半導体装置
【課題】ボンディングパッドなどの開口内金属膜と層間絶縁膜上の表面金属膜との導通を確保することができる、半導体装置を提供する。
【解決手段】第２配線１３上の層間絶縁膜２１には、その表面から第２配線１３に達するパッド開口２２が形成されている。第２配線１３におけるパッド開口２２に臨む部分上には、ＡｌＣｕ合金からなるボンディングパッド２５が形成されている。また、層間絶縁膜２１上には、ＡｌＣｕ合金からなる電磁波シールド膜２７が形成されている。そして、パッド開口２２の側面上には、ボンディングパッド２５と電磁波シールド膜２７との導通を確保するための導通確保膜２４が形成されている。ボンディングパッド２５と電磁波シールド膜２７とが直接に接続されなくても、導通確保膜２４により、ボンディングパッド２５と電磁波シールド膜２７との導通を確保することができる。
【解決手段】第２配線１３上の層間絶縁膜２１には、その表面から第２配線１３に達するパッド開口２２が形成されている。第２配線１３におけるパッド開口２２に臨む部分上には、ＡｌＣｕ合金からなるボンディングパッド２５が形成されている。また、層間絶縁膜２１上には、ＡｌＣｕ合金からなる電磁波シールド膜２７が形成されている。そして、パッド開口２２の側面上には、ボンディングパッド２５と電磁波シールド膜２７との導通を確保するための導通確保膜２４が形成されている。ボンディングパッド２５と電磁波シールド膜２７とが直接に接続されなくても、導通確保膜２４により、ボンディングパッド２５と電磁波シールド膜２７との導通を確保することができる。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、半導体装置、とくにパワー半導体装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、パワーエレクトロニクスの分野において、トランスを備えるパワー半導体装置（以下「トランスデバイス」という。）の開発が進められている。
図３は、トランスデバイスの構造を示す模式的な断面図である。
トランスデバイス１０１は、図示しない半導体基板上に、ＳｉＯ２（酸化シリコン）からなる第１絶縁層１０２を備えている。
【０００３】
第１絶縁層１０２には、第１配線溝１０３が形成されている。第１配線溝１０３には、バリアメタル１０４を介して、Ｃｕ（銅）を主成分とする金属材料（以下「Ｃｕ配線材料」という。）からなる第１配線１０５が埋設されている。
第１絶縁層１０２上には、第２絶縁層１０６が積層されている。第２絶縁層１０６は、拡散防止／エッチングストッパ膜１０７、層間絶縁膜１０８、エッチングストッパ膜１０９および絶縁膜１１０をこの順に積層した構造を有している。
【０００４】
第２絶縁層１０６には、第２配線溝１１１が形成されている。第２配線溝１１１は、絶縁膜１１０の上面から層間絶縁膜１０８の上面まで掘り下がっている。第２配線溝１１１には、バリアメタル１１２を介して、Ｃｕ配線材料からなる第２配線１１３が埋設されている。
また、第２配線溝１１１は、平面視で第１配線１０５と交差する部分を有するパターンに形成されている。そして、平面視で第１配線１０５と第２配線溝１１１とが交差する部分において、それらの間には、拡散防止／エッチングストッパ膜１０７および層間絶縁膜１０８を貫通するビアホール１１４が形成されている。ビアホール１１４には、バリアメタル１１５を介して、ビア１１６が埋設されている。これにより、第１配線１０５と第２配線１１３とは、ビア１１６を介して電気的に接続されている。
【０００５】
そして、第２絶縁層１０６には、第２配線溝１１１と間隔を空けて、第２配線溝１１１と同じ深さを有する平面視渦巻状のコイル溝１１７が形成されている。コイル溝１１７には、バリアメタル１１８を介して、トランスを構成するコイル１１９が埋設されている。
第２絶縁層１０６上には、拡散防止／エッチングストッパ膜１２０および層間絶縁膜１２１が積層されている。第２配線１１３は、最上層配線であり、拡散防止／エッチングストッパ膜１２０および層間絶縁膜１２１には、層間絶縁膜１２１の表面から第２配線１１３に達するパッド開口１２２が形成されている。パッド開口１２２の内面には、バリアメタル１２３が被着されている。パッド開口１２２内において、バリアメタル１２３上には、Ａｌ（アルミニウム）とＣｕとを含む合金（以下「ＡｌＣｕ合金」という。）からなるボンディングパッド１２４が設けられている。ボンディングパッド１２４には、外部との電気接続のためのボンディングワイヤ（図示せず）が接続される。
【０００６】
バリアメタル１２３は、パッド開口１２２外の層間絶縁膜１２１上にも選択的に形成されている。すなわち、バリアメタル１２３は、パッド開口１２２の内面とパッド開口１２２外の層間絶縁膜１２１上におけるコイル１１９と対向する領域とに連続して形成されている。そして、そのコイル１１９と対向する領域に形成されたバリアメタル１２３上には、ボンディングパッド１２４と同じ材料からなる電磁波シールド膜１２５が形成されている。
【０００７】
バリアメタル１２３、ボンディングパッド１２４および電磁波シールド膜１２５の形成時には、まず、スパッタ法により、パッド開口１２２の内面および層間絶縁膜１２１の表面全域上に、バリアメタル１２３の材料からなる膜が成膜される。次に、スパッタ法により、そのバリアメタル１２３の材料からなる膜上に、ＡｌＣｕ合金からなる膜（ＡｌＣｕ合金膜）が成膜される。そして、層間絶縁膜１２１の表面上のＡｌＣｕ合金膜およびバリアメタル１２３の材料からなる膜が選択的に除去（パターニング）されることにより、バリアメタル１２３、ボンディングパッド１２４および電磁波シールド膜１２５が得られる。
【０００８】
ＡｌＣｕ合金膜のパターニング時に、パッド開口１２２の側面上に、ＡｌＣｕ合金が残される。この残されたＡｌＣｕ合金により、ボンディングパッド１２４と電磁波シールド膜１２５とが電気的に接続され。これにより、電磁波シールド膜１２５は、コイル１１９から発生する電磁波をシールドする機能を発揮する。
【特許文献１】ＵＳ２００５／０２３０８３７Ａ１
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
コイル１１９と電磁波シールド膜１２５との間で絶縁耐圧を確保するため、層間絶縁膜１２１は、２〜３μｍ以上の厚さを有する。そのため、パッド開口１２２は、深さ方向のサイズが２〜３μｍ以上となり、横方向（深さ方向と直交する方向）のサイズが１０μｍ以上、通常は１００μｍ程度となる。そのため、パッド開口１２２の側面に対するＡｌＣｕ合金膜のカバレッジが悪く、ボンディングパッド１２４と電磁波シールド膜１２５との導通不良が生じるおそれがある。
