(57)【要約】【課題】  ボンディング時の衝撃による、ボンディングパッドのシリコン酸化膜上からの剥離を防止できるようにした半導体装置及びその製造方法を提供する。【解決手段】  半導体基板１と、半導体基板に設けられたメタル配線１０と、半導体基板１上に設けられた層間絶縁膜３０と、メタル配線１０の上面が底面となるように層間絶縁膜に設けられたビアホールと、ビアホール内に設けられたＷプラグ４３と、層間絶縁膜３０上に設けられた窒化チタン膜５０と、窒化チタン膜５０上に設けられたボンディングパッド６１と、を備え、ボンディングパッド６１下の層間絶縁膜３０と窒化チタン膜５０との間にはチタン膜が無く、かつビアホールの内壁及び底面とＷプラグ４３との間にはチタン膜４１が設けられている。【選択図】  図１
2006203025.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
半導体基板と、前記半導体基板に設けられた導電層と、
前記半導体基板上に設けられたシリコン酸化膜と、
前記導電層の上面が底面となるように前記シリコン酸化膜に設けられた開口部と、
前記開口部内に設けられたプラグ電極と、
前記シリコン酸化膜上に設けられた窒化チタン膜と、
前記窒化チタン膜上に設けられたボンディングパッドと、を備え、
前記ボンディングパッド下の前記シリコン酸化膜と前記窒化チタンとの間にはチタン膜が無く、かつ前記開口部の内壁及び前記底面と前記プラグ電極との間にはチタン膜が設けられていることを特徴とする半導体装置。
【請求項２】
半導体基板に導電層を形成する工程と、
前記導電層を覆うように前記半導体基板上にシリコン酸化膜を形成する工程と、
前記シリコン酸化膜に前記導電層の上面を底面とする開口部を形成する工程と、
前記開口部が形成された前記半導体基板の上方全面にチタン膜を形成する工程と、
前記チタン膜が形成された前記開口部内に導電部材を埋め込んでプラグ電極を形成する工程と、
前記シリコン酸化膜上から前記チタン膜を除去して、前記チタン膜を前記開口部内だけに残す工程と、
前記チタン膜が除去された前記シリコン酸化膜上と前記プラグ電極上とに窒化チタン膜を直接形成する工程と、
前記窒化チタン膜上にボンディングパッドを形成する工程と、を含むことを特徴とする半導体装置の製造方法。
【請求項３】
前記窒化チタン膜を第１の窒化チタン膜としたとき、前記チタン膜上に第２の窒化チタン膜を形成する工程をさらに含み、
前記チタン膜を前記開口部内だけに残す工程では、
前記シリコン酸化膜上から前記第２の窒化チタン膜と前記チタン膜とを除去して、前記第２の窒化チタン膜と前記チタン膜とを前記開口部内だけに残すことを特徴とする請求項２に記載の半導体装置の製造方法。
【請求項４】
半導体基板に導電層を形成する工程と、
前記導電層を覆うように前記半導体基板上にシリコン酸化膜を形成する工程と、
前記シリコン酸化膜上に窒化チタン膜を直接形成する工程と、
前記窒化チタン膜と前記シリコン酸化膜とに前記導電層の上面を底面とする開口部を形成する工程と、
前記開口部が形成された前記半導体基板の上方全面にチタン膜を形成する工程と、
前記チタン膜が形成された前記開口部内に導電部材を埋め込んでプラグ電極を形成する工程と、
前記プラグ電極上と前記チタン膜上とにボンディングパッドを形成する工程と、を含むことを特徴とする半導体装置の製造方法。
【請求項５】
前記窒化チタン膜を第１の窒化チタン膜としたとき、前記チタン膜上に第２の窒化チタン膜を形成する工程をさらに含み、
前記プラグ電極を形成する工程では、
前記第２の窒化チタン膜が形成された前記開口部内に前記導電部材を埋め込んで前記プラグ電極を形成し、
前記ボンディングパッドを形成する工程では、
前記プラグ電極上と前記第２窒化チタン膜上とに前記ボンディングパッドを形成することを特徴とする請求項４に記載の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、半導体装置及びその製造方法に関し、特に、ボンディングの衝撃によるボンディングパッドの剥離を防止する技術に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
