JPH0513584A - 半導体装置およびその製造方法 - Google Patents

半導体装置およびその製造方法

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JPH0513584A
JPH0513584A JP16275291A JP16275291A JPH0513584A JP H0513584 A JPH0513584 A JP H0513584A JP 16275291 A JP16275291 A JP 16275291A JP 16275291 A JP16275291 A JP 16275291A JP H0513584 A JPH0513584 A JP H0513584A
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JP
Japan
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wiring
semiconductor device
layer wiring
bonding pad
insulating film
Prior art date
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Pending
Application number
JP16275291A
Other languages
English (en)
Inventor
Katsunori Nishii
勝則 西井
Takahiro Yokoyama
隆弘 横山
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Panasonic Holdings Corp
Original Assignee
Matsushita Electric Industrial Co Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 Au配線を使用し、耐湿性に優れた高信頼性
の半導体装置およびその製造方法を提供する。 【構成】 半導体基板1の上に形成された各素子とボン
ディングパッド11とを、第1層配線7および第1層配
線7の上に形成された層間絶縁膜8の上に形成され、か
つコンタクト部9を介して第1層配線7と接続された第
2層配線10とで接続した。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は高信頼性が要求される半
導体装置、特にAu配線を有する半導体装置およびその
製造方法に関する。
【0002】
【従来の技術】近年、半導体装置はますます進歩し、高
集積度で高速動作を目指したLSIが開発されている。
高速動作が要求されるLSIでは構成素子の高速化はも
ちろんのこと配線抵抗による遅延が問題となり、配線の
低抵抗化が不可欠となっている。特に超高速動作が可能
なGaAsICでは配線抵抗低減のため厚膜のAu配線
が用いられている。
【0003】以下に従来の半導体装置について説明す
る。図5(a)は従来の半導体装置の一例としてのGa
AsICの要部断面図、図5(b)は同GaAsICの
要部平面図である。これらの図において、21は半導体
基板、たとえば半絶縁性のGaAs基板、22は活性
層、23は絶縁膜、24はオーミック電極、25はゲー
ト電極、26は電界効果トランジスタ、27はAu配
線、28はボンディングパッド、29は保護膜である。
一般にGaAsICでは、電界効果トランジスタ26や
抵抗(図示せず)のオーミック電極にAuGe系の合金
を用いており、そのために配線金属にはAu配線27を
用いる。またGaAsICでは、たとえば電界効果トラ
ンジスタ26のオーミック電極24とボンディングパッ
ド28はAu配線27で直接接続されている。
【0004】次に従来の半導体装置の製造方法について
説明する。図6は従来の半導体装置の製造方法を示す工
程図であり、図5(b)をA−A’線で切断した断面図
で示している。まず、図6(a)に示すように、半導体
基板21、たとえば半絶縁性のGaAs基板にイオン注
入法で選択的に活性層22を形成した後、全面に絶縁膜
23、たとえばシリコン窒化膜を形成する。次に図6
(b)に示すように、絶縁膜23に所望のコンタクト部
を形成してオーミック電極24およびゲート電極25を
形成し電界効果トランジスタ26を形成する。次に図6
(c)に示すように、一端がオーミック電極24に接続
されたAu配線27、たとえばTi/Au配線を形成す
る。このAu配線27の他端がボンディングパッド28
を構成している。次に図6(d)に示すように、保護膜
