JPH05283467A - 半導体集積回路装置 - Google Patents
半導体集積回路装置Info
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 半導体集積回路の製造方法のスルーホール埋
め込み工程に対応でき、しかもボンディング特性に優れ
た電極パッドを備える半導体集積回路装置を得る。 【構成】 半導体基板10上に形成される下層の導電膜
(第2アルミニウム膜13)と、この上に層間絶縁膜
(第2層間絶縁膜14)を介して形成される上層の導電
膜(第3アルミニウム膜15)とを微小スルーホール1
4aで電気接続し、かつこの上層の導電膜15を下層の
導電膜13の存在しない平面領域まで延長形成し、この
延長形成した部分をワイヤのボンディング部として電極
パッドを構成する。このため、スルーホール14aを集
積回路の内部スルーホールと同様に微小径に形成でき、
スルーホール埋め込み工程に対応させる一方で、電極パ
ッドのボンディング性を改善する。
め込み工程に対応でき、しかもボンディング特性に優れ
た電極パッドを備える半導体集積回路装置を得る。 【構成】 半導体基板10上に形成される下層の導電膜
(第2アルミニウム膜13)と、この上に層間絶縁膜
(第2層間絶縁膜14)を介して形成される上層の導電
膜(第3アルミニウム膜15)とを微小スルーホール1
4aで電気接続し、かつこの上層の導電膜15を下層の
導電膜13の存在しない平面領域まで延長形成し、この
延長形成した部分をワイヤのボンディング部として電極
パッドを構成する。このため、スルーホール14aを集
積回路の内部スルーホールと同様に微小径に形成でき、
スルーホール埋め込み工程に対応させる一方で、電極パ
ッドのボンディング性を改善する。
Description
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は半導体集積回路装置に関
し、特にワイヤボンディング方式を用いた半導体集積回
路装置に関する。
し、特にワイヤボンディング方式を用いた半導体集積回
路装置に関する。
【0002】
【従来の技術】半導体チップと外部基板、或いは外部ケ
ースとの接続を行う方法としてワイヤボンディング方式
がある。これは半導体チップ内に設けられた電極パッド
と外部基板、或いは外部ケースの電極部との間を直径が
30μm程度の金線で接続するものであるが、比較的容
易にかつ高信頼度で実現できることから、現在では半導
体集積回路装置の組立の主流となっている。このワイヤ
ボンディング方式では、電極パッドと金線の接合は、先
ずキャピラリと呼ばれる金線の射出口から突出される金
線の先端部に直径80〜100μm程度の金ボールが形
成されて電極パッドに圧着される。その上で超音波振動
により金ボールと電極パッドとの接合度を増し、密着性
を高めている。このため、電極パッドは、接合面の強度
や接合面の平坦性等に留意する必要がある。
ースとの接続を行う方法としてワイヤボンディング方式
がある。これは半導体チップ内に設けられた電極パッド
と外部基板、或いは外部ケースの電極部との間を直径が
30μm程度の金線で接続するものであるが、比較的容
易にかつ高信頼度で実現できることから、現在では半導
体集積回路装置の組立の主流となっている。このワイヤ
ボンディング方式では、電極パッドと金線の接合は、先
ずキャピラリと呼ばれる金線の射出口から突出される金
線の先端部に直径80〜100μm程度の金ボールが形
成されて電極パッドに圧着される。その上で超音波振動
により金ボールと電極パッドとの接合度を増し、密着性
を高めている。このため、電極パッドは、接合面の強度
や接合面の平坦性等に留意する必要がある。
【0003】図3は従来の電極パッドの構造を示してお
り、(a)はレイアウト図、(b)は断面図である。こ
れらの図において、30は半導体基板、31は第1アル
ミニウム膜、32は層間絶縁膜、33は第2アルミニウ
ム膜、32aは前記層間絶縁膜32に開設されて前記第
1アルミニウム膜31と第2アルミニウム膜33を互い
に接続する方形のスルーホールである。このスルーホー
ル32aは、一辺の寸法が前述した金ボールの径より大
きい90〜110μm程度を有するもので、これによっ
て金ボールと、接合面となる第2アルミニウム膜33の
強度を高め、更に接合面の平坦性をも確保している。即
ち、仮にスルーホール32aの辺寸法が金ボール径より
小さくなると、金ボールとの接合面下に層間絶縁膜32
が介在されることになり、接合時の圧着力によって層間
絶縁膜32にクラックを生じる結果となる。クラックは
超音波振動の伝搬を阻害し、更に平坦性をも損なうので
金ボールと電極パッドの密着性は低下する。
り、(a)はレイアウト図、(b)は断面図である。こ
れらの図において、30は半導体基板、31は第1アル
ミニウム膜、32は層間絶縁膜、33は第2アルミニウ
ム膜、32aは前記層間絶縁膜32に開設されて前記第
1アルミニウム膜31と第2アルミニウム膜33を互い
に接続する方形のスルーホールである。このスルーホー
ル32aは、一辺の寸法が前述した金ボールの径より大
きい90〜110μm程度を有するもので、これによっ
て金ボールと、接合面となる第2アルミニウム膜33の
