半導体装置及びその製造方法
【課題】工数を増加させることなく、探針が滑り難く、脱落しない電極パッドを有する半導体装置及びその製造方法を提供する。
【解決手段】パッド接続領域１０１ａは、半導体集積回路に関係して設けられた所定の金属配線層１０１における一部のパターンである。パッド接続領域１０１ａ上に層間絶縁膜１２による島状パターン１２ｉが設けられている。島状パターン１２ｉの側部に導電部材、ここでは配線間の接続部材１３が配されている。接続部材１３は、層間絶縁膜１２を貫通するビア接続部材を利用したものである。島状パターン１２ｉとその側部の接続部材１３によってパッド接続領域１０１ａ上に凸形状ＰＲＪが形成されている。凸形状ＰＲＪを覆うようにパッド接続領域１０１ａ上に次層の金属配線層１０２が形成され、凸形状ＰＲＪが反映された表面を現出した電極パッドＰＡＤが形成されている。
【解決手段】パッド接続領域１０１ａは、半導体集積回路に関係して設けられた所定の金属配線層１０１における一部のパターンである。パッド接続領域１０１ａ上に層間絶縁膜１２による島状パターン１２ｉが設けられている。島状パターン１２ｉの側部に導電部材、ここでは配線間の接続部材１３が配されている。接続部材１３は、層間絶縁膜１２を貫通するビア接続部材を利用したものである。島状パターン１２ｉとその側部の接続部材１３によってパッド接続領域１０１ａ上に凸形状ＰＲＪが形成されている。凸形状ＰＲＪを覆うようにパッド接続領域１０１ａ上に次層の金属配線層１０２が形成され、凸形状ＰＲＪが反映された表面を現出した電極パッドＰＡＤが形成されている。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ウェハ状態におけるＬＳＩの電気的特性等の試験において、プローブカードの探針を接触させるための電極パッドを有する半導体装置及びその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
半導体装置における電極パッドは、外部接続用として、ボンディングワイヤやバンプ等が接続される。また、電極パッドは、ウェハ状態にてチップ領域各々の電気的特性試験を行うため、プローブカードの探針が接触される。探針は、プローブピン、ニードルまたはカンチレバーとも呼ばれる。探針は、電極パッドに対して適当な圧力をかけ、たわみとスライドを伴ってコンタクトを取っている。探針は、スライド量が大きいと、電極パッドから脱落する恐れがあり、安定した電気的測定が困難になる。
【０００３】
従来、探針（測定針）が立てられるパッドを凹形状とする構成が開示されている（例えば、特許文献1参照）。これにより、測定針の位置ずれを防止すると共に、接触面積を増やし、微小電流の測定を可能とする。
【特許文献１】特開平９−２６０４４４号公報（第２頁、図１、図２）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、従来の凹部形状のパッドは、凹部形状に探針（測定針）が滑り込まずに、外れた場合、探針はパッドから脱落する危険性が高い。また、パッドに凹部形状を現出するために、パッドの下地（端子部）を凹形状にエッチング加工する必要がある。工数が増えることは、製造コストの増加を招く。
【０００５】
本発明は、上記のような事情を考慮してなされたもので、工数を増加させることなく、探針が滑り難く、脱落しない電極パッドを有する半導体装置及びその製造方法を提供しようとするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明に係る半導体装置は、半導体集積回路に関係して設けられた第１金属配線層でなる接続領域と、前記第１金属配線層上の層間絶縁膜であって前記接続領域上に配された前記層間絶縁膜の島状パターン及びその側部の導電部材でなる凸形状と、前記凸形状を覆うように前記接続領域上に第２金属配線層が形成され、前記凸形状が反映された表面を現出した電極パッドと、
を含む。
【０００７】
上記本発明に係る半導体装置によれば、凸形状は、層間絶縁膜の島状パターン及びその側部の導電部材でなる。導電部材は島状パターンの段差を緩和する。電極パッドはカバレッジが良好となりつつ、凸形状を反映させる。電極パッドに接触させる探針は、凸形状により、滑りが止まり、脱落が防げる。
【０００８】
上記本発明に係る半導体装置において、次のいずれかの特徴を有する。
前記導電部材は、前記接続領域以外では前記第１金属配線層と前記第２金属配線層のビア接続部を構成する。通常の工程と共に凸形状の構成が得られる。
また、前記凸形状は、複数設けられている。探針の滑り止め率の向上が図れる。
また、前記電極パッドは、少なくとも半導体ウェハ状態のスクライブ領域に設けられている。スクライブＴＥＧと呼ばれる検査用の電極パッドに有効利用できる。
また、前記電極パッド周辺に保護膜が形成されており、前記電極パッド周辺は前記保護膜の開口段差及び前記層間絶縁膜の開口段差による二重段差になっている。探針が凸形状から外れたとしても滑り止めに寄与する。
【０００９】
本発明に係る半導体装置は、半導体集積回路を構成する金属配線層が層間絶縁膜を介して第ｎ層配線層（ｎは３以上の自然数）で構成される半導体装置において、前記金属配線層のうち、第ｎ−２層配線層の一部でなる第１接続領域と、前記金属配線層のうち、第ｎ−１層配線層の一部でなる前記第１接続領域上方の第２接続領域と、前記第ｎ−１層配線層と前記第ｎ−２層配線層間の接続部材の一部であって前記第１接続領域と前記第２接続領域を接続する第１の接続部材と、前記第２接続領域上に形成された、前記層間絶縁膜による島状パターン及び前記第ｎ−１層配線層と前記第ｎ層配線層間の接続部材の一部であって前記島状パターンの少なくとも側部に形成された第２の接続部材からなる凸形状と、前記金属配線層のうち、前記第ｎ層配線層の一部であって前記第２接続領域上に前記凸形状を覆うように形成され、前記凸形状が反映された表面を現出した電極パッドと、前記電極パッド周辺の保護膜と、を含む。
【００１０】
上記本発明に係る半導体装置によれば、第１接続領域、第２接続領域、電極パッドは、それぞれ第ｎ−２層配線層、第ｎ−１層配線層、第ｎ層配線層の３層を用いて構成されている。凸形状は、第ｎ−１層配線層／第ｎ層配線層の層間絶縁膜で構成される島状パターン及び第２の接続部材が島状パターンの側部に配されて実現される。このような凸形状は、自己整合的に段差の緩和に寄与する構成となる。電極パッドはカバレッジが良好となりつつ、凸形状を反映させる。電極パッドに接触させる探針は、凸形状により、滑りが止まり、脱落が防げる。
【００１１】
上記本発明に係る半導体装置において、次のいずれかの特徴を有する。
前記第１の接続部材、及び前記凸形状は、複数設けられている。電極パッド部の安定性、探針の滑り止め率の向上が図れる。
