(57)【要約】【課題】窒化チタンからなる反射防止膜の上にシリコン酸化膜が設けられていても、反射防止膜を形成している窒化チタンの腐食が生じにくく、製造における工程数も少ない半導体装置およびその製造方法を提供する。【解決手段】基板１と、基板１上に設けられた配線６と、配線６上に設けられた窒化チタン膜７と、窒化チタン膜７上に設けられた酸化膜３と、酸化膜３上に設けられたシリコン窒化膜４とを有し、シリコン窒化膜４に形成された第１開口部９１と窒化チタン膜７に形成された第２開口部９２とが平面視で重なる位置であって、酸化膜３に形成された第３開口部９３の平面視内側の位置に、配線６が露出されてなるパッド部８が形成され、第３開口部９３の平面視内側に配置された窒化チタン膜７上に接してシリコン窒化膜４が形成されている半導体装置１０とする。【選択図】図１
2018152505.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板と、
前記基板上に設けられた配線と、
前記配線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酸化膜と、
前記酸化膜上に設けられたシリコン窒化膜とを有し、
前記シリコン窒化膜に形成された第１開口部と前記窒化チタン膜に形成された第２開口部とが平面視で重なる位置であって、前記酸化膜に形成された第３開口部の平面視内側の位置に、前記配線が露出されてなるパッド部が形成され、
前記第３開口部の平面視内側に配置された前記窒化チタン膜上に接して前記シリコン窒化膜が形成されていることを特徴とする半導体装置。
【請求項２】
前記第１開口部と前記第２開口部とが平面視で重なる前記位置と、前記第３開口部の内壁との最短距離が０．８〜９．０μｍであることを特徴とする請求項１に記載の半導体装置。
【請求項３】
基板上に、配線を形成する配線工程と、
前記配線上に、窒化チタン膜を形成する反射防止膜形成工程と、
前記窒化チタン膜上に酸化膜を形成してパターニングすることにより、前記酸化膜を貫通し、底面に前記窒化チタン膜が露出する第３開口部を形成する第３開口部形成工程と、
前記酸化膜上および前記第３開口部上にシリコン窒化膜を形成する保護膜形成工程と、
前記シリコン窒化膜と前記窒化チタン膜とを、同一のエッチングガスを用いて連続してエッチングすることにより、前記第３開口部の平面視内側の位置に、前記シリコン窒化膜と前記窒化チタン膜とを貫通し、底面に前記配線が露出するパッド部を設けるパッド部形成工程とを有することを特徴とする半導体装置の製造方法。
【請求項４】
前記パッド部形成工程において、前記シリコン窒化膜に形成される第１開口部と前記窒化チタン膜に形成される第２開口部とが平面視で重なる位置と、前記第３開口部の内壁との最短距離が０．８〜９．０μｍとなる位置にパット部を設けることを特徴とする請求項３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、半導体装置および半導体装置の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、半導体装置として、基板上に設けられたアルミニウムまたはアルミニウム合金からなる配線と、配線上に設けられた窒化チタンからなる反射防止膜と、反射防止膜上に設けられた酸化膜とを有し、酸化膜に形成された開口部と反射防止膜に形成された開口部とが平面視で重なる位置に、配線が露出されてなるパッド部が形成されたものがある。
このような半導体装置では、高温高湿度環境下でのバイアス印加を伴う長期信頼性試験（ＴＨＢ）により、開口部を囲む反射防止膜を形成している窒化チタンが腐食することがある。
【０００３】
この問題を解決するために、反射防止膜を形成している窒化チタンが、開口部内に露出しない半導体装置が提案されている。