強度を高め、更に接合面の平坦性をも確保している。即
ち、仮にスルーホール32aの辺寸法が金ボール径より
小さくなると、金ボールとの接合面下に層間絶縁膜32
が介在されることになり、接合時の圧着力によって層間
絶縁膜32にクラックを生じる結果となる。クラックは
超音波振動の伝搬を阻害し、更に平坦性をも損なうので
金ボールと電極パッドの密着性は低下する。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】ところで、近年におけ
る半導体製造プロセスのサブミクロン化、及び多層化に
伴い、電極パッドを形成するメタライズ工程に変化が生
じている。つまり、従来のアルミニウムスパッタ工程の
みではサブミクロンオーダに入ったスルーホールを安定
に埋めることが難しくなってきたので、新たにアルミニ
ウムスパッタ工程の前にスルーホール埋め込み工程を設
けるというものである。このスルーホール埋め込み工程
はチップ内の全スルーホールの高さ及び深さが均一でな
いと効果が得られない。スルーホールの高さ、及び深さ
を均一にするには各スルーホールのスルーホール径や直
下のアルミニウムの構造を等しくしたり、周囲のレイア
ウトパターンを一様に揃えることが必要となる。
る半導体製造プロセスのサブミクロン化、及び多層化に
伴い、電極パッドを形成するメタライズ工程に変化が生
じている。つまり、従来のアルミニウムスパッタ工程の
みではサブミクロンオーダに入ったスルーホールを安定
に埋めることが難しくなってきたので、新たにアルミニ
ウムスパッタ工程の前にスルーホール埋め込み工程を設
けるというものである。このスルーホール埋め込み工程
はチップ内の全スルーホールの高さ及び深さが均一でな
いと効果が得られない。スルーホールの高さ、及び深さ
を均一にするには各スルーホールのスルーホール径や直
下のアルミニウムの構造を等しくしたり、周囲のレイア
ウトパターンを一様に揃えることが必要となる。
【0005】図3の従来の電極パッドにおけるスルーホ
ール32aの開口寸法(径)とチップ内部の素子間配線
に用いるスルーホールとではスルーホール径は2桁違
う。更に、周囲のレイアウトパターンにおいても1〜2
μm幅の配線アルミニウムが縦横に走る内部領域にある
内部スルーホールと図3のスルーホール32aとでは明
らかな差異がある。したがって、図3の従来の電極パッ
ドをスルーホール埋め込み工程のある製造プロセスで形
成すると、スルーホール32aの埋め込み不良を起こ
し、電極パッドの平坦性、即ちボンディング特性の点で
問題が生じる。逆に、電極パッドのスルーホールを縮小
すると、所望寸法の電極パッドを得ることは困難にな
る。本発明の目的は、スルーホール埋め込み工程に対応
でき、しかもボンディング特性に優れた電極パッドを備
える半導体集積回路装置を提供することにある。
ール32aの開口寸法(径)とチップ内部の素子間配線
に用いるスルーホールとではスルーホール径は2桁違
う。更に、周囲のレイアウトパターンにおいても1〜2
μm幅の配線アルミニウムが縦横に走る内部領域にある
内部スルーホールと図3のスルーホール32aとでは明
らかな差異がある。したがって、図3の従来の電極パッ
ドをスルーホール埋め込み工程のある製造プロセスで形
成すると、スルーホール32aの埋め込み不良を起こ
し、電極パッドの平坦性、即ちボンディング特性の点で
問題が生じる。逆に、電極パッドのスルーホールを縮小
すると、所望寸法の電極パッドを得ることは困難にな
る。本発明の目的は、スルーホール埋め込み工程に対応
でき、しかもボンディング特性に優れた電極パッドを備
える半導体集積回路装置を提供することにある。
【0006】
【課題を解決するための手段】本発明の半導体集積回路
装置は、半導体基板上に形成される下層の導電膜と、こ
の上に層間絶縁膜を介して形成される上層の導電膜とを
微小スルーホールで電気接続し、かつこの上層の導電膜
を前記下層の導電膜の存在しない平面領域まで延長形成
し、この延長形成した部分をワイヤのボンディング部と
して電極パッドを構成する。
装置は、半導体基板上に形成される下層の導電膜と、こ
の上に層間絶縁膜を介して形成される上層の導電膜とを
微小スルーホールで電気接続し、かつこの上層の導電膜
を前記下層の導電膜の存在しない平面領域まで延長形成
し、この延長形成した部分をワイヤのボンディング部と
して電極パッドを構成する。
【0007】
【実施例】次に、本発明について図面を参照して説明す
る。図1は本発明の第1実施例を示しており、(a)は
レイアウト図、(b)は断面図である。10は半導体基
板であり、その上に第1アルミニウム膜11が通常の配
線幅で形成され、層間絶縁膜12で被覆される。この層
間絶縁膜12には微小なスルーホール12aが開設さ
れ、この上に第2アルミニウム膜13が第1アルミニウ
ム膜11と同じ配線幅で重ねて形成され、前記スルーホ
ール12aを介して第1アルミニウム膜11に接続され
る。更に、この第2アルミニウム膜13を層間絶縁膜1
4で被覆し、微小なスルーホール14aを開設した後、
第3アルミニウム膜15を形成し、この第3アルミニウ
ム膜15で電極パッドを形成する。この第3アルミニウ
ム膜15は前記スルーホール14aが存在しない領域に