図８は、従来例に係る半導体装置３００のパッド開口部付近の構成例を示す断面図である。図８に示すように、この半導体装置３００は、半導体基板３０１と、そのパッド開口部付近を通るように形成されたｎ−１層目（ｎは、２以上の整数）のメタル配線３１０と、このメタル配線３１０上に形成されたバリアメタル３２０と、このバリアメタル３２０上に形成された層間絶縁膜３３０と、この層間絶縁膜に設けられたビアホールと、このビアホールの内壁及び底面上と、層間絶縁膜上とに形成されたバリアメタル３４０と、このバリアメタル３４０を介してビアホール内に形成されたタングステン（Ｗ）プラグ３４３と、このＷプラグ３４３上及びバリアメタル３４０上に形成されたｎ層目のメタル配線３６０と、このメタル配線３６０のボンディングパッド３６１以外の部分を覆う窒化チタン（ＴｉＮ）膜３７０及び、プラズマ窒化シリコン（ＰＳｉＮ）膜３８０と、を含んだ構成となっている。
【０００３】
図８において、半導体基板３０１と、メタル配線３１０との間には図示しない絶縁膜が形成されている。また、この半導体装置３００では、ｎ層目が最上層であり、ｎ層目及びｎ−１層目のメタル配線は、その両方が、例えばＣｕを数パーセント程度含んだアルミ合金（Ａｌ−Ｃｕ）からなるものである。また、バリアメタル３２０，３４０は、チタン（Ｔｉ）とＴｉＮとからなる積層構造の膜である。Ｔｉ膜が下層で、ＴｉＮ膜が上層である。さらに、層間絶縁膜３３０は、下層のＮＳＧ膜と、中間層のＳＯＧ膜と、上層のＮＳＧ膜とからなる３層構造の膜である。
【０００４】
ＰＳｉＮ３８０膜及びＴｉＮ膜３７０下から露出したメタル配線３６０がボンディングパッド３６１であり、ボンディング工程では、このボンディングパッド３６１上に外部引き出し用の金ボール等が接合される。
また、この種の従来技術としては、例えば特許文献１に開示されたものがある。即ち、この特許文献１にあっては、Ｓｉ−Ｆ基を含有するＳｉＯ２膜上に形成されるチタン系金属配線層のフッ素濃度を所定値未満に規定するようになっている。
【特許文献１】特公平０２−００７１８０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、図８に示した従来例によれば、層間絶縁膜３３０のＮＳＧ膜上に、バリアメタル３４０のＴｉ膜を積層しているため、その界面に反応層（ＴｉＸＳｉＹ）が形成されるこの反応層は機械的な衝撃に対して弱い、いわゆる脆弱層である。
そのため、この反応層はボンディング時の衝撃によって破壊され易く、この反応層を境にバリアメタル３４０が層間絶縁膜３３０上から剥がれ易い、という問題があった。バリアメタル３４０が剥がれてしまうと、その上にあるボンディングパッド３６１も剥がれてしまい、その結果、半導体装置の歩留まりや信頼性が著しく低下してしまう可能性が高かった。
【０００６】
本発明は、このような従来の技術の有する未解決の課題に着目してなされたものであって、ボンディング時の衝撃による、ボンディングパッドのシリコン酸化膜上からの剥離を防止できるようにした半導体装置及びその製造方法の提供を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記目的を達成するために、
〔発明１〕  上記目的を達成するために、発明１の半導体装置は、半導体基板と、前記半導体基板に設けられた導電層と、前記半導体基板上に設けられたシリコン酸化膜と、前記導電層の上面が底面となるように前記シリコン酸化膜に設けられた開口部と、前記開口部内に設けられたプラグ電極と、前記シリコン酸化膜上に設けられた窒化チタン膜と、前記窒化チタン膜上に設けられたボンディングパッドと、を備え、前記ボンディングパッド下の前記シリコン酸化膜と前記窒化チタンとの間にはチタン膜が無く、かつ前記開口部の内壁及び前記底面と前記プラグ電極との間にはチタン膜が設けられていることを特徴とするものである。
