(57)【要約】【課題】  本発明は、シリコン窒化膜から成るパッシベーション膜に開口部を形成するためのエッチング工程において用いられる、例えばＣＦ４やＣＨＦ３等のエッチングガス内のＣやＦの成分などがボンディングパッドのＡｌ表面に残ることに起因するボンディング剥がれ不良を抑止する。【解決手段】  そこで、本発明の半導体装置の製造方法は、ボンディングパッド２上に開口部Ｋ１を有するパッシベーション膜３を形成する工程と、前記ボンディングパッド２の表面をアルカリ系の薬品を用いて洗浄処理する工程と、アルカリ系の薬品で洗浄処理されたボンディングパッド２上にワイヤーボンディングする工程とを有することを特徴とするものである。【選択図】  図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ボンディングパッド上に開口部を有するパッシベーション膜を形成する工程と、
前記ボンディングパッドの表面をアルカリ系の薬品を用いて洗浄処理する工程と、
アルカリ系の薬品で洗浄処理されたボンディングパッド上にワイヤーボンディングする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２】
前記洗浄処理する工程は、前記パッシベーション膜上にポリイミド膜が形成された状態で行うことを特徴とする請求項１に記載の半導体装置の製造方法。
【請求項３】
前記洗浄処理する工程は、有機アルカリ系の薬品を用いて前記ボンディングパッドの表面をエッチングする工程であることを特徴とする請求項１あるいは請求項２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、ボンディングパッド上に開口部を有するパッシベーション膜を介してボンディングパッド上にワイヤーボンディングする工程を有する半導体装置の製造方法で、特にボンディング剥がれ不良の発生を抑止する技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
図７に示すように、半導体素子２１上に形成されたボンディングパッド２２上に開口部を有するパッシベーション膜２３が形成され、前記ボンディングパッド２２上にボンディングワイヤー２４の一端をキャピラリ等のボンディングツール２５を用いてワイヤーボンディングし、他端をリードフレーム２６上の所望位置にワイヤーボンディングしている。
【０００３】
このような技術は、例えば以下の特許文献に記載されている。
【特許文献１】特開２００２−７６０５１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、上述した従来の半導体装置の製造方法において、ボンディング剥がれ不良が発生する問題があった。
【０００５】
この要因として、発明者は、シリコン窒化膜から成るパッシベーション膜２３に開口部を形成するためのエッチング工程において用いられる、例えばＣＦ４やＣＨＦ３等のエッチングガス内のＣやＦの成分などがボンディングパッドのＡｌ表面に残るため、ボンディング剥がれ不良が発生するものと考えた。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
そこで、本発明の半導体装置の製造方法は、ボンディングパッド上に開口部を有するパッシベーション膜を形成する工程と、前記ボンディングパッドの表面をアルカリ系の薬品を用いて洗浄処理する工程と、アルカリ系の薬品で洗浄処理されたボンディングパッド上にワイヤーボンディングする工程とを有することを特徴とするものである。
【０００７】
また、前記洗浄処理する工程は、前記パッシベーション膜上にポリイミド膜が形成された状態で行うことを特徴とするものである。
【０００８】
更に、前記洗浄処理する工程は、有機アルカリ系の薬品を用いて前記ボンディングパッドの表面をエッチングする工程であることを特徴とするものである。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、ボンディングパッドの表面をアルカリ系の薬品を用いて洗浄処理する工程を具備させたことで、パッシベーション膜に開口部を形成するためのエッチング工程においてボンディングパッド上に残ったＣやＦの成分が除去されるので、その後の熱処理や湿度などの影響によるボンディングパッド上の異常酸化の発生が抑止されるため、ボンディング剥がれを抑止できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
以下、本発明の一実施形態の半導体装置の製造方法について図面を参照しながら詳述する。
【００１１】
先ず、ボンディングパッド構造について、図６を参照して説明すると、本実施形態のボンディングパッド２は、半導体素子１上に下地層２ａ、バリア層２ｂ、接合層２ｃの３層が積層されて形成されており、キャピラリ等のボンディングツール７にＡｕ又はＡｕ合金からなるボンディングワイヤー６を通し、ボンディングツール７先端にトーチとの放電によってボール６ａを形成し、ボール６ａをボンディングパッド２の接合層２ｃに熱及び超音波振動により圧着した後、ボンディングワイヤー６を実装基板のリードフレーム８に移動して圧着、切断して両者を接続する。
【００１２】
ここで、下地層２ａは、半導体素子１の通常の配線工程で形成されるＡｌ、又はＡｌにＣｕ等を添加したＡｌ合金等からなり、その膜厚は、半導体素子１の配線と同等の膜厚を有している。
