JPH0555222A - 半導体装置 - Google Patents
半導体装置Info
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- JPH0555222A JPH0555222A JP21569791A JP21569791A JPH0555222A JP H0555222 A JPH0555222 A JP H0555222A JP 21569791 A JP21569791 A JP 21569791A JP 21569791 A JP21569791 A JP 21569791A JP H0555222 A JPH0555222 A JP H0555222A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】有機系絶縁物を絶縁層とした多層配線基板に安
定したボンディング接続を実施する。 【構成】Siサブストレート〜9にSiO2 膜〜8を形
成し有機絶縁物(例えばポリイミド層)〜5〜〜7とN
iメッキ層〜4−3を含んだ導体層〜1〜〜4により多
層配線が順次形成される。そのときに各導体層の硬い導
体層を形成する。例えばNiメッキ層〜4−3の膜厚よ
ってSiサブストレート〜9から第一層導体〜1〜第四
層導体〜4までの各々のビッカース硬度を100以上に
調整する。また上層導体ボンディングパッド(第四層導
体ボンディングパッド〜11)よりも下層導体パターン
(第三層導体パターン〜15)のサイズを大きくしてい
る。 【効果】各導体層のビッカース硬度を調整できるため安
定した接続ができる。各導体層に形成されているボンデ
ィングパッドの平坦性が確保できるため安定した接続が
できる。
定したボンディング接続を実施する。 【構成】Siサブストレート〜9にSiO2 膜〜8を形
成し有機絶縁物(例えばポリイミド層)〜5〜〜7とN
iメッキ層〜4−3を含んだ導体層〜1〜〜4により多
層配線が順次形成される。そのときに各導体層の硬い導
体層を形成する。例えばNiメッキ層〜4−3の膜厚よ
ってSiサブストレート〜9から第一層導体〜1〜第四
層導体〜4までの各々のビッカース硬度を100以上に
調整する。また上層導体ボンディングパッド(第四層導
体ボンディングパッド〜11)よりも下層導体パターン
(第三層導体パターン〜15)のサイズを大きくしてい
る。 【効果】各導体層のビッカース硬度を調整できるため安
定した接続ができる。各導体層に形成されているボンデ
ィングパッドの平坦性が確保できるため安定した接続が
できる。
Description
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は半導体装置に関し、特に
多層配線構造に関する。
多層配線構造に関する。
【0002】
【従来の技術】従来の半導体装置の多層配線部は図3
(a)に示すようにSi基板9′上にSiO2 膜8′を
形成し、その上に第一層導体1′,第一ポリイミド層
5′,第二層導体2′,第二ポリイミド層6′,第三層
導体3′,第三ポリイミド層7′,第四層導体4′と順
次積層形成し、各層間の接続にはスルーホール10′を
用いて行っている構造となっている。製造にはスピンナ
ー・スパッタ法,PR技術等を用いて行っている。ここ
でポリイミドは絶縁層として広く一般に使用されてい
る。
(a)に示すようにSi基板9′上にSiO2 膜8′を
形成し、その上に第一層導体1′,第一ポリイミド層
5′,第二層導体2′,第二ポリイミド層6′,第三層
導体3′,第三ポリイミド層7′,第四層導体4′と順
次積層形成し、各層間の接続にはスルーホール10′を
用いて行っている構造となっている。製造にはスピンナ
ー・スパッタ法,PR技術等を用いて行っている。ここ
でポリイミドは絶縁層として広く一般に使用されてい
る。
【0003】従来の多層配線基板のパターン図例を図3
(b)に示す。第三ポリイミド層7′上に設けられた第
四層導体ボンディングパッド11′下にある第二ポリイ
ミド層6′上にある第三層導体パターン15′は第四層
導体ボンディングパッド11′の形状にかかわらず通常
と同レベルであり、第四層導体ボンディングパッド1
1′よりも第三層導体パターン15′の方が小さくなっ
ている。以下同様に第三層導体ボンディングパッド1
2′よりも第二層導体パターン16′の方が小さく、第
二層導体ボンディングパッド13′よりも第一層導体パ
ターン17′の方が小さくなっている。14′は第一層
導体ボンディングパッドであり、8′はSiO2 膜であ
る。また従来の多層配線基板のメタル構成は一般的に図
3(c)に示すように有機絶縁物である第三ポリイミド
層(例えば厚さ2〜10μm)〜7′上に接着メタル層
(例えば厚さ0.05〜1.0μのTiスパッタ層)〜
