JPH03184340A - Semiconductor device and manufacture thereof - Google Patents
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Abstract
Description
【発明の詳細な説明】 (産業上の利用分野) 本発明は、半導体装置及びその製造方法に関する。[Detailed description of the invention] (Industrial application field) The present invention relates to a semiconductor device and a method for manufacturing the same.
(従来の技術)
従来技術として、パッシベーション膜としてPSG膜(
燐を添加したシリコン酸化膜)が用いられているが耐湿
性に問題がある。一方、他の従来技術としてプラズマC
VDにより堆積させたシリコン窒化膜(以下、プラズマ
シリコン窒化膜と称する。)が用いられているが、耐湿
性及びナトリウムに対する阻止効果においては優れるが
、アルミニラム配線にストレスマイグレーションを起こ
しやすいという問題がある。なぜならプラズマシ0
リコン窒化膜は1〜0. 5 * 10 [dyn
/cm2]と高いコンプレッシブな膜応力を有するから
である。(Conventional technology) As a conventional technology, PSG film (
A phosphorous-added silicon oxide film) is used, but it has a problem with moisture resistance. On the other hand, as another conventional technology, plasma C
A silicon nitride film deposited by VD (hereinafter referred to as plasma silicon nitride film) is used, but although it has excellent moisture resistance and sodium blocking effect, it has the problem of easily causing stress migration in aluminum wiring. . This is because the plasma silicon nitride film is 1 to 0. 5 * 10 [dyn
This is because it has a high compressive film stress of /cm2].
そこで、テンサイルな膜応力のPSG膜とプラズマシリ
コン窒化膜を組み合わせ膜応力を低減した2層構造のパ
ッシベーション膜が提案されている。第3図は、この従
来技術における半導体装置の断面図である。Therefore, a two-layer passivation film has been proposed in which the film stress is reduced by combining a PSG film with tensile film stress and a plasma silicon nitride film. FIG. 3 is a sectional view of a semiconductor device according to this prior art.
まず、半導体基板31上に絶縁膜32を介してボンディ
ングパット35を形成する。モしてPSG膜3膜上3の
膜上にプラズマシリコン窒化膜34を堆積させることに
より2層構造のパッシベーション膜を形成する。このパ
ッシベーション膜のボンディングパットの開孔は写真蝕
刻法により行われる。まずフォトレジストでパターニン
グを行い、上層膜であるプラズマシリコン窒化膜34を
エツチングする。エツチングはCF4+02ガスでケミ
カルドライエツチング法(以下、CDE法と称する。)
により行われる。First, a bonding pad 35 is formed on a semiconductor substrate 31 with an insulating film 32 interposed therebetween. Then, a plasma silicon nitride film 34 is deposited on the PSG film 3 to form a two-layer passivation film. The bonding pad holes in this passivation film are formed by photolithography. First, patterning is performed using photoresist, and the plasma silicon nitride film 34, which is the upper layer film, is etched. Etching is a chemical dry etching method (hereinafter referred to as CDE method) using CF4+02 gas.
This is done by
次にN Ha F + CH3COOHの混合溶液によ
りPSG膜3膜上3ツチングし、最後にフォトレジスト
を除去する。Next, a mixed solution of N Ha F + CH3COOH is applied to the PSG film 3, and finally the photoresist is removed.
この図かられかるようにPSG膜3膜上3ける孔はプラ
ズマシリコン窒化膜34における孔よりも大きくなって
いて、断面から見るとちょうどプラズマシリコン窒化膜
34の一部がPSGH33上にひさし状に突出した部分
Aとなっている。これは、PSG膜3膜上3ツチング溶
液であるNH4F+CH3CO0Hの混合溶液は、プラ
ズマシリコン窒化膜34に対し、エツチングレートが遅
いことにより生じる現象である。As can be seen from this figure, the holes on the PSG film 3 are larger than the holes in the plasma silicon nitride film 34, and when viewed from the cross section, a part of the plasma silicon nitride film 34 just extends over the PSGH 33. Part A stands out. This is a phenomenon that occurs because the mixed solution of NH4F+CH3COOH, which is the etching solution for the PSG film 3, has a slow etching rate with respect to the plasma silicon nitride film 34.
