(57)【要約】【課題】ボンディングパッドと金属との接触面積を小さくしても製造コストの増大を抑制できる電子部品またはその製造方法を提供する。【解決手段】本発明の一態様は、金属層１６上にレジストパターン１７を形成する工程と、前記レジストパターンをマスクとして前記金属層をドライエッチングすることで、ボンディングパッド１６ａを形成するとともに前記ボンディングパッドの表面に溝２１からなる凹凸を形成する工程と、を含み、前記レジストパターンは、前記ボンディングパッド上に位置し、かつ前記ボンディングパッドより小さい径の開口部２０を複数有する電子部品の製造方法である。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
底面が平坦なボンディングパッドと、
前記ボンディングパッドの表面に形成された溝からなる凹凸と、を含むことを特徴とする電子部品。
【請求項２】
請求項１において、
前記溝と前記溝との間の距離は１μｍ以下であることを特徴とする電子部品。
【請求項３】
請求項１または２において、
前記溝の径は前記ボンディングパッドに接続する配線の最小幅より小さいことを特徴とする電子部品。
【請求項４】
請求項１乃至３のいずれか一項において、
前記ボンディングパッドは、平坦化された絶縁層上に位置することを特徴とする電子部品。
【請求項５】
請求項１乃至４のいずれか一項において、
前記ボンディングパッドの前記凹凸に接続されたボンディングワイヤーを含むことを特徴とする電子部品。
【請求項６】
金属層上にレジストパターンを形成する工程と、
前記レジストパターンをマスクとして前記金属層をドライエッチングすることで、ボンディングパッドを形成するとともに前記ボンディングパッドの表面に溝からなる凹凸を形成する工程と、を含み、
前記レジストパターンは、前記ボンディングパッド上に位置し、かつ前記ボンディングパッドより小さい径の開口部を複数有することを特徴とする電子部品の製造方法。
【請求項７】
請求項６において、
前記開口部の径は前記ボンディングパッドに接続する配線の最小幅より小さく、且つ前記開口部のアスペクト比が２以上であることを特徴とする電子部品の製造方法。
【請求項８】
請求項６または７において、
前記レジストパターンを形成する工程の前に、絶縁層の表面を平坦化する工程と、
前記絶縁層上に金属層を形成する工程と、を含むことを特徴とする電子部品の製造方法。
【請求項９】
請求項６乃至８のいずれか一項において、
前記凹凸は、前記ドライエッチングの際のマイクロローディング効果により形成されることを特徴とする電子部品の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電子部品及びその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
図３（Ａ）〜（Ｄ）は、従来の電子部品の製造方法を説明するための断面図であり、図３（Ａ）は、図４に示すＸ−Ｘ線に沿った断面図である。
【０００３】
図３（Ａ）に示すように、配線１０１上に層間絶縁膜１０２を形成し、この層間絶縁膜１０２上にＡｌ合金層を形成する。次いで、このＡｌ合金層をパターニングすることで、層間絶縁膜１０２上にＡｌ合金層からなる配線１０３を形成する。
【０００４】
次いで、配線１０３及び層間絶縁膜１０２の上に層間絶縁膜１０４を形成する。次いで、この層間絶縁膜１０４に配線１０３上に位置するビアホールを形成し、このビアホール内にＷ膜を埋め込むことで、配線１０３に電気的に接続されたビアプラグ１０５を形成する。
【０００５】
次いで、ビアプラグ１０５及び層間絶縁膜１０４の上にＡｌ合金層１０６を形成する。次いで、Ａｌ合金層１０６上にフォトレジスト膜を塗布し、このフォトレジスト膜を露光及び現像することで、Ａｌ合金層１０６上にレジストパターン１０７を形成する。このレジストパターン１０７の平面形状は図４に示されている。レジストパターン１０７は、パッド形成領域１０７ａとそのパッド形成領域１０７ａに接続された配線形成領域１０７ｂを有する。
【０００６】
