(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
半導体基板と、この半導体基板上に設けられた第１層間絶縁膜と、この第１層間絶縁膜上の一部に設けられた配線層と、前記第１層間絶縁膜上及び前記配線層上に設けられた第２層間絶縁膜と、この第２層間絶縁膜を介して形成され、かつ、前記配線層に接続された第１電極パッドと、この第１電極パッド上及び前記第２層間絶縁膜上に設けられ、その一部に前記第１電極パッド表面を露出させる開口が設けられた第３層間絶縁膜と、この第３層間絶縁膜を介して形成され、前記第３層間絶縁膜の開口上に開口を有する第２電極パッドと、この第２電極パッド上及び前記第３層間絶縁膜上に形成され、前記第２電極パッドの開口上に開口を有するパッシベーション層と、を備えることを特徴とする半導体装置。
【請求項２】
前記配線層と前記第１電極パッドとを接続する第１コンタクトと、前記第１電極パッドと前記第２電極パッドとを接続する第２コンタクトとをさらに備えることを特徴とする請求項１記載の半導体装置。
【請求項３】
回路素子がその表面に形成された半導体基板と、この半導体基板上に形成された第1層間絶縁膜と、この第１層間絶縁膜上に形成され、前記回路素子に接続された内部配線層と、その内部配線層上と前記第１層間絶縁膜上に形成された第２層間絶縁膜と、その第２層間絶縁膜上に形成されたワイヤボンディング用電極パッドと、このワイヤボンディング用電極パッドと前記内部配線層とを接続する第１コンタクトと、前記ワイヤボンディング用電極パッド上に形成された第３層間絶縁膜と、この第３層間絶縁膜を介して、前記ワイヤボンディング用電極パッド上に形成されたダイソート用電極パッドと、このダイソート用電極パッドと前記ワイヤボンディング用電極パッドとの間に接続された第２コンタクトと、を備え、前記ダイソート用電極パッドはその一部に開口が設けられ、この開口下の前記第３層間絶縁膜に開口が設けられ、その前記第３層間絶縁膜の開口に前記ワイヤボンディング用電極パッド表面が露出していることを特徴とする半導体装置。
【請求項４】
前記ダイソート用電極パッド及び前記ワイヤボンディング用電極パッドは、アルミニウム合金又は銅合金のいずれかから選択された材料により形成されていることを特徴とする請求項３記載の半導体装置。
【請求項５】
半導体基板と、この半導体基板上に設けられた第１層間絶縁膜と、この第１層間絶縁膜上の一部に設けられた配線層と、前記第１層間絶縁膜上及び前記配線層上に設けられた第２層間絶縁膜と、この第２層間絶縁膜を介して形成され、かつ、前記配線層に接続された第１電極パッドと、この第１電極パッド上及び前記第２層間絶縁膜上に設けられ、その一部に前記第１電極パッド表面を露出させる開口が設けられた第３層間絶縁膜と、この第３層間絶縁膜を介して形成され、前記第３層間絶縁膜の開口上に開口を有する第２電極パッドと、この第２電極パッド上及び前記第３層間絶縁膜上に形成され、前記第２電極パッドの開口上に開口を有するパッシベーション層と、前記第１電極パッド上にワイヤボンディングされたボンディングワイヤと、を備えることを特徴とする半導体装置。
【請求項６】
半導体基板上に第１層間絶縁膜を形成する工程と、この第１層間絶縁膜上に内部配線を形成する工程と、この内部配線上及び前記第１層間絶縁膜上に第２層間絶縁膜を形成する工程と、この第２層間絶縁膜上に前記内部配線に接続された第１電極パッドを形成する工程と、この第１電極パッド上及び前記第２層間絶縁膜上に第３層間絶縁膜を形成する工程と、この第３層間絶縁膜上に前記第１電極パッドに接続された第２電極パッドを形成する工程と、この第２電極パッド上及び前記第３層間絶縁膜上にパッシベーション層を形成する工程と、このパッシベーション層の前記第２電極パッド上表面の少なくとも一部を露出させるように開口を設ける工程と、この開口中に露出した前記第２電極パッドにプローブを当てて、ダイソートテストを行なう工程と、前記露出した第２電極パッド及びこの露出した第２電極パッド下方の前記第３層間絶縁膜を除去して、前記第１電極パッド上表面を露出する工程と、この露出した前記第１電極パッド上表面にボンディングワイヤをワイヤボンディングする工程と、を備えることを特徴とする半導体装置の製造方法。
