(57)【要約】【課題】  遮光膜を有する半導体装置において、製造工程数を少なくする。【解決手段】絶縁膜１０上に形成された金属パッド１１と、絶縁膜１０上及び金属パッド１１上に形成された第１の保護膜１２と、第１の保護膜１２上に形成された遮光膜１３と、遮光膜１３上に形成された第２の保護膜１４と、第２の保護膜１４、遮光膜１３、及び第１の保護膜１２それぞれに形成され、金属パッド１１上に位置する開口部１４ａとを具備する。第１の保護膜１２は例えば酸化シリコン膜であり、遮光膜１３は例えば窒化チタン膜であり、第２の保護膜１４は例えば窒化シリコン膜である。【選択図】      図２
2006253356.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
絶縁膜上に形成された金属パッドと、
前記絶縁膜上及び前記金属パッド上に形成された第１の保護膜と、
前記第１の保護膜上に形成された遮光膜と、
前記遮光膜上に形成された第２の保護膜と、
前記第２の保護膜、前記遮光膜、及び前記第１の保護膜それぞれに形成され、前記金属パッド上に位置する開口部と、
を具備する半導体装置。
【請求項２】
前記開口部の内側壁は前記金属パッド上に位置する請求項１に記載の半導体装置。
【請求項３】
前記開口部の内側壁に形成されたサイドウォールを具備する請求項１又は２に記載の半導体装置。
【請求項４】
前記サイドウォールは、酸化シリコン又は窒化シリコンからなる請求項３に記載の半導体装置。
【請求項５】
下地膜上に形成された第１の保護膜と、
前記第１の保護膜上に形成された遮光膜と、
前記遮光膜上に形成された第２の保護膜と、
を具備する半導体装置。
【請求項６】
前記第１の保護膜は酸化シリコン膜であり、前記第２の保護膜は窒化シリコン膜である請求項１〜５のいずれか一項に記載の半導体装置。
【請求項７】
前記第１の保護膜、及び前記第２の保護膜それぞれは、酸化シリコン膜である請求項１〜５のいずれか一項に記載の半導体装置。
【請求項８】
前記第１の保護膜、及び前記第２の保護膜それぞれは、窒化シリコン膜である請求項１〜５のいずれか一項に記載の半導体装置。
【請求項９】
前記遮光膜は金属膜である請求項１〜８のいずれか一項に記載の半導体装置。
【請求項１０】
前記遮光膜は窒化チタン、Ａｌ合金又は銅からなる請求項１〜８のいずれか一項に記載の半導体装置。
【請求項１１】
下地膜上に形成され、複数の層を有する保護膜と、
少なくとも一つの前記層の間に形成された遮光膜と、
を具備する半導体装置。
【請求項１２】
絶縁膜上に金属パッドを形成する工程と、
前記絶縁膜上及び前記金属パッド上に、第１の保護膜を形成する工程と、
前記第１の保護膜上に遮光膜を形成する工程と、
前記遮光膜上に第２の保護膜を形成する工程と、
前記第２の保護膜、前記遮光膜、及び前記第１の保護膜それぞれに、前記金属パッド上に位置する開口部を形成する工程と、
を具備する半導体装置の製造方法。
【請求項１３】
前記開口部を形成する工程は、
前記第２の保護膜上に、開口パターンを有するマスク膜を形成する工程と、
前記マスク膜をマスクとして、前記第２の保護膜、前記遮光膜、及び前記第１の保護膜それぞれをエッチングする工程と、
前記マスク膜を除去する工程と、
を具備する請求項１２に記載の半導体装置の製造方法。
【請求項１４】
前記開口部を形成する工程の後に、
前記開口部の内周壁上及び前記第２の保護膜上に絶縁膜を形成する工程と、
前記絶縁膜をエッチバックすることにより、前記開口部の内側壁にサイドウォールを形成する工程と、
を具備する請求項１２又は１３に記載の半導体装置の製造方法。
【請求項１５】
下地膜上に第１の保護膜を形成する工程と、
前記第１の保護膜上に遮光膜を形成する工程と、
前記遮光膜上に第２の保護膜を形成する工程と、
を具備する半導体装置の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、遮光膜を有する半導体装置及びその製造方法に関する。特に本発明は、従来と比べて製造工程数が少ない半導体装置及びその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