また、前記電極パッド周辺は前記保護膜の開口段差及び前記層間絶縁膜の開口段差による二重段差になっている。探針が凸形状から外れたとしても滑り止めに寄与する。
また、前記第２の接続部材は、前記島状パターン間の前記第２接続領域上にも延在している。自己整合的な構造であるため、考えられる構成であり、電極パッドのカバレッジ向上に寄与する。
【００１２】
本発明に係る半導体装置の製造方法は、半導体集積回路を構成する金属配線層が第ｎ層配線層（ｎは３以上の自然数）でなる半導体装置の製造方法において、前記金属配線層のうち、第ｎ−１層配線層の一部で接続領域を形成する工程と、前記第ｎ−１層配線層上に層間絶縁膜を形成する工程と、前記層間絶縁膜の開口工程であって少なくとも前記接続領域上を開口すると共に前記接続領域上の所定箇所に前記層間絶縁膜の島状パターンを形成する工程と、前記層間絶縁膜の開口を埋め込む配線間の接続部材を形成する工程と、前記接続部材の平坦化に伴い、少なくとも前記接続領域上の開口及び前記島状パターンを構成している前記層間絶縁膜の段差側部に前記接続部材を残す工程と、前記金属配線層のうち、第ｎ層配線層の形成工程の一部であって前記島状パターン及び前記接続部材で構成された凸形状を覆うように前記接続領域上に、前記凸形状が反映された表面を現出する電極パッドを形成する工程と、前記電極パッド周辺を覆う保護膜を形成する工程と、を含む。
【００１３】
上記本発明に係る半導体装置の製造方法によれば、接続領域上の層間絶縁膜を開口する際、要所に層間絶縁膜を島状パターンとして残す。また、接続部材の平坦化工程において、接続領域上の開口及び島状パターンを構成している層間絶縁膜の段差側部に自己整合的に接続部材を残す。このような凸形状は、段差の緩和に寄与し、電極パッドのカバレッジを良好とする。凸形状を反映した電極パッドは、探針が接触する際、滑りが止まり、脱落が防げる。
【００１４】
上記本発明に係る半導体装置の製造方法において、前記第ｎ−１層配線層による接続領域の下層に、前記金属配線層のうちの第ｎ−２層配線層の一部で基礎接続領域を形成する工程と、前記基礎接続領域上への層間絶縁膜、この層間絶縁膜を貫通する配線間の接続部材を形成し、平坦化する工程と、を含む。より強固で安定した電極パッドの構成が実現できる。
【００１５】
また、上記本発明に係る半導体装置の製造方法において、前記電極パッドの他に、少なくとも前記第ｎ−１層配線層による接続部材及び前記接続部材上の層間絶縁膜の形成、前記層間絶縁膜を貫通する配線間の接続部材を形成する工程と、前記接続部材の平坦化工程と、前記層間絶縁膜及び前記接続部材を含む平坦化面上に前記第ｎ層配線層による平坦形状の電極パッドを形成する工程と、を含む。接続領域上における層間絶縁膜のパターニング次第で、電極パッドの表面を平坦にするか、凸形状を含ませるか変更可能である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
図１は、本発明の第１実施形態に係る半導体装置の要部を示す断面図である。パッド接続領域１０１ａは、半導体集積回路に関係して設けられた所定の金属配線層１０１における一部のパターンである。パッド接続領域１０１ａ上に島状パターン１２ｉが設けられている。島状パターン１２ｉは、金属配線層１０１上の層間絶縁膜１２であって、島状にパターニングされたものである。島状パターン１２ｉの側部に導電部材、ここでは配線間の接続部材１３が配されている。接続部材１３は、層間絶縁膜１２を貫通するビア接続部材を利用したものである。
【００１７】
島状パターン１２ｉとその側部の接続部材１３によってパッド接続領域１０１ａ上に凸形状ＰＲＪが形成されている。凸形状ＰＲＪを覆うようにパッド接続領域１０１ａ上に次層の金属配線層１０２が形成され、凸形状ＰＲＪが反映された表面を現出した電極パッドＰＡＤが形成されている。電極パッドＰＡＤ周辺は最上層の保護膜（パッシベーション膜）１４で覆われている。
【００１８】
上記電極パッドＰＡＤには、電気的特性等、試験のためプローブ用の探針ＮＤＬが接触する。その際、探針ＮＤＬは、凸形状ＰＲＪに当たることで針先端の滑りが止まり安定した接触を達成する。また、電極パッドＰＡＤ周辺は保護膜１４の開口段差Ｓ２及び層間絶縁膜１２の開口段差Ｓ１による二重段差になっている。探針ＮＤＬは、仮に凸形状ＰＲＪから外れたとしても、電極パッドＰＡＤ周辺の二重段差によって、脱落が防止される。
【００１９】
上記実施形態の構成によれば、凸形状ＰＲＪは、層間絶縁膜１２の島状パターン１２ｉ及びその側部の接続部材１３でなる。接続部材１３は、島状パターン１２ｉの段差を緩和する。電極パッドＰＡＤは、カバレッジが良好となりつつ、凸形状ＰＲＪを反映させた形態をとる。これにより、電極パッドＰＡＤに接触させる探針ＮＤＬは、凸形状ＰＲＪ（または開口段差Ｓ１，Ｓ２）により、滑りが止まり、脱落が防げる。
【００２０】
図２（ａ），（ｂ）は、それぞれ図１の構成に関する電極パッド上面図の一例である。
図２（ａ）の凸形状ＰＲＪの反映パターンＰＲＪ２１は、一つで直線的な形状である。凸形状ＰＲＪは、中央から外れた位置に配される。凸形状ＰＲＪの位置は限定されず、より探針ＮＤＬが当たり易い、または掛かり易いような位置に配されればよい。
図２（ｂ）の凸形状ＰＲＪの反映パターンＰＲＪ２２は、複数配列して構成されている。凸形状ＰＲＪは、探針ＮＤＬの先端径を考慮して大きさを決め、かつ、より探針ＮＤＬが当たり易い、または掛かり易いような位置に配されればよい。
【００２１】
電極パッド表面における凸形状ＰＲＪの反映パターンは、島状パターン（１２ｉ）、すなわち層間絶縁膜１２のパターニング形状によって比較的自由に決められる。探針が当たり易く、滑りが止められるように構成すればよい。
【００２２】
図３〜図５は、それぞれ本発明の第２実施形態に係る半導体装置の製造方法の要部を工程順に示す断面図である。半導体装置は、所定導電型の半導体基板２０を有する。半導体基板２０はウェル領域であってもよい。ＭＯＳ型素子Ｑ１は、素子分離領域２１に囲まれた素子領域に形成されている。ＭＯＳ型素子Ｑ１は、半導体基板２０上にゲート酸化膜２２を介してゲート電極２３が設けられ、ゲート電極２３両側の基板２０表面には図示しないソース／ドレインの拡散層が配される。半導体装置は、このＭＯＳ型素子Ｑ１の他、図示しない複数の素子が配される。
【００２３】
これら素子が関係する回路配線は、それぞれ層間絶縁膜２４及び接続部材２５を介しての、ｎ層のメタルの配線層により構成される（ｎは、３以上の自然数）。ここでは、例えばｎ＝４、つまり半導体装置は、４層のメタルの配線層（２６１〜２６４）を有するものとする。
【００２４】