迄延長形成されて所要の面積寸法の電極パッドとして形
成される。したがって、電極パッドはその一側部におい
てのみスルーホール14aによって第2アルミニウム膜
13に接続される。
る。図1は本発明の第1実施例を示しており、(a)は
レイアウト図、(b)は断面図である。10は半導体基
板であり、その上に第1アルミニウム膜11が通常の配
線幅で形成され、層間絶縁膜12で被覆される。この層
間絶縁膜12には微小なスルーホール12aが開設さ
れ、この上に第2アルミニウム膜13が第1アルミニウ
ム膜11と同じ配線幅で重ねて形成され、前記スルーホ
ール12aを介して第1アルミニウム膜11に接続され
る。更に、この第2アルミニウム膜13を層間絶縁膜1
4で被覆し、微小なスルーホール14aを開設した後、
第3アルミニウム膜15を形成し、この第3アルミニウ
ム膜15で電極パッドを形成する。この第3アルミニウ
ム膜15は前記スルーホール14aが存在しない領域に
迄延長形成されて所要の面積寸法の電極パッドとして形
成される。したがって、電極パッドはその一側部におい
てのみスルーホール14aによって第2アルミニウム膜
13に接続される。
【0008】ここで、前記各スルーホール12a,14
aの径は従来の電極パッドにおけるスルーホールよりも
小さくされ、図外の配線層間接続用のスルーホールの径
と同じに形成されている。このため、この実施例では各
アルミニウム膜の相互間での接続抵抗を低減するため
に、複数個のスルーホールを設けている。したがって、
この電極パッドの構造によれば、スルーホール12a,
14aの径は他のスルーホールと同じ径寸法になり、近
年におけるスルーホール埋め込み工程に対応でき、その
埋め込み不良は解消される。又、電極パッドのボンディ
ング部は2層分の層間絶縁膜12,14が下層に存在し
ているので、金ボール圧着時のクラックが発生し難いも
のとなる。
aの径は従来の電極パッドにおけるスルーホールよりも
小さくされ、図外の配線層間接続用のスルーホールの径
と同じに形成されている。このため、この実施例では各
アルミニウム膜の相互間での接続抵抗を低減するため
に、複数個のスルーホールを設けている。したがって、
この電極パッドの構造によれば、スルーホール12a,
14aの径は他のスルーホールと同じ径寸法になり、近
年におけるスルーホール埋め込み工程に対応でき、その
埋め込み不良は解消される。又、電極パッドのボンディ
ング部は2層分の層間絶縁膜12,14が下層に存在し
ているので、金ボール圧着時のクラックが発生し難いも
のとなる。
【0009】図2は本発明の第2実施例であり、(a)
はレイアウト図、(b)は断面図である。この実施例で
は、半導体基板20上に第1乃至第3のアルミニウム膜
21,23,25を形成し、かつ各アルミニウム膜を第
1乃至第3の層間絶縁膜22,24,26で被覆し、各
アルミニウム膜を微小なスルーホール22a,24aに
よって相互に接続する。そして、第3の層間絶縁膜26
上に微小スルーホール26aを開設した上で、第4のア
ルミニウム膜27を電極パッドとして形成し、スルーホ
ール26aにより第3のアルミニウム膜25に電気接続
している。
はレイアウト図、(b)は断面図である。この実施例で
は、半導体基板20上に第1乃至第3のアルミニウム膜
21,23,25を形成し、かつ各アルミニウム膜を第
1乃至第3の層間絶縁膜22,24,26で被覆し、各
アルミニウム膜を微小なスルーホール22a,24aに
よって相互に接続する。そして、第3の層間絶縁膜26
上に微小スルーホール26aを開設した上で、第4のア
ルミニウム膜27を電極パッドとして形成し、スルーホ
ール26aにより第3のアルミニウム膜25に電気接続
している。
【0010】この構成においても、第4アルミニウム膜
27で形成される電極パッドの一側部においてのみ微小
スルーホール22a,24a,26aによって第1乃至
第4のアルミニウム膜21,23,25,27が接続さ
れるため、スルーホール径を小さくでき、スルーホール
埋め込み好適におけるスルーホールの埋め込み不良を解
消する。又、電極パッドのボンディング部の下層には3
層分の層間絶縁膜22,24,26が存在しているの
で、金ボール圧着時のクラック発生が防止できる。尚、
図示は省略したが、スルーホールにおける接続抵抗を低
減するために、電極パッドの二辺乃至四辺にわたって複
数個のスルーホールを形成するようにしてもよい。
27で形成される電極パッドの一側部においてのみ微小
スルーホール22a,24a,26aによって第1乃至
第4のアルミニウム膜21,23,25,27が接続さ
れるため、スルーホール径を小さくでき、スルーホール
埋め込み好適におけるスルーホールの埋め込み不良を解
消する。又、電極パッドのボンディング部の下層には3
層分の層間絶縁膜22,24,26が存在しているの
で、金ボール圧着時のクラック発生が防止できる。尚、
図示は省略したが、スルーホールにおける接続抵抗を低
減するために、電極パッドの二辺乃至四辺にわたって複
数個のスルーホールを形成するようにしてもよい。
【0011】
【発明の効果】以上説明したように本発明は、上層導電
膜の一部において微小スルーホールにより下層導電膜と