29、たとえばシリコン窒化膜を形成し、ボンディング
パッド開口部を形成してICを完成する。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら上記の従
来の構成では、オーミック電極24からボンディングパ
ッド28へのAu配線27が単一配線で形成されている
ため、配線金属であるAuとその上に形成される保護膜
29としてのシリコン窒化膜との密着性が悪く、水分が
オーミック電極24まで達し、不良の原因になるという
課題を有していた。このことは、特に樹脂封止されたI
Cで耐湿性の低下を招き、信頼性上大きな問題であっ
た。
【0006】本発明は上記従来の課題を解決するもの
で、Au配線を用いても耐湿性に優れた高信頼性の半導
体装置およびその製造方法を提供することを目的とす
る。
【0007】
【課題を解決するための手段】この目的を達成するため
に本発明の半導体装置は、半導体基板の上に形成された
各素子とボンディングパッドとの間を単一配線で接続す
るのではなく、第1層配線と第1層配線の上の層間絶縁
膜の上に形成された第2層配線とが1個以上のコンタク
ト部を介して直列に接続された配線によって接続した構
成を有している。
【0008】また本発明の半導体装置の製造方法は、第
1層配線で素子からボンディングパッドへの配線のうち
の一部分を形成する工程と、層間絶縁膜を全面に形成す
る工程と、層間絶縁膜にコンタクト部を形成する工程
と、コンタクト部を介して第1層配線と接続され、素子
からボンディングパッドへの配線のうちの残された部分
を接続する第2層配線を形成する工程とからなる構成を
有している。
【0009】
【作用】この構成によって、ボンディングパッドから侵
入する水分をコンタクト部で遮断し、素子への水分の侵
入を防止することができ、高信頼性、特に耐湿性に優れ
た半導体装置を実現できる。
【0010】
【実施例】以下本発明の半導体装置およびその製造方法
について、図面を参照しながら説明する。図1(a)は
本発明の一実施例における半導体装置の一例としてのG
aAsICの要部断面図、図1(b)は同GaAsIC
の要部平面図である。これらの図において、1は半導体
基板、たとえば半絶縁性のGaAs基板、2は活性層、
3は絶縁膜、4はオーミック電極、5はゲート電極、6
は電界効果トランジスタ、7は第1層配線、8は層間絶
縁膜、9はコンタクト部、10は第2層配線、11はボ
ンディングパッド、12は保護膜である。図1(a),
(b)に示すように、本実施例ではオーミック電極4と
ボンディングパッド11の間の配線を第1層配線7だけ
でなく、一部を第1層配線7で、残りの部分を層間絶縁
膜8を介して形成した第2層配線10で形成している。
【0011】次に本発明の半導体装置の製造方法につい
て説明する。図2は本発明の一実施例における半導体装
置の製造方法を示す工程図であり、図1(b)をA−
A’線で切断した断面図で示している。まず図2(a)
に示すように、半導体基板1、たとえば半絶縁性のGa
As基板にイオン注入法で選択的に活性層2を形成した
後、全面に絶縁膜3、たとえばシリコン窒化膜を形成す
る。次に図2(b)に示すように、絶縁膜3に形成した
開口部にオーミック電極4を、またゲート電極5を形成
し電界効果トランジスタ6を形成する。次に図2(c)
に示すように、第1層配線7を、たとえばTi/Auで
形成する。次に図2(d)に示すように、全面に層間絶
縁膜8を、たとえばシリコン窒化膜で形成し、第1層配
線7の上の層間絶縁膜8に第2層配線10への接続のた
めのコンタクト部9を形成する。次に図2(e)に示す
ように、第2層配線10を形成する。この第2層配線1
0の一端はオーミック電極4に接続されており、他端が
ボンディングパッド11を形成している。次に図2
(f)に示すように、保護膜12を、たとえばシリコン
窒化膜で形成し、その保護膜12にボンディングパッド
開口部を形成する。
【0012】以上のように本実施例では、半導体基板1
の上に形成された各素子のオーミック電極4からボンデ
ィングパッド11への配線が、第1層配線7および層間
絶縁膜8を介して形成され、コンタクト部9で接続され
た第2層配線10からなるため、ボンディングパッド1
1から水分が第2層配線10と保護膜12との界面を侵
入してきても第1層配線7とのコンタクト部9で水分の
侵入は遮断され、オーミック電極4への水分の侵入が防
止され、電界効果トランジスタ6の劣化を防止できる。
【0013】なお、本実施例ではオーミック電極4から
ボンディングパッド11までの間に一箇所のコンタクト
部9を設けた例について説明したが、コンタクト部9は
数が多い程水分のオーミック電極4への侵入を防ぎ易
