(57)【要約】【課題】  フォトレジストパターンをプラズマ処理などにより除去する際に、ポリイミド膜表面に欠損を与えたり、膜厚が減少したりすることを防止する半導体装置の製造方法を提供すること。【解決手段】  本発明の半導体装置の製造方法によれば、基板上に金属配線を形成する工程と、該金属配線を覆うように第一の絶縁膜を前記基板上に形成する工程と、該第一の絶縁膜上にポリイミド膜を形成する工程と、該ポリイミド膜上に第二の絶縁膜を形成する工程と、該絶縁膜上にフォトレジストパターンを形成する工程と、該レジストをマスクとして、前記第二の絶縁膜をエッチングする工程と、前記レジストを除去する工程と、前記第二の絶縁膜および前記金属配線上の第一の絶縁膜を除去する工程と、を包含する半導体装置の製造方法であって、前記第二の絶縁膜の除去が完了すると同時に、前記金属配線上の第一の絶縁膜の除去も完了することを特徴とする。【選択図】        図１
2005116673.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板上に金属配線を形成する工程と、該金属配線を覆うように第一の絶縁膜を前記基板上に形成する工程と、該第一の絶縁膜上にポリイミド膜を形成する工程と、該ポリイミド膜上に第二の絶縁膜を形成する工程と、該第二の絶縁膜上にフォトレジストパターンを形成する工程と、該レジストをマスクとして、前記第二の絶縁膜をエッチングする工程と、前記レジストを除去する工程と、前記第二の絶縁膜および前記金属配線上の第一の絶縁膜を除去する工程と、を包含する半導体装置の製造方法であって、
前記第二の絶縁膜の除去が完了すると同時に、前記金属配線上の第一の絶縁膜の除去も完了することを特徴とする、半導体装置の製造方法。
【請求項２】
前記第一の絶縁膜の種類および前記第二の絶縁膜の材質は同一であり、さらに、前記金属配線上の第一の絶縁膜の膜厚および前記第二の絶縁膜の膜厚は同一の膜厚であることを特徴とする、請求項１に記載の半導体装置の製造方法。
【請求項３】
前記フォトレジストパターンは、前記金属配線上にワイヤボンディング接続孔を形成可能なパターンである、請求項１または２に記載の半導体装置の製造方法。
【請求項４】
前記第一および第二の絶縁膜は、シリコン窒化膜、シリコン酸化膜、およびシリコン窒化膜とシリコン酸化膜との二層膜のいずれかであることを特徴とする、請求項１〜３のいずれかに記載の半導体装置の製造方法。
【請求項５】
前記第一の絶縁膜は、パッシベーション膜であることを特徴とする、請求項１〜４のいずれか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、半導体装置の製造方法に関し、特に、ポリイミド膜を有する半導体装置の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
半導体装置を製造するに際して、耐湿性の向上および信頼性の向上を目的として、ポリイミド膜が金属配線の表面上に形成されている。このように、半導体装置にポリイミド膜を設けた場合、下記特許文献１に開示されているように、配線金属に設けられたボンディングパッドの上側に、パッシベーション膜およびポリイミド膜を貫通する窓を設ける必要がある。
【０００３】
当該窓の形成手法としては、ポリイミド膜上に、フォトレジストパターンを形成し、当該レジストパターンをマスクとしてポリイミド膜のエッチングを行なう。次いで、当該フォトレジストパターンをプラズマ処理などにより除去する。
【０００４】
しかしながら、下記特許文献１に開示されるように、ポリイミド膜上にフォトレジストパターンを形成した場合、当該レジストパターンをプラズマ処理などにより除去する際に、ポリイミド表面がプラズマによりダメージを受けたり、膜厚が減少し、最終的に得られる半導体素子の信頼性が顕著に低下してしまうという問題があった。
【特許文献１】特開平１０−２４７６６１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明は、上記従来の技術の問題を解決するためになされたものであり、その目的は、フォトレジストパターンをプラズマ処理などにより除去する際に、ポリイミド膜表面に欠損を与えたり、膜厚が減少したりすることを防止する半導体装置の製造方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の半導体装置の製造方法によれば、基板上に金属配線を形成する工程と、該金属配線を覆うように第一の絶縁膜を前記基板上に形成する工程と、該第一の絶縁膜上にポリイミド膜を形成する工程と、該ポリイミド膜上に第二の絶縁膜を形成する工程と、該第二の絶縁膜上にフォトレジストパターンを形成する工程と、該レジストをマスクとして、前記第二の絶縁膜をエッチングする工程と、前記レジストを除去する工程と、前記第二の絶縁膜および前記金属配線上の第一の絶縁膜を除去する工程と、を包含する半導体装置の製造方法であって、前記第二の絶縁膜の除去が完了すると同時に、前記金属配線上の第一の絶縁膜の除去も完了することを特徴とする。
【発明の効果】
【０００７】
本発明の半導体装置の製造方法によれば、ポリイミド膜上に、パッシベーション用の第二の絶縁膜を、金属配線上の第一の絶縁膜と同一の膜厚で形成することにより、フォトレジストパターンをプラズマ処理などにより除去する際に、ポリイミド膜の表面が、プラズマにより損傷を受けたり、膜厚が低減したりすることもなく、信頼性の高い半導体素子を形成することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００８】
本発明の理解を容易にするために、まず、一般的な半導体装置の製造方法について説明する。図２は、一般的な半導体装置の製造方法を表わすフロー図である。ここで、図２の各々は、各工程後の半導体装置の断面を示すものである。