の電気接続を行ない、このスルーホールが存在しない上
層導電膜の領域をボンディング部として構成しているの
で、電極パッドを形成するための大開口径のスルーホー
ルを不要とし、スルーホール埋め込み工程を採用する半
導体集積回路製造方法におけるスルーホール埋め込み不
良を解消し、平坦性に優れたボンディング特性の良好な
電極パッドを得ることができる効果がある。
膜の一部において微小スルーホールにより下層導電膜と
の電気接続を行ない、このスルーホールが存在しない上
層導電膜の領域をボンディング部として構成しているの
で、電極パッドを形成するための大開口径のスルーホー
ルを不要とし、スルーホール埋め込み工程を採用する半
導体集積回路製造方法におけるスルーホール埋め込み不
良を解消し、平坦性に優れたボンディング特性の良好な
電極パッドを得ることができる効果がある。
【図1】本発明の第1実施例を示し、(a)はレイアウ
ト図、(b)は断面図である。
ト図、(b)は断面図である。
【図2】本発明の第2実施例を示し、(a)はレイアウ
ト図、(b)は断面図である。
ト図、(b)は断面図である。
【図3】従来の電極パッドを示し、(a)はレイアウト
図、(b)は断面図である。
図、(b)は断面図である。
10,20 半導体基板 11,21 第1アルミニウム膜 12,22 第1層間絶縁膜 13,23 第2アルミニウム膜 14,24 第2層間絶縁膜 15,25 第3アルミニウム膜 26 第3層間絶縁膜 27 第4アルミニウム膜 12a,14a,22a,24a,26a 微小スルー
ホール
ホール
Claims (1)
- 【請求項1】 半導体基板上に形成される下層の導電膜
と、この上に層間絶縁膜を介して形成される上層の導電
膜とを微小スルーホールで電気接続するとともに、この
上層の導電膜を前記下層の導電膜の存在しない平面領域
まで延長形成し、この延長形成した部分をワイヤのボン
ディング部とした電極パッドを備えることを特徴とする
半導体集積回路装置。
Priority Applications (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP4103630A JPH05283467A (ja) | 1992-03-30 | 1992-03-30 | 半導体集積回路装置 |
US08/035,638 US5463255A (en) | 1992-03-30 | 1993-03-23 | Semiconductor integrated circuit device having an electrode pad including an extended wire bonding portion |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP4103630A JPH05283467A (ja) | 1992-03-30 | 1992-03-30 | 半導体集積回路装置 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH05283467A true JPH05283467A (ja) | 1993-10-29 |
Family
ID=14359092
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP4103630A Pending JPH05283467A (ja) | 1992-03-30 | 1992-03-30 | 半導体集積回路装置 |
Country Status (2)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US5463255A (ja) |
JP (1) | JPH05283467A (ja) |
Families Citing this family (13)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP3383081B2 (ja) | 1994-07-12 | 2003-03-04 | 三菱電機株式会社 | 陽極接合法を用いて製造した電子部品及び電子部品の製造方法 |
US5661082A (en) * | 1995-01-20 | 1997-08-26 | Motorola, Inc. | Process for forming a semiconductor device having a bond pad |
JPH08293523A (ja) * | 1995-02-21 | 1996-11-05 | Seiko Epson Corp | 半導体装置およびその製造方法 |
US5506450A (en) * | 1995-05-04 | 1996-04-09 | Motorola, Inc. | Semiconductor device with improved electromigration resistance and method for making the same |
US6731007B1 (en) * | 1997-08-29 | 2004-05-04 | Hitachi, Ltd. | Semiconductor integrated circuit device with vertically stacked conductor interconnections |
