JPS6020523A - 電子装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔技術分野〕 この発明は、電極技術さらには多層配線構造に適用して
有効な技術に関するもので、例えば半導体装置における
ｔ極形成に利用して有効な技術に関するものである。

〔背景技術〕

本発明者は、　１ｔｆｉｉ技術、特に半導体装置の多層
配線技術について以下に述べるような技術を開極した。

すなわち、半導体集積回路（以下Ｌ　Ｓ　Ｉと称する）
の集積度が高くなるに従って、素子間の接続を図る配線
が複雑になるため、半導体チップ表面上に、絶縁膜を介
して２層もしくは３層の配線を形成する。この場合、各
配／ｆ？ｙ層間の絶縁のために形成される酸化シリコン
（Ｓ　＋　０２　）等の層間絶縁膜を例えばＣＶＤ法（
ケミカル・ベイパー・デポジション法）によって形成す
ると、眉間絶縁膜がチップ全体に亘って略均−の厚みに
形成される。そのため、半導体チップ１０表面上に形成
された１層目の配線β１＋＃２　＋・・・・・・の凹凸
に応じて、第１図（１）に示すように層間絶縁膜２の表
面が平滑にならず凹凸が生じてしまう。その結果、第２
層目以後の配線の形成や結線が５まく行１ｔわれなくな
る。そこで、バイアススパッタリングによろＳｉ０２膜
のデポジション技術により眉間絶縁膜を形成することに
よって第１図（２）に示すように層間絶縁膜２０表面を
平滑にしようとするものである。

しかし、かかる技術においては、幅の比較的狭い配線部
分においては、確かに層間絶縁膜２が池の部分よりも薄
く形成されることにより１層間絶縁膜表面が平滑にされ
るが、ポンディングパッド３のような比較的大面積の電
極部分については。

その中央部分が半導体チップ１０表面と対等の条件とな
り、第２図に示すように層間絶縁膜２が配線部分よりも
厚く形成されてしまう。

しかるに、ＬＳＩがアルミ等の３層配線によって接続さ
れる場合には、いずれの層の配線がポンディングパッド
に接続されるか特定されないため。

ポンディングパッド部も第３図に示すようなアルミの３
層構造にしなければならないことが多い。

七のだぬ、上記のごとくスパッターＳｉＯ法により層間
絶縁膜を形成した場合には１層間絶縁膜にスルーホール
を形成して配線同士の接触および上記ポンディングパッ
ドの各層間の接触を図る際に。

配縁部分に合わせて層間絶縁膜のエツチングを行なうと
、ポンディングパッド部では絶縁膜が完全に除去されず
に残ってしまい電極を構成する導電層間の接触ができな
くなるうまた。ポンディングパッド部に合わせて層間絶
縁膜のエツチングを行なうと、配線部においては、アル
ミ配線までが削られてしまうという不都合が生ずること
が分かった。

〔発明の目的〕

この発明の一目的は顕著な効果を奏する電極技術を提供
することにある。

この発明の他の目的は、多層配線構造に適合したプロセ
ス技術を提供することにある。

この発明の他の目的は、平坦な素子構造を可能とする電
極技術を提Ｏ１，することにある。

この発明の他の目的は、製造１稈におけろ電気的測定の
容易な電子装置を提供することにある。

この発明の池の目面は１例えば、半導体装置におけるポ
ンディングパッドのようなｍｓに適用した場合に１層間
絶縁膜の形成法いかんにかかわらず、配線部分に悪影響
を与えることなく、多層電極の導電層間の接触が充分に
なされるような電極技術を提供することにある。

本発明の前記ならびにそのほかの目的と新規な特徴は、
本明細書の記述および添付図面からあきらかになるであ
ろう。

〔発明の概要〕

本願において開示される発明のうち代表的なものの概要
をｍＪ単に１原町すれば、下記のとおりである。

すなわち、この発明は、例えば、ポンディングパッドの
外側に比較的Ｉｔ’！ｌｔの狭い勉設綜を形成して。

この延設線部においてバンドを構成Ｊ−る各導電層間の
接触を図ることにより、延設線上に形成される層間絶縁
膜を配線部と同じ厚みにさせろことで。

上記目的を達成するものである。

以下図面を用いてこの発明を↓↓体的に説明する。

〔実施例〕

第４１￥１は本発明な半導体装１４のポンディングパッ
ドＶＣ個用した場合の一実施例を４くずものである。

この実施例では、内部回路の接続にｗＪ用されるアルミ
の３層配線技術に対応して、第３図のものと同じように
アルミ蒸着層等からなる３つの導電Ｍ３　”　ｒ　３　
ｂ　、　３　ｃを重合的に形成することにより４１・ｖ
成されている。すなわち、半導体へ板ｌの表面上　−に
アルミ蒸着を施してから内部回路の第１層目の配線パタ
ーンが形成されたマスクで覆ってエンチングを行なうこ
とにより、第１層目の配線と第１層目の導電層３ａが同
時に形成されろつ次に、−＋：の上にスパッターＳｉＯ
法と称するスパッタリングによる。Ｓ　ｉＯ，のデポジ
ション技術により第１の層間絶縁膜２ａ（第３図参照）
が形成されろ。そのため。