【００１３】
また、バリア層２ｂはＴｉ、ＴｉＮ等のＴｉ合金又はそれらの積層体で構成され、それぞれの厚みは、ボール６ａと接合層２ｃの接合界面に形成されるＡｕ−Ａｌ合金層（図示せず）の下地層２ａへの浸食を防止できる厚さに設定される。
【００１４】
更に、接合層２ｃは、下地層２ａと同じＡｌ又はＡｌにＣｕ等を添加したＡｌ合金等で形成され、その膜厚は、熱圧着時にボンディングワイヤー６のボール６ａが接合層２ｃに食い込み、ボール６ａの表層に形成されるＡｕ−Ａｌ合金層がバリア層２ｂに接する程度の膜厚に設定されている。
【００１５】
そして、図１に示すように前記ボンディングパッド２上にシリコン窒化膜から成るパッシベーション膜３及びポリイミド膜４が形成され、このポリイミド膜４上にレジスト膜を形成し、このレジスト膜をマスクに前記ポリイミド膜４及びパッシベーション膜３をエッチングして開口部Ｋ１を形成する。
【００１６】
本工程では、例えばＣＦ４やＣＨＦ３等のエッチングガスを用いて前記ポリイミド膜４及びパッシベーション膜３をエッチングしている。この場合、従来技術で説明したようにボンディングパッド２のＡｌ表面にＣやＦの成分などが残っている。図１に示す５が残留物層である。
【００１７】
そして、図２に示すように開口部Ｋ１を介して前記ボンディングパッド２の表面を有機アルカリ系の薬液を用いてアルカリ洗浄処理する。これにより、前記ボンディングパッド２の表面に残留していたＣやＦの成分がエッチング除去される。従って、その後の熱処理や湿度などの影響によるボンディングパッド２の表面への異常酸化が抑止されるため、その後の工程におけるワイヤーボンディング剥がれが抑止できる。
【００１８】
本実施形態では、有機アルカリ系の薬液として、例えば三菱ガス化学株式会社製のポリマー除去用洗浄液（ＥＬＭ−Ｃ２０）を用いているが、その他にも同じく三菱ガス化学株式会社製のフォトレジスト用剥離液（ＥＬＭ−Ｒ１０）や東京応化工業株式会社製のＳＳＴ３等の洗浄液を用いても良い。
【００１９】
以下、図３に示すように前記ボンディングパッド２上にボンディングワイヤー６の一端をボンディングツール７を用いてワイヤーボンディングし、他端をリードフレーム８上の所望位置にワイヤーボンディングする。
【００２０】
本実施形態では、アルカリ系の薬品を用いているため、ポリイミド膜４をエッチングすることなく、ボンディングパッド２の表面のＣやＦの成分を取り除くことができる。尚、例えばＯ２アッシング工程によりボンディングパッド２の表面をエッチングする方法も考えられるが、この場合にはポリイミド膜４も削れてしまうため、パッケージとの密着力が低下するという問題が発生するため不適当である。
【００２１】
また、本発明を採用することで、ウエハーソート時の針圧を低減させることができ、プローブカードの寿命を延ばすことも可能になる。即ち、従来ではボンディングパッドの表面への異常酸化膜が形成されるため、通常の針圧では不良と判定されてしまうため、針圧を高めて測定する場合があった。そのため、針によりボンディングパッド２上の接合層２ｃが削られ、バリア膜２ｂが露出してしまい、ボンディングワイヤー６のＡｕと共晶できないということもあったが、本発明によればそのような問題もなくなる。
【００２２】
尚、本実施形態では、パッシベーション膜３及びポリイミド膜４を連続して開口部Ｋ１を設けているが、別々に開口部を形成するものに本発明を適用しても良い。即ち、図４に示すようにボンディングパッド２上を露出するようにパッシベーション３をパターニングして開口部Ｋ２を形成した後に、全面にポリイミド膜４を形成し、前記開口部Ｋ２を露出するようにパターニングして開口部Ｋ３を形成する。
【００２３】
そして、図５に示すように開口部Ｋ２，Ｋ３を介して前記ボンディングパッド２の表面を有機アルカリ系の薬液を用いてアルカリ洗浄処理する。
【００２４】
この場合には、ポリイミド膜４のベーク（キュア）を行った際に、ボンディングパッド２の表面が酸化されてしまったり、ボンディングパッド２の表面に付着したポリイミド膜から出るガス成分等の付着物層１０を洗浄するものである。
【００２５】
これにより、前記ボンディングパッド２の表面に残留していたＣやＦの成分がエッチング除去される。従って、その後の熱処理や湿度などの影響によるボンディングパッド２の表面への異常酸化が抑止されるため、その後の工程におけるワイヤーボンディング剥がれが抑止できる。
【図面の簡単な説明】
【００２６】
【図１】本発明の半導体装置の製造方法を示す断面図である。
【図２】本発明の半導体装置の製造方法を示す断面図である。
【図３】本発明の半導体装置の製造方法を示す断面図である。
【図４】本発明の半導体装置の製造方法を示す断面図である。
【図５】本発明の半導体装置の製造方法を示す断面図である。
【図６】本発明のボンディングパッドを示す断面図である。
【図７】従来の半導体装置の製造方法を示す断面図である。
【符号の説明】
【００２７】
１・・・半導体素子、２・・・ボンディングパッド、３・・・パッシベーション膜、４・・・ポリイミド膜、５・・・残留物層、６・・・ボンディングワイヤー、７・・・ボンディングツール、８・・・リードフレーム、１０・・・付着物層
【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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