(57)【要約】【課題】  従来の半導体装置の製造方法は、除去してはいけない保護膜を除去していた。これにより、アルミ配線は、大気中の水分を吸収しやすくなり、その結果、アルミ配線と水分が反応することにより腐蝕が起き、アルミ配線とワイヤが導通されなくなるという問題があった。【解決手段】  本発明に係る半導体装置の製造方法は、第１の工程で除去されなかった部分の反射防止膜を除去するために第２のエッチング処理を行う第３の工程であって、前記第２のエッチング処理での温度と、前記温度に依存する、前記第２のエッチング処理により除去されるであろう反射防止膜の除去量、保護膜の除去量、及び、前記両除去量の比との関係を参照して、前記第２のエッチング処理に割り当てられた時間に基づき特定される温度で前記第２のエッチング処理を行う第３の工程とを有する。【選択図】    図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
光の反射性を有する電気的な接続をする配線上に、前記配線による光の反射を抑制させる反射防止膜が形成されており、電気的な接続を阻害しうる環境から前記配線を保護する保護膜が前記配線と前記反射防止膜を覆って形成されており、前記保護膜上に形成された開口を有するマスクにより、前記保護膜のうち前記反射防止膜上に位置する部分と前記反射防止膜とを除去するために第１のエッチング処理を行う第１の工程と、
前記マスクを除去する第２の工程と、
前記第１の工程で除去されなかった部分の前記反射防止膜を除去するために第２のエッチング処理を行う第３の工程であって、前記第２のエッチング処理での温度と、前記温度に依存する、前記第２のエッチング処理により除去されるであろう反射防止膜の除去量、保護膜の除去量、及び、前記両除去量の比との関係を参照して、前記第２のエッチング処理に割り当てられた時間に基づき特定される温度で前記第２のエッチング処理を行う第３の工程と
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】
請求項１に記載の半導体装置の製造方法であって、
前記反射性を有する電気的な接続をする配線は、アルミ配線であることを特徴とする半導体装置の製造方法。
【請求項３】
請求項１に記載の半導体装置の製造方法であって、
前記反射防止膜は、窒化チタンであることを特徴と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、半導体装置の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来の半導体装置の製造方法は、特許文献１や特許文献２に記載のように、エッチング工程を有する。
エッチング工程に先立ち、図４（ａ）に記載されるように、光の反射性を有する電気的な接続をするアルミ配線５１上に、前記配線５１による光の反射を起こさせない反射防止膜５２を前記配線５１上に形成する。次に、アルミ配線５１を電気的な接続を阻害しうる環境から保護する保護膜５３を、アルミ配線５１と反射防止膜５２を覆って形成する。その後、エッチング工程で、前記保護膜５３上に形成された開口を有するマスク５４により、保護膜５３のうち反射防止膜上の一部分５３ａと反射防止膜の一部分５２ａを除去する。次に、図４（ｂ）に示されるように、不要となったマスク５４を除去する。
前記エッチング工程で、反射防止膜の一部分５２ａが除去されずに残ると、アルミ配線５１に、前記配線５１と外部電極とを接続するワイヤ（図示せず）が付かなくなり、これにより、アルミ配線５１と外部電極とが導通しなかった。このため、除去されずに残った反射防止膜の一部分５２ａを、追加エッチングすることにより除去していた。
【０００３】
【特許文献１】特開２００３−２６４１８３号公報
【特許文献２】特開２００３−１３３２９３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、上記した従来の製造方法では、追加エッチングをすることにより、図４（ｃ）に示されるように、除去してはいけない保護膜５３ｂを多く除去していた。これにより、アルミ配線５１は、大気中の水分を吸収しやすくなり、その結果、アルミ配線５１と水分が反応することにより腐蝕が起き、アルミ配線５１とワイヤが導通されなくなるという問題があった。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上記問題を解決するために、本発明に係る半導体装置の製造方法は、光の反射性を有する電気的な接続をする配線上に、前記配線による光の反射を抑制させる反射防止膜が形成されており、電気的な接続を阻害しうる環境から前記配線を保護する保護膜が前記配線と前記反射防止膜を覆って形成されており、前記保護膜上に形成された開口を有するマスクにより、前記保護膜のうち前記反射防止膜上に位置する部分と前記反射防止膜とを除去するために第１のエッチング処理を行う第１の工程と、前記マスクを除去する第２の工程と、前記第１の工程で除去されなかった部分の前記反射防止膜を除去するために第２のエッチング処理を行う第３の工程であって、前記第２のエッチング処理での温度と、前記温度に依存する、前記第２のエッチング処理により除去されるであろう反射防止膜の除去量、保護膜の除去量、及び、前記両除去量の比との関係を参照して、前記第２のエッチング処理に割り当てられた時間に基づき特定される温度で前記第２のエッチング処理を行う第３の工程とを有する。