【０００８】
このような構成であれば、ボンディングパッド下のシリコン酸化膜と、ＴｉＮとの間にはＴｉが無いので、ＴｉＸＳｉＹからなる脆弱層が発生しない。従って、ボンディング時の衝撃による、ボンディングパッドのシリコン酸化膜上からの剥離を防止することができる。また、開口部の内壁及び底面と、プラグ電極との間にはチタン膜が設けられているので、プラグ電極と導電層との間に密着性とオーミック性とを確保することができる。
【０００９】
〔発明２〕  発明２の半導体装置の製造方法は、半導体基板に導電層を形成する工程と、前記導電層を覆うように前記半導体基板上にシリコン酸化膜を形成する工程と、前記シリコン酸化膜に前記導電層の上面を底面とする開口部を形成する工程と、前記開口部が形成された前記半導体基板の上方全面にチタン膜を形成する工程と、前記チタン膜が形成された前記開口部内に導電部材を埋め込んでプラグ電極を形成する工程と、前記シリコン酸化膜上から前記チタン膜を除去して、前記チタン膜を前記開口部内だけに残す工程と、前記チタン膜が除去された前記シリコン酸化膜上と前記プラグ電極上とに窒化チタン膜を直接形成する工程と、前記窒化チタン膜上にボンディングパッドを形成する工程と、を含むことを特徴とするものである。
【００１０】
このような構成であれば、ボンディングパッド下のシリコン酸化膜と窒化チタンとの間にはチタン膜が無く、かつ開口部の内壁及びその底面とプラグ電極との間にはチタン膜が存在する構造を作ることができる。
従って、ボンディングパッド下のシリコン酸化膜とＴｉＮとの間でＴｉＸＳｉＹからなる脆弱層が発生しないので、ボンディング時の衝撃による、ボンディングパッドのシリコン酸化膜上からの剥離を防止することができる。また、開口部の内壁及び底面と、プラグ電極との間にはチタン膜が設けられているので、プラグ電極と導電層との間に密着性とオーミック性とを確保することができる。
【００１１】
〔発明３〕  発明３の半導体装置の製造方法は、発明２の半導体装置の製造方法において、前記窒化チタン膜を第１の窒化チタン膜としたとき、前記チタン膜上に第２の窒化チタン膜を形成する工程をさらに含み、前記チタン膜を前記開口部内だけに残す工程では、前記シリコン酸化膜上から前記第２の窒化チタン膜と前記チタン膜とを除去して、前記第２の窒化チタン膜と前記チタン膜とを前記開口部内だけに残すことを特徴とするものである。
このような構成であれば、チタン膜とプラグ電極との間に第２の窒化チタン膜が介在するので、チタン膜とプラグ電極との合金反応を抑えることができる。
【００１２】
〔発明４〕  発明４の半導体装置の製造方法は、半導体基板に導電層を形成する工程と、前記導電層を覆うように前記半導体基板上にシリコン酸化膜を形成する工程と、前記シリコン酸化膜上に窒化チタン膜を直接形成する工程と、前記窒化チタン膜と前記シリコン酸化膜とに前記導電層の上面を底面とする開口部を形成する工程と、前記開口部が形成された前記半導体基板の上方全面にチタン膜を形成する工程と、前記チタン膜が形成された前記開口部内に導電部材を埋め込んでプラグ電極を形成する工程と、前記プラグ電極上と前記チタン膜上とにボンディングパッドを形成する工程と、を含むことを特徴とするものである。
【００１３】
このような構成であれば、ボンディングパッド下のシリコン酸化膜と窒化チタンとの間にはチタン膜が無く、かつ開口部の内壁及びその底面とプラグ電極との間にはチタン膜が存在する構造を作ることができる。
従って、ボンディングパッド下のシリコン酸化膜とＴｉＮとの間でＴｉＸＳｉＹからなる脆弱層が発生しないので、ボンディング時の衝撃による、ボンディングパッドのシリコン酸化膜上からの剥離を防止することができる。また、開口部の内壁及び底面と、プラグ電極との間にはチタン膜が設けられているので、プラグ電極と導電層との間に密着性とオーミック性とを確保することができる。