各メタル配線層は、Ａｌを主成分とする主配線金属を有し、その下層にバリアメタル（ＴｉＮ等）、上層に反射防止膜（ＴｉＮ等）を配する積層構造でなる。また、各配線層を隔てる層間絶縁膜２４は、ＣＶＤ（化学気相成長）技術により堆積形成され、その都度ＣＭＰ（化学的機械的研磨）技術により平坦化される。また、接続部材２５は、フォトリソグラフィ技術及びエッチング技術を利用して層間絶縁膜２４の要所に開口するホールに、下地のバリアメタル及びＷ等の主金属を埋め込む。接続部材２５は、ＣＶＤ技術またはスパッタリング技術を用いて形成し、最終的にＣＭＰ（化学的機械的研磨）技術により平坦化され、ホール内部等、必要部分に残される。
【００２５】
まず、図３において、ＭＯＳ型素子Ｑ１のゲート電極２３は、層間絶縁膜２４を貫通する接続部材２５を介して第１層目メタルの配線層２６１の所定パターンに接続される。このような配線層の所定パターンは、周知のフォトリソグラフィ技術、エッチング技術を利用して形成される。さらに、第１層目のメタル配線層２６１上に層間絶縁膜２４を形成し、要所にホールを開口して接続部材２５を形成する。次に、第２層目メタルの配線層２６２により所定パターンを形成する。第２層目メタルの配線層２６２における所定パターンの一部において、パッド接続領域２６２ｐを形成する。パッド接続領域２６２ｐは、例えば所定の接続部材２５及び第１層目メタル配線層２６１の所定パターンを介してＭＯＳ型素子Ｑ１のゲート電極２３に接続される。
【００２６】
パッド接続領域２６２ｐを含む第２層目メタルの配線層２６２上に層間絶縁膜２４を形成し、要所にホールを開口して接続部材２５を形成する。次に、第３層目メタルの配線層２６３により所定パターンを形成する。第３層目メタルの配線層２６３における所定パターンの一部において、パッド接続領域２６３ｐを形成する。接続部材２５のうち、接続部材２５ｐ１は、パッド接続領域２６２ｐと２６３ｐを接続する形態となる。次に、パッド接続領域２６３ｐを含む第３層目メタルの配線層２６３上に層間絶縁膜２４を形成する。この層間絶縁膜２４の要所にホールＨを開口する。このホール開口工程において、パッド接続領域２６３ｐ上の大面積を開口する（Ｈｐ）と共にパッド接続領域２６３ｐ上の所定箇所に層間絶縁膜２４の島状パターン２４ｉを形成する。ここでは、島状パターン２４ｉを複数形成する。
【００２７】
次に、図４に示すように、層間絶縁膜２４の開口を埋め込む配線間の接続部材２５を形成する。この際、接続部材２５を平坦化するＣＭＰに伴い、少なくともパッド接続領域２６３ｐ上の開口Ｈｐ及び島状パターン２４ｉを構成している層間絶縁膜２４の段差側部に接続部材２５ｐ２として残す。この形態は、ＣＭＰ工程時のスラリーが、島状パターン２４ｉ間のパッド接続領域２６３ｐ上に多く供給され、接続部材２５が除去され易くなることで、自己整合的に形成される。図では、接続部材２５ｐ２は、層間絶縁膜２４の段差側部にのみ残留する形態を示したが、島状パターン２４ｉ間のパッド接続領域２６３ｐ上にも薄膜で延在する形態をとってもよい。このような島状パターン２４ｉとその側部の接続部材２５ｐ２によって、パッド接続領域２６３ｐ上に凸形状ＰＲＪが形成されている。
【００２８】
次に、図５に示すように、第４層目メタルの配線層２６４により所定パターンを形成する。第４層目メタルの配線層２６４における所定パターンの一部において、電極パッドＰＡＤを形成する。電極パッドＰＡＤは、島状パターン２４ｉ及び接続部材２５ｐで構成された凸形状ＰＲＪを覆うようにパッド接続領域２６３ｐ上に、凸形状ＰＲＪが反映された表面を現出する。その後、最上層の保護膜（パッシベーション膜）２７を形成する。保護膜２７はフォトリソグラフィ及びエッチング技術により、電極パッドＰＡＤ部分上が除去される。電極パッドＰＡＤ周辺は保護膜２７の開口段差Ｓ２及び層間絶縁膜２４の開口段差Ｓ１による二重段差になっている。
【００２９】
上記実施形態の方法及び構成によれば、複数の凸形状ＰＲＪは、層間絶縁膜の島状パターン２４ｉ及びその側部の接続部材２５ｐでなる。接続部材２５ｐは、島状パターン２４ｉの段差を緩和する。電極パッドＰＡＤは、カバレッジが良好となりつつ、複数の凸形状ＰＲＪを反映させた形態をとる。また、電極パッドＰＡＤ周辺は保護膜２６の開口段差Ｓ２及び層間絶縁膜２４の開口段差Ｓ１による二重段差になっている。これにより、電極パッドＰＡＤに接触させる探針は、複数の凸形状ＰＲＪの反映凸部いずれかに当たるか、開口段差Ｓ１，Ｓ２に掛かり、滑りが止まり、脱落が防げる。また、パッド接続領域２６２ｐ、２６３ｐは、電極パッドＰＡＤの下層で基礎接続領域を形成する。これにより、強固で安定した電極パッドＰＡＤの構成が実現できる。
【００３０】
図６は、本発明の第３実施形態に係る半導体装置の要部を示す断面図である。前記第２実施形態で示した電極パッドＰＡＤａと、凸形状を持たない平坦な電極パッドＰＡＤｂが混載されている。両者は、上述したように、パッド接続領域上の層間絶縁膜の開口パターンで作り分けることができ、同一工程で形成可能である。製造方法を伴い説明する。
【００３１】
半導体基板上の図示しない素子に関係する回路配線は、ｎ層メタルの配線層により構成されるものとする（ｎは、３以上の自然数）。配線層間は、層間絶縁膜３１に隔てられ、接続部材３２を介して接続される。図示のパッド接続領域３０１ａ，３０１ｂは、それぞれ半導体集積回路に関係して設けられた第（ｎ−２）層メタルの配線層３０１における一部のパターンである。また、パッド接続領域３０２ａ，３０２ｂは、それぞれ半導体集積回路に関係して設けられた第（ｎ−１）層メタルの配線層３０２における一部のパターンである。接続部材３２は、パッド接続領域間の接続の他、図示しない、第（ｎ−２）層メタルの配線層３０１、第（ｎ−１）層メタルの配線層３０２間における所要の配線パターンどうしを接続するよう設けられる。
【００３２】
第（ｎ−１）層メタルの配線層３０２上に層間絶縁膜３１を形成し、次のようにエッチング加工する。パッド接続領域３０２ａ上は、前記第２実施形態と同様に、大面積の開口Ｈｐと共に所定箇所に層間絶縁膜３１の島状パターン３１ｉが残るようにパターニングする。パッド接続領域３０２ｂ上は、その下層と同様に接続部材３２が埋め込み形成されるようにホールＨが設けられる。
【００３３】
次に設けられる接続部材３２は、金属を埋め込み、ＣＭＰにより平坦化して得られる。接続部材３２は、パッド接続領域３０２ｂ上では、前記第２実施形態に示すように、段差側部に残される。少なくとも開口Ｈｐ及び島状パターン３１ｉを構成している層間絶縁膜３１の段差側部に接続部材３２ｐとして残す。他の領域は薄く残るか、除去される。図では接続部材３２ｐが、島状パターン３１ｉ間のパッド接続領域３０２ｂ上にも薄膜で延在する形態を示している。この形態においても、島状パターン３１ｉとその側部の接続部材３２ｐによってパッド接続領域３０２ｂ上に凸形状ＰＲＪが形成される。また、パッド接続領域３０２ａ上では、ホールＨを埋め込む正常な形態が得られる。
【００３４】
