半導体装置およびその製造方法
【課題】パッド電極に荷重または衝撃力が加わっても、周囲の絶縁膜にクラックが発生しにくい構造の半導体装置の製造方法を提供する。
【解決手段】半導体装置の製造方法は、平面形状が、略円形、略楕円形、少なくとも１つの内角が９０°より大きい略多角形、および、少なくとも１つの角部に面取りや丸みをつけた略多角形、ならびに、これらの少なくとも一部分を含む形状の組合せからなる群から選ばれた平面形状となるような凹部を形成する凹部形成工程と、前記凹部の内面に少なくとも一部を被覆する下敷膜を形成する下敷膜形成工程と、絶縁膜で覆われた前記凹部に導電性の電極材質を埋め込むパッド部形成工程とを含み、前記凹部形成工程は、第１の凹部を形成する工程と、前記第１の凹部の一部分においてさらに深く凹む第２の凹部を形成する工程とを含む。
【解決手段】半導体装置の製造方法は、平面形状が、略円形、略楕円形、少なくとも１つの内角が９０°より大きい略多角形、および、少なくとも１つの角部に面取りや丸みをつけた略多角形、ならびに、これらの少なくとも一部分を含む形状の組合せからなる群から選ばれた平面形状となるような凹部を形成する凹部形成工程と、前記凹部の内面に少なくとも一部を被覆する下敷膜を形成する下敷膜形成工程と、絶縁膜で覆われた前記凹部に導電性の電極材質を埋め込むパッド部形成工程とを含み、前記凹部形成工程は、第１の凹部を形成する工程と、前記第１の凹部の一部分においてさらに深く凹む第２の凹部を形成する工程とを含む。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、半導体装置およびその製造方法に関するものであり、特に、半導体基板上の半導体素子と外部端子とを接続するための電極として用いられるパッド電極の構造を有する、半導体装置およびその製造方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
半導体装置において、デバイスの高速化・高性能化実現のための配線遅延低減（配線抵抗低減）や配線許容電流密度増加の目的で、従来のアルミニウム（Ａｌ）を主成分にする配線に代わり、より抵抗が低く信頼性の高い銅（Ｃｕ）を主成分とする配線が用いられるようになってきた。
【０００３】
パッド電極は、通常、最上層の金属配線を用いて配線と同時に形成され、この部分に直接ワイヤをボンディングするワイヤボンディング法や、バンプ電極のような接続電極を形成した後にこれらを介して接続するフリップチップ法などの方法により、外部端子と接続している。なお、配線の材料として用いられる銅は、ドライエッチングでの微細加工性に乏しいので、配線の形成には、化学機械研磨（ＣＭＰ：Chemical Mechanical Polishing）法を用いた埋込配線（ダマシン）法が主に用いられている。そのため、通常、ボンディングパッド電極も埋込配線法を利用して形成される。
【０００４】
このような銅配線を用いた従来の半導体装置の断面構造の一例を図１２２に示す。
図１２２に示されるように、半導体基板１の上に素子分離絶縁膜２、ゲート絶縁膜３、ゲート電極４、不純物拡散層５が形成され、ＭＯＳ（Metal Oxide Semiconductor）トランジスタ６を構成している。さらにその上側に下地絶縁膜７が形成されており、第１の配線溝９を含む第１の金属（Ｗ）配線層１０から下に向けて下地絶縁膜７を貫通する形にコンタクトホール８が構成されている。さらに下地絶縁膜７の上側に第１の層間絶縁膜１１が形成されており、第２の配線溝１３を含む第２の金属（Ｃｕ）配線層１４から下に向けて第１の層間絶縁膜１１を貫通する形に第１のビアホール１２が形成されている。さらに第１の層間絶縁膜１１の上側に第２の層間絶縁膜１５が形成されており、第３の配線溝１７を含む第３の金属（Ｃｕ）配線層１８から下に向けて第２の層間絶縁膜１５を貫通する形に第２のビアホール１６が形成されている。第３の金属（Ｃｕ）配線層１８の一部は、パッド電極１９となっている。第２の層間絶縁膜１５の上側には、保護絶縁膜２０、バッファコート膜２１が覆っているが、パッド電極１９に対応する箇所には、パッド電極開口部２２としてパッド電極１９が露出する形になっている。
【０００５】
また、図１２２に示した従来の半導体装置の製造方法を図１２３〜図１３２を参照して、説明する。
【０００６】
この例では、配線層としてタングステン（Ｗ）配線と２層の銅（Ｃｕ）を重ねた３層金属配線構造であり、最上層の銅配線でパッド電極を形成している。なお、この場合、各々の金属配線層は、予め、接続孔と配線溝とを形成しておき、これらに金属膜を埋込んだ後に、化学機械研磨（ＣＭＰ）法で研磨して不要な部分の金属膜を除去するというデュアルダマシン（Dual Damascene）法と呼ばれる方法で形成する場合を例として示している。
【０００７】
図１２３に示すように、半導体基板１上に、素子分離絶縁膜２、ゲート絶縁膜３、ゲート電極４、不純物拡散層５からなるＭＯＳトランジスタなどの半導体素子６を形成する。次に、半導体素子６上の全面にシリコン酸化膜（ＳｉＯ）、リン（Ｐ）やボロン（Ｂ）などの不純物元素を含むシリコン酸化膜などからなる絶縁膜７ａ、配線溝加工の際のエッチングストッパ層としてのシリコン窒化膜（ＳｉＮ）７ｂ、配線溝を形成するためのシリコン酸化膜（ＳｉＯ）などの絶縁膜７ｃからなる３層構造の下地絶縁膜７を熱ＣＶＤ（Chemical Vapor Deposition）法やプラズマＣＶＤ法などの方法で堆積する。
【０００８】
図１２４に示すように、写真製版・エッチング技術を用いて、下地絶縁膜７の所望の部分にコンタクトホール８と第１の配線溝９を形成する。このとき、シリコン窒化膜（ＳｉＮ）７ｂはシリコン酸化膜７ｃに対するエッチング選択比が高いので、第１の配線溝９を加工する際のストッパ膜として作用する。
【０００９】
図１２５に示すように、コンタクトホール８および第１の配線溝９を埋込むように、バリアメタル膜１０ａとタングステン（Ｗ）膜１０ｂを全面に堆積する。バリアメタル膜１０ａとしては、半導体素子６の不純物拡散領域５と良好なオーミックコンタクトを得るために、たとえば、チタン（Ｔｉ）５〜５０ｎｍと窒化チタン（ＴｉＮ）１０〜１００ｎｍの積層膜が用いられ、ＰＶＤ（Physical Vapor Deposition）法やＣＶＤ法で堆積する。一方、タングステン（Ｗ）膜１０ｂは、六フッ化タングステン（ＷＦ6）と水素（Ｈ2）の還元反応を利用した熱ＣＶＤ法で堆積する。
【００１０】
図１２６に示すように、たとえば、過酸化水素水（Ｈ2Ｏ2）ベースのアルミナ研磨剤を用いた化学機械研磨（ＣＭＰ）法で、コンタクトホール８と第１の配線溝９以外のタングステン膜１０ｂ、バリアメタル（ＴｉＮ／Ｔｉ）膜１０ａを除去し、第１の埋込金属（Ｗ）配線層１０を形成する。タングステン配線層１０の膜厚は、通常１００〜３００ｎｍ程度である。
【００１１】
図１２７に示すように、第１の金属（Ｗ）配線層１０の上に、シリコン酸化膜（ＳｉＯ）などの絶縁膜１１ａ、シリコン窒化膜（ＳｉＮ）１１ｂ、シリコン酸化膜（ＳｉＯ）などの絶縁膜１１ｃからなる３層構造の第１の層間絶縁膜１１をプラズマＣＶＤ法などの方法で堆積する。さらに、写真製版・エッチング技術を用いて、第１の層間絶縁膜１１の所望の部分に第１のビアホール１２と第２の配線溝１３を形成する。
【００１２】
図１２８に示すように、第１のビアホール１２および第２の配線溝１３を埋込むように、下敷膜１４ａと銅（Ｃｕ）膜１４ｂ，１４ｃを全面に堆積する。下敷膜１４ａは、銅（Ｃｕ）が周囲のシリコン酸化膜などの絶縁膜中に拡散するのを防止する作用を有し、通常、タンタル（Ｔａ）膜、窒化タンタル（ＴａＮ）膜、タンタルと窒化タンタルの積層膜（ＴａＮ／Ｔａ）、窒化チタン（ＴｉＮ）膜、チタンと窒化チタンの積層膜（ＴｉＮ／Ｔｉ）などを１０〜１００ｎｍ程度ＰＶＤ法やＣＶＤ法を用いて堆積する。さらに、電解めっき用の下敷膜として銅シード膜１４ｂをＰＶＤ法やＣＶＤ法で全面に堆積した後に、たとえば、硫酸銅を主成分とするめっき液を用いた電解めっき法により銅めっき膜１４ｃを５００〜１０００ｎｍ程度全面に堆積する。
【００１３】
図１２９に示すように、たとえば、過酸化水素水（Ｈ2Ｏ2）ベースのアルミナ研磨剤を用いた化学機械研磨（ＣＭＰ）法で、第１のビアホール１２と第２の配線溝１３以外の銅（Ｃｕ）膜１４ｃ、１４ｂ、下敷膜１４ａを除去し、第２の埋込金属（Ｃｕ）配線層１４を形成する。銅配線層の膜厚は、用途にもよるが、通常、３００〜５００ｎｍ程度である。
【００１４】
図１３０に示すように、第２の金属配線層１４の上に、銅の拡散防止膜としてシリコン窒化膜１５ａ、シリコン酸化膜などの絶縁膜１５ｂ、シリコン窒化膜１５ｃ、シリコン酸化膜などの絶縁膜１５ｄからなる４層構造の第２の層間絶縁膜１５をプラズマＣＶＤ法などの方法で堆積する。写真製版・エッチング技術を用いて、第２の層間絶縁膜１５の所望の部分に第２のビアホール１６と第３の配線溝１７を形成する。前述と同様の方法により、第２のビアホール１６および第３の配線溝１７を埋込むように、下敷膜１８ａと銅シード膜１８ｂ、銅めっき膜１８ｃを全面に１．５〜３．０μｍ程度堆積した後に、化学機械研磨法で第２のビアホール１６と第３の配線溝１７以外の銅膜１８ｃ，１８ｂ、下敷膜１８ａを除去し、第３の埋込金属（Ｃｕ）配線層１８を形成する。なお、通常、最上層の金属配線層で外部端子と接続するためのパッド電極１９も同時に形成する。最上層の金属配線層としては、ワイヤボンディング性を考慮して、通常、０．８〜１．５μｍ程度の比較的厚膜の金属（Ｃｕ）配線が用いられる。
【００１５】
図１３１に示すように、第３の金属（Ｃｕ）配線層１８の上に、銅（Ｃｕ）の拡散防止層としての緻密なシリコン窒化膜（ＳｉＮ）２０ａを堆積した後、シリコン窒化膜（ＳｉＮ）、シリコン酸化膜（ＳｉＯ）、シリコン酸窒化膜（ＳｉＯＮ）、あるいは、これらの積層構造膜などの保護絶縁膜２０ｂを１．０μｍ程度堆積する。なお、保護絶縁膜２０ｂとして用いられるシリコン窒化膜（ＳｉＮ）は、半導体基板の反りを低減したり、金属配線に過剰な荷重が加わるのを防止するために、膜応力を下げる必要があることから、銅の拡散防止層として用いられるシリコン窒化膜（ＳｉＮ）２０ａよりは膜密度は小さい。さらに、その上に、必要に応じてポリイミドなどのバッファコート膜２１を５〜１０μｍ程度、第２の保護絶縁膜として形成し、ワイヤボンディング法などの方法で外部端子（図示せず）と接続するために、パッド電極１９の所望部分に開口部２２を設ける。
【００１６】
図１３２に示すように、半導体基板１を個々のチップに分割し、これらのチップ裏面をリードフレームや実装基板に樹脂や半田などにより接着し（図示省略）、その後、パッド電極開口部２２の露出した銅配線層の部分に、超音波や熱圧着などの方法で金（Ａｕ）や銅（Ｃｕ）ワイヤ２３をボンディングし、パッド電極１９とボンディングワイヤ２３の接続界面に金属間化合物層（Ｃｕパッド電極とＡｕワイヤの場合）、あるいは、相互拡散膜（Ｃｕパッド電極とＣｕワイヤの場合）２４を形成する。最後に、全体をモールド樹脂２５で封じることにより、図５１に示す従来の半導体装置が得られる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１７】
【特許文献１】特開平０３−１５３０４８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１８】
ただ、上述のような方法で形成した埋込配線構造でパッド電極を形成した場合、パッド電極６１の底面と側壁に硬い下敷膜６１ａがあり、パッド電極６１の周囲を囲んでいる絶縁膜層と強く接着しているため、図１３４、図１３５に示すように、ワイヤボンディング時に加わる荷重または衝撃力が周囲の絶縁膜層に直接伝わり、絶縁膜層にクラックが発生しやすいという問題があった。
【００１９】
たとえば、図１３３のように、ドライエッチング法によりパターニングするという方法でパッド電極５１を形成した場合は、パッド電極５１の側面には硬い下敷膜５１ａはなく、パッド電極５１の側壁を覆っている保護絶縁膜５２の膜厚も比較的小さい。また、その上のポリイミドなどのバッファコート膜５３の機械的弾性が大きい。そのため、ワイヤ５５をパッド電極５１にボンディングする際に、荷重または衝撃力５６，５７が加わっても、パッド電極５１が横方向にわずかに変形し、これを緩衝する作用を及ぼすので、層間絶縁膜５０や保護絶縁膜５２にクラックが発生することはない。
【００２０】
一方、図１３４のように、ダマシン法のような埋込配線プロセスで形成したパッド電極６１の場合には、パッド電極６１の底面と側壁はともに硬い下敷膜６１ａがあり、パッド電極６１周囲を一面に覆っている層間絶縁膜６０と強く接着している。そのため、ワイヤ６５をパッド電極６１にボンディングする際に、荷重または衝撃力６６，６７が加わると、この荷重または衝撃力は、周囲の層間絶縁膜６０に直接伝わってしまう。特に、パッド電極６１の角部６８には応力（衝撃力）集中が起こり、層間絶縁膜６０のクラック６９が発生し、ボンディングワイヤ６５の剥がれや強度低下、あるいは、信頼性上の不具合を引き起こすという問題点があった。
【００２１】
なお、パッド電極上にバンプ電極などの接続用電極を設けている場合でも、外部端子とのボンディング時に、バンプ電極を介して荷重または衝撃力が加わるので、上記と同様に層間絶縁膜にクラックが発生するという問題点があった。
【００２２】
そこで、本発明は、パッド電極上に外部端子をボンディングする際に、バンプ電極を介して荷重または衝撃力が加わっても、周囲の絶縁膜層にクラックが発生しにくいパッド電極を有する半導体装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００２３】
上記目的を達成するため、本発明に基づく半導体装置の一つの局面では、導電性の電極材質から実質的に構成されたパッド部と、上記パッド部の少なくとも底面と側面とにおいて、上記パッド部の少なくとも一部を被覆する下敷膜とを含む、パッド電極を備え、上記下敷膜の材質が上記電極材質より硬い材質であり、上記パッド部の上面の少なくとも一部を配線と接続するために露出し、上記パッド電極の平面形状は、略円形、略楕円形、少なくとも１つの内角が９０°より大きい略多角形、および、少なくとも１つの角部に面取りや丸みをつけた略多角形の組合せからなる群から選ばれた平面形状であり、上記パッド電極は、下方に向かって部分的に突出した下側突出部を含み、上記下側突出部の平面形状は、略円形、略楕円形、少なくとも１つの内角が９０°より大きい略多角形、および、少なくとも１つの角部に面取りや丸みをつけた略多角形の組合せからなる群から選ばれた平面形状である。
【００２４】
上記構成を採用することにより、パッド電極に下側突出部が加わった分、パッド電極の実効厚みが大きくなるため、ワイヤボンディング時の衝撃力を緩和することができる。また、下側突出部が上記平面形状であることによって、下側突出部の角部への応力集中が緩和される。したがって、外部端子との接続強度を十分に確保し得る条件で安定してワイヤボンディングすることができる。
【００２５】
また、本発明に基づく半導体装置の他の局面では、導電性の電極材質から実質的に構成されたパッド部と、上記パッド部の少なくとも底面と側面とにおいて、上記パッド部の少なくとも一部を被覆する下敷膜とを含む、パッド電極を備え、上記下敷膜の材質が上記電極材質より硬い材質であり、上記パッド部の上面の少なくとも一部を配線と接続するために露出し、上記パッド電極の平面形状は、略円形、略楕円形、少なくとも１つの内角が９０°より大きい略多角形、および、少なくとも１つの角部に面取りや丸みをつけた略多角形の組合せからなる群から選ばれた平面形状であり、上記パッド電極は、上記電極材質からなる主電極層と、上記主電極層の上側に接する上側電極層とを含み、上記上側電極層は、略円形、略楕円形、少なくとも１つの内角が９０°より大きい略多角形、および、少なくとも１つの角部に面取りや丸みをつけた略多角形の組合せからなる群から選ばれた平面形状である。
【００２６】
上記構成を採用することにより、パッド電極が主電極層と上側電極層との２枚重ねの構造となるため、実効厚みが増し、ワイヤボンディング時の衝撃力を緩和することができる。また、主電極層、上側電極層とも上記平面形状としているため角部への応力集中を緩和することができる。したがって、層間絶縁膜にクラックが発生することを防止することができる。
【００２７】
本発明に基づく半導体装置のさらに他の局面においては、導電性の電極材質から実質的に構成されたパッド部と、上記パッド部の少なくとも底面と側面とにおいて、上記パッド部の少なくとも一部を被覆する下敷膜とを含む、パッド電極を備え、上記下敷膜の材質が上記電極材質より硬い材質であり、上記パッド部の上面の少なくとも一部を配線と接続するために露出し、上記パッド電極の平面形状は、略円形、略楕円形、少なくとも１つの内角が９０°より大きい略多角形、および、少なくとも１つの角部に面取りや丸みをつけた略多角形の組合せからなる群から選ばれた平面形状であり、上記パッド電極は、上記電極材質からなる主電極層と、上記主電極層の下側に、上記主電極層の平面形状の外周の内側近傍において上記外周に沿う形状の外周を有する接続孔を介して接続された下側電極層とを含み、上記下側電極層および上記接続孔の少なくとも一方の平面形状は、略円形、略楕円形、少なくとも１つの内角が９０°より大きい略多角形、および、少なくとも１つの角部に面取りや丸みをつけた略多角形の組合せからなる群から選ばれた平面形状である。
【００２８】
上記構成を採用することにより、パッド電極の実効厚みが増え、ワイヤボンディング時の衝撃力を緩和させることができる。また、応力の集中しやすい下側電極層や接続孔の角部への応力集中も四角形の場合に比べて大幅に低減できる。したがって、層間絶縁膜にクラックが発生することを防止することができる。
【００２９】
上記発明において好ましくは、上記下側電極層は、下方に向かって部分的に突出した下側突出部を有し、上記下側突出部の平面形状は、略円形、略楕円形、少なくとも１つの内角が９０°より大きい略多角形、および、少なくとも１つの角部に面取りや丸みをつけた略多角形の組合せからなる群から選ばれた平面形状である。
【００３０】
上記構成を採用することにより、パッド電極の実効厚みをさらに増すこととなり、ワイヤボンディング時の下側突出部の角部への応力集中も緩和することができる。したがって、層間絶縁膜にクラックが発生するのを防止することができる。
【００３１】
本発明に基づく半導体装置のさらに他の局面においては、導電性の電極材質から実質的に構成されたパッド部と、上記パッド部の少なくとも底面と側面とにおいて、上記パッド部の少なくとも一部を被覆する下敷膜とを含む、パッド電極を備え、上記下敷膜の材質が上記電極材質より硬い材質であり、上記パッド部の上面の少なくとも一部を配線と接続するために露出し、上記パッド電極は、その角部領域において上記パッド部を分割する応力緩衝用絶縁壁を含む。
【００３２】
上記構成を採用することにより、ワイヤボンディングなどの際に、荷重または衝撃力が加わったとしても、応力集中の起こりやすいパッド電極角部において、応力緩衝用絶縁壁３０１が微小な弾性変形をすることにより応力を緩衝するため、この部分の層間絶縁膜には小さな応力（衝撃力）しか加わらない。したがって、パッド電極角部の層間絶縁膜にクラックが発生することを防止することができる。
【００３３】
上記発明において好ましくは、上記下側突出部は、その角部領域において上記パッド部を分割する応力緩衝用絶縁壁を含む。
【００３４】
上記構成を採用することにより、ワイヤボンディングの際に荷重または衝撃力が加わったとしても、応力集中の起こりやすい下側突出部の角部において、応力緩衝用絶縁壁が微小な弾性変形をすることにより応力を緩衝するため、この部分の層間絶縁膜には小さな応力（衝撃力）しか加わらない。したがって、下側突出部の角部近傍における層間絶縁膜のクラックの発生を防止することができる。
【００３５】
上記発明において好ましくは、上記主電極層は、その角部領域において上記パッド部を分割する応力緩衝用絶縁壁を含む。
【００３６】
上記構成を採用することにより、ワイヤボンディングの際に荷重または衝撃力が加わったとしても、応力集中の起こりやすい主電極層の角部において、応力緩衝用絶縁壁が微小な弾性変形をすることにより応力を緩衝するため、この部分の層間絶縁膜には小さな応力（衝撃力）しか加わらない。したがって、主電極層の角部近傍における層間絶縁膜のクラックの発生を防止することができる。
【００３７】
上記発明において好ましくは、上記下側電極層および上記接続孔の少なくとも一方は、その角部領域において上記パッド部を分割する応力緩衝用絶縁壁を含む。
【００３８】
上記構成を採用することにより、特に応力集中の起こりやすい下側電極層や接続孔の角部において、応力緩衝用絶縁壁が微小な弾性変形をすることにより応力を緩衝するため、この部分の層間絶縁膜には小さな応力（衝撃力）しか加わらない。したがって、下側電極層や接続孔の角部近傍の層間膜クラックを防止することができる。
【００３９】
上記発明において好ましくは、上記下側突出部は、その角部領域において上記パッド部を分割する応力緩衝用絶縁壁を含む。
【００４０】
上記構成を採用することにより、下側電極層の下側突出部の角部において、応力緩衝用絶縁壁が微小な弾性変形をすることにより応力を緩衝するため、この部分の層間絶縁膜には小さな応力（衝撃力）しか加わらない。したがって、下側突出部の角部の層間膜クラックを防止することができる。
【００４１】
本発明に基づく半導体装置のさらに他の局面においては、導電性の電極材質から実質的に構成されたパッド部と、上記パッド部の少なくとも底面と側面とにおいて、上記パッド部の少なくとも一部を被覆する下敷膜とを含む、パッド電極を備え、上記下敷膜の材質が上記電極材質より硬い材質であり、上記パッド部の上面の少なくとも一部を配線と接続するために露出し、上記パッド電極は、その角部領域において突出した応力緩衝用突出部を含む。
【００４２】
上記構成を採用することにより、ワイヤボンディングなどによってパッド電極１０１に荷重または衝撃力が加わっても、特に、応力集中の起こりやすいパッド電極の角部において、応力緩衝用突出部が微小な弾性変形をして応力（衝撃力）を緩衝する作用を及ぼすため、この近傍部分の層間絶縁膜には小さな応力（衝撃力）しか加わらない。したがって、パッド電極１０１の角部の層間膜クラックを防止することができる。
【００４３】
上記発明において好ましくは、上記下側突出部は、その角部領域において突出した応力緩衝用突出部を含む。
【００４４】
上記構成を採用することにより、ワイヤボンディング時にパッド電極に荷重または衝撃力が加わっても、特に応力集中の起こりやすい下側突出部の角部において、応力緩衝用突出部が微小な弾性変形をして応力（衝撃力）を緩衝する作用をするため、この部分の層間絶縁膜には小さな応力（衝撃力）しか加わらない。したがって、下側突出部の角部の層間膜クラックを防止することができる。
【００４５】
上記発明において好ましくは、上記主電極層は、その角部領域において突出した応力緩衝用突出部を含む。
【００４６】
上記構成を採用することにより、ワイヤボンディング時にパッド電極に荷重または衝撃力が加わっても、特に応力集中の起こりやすい主電極層の角部において、応力緩衝用突出部が微小な弾性変形をして応力（衝撃力）を緩衝する作用を及ぼすため、この部分の層間絶縁膜には小さな応力（衝撃力）しか加わらない。したがって、主電極層の角部の層間膜クラックを防止することができる。
【００４７】
上記発明において好ましくは、上記下側電極層および上記接続孔の少なくとも一方は、その角部領域において突出した応力緩衝用突出部を含む。
【００４８】
上記構成を採用することにより、ワイヤボンディング時にパッド電極に荷重または衝撃力が加わっても、特に応力集中の起こりやすい下側電極層や接続孔の角部において、応力緩衝用突出部が微小な弾性変形をして応力（衝撃力）を緩衝する作用を及ぼすため、この部分の層間絶縁膜には小さな応力（衝撃力）しか加わらない。したがって、下側電極層や接続孔の角部の層間膜クラックを防止することができる。
【００４９】
上記発明において好ましくは、上記下側突出部は、その角部領域において上記パッド部を分割する応力緩衝用突出部を含む。
【００５０】
上記構成を採用することにより、ワイヤボンディング時にパッド電極に荷重または衝撃力が加わっても、特に応力集中の起こりやすい下側電極層の下側突出部の角部において、応力緩衝用突出部が微小な弾性変形をして応力（衝撃力）を緩衝する作用を及ぼすため、この部分の層間絶縁膜には小さな応力（衝撃力）しか加わらない。したがって、下側電極層の下側突出部の角部の層間膜クラックを防止することができる。
【００５１】
本発明に基づく半導体装置の製造方法の一つの局面においては、平面形状が、略円形、略楕円形、少なくとも１つの内角が９０°より大きい略多角形、および、少なくとも１つの角部に面取りや丸みをつけた略多角形、ならびに、これらの少なくとも一部分を含む形状の組合せからなる群から選ばれた平面形状となるような凹部を形成する凹部形成工程と、上記凹部の内面に少なくとも一部を被覆する下敷膜を形成する下敷膜形成工程と、上記絶縁膜で覆われた上記凹部に導電性の電極材質を埋め込むパッド部形成工程とを含み、上記凹部形成工程は、第１の凹部を形成する工程と、上記第１の凹部の一部分においてさらに深く凹む第２の凹部を形成する工程とを含む。
【００５２】
上記方法を採用することにより、上記平面形状を有し、かつ、下側突出部を含むパッド部を形成することとなるため、層間絶縁膜のクラックの発生を防止できる半導体装置を得ることができる。
【００５３】
本発明に基づく半導体装置の製造方法の他の局面においては、平面形状が、略円形、略楕円形、少なくとも１つの内角が９０°より大きい略多角形、および、少なくとも１つの角部に面取りや丸みをつけた略多角形、ならびに、これらの少なくとも一部分を含む形状の組合せからなる群から選ばれた平面形状となるような凹部を形成する凹部形成工程と、上記凹部の内面に少なくとも一部を被覆する下敷膜を形成する下敷膜形成工程と、上記絶縁膜で覆われた上記凹部に導電性の電極材質を埋め込むパッド部形成工程とを含み、上記凹部形成工程は、パッド部本体となる凹部本体を形成する工程と、その角部領域に応力緩衝用絶縁壁を形成するための絶縁壁凹部を形成する工程とを含む。
【００５４】
上記方法を採用することにより、上記平面形状を有し、かつ、応力緩衝用絶縁壁を含むパッド部を形成することとなるため、層間絶縁膜のクラックの発生を防止できる半導体装置を得ることができる。
【００５５】
本発明に基づく半導体装置の製造方法のさらに他の局面においては、平面形状が、略円形、略楕円形、少なくとも１つの内角が９０°より大きい略多角形、および、少なくとも１つの角部に面取りや丸みをつけた略多角形、ならびに、これらの少なくとも一部分を含む形状の組合せからなる群から選ばれた平面形状となるような凹部を形成する凹部形成工程と、上記凹部の内面に少なくとも一部を被覆する下敷膜を形成する下敷膜形成工程と、上記絶縁膜で覆われた上記凹部に導電性の電極材質を埋め込むパッド部形成工程とを含み、上記凹部形成工程は、パッド部本体となる凹部本体を形成する工程と、その角部領域に突出した応力緩衝用突出部を形成するための緩衝用凹部を形成する工程とを含む。
【００５６】
上記方法を採用することにより、上記平面形状を有し、かつ、応力緩衝用突出部を含むパッド部を形成することとなるため、層間絶縁膜のクラックの発生を防止できる半導体装置を得ることができる。
【発明の効果】
【００５７】