例えば、特許文献１には、パッド上に第１開口部が形成された第１表面保護膜と、パッド上に第２開口部が形成され、パッドおよび第１表面保護膜上に形成された第２表面保護膜とを備え、パッドは、第１導体膜と、第１導体膜上に形成された反射防止膜とを有し、第１開口部の内部領域に第２開口部が内包されており、第１開口部の内部領域では反射防止膜が除去されている半導体装置が提案されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特許第５４４３８２７号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、特許文献１に記載の技術では、第１表面保護膜に形成された第１開口部の内部領域の反射防止膜を除去しているので、第１開口部を形成するために、シリコン酸化膜からなる第１表面保護膜をパターニングしてエッチングした後、エッチングガスを代えて窒化チタンからなる反射防止膜をエッチングして除去しなければならず、工程数が多いという問題がある。
また、従来の半導体装置においては、特に、窒化チタンからなる反射防止膜上にシリコン酸化膜が設けられている場合、高温高湿度環境下でのバイアス印加を伴う長期信頼性試験（ＴＨＢ）により、反射防止膜が酸化チタンとなって外観不良をおこすことがある。
【０００６】
本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであり、窒化チタンからなる反射防止膜の上にシリコン酸化膜が設けられていても、反射防止膜を形成している窒化チタンの腐食が生じにくく、製造における工程数も少ない半導体装置およびその製造方法を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明者は、上記課題を解決するために鋭意研究を重ねた。
その結果、保護膜であるシリコン窒化膜に形成された第１開口部と、反射防止膜である窒化チタン膜に形成された第２開口部とが平面視で重なる位置であって、酸化膜に形成された第３開口部の平面視内側の位置に、配線が露出されてなるパッド部が形成され、第３開口部の平面視内側に配置された窒化チタン膜上に接してシリコン窒化膜が形成されている半導体装置とすればよいことを見出し、本発明を想到した。
すなわち、本発明は以下の事項に関する。
【０００８】
基板と、
前記基板上に設けられた配線と、
前記配線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酸化膜と、
前記酸化膜上に設けられたシリコン窒化膜とを有し、
前記シリコン窒化膜に形成された第１開口部と前記窒化チタン膜に形成された第２開口部とが平面視で重なる位置であって、前記酸化膜に形成された第３開口部の平面視内側の位置に、前記配線が露出されてなるパッド部が形成され、
前記第３開口部の平面視内側に配置された前記窒化チタン膜上に接して前記シリコン窒化膜が形成されていることを特徴とする半導体装置。
【０００９】
基板上に、配線を形成する配線工程と、
前記配線上に、窒化チタン膜を形成する反射防止膜形成工程と、
前記窒化チタン膜上に酸化膜を形成してパターニングすることにより、前記酸化膜を貫通し、底面に前記窒化チタン膜が露出する第３開口部を形成する第３開口部形成工程と、
前記酸化膜上および前記第３開口部上にシリコン窒化膜を形成する保護膜形成工程と、
前記シリコン窒化膜と前記窒化チタン膜とを、同一のエッチングガスを用いて連続してエッチングすることにより、前記第３開口部の平面視内側の位置に、前記シリコン窒化膜と前記窒化チタン膜とを貫通し、底面に前記配線が露出するパッド部を設けるパッド部形成工程とを有することを特徴とする半導体装置の製造方法。
【発明の効果】
【００１０】
本発明の半導体装置では、シリコン窒化膜に形成された第１開口部と窒化チタン膜に形成された第２開口部とが平面視で重なる位置であって、酸化膜に形成された第３開口部の平面視内側の位置に、配線が露出されてなるパッド部が形成され、第３開口部の平面視内側に配置された窒化チタン膜上に接してシリコン窒化膜が形成されている。このため、反射防止膜として機能する窒化チタン膜の腐食が生じにくく、高い信頼性が得られる。