次に、最終の第ｎ層メタルの配線層３０３を形成し、パターニングする。これにより、凸形状ＰＲＪが反映された表面を有する前記第２実施形態と同様の電極パッドＰＡＤａと、凸形状を持たない平坦な電極パッドＰＡＤｂが形成される。
【００３５】
上記実施形態の構成及び方法によれば、パッド接続領域３０２ａまたは３０２ｂ上における層間絶縁膜３１のパターニング次第で、電極パッドの表面に関し、凸形状を含ませるか、平坦面にするか変更可能である。電極パッドＰＡＤａは、例えば半導体ウェハ状態のスクライブ領域に設けられる。スクライブＴＥＧと呼ばれる検査用の電極パッドに有効利用できる。すなわち、より確実な探針接触が達成できる。また、電極パッドＰＡＤｂは、別段凸形状のパッド表面を必要としないチップ領域に設けられるようにしてもよい。上記に限らず、電極パッドＰＡＤａ、ＰＡＤｂは、同一工程で作り分けることができ、それぞれ必要とする箇所にだけ設けることができる。
【００３６】
以上説明したように本発明によれば、パッドの接続領域上の層間絶縁膜をパッド形状に沿って開口する。この開口の際、要所に層間絶縁膜を島状パターンとして残す形態をとる。また、接続部材の平坦化工程において、接続領域上の開口及び島状パターンを構成している層間絶縁膜の段差側部に自己整合的に接続部材を残す。このような凸形状は、段差の緩和に寄与し、電極パッドのカバレッジを良好とする。凸形状を反映した電極パッドは、探針が接触する際、滑りが止まり、脱落が防げる。また、パッド接続領域上における層間絶縁膜のパターニング次第で、電極パッドの表面に関し、凸形状を含ませるか、平坦面にするか変更可能である。同一工程で両者を作り分けることもできる。この結果、工数を増加させることなく、探針が滑り難く、脱落しない電極パッドを有する半導体装置及びその製造方法を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００３７】
【図１】第１実施形態に係る半導体装置の要部を示す断面図。
【図２】図１の構成に関する各一例としての上面図。
【図３】第２実施形態に係る半導体装置の製造方法要部を順に示す第１断面図。
【図４】図３に続く第２断面図。
【図５】図４に続く第３断面図。
【図６】第３実施形態に係る半導体装置の要部を示す断面図。
【符号の説明】
【００３８】
１０１，１０２，２６１〜２６４，３０１〜３０３…配線層、１０１ａ，２６２ｐ，２６３ｐ，３０１ａ，３０１ｂ，３０２ａ，３０２ｂ…パッド接続領域、１２，２４，３１…層間絶縁膜、１２ｉ，２４ｉ，３１ｉ…島状パターン、１３，２５，２５ｐ１，２５ｐ２，３２，３２ｐ…接続部材、１４，２６…保護膜、２０…半導体基板、２１…素子分離領域、２２ゲート酸化膜、２３…ゲート電極、２４…層間絶縁膜、２７…保護膜、Ｑ１…ＭＯＳ型素子、Ｈ，Ｈｐ…ホール（開口）、ＰＲＪ…凸形状、ＰＡＤ，ＰＡＤａ，ＰＡＤｂ…電極パッド、ＮＤＬ…探針、Ｓ１，Ｓ２…開口段差。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ウェハ状態におけるＬＳＩの電気的特性等の試験において、プローブカードの探針を接触させるための電極パッドを有する半導体装置及びその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
半導体装置における電極パッドは、外部接続用として、ボンディングワイヤやバンプ等が接続される。また、電極パッドは、ウェハ状態にてチップ領域各々の電気的特性試験を行うため、プローブカードの探針が接触される。探針は、プローブピン、ニードルまたはカンチレバーとも呼ばれる。探針は、電極パッドに対して適当な圧力をかけ、たわみとスライドを伴ってコンタクトを取っている。探針は、スライド量が大きいと、電極パッドから脱落する恐れがあり、安定した電気的測定が困難になる。
【０００３】
従来、探針（測定針）が立てられるパッドを凹形状とする構成が開示されている（例えば、特許文献1参照）。これにより、測定針の位置ずれを防止すると共に、接触面積を増やし、微小電流の測定を可能とする。
【特許文献１】特開平９−２６０４４４号公報（第２頁、図１、図２）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、従来の凹部形状のパッドは、凹部形状に探針（測定針）が滑り込まずに、外れた場合、探針はパッドから脱落する危険性が高い。また、パッドに凹部形状を現出するために、パッドの下地（端子部）を凹形状にエッチング加工する必要がある。工数が増えることは、製造コストの増加を招く。
【０００５】
本発明は、上記のような事情を考慮してなされたもので、工数を増加させることなく、探針が滑り難く、脱落しない電極パッドを有する半導体装置及びその製造方法を提供しようとするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明に係る半導体装置は、半導体集積回路に関係して設けられた第１金属配線層でなる接続領域と、前記第１金属配線層上の層間絶縁膜であって前記接続領域上に配された前記層間絶縁膜の島状パターン及びその側部の導電部材でなる凸形状と、前記凸形状を覆うように前記接続領域上に第２金属配線層が形成され、前記凸形状が反映された表面を現出した電極パッドと、
を含む。
【０００７】
上記本発明に係る半導体装置によれば、凸形状は、層間絶縁膜の島状パターン及びその側部の導電部材でなる。導電部材は島状パターンの段差を緩和する。電極パッドはカバレッジが良好となりつつ、凸形状を反映させる。電極パッドに接触させる探針は、凸形状により、滑りが止まり、脱落が防げる。
【０００８】
上記本発明に係る半導体装置において、次のいずれかの特徴を有する。
前記導電部材は、前記接続領域以外では前記第１金属配線層と前記第２金属配線層のビア接続部を構成する。通常の工程と共に凸形状の構成が得られる。
また、前記凸形状は、複数設けられている。探針の滑り止め率の向上が図れる。
また、前記電極パッドは、少なくとも半導体ウェハ状態のスクライブ領域に設けられている。スクライブＴＥＧと呼ばれる検査用の電極パッドに有効利用できる。
また、前記電極パッド周辺に保護膜が形成されており、前記電極パッド周辺は前記保護膜の開口段差及び前記層間絶縁膜の開口段差による二重段差になっている。探針が凸形状から外れたとしても滑り止めに寄与する。
【０００９】
本発明に係る半導体装置は、半導体集積回路を構成する金属配線層が層間絶縁膜を介して第ｎ層配線層（ｎは３以上の自然数）で構成される半導体装置において、前記金属配線層のうち、第ｎ−２層配線層の一部でなる第１接続領域と、前記金属配線層のうち、第ｎ−１層配線層の一部でなる前記第１接続領域上方の第２接続領域と、前記第ｎ−１層配線層と前記第ｎ−２層配線層間の接続部材の一部であって前記第１接続領域と前記第２接続領域を接続する第１の接続部材と、前記第２接続領域上に形成された、前記層間絶縁膜による島状パターン及び前記第ｎ−１層配線層と前記第ｎ層配線層間の接続部材の一部であって前記島状パターンの少なくとも側部に形成された第２の接続部材からなる凸形状と、前記金属配線層のうち、前記第ｎ層配線層の一部であって前記第２接続領域上に前記凸形状を覆うように形成され、前記凸形状が反映された表面を現出した電極パッドと、前記電極パッド周辺の保護膜と、を含む。