次に、図３（Ｂ）に示すように、レジストパターン１０７をマスクとしてＡｌ合金層１０６をドライエッチングすることで、層間絶縁膜１０４及びビアプラグ１０５の上にボンディングパッド１０６ａ及び配線（図示せず）を形成する。ボンディングパッド１０６ａはビアプラグ１０５に電気的に接続される。
【０００７】
この後、図３（Ｃ）に示すように、レジストパターン１０７を剥離する。次に、図３（Ｄ）に示すように、ボンディングパッド１０６ａ、配線及び層間絶縁膜１０４の上にパッシベーション膜１０８を形成する、次いで、パッシベーション膜１０８にパッド開口部１０８ａを形成する。ボンディングパッド１０６ａはパッド開口部１０８ａによって露出される。
【０００８】
次いで、ボンディングパッド１０６ａにボンディングワイヤー等の金属１０９を接合する。
上記従来の電子部品の製造方法では、ボンディングパッド１０６ａと金属１０９との接触面積が不足することがある。特に、ボンディングパッド１０６ａの面積が小さい場合に金属１０９との接触面積が不足して接合強度が不十分になることがある。
【０００９】
以下に、他の従来の電子部品の製造方法について説明する。
層間絶縁膜にビアプラグを形成する。その際、そのビアプラグの上端を層間絶縁膜の上面よりも高い位置に形成することで、層間絶縁膜の上面に凹凸を形成する。
【００１０】
次に、上記の凹凸を有する層間絶縁膜上にボンディングパッドを形成することで、そのボンディングパッドの上面に凹凸を転写する。次いで、ボンディングパッドの凹凸上に金ワイヤーをボンディングすることで、ボンディングパッドと金ワイヤーを電気的に接続する（例えば特許文献１参照）。
【００１１】
上記の従来の電子部品の製造方法では、ボンディングパッドの上面に凹凸を形成するための追加の工程（即ちビアプラグの上端を層間絶縁膜の上面よりも高い位置に形成するための工程）が必要となり、工程が複雑化し、製造コストアップの要因となる。また、ビアプラグに起因する凹凸では、ビアプラグの大きさの凸部しか形成することができず、ビアプラグより細かい凹凸をボンディングパッドに形成することはできない。そのため、凹凸の大きさの自由度が低いという課題もある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１２】
【特許文献１】特開２００３−２０９１３４号公報（図１）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１３】
本発明の幾つかの態様は、ボンディングパッドと金属との接触面積を小さくしても製造コストの増大を抑制できる電子部品またはその製造方法に関連している。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
本発明の一態様は、底面が平坦なボンディングパッドと、前記ボンディングパッドの表面に形成された溝からなる凹凸と、を含むことを特徴とする電子部品である。なお、ここでいう「平坦」とは、ボンディングパッドの下地膜に凹凸を設けていないという程度の意味であり、完全な平面を意味するものではない。
【００１５】
上記本発明の一態様によれば、ボンディングパッドの表面に溝からなる凹凸を形成するため、ボンディングパッドに接合する金属との接触面積を増加させることができる。
【００１６】
また、本発明の一態様は、上記本発明の一態様において、前記溝と前記溝との間の距離は１μｍ以下であることを特徴とする電子部品である。
【００１７】
上記本発明の一態様によれば、溝と溝との間の距離を１μｍ以下とすることで、ボンディングパッドに接合する金属との接触面積をより増加させることができる。
【００１８】
また、本発明の一態様は、上記本発明の一態様において、前記溝の径は前記ボンディングパッドに接続する配線の最小幅より小さいことを特徴とする電子部品である。
【００１９】
上記本発明の一態様によれば、ボンディングパッドの表面に溝を形成しやすくすることができる。
【００２０】
また、本発明の一態様は、上記本発明の一態様において、前記ボンディングパッドは、平坦化された絶縁層上に位置することを特徴とする電子部品である。
【００２１】
また、本発明の一態様は、上記本発明の一態様において、前記ボンディングパッドの前記凹凸に接続されたボンディングワイヤーを含むことを特徴とする電子部品である。
【００２２】