【００１０】
パッド開口１２２内をＣｕ配線材料などで埋め尽くした後、層間絶縁膜１２１およびパッド開口１２２上にＡｌＣｕ合金膜を成膜し、これをパターニングすることにより、ボンディングパッド１２４および電磁波シールド膜１２５を形成する手法が考えられる。しかしながら、この手法では、ＡｌＣｕ合金膜が成膜されると、その下地（パッド開口１２２内のＣｕ配線材料）がＡｌＣｕ合金膜に隠れ、また、ＡｌＣｕ合金膜の表面が平坦面となるので、ＡｌＣｕ合金のパターニングのためのフォトリソグラフィ工程時に、マスクのアライメント（位置合わせ）が非常に困難である。
【００１１】
そこで、本発明の目的は、ボンディングパッドなどの開口内金属膜と層間絶縁膜上の表面金属膜との導通を確保することができる、半導体装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
前記の目的を達成するための請求項１記載の発明は、配線と、前記配線上に形成され、その表面から前記配線に達する開口を有する層間絶縁膜と、前記開口内において前記配線上に形成され、アルミニウムを含む金属材料からなる開口内金属膜と、前記層間絶縁膜上に形成され、前記金属材料からなる表面金属膜と、（少なくとも）前記開口の側面上に形成され、前記開口内金属膜と前記表面金属膜との導通を確保するための導通確保膜とを含む、半導体装置である。
【００１３】
この構成によれば、配線上の層間絶縁膜には、その表面から配線に達する開口が形成されている。配線における開口に臨む部分上には、アルミニウムを含む金属材料からなる開口内金属膜が形成されている。また、層間絶縁膜上には、開口内金属膜の材料と同じ金属材料からなる表面金属膜が形成されている。そして、開口の側面上には、開口内金属膜と表面金属膜との導通を確保するための導通確保膜が形成されている。
【００１４】
スパッタ法によりアルミニウムを含む金属材料からなる膜を成膜し、この膜をパターニングすることにより開口内金属膜および表面金属膜を形成する手法を採用する場合に、開口の側面に金属材料が良好に付着すれば、その側面に付着した金属材料を介して、開口内金属膜と表面金属膜との電気的な接続（導通）が達成される。開口の側面に金属材料が良好に付着せず、開口の側面に対する金属材料（膜）のカバレッジ不良が生じても、導通確保膜により、開口内金属膜と表面金属膜との導通を確保することができる。
【００１５】
請求項２に記載のように、前記導通確保膜は、ＣＶＤ（Chemical Vapor Deposition：化学気相成長）法により形成されることが好ましい。ＣＶＤ法により、開口の側面に導通確保膜の材料を良好に付着させることができ、開口の側面に導通確保膜を確実に形成することができる。
請求項３に記載のように、前記導通確保膜の材料は、タングステンであってもよい。
【００１６】
請求項４に記載のように、前記導通確保膜の厚さは、１００ｎｍ以上、前記層間絶縁膜の厚さ以下であることが好ましい。この場合、開口内金属膜と表面金属膜との良好な導通（低抵抗な接続）を確保する厚さを有しながら、導通確保膜の表面に段差が形成されるので、その段差を利用して、表面金属膜を形成するためのフォトリソグラフィ工程時に、そのパターニングのためのマスクをアライメントすることができる。
【００１７】
請求項５に記載のように、前記半導体装置は、前記層間絶縁膜と前記表面金属膜との間に介在され、前記金属材料の成分が前記層間絶縁膜に拡散することを防止するためのバリアメタルをさらに備えていてもよい。
また、請求項６に記載のように、前記半導体装置は、前記配線と同一層に形成され、トランスを構成するための平面視渦巻状のコイルをさらに備えていてもよい。この場合、前記表面金属膜は、平面視で前記コイルを覆い隠し、外部からの電磁波をシールドして誤作動を防ぐための電磁波シールド膜であってもよい。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
以下では、本発明の実施の形態を、添付図面を参照して詳細に説明する。
図１は、本発明の一実施形態に係る半導体装置の構造を示す模式的な断面図である。
半導体装置１は、トランスデバイスであり、図示しない半導体基板を備えている。半導体基板としては、Ｓｉ（シリコン）基板、ＳｉＣ（炭化珪素）基板などを例示することができる。
【００１９】
半導体基板上には、第１絶縁層２が積層されている。第１絶縁層２は、たとえば、ＳｉＯ２からなる。
第１絶縁層２には、第１配線溝３が形成されている。第１配線溝３は、第１絶縁層２の上面から掘り下がった凹状をなしている。
第１配線溝３の内面（側面および底面）上には、バリアメタル４が形成されている。バリアメタル４は、たとえば、下からＴａ（タンタル）膜、ＴａＮ（窒化タンタル）膜およびＴａ膜をこの順に積層した構造を有している。そして、第１配線溝３には、バリアメタル４を介して、Ｃｕ配線材料（Ｃｕを主成分とする金属材料）からなる第１配線５が埋設されている。第１配線５は、その表面が第１絶縁層２の表面と面一をなしている。バリアメタル４により、第１配線５のＣｕ配線材料に含まれる成分が第１絶縁層２に拡散することが防止されている。
【００２０】
第１絶縁層２上には、第２絶縁層６が積層されている。第２絶縁層６は、拡散防止／エッチングストッパ膜７、層間絶縁膜８、エッチングストッパ膜９および絶縁膜１０をこの順に積層した構造を有している。拡散防止／エッチングストッパ膜７およびエッチングストッパ膜９は、たとえば、ＳｉＮ（窒化シリコン）からなる。層間絶縁膜８および絶縁膜１０は、たとえば、ＳｉＯ２からなる。拡散防止／エッチングストッパ膜７により、第１配線５のＣｕ配線材料に含まれる成分が第１絶縁層２に拡散することが防止されている。
【００２１】
第２絶縁層６の表層部には、第２配線溝１１が形成されている。第２配線溝１１は、絶縁膜１０の上面から層間絶縁膜８の上面まで掘り下がった凹状をなしている。
第２配線溝１１の内面（側面および底面）上には、バリアメタル１２が形成されている。バリアメタル１２は、下からＴａ膜、ＴａＮ膜およびＴａ膜をこの順に積層した構造を有している。そして、第２配線溝１１には、バリアメタル１２を介して、Ｃｕ配線材料からなる第２配線１３が埋設されている。第２配線１３は、その表面が第２絶縁層６の表面と面一をなし、第２配線溝１１の深さからバリアメタル１２の厚さを差し引いた厚さ（たとえば、２μｍ）を有している。バリアメタル１２により、第２配線１３のＣｕ配線材料に含まれる成分が第２絶縁層６に拡散することが防止されている。