【００１１】
また、本発明の半導体装置では、シリコン窒化膜に形成された第１開口部と窒化チタン膜に形成された第２開口部とが平面視で重なる位置であって、酸化膜に形成された第３開口部の平面視内側の位置に、配線が露出されてなるパッド部が形成され、第３開口部の平面視内側に配置された窒化チタン膜上に接してシリコン窒化膜が形成されている。このため、シリコン窒化膜と窒化チタン膜とを、同じマスクおよび同一のエッチングガスを用いて連続してエッチングすることにより、第１開口部と第２開口部とを形成でき、効率よく生産できる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本発明の半導体装置の一例を示した断面模式図である。
【図２】図１に示す半導体装置におけるパッド部の周囲の平面配置を説明するための平面図である。
【図３】図１および図２に示す半導体装置の製造方法の一例を説明するための工程図である。
【図４】図１および図２に示す半導体装置の製造方法の一例を説明するための工程図である。
【図５】図１および図２に示す半導体装置の製造方法の一例を説明するための工程図である。
【図６】図１および図２に示す半導体装置の製造方法の一例を説明するための工程図である。
【図７】図６に示す工程におけるパッド部の周囲の平面配置を説明するための平面図である。
【図８】図１および図２に示す半導体装置の製造方法の一例を説明するための工程図である。
【図９】従来の半導体装置の一例を示した断面模式図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
本発明者は、鋭意検討した結果、以下に示す知見を得た。
本発明者は、窒化チタンからなる反射防止膜を有する従来の半導体装置において、高温高湿度環境下でのバイアス印加を伴う長期信頼性試験（ＴＨＢ）を行うことにより生じる窒化チタン膜の腐食について調べた。
配線上に窒化チタン膜と酸化膜とがこの順に設けられ、酸化膜に形成された第３開口部と窒化チタン膜に形成された第２開口部とが平面視で重なる位置に、配線が露出されてなるパッド部が形成されている場合、特に、パッド部を露出させるための開口部近傍における窒化チタン膜上の酸化膜との対向面が腐食されやすいことが分かった。
【００１４】
窒化チタン膜上の酸化膜と窒化チタン膜との対向面における腐食は、窒化チタン膜中のチタン原子と、パッド部を露出させるための開口部から酸化膜を通じて侵入した水分とが反応して生じた酸化チタンが、対抗面の密着性を下げ、対向面に水分がさらに侵入し易くなることで促進されると推定される。
そこで、本発明者は、反射防止膜としての窒化チタン膜と、窒化チタン膜上に設けられた酸化膜と、酸化膜上に設けられた保護膜としてのシリコン窒化膜について、パッド部の周囲における平面配置に着目して検討を重ねた。その結果、酸化膜に形成された第３開口部の平面視内側の位置にパッド部が形成され、第３開口部の平面視内側に配置された窒化チタン膜上に接してシリコン窒化膜が形成されているものとすればよいとの知見を得た。この位置関係は、シリコン窒化膜に形成された第１開口部と窒化チタン膜に形成された第２開口部とが同じ大きさで重なった位置にあって、パッド部の周囲を規定しており、酸化膜はパッド部から離れた位置に配置されているので、酸化膜に形成された第３開口部は、第１開口部および第２開口部の外側になっているとも言える。
【００１５】