本発明によれば、パッド電極を所定の平面形状とし、さらに、パッド部として、下側突出部、応力緩衝用絶縁壁、応力緩衝用突出部などを適宜組合せて、含めることとしているため、パッド電極にワイヤボンディングを行なう際に荷重または衝撃力が加わっても、角部への応力集中を緩和することができる。その結果、角部近傍における層間絶縁膜のクラックの発生を防止することができる。このようにして、ワイヤボンディング時に許容される荷重または衝撃力が大きくなることから、十分な接続強度となるようにワイヤボンディングを行なうことができ、信頼性の高い半導体装置とすることができる。
【図面の簡単な説明】
【００５８】
【図１】本発明に基づく実施の形態１における半導体装置の、（ａ）は平面図、（ｂ）は断面図である。
【図２】本発明に基づく実施の形態１における半導体装置の製造方法の第１の工程を示す説明図である。
【図３】本発明に基づく実施の形態１における半導体装置の製造方法の第２の工程を示す説明図である。
【図４】本発明に基づく実施の形態１における半導体装置への衝撃力の伝達を説明する断面図である。
【図５】本発明に基づく実施の形態１における半導体装置への衝撃力の伝達を説明する平面図である。
【図６】本発明に基づく実施の形態１における半導体装置への衝撃力の伝達を説明する部分拡大図である。
【図７】本発明に基づく実施の形態１における半導体装置の主要部の断面図である。
【図８】本発明に基づく実施の形態１における半導体装置の他の第１の例の主要部の平面図である。
【図９】本発明に基づく実施の形態１における半導体装置の他の第２の例の主要部の平面図である。
【図１０】本発明に基づく実施の形態１における半導体装置の他の第３の例の主要部の平面図である。
【図１１】本発明に基づく実施の形態２における半導体装置の、（ａ）は平面図、（ｂ）は断面図である。
【図１２】本発明に基づく実施の形態２における半導体装置の製造方法の第１の工程を示す説明図である。
【図１３】本発明に基づく実施の形態２における半導体装置の製造方法の第２の工程を示す説明図である。
【図１４】本発明に基づく実施の形態２における半導体装置の主要部の断面図である。
【図１５】本発明に基づく実施の形態２における半導体装置の他の第１の例の主要部の平面図である。
【図１６】本発明に基づく実施の形態２における半導体装置の他の第２の例の主要部の平面図である。
【図１７】本発明に基づく実施の形態２における半導体装置の他の第３の例の主要部の平面図である。
【図１８】本発明に基づく実施の形態２における半導体装置の他の第４の例の主要部の平面図である。
【図１９】本発明に基づく実施の形態３における半導体装置の、（ａ）は平面図、（ｂ）は断面図である。
【図２０】本発明に基づく実施の形態３における半導体装置の製造方法の第１の工程を示す説明図である。
【図２１】本発明に基づく実施の形態３における半導体装置の製造方法の第２の工程を示す説明図である。
【図２２】本発明に基づく実施の形態３における半導体装置の主要部の断面図である。
【図２３】本発明に基づく実施の形態３における半導体装置の他の第１の例の主要部の平面図である。
【図２４】本発明に基づく実施の形態３における半導体装置の他の第２の例の主要部の平面図である。
【図２５】本発明に基づく実施の形態３における半導体装置の他の第３の例の主要部の平面図である。
【図２６】本発明に基づく実施の形態３における半導体装置の他の第４の例の主要部の平面図である。
【図２７】本発明に基づく実施の形態４における半導体装置の、（ａ）は平面図、（ｂ）は断面図である。
【図２８】本発明に基づく実施の形態４における半導体装置の製造方法の第１の工程を示す説明図である。
【図２９】本発明に基づく実施の形態４における半導体装置の製造方法の第２の工程を示す説明図である。
【図３０】本発明に基づく実施の形態４における半導体装置の製造方法の第３の工程を示す説明図である。
【図３１】本発明に基づく実施の形態４における半導体装置の主要部の断面図である。
【図３２】本発明に基づく実施の形態４における半導体装置の他の第１の例の主要部の平面図である。
【図３３】本発明に基づく実施の形態４における半導体装置の他の第２の例の主要部の平面図である。
【図３４】本発明に基づく実施の形態４における半導体装置の他の第３の例の主要部の平面図である。
【図３５】本発明に基づく実施の形態４における半導体装置の他の第４の例の主要部の平面図である。
【図３６】本発明に基づく実施の形態５における半導体装置の、（ａ）は平面図、（ｂ）は断面図である。
【図３７】本発明に基づく実施の形態５における半導体装置の製造方法の第１の工程を示す説明図である。
【図３８】本発明に基づく実施の形態５における半導体装置の製造方法の第２の工程を示す説明図である。
【図３９】本発明に基づく実施の形態５における半導体装置の製造方法の第３の工程を示す説明図である。
【図４０】本発明に基づく実施の形態５における半導体装置の主要部の断面図である。
【図４１】本発明に基づく実施の形態５における半導体装置の他の第１の例の主要部の平面図である。
【図４２】本発明に基づく実施の形態５における半導体装置の他の第２の例の主要部の平面図である。
【図４３】本発明に基づく実施の形態５における半導体装置の他の第３の例の主要部の平面図である。
【図４４】本発明に基づく実施の形態５における半導体装置の他の第４の例の主要部の平面図である。
【図４５】本発明に基づく実施の形態６における半導体装置の、（ａ）は平面図、（ｂ）は（ａ）のＸＬＶＢ−ＸＬＶＢ線に関する矢視断面図、（ｃ）は断面図である。
【図４６】本発明に基づく実施の形態６における半導体装置への衝撃力の伝達を説明する断面図である。
【図４７】本発明に基づく実施の形態６における半導体装置への衝撃力の伝達を説明する平面図である。
【図４８】本発明に基づく実施の形態６における半導体装置の主要部の、図４９のＸＬＶＩＩＩ−ＸＬＶＩＩＩ線に関する矢視断面図である。
【図４９】本発明に基づく実施の形態６における半導体装置の他の第１の例の主要部の平面図である。
【図５０】本発明に基づく実施の形態６における半導体装置の他の第２の例の主要部の平面図である。
【図５１】本発明に基づく実施の形態６における半導体装置の他の第３の例の主要部の平面図である。
【図５２】本発明に基づく実施の形態６における半導体装置の他の第４の例の主要部の、（ａ）は平面図であり、（ｂ）は、（ａ）のＬＩＩＢ−ＬＩＩＢ線に関する矢視断面図である。
【図５３】本発明に基づく実施の形態６における半導体装置の他の第５の例の主要部の、（ａ）は平面図であり、（ｂ）は、（ａ）のＬＩＩＩＢ−ＬＩＩＩＢ線に関する矢視断面図である。
【図５４】本発明に基づく実施の形態７における半導体装置の、（ａ）は平面図、（ｂ）は、（ａ）のＸＬＶＢ−ＸＬＶＢ線に関する矢視断面図、（ｃ）は断面図である。
【図５５】本発明に基づく実施の形態７における半導体装置の主要部の、図４９のＸＬＶＩＩＩ−ＸＬＶＩＩＩ線に関する矢視断面図である。
【図５６】本発明に基づく実施の形態７における半導体装置の他の第１の例の主要部の平面図である。
【図５７】本発明に基づく実施の形態７における半導体装置の他の第２の例の主要部の平面図である。
【図５８】本発明に基づく実施の形態７における半導体装置の他の第３の例の主要部の平面図である。
【図５９】本発明に基づく実施の形態７における半導体装置の他の第４の例の主要部の、（ａ）は平面図であり、（ｂ）は、（ａ）のＬＩＸＢ−ＬＩＸＢ線に関する矢視断面図である。
【図６０】本発明に基づく実施の形態７における半導体装置の他の第５の例の主要部の、（ａ）は平面図であり、（ｂ）は、（ａ）のＬＸＢ−ＬＸＢ線に関する矢視断面図である。
【図６１】本発明に基づく実施の形態８における半導体装置の、（ａ）は平面図、（ｂ）は（ａ）のＬＸＩＢ−ＬＸＩＢ線に関する矢視断面図、（ｃ）は断面図である。
【図６２】本発明に基づく実施の形態８における半導体装置の主要部の、図６３のＬＸＩＩ−ＬＸＩＩ線に関する矢視断面図である。
【図６３】本発明に基づく実施の形態８における半導体装置の他の第１の例の主要部の平面図である。
【図６４】本発明に基づく実施の形態８における半導体装置の他の第２の例の主要部の平面図である。
【図６５】本発明に基づく実施の形態８における半導体装置の他の第３の例の主要部の平面図である。
【図６６】本発明に基づく実施の形態８における半導体装置の他の第４の例の主要部の、（ａ）は平面図であり、（ｂ）は、（ａ）のＬＸＶＩＢ−ＬＸＶＩＢ線に関する矢視断面図である。
【図６７】本発明に基づく実施の形態８における半導体装置の他の第５の例の主要部の、（ａ）は平面図であり、（ｂ）は、（ａ）のＬＸＶＩＩＢ−ＬＸＶＩＩＢ線に関する矢視断面図である。
【図６８】本発明に基づく実施の形態９における半導体装置の、（ａ）は平面図、（ｂ）は（ａ）のＬＸＩＩＩＢ−ＬＸＩＩＩＢ線に関する矢視断面図、（ｃ）は断面図である。
【図６９】本発明に基づく実施の形態９における半導体装置の主要部の、図７０のＬＸＩＸ−ＬＸＩＸ線に関する矢視断面図である。
【図７０】本発明に基づく実施の形態９における半導体装置の他の第１の例の主要部の平面図である。
【図７１】本発明に基づく実施の形態９における半導体装置の他の第２の例の主要部の平面図である。
【図７２】本発明に基づく実施の形態９における半導体装置の他の第３の例の主要部の平面図である。
【図７３】本発明に基づく実施の形態９における半導体装置の他の第４の例の主要部の、（ａ）は平面図であり、（ｂ）は、（ａ）のＬＸＸＩＩＩＢ−ＬＸＸＩＩＩＢ線に関する矢視断面図である。
【図７４】本発明に基づく実施の形態９における半導体装置の他の第５の例の主要部の、（ａ）は平面図であり、（ｂ）は、（ａ）のＬＸＸＩＶＢ−ＬＸＸＩＶＢ線に関する矢視断面図である。
【図７５】本発明に基づく実施の形態９における半導体装置の他の第６の例の主要部の、（ａ）は平面図であり、（ｂ）は、（ａ）のＬＸＸＶＢ−ＬＸＸＶＢ線に関する矢視断面図である。
【図７６】本発明に基づく実施の形態９における半導体装置の他の第７の例の主要部の、（ａ）は平面図であり、（ｂ）は、（ａ）のＬＸＸＶＩＢ−ＬＸＸＶＩＢ線に関する矢視断面図である。
【図７７】本発明に基づく実施の形態１０における半導体装置の、（ａ）は平面図、（ｂ）は、（ａ）のＬＸＸＶＩＩＢ−ＬＸＸＶＩＩＢ線に関する矢視断面図、（ｃ）は断面図である。
【図７８】本発明に基づく実施の形態１０における半導体装置の主要部の、図７９のＬＸＸＶＩＩＩ−ＬＸＸＶＩＩＩ線に関する矢視断面図である。
【図７９】本発明に基づく実施の形態１０における半導体装置の他の第１の例の主要部の平面図である。
【図８０】本発明に基づく実施の形態１０における半導体装置の他の第２の例の主要部の平面図である。
【図８１】本発明に基づく実施の形態１０における半導体装置の他の第３の例の主要部の平面図である。
【図８２】本発明に基づく実施の形態１０における半導体装置の他の第４の例の主要部の、（ａ）は平面図であり、（ｂ）は、（ａ）のＬＸＸＸＩＩＢ−ＬＸＸＸＩＩＢ線に関する矢視断面図である。
【図８３】本発明に基づく実施の形態１０における半導体装置の他の第５の例の主要部の、（ａ）は平面図であり、（ｂ）は、（ａ）のＬＸＸＸＩＩＩＢ−ＬＸＸＸＩＩＩＢ線に関する矢視断面図である。
【図８４】本発明に基づく実施の形態１０における半導体装置の他の第６の例の主要部の、（ａ）は平面図であり、（ｂ）は、（ａ）のＬＸＸＸＩＶＢ−ＬＸＸＸＩＶＢ線に関する矢視断面図である。
【図８５】本発明に基づく実施の形態１０における半導体装置の他の第７の例の主要部の、（ａ）は平面図であり、（ｂ）は、（ａ）のＬＸＸＸＶＢ−ＬＸＸＸＶＢ線に関する矢視断面図である。
【図８６】本発明に基づく実施の形態１１における半導体装置の、（ａ）は平面図、（ｂ）は、（ａ）のＬＸＸＸＶＩＢ−ＬＸＸＸＶＩＢ線に関する矢視断面図、（ｃ）は断面図である。
【図８７】本発明に基づく実施の形態１１における半導体装置への衝撃力の伝達を説明する断面図である。
【図８８】本発明に基づく実施の形態１１における半導体装置への衝撃力の伝達を説明する平面図である。
【図８９】本発明に基づく実施の形態１１における半導体装置の主要部の、図９０のＬＸＸＸＩＸ−ＬＸＸＸＩＸ線に関する矢視断面図である。
【図９０】本発明に基づく実施の形態１１における半導体装置の他の第１の例の主要部の平面図である。
【図９１】本発明に基づく実施の形態１１における半導体装置の他の第２の例の主要部の平面図である。
【図９２】本発明に基づく実施の形態１１における半導体装置の他の第３の例の主要部の平面図である。
【図９３】本発明に基づく実施の形態１１における半導体装置の他の第４の例の主要部の、（ａ）は平面図であり、（ｂ）は、（ａ）のＸＣＩＩＩＢ−ＸＣＩＩＩＢ線に関する矢視断面図である。
【図９４】本発明に基づく実施の形態１２における半導体装置の、（ａ）は平面図、（ｂ）は（ａ）のＸＣＩＶＢ−ＸＣＩＶＢ線に関する矢視断面図、（ｃ）は断面図である。
【図９５】本発明に基づく実施の形態１２における半導体装置の主要部の、図９６のＸＣＶ−ＸＣＶ線に関する矢視断面図である。
【図９６】本発明に基づく実施の形態１２における半導体装置の他の第１の例の主要部の平面図である。
【図９７】本発明に基づく実施の形態１２における半導体装置の他の第２の例の主要部の平面図である。
【図９８】本発明に基づく実施の形態１２における半導体装置の他の第３の例の主要部の平面図である。
【図９９】本発明に基づく実施の形態１２における半導体装置の他の第４の例の主要部の、（ａ）は平面図であり、（ｂ）は、（ａ）のＸＣＩＸＢ−ＸＣＩＸＢ線に関する矢視断面図である。
【図１００】本発明に基づく実施の形態１２における半導体装置の他の第５の例の主要部の平面図である。
【図１０１】本発明に基づく実施の形態１３における半導体装置の、（ａ）は平面図、（ｂ）は（ａ）のＣＩＢ−ＣＩＢ線に関する矢視断面図、（ｃ）は断面図である。
【図１０２】本発明に基づく実施の形態１３における半導体装置の主要部の、図１０３のＣＩＩ−ＣＩＩ線に関する矢視断面図である。
【図１０３】本発明に基づく実施の形態１３における半導体装置の他の第１の例の主要部の平面図である。
【図１０４】本発明に基づく実施の形態１３における半導体装置の他の第２の例の主要部の平面図である。
【図１０５】本発明に基づく実施の形態１３における半導体装置の他の第３の例の主要部の、（ａ）は平面図であり、（ｂ）は、（ａ）のＣＶＢ−ＣＶＢ線に関する矢視断面図である。
【図１０６】本発明に基づく実施の形態１３における半導体装置の他の第４の例の主要部の、（ａ）は平面図であり、（ｂ）は、（ａ）のＣＶＩＢ−ＣＶＩＢ線に関する矢視断面図である。
【図１０７】本発明に基づく実施の形態１３における半導体装置の他の第５の例の主要部の、（ａ）は平面図であり、（ｂ）は、（ａ）のＣＶＩＩＢ−ＣＶＩＩＢ線に関する矢視断面図である。
【図１０８】本発明に基づく実施の形態１４における半導体装置の、（ａ）は平面図、（ｂ）は、（ａ）のＣＶＩＩＩＢ−ＣＶＩＩＩＢ線に関する矢視断面図、（ｃ）は断面図である。
【図１０９】本発明に基づく実施の形態１４における半導体装置の主要部の、図１１０のＣＩＸ−ＣＩＸ線に関する矢視断面図である。
【図１１０】本発明に基づく実施の形態１４における半導体装置の他の第１の例の主要部の平面図である。
【図１１１】本発明に基づく実施の形態１４における半導体装置の他の第２の例の主要部の平面図である。
【図１１２】本発明に基づく実施の形態１４における半導体装置の他の第３の例の主要部の、（ａ）は平面図であり、（ｂ）は、（ａ）のＣＸＩＩＢ−ＣＸＩＩＢ線に関する矢視断面図である。
【図１１３】本発明に基づく実施の形態１４における半導体装置の他の第４の例の主要部の、（ａ）は平面図であり、（ｂ）は、（ａ）のＣＸＩＩＩＢ−ＣＸＩＩＩＢ線に関する矢視断面図である。
【図１１４】本発明に基づく実施の形態１４における半導体装置の他の第５の例の主要部の、（ａ）は平面図であり、（ｂ）は、（ａ）のＣＸＩＶＢ−ＣＸＩＶＢ線に関する矢視断面図である。
【図１１５】本発明に基づく実施の形態１５における半導体装置の、（ａ）は平面図、（ｂ）は、（ａ）のＣＸＶＢ−ＣＸＶＢ線に関する矢視断面図、（ｃ）は断面図である。
【図１１６】本発明に基づく実施の形態１５における半導体装置の主要部の、図１１７のＣＸＶＩ−ＣＸＶＩ線に関する矢視断面図である。
【図１１７】本発明に基づく実施の形態１５における半導体装置の他の第１の例の主要部の平面図である。
【図１１８】本発明に基づく実施の形態１５における半導体装置の他の第２の例の主要部の平面図である。
【図１１９】本発明に基づく実施の形態１５における半導体装置の他の第３の例の主要部の平面図である。
【図１２０】本発明に基づく実施の形態１５における半導体装置の他の第４の例の主要部の、（ａ）は平面図であり、（ｂ）は、（ａ）のＣＸＸＢ−ＣＸＸＢ線に関する矢視断面図である。
【図１２１】本発明に基づく実施の形態１５における半導体装置の他の第５の例の主要部の平面図である。
【図１２２】従来技術に基づく半導体装置の、（ａ）は平面図、（ｂ）は断面図である。
【図１２３】従来技術に基づく半導体装置の製造方法の第１の工程を示す説明図である。
【図１２４】従来技術に基づく半導体装置の製造方法の第２の工程を示す説明図である。
【図１２５】従来技術に基づく半導体装置の製造方法の第３の工程を示す説明図である。
【図１２６】従来技術に基づく半導体装置の製造方法の第４の工程を示す説明図である。
【図１２７】従来技術に基づく半導体装置の製造方法の第５の工程を示す説明図である。
【図１２８】従来技術に基づく半導体装置の製造方法の第６の工程を示す説明図である。
【図１２９】従来技術に基づく半導体装置の製造方法の第７の工程を示す説明図である。
【図１３０】従来技術に基づく半導体装置の製造方法の第８の工程を示す説明図である。
【図１３１】従来技術に基づく半導体装置の製造方法の第９の工程を示す説明図である。
【図１３２】従来技術に基づく半導体装置の製造方法の第１０の工程を示す説明図である。
【図１３３】従来技術に基づく半導体装置への衝撃力の伝達を説明する断面図である。
【図１３４】従来技術に基づく半導体装置への衝撃力の伝達を説明する断面図である。
【図１３５】従来技術に基づく半導体装置への衝撃力の伝達を説明する平面図である。
【発明を実施するための形態】
【００５９】
本発明は、銅配線などの形成方法として使われている埋込配線法で形成したパッド電極においても、ワイヤボンディングなどの外部端子との接続工程で荷重または衝撃力が加わったとしても、パッド電極の周囲や角の絶縁膜にクラックが発生しにくいようにするためのものである。
【００６０】
（実施の形態１）
（構成）
本実施の形態における半導体装置の断面構造図を図１に示す。
【００６１】
図１に示されるように、半導体基板１の上に素子分離絶縁膜２、ゲート絶縁膜３、ゲート電極４、不純物拡散層５が形成され、ＭＯＳトランジスタ６を構成している。さらにその上側に下地絶縁膜７が形成されており、第１の配線溝９を含む第１の金属（Ｗ）配線層１０から下に向けて下地絶縁膜７を貫通する形にコンタクトホール８が構成されている。さらに下地絶縁膜７の上側に第１の層間絶縁膜１１が形成されており、第２の配線溝１３を含む第２の金属（Ｃｕ）配線層１４から下に向けて第１の層間絶縁膜１１を貫通する形に第１のビアホール１２が形成されている。さらに第１の層間絶縁膜１１の上側に第２の層間絶縁膜１５が形成されており、第３の配線溝１７を含む第３の金属（Ｃｕ）配線層１８から下に向けて第２の層間絶縁膜１５を貫通する形に第２のビアホール１６が形成されている。第３の金属（Ｃｕ）配線層１００の一部は、パッド電極１０１となっている。第２の層間絶縁膜１５の上側には、保護絶縁膜１０２、バッファコート膜１０３が覆っているが、パッド電極１０１に対応する箇所には、パッド電極開口部１０４としてパッド電極１０１が露出する形になっている。
【００６２】
（製造方法）
また、図１に示した本実施の形態における半導体装置の製造方法を図２、図３に示す。従来技術に基づいて図１２９に示した構造を形成した後、図２に示すように、第２の金属（Ｃｕ）配線層１４の上に、銅（Ｃｕ）の拡散防止層としてシリコン窒化膜（ＳｉＮ）１５ａ、シリコン酸化膜（ＳｉＯ）などの絶縁膜１５ｂ、シリコン窒化膜（ＳｉＮ）１５ｃ、シリコン酸化膜（ＳｉＯ）などの絶縁膜１５ｄからなる４層構造の第２の層間絶縁膜１５をプラズマＣＶＤ法などの方法で堆積する。
【００６３】
写真製版・エッチング技術を用いて、第２の層間絶縁膜１５の所望の部分に第２のビアホール１６と第３の配線溝１７としての凹部を形成する。このとき、同時に、パッド電極を設ける部分にも凹部を形成するが、その形状を、従来の四角形に変わり、内角が９０°よりも大きい多角形、たとえば、図１（ａ）に示すような八角形とする。
【００６４】
前述と同様の方法により、第２のビアホール１６および第３の配線溝１７を埋込むように、下敷膜１００ａと銅シード膜１００ｂ、銅めっき膜１００ｃを全面に１．５〜３．０μｍ程度堆積した後に、化学機械研磨法で第２のビアホール１６と第３の配線溝１７以外の銅膜１８ｃ，１８ｂ、下敷膜１８ａを除去し、第３の埋込金属（Ｃｕ）配線層１００、パッド電極１０１を形成する。
【００６５】
なお、通常、最上層の金属（Ｃｕ）配線層はワイヤボンディングされることを考慮して、０．８〜１．５μｍ程度の比較的厚膜の金属配線が用いられる。
【００６６】
図３に示すように、第３の金属（Ｃｕ）配線層１００の上に、銅の拡散防止層としての緻密なシリコン窒化膜１０２ａを堆積した後、シリコン窒化膜、シリコン酸化膜、シリコン酸窒化膜、あるいは、これらの積層構造膜などの保護絶縁膜１０２ｂを１．０μｍ程度堆積する。さらに、その上に、必要に応じてポリイミドなどのバッファコート膜１０３を５〜１０μｍ程度、第２の保護絶縁膜として形成し、ワイヤボンディング法などの方法で外部端子（図示省略）と接続するために、パッド電極１０１の所望部分に開口部１０４を設ける。
【００６７】
（作用・効果）
以上のように、このような本発明の実施の形態によれば、図４、図５に示すように、パッド電極１０１の形状を正八角形としたので、ワイヤ１０５をボンディングするときに荷重または衝撃力１０６，１０７が加わっても、図６のように、パッド電極１０１の角部１０８への応力集中は四角形の場合に比べて大幅に低減できる。そのため、層間絶縁膜にクラックが発生するのを防止することが可能になる。
【００６８】
したがって、外部端子との接続強度を十分に確保し得る条件でボンディングできるので、接続を安定に、かつ、容易に行なうことができ、高品質の半導体装置が低コストで得られるという効果がある。また、相対的にボンディング時の荷重または衝撃力の許容値を高くする必要のあるパッド電極を縮小化した場合にも有効な方法となる。
【００６９】
なお、図１では、パッド電極１０１の形状が正八角形の場合について述べたが、所望の部分の内角を９０°よりも大きい多角形としても同様の効果を奏する。
【００７０】
また、図７に断面図を示すが、平面図においては、図８に示すような円形のパッド電極あるいは楕円形のパッド電極、図９や図１０に示すような所望の部分の角部に丸みや面取りをつけた形状としてもよい。さらに、これらの形状を部分的に採用したり、組合せて採用したパッド電極の形状としてもよい。
【００７１】
また、上記の実施の形態では、ボンディングパッド電極を構成する金属電極の主たる構成金属が銅である場合について述べたが、同様な埋込配線プロセスで形成する他の金属の場合でも同様の効果を奏する。たとえば、アルミニウムあるいはその合金を含む金属電極、金、銀、白金などの貴金属を含む金属電極に適用してもよい。
【００７２】
（実施の形態２）
（構成）
上記実施の形態では、パッド電極が最上層の金属（Ｃｕ）配線層で形成されており、均一な厚みである場合について述べたが、ボンディング時の荷重または衝撃力を緩和させるために、パッド電極の厚みを部分的に厚くし、この部分の主要な平面形状を実施の形態１と同様に、円形、楕円形、少なくとも１つの内角が９０°よりも大きい多角形、少なくとも１つの角部に面取りや丸みをつけた多角形のいずれか、あるいは、これらの形状の部分適用や組合せとしても、同様の効果を奏する。このような本発明の他の実施の形態による半導体装置の構造を図１１に示す。
【００７３】
図１１（ｂ）に示すように、パッド電極１０１には、下側突出部１５０が含まれている。他は、図１（ｂ）に示したものと同様である。
【００７４】
（製造方法）
また、図１１に示した構造の製造方法を図１２、図１３に示す。図１２９に示した構造を形成した後、図１２に示すように、第２の金属（Ｃｕ）配線層１４の上に、銅の拡散防止層としてシリコン窒化膜１５ａ、シリコン酸化膜などの絶縁膜１５ｂ、シリコン窒化膜１５ｃ、シリコン酸化膜などの絶縁膜１５ｄからなる４層構造の第２の層間絶縁膜１５をプラズマＣＶＤ法などの方法で堆積する。
【００７５】
写真製版・エッチング技術を用いて、第２の層間絶縁膜１５の所望の部分に第２のビアホール１６と第３の配線溝１７を形成する。このとき、第２のビアホール形成時にパッド電極形成領域の一部に凹部１５０を同時に形成するが、凹部の平面形状を内角９０°よりも大きい多角形、たとえば図１１（ａ）に示すように正八角形とする。また、配線溝形成時に、パッド電極を設ける部分にも配線溝を形成するが、その形状も実施の形態１と同様に内角が９０°よりも大きい多角形、たとえば、正八角形とする。
【００７６】
前述と同様の方法により、第２のビアホール１６、第３の配線溝１７（パッド電極形成部を含む）、およびパッド電極形成領域の凹部１５０を埋込むように、下敷膜１００ａと銅シード膜１００ｂ、銅めっき膜１００ｃとを全面に堆積した後に、化学機械研磨（ＣＭＰ）法で第２のビアホール１６と第３の配線溝１７、パッド電極部１０１以外の銅膜１８ｃ，１８ｂ、下敷膜１８ａを除去し、第３の埋込金属（Ｃｕ）配線層１００、パッド電極１０１を形成する。
【００７７】
なお、通常、最上層の金属（Ｃｕ）配線層はワイヤボンディング性を考慮して、０．８〜１．５μｍ程度の比較的厚膜の金属（Ｃｕ）配線が用いられる。
【００７８】
図１３に示すように、第３の金属（Ｃｕ）配線層１００の上に、銅の拡散防止層としての緻密なシリコン窒化膜１０２ａを堆積した後、シリコン窒化膜、シリコン酸化膜、シリコン酸窒化膜、あるいは、これらの積層構造膜などの保護絶縁膜１０２ｂを１．０μｍ程度堆積する。さらに、その上に、必要に応じてポリイミドなどのバッファコート膜１０３を５〜１０μｍ程度、第２の保護絶縁膜として形成し、ワイヤボンディング法などの方法で外部端子（図示省略）と接続するために、パッド電極１０１の所望部分に開口部１０４を設ける。
【００７９】
（作用・効果）
以上のように、このような本発明の実施の形態によれば、図１１に示すように、パッド電極１０１の一部分である下側突出部１５０を含ませることとして実質的なパッド電極厚みを厚くし、かつ、その部分の形状を正八角形としたので、ワイヤボンディングの際に荷重または衝撃力が加わっても、パッド電極の実効厚みが増えただけ緩和させることができ、また、応力が集中しやすい下側突出部１５０の角部への応力集中も四角形の場合に比べて大幅に低減できる。そのため、層間絶縁膜にクラックが発生することを防止することができる。したがって、外部端子との接続強度を十分に確保し得る条件でワイヤボンディングできるので、接続を安定に、かつ、容易に行なうことができ、高品質の半導体装置が低コストで得られるという効果がある。
【００８０】
また、相対的にボンディング時の荷重または衝撃力の許容値を高くする必要のあるパッド電極を縮小化した場合にも有効な方法となる。
【００８１】
なお、図１１では、下側突出部１５０の形状が正八角形の場合について述べたが、所望の部分の内角を９０°よりも大きい多角形としても、同様の効果を奏する。また、図１４、図１５に示すような円形のパッド電極、あるいは、楕円形のパッド電極、図１６や図１７に示すような所望の部分の角部に丸みや面取りをつけた形状としてもよい。また、図１８のように、下側突出部１５０の形状のみを上記のようにして、パッド電極１０１は従来形状、たとえば四角形としてもよい。さらに、下側突出部の形状として、これらの形状を部分的に採用したり組合せて採用してもよい。