【００１０】
上記本発明に係る半導体装置によれば、第１接続領域、第２接続領域、電極パッドは、それぞれ第ｎ−２層配線層、第ｎ−１層配線層、第ｎ層配線層の３層を用いて構成されている。凸形状は、第ｎ−１層配線層／第ｎ層配線層の層間絶縁膜で構成される島状パターン及び第２の接続部材が島状パターンの側部に配されて実現される。このような凸形状は、自己整合的に段差の緩和に寄与する構成となる。電極パッドはカバレッジが良好となりつつ、凸形状を反映させる。電極パッドに接触させる探針は、凸形状により、滑りが止まり、脱落が防げる。
【００１１】
上記本発明に係る半導体装置において、次のいずれかの特徴を有する。
前記第１の接続部材、及び前記凸形状は、複数設けられている。電極パッド部の安定性、探針の滑り止め率の向上が図れる。
また、前記電極パッド周辺は前記保護膜の開口段差及び前記層間絶縁膜の開口段差による二重段差になっている。探針が凸形状から外れたとしても滑り止めに寄与する。
また、前記第２の接続部材は、前記島状パターン間の前記第２接続領域上にも延在している。自己整合的な構造であるため、考えられる構成であり、電極パッドのカバレッジ向上に寄与する。
【００１２】
本発明に係る半導体装置の製造方法は、半導体集積回路を構成する金属配線層が第ｎ層配線層（ｎは３以上の自然数）でなる半導体装置の製造方法において、前記金属配線層のうち、第ｎ−１層配線層の一部で接続領域を形成する工程と、前記第ｎ−１層配線層上に層間絶縁膜を形成する工程と、前記層間絶縁膜の開口工程であって少なくとも前記接続領域上を開口すると共に前記接続領域上の所定箇所に前記層間絶縁膜の島状パターンを形成する工程と、前記層間絶縁膜の開口を埋め込む配線間の接続部材を形成する工程と、前記接続部材の平坦化に伴い、少なくとも前記接続領域上の開口及び前記島状パターンを構成している前記層間絶縁膜の段差側部に前記接続部材を残す工程と、前記金属配線層のうち、第ｎ層配線層の形成工程の一部であって前記島状パターン及び前記接続部材で構成された凸形状を覆うように前記接続領域上に、前記凸形状が反映された表面を現出する電極パッドを形成する工程と、前記電極パッド周辺を覆う保護膜を形成する工程と、を含む。
【００１３】
上記本発明に係る半導体装置の製造方法によれば、接続領域上の層間絶縁膜を開口する際、要所に層間絶縁膜を島状パターンとして残す。また、接続部材の平坦化工程において、接続領域上の開口及び島状パターンを構成している層間絶縁膜の段差側部に自己整合的に接続部材を残す。このような凸形状は、段差の緩和に寄与し、電極パッドのカバレッジを良好とする。凸形状を反映した電極パッドは、探針が接触する際、滑りが止まり、脱落が防げる。
【００１４】
上記本発明に係る半導体装置の製造方法において、前記第ｎ−１層配線層による接続領域の下層に、前記金属配線層のうちの第ｎ−２層配線層の一部で基礎接続領域を形成する工程と、前記基礎接続領域上への層間絶縁膜、この層間絶縁膜を貫通する配線間の接続部材を形成し、平坦化する工程と、を含む。より強固で安定した電極パッドの構成が実現できる。
【００１５】
また、上記本発明に係る半導体装置の製造方法において、前記電極パッドの他に、少なくとも前記第ｎ−１層配線層による接続部材及び前記接続部材上の層間絶縁膜の形成、前記層間絶縁膜を貫通する配線間の接続部材を形成する工程と、前記接続部材の平坦化工程と、前記層間絶縁膜及び前記接続部材を含む平坦化面上に前記第ｎ層配線層による平坦形状の電極パッドを形成する工程と、を含む。接続領域上における層間絶縁膜のパターニング次第で、電極パッドの表面を平坦にするか、凸形状を含ませるか変更可能である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
図１は、本発明の第１実施形態に係る半導体装置の要部を示す断面図である。パッド接続領域１０１ａは、半導体集積回路に関係して設けられた所定の金属配線層１０１における一部のパターンである。パッド接続領域１０１ａ上に島状パターン１２ｉが設けられている。島状パターン１２ｉは、金属配線層１０１上の層間絶縁膜１２であって、島状にパターニングされたものである。島状パターン１２ｉの側部に導電部材、ここでは配線間の接続部材１３が配されている。接続部材１３は、層間絶縁膜１２を貫通するビア接続部材を利用したものである。
【００１７】
島状パターン１２ｉとその側部の接続部材１３によってパッド接続領域１０１ａ上に凸形状ＰＲＪが形成されている。凸形状ＰＲＪを覆うようにパッド接続領域１０１ａ上に次層の金属配線層１０２が形成され、凸形状ＰＲＪが反映された表面を現出した電極パッドＰＡＤが形成されている。電極パッドＰＡＤ周辺は最上層の保護膜（パッシベーション膜）１４で覆われている。
【００１８】
上記電極パッドＰＡＤには、電気的特性等、試験のためプローブ用の探針ＮＤＬが接触する。その際、探針ＮＤＬは、凸形状ＰＲＪに当たることで針先端の滑りが止まり安定した接触を達成する。また、電極パッドＰＡＤ周辺は保護膜１４の開口段差Ｓ２及び層間絶縁膜１２の開口段差Ｓ１による二重段差になっている。探針ＮＤＬは、仮に凸形状ＰＲＪから外れたとしても、電極パッドＰＡＤ周辺の二重段差によって、脱落が防止される。
【００１９】
上記実施形態の構成によれば、凸形状ＰＲＪは、層間絶縁膜１２の島状パターン１２ｉ及びその側部の接続部材１３でなる。接続部材１３は、島状パターン１２ｉの段差を緩和する。電極パッドＰＡＤは、カバレッジが良好となりつつ、凸形状ＰＲＪを反映させた形態をとる。これにより、電極パッドＰＡＤに接触させる探針ＮＤＬは、凸形状ＰＲＪ（または開口段差Ｓ１，Ｓ２）により、滑りが止まり、脱落が防げる。
【００２０】
図２（ａ），（ｂ）は、それぞれ図１の構成に関する電極パッド上面図の一例である。
図２（ａ）の凸形状ＰＲＪの反映パターンＰＲＪ２１は、一つで直線的な形状である。凸形状ＰＲＪは、中央から外れた位置に配される。凸形状ＰＲＪの位置は限定されず、より探針ＮＤＬが当たり易い、または掛かり易いような位置に配されればよい。
図２（ｂ）の凸形状ＰＲＪの反映パターンＰＲＪ２２は、複数配列して構成されている。凸形状ＰＲＪは、探針ＮＤＬの先端径を考慮して大きさを決め、かつ、より探針ＮＤＬが当たり易い、または掛かり易いような位置に配されればよい。
【００２１】
電極パッド表面における凸形状ＰＲＪの反映パターンは、島状パターン（１２ｉ）、すなわち層間絶縁膜１２のパターニング形状によって比較的自由に決められる。探針が当たり易く、滑りが止められるように構成すればよい。