【請求項７】
前記露出した第２電極パッドを除去して、前記第１電極パッド上表面を露出する工程において、前記第２電極パッド及びこの第２電極パッド下部の前記第３層間絶縁膜に対してＣＤＥ又はＲＩＥのエッチングを行なうことを特徴とする請求項６記載の半導体装置の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は電極パッドを備えた半導体装置に係り、特にダイソート用電極パッドとワイヤボンディング用電極パッドとを備えた半導体装置及びその製造方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来のボンディングパッドを備えた半導体装置のワイヤボンディング方法について、図９を用いて説明する。
【０００３】
図９（Ａ）には、ワイヤボンディングが行なわれる前のボンディングパッド周辺の半導体装置の断面が示される。図９（Ａ）に示されるように半導体基板５０上に第１層間絶縁膜５１を設けている。この第１層間絶縁膜５１上には、内部配線５２が設けられ、この内部配線５２上及び第１層間絶縁膜５１上には、第２層間絶縁膜５４が設けられている。内部配線５２にはコンタクト５３が接続されている。このコンタクト５３に接続されて、第２層間絶縁膜５４上にワイヤボンディング用電極パッド５５が設けられている。このワイヤボンディング用電極パッド５５の一部には開口部５６が設けられて、その上表面が露出している。この開口部５６以外のワイヤボンディング用電極パッド５５及び第２層間絶縁膜５４の上表面にはパッシベーション層５７が設けられている。
【０００４】
通常、半導体装置は半導体ウェハー状態での製造工程を終了した後、パッケージアセンブリをする前にウェハーレベルで不良品をスクリーニングするダイソートテストを行っている。
【０００５】
このダイソートテストを行なわずにワイヤボンディングを行なった状態が、図９（Ｂ）に示される。図９（Ａ）に示された開口部５６に露出したワイヤボンディング用電極パッド５５の上表面にボンディングワイヤ５８が接着されている。
【０００６】
次に、図１０を用いて、ダイソートテストを行なった場合のワイヤボンディング用電極パッド周辺の半導体装置の構造について説明する。図１０（Ａ）には、ダイソートテストの状態の断面が示される。金属製のダイソート用プローブ５９を開口部５６に露出したワイヤボンディング用電極パッド５５の上表面に接触させてダイソートを行なっている。ここで、ダイソート用プローブ５９とワイヤボンディング用電極パッド５５との電気的な接続を保証するように、ある程度の圧力をかけるために、ワイヤボンディング用電極パッド５５には傷６０が生じる。
【０００７】
このダイソートテストを行なった後で、ダイソート用プローブ５９を引き離し、このワイヤボンディング用電極パッド５５はパッケージアセンブリ工程でボンディングワイヤ５７を接続する。この様子が図１０（Ｂ）に断面図で示される。ボンディングワイヤ５７は、開口部５６に露出したワイヤボンディング用電極パッド５５上表面に接着される。ここで、ダイソート用プローブ５９の接触により生じた傷６０が原因でボンディングワイヤ５７の下に空隙６１ができる。この空隙６１により、ボンディングワイヤ５７とワイヤボンディング用電極パッド５５との接合面積が低下し、コンタクト性の悪化、パッケージ化された半導体装置の信頼性が劣化することが問題となる。
【０００８】
この問題を解決するために、従来では図１１に示されるような対策が提案されている。図１１は特開昭６２−２６１１３９号公報に記載された技術である。半導体基板６５上には、フィールド絶縁膜６６が形成されている。このフィールド絶縁膜６６上には、層間絶縁膜６７が設けられている。この層間絶縁膜６７が設けられていないチップ領域の周辺領域からスクライブライン上にかけて、フィールド絶縁膜６６の一部の上に検査用電極層６８が設けられている。このスクライブライン６８の一部分の上には検査用電極層６８が設けられ、この層間絶縁膜６７が設けられていない接続部分６９で配線金属層７０に接続されていて、チップ領域内の層間絶縁膜６７上に配線金属層７０が延在して設けられている。チップ領域内のパッド領域７２以外には、表面保護膜７１が設けられている。また、スクライブライン上には、検査用電極層６８に上表面が露出したダイソート用プローブの針当て領域７３が設けられている。このように、チップ領域以外にダイソート用プローブの針当て領域７３を設けることで、ダイソート用プローブによる傷がワイヤボンディング用電極パッドに影響を与えないようにしている。