【００８２】
（実施の形態３）
（構成）
さらに、パッド電極が第１の金属電極とその上に形成された第２の金属電極とからなり、第１の金属電極の主要な平面形状を、円形、楕円形、少なくとも１つの内角が９０°よりも大きい多角形、少なくとも１つの角部に面取りや丸みをつけた多角形のいずれか、あるいは、その部分形状、または、それらの組合せとしても、同様の効果を奏する。
【００８３】
本実施の形態における半導体装置の構造を図１９に示す。
図１９（ｂ）に示すように、主電極層１０１の上側に上側電極層２０１が接している。パッド電極開口部２０４には、上側電極層２０１が露出している。
他は、図１（ｂ）に示したものと同様である。
【００８４】
（製造方法）
また、図１９の構造の製造方法を図２０、図２１に示す。図２に示した構造を形成するところまでは、実施の形態１と同じである。図２に示す第３の配線溝１７形成時に、パッド電極を設ける部分にも配線溝を形成するが、その形状も実施の形態１と同様に、内角が９０°よりも大きい多角形、たとえば、正八角形とする。その後、前述と同じ方法で、第３の金属（Ｃｕ）配線層１００と第１のパッド電極１０１とを形成する。
【００８５】
図２０に示すように、第３の金属（Ｃｕ）配線層１００や第１のパッド電極１０１の上に重ねるように、第４の金属配線層２００と第２のパッド電極２０１とを形成する。この金属配線層としては、たとえば、アルミニウムを主成分とする配線を用いることができる。下層の銅配線層とアルミニウムとの相互反応を防止するために、下敷膜２００ａとして、窒化チタン膜、チタンと窒化チタン膜の積層膜、タンタル膜、窒化タンタル膜、タンタルと窒化タンタルとの積層膜などをＰＶＤ法やＣＶＤ法を用いて全面に堆積する。その上に、Ａｌ−Ｃｕ膜などのアルミニウム合金膜２００ｂと窒化チタン膜やシリコン酸窒化膜などの反射防止膜２００ｃを堆積した後に、写真製版・エッチング技術を用いて、第４の金属配線層２００や第２のパッド電極２０１を形成する。このアルミニウム配線層２００やパッド電極２０１の厚みは、パッド電極を第１のパッド電極と離れた構造にしているので、０．３〜１．０μｍ程度の厚みでよい。
【００８６】
なお、これらのアルミニウム配線形成工程における銅配線表面のダメージや酸化防止のために、第４の金属（Ａｌ）配線層２００や第２のパッド電極２０１は、下層の第３の金属（Ｃｕ）配線層１００や第１のパッド電極１０１を完全に覆うようにするのが望ましい。
【００８７】
図２１に示すように、第４の金属（Ａｌ）配線層２００および第２のパッド電極２０１の上に、銅の拡散防止層としての緻密なシリコン窒化膜２０２ａを堆積した後、シリコン窒化膜、シリコン酸化膜、シリコン酸窒化膜、あるいは、これらの積層構造膜などの保護絶縁膜２０２ｂを１．０μｍ程度堆積する。さらに、その上に、必要に応じてポリイミドなどのバッファコート膜２０３を５〜１０μｍ程度、第２の保護絶縁膜として形成し、ワイヤボンディング法などの方法で外部端子（図示省略）と接続するために、パッド電極２０１の所望部分に開口部２０４を設ける。
【００８８】
（作用・効果）
以上のように、このような本発明の実施の形態によれば、図１９に示すように、パッド電極を埋込金属配線層で形成した第１のパッド電極１０１と、エッチング法で形成した第２のパッド電極２０１とを重ねた構造とし、かつ、第１のパッド電極１０１の形状を正八角形としたので、ワイヤをボンディングするときに荷重または衝撃力が加わっても、パッド電極の実効厚みが増えただけ緩和させることができ、また、応力の集中しやすい第１のパッド電極１０１の角部への応力集中も四角形の場合に比べて大幅に低減できる。そのため、層間絶縁膜にクラックが発生することを防止することができる。
【００８９】
したがって、外部端子との接続強度を十分に確保し得る条件でボンディングできるので、接続を安定に、かつ、容易に行なうことができ、高品質の半導体装置が低コストで得られるという効果がある。また、相対的にボンディング時の荷重または衝撃力の許容値を高くする必要のあるパッド電極を縮小化した場合にも有効な方法となる。さらに、最上層の金属配線層が第３の金属配線層１００と第４の金属配線２００とを重ねたもので、実効膜厚が厚くなるので、低抵抗化でき、配線遅延やノイズマージン低減などにも有効である。
【００９０】
なお、図１９では、第１のパッド電極と第２のパッド電極とを重ねた構造で、第１のパッド電極１０１の形状が正八角形の場合について述べたが、所望の部分の内角を９０°よりも大きい多角形としても、同様の効果を奏する。
【００９１】
また、図２２、図２３に示すような円形のパッド電極あるいは、楕円形のパッド電極、図２４や図２５に示すような所望の部分の角部に丸みや面取りをつけた形状としてもよい。また、図２６のように、第１のパッド電極１０１の形状のみを上記のようにして、第２のパッド電極２０１やパッド電極開口部の形状は従来形状、たとえば、四角形としてもよい。さらに、第１のパッド電極の形状として、これらの形状を部分的に採用したり、組合せて採用してもよい。
【００９２】
（実施の形態４）
（構成）
さらに、パッド電極が第１の金属電極と第２の金属電極とを大面積の接続孔を介して重ねた構造であり、接続孔の主要な平面形状を、円形、楕円形、少なくとも１つの内角が９０°よりも大きい多角形、少なくとも１つの角部に面取りや丸みをつけた多角形のいずれか、あるいはその部分形状、またはそれらの組合せとしても、同様の効果を奏する。「大面積の接続孔」とは、主電極層の平面形状の外周の内側近傍において主電極層の外周に沿う形状の外周を有する接続孔のことである。このような本発明の他の実施の形態による半導体装置の構造を図２７に示す。
【００９３】
図２７（ｂ）に示すように、パッド電極は、主電極層１０１の下方に下側電極層２５０を含む。パッド電極開口部２０４には、主電極層１０１が露出している。主電極層１０１と下側電極層２５０との間は、接続孔２５１によって接続されている。接続孔２５１は、図２７（ａ）に示すように、いわゆる大面積の接続孔、すなわち、主電極層１０１の平面形状の外周の内側近傍において主電極層１０１の外周に沿う形状の外周を有する接続孔である。他は、図１１（ｂ）に示したものと同様である。
【００９４】
（製造方法）
図２７に示した構造の製造方法を図２８〜図３０に示す。
【００９５】
図２８に示すように、第１の金属（Ｗ）配線層１０を形成するところまでは、図１２２に示す従来の半導体装置の製造方法（図１２３〜図１２６）と同じである。
【００９６】
この第１の金属（Ｗ）配線１０の上に、シリコン酸化膜などの絶縁膜１１ａ、シリコン窒化膜１１ｂ、シリコン酸化膜などの絶縁膜１１ｃからなる３層構造の第１の層間絶縁膜１１をプラズマＣＶＤ法などの方法で堆積する。
【００９７】
さらに、写真製版・エッチング技術を用いて、第１の層間絶縁膜１１の所望の部分に第１のビアホール１２と第２の配線溝１３とを形成する。第２の配線溝１３を形成するときに、同時に、第１のパッド電極を設ける部分にも、配線溝を形成するが、その形状を、内角が９０°よりも大きい多角形、たとえば正八角形とする。
【００９８】
その後、第１のビアホール１２および第２の配線溝１３（下側電極層の形成部を含む）を埋込むように、下敷膜１４ａと銅膜１４ｂ，１４ｃを全面に堆積し、化学機械研磨法で、第１のビアホール１２と第２の配線溝１３以外の銅１４ｃ，１４ｂ、下敷膜１４ａを除去し、第２の埋込金属（Ｃｕ）配線層１４と下側電極層とを形成する。
【００９９】
図２９に示すように、第２の金属（Ｃｕ）配線層１４の上に、シリコン窒化膜１５ａ、シリコン酸化膜などの絶縁膜１５ｂ、シリコン窒化膜１５ｃ、シリコン酸化膜などの絶縁膜１５ｄからなる４層構造の第２の層間絶縁膜１５をプラズマＣＶＤ法などの方法で堆積する。写真製版・エッチング技術を用いて、第２の層間絶縁膜１５の所望の部分に第２のビアホール１６と第３の配線溝１７とを形成する。このとき、第２のビアホール形成時に、下側電極層の上にも接続孔２５１を同時に形成するが、この平面形状も、内角が９０°よりも大きい多角形、たとえば、正八角形とする。
【０１００】
また、第３の配線溝形成時に、主電極層を設ける部分にも配線溝を形成するが、その形状も、内角が９０°よりも大きい多角形、たとえば、正八角形とする。
【０１０１】
前述と同様の方法により、第２のビアホール１６、第３の配線溝１７、下側電極層上の接続孔２５１、主電極層１０１を埋込むように、下敷膜１００ａと銅膜１００ｂ，１００ｃを全面に堆積し、化学機械研磨法により不要部分を除去することにより、第３の埋込金属（Ｃｕ）配線層１００と主電極層１０１を形成する。
【０１０２】
図３０に示すように、第３の金属（Ｃｕ）配線層１００および第２のパッド電極１０１の上に、銅の拡散防止層としての緻密なシリコン窒化膜２０２ａを堆積した後、シリコン窒化膜、シリコン酸化膜、シリコン酸窒化膜、あるいはこれらの積層構造膜などの保護絶縁膜２０２ｂを１．０μｍ程度堆積する。さらに、その上に、必要に応じてポリイミドなどのバッファコート膜２０３を５〜１０μｍ程度、第２の保護絶縁膜として形成し、ワイヤボンディング法などの方法で外部端子（図示省略）と接続するために、主電極層１０１の所望部分に開口部２０４を設ける。
【０１０３】
（作用・効果）
以上のように、このような本発明の実施例によれば、図２７に示すように、パッド電極を埋込金属配線層で形成した下側電極層２５０と主電極層１０１とを、大面積の接続孔２５１を介して重ねた構造とし、かつ、下側電極層２５０および接続孔２５１の少なくとも一方の形状を正八角形としたので、ワイヤをボンディングするなどの外部端子との接続時に荷重または衝撃力が加わっても、パッド電極の実効厚みが増えただけで緩和させることができ、また、応力の集中しやすい下側電極層２５０や接続孔２５１の角部への応力集中も四角形の場合に比べて大幅に低減できる。そのため、層間絶縁膜にクラックが発生することを防止することができる。
【０１０４】
したがって、外部端子との接続強度を十分に確保し得る条件でボンディングできるので、接続を安定に、かつ容易に行なうことができ、高品質の半導体装置が低コストで得られるという効果がある。
【０１０５】
また、相対的にボンディング時の荷重または衝撃力の許容値を高くする必要のあるパッド電極を縮小化した場合にも有効な方法となる。
【０１０６】
さらに、最上層の金属配線層が第３の金属配線層１００と第４の金属配線２００とを重ねたもので、実効膜厚が厚くなるので、低抵抗化でき、配線遅延やノイズマージン低減などにも有効である。
【０１０７】
さらに、通常、最上層の金属（Ｃｕ）配線層には、ワイヤボンディングなどによる外部端子との接続信頼性を考慮して、０．８〜１．５μｍ程度の比較的厚膜の金属配線が用いられるが、本実施の形態のようにパッド電極を大面積の接続孔を介して重ねた構造とすることにより、実効的なパッド電極厚みを厚くできるので、最上層の金属（Ｃｕ）配線の厚みを微細化に適したさらに薄い配線層とすることも可能となる。
【０１０８】
なお、図２７では下側電極層と主電極層とを大面積の接続孔を介して重ねた構造とし、下側電極層２５０の形状が正八角形の場合について述べたが、所望の部分の内角を９０°よりも大きい多角形としても同様の効果を奏する。
【０１０９】
また、図３１に断面図を示すが、平面図においては、下側電極層２５０を図３２に示すような円形のパッド電極あるいは楕円形のパッド電極、図３３や図３４に示すような所望の部分の角部に丸みや面取りをつけた形状としてもよい。また、図３５のように、下側電極層２５０の形状のみを上記のようにして、接続孔２５１、主電極層１０１やパッド電極開口部２０４の形状は従来形状、たとえば、四角形としてもよい。さらに、下側電極層２５０の形状として、これらの形状を部分的に採用したり、組合せて採用してもよい。
【０１１０】
（実施の形態５）
（構成）
さらに、パッド電極が下側電極層と主電極層とを大面積の接続孔を介して重ねた構造において、下側電極層の厚みを部分的に厚くし、下側突出部とする。この下側突出部の主要な平面形状を、円形、楕円形、少なくとも１つの内角が９０°よりも大きい多角形、少なくとも１つの角部に面取りや丸みをつけた多角形のいずれか、あるいは、その部分形状、または、それらの組合せとしても、同様の効果を奏する。このような本発明の他の実施の形態による半導体装置の構造を図３６に示す。
【０１１１】
図３６（ｂ）に示すように、パッド電極は、下側電極層２５０の下側に下側突出部２４０を含む。他は、実施の形態４に示したものと同様である。
【０１１２】
（製造方法）
図３６に示した構造の製造方法を図３７〜図３９に示す。
【０１１３】
図３７に示すように、第１の金属（Ｗ）配線層１０を形成するところまでは、図１２２に示す従来の半導体装置の製造方法（図１２３〜図１２４）と同じである。
【０１１４】
この第１の金属（Ｗ）配線１０の上に、シリコン窒化膜２３０ａ、シリコン酸化膜などの絶縁膜２３０ｂ、シリコン窒化膜２３０ｃ、シリコン酸化膜などの絶縁膜２３０ｄからなる４層構造の第１の層間絶縁膜２３０をプラズマＣＶＤ法などの方法で堆積する。さらに、写真製版・エッチング技術を用いて、第１の層間絶縁膜１１の所望の部分に第１のビアホール１２と第２の配線溝１３とを形成する。
【０１１５】
第１のビアホール１２を形成するときに、下側電極層形成領域の一部に凹部２４０を同時に形成するが、その形状を、内角が９０°よりも大きい多角形、たとえば正八角形とする。
【０１１６】
なお、シリコン窒化膜２３０ａは、第１のビアホール１２形成時に、下側電極層形成領域の凹部２４０が過度にエッチングされるのを防止するためのもので、シリコン窒化膜２３０ａをストッパ膜としてドライエッチングした後に、シリコン窒化膜２３０ａを軽くエッチングすることにより、凹部を制御性よく加工する。
【０１１７】
また、第２の配線溝１３を形成する際に、下側電極層を設ける領域にも、配線溝を形成するが、その形状も同様に、内角が９０°よりも大きい多角形、たとえば正八角形とする。
【０１１８】
その後、第１のビアホール１２、第２の配線溝１３、下側電極層形成領域部を埋込むように、下敷膜１４ａと銅膜１４ｂ，１４ｃを全面に堆積し、化学機械研磨法で不要な部分の銅膜１４ｃ，１４ｂ、下敷膜１４ａを除去し、第２の埋込金属（Ｃｕ）配線層１４と部分的に厚膜となった部分２４０を持つ下側電極層２５０を形成する。
【０１１９】
図３８に示すように、第２の金属（Ｃｕ）配線層１４、下側電極層２５０の上に、シリコン窒化膜１５ａ、シリコン酸化膜などの絶縁膜１５ｂ、シリコン窒化膜１５ｃ、シリコン酸化膜などの絶縁膜１５ｄからなる４層構造の第２の層間絶縁膜１５をプラズマＣＶＤ法などの方法で堆積する。写真製版・エッチング技術を用いて、第２の層間絶縁膜１５の所望の部分に第２のビアホール１６と第３の配線溝１７とを形成する。
【０１２０】
この際、第２のビアホール形成時に、下側電極層の上にも接続孔２５１を同時に形成するが、この平面形状も、内角が９０°よりも大きい多角形、たとえば、正八角形とする。
【０１２１】
また、第３の配線溝形成時に、主電極層を設ける部分にも配線溝を形成するが、その形状も、内角が９０°よりも大きい多角形、たとえば、正八角形とする。
【０１２２】
前述と同様の方法により、第２のビアホール１６、第３の配線溝１７、第１のパッド電極上の接続孔部２５１、第２のパッド電極形成部１０１を埋込むように、下敷膜１００ａと銅膜１００ｂ，１００ｃを全面に堆積し，化学機械研磨法で不要部分を除去することにより、第３の埋込金属（Ｃｕ）配線層１００と主電極層１０１とを形成する。
【０１２３】
図３９に示すように、第３の金属（Ｃｕ）配線層１００、および、主電極層１０１の上に、銅の拡散防止層としての緻密なシリコン窒化膜２０２ａを堆積した後、シリコン窒化膜、シリコン酸化膜、シリコン酸窒化膜、あるいは、これらの積層構造膜などの保護絶縁膜２０２ｂを１．０μｍ程度堆積する。さらに、その上に、必要に応じてポリイミドなどのバッファコート膜２０３を５〜１０μｍ程度、第２の保護絶縁膜として形成し、ワイヤボンディング法などの方法で外部端子（図示省略）と接続するために、パッド電極１０１の所望部分に開口部２０４を設ける。
【０１２４】
（作用・効果）
以上のように、このような本発明の実施の形態によれば、図３６に示すように、パッド電極を埋込金属配線層で形成した下側電極層２５０と、主電極層１０１とを大面積の絶縁膜孔２５１を介して重ねて、下側電極層２５０の一部分の厚みを下向きに厚くし、下側突出部２４０として、かつ、その部分２４０の平面形状を正八角形としたので、ワイヤボンディングなどにより外部端子との接続時に荷重または衝撃力が加わっても、パッド電極の実効厚みが増えただけ緩和させることができ、また、応力の集中しやすい下側電極層の下側突出部２４０の角部への応力集中も、四角形の場合に比べて大幅に低減できる。そのため、層間絶縁膜にクラックが発生するのを防止することができる。
【０１２５】
したがって、外部端子との接続強度を十分に確保し得る条件でボンディングできるので、接続を安定に、かつ容易に行なうことができ、高品質の半導体装置が低コストで得られるという効果がある。
【０１２６】
また、相対的にボンディング時の荷重または衝撃力の許容値を高くする必要のあるパッド電極を縮小化した場合にも有効な方法となる。
【０１２７】
さらに、通常、最上層の金属（Ｃｕ）配線層は、ワイヤボンディングなどによる外部端子との接続信頼性を考慮して、０．８〜１．５μｍ程度の比較的厚膜の金属（Ｃｕ）配線が用いられるが、本実施の形態のように、パッド電極を大面積の接続孔を介して重ねた構造とすることにより、実効的なパッド電極厚みを厚くできるので、最上層の金属（Ｃｕ）配線の厚みを微細化に適したさらに薄い配線層とすることが可能となる。
【０１２８】
なお、図３６では、下側電極層と主電極層とを大面積の接続孔を介して重ねた構造とし、下側電極層の下側突出部２４０の形状が正八角形の場合について述べたが、所望の部分の内角を９０°よりも大きい多角形としても、同様の効果を奏する。
【０１２９】
また、図４０に断面図を示すが、平面図においては、下側電極層の下側突出部２４０を図４１に示すような円形、あるいは、楕円形とする。図４２や図４３に示すような所望の部分の角部に丸みや面取りをつけた形状としてもよい。
【０１３０】
また、図４４のように、下側電極層の下側突出部２４０の形状のみを上記のようにして、下側電極層２５０、接続孔２５１、主電極層１０１やパッド電極開口部２０４の形状は従来形状、たとえば、四角形としてもよい。
【０１３１】
さらに、下側電極層の下側突出部２４０の形状として、これらの形状を部分的に採用したり組合せて採用してもよい。
【０１３２】
（実施の形態６）
さらに、パッド電極の少なくとも一部が埋込金属配線層で構成された構造において、パッド電極の角部に応力緩衝用絶縁壁を設けても同様の効果を奏する。
【０１３３】
（構成）
このような本実施の形態における半導体装置の構造を図４５（ａ）〜（ｃ）に示す。
【０１３４】
図４５（ａ）に示すように、パッド電極の角部領域には、その角部領域を応力緩衝用金属（Ｃｕ）層３００として分離分割するように応力緩衝用絶縁壁３０１がある。他は、図１に示したものと同様である。
【０１３５】
（製造方法）
図４５（ａ）〜（ｃ）に示した半導体装置を製造する方法は、図１に示した実施の形態１における半導体装置の製造方法と同様である。
【０１３６】
すなわち、従来技術に基づいて図１２９に示す構造を形成した後、図２に示すように、第２の金属（Ｃｕ）配線層１４の上に、銅（Ｃｕ）の拡散防止層としてシリコン窒化膜（ＳｉＮ）１５ａ、シリコン酸化膜（ＳｉＯ）などの絶縁膜１５ｂ、シリコン窒化膜（ＳｉＮ）１５ｃ、シリコン酸化膜（ＳｉＯ）などの絶縁膜１５ｄからなる４層構造の第２の層間絶縁膜１５をプラズマＣＶＤ法などの方法で堆積する。
【０１３７】
写真製版・エッチング技術を用いて、第２の層間絶縁膜１５の所望の部分に第２のビアホール１６と第３の配線溝１７としての凹部を形成する。このとき、同時に、パッド電極を設ける部分にも凹部を形成するが、その形状の角部領域に応力緩衝用絶縁壁を形成するための絶縁壁凹部を形成する。絶縁壁凹部とは、図４８の応力緩衝用金属層３００となるものであり、図４５（ａ）、図４９〜図５１、図５２（ａ）、図５３（ａ）に例示する応力緩衝用金属層３００のような平面形状に形成される。
【０１３８】
前述と同様の方法により、第２のビアホール１６および第３の配線溝１７としての凹部と絶縁壁凹部を埋込むように、下敷膜１００ａと銅シード膜１００ｂ、銅めっき膜１００ｃを全面に１．５〜３．０μｍ程度堆積した後に、化学機械研磨法で不要部分の銅膜１８ｃ，１８ｂ、下敷膜１８ａを除去し、第３の埋込金属（Ｃｕ）配線層１００、パッド電極１０１、応力緩衝用金属層３００を形成する。
【０１３９】
この後に続く工程は、実施の形態１で説明したものと同じである。
（作用・効果）
このような本実施の形態によれば、図４６、図４７に示すように、パッド電極角部に応力緩衝用金属層３００を置いて、パッド電極１０１との間に応力緩衝用絶縁壁３０１が設けられている。そのため、ワイヤボンディングなどの外部端子との接続の際にパッド電極１０１に荷重または衝撃力３０４，３０５が加わっても、特に、応力集中の起こりやすいパッド電極角部において、応力緩衝用絶縁壁３０１が微小な弾性変形をすることにより応力を緩衝するため、この部分の層間絶縁膜には小さな応力（衝撃力）３０６しか加わらない。したがって、パッド電極１０１角部の層間膜クラックを防止することができる。
【０１４０】
なお、図４５では、パッド電極１０１の角部に三角形の応力緩衝用金属（Ｃｕ）層３００を置くことにより、応力緩衝用絶縁壁３０１を設けたが、他の形状の絶縁壁でも同様の効果を奏する。また、それらを複数個設けてもよい。
【０１４１】
たとえば、断面図を図４８に示し、平面図を図４９〜図５２に示すように、パッド電極１０１の角部に複数個の応力緩衝用金属層３００を置くことにより、応力緩衝用絶縁壁３０１を複数個設けるようにすれば、さらに効果を高めることができる。また、図５３にように、パッド電極１０１の角部に置く応力緩衝用金属層３００の下向きの厚みを他のパッド電極部分と変えるようにしてもよい。
【０１４２】
（実施の形態７）
さらに、パッド電極の少なくとも一部が埋込金属配線層で構成された構造で、金属電極の厚みが下向きに部分的に厚くなっており、その角部の領域に応力緩衝用絶縁壁を設けても同様の効果を奏する。
【０１４３】
（構成）
このような本実施の形態における半導体装置の構造を図５４に示す。
パッド部は、下側突出部１５０を含む。下側突出部１５０は、その角部領域において、応力緩衝用金属層３１０として角部を分離する、応力緩衝用絶縁壁３１１を含む。
【０１４４】
（作用・効果）
このような本実施の形態によれば、図５４に示すように、パッド電極の下側突出部の角部に応力緩衝用金属（Ｃｕ）層３１０を置いて、パッド電極の下側突出部１５０との間に応力緩衝用絶縁壁３１１を設けるようにした。
【０１４５】
そのため、ワイヤボンディングなどの外部端子との接続時にパッド電極の下側突出部１５０に荷重または衝撃力が加わっても、特に、応力集中の起こりやすい下側突出部の角部において、応力緩衝用絶縁壁３１１が微小な弾性変形をすることにより応力を緩衝するため、この部分の層間絶縁膜には小さな応力（衝撃力）しか加わらない。したがって、パッド電極厚膜部分１５０角部の層間膜クラックを防止することができる。
【０１４６】
なお、図５４では、パッド電極厚膜部分１５０角部に三角形の応力緩衝用金属層３１０を置くことにより応力緩衝用絶縁壁３１１を設けたが、他の形状の絶縁壁でも同様の効果を奏する。また、それらを複数個設けてもよい。
【０１４７】
たとえば、図５５〜図５７に示すように、パッド電極厚膜部分１５０の角部に置く応力緩衝用金属（Ｃｕ）層３１０としては、四角形や四分の一円などの形状が可能である。
【０１４８】
また、図５８や図５９のように、パッド電極厚膜部分１５０の角部に複数個の応力緩衝用金属（Ｃｕ）層３１０を置くことにより、応力緩衝用絶縁壁３１１を複数個設けるようにすれば、さらに効果を高めることができる。
【０１４９】
また、図６０のように、下側突出部１５０の角部に配置する応力緩衝用金属（Ｃｕ）層３１０と上部のパッド電極１０１角部に配置する応力緩衝用金属層を重ねることにより、図６０（ｂ）に示すようにパッド電極表面まで到達する絶縁壁３０１，３１１を形成してもよい。
【０１５０】
（実施の形態８）
（構成）
さらに、パッド電極の少なくとも一部が埋込金属配線層で構成され、パッド電極が主電極層１０１とその上に形成された上側電極層２０１を含む構造において、図６１に示すように、主電極層１０１の角部の領域に応力緩衝用絶縁壁３２１を設けても同様の効果を奏する。主電極層１０１の角部の領域に応力緩衝用絶縁壁３２１がある以外は、実施の形態３における構造（図１９参照）と同様である。
【０１５１】
（作用・効果）
このような本実施の形態によれば、図６１に示すように、主電極層１０１の角部に応力緩衝用金属層３２０を置いて、主電極層１０１との間に応力緩衝用絶縁壁３２１を設けるようにした。
【０１５２】
そのため、ワイヤボンディングなどによる外部端子との接続時にパッド電極に荷重または衝撃力が加わっても、特に、応力集中の起こりやすい主電極層１０１の角部において、応力緩衝用絶縁壁３２１が微小な弾性変形をすることにより応力を緩衝するため、この部分の層間絶縁膜には小さな応力（衝撃力）しか加わらない。したがって、主電極層１０１の角部の層間膜クラックを防止することができる。
【０１５３】
なお、図６１に示した例では、主電極層１０１の角部に三角形の応力緩衝用金属層３２０を置くことにより応力緩衝用絶縁壁３２１を設けたが、他の形状の絶縁壁でも同様の効果を奏する。また、それらを複数個設けてもよい。
【０１５４】
たとえば、断面図を図６２に示し、平面図を図６３や図６４に示すように、主電極層１０１の角部に置く応力緩衝用金属配線３２０としては、四角形や１／４円などの形状が可能である。
【０１５５】
また、図６５や図６６に示すように、主電極層１０１の角部に複数個の応力緩衝用金属層３２０を置くことにより、応力緩衝用絶縁壁３２１を複数個設けるようにすれば、さらに効果を高めることができる。また、図６７に示すように、主電極層１０１の角部に置く応力緩衝用金属層３２０の下方向の厚みを他の主電極層１０１の深さと変えるようにしてもよい。
【０１５６】
（実施の形態９）
（構成）
さらに、パッド電極の少なくとも一部が埋込金属配線層で構成され、パッド電極が下側電極層と主電極層とを大面積の接続孔を介して重ねた構造において、下側電極層の角部の領域や接続孔の角部に応力緩衝用絶縁壁を設けても同様の効果を奏する。本実施の形態における半導体装置の構造を図６８に示す。
【０１５７】
下側電極層の角部の領域および接続孔の角部のうち少なくとも一方に応力緩衝用絶縁壁を設けている点以外は、実施の形態４における構造（図２７参照）と同様である。
【０１５８】
（作用・効果）
このような本実施の形態によれば、図６８に示すように、下側電極層２５０の角部に応力緩衝用金属層３３０を置いて、下側電極層２５０との間に応力緩衝用絶縁壁３３１を設けるようにした。
【０１５９】
そのため、ワイヤボンディングなどによる外部端子との接続時にパッド電極に荷重または衝撃力が加わっても、特に応力集中の起こりやすい下側電極層２５０の角部において、応力緩衝用絶縁壁３３１が微小な弾性変形をすることにより応力を緩衝するため、この部分の層間絶縁膜には小さな応力（衝撃力）しか加わらない。したがって、下側電極層２５０の角部の層間膜クラックを防止することができる。
【０１６０】
なお、図６８では、下側電極層２５０の角部に三角形の応力緩衝用金属層３３０を置くことにより、応力緩衝用絶縁壁３３１を設けたが、他の形状の絶縁壁でも同様の効果を奏する。また、それらを複数個設けてもよい。
【０１６１】