【０００６】
本発明に係る半導体装置の製造方法によれば、エッチング処理によって除去されなかった反射防止膜の一部分は、第２のエッチング処理での温度と、前記温度に依存する、前記第２のエッチング処理により除去されるであろう反射防止膜の除去量、保護膜の除去量、及び、前記両除去量の比との関係を参照して、前記第２のエッチング処理に割り当てられた時間に基づき特定される温度で前記第２のエッチング処理を行うことにより除去される。これにより、反射防止膜と保護膜は、予め決められた量を除去することができるので、除去されなかった反射防止膜の一部分は除去され、削りすぎていた保護膜の量を抑制することができる。よって、保護膜を必要量残すことができ、配線が水分を吸収しにくくすることができることから、配線の腐蝕を起きにくくすることが可能になる。その結果、配線とワイヤとが導通されなくなることを抑制することができる。
【０００７】
上記した本発明に係る半導体装置の製造方法では、前記反射性を有する電気的な接続をする配線は、アルミ配線である。
【０００８】
上記した本発明に係る半導体装置の製造方法では、前記反射防止膜は、窒化チタンである。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
以下、本発明に係る半導体装置の製造方法の実施形態について図面を参照して説明する。
【００１０】
図１，２は、実施形態の半導体装置の製造方法を模式的に示す断面図である。実施形態の半導体装置１０は、図２の工程Ｐ５に示されるように、光の反射性を有する配線であるアルミ（Ａｌ−Ｃｕ）配線１１と、アルミ配線１１による光の反射を起こさせない反射防止膜１２と、アルミ配線１１を電気的な接続を阻害しうる環境（例えば、大気中の水分やゴミなど）から保護する保護膜１３と、アルミ配線１１から外部電極に導通させるために引き出すワイヤ１４とを含んで構成される。
実施形態の前記アルミ配線１１は、ボンディングパッドに相当し、半導体装置１０と外部電極とを、電気的に接続するための電極部である。ボンディングパッドを用いている半導体装置は、例えば、ＣＳＰ（chip scale package）である。
【００１１】
以下、実施形態の半導体装置１０の製造方法を説明する。まず、図１に示される工程Ｐ１において、アルミ配線１１上に、前記配線１１による光の反射を起こさせない反射防止膜１２を形成する。反射防止膜１２は、例えば、窒化チタン（ＴｉＮ）である。次に、反射防止膜１２とアルミ配線１１とを覆うように、保護膜１３（パッシベーション膜）を形成する。保護膜１３は、例えば、シリコンナイトライド（ＳｉＮ）である。次に、保護膜１３上に開口を有するマスクであるフォトレジストパターン１５を公知の方法により形成する。
【００１２】
工程Ｐ２では、アルミ配線１１上を開口させるために、ドライエッチング処理であるエッチング処理を行う。まず、エッチング処理を行うために、半導体装置１０をエッチングチャンバ内の高温ステージ（図示せず）上に載せ、エッチング処理用のガスをプラズマ化させる。次に、フォトレジストパターン１５を用いて、保護膜１３のうち反射防止膜１２上の一部分１３ａ（図１、工程Ｐ１参照）と、反射防止膜のうち一部分１２ａ（図１、工程Ｐ１参照）とを、エッチング処理により除去する。エッチング処理用のガスは、例えば、ＳＦ６ガスやＨｅガスである。ステージ温度は、例えば、６０〜８０℃に設定されている。
【００１３】
工程Ｐ３では、フォトレジストパターン１５を、アッシング処理（灰化処理）により除去する。フォトレジストパターン１５を除去したあと、顕微鏡によってフォトレジストパターン１５が除去されたか否かの検査を行う。同時に、エッチング処理によって、アルミ配線１１上の前記配線１１とワイヤ１４（図２、工程Ｐ５参照）との接合部分に、反射防止膜の一部分１２ｂが残っているか否かの確認を行う。残っていれば、後工程において、追加エッチング処理を行い除去されなかった反射防止膜の一部分１２ｂの除去を行う。
【００１４】
工程Ｐ４では、アルミ配線１１上に反射防止膜の一部分１２ｂが残っているとき、第２のエッチング処理である追加エッチング処理を行うことによって、反射防止膜の一部分１２ｂを除去する。追加エッチングによって、残すべき保護膜の一部分１３ｂが除去されることから、以下の条件で追加エッチング処理を行う。除去されなかった反射防止膜の一部分１２ｂを除去することができ、保護膜１３の除去される量を極力少なくした追加エッチング処理条件、つまり、追加エッチング処理のために割り当てられた時間から、追加エッチング処理によって除去される前記反射防止膜の一部分１２ｂと前記保護膜１３との除去量、及び、除去量の比が温度に依存する規則に基づいて、規定された温度によって追加エッチング処理を行う。
【００１５】
工程Ｐ５では、アルミ配線１１と外部電極とを導通させるためのワイヤ１４と、アルミ配線１１とを合金化させて接続する。反射防止膜の一部分１２ｂが除去されていなければ、ワイヤ１４とアルミ配線１１は接続されない。反射防止膜の一部分１２ｂが除去されていれば、ワイヤ１４とアルミ配線１１は、お互いを反応させることにより合金化される。よって、アルミ配線とワイヤ１４は、導通させることが可能になる。