このような半導体装置では、第３開口部の平面視内側に酸化膜が存在しないため、第３開口部内の平面視内側には腐食しやすい窒化チタン膜上の酸化膜との対向面がない。しかも、第３開口部の平面視内側に配置された窒化チタン膜上に接して、良好な耐水性を有するシリコン窒化膜が形成されている。したがって、パッド部を露出させるための開口部から窒化チタン膜上の酸化膜との対向面への水分の侵入を防止できる。また、窒化チタン膜上に接してシリコン窒化膜が形成されていると、シリコン窒化膜から窒化チタン膜に窒素原子が供給され、窒化チタン膜中のチタン原子の未結合手とシリコン窒化膜中の窒素原子が反応する。チタン原子に未結合手が存在すると、それがパッド開口部から侵入する水分と反応して酸化チタンとなり易い。これに対し、上記のようにチタン原子の未結合手が窒素原子で満たされると、窒化チタン膜に水分が関与しても酸化チタンとはなりにくくなる。その結果、窒化チタン膜上の腐食が生じにくく、窒化チタン膜とシリコン窒化膜との界面での剥がれを抑制でき、高い信頼性が得られる。
【００１６】
また、本発明者は、シリコン窒化膜に形成された第１開口部と窒化チタン膜に形成された第２開口部とが平面視で重なる位置であって、酸化膜に形成された第３開口部の平面視内側の位置に、配線が露出されてなるパッド部が形成され、第３開口部の平面視内側に配置された窒化チタン膜上に接してシリコン窒化膜が形成されている場合、以下に示す理由により、効率よく生産できることを見出した。
【００１７】
このような半導体装置では、パッド部を露出させるための開口部の内壁に、シリコン窒化膜に形成された第１開口部と窒化チタン膜に形成された第２開口部とが連続して形成されている。したがって、シリコン窒化膜と窒化チタン膜とを、同じマスクを用いて連続してエッチングすることにより、第１開口部と第２開口部とを形成できる。しかも、シリコン窒化膜と窒化チタン膜とは、同一のエッチングガスを用いてエッチングできる。よって、シリコン窒化膜をエッチングした後に窒化チタン膜をエッチングする場合、エッチングガスを代えることなく、同一のエッチングガスを用いて連続してエッチングする方法により効率よく生産できる。
【００１８】
以下、本発明について、図面を参照しながら詳細に説明する。以下の説明で用いる図面は、本発明の特徴を分かりやすくするために、便宜上特徴となる部分を拡大して示している場合があり、各構成要素の寸法比率等は実際とは異なっていることがある。また、以下の説明において例示される材料、寸法等は一例であって、本発明はそれらに限定されるものではなく、本発明の効果を奏する範囲で適宜変更して実施できる。
【００１９】
［半導体装置］
図１は、本発明の半導体装置の一例を示した断面模式図である。図２は、図１に示す半導体装置におけるパッド部の周囲の平面配置を説明するための平面図である。図２における左右方向は、図１における左右方向と対応している。
本実施形態の半導体装置１０は、基板１と、基板１上に層間絶縁膜２を介して設けられた配線６と、配線６上に設けられた反射防止膜としての窒化チタン膜７と、窒化チタン膜７上に設けられた酸化膜３と、酸化膜３上に設けられた保護膜としてのシリコン窒化膜４とを有する。
【００２０】
図１および図２に示すように、本実施形態の半導体装置１０では、シリコン窒化膜４に形成された第１開口部９１と窒化チタン膜７に形成された第２開口部９２とが平面視で重なる位置に、配線６が露出されてなるパッド部８が形成されている。
また、本実施形態の半導体装置１０では、図２に示すように、酸化膜３に形成された第３開口部９３の平面視内側の位置に、パッド部８が形成されている。
本実施形態の半導体装置１０では、図１および図２に示すように、第３開口部９３の平面視内側に配置された窒化チタン膜７１上に接してシリコン窒化膜４が形成されている。
【００２１】
基板１としては、シリコンなど公知の材料からなるものを用いることができる。
層間絶縁膜２としては、ＳｉＯ2膜、ＴＥＯＳ（オルトケイ酸テトラエチル（Ｓｉ（ＯＣ2Ｈ5）4））を原料とする酸化膜など公知の絶縁膜を用いることができる。
酸化膜３は、保護膜であり、上面に反射防止膜としての窒化チタン膜７の設けられた配線６を、覆うように設けられている。
酸化膜３としては、シリコン酸化膜を用いることが好ましい。具体的には、ＳｉＯ2膜、ＴＥＯＳを原料とする酸化膜などを用いることができる。
酸化膜３の厚みは、２０００〜８０００Åとすることが好ましく、５０００Å程度とすることがより好ましい。
【００２２】