さらに、発明２又は発明３の半導体装置の製造方法と比べて、シリコン酸化膜上からチタン膜を除去する工程がないので、工程数が少なくて済む。
【００１４】
〔発明５〕  発明５の半導体装置の製造方法は、発明４の半導体装置の製造方法において、前記窒化チタン膜を第１の窒化チタン膜としたとき、前記チタン膜上に第２の窒化チタン膜を形成する工程をさらに含み、前記プラグ電極を形成する工程では、前記第２の窒化チタン膜が形成された前記開口部内に前記導電部材を埋め込んで前記プラグ電極を形成し、前記ボンディングパッドを形成する工程では、前記プラグ電極上と前記第２窒化チタン膜上とに前記ボンディングパッドを形成することを特徴とするものである。
【００１５】
このような構成であれば、チタン膜とプラグ電極との間に第２の窒化チタン膜が介在するので、チタン膜とプラグ電極との合金反応を抑えることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
以下、図面を参照しながら、本発明に係る半導体装置及びその製造方法について説明する。
（１）第１実施形態
図１は本発明の第１実施形態に係る半導体装置１００のパッド開口部付近の構成例を示す断面図である。
【００１７】
図１に示すように、この半導体装置１００は、半導体基板１と、そのパッド開口部付近を通るように形成されたｎ−１層目（ｎは、２以上の整数）のメタル配線１０と、このメタル配線１０上に形成された１層目のバリアメタル２０と、このバリアメタル２０上に形成された層間絶縁膜３０と、バリアメタル２０上の層間絶縁膜３０に設けられたビアホールと、ビアホールの内壁及びその底面上に形成された２層目のバリアメタル４０と、このバリアメタル４０を介してビアホール内に埋め込み形成されたタングステン（Ｗ）プラグ４３と、パッド開口部付近の層間絶縁膜３０上に直接形成された窒化チタン（ＴｉＮ）膜５０と、このＴｉＮ膜５０を覆うように層間絶縁膜３０上に形成されたｎ層目のメタル配線６０と、このメタル配線６０のボンディングパッド６１以外の部分を覆うＴｉＮ膜７０及び、プラズマ窒化シリコン（ＰＳｉＮ）膜８０と、を含んだ構成となっている。
【００１８】
図１において、半導体基板１と、メタル配線１０との間には図示しない絶縁膜が形成されている。また、この半導体装置１００では、最上層であるｎ層目のメタル配線６０と、その下のｎ−１層目のメタル配線１０は、その両方が、例えばＣｕを数パーセント程度含んだアルミ合金（Ａｌ−Ｃｕ）からなるものである。
バリアメタル２０，４０は、チタン（Ｔｉ）膜とＴｉＮ膜とからなる積層構造の膜である。Ｔｉ膜が下層の膜で、ＴｉＮ膜が上層の膜である。また、層間絶縁膜３０は、下層のＮＳＧ（ｎｏｎ  ｄｏｐｅ  ｓｉｌｉｃａｔｅ  ｇｌａｓｓ）膜３１と、中間のＳＯＧ（ｓｐｉｎ  ｏｎ  ｇｌａｓｓ）膜３２と、上層のＮＳＧ膜３３とからなる３層構造の膜である。
【００１９】
さらに、ＴｉＮ膜５０は、エレクトロマイグレーション対策の膜である。メタル配線６０がエレクトロマイグレーションにより断線しても、ＴｉＮ膜５０で電気的に接続される。このメタル配線６０のＰＳｉＮ膜８０下から露出した部分がボンディングパッド６１である。ボンディング工程では、このボンディングパッド６１上に外部引き出し用の金ボール等を接合する。次に、この図１に示した半導体装置１００の製造方法について説明する。
【００２０】
図２（Ａ）〜図４（Ｃ）は、本発明の第１実施形態に係る半導体装置１００の製造方法を示す工程図である。図２（Ａ）〜図４（Ｃ）において、メタル配線１０下の絶縁膜と、半導体基板については、作図の都合上からその図示を省略する。
まず始めに、図２（Ａ）において、半導体基板上の絶縁膜上にメタル配線１０を形成する。このメタル配線１０の形成は、例えばスパッタリングによって絶縁膜上にアルミ合金（Ａｌ−Ｃｕ）を形成し、その後、フォトリソグラフィとドライエッチング技術とによって、このアルミ合金膜を配線形状にパターニングすることで形成する。次に、このメタル配線上にＴｉ膜２１とＴｉＮ膜２２とを形成して、バリアメタル２０を形成する。Ｔｉ膜２１と、ＴｉＮ膜２２の形成は、例えばそれぞれスパッタリングにより行う。