たとえば、断面図を図６９に示し、平面図を図７０や図７１に示すように、下側電極層２５０の角部に置く応力緩衝用金属層３３０としては、四角形や１／４円などの形状が可能である。また、図７２や図７３に示すように、下側電極層２５０の角部に複数個の応力緩衝用金属層３３０を置くことにより、応力緩衝用絶縁壁３３１を複数個設けるようにすれば、さらに効果を高めることができる。また、図７４、図７５に示すように、下側電極層２５０の角部の応力緩衝用金属層３３０だけでなく、接続孔２５１の角部や主電極層１０１の角部にも同様な応力緩衝用金属層３２０，３００を設けて、これらを重ねる形で応力緩衝用絶縁壁３３１，３２１，３０１を構成してもよい。
【０１６２】
また、図７６のように、大面積の接続孔２５１の角部のみ、応力緩衝用金属層３２０を置き、接続孔２５１との間にのみ応力緩衝用絶縁壁３２１を設けるようにしてもよい。
【０１６３】
（実施の形態１０）
（構成）
さらに、パッド電極の少なくとも一部が埋込金属配線層で構成され、パッド電極が下側電極層と主電極層とを重ねた構造を含み、下側電極層の厚みが下向きに部分的に厚くなった下側突出部を有する構造において、その角部の領域に応力緩衝用絶縁壁を設けても同様の効果を奏する。このような本実施の形態による半導体装置の構造を図７７に示す。
【０１６４】
下側突出部の角部の領域に応力緩衝用絶縁壁が設けられている点以外は、実施の形態５における構造（図３６参照）と同様である。
【０１６５】
（作用・効果）
このような本発明によれば、図７７に示すように、下側電極層２５０の下側突出部２４０の角部に応力緩衝用金属層３４０を置いて、下側突出部２４０との間に応力緩衝用絶縁壁３４１を設けるようにした。そのため、ワイヤボンディングなどによる外部端子との接続時に主電極層１０１に荷重または衝撃力が加わっても、特に、応力集中の起こりやすい下側突出部２４０の角部において、応力緩衝用絶縁壁３４１が微小な弾性変形をすることにより応力を緩衝するため、この部分の層間絶縁膜には小さな応力（衝撃力）しか加わらない。したがって、下側突出部２４０の角部の層間膜クラックを防止することができる。
【０１６６】
なお、図７７では、下側突出部２４０の角部に三角形の応力緩衝用金属層３４０を置くことにより、応力緩衝用絶縁壁３４１を設けたが、他の形状の絶縁壁でも同様の効果を奏する。また、それらを複数個設けてもよい。
【０１６７】
たとえば、図７８〜図８０に示すように、第１のパッド電極厚膜部２４０の角部に置く応力緩衝用金属層３４０としては、四角形や１／４円などの形状が可能である。また、図８１や図８２のように、第１のパッド電極厚膜部２４０の角部に複数個の応力緩衝用金属層３４０を置くことにより、応力緩衝用絶縁壁３４１を複数個設けるようにすれば、さらに効果を高めることができる。また、図８３、図８４、図８５のように、下側突出部２４０の角部の応力緩衝用金属層３４０だけでなく、下側電極層２５０の角部、接続孔２５１の角部や主電極層１０１の角部にも同様な応力緩衝用金属層３３０，３２０，３００を設けて、これらを重ねる形で応力緩衝用絶縁壁３４１，３３１，３２１，３０１も構成してもよい。
【０１６８】
（実施の形態１１）
（構成）
さらに、パッド電極の少なくとも一部が埋込金属配線層で構成された構造において、パッド電極の角部の領域に応力緩衝用突出部を設けても同様の効果を奏する。このような本実施の形態における半導体装置の構造を図８６に示す。
【０１６９】
パッド電極１０１の角部の領域に応力緩衝用突出部４００がある点以外は、実施の形態１における構造（図１）と同様である。
【０１７０】
（製造方法）
図８６（ａ）〜（ｃ）に示した半導体装置を製造する方法は、図１に示した実施の形態１における半導体装置の製造方法と同様である。
【０１７１】
すなわち、従来技術に基づいて図１２９に示す構造を形成した後、図２に示すように、第２の金属（Ｃｕ）配線層１４の上に、銅（Ｃｕ）の拡散防止層としてシリコン窒化膜（ＳｉＮ）１５ａ、シリコン酸化膜（ＳｉＯ）などの絶縁膜１５ｂ、シリコン窒化膜（ＳｉＮ）１５ｃ、シリコン酸化膜（ＳｉＯ）などの絶縁膜１５ｄからなる４層構造の第２の層間絶縁膜１５をプラズマＣＶＤ法などの方法で堆積する。
【０１７２】
写真製版・エッチング技術を用いて、第２の層間絶縁膜１５の所望の部分に第２のビアホール１６と第３の配線溝１７としての凹部を形成する。このとき、同時に、パッド電極を設ける部分にも凹部を形成するが、その形状の角部領域に応力緩衝用突出部を形成するための緩衝用凹部を形成する。緩衝用凹部とは、図８６（ａ），（ｂ）、図８９の応力緩衝用突出部４００となるものであり、図９０〜図９２、図９３（ａ）に例示する応力緩衝用突出部４００，４０１，４０２のような平面形状に形成される。
【０１７３】
前述と同様の方法により、第２のビアホール１６および第３の配線溝１７としての凹部と緩衝用凹部を埋込むように、下敷膜１００ａと銅シード膜１００ｂ、銅めっき膜１００ｃを全面に１．５〜３．０μｍ程度堆積した後に、化学機械研磨法で不要部分の銅膜１８ｃ，１８ｂ、下敷膜１８ａを除去し、第３の埋込金属（Ｃｕ）配線層１００、パッド電極１０１、応力緩衝用突出部４００，４０１，４０２を形成する。
【０１７４】
この後に続く工程は、実施の形態１で説明したものと同じである。
（作用・効果）
このような本発明によれば、図８６に示すように、パッド電極１０１の角部に応力緩衝用突出部４００が設けられている。そのため、ワイヤボンディングなどによる外部端子との接続時にパッド電極１０１に荷重または衝撃力３０４，３０５が加わっても、特に、応力集中の起こりやすいパッド電極１０１の角部において、図８７、図８８に示すように、応力緩衝用突出部４００が微小な弾性変形をして応力（衝撃力）を緩衝する作用を及ぼすため、この部分の層間絶縁膜には小さな応力（衝撃力）３０６しか加わらない。したがって、パッド電極１０１の角部の層間膜クラックを防止することができる。
【０１７５】
なお、図８６では、パッド電極１０１の角部に四角形の応力緩衝用突出部４００を設けたが、他の形状の応力緩衝用突出部でも同様の効果を奏する。また、それらを複数個組合せて設けてもよい。
【０１７６】
たとえば、図８９〜図９１に示すように、パッド電極１０１の角部に置く応力緩衝用突出部４００としては、円や楕円の一部や多角形の一部などの他のパターンなどを用いることが可能である。また、図９２に示すように、パッド電極１０１の角部に複数の応力緩衝用突出部４０１，４０２を組合せて配置してもよい。また、より高い応力緩衝効果を持たせるために、図９３に示すように、応力緩衝用突出部４００上の保護絶縁膜１０２，１０３を除去した構造としてもよい。
【０１７７】
（実施の形態１２）
（構成）
さらに、パッド電極の少なくとも一部が埋込金属配線層で構成され、パッド電極の厚みが下向きに部分的に厚くなった下側突出部を有する構造において、下側突出部の角部の領域に応力緩衝用突出部を設けても同様の効果を奏する。このような本実施の形態における半導体装置の構造を図９４に示す。
【０１７８】
（作用・効果）
このような本発明によれば、図９４に示すように、下側突出部１５０の角部に応力緩衝用突出部４１０が設けられている。そのため、ワイヤボンディングなどによる外部端子との接続時にパッド電極１０１に荷重または衝撃力が加わっても、特に、応力集中の起こりやすい下側突出部１５０の角部において、応力緩衝用突出部が微小な弾性変形をして応力（衝撃力）を緩衝する作用をするため、この部分の層間絶縁膜には小さな応力（衝撃力）しか加わらない。したがって、下側突出部１５０の角部の層間膜クラックを防止することができる。
【０１７９】
なお、図９４では、下側突出部１５０の角部に四角形の応力緩衝用突出部４１０を設けたが、他の形状の応力緩衝用突出部でも同様の効果を奏する。また、それらを複数個組合せて設けてもよい。
【０１８０】
たとえば、図９５〜図９７に示すように、下側突出部１５０の角部に置く応力緩衝用突出部４１０としては、円や楕円の一部や多角形の一部などの他のパターンなどを用いることが可能である。また、図９８に示すように、下側突出部１５０の角部に複数の応力緩衝用突出部４２１，４１２を組合せて配置してもよい。また、より高い応力緩衝効果を持たせるために、図９９のように、応力緩衝用突出部４１０上の保護絶縁膜１０２，１０３を除去した構造としてもよい。さらに、図１００のように下側突出部１５０の角部やパッド電極１０１の角部の両方に応力緩衝用突出部４１０，４００を設けて、かつ、応力緩衝用突出部の上部の保護絶縁膜１０２，１０３を除去するなど、複数の対応策を組合せて実施してもよい。
【０１８１】
（実施の形態１３）
（構成）
さらに、パッド電極の少なくとも一部が埋込金属配線層で構成され、パッド電極が主電極層とその上に形成された上側電極層とを含む構造において、主電極層の角部の領域に応力緩衝用突出部を設けても同様の効果を奏する。このような本実施の形態における半導体装置の構造を図１０１に示す。主電極層の角部の領域に応力緩衝用突出部がある点以外は、実施の形態３における構造（図１９参照）と同様である。
【０１８２】
（作用・効果）
このような本実施の形態によれば、図１０１に示すように、主電極層１０１の角部に応力緩衝用突出部４２０が設けられている。そのため、ワイヤボンディングなどによる外部端子との接続時に上側電極層２０１に荷重または衝撃力が加わっても、特に、応力集中の起こりやすい主電極層１０１の角部において、応力緩衝用突出部４２０が微小な弾性変形をして応力（衝撃力）を緩衝する作用を及ぼすため、この部分の層間絶縁膜には小さな応力（衝撃力）しか加わらない。したがって、主電極層１０１の角部の層間膜クラックを防止することができる。
【０１８３】
なお、図１０１では、主電極層１０１の角部に四角形の応力緩衝用突出部４２０を設けたが、他の形状の応力緩衝用突出部でも同様の効果を奏する。また、それらを複数個組合せて設けてもよい。
【０１８４】
たとえば、図１０２〜図１０４に示すように、主電極層１０１の角部に置く応力緩衝用突出部４２０としては、円や楕円の一部や多角形の一部などの他の形状とすることが可能である。また、図１０５に示すように、主電極層１０１の角部に複数の応力緩衝用突出部４２１，４１２を組合せて配置してもよい。また、より高い応力緩衝効果を持たせるために、図１０６に示すように、応力緩衝用突出部４２０上の保護絶縁膜２０２，２０３を除去した構造としてもよい。さらに、図１０７に示すように主電極層１０１の角部や上側電極層２０１の角部の両方に応力緩衝用突出部４２０，４３０を設けて、かつ、応力緩衝用突出部の上部の保護絶縁膜１０２，１０３を除去するなど、複数の対応策を組合せて実施してもよい。
【０１８５】
（実施の形態１４）
（構成）
さらに、パッド電極の少なくとも一部が埋込金属配線層で構成され、パッド電極が下側電極層と主電極層とを接続孔を介して重ねた構造を含み、下側電極層の角部の領域に応力緩衝用突出部を設けても同様の効果を奏する。このような本実施の形態における半導体装置の構造を図１０８に示す。下側電極層の角部の領域に応力緩衝用突出部がある以外は、実施の形態４における構造（図２７参照）と同様である。
【０１８６】
（作用・効果）
このような本発明によれば、図１０８に示すように、下側電極層２５０の角部に応力緩衝用突出部４４０が設けられている。
【０１８７】
そのため、ワイヤボンディングなどによる外部端子との接続時に主電極層１０１に荷重または衝撃力が加わっても、特に、応力集中の起こりやすい下側電極層２５０の角部において、応力緩衝用突出部４４０が微小な弾性変形をして応力（衝撃力）を緩衝する作用を及ぼすため、この部分の層間絶縁膜には小さな応力（衝撃力）しか加わらない。したがって、下側電極層２５０の角部の層間膜クラックを防止することができる。
【０１８８】
なお、図１０８では、下側電極層２５０の角部に四角形の応力緩衝用突出部４４０を設けたが、他の形状の応力緩衝用突出部でも同様の効果を奏する。また、それらを複数個組合せて設けてもよい。
【０１８９】
たとえば、図１０９〜図１１１に示すように、下側電極層２５０の角部に置く応力緩衝用突出部４４０としては、円や楕円の一部や多角形の一部などの他の形状とすることが可能である。また、図１１２に示すように、下側電極層２５０の角部に複数の応力緩衝用突出部４４１，４４２を組合せて配置してもよい。また、より高い応力緩衝効果を持たせるために、図１１３のように、下側電極層の角部の応力緩衝用突出部４４０、接続孔２５１の角部の応力緩衝用突出部４４３を重ねて、これらの上部の保護絶縁膜１０２，１０３を除去した構造としてもよい。
【０１９０】
さらに、図１１４に示したもののように、下側電極層２５０の角部、接続孔２５１の角部、主電極層１０１の角部のすべてに応力緩衝用突出部４４０，４４３，４００を設けて、かつ、応力緩衝用突出部の上部の保護絶縁膜１０２，１０３を除去するなど、複数の対応策を組合せて実施してもよい。
【０１９１】
（実施の形態１５）
さらに、パッド電極の少なくとも一部が埋込金属配線層で構成され、パッド電極が下側電極層と主電極層とを接続孔を介して重ねた構造を含み、下側電極層の厚みが下向きに部分的に厚くなった下側突出部を有し、下側突出部の角部の領域に応力緩衝用突出部を設けても同様の効果を奏する。このような本実施の形態における半導体装置の構造を図１１５に示す。
【０１９２】
下側突出部の角部の領域に応力緩衝用突出部がある点以外は、実施の形態５に示した構造（図３６参照）と同様である。
【０１９３】
（作用・効果）
このような本実施の形態によれば、図１１５に示すように、下側電極層の下側突出部２４０の角部に応力緩衝用突出部４５０が設けられている。
【０１９４】
そのため、ワイヤボンディングなどによる外部端子との接続時に主電極層１０１に荷重または衝撃力が加わっても、特に、応力集中の起こりやすい下側突出部２４０の角部において、応力緩衝用突出部４５０が微小な弾性変形をして応力（衝撃力）を緩衝する作用を及ぼすため、この部分の層間絶縁膜には小さな応力（衝撃力）しか加わらない。したがって、下側突出部２４０の角部の層間絶縁膜にクラックが生じるのを防止することができる。
【０１９５】
なお、図１１５では、下側突出部２４０の角部に四角形の応力緩衝用突出部４５０を設けたが、他の形状の応力緩衝用突出部でも同様の効果を奏する。また、それらを複数個組合せて設けてもよい。
【０１９６】
たとえば、図１１６〜図１１８に示すように、下側突出部２４０の角部に置く応力緩衝用突出部４５０としては、円や楕円の一部や多角形の一部などの他のパターンなどを用いることが可能である。
【０１９７】
また、図１１９に示すように、下側突出部２４０の角部に複数の応力緩衝用突出部４５１，４５２を組合せて配置してもよい。また、より高い応力緩衝効果を持たせるために、図１２０に示すように、下側突出部２４０の角部の応力緩衝用突出部４５０、下側電極層２５０の角部の応力緩衝用突出部４５３、接続孔２５１の角部の応力緩衝用突出部４５４を重ねて、これらの上部の保護絶縁膜１０２，１０３を除去した構造としてもよい。
【０１９８】
さらに、図１２１に示すように、下側突出部２４０の角部、下側電極層２５０の角部、接続孔２５１の角部、主電極層１０１の角部のすべてに応力緩衝用突出部４５０，４５３，４５４，４００を設けて、かつ、応力緩衝用突出部の上部の保護絶縁膜１０２，１０３を除去するなど、複数の対応策を組合せて実施してもよい。
【０１９９】
なお、今回開示した上記実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではない。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を含むものである。
【符号の説明】
【０２００】
１ 半導体基板、２ 素子分離絶縁膜、３ ゲート絶縁膜、４ ゲート電極、５ 不純物拡散層、６ ＭＯＳトランジスタ、７ 下地絶縁膜、８ コンタクトホール、９ 第１の配線溝、１０ 第１の金属（Ｗ）配線層、１１，２３０ 第１の層間絶縁膜、１２ 第１のビアホール、１３ 第２の配線溝、１４ 第２の金属（Ｃｕ）配線層、１４ａ，１８ａ，６１ａ，１００ａ 下敷膜、１４ｂ，１８ｂ，１００ｂ 銅シード膜、１４ｃ，１８ｃ，１００ｃ 銅めっき膜、１５ 第２の層間絶縁膜、１５ａ，１５ｃ，２０ａ，１０２ａ，２０２ａ シリコン窒化膜、１５ｂ，１５ｄ，２０ｂ，１０２ｂ，２０２ｂ 絶縁膜、１６ 第２のビアホール、１７ 第３の配線溝、１８，１００ 第３の金属（Ｃｕ）配線層、１９，６１，１０１ パッド電極（主電極層）、２０，１０２，２０２ 保護絶縁膜、２１，１０３，２０３ バッファコート膜、２２，１０４，２０４ パッド電極開口部、２５ モールド樹脂、６０ 層間絶縁膜、６５ ワイヤ、６６，６７，１０６，１０７ 荷重または衝撃力、６８ 角部、６９ クラック、１５０，２４０ 下側突出部、２００ 第４の金属（Ａｌ）配線層、２００ａ 下敷膜、２００ｂ アルミニウム合金膜、２００ｃ 反射防止膜、２０１ 上側電極層、２５０ 下側電極層、２５１ 接続孔、３００，３１０，３２０，３３０，３４０ 応力緩衝用金属（Ｃｕ）層、３０１，３１１，３２１，３３１，３４１ 応力緩衝用絶縁壁、４００，４０１，４０２，４１０，４２０，４３０，４４０，４５０ 応力緩衝用突出部。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、半導体装置およびその製造方法に関するものであり、特に、半導体基板上の半導体素子と外部端子とを接続するための電極として用いられるパッド電極の構造を有する、半導体装置およびその製造方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
半導体装置において、デバイスの高速化・高性能化実現のための配線遅延低減（配線抵抗低減）や配線許容電流密度増加の目的で、従来のアルミニウム（Ａｌ）を主成分にする配線に代わり、より抵抗が低く信頼性の高い銅（Ｃｕ）を主成分とする配線が用いられるようになってきた。
【０００３】
パッド電極は、通常、最上層の金属配線を用いて配線と同時に形成され、この部分に直接ワイヤをボンディングするワイヤボンディング法や、バンプ電極のような接続電極を形成した後にこれらを介して接続するフリップチップ法などの方法により、外部端子と接続している。なお、配線の材料として用いられる銅は、ドライエッチングでの微細加工性に乏しいので、配線の形成には、化学機械研磨（ＣＭＰ：Chemical Mechanical Polishing）法を用いた埋込配線（ダマシン）法が主に用いられている。そのため、通常、ボンディングパッド電極も埋込配線法を利用して形成される。
【０００４】
このような銅配線を用いた従来の半導体装置の断面構造の一例を図１２２に示す。
図１２２に示されるように、半導体基板１の上に素子分離絶縁膜２、ゲート絶縁膜３、ゲート電極４、不純物拡散層５が形成され、ＭＯＳ（Metal Oxide Semiconductor）トランジスタ６を構成している。さらにその上側に下地絶縁膜７が形成されており、第１の配線溝９を含む第１の金属（Ｗ）配線層１０から下に向けて下地絶縁膜７を貫通する形にコンタクトホール８が構成されている。さらに下地絶縁膜７の上側に第１の層間絶縁膜１１が形成されており、第２の配線溝１３を含む第２の金属（Ｃｕ）配線層１４から下に向けて第１の層間絶縁膜１１を貫通する形に第１のビアホール１２が形成されている。さらに第１の層間絶縁膜１１の上側に第２の層間絶縁膜１５が形成されており、第３の配線溝１７を含む第３の金属（Ｃｕ）配線層１８から下に向けて第２の層間絶縁膜１５を貫通する形に第２のビアホール１６が形成されている。第３の金属（Ｃｕ）配線層１８の一部は、パッド電極１９となっている。第２の層間絶縁膜１５の上側には、保護絶縁膜２０、バッファコート膜２１が覆っているが、パッド電極１９に対応する箇所には、パッド電極開口部２２としてパッド電極１９が露出する形になっている。
【０００５】
また、図１２２に示した従来の半導体装置の製造方法を図１２３〜図１３２を参照して、説明する。
【０００６】
この例では、配線層としてタングステン（Ｗ）配線と２層の銅（Ｃｕ）を重ねた３層金属配線構造であり、最上層の銅配線でパッド電極を形成している。なお、この場合、各々の金属配線層は、予め、接続孔と配線溝とを形成しておき、これらに金属膜を埋込んだ後に、化学機械研磨（ＣＭＰ）法で研磨して不要な部分の金属膜を除去するというデュアルダマシン（Dual Damascene）法と呼ばれる方法で形成する場合を例として示している。
【０００７】
図１２３に示すように、半導体基板１上に、素子分離絶縁膜２、ゲート絶縁膜３、ゲート電極４、不純物拡散層５からなるＭＯＳトランジスタなどの半導体素子６を形成する。次に、半導体素子６上の全面にシリコン酸化膜（ＳｉＯ）、リン（Ｐ）やボロン（Ｂ）などの不純物元素を含むシリコン酸化膜などからなる絶縁膜７ａ、配線溝加工の際のエッチングストッパ層としてのシリコン窒化膜（ＳｉＮ）７ｂ、配線溝を形成するためのシリコン酸化膜（ＳｉＯ）などの絶縁膜７ｃからなる３層構造の下地絶縁膜７を熱ＣＶＤ（Chemical Vapor Deposition）法やプラズマＣＶＤ法などの方法で堆積する。
【０００８】
図１２４に示すように、写真製版・エッチング技術を用いて、下地絶縁膜７の所望の部分にコンタクトホール８と第１の配線溝９を形成する。このとき、シリコン窒化膜（ＳｉＮ）７ｂはシリコン酸化膜７ｃに対するエッチング選択比が高いので、第１の配線溝９を加工する際のストッパ膜として作用する。
【０００９】
図１２５に示すように、コンタクトホール８および第１の配線溝９を埋込むように、バリアメタル膜１０ａとタングステン（Ｗ）膜１０ｂを全面に堆積する。バリアメタル膜１０ａとしては、半導体素子６の不純物拡散領域５と良好なオーミックコンタクトを得るために、たとえば、チタン（Ｔｉ）５〜５０ｎｍと窒化チタン（ＴｉＮ）１０〜１００ｎｍの積層膜が用いられ、ＰＶＤ（Physical Vapor Deposition）法やＣＶＤ法で堆積する。一方、タングステン（Ｗ）膜１０ｂは、六フッ化タングステン（ＷＦ6）と水素（Ｈ2）の還元反応を利用した熱ＣＶＤ法で堆積する。
【００１０】
図１２６に示すように、たとえば、過酸化水素水（Ｈ2Ｏ2）ベースのアルミナ研磨剤を用いた化学機械研磨（ＣＭＰ）法で、コンタクトホール８と第１の配線溝９以外のタングステン膜１０ｂ、バリアメタル（ＴｉＮ／Ｔｉ）膜１０ａを除去し、第１の埋込金属（Ｗ）配線層１０を形成する。タングステン配線層１０の膜厚は、通常１００〜３００ｎｍ程度である。
【００１１】
図１２７に示すように、第１の金属（Ｗ）配線層１０の上に、シリコン酸化膜（ＳｉＯ）などの絶縁膜１１ａ、シリコン窒化膜（ＳｉＮ）１１ｂ、シリコン酸化膜（ＳｉＯ）などの絶縁膜１１ｃからなる３層構造の第１の層間絶縁膜１１をプラズマＣＶＤ法などの方法で堆積する。さらに、写真製版・エッチング技術を用いて、第１の層間絶縁膜１１の所望の部分に第１のビアホール１２と第２の配線溝１３を形成する。
【００１２】
図１２８に示すように、第１のビアホール１２および第２の配線溝１３を埋込むように、下敷膜１４ａと銅（Ｃｕ）膜１４ｂ，１４ｃを全面に堆積する。下敷膜１４ａは、銅（Ｃｕ）が周囲のシリコン酸化膜などの絶縁膜中に拡散するのを防止する作用を有し、通常、タンタル（Ｔａ）膜、窒化タンタル（ＴａＮ）膜、タンタルと窒化タンタルの積層膜（ＴａＮ／Ｔａ）、窒化チタン（ＴｉＮ）膜、チタンと窒化チタンの積層膜（ＴｉＮ／Ｔｉ）などを１０〜１００ｎｍ程度ＰＶＤ法やＣＶＤ法を用いて堆積する。さらに、電解めっき用の下敷膜として銅シード膜１４ｂをＰＶＤ法やＣＶＤ法で全面に堆積した後に、たとえば、硫酸銅を主成分とするめっき液を用いた電解めっき法により銅めっき膜１４ｃを５００〜１０００ｎｍ程度全面に堆積する。
【００１３】
図１２９に示すように、たとえば、過酸化水素水（Ｈ2Ｏ2）ベースのアルミナ研磨剤を用いた化学機械研磨（ＣＭＰ）法で、第１のビアホール１２と第２の配線溝１３以外の銅（Ｃｕ）膜１４ｃ、１４ｂ、下敷膜１４ａを除去し、第２の埋込金属（Ｃｕ）配線層１４を形成する。銅配線層の膜厚は、用途にもよるが、通常、３００〜５００ｎｍ程度である。
【００１４】
図１３０に示すように、第２の金属配線層１４の上に、銅の拡散防止膜としてシリコン窒化膜１５ａ、シリコン酸化膜などの絶縁膜１５ｂ、シリコン窒化膜１５ｃ、シリコン酸化膜などの絶縁膜１５ｄからなる４層構造の第２の層間絶縁膜１５をプラズマＣＶＤ法などの方法で堆積する。写真製版・エッチング技術を用いて、第２の層間絶縁膜１５の所望の部分に第２のビアホール１６と第３の配線溝１７を形成する。前述と同様の方法により、第２のビアホール１６および第３の配線溝１７を埋込むように、下敷膜１８ａと銅シード膜１８ｂ、銅めっき膜１８ｃを全面に１．５〜３．０μｍ程度堆積した後に、化学機械研磨法で第２のビアホール１６と第３の配線溝１７以外の銅膜１８ｃ，１８ｂ、下敷膜１８ａを除去し、第３の埋込金属（Ｃｕ）配線層１８を形成する。なお、通常、最上層の金属配線層で外部端子と接続するためのパッド電極１９も同時に形成する。最上層の金属配線層としては、ワイヤボンディング性を考慮して、通常、０．８〜１．５μｍ程度の比較的厚膜の金属（Ｃｕ）配線が用いられる。
【００１５】
図１３１に示すように、第３の金属（Ｃｕ）配線層１８の上に、銅（Ｃｕ）の拡散防止層としての緻密なシリコン窒化膜（ＳｉＮ）２０ａを堆積した後、シリコン窒化膜（ＳｉＮ）、シリコン酸化膜（ＳｉＯ）、シリコン酸窒化膜（ＳｉＯＮ）、あるいは、これらの積層構造膜などの保護絶縁膜２０ｂを１．０μｍ程度堆積する。なお、保護絶縁膜２０ｂとして用いられるシリコン窒化膜（ＳｉＮ）は、半導体基板の反りを低減したり、金属配線に過剰な荷重が加わるのを防止するために、膜応力を下げる必要があることから、銅の拡散防止層として用いられるシリコン窒化膜（ＳｉＮ）２０ａよりは膜密度は小さい。さらに、その上に、必要に応じてポリイミドなどのバッファコート膜２１を５〜１０μｍ程度、第２の保護絶縁膜として形成し、ワイヤボンディング法などの方法で外部端子（図示せず）と接続するために、パッド電極１９の所望部分に開口部２２を設ける。
【００１６】
図１３２に示すように、半導体基板１を個々のチップに分割し、これらのチップ裏面をリードフレームや実装基板に樹脂や半田などにより接着し（図示省略）、その後、パッド電極開口部２２の露出した銅配線層の部分に、超音波や熱圧着などの方法で金（Ａｕ）や銅（Ｃｕ）ワイヤ２３をボンディングし、パッド電極１９とボンディングワイヤ２３の接続界面に金属間化合物層（Ｃｕパッド電極とＡｕワイヤの場合）、あるいは、相互拡散膜（Ｃｕパッド電極とＣｕワイヤの場合）２４を形成する。最後に、全体をモールド樹脂２５で封じることにより、図５１に示す従来の半導体装置が得られる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１７】
【特許文献１】特開平０３−１５３０４８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１８】
ただ、上述のような方法で形成した埋込配線構造でパッド電極を形成した場合、パッド電極６１の底面と側壁に硬い下敷膜６１ａがあり、パッド電極６１の周囲を囲んでいる絶縁膜層と強く接着しているため、図１３４、図１３５に示すように、ワイヤボンディング時に加わる荷重または衝撃力が周囲の絶縁膜層に直接伝わり、絶縁膜層にクラックが発生しやすいという問題があった。
【００１９】
たとえば、図１３３のように、ドライエッチング法によりパターニングするという方法でパッド電極５１を形成した場合は、パッド電極５１の側面には硬い下敷膜５１ａはなく、パッド電極５１の側壁を覆っている保護絶縁膜５２の膜厚も比較的小さい。また、その上のポリイミドなどのバッファコート膜５３の機械的弾性が大きい。そのため、ワイヤ５５をパッド電極５１にボンディングする際に、荷重または衝撃力５６，５７が加わっても、パッド電極５１が横方向にわずかに変形し、これを緩衝する作用を及ぼすので、層間絶縁膜５０や保護絶縁膜５２にクラックが発生することはない。