4−1′,バリヤメタル層(例えば厚さ0.5〜2μの
Cuスパッタ層)〜4−2′,Auメッキ層(例えば厚
さ0.2〜3μm)〜4−4′等を順次実施している。
その他メタル構成金属はNi−Cr,Cr,Pt,Pd
等が良く使用されている。
(b)に示す。第三ポリイミド層7′上に設けられた第
四層導体ボンディングパッド11′下にある第二ポリイ
ミド層6′上にある第三層導体パターン15′は第四層
導体ボンディングパッド11′の形状にかかわらず通常
と同レベルであり、第四層導体ボンディングパッド1
1′よりも第三層導体パターン15′の方が小さくなっ
ている。以下同様に第三層導体ボンディングパッド1
2′よりも第二層導体パターン16′の方が小さく、第
二層導体ボンディングパッド13′よりも第一層導体パ
ターン17′の方が小さくなっている。14′は第一層
導体ボンディングパッドであり、8′はSiO2 膜であ
る。また従来の多層配線基板のメタル構成は一般的に図
3(c)に示すように有機絶縁物である第三ポリイミド
層(例えば厚さ2〜10μm)〜7′上に接着メタル層
(例えば厚さ0.05〜1.0μのTiスパッタ層)〜
4−1′,バリヤメタル層(例えば厚さ0.5〜2μの
Cuスパッタ層)〜4−2′,Auメッキ層(例えば厚
さ0.2〜3μm)〜4−4′等を順次実施している。
その他メタル構成金属はNi−Cr,Cr,Pt,Pd
等が良く使用されている。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】この従来の多層配線基
板は導体配線のメタル構成に電解Niあるいは無電解N
i層を含まず、且つ、Siサブストレート〜9から各導
体層(A,B,C,D等)間のトータル硬度(例えばビ
ッカース硬度100以上)を調整していないために各導
体層(A′,B′,C′,D′等)のトータルビッカー
ス硬度が50〜80を示し、何れも100以下である。
このトータルビッカース硬度値50〜80は有機系絶縁
物であるポリイミドそのものの特性が出ているものであ
り、本ビッカース硬度では多層配線基板へのワイヤーボ
ンディング、TAB、その他等の接続方法をとった時に
基板にヘコミが生じるため、接続エネルギーが吸収され
安定した接続が確保できないという問題点があった。ま
たボンディングパッド下の次下層配線パターンがボンデ
ィングパッド面積よりも小さいためボンディングパット
面に凹凸、歪み等が生じて安定したボンディング接続が
出来なくなるという問題点があった。更に電解Niある
いは無電解Ni層を選択的に設けていなかったために部
分的にNi層が与える悪影響(例えば硬すぎて応力吸収
が不可能となる。)が生じる恐れがあった。
板は導体配線のメタル構成に電解Niあるいは無電解N
i層を含まず、且つ、Siサブストレート〜9から各導
体層(A,B,C,D等)間のトータル硬度(例えばビ
ッカース硬度100以上)を調整していないために各導
体層(A′,B′,C′,D′等)のトータルビッカー
ス硬度が50〜80を示し、何れも100以下である。
このトータルビッカース硬度値50〜80は有機系絶縁
物であるポリイミドそのものの特性が出ているものであ
り、本ビッカース硬度では多層配線基板へのワイヤーボ
ンディング、TAB、その他等の接続方法をとった時に
基板にヘコミが生じるため、接続エネルギーが吸収され
安定した接続が確保できないという問題点があった。ま
たボンディングパッド下の次下層配線パターンがボンデ
ィングパッド面積よりも小さいためボンディングパット
面に凹凸、歪み等が生じて安定したボンディング接続が
出来なくなるという問題点があった。更に電解Niある
いは無電解Ni層を選択的に設けていなかったために部
分的にNi層が与える悪影響(例えば硬すぎて応力吸収
が不可能となる。)が生じる恐れがあった。
【0005】
【課題を解決するための手段】本発明の多層配線基板は
メタル構成中に電解Niあるいは無電解Niを設けてお
り各配線層の必要硬度により層厚を調整出来るようにな
っている。例えば接着メタル層〜4−1(0.08
μ),バリヤメタル層〜4−2(1.0μ),電解Ni
メッキ層(2.0μ),Auメッキ層(2.0μ)の構
成ではポリイミド層とSiサブストレートを含めたトー
タルビッカース硬度は約100〜120である。またボ
ンディングパッド下の次下層配線パターンがボンディン
グパッドサイズと同等かあるいは大きいサイズとなって
いるため、次下層配線パターン形状によるボンディング
パッド表面の凹凸,たわみ等の発生が生じないようにな
っている。更に各配線に硬度調整のための無電解Niあ
るいは電解Ni層を選択的に配置(PR技術とメッキ技
術により実施)しているため、部分的にNi層が悪影響
を与える箇所は削除できるようになっている。