【００２１】
次に、図２（Ａ）に示すように、このＴｉＮ膜２２上にＮＳＧ膜３１と、ＳＯＧ膜３２と、ＮＳＧ膜３３とを順次形成して、層間絶縁膜３０を形成する。ＮＳＧ膜３１，３３の形成は、例えばＣＶＤ（ｃｈｅｍｉｃａｌ  ｖａｐｏｒ  ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ）により行う。また、ＳＯＧ膜３２の形成は、例えばＳＯＧソースを用いた回転塗布方式により行う。次に、フォトリソグラフィとドライエッチング技術とにより、層間絶縁膜３０にＴｉＮ膜２２の表面に至るビアホールｈを形成する。図２（Ａ）に示すように、このビアホールｈは、パッド開口部となる領域の層間絶縁膜３０に形成する。
【００２２】
次に、図２（Ｂ）に示すように、このビアホールが形成された半導体基板上の全面にＴｉ膜４１とＴｉＮ膜４２とを順次形成して、バリアメタル４０を形成する。Ｔｉ膜４１と、ＴｉＮ膜４２の形成は、例えばそれぞれスパッタリングにより行う。
次に、図２（Ｃ）に示すように、ＴｉＮ膜４２上にタングステン（Ｗ）膜４３´を形成してビアホール内を埋め込む。そして、このＷ膜４３´をエッチバックして、ＴｉＮ膜４２上からＷ膜４３´を取り除く。このようにして、図３（Ａ）に示すように、ビアホール内にＷプラグ４３を形成する。
【００２３】
次に、Ｗプラグ４３を形成した後で、ＴｉＮ膜４２と、Ｔｉ膜４１とにＣＭＰ処理を施す。これにより、図３（Ｂ）に示すように、ＮＳＧ膜３３上からＴｉＮ膜と、Ｔｉ膜とを完全に取り除き、ビアホール内だけにＴｉＮ膜４２と、Ｔｉ膜４１とを残すようにする。  また、このＣＭＰ処理によって、ビアホール内に形成されたＷプラグ４３の上側の部分も削られ、その表面はＮＳＧ膜３３の表面と面一の高さとなる。
【００２４】
次に、図３（Ｃ）に示すように、ＣＭＰ処理後のＮＳＧ膜３３上にＴｉＮ膜５０を形成する。このＴｉＮ膜５０は、例えばスパッタリングにより形成する。次に、図４（Ａ）に示すように、このＴｉＮ膜５０上に、パッド開口部となる領域とその周辺領域とを覆い、かつそれ以外の領域を露出させるようなレジストパターン５５を形成する。
そして、図２（Ｂ）に示すように、このレジストパターン５５をマスクにしてＴｉＮ膜５０をドライエッチングする。これにより、パッド開口部となる領域とその周辺領域のＮＳＧ膜３３上にＴｉＮ膜５０を残し、それ以外の領域のＮＳＧ膜３３上からはＴｉＮ膜５０を取り除く。その後、このレジストパターン５５にアッシング処理を施して、図４（Ｃ）に示すように、このＴｉＮ膜３３上からレジストパターンを取り除く。
【００２５】
次に、このＴｉＮ膜３３上にメタル配線６０を形成する。このメタル配線６０の形成は、例えばスパッタリングによってＴｉＮ膜５０を含むＮＳＧ膜３３上にアルミ合金（Ａｌ−Ｃｕ）を形成し、その後、フォトリソグラフィとドライエッチング技術を用いて、このアルミ合金膜を配線形状にパターニングすることによって形成する。さらに、このメタル配線６０上に、ＴｉＮ膜７０と、ＰＳｉＮ膜８０とを順次形成する。
【００２６】
そして、フォトリソグラフィとドライエッチング技術とによって、ＴｉＮ膜５０の真上方向にあるメタル配線６０上から、これらＴｉＮ膜７０とＰＳｉＮ膜８０とを除去して、パッド開口部を画定する。このようにして、図１に示した半導体装置１００を完成させる。メタル配線６０の、ＴｉＮ膜７０及びＰＳｉＮ膜８０下から露出した部分が、ボンディングパッド６１である。
【００２７】
このように、本発明の第１実施形態に係る半導体装置１００の製造方法によれば、ボンディングパッド６１の真下方向のＮＳＧ膜３３とＴｉＮ膜５０との間にはＴｉ膜が無く、かつビアホールｈの内壁及びその底面と、Ｗプラグ４３との間にはＴｉ膜４１が存在する構造を作ることができる。