【００２０】
一方、図１３４のように、ダマシン法のような埋込配線プロセスで形成したパッド電極６１の場合には、パッド電極６１の底面と側壁はともに硬い下敷膜６１ａがあり、パッド電極６１周囲を一面に覆っている層間絶縁膜６０と強く接着している。そのため、ワイヤ６５をパッド電極６１にボンディングする際に、荷重または衝撃力６６，６７が加わると、この荷重または衝撃力は、周囲の層間絶縁膜６０に直接伝わってしまう。特に、パッド電極６１の角部６８には応力（衝撃力）集中が起こり、層間絶縁膜６０のクラック６９が発生し、ボンディングワイヤ６５の剥がれや強度低下、あるいは、信頼性上の不具合を引き起こすという問題点があった。
【００２１】
なお、パッド電極上にバンプ電極などの接続用電極を設けている場合でも、外部端子とのボンディング時に、バンプ電極を介して荷重または衝撃力が加わるので、上記と同様に層間絶縁膜にクラックが発生するという問題点があった。
【００２２】
そこで、本発明は、パッド電極上に外部端子をボンディングする際に、バンプ電極を介して荷重または衝撃力が加わっても、周囲の絶縁膜層にクラックが発生しにくいパッド電極を有する半導体装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００２３】
上記目的を達成するため、本発明に基づく半導体装置の一つの局面では、導電性の電極材質から実質的に構成されたパッド部と、上記パッド部の少なくとも底面と側面とにおいて、上記パッド部の少なくとも一部を被覆する下敷膜とを含む、パッド電極を備え、上記下敷膜の材質が上記電極材質より硬い材質であり、上記パッド部の上面の少なくとも一部を配線と接続するために露出し、上記パッド電極の平面形状は、略円形、略楕円形、少なくとも１つの内角が９０°より大きい略多角形、および、少なくとも１つの角部に面取りや丸みをつけた略多角形の組合せからなる群から選ばれた平面形状であり、上記パッド電極は、下方に向かって部分的に突出した下側突出部を含み、上記下側突出部の平面形状は、略円形、略楕円形、少なくとも１つの内角が９０°より大きい略多角形、および、少なくとも１つの角部に面取りや丸みをつけた略多角形の組合せからなる群から選ばれた平面形状である。
【００２４】
上記構成を採用することにより、パッド電極に下側突出部が加わった分、パッド電極の実効厚みが大きくなるため、ワイヤボンディング時の衝撃力を緩和することができる。また、下側突出部が上記平面形状であることによって、下側突出部の角部への応力集中が緩和される。したがって、外部端子との接続強度を十分に確保し得る条件で安定してワイヤボンディングすることができる。
【００２５】
また、本発明に基づく半導体装置の他の局面では、導電性の電極材質から実質的に構成されたパッド部と、上記パッド部の少なくとも底面と側面とにおいて、上記パッド部の少なくとも一部を被覆する下敷膜とを含む、パッド電極を備え、上記下敷膜の材質が上記電極材質より硬い材質であり、上記パッド部の上面の少なくとも一部を配線と接続するために露出し、上記パッド電極の平面形状は、略円形、略楕円形、少なくとも１つの内角が９０°より大きい略多角形、および、少なくとも１つの角部に面取りや丸みをつけた略多角形の組合せからなる群から選ばれた平面形状であり、上記パッド電極は、上記電極材質からなる主電極層と、上記主電極層の上側に接する上側電極層とを含み、上記上側電極層は、略円形、略楕円形、少なくとも１つの内角が９０°より大きい略多角形、および、少なくとも１つの角部に面取りや丸みをつけた略多角形の組合せからなる群から選ばれた平面形状である。
【００２６】
上記構成を採用することにより、パッド電極が主電極層と上側電極層との２枚重ねの構造となるため、実効厚みが増し、ワイヤボンディング時の衝撃力を緩和することができる。また、主電極層、上側電極層とも上記平面形状としているため角部への応力集中を緩和することができる。したがって、層間絶縁膜にクラックが発生することを防止することができる。
【００２７】
本発明に基づく半導体装置のさらに他の局面においては、導電性の電極材質から実質的に構成されたパッド部と、上記パッド部の少なくとも底面と側面とにおいて、上記パッド部の少なくとも一部を被覆する下敷膜とを含む、パッド電極を備え、上記下敷膜の材質が上記電極材質より硬い材質であり、上記パッド部の上面の少なくとも一部を配線と接続するために露出し、上記パッド電極の平面形状は、略円形、略楕円形、少なくとも１つの内角が９０°より大きい略多角形、および、少なくとも１つの角部に面取りや丸みをつけた略多角形の組合せからなる群から選ばれた平面形状であり、上記パッド電極は、上記電極材質からなる主電極層と、上記主電極層の下側に、上記主電極層の平面形状の外周の内側近傍において上記外周に沿う形状の外周を有する接続孔を介して接続された下側電極層とを含み、上記下側電極層および上記接続孔の少なくとも一方の平面形状は、略円形、略楕円形、少なくとも１つの内角が９０°より大きい略多角形、および、少なくとも１つの角部に面取りや丸みをつけた略多角形の組合せからなる群から選ばれた平面形状である。
【００２８】
上記構成を採用することにより、パッド電極の実効厚みが増え、ワイヤボンディング時の衝撃力を緩和させることができる。また、応力の集中しやすい下側電極層や接続孔の角部への応力集中も四角形の場合に比べて大幅に低減できる。したがって、層間絶縁膜にクラックが発生することを防止することができる。
【００２９】
上記発明において好ましくは、上記下側電極層は、下方に向かって部分的に突出した下側突出部を有し、上記下側突出部の平面形状は、略円形、略楕円形、少なくとも１つの内角が９０°より大きい略多角形、および、少なくとも１つの角部に面取りや丸みをつけた略多角形の組合せからなる群から選ばれた平面形状である。
【００３０】
上記構成を採用することにより、パッド電極の実効厚みをさらに増すこととなり、ワイヤボンディング時の下側突出部の角部への応力集中も緩和することができる。したがって、層間絶縁膜にクラックが発生するのを防止することができる。
【００３１】
本発明に基づく半導体装置のさらに他の局面においては、導電性の電極材質から実質的に構成されたパッド部と、上記パッド部の少なくとも底面と側面とにおいて、上記パッド部の少なくとも一部を被覆する下敷膜とを含む、パッド電極を備え、上記下敷膜の材質が上記電極材質より硬い材質であり、上記パッド部の上面の少なくとも一部を配線と接続するために露出し、上記パッド電極は、その角部領域において上記パッド部を分割する応力緩衝用絶縁壁を含む。
【００３２】
上記構成を採用することにより、ワイヤボンディングなどの際に、荷重または衝撃力が加わったとしても、応力集中の起こりやすいパッド電極角部において、応力緩衝用絶縁壁３０１が微小な弾性変形をすることにより応力を緩衝するため、この部分の層間絶縁膜には小さな応力（衝撃力）しか加わらない。したがって、パッド電極角部の層間絶縁膜にクラックが発生することを防止することができる。
【００３３】
上記発明において好ましくは、上記下側突出部は、その角部領域において上記パッド部を分割する応力緩衝用絶縁壁を含む。
【００３４】
上記構成を採用することにより、ワイヤボンディングの際に荷重または衝撃力が加わったとしても、応力集中の起こりやすい下側突出部の角部において、応力緩衝用絶縁壁が微小な弾性変形をすることにより応力を緩衝するため、この部分の層間絶縁膜には小さな応力（衝撃力）しか加わらない。したがって、下側突出部の角部近傍における層間絶縁膜のクラックの発生を防止することができる。
【００３５】
上記発明において好ましくは、上記主電極層は、その角部領域において上記パッド部を分割する応力緩衝用絶縁壁を含む。
【００３６】
上記構成を採用することにより、ワイヤボンディングの際に荷重または衝撃力が加わったとしても、応力集中の起こりやすい主電極層の角部において、応力緩衝用絶縁壁が微小な弾性変形をすることにより応力を緩衝するため、この部分の層間絶縁膜には小さな応力（衝撃力）しか加わらない。したがって、主電極層の角部近傍における層間絶縁膜のクラックの発生を防止することができる。
【００３７】
上記発明において好ましくは、上記下側電極層および上記接続孔の少なくとも一方は、その角部領域において上記パッド部を分割する応力緩衝用絶縁壁を含む。
【００３８】
上記構成を採用することにより、特に応力集中の起こりやすい下側電極層や接続孔の角部において、応力緩衝用絶縁壁が微小な弾性変形をすることにより応力を緩衝するため、この部分の層間絶縁膜には小さな応力（衝撃力）しか加わらない。したがって、下側電極層や接続孔の角部近傍の層間膜クラックを防止することができる。
【００３９】
上記発明において好ましくは、上記下側突出部は、その角部領域において上記パッド部を分割する応力緩衝用絶縁壁を含む。
【００４０】
上記構成を採用することにより、下側電極層の下側突出部の角部において、応力緩衝用絶縁壁が微小な弾性変形をすることにより応力を緩衝するため、この部分の層間絶縁膜には小さな応力（衝撃力）しか加わらない。したがって、下側突出部の角部の層間膜クラックを防止することができる。
【００４１】
本発明に基づく半導体装置のさらに他の局面においては、導電性の電極材質から実質的に構成されたパッド部と、上記パッド部の少なくとも底面と側面とにおいて、上記パッド部の少なくとも一部を被覆する下敷膜とを含む、パッド電極を備え、上記下敷膜の材質が上記電極材質より硬い材質であり、上記パッド部の上面の少なくとも一部を配線と接続するために露出し、上記パッド電極は、その角部領域において突出した応力緩衝用突出部を含む。
【００４２】
上記構成を採用することにより、ワイヤボンディングなどによってパッド電極１０１に荷重または衝撃力が加わっても、特に、応力集中の起こりやすいパッド電極の角部において、応力緩衝用突出部が微小な弾性変形をして応力（衝撃力）を緩衝する作用を及ぼすため、この近傍部分の層間絶縁膜には小さな応力（衝撃力）しか加わらない。したがって、パッド電極１０１の角部の層間膜クラックを防止することができる。
【００４３】
上記発明において好ましくは、上記下側突出部は、その角部領域において突出した応力緩衝用突出部を含む。
【００４４】
上記構成を採用することにより、ワイヤボンディング時にパッド電極に荷重または衝撃力が加わっても、特に応力集中の起こりやすい下側突出部の角部において、応力緩衝用突出部が微小な弾性変形をして応力（衝撃力）を緩衝する作用をするため、この部分の層間絶縁膜には小さな応力（衝撃力）しか加わらない。したがって、下側突出部の角部の層間膜クラックを防止することができる。
【００４５】
上記発明において好ましくは、上記主電極層は、その角部領域において突出した応力緩衝用突出部を含む。
【００４６】
上記構成を採用することにより、ワイヤボンディング時にパッド電極に荷重または衝撃力が加わっても、特に応力集中の起こりやすい主電極層の角部において、応力緩衝用突出部が微小な弾性変形をして応力（衝撃力）を緩衝する作用を及ぼすため、この部分の層間絶縁膜には小さな応力（衝撃力）しか加わらない。したがって、主電極層の角部の層間膜クラックを防止することができる。
【００４７】
上記発明において好ましくは、上記下側電極層および上記接続孔の少なくとも一方は、その角部領域において突出した応力緩衝用突出部を含む。
【００４８】
上記構成を採用することにより、ワイヤボンディング時にパッド電極に荷重または衝撃力が加わっても、特に応力集中の起こりやすい下側電極層や接続孔の角部において、応力緩衝用突出部が微小な弾性変形をして応力（衝撃力）を緩衝する作用を及ぼすため、この部分の層間絶縁膜には小さな応力（衝撃力）しか加わらない。したがって、下側電極層や接続孔の角部の層間膜クラックを防止することができる。
【００４９】
上記発明において好ましくは、上記下側突出部は、その角部領域において上記パッド部を分割する応力緩衝用突出部を含む。
【００５０】
上記構成を採用することにより、ワイヤボンディング時にパッド電極に荷重または衝撃力が加わっても、特に応力集中の起こりやすい下側電極層の下側突出部の角部において、応力緩衝用突出部が微小な弾性変形をして応力（衝撃力）を緩衝する作用を及ぼすため、この部分の層間絶縁膜には小さな応力（衝撃力）しか加わらない。したがって、下側電極層の下側突出部の角部の層間膜クラックを防止することができる。
【００５１】
本発明に基づく半導体装置の製造方法の一つの局面においては、平面形状が、略円形、略楕円形、少なくとも１つの内角が９０°より大きい略多角形、および、少なくとも１つの角部に面取りや丸みをつけた略多角形、ならびに、これらの少なくとも一部分を含む形状の組合せからなる群から選ばれた平面形状となるような凹部を形成する凹部形成工程と、上記凹部の内面に少なくとも一部を被覆する下敷膜を形成する下敷膜形成工程と、上記絶縁膜で覆われた上記凹部に導電性の電極材質を埋め込むパッド部形成工程とを含み、上記凹部形成工程は、第１の凹部を形成する工程と、上記第１の凹部の一部分においてさらに深く凹む第２の凹部を形成する工程とを含む。
【００５２】
上記方法を採用することにより、上記平面形状を有し、かつ、下側突出部を含むパッド部を形成することとなるため、層間絶縁膜のクラックの発生を防止できる半導体装置を得ることができる。
【００５３】
本発明に基づく半導体装置の製造方法の他の局面においては、平面形状が、略円形、略楕円形、少なくとも１つの内角が９０°より大きい略多角形、および、少なくとも１つの角部に面取りや丸みをつけた略多角形、ならびに、これらの少なくとも一部分を含む形状の組合せからなる群から選ばれた平面形状となるような凹部を形成する凹部形成工程と、上記凹部の内面に少なくとも一部を被覆する下敷膜を形成する下敷膜形成工程と、上記絶縁膜で覆われた上記凹部に導電性の電極材質を埋め込むパッド部形成工程とを含み、上記凹部形成工程は、パッド部本体となる凹部本体を形成する工程と、その角部領域に応力緩衝用絶縁壁を形成するための絶縁壁凹部を形成する工程とを含む。
【００５４】
上記方法を採用することにより、上記平面形状を有し、かつ、応力緩衝用絶縁壁を含むパッド部を形成することとなるため、層間絶縁膜のクラックの発生を防止できる半導体装置を得ることができる。
【００５５】
本発明に基づく半導体装置の製造方法のさらに他の局面においては、平面形状が、略円形、略楕円形、少なくとも１つの内角が９０°より大きい略多角形、および、少なくとも１つの角部に面取りや丸みをつけた略多角形、ならびに、これらの少なくとも一部分を含む形状の組合せからなる群から選ばれた平面形状となるような凹部を形成する凹部形成工程と、上記凹部の内面に少なくとも一部を被覆する下敷膜を形成する下敷膜形成工程と、上記絶縁膜で覆われた上記凹部に導電性の電極材質を埋め込むパッド部形成工程とを含み、上記凹部形成工程は、パッド部本体となる凹部本体を形成する工程と、その角部領域に突出した応力緩衝用突出部を形成するための緩衝用凹部を形成する工程とを含む。
【００５６】
上記方法を採用することにより、上記平面形状を有し、かつ、応力緩衝用突出部を含むパッド部を形成することとなるため、層間絶縁膜のクラックの発生を防止できる半導体装置を得ることができる。
【発明の効果】
【００５７】
本発明によれば、パッド電極を所定の平面形状とし、さらに、パッド部として、下側突出部、応力緩衝用絶縁壁、応力緩衝用突出部などを適宜組合せて、含めることとしているため、パッド電極にワイヤボンディングを行なう際に荷重または衝撃力が加わっても、角部への応力集中を緩和することができる。その結果、角部近傍における層間絶縁膜のクラックの発生を防止することができる。このようにして、ワイヤボンディング時に許容される荷重または衝撃力が大きくなることから、十分な接続強度となるようにワイヤボンディングを行なうことができ、信頼性の高い半導体装置とすることができる。
【図面の簡単な説明】
【００５８】
【図１】本発明に基づく実施の形態１における半導体装置の、（ａ）は平面図、（ｂ）は断面図である。
【図２】本発明に基づく実施の形態１における半導体装置の製造方法の第１の工程を示す説明図である。
【図３】本発明に基づく実施の形態１における半導体装置の製造方法の第２の工程を示す説明図である。
【図４】本発明に基づく実施の形態１における半導体装置への衝撃力の伝達を説明する断面図である。
【図５】本発明に基づく実施の形態１における半導体装置への衝撃力の伝達を説明する平面図である。
【図６】本発明に基づく実施の形態１における半導体装置への衝撃力の伝達を説明する部分拡大図である。
【図７】本発明に基づく実施の形態１における半導体装置の主要部の断面図である。
【図８】本発明に基づく実施の形態１における半導体装置の他の第１の例の主要部の平面図である。
【図９】本発明に基づく実施の形態１における半導体装置の他の第２の例の主要部の平面図である。
【図１０】本発明に基づく実施の形態１における半導体装置の他の第３の例の主要部の平面図である。
【図１１】本発明に基づく実施の形態２における半導体装置の、（ａ）は平面図、（ｂ）は断面図である。
【図１２】本発明に基づく実施の形態２における半導体装置の製造方法の第１の工程を示す説明図である。
【図１３】本発明に基づく実施の形態２における半導体装置の製造方法の第２の工程を示す説明図である。
【図１４】本発明に基づく実施の形態２における半導体装置の主要部の断面図である。
【図１５】本発明に基づく実施の形態２における半導体装置の他の第１の例の主要部の平面図である。
【図１６】本発明に基づく実施の形態２における半導体装置の他の第２の例の主要部の平面図である。
【図１７】本発明に基づく実施の形態２における半導体装置の他の第３の例の主要部の平面図である。
【図１８】本発明に基づく実施の形態２における半導体装置の他の第４の例の主要部の平面図である。
【図１９】本発明に基づく実施の形態３における半導体装置の、（ａ）は平面図、（ｂ）は断面図である。
【図２０】本発明に基づく実施の形態３における半導体装置の製造方法の第１の工程を示す説明図である。
【図２１】本発明に基づく実施の形態３における半導体装置の製造方法の第２の工程を示す説明図である。
【図２２】本発明に基づく実施の形態３における半導体装置の主要部の断面図である。
【図２３】本発明に基づく実施の形態３における半導体装置の他の第１の例の主要部の平面図である。
【図２４】本発明に基づく実施の形態３における半導体装置の他の第２の例の主要部の平面図である。
【図２５】本発明に基づく実施の形態３における半導体装置の他の第３の例の主要部の平面図である。
【図２６】本発明に基づく実施の形態３における半導体装置の他の第４の例の主要部の平面図である。
【図２７】本発明に基づく実施の形態４における半導体装置の、（ａ）は平面図、（ｂ）は断面図である。
【図２８】本発明に基づく実施の形態４における半導体装置の製造方法の第１の工程を示す説明図である。
【図２９】本発明に基づく実施の形態４における半導体装置の製造方法の第２の工程を示す説明図である。
【図３０】本発明に基づく実施の形態４における半導体装置の製造方法の第３の工程を示す説明図である。
【図３１】本発明に基づく実施の形態４における半導体装置の主要部の断面図である。
【図３２】本発明に基づく実施の形態４における半導体装置の他の第１の例の主要部の平面図である。
【図３３】本発明に基づく実施の形態４における半導体装置の他の第２の例の主要部の平面図である。
【図３４】本発明に基づく実施の形態４における半導体装置の他の第３の例の主要部の平面図である。
【図３５】本発明に基づく実施の形態４における半導体装置の他の第４の例の主要部の平面図である。
【図３６】本発明に基づく実施の形態５における半導体装置の、（ａ）は平面図、（ｂ）は断面図である。
【図３７】本発明に基づく実施の形態５における半導体装置の製造方法の第１の工程を示す説明図である。
【図３８】本発明に基づく実施の形態５における半導体装置の製造方法の第２の工程を示す説明図である。
【図３９】本発明に基づく実施の形態５における半導体装置の製造方法の第３の工程を示す説明図である。
【図４０】本発明に基づく実施の形態５における半導体装置の主要部の断面図である。
【図４１】本発明に基づく実施の形態５における半導体装置の他の第１の例の主要部の平面図である。
【図４２】本発明に基づく実施の形態５における半導体装置の他の第２の例の主要部の平面図である。
【図４３】本発明に基づく実施の形態５における半導体装置の他の第３の例の主要部の平面図である。
【図４４】本発明に基づく実施の形態５における半導体装置の他の第４の例の主要部の平面図である。
【図４５】本発明に基づく実施の形態６における半導体装置の、（ａ）は平面図、（ｂ）は（ａ）のＸＬＶＢ−ＸＬＶＢ線に関する矢視断面図、（ｃ）は断面図である。
【図４６】本発明に基づく実施の形態６における半導体装置への衝撃力の伝達を説明する断面図である。
【図４７】本発明に基づく実施の形態６における半導体装置への衝撃力の伝達を説明する平面図である。
【図４８】本発明に基づく実施の形態６における半導体装置の主要部の、図４９のＸＬＶＩＩＩ−ＸＬＶＩＩＩ線に関する矢視断面図である。
【図４９】本発明に基づく実施の形態６における半導体装置の他の第１の例の主要部の平面図である。
【図５０】本発明に基づく実施の形態６における半導体装置の他の第２の例の主要部の平面図である。
【図５１】本発明に基づく実施の形態６における半導体装置の他の第３の例の主要部の平面図である。
【図５２】本発明に基づく実施の形態６における半導体装置の他の第４の例の主要部の、（ａ）は平面図であり、（ｂ）は、（ａ）のＬＩＩＢ−ＬＩＩＢ線に関する矢視断面図である。
【図５３】本発明に基づく実施の形態６における半導体装置の他の第５の例の主要部の、（ａ）は平面図であり、（ｂ）は、（ａ）のＬＩＩＩＢ−ＬＩＩＩＢ線に関する矢視断面図である。
【図５４】本発明に基づく実施の形態７における半導体装置の、（ａ）は平面図、（ｂ）は、（ａ）のＸＬＶＢ−ＸＬＶＢ線に関する矢視断面図、（ｃ）は断面図である。
【図５５】本発明に基づく実施の形態７における半導体装置の主要部の、図４９のＸＬＶＩＩＩ−ＸＬＶＩＩＩ線に関する矢視断面図である。
【図５６】本発明に基づく実施の形態７における半導体装置の他の第１の例の主要部の平面図である。
【図５７】本発明に基づく実施の形態７における半導体装置の他の第２の例の主要部の平面図である。
【図５８】本発明に基づく実施の形態７における半導体装置の他の第３の例の主要部の平面図である。
【図５９】本発明に基づく実施の形態７における半導体装置の他の第４の例の主要部の、（ａ）は平面図であり、（ｂ）は、（ａ）のＬＩＸＢ−ＬＩＸＢ線に関する矢視断面図である。
【図６０】本発明に基づく実施の形態７における半導体装置の他の第５の例の主要部の、（ａ）は平面図であり、（ｂ）は、（ａ）のＬＸＢ−ＬＸＢ線に関する矢視断面図である。
【図６１】本発明に基づく実施の形態８における半導体装置の、（ａ）は平面図、（ｂ）は（ａ）のＬＸＩＢ−ＬＸＩＢ線に関する矢視断面図、（ｃ）は断面図である。
【図６２】本発明に基づく実施の形態８における半導体装置の主要部の、図６３のＬＸＩＩ−ＬＸＩＩ線に関する矢視断面図である。
【図６３】本発明に基づく実施の形態８における半導体装置の他の第１の例の主要部の平面図である。
【図６４】本発明に基づく実施の形態８における半導体装置の他の第２の例の主要部の平面図である。
【図６５】本発明に基づく実施の形態８における半導体装置の他の第３の例の主要部の平面図である。
【図６６】本発明に基づく実施の形態８における半導体装置の他の第４の例の主要部の、（ａ）は平面図であり、（ｂ）は、（ａ）のＬＸＶＩＢ−ＬＸＶＩＢ線に関する矢視断面図である。
【図６７】本発明に基づく実施の形態８における半導体装置の他の第５の例の主要部の、（ａ）は平面図であり、（ｂ）は、（ａ）のＬＸＶＩＩＢ−ＬＸＶＩＩＢ線に関する矢視断面図である。
【図６８】本発明に基づく実施の形態９における半導体装置の、（ａ）は平面図、（ｂ）は（ａ）のＬＸＩＩＩＢ−ＬＸＩＩＩＢ線に関する矢視断面図、（ｃ）は断面図である。
【図６９】本発明に基づく実施の形態９における半導体装置の主要部の、図７０のＬＸＩＸ−ＬＸＩＸ線に関する矢視断面図である。
【図７０】本発明に基づく実施の形態９における半導体装置の他の第１の例の主要部の平面図である。
【図７１】本発明に基づく実施の形態９における半導体装置の他の第２の例の主要部の平面図である。
【図７２】本発明に基づく実施の形態９における半導体装置の他の第３の例の主要部の平面図である。
【図７３】本発明に基づく実施の形態９における半導体装置の他の第４の例の主要部の、（ａ）は平面図であり、（ｂ）は、（ａ）のＬＸＸＩＩＩＢ−ＬＸＸＩＩＩＢ線に関する矢視断面図である。
【図７４】本発明に基づく実施の形態９における半導体装置の他の第５の例の主要部の、（ａ）は平面図であり、（ｂ）は、（ａ）のＬＸＸＩＶＢ−ＬＸＸＩＶＢ線に関する矢視断面図である。
【図７５】本発明に基づく実施の形態９における半導体装置の他の第６の例の主要部の、（ａ）は平面図であり、（ｂ）は、（ａ）のＬＸＸＶＢ−ＬＸＸＶＢ線に関する矢視断面図である。
【図７６】本発明に基づく実施の形態９における半導体装置の他の第７の例の主要部の、（ａ）は平面図であり、（ｂ）は、（ａ）のＬＸＸＶＩＢ−ＬＸＸＶＩＢ線に関する矢視断面図である。
【図７７】本発明に基づく実施の形態１０における半導体装置の、（ａ）は平面図、（ｂ）は、（ａ）のＬＸＸＶＩＩＢ−ＬＸＸＶＩＩＢ線に関する矢視断面図、（ｃ）は断面図である。
【図７８】本発明に基づく実施の形態１０における半導体装置の主要部の、図７９のＬＸＸＶＩＩＩ−ＬＸＸＶＩＩＩ線に関する矢視断面図である。
【図７９】本発明に基づく実施の形態１０における半導体装置の他の第１の例の主要部の平面図である。
【図８０】本発明に基づく実施の形態１０における半導体装置の他の第２の例の主要部の平面図である。
【図８１】本発明に基づく実施の形態１０における半導体装置の他の第３の例の主要部の平面図である。
【図８２】本発明に基づく実施の形態１０における半導体装置の他の第４の例の主要部の、（ａ）は平面図であり、（ｂ）は、（ａ）のＬＸＸＸＩＩＢ−ＬＸＸＸＩＩＢ線に関する矢視断面図である。
【図８３】本発明に基づく実施の形態１０における半導体装置の他の第５の例の主要部の、（ａ）は平面図であり、（ｂ）は、（ａ）のＬＸＸＸＩＩＩＢ−ＬＸＸＸＩＩＩＢ線に関する矢視断面図である。
【図８４】本発明に基づく実施の形態１０における半導体装置の他の第６の例の主要部の、（ａ）は平面図であり、（ｂ）は、（ａ）のＬＸＸＸＩＶＢ−ＬＸＸＸＩＶＢ線に関する矢視断面図である。
【図８５】本発明に基づく実施の形態１０における半導体装置の他の第７の例の主要部の、（ａ）は平面図であり、（ｂ）は、（ａ）のＬＸＸＸＶＢ−ＬＸＸＸＶＢ線に関する矢視断面図である。
【図８６】本発明に基づく実施の形態１１における半導体装置の、（ａ）は平面図、（ｂ）は、（ａ）のＬＸＸＸＶＩＢ−ＬＸＸＸＶＩＢ線に関する矢視断面図、（ｃ）は断面図である。
【図８７】本発明に基づく実施の形態１１における半導体装置への衝撃力の伝達を説明する断面図である。
【図８８】本発明に基づく実施の形態１１における半導体装置への衝撃力の伝達を説明する平面図である。
【図８９】本発明に基づく実施の形態１１における半導体装置の主要部の、図９０のＬＸＸＸＩＸ−ＬＸＸＸＩＸ線に関する矢視断面図である。
【図９０】本発明に基づく実施の形態１１における半導体装置の他の第１の例の主要部の平面図である。
【図９１】本発明に基づく実施の形態１１における半導体装置の他の第２の例の主要部の平面図である。
【図９２】本発明に基づく実施の形態１１における半導体装置の他の第３の例の主要部の平面図である。