US6084312A (en) * | 1998-10-30 | 2000-07-04 | Samsung Electronics Co., Ltd. | Semiconductor devices having double pad structure |
TW430935B (en) * | 1999-03-19 | 2001-04-21 | Ind Tech Res Inst | Frame type bonding pad structure having a low parasitic capacitance |
US6539372B1 (en) * | 1999-11-17 | 2003-03-25 | International Business Machines Corporation | Method for providing automated user assistance customized output in the planning, configuration, and management of information systems |
US6426284B1 (en) | 2000-03-20 | 2002-07-30 | Illinois Tool Works Inc. | Method of manufacturing wire bond pad |
EP1489659A1 (de) * | 2003-06-18 | 2004-12-22 | ABB Technology AG | Kontaktmetallisierung für Halbleiterbauelemente |
JP2007059867A (ja) * | 2005-07-26 | 2007-03-08 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 半導体装置 |
US8089160B2 (en) * | 2007-12-12 | 2012-01-03 | International Business Machines Corporation | IC interconnect for high current |
JP5424747B2 (ja) * | 2009-07-06 | 2014-02-26 | ラピスセミコンダクタ株式会社 | 半導体装置 |
Family Cites Families (10)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4185294A (en) * | 1975-12-10 | 1980-01-22 | Tokyo Shibaura Electric Co., Ltd. | Semiconductor device and a method for manufacturing the same |
JPS60227444A (ja) * | 1984-04-26 | 1985-11-12 | Nec Corp | 半導体装置 |
JPS61187262A (ja) * | 1985-02-14 | 1986-08-20 | Matsushita Electronics Corp | 半導体素子 |
JPS61225837A (ja) * | 1985-03-29 | 1986-10-07 | Fujitsu Ltd | 半導体装置の層間接続方法 |
JPS61234052A (ja) * | 1985-04-10 | 1986-10-18 | Nec Corp | 半導体集積回路装置 |
JPS61292947A (ja) * | 1985-06-21 | 1986-12-23 | Hitachi Ltd | 半導体装置 |
JPS6290950A (ja) * | 1985-10-16 | 1987-04-25 | Mitsubishi Electric Corp | 半導体装置 |
JPH02123753A (ja) * | 1988-11-02 | 1990-05-11 | Fujitsu Ltd | 半導体装置及びその製造方法 |
JP2580301B2 (ja) * | 1988-12-27 | 1997-02-12 | 株式会社日立製作所 | 半導体集積回路装置 |
JP3238395B2 (ja) * | 1990-09-28 | 2001-12-10 | 株式会社東芝 | 半導体集積回路 |
-
1992
- 1992-03-30 JP JP4103630A patent/JPH05283467A/ja active Pending
-
1993
- 1993-03-23 US US08/035,638 patent/US5463255A/en not_active Expired - Lifetime
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
US5463255A (en) | 1995-10-31 |
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