このような場合においてボンディングパット35にボン
ディングを行うと第4図のようにボンディングワイヤー
36が上層膜のプラズマシリコン窒化膜34に接触する
ことによりこの膜のひさし状に突出した部分Aに亀裂部
分Bを生じさせたり、または割れて不要物Cが発生させ
たりするおそれがある。従って、例えばFROMやCC
D (電荷結合デバイス)のように光学的手段を用いる
デバイスにおいて受光部分にこの不要物Cが移転するこ
とによりその部分の紫外線や可視光線の通過を妨げ、妨
げられた部分のメモリセルの消去が不可能となったり、
動作しなくなったりする。かかる状態は工場における検
査時において、すでに不要物Cとして受光部分に存在す
れば動作不良としてチエツクできる。しかし、不要物C
は発生していないが亀裂が生じた程度の状態(亀裂部分
B)、或いは受光部分以外の場所に不要物Cが存在する
場合は、この検査時にチエツクできない。ところが、工
場出荷後のユーザーの使用において衝撃等の外的要因に
より亀裂部分Bが割れ不要物Cとなったり、或いは、受
光部分以外に存在する不要物Cがメモリセル上に移動し
たりすることにより後発的に動作不良となるおそれがあ
る。In such a case, when bonding is performed on the bonding pad 35, the bonding wire 36 comes into contact with the upper plasma silicon nitride film 34, as shown in FIG. There is a risk that the product may cause damage or break and generate unnecessary materials C. Therefore, for example FROM or CC
In a device that uses optical means, such as a charge-coupled device (D), when this unnecessary material C is transferred to the light-receiving part, it blocks the passage of ultraviolet rays and visible light to that part, and erases the memory cells in the blocked part. becomes impossible or
It may stop working. Such a state can be checked as a malfunction if it is already present in the light-receiving portion as unnecessary material C during inspection at the factory. However, unnecessary items C
If there is no cracking but a crack has formed (crack part B), or if unnecessary material C is present in a location other than the light receiving part, it cannot be checked during this inspection. However, during use by the user after shipment from the factory, external factors such as impact may cause the cracked portion B to break and become unnecessary material C, or unnecessary material C existing outside the light-receiving portion may move onto the memory cell. This may result in subsequent malfunction.
(発明が解決しようとする課題)
このように従来技術においてはボンディングパットで発
生する不要物による不良モードの発生という問題があっ
た。本発明は上記のような従来技術の欠点を除去し、ボ
ンディングにおける不要物の発生を防止することを目的
とするものである。(Problems to be Solved by the Invention) As described above, in the prior art, there is a problem in that a failure mode occurs due to unnecessary materials generated in the bonding pad. The present invention aims to eliminate the drawbacks of the prior art as described above and to prevent the generation of unnecessary materials during bonding.
[発明の構成]
(課題を解決するための手段)
上記目的を達成するために、本発明は半導体基板上に絶
縁膜を介し形成されたボンディングパットと、このボン
ディングパットの一部及び絶縁膜を覆い、かつボンディ
ングパット上に孔を有する第一のパッシベーション膜と
、この第一のパッシベーション膜の膜上にあり、この孔
と同じ又は大きい径を有する孔を有し、かつ第一のパッ
シベーション膜上にある第二のパッシベーション膜とを
有することを特徴とする半導体装置を提供するものであ
る。[Structure of the Invention] (Means for Solving the Problem) In order to achieve the above object, the present invention provides a bonding pad formed on a semiconductor substrate with an insulating film interposed therebetween, and a part of the bonding pad and the insulating film. a first passivation film that covers and has a hole on the bonding pad, and a hole that is on the first passivation film and has the same or larger diameter as the hole and on the first passivation film. The present invention provides a semiconductor device characterized in that it has a second passivation film.