【０００９】
また、図１２及び図１３に示されるような特開平１１−８７４４１号公報に記載された提案もある。図１２（Ａ）には、第１のタイプの電極パッドの断面構造が示され、図１２（Ｂ）には、その電極パッドの上面図が示される。このように同一電極パッドをダイソート用プローブの針当て領域７５とワイヤボンディング領域７６とに分けている。ダイソート用プローブの針当て領域７５には、ダイソート用プローブが接触した部分には、窪み状のプローブ接触痕７７が形成されている。ワイヤボンディング領域７６では、ボンディングワイヤ７８がその表面上に接着されている。
【００１０】
また、図１３（Ａ）には、第２のタイプの電極パッドの断面構造が示され、図１３（Ｂ）には、その電極パッドの上面図が示される。このように、隣接する電極パッドを配線８０でつなぎ、一つ目の電極パッドをダイソート用プローブの針当て領域８１に、もう一つの電極パッドをワイヤボンディング領域８２としている。ダイソート用プローブの針当て領域８１には、ダイソート用プローブが接触した部分には、窪み状のプローブ接触痕８３が形成されている。ワイヤボンディング領域８２では、ボンディングワイヤ８４がその表面上に接着されている。
【００１１】
これらの方法でダイソート時にダイソート用プローブにより生じた傷による影響がボンディングワイヤに接着されたパッド電極に及ばないようにしていた。
【００１２】
【発明が解決しようとする課題】
以上のような従来の半導体装置では、以下の課題が生じる。
【００１３】
図１１に示された方法では、スクライブラインの針当て領域とワイヤボンディング用電極パッドが離れてしまうデザイン、例えばチップの中央に電極パッドがある場合、スクライブラインと電極パッドを接続する配線の引き回しが困難になってしまう。またスクライブラインと電極パッドを接続する配線の延長は抵抗値を高めて回路特性を悪化させる要因となる欠点があった。特に高周波半導体装置では、配線長が長いことは抵抗が高くなり特性上の課題となる。
【００１４】
また、図１２又は図１３に示された方法では、電極パッドの面積を広げることになり半導体チップ縮小化への障害や、電極パッドから周辺回路までの配線が長くなることで回路特性を悪化させる要因があった。
【００１５】
本発明の目的は以上のような従来技術の課題を解決することにある。
【００１６】
特に、本発明の目的は電極パッド領域の面積を増加させずにボンディングワイヤとワイヤボンディング用電極パッドの電気特性を向上させた半導体装置及びその製造方法を提供することにある。
【００１７】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、本発明の一態様の半導体装置は、半導体基板と、この半導体基板上に設けられた第１層間絶縁膜と、この第１層間絶縁膜上の一部に設けられた配線層と、前記第１層間絶縁膜上及び前記配線層上に設けられた第２層間絶縁膜と、この第２層間絶縁膜を介して形成され、かつ、前記配線層に接続された第１電極パッドと、この第１電極パッド上及び前記第２層間絶縁膜上に設けられ、その一部に前記第１電極パッド表面を露出させる開口が設けられた第３層間絶縁膜と、この第３層間絶縁膜を介して形成され、前記第３層間絶縁膜の開口上に開口を有する第２電極パッドと、この第２電極パッド上及び前記第３層間絶縁膜上に形成され、前記第２電極パッドの開口上に開口を有するパッシベーション層を備えることを特徴とする。
【００１８】
また、本発明の別の態様の半導体装置は、回路素子がその表面に形成された半導体基板と、この半導体基板上に形成された第1層間絶縁膜と、この第１層間絶縁膜上に形成され、前記回路素子に接続された内部配線層と、その内部配線層上と前記第１層間絶縁膜上に形成された第２層間絶縁膜と、その第２層間絶縁膜上に形成されたワイヤボンディング用電極パッドと、このワイヤボンディング用電極パッドと前記内部配線層とを接続する第１コンタクトと、前記ワイヤボンディング用電極パッド上に形成された第３層間絶縁膜と、この第３層間絶縁膜を介して、前記ワイヤボンディング用電極パッド上に形成されたダイソート用電極パッドと、このダイソート用電極パッドと前記ワイヤボンディング用電極パッドとの間に接続された第２コンタクトを備え、前記ダイソート用電極パッドはその一部に開口が設けられ、この開口下の前記第３層間絶縁膜に開口が設けられ、その前記第３層間絶縁膜の開口に前記ワイヤボンディング用電極パッド表面が露出していることを特徴とする。