シリコン窒化膜４は、保護膜として設けられている。シリコン窒化膜４は、耐水性に優れているため、保護膜として好ましい。
シリコン窒化膜４は、シリコン窒化膜４と接して配置される窒化チタン膜７に効率よく窒素原子を供給できるように、窒素含有量が多いものであることが好ましい。具体的には、シリコン窒化膜中の窒素含有量が、シリコンと比較して原子組成比ベースで１．２倍以上であることが好ましい。シリコン窒化膜４中の窒素含有量は、例えばＸ線光電子分光分析法（ＸＰＳ）により測定できる。
シリコン窒化膜４の厚みは、５０００〜１５０００Åであることが好ましく、１００００Å程度であることがより好ましい。
【００２３】
図１に示す半導体装置１０では、第３開口部９３の外側の領域において、シリコン窒化膜４と窒化チタン膜７との間に酸化膜３が設けられているため、第３開口部９３の内側の領域に配置されたシリコン窒化膜４と窒化チタン膜７とが接している領域と比較して、シリコン窒化膜４と窒化チタン膜７との間の応力差を緩和できる。
また、図１に示す半導体装置１０では、アルミニウムまたはアルミニウム合金からなるパッド部８とシリコン窒化膜４とが接していない。このため、パッド部８とシリコン窒化膜４との応力差に起因するクラック（亀裂）が生じることがない。これに対し、例えば、パッド部８とシリコン窒化膜４とが接している場合、パッド部８とシリコン窒化膜４との応力差が大きいためにシリコン窒化膜４にクラック（亀裂）が発生することがあり、半導体装置１０の信頼性に悪影響を来す恐れがある。
【００２４】
配線６は、アルミニウムまたはアルミニウム合金からなる。アルミニウム合金としては、例えば、アルミニウムとシリコンと銅との合金、アルミニウムと銅との合金、アルミニウムとシリコンとの合金などが挙げられる。
配線６の厚みは、３０００〜３００００Åであることが好ましく、２００００Å程度であることがより好ましい。
窒化チタン膜７は、反射防止膜であり、配線としても機能する。
窒化チタン膜７の厚みは、２５０〜８００Åであることが好ましく、４００Å程度であることがより好ましい。
【００２５】
図１および図２において、符号６ａはパッド部８およびその周囲に配置された配線６の側面の位置を示し、符号７ａはパッド部８のの周囲に配置された窒化チタン膜７の側面の位置を示す。
図２に示すパッド部８は、平面視で略正方形の形状を有している。
図２に示すように、パッド部８の形成されている配線６の幅ｄ２は、１００μｍ以上であることが好ましい。
図２に示すように、第３開口部９３の内壁とパッド部８およびその周囲を形成している配線６の側面６ａとの平面視での距離ｄ３は、１．０〜９．２μｍであることが好ましい。
【００２６】
また、図２に示すように、第３開口部９３の内壁とパッド部８の外縁（第１開口部９１と第２開口部９２とが平面視で重なる位置）との平面視での最短距離ｄ１（言い換えると、第３開口部９３の平面視内側に配置された窒化チタン膜７１の幅）は、０．８〜９．０μｍであることが好ましく、０．８〜１．２μｍであることがより好ましい。第３開口部９３の内壁とパッド部８の外縁との平面視での距離ｄ１が０．８μｍ以上であると、第３開口部９３の平面視内側に酸化膜３が存在しないことによる窒化チタン膜７の腐食を防止する効果が顕著となる。第３開口部９３の内壁とパッド部８の外縁との平面視での距離ｄ１が９．０μｍ以下であると、第３開口部９３の平面視内側に酸化膜３が存在しない領域を設けることが、半導体装置の小型化に影響を来し難く、好ましい。
【００２７】
［半導体装置の製造方法］
次に、本発明の半導体の製造方法の一例として、図１および図２に示す半導体装置の製造方法を例に挙げて説明する。図３〜図８は、図１および図２に示す半導体装置の製造方法の一例を説明するための工程図である。図７は、図６に示す工程におけるパッド部の周囲の平面配置を説明するための平面図である。図７における左右方向は、図６における左右方向と対応している。
【００２８】