上記本発明の一態様によれば、ボンディングパッドの表面に溝からなる凹凸を形成するため、ボンディングパッドに接合するボンディングワイヤーとの接触面積を増加させることができる。
【００２３】
本発明の一態様は、金属層上にレジストパターンを形成する工程と、前記レジストパターンをマスクとして前記金属層をドライエッチングすることで、ボンディングパッドを形成するとともに前記ボンディングパッドの表面に溝からなる凹凸を形成する工程と、を含み、前記レジストパターンは、前記ボンディングパッド上に位置し、かつ前記ボンディングパッドより小さい径の開口部を複数有することを特徴とする電子部品の製造方法である。
【００２４】
上記本発明の一態様によれば、ボンディングパッドの表面に溝からなる凹凸を形成するため、ボンディングパッドに接合する金属との接触面積を増加させることができる。
【００２５】
また、本発明の一態様は、上記本発明の一態様において、前記開口部の径は前記ボンディングパッドに接続する配線の最小幅より小さく、且つ前記開口部のアスペクト比が２以上であることを特徴とする電子部品の製造方法である。
【００２６】
上記本発明の一態様によれば、ボンディングパッドの表面に溝を形成しやすくすることができる。
【００２７】
また、本発明の一態様は、上記本発明の一態様において、前記レジストパターンを形成する工程の前に、絶縁層の表面を平坦化する工程と、前記絶縁層上に金属層を形成する工程と、を含むことを特徴とする電子部品の製造方法である。
【００２８】
また、本発明の一態様は、上記本発明の一態様において、前記凹凸は、前記ドライエッチングの際のマイクロローディング効果により形成されることを特徴とする電子部品の製造方法である。
【図面の簡単な説明】
【００２９】
【図１】（Ａ）〜（Ｄ）は本発明の一態様に係る電子部品の製造方法を説明するための断面図。
【図２】図１（Ａ）の平面図。
【図３】（Ａ）〜（Ｄ）は従来の電子部品の製造方法を説明するための断面図。
【図４】図３（Ａ）の平面図。
【発明を実施するための形態】
【００３０】
以下では、本発明の実施の形態について図面を用いて詳細に説明する。ただし、本発明は以下の説明に限定されず、本発明の趣旨及びその範囲から逸脱することなくその形態及び詳細を様々に変更し得ることは、当業者であれば容易に理解される。従って、本発明は以下に示す実施の形態の記載内容に限定して解釈されるものではない。
【００３１】
図１（Ａ）〜（Ｄ）は、本発明の一態様に係る電子部品の製造方法を説明するための断面図であり、図１（Ａ）は、図２に示すＸ−Ｘ線に沿った断面図である。
【００３２】
図１（Ａ）に示すように、配線１１上に層間絶縁膜１２を形成する。なお、配線１１の下には図示せぬ層間絶縁膜が形成されており、この層間絶縁膜の下にはトランジスター等の半導体素子を有する半導体基板（図示せず）が形成されているとよい。
【００３３】
層間絶縁膜１２上にＡｌ合金層を形成し、このＡｌ合金層をパターニングすることで、層間絶縁膜１２上にＡｌ合金層からなる配線１３を形成する。次いで、配線１３及び層間絶縁膜１２の上に層間絶縁膜１４を形成し、この層間絶縁膜１４の表面を平坦化する。次いで、この層間絶縁膜１４に配線１３上に位置するビアホールを形成し、このビアホール内にＷ膜を埋め込むことで、配線１３に電気的に接続されたビアプラグ１５を形成する。
【００３４】
次いで、ビアプラグ１５及び層間絶縁膜１４の上にＡｌ合金層等の金属層１６を形成する。次いで、金属層１６上にフォトレジスト膜を塗布し、このフォトレジスト膜を露光及び現像することで、金属層１６上にレジストパターン１７を形成する。このレジストパターン１７の平面形状は図２に示されている。レジストパターン１７は、パッド形成領域１７ａとそのパッド形成領域１７ａに接続された配線形成領域１７ｂを有する。
【００３５】
パッド形成領域１７ａには複数の微小開口部２０が形成されている。微小開口部２０は、後述するボンディングパッド１６ａより小さい径の開口部である。微小開口部２０の径はボンディングパッド１６ａに接続する配線の最小幅より小さく、且つアスペクト比が２以上であるとよい。これにより、後述するマイクロローディング効果を起こしやすくすることができる。なお、微小開口部２０の径は例えば０．５μｍ以下であり、微小開口部２０のピッチは１μｍ以下である。ボンディングパッド１６ａの径が例えば８０μｍである場合、微小開口部２０は一方向に６０以上形成することが可能である。