【００２２】
また、第２配線溝１１は、平面視で第１配線５と交差する部分を有するパターンに形成されている。そして、平面視で第１配線５と第２配線溝１１とが交差する部分において、それらの間には、拡散防止／エッチングストッパ膜７および層間絶縁膜８を貫通するビアホール１４が形成されている。
ビアホール１４の側面および第１配線５におけるビアホール１４に臨む部分上には、バリアメタル１５が形成されている。バリアメタル１５は、下からＴａ膜、ＴａＮ膜およびＴａ膜をこの順に積層した構造を有している。そして、ビアホール１４には、バリアメタル１５を介して、Ｃｕ配線材料からなるビア１６が埋設されている。バリアメタル１５により、ビア１６のＣｕ配線材料に含まれる成分が第２絶縁層６に拡散することが防止されている。第１配線５と第２配線１３とは、ビア１６を介して電気的に接続されている。
【００２３】
また、第２絶縁層６には、第２配線溝１１と同一層に、第２配線溝１１と間隔を空けて、第２配線溝１１と同じ深さを有する平面視渦巻状のコイル溝１７が形成されている。
コイル溝１７の内面（側面および底面）上には、バリアメタル１８が形成されている。バリアメタル１８は、第２配線溝１１の内面上に形成されているバリアメタル１２と同じ積層構造を有している。すなわち、バリアメタル１８は、下からＴａ膜、ＴａＮ膜およびＴａ膜をこの順に積層した構造を有している。そして、コイル溝１７には、バリアメタル１８を介して、第２配線１３の材料と同じ材料であるＣｕ配線材料からなるコイル１９が埋設されている。コイル１９は、他のコイル（図示せず）とともにトランスを構成する。コイル１９は、その表面が第２絶縁層６の表面と面一をなし、第２配線１３と同じ厚さを有している。バリアメタル１８により、コイル１９のＣｕ配線材料に含まれる成分が第２絶縁層６に拡散することが防止されている。
【００２４】
第２絶縁層６上には、拡散防止／エッチングストッパ膜２０および層間絶縁膜２１が積層されている。拡散防止／エッチングストッパ膜２０は、たとえば、ＳｉＮからなり、１００ｎｍの厚さを有している。層間絶縁膜２１は、たとえば、ＳｉＯ２からなり、２．４μｍの厚さを有している。拡散防止／エッチングストッパ膜２０により、第２配線１３のＣｕ配線材料に含まれる成分が層間絶縁膜２１に拡散することが防止されている。
【００２５】
第２配線１３は、最上層の配線であり、拡散防止／エッチングストッパ膜２０および層間絶縁膜２１には、層間絶縁膜２１の表面から第２配線１３に達するパッド開口２２が形成されている。パッド開口２２の側面は、拡散防止／エッチングストッパ膜２０および層間絶縁膜２１により形成される。パッド開口２２の横方向（深さ方向と直交する方向）のサイズは、たとえば、１００μｍ（０．１μｍ）である。
【００２６】
パッド開口２２の側面および第２配線１３におけるパッド開口２２に臨む部分上には、バリアメタル２３が形成されている。バリアメタル２３は、下からＴａ膜、ＴａＮ膜、Ｔｉ（チタン）膜およびＴｉＮ膜をこの順に積層した構造を有している。Ｔａ膜、ＴａＮ膜、Ｔｉ膜およびＴｉＮ膜の厚さは、たとえば、それぞれ７．５μｍ、７．５μｍ、２０μｍおよび１０μｍである。
【００２７】
バリアメタル２３上には、Ｗ（タングステン）からなる導通確保膜２４が形成されている。導通確保膜２４は、パッド開口２２内において、バリアメタル２３の表面全域を被覆している。導通確保膜２４の厚さは、たとえば、２００〜４００ｎｍ（０．２〜０．４μｍ）である。したがって、パッド開口２２内は、導通確保膜２４により埋め尽くされていない。バリアメタル２３により、導通確保膜２４の材料に含まれるＷが第２絶縁層６に拡散することが防止されている。
【００２８】
パッド開口２２内において、第２配線１３上には、バリアメタル２３および導通確保膜２４を挟んで、ＡｌＣｕ合金（ＡｌとＣｕとを含む合金）からなるボンディングパッド２５が形成されている。ボンディングパッド２５には、外部との電気接続のためのボンディングワイヤ（図示せず）が接続される。
層間絶縁膜２１上には、コイル１９の全体と対向する領域およびパッド開口２２の周囲の領域に、バリアメタル２６が形成されている。バリアメタル２６は、導通確保膜２４上にも形成されている。バリアメタル２６は、下からＴｉ膜およびＴｉＮ膜をこの順に積層した構造を有している。Ｔｉ膜およびＴｉＮ膜の厚さは、たとえば、それぞれ７ｎｍ（０．００７μｍ）および４０ｎｍ（０．０４μｍ）である。
【００２９】
バリアメタル２６上には、ボンディングパッド２５の材料と同じ材料であるＡｌＣｕ合金からなる電磁波シールド膜２７が形成されている。電磁波シールド膜２７の厚さは、たとえば、９００ｎｍ（０．９μｍ）である。電磁波シールド膜２７は、パッド開口２２の側面上まで回り込んでおり、ボンディングパッド２５に直接に接続されるか、または、導通確保膜２４を介してボンディングパッド２５と電気的に接続されている。これにより、電磁波シールド膜２７は、平面視でコイル１９を覆い隠し、外部からの電磁波をシールドして誤作動を防ぐ。また、バリアメタル２６により、電磁波シールド膜２７の材料に含まれる成分が第２絶縁層６に拡散することが防止されている。
【００３０】
なお、半導体基板と第１絶縁層２との間に１または複数の絶縁層が介在されて、第１配線５の下層に別の配線が形成されていてもよい。この場合、第１配線５は、第１配線５の下層の配線とビア２８を介して電気的に接続される。むろん、第１絶縁層２が半導体基板に接して形成され、第１配線５が最下層の配線であってもよい。
図２Ａ〜２Ｇは、図１に示す半導体装置の製造方法を説明するための模式的な断面図である。
【００３１】
図２Ａに示すように、公知の手法（たとえば、シングルダマシン法を含む手法）により、第１絶縁層２、第１配線溝３、バリアメタル４、第１配線５、第２絶縁層６、第２配線溝１１、バリアメタル１２、第２配線１３、ビアホール１４、バリアメタル１５、ビア１６、コイル溝１７、バリアメタル１８およびコイル１９が形成される。
図２Ｂに示すように、ＰＥＣＶＤ（Plasma Enhanced Chemical Vapor Deposition：プラズマ化学気相成長）法により、第２絶縁層６上に、拡散防止／エッチングストッパ膜２０および層間絶縁膜２１が順に形成される。