【００１６】
図３は、実施形態の追加エッチング処理における、ステージ温度と、反射防止膜（ＴｉＮ）の除去量及び保護膜（ＰＳＮ）の除去量との関係、並びに、前記ステージ温度と、前記反射防止膜の除去量及び前記保護膜の除去量の比との関係を示すグラフである。図３において、反射防止膜は、「ＴｉＮ」と表記している。保護膜は、「ＰＳＮ」（プラズマ・シリコン・ナイトライド）と表記している。除去量の比は、「比」と表記している。
【００１７】
図３に示されるように、横軸には、アッシングチャンバ内のステージ温度を示している。グラフ左側の縦軸には、追加エッチング処理において、１分間当たりの「ＴｉＮ」と「ＰＳＮ」を除去できる除去量を示している。グラフ右側の縦軸には、「ＴｉＮ」の除去量を「ＰＳＮ」の除去量で割った「比」を示している。横軸のステージ温度は、グラフ右側に向かって高くなることを示している。縦軸の除去量は、グラフ上側に向かって除去できる量が多くなることを示し、縦軸の除去量の「比」は、グラフ上側に向かって比率が高くなることを示している。
【００１８】
「ＴｉＮ」の１分間当たりに除去できる除去量は、ステージ温度に依存し、ステージ温度が高くなるに従い、除去される量が多くなる。追加エッチング処理のための割り当てられた時間が多いときは、ステージ温度を低くし前記処理時間をかけることにより、除去されなかった「ＴｉＮ」を除去することが可能である。追加エッチング処理のための割り当てられた時間が少ないときは、ステージ温度を高くし前記処理時間を短くすることにより、除去されなかった「ＴｉＮ」を除去することが可能である。
【００１９】
「ＰＳＮ」の１分間当たりに除去できる除去量は、ステージ温度に依存するものの、ステージ温度が高くなっても、１分間当たりの除去される量は大きく変わらない。
【００２０】
追加エッチング処理は、追加エッチング処理でのステージ温度と、ステージ温度に依存する、追加エッチング処理により除去されるであろう「ＴｉＮ」（反射防止膜）の除去量、「ＰＳＮ」（保護膜）の除去量、及び、前記両除去量の「比」との関係を参照して、追加エッチング処理に割り当てられた時間に基づき特定される温度で行う。つまり、追加エッチング処理に割り当てられた時間から、その時間内で除去されるであろう「ＴｉＮ」の除去量、「ＰＳＮ」の除去量、及び、前記両除去量の「比」を求め、前記除去量の「比」に対応するステージ温度で追加エッチング処理を行う。図３に示されるような、ステージ温度と、「ＴｉＮ」の除去量及び「ＰＳＮ」の除去量、並びに、前記両除去量の「比」の関係を把握することにより、除去されなかった「ＴｉＮ」及び「ＰＳＮ」を除去するためのステージ温度を求めることができる。これにより、「ＴｉＮ」と「ＰＳＮ」を、予め決められた量を除去するので、除去されなかった「ＴｉＮ」を除去することができ、削りすぎていた「ＰＳＮ」の量を抑制することができる。
【００２１】
以上詳述したように、本実施形態に係る半導体装置の製造方法によれば、エッチング処理によって除去されなかった反射防止膜の一部分１２ｂは、追加エッチング処理での温度と、前記温度に依存する、追加エッチング処理により除去されるであろう反射防止膜の除去量、保護膜の除去量、及び、前記両除去量の比との関係を参照して、前記追加エッチング処理に割り当てられた時間に基づき特定される温度で前記追加エッチング処理を行うことにより除去される。これにより、反射防止膜の一部分１２ｂと保護膜１３は、予め決められた量を除去することができるので、除去されなかった反射防止膜の一部分１２ｂは除去され、削りすぎていた保護膜１３の量を抑制することができる。よって、保護膜１３を必要量残すことができ、アルミ配線１１が水分を吸収しにくくすることができることから、アルミ配線１１の腐蝕を起きにくくすることが可能になる。その結果、アルミ配線１１とワイヤ１４とが導通されなくなることを抑制することができる。
【００２２】
（変形例１）前記した追加エッチング処理の条件を、除去量及び除去量の比を変更することに代えて、ＧＡＳ比（例えば、ＳＦ６ガスとＨｅガスの混合比）、流量（例えば、ＳＦ６ガスとＨｅガスの総ガス量）、圧力、ＲＦ（高周波）Ｐｏｗｅｒを変更してもよい。ＧＡＳ比、流量、圧力、ＲＦＰｏｗｅｒのパラメータを変更することにより、除去されなかった反射防止膜の一部分１２ａが除去でき、保護膜１３を極力除去しない追加エッチング処理が可能になる。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】第１実施形態に関する、半導体装置の製造方法を模式的に示す断面図。
【図２】半導体装置の製造方法を模式的に示す断面図。
【図３】ステージ温度と、除去量及び除去量の比との関係を示すグラフ。
【図４】従来技術の半導体装置の製造方法を模式的に示す断面図。
【符号の説明】
【００２４】
１１…アルミ配線、１２…反射防止膜、１２ｂ…除去されなかった反射防止膜の一部分、１３…保護膜、１３ｂ…保護膜の一部分、１４…ワイヤ。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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