(57)【要約】【課題】バンプと金属配線とのショートが発生しない半導体装置を提供する。【解決手段】半導体装置は、最上層の金属配線１１０と、金属配線１１０と同層であるパッド金属と、金属配線１１０の側壁に設けられるサイドスペーサ１３０と、金属配線１１０及びサイドスペーサ１３０の上に設けられ、パッド金属を露出する開口部を有する保護膜１２０と、パッド金属及び保護膜１２０の上に設けられるバンプと、を備える。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
最上層の金属配線と、
前記最上層の金属配線と同層であるパッド金属と、
前記金属配線の側壁に設けられるサイドスペーサと、
前記金属配線及び前記サイドスペーサの上に設けられ、前記パッド金属を露出する開口部を有する保護膜と、
前記パッド金属及び前記保護膜の上に設けられるバンプと、
を備えることを特徴とする半導体装置。
【請求項２】
複数の最上層の金属配線と、
前記複数の最上層の金属配線と同層であるパッド金属と、
前記複数の最上層の金属配線の間に埋っている絶縁膜と、
前記絶縁膜の上に設けられるＳＯＧと、
前記複数の金属配線及び前記ＳＯＧの上に設けられ、前記パッド金属を露出する開口部を有する保護膜と、
前記パッド金属及び前記保護膜の上に選択的に設けられるバンプと、
を備えることを特徴とする半導体装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、バンプを有する半導体装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
バンプを有する半導体集積回路のバンプ近傍の断面模式を図３に示す。半導体集積回路は、半導体基板１００と、半導体基板１００上のアルミニウムなどからなる金属配線１１０と、半導体基板１００上のアルミニウムなどからなるパッド金属１７０と、金属配線１１０上のシリコン窒化膜やシリコン酸化膜からなる保護膜１２０と、パッド金属１７０上のハンダや金からなるバンプ１６０とを備えている。保護膜１２０は、バンプ１６０との接続のためにパッド金属１７０上に開口部を有している。
【０００３】
半導体装置の素子の集積度を高くできるように、各金属配線１１０の間隔は、フォトリソグラフィー技術や耐圧などの電気特性に基づき、できるだけ小さくなるように設定される。一般には保護膜１２０は金属配線１１０上にＣＶＤ（化学的気相成長）法で堆積されるが、保護膜１２０は金属配線１１０の存在を反映した段差を形成してしまい、金属配線１１０が隣接する場所の保護膜１２０はステップカバレッジが悪くなる。すると、保護膜１２０自身のオーバーハングにより、図４に示すように、各金属配線１１０間に空洞１８０が形成される（例えば、非特許文献１参照）。この空洞１８０付近の保護膜１２０の膜質は、他の保護膜１２０の膜質よりも劣っており弱くなっている。
【０００４】
このようなバンプを有する半導体装置をフリップチップ方式による実装技術を用いて、実装基板に実装する場合、バンプを有する半導体装置はフェイスダウンの状態で実装基板に位置合わせされ、保護膜１２０上のバンプ１６０がリフロー処理で溶融されて実装基板の電極に接着され、半導体装置のバンプと実装基板の電極とが電気的接続されることにより、高密度実装が実現される。
【先行技術文献】
【非特許文献】
【０００５】
【非特許文献１】R. M. Levin and K. Evans-Lutterodt著「The step coverage of undoped and phosphorus-doped Si02 glass films」J. Vac. ScI. Technol. B, Vol. 1, No.1, Jan.-Mar. 1983
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかし、従来の技術では、図５に示すように、バンプ１６０が溶融した後に硬化する場合、応力が保護膜１２０に発生することにより、空洞１８０周囲の保護膜１２０の膜質の弱い部分に亀裂１９０が生じてしまう。すると、保護膜１２０の上にあるバンプ１６０とアルミニウムなどの金属配線１１０とが電気的にショートしてしまう。
【０００７】
本発明は、上記課題に鑑みてなされ、バンプと金属配線とのショートが発生しにくい半導体装置を提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明は、上記課題を解決するため、最上層の金属配線と、前記金属配線と同層であるパッド金属と、前記金属配線の側壁に設けられるサイドスペーサと、前記金属配線及び前記サイドスペーサの上に設けられ、前記パッド金属を露出する開口部を有する保護膜と、前記パッド金属及び前記保護膜の上に設けられるバンプと、を備えることを特徴とする半導体装置を提供する。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、保護膜下の金属配線が隣接する場所において、保護膜の空洞が形成されにくくなるので、保護膜上のバンプが溶融した時に保護膜における亀裂が生じない。これにより、保護膜上のバンプと保護膜下の金属配線とが、電気的にショートすることがなくなる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】実施形態のサイドスペーサ形成を示す図である。
【図２】実施形態のＳＯＧエッチバックによる平坦化を示す図である。
【図３】バンプを有する従来の半導体装置を示す図である。
【図４】従来の半導体装置における空洞を示す図である。
【図５】従来の半導体装置における亀裂を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下、本発明の実施形態について、図面を参照して説明する。
＜第一実施形態＞
図１は、サイドスペーサ形成を示す図である。
半導体基板１００上に、最上層のアルミニウムの金属配線１１０を設ける。（図１（ａ））金属配線１１０上に、シリコン窒化膜やシリコン酸化膜の保護膜１９０を設ける。（図１（ｂ））その後、エッチング２００を実施する。（図１（ｃ））これにより、金属配線１１０の側壁に、シリコン窒化膜やシリコン酸化膜のサイドスペーサ１３０を設ける。（図１（ｄ））その後、ＣＶＤ法により、金属配線１１０及びサイドスペーサ１３０の上に、シリコン酸化膜やシリコン窒化膜の保護膜１２０を形成する。（図１（ｅ））
【００１２】
すなわち、半導体装置は、最上層の金属配線１１０と、金属配線１１０と同層であるパッド金属（図示せず）と、金属配線１１０の側壁に設けられたサイドスペーサ１３０と、金属配線１１０及びサイドスペーサ１３０の上に設けられ、パッド金属を露出する開口部を有する保護膜１２０と、パッド金属及び保護膜１２０の上に設けられたバンプ（図示せず）と、を備える。
【００１３】
ここで、金属配線１１０の側壁にサイドスペーサ１３０が存在するので、金属配線１１０が隣接する場所において、従来のような金属配線１１０上の保護膜１２０自身のオーバーハングが無くなる。これにより、保護膜１２０下の金属配線１１０が隣接する場所において、図４に示すような保護膜１２０の空洞１８０が形成されないので、保護膜１２０上のバンプが溶融した時に図５のような保護膜１２０での亀裂１９０が生じない。よって、保護膜１２０上のバンプと保護膜１２０下の金属配線１１０とが、電気的にショートしない。
【００１４】
＜第二実施形態＞
図２は、ＳＯＧエッチバックによる平坦化を示す図である。
半導体基板１００上に、最上層のアルミニウムの金属配線１１０を設ける。（図２（ａ））金属配線１１０上に、ＣＶＤ法により、シリコン窒化膜やシリコン酸化膜の絶縁膜１４０を設ける。さらに、絶縁膜１４０上に、ＳＯＧ１５０を塗布する。（図２（ｂ））その後、ＳＯＧエッチバック２１０を金属配線１１０の上面付近まで実施する。（図２（ｃ））半導体装置の表面は平坦になる。その後、ＣＶＤ法により、金属配線１１０及びＳＯＧ１５０の上に、シリコン酸化膜やシリコン窒化膜の保護膜１２０を形成する。（図２（ｄ））
【００１５】
すなわち、半導体装置は、最上層の金属配線１１０と、複数の金属配線１１０と同層であるパッド金属と、複数の金属配線１１０の間に埋っている絶縁膜１４０と、絶縁膜１４０の上に設けられたＳＯＧ１５０と、金属配線１１０及びＳＯＧ１５０の上に設けられ、パッド金属を露出する開口部を有する保護膜１２０と、パッド金属及び保護膜１２０の上に選択的に設けられたバンプと、を備えている。
【００１６】
この時、各金属配線１１０の間に絶縁膜１４０及びＳＯＧ１５０が埋っているので、金属配線１１０が隣接する場所において、従来のような金属配線１１０上の保護膜１２０自身のオーバーハングが無くなる。
【符号の説明】
【００１７】
１１０  金属配線
１２０  保護膜
１３０  サイドスペーサ
１４０  絶縁膜
１５０  ＳＯＧ
１６０  バンプ
１７０  パッド金属
１８０  空洞
１９０  亀裂
２００  サイドスペーサエッチバック
２１０  ＳＯＧエッチバック
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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