図１および図２に示す半導体装置１０を製造するには、まず、基板１の一方の主面に、層間絶縁膜２を形成し、その上に配線６、窒化チタン膜７からなる配線層５を形成する。
具体的には、図３に示すように、基板１上に化学気相成長（ＣＶＤ）法などにより層間絶縁膜２を形成する。その後、層間絶縁膜２上にスパッタリング法などにより配線６を形成する（配線工程）。
次に、図３に示すように、配線６上に、アルゴンガス（Ａｒ）と窒素ガス（Ｎ2）を用いる反応性スパッタ法により窒化チタン膜７を形成する（反射防止膜形成工程）。
【００２９】
次に、図４に示すように、従来公知のフォトリソグラフィー法およびエッチング法を用いて、配線６と窒化チタン膜７とを所定の形状にパターニングする。図１および図２に示す例では、配線６と窒化チタン膜７とを同形状にパターニングすることにより、配線６と窒化チタン膜７とからなる配線層５が形成される。
【００３０】
次に、図５に示すように、配線６と窒化チタン膜７とからなる配線層５上に、配線層５を覆うように、プラズマＣＶＤ法などにより、酸化膜３を形成する。
次いで、図６に示すように、従来公知のフォトリソグラフィー法およびエッチング法を用いて、酸化膜３をパターニングする。このことにより、図６および図７に示すように、酸化膜３を貫通し、底面に窒化チタン膜７が露出する第３開口部９３を形成する（第３開口部形成工程）。図６および図７において、符号６ａはパターニングされた配線６の側面の位置を示し、符号７ａはパターニングされた窒化チタン膜７の側面の位置を示す。
酸化膜３をエッチングする際に用いるエッチングガスとしては、例えば、ＣＨＦ3とＣＦ4とＡｒからなる混合ガスを用いることができる。
【００３１】
次に、図８に示すように、酸化膜３上および第３開口部９３上に、プラズマＣＶＤ法などにより、シリコン窒化膜４を形成する（保護膜形成工程）。
シリコン窒化膜４は、シリコン窒化膜４と接して配置される窒化チタン膜７に効率よく窒素原子を供給できるように、プラズマＣＶＤ法における窒素を含んだガス（Ｎ2またはＮＨ3）の流量を多く設定した条件で形成することにより、窒素含有量が多いものとすることが好ましい。
【００３２】
次に、従来公知のフォトリソグラフィー法およびエッチング法を用いて、シリコン窒化膜４と窒化チタン膜７とを、同じマスクおよび同一のエッチングガスを用いて連続してエッチングする。このことにより、図１に示すように、第３開口部９３の平面視内側に、シリコン窒化膜４と窒化チタン膜７とを貫通し、底面に配線６が露出するパッド部８を設ける（パッド部形成工程）。
シリコン窒化膜４および窒化チタン膜７をエッチングする際に用いるエッチングガスとしては、例えば、ＣＦ4ガスを用いることができる。
【００３３】
本実施形態では、パッド部形成工程において、第３開口部９３の内壁とパッド部８の外縁（シリコン窒化膜４に形成される第１開口部９１と窒化チタン膜７に形成される第２開口部９２とが平面視で重なる位置）との平面視での最短距離ｄ１（言い換えると、第３開口部９３の平面視内側に配置された窒化チタン膜７１の幅）が０．８〜９．０μｍとなる位置にパット部８を設けることが好ましい。上記距離ｄ１が０．８〜９．０μｍであることにより、小型化に影響を来し難く、窒化チタン膜７の腐食が効果的に防止された半導体装置１０が得られる。
以上の工程により、図１に示す半導体装置１０が得られる。
【００３４】
本実施形態の半導体装置１０は、シリコン窒化膜４に形成された第１開口部９１と窒化チタン膜７に形成された第２開口部９２とが平面視で重なる位置であって、酸化膜３に形成された第３開口部９３の平面視内側の位置にパッド部８が形成され、第３開口部９３の平面視内側に配置された窒化チタン膜７上に接してシリコン窒化膜４が形成されている。このため、反射防止膜として機能する窒化チタン膜７の腐食が生じにくく、高い信頼性が得られる。
【００３５】