【００１９】
また、本発明の別の態様の半導体装置は、半導体基板と、この半導体基板上に設けられた第１層間絶縁膜と、この第１層間絶縁膜上の一部に設けられた配線層と、前記第１層間絶縁膜上及び前記配線層上に設けられた第２層間絶縁膜と、この第２層間絶縁膜を介して形成され、かつ、前記配線層に接続された第１電極パッドと、この第１電極パッド上及び前記第２層間絶縁膜上に設けられ、その一部に前記第１電極パッド表面を露出させる開口が設けられた第３層間絶縁膜と、この第３層間絶縁膜を介して形成され、前記第３層間絶縁膜の開口上に開口を有する第２電極パッドと、この第２電極パッド上及び前記第３層間絶縁膜上に形成され、前記第２電極パッドの開口上に開口を有するパッシベーション層と、露出した前記第１電極パッド表面の少なくとも一部にワイヤボンディングされたボンディングワイヤを備えることを特徴とする。
【００２０】
また、本発明の別の態様の半導体装置の製造方法は、半導体基板上に第１層間絶縁膜を形成する工程と、この第１層間絶縁膜上に内部配線を形成する工程と、この内部配線上及び前記第１層間絶縁膜上に第２層間絶縁膜を形成する工程と、この第２層間絶縁膜上に前記内部配線に接続された第１電極パッドを形成する工程と、この第１電極パッド上及び前記第２層間絶縁膜上に第３層間絶縁膜を形成する工程と、この第３層間絶縁膜上に前記第１電極パッドに接続された第２電極パッドを形成する工程と、この第２電極パッド上及び前記第３層間絶縁膜上にパッシベーション層を形成する工程と、このパッシベーション層の前記第２電極パッド上表面の少なくとも一部を露出させるように開口を設ける工程と、この開口中に露出した前記第２電極パッドにプローブを当てて、ダイソートテストを行なう工程と、前記露出した第２電極パッド及びこの露出した第２電極パッド下方の前記第３層間絶縁膜を除去して、前記第１電極パッド上表面を露出する工程と、この露出した前記第１電極パッド上表面にボンディングワイヤをワイヤボンディングする工程を備えることを特徴とする。
【００２１】
【発明の実施の形態】
本実施の形態の半導体装置の構造を図１を用いて説明する。シリコンなどからなる半導体基板１上にＴＥＯＳ等のシリコン酸化膜などからなる第１層間絶縁膜２が形成されている。この第１層間絶縁膜２上には、半導体基板上に形成されているトランジスタ（図示せず）に接続される内部配線３が形成されている。この内部配線３にはＡｌ、Ｗなどの導電材料が用いられて形成される第１コンタクト４が接続されている。
【００２２】
この第１コンタクト４の上、及び第１層間絶縁膜２の上には、第２層間絶縁膜５が形成されている。さらに、この第２層間絶縁膜５上には、ワイヤボンディング用電極パッド６が形成されている。このワイヤボンディング用電極パッド６は例えば、アルミニウム合金や銅合金などから形成されている。このワイヤボンディング用電極パッド６には、第１コンタクト４が接続されている。このようにして、ワイヤボンディング用電極パッド６は第１コンタクト４と内部配線３により、トランジスタなどの回路素子から形成される信号入出力回路や電源回路等に接続される。
【００２３】
このワイヤボンディング用電極パッド６及び第２層間絶縁膜５上には、ＴＥＯＳなどのシリコン酸化膜からなる厚さが例えば、約０．４μｍ程度の第３層間絶縁膜８が形成されている。この第３層間絶縁膜８中には、ワイヤボンディング用電極パッド６に接続するように第２コンタクト７がＡｌ、Ｗなどの導電材料が用いられて形成されている。なお、第１コンタクト４及び第２コンタクト７はパッドと同様のアルミニウムなどの材料でもよい。
【００２４】