く、図3に示すように3箇所のコンタクト部9を形成
し、ボンディングパッド11から順に第2層配線10、
第1層配線7、第2層配線10でボンディングパッド1
1とオーミック電極4の間を接続することによりさらに
効果がある。
【0014】図4は本実施例の半導体装置について行っ
た高温加湿試験結果を示す図である。なお図4は本実施
例のGaAsICおよび従来のGaAsICについて高
温加圧加湿試験を行ったもので、電界効果トランジスタ
の特性(Idss)の経時変化を観察した結果を示して
いる。なお、本実施例のGaAsICに関してはコンタ
クト部9が1箇所および3箇所のサンプルを試験した。
図4に示すように、従来のGaAsICの場合約40時
間でIdssは変化し始め、50時間で規格以上の変化
をし不良となっている。一方、本実施例のGaAsIC
ではコンタクト部9が1箇所のもので300時間、3箇
所のものでは400時間まで特性は変化していない。コ
ンタクト部9の個数による耐湿性の向上がこの結果から
もよくわかる。なお、コンタクト部9が3箇所のサンプ
ルで400時間で特性変化し始めたのは配線部からの水
分の侵入が原因でなく、他に原因があるものと思われ
る。なお、本実施例では配線金属にTi/Auを用いた
例について説明したが、これは他の配線金属であっても
同様の効果が得られる。
【0015】
【発明の効果】以上のように本発明は、半導体装置を構
成する素子からボンディングパッドへの配線を単一配線
とはせずに、第1層配線と第1層配線の上の層間絶縁膜
の上に形成された第2層配線とが1個以上のコンタクト
部を介して直列に接続された配線によって接続された構
成とすることにより、ボンディングパッドより侵入する
水分をコンタクト部で遮断し、素子への水分の侵入を防
止することができ、耐湿性に優れた高信頼性の半導体装
置およびその製造方法を実現できるものである。
【図面の簡単な説明】
【図1】(a)は本発明の一実施例における半導体装置
の要部断面図 (b)は本発明の一実施例における半導体装置の要部平
面図
【図2】本発明の一実施例における半導体装置の製造方
法を示す工程図
【図3】本発明の一実施例における半導体装置でコンタ
クト部を3箇所設けた例を示す平面図
【図4】本発明の一実施例における半導体装置について
行った高温加湿試験結果を示す図
【図5】(a)は従来の半導体装置の要部断面図 (b)は従来の半導体装置の要部平面図
【図6】従来の半導体装置の製造方法を示す工程図
【符号の説明】
1 半導体基板 7 第1層配線 8 層間絶縁膜 9 コンタクト部 10 第2層配線 11 ボンディングパッド

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 半導体基板の上に形成された各素子とボ
    ンディングパッドとの間が、第1層配線とその第1層配
    線の上の層間絶縁膜の上に形成された第2層配線とが1
    個以上のコンタクト部を介して直列に接続された配線に
    よって接続された半導体装置。
  2. 【請求項2】 半導体基板の上に形成されたトランジス
    タや抵抗などの素子とボンディングパッドとの間に配線
    を形成する工程において、第1層配線で素子からボンデ
    ィングパッドへの配線のうちの一部分を形成する工程
    と、層間絶縁膜を全面に形成する工程と、層間絶縁膜に
    コンタクト部を形成する工程と、コンタクト部を介して
    第1層配線と接続され、素子からボンディングパッドへ
    の配線のうちの残された部分を接続する第2層配線を形
    成する工程とを有する半導体装置の製造方法。
  3. 【請求項3】第1または第2の配線層が金(Au)を含
    む金属である請求項1項記載の半導体装置。
  4. 【請求項4】第1または第2の配線層が金(Au)を含
    む金属である請求項2項記載の半導体装置の製造方法。
JP16275291A 1991-07-03 1991-07-03 半導体装置およびその製造方法 Pending JPH0513584A (ja)

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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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KR19990039156A (ko) * 1997-11-11 1999-06-05 윤종용 반도체 소자의 패드 및 그 제조방법
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