また、半導体基板上に絶縁膜を介して第一のパッシベー
ション膜と第二のパッシベーション膜を順次形成する工
程と、この第二のパッシベーション膜上にレジストパタ
ーンを形成する工程と、このレジストパターンをマスク
として前記第二のパッシベーション膜をエツチングする
工程と、前記レジストパターンをマスクとしてこのエツ
チングより横方向のエツチングが少ないエツチング法を
用いることにより前記第一のパッシベーション膜をエツ
チングする工程とを有することを特徴とする半導体装置
の製造方法を提供する。The process also includes a step of sequentially forming a first passivation film and a second passivation film on the semiconductor substrate via an insulating film, a step of forming a resist pattern on the second passivation film, and a step of masking the resist pattern. and a step of etching the first passivation film by using the resist pattern as a mask and using an etching method that causes less lateral etching than this etching. A method for manufacturing a semiconductor device is provided.
(作用)
この様に、構成されたものにおいては、ボンディングパ
ット上にある第一のパッシベーション膜のボンディング
パットの孔と同じ又は大きい孔が第二のパッシベーショ
ン膜上にあるため、第二のパッシベーション膜の突出部
分を生じさせることがない。従って、第一のパッシベー
ション膜と第二のパッシベーション膜のエツチングに同
じマスクを用い、かつ第一のパッシベーション膜のエツ
チングにおいては、第二のパッシベーション膜に用いら
れるエツチング法より横方向のエツチングが少ないエツ
チング法を用いるため第二のパッシベーション膜の孔よ
り径の小さい孔が作成できる。(Function) In the structure configured in this way, since the second passivation film has holes that are the same as or larger than the holes of the bonding pad of the first passivation film on the bonding pad, the second passivation film There will be no protruding parts. Therefore, the same mask is used for etching the first passivation film and the second passivation film, and the etching method for the first passivation film involves less lateral etching than the etching method used for the second passivation film. Since the method is used, pores with a smaller diameter than the pores of the second passivation film can be created.
(実施例)
本発明の第一の実施例を説明する。第1図(a)〜(c
)は本実施例における半導体装置の製造方法の各工程の
断面図である。半導体基板11上に絶縁膜12を介し、
ボンディングパット15を形成する。そして、第一のパ
ッシベーション膜であるPSG膜1膜上3積させ、その
上に第二のパッシベーション膜であるプラズマシリコン
窒化膜14を堆積させる。そして、その上にバターニン
グされたフォトレジスト17を乗せる(第1図(a))
。(Example) A first example of the present invention will be described. Figure 1 (a) to (c)
) are cross-sectional views of each step of the method for manufacturing a semiconductor device in this example. on the semiconductor substrate 11 via the insulating film 12,
A bonding pad 15 is formed. Then, three layers are deposited on the PSG film 1, which is the first passivation film, and a plasma silicon nitride film 14, which is the second passivation film, is deposited thereon. Then, a patterned photoresist 17 is placed on top of it (Fig. 1(a)).
.
次にこのフォトレジスト17をマスクにRIE法により
プラズマシリコン窒化膜14及びPSG膜1膜上3ツチ
ングする(第1図(b))。その後、フォトレジスト1
7を除去し、ボンディングによりボンディングワイヤー
16をボンディングパット15に接着する(第1図(C
))。Next, using this photoresist 17 as a mask, the plasma silicon nitride film 14 and the PSG film 1 are etched three times by the RIE method (FIG. 1(b)). After that, photoresist 1
7 is removed, and the bonding wire 16 is bonded to the bonding pad 15 by bonding (see Figure 1 (C).
)).
このように、フォトレジスト17をマスクにRIE法を
用いてPSG膜1膜上3ラズマシリコン窒化膜14をエ
ツチングするため、ボンディングパット15上のPs6
13の孔とプラズマシリコン窒化膜14の孔とが同じ大
きさとなる。In this way, in order to etch the plasma silicon nitride film 14 on the PSG film 1 using the RIE method using the photoresist 17 as a mask, the Ps6 on the bonding pad 15 is etched.
The holes 13 and the holes in the plasma silicon nitride film 14 have the same size.