この第２コンタクト７に接続され、第３層間絶縁膜８の上で、かつ、ワイヤボンディング用電極パッド６の直上にダイソート用電極パッド９が形成されている。このダイソート用電極パッド９は例えば、アルミニウム合金や銅合金などから形成されている。ダイソート用電極パッド９は、ワイヤボンディングを行うことがないので、ボンディングワイヤとの接合性を考慮する必要が無く、アルミ合金や銅合金以外にポリシリコン、タングステン、タングステンシリサイド、チタン、窒化チタンなどから適宜、選択的に使用することができる。
【００２５】
このダイソート用電極パッド９には、開口部１０が設けられ、その開口部１０の大きさは例えば６０μｍ四方の四角形で形成されている。また、このダイソート用電極パッド９の開口部１０の真下の第３層間絶縁膜８中には、開口部１０が設けられ、ワイヤボンディング用電極パッド６の上表面が露出している。
【００２６】
ここで、ダイソート用電極パッド９及びワイヤボンディング用電極パッド６の厚さは例えば約１μｍ程度である。なお、ダイソート用電極パッド９の厚さはさらにより薄く設定してもよい、
さらに、第２層間絶縁膜５及びダイソート用電極パッド９の上には、シリコン窒化膜などから形成されるパッシベーション層１１が形成されている。このパッシベーション層１１においても、ダイソート用電極パッド９の開口部１０の真上に開口部１０が形成されている。ダイソート用電極パッド９の表面は開口部１０以外では、パッシベーション層１１により保護されている。
【００２７】
ワイヤボンディング用電極パッド９の開口部１０に露出した表面上には、金などから形成されたボンディングワイヤ１２が接続されている。
【００２８】
ダイソート用電極パッド９とワイヤボンディング用電極パッド６は、半導体基板１上の電極パッドの領域では開口して電極パッドとして機能するが、それ以外の領域では配線としても機能する。
【００２９】
また、ダイソート用電極パッド９の大きさをワイヤボンディング用電極パッド６の大きさより小さく形成することで、ボンディング面の開口部を設ける際にワイヤボンディング用電極パッド６の下面と同一面の第２層間絶縁膜５が露出することを防止でき、半導体装置の信頼性向上に役に立つ。なお、ワイヤボンディング用電極パッド６は特に電源パッドとして使用する場合などには、より大きい形状としてもよい。
【００３０】
本実施の形態によれば、ダイソート用電極パッドとワイヤボンディング用電極パッドを層構造とすることで半導体チップ表面における電極パッド領域の面積を小さくすることができ、半導体装置の高集積化を図ることができる。すなわち、従来例のようにダイソート用電極パッドとワイヤボンディング用電極パッドとを同一平面上に設けた場合と比べて、ダイソート用電極パッド分の面積を縮小することができる。
【００３１】
また、センターパッド方式の半導体装置であっても、センターパッド領域に抵抗の増大無しにダイソート用電極パッドを設けることができ、さらに小面積のパッド領域を得ることができる。
【００３２】
また、ダイソート用パッドの露出部は、ワイヤボンディング時には除去されている。このため、ダイソートを多数回繰り返して行って、ダイソート用パッド表面に多数の傷が生じていても、その傷が残ることがない。こうして、表面に凹凸が生じたパッドを持たない半導体装置を提供でき、半導体装置の信頼性を向上できる。
【００３３】
次に、本実施の形態の半導体装置の製造方法を図１乃至図８を用いて説明する。
【００３４】
図２に断面が示されるように、半導体基板１上にトランジスタ（図示せず）を設け、このトランジスタ上にＴＥＯＳ膜などからなる第１層間絶縁膜２を設け、その第１層間絶縁膜２中にトランジスタに接続する内部配線３を設ける。
【００３５】
さらに、この内部配線３上及び第１層間絶縁膜２上に第２層間絶縁膜５を設ける。さらに、この内部配線３に接続する第１コンタクト４を設ける。
【００３６】
次に、この第１コンタクト４に接続して、例えばアルミニウム合金又は銅合金などからなるワイヤボンディング用電極パッド６を第２層間絶縁膜５上に設ける。
【００３７】
このワイヤボンディング用電極パッド６及び第２層間絶縁膜５上にＴＥＯＳ膜などからなる第３層間絶縁膜８を形成する。
【００３８】
なお、ワイヤボンディング用電極パッド６に銅合金を使用した場合は、その表面には後の工程において接着されるボンディングワイヤとの接着性を増すためにアルミ二ウムを蒸着しておく。
【００３９】