【００２２】
図３〜図５は、それぞれ本発明の第２実施形態に係る半導体装置の製造方法の要部を工程順に示す断面図である。半導体装置は、所定導電型の半導体基板２０を有する。半導体基板２０はウェル領域であってもよい。ＭＯＳ型素子Ｑ１は、素子分離領域２１に囲まれた素子領域に形成されている。ＭＯＳ型素子Ｑ１は、半導体基板２０上にゲート酸化膜２２を介してゲート電極２３が設けられ、ゲート電極２３両側の基板２０表面には図示しないソース／ドレインの拡散層が配される。半導体装置は、このＭＯＳ型素子Ｑ１の他、図示しない複数の素子が配される。
【００２３】
これら素子が関係する回路配線は、それぞれ層間絶縁膜２４及び接続部材２５を介しての、ｎ層のメタルの配線層により構成される（ｎは、３以上の自然数）。ここでは、例えばｎ＝４、つまり半導体装置は、４層のメタルの配線層（２６１〜２６４）を有するものとする。
【００２４】
各メタル配線層は、Ａｌを主成分とする主配線金属を有し、その下層にバリアメタル（ＴｉＮ等）、上層に反射防止膜（ＴｉＮ等）を配する積層構造でなる。また、各配線層を隔てる層間絶縁膜２４は、ＣＶＤ（化学気相成長）技術により堆積形成され、その都度ＣＭＰ（化学的機械的研磨）技術により平坦化される。また、接続部材２５は、フォトリソグラフィ技術及びエッチング技術を利用して層間絶縁膜２４の要所に開口するホールに、下地のバリアメタル及びＷ等の主金属を埋め込む。接続部材２５は、ＣＶＤ技術またはスパッタリング技術を用いて形成し、最終的にＣＭＰ（化学的機械的研磨）技術により平坦化され、ホール内部等、必要部分に残される。
【００２５】
まず、図３において、ＭＯＳ型素子Ｑ１のゲート電極２３は、層間絶縁膜２４を貫通する接続部材２５を介して第１層目メタルの配線層２６１の所定パターンに接続される。このような配線層の所定パターンは、周知のフォトリソグラフィ技術、エッチング技術を利用して形成される。さらに、第１層目のメタル配線層２６１上に層間絶縁膜２４を形成し、要所にホールを開口して接続部材２５を形成する。次に、第２層目メタルの配線層２６２により所定パターンを形成する。第２層目メタルの配線層２６２における所定パターンの一部において、パッド接続領域２６２ｐを形成する。パッド接続領域２６２ｐは、例えば所定の接続部材２５及び第１層目メタル配線層２６１の所定パターンを介してＭＯＳ型素子Ｑ１のゲート電極２３に接続される。
【００２６】
パッド接続領域２６２ｐを含む第２層目メタルの配線層２６２上に層間絶縁膜２４を形成し、要所にホールを開口して接続部材２５を形成する。次に、第３層目メタルの配線層２６３により所定パターンを形成する。第３層目メタルの配線層２６３における所定パターンの一部において、パッド接続領域２６３ｐを形成する。接続部材２５のうち、接続部材２５ｐ１は、パッド接続領域２６２ｐと２６３ｐを接続する形態となる。次に、パッド接続領域２６３ｐを含む第３層目メタルの配線層２６３上に層間絶縁膜２４を形成する。この層間絶縁膜２４の要所にホールＨを開口する。このホール開口工程において、パッド接続領域２６３ｐ上の大面積を開口する（Ｈｐ）と共にパッド接続領域２６３ｐ上の所定箇所に層間絶縁膜２４の島状パターン２４ｉを形成する。ここでは、島状パターン２４ｉを複数形成する。
【００２７】
次に、図４に示すように、層間絶縁膜２４の開口を埋め込む配線間の接続部材２５を形成する。この際、接続部材２５を平坦化するＣＭＰに伴い、少なくともパッド接続領域２６３ｐ上の開口Ｈｐ及び島状パターン２４ｉを構成している層間絶縁膜２４の段差側部に接続部材２５ｐ２として残す。この形態は、ＣＭＰ工程時のスラリーが、島状パターン２４ｉ間のパッド接続領域２６３ｐ上に多く供給され、接続部材２５が除去され易くなることで、自己整合的に形成される。図では、接続部材２５ｐ２は、層間絶縁膜２４の段差側部にのみ残留する形態を示したが、島状パターン２４ｉ間のパッド接続領域２６３ｐ上にも薄膜で延在する形態をとってもよい。このような島状パターン２４ｉとその側部の接続部材２５ｐ２によって、パッド接続領域２６３ｐ上に凸形状ＰＲＪが形成されている。
【００２８】
次に、図５に示すように、第４層目メタルの配線層２６４により所定パターンを形成する。第４層目メタルの配線層２６４における所定パターンの一部において、電極パッドＰＡＤを形成する。電極パッドＰＡＤは、島状パターン２４ｉ及び接続部材２５ｐで構成された凸形状ＰＲＪを覆うようにパッド接続領域２６３ｐ上に、凸形状ＰＲＪが反映された表面を現出する。その後、最上層の保護膜（パッシベーション膜）２７を形成する。保護膜２７はフォトリソグラフィ及びエッチング技術により、電極パッドＰＡＤ部分上が除去される。電極パッドＰＡＤ周辺は保護膜２７の開口段差Ｓ２及び層間絶縁膜２４の開口段差Ｓ１による二重段差になっている。
【００２９】
上記実施形態の方法及び構成によれば、複数の凸形状ＰＲＪは、層間絶縁膜の島状パターン２４ｉ及びその側部の接続部材２５ｐでなる。接続部材２５ｐは、島状パターン２４ｉの段差を緩和する。電極パッドＰＡＤは、カバレッジが良好となりつつ、複数の凸形状ＰＲＪを反映させた形態をとる。また、電極パッドＰＡＤ周辺は保護膜２６の開口段差Ｓ２及び層間絶縁膜２４の開口段差Ｓ１による二重段差になっている。これにより、電極パッドＰＡＤに接触させる探針は、複数の凸形状ＰＲＪの反映凸部いずれかに当たるか、開口段差Ｓ１，Ｓ２に掛かり、滑りが止まり、脱落が防げる。また、パッド接続領域２６２ｐ、２６３ｐは、電極パッドＰＡＤの下層で基礎接続領域を形成する。これにより、強固で安定した電極パッドＰＡＤの構成が実現できる。
【００３０】
図６は、本発明の第３実施形態に係る半導体装置の要部を示す断面図である。前記第２実施形態で示した電極パッドＰＡＤａと、凸形状を持たない平坦な電極パッドＰＡＤｂが混載されている。両者は、上述したように、パッド接続領域上の層間絶縁膜の開口パターンで作り分けることができ、同一工程で形成可能である。製造方法を伴い説明する。
【００３１】
半導体基板上の図示しない素子に関係する回路配線は、ｎ層メタルの配線層により構成されるものとする（ｎは、３以上の自然数）。配線層間は、層間絶縁膜３１に隔てられ、接続部材３２を介して接続される。図示のパッド接続領域３０１ａ，３０１ｂは、それぞれ半導体集積回路に関係して設けられた第（ｎ−２）層メタルの配線層３０１における一部のパターンである。また、パッド接続領域３０２ａ，３０２ｂは、それぞれ半導体集積回路に関係して設けられた第（ｎ−１）層メタルの配線層３０２における一部のパターンである。接続部材３２は、パッド接続領域間の接続の他、図示しない、第（ｎ−２）層メタルの配線層３０１、第（ｎ−１）層メタルの配線層３０２間における所要の配線パターンどうしを接続するよう設けられる。
【００３２】