幅の狭いアルミ配線上にはＳｉｎ、膜が薄く形成され、
他の部分には５ｉｎ２膜が比較的１９（形成されること
によって、第１図（２）もしくは第２図のように、第１
層間絶縁膜２ａの表面が全体的にほぼ平滑に形成され檻
）、これによって、この第１ＪＰＩｆ１４］絶縁膜２ａ
にコンタクトホールを形成してその上にアルミ蒸着を行
なってからマスクしてエツチングすることにより形成さ
れる第２層目のアルミ配ｒＡの幅を、凹凸がある場合に
比べて細くすることができ、細かな配線の形成が可能と
なる。この第２層目の配線形成と同時に、ポンプイング
ツく・ノド３の第２層目の導電Ｍ３ｂが形成されろ。

さらに、アルミの３層配線の場合に（・工１９．ヒ記第
２層目のアルミ配是泉の上に第２の層間絶縁膜２ｂを形
成し、これにコンタクトホールを形成してからアルミ蒸
着？旌こし、マヌクノくターンをかけてエツチングを行
なうことによって第３層目の配線とポンディングパッド
の第３の導電層３Ｃが形成される。

そして、この第３層目の配線の上にプラズマデポジショ
ンによりｐ−３ｉＯ膜のようなファイナルバシベー７日
ン膜４を形成してポンプイングツくヅド部分をエツチン
グすることによって、］ｆンデイングパッドの開口部４
ａか形成される。

なお、−上記第２層間絶縁膜２ｂのデポジション法は上
記スパッターＳｉＯ法でなくてもよ＜Ｐ−８ｉＱ膜と５
ＯＧ（スピン・オン・ガラス）膜およびＰＳＧ（リン・
シリコン・ガラス）＠等の３層措造とすることもできる
。

しかして、この冥施例では、上記ポンディングパッド３
の各導電層：３ａ　、　３　ｂ　、　３　ｃがすべて２
４４Ｍに示すような形状に形成されている。丁なわち、
各導電層３８〜３Ｃはそれぞれ４４は市万Ｊ杉の主電極
部たるパッド部３１とこのパッド部３！の一辺から互い
に適当な１１η隔をおいて平行に突出するように形成さ
れたそ４１数本の延設ＡＩＱ　３２　ａ〜３２ｆとから
なる。上記パッド部３１は血常のポンディングパッドと
同じような大きさに形成され、延設線部３２は内部回路
の入出力信号線もしくは電源ラインの配線りが接続され
る補強部を呼ねるようにされている。この補強部は、パ
ッド３１にポンディングワイヤが接続されるときに、近
くの配線が破損されてパッドと配線との接続か切断され
ないようにするために設けられるものである。

そして、上記延設、１Ｊ３２ａ〜３２ｆは、スパッター
ＳｉＯ法により形成される層間絶縁膜の平Ｉ′１を状態
を実現させるために必要とされる例えば５μｍ以下の幅
になるように形成され、かつできるだけ本数を多くする
ため内部回路での最小配線間隔と同じ例えば３５μｍの
ような間隔をおいて平行に形成されている。

これによって、この実施例のポンディングパッドにおい
ては、各層間の接触がパッド部３１ではなり、延設線部
３２で行なわれるようになる。ｆなわち、背景技術のと
ころで説明したように、スパッターＳｉＯ法により層間
絶縁膜を形成するようにした場合１面積の大きなポンデ
ィングパッドは、その縁部（約５μｆｆ１ｌｌ府）を除
いた中央部分の上に、第２図に示すように配線Ｌ１〜ｅ
３上よりも１°１いに！３縁膜２が形成されてしまう、
そのため５配線部分に合わせてコンタクトホール形成の
ため絶縁膜２をエツチングすると、パッド中央部の絶縁
膜が完全に除去されず残ってしまう。しかし、この実施
例では、パッド部３１の外側に５μｍ幅以下の’４　＃
線３２ａ〜３２ｆが殺げられているため、この延設線３
２ａ〜３２ｆ上にはスパッタリングにより配線上と同じ
比較的薄い層間絶縁膜が形成されることになる。そのた
ぬ、この延設線部３２上の絶縁膜は回路の配線部に合わ
せてエツチングするだゆで完全に除去することができろ
。その結果、ポンディングパッド３の各導電層３ａ〜３
Ｃは、第５図に示すように、延設線部３２にて層間の接
触が行なわれるようになるのである。