半導体装置の表面には、外部からの光が半導体回路に到達することを防止するために、遮光膜が設けられることがある。図４は、従来の半導体装置の構成を説明する為の断面図である。最上層の層間絶縁膜１００上にはＡｌ合金パッド１０１が形成されている。層間絶縁膜１００上及びＡｌ合金パッド１０１上には、保護膜１０２が形成されているが、保護膜１０２には、Ａｌ合金パッド１０１上に位置する開口部１０２ａが設けられている。なお、層間絶縁膜１００の下方には、トランジスタ等の半導体回路素子が形成されている。
【０００３】
保護膜１０２上には、樹脂系材料からなる第１の絶縁膜１０３及び第２の絶縁膜１０４が形成されている。第１の絶縁膜１０３及び第２の絶縁膜１０４それぞれには、Ａｌ合金パッド１０１上に位置する開口部１０４ａが設けられている。
【０００４】
第１の絶縁膜１０３と第２の絶縁膜１０４の間には、Ａｌからなる遮光膜１０５が形成されている。遮光膜１０５は、開口部１０４ａに露出してＡｌ合金パッド１０１とショートすることを防止するために、開口部１０４ａの縁近傍から除去されている（例えば特許文献１参照）。
【特許文献１】特開平６−９７３２８号公報（図２）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上記した構造では、保護膜上に絶縁膜を２層に分けて形成し、これらの層間に遮光膜を設けている。このように、保護膜上に絶縁膜を形成する必要があるため、半導体装置の製造工程数が増加していた。また、遮光膜を開口部の縁近傍から除去する工程を設ける必要がある。このため、更に半導体装置の製造工程数が増加していた。
【０００６】
本発明は上記のような事情を考慮してなされたものであり、その目的は、従来と比べて製造工程数が少ない半導体装置及びその製造方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記課題を解決するため、本発明に係る半導体装置は、絶縁膜上に形成された金属パッドと、
前記絶縁膜上及び前記金属パッド上に形成された第１の保護膜と、
前記第１の保護膜上に形成された遮光膜と、
前記遮光膜上に形成された第２の保護膜と、
前記第２の保護膜、前記遮光膜、及び前記第１の保護膜それぞれに形成され、前記金属パッド上に位置する開口部とを具備する。
【０００８】
この半導体装置によれば、保護膜上に２層構造の絶縁膜を設けなくても、遮光膜を形成することができる。また、遮光膜上には第２の保護膜が形成されているため、遮光膜の耐久性もよい。従って、従来と比べて半導体装置の製造工程数を少なくすることができる。
【０００９】
前記開口部の内側壁は前記金属パッド上に位置するのが望ましい。このようにすると半導体装置は、金属パッド又は保護膜のいずれかで覆われる。従って、従来と比べて遮光性が向上する。
【００１０】
前記開口部の内側壁に形成されたサイドウォールを具備するのが好ましい。このようにすると、金属パッドと遮光膜のショートが防止される。前記サイドウォールは、例えば酸化シリコン又は窒化シリコンからなる。
【００１１】
本発明に係る他の半導体装置は、下地膜上に形成された第１の保護膜と、
前記第１の保護膜上に形成された遮光膜と、
前記遮光膜上に形成された第２の保護膜とを具備する。
【００１２】
上記した半導体装置において、第１の保護膜は例えば酸化シリコン膜であり、前記第２の保護膜は例えば窒化シリコン膜である。また、前記第１の保護膜、及び前記第２の保護膜それぞれは、酸化シリコン膜であってもよいし、窒化シリコン膜であってもよい。
【００１３】
前記遮光膜は金属膜であるのが好ましく、特に窒化チタン、Ａｌ合金又は銅であるのが好ましい。
【００１４】
本発明に係る他の半導体装置は、下地膜上に形成され、複数の層を有する保護膜と、
少なくとも一つの前記層の間に形成された遮光膜とを具備する。
【００１５】
本発明に係る半導体装置の製造方法は、絶縁膜上に金属パッドを形成する工程と、
前記絶縁膜上及び前記金属パッド上に、第１の保護膜を形成する工程と、
前記第１の保護膜上に遮光膜を形成する工程と、
前記遮光膜上に第２の保護膜を形成する工程と、