メタル構成中に電解Niあるいは無電解Niを設けてお
り各配線層の必要硬度により層厚を調整出来るようにな
っている。例えば接着メタル層〜4−1(0.08
μ),バリヤメタル層〜4−2(1.0μ),電解Ni
メッキ層(2.0μ),Auメッキ層(2.0μ)の構
成ではポリイミド層とSiサブストレートを含めたトー
タルビッカース硬度は約100〜120である。またボ
ンディングパッド下の次下層配線パターンがボンディン
グパッドサイズと同等かあるいは大きいサイズとなって
いるため、次下層配線パターン形状によるボンディング
パッド表面の凹凸,たわみ等の発生が生じないようにな
っている。更に各配線に硬度調整のための無電解Niあ
るいは電解Ni層を選択的に配置(PR技術とメッキ技
術により実施)しているため、部分的にNi層が悪影響
を与える箇所は削除できるようになっている。
【0006】
【実施例】次に本発明について図面を参照して説明す
る。
る。
【0007】図1は本発明の一実施例を示す断面図及び
イ部拡大図である。絶縁物,半導体,導体のベース材と
して本例はSiサブストレー1〜9を用いている。Si
サブストレート〜9′上に絶縁膜としてSiO2 (例え
ば厚さ200〜1000オングストローム)〜8を形成
し、その上に第一層導体(例えば接着メタル−バリヤメ
タル−Ni−Au等)、絶縁膜として第1ポリイミド層
(例えば厚さ2〜10μ)5,以下同様に第二導体層,
第二ポリイミド層6,三導体層,第三ポリイミド層7,
第4導体層と順次、蒸着法,スパッタ法,メッキ法,P
R技術方法等を用いて多層配線を形成する。上,下導体
層の接続はビアホール〜10によって行っている。本多
層配線基板の導体のメタル構成としては図1イ部拡大図
に示すように接着メタル層(例えば厚さ:0.05〜
1.0μのTi等スパッタ層),バリヤメタル層(例え
ば厚さ、0.5〜2μのCu等スパッタ層),選択箇所
あるいは全体に電解Niあるいは無電解Ni層〜4−3
をメッキ法により実施する。このときメッキ厚さは必要
なトータルビッカース硬度により厚さを例えば2〜15
μm調整する。Auメッキ層(例えば厚さ0.2〜5
μ)4−4を施している。この中で無電解Niあるいは
電解Ni層の厚さの調整によりSiサブストレート9か
ら第四導体層までのトータルビッカース硬度を調整して
いる。一例を示すと電解Niメッキ厚さとトータルビッ
カース硬度は2μ→100〜120,5μ→150〜2
50,10μ→250〜350,15μ→300〜40
0となる。従ってトータルビッカース硬度がワイヤーボ
ンディングTAB.その他等の接続方法に対し、適宜選
択出来るので安定した接続が確保される。一般にトータ
ルビッカース硬度、99以下では安定した接続は不可能
であり、特にワイヤーボンディング法にはその影響が顕
著に表われる。
イ部拡大図である。絶縁物,半導体,導体のベース材と
して本例はSiサブストレー1〜9を用いている。Si
サブストレート〜9′上に絶縁膜としてSiO2 (例え
ば厚さ200〜1000オングストローム)〜8を形成
し、その上に第一層導体(例えば接着メタル−バリヤメ
タル−Ni−Au等)、絶縁膜として第1ポリイミド層
(例えば厚さ2〜10μ)5,以下同様に第二導体層,
第二ポリイミド層6,三導体層,第三ポリイミド層7,
第4導体層と順次、蒸着法,スパッタ法,メッキ法,P
R技術方法等を用いて多層配線を形成する。上,下導体
層の接続はビアホール〜10によって行っている。本多
層配線基板の導体のメタル構成としては図1イ部拡大図
に示すように接着メタル層(例えば厚さ:0.05〜
1.0μのTi等スパッタ層),バリヤメタル層(例え
ば厚さ、0.5〜2μのCu等スパッタ層),選択箇所
あるいは全体に電解Niあるいは無電解Ni層〜4−3
をメッキ法により実施する。このときメッキ厚さは必要
なトータルビッカース硬度により厚さを例えば2〜15
μm調整する。Auメッキ層(例えば厚さ0.2〜5
μ)4−4を施している。この中で無電解Niあるいは
電解Ni層の厚さの調整によりSiサブストレート9か
ら第四導体層までのトータルビッカース硬度を調整して
いる。一例を示すと電解Niメッキ厚さとトータルビッ
カース硬度は2μ→100〜120,5μ→150〜2
50,10μ→250〜350,15μ→300〜40
0となる。従ってトータルビッカース硬度がワイヤーボ
ンディングTAB.その他等の接続方法に対し、適宜選
択出来るので安定した接続が確保される。一般にトータ
ルビッカース硬度、99以下では安定した接続は不可能
であり、特にワイヤーボンディング法にはその影響が顕
著に表われる。
【0008】図2は本発明の他の実施例を示す平面図お
よび断面図である。第四層ボンディングパッド〜11下
にある第三層導体パターン15が第四層ボンディングパ