さらに、このようにして延設線部３２に、て層間の接触
のなされたポンディングパッド３に対する配線りの接続
は、６導ｔ（、ｆ、層３ａ〜３Ｃのいずれか一層の延設
＠　３２　ａ〜３２ｆに対して、第４図に示すごとくこ
れらと交叉するように、配線りと連続された接続部Ｌ　
ａを形成することによってなされる。

なお、上記実施例では、延設線部３２と）（ノド補強部
とを兼ねるようにしているが、これに限定されるもので
はなく、第６図に示すように、補強部３３とは別個に各
導電層３ａ〜３Ｃから延設線３２ａ〜３２Ｃを突出させ
てこれらを１２！！続させることによってパッドの層間
の接触を図るようにしてもよい。ただし、前記実施例の
ととく延設線部３２と補強部３３とヲ順ねさせるように
した場合には、従来のパッドの占有面積を全く増大させ
ることなく眉間を確実に接触させることができる。

なお、上記延設線部３２は、前記実施例のよう罠ストラ
イプ状にする代わりに、５μｍ以下の線の格子状とした
り、あるいはメツシュ状に構成することも可能であろう
また。実施例では現在のスパッターＳｉＯ法によるデポ
ジション技術から。

延設線の幅を５μｍ以下と決定したが、線の町はこのよ
うな数値に限定されるものではなく、デポジション技術
との関係で任意に決定できることは勿論である。

〔効　果〕

主電極部たるパッド部の外側にパッド部から突出１°ろ
ように比較的幅の狭い延設線を各導η１１層ごとに形成
して、この延設線の部分にて各導電層間の接触を図るよ
５忙することにより、パッド部では各導電層間を接触さ
せなくて済むようになるという作用で、スパッターＳｉ
Ｏ法による平滑な層間絶縁膜を形成させても、配線部に
は何らエツチングによる悪影響を与えることなくパッド
の各導電眉間を確実に接触させることができる。

また、パッド部から突設させた延設線にて内部回路の配
線とパッドとを接続させ、補強部を１ｊ℃ねさせるよう
にすることにより、補強部と延設線とを別個にパッド部
から外側に突設させる必要がなくなるという作用で、パ
ッドの占有面積を増大させることなく導電層間を接触さ
せることができろという効果がある。

以上本発明者によってなされた発明を実施例にもとづき
具体的に説明したが１本発明は上記実ｈｍ例に限定され
るものではなく、その要旨を通説しない範囲で種々変更
可能であることはいうまでもない。

例えはポンディングパッドが３層構造のものにだけでな
く、２層構造のものあるいは４層以上のものにも適用す
ることができる。なお、上記説明では、第１層目Ａｋパ
ッドが紙板に１（し接接続されている場合についてのべ
たが、上記Ａ、６バンドが第１層絶縁膜上にある場合に
も当然適用できろう〔利用分野〕 以上の説明では主として本発明者によってなされた発明
をその背景となった利用分野である半導体装置の！極技
術について説明したが、それに限定されるものではなく
、たとえば、配線基板における電極技術などにも適用で
きる。

すなわち本発明はｐなくとも層間絶縁膜の形成処スパッ
ターＳｉＯ法の如き成膜特性を有するものを用いている
ものには適用できろう また、本発明は、半導体装置のみでなく、一般に多層配
線を有する電子装置等へも適用できることはいうまでも
ない。

体内Ｉ；板のａｌｔ面図、 第２図はスバｌターＳｉＯ法による配線部とパッド部の
層間絶縁１漢の違いを示す断面図、第３図はポンディン
グパッドの栂成例を示ｊｔＪｉｔ面図。

第４図は本発明の一実施例を示すボンディングバンドの
乎゛＼面図、 第５図は第４図におけるｖ−■腺に沿った断面図。

第６図は本発明の他の実施例を示す平面＋′：Ｊ、＋で
ある。

１用半導体基板、２，２ａ、２ｂ・・・渣ＩＮ＋絶縁膜
。

３・・・電極装置（ポンディングパッド）、３３〜３ｃ
・・・導を層、３１　・・・主ｔｔｉ部（パッド部）、
３２ａ〜３２ｆ・・・ｇｐ線、３３・・・補強部。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １．２層以上の導電層によって形成される電極構造を有
   し、主電極部の外側に該主電極部から突出する比較的幅
   の狭い延設線を各電導層ごとに形成し、該延設線の部分
   にて各導電層間の接触を図るようにした電極構造を有す
   る電子装置。 ２、上記主１！極部が半導体チップ上に形成されたポン
   ディングパッドであることを特徴とする特訂鎮求の範囲
   第１項記載の電子装置。 ３、上記延設線が、上記ポンディングパッドに般けられ
   る補強部を兼ねるように形成されてなることを特徴とす
   る特許請求の範囲第２項記載の電子装置。