第（ｎ−１）層メタルの配線層３０２上に層間絶縁膜３１を形成し、次のようにエッチング加工する。パッド接続領域３０２ａ上は、前記第２実施形態と同様に、大面積の開口Ｈｐと共に所定箇所に層間絶縁膜３１の島状パターン３１ｉが残るようにパターニングする。パッド接続領域３０２ｂ上は、その下層と同様に接続部材３２が埋め込み形成されるようにホールＨが設けられる。
【００３３】
次に設けられる接続部材３２は、金属を埋め込み、ＣＭＰにより平坦化して得られる。接続部材３２は、パッド接続領域３０２ｂ上では、前記第２実施形態に示すように、段差側部に残される。少なくとも開口Ｈｐ及び島状パターン３１ｉを構成している層間絶縁膜３１の段差側部に接続部材３２ｐとして残す。他の領域は薄く残るか、除去される。図では接続部材３２ｐが、島状パターン３１ｉ間のパッド接続領域３０２ｂ上にも薄膜で延在する形態を示している。この形態においても、島状パターン３１ｉとその側部の接続部材３２ｐによってパッド接続領域３０２ｂ上に凸形状ＰＲＪが形成される。また、パッド接続領域３０２ａ上では、ホールＨを埋め込む正常な形態が得られる。
【００３４】
次に、最終の第ｎ層メタルの配線層３０３を形成し、パターニングする。これにより、凸形状ＰＲＪが反映された表面を有する前記第２実施形態と同様の電極パッドＰＡＤａと、凸形状を持たない平坦な電極パッドＰＡＤｂが形成される。
【００３５】
上記実施形態の構成及び方法によれば、パッド接続領域３０２ａまたは３０２ｂ上における層間絶縁膜３１のパターニング次第で、電極パッドの表面に関し、凸形状を含ませるか、平坦面にするか変更可能である。電極パッドＰＡＤａは、例えば半導体ウェハ状態のスクライブ領域に設けられる。スクライブＴＥＧと呼ばれる検査用の電極パッドに有効利用できる。すなわち、より確実な探針接触が達成できる。また、電極パッドＰＡＤｂは、別段凸形状のパッド表面を必要としないチップ領域に設けられるようにしてもよい。上記に限らず、電極パッドＰＡＤａ、ＰＡＤｂは、同一工程で作り分けることができ、それぞれ必要とする箇所にだけ設けることができる。
【００３６】
以上説明したように本発明によれば、パッドの接続領域上の層間絶縁膜をパッド形状に沿って開口する。この開口の際、要所に層間絶縁膜を島状パターンとして残す形態をとる。また、接続部材の平坦化工程において、接続領域上の開口及び島状パターンを構成している層間絶縁膜の段差側部に自己整合的に接続部材を残す。このような凸形状は、段差の緩和に寄与し、電極パッドのカバレッジを良好とする。凸形状を反映した電極パッドは、探針が接触する際、滑りが止まり、脱落が防げる。また、パッド接続領域上における層間絶縁膜のパターニング次第で、電極パッドの表面に関し、凸形状を含ませるか、平坦面にするか変更可能である。同一工程で両者を作り分けることもできる。この結果、工数を増加させることなく、探針が滑り難く、脱落しない電極パッドを有する半導体装置及びその製造方法を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００３７】
【図１】第１実施形態に係る半導体装置の要部を示す断面図。
【図２】図１の構成に関する各一例としての上面図。
【図３】第２実施形態に係る半導体装置の製造方法要部を順に示す第１断面図。
【図４】図３に続く第２断面図。
【図５】図４に続く第３断面図。
【図６】第３実施形態に係る半導体装置の要部を示す断面図。
【符号の説明】
【００３８】
１０１，１０２，２６１〜２６４，３０１〜３０３…配線層、１０１ａ，２６２ｐ，２６３ｐ，３０１ａ，３０１ｂ，３０２ａ，３０２ｂ…パッド接続領域、１２，２４，３１…層間絶縁膜、１２ｉ，２４ｉ，３１ｉ…島状パターン、１３，２５，２５ｐ１，２５ｐ２，３２，３２ｐ…接続部材、１４，２６…保護膜、２０…半導体基板、２１…素子分離領域、２２ゲート酸化膜、２３…ゲート電極、２４…層間絶縁膜、２７…保護膜、Ｑ１…ＭＯＳ型素子、Ｈ，Ｈｐ…ホール（開口）、ＰＲＪ…凸形状、ＰＡＤ，ＰＡＤａ，ＰＡＤｂ…電極パッド、ＮＤＬ…探針、Ｓ１，Ｓ２…開口段差。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
半導体集積回路に関係して設けられた第１金属配線層でなる接続領域と、
前記第１金属配線層上の層間絶縁膜であって前記接続領域上に配された前記層間絶縁膜の島状パターン及びその側部の導電部材でなる凸形状と、
前記凸形状を覆うように前記接続領域上に第２金属配線層が形成され、前記凸形状が反映された表面を現出した電極パッドと、
を含む半導体装置。
【請求項２】
前記導電部材は、前記接続領域以外では前記第１金属配線層と前記第２金属配線層のビア接続部を構成する請求項１記載の半導体装置。
【請求項３】
前記凸形状は、複数設けられている請求項１または２記載の半導体装置。
【請求項４】
前記電極パッドは、少なくとも半導体ウェハ状態のスクライブ領域に設けられている請求項１〜３いずれか一つに記載の半導体装置。
【請求項５】
前記電極パッド周辺に保護膜が形成されており、前記電極パッド周辺は前記保護膜の開口段差及び前記層間絶縁膜の開口段差による二重段差になっている請求項１〜３いずれか一つに記載の半導体装置。
【請求項６】
半導体集積回路を構成する金属配線層が層間絶縁膜を介して第ｎ層配線層（ｎは３以上の自然数）で構成される半導体装置において、
前記金属配線層のうち、第ｎ−２層配線層の一部でなる第１接続領域と、
前記金属配線層のうち、第ｎ−１層配線層の一部でなる前記第１接続領域上方の第２接続領域と、
前記第ｎ−１層配線層と前記第ｎ−２層配線層間の接続部材の一部であって前記第１接続領域と前記第２接続領域を接続する第１の接続部材と、
前記第２接続領域上に形成された、前記層間絶縁膜による島状パターン及び前記第ｎ−１層配線層と前記第ｎ層配線層間の接続部材の一部であって前記島状パターンの少なくとも側部に形成された第２の接続部材からなる凸形状と、
前記金属配線層のうち、前記第ｎ層配線層の一部であって前記第２接続領域上に前記凸形状を覆うように形成され、前記凸形状が反映された表面を現出した電極パッドと、
前記電極パッド周辺の保護膜と、
を含む半導体装置。
【請求項７】
前記第１の接続部材、及び前記凸形状は、複数設けられている請求項６記載の半導体装置。
【請求項８】
前記電極パッド周辺は前記保護膜の開口段差及び前記層間絶縁膜の開口段差による二重段差になっている請求項６または７記載の半導体装置。
【請求項９】
前記第２の接続部材は、前記島状パターン間の前記第２接続領域上にも延在している請求項６〜８いずれか一つに記載の半導体装置。
【請求項１０】
半導体集積回路を構成する金属配線層が第ｎ層配線層（ｎは３以上の自然数）でなる半導体装置の製造方法において、
前記金属配線層のうち、第ｎ−１層配線層の一部で接続領域を形成する工程と、
前記第ｎ−１層配線層上に層間絶縁膜を形成する工程と、