【図９３】本発明に基づく実施の形態１１における半導体装置の他の第４の例の主要部の、（ａ）は平面図であり、（ｂ）は、（ａ）のＸＣＩＩＩＢ−ＸＣＩＩＩＢ線に関する矢視断面図である。
【図９４】本発明に基づく実施の形態１２における半導体装置の、（ａ）は平面図、（ｂ）は（ａ）のＸＣＩＶＢ−ＸＣＩＶＢ線に関する矢視断面図、（ｃ）は断面図である。
【図９５】本発明に基づく実施の形態１２における半導体装置の主要部の、図９６のＸＣＶ−ＸＣＶ線に関する矢視断面図である。
【図９６】本発明に基づく実施の形態１２における半導体装置の他の第１の例の主要部の平面図である。
【図９７】本発明に基づく実施の形態１２における半導体装置の他の第２の例の主要部の平面図である。
【図９８】本発明に基づく実施の形態１２における半導体装置の他の第３の例の主要部の平面図である。
【図９９】本発明に基づく実施の形態１２における半導体装置の他の第４の例の主要部の、（ａ）は平面図であり、（ｂ）は、（ａ）のＸＣＩＸＢ−ＸＣＩＸＢ線に関する矢視断面図である。
【図１００】本発明に基づく実施の形態１２における半導体装置の他の第５の例の主要部の平面図である。
【図１０１】本発明に基づく実施の形態１３における半導体装置の、（ａ）は平面図、（ｂ）は（ａ）のＣＩＢ−ＣＩＢ線に関する矢視断面図、（ｃ）は断面図である。
【図１０２】本発明に基づく実施の形態１３における半導体装置の主要部の、図１０３のＣＩＩ−ＣＩＩ線に関する矢視断面図である。
【図１０３】本発明に基づく実施の形態１３における半導体装置の他の第１の例の主要部の平面図である。
【図１０４】本発明に基づく実施の形態１３における半導体装置の他の第２の例の主要部の平面図である。
【図１０５】本発明に基づく実施の形態１３における半導体装置の他の第３の例の主要部の、（ａ）は平面図であり、（ｂ）は、（ａ）のＣＶＢ−ＣＶＢ線に関する矢視断面図である。
【図１０６】本発明に基づく実施の形態１３における半導体装置の他の第４の例の主要部の、（ａ）は平面図であり、（ｂ）は、（ａ）のＣＶＩＢ−ＣＶＩＢ線に関する矢視断面図である。
【図１０７】本発明に基づく実施の形態１３における半導体装置の他の第５の例の主要部の、（ａ）は平面図であり、（ｂ）は、（ａ）のＣＶＩＩＢ−ＣＶＩＩＢ線に関する矢視断面図である。
【図１０８】本発明に基づく実施の形態１４における半導体装置の、（ａ）は平面図、（ｂ）は、（ａ）のＣＶＩＩＩＢ−ＣＶＩＩＩＢ線に関する矢視断面図、（ｃ）は断面図である。
【図１０９】本発明に基づく実施の形態１４における半導体装置の主要部の、図１１０のＣＩＸ−ＣＩＸ線に関する矢視断面図である。
【図１１０】本発明に基づく実施の形態１４における半導体装置の他の第１の例の主要部の平面図である。
【図１１１】本発明に基づく実施の形態１４における半導体装置の他の第２の例の主要部の平面図である。
【図１１２】本発明に基づく実施の形態１４における半導体装置の他の第３の例の主要部の、（ａ）は平面図であり、（ｂ）は、（ａ）のＣＸＩＩＢ−ＣＸＩＩＢ線に関する矢視断面図である。
【図１１３】本発明に基づく実施の形態１４における半導体装置の他の第４の例の主要部の、（ａ）は平面図であり、（ｂ）は、（ａ）のＣＸＩＩＩＢ−ＣＸＩＩＩＢ線に関する矢視断面図である。
【図１１４】本発明に基づく実施の形態１４における半導体装置の他の第５の例の主要部の、（ａ）は平面図であり、（ｂ）は、（ａ）のＣＸＩＶＢ−ＣＸＩＶＢ線に関する矢視断面図である。
【図１１５】本発明に基づく実施の形態１５における半導体装置の、（ａ）は平面図、（ｂ）は、（ａ）のＣＸＶＢ−ＣＸＶＢ線に関する矢視断面図、（ｃ）は断面図である。
【図１１６】本発明に基づく実施の形態１５における半導体装置の主要部の、図１１７のＣＸＶＩ−ＣＸＶＩ線に関する矢視断面図である。
【図１１７】本発明に基づく実施の形態１５における半導体装置の他の第１の例の主要部の平面図である。
【図１１８】本発明に基づく実施の形態１５における半導体装置の他の第２の例の主要部の平面図である。
【図１１９】本発明に基づく実施の形態１５における半導体装置の他の第３の例の主要部の平面図である。
【図１２０】本発明に基づく実施の形態１５における半導体装置の他の第４の例の主要部の、（ａ）は平面図であり、（ｂ）は、（ａ）のＣＸＸＢ−ＣＸＸＢ線に関する矢視断面図である。
【図１２１】本発明に基づく実施の形態１５における半導体装置の他の第５の例の主要部の平面図である。
【図１２２】従来技術に基づく半導体装置の、（ａ）は平面図、（ｂ）は断面図である。
【図１２３】従来技術に基づく半導体装置の製造方法の第１の工程を示す説明図である。
【図１２４】従来技術に基づく半導体装置の製造方法の第２の工程を示す説明図である。
【図１２５】従来技術に基づく半導体装置の製造方法の第３の工程を示す説明図である。
【図１２６】従来技術に基づく半導体装置の製造方法の第４の工程を示す説明図である。
【図１２７】従来技術に基づく半導体装置の製造方法の第５の工程を示す説明図である。
【図１２８】従来技術に基づく半導体装置の製造方法の第６の工程を示す説明図である。
【図１２９】従来技術に基づく半導体装置の製造方法の第７の工程を示す説明図である。
【図１３０】従来技術に基づく半導体装置の製造方法の第８の工程を示す説明図である。
【図１３１】従来技術に基づく半導体装置の製造方法の第９の工程を示す説明図である。
【図１３２】従来技術に基づく半導体装置の製造方法の第１０の工程を示す説明図である。
【図１３３】従来技術に基づく半導体装置への衝撃力の伝達を説明する断面図である。
【図１３４】従来技術に基づく半導体装置への衝撃力の伝達を説明する断面図である。
【図１３５】従来技術に基づく半導体装置への衝撃力の伝達を説明する平面図である。
【発明を実施するための形態】
【００５９】
本発明は、銅配線などの形成方法として使われている埋込配線法で形成したパッド電極においても、ワイヤボンディングなどの外部端子との接続工程で荷重または衝撃力が加わったとしても、パッド電極の周囲や角の絶縁膜にクラックが発生しにくいようにするためのものである。
【００６０】
（実施の形態１）
（構成）
本実施の形態における半導体装置の断面構造図を図１に示す。
【００６１】
図１に示されるように、半導体基板１の上に素子分離絶縁膜２、ゲート絶縁膜３、ゲート電極４、不純物拡散層５が形成され、ＭＯＳトランジスタ６を構成している。さらにその上側に下地絶縁膜７が形成されており、第１の配線溝９を含む第１の金属（Ｗ）配線層１０から下に向けて下地絶縁膜７を貫通する形にコンタクトホール８が構成されている。さらに下地絶縁膜７の上側に第１の層間絶縁膜１１が形成されており、第２の配線溝１３を含む第２の金属（Ｃｕ）配線層１４から下に向けて第１の層間絶縁膜１１を貫通する形に第１のビアホール１２が形成されている。さらに第１の層間絶縁膜１１の上側に第２の層間絶縁膜１５が形成されており、第３の配線溝１７を含む第３の金属（Ｃｕ）配線層１８から下に向けて第２の層間絶縁膜１５を貫通する形に第２のビアホール１６が形成されている。第３の金属（Ｃｕ）配線層１００の一部は、パッド電極１０１となっている。第２の層間絶縁膜１５の上側には、保護絶縁膜１０２、バッファコート膜１０３が覆っているが、パッド電極１０１に対応する箇所には、パッド電極開口部１０４としてパッド電極１０１が露出する形になっている。
【００６２】
（製造方法）
また、図１に示した本実施の形態における半導体装置の製造方法を図２、図３に示す。従来技術に基づいて図１２９に示した構造を形成した後、図２に示すように、第２の金属（Ｃｕ）配線層１４の上に、銅（Ｃｕ）の拡散防止層としてシリコン窒化膜（ＳｉＮ）１５ａ、シリコン酸化膜（ＳｉＯ）などの絶縁膜１５ｂ、シリコン窒化膜（ＳｉＮ）１５ｃ、シリコン酸化膜（ＳｉＯ）などの絶縁膜１５ｄからなる４層構造の第２の層間絶縁膜１５をプラズマＣＶＤ法などの方法で堆積する。
【００６３】
写真製版・エッチング技術を用いて、第２の層間絶縁膜１５の所望の部分に第２のビアホール１６と第３の配線溝１７としての凹部を形成する。このとき、同時に、パッド電極を設ける部分にも凹部を形成するが、その形状を、従来の四角形に変わり、内角が９０°よりも大きい多角形、たとえば、図１（ａ）に示すような八角形とする。
【００６４】
前述と同様の方法により、第２のビアホール１６および第３の配線溝１７を埋込むように、下敷膜１００ａと銅シード膜１００ｂ、銅めっき膜１００ｃを全面に１．５〜３．０μｍ程度堆積した後に、化学機械研磨法で第２のビアホール１６と第３の配線溝１７以外の銅膜１８ｃ，１８ｂ、下敷膜１８ａを除去し、第３の埋込金属（Ｃｕ）配線層１００、パッド電極１０１を形成する。
【００６５】
なお、通常、最上層の金属（Ｃｕ）配線層はワイヤボンディングされることを考慮して、０．８〜１．５μｍ程度の比較的厚膜の金属配線が用いられる。
【００６６】
図３に示すように、第３の金属（Ｃｕ）配線層１００の上に、銅の拡散防止層としての緻密なシリコン窒化膜１０２ａを堆積した後、シリコン窒化膜、シリコン酸化膜、シリコン酸窒化膜、あるいは、これらの積層構造膜などの保護絶縁膜１０２ｂを１．０μｍ程度堆積する。さらに、その上に、必要に応じてポリイミドなどのバッファコート膜１０３を５〜１０μｍ程度、第２の保護絶縁膜として形成し、ワイヤボンディング法などの方法で外部端子（図示省略）と接続するために、パッド電極１０１の所望部分に開口部１０４を設ける。
【００６７】
（作用・効果）
以上のように、このような本発明の実施の形態によれば、図４、図５に示すように、パッド電極１０１の形状を正八角形としたので、ワイヤ１０５をボンディングするときに荷重または衝撃力１０６，１０７が加わっても、図６のように、パッド電極１０１の角部１０８への応力集中は四角形の場合に比べて大幅に低減できる。そのため、層間絶縁膜にクラックが発生するのを防止することが可能になる。
【００６８】
したがって、外部端子との接続強度を十分に確保し得る条件でボンディングできるので、接続を安定に、かつ、容易に行なうことができ、高品質の半導体装置が低コストで得られるという効果がある。また、相対的にボンディング時の荷重または衝撃力の許容値を高くする必要のあるパッド電極を縮小化した場合にも有効な方法となる。
【００６９】
なお、図１では、パッド電極１０１の形状が正八角形の場合について述べたが、所望の部分の内角を９０°よりも大きい多角形としても同様の効果を奏する。
【００７０】
また、図７に断面図を示すが、平面図においては、図８に示すような円形のパッド電極あるいは楕円形のパッド電極、図９や図１０に示すような所望の部分の角部に丸みや面取りをつけた形状としてもよい。さらに、これらの形状を部分的に採用したり、組合せて採用したパッド電極の形状としてもよい。
【００７１】
また、上記の実施の形態では、ボンディングパッド電極を構成する金属電極の主たる構成金属が銅である場合について述べたが、同様な埋込配線プロセスで形成する他の金属の場合でも同様の効果を奏する。たとえば、アルミニウムあるいはその合金を含む金属電極、金、銀、白金などの貴金属を含む金属電極に適用してもよい。
【００７２】
（実施の形態２）
（構成）
上記実施の形態では、パッド電極が最上層の金属（Ｃｕ）配線層で形成されており、均一な厚みである場合について述べたが、ボンディング時の荷重または衝撃力を緩和させるために、パッド電極の厚みを部分的に厚くし、この部分の主要な平面形状を実施の形態１と同様に、円形、楕円形、少なくとも１つの内角が９０°よりも大きい多角形、少なくとも１つの角部に面取りや丸みをつけた多角形のいずれか、あるいは、これらの形状の部分適用や組合せとしても、同様の効果を奏する。このような本発明の他の実施の形態による半導体装置の構造を図１１に示す。
【００７３】
図１１（ｂ）に示すように、パッド電極１０１には、下側突出部１５０が含まれている。他は、図１（ｂ）に示したものと同様である。
【００７４】
（製造方法）
また、図１１に示した構造の製造方法を図１２、図１３に示す。図１２９に示した構造を形成した後、図１２に示すように、第２の金属（Ｃｕ）配線層１４の上に、銅の拡散防止層としてシリコン窒化膜１５ａ、シリコン酸化膜などの絶縁膜１５ｂ、シリコン窒化膜１５ｃ、シリコン酸化膜などの絶縁膜１５ｄからなる４層構造の第２の層間絶縁膜１５をプラズマＣＶＤ法などの方法で堆積する。
【００７５】
写真製版・エッチング技術を用いて、第２の層間絶縁膜１５の所望の部分に第２のビアホール１６と第３の配線溝１７を形成する。このとき、第２のビアホール形成時にパッド電極形成領域の一部に凹部１５０を同時に形成するが、凹部の平面形状を内角９０°よりも大きい多角形、たとえば図１１（ａ）に示すように正八角形とする。また、配線溝形成時に、パッド電極を設ける部分にも配線溝を形成するが、その形状も実施の形態１と同様に内角が９０°よりも大きい多角形、たとえば、正八角形とする。
【００７６】
前述と同様の方法により、第２のビアホール１６、第３の配線溝１７（パッド電極形成部を含む）、およびパッド電極形成領域の凹部１５０を埋込むように、下敷膜１００ａと銅シード膜１００ｂ、銅めっき膜１００ｃとを全面に堆積した後に、化学機械研磨（ＣＭＰ）法で第２のビアホール１６と第３の配線溝１７、パッド電極部１０１以外の銅膜１８ｃ，１８ｂ、下敷膜１８ａを除去し、第３の埋込金属（Ｃｕ）配線層１００、パッド電極１０１を形成する。
【００７７】
なお、通常、最上層の金属（Ｃｕ）配線層はワイヤボンディング性を考慮して、０．８〜１．５μｍ程度の比較的厚膜の金属（Ｃｕ）配線が用いられる。
【００７８】
図１３に示すように、第３の金属（Ｃｕ）配線層１００の上に、銅の拡散防止層としての緻密なシリコン窒化膜１０２ａを堆積した後、シリコン窒化膜、シリコン酸化膜、シリコン酸窒化膜、あるいは、これらの積層構造膜などの保護絶縁膜１０２ｂを１．０μｍ程度堆積する。さらに、その上に、必要に応じてポリイミドなどのバッファコート膜１０３を５〜１０μｍ程度、第２の保護絶縁膜として形成し、ワイヤボンディング法などの方法で外部端子（図示省略）と接続するために、パッド電極１０１の所望部分に開口部１０４を設ける。
【００７９】
（作用・効果）
以上のように、このような本発明の実施の形態によれば、図１１に示すように、パッド電極１０１の一部分である下側突出部１５０を含ませることとして実質的なパッド電極厚みを厚くし、かつ、その部分の形状を正八角形としたので、ワイヤボンディングの際に荷重または衝撃力が加わっても、パッド電極の実効厚みが増えただけ緩和させることができ、また、応力が集中しやすい下側突出部１５０の角部への応力集中も四角形の場合に比べて大幅に低減できる。そのため、層間絶縁膜にクラックが発生することを防止することができる。したがって、外部端子との接続強度を十分に確保し得る条件でワイヤボンディングできるので、接続を安定に、かつ、容易に行なうことができ、高品質の半導体装置が低コストで得られるという効果がある。
【００８０】
また、相対的にボンディング時の荷重または衝撃力の許容値を高くする必要のあるパッド電極を縮小化した場合にも有効な方法となる。
【００８１】
なお、図１１では、下側突出部１５０の形状が正八角形の場合について述べたが、所望の部分の内角を９０°よりも大きい多角形としても、同様の効果を奏する。また、図１４、図１５に示すような円形のパッド電極、あるいは、楕円形のパッド電極、図１６や図１７に示すような所望の部分の角部に丸みや面取りをつけた形状としてもよい。また、図１８のように、下側突出部１５０の形状のみを上記のようにして、パッド電極１０１は従来形状、たとえば四角形としてもよい。さらに、下側突出部の形状として、これらの形状を部分的に採用したり組合せて採用してもよい。
【００８２】
（実施の形態３）
（構成）
さらに、パッド電極が第１の金属電極とその上に形成された第２の金属電極とからなり、第１の金属電極の主要な平面形状を、円形、楕円形、少なくとも１つの内角が９０°よりも大きい多角形、少なくとも１つの角部に面取りや丸みをつけた多角形のいずれか、あるいは、その部分形状、または、それらの組合せとしても、同様の効果を奏する。
【００８３】
本実施の形態における半導体装置の構造を図１９に示す。
図１９（ｂ）に示すように、主電極層１０１の上側に上側電極層２０１が接している。パッド電極開口部２０４には、上側電極層２０１が露出している。
他は、図１（ｂ）に示したものと同様である。
【００８４】
（製造方法）
また、図１９の構造の製造方法を図２０、図２１に示す。図２に示した構造を形成するところまでは、実施の形態１と同じである。図２に示す第３の配線溝１７形成時に、パッド電極を設ける部分にも配線溝を形成するが、その形状も実施の形態１と同様に、内角が９０°よりも大きい多角形、たとえば、正八角形とする。その後、前述と同じ方法で、第３の金属（Ｃｕ）配線層１００と第１のパッド電極１０１とを形成する。
【００８５】
図２０に示すように、第３の金属（Ｃｕ）配線層１００や第１のパッド電極１０１の上に重ねるように、第４の金属配線層２００と第２のパッド電極２０１とを形成する。この金属配線層としては、たとえば、アルミニウムを主成分とする配線を用いることができる。下層の銅配線層とアルミニウムとの相互反応を防止するために、下敷膜２００ａとして、窒化チタン膜、チタンと窒化チタン膜の積層膜、タンタル膜、窒化タンタル膜、タンタルと窒化タンタルとの積層膜などをＰＶＤ法やＣＶＤ法を用いて全面に堆積する。その上に、Ａｌ−Ｃｕ膜などのアルミニウム合金膜２００ｂと窒化チタン膜やシリコン酸窒化膜などの反射防止膜２００ｃを堆積した後に、写真製版・エッチング技術を用いて、第４の金属配線層２００や第２のパッド電極２０１を形成する。このアルミニウム配線層２００やパッド電極２０１の厚みは、パッド電極を第１のパッド電極と離れた構造にしているので、０．３〜１．０μｍ程度の厚みでよい。
【００８６】
なお、これらのアルミニウム配線形成工程における銅配線表面のダメージや酸化防止のために、第４の金属（Ａｌ）配線層２００や第２のパッド電極２０１は、下層の第３の金属（Ｃｕ）配線層１００や第１のパッド電極１０１を完全に覆うようにするのが望ましい。
【００８７】
図２１に示すように、第４の金属（Ａｌ）配線層２００および第２のパッド電極２０１の上に、銅の拡散防止層としての緻密なシリコン窒化膜２０２ａを堆積した後、シリコン窒化膜、シリコン酸化膜、シリコン酸窒化膜、あるいは、これらの積層構造膜などの保護絶縁膜２０２ｂを１．０μｍ程度堆積する。さらに、その上に、必要に応じてポリイミドなどのバッファコート膜２０３を５〜１０μｍ程度、第２の保護絶縁膜として形成し、ワイヤボンディング法などの方法で外部端子（図示省略）と接続するために、パッド電極２０１の所望部分に開口部２０４を設ける。
【００８８】
（作用・効果）
以上のように、このような本発明の実施の形態によれば、図１９に示すように、パッド電極を埋込金属配線層で形成した第１のパッド電極１０１と、エッチング法で形成した第２のパッド電極２０１とを重ねた構造とし、かつ、第１のパッド電極１０１の形状を正八角形としたので、ワイヤをボンディングするときに荷重または衝撃力が加わっても、パッド電極の実効厚みが増えただけ緩和させることができ、また、応力の集中しやすい第１のパッド電極１０１の角部への応力集中も四角形の場合に比べて大幅に低減できる。そのため、層間絶縁膜にクラックが発生することを防止することができる。
【００８９】
したがって、外部端子との接続強度を十分に確保し得る条件でボンディングできるので、接続を安定に、かつ、容易に行なうことができ、高品質の半導体装置が低コストで得られるという効果がある。また、相対的にボンディング時の荷重または衝撃力の許容値を高くする必要のあるパッド電極を縮小化した場合にも有効な方法となる。さらに、最上層の金属配線層が第３の金属配線層１００と第４の金属配線２００とを重ねたもので、実効膜厚が厚くなるので、低抵抗化でき、配線遅延やノイズマージン低減などにも有効である。
【００９０】
なお、図１９では、第１のパッド電極と第２のパッド電極とを重ねた構造で、第１のパッド電極１０１の形状が正八角形の場合について述べたが、所望の部分の内角を９０°よりも大きい多角形としても、同様の効果を奏する。
【００９１】
また、図２２、図２３に示すような円形のパッド電極あるいは、楕円形のパッド電極、図２４や図２５に示すような所望の部分の角部に丸みや面取りをつけた形状としてもよい。また、図２６のように、第１のパッド電極１０１の形状のみを上記のようにして、第２のパッド電極２０１やパッド電極開口部の形状は従来形状、たとえば、四角形としてもよい。さらに、第１のパッド電極の形状として、これらの形状を部分的に採用したり、組合せて採用してもよい。
【００９２】
（実施の形態４）
（構成）
さらに、パッド電極が第１の金属電極と第２の金属電極とを大面積の接続孔を介して重ねた構造であり、接続孔の主要な平面形状を、円形、楕円形、少なくとも１つの内角が９０°よりも大きい多角形、少なくとも１つの角部に面取りや丸みをつけた多角形のいずれか、あるいはその部分形状、またはそれらの組合せとしても、同様の効果を奏する。「大面積の接続孔」とは、主電極層の平面形状の外周の内側近傍において主電極層の外周に沿う形状の外周を有する接続孔のことである。このような本発明の他の実施の形態による半導体装置の構造を図２７に示す。
【００９３】
図２７（ｂ）に示すように、パッド電極は、主電極層１０１の下方に下側電極層２５０を含む。パッド電極開口部２０４には、主電極層１０１が露出している。主電極層１０１と下側電極層２５０との間は、接続孔２５１によって接続されている。接続孔２５１は、図２７（ａ）に示すように、いわゆる大面積の接続孔、すなわち、主電極層１０１の平面形状の外周の内側近傍において主電極層１０１の外周に沿う形状の外周を有する接続孔である。他は、図１１（ｂ）に示したものと同様である。
【００９４】
（製造方法）
図２７に示した構造の製造方法を図２８〜図３０に示す。
【００９５】
図２８に示すように、第１の金属（Ｗ）配線層１０を形成するところまでは、図１２２に示す従来の半導体装置の製造方法（図１２３〜図１２６）と同じである。
【００９６】
この第１の金属（Ｗ）配線１０の上に、シリコン酸化膜などの絶縁膜１１ａ、シリコン窒化膜１１ｂ、シリコン酸化膜などの絶縁膜１１ｃからなる３層構造の第１の層間絶縁膜１１をプラズマＣＶＤ法などの方法で堆積する。
【００９７】
さらに、写真製版・エッチング技術を用いて、第１の層間絶縁膜１１の所望の部分に第１のビアホール１２と第２の配線溝１３とを形成する。第２の配線溝１３を形成するときに、同時に、第１のパッド電極を設ける部分にも、配線溝を形成するが、その形状を、内角が９０°よりも大きい多角形、たとえば正八角形とする。
【００９８】
その後、第１のビアホール１２および第２の配線溝１３（下側電極層の形成部を含む）を埋込むように、下敷膜１４ａと銅膜１４ｂ，１４ｃを全面に堆積し、化学機械研磨法で、第１のビアホール１２と第２の配線溝１３以外の銅１４ｃ，１４ｂ、下敷膜１４ａを除去し、第２の埋込金属（Ｃｕ）配線層１４と下側電極層とを形成する。
【００９９】
図２９に示すように、第２の金属（Ｃｕ）配線層１４の上に、シリコン窒化膜１５ａ、シリコン酸化膜などの絶縁膜１５ｂ、シリコン窒化膜１５ｃ、シリコン酸化膜などの絶縁膜１５ｄからなる４層構造の第２の層間絶縁膜１５をプラズマＣＶＤ法などの方法で堆積する。写真製版・エッチング技術を用いて、第２の層間絶縁膜１５の所望の部分に第２のビアホール１６と第３の配線溝１７とを形成する。このとき、第２のビアホール形成時に、下側電極層の上にも接続孔２５１を同時に形成するが、この平面形状も、内角が９０°よりも大きい多角形、たとえば、正八角形とする。
【０１００】
また、第３の配線溝形成時に、主電極層を設ける部分にも配線溝を形成するが、その形状も、内角が９０°よりも大きい多角形、たとえば、正八角形とする。
【０１０１】
前述と同様の方法により、第２のビアホール１６、第３の配線溝１７、下側電極層上の接続孔２５１、主電極層１０１を埋込むように、下敷膜１００ａと銅膜１００ｂ，１００ｃを全面に堆積し、化学機械研磨法により不要部分を除去することにより、第３の埋込金属（Ｃｕ）配線層１００と主電極層１０１を形成する。
【０１０２】
図３０に示すように、第３の金属（Ｃｕ）配線層１００および第２のパッド電極１０１の上に、銅の拡散防止層としての緻密なシリコン窒化膜２０２ａを堆積した後、シリコン窒化膜、シリコン酸化膜、シリコン酸窒化膜、あるいはこれらの積層構造膜などの保護絶縁膜２０２ｂを１．０μｍ程度堆積する。さらに、その上に、必要に応じてポリイミドなどのバッファコート膜２０３を５〜１０μｍ程度、第２の保護絶縁膜として形成し、ワイヤボンディング法などの方法で外部端子（図示省略）と接続するために、主電極層１０１の所望部分に開口部２０４を設ける。
【０１０３】
（作用・効果）
以上のように、このような本発明の実施例によれば、図２７に示すように、パッド電極を埋込金属配線層で形成した下側電極層２５０と主電極層１０１とを、大面積の接続孔２５１を介して重ねた構造とし、かつ、下側電極層２５０および接続孔２５１の少なくとも一方の形状を正八角形としたので、ワイヤをボンディングするなどの外部端子との接続時に荷重または衝撃力が加わっても、パッド電極の実効厚みが増えただけで緩和させることができ、また、応力の集中しやすい下側電極層２５０や接続孔２５１の角部への応力集中も四角形の場合に比べて大幅に低減できる。そのため、層間絶縁膜にクラックが発生することを防止することができる。
【０１０４】
したがって、外部端子との接続強度を十分に確保し得る条件でボンディングできるので、接続を安定に、かつ容易に行なうことができ、高品質の半導体装置が低コストで得られるという効果がある。
【０１０５】
また、相対的にボンディング時の荷重または衝撃力の許容値を高くする必要のあるパッド電極を縮小化した場合にも有効な方法となる。
【０１０６】
さらに、最上層の金属配線層が第３の金属配線層１００と第４の金属配線２００とを重ねたもので、実効膜厚が厚くなるので、低抵抗化でき、配線遅延やノイズマージン低減などにも有効である。
【０１０７】
さらに、通常、最上層の金属（Ｃｕ）配線層には、ワイヤボンディングなどによる外部端子との接続信頼性を考慮して、０．８〜１．５μｍ程度の比較的厚膜の金属配線が用いられるが、本実施の形態のようにパッド電極を大面積の接続孔を介して重ねた構造とすることにより、実効的なパッド電極厚みを厚くできるので、最上層の金属（Ｃｕ）配線の厚みを微細化に適したさらに薄い配線層とすることも可能となる。
【０１０８】
なお、図２７では下側電極層と主電極層とを大面積の接続孔を介して重ねた構造とし、下側電極層２５０の形状が正八角形の場合について述べたが、所望の部分の内角を９０°よりも大きい多角形としても同様の効果を奏する。
【０１０９】
また、図３１に断面図を示すが、平面図においては、下側電極層２５０を図３２に示すような円形のパッド電極あるいは楕円形のパッド電極、図３３や図３４に示すような所望の部分の角部に丸みや面取りをつけた形状としてもよい。また、図３５のように、下側電極層２５０の形状のみを上記のようにして、接続孔２５１、主電極層１０１やパッド電極開口部２０４の形状は従来形状、たとえば、四角形としてもよい。さらに、下側電極層２５０の形状として、これらの形状を部分的に採用したり、組合せて採用してもよい。
【０１１０】
（実施の形態５）
（構成）
さらに、パッド電極が下側電極層と主電極層とを大面積の接続孔を介して重ねた構造において、下側電極層の厚みを部分的に厚くし、下側突出部とする。この下側突出部の主要な平面形状を、円形、楕円形、少なくとも１つの内角が９０°よりも大きい多角形、少なくとも１つの角部に面取りや丸みをつけた多角形のいずれか、あるいは、その部分形状、または、それらの組合せとしても、同様の効果を奏する。このような本発明の他の実施の形態による半導体装置の構造を図３６に示す。
【０１１１】