また、本実施形態の半導体装置１０では、シリコン窒化膜４に形成された第１開口部９１と窒化チタン膜７に形成された第２開口部９２とが平面視で重なる位置であって、酸化膜３に形成された第３開口部９３の平面視内側の位置にパッド部８が形成されている。このため、アルミニウムまたはアルミニウム合金からなるパッド部８とシリコン窒化膜４とが接していない。したがって、アルミニウムまたはアルミニウム合金からなるパッド部とシリコン窒化膜とが接している場合のように、パッド部とシリコン窒化膜との応力差に起因する信頼性の低下が生じることがない。
【００３６】
本実施形態の半導体装置１０の製造方法では、シリコン窒化膜４と窒化チタン膜７とを、同じマスクおよび同一のエッチングガスを用いて連続してエッチングすることにより、底面に配線６が露出するパッド部８を設けるため、効率よく生産できる。
【００３７】
これに対し、特許文献１に記載の技術では、第１開口部を形成するために、シリコン酸化膜からなる第１表面保護膜をエッチングしてパターニングした後、窒化チタンからなる反射防止膜をエッチングして除去している。シリコン酸化膜と窒化チタン膜は、同一のエッチングガスを用いてエッチングすることは難しい。このため、シリコン酸化膜と窒化チタン膜とを、例え同じマスクを用いてエッチングしたとしても、窒化チタン膜をエッチングする際に行うエッチングガスを代える手間をなくすことはできず、生産性を向上させる妨げとなっていた。
【００３８】
＜他の例＞
本発明の半導体装置は、上述した実施形態の半導体装置１０に限定されない。
上述した実施形態の半導体装置１０では、パッド部８として平面視で略正方形の形状を有する場合を例に挙げて説明したが、パッド部８の平面形状は特に限定されない。パッド部８の平面形状は、例えば、略長方形、略ひし形、略台形などの矩形状であってもよいし、略円形であってもよいし、略三角形、略五角形、略六角形などの多角形状であってもよい。
【００３９】
また、例えば、上述した実施形態の半導体装置１０では、配線６と窒化チタン膜７とからなる１層の配線層を有する場合を例に挙げて説明したが、上記の配線層の他に、公知の材料からなる１層以上の配線層が含まれていてもよい。配線層が複数設けられている場合、配線６と窒化チタン膜７とからなる配線層が、最上層の配線層であることが好ましい。
また、本発明の半導体装置には、用途に応じて、さらに様々な機能を有する層が含まれていてもよい。
【実施例】
【００４０】
以下、実施例により本発明の効果をより明らかなものとする。なお、本発明は、以下の実施例に限定されるものではなく、その要旨を変更しない範囲で適宜変更して実施できる。
【００４１】
（実施例１）
以下に示す製造方法により、図１に示す実施例１の半導体装置を得た。
まず、図３に示すように、シリコンからなる基板１上に、ＣＶＤ法により、ＳｉＯ2膜からなる層間絶縁膜２を形成した。その後、層間絶縁膜２上にスパッタリング法により、アルミニウムからなる厚み２００００Åの配線６を形成した（配線工程）。
次に、配線６上に、アルゴンガス（Ａｒ）と窒素ガス（Ｎ2）とを用いる反応性スパッタ法により、厚み４００Åの窒化チタン膜７を形成した（反射防止膜形成工程）。
【００４２】
次に、図４に示すように、フォトリソグラフィー法およびエッチング法を用いて、配線６と窒化チタン膜７とをパターニングし、配線６と窒化チタン膜７とからなる配線層５を形成した。
次に、図５に示すように、配線６と窒化チタン膜７とからなる配線層５上に、配線層５を覆うように、プラズマＣＶＤ法により、ＳｉＯ2膜からなる厚み５０００Åの酸化膜３を形成した。
【００４３】
次いで、フォトリソグラフィー法およびエッチング法を用いて、酸化膜３をパターニングし、図６および図７に示すように、酸化膜３を貫通し、底面に窒化チタン膜７が露出する第３開口部９３を形成した（第３開口部形成工程）。
酸化膜３をエッチングする際には、エッチングガスとして、ＣＨＦ3とＣＦ4とＡｒからなる混合ガスを用いた。
【００４４】
次に、図８に示すように、酸化膜３上および第３開口部９３上に、プラズマＣＶＤ法により、厚み１００００Åのシリコン窒化膜４を形成した（保護膜形成工程）。