従って、半導体基板11上にあるボンディングパット1
5と、このボンディングパット15の一部及び前記基板
11を覆い、かつボンディングパット15上に孔を有す
るPSG膜1膜上3このPSG膜1膜上3上にあり、こ
の孔と同じ大きさの径を有する孔を有し、かつPSG膜
1膜上3上るプラズマシリコン窒化膜14とから構成さ
れる半導体装置においては、プラズマシリコン窒化膜1
4に亀裂が生じさせたり、破損することなくボンディン
グワイヤー16をボンディングパット15に接着するこ
とができる。Therefore, the bonding pad 1 on the semiconductor substrate 11
5 and 3 on the PSG film 1 which covers a part of this bonding pad 15 and the substrate 11 and has a hole on the bonding pad 15 and is on this PSG film 1 and has the same size as this hole. In a semiconductor device having a hole having a diameter and having a plasma silicon nitride film 14 extending over the PSG film 1, the plasma silicon nitride film 1
The bonding wire 16 can be bonded to the bonding pad 15 without causing cracks or damage to the bonding pad 4.
このため不要物の発生を回避することができ、FROM
、CCD等の光学的手段を用いるデバイスにおいて、受
光部分に不要物が存在することによりその部分の紫外線
や可視光線の通過を妨げられメモリセルの消去が不可能
となる事態を有効に防止でき、かつ動作不良をも防ぐこ
とができる。Therefore, generation of unnecessary materials can be avoided, and FROM
In a device using optical means such as a CCD, it is possible to effectively prevent a situation where the presence of an unnecessary substance in the light receiving part blocks the passage of ultraviolet rays or visible light in that part, making it impossible to erase the memory cell. Moreover, malfunctions can also be prevented.
本発明の第二の実施例について述べる。第2図(a)〜
(d)は、本実施例における半導体装置の製造方法の各
工程の断面図である。半導体基板21上に絶縁膜22を
介して、ボンディングパット25を形成する。そして、
第一のパッシベーション膜であるPSG膜23、その上
に第二のパッシベーション膜であるプラズマシリコン窒
化膜24を順次形成し、その上にバターニングされたフ
ォトレジスト27を乗せる(第2図(a)〉。次にこの
フォトレジスト27をマスクにCDE法によりプラズマ
シリコン窒化膜24をエツチングする(第2図(b))
。そして、同じフォトレジスト27をマスクとして用い
RIE法によりPSG膜23をエツチングする(第2図
(C〉)。その後、フォトレジスト27を除去し、ボン
ディングによりボンディングワイヤー26をボンディン
グパット25に接着する(第2図(d〉)。A second embodiment of the present invention will be described. Figure 2(a)~
(d) is a cross-sectional view of each step of the method for manufacturing a semiconductor device in this example. A bonding pad 25 is formed on a semiconductor substrate 21 with an insulating film 22 interposed therebetween. and,
A PSG film 23, which is a first passivation film, and a plasma silicon nitride film 24, which is a second passivation film, are sequentially formed on the PSG film 23, and a patterned photoresist 27 is placed on top of the PSG film 23 (FIG. 2(a)). > Next, using this photoresist 27 as a mask, the plasma silicon nitride film 24 is etched by the CDE method (FIG. 2(b)).
. Then, the PSG film 23 is etched by RIE using the same photoresist 27 as a mask (FIG. 2 (C)). After that, the photoresist 27 is removed and the bonding wire 26 is bonded to the bonding pad 25 by bonding ( Figure 2 (d>).
このように、フォトレジスト27をマスクにまず等方性
を有するCDE法を用いてプラズマシリコン窒化膜24
をエツチングするため、プラズマシリコン窒化膜24は
、横方向にもエツチングが進行する。次に同じフォトレ
ジスト27をマスクとして用いて、異方性を有するRI
E法によりPSG膜23をエツチングする。このエツチ
ングは、主に縦方向にエツチングが進行するため、ボン
ディングパット25上のプラズマシリコン窒化膜24の
孔は、PSG膜2膜上3れより大きくなる。In this way, using the photoresist 27 as a mask, the plasma silicon nitride film 24 is first formed using the isotropic CDE method.