前記層間絶縁膜の開口工程であって少なくとも前記接続領域上を開口すると共に前記接続領域上の所定箇所に前記層間絶縁膜の島状パターンを形成する工程と、
前記層間絶縁膜の開口を埋め込む配線間の接続部材を形成する工程と、
前記接続部材の平坦化に伴い、少なくとも前記接続領域上の開口及び前記島状パターンを構成している前記層間絶縁膜の段差側部に前記接続部材を残す工程と、
前記金属配線層のうち、第ｎ層配線層の形成工程の一部であって前記島状パターン及び前記接続部材で構成された凸形状を覆うように前記接続領域上に、前記凸形状が反映された表面を現出する電極パッドを形成する工程と、
前記電極パッド周辺を覆う保護膜を形成する工程と、
を含む半導体装置の製造方法。
【請求項１１】
前記第ｎ−１層配線層による接続領域の下層に、前記金属配線層のうちの第ｎ−２層配線層の一部で基礎接続領域を形成する工程と、
前記基礎接続領域上への層間絶縁膜、この層間絶縁膜を貫通する配線間の接続部材を形成し、平坦化する工程と、を含む請求項１０記載の半導体装置の製造方法。
【請求項１２】
前記電極パッドの他に、少なくとも前記第ｎ−１層配線層による接続部材及び前記接続部材上の層間絶縁膜の形成、前記層間絶縁膜を貫通する配線間の接続部材を形成する工程と、前記接続部材の平坦化工程と、前記層間絶縁膜及び前記接続部材を含む平坦化面上に前記第ｎ層配線層による平坦形状の電極パッドを形成する工程と、
を含む請求項１０または１１記載の半導体装置の製造方法。
【請求項１】
半導体集積回路に関係して設けられた第１金属配線層でなる接続領域と、
前記第１金属配線層上の層間絶縁膜であって前記接続領域上に配された前記層間絶縁膜の島状パターン及びその側部の導電部材でなる凸形状と、
前記凸形状を覆うように前記接続領域上に第２金属配線層が形成され、前記凸形状が反映された表面を現出した電極パッドと、
を含む半導体装置。
【請求項２】
前記導電部材は、前記接続領域以外では前記第１金属配線層と前記第２金属配線層のビア接続部を構成する請求項１記載の半導体装置。
【請求項３】
前記凸形状は、複数設けられている請求項１または２記載の半導体装置。
【請求項４】
前記電極パッドは、少なくとも半導体ウェハ状態のスクライブ領域に設けられている請求項１〜３いずれか一つに記載の半導体装置。
【請求項５】
前記電極パッド周辺に保護膜が形成されており、前記電極パッド周辺は前記保護膜の開口段差及び前記層間絶縁膜の開口段差による二重段差になっている請求項１〜３いずれか一つに記載の半導体装置。
【請求項６】
半導体集積回路を構成する金属配線層が層間絶縁膜を介して第ｎ層配線層（ｎは３以上の自然数）で構成される半導体装置において、
前記金属配線層のうち、第ｎ−２層配線層の一部でなる第１接続領域と、
前記金属配線層のうち、第ｎ−１層配線層の一部でなる前記第１接続領域上方の第２接続領域と、
前記第ｎ−１層配線層と前記第ｎ−２層配線層間の接続部材の一部であって前記第１接続領域と前記第２接続領域を接続する第１の接続部材と、
前記第２接続領域上に形成された、前記層間絶縁膜による島状パターン及び前記第ｎ−１層配線層と前記第ｎ層配線層間の接続部材の一部であって前記島状パターンの少なくとも側部に形成された第２の接続部材からなる凸形状と、
前記金属配線層のうち、前記第ｎ層配線層の一部であって前記第２接続領域上に前記凸形状を覆うように形成され、前記凸形状が反映された表面を現出した電極パッドと、
前記電極パッド周辺の保護膜と、
を含む半導体装置。
【請求項７】
前記第１の接続部材、及び前記凸形状は、複数設けられている請求項６記載の半導体装置。
【請求項８】
前記電極パッド周辺は前記保護膜の開口段差及び前記層間絶縁膜の開口段差による二重段差になっている請求項６または７記載の半導体装置。
【請求項９】
前記第２の接続部材は、前記島状パターン間の前記第２接続領域上にも延在している請求項６〜８いずれか一つに記載の半導体装置。
【請求項１０】
半導体集積回路を構成する金属配線層が第ｎ層配線層（ｎは３以上の自然数）でなる半導体装置の製造方法において、
前記金属配線層のうち、第ｎ−１層配線層の一部で接続領域を形成する工程と、
前記第ｎ−１層配線層上に層間絶縁膜を形成する工程と、
前記層間絶縁膜の開口工程であって少なくとも前記接続領域上を開口すると共に前記接続領域上の所定箇所に前記層間絶縁膜の島状パターンを形成する工程と、
前記層間絶縁膜の開口を埋め込む配線間の接続部材を形成する工程と、
前記接続部材の平坦化に伴い、少なくとも前記接続領域上の開口及び前記島状パターンを構成している前記層間絶縁膜の段差側部に前記接続部材を残す工程と、
前記金属配線層のうち、第ｎ層配線層の形成工程の一部であって前記島状パターン及び前記接続部材で構成された凸形状を覆うように前記接続領域上に、前記凸形状が反映された表面を現出する電極パッドを形成する工程と、
前記電極パッド周辺を覆う保護膜を形成する工程と、
を含む半導体装置の製造方法。
【請求項１１】
前記第ｎ−１層配線層による接続領域の下層に、前記金属配線層のうちの第ｎ−２層配線層の一部で基礎接続領域を形成する工程と、
前記基礎接続領域上への層間絶縁膜、この層間絶縁膜を貫通する配線間の接続部材を形成し、平坦化する工程と、を含む請求項１０記載の半導体装置の製造方法。
【請求項１２】
前記電極パッドの他に、少なくとも前記第ｎ−１層配線層による接続部材及び前記接続部材上の層間絶縁膜の形成、前記層間絶縁膜を貫通する配線間の接続部材を形成する工程と、前記接続部材の平坦化工程と、前記層間絶縁膜及び前記接続部材を含む平坦化面上に前記第ｎ層配線層による平坦形状の電極パッドを形成する工程と、
を含む請求項１０または１１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２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【公開番号】特開２００６−３２５４０（Ｐ２００６−３２５４０Ａ）
【公開日】平成１８年２月２日（２００６．２．２）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００４−２０７１８９（Ｐ２００４−２０７１８９）
【出願日】平成１６年７月１４日（２００４．７．１４）
【出願人】（０００００２３６９）セイコーエプソン株式会社 (51,324)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成１８年２月２日（２００６．２．２）
【国際特許分類】
【出願日】平成１６年７月１４日（２００４．７．１４）
【出願人】（０００００２３６９）セイコーエプソン株式会社 (51,324)
【Ｆターム（参考）】
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