さらに、第３層間絶縁膜８中にワイヤボンディング用電極パッド６に接続する第２コンタクト７を形成する。さらに、この第２コンタクト７に接続させて、ワイヤボンディング用電極パッド６の真上の第３層間絶縁膜８上に、例えばアルミニウム合金又は銅合金などからなるダイソート用電極パッド９を形成する。
【００４０】
さらに第３層間絶縁膜８上及びダイソート用電極パッド９上にパッシベーション層１１を形成する。さらに、このパッシベーション層１１の一部分を除去して開口部１３を設けて、ダイソート用電極パッド９の上表面の一部を露出させる。
【００４１】
ここでは、半導体基板は各半導体装置となる半導体チップとしては、まだ分割されておらず、半導体ウェハー状態となっている。
【００４２】
次に、図３に示されるように、開口部１３中で、金属製のダイソート用プローブ１４をダイソート用電極パッド９に接触させ、半導体ウェハー状態でのダイソートを行なう。ダイソート用プローブ１４と内部配線３は、ダイソート用電極パッド９、第２コンタクト７、ワイヤボンディング用電極パッド６、及び第１コンタクト４を介して電気的に接続されている。
【００４３】
次に、図４には、半導体ウェハー状態でのダイソートが終了した段階での半導体装置の断面図が示される。ここでは、ダイソート用プローブ１４をダイソート用電極パッド９から取り外した後の状態の断面が示されている。ダイソート用プローブ１４を取り外した後の開口部１３に露出したダイソート用電極パッド９には傷１６が生じている。図４に示されるように傷１６が深く形成された場合、第３層間絶縁膜８が露出した状態となっている。
【００４４】
さらに傷が深く形成されて、第３層間絶縁膜８中にまで達した場合であっても、後の工程で、当該部分の第３層間絶縁膜８は除去されるので、問題とはならない。
【００４５】
次に、図５には、マスク材１５を塗布した状態の半導体装置の断面が示される。このマスク材１５は感光性レジスト等が使用される。ｉ線等の光源によりダイソート用電極パッド９の開口部１３の位置に合わせて、マスク材１５がパターニングされる。この時、傷１６にマスク材１５が残らないように後処理をする。ここで、傷１６にマスク材１５が残らないように後処理を行うのは、次のアッシャー工程におけるＲＩＥ(Reactive  Ion  Etching)において、マスク材１５の残部で不均一なエッチングが行われてしまい、開口部に露出する第３層間絶縁膜８の上表面に凹凸が生じることを防止するためである。
【００４６】
次に、図６に示されるように半導体ウェハー表面からＣＤＥ（Chemical Dry Etching）、またはＲＩＥのエッチングを行い、ダイソート用電極パッド９に開口部１０を設ける。この際、第３層間絶縁膜８の表面はエッチングによりダメージがあるが、その下にあるワイヤボンディング用電極パッド６にはダメージは到達しない。このようにワイヤボンディング用電極パッド６にダメージが到達しないことで、後の工程におけるボンディングワイヤとの良好なボンディング性を維持できる。
【００４７】
この工程では、ダイソート用電極パッド９のエッチングが少々オーバー気味に行なわれた場合でも、その下方にある第３層間絶縁膜８を除去することがない。すなわち、使用する薬品と処理方法を変えることで、ダイソート用電極パッド９と第３層間絶縁膜８とを別々に除去することができる。なお、この工程において、ダイソートパッド全体を除去するのではなく、一部分のみを除去することで、開口をエッチングする際のばらつきなどによる周囲部分への影響を無くすことができる。
【００４８】
次に、図７に示されるようにレジスト１５をマスクとして、開口部１０に露出した第３層間絶縁膜８をＣＤＥ、又はＲＩＥのエッチングを行って取り除く。こうして、ワイヤボンディング用電極パッド６の上表面の一部が露出する。このとき、ワイヤボンディング用電極パッド６は、エッチングにより若干のダメージがあるが、それにより表面には第３層間絶縁膜８が残っていない状態となる。ここで、形成されるワイヤボンディング用電極パッド６の開口部１０の大きさは、図２で形成されるダイソート用電極パッド９の開口部１３の大きさよりも大きいことが好ましい。このような開口部の大小関係を持たせることで、ダイソート用電極パッド９に生じたダイソート用プローブ１４による損傷部１６を完全に除去することができる。