Because of this etching, the etching of the plasma silicon nitride film 24 also progresses in the lateral direction. Next, using the same photoresist 27 as a mask, the anisotropic RI
The PSG film 23 is etched using the E method. Since this etching mainly proceeds in the vertical direction, the holes in the plasma silicon nitride film 24 on the bonding pads 25 are larger than those on the PSG films 2 and 3.
従って、半導体基板21上にあるボンディングパット2
5と、このボンディングパット25の一部及び前記基板
21を覆い、かつボンディングパット15上に孔を有す
るPSG膜2膜上3この第一のPSG膜2膜上3上にあ
り、この孔より大きい径を有する孔を有し、かつPSG
膜2膜上3上るプラズマシリコン窒化膜24とから構成
される半導体装置においては、ボンディングワイヤー2
6をボンディングパット25に接着するボンディング時
においても、プラズマシリコン窒化膜膜24の突出した
部分の破損等を防止することができる。Therefore, the bonding pad 2 on the semiconductor substrate 21
5, a PSG film 2 which covers a part of this bonding pad 25 and the substrate 21 and has a hole on the bonding pad 15; has a hole with a diameter, and PSG
In a semiconductor device composed of a plasma silicon nitride film 24 on film 2 and film 3, bonding wire 2
Even during bonding in which the plasma silicon nitride film 24 is bonded to the bonding pad 25, damage to the protruding portion of the plasma silicon nitride film 24 can be prevented.
このような不要物の発生の防止から、第一の実施例と同
様、FROM等の動作不良を防止できる。By preventing the generation of such unnecessary materials, malfunctions of the FROM, etc. can be prevented, as in the first embodiment.
なお、本実施例においては第一のパッシベーション膜と
してPSG膜を、第二のパッシベーション膜としてプラ
ズマシリコン窒化膜を用いたが、これに限定されるもの
ではなく、この他にも、第一のパッシベーション膜とし
てプラズマシリコン窒化膜を、第二のパッシベーション
膜としてシリコン酸化膜を用いた場合、また第一のパッ
シベーション膜としてシリコン酸化膜を、第二のパッシ
ベーション膜としてPSG膜を用いた場合においても同
様の効果を奏することができる。なお、この場合シリコ
ン酸化膜はプラズマCVD法にて形成する。In this example, a PSG film was used as the first passivation film, and a plasma silicon nitride film was used as the second passivation film, but the present invention is not limited to these. The same applies when a plasma silicon nitride film is used as the film and a silicon oxide film is used as the second passivation film, or when a silicon oxide film is used as the first passivation film and a PSG film is used as the second passivation film. It can be effective. In this case, the silicon oxide film is formed by plasma CVD.
[発明の効果]
この様に、ボンディング時における第二のパッシベーシ
ョン膜の突出部分の破損や亀裂による不要物の発生を防
止が可能となることから、光学的手段を用いるデバイス
に受光部分に不要物が存在することによる動作不良を有
効に防ぐことができ、半導体装置の信頼性の向上、歩留
り向上を図ることができる。[Effects of the Invention] In this way, it is possible to prevent the generation of unnecessary materials due to damage or cracks in the protruding portion of the second passivation film during bonding. It is possible to effectively prevent malfunctions caused by the presence of the semiconductor device, thereby improving the reliability and yield of the semiconductor device.
なお、本実施例において第1の膜としてPSG。Note that in this example, PSG was used as the first film.
第2の膜としてプラズマシリコン窒化膜を用いて説明し
たが、これに限定されるものではない。例えば第2の膜
としてアンド−ブトシリコン酸化膜であっても良い。さ
らに、2層構造について説明したがこれに限定されるも
のではなく、3層構造でも良い。Although the description has been made using a plasma silicon nitride film as the second film, the present invention is not limited to this. For example, the second film may be an unbuttoned silicon oxide film. Further, although a two-layer structure has been described, the present invention is not limited to this, and a three-layer structure may also be used.