このような構造により、ボンディングパッド６１下のＮＳＧ膜３３とＴｉＮ膜５０との間でＴｉＸＳｉＹからなる脆弱層の発生を防止することができる。従って、ボンディング時に金ボールからボンディングパッド６１に衝撃が加わっても、このボンディングパッド６１のＮＳＧ膜３３上からの剥離を防止することができる。
【００２８】
また、ビアホールｈの内壁及び底面と、Ｗプラグ４３との間にはＴｉ膜４１が設けられているので、Ｗプラグ４３をビアホール内に密着させることができ、かつ、Ｗプラグ４３とメタル配線１０との間にオーミック性を持たせることができる。さらに、このＴｉ膜４１上のＴｉＮ膜４２によって、Ｔｉ膜４１とＷプラグ４３との合金反応を抑えることができる。
【００２９】
この第１実施形態では、メタル配線１０が本発明の「導電層」に対応し、層間絶縁膜３０が本発明の「シリコン酸化膜」に対応している。また、ビアホールｈが本発明の「開口部」に対応し、タングステン（Ｗ）が本発明の「導電部材」に対応し、Ｗプラグ４３が本発明の「プラグ電極」に対応している。さらに、ＴｉＮ膜５０が本発明の「（第１の）窒化チタン膜」に対応し、Ｔｉ膜４１が本発明の「チタン膜」に対応している。ＴｉＮ膜４２が本発明の「第２の窒化チタン膜」に対応している。
（２）第２実施形態
図５は本発明の第２実施形態に係る半導体装置２００のパッド開口部付近の構成例を示す断面図である。図５において、図１に示した半導体装置１００と同一の構成であり、かつ同一の機能を有する部分には同一の符号を付し、その詳細説明は省略する。
【００３０】
図５に示すように、この半導体装置２００では、ビアホールの内壁からＮＳＧ膜３３上にかけて、２層目のバリアメタル１４０が形成されている。このバリアメタル１４０は、下層にＴｉ膜１４１、上層にＴｉＮ膜１４２を有する積層構造の膜である。この半導体装置２００では、ＴｉＮ膜１４２は２つの機能を果たしている。１つ目の機能は、半導体装置１００と同様に、Ｔｉ膜１４１とＷプラグ４３との合金反応を抑える機能である。また、２つ目の機能は、エレクトロマイグレーション対策の機能である。メタル配線６０がエレクトロマイグレーションにより断線しても、ＴｉＮ膜１４２で電気的に接続される。
【００３１】
また、この半導体装置２００では、ＮＳＧ膜３３とＴｉ膜１４１との間に、ＴｉＮ膜１５０が設けられている。ＮＳＧ膜３３とＴｉ膜１４１とをＴｉＮ膜１５０で隔てることによって、ＴｉＸＳｉＹからなる脆弱層の発生を防止することができる。次に、この半導体装置２００の製造方法について説明する。
図６（Ａ）〜図７（Ｃ）は、本発明の第２実施形態に係る半導体装置２００の製造方法を示す工程図である。図６（Ａ）〜図７（Ｃ）において、メタル配線１０下の絶縁膜と、半導体基板については、作図の都合上からその図示を省略する。
【００３２】
図２（Ａ）において、半導体基板上の絶縁膜上にメタル配線１０を形成する工程と、層間絶縁膜３０とを順次形成する工程は、第１実施形態と同じである。層間絶縁膜３０を形成した後で、この層間絶縁膜３０の上層であるＮＳＧ膜３３上にＴｉＮ膜１５０を形成する。このＴｉＮ膜１５０の形成は、例えばスパッタリングによって行う。
次に、図６（Ｂ）に示すように、このＴｉＮ膜１５０上にビアホールｈを形成する領域を開口し、その他の領域を覆うレジストパターン１５１を形成する。そして、このレジストパターン１５１をマスクに層間絶縁膜３０をドライエッチングする。これにより、図６（Ｃ）に示すように、ＴｉＮ膜１５０と層間絶縁膜３０とにＴｉＮ膜２２の表面に至るビアホールｈを形成する。
【００３３】
次に、図７（Ａ）に示すように、このビアホールが形成された半導体基板上の全面にＴｉ膜１４１とＴｉＮ膜１４２とを順次形成して、バリアメタル１４０を形成する。Ｔｉ膜１４１と、ＴｉＮ膜１４２の形成は、例えばそれぞれスパッタリングにより行う。次に、図７（Ｂ）に示すように、ＴｉＮ膜１４２上にタングステン（Ｗ）膜４３´を形成してビアホール内を埋め込む。そして、このＷ膜４３´をエッチバックして、ＴｉＮ膜１４２上からＷ膜４３´を取り除く。このようにして、図７（Ｃ）に示すように、ビアホール内にＷプラグ４３を形成する。