図３６（ｂ）に示すように、パッド電極は、下側電極層２５０の下側に下側突出部２４０を含む。他は、実施の形態４に示したものと同様である。
【０１１２】
（製造方法）
図３６に示した構造の製造方法を図３７〜図３９に示す。
【０１１３】
図３７に示すように、第１の金属（Ｗ）配線層１０を形成するところまでは、図１２２に示す従来の半導体装置の製造方法（図１２３〜図１２４）と同じである。
【０１１４】
この第１の金属（Ｗ）配線１０の上に、シリコン窒化膜２３０ａ、シリコン酸化膜などの絶縁膜２３０ｂ、シリコン窒化膜２３０ｃ、シリコン酸化膜などの絶縁膜２３０ｄからなる４層構造の第１の層間絶縁膜２３０をプラズマＣＶＤ法などの方法で堆積する。さらに、写真製版・エッチング技術を用いて、第１の層間絶縁膜１１の所望の部分に第１のビアホール１２と第２の配線溝１３とを形成する。
【０１１５】
第１のビアホール１２を形成するときに、下側電極層形成領域の一部に凹部２４０を同時に形成するが、その形状を、内角が９０°よりも大きい多角形、たとえば正八角形とする。
【０１１６】
なお、シリコン窒化膜２３０ａは、第１のビアホール１２形成時に、下側電極層形成領域の凹部２４０が過度にエッチングされるのを防止するためのもので、シリコン窒化膜２３０ａをストッパ膜としてドライエッチングした後に、シリコン窒化膜２３０ａを軽くエッチングすることにより、凹部を制御性よく加工する。
【０１１７】
また、第２の配線溝１３を形成する際に、下側電極層を設ける領域にも、配線溝を形成するが、その形状も同様に、内角が９０°よりも大きい多角形、たとえば正八角形とする。
【０１１８】
その後、第１のビアホール１２、第２の配線溝１３、下側電極層形成領域部を埋込むように、下敷膜１４ａと銅膜１４ｂ，１４ｃを全面に堆積し、化学機械研磨法で不要な部分の銅膜１４ｃ，１４ｂ、下敷膜１４ａを除去し、第２の埋込金属（Ｃｕ）配線層１４と部分的に厚膜となった部分２４０を持つ下側電極層２５０を形成する。
【０１１９】
図３８に示すように、第２の金属（Ｃｕ）配線層１４、下側電極層２５０の上に、シリコン窒化膜１５ａ、シリコン酸化膜などの絶縁膜１５ｂ、シリコン窒化膜１５ｃ、シリコン酸化膜などの絶縁膜１５ｄからなる４層構造の第２の層間絶縁膜１５をプラズマＣＶＤ法などの方法で堆積する。写真製版・エッチング技術を用いて、第２の層間絶縁膜１５の所望の部分に第２のビアホール１６と第３の配線溝１７とを形成する。
【０１２０】
この際、第２のビアホール形成時に、下側電極層の上にも接続孔２５１を同時に形成するが、この平面形状も、内角が９０°よりも大きい多角形、たとえば、正八角形とする。
【０１２１】
また、第３の配線溝形成時に、主電極層を設ける部分にも配線溝を形成するが、その形状も、内角が９０°よりも大きい多角形、たとえば、正八角形とする。
【０１２２】
前述と同様の方法により、第２のビアホール１６、第３の配線溝１７、第１のパッド電極上の接続孔部２５１、第２のパッド電極形成部１０１を埋込むように、下敷膜１００ａと銅膜１００ｂ，１００ｃを全面に堆積し，化学機械研磨法で不要部分を除去することにより、第３の埋込金属（Ｃｕ）配線層１００と主電極層１０１とを形成する。
【０１２３】
図３９に示すように、第３の金属（Ｃｕ）配線層１００、および、主電極層１０１の上に、銅の拡散防止層としての緻密なシリコン窒化膜２０２ａを堆積した後、シリコン窒化膜、シリコン酸化膜、シリコン酸窒化膜、あるいは、これらの積層構造膜などの保護絶縁膜２０２ｂを１．０μｍ程度堆積する。さらに、その上に、必要に応じてポリイミドなどのバッファコート膜２０３を５〜１０μｍ程度、第２の保護絶縁膜として形成し、ワイヤボンディング法などの方法で外部端子（図示省略）と接続するために、パッド電極１０１の所望部分に開口部２０４を設ける。
【０１２４】
（作用・効果）
以上のように、このような本発明の実施の形態によれば、図３６に示すように、パッド電極を埋込金属配線層で形成した下側電極層２５０と、主電極層１０１とを大面積の絶縁膜孔２５１を介して重ねて、下側電極層２５０の一部分の厚みを下向きに厚くし、下側突出部２４０として、かつ、その部分２４０の平面形状を正八角形としたので、ワイヤボンディングなどにより外部端子との接続時に荷重または衝撃力が加わっても、パッド電極の実効厚みが増えただけ緩和させることができ、また、応力の集中しやすい下側電極層の下側突出部２４０の角部への応力集中も、四角形の場合に比べて大幅に低減できる。そのため、層間絶縁膜にクラックが発生するのを防止することができる。
【０１２５】
したがって、外部端子との接続強度を十分に確保し得る条件でボンディングできるので、接続を安定に、かつ容易に行なうことができ、高品質の半導体装置が低コストで得られるという効果がある。
【０１２６】
また、相対的にボンディング時の荷重または衝撃力の許容値を高くする必要のあるパッド電極を縮小化した場合にも有効な方法となる。
【０１２７】
さらに、通常、最上層の金属（Ｃｕ）配線層は、ワイヤボンディングなどによる外部端子との接続信頼性を考慮して、０．８〜１．５μｍ程度の比較的厚膜の金属（Ｃｕ）配線が用いられるが、本実施の形態のように、パッド電極を大面積の接続孔を介して重ねた構造とすることにより、実効的なパッド電極厚みを厚くできるので、最上層の金属（Ｃｕ）配線の厚みを微細化に適したさらに薄い配線層とすることが可能となる。
【０１２８】
なお、図３６では、下側電極層と主電極層とを大面積の接続孔を介して重ねた構造とし、下側電極層の下側突出部２４０の形状が正八角形の場合について述べたが、所望の部分の内角を９０°よりも大きい多角形としても、同様の効果を奏する。
【０１２９】
また、図４０に断面図を示すが、平面図においては、下側電極層の下側突出部２４０を図４１に示すような円形、あるいは、楕円形とする。図４２や図４３に示すような所望の部分の角部に丸みや面取りをつけた形状としてもよい。
【０１３０】
また、図４４のように、下側電極層の下側突出部２４０の形状のみを上記のようにして、下側電極層２５０、接続孔２５１、主電極層１０１やパッド電極開口部２０４の形状は従来形状、たとえば、四角形としてもよい。
【０１３１】
さらに、下側電極層の下側突出部２４０の形状として、これらの形状を部分的に採用したり組合せて採用してもよい。
【０１３２】
（実施の形態６）
さらに、パッド電極の少なくとも一部が埋込金属配線層で構成された構造において、パッド電極の角部に応力緩衝用絶縁壁を設けても同様の効果を奏する。
【０１３３】
（構成）
このような本実施の形態における半導体装置の構造を図４５（ａ）〜（ｃ）に示す。
【０１３４】
図４５（ａ）に示すように、パッド電極の角部領域には、その角部領域を応力緩衝用金属（Ｃｕ）層３００として分離分割するように応力緩衝用絶縁壁３０１がある。他は、図１に示したものと同様である。
【０１３５】
（製造方法）
図４５（ａ）〜（ｃ）に示した半導体装置を製造する方法は、図１に示した実施の形態１における半導体装置の製造方法と同様である。
【０１３６】
すなわち、従来技術に基づいて図１２９に示す構造を形成した後、図２に示すように、第２の金属（Ｃｕ）配線層１４の上に、銅（Ｃｕ）の拡散防止層としてシリコン窒化膜（ＳｉＮ）１５ａ、シリコン酸化膜（ＳｉＯ）などの絶縁膜１５ｂ、シリコン窒化膜（ＳｉＮ）１５ｃ、シリコン酸化膜（ＳｉＯ）などの絶縁膜１５ｄからなる４層構造の第２の層間絶縁膜１５をプラズマＣＶＤ法などの方法で堆積する。
【０１３７】
写真製版・エッチング技術を用いて、第２の層間絶縁膜１５の所望の部分に第２のビアホール１６と第３の配線溝１７としての凹部を形成する。このとき、同時に、パッド電極を設ける部分にも凹部を形成するが、その形状の角部領域に応力緩衝用絶縁壁を形成するための絶縁壁凹部を形成する。絶縁壁凹部とは、図４８の応力緩衝用金属層３００となるものであり、図４５（ａ）、図４９〜図５１、図５２（ａ）、図５３（ａ）に例示する応力緩衝用金属層３００のような平面形状に形成される。
【０１３８】
前述と同様の方法により、第２のビアホール１６および第３の配線溝１７としての凹部と絶縁壁凹部を埋込むように、下敷膜１００ａと銅シード膜１００ｂ、銅めっき膜１００ｃを全面に１．５〜３．０μｍ程度堆積した後に、化学機械研磨法で不要部分の銅膜１８ｃ，１８ｂ、下敷膜１８ａを除去し、第３の埋込金属（Ｃｕ）配線層１００、パッド電極１０１、応力緩衝用金属層３００を形成する。
【０１３９】
この後に続く工程は、実施の形態１で説明したものと同じである。
（作用・効果）
このような本実施の形態によれば、図４６、図４７に示すように、パッド電極角部に応力緩衝用金属層３００を置いて、パッド電極１０１との間に応力緩衝用絶縁壁３０１が設けられている。そのため、ワイヤボンディングなどの外部端子との接続の際にパッド電極１０１に荷重または衝撃力３０４，３０５が加わっても、特に、応力集中の起こりやすいパッド電極角部において、応力緩衝用絶縁壁３０１が微小な弾性変形をすることにより応力を緩衝するため、この部分の層間絶縁膜には小さな応力（衝撃力）３０６しか加わらない。したがって、パッド電極１０１角部の層間膜クラックを防止することができる。
【０１４０】
なお、図４５では、パッド電極１０１の角部に三角形の応力緩衝用金属（Ｃｕ）層３００を置くことにより、応力緩衝用絶縁壁３０１を設けたが、他の形状の絶縁壁でも同様の効果を奏する。また、それらを複数個設けてもよい。
【０１４１】
たとえば、断面図を図４８に示し、平面図を図４９〜図５２に示すように、パッド電極１０１の角部に複数個の応力緩衝用金属層３００を置くことにより、応力緩衝用絶縁壁３０１を複数個設けるようにすれば、さらに効果を高めることができる。また、図５３にように、パッド電極１０１の角部に置く応力緩衝用金属層３００の下向きの厚みを他のパッド電極部分と変えるようにしてもよい。
【０１４２】
（実施の形態７）
さらに、パッド電極の少なくとも一部が埋込金属配線層で構成された構造で、金属電極の厚みが下向きに部分的に厚くなっており、その角部の領域に応力緩衝用絶縁壁を設けても同様の効果を奏する。
【０１４３】
（構成）
このような本実施の形態における半導体装置の構造を図５４に示す。
パッド部は、下側突出部１５０を含む。下側突出部１５０は、その角部領域において、応力緩衝用金属層３１０として角部を分離する、応力緩衝用絶縁壁３１１を含む。
【０１４４】
（作用・効果）
このような本実施の形態によれば、図５４に示すように、パッド電極の下側突出部の角部に応力緩衝用金属（Ｃｕ）層３１０を置いて、パッド電極の下側突出部１５０との間に応力緩衝用絶縁壁３１１を設けるようにした。
【０１４５】
そのため、ワイヤボンディングなどの外部端子との接続時にパッド電極の下側突出部１５０に荷重または衝撃力が加わっても、特に、応力集中の起こりやすい下側突出部の角部において、応力緩衝用絶縁壁３１１が微小な弾性変形をすることにより応力を緩衝するため、この部分の層間絶縁膜には小さな応力（衝撃力）しか加わらない。したがって、パッド電極厚膜部分１５０角部の層間膜クラックを防止することができる。
【０１４６】
なお、図５４では、パッド電極厚膜部分１５０角部に三角形の応力緩衝用金属層３１０を置くことにより応力緩衝用絶縁壁３１１を設けたが、他の形状の絶縁壁でも同様の効果を奏する。また、それらを複数個設けてもよい。
【０１４７】
たとえば、図５５〜図５７に示すように、パッド電極厚膜部分１５０の角部に置く応力緩衝用金属（Ｃｕ）層３１０としては、四角形や四分の一円などの形状が可能である。
【０１４８】
また、図５８や図５９のように、パッド電極厚膜部分１５０の角部に複数個の応力緩衝用金属（Ｃｕ）層３１０を置くことにより、応力緩衝用絶縁壁３１１を複数個設けるようにすれば、さらに効果を高めることができる。
【０１４９】
また、図６０のように、下側突出部１５０の角部に配置する応力緩衝用金属（Ｃｕ）層３１０と上部のパッド電極１０１角部に配置する応力緩衝用金属層を重ねることにより、図６０（ｂ）に示すようにパッド電極表面まで到達する絶縁壁３０１，３１１を形成してもよい。
【０１５０】
（実施の形態８）
（構成）
さらに、パッド電極の少なくとも一部が埋込金属配線層で構成され、パッド電極が主電極層１０１とその上に形成された上側電極層２０１を含む構造において、図６１に示すように、主電極層１０１の角部の領域に応力緩衝用絶縁壁３２１を設けても同様の効果を奏する。主電極層１０１の角部の領域に応力緩衝用絶縁壁３２１がある以外は、実施の形態３における構造（図１９参照）と同様である。
【０１５１】
（作用・効果）
このような本実施の形態によれば、図６１に示すように、主電極層１０１の角部に応力緩衝用金属層３２０を置いて、主電極層１０１との間に応力緩衝用絶縁壁３２１を設けるようにした。
【０１５２】
そのため、ワイヤボンディングなどによる外部端子との接続時にパッド電極に荷重または衝撃力が加わっても、特に、応力集中の起こりやすい主電極層１０１の角部において、応力緩衝用絶縁壁３２１が微小な弾性変形をすることにより応力を緩衝するため、この部分の層間絶縁膜には小さな応力（衝撃力）しか加わらない。したがって、主電極層１０１の角部の層間膜クラックを防止することができる。
【０１５３】
なお、図６１に示した例では、主電極層１０１の角部に三角形の応力緩衝用金属層３２０を置くことにより応力緩衝用絶縁壁３２１を設けたが、他の形状の絶縁壁でも同様の効果を奏する。また、それらを複数個設けてもよい。
【０１５４】
たとえば、断面図を図６２に示し、平面図を図６３や図６４に示すように、主電極層１０１の角部に置く応力緩衝用金属配線３２０としては、四角形や１／４円などの形状が可能である。
【０１５５】
また、図６５や図６６に示すように、主電極層１０１の角部に複数個の応力緩衝用金属層３２０を置くことにより、応力緩衝用絶縁壁３２１を複数個設けるようにすれば、さらに効果を高めることができる。また、図６７に示すように、主電極層１０１の角部に置く応力緩衝用金属層３２０の下方向の厚みを他の主電極層１０１の深さと変えるようにしてもよい。
【０１５６】
（実施の形態９）
（構成）
さらに、パッド電極の少なくとも一部が埋込金属配線層で構成され、パッド電極が下側電極層と主電極層とを大面積の接続孔を介して重ねた構造において、下側電極層の角部の領域や接続孔の角部に応力緩衝用絶縁壁を設けても同様の効果を奏する。本実施の形態における半導体装置の構造を図６８に示す。
【０１５７】
下側電極層の角部の領域および接続孔の角部のうち少なくとも一方に応力緩衝用絶縁壁を設けている点以外は、実施の形態４における構造（図２７参照）と同様である。
【０１５８】
（作用・効果）
このような本実施の形態によれば、図６８に示すように、下側電極層２５０の角部に応力緩衝用金属層３３０を置いて、下側電極層２５０との間に応力緩衝用絶縁壁３３１を設けるようにした。
【０１５９】
そのため、ワイヤボンディングなどによる外部端子との接続時にパッド電極に荷重または衝撃力が加わっても、特に応力集中の起こりやすい下側電極層２５０の角部において、応力緩衝用絶縁壁３３１が微小な弾性変形をすることにより応力を緩衝するため、この部分の層間絶縁膜には小さな応力（衝撃力）しか加わらない。したがって、下側電極層２５０の角部の層間膜クラックを防止することができる。
【０１６０】
なお、図６８では、下側電極層２５０の角部に三角形の応力緩衝用金属層３３０を置くことにより、応力緩衝用絶縁壁３３１を設けたが、他の形状の絶縁壁でも同様の効果を奏する。また、それらを複数個設けてもよい。
【０１６１】
たとえば、断面図を図６９に示し、平面図を図７０や図７１に示すように、下側電極層２５０の角部に置く応力緩衝用金属層３３０としては、四角形や１／４円などの形状が可能である。また、図７２や図７３に示すように、下側電極層２５０の角部に複数個の応力緩衝用金属層３３０を置くことにより、応力緩衝用絶縁壁３３１を複数個設けるようにすれば、さらに効果を高めることができる。また、図７４、図７５に示すように、下側電極層２５０の角部の応力緩衝用金属層３３０だけでなく、接続孔２５１の角部や主電極層１０１の角部にも同様な応力緩衝用金属層３２０，３００を設けて、これらを重ねる形で応力緩衝用絶縁壁３３１，３２１，３０１を構成してもよい。
【０１６２】
また、図７６のように、大面積の接続孔２５１の角部のみ、応力緩衝用金属層３２０を置き、接続孔２５１との間にのみ応力緩衝用絶縁壁３２１を設けるようにしてもよい。
【０１６３】
（実施の形態１０）
（構成）
さらに、パッド電極の少なくとも一部が埋込金属配線層で構成され、パッド電極が下側電極層と主電極層とを重ねた構造を含み、下側電極層の厚みが下向きに部分的に厚くなった下側突出部を有する構造において、その角部の領域に応力緩衝用絶縁壁を設けても同様の効果を奏する。このような本実施の形態による半導体装置の構造を図７７に示す。
【０１６４】
下側突出部の角部の領域に応力緩衝用絶縁壁が設けられている点以外は、実施の形態５における構造（図３６参照）と同様である。
【０１６５】
（作用・効果）
このような本発明によれば、図７７に示すように、下側電極層２５０の下側突出部２４０の角部に応力緩衝用金属層３４０を置いて、下側突出部２４０との間に応力緩衝用絶縁壁３４１を設けるようにした。そのため、ワイヤボンディングなどによる外部端子との接続時に主電極層１０１に荷重または衝撃力が加わっても、特に、応力集中の起こりやすい下側突出部２４０の角部において、応力緩衝用絶縁壁３４１が微小な弾性変形をすることにより応力を緩衝するため、この部分の層間絶縁膜には小さな応力（衝撃力）しか加わらない。したがって、下側突出部２４０の角部の層間膜クラックを防止することができる。
【０１６６】
なお、図７７では、下側突出部２４０の角部に三角形の応力緩衝用金属層３４０を置くことにより、応力緩衝用絶縁壁３４１を設けたが、他の形状の絶縁壁でも同様の効果を奏する。また、それらを複数個設けてもよい。
【０１６７】
たとえば、図７８〜図８０に示すように、第１のパッド電極厚膜部２４０の角部に置く応力緩衝用金属層３４０としては、四角形や１／４円などの形状が可能である。また、図８１や図８２のように、第１のパッド電極厚膜部２４０の角部に複数個の応力緩衝用金属層３４０を置くことにより、応力緩衝用絶縁壁３４１を複数個設けるようにすれば、さらに効果を高めることができる。また、図８３、図８４、図８５のように、下側突出部２４０の角部の応力緩衝用金属層３４０だけでなく、下側電極層２５０の角部、接続孔２５１の角部や主電極層１０１の角部にも同様な応力緩衝用金属層３３０，３２０，３００を設けて、これらを重ねる形で応力緩衝用絶縁壁３４１，３３１，３２１，３０１も構成してもよい。
【０１６８】
（実施の形態１１）
（構成）
さらに、パッド電極の少なくとも一部が埋込金属配線層で構成された構造において、パッド電極の角部の領域に応力緩衝用突出部を設けても同様の効果を奏する。このような本実施の形態における半導体装置の構造を図８６に示す。
【０１６９】
パッド電極１０１の角部の領域に応力緩衝用突出部４００がある点以外は、実施の形態１における構造（図１）と同様である。
【０１７０】
（製造方法）
図８６（ａ）〜（ｃ）に示した半導体装置を製造する方法は、図１に示した実施の形態１における半導体装置の製造方法と同様である。
【０１７１】
すなわち、従来技術に基づいて図１２９に示す構造を形成した後、図２に示すように、第２の金属（Ｃｕ）配線層１４の上に、銅（Ｃｕ）の拡散防止層としてシリコン窒化膜（ＳｉＮ）１５ａ、シリコン酸化膜（ＳｉＯ）などの絶縁膜１５ｂ、シリコン窒化膜（ＳｉＮ）１５ｃ、シリコン酸化膜（ＳｉＯ）などの絶縁膜１５ｄからなる４層構造の第２の層間絶縁膜１５をプラズマＣＶＤ法などの方法で堆積する。
【０１７２】
写真製版・エッチング技術を用いて、第２の層間絶縁膜１５の所望の部分に第２のビアホール１６と第３の配線溝１７としての凹部を形成する。このとき、同時に、パッド電極を設ける部分にも凹部を形成するが、その形状の角部領域に応力緩衝用突出部を形成するための緩衝用凹部を形成する。緩衝用凹部とは、図８６（ａ），（ｂ）、図８９の応力緩衝用突出部４００となるものであり、図９０〜図９２、図９３（ａ）に例示する応力緩衝用突出部４００，４０１，４０２のような平面形状に形成される。
【０１７３】
前述と同様の方法により、第２のビアホール１６および第３の配線溝１７としての凹部と緩衝用凹部を埋込むように、下敷膜１００ａと銅シード膜１００ｂ、銅めっき膜１００ｃを全面に１．５〜３．０μｍ程度堆積した後に、化学機械研磨法で不要部分の銅膜１８ｃ，１８ｂ、下敷膜１８ａを除去し、第３の埋込金属（Ｃｕ）配線層１００、パッド電極１０１、応力緩衝用突出部４００，４０１，４０２を形成する。
【０１７４】
この後に続く工程は、実施の形態１で説明したものと同じである。
（作用・効果）
このような本発明によれば、図８６に示すように、パッド電極１０１の角部に応力緩衝用突出部４００が設けられている。そのため、ワイヤボンディングなどによる外部端子との接続時にパッド電極１０１に荷重または衝撃力３０４，３０５が加わっても、特に、応力集中の起こりやすいパッド電極１０１の角部において、図８７、図８８に示すように、応力緩衝用突出部４００が微小な弾性変形をして応力（衝撃力）を緩衝する作用を及ぼすため、この部分の層間絶縁膜には小さな応力（衝撃力）３０６しか加わらない。したがって、パッド電極１０１の角部の層間膜クラックを防止することができる。
【０１７５】
なお、図８６では、パッド電極１０１の角部に四角形の応力緩衝用突出部４００を設けたが、他の形状の応力緩衝用突出部でも同様の効果を奏する。また、それらを複数個組合せて設けてもよい。
【０１７６】
たとえば、図８９〜図９１に示すように、パッド電極１０１の角部に置く応力緩衝用突出部４００としては、円や楕円の一部や多角形の一部などの他のパターンなどを用いることが可能である。また、図９２に示すように、パッド電極１０１の角部に複数の応力緩衝用突出部４０１，４０２を組合せて配置してもよい。また、より高い応力緩衝効果を持たせるために、図９３に示すように、応力緩衝用突出部４００上の保護絶縁膜１０２，１０３を除去した構造としてもよい。
【０１７７】
（実施の形態１２）
（構成）
さらに、パッド電極の少なくとも一部が埋込金属配線層で構成され、パッド電極の厚みが下向きに部分的に厚くなった下側突出部を有する構造において、下側突出部の角部の領域に応力緩衝用突出部を設けても同様の効果を奏する。このような本実施の形態における半導体装置の構造を図９４に示す。
【０１７８】
（作用・効果）
このような本発明によれば、図９４に示すように、下側突出部１５０の角部に応力緩衝用突出部４１０が設けられている。そのため、ワイヤボンディングなどによる外部端子との接続時にパッド電極１０１に荷重または衝撃力が加わっても、特に、応力集中の起こりやすい下側突出部１５０の角部において、応力緩衝用突出部が微小な弾性変形をして応力（衝撃力）を緩衝する作用をするため、この部分の層間絶縁膜には小さな応力（衝撃力）しか加わらない。したがって、下側突出部１５０の角部の層間膜クラックを防止することができる。
【０１７９】
なお、図９４では、下側突出部１５０の角部に四角形の応力緩衝用突出部４１０を設けたが、他の形状の応力緩衝用突出部でも同様の効果を奏する。また、それらを複数個組合せて設けてもよい。
【０１８０】
たとえば、図９５〜図９７に示すように、下側突出部１５０の角部に置く応力緩衝用突出部４１０としては、円や楕円の一部や多角形の一部などの他のパターンなどを用いることが可能である。また、図９８に示すように、下側突出部１５０の角部に複数の応力緩衝用突出部４２１，４１２を組合せて配置してもよい。また、より高い応力緩衝効果を持たせるために、図９９のように、応力緩衝用突出部４１０上の保護絶縁膜１０２，１０３を除去した構造としてもよい。さらに、図１００のように下側突出部１５０の角部やパッド電極１０１の角部の両方に応力緩衝用突出部４１０，４００を設けて、かつ、応力緩衝用突出部の上部の保護絶縁膜１０２，１０３を除去するなど、複数の対応策を組合せて実施してもよい。
【０１８１】
（実施の形態１３）
（構成）
さらに、パッド電極の少なくとも一部が埋込金属配線層で構成され、パッド電極が主電極層とその上に形成された上側電極層とを含む構造において、主電極層の角部の領域に応力緩衝用突出部を設けても同様の効果を奏する。このような本実施の形態における半導体装置の構造を図１０１に示す。主電極層の角部の領域に応力緩衝用突出部がある点以外は、実施の形態３における構造（図１９参照）と同様である。
【０１８２】
（作用・効果）
このような本実施の形態によれば、図１０１に示すように、主電極層１０１の角部に応力緩衝用突出部４２０が設けられている。そのため、ワイヤボンディングなどによる外部端子との接続時に上側電極層２０１に荷重または衝撃力が加わっても、特に、応力集中の起こりやすい主電極層１０１の角部において、応力緩衝用突出部４２０が微小な弾性変形をして応力（衝撃力）を緩衝する作用を及ぼすため、この部分の層間絶縁膜には小さな応力（衝撃力）しか加わらない。したがって、主電極層１０１の角部の層間膜クラックを防止することができる。
【０１８３】
なお、図１０１では、主電極層１０１の角部に四角形の応力緩衝用突出部４２０を設けたが、他の形状の応力緩衝用突出部でも同様の効果を奏する。また、それらを複数個組合せて設けてもよい。
【０１８４】
たとえば、図１０２〜図１０４に示すように、主電極層１０１の角部に置く応力緩衝用突出部４２０としては、円や楕円の一部や多角形の一部などの他の形状とすることが可能である。また、図１０５に示すように、主電極層１０１の角部に複数の応力緩衝用突出部４２１，４１２を組合せて配置してもよい。また、より高い応力緩衝効果を持たせるために、図１０６に示すように、応力緩衝用突出部４２０上の保護絶縁膜２０２，２０３を除去した構造としてもよい。さらに、図１０７に示すように主電極層１０１の角部や上側電極層２０１の角部の両方に応力緩衝用突出部４２０，４３０を設けて、かつ、応力緩衝用突出部の上部の保護絶縁膜１０２，１０３を除去するなど、複数の対応策を組合せて実施してもよい。
【０１８５】
（実施の形態１４）
（構成）
さらに、パッド電極の少なくとも一部が埋込金属配線層で構成され、パッド電極が下側電極層と主電極層とを接続孔を介して重ねた構造を含み、下側電極層の角部の領域に応力緩衝用突出部を設けても同様の効果を奏する。このような本実施の形態における半導体装置の構造を図１０８に示す。下側電極層の角部の領域に応力緩衝用突出部がある以外は、実施の形態４における構造（図２７参照）と同様である。
【０１８６】
（作用・効果）
このような本発明によれば、図１０８に示すように、下側電極層２５０の角部に応力緩衝用突出部４４０が設けられている。
【０１８７】
そのため、ワイヤボンディングなどによる外部端子との接続時に主電極層１０１に荷重または衝撃力が加わっても、特に、応力集中の起こりやすい下側電極層２５０の角部において、応力緩衝用突出部４４０が微小な弾性変形をして応力（衝撃力）を緩衝する作用を及ぼすため、この部分の層間絶縁膜には小さな応力（衝撃力）しか加わらない。したがって、下側電極層２５０の角部の層間膜クラックを防止することができる。
【０１８８】
なお、図１０８では、下側電極層２５０の角部に四角形の応力緩衝用突出部４４０を設けたが、他の形状の応力緩衝用突出部でも同様の効果を奏する。また、それらを複数個組合せて設けてもよい。
【０１８９】
たとえば、図１０９〜図１１１に示すように、下側電極層２５０の角部に置く応力緩衝用突出部４４０としては、円や楕円の一部や多角形の一部などの他の形状とすることが可能である。また、図１１２に示すように、下側電極層２５０の角部に複数の応力緩衝用突出部４４１，４４２を組合せて配置してもよい。また、より高い応力緩衝効果を持たせるために、図１１３のように、下側電極層の角部の応力緩衝用突出部４４０、接続孔２５１の角部の応力緩衝用突出部４４３を重ねて、これらの上部の保護絶縁膜１０２，１０３を除去した構造としてもよい。