【０００９】
図２（Ａ）に示すように、半導体基板２１の表面側に層間絶縁膜２８を介して設けられたボンディングパッド２２の上側にパッシベーション膜２３を形成されている場合、パッシベーション膜２３の表面上にポリイミドを塗布し、ポリイミド膜２４を形成する。このポリイミド膜２４の表面上に、図２（Ｂ）に示すように、開口部３１が設けられたレジストパターン２６を形成する。このレジストパターン２６をエッチングマスクとしてポリイミド膜２４をパターニングした後、レジストパターン２６およびポリイミド膜２４をマスクとしてパッシベーション膜２３のパターニングを行う。この結果、図２（Ｃ）に示すように、ボンディングパッド２２の表面を露出するボンディング窓３０が形成される。その後、図２（Ｄ）に示すように、当該レジストパターン２６をプラズマ処理などにより除去する。
【００１０】
上記の半導体装置の製造方法では、図２（Ｄ）に示すレジストパターン２６の除去の際に、ポリイミド膜２４に損傷を与えたり、膜厚を減少させてしまい、結果として、半導体素子の信頼性が著しく低下する。
【００１１】
本発明は、上記半導体装置の製造方法において、ポリイミド膜の損傷や膜厚の低減を防止するために、ポリイミド膜上にさらにシリコン窒化膜を形成してポリイミド膜を保護することを特徴とする。以下、本発明の半導体装置の製造方法について図を用いて詳述する。
【００１２】
図１は、本発明の半導体装置の製造方法を示すフロー図である。ここで、図１の各々は、各工程後の半導体装置の断面図を示す。図１（Ａ）に示すように、まず、半導体基板１の表面上に、層間絶縁膜８を介して設けられた金属配線２を形成する。当該金属配線２の厚さは、一例を挙げると約５００〜２０００ｎｍの厚さである。また、金属配線２の形成方法としては、一例としてスパッタ法を用いることができる。金属配線２の具体例としては、アルミニウム配線、銅配線、アルミニウムと銅との混合配線などが挙げられる。次いで、図１（Ｂ）に示すように、パッシベーション用の絶縁膜として、第一の絶縁膜３を、上記金属配線２を覆うように半導体基板１上に形成する。当該第一の絶縁膜３の厚さは、一例を挙げると約１０００ｎｍ〜２０００ｎｍである。また、形成方法としては、一例としてプラズマＣＶＤ法などを用いることができる。当該第一の絶縁膜３の具体例としては、シリコン窒化膜（ＳｉＮ）、シリコン酸化膜（ＳｉＯ２）、シリコン窒化膜とシリコン酸化膜との二層膜などが挙げられる。本発明においては、特にシリコン窒化膜が好ましい。
【００１３】
次いで、図１（Ｃ）に示すように、上記第一の絶縁膜３上に、ポリイミド膜４を、形成する。当該ポリイミド膜４の厚さは、一例をあげると約２０００ｎｍ〜５０００ｎｍの厚さである。また、ポリイミド膜４の形成方法は、一例としてスピンコートによる塗布法を用いることができる。その後、図１（Ｄ）に示すように、当該ポリイミド膜４上に、パッシベーション用の絶縁膜として第二の絶縁膜５を、前記金属配線２の上の第一の絶縁膜３の膜厚と同一の膜厚で形成する。このように、金属配線２上の第一の絶縁膜３と第二の絶縁膜５との膜厚を同一にすることにより、第一の絶縁膜３のエッチングが完了すると同時に、マスクとする第二の絶縁膜５も完全に除去されるからである。また、第一の絶縁膜３と第二の絶縁膜５との材質は同一であることが好ましい。理由は、膜厚における理由と同様に、同一の材質にすることで、第一の絶縁膜３をエッチングする際に、第二の絶縁膜５も除去されるからである。
【００１４】
次いで、図１（Ｅ）に示すように、上記第二の絶縁膜５上に、フォトレジストパターン６を形成する。次いで、図１（Ｆ）に示すように、上記フォトレジストパターン６をマスクとして、エッチングによりポリイミド膜４上の第二の絶縁膜５を開口して、ワイヤボンディングの接続孔７を形成する。
【００１５】
次いで、図１（Ｇ）に示すように、フォトレジストパターン６を、プラズマ処理などにより除去する。このとき、上記接続孔７に露出したポリイミド膜４が同時にエッチングされる。
【００１６】
次いで、図１（Ｈ）に示すように、ポリイミド膜４上に形成された第二の絶縁膜５をマスクとして、ポリイミド膜４の下に形成された第一の絶縁膜３をエッチングする。この際、ポリイミド膜４上に形成された第二の絶縁膜５も一緒に除去されることになる。また、金属配線２上の第一の絶縁膜３の膜厚と、第二の絶縁膜５との膜厚が同一であることにより、第一の絶縁膜３のエッチングおよび第二の絶縁膜５の除去は同時に完了することになる。
【００１７】
以上のとおり、ポリイミド膜４上に第二の絶縁膜５を、金属配線２上の第一の絶縁膜３と同一の膜厚で形成することにより、フォトレジストパターン６をプラズマ処理などにより除去する際に、ポリイミド膜４の表面が、プラズマにより損傷を受けたり、膜厚が低減したりすることもなく、信頼性の高い半導体素子を形成することができる。
【００１８】
今回開示された実施の形態および実施例はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上記した説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】本発明の半導体装置の製造方法を示すフロー図である。
【図２】一般的な半導体装置の製造方法を表わすフロー図である。
【符号の説明】
【００２０】
１，２１  半導体基板、２  金属配線、３  第一の絶縁膜、４，２４  ポリイミド膜、５  第二の絶縁膜、６，２６  フォトレジストパターン、７  接続孔、２２  ボンディングパッド、２３  パッシベーション膜、８，２８  層間絶縁膜、３０  ボンディング窓、３１  開口部。
【図１】
2005116673.tif 000003
【図２】
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