第1図は本発明の第一の実施例のおける半導体装置の製
造方法を示す工程図、第2図は本発明の第二の実施例に
おける半導体装置の製造方法を示す工程図、第3図は従
来技術の半導体装置の断面図、第4図はこの従来技術に
おける半導体装置のボンディング後の断面図である。
11.21.31・・・・・・半導体基板、12.22
.32・・・・・・絶縁膜、13.23.33・・・・
・・PSG膜、14.24.34・・・・・・プラズマ
シリコン窒化膜、15.25.35・・・・・・ボンデ
ィングパット、16.26.36・・・・・・ボンディ
ングワイヤー17.27・・・・・・フォトレジスト。FIG. 1 is a process diagram showing a method for manufacturing a semiconductor device according to a first embodiment of the present invention, FIG. 2 is a process diagram showing a method for manufacturing a semiconductor device according to a second embodiment of the present invention, and FIG. 4 is a cross-sectional view of a conventional semiconductor device, and FIG. 4 is a cross-sectional view of the conventional semiconductor device after bonding. 11.21.31...Semiconductor substrate, 12.22
.. 32... Insulating film, 13.23.33...
... PSG film, 14.24.34 ... Plasma silicon nitride film, 15.25.35 ... Bonding pad, 16.26.36 ... Bonding wire 17. 27...Photoresist.
Claims (2)
ットと、 このボンディングパットの一部及び前記絶縁膜を覆い、
かつボンディングパット上に孔を有する第一のパッシベ
ーション膜と、 この第一のパッシベーション膜の孔上にあり、この孔と
同じ又は大きい径を有する孔を有し、かつ第一のパッシ
ベーション膜上にある第二のパッシベーション膜と を有することを特徴とする半導体装置。(1) a semiconductor substrate, a bonding pad formed on this substrate via an insulating film, and covering a part of this bonding pad and the insulating film;
a first passivation film having a hole on the bonding pad; A semiconductor device comprising: a second passivation film.
ョン膜と第二のパッシベーション膜を順次形成する工程
と、 この第二のパッシベーション膜上にレジストパターンを
形成する工程と、 このレジストパターンをマスクとして前記第二のパッシ
ベーション膜をエッチングする工程と、前記レジストを
マスクとしてこのエッチングより横方向のエッチングが
少ないエッチング法を用いることにより前記第一のパッ
シベーション膜をエッチングする工程と を有することを特徴とする半導体装置の製造方法。(2) A step of sequentially forming a first passivation film and a second passivation film on a semiconductor substrate via an insulating film, a step of forming a resist pattern on this second passivation film, and a step of masking this resist pattern. a step of etching the second passivation film; and a step of etching the first passivation film by using an etching method that causes less lateral etching than this etching using the resist as a mask. A method for manufacturing a semiconductor device.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP1321518A JPH03184340A (en) | 1989-12-13 | 1989-12-13 | Semiconductor device and manufacture thereof |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP1321518A JPH03184340A (en) | 1989-12-13 | 1989-12-13 | Semiconductor device and manufacture thereof |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH03184340A true JPH03184340A (en) | 1991-08-12 |
Family
ID=18133464
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP1321518A Pending JPH03184340A (en) | 1989-12-13 | 1989-12-13 | Semiconductor device and manufacture thereof |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH03184340A (en) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US5430329A (en) * | 1991-01-29 | 1995-07-04 | Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha | Semiconductor device with bonding pad electrode |
KR960002734A (en) * | 1994-06-15 | 1996-01-26 | 문정환 | Semiconductor thin film device |
US5898226A (en) * | 1995-12-30 | 1999-04-27 | Samsung Electronics Co., Ltd. | Semiconductor chip having a bonding window smaller than a wire ball |
-
1989
- 1989-12-13 JP JP1321518A patent/JPH03184340A/en active Pending
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US5430329A (en) * | 1991-01-29 | 1995-07-04 | Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha | Semiconductor device with bonding pad electrode |
KR960002734A (en) * | 1994-06-15 | 1996-01-26 | 문정환 | Semiconductor thin film device |
US5898226A (en) * | 1995-12-30 | 1999-04-27 | Samsung Electronics Co., Ltd. | Semiconductor chip having a bonding window smaller than a wire ball |
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