ッド11のパターンサイズより同等かあるいは大きくな
っている。x>x′,y>y′となり、以下、第三層導
体ボンディングパッド〜12よりも第二層導体パターン
16が、第二層導体ボンディングパッド〜13よりも第
一層導体パターン17が何れもパターンサイズが大きく
なっている。但って次下層導体パターンの影響が上層導
体ボンディングパッド面に表われないため安定したボン
ディングが可能である。
よび断面図である。第四層ボンディングパッド〜11下
にある第三層導体パターン15が第四層ボンディングパ
ッド11のパターンサイズより同等かあるいは大きくな
っている。x>x′,y>y′となり、以下、第三層導
体ボンディングパッド〜12よりも第二層導体パターン
16が、第二層導体ボンディングパッド〜13よりも第
一層導体パターン17が何れもパターンサイズが大きく
なっている。但って次下層導体パターンの影響が上層導
体ボンディングパッド面に表われないため安定したボン
ディングが可能である。
【0009】
【発明の効果】以上説明したように本発明は絶縁物,半
導体,導体等の基板に有機系絶縁物とトータルビッカー
ス硬度を調整するための導体配線用メタル構成を取った
ことにより接続方法に適合したトータルビッカース硬度
が確保出来るため、安定した接続とその後の接続信頼性
が保持出来るという効果を有する。また導体配線部のト
ータルビッカース硬度が選択的に取れる構造となってい
るため配線硬度が悪影響(例えば硬すぎて応力吸収が出
来ない等)を及す箇所は除外出来るという効果を有す
る。更に導体ボンディングパッドパターンサイズよりも
次下層導体パターンサイズを同等かあるいは大きく取っ
ていることにより導体ボンディングパッド部の平行度が
安定して確保出来るため、安定した接続とその後の接続
信頼性が保持出来るという効果を有する。
導体,導体等の基板に有機系絶縁物とトータルビッカー
ス硬度を調整するための導体配線用メタル構成を取った
ことにより接続方法に適合したトータルビッカース硬度
が確保出来るため、安定した接続とその後の接続信頼性
が保持出来るという効果を有する。また導体配線部のト
ータルビッカース硬度が選択的に取れる構造となってい
るため配線硬度が悪影響(例えば硬すぎて応力吸収が出
来ない等)を及す箇所は除外出来るという効果を有す
る。更に導体ボンディングパッドパターンサイズよりも
次下層導体パターンサイズを同等かあるいは大きく取っ
ていることにより導体ボンディングパッド部の平行度が
安定して確保出来るため、安定した接続とその後の接続
信頼性が保持出来るという効果を有する。
【図1】本発明の一実施例を示す図である。
【図2】本発明の他の実施例を示す図である。
【図3】従来技術の図である。
1,1′ 第一層導体 2,2′ 第二層導体 3,3′ 第三層導体 4,4′ 第四層導体 5,5′ 第一ポリイミド層 6,6′ 第二ポリイミド層 7,7′ 第三ポリイミド層 8,8′ SiO2 膜 9,9′ Siサブストレート 10,10′ ビアホール 11,11′ 第四層導体ボンディングパッド 12,12′ 第三層導体ボンディングパッド 13,13′ 第二層導体ボンディングパッド 14,14′ 第一層導体ボンディングパッド 15,15′ 第三層導体パターン 16,16′ 第二層導体パターン 17,17′ 第一層導体パターン 4−1,4−1′ 接着メタル層 4−2,4−2′ バリヤメタル層 4−3 Niメッキ層 4−4,4−4′ Auメッキ層
Claims (4)
- 【請求項1】 基板と多層配線の各層とのビッカース硬
度が100以上であることを特徴とする多層配線基板。 - 【請求項2】 ボンディングパッド下の次下層配線パタ
ーンがボンディングパット寸法と同等か大きくなること
を特徴とする多層配線基板。 - 【請求項3】 導体配線のメタル構成が電解Ni、また
は無電解Niを含んでいることを特徴とする多層配線基
板。 - 【請求項4】 電解Niまたは無電解Niを含んだ導体
配線が層あるいは層内にかかわらず選択的に形成されて
いることを特徴とする多層配線基板。
Priority Applications (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP3215697A JP3057832B2 (ja) | 1991-08-28 | 1991-08-28 | 半導体装置 |