シリコン窒化膜４は、プラズマＣＶＤ法における窒素を含んだガス（Ｎ2またはＮＨ3）の流量を多く設定した条件で形成することにより、窒素含有量が多いものとした。
【００４５】
次に、フォトリソグラフィー法およびエッチング法を用いて、シリコン窒化膜４と窒化チタン膜７とを、同じマスクおよび同一のエッチングガスを用いて連続してエッチングし、図１に示すように、第３開口部９３の平面視内側の位置に、シリコン窒化膜４と窒化チタン膜７とを貫通し、底面に配線６が露出するパッド部８を設けた（パッド部形成工程）。
シリコン窒化膜４および窒化チタン膜７をエッチングする際には、エッチングガスとして、ＣＦ4ガスを用いた。
【００４６】
以上の工程により、図１に示す実施例１の半導体装置１０を得た。
得られた実施例１の半導体装置１０における第３開口部９３の内壁とパッド部８の外縁との平面視での距離ｄ１は、１．０μｍであった。また、パッド部８の形成されている配線６の幅ｄ２は、１００μｍ以上であり、第３開口部９３の内壁とパッド部８およびその周囲を形成している配線６の側面６ａとの平面視での距離ｄ３は、９．０μｍであった。
【００４７】
（比較例１）
第３開口部形成工程を行わずに酸化膜３上にシリコン窒化膜４を形成し、フォトリソグラフィー法およびエッチング法を用いて、シリコン窒化膜４と酸化膜３と窒化チタン膜７とを貫通し、底面に配線が露出するパッド部８を設けたこと以外は、実施例１と同様にして、図９に示す比較例１の半導体装置１１を得た。なお、図９に示す半導体装置１１において、図１に示す半導体装置１０と同じ部材については、同じ符号を付し、説明を省略する。
【００４８】
比較例１の半導体装置１１の製造工程において、シリコン窒化膜４をエッチングする際には、エッチングガスとして、ＣＦ4ガスを用いた。その後、エッチングガスをＣＨＦ3とＣＦ4とＡｒからなる混合ガスに代えて、酸化膜３のエッチングを行った。その後、エッチングガスをＣＦ4ガスに代えて、窒化チタン膜７のエッチングを行った。
比較例１の半導体装置１１は、シリコン窒化膜４に形成された第１開口部９１と、酸化膜３に形成された第３開口部９３と、窒化チタン膜７に形成された第２開口部９２とが平面視で重なる位置に、パッド部８が形成されたものである。
【００４９】
このようにして得られた実施例１、比較例１の半導体装置１０、１１に対し、以下に示す高温高湿度環境下でのバイアス印加を伴う長期信頼性試験（ＴＨＢ）を行ない、以下に示す規準により評価した。
「長期信頼性試験（ＴＨＢ）」
実施例１、比較例１の半導体装置１０、１１をそれぞれ樹脂パッケージに実装し、２２個ずつサンプルを形成した。そして、各サンプルに、温度８５度、湿度８５%の環境下で電圧を１０００時間印加した。その後、樹脂パッケージを開封し、パッド部周辺を顕微鏡で観察し、下記の基準により外観検査を行った。
「基準」
外観が良好である：パッド部またはその周辺に腐食・剥離・変色が存在しない。
外観が不良である（ＮＧ）： パッド部またはその周辺に腐食・剥離・変色が存在する。
【００５０】
長期信頼性試験（ＴＨＢ）後の半導体装置における外観不良の数（外観不良数／全サンプル数）は、実施例１では０／２２であり、比較例１では３／２２であった。
この結果から明らかであるように、実施例１の半導体装置１０では、比較例１の半導体装置１１と比較して、窒化チタン膜の腐食が防止されていた。
【符号の説明】
【００５１】
１・・・基板、２・・・層間絶縁膜、３・・・酸化膜、４・・・シリコン窒化膜、５・・・配線層、６・・・配線、７・・・窒化チタン膜、８・・・パッド部、１０・・・半導体装置、９１・・・第１開口部、９２・・・第２開口部、９３・・・第３開口部。
【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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【図９】
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