【０１９０】
さらに、図１１４に示したもののように、下側電極層２５０の角部、接続孔２５１の角部、主電極層１０１の角部のすべてに応力緩衝用突出部４４０，４４３，４００を設けて、かつ、応力緩衝用突出部の上部の保護絶縁膜１０２，１０３を除去するなど、複数の対応策を組合せて実施してもよい。
【０１９１】
（実施の形態１５）
さらに、パッド電極の少なくとも一部が埋込金属配線層で構成され、パッド電極が下側電極層と主電極層とを接続孔を介して重ねた構造を含み、下側電極層の厚みが下向きに部分的に厚くなった下側突出部を有し、下側突出部の角部の領域に応力緩衝用突出部を設けても同様の効果を奏する。このような本実施の形態における半導体装置の構造を図１１５に示す。
【０１９２】
下側突出部の角部の領域に応力緩衝用突出部がある点以外は、実施の形態５に示した構造（図３６参照）と同様である。
【０１９３】
（作用・効果）
このような本実施の形態によれば、図１１５に示すように、下側電極層の下側突出部２４０の角部に応力緩衝用突出部４５０が設けられている。
【０１９４】
そのため、ワイヤボンディングなどによる外部端子との接続時に主電極層１０１に荷重または衝撃力が加わっても、特に、応力集中の起こりやすい下側突出部２４０の角部において、応力緩衝用突出部４５０が微小な弾性変形をして応力（衝撃力）を緩衝する作用を及ぼすため、この部分の層間絶縁膜には小さな応力（衝撃力）しか加わらない。したがって、下側突出部２４０の角部の層間絶縁膜にクラックが生じるのを防止することができる。
【０１９５】
なお、図１１５では、下側突出部２４０の角部に四角形の応力緩衝用突出部４５０を設けたが、他の形状の応力緩衝用突出部でも同様の効果を奏する。また、それらを複数個組合せて設けてもよい。
【０１９６】
たとえば、図１１６〜図１１８に示すように、下側突出部２４０の角部に置く応力緩衝用突出部４５０としては、円や楕円の一部や多角形の一部などの他のパターンなどを用いることが可能である。
【０１９７】
また、図１１９に示すように、下側突出部２４０の角部に複数の応力緩衝用突出部４５１，４５２を組合せて配置してもよい。また、より高い応力緩衝効果を持たせるために、図１２０に示すように、下側突出部２４０の角部の応力緩衝用突出部４５０、下側電極層２５０の角部の応力緩衝用突出部４５３、接続孔２５１の角部の応力緩衝用突出部４５４を重ねて、これらの上部の保護絶縁膜１０２，１０３を除去した構造としてもよい。
【０１９８】
さらに、図１２１に示すように、下側突出部２４０の角部、下側電極層２５０の角部、接続孔２５１の角部、主電極層１０１の角部のすべてに応力緩衝用突出部４５０，４５３，４５４，４００を設けて、かつ、応力緩衝用突出部の上部の保護絶縁膜１０２，１０３を除去するなど、複数の対応策を組合せて実施してもよい。
【０１９９】
なお、今回開示した上記実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではない。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を含むものである。
【符号の説明】
【０２００】
１ 半導体基板、２ 素子分離絶縁膜、３ ゲート絶縁膜、４ ゲート電極、５ 不純物拡散層、６ ＭＯＳトランジスタ、７ 下地絶縁膜、８ コンタクトホール、９ 第１の配線溝、１０ 第１の金属（Ｗ）配線層、１１，２３０ 第１の層間絶縁膜、１２ 第１のビアホール、１３ 第２の配線溝、１４ 第２の金属（Ｃｕ）配線層、１４ａ，１８ａ，６１ａ，１００ａ 下敷膜、１４ｂ，１８ｂ，１００ｂ 銅シード膜、１４ｃ，１８ｃ，１００ｃ 銅めっき膜、１５ 第２の層間絶縁膜、１５ａ，１５ｃ，２０ａ，１０２ａ，２０２ａ シリコン窒化膜、１５ｂ，１５ｄ，２０ｂ，１０２ｂ，２０２ｂ 絶縁膜、１６ 第２のビアホール、１７ 第３の配線溝、１８，１００ 第３の金属（Ｃｕ）配線層、１９，６１，１０１ パッド電極（主電極層）、２０，１０２，２０２ 保護絶縁膜、２１，１０３，２０３ バッファコート膜、２２，１０４，２０４ パッド電極開口部、２５ モールド樹脂、６０ 層間絶縁膜、６５ ワイヤ、６６，６７，１０６，１０７ 荷重または衝撃力、６８ 角部、６９ クラック、１５０，２４０ 下側突出部、２００ 第４の金属（Ａｌ）配線層、２００ａ 下敷膜、２００ｂ アルミニウム合金膜、２００ｃ 反射防止膜、２０１ 上側電極層、２５０ 下側電極層、２５１ 接続孔、３００，３１０，３２０，３３０，３４０ 応力緩衝用金属（Ｃｕ）層、３０１，３１１，３２１，３３１，３４１ 応力緩衝用絶縁壁、４００，４０１，４０２，４１０，４２０，４３０，４４０，４５０ 応力緩衝用突出部。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
平面形状が、略円形、略楕円形、少なくとも１つの内角が９０°より大きい略多角形、および、少なくとも１つの角部に面取りや丸みをつけた略多角形、ならびに、これらの少なくとも一部分を含む形状の組合せからなる群から選ばれた平面形状となるような凹部を形成する凹部形成工程と、
前記凹部の内面に少なくとも一部を被覆する下敷膜を形成する下敷膜形成工程と、
絶縁膜で覆われた前記凹部に導電性の電極材質を埋め込むパッド部形成工程とを含み、
前記凹部形成工程は、第１の凹部を形成する工程と、前記第１の凹部の一部分においてさらに深く凹む第２の凹部を形成する工程とを含む、半導体装置の製造方法。
【請求項２】
平面形状が、略円形、略楕円形、少なくとも１つの内角が９０°より大きい略多角形、および、少なくとも１つの角部に面取りや丸みをつけた略多角形、ならびに、これらの少なくとも一部分を含む形状の組合せからなる群から選ばれた平面形状となるような凹部を形成する凹部形成工程と、
前記凹部の内面に少なくとも一部を被覆する下敷膜を形成する下敷膜形成工程と、
絶縁膜で覆われた前記凹部に導電性の電極材質を埋め込むパッド部形成工程とを含み、
前記凹部形成工程は、パッド部本体となる凹部本体とその角部領域に応力緩衝用絶縁壁を形成するための絶縁壁凹部とを形成する工程を含む、半導体装置の製造方法。
【請求項３】
平面形状が、略円形、略楕円形、少なくとも１つの内角が９０°より大きい略多角形、および、少なくとも１つの角部に面取りや丸みをつけた略多角形、ならびに、これらの少なくとも一部分を含む形状の組合せからなる群から選ばれた平面形状となるような凹部を形成する凹部形成工程と、
前記凹部の内面に少なくとも一部を被覆する下敷膜を形成する下敷膜形成工程と、
絶縁膜で覆われた前記凹部に導電性の電極材質を埋め込むパッド部形成工程とを含み、
前記凹部形成工程は、パッド部本体となる凹部本体とその角部領域に突出した応力緩衝用突出部を形成するための緩衝用凹部とを形成する工程を含む、半導体装置の製造方法。
【請求項４】
半導体基板と、
前記半導体基板上に配置され、トランジスタと第一層間絶縁膜とを有する第一層と、
前記第一層上に配置され、配線と第二層間絶縁膜とを有する第二層と、
前記第二層上に配置され、第一溝を有する第三層間絶縁膜と前記第一溝の側面および底面上に形成された下敷膜と前記第一溝内の前記下敷膜上に形成された銅を含有する第一金属部とを有する第三層と、
前記第三層上に配置され、保護膜を有する第四層とを備え、
前記第一金属部上の前記保護膜には開口部が形成されており、
前記下敷膜は前記第一金属部よりも硬く、
前記第一金属部の平面形状は、略円形、略楕円形、少なくとも１つの内角が９０°より大きい略多角形、および、少なくとも１つの角部に面取りや丸みをつけた略多角形の組合せからなる群から選ばれた平面形状であり、
前記開口部を通して前記第一金属部にワイヤまたはバンプ電極が接続されている、半導体装置。
【請求項５】
前記ワイヤまたは前記バンプ電極は、アルミニウムを含有する第二金属部を介して前記第一金属部に接続され、
前記第二金属部は前記第一金属部の上でかつ、前記保護膜の前記開口部の下に設けられ、
前記第二金属部の平面形状は、略円形、略楕円形、少なくとも１つの内角が９０°より大きい略多角形、および、少なくとも１つの角部に面取りや丸みをつけた略多角形の組合せからなる群から選ばれた平面形状である、請求項４に記載の半導体装置。
【請求項６】
半導体基板と、
前記半導体基板上に配置され、トランジスタと第一層間絶縁膜とを有する第一層と、
前記第一層上に配置され、配線と第二層間絶縁膜とを有する第二層と、
前記第二層上に配置され、第一溝を有する第三層間絶縁膜と前記第一溝の側面および底面上に形成された第一金属膜と前記第一溝内の前記第一金属膜上に形成された銅を含有する第一金属部とを有する第三層と、
前記第三層上に配置され、保護膜を有する第四層とを備え、
前記第一金属部上の前記保護膜には開口部が形成されており、
前記第一金属膜は、タンタルまたはチタンを含有し、
前記第一金属部の平面形状は、略円形、略楕円形、少なくとも１つの内角が９０°より大きい略多角形、および、少なくとも１つの角部に面取りや丸みをつけた略多角形の組合せからなる群から選ばれた平面形状であり、
前記開口部を通して前記第一金属部にワイヤまたはバンプ電極が接続されている、半導体装置。
【請求項７】
前記第一金属膜は窒素を含有し、
前記ワイヤまたは前記バンプ電極は、アルミニウムを含有する第二金属部を介して前記第一金属部に接続され、
前記第二金属部は前記第一金属部の上でかつ、前記保護膜の前記開口部の下に設けられ、
前記第二金属部の平面形状は、略円形、略楕円形、少なくとも１つの内角が９０°より大きい略多角形、および、少なくとも１つの角部に面取りや丸みをつけた略多角形の組合せからなる群から選ばれた平面形状である、請求項６に記載の半導体装置。
【請求項８】
半導体基板を準備する工程と、
前記半導体基板上にトランジスタと第一層間絶縁膜とを形成することによって第一層を形成する工程と、
前記第一層上に配線と第二層間絶縁膜とを形成することによって第二層を形成する工程と、
前記第二層上に第三層間絶縁膜を形成する工程と、
前記第三層間絶縁膜に第一溝を形成する工程と、
前記第一溝の側面および底面ならびに前記第三層間絶縁膜の上面に下敷膜を形成する工程と、
前記第一溝内の前記下敷膜上および前記第三層間絶縁膜の上面の前記下敷膜上に銅めっき膜を形成する工程と、
化学機械研磨法で前記第三層間絶縁膜上の前記下敷膜および前記銅めっき膜を取り除いて前記第一溝内に第一金属部を設けることにより、前記第三層間絶縁膜、前記下敷膜、および前記第一金属部で構成される第三層を形成する工程と、
前記第三層上に保護膜を形成する工程と、
前記第一金属部上の前記保護膜に開口部を設けることにより、前記開口部を有する前記保護膜で構成される第四層を形成する工程と、
前記開口部を通して前記第一金属部にワイヤまたはバンプ電極を接続する工程とを含み、
前記第一溝の平面形状は、略円形、略楕円形、少なくとも１つの内角が９０°より大きい略多角形、および、少なくとも１つの角部に面取りや丸みをつけた略多角形の組合せからなる群から選ばれた平面形状である、半導体装置の製造方法。
【請求項９】
前記第三層を形成する工程と前記保護膜を形成する工程との間に、
前記第三層上にアルミニウム膜を堆積する工程と、
前記アルミニウム膜をエッチングして前記第一金属部上に第二金属部を形成する工程とをさらに含み、
前記ワイヤまたはバンプ電極を接続する工程においては、前記ワイヤまたは前記バンプ電極は、前記第二金属部を介して前記第一金属部に接続され、
前記第二金属部の平面形状は、略円形、略楕円形、少なくとも１つの内角が９０°より大きい略多角形、および、少なくとも１つの角部に面取りや丸みをつけた略多角形の組合せからなる群から選ばれた平面形状である、請求項８に記載の半導体装置の製造方法。
【請求項１０】
半導体基板を準備する工程と、
前記半導体基板上にトランジスタと第一層間絶縁膜とを形成することによって第一層を形成する工程と、
前記第一層上に配線と第二層間絶縁膜とを形成することによって第二層を形成する工程と、
前記第二層上に第三層間絶縁膜を形成する工程と、
前記第三層間絶縁膜に第一溝を形成する工程と、
前記第一溝の側面および底面ならびに前記第三層間絶縁膜の上面に、タンタルまたはチタンを含有する第一金属膜を形成する工程と、
前記第一溝内の前記第一金属膜上および前記第三層間絶縁膜の上面の前記第一金属膜上に銅めっき膜を形成する工程と、
化学機械研磨法で前記第三層間絶縁膜上の前記第一金属膜および前記銅めっき膜を取り除いて前記第一溝内に第一金属部を設けることにより、前記第三層間絶縁膜、前記第一金属膜、および前記第一金属部で構成される第三層を形成する工程と、
前記第三層上に保護膜を形成する工程と、
前記第一金属部上の前記保護膜に開口部を設けることにより、前記開口部を有する前記保護膜で構成される第四層を形成する工程と、
前記開口部を通して前記第一金属部にワイヤまたはバンプ電極を接続する工程とを含み、
前記第一溝の平面形状は、略円形、略楕円形、少なくとも１つの内角が９０°より大きい略多角形、および、少なくとも１つの角部に面取りや丸みをつけた略多角形の組合せからなる群から選ばれた平面形状である、半導体装置の製造方法。
【請求項１１】
前記第三層を形成する工程と前記保護膜を形成する工程との間に、
前記第三層上にアルミニウム膜を堆積する工程と、
前記アルミニウム膜をエッチングして前記第一金属部上に第二金属部を形成する工程とをさらに含み、
前記第一金属部は窒素を含有し、
前記ワイヤまたはバンプ電極を接続する工程においては、前記ワイヤまたは前記バンプ電極は、前記第二金属部を介して前記第一金属部に接続され、
前記第二金属部の平面形状は、略円形、略楕円形、少なくとも１つの内角が９０°より大きい略多角形、および、少なくとも１つの角部に面取りや丸みをつけた略多角形の組合せからなる群から選ばれた平面形状である、請求項１０に記載の半導体装置の製造方法。
【請求項１】
平面形状が、略円形、略楕円形、少なくとも１つの内角が９０°より大きい略多角形、および、少なくとも１つの角部に面取りや丸みをつけた略多角形、ならびに、これらの少なくとも一部分を含む形状の組合せからなる群から選ばれた平面形状となるような凹部を形成する凹部形成工程と、
前記凹部の内面に少なくとも一部を被覆する下敷膜を形成する下敷膜形成工程と、
絶縁膜で覆われた前記凹部に導電性の電極材質を埋め込むパッド部形成工程とを含み、
前記凹部形成工程は、第１の凹部を形成する工程と、前記第１の凹部の一部分においてさらに深く凹む第２の凹部を形成する工程とを含む、半導体装置の製造方法。
【請求項２】
平面形状が、略円形、略楕円形、少なくとも１つの内角が９０°より大きい略多角形、および、少なくとも１つの角部に面取りや丸みをつけた略多角形、ならびに、これらの少なくとも一部分を含む形状の組合せからなる群から選ばれた平面形状となるような凹部を形成する凹部形成工程と、
前記凹部の内面に少なくとも一部を被覆する下敷膜を形成する下敷膜形成工程と、
絶縁膜で覆われた前記凹部に導電性の電極材質を埋め込むパッド部形成工程とを含み、
前記凹部形成工程は、パッド部本体となる凹部本体とその角部領域に応力緩衝用絶縁壁を形成するための絶縁壁凹部とを形成する工程を含む、半導体装置の製造方法。
【請求項３】
平面形状が、略円形、略楕円形、少なくとも１つの内角が９０°より大きい略多角形、および、少なくとも１つの角部に面取りや丸みをつけた略多角形、ならびに、これらの少なくとも一部分を含む形状の組合せからなる群から選ばれた平面形状となるような凹部を形成する凹部形成工程と、
前記凹部の内面に少なくとも一部を被覆する下敷膜を形成する下敷膜形成工程と、
絶縁膜で覆われた前記凹部に導電性の電極材質を埋め込むパッド部形成工程とを含み、
前記凹部形成工程は、パッド部本体となる凹部本体とその角部領域に突出した応力緩衝用突出部を形成するための緩衝用凹部とを形成する工程を含む、半導体装置の製造方法。
【請求項４】
半導体基板と、
前記半導体基板上に配置され、トランジスタと第一層間絶縁膜とを有する第一層と、
前記第一層上に配置され、配線と第二層間絶縁膜とを有する第二層と、
前記第二層上に配置され、第一溝を有する第三層間絶縁膜と前記第一溝の側面および底面上に形成された下敷膜と前記第一溝内の前記下敷膜上に形成された銅を含有する第一金属部とを有する第三層と、
前記第三層上に配置され、保護膜を有する第四層とを備え、
前記第一金属部上の前記保護膜には開口部が形成されており、
前記下敷膜は前記第一金属部よりも硬く、
前記第一金属部の平面形状は、略円形、略楕円形、少なくとも１つの内角が９０°より大きい略多角形、および、少なくとも１つの角部に面取りや丸みをつけた略多角形の組合せからなる群から選ばれた平面形状であり、
前記開口部を通して前記第一金属部にワイヤまたはバンプ電極が接続されている、半導体装置。
【請求項５】
前記ワイヤまたは前記バンプ電極は、アルミニウムを含有する第二金属部を介して前記第一金属部に接続され、
前記第二金属部は前記第一金属部の上でかつ、前記保護膜の前記開口部の下に設けられ、
前記第二金属部の平面形状は、略円形、略楕円形、少なくとも１つの内角が９０°より大きい略多角形、および、少なくとも１つの角部に面取りや丸みをつけた略多角形の組合せからなる群から選ばれた平面形状である、請求項４に記載の半導体装置。
【請求項６】
半導体基板と、
前記半導体基板上に配置され、トランジスタと第一層間絶縁膜とを有する第一層と、
前記第一層上に配置され、配線と第二層間絶縁膜とを有する第二層と、
前記第二層上に配置され、第一溝を有する第三層間絶縁膜と前記第一溝の側面および底面上に形成された第一金属膜と前記第一溝内の前記第一金属膜上に形成された銅を含有する第一金属部とを有する第三層と、
前記第三層上に配置され、保護膜を有する第四層とを備え、
前記第一金属部上の前記保護膜には開口部が形成されており、
前記第一金属膜は、タンタルまたはチタンを含有し、
前記第一金属部の平面形状は、略円形、略楕円形、少なくとも１つの内角が９０°より大きい略多角形、および、少なくとも１つの角部に面取りや丸みをつけた略多角形の組合せからなる群から選ばれた平面形状であり、
前記開口部を通して前記第一金属部にワイヤまたはバンプ電極が接続されている、半導体装置。
【請求項７】
前記第一金属膜は窒素を含有し、
前記ワイヤまたは前記バンプ電極は、アルミニウムを含有する第二金属部を介して前記第一金属部に接続され、
前記第二金属部は前記第一金属部の上でかつ、前記保護膜の前記開口部の下に設けられ、
前記第二金属部の平面形状は、略円形、略楕円形、少なくとも１つの内角が９０°より大きい略多角形、および、少なくとも１つの角部に面取りや丸みをつけた略多角形の組合せからなる群から選ばれた平面形状である、請求項６に記載の半導体装置。
【請求項８】
半導体基板を準備する工程と、
前記半導体基板上にトランジスタと第一層間絶縁膜とを形成することによって第一層を形成する工程と、
前記第一層上に配線と第二層間絶縁膜とを形成することによって第二層を形成する工程と、
前記第二層上に第三層間絶縁膜を形成する工程と、
前記第三層間絶縁膜に第一溝を形成する工程と、
前記第一溝の側面および底面ならびに前記第三層間絶縁膜の上面に下敷膜を形成する工程と、
前記第一溝内の前記下敷膜上および前記第三層間絶縁膜の上面の前記下敷膜上に銅めっき膜を形成する工程と、
化学機械研磨法で前記第三層間絶縁膜上の前記下敷膜および前記銅めっき膜を取り除いて前記第一溝内に第一金属部を設けることにより、前記第三層間絶縁膜、前記下敷膜、および前記第一金属部で構成される第三層を形成する工程と、
前記第三層上に保護膜を形成する工程と、
前記第一金属部上の前記保護膜に開口部を設けることにより、前記開口部を有する前記保護膜で構成される第四層を形成する工程と、
前記開口部を通して前記第一金属部にワイヤまたはバンプ電極を接続する工程とを含み、
前記第一溝の平面形状は、略円形、略楕円形、少なくとも１つの内角が９０°より大きい略多角形、および、少なくとも１つの角部に面取りや丸みをつけた略多角形の組合せからなる群から選ばれた平面形状である、半導体装置の製造方法。
【請求項９】
前記第三層を形成する工程と前記保護膜を形成する工程との間に、
前記第三層上にアルミニウム膜を堆積する工程と、
前記アルミニウム膜をエッチングして前記第一金属部上に第二金属部を形成する工程とをさらに含み、
前記ワイヤまたはバンプ電極を接続する工程においては、前記ワイヤまたは前記バンプ電極は、前記第二金属部を介して前記第一金属部に接続され、
前記第二金属部の平面形状は、略円形、略楕円形、少なくとも１つの内角が９０°より大きい略多角形、および、少なくとも１つの角部に面取りや丸みをつけた略多角形の組合せからなる群から選ばれた平面形状である、請求項８に記載の半導体装置の製造方法。
【請求項１０】
半導体基板を準備する工程と、
前記半導体基板上にトランジスタと第一層間絶縁膜とを形成することによって第一層を形成する工程と、
前記第一層上に配線と第二層間絶縁膜とを形成することによって第二層を形成する工程と、
前記第二層上に第三層間絶縁膜を形成する工程と、
前記第三層間絶縁膜に第一溝を形成する工程と、
前記第一溝の側面および底面ならびに前記第三層間絶縁膜の上面に、タンタルまたはチタンを含有する第一金属膜を形成する工程と、
前記第一溝内の前記第一金属膜上および前記第三層間絶縁膜の上面の前記第一金属膜上に銅めっき膜を形成する工程と、
化学機械研磨法で前記第三層間絶縁膜上の前記第一金属膜および前記銅めっき膜を取り除いて前記第一溝内に第一金属部を設けることにより、前記第三層間絶縁膜、前記第一金属膜、および前記第一金属部で構成される第三層を形成する工程と、
前記第三層上に保護膜を形成する工程と、
前記第一金属部上の前記保護膜に開口部を設けることにより、前記開口部を有する前記保護膜で構成される第四層を形成する工程と、
前記開口部を通して前記第一金属部にワイヤまたはバンプ電極を接続する工程とを含み、
前記第一溝の平面形状は、略円形、略楕円形、少なくとも１つの内角が９０°より大きい略多角形、および、少なくとも１つの角部に面取りや丸みをつけた略多角形の組合せからなる群から選ばれた平面形状である、半導体装置の製造方法。
【請求項１１】
前記第三層を形成する工程と前記保護膜を形成する工程との間に、
前記第三層上にアルミニウム膜を堆積する工程と、
前記アルミニウム膜をエッチングして前記第一金属部上に第二金属部を形成する工程とをさらに含み、
前記第一金属部は窒素を含有し、
前記ワイヤまたはバンプ電極を接続する工程においては、前記ワイヤまたは前記バンプ電極は、前記第二金属部を介して前記第一金属部に接続され、
前記第二金属部の平面形状は、略円形、略楕円形、少なくとも１つの内角が９０°より大きい略多角形、および、少なくとも１つの角部に面取りや丸みをつけた略多角形の組合せからなる群から選ばれた平面形状である、請求項１０に記載の半導体装置の製造方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図１８】
【図１９】
【図２０】
【図２１】
【図２２】
【図２３】
【図２４】
【図２５】
【図２６】
【図２７】
【図２８】
【図２９】
【図３０】
【図３１】
【図３２】
【図３３】
【図３４】
【図３５】
【図３６】
【図３７】
【図３８】
【図３９】
【図４０】
【図４１】
【図４２】
【図４３】
【図４４】
【図４５】
【図４６】
【図４７】
【図４８】
【図４９】
【図５０】
【図５１】
【図５２】
【図５３】
【図５４】
【図５５】
【図５６】
【図５７】
【図５８】
【図５９】
【図６０】
【図６１】
【図６２】
【図６３】
【図６４】
【図６５】
【図６６】
【図６７】
【図６８】
【図６９】
【図７０】
【図７１】
【図７２】
【図７３】
【図７４】
【図７５】
【図７６】
【図７７】
【図７８】
【図７９】
【図８０】
【図８１】
【図８２】
【図８３】
【図８４】
【図８５】
【図８６】
【図８７】
【図８８】
【図８９】
【図９０】
【図９１】
【図９２】
【図９３】
【図９４】
【図９５】
【図９６】
【図９７】
【図９８】
【図９９】
【図１００】
【図１０１】
【図１０２】
【図１０３】
【図１０４】
【図１０５】
【図１０６】
【図１０７】
【図１０８】
【図１０９】
【図１１０】
【図１１１】
【図１１２】
【図１１３】
【図１１４】
【図１１５】
【図１１６】
【図１１７】
【図１１８】
【図１１９】
【図１２０】
【図１２１】
【図１２２】
【図１２３】
【図１２４】
【図１２５】
【図１２６】
【図１２７】
【図１２８】
【図１２９】
【図１３０】
【図１３１】
【図１３２】
【図１３３】
【図１３４】
【図１３５】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図１８】
【図１９】
【図２０】
【図２１】
【図２２】
【図２３】
【図２４】
【図２５】
【図２６】
【図２７】
【図２８】
【図２９】
【図３０】
【図３１】
【図３２】
【図３３】
【図３４】
【図３５】
【図３６】
【図３７】
【図３８】
【図３９】
【図４０】
【図４１】
【図４２】
【図４３】
【図４４】
【図４５】
【図４６】
【図４７】
【図４８】
【図４９】
【図５０】
【図５１】
【図５２】
【図５３】
【図５４】
【図５５】
【図５６】
【図５７】
【図５８】
【図５９】
【図６０】
【図６１】
【図６２】
【図６３】
【図６４】
【図６５】
【図６６】
【図６７】
【図６８】
【図６９】
【図７０】
【図７１】
【図７２】
【図７３】
【図７４】
【図７５】
【図７６】
【図７７】
【図７８】
【図７９】
【図８０】
【図８１】
【図８２】
【図８３】
【図８４】
【図８５】
【図８６】
【図８７】
【図８８】
【図８９】
【図９０】
【図９１】
【図９２】
【図９３】
【図９４】
【図９５】
【図９６】
【図９７】
【図９８】
【図９９】
【図１００】
【図１０１】
【図１０２】
【図１０３】
【図１０４】
【図１０５】
【図１０６】
【図１０７】
【図１０８】
【図１０９】
【図１１０】
【図１１１】
【図１１２】
【図１１３】
【図１１４】
【図１１５】
【図１１６】
【図１１７】
【図１１８】
【図１１９】
【図１２０】
【図１２１】
【図１２２】
【図１２３】
【図１２４】
【図１２５】
【図１２６】
【図１２７】
【図１２８】
【図１２９】
【図１３０】
【図１３１】
【図１３２】
【図１３３】
【図１３４】
【図１３５】
【公開番号】特開２０１１−２３８９５１（Ｐ２０１１−２３８９５１Ａ）
【公開日】平成２３年１１月２４日（２０１１．１１．２４）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−１５１９６８（Ｐ２０１１−１５１９６８）
【出願日】平成２３年７月８日（２０１１．７．８）
【分割の表示】特願２０００−１７０３３２（Ｐ２０００−１７０３３２）の分割
【原出願日】平成１２年６月７日（２０００．６．７）
【出願人】（３０２０６２９３１）ルネサスエレクトロニクス株式会社 (8,021)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２３年１１月２４日（２０１１．１１．２４）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年７月８日（２０１１．７．８）
【分割の表示】特願２０００−１７０３３２（Ｐ２０００−１７０３３２）の分割
【原出願日】平成１２年６月７日（２０００．６．７）
【出願人】（３０２０６２９３１）ルネサスエレクトロニクス株式会社 (8,021)
【Ｆターム（参考）】
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