【００３６】
次に、図１（Ｂ）に示すように、レジストパターン１７をマスクとして金属層１６をドライエッチングすることで、層間絶縁膜１４及びビアプラグ１５の上に金属層１６からなるボンディングパッド１６ａ及び配線（図示せず）を形成するとともにボンディングパッド１６ａの表面に溝２１からなる凹凸を形成する。ボンディングパッド１６ａの底面は平坦であり、ボンディングパッド１６ａの下の層間絶縁膜１４は平坦化された膜である。
【００３７】
溝２１からなる凹部は、レジストパターン１７の微小開口部２０の開口面積と他の開口面積との違いによりエッチングレートに差が出ることによるマイクロローディング効果によって形成される。詳細には、パッド形成領域１７ａに形成された微小開口部２０の面積が小さいため、エッチャントが微小開口部２０の底に十分に届かず、パッド形成領域１７ａ以外の周囲の開口部と比較してエッチングレートが低下する。そのため、周囲の配線が形成されるまでエッチングが進んでも、パッド形成領域１７ａの微小開口部２０では金属層１６が膜厚の途中までしかエッチングされない。結果としてパッド形成領域１７ａに溝２１からなる凹凸が形成される。つまり、溝２１は、マイクロローディング効果により金属層１６の厚さの途中までエッチングされることで形成される。別言すれば、レジストパターン１７に形成された微小開口部２０は、マイクロローディング効果が起こる程度に微小な開口面積を有する開口部である。なお、ボンディングパッド１６ａはビアプラグ１５に電気的に接続される。
【００３８】
溝２１の径はボンディングパッド１６ａに接続する配線の最小幅より小さい。溝２１の径は例えば０．５μｍ以下であり、溝２１のピッチは１μｍ以下である。溝２１の深さは０．５μｍ以上であるとよい。溝２１の個数は、一方向に４０以上であるとよく、好ましくは６０以上、より好ましく８０以上である。なお、溝の個数は、微小開口部２０の個数に対応する。
【００３９】
この後、図１（Ｃ）に示すように、レジストパターン１７を剥離する。次に、図１（Ｄ）に示すように、ボンディングパッド１６ａ、配線及び層間絶縁膜１４の上にパッシベーション膜１８を形成する、次いで、パッシベーション膜１８にパッド開口部１８ａを形成する。ボンディングパッド１６ａはパッド開口部１８ａによって露出される。
【００４０】
次いで、ボンディングパッド１６ａにボンディングワイヤー等の金属１９を接合する。
【００４１】
本実施の形態によれば、ボンディングパッド１６ａに溝２１からなる凹凸を形成するため、ボンディングパッド１６ａと金属１９との接触面積を増加させることができる。その結果、金属１９との接合強度を高めることができる。従って、ボンディング不良を低減でき、ボンディングの信頼性を向上させることができる。
【００４２】
また、本実施の形態では、ボンディングパッド１６ａの上面に形成する凹凸を溝２１によって形成するため、突起によって形成する凹凸に比べて強度を高くすることができる。その結果、金属１９との接合強度をより高めることができ、ボンディング不良をより低減でき、ボンディングの信頼性をより向上させることができる。
【符号の説明】
【００４３】
１１…配線、１２…層間絶縁膜、１３…配線、１４…層間絶縁膜、１５…ビアプラグ、１６…金属層、１６ａ…ボンディングパッド、１７…レジストパターン、１７ａ…パッド形成領域、１７ｂ…配線形成領域、１８…パッシベーション膜、１８ａ…パッド開口部、１９…金属、２０…微小開口部、２１…溝、１０１…配線、１０２…層間絶縁膜、１０３…配線、１０４…層間絶縁膜、１０５…ビアプラグ、１０６…Ａｌ合金層、１０６ａ…ボンディングパッド、１０７…レジストパターン、１０７ａ…パッド形成領域、１０７ｂ…配線形成領域、１０８…パッシベーション膜、１０８ａ…パッド開口部、１０９…金属。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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