【００３４】
次に、Ｗプラグ４３を形成した後で、ＴｉＮ膜１４２上にメタル配線６０を形成する。さらに、このメタル配線６０上に、ＴｉＮ膜７０と、ＰＳｉＮ膜８０とを順次形成する。そして、フォトリソグラフィとドライエッチング技術とによって、パッド開口部となる領域のメタル配線６０上からＴｉＮ膜７０とＰＳｉＮ膜８０とを除去する。このようにパッド開口部を画定して、図５に示した半導体装置２００を完成させる。メタル配線６０の、ＴｉＮ膜７０及びＰＳｉＮ膜８０下から露出した部分が、ボンディングパッド６１である。
【００３５】
このように、本発明の第２実施形態に係る半導体装置２００の製造方法によれば、ボンディングパッド６１の真下方向のＮＳＧ膜３３とＴｉＮ膜１５０との間にはＴｉ膜が無く、かつビアホールｈの内壁及びその底面と、Ｗプラグ４３との間にはＴｉ膜１４１が存在する構造を作ることができる。
このような構造により、ボンディングパッド６１下のＮＳＧ膜３３とＴｉＮ膜１５０との間でＴｉＸＳｉＹからなる脆弱層の発生を防止することができる。従って、ボンディング時に金ボールからボンディングパッド６１に衝撃が加わっても、このボンディングパッド６１のＮＳＧ膜３３上からの剥離を防止することができる。
【００３６】
また、第１実施形態で説明した半導体装置１００の製造方法と比べて、ＮＳＧ膜３３上からＴｉ膜を除去する工程がないので、工程数が少なくて済む。
この第２実施形態では、ＴｉＮ膜１５０が本発明の「（第１の）窒化チタン膜」に対応し、Ｔｉ膜４１が本発明の「チタン膜」に対応している。ＴｉＮ膜１４２が本発明の「第２の窒化チタン膜」に対応している。その他の対応関係は、第１実施形態と同じである。
【００３７】
なお、上記の第１、第２実施形態では、本発明の「開口部」として多層メタル配線間を接続するためのビアホールを例示したが、「開口部」はこれに限られることはない。本発明の「開口部」は、例えば、半導体基板に設けられた導電層（不純物拡散層）とメタル配線との間を接続するためのコンタクトホールでも良い。
【図面の簡単な説明】
【００３８】
【図１】第１実施形態に係る半導体装置１００のパッド開口部付近の構成例を示す断面図。
【図２】半導体装置１００の製造方法を示す工程図（その１）。
【図３】半導体装置１００の製造方法を示す工程図（その２）。
【図４】半導体装置１００の製造方法を示す工程図（その３）。
【図５】第２実施形態に係る半導体装置２００のパッド開口部付近の構成例を示す断面図。
【図６】半導体装置２００の製造方法を示す工程図（その１）。
【図７】半導体装置２００の製造方法を示す工程図（その２）。
【図８】従来例に係る半導体装置３００のパッド開口部付近の構成例を示す断面図。
【符号の説明】
【００３９】
１  半導体基板、１０，６０  メタル配線、２０，４０  バリアメタル、２１，４１，１４１  Ｔｉ膜、２２，４２，５０，７０，１５０  ＴｉＮ膜、３０  層間絶縁膜、３１，３３  ＮＳＧ膜、３２  ＳＯＧ膜、４３  Ｗプラグ、６１  ボンディングパッド、８０  ＰＳｉＮ膜、１００，２００  半導体装置
【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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【図６】
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【図７】
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【図８】
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