【００４９】
この工程においては、ボンディング用電極パッド６表面のエッチングダメージの制御は、ＲＩＥを用いた場合、使用する混合雰囲気の濃度とエッチング時間を調整して行なう。また、ＣＤＥを用いた場合、使用する薬液濃度とエッチング時間を調整して行う。また、第３層間絶縁膜８のエッチングの際には、少々オーバー気味にエッチングが行なわれてもボンディング用電極パッド６を溶かすことがないので、最終的にボンディング用電極パッド６の表面がダメージなく露出する。
【００５０】
なお、ボンディング用電極パッド６まで傷１６が到達してしまった場合、その表面をエッチングする際に、その傷１６を無くす程度までエッチングを進めると傷を残さなくすることも可能である。
【００５１】
ここで、ワイヤボンディング用電極パッド６の上に部分的に第３層間絶縁膜８が残っていると、絶縁膜が後の工程で接着するボンディングワイヤとワイヤボンディング用電極パッド６との間に介在することになり、ボンディング特性がきわだって低下する。このような状態が生じるのを防ぐため、例えば、約０．１μｍ程度の深さで余分にワイヤボンディング用電極パッド６の上表面を除去する。
【００５２】
次に、図８に示されるようにマスク材１５を除去して、パッシベーション層１１の上表面を露出させる。
【００５３】
次に、半導体ウェハーに複数個形成された半導体装置を個別にダイシングを施して、分離した後で、図１に示すようにワイヤボンディング用電極パッド６に例えば金からなるボンディングワイヤ１２を接続する。ワイヤボンディング用電極パッド６とボンディングワイヤ１２とは良好な接合をしている。すなわち、ダイソート用電極パッド９とワイヤボンディング用電極パッド６を分離して、配置することで、ダイソート用プローブ１４がダイソート用電極パッド９に接触するときに生ずる傷１６がワイヤボンディング用電極パッド６に影響を与えない。すなわち、ダイソート用電極パッド９とワイヤボンディング用電極パッド６とを分離して設けることで、ダイソート用プローブ１４の接触による電極パッドの傷があってもワイヤボンディング性に影響を与えない効果を得ることができる。
【００５４】
また、ダイソート用電極パッド９とワイヤボンディング用電極パッド６とを同一平面上に配置するのではなく、上下方向の層構造として配置することで、半導体装置に占める電極パッド領域の割合を小さくできる。
【００５５】
ここで、金からなるボンディングワイヤ１２が用いられ、アルミニウムからなるワイヤボンディング用電極パッド６が用いられた場合、ワイヤボンディング用電極パッド６のボンディングワイヤ１２との接触面には、アルミニウムと金との合金層が形成される。
【００５６】
なお、パッシベーション層１１とダイソート用電極パッド９との間、ダイソート用電極パッド９と第３層間絶縁膜８との間、ワイヤボンディング電極パッド６と第２層間絶縁膜５との間にそれぞれ、開口部を設けるエッチング工程の際にコロージョンが発生する可能性が見込まれる場合には、開口部に露出する側面をシリコン窒化膜などの保護膜で覆うことで、信頼性を向上することができる。この保護膜は図６に示される工程において、開口部１０を形成した後に露出面上にシリコン窒化膜を堆積する。さらに図７に示される工程において、第３層間絶縁膜８上に形成されたシリコン窒化膜を第３層間絶縁膜８とともに除去して、ボンディング用電極パッド６の上表面を露出することで、工程数の増加を最小限に抑制して、形成することができる。
【００５７】
また、ワイヤボンディング用電極パッド６に接着されたボンディングワイヤ１２が露出しているダイソート用電極パッド９の側面に接触するような状況が生じても、ダイソート用電極パッド９、ワイヤボンディング用電極パッド６、及びボンディングワイヤ１２は同一電位であるので、その特性上の問題はない。
【００５８】
なお、図６に示された工程において、ダイソート用電極パッド９やダイソート用電極パッド９とボンディング用電極パッド６との間の第２コンタクト７をすべて除去して、ボンディング用電極パッド６の開口部１０をより大きく形成することもできる。
【００５９】
さらに図６の工程において、ダイソート用電極パッド９やダイソート用電極パッド９とボンディング用電極パッド６との間の第２コンタクト７をすべて除去して、開口部１０の位置をダイソート用の開口部１３の位置と異ならせて、図６中でより右寄りに設けることもできる。