US07/936,300 US5310965A (en) | 1991-08-28 | 1992-08-28 | Multi-level wiring structure having an organic interlayer insulating film |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP3215697A JP3057832B2 (ja) | 1991-08-28 | 1991-08-28 | 半導体装置 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH0555222A true JPH0555222A (ja) | 1993-03-05 |
JP3057832B2 JP3057832B2 (ja) | 2000-07-04 |
Family
ID=16676661
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP3215697A Expired - Fee Related JP3057832B2 (ja) | 1991-08-28 | 1991-08-28 | 半導体装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP3057832B2 (ja) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US6280828B1 (en) | 1999-04-27 | 2001-08-28 | Nitto Denko Corporation | Flexible wiring board |
KR100531223B1 (ko) * | 2001-07-26 | 2005-11-28 | 미츠이 긴조쿠 고교 가부시키가이샤 | 전자부품 실장용 기판 및 전자부품 실장용 기판의 제조방법 |
JP2012129570A (ja) * | 2012-04-03 | 2012-07-05 | Megica Corp | チップの製造方法 |
Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS54126466A (en) * | 1978-03-24 | 1979-10-01 | Toshiba Corp | Semiconductor device |
JPS57106140A (en) * | 1980-12-24 | 1982-07-01 | Hitachi Ltd | Semiconductor device and manufacture thereof |
JPS63100740A (ja) * | 1986-10-17 | 1988-05-02 | Citizen Watch Co Ltd | 半導体装置の電極 |
JPH02113533A (ja) * | 1988-10-22 | 1990-04-25 | Nec Corp | 半導体装置 |
-
1991
- 1991-08-28 JP JP3215697A patent/JP3057832B2/ja not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS54126466A (en) * | 1978-03-24 | 1979-10-01 | Toshiba Corp | Semiconductor device |
JPS57106140A (en) * | 1980-12-24 | 1982-07-01 | Hitachi Ltd | Semiconductor device and manufacture thereof |
JPS63100740A (ja) * | 1986-10-17 | 1988-05-02 | Citizen Watch Co Ltd | 半導体装置の電極 |
JPH02113533A (ja) * | 1988-10-22 | 1990-04-25 | Nec Corp | 半導体装置 |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US6280828B1 (en) | 1999-04-27 | 2001-08-28 | Nitto Denko Corporation | Flexible wiring board |
KR100531223B1 (ko) * | 2001-07-26 | 2005-11-28 | 미츠이 긴조쿠 고교 가부시키가이샤 | 전자부품 실장용 기판 및 전자부품 실장용 기판의 제조방법 |
JP2012129570A (ja) * | 2012-04-03 | 2012-07-05 | Megica Corp | チップの製造方法 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP3057832B2 (ja) | 2000-07-04 |
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |