JPS5937576B2 - 半導体装置 - Google Patents
半導体装置Info
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- JPS5937576B2 JPS5937576B2 JP4765876A JP4765876A JPS5937576B2 JP S5937576 B2 JPS5937576 B2 JP S5937576B2 JP 4765876 A JP4765876 A JP 4765876A JP 4765876 A JP4765876 A JP 4765876A JP S5937576 B2 JPS5937576 B2 JP S5937576B2
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- oxide film
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- H01L24/01—Means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected, e.g. chip-to-package, die-attach, "first-level" interconnects; Manufacturing methods related thereto
- H01L24/02—Bonding areas ; Manufacturing methods related thereto
- H01L24/04—Structure, shape, material or disposition of the bonding areas prior to the connecting process
- H01L24/05—Structure, shape, material or disposition of the bonding areas prior to the connecting process of an individual bonding area
-
- H—ELECTRICITY
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- H01L2224/04—Structure, shape, material or disposition of the bonding areas prior to the connecting process
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- Computer Hardware Design (AREA)
- Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Internal Circuitry In Semiconductor Integrated Circuit Devices (AREA)
- Wire Bonding (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は半導体装置に関する。
たとえば集積回路（工Ｃ）等の半導体装置では、電極お
よび配線層が形成されたその表面に、表面保護安定化の
目的で第２層目のパッシベーション膜が形成される。
よび配線層が形成されたその表面に、表面保護安定化の
目的で第２層目のパッシベーション膜が形成される。
そして、このパッシベーション膜には写真蝕刻法等を用
いる孔開けによつてボンディングパッドと称する配線層
の一部表面が露出したところが形成され、前記ボンディ
ングパッドにおけるボンダビリテイおよび耐腐食性を良
好にするため、パッシベーション膜に形成された孔の周
辺部を被つて前記ボンディングパッド上に金（Ａｕ）層
を形成するようにすることが考えられる。ただこの場合
、アルミニウム（Ａｌ）等で形成された配線層と金（Ａ
ｕ）層とは接着性が良好でないことから、順次スパッタ
リング方法等で形成するタンタル（Ｔａ）層および白金
（ｐｔ）層等を介在させることが必要である。このよう
に形成されたボンディングパッド上には、外部端子と接
続するため、やはり金（Ａｕ）からなるワイヤがボンデ
ィングされるが、この際、前記ボンディングパッドにか
なり大きな荷重が加えられる。
いる孔開けによつてボンディングパッドと称する配線層
の一部表面が露出したところが形成され、前記ボンディ
ングパッドにおけるボンダビリテイおよび耐腐食性を良
好にするため、パッシベーション膜に形成された孔の周
辺部を被つて前記ボンディングパッド上に金（Ａｕ）層
を形成するようにすることが考えられる。ただこの場合
、アルミニウム（Ａｌ）等で形成された配線層と金（Ａ
ｕ）層とは接着性が良好でないことから、順次スパッタ
リング方法等で形成するタンタル（Ｔａ）層および白金
（ｐｔ）層等を介在させることが必要である。このよう
に形成されたボンディングパッド上には、外部端子と接
続するため、やはり金（Ａｕ）からなるワイヤがボンデ
ィングされるが、この際、前記ボンディングパッドにか
なり大きな荷重が加えられる。
そしてこの荷重＆Ａパッドの一部の下に存在するパッシ
ベーション膜の下地層となつているアルミニウム（Ａｌ
）の配線層が軟らかいので、このパッシベーション膜に
曲げの歪みを生じさせる。このパッシベーション膜は、
一般にはＣＶＤ（ＣｈｅｍｉｃａｌＶａｐｏｕｒＤｅｐ
ｏｓｉｔｉｏｎ）方法、スパッタリング方法等で形成さ
れるシリコン酸イＵ漢、燐シリケートガラス層のような
堆積層であるため、硬度は大であるが上述の如き曲げの
歪みに対して破壊しやすいものである。
ベーション膜の下地層となつているアルミニウム（Ａｌ
）の配線層が軟らかいので、このパッシベーション膜に
曲げの歪みを生じさせる。このパッシベーション膜は、
一般にはＣＶＤ（ＣｈｅｍｉｃａｌＶａｐｏｕｒＤｅｐ
ｏｓｉｔｉｏｎ）方法、スパッタリング方法等で形成さ
れるシリコン酸イＵ漢、燐シリケートガラス層のような
堆積層であるため、硬度は大であるが上述の如き曲げの
歪みに対して破壊しやすいものである。
したがつてボンディングの際このパッシベーション膜に
割れが生ずる場合が往々にしてある。このように割れが
生じたパッシベーション膜は外気中の水分等を遮蔽する
ことができず、電極および配線層の腐食等をもたらす原
因となつていた。
割れが生ずる場合が往々にしてある。このように割れが
生じたパッシベーション膜は外気中の水分等を遮蔽する
ことができず、電極および配線層の腐食等をもたらす原
因となつていた。
本発明の目的は、ワイヤボンディングもしくはフェイス
ダウンボンディングの際に、堆積絶縁膜に割れが生じな
いような構成にした半導体装置を提供することにある。
この目的を達成するための本発明の構成は、半導体基体
主面上に形成された熱酸化膜と、その熱酸化膜上に形成
された第１の配線層と、その熱酸化膜上に形成され、上
記第１の配線層の一部を露出するようなコンタクト穴を
有する堆積絶縁膜と、上記コンタクト穴内において上記
第１の配線層に接し、かつ上記堆積絶縁膜上に延在する
第２の配線層と、その第２の配線層に連接するボンデイ
ングパツド部とを有し、そのボンデイングパツド部は上
記堆積絶縁膜がとりのぞかれた上記熱酸化膜の上に存在
させたことを特徴とするものである。
ダウンボンディングの際に、堆積絶縁膜に割れが生じな
いような構成にした半導体装置を提供することにある。
この目的を達成するための本発明の構成は、半導体基体
主面上に形成された熱酸化膜と、その熱酸化膜上に形成
された第１の配線層と、その熱酸化膜上に形成され、上
記第１の配線層の一部を露出するようなコンタクト穴を
有する堆積絶縁膜と、上記コンタクト穴内において上記
第１の配線層に接し、かつ上記堆積絶縁膜上に延在する
第２の配線層と、その第２の配線層に連接するボンデイ
ングパツド部とを有し、そのボンデイングパツド部は上
記堆積絶縁膜がとりのぞかれた上記熱酸化膜の上に存在
させたことを特徴とするものである。
以下実施例を用いて本発明を具体的に説明する。第１図
は本発明に係るバィボーラ半導体装置の−実施例を示す
要部断面構成図である。同図においてたとえばＰ型半導
体基板１上にＮ型半導体層２がたとえばエピタキシヤル
成長により形成されている。そしてこのＮ型半導体層２
を半導体素子形成領域ごとに分離するためｐ＋型のアィ
ソレーシヨン層３が前記Ｐ型半導体基板１に達するまで
形成されている。このアイソレーシヨン層３によつて囲
まれたＮ型半導体層領域２ａにおいて、その底面にはＮ
＋型の埋込み層４が表面にはＰ型のベース層５が形成さ
れ、またこのベース層５表面にはＮ＋型のエミツタ層６
が形成されている。そしてこのような各層が形成されて
いるＮ型半導体層２の表面には絶縁膜である熱酸化膜７
が形成され、この熱酸化膜７にはＮ型半導体層領域２ａ
、ベース層５およびエミツタ層６それぞれ一部を露出さ
せてコンタクト孔が形成されている。各コンタクト孔に
はたとえば蒸着法でアルミニウム層が形成されこれらは
熱酸化膜７上を延在されて配線層８を形成している。な
おこの配線層８のうち外部端子に接続されるものはその
端部８′において比較的面積が大になつている。そして
これら配線層８が形成されている領域を被つて膜厚１〜
４μｍのパツシペーシヨン膜９が形成され、またこの表
面の一部には孔開けがなされて、外部端子に接続される
べき配線層８の端部８ｒ〆露出している。なお、こＱパ
ツシベーシヨン膜９はたとえばスバツタリング方法によ
る石英膜、ＣＶＤ方法による燐シリケートガラス層ある
いはブラズマＣＶＤ法等によるシリコン窒化膜等であり
、熱酸化膜７の端辺部までには及んでいなくても良い。
前記パツシベーシヨン膜９から露出された配線層８の前
記端部８′は耐腐食性の金属たとえば白金（Ｐｔ）層１
０が接続されこの層は延在されて熱酸化膜７上にまで及
んでいるが、パツシベーシヨン膜９および熱酸化膜７と
の接着性を強固にするため白金層１０の下にはタンタル
（Ｔａ）層１１が介在されている。またこの領域以外に
は前記パツシベーシヨン膜９を被つてタンタル酸化膜（
Ｔａ２Ｏ５）１２が形成されてパツシベーシヨンをより
信頼性のあるものにしている。そして熱酸化膜７上まで
延在された白金（Ｐｔ）層１０上にはたとえばメツキ方
法等で金（Ａｕ）層１３が形成されてボンデイングパツ
ド部を構成している。なお前記タンタル酸化膜（Ｔａ，
Ｏ５）１２を形成する場合に＆ζ次のように行なうこと
により工数低減を図ることができる。
は本発明に係るバィボーラ半導体装置の−実施例を示す
要部断面構成図である。同図においてたとえばＰ型半導
体基板１上にＮ型半導体層２がたとえばエピタキシヤル
成長により形成されている。そしてこのＮ型半導体層２
を半導体素子形成領域ごとに分離するためｐ＋型のアィ
ソレーシヨン層３が前記Ｐ型半導体基板１に達するまで
形成されている。このアイソレーシヨン層３によつて囲
まれたＮ型半導体層領域２ａにおいて、その底面にはＮ
＋型の埋込み層４が表面にはＰ型のベース層５が形成さ
れ、またこのベース層５表面にはＮ＋型のエミツタ層６
が形成されている。そしてこのような各層が形成されて
いるＮ型半導体層２の表面には絶縁膜である熱酸化膜７
が形成され、この熱酸化膜７にはＮ型半導体層領域２ａ
、ベース層５およびエミツタ層６それぞれ一部を露出さ
せてコンタクト孔が形成されている。各コンタクト孔に
はたとえば蒸着法でアルミニウム層が形成されこれらは
熱酸化膜７上を延在されて配線層８を形成している。な
おこの配線層８のうち外部端子に接続されるものはその
端部８′において比較的面積が大になつている。そして
これら配線層８が形成されている領域を被つて膜厚１〜
４μｍのパツシペーシヨン膜９が形成され、またこの表
面の一部には孔開けがなされて、外部端子に接続される
べき配線層８の端部８ｒ〆露出している。なお、こＱパ
ツシベーシヨン膜９はたとえばスバツタリング方法によ
る石英膜、ＣＶＤ方法による燐シリケートガラス層ある
いはブラズマＣＶＤ法等によるシリコン窒化膜等であり
、熱酸化膜７の端辺部までには及んでいなくても良い。
前記パツシベーシヨン膜９から露出された配線層８の前
記端部８′は耐腐食性の金属たとえば白金（Ｐｔ）層１
０が接続されこの層は延在されて熱酸化膜７上にまで及
んでいるが、パツシベーシヨン膜９および熱酸化膜７と
の接着性を強固にするため白金層１０の下にはタンタル
（Ｔａ）層１１が介在されている。またこの領域以外に
は前記パツシベーシヨン膜９を被つてタンタル酸化膜（
Ｔａ２Ｏ５）１２が形成されてパツシベーシヨンをより
信頼性のあるものにしている。そして熱酸化膜７上まで
延在された白金（Ｐｔ）層１０上にはたとえばメツキ方
法等で金（Ａｕ）層１３が形成されてボンデイングパツ
ド部を構成している。なお前記タンタル酸化膜（Ｔａ，
Ｏ５）１２を形成する場合に＆ζ次のように行なうこと
により工数低減を図ることができる。
つまりパツシベーシヨン膜９の全面および熱酸化膜７を
被つてタンタル（Ｔａ）膜をスパツタリング法等により
形成し、次に白金（Ｐｔ）層をやはリスパツタリング法
等により前記タンタル（Ｔａ）膜上に形成した後、写真
蝕刻技術による選択エツチングで所定形状の白金（Ｐｔ
）層１０を形成する。その後メツキ方法等で金（Ａｕ）
層１３を形成する。そして前記白金（Ｐｔ）層１０をマ
スクとして陽極酸化あるいは熱処理酸化することにより
前記マスクから露出しているタンタル（Ｔａ）膜をタン
タル酸化（Ｔａ２Ｏ３）膜にする。このようにボンデイ
ングパツドをＡｌ配線上に形成された部分を有するパツ
シベーシヨン膜でなく、熱酸化膜上に直接形成するよう
にすれば、ボンデイングの際の荷重が直接ＣＶＤ法等で
形成したパツシベーシヨン膜に及ぶことがないのでこの
パツシベーシヨン膜に割れが生ずることはない。
被つてタンタル（Ｔａ）膜をスパツタリング法等により
形成し、次に白金（Ｐｔ）層をやはリスパツタリング法
等により前記タンタル（Ｔａ）膜上に形成した後、写真
蝕刻技術による選択エツチングで所定形状の白金（Ｐｔ
）層１０を形成する。その後メツキ方法等で金（Ａｕ）
層１３を形成する。そして前記白金（Ｐｔ）層１０をマ
スクとして陽極酸化あるいは熱処理酸化することにより
前記マスクから露出しているタンタル（Ｔａ）膜をタン
タル酸化（Ｔａ２Ｏ３）膜にする。このようにボンデイ
ングパツドをＡｌ配線上に形成された部分を有するパツ
シベーシヨン膜でなく、熱酸化膜上に直接形成するよう
にすれば、ボンデイングの際の荷重が直接ＣＶＤ法等で
形成したパツシベーシヨン膜に及ぶことがないのでこの
パツシベーシヨン膜に割れが生ずることはない。
なお、熱酸化膜はシリコン（Ｓｉ）単結晶上に形成され
たもので、ボンディング荷重による歪みは発生し難く強
いのでボンデイングの際の荷重が加わつてもなんら損傷
を生ずることはない。またパツシベーシヨン膜上にタン
タル酸化（Ｔａ２Ｏ５）膜を形成しておけば、よりパツ
シベーシヨンの信頼性を向上させることができる。
たもので、ボンディング荷重による歪みは発生し難く強
いのでボンデイングの際の荷重が加わつてもなんら損傷
を生ずることはない。またパツシベーシヨン膜上にタン
タル酸化（Ｔａ２Ｏ５）膜を形成しておけば、よりパツ
シベーシヨンの信頼性を向上させることができる。
実施例で示した製造方法によればこのタンタルが酸化さ
れる際体積膨張（約２．５倍）を生ずるのでパツシベー
シヨン膜の欠陥部を封孔することができる。本実施例で
はポンディングパツドをパツシベーシヨン膜が形成され
ていない熱酸化膜上に形成しているものであるが、第２
図で示すように、配線層８領域つまり熱酸化膜７の外周
部まで延在するようにパツシベーシヨン膜９を形成し、
ここに孔を形成してボンデイングパツドを形成しても同
様の効果が得られる。
れる際体積膨張（約２．５倍）を生ずるのでパツシベー
シヨン膜の欠陥部を封孔することができる。本実施例で
はポンディングパツドをパツシベーシヨン膜が形成され
ていない熱酸化膜上に形成しているものであるが、第２
図で示すように、配線層８領域つまり熱酸化膜７の外周
部まで延在するようにパツシベーシヨン膜９を形成し、
ここに孔を形成してボンデイングパツドを形成しても同
様の効果が得られる。
すなわちボンデイングパツド下には硬度の小なるアルミ
ニウムなどの配線層が存在せず硬度の大なる熱酸化膜の
みが存在するので、ボンデイングの際前記ボンデイング
パツドに加わる荷重によつてパツシベーシヨン膜９には
大きな歪みが生じないのである。また本実施例ではボン
デイングパツドまで導かれる導電層は白金（Ｐｔ）層を
用いているがこれに限ることはなく、パラジウム（Ｐｄ
）層等でもよく要は耐腐食性の金属層ならばよい。
ニウムなどの配線層が存在せず硬度の大なる熱酸化膜の
みが存在するので、ボンデイングの際前記ボンデイング
パツドに加わる荷重によつてパツシベーシヨン膜９には
大きな歪みが生じないのである。また本実施例ではボン
デイングパツドまで導かれる導電層は白金（Ｐｔ）層を
用いているがこれに限ることはなく、パラジウム（Ｐｄ
）層等でもよく要は耐腐食性の金属層ならばよい。
またこの金属層の下層に形成する介在層もタンタル（Ｔ
ａ）層に限ることはなくチタン（Ｔｉ）層、ジルコニウ
ム（Ｚｒ）層であつてもよい。さらにボンディングパツ
ド部には金（Ａｕ）層を形成しているものであるが銀（
Ａｇ）層であつてもよい。また本実施例ではパツシベー
シヨン膜の上面にタンタル酸化（Ｔａ２Ｏ５）膜を形成
しよりパツシベーシヨンの信頼性を向上させているが、
これは本発明の要旨ではないことから形成してなくても
よい。
ａ）層に限ることはなくチタン（Ｔｉ）層、ジルコニウ
ム（Ｚｒ）層であつてもよい。さらにボンディングパツ
ド部には金（Ａｕ）層を形成しているものであるが銀（
Ａｇ）層であつてもよい。また本実施例ではパツシベー
シヨン膜の上面にタンタル酸化（Ｔａ２Ｏ５）膜を形成
しよりパツシベーシヨンの信頼性を向上させているが、
これは本発明の要旨ではないことから形成してなくても
よい。
さらに本実施例では一層配線による半導体装置を例に掲
げたものであるが層間絶縁膜を介した多層配線にも応用
できるものである。
げたものであるが層間絶縁膜を介した多層配線にも応用
できるものである。
本発明はワイャボンディング用の半導体装置について述
べたものであるがフエースダウンボンディング用の半導
体装置においても、従来同様の欠点を有することから、
この半導体装置にも応用できるものである。
べたものであるがフエースダウンボンディング用の半導
体装置においても、従来同様の欠点を有することから、
この半導体装置にも応用できるものである。
以上述べたように本発明による半導体装置によれば、ボ
ンデイングの際、パツシベーシヨン膜に割れが生ずるこ
とはなくなる。
ンデイングの際、パツシベーシヨン膜に割れが生ずるこ
とはなくなる。
第１図は本発明による半導体装置の一実施例を示す要部
断面構成図、第２図は本発明による半導体装置の他の実
施例を示す要部断面構成図である。 １・・・・・・Ｐ型半導体基板、２・・・・・・Ｎ型半
導体層、３・・・・・・アイソレーシヨン層、４・・・
・・・埋込み層、５・・・・・・ベース層、６・・・・
・・エミツタ層、７・・・・・・熱酸化膜、８・・・・
・・配線層、９・・・・・・パツシベーシヨン膜、１０
・・・・・・白金（Ｐｔ）層、１１・・・・・・タンタ
ル（Ｔａ）層、１２・・・・・・タンタル酸化（Ｔａ２
Ｏ。
断面構成図、第２図は本発明による半導体装置の他の実
施例を示す要部断面構成図である。 １・・・・・・Ｐ型半導体基板、２・・・・・・Ｎ型半
導体層、３・・・・・・アイソレーシヨン層、４・・・
・・・埋込み層、５・・・・・・ベース層、６・・・・
・・エミツタ層、７・・・・・・熱酸化膜、８・・・・
・・配線層、９・・・・・・パツシベーシヨン膜、１０
・・・・・・白金（Ｐｔ）層、１１・・・・・・タンタ
ル（Ｔａ）層、１２・・・・・・タンタル酸化（Ｔａ２
Ｏ。
Claims (1)
- １ 半導体基体主面上に形成された熱酸化膜と、その熱
酸化膜上に形成された第１の配線層と、その熱酸化膜上
に形成され、上記第１の配線層の一部を露出するような
コンタクト穴を有する堆積絶縁膜と、上記コンタクト穴
内において上記第１の配線層に接し、かつ上記堆積絶縁
膜上に延在する第２の配線層と、その第２の配線層に連
接するボンディングパッド部とを有し、そのボンディン
グパッド部は上記堆積絶縁膜がとりのぞかれた上記熱酸
化膜の上に存在させたことを特徴とする半導体装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4765876A JPS5937576B2 (ja) | 1976-04-28 | 1976-04-28 | 半導体装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4765876A JPS5937576B2 (ja) | 1976-04-28 | 1976-04-28 | 半導体装置 |
Related Child Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP59089446A Division JPS59218761A (ja) | 1984-05-07 | 1984-05-07 | 半導体装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS52131455A JPS52131455A (en) | 1977-11-04 |
| JPS5937576B2 true JPS5937576B2 (ja) | 1984-09-11 |
Family
ID=12781344
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP4765876A Expired JPS5937576B2 (ja) | 1976-04-28 | 1976-04-28 | 半導体装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5937576B2 (ja) |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5472958A (en) * | 1977-11-24 | 1979-06-11 | Hitachi Ltd | Electrode structure of semiconductor device |
| JPS54117680A (en) * | 1978-03-03 | 1979-09-12 | Nec Corp | Semiconductor device |
| JPS5984551A (ja) * | 1982-11-08 | 1984-05-16 | Nec Corp | 半導体装置 |
-
1976
- 1976-04-28 JP JP4765876A patent/JPS5937576B2/ja not_active Expired
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS52131455A (en) | 1977-11-04 |
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