前記第２の保護膜、前記遮光膜、及び前記第１の保護膜それぞれに、前記金属パッド上に位置する開口部を形成する工程とを具備する。
【００１６】
前記開口部を形成する工程は、前記第２の保護膜上に、開口パターンを有するマスク膜を形成する工程と、前記マスク膜をマスクとして、前記第２の保護膜、前記遮光膜、及び前記第１の保護膜それぞれをエッチングする工程と、前記マスク膜を除去する工程とを具備してもよい。
【００１７】
前記開口部を形成する工程の後に、前記開口部の内周壁上及び前記第２の保護膜上に絶縁膜を形成する工程と、前記絶縁膜をエッチバックすることにより、前記開口部の内側壁にサイドウォールを形成する工程とを具備してもよい。
【００１８】
本発明に係る他の半導体装置の製造方法は、下地膜上に第１の保護膜を形成する工程と、
前記第１の保護膜上に遮光膜を形成する工程と、
前記遮光膜上に第２の保護膜を形成する工程とを具備する。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
以下、図面を参照して本発明の実施形態について説明する。図１及び図２の各図は、第１の実施形態に係る半導体装置の製造方法を説明する為の断面図である。
【００２０】
まず、図１（Ａ）に示すように、シリコン基板（図示せず）にトランジスタ（図示せず）を形成する。次いで、このトランジスタ上に、層間絶縁膜（図示せず）及びＡｌ合金配線層（図示せず）を、交互に一つずつ又はそれぞれ複数形成する。
【００２１】
そして、最上層の層間絶縁膜１０上に、Ａｌ合金膜をスパッタリング法により形成する。次いで、このＡｌ合金膜上にフォトレジスト膜を塗布し、このフォトレジスト膜を露光及び現像する。これにより、Ａｌ合金膜上にはレジストパターンが形成される。次いで、このレジストパターンをマスクとして、Ａｌ合金膜をエッチングする。これにより、層間絶縁膜１０上にはＡｌ合金配線（図示せず）及びＡｌ合金パッド１１が形成される。
その後、レジストパターンを除去する。
【００２２】
次いで、図１（Ｂ）に示すように、層間絶縁膜１０上、Ａｌ合金配線上、及びＡｌ合金パッド１１上に、第１の保護膜１２を形成する。第１の保護膜１２は、例えば酸化シリコン膜であり、ＣＶＤ法により形成される。次いで、第１の保護膜１２上に遮光膜１３を形成する。遮光膜１３は、例えば窒化チタン膜であり、反応性スパッタリング法により形成される。次いで、遮光膜１３上に第２の保護膜１４を形成する。第２の保護膜１４は、例えば窒化シリコン膜であり、ＣＶＤ法により形成される。
【００２３】
次いで、図１（Ｃ）に示すように、第２の保護膜１４上にフォトレジスト膜を塗布し、このフォトレジスト膜を露光及び現像する。これにより、第２の保護膜１４上にはレジストパターン５０が形成される。次いで、レジストパターン５０をマスクとして、第２の保護膜１４、遮光膜１３、及び第１の保護膜１２を、この順にドライエッチングする。これにより、第２の保護膜１４、遮光膜１３、及び第１の保護膜１２には、Ａｌ合金パッド１１上に位置する開口部１４ａが形成される。開口部１４ａの内周壁は、Ａｌ合金パッド１１上に位置している。
【００２４】
なお、第２の保護膜１４が窒化シリコン膜であり、遮光膜１３が窒化チタン膜であり、第１の保護膜１２が酸化シリコン膜である場合、ＣＦ系及びＣＨＦ系のガスを用いてエッチングを行うことができる。
【００２５】
その後、図２（Ａ）に示すように、レジストパターン５０を除去する。次いで、第１の保護膜１２上、開口部１４ａの内周壁上、及びＡｌ合金パッド１１上に、酸化シリコン膜１５を例えばＣＶＤ法により形成する。
【００２６】
次いで、図２（Ｂ）に示すように、酸化シリコン膜１５をエッチバックする。これにより、開口部１４ａの内周壁がサイドウォール１５ａで覆われ、遮光膜１３とＡｌ合金パッド１１のショートが防止される。また、遮光膜１３が大気中の酸素や水等によって劣化することが防止される。
【００２７】
以上、第１の実施形態によれば、遮光膜１３は、第１の保護膜１２と第２の保護膜１４の間に形成されている。このため、第２の保護膜１４上に２層構造の絶縁膜を設ける必要がない。また、近年の保護膜は２層構造の場合が多いため、遮光膜１３を設けるために保護膜の製造工程数を増やす必要がない。従って、半導体装置の製造工程数が従来と比べて少なくなる。
【００２８】
また、第２の保護膜１４、遮光膜１３及び第１の保護膜１２を、同一のレジストパターン５０を用いてエッチングしている。このため、従来と比べて、更に半導体装置の製造工程数を少なくすることができる。
【００２９】
また、開口部１４ａの内周壁がＡｌ合金パッド１１上に位置しているため、半導体装置の表面は、遮光膜１３又はＡｌ合金パッド１１のいずれかで覆われている。このため、従来と比べて、半導体回路に光が到達することを抑制することができる。
【００３０】
なお、第１の保護膜１２が窒化シリコン膜であり、第２の保護膜１４が酸化シリコン膜であってもよい。また、第１の保護膜１２及び第２の保護膜１４が、いずれも酸化シリコン膜であってもよいし、窒化シリコン膜であってもよい。また、遮光膜１３は、Ａｌ合金膜又はＣｕ膜等の金属膜であってもよい。
また、酸化シリコン膜１５の代わりに窒化シリコン膜をＣＶＤ法により形成し、この窒化シリコン膜をエッチバックすることにより、サイドウォール１５ａを形成してもよい。
【００３１】
図３は、本発明の第２の実施形態に係る半導体装置の製造方法を説明する為の断面図である。以下、第１の実施形態と同一の構成については同一の符号を付し、説明を省略する。
【００３２】
まず、シリコン基板（図示せず）に形成されたトランジスタ上に、層間絶縁膜（図示せず）及びＡｌ合金配線層（図示せず）を、交互に一つずつ又はそれぞれ複数形成する。そして、最上層の層間絶縁膜１０上にＡｌ合金パッド１１を形成し、更に、第１の保護膜１２を形成する。これらの形成方法は、第１の実施形態と同一である。
【００３３】
次いで、第１の保護膜１２上に、第３の保護膜１６を形成する。第３の保護膜１６は、酸化シリコン膜又は窒化シリコン膜であり、ＣＶＤ法により形成される。更に、第３の保護膜１６上に、遮光膜１３及び第２の保護膜１４をこの順に積層する。遮光膜１３及び第２の保護膜１４の形成方法は、第１の実施形態と同一である。
【００３４】
次いで、第２の保護膜１４上にレジストパターン５０（図１に図示）を形成し、レジストパターン５０をマスクとして、第２の保護膜１４、遮光膜１３、第３の保護膜１６、及び第１の保護膜１２をエッチングする。これにより、第２の保護膜１４、遮光膜１３、第３の保護膜１６、及び第１の保護膜１２には開口部１４ａが形成される。
その後、レジストパターン５０を除去し、さらに開口部１４ａの内周壁をサイドウォール１５ａで覆う。サイドウォール１５ａの形成方法は第１の実施形態と同一である。
【００３５】
本実施形態によっても、第１の実施形態と同一の効果を得ることができる。なお、本実施形態において、第１の保護膜１２と第３の保護膜１６の間に遮光膜を形成してもよい。この場合、第３の保護膜１６と第２の保護膜１４の間に遮光膜１３を形成してもよいし、形成しなくてもよい。
【００３６】
尚、本発明は上述した実施形態に限定されるものではなく、本発明の主旨を逸脱しない範囲内で種々変更して実施することが可能である。
【図面の簡単な説明】
【００３７】
【図１】（Ａ）は第１の実施形態に係る半導体装置の製造方法を説明する為の断面図、（Ｂ）は（Ａ）の次の工程を説明する為の断面図、（Ｃ）は（Ｂ）の次の工程を説明する為の断面図。
【図２】（Ａ）は図１（Ｃ）の次の工程を説明する為の断面図、（Ｂ）は（Ａ）の次の工程を説明する為の断面図。
【図３】第２の実施形態に係る半導体装置の製造方法を説明する為の断面図。
【図４】従来の半導体装置の構成を説明する為の断面図。
【符号の説明】
【００３８】
１０，１００…層間絶縁膜、１１，１０１…Ａｌ合金パッド、１２，１０２…第１の保護膜、１３…遮光膜、１４…第２の保護膜、１４ａ…開口部、１５…酸化シリコン膜、１５ａ…サイドウォール、５０…レジストパターン、１０２ａ…開口部、１０３…第１の絶縁膜、１０４…第２の絶縁膜、１０４ａ…開口部、１０５…遮光膜
【図１】
2006253356.tif 000003
【図２】
2006253356.tif 000004
【図３】
2006253356.tif 000005
【図４】
2006253356.tif 000006