【００６０】
なお、図１で形成されたダイソート用電極パッド９は、すべてのパッドについてダイソートテストを行なう必要がなく、ダイソート用プローブ１４をすべてのダイソート用電極パッド９に接触しなくてもよい。そのようなダイソート用電極パッド９には、ダイソート用プローブ１４の接触による傷が表面に生じることはない。
【００６１】
本実施の形態によれば、ダイソート用電極パッドとワイヤボンディング用電極パッドを層構造とすることで半導体チップ表面における電極パッド領域の面積を小さくすることができ、高集積化された半導体装置の製造方法を提供できる。すなわち、従来例のようにダイソート用電極パッドとワイヤボンディング用電極パッドとを同一平面上に設けた場合と比べて、ダイソート用電極パッド分の面積を縮小した半導体装置の製造方法を提供することができる。
【００６２】
また、ダイソート用電極パッド９の露出部は、ワイヤボンディング時には除去されている。このため、ダイソートテストを多数回繰り返して行って、ダイソート用電極パッド９表面に多数の傷１６が生じていても、その傷１６が残ることがない。こうして、表面に凹凸が生じたワイヤボンディング用電極パッド６を持たない信頼性の高い半導体装置の製造方法を提供できる。
【００６３】
【発明の効果】
本発明によれば、電極パッド領域の面積を増加させずにボンディングワイヤとワイヤボンディング用電極パッドの電気特性を向上させた半導体装置及びその製造方法を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明の実施の形態の半導体装置の断面図。
【図２】  本発明の実施の形態の半導体装置の製造方法の一工程を表す断面図。
【図３】  本発明の実施の形態の半導体装置の製造方法の一工程を表す断面図。
【図４】  本発明の実施の形態の半導体装置の製造方法の一工程を表す断面図。
【図５】  本発明の実施の形態の半導体装置の製造方法の一工程を表す断面図。
【図６】  本発明の実施の形態の半導体装置の製造方法の一工程を表す断面図。
【図７】  本発明の実施の形態の半導体装置の製造方法の一工程を表す断面図。
【図８】  本発明の実施の形態の半導体装置の製造方法の一工程を表す断面図。
【図９】  （Ａ）は、従来の第１の技術の半導体装置の電極パッド周辺のワイヤボンディング前の状態を表す断面図であり、（Ｂ）は、従来の第１の技術の半導体装置の電極パッド周辺のワイヤボンディング後の状態を表す断面図である。
【図１０】  （Ａ）は、従来の第１の技術の半導体装置の電極パッド周辺のダイソートテストを行なっている状態を表す断面図であり、（Ｂ）は、従来の第１の技術の半導体装置の電極パッド周辺のダイソートテスト後のワイヤボンディング後の状態を表す断面図である。
【図１１】  従来の第２の技術の半導体装置の電極パッド周辺を表す断面図。
【図１２】  （Ａ）は、従来の第３の技術の半導体装置の電極パッド周辺を表す断面図であり、（Ｂ）は、従来の第３の技術の半導体装置の電極パッド周辺を表す上面図である。
【図１３】  （Ａ）は、従来の第４の技術の半導体装置の電極パッド周辺を表す断面図であり、（Ｂ）は、従来の第４の技術の半導体装置の電極パッド周辺を表す上面図である。
【符号の説明】
１  半導体基板
２  第１層間絶縁膜
３  内部配線
４  第１コンタクト
５  第２層間絶縁膜
６  ワイヤボンディング用電極パッド
７  第２コンタクト
８  第３層間絶縁膜
９  ダイソート用電極パッド
１０，１３  開口部
１１  パッシベーション層
１２  ボンディングワイヤ
１４  ダイソート用プローブ
１５  マスク材
１６  傷
【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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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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