【００３２】
次に、図２Ｃに示すように、フォトリソグラフィおよびエッチングにより、パッド開口２２が形成される。
その後、図２Ｄに示すように、スパッタ法により、パッド開口２２の側面および第２配線１３におけるパッド開口２２に臨む部分上には、バリアメタル２３の材料からなる積層膜（たとえば、Ｔａ膜、ＴａＮ膜、Ｔｉ膜およびＴｉＮ膜）３１が形成される。
【００３３】
次いで、図２Ｅに示すように、ＣＶＤ法により、積層膜３１上に、ＷからなるＷ膜３２が形成される。
そして、ＣＭＰ（Chemical Mechanical Polishing：化学的機械的研磨）法により、Ｗ膜３２の表面が研磨される。この研磨は、図２Ｆに示すように、Ｗ膜３２におけるパッド開口２２外の部分が完全に除去され、さらに積層膜３１におけるパッド開口２２外の部分が完全に除去されて、パッド開口２２外において層間絶縁膜２１の上面が露出するまで続けられる。これにより、パッド開口２２内に、バリアメタル２３および導通確保膜２４が得られる。
【００３４】
その後、図２Ｇに示すように、スパッタ法により、層間絶縁膜２１上に、バリアメタル２６の材料からなる積層膜（たとえば、Ｔｉ膜およびＴｉＮ膜）３３が形成される。つづいて、スパッタ法により、バリアメタル２６上に、ＡｌＣｕ合金からなるＡｌＣｕ合金膜３４が形成される。
この後、フォトリソグラフィおよびエッチングにより、積層膜３３およびＡｌＣｕ合金膜３４がパターニングされる。その結果、図１に示すように、ボンディングパッド２５、バリアメタル２６および電磁波シールド膜２７が形成され、これらを備える半導体装置１が得られる。
【００３５】
以上のように、第２配線１３上の層間絶縁膜２１には、その表面から第２配線１３に達するパッド開口２２が形成されている。第２配線１３におけるパッド開口２２に臨む部分上には、ＡｌＣｕ合金からなるボンディングパッド２５が形成されている。また、層間絶縁膜２１上には、ボンディングパッド２５の材料と同じ材料であるＡｌＣｕ合金からなる電磁波シールド膜２７が形成されている。そして、パッド開口２２の側面上には、ボンディングパッド２５と電磁波シールド膜２７との導通を確保するための導通確保膜２４が形成されている。
【００３６】
スパッタ法によるＡｌＣｕ合金膜３４の形成時に、パッド開口２２の側面にＡｌＣｕ合金が良好に付着せず、パッド開口２２の側面に対するＡｌＣｕ合金膜３４のカバレッジ不良が生じても、導通確保膜２４により、ボンディングパッド２５と電磁波シールド膜２７との導通を確保することができる。
導通確保膜２４は、ＣＶＤ法によりＷ膜３２が形成され、パッド開口２２外からＷ膜３２が除去されることにより形成される。ＣＶＤ法により、パッド開口２２の側面にＷ膜３２を良好に付着させることができる。その結果、パッド開口２２の側面に導通確保膜２４を確実に形成することができる。
【００３７】
なお、パッド開口２２外からＷ膜３２の除去は、ＣＭＰ法に限らず、エッチバックにより達成されてもよい。この場合、導通確保膜２４は、パッド開口２２の側面上にのみ形成され、バリアメタル２３とボンディングパッド２５との間には形成されなくてもよい。すなわち、導通確保膜２４は、少なくともパッド開口２２の側面上に形成されていればよい。
【００３８】
導通確保膜２４の厚さは、その一例として２００〜４００ｎｍであるとしたが、この範囲には限定されない。ただし、導通確保膜２４（Ｗ膜３２）の厚さは、１００ｎｍ以上、層間絶縁膜２１の厚さ以下であることが好ましい。このような厚さであれば、ボンディングパッド２５と電磁波シールド膜２７との良好な導通（低抵抗な接続）を確保する厚さを有しながら、導通確保膜２４の表面に段差が形成されるので、その段差を利用して、電磁波シールド膜２７を形成するためのフォトリソグラフィ工程時に、そのパターニングのためのマスクをアライメントすることができる。
【００３９】
また、導通確保膜２４がＷからなるとしたが、導通確保膜２４の材料としては、Ｗに限らず、ＣｕまたはＴｉＮなどを用いることもできる。Ｃｕが採用される場合、ＣＶＤ法により、導通確保膜２４の素となる層を形成することができる。ＴｉＮが採用される場合、スパッタ法により、導通確保膜２４の素となる層を形成することができる。
その他、特許請求の範囲に記載された事項の範囲で種々の設計変更を施すことが可能である。
【図面の簡単な説明】
【００４０】
【図１】図１は、本発明の一実施形態に係る半導体装置の構造を示す模式的な断面図である。
【図２Ａ】図２Ａは、図１に示す半導体装置の製造方法を説明するための模式的な断面図である。
【図２Ｂ】図２Ｂは、図２Ａの次の工程を示す模式的な断面図である。
【図２Ｃ】図２Ｃは、図２Ｂの次の工程を示す模式的な断面図である。
【図２Ｄ】図２Ｄは、図２Ｃの次の工程を示す模式的な断面図である。
【図２Ｅ】図２Ｅは、図２Ｄの次の工程を示す模式的な断面図である。
【図２Ｆ】図２Ｆは、図２Ｅの次の工程を示す模式的な断面図である。
【図２Ｇ】図２Ｇは、図２Ｆの次の工程を示す模式的な断面図である。
【図３】図３は、従来のトランスデバイスの構造を示す模式的な断面図である。
【符号の説明】
【００４１】
１ 半導体装置
１３ 第２配線（配線）
１９ コイル
２１ 層間絶縁膜
２２ パッド開口（開口）
２４ 導通確保膜
２５ ボンディングパッド（開口内金属膜）
２６ バリアメタル
２７ 電磁波シールド膜（表面金属膜）
【技術分野】
【０００１】
本発明は、半導体装置、とくにパワー半導体装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、パワーエレクトロニクスの分野において、トランスを備えるパワー半導体装置（以下「トランスデバイス」という。）の開発が進められている。
図３は、トランスデバイスの構造を示す模式的な断面図である。
トランスデバイス１０１は、図示しない半導体基板上に、ＳｉＯ２（酸化シリコン）からなる第１絶縁層１０２を備えている。
【０００３】
第１絶縁層１０２には、第１配線溝１０３が形成されている。第１配線溝１０３には、バリアメタル１０４を介して、Ｃｕ（銅）を主成分とする金属材料（以下「Ｃｕ配線材料」という。）からなる第１配線１０５が埋設されている。
第１絶縁層１０２上には、第２絶縁層１０６が積層されている。第２絶縁層１０６は、拡散防止／エッチングストッパ膜１０７、層間絶縁膜１０８、エッチングストッパ膜１０９および絶縁膜１１０をこの順に積層した構造を有している。
【０００４】
第２絶縁層１０６には、第２配線溝１１１が形成されている。第２配線溝１１１は、絶縁膜１１０の上面から層間絶縁膜１０８の上面まで掘り下がっている。第２配線溝１１１には、バリアメタル１１２を介して、Ｃｕ配線材料からなる第２配線１１３が埋設されている。
また、第２配線溝１１１は、平面視で第１配線１０５と交差する部分を有するパターンに形成されている。そして、平面視で第１配線１０５と第２配線溝１１１とが交差する部分において、それらの間には、拡散防止／エッチングストッパ膜１０７および層間絶縁膜１０８を貫通するビアホール１１４が形成されている。ビアホール１１４には、バリアメタル１１５を介して、ビア１１６が埋設されている。これにより、第１配線１０５と第２配線１１３とは、ビア１１６を介して電気的に接続されている。
【０００５】
そして、第２絶縁層１０６には、第２配線溝１１１と間隔を空けて、第２配線溝１１１と同じ深さを有する平面視渦巻状のコイル溝１１７が形成されている。コイル溝１１７には、バリアメタル１１８を介して、トランスを構成するコイル１１９が埋設されている。
第２絶縁層１０６上には、拡散防止／エッチングストッパ膜１２０および層間絶縁膜１２１が積層されている。第２配線１１３は、最上層配線であり、拡散防止／エッチングストッパ膜１２０および層間絶縁膜１２１には、層間絶縁膜１２１の表面から第２配線１１３に達するパッド開口１２２が形成されている。パッド開口１２２の内面には、バリアメタル１２３が被着されている。パッド開口１２２内において、バリアメタル１２３上には、Ａｌ（アルミニウム）とＣｕとを含む合金（以下「ＡｌＣｕ合金」という。）からなるボンディングパッド１２４が設けられている。ボンディングパッド１２４には、外部との電気接続のためのボンディングワイヤ（図示せず）が接続される。
【０００６】
バリアメタル１２３は、パッド開口１２２外の層間絶縁膜１２１上にも選択的に形成されている。すなわち、バリアメタル１２３は、パッド開口１２２の内面とパッド開口１２２外の層間絶縁膜１２１上におけるコイル１１９と対向する領域とに連続して形成されている。そして、そのコイル１１９と対向する領域に形成されたバリアメタル１２３上には、ボンディングパッド１２４と同じ材料からなる電磁波シールド膜１２５が形成されている。
【０００７】
バリアメタル１２３、ボンディングパッド１２４および電磁波シールド膜１２５の形成時には、まず、スパッタ法により、パッド開口１２２の内面および層間絶縁膜１２１の表面全域上に、バリアメタル１２３の材料からなる膜が成膜される。次に、スパッタ法により、そのバリアメタル１２３の材料からなる膜上に、ＡｌＣｕ合金からなる膜（ＡｌＣｕ合金膜）が成膜される。そして、層間絶縁膜１２１の表面上のＡｌＣｕ合金膜およびバリアメタル１２３の材料からなる膜が選択的に除去（パターニング）されることにより、バリアメタル１２３、ボンディングパッド１２４および電磁波シールド膜１２５が得られる。
【０００８】
ＡｌＣｕ合金膜のパターニング時に、パッド開口１２２の側面上に、ＡｌＣｕ合金が残される。この残されたＡｌＣｕ合金により、ボンディングパッド１２４と電磁波シールド膜１２５とが電気的に接続され。これにより、電磁波シールド膜１２５は、コイル１１９から発生する電磁波をシールドする機能を発揮する。
【特許文献１】ＵＳ２００５／０２３０８３７Ａ１
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
コイル１１９と電磁波シールド膜１２５との間で絶縁耐圧を確保するため、層間絶縁膜１２１は、２〜３μｍ以上の厚さを有する。そのため、パッド開口１２２は、深さ方向のサイズが２〜３μｍ以上となり、横方向（深さ方向と直交する方向）のサイズが１０μｍ以上、通常は１００μｍ程度となる。そのため、パッド開口１２２の側面に対するＡｌＣｕ合金膜のカバレッジが悪く、ボンディングパッド１２４と電磁波シールド膜１２５との導通不良が生じるおそれがある。
【００１０】
パッド開口１２２内をＣｕ配線材料などで埋め尽くした後、層間絶縁膜１２１およびパッド開口１２２上にＡｌＣｕ合金膜を成膜し、これをパターニングすることにより、ボンディングパッド１２４および電磁波シールド膜１２５を形成する手法が考えられる。しかしながら、この手法では、ＡｌＣｕ合金膜が成膜されると、その下地（パッド開口１２２内のＣｕ配線材料）がＡｌＣｕ合金膜に隠れ、また、ＡｌＣｕ合金膜の表面が平坦面となるので、ＡｌＣｕ合金のパターニングのためのフォトリソグラフィ工程時に、マスクのアライメント（位置合わせ）が非常に困難である。
【００１１】
そこで、本発明の目的は、ボンディングパッドなどの開口内金属膜と層間絶縁膜上の表面金属膜との導通を確保することができる、半導体装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
前記の目的を達成するための請求項１記載の発明は、配線と、前記配線上に形成され、その表面から前記配線に達する開口を有する層間絶縁膜と、前記開口内において前記配線上に形成され、アルミニウムを含む金属材料からなる開口内金属膜と、前記層間絶縁膜上に形成され、前記金属材料からなる表面金属膜と、（少なくとも）前記開口の側面上に形成され、前記開口内金属膜と前記表面金属膜との導通を確保するための導通確保膜とを含む、半導体装置である。
【００１３】
この構成によれば、配線上の層間絶縁膜には、その表面から配線に達する開口が形成されている。配線における開口に臨む部分上には、アルミニウムを含む金属材料からなる開口内金属膜が形成されている。また、層間絶縁膜上には、開口内金属膜の材料と同じ金属材料からなる表面金属膜が形成されている。そして、開口の側面上には、開口内金属膜と表面金属膜との導通を確保するための導通確保膜が形成されている。
【００１４】
スパッタ法によりアルミニウムを含む金属材料からなる膜を成膜し、この膜をパターニングすることにより開口内金属膜および表面金属膜を形成する手法を採用する場合に、開口の側面に金属材料が良好に付着すれば、その側面に付着した金属材料を介して、開口内金属膜と表面金属膜との電気的な接続（導通）が達成される。開口の側面に金属材料が良好に付着せず、開口の側面に対する金属材料（膜）のカバレッジ不良が生じても、導通確保膜により、開口内金属膜と表面金属膜との導通を確保することができる。
【００１５】
請求項２に記載のように、前記導通確保膜は、ＣＶＤ（Chemical Vapor Deposition：化学気相成長）法により形成されることが好ましい。ＣＶＤ法により、開口の側面に導通確保膜の材料を良好に付着させることができ、開口の側面に導通確保膜を確実に形成することができる。
請求項３に記載のように、前記導通確保膜の材料は、タングステンであってもよい。
【００１６】
請求項４に記載のように、前記導通確保膜の厚さは、１００ｎｍ以上、前記層間絶縁膜の厚さ以下であることが好ましい。この場合、開口内金属膜と表面金属膜との良好な導通（低抵抗な接続）を確保する厚さを有しながら、導通確保膜の表面に段差が形成されるので、その段差を利用して、表面金属膜を形成するためのフォトリソグラフィ工程時に、そのパターニングのためのマスクをアライメントすることができる。
【００１７】
請求項５に記載のように、前記半導体装置は、前記層間絶縁膜と前記表面金属膜との間に介在され、前記金属材料の成分が前記層間絶縁膜に拡散することを防止するためのバリアメタルをさらに備えていてもよい。
また、請求項６に記載のように、前記半導体装置は、前記配線と同一層に形成され、トランスを構成するための平面視渦巻状のコイルをさらに備えていてもよい。この場合、前記表面金属膜は、平面視で前記コイルを覆い隠し、外部からの電磁波をシールドして誤作動を防ぐための電磁波シールド膜であってもよい。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
以下では、本発明の実施の形態を、添付図面を参照して詳細に説明する。
図１は、本発明の一実施形態に係る半導体装置の構造を示す模式的な断面図である。
半導体装置１は、トランスデバイスであり、図示しない半導体基板を備えている。半導体基板としては、Ｓｉ（シリコン）基板、ＳｉＣ（炭化珪素）基板などを例示することができる。
【００１９】
半導体基板上には、第１絶縁層２が積層されている。第１絶縁層２は、たとえば、ＳｉＯ２からなる。
第１絶縁層２には、第１配線溝３が形成されている。第１配線溝３は、第１絶縁層２の上面から掘り下がった凹状をなしている。
第１配線溝３の内面（側面および底面）上には、バリアメタル４が形成されている。バリアメタル４は、たとえば、下からＴａ（タンタル）膜、ＴａＮ（窒化タンタル）膜およびＴａ膜をこの順に積層した構造を有している。そして、第１配線溝３には、バリアメタル４を介して、Ｃｕ配線材料（Ｃｕを主成分とする金属材料）からなる第１配線５が埋設されている。第１配線５は、その表面が第１絶縁層２の表面と面一をなしている。バリアメタル４により、第１配線５のＣｕ配線材料に含まれる成分が第１絶縁層２に拡散することが防止されている。
【００２０】
第１絶縁層２上には、第２絶縁層６が積層されている。第２絶縁層６は、拡散防止／エッチングストッパ膜７、層間絶縁膜８、エッチングストッパ膜９および絶縁膜１０をこの順に積層した構造を有している。拡散防止／エッチングストッパ膜７およびエッチングストッパ膜９は、たとえば、ＳｉＮ（窒化シリコン）からなる。層間絶縁膜８および絶縁膜１０は、たとえば、ＳｉＯ２からなる。拡散防止／エッチングストッパ膜７により、第１配線５のＣｕ配線材料に含まれる成分が第１絶縁層２に拡散することが防止されている。
【００２１】
第２絶縁層６の表層部には、第２配線溝１１が形成されている。第２配線溝１１は、絶縁膜１０の上面から層間絶縁膜８の上面まで掘り下がった凹状をなしている。
第２配線溝１１の内面（側面および底面）上には、バリアメタル１２が形成されている。バリアメタル１２は、下からＴａ膜、ＴａＮ膜およびＴａ膜をこの順に積層した構造を有している。そして、第２配線溝１１には、バリアメタル１２を介して、Ｃｕ配線材料からなる第２配線１３が埋設されている。第２配線１３は、その表面が第２絶縁層６の表面と面一をなし、第２配線溝１１の深さからバリアメタル１２の厚さを差し引いた厚さ（たとえば、２μｍ）を有している。バリアメタル１２により、第２配線１３のＣｕ配線材料に含まれる成分が第２絶縁層６に拡散することが防止されている。
【００２２】
また、第２配線溝１１は、平面視で第１配線５と交差する部分を有するパターンに形成されている。そして、平面視で第１配線５と第２配線溝１１とが交差する部分において、それらの間には、拡散防止／エッチングストッパ膜７および層間絶縁膜８を貫通するビアホール１４が形成されている。
ビアホール１４の側面および第１配線５におけるビアホール１４に臨む部分上には、バリアメタル１５が形成されている。バリアメタル１５は、下からＴａ膜、ＴａＮ膜およびＴａ膜をこの順に積層した構造を有している。そして、ビアホール１４には、バリアメタル１５を介して、Ｃｕ配線材料からなるビア１６が埋設されている。バリアメタル１５により、ビア１６のＣｕ配線材料に含まれる成分が第２絶縁層６に拡散することが防止されている。第１配線５と第２配線１３とは、ビア１６を介して電気的に接続されている。
【００２３】
また、第２絶縁層６には、第２配線溝１１と同一層に、第２配線溝１１と間隔を空けて、第２配線溝１１と同じ深さを有する平面視渦巻状のコイル溝１７が形成されている。
コイル溝１７の内面（側面および底面）上には、バリアメタル１８が形成されている。バリアメタル１８は、第２配線溝１１の内面上に形成されているバリアメタル１２と同じ積層構造を有している。すなわち、バリアメタル１８は、下からＴａ膜、ＴａＮ膜およびＴａ膜をこの順に積層した構造を有している。そして、コイル溝１７には、バリアメタル１８を介して、第２配線１３の材料と同じ材料であるＣｕ配線材料からなるコイル１９が埋設されている。コイル１９は、他のコイル（図示せず）とともにトランスを構成する。コイル１９は、その表面が第２絶縁層６の表面と面一をなし、第２配線１３と同じ厚さを有している。バリアメタル１８により、コイル１９のＣｕ配線材料に含まれる成分が第２絶縁層６に拡散することが防止されている。
【００２４】
第２絶縁層６上には、拡散防止／エッチングストッパ膜２０および層間絶縁膜２１が積層されている。拡散防止／エッチングストッパ膜２０は、たとえば、ＳｉＮからなり、１００ｎｍの厚さを有している。層間絶縁膜２１は、たとえば、ＳｉＯ２からなり、２．４μｍの厚さを有している。拡散防止／エッチングストッパ膜２０により、第２配線１３のＣｕ配線材料に含まれる成分が層間絶縁膜２１に拡散することが防止されている。
【００２５】
第２配線１３は、最上層の配線であり、拡散防止／エッチングストッパ膜２０および層間絶縁膜２１には、層間絶縁膜２１の表面から第２配線１３に達するパッド開口２２が形成されている。パッド開口２２の側面は、拡散防止／エッチングストッパ膜２０および層間絶縁膜２１により形成される。パッド開口２２の横方向（深さ方向と直交する方向）のサイズは、たとえば、１００μｍ（０．１μｍ）である。
【００２６】
パッド開口２２の側面および第２配線１３におけるパッド開口２２に臨む部分上には、バリアメタル２３が形成されている。バリアメタル２３は、下からＴａ膜、ＴａＮ膜、Ｔｉ（チタン）膜およびＴｉＮ膜をこの順に積層した構造を有している。Ｔａ膜、ＴａＮ膜、Ｔｉ膜およびＴｉＮ膜の厚さは、たとえば、それぞれ７．５μｍ、７．５μｍ、２０μｍおよび１０μｍである。
【００２７】
バリアメタル２３上には、Ｗ（タングステン）からなる導通確保膜２４が形成されている。導通確保膜２４は、パッド開口２２内において、バリアメタル２３の表面全域を被覆している。導通確保膜２４の厚さは、たとえば、２００〜４００ｎｍ（０．２〜０．４μｍ）である。したがって、パッド開口２２内は、導通確保膜２４により埋め尽くされていない。バリアメタル２３により、導通確保膜２４の材料に含まれるＷが第２絶縁層６に拡散することが防止されている。
【００２８】
パッド開口２２内において、第２配線１３上には、バリアメタル２３および導通確保膜２４を挟んで、ＡｌＣｕ合金（ＡｌとＣｕとを含む合金）からなるボンディングパッド２５が形成されている。ボンディングパッド２５には、外部との電気接続のためのボンディングワイヤ（図示せず）が接続される。
層間絶縁膜２１上には、コイル１９の全体と対向する領域およびパッド開口２２の周囲の領域に、バリアメタル２６が形成されている。バリアメタル２６は、導通確保膜２４上にも形成されている。バリアメタル２６は、下からＴｉ膜およびＴｉＮ膜をこの順に積層した構造を有している。Ｔｉ膜およびＴｉＮ膜の厚さは、たとえば、それぞれ７ｎｍ（０．００７μｍ）および４０ｎｍ（０．０４μｍ）である。
【００２９】
バリアメタル２６上には、ボンディングパッド２５の材料と同じ材料であるＡｌＣｕ合金からなる電磁波シールド膜２７が形成されている。電磁波シールド膜２７の厚さは、たとえば、９００ｎｍ（０．９μｍ）である。電磁波シールド膜２７は、パッド開口２２の側面上まで回り込んでおり、ボンディングパッド２５に直接に接続されるか、または、導通確保膜２４を介してボンディングパッド２５と電気的に接続されている。これにより、電磁波シールド膜２７は、平面視でコイル１９を覆い隠し、外部からの電磁波をシールドして誤作動を防ぐ。また、バリアメタル２６により、電磁波シールド膜２７の材料に含まれる成分が第２絶縁層６に拡散することが防止されている。
【００３０】
なお、半導体基板と第１絶縁層２との間に１または複数の絶縁層が介在されて、第１配線５の下層に別の配線が形成されていてもよい。この場合、第１配線５は、第１配線５の下層の配線とビア２８を介して電気的に接続される。むろん、第１絶縁層２が半導体基板に接して形成され、第１配線５が最下層の配線であってもよい。
図２Ａ〜２Ｇは、図１に示す半導体装置の製造方法を説明するための模式的な断面図である。
【００３１】
図２Ａに示すように、公知の手法（たとえば、シングルダマシン法を含む手法）により、第１絶縁層２、第１配線溝３、バリアメタル４、第１配線５、第２絶縁層６、第２配線溝１１、バリアメタル１２、第２配線１３、ビアホール１４、バリアメタル１５、ビア１６、コイル溝１７、バリアメタル１８およびコイル１９が形成される。
図２Ｂに示すように、ＰＥＣＶＤ（Plasma Enhanced Chemical Vapor Deposition：プラズマ化学気相成長）法により、第２絶縁層６上に、拡散防止／エッチングストッパ膜２０および層間絶縁膜２１が順に形成される。
【００３２】
次に、図２Ｃに示すように、フォトリソグラフィおよびエッチングにより、パッド開口２２が形成される。
その後、図２Ｄに示すように、スパッタ法により、パッド開口２２の側面および第２配線１３におけるパッド開口２２に臨む部分上には、バリアメタル２３の材料からなる積層膜（たとえば、Ｔａ膜、ＴａＮ膜、Ｔｉ膜およびＴｉＮ膜）３１が形成される。
【００３３】
次いで、図２Ｅに示すように、ＣＶＤ法により、積層膜３１上に、ＷからなるＷ膜３２が形成される。
そして、ＣＭＰ（Chemical Mechanical Polishing：化学的機械的研磨）法により、Ｗ膜３２の表面が研磨される。この研磨は、図２Ｆに示すように、Ｗ膜３２におけるパッド開口２２外の部分が完全に除去され、さらに積層膜３１におけるパッド開口２２外の部分が完全に除去されて、パッド開口２２外において層間絶縁膜２１の上面が露出するまで続けられる。これにより、パッド開口２２内に、バリアメタル２３および導通確保膜２４が得られる。
【００３４】
その後、図２Ｇに示すように、スパッタ法により、層間絶縁膜２１上に、バリアメタル２６の材料からなる積層膜（たとえば、Ｔｉ膜およびＴｉＮ膜）３３が形成される。つづいて、スパッタ法により、バリアメタル２６上に、ＡｌＣｕ合金からなるＡｌＣｕ合金膜３４が形成される。
この後、フォトリソグラフィおよびエッチングにより、積層膜３３およびＡｌＣｕ合金膜３４がパターニングされる。その結果、図１に示すように、ボンディングパッド２５、バリアメタル２６および電磁波シールド膜２７が形成され、これらを備える半導体装置１が得られる。
【００３５】
以上のように、第２配線１３上の層間絶縁膜２１には、その表面から第２配線１３に達するパッド開口２２が形成されている。第２配線１３におけるパッド開口２２に臨む部分上には、ＡｌＣｕ合金からなるボンディングパッド２５が形成されている。また、層間絶縁膜２１上には、ボンディングパッド２５の材料と同じ材料であるＡｌＣｕ合金からなる電磁波シールド膜２７が形成されている。そして、パッド開口２２の側面上には、ボンディングパッド２５と電磁波シールド膜２７との導通を確保するための導通確保膜２４が形成されている。
【００３６】
スパッタ法によるＡｌＣｕ合金膜３４の形成時に、パッド開口２２の側面にＡｌＣｕ合金が良好に付着せず、パッド開口２２の側面に対するＡｌＣｕ合金膜３４のカバレッジ不良が生じても、導通確保膜２４により、ボンディングパッド２５と電磁波シールド膜２７との導通を確保することができる。
導通確保膜２４は、ＣＶＤ法によりＷ膜３２が形成され、パッド開口２２外からＷ膜３２が除去されることにより形成される。ＣＶＤ法により、パッド開口２２の側面にＷ膜３２を良好に付着させることができる。その結果、パッド開口２２の側面に導通確保膜２４を確実に形成することができる。
【００３７】
なお、パッド開口２２外からＷ膜３２の除去は、ＣＭＰ法に限らず、エッチバックにより達成されてもよい。この場合、導通確保膜２４は、パッド開口２２の側面上にのみ形成され、バリアメタル２３とボンディングパッド２５との間には形成されなくてもよい。すなわち、導通確保膜２４は、少なくともパッド開口２２の側面上に形成されていればよい。
【００３８】
導通確保膜２４の厚さは、その一例として２００〜４００ｎｍであるとしたが、この範囲には限定されない。ただし、導通確保膜２４（Ｗ膜３２）の厚さは、１００ｎｍ以上、層間絶縁膜２１の厚さ以下であることが好ましい。このような厚さであれば、ボンディングパッド２５と電磁波シールド膜２７との良好な導通（低抵抗な接続）を確保する厚さを有しながら、導通確保膜２４の表面に段差が形成されるので、その段差を利用して、電磁波シールド膜２７を形成するためのフォトリソグラフィ工程時に、そのパターニングのためのマスクをアライメントすることができる。
【００３９】
また、導通確保膜２４がＷからなるとしたが、導通確保膜２４の材料としては、Ｗに限らず、ＣｕまたはＴｉＮなどを用いることもできる。Ｃｕが採用される場合、ＣＶＤ法により、導通確保膜２４の素となる層を形成することができる。ＴｉＮが採用される場合、スパッタ法により、導通確保膜２４の素となる層を形成することができる。
その他、特許請求の範囲に記載された事項の範囲で種々の設計変更を施すことが可能である。
【図面の簡単な説明】
【００４０】
【図１】図１は、本発明の一実施形態に係る半導体装置の構造を示す模式的な断面図である。
【図２Ａ】図２Ａは、図１に示す半導体装置の製造方法を説明するための模式的な断面図である。
【図２Ｂ】図２Ｂは、図２Ａの次の工程を示す模式的な断面図である。
【図２Ｃ】図２Ｃは、図２Ｂの次の工程を示す模式的な断面図である。
【図２Ｄ】図２Ｄは、図２Ｃの次の工程を示す模式的な断面図である。
【図２Ｅ】図２Ｅは、図２Ｄの次の工程を示す模式的な断面図である。
【図２Ｆ】図２Ｆは、図２Ｅの次の工程を示す模式的な断面図である。
【図２Ｇ】図２Ｇは、図２Ｆの次の工程を示す模式的な断面図である。
【図３】図３は、従来のトランスデバイスの構造を示す模式的な断面図である。
【符号の説明】
【００４１】
１ 半導体装置
１３ 第２配線（配線）
１９ コイル
２１ 層間絶縁膜
２２ パッド開口（開口）
２４ 導通確保膜
２５ ボンディングパッド（開口内金属膜）
２６ バリアメタル
２７ 電磁波シールド膜（表面金属膜）
【特許請求の範囲】
【請求項１】
配線と、
前記配線上に形成され、その表面から前記配線に達する開口を有する層間絶縁膜と、
前記開口内において前記配線上に形成され、アルミニウムを含む金属材料からなる開口内金属膜と、
前記層間絶縁膜上に形成され、前記金属材料からなる表面金属膜と、
前記開口の側面上に形成され、前記開口内金属膜と前記表面金属膜との導通を確保するための導通確保膜とを含む、半導体装置。
【請求項２】
前記導通確保膜は、ＣＶＤ法により形成される、請求項１に記載の半導体装置。
【請求項３】
前記導通確保膜は、タングステンからなる、請求項１または２に記載の半導体装置。
【請求項４】
前記導通確保膜の厚さは、１００ｎｍ以上、前記層間絶縁膜の厚さ以下である、請求項１〜３のいずれか一項に記載の半導体装置。
【請求項５】
前記層間絶縁膜と前記表面金属膜との間に介在され、前記金属材料の成分が前記層間絶縁膜に拡散することを防止するためのバリアメタルをさらに含む、請求項１〜４のいずれか一項に記載の半導体装置。
【請求項６】
前記配線と同一層に形成され、トランスを構成するための平面視渦巻状のコイルをさらに含み、
前記表面金属膜は、平面視で前記コイルと対向する領域を被覆し、前記コイルから発生する電磁波をシールドするための電磁波シールド膜である、請求項１〜５のいずれか一項に記載の半導体装置。
【請求項１】
配線と、
前記配線上に形成され、その表面から前記配線に達する開口を有する層間絶縁膜と、
前記開口内において前記配線上に形成され、アルミニウムを含む金属材料からなる開口内金属膜と、
前記層間絶縁膜上に形成され、前記金属材料からなる表面金属膜と、
前記開口の側面上に形成され、前記開口内金属膜と前記表面金属膜との導通を確保するための導通確保膜とを含む、半導体装置。
【請求項２】
前記導通確保膜は、ＣＶＤ法により形成される、請求項１に記載の半導体装置。
【請求項３】
前記導通確保膜は、タングステンからなる、請求項１または２に記載の半導体装置。
【請求項４】
前記導通確保膜の厚さは、１００ｎｍ以上、前記層間絶縁膜の厚さ以下である、請求項１〜３のいずれか一項に記載の半導体装置。
【請求項５】
前記層間絶縁膜と前記表面金属膜との間に介在され、前記金属材料の成分が前記層間絶縁膜に拡散することを防止するためのバリアメタルをさらに含む、請求項１〜４のいずれか一項に記載の半導体装置。
【請求項６】
前記配線と同一層に形成され、トランスを構成するための平面視渦巻状のコイルをさらに含み、
前記表面金属膜は、平面視で前記コイルと対向する領域を被覆し、前記コイルから発生する電磁波をシールドするための電磁波シールド膜である、請求項１〜５のいずれか一項に記載の半導体装置。
【図１】
【図２Ａ】
【図２Ｂ】
【図２Ｃ】
【図２Ｄ】
【図２Ｅ】
【図２Ｆ】
【図２Ｇ】
【図３】
【図２Ａ】
【図２Ｂ】
【図２Ｃ】
【図２Ｄ】
【図２Ｅ】
【図２Ｆ】
【図２Ｇ】
【図３】
【公開番号】特開２０１０−８０７７２（Ｐ２０１０−８０７７２Ａ）
【公開日】平成２２年４月８日（２０１０．４．８）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００８−２４８９０２（Ｐ２００８−２４８９０２）
【出願日】平成２０年９月２６日（２００８．９．２６）
【出願人】（０００１１６０２４）ローム株式会社 (3,539)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２２年４月８日（２０１０．４．８）
【国際特許分類】
【出願日】平成２０年９月２６日（２００８．９．２６）
【出願人】（０００１１６０２４）ローム株式会社 (3,539)
【Ｆターム（参考）】
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