JP2003243443A - 半導体装置 - Google Patents
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 簡易な製造工程で密着性に優れたボンディン
グパッドを有する半導体装置を提供する。 【解決手段】 本発明の半導体装置1は、ボンディング
ワイヤとなる金ワイヤ5を接続するためのボンディング
パッド4を備えている。ボンディングパッド4は、絶縁
層3の平坦な表面上に形成されており、かつボンディン
グパッド4のボール部6が接続される接続領域に複数の
凹部8を有している。
グパッドを有する半導体装置を提供する。 【解決手段】 本発明の半導体装置1は、ボンディング
ワイヤとなる金ワイヤ5を接続するためのボンディング
パッド4を備えている。ボンディングパッド4は、絶縁
層3の平坦な表面上に形成されており、かつボンディン
グパッド4のボール部6が接続される接続領域に複数の
凹部8を有している。
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、半導体装置に関
し、より具体的には、ボンディングワイヤを接続するた
めのボンディングパッドを備えた半導体装置に関するも
のである。
し、より具体的には、ボンディングワイヤを接続するた
めのボンディングパッドを備えた半導体装置に関するも
のである。
【0002】
【従来の技術】従来、半導体装置においてボンディング
ワイヤを接続するためのボンディングパッドはアルミニ
ウム(Al)などの金属膜で形成されている。このボン
ディングパッドに金ワイヤの先をボール状にして押し付
けて、超音波と熱とにより接続部に相互拡散層を形成す
ることによって、ボンディングパッドに電気的・物理的
にボンディングワイヤが接続されている。以下、従来の
ボンディングパッドを備えた半導体装置について具体的
に説明する。
ワイヤを接続するためのボンディングパッドはアルミニ
ウム(Al)などの金属膜で形成されている。このボン
ディングパッドに金ワイヤの先をボール状にして押し付
けて、超音波と熱とにより接続部に相互拡散層を形成す
ることによって、ボンディングパッドに電気的・物理的
にボンディングワイヤが接続されている。以下、従来の
ボンディングパッドを備えた半導体装置について具体的
に説明する。
【0003】図12および図13は、従来のボンディン
グパッドを備えた半導体装置の構成を概略的に示す断面
図および平面図である。なお図12は、図13のXII
−XII線に沿う概略断面図である。
グパッドを備えた半導体装置の構成を概略的に示す断面
図および平面図である。なお図12は、図13のXII
−XII線に沿う概略断面図である。
【0004】図12および図13を参照して、半導体装
置101は、シリコンなどからなる半導体素子102
と、この半導体素子102の上面に絶縁層103を介し
て形成されたボンディングパッド(配線用パッド)10
4と、このボンディングパッド104に電気的に接続さ
れた金ワイヤ(ボンディングワイヤ)105とを有して
いる。ボンディングパッド104と接続される金ワイヤ
105の先端は、火花放電などで形成されたボール部1
06となっている。このボール部106のボンディング
パッド104との接合界面には、超音波や熱によって相
互拡散領域107が形成されている。この相互拡散領域
107によって金ワイヤ105とボンディングパッド1
04とが物理的・電気的に接続されている。
置101は、シリコンなどからなる半導体素子102
と、この半導体素子102の上面に絶縁層103を介し
て形成されたボンディングパッド(配線用パッド)10
4と、このボンディングパッド104に電気的に接続さ
れた金ワイヤ(ボンディングワイヤ)105とを有して
いる。ボンディングパッド104と接続される金ワイヤ
105の先端は、火花放電などで形成されたボール部1
06となっている。このボール部106のボンディング
パッド104との接合界面には、超音波や熱によって相
互拡散領域107が形成されている。この相互拡散領域
107によって金ワイヤ105とボンディングパッド1
04とが物理的・電気的に接続されている。
【0005】このようなボンディングパッド104と金
ワイヤ105のボール部106とを接合するためには、
まずボール部106が上方からキャピラリで加圧され、
ボンディングパッド104の上面に押付けられる。そし
て、200℃〜300℃の温度に加熱された状態で、ボ
ール部106とボンディングパッド104との間での金
属間拡散を利用して相互拡散領域107を形成すること
で熱圧着が行なわれる。この熱圧着とともに超音波を加
えて金属間拡散が促進されてもよい。
ワイヤ105のボール部106とを接合するためには、
まずボール部106が上方からキャピラリで加圧され、
ボンディングパッド104の上面に押付けられる。そし
て、200℃〜300℃の温度に加熱された状態で、ボ
ール部106とボンディングパッド104との間での金
属間拡散を利用して相互拡散領域107を形成すること
で熱圧着が行なわれる。この熱圧着とともに超音波を加
えて金属間拡散が促進されてもよい。
【0006】このような接続法では、ボール部106と
ボンディングパッド104との圧着部分は、図14に示
すように、ボール部106の外周部(たとえばハッチン
グ領域)に偏る。また、超音波熱圧着によって、相互拡
散領域107が形成されるため、超音波のパワーが足り
ないと相互拡散領域107が作られないこともあった。
ボンディングパッド104との圧着部分は、図14に示
すように、ボール部106の外周部(たとえばハッチン
グ領域)に偏る。また、超音波熱圧着によって、相互拡
散領域107が形成されるため、超音波のパワーが足り
ないと相互拡散領域107が作られないこともあった。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】上記の相互拡散領域1
07は、ワイヤボンディング時の超音波によって生じる
ボール部106とボンディングパッド104との摩擦力
が大きいほど形成されやすい傾向にある。しかし、上述
した従来例では、ボンディングパッド104の上面が平
面であったため、ワイヤボンディング時の超音波によっ
て生じるボール部106とボンディングパッド104と
の間の摩擦力が小さくなる。このため、ボール部106
とボンディングパッド104との間で相互拡散領域10
7が効果的に形成されにくい。よって、製造工程および
完成品の使用中において、ボール部106がボンディン
グパッド104から剥がれるという問題が散発してい
た。
07は、ワイヤボンディング時の超音波によって生じる
ボール部106とボンディングパッド104との摩擦力
が大きいほど形成されやすい傾向にある。しかし、上述
した従来例では、ボンディングパッド104の上面が平
面であったため、ワイヤボンディング時の超音波によっ
て生じるボール部106とボンディングパッド104と
の間の摩擦力が小さくなる。このため、ボール部106
とボンディングパッド104との間で相互拡散領域10
7が効果的に形成されにくい。よって、製造工程および
完成品の使用中において、ボール部106がボンディン
グパッド104から剥がれるという問題が散発してい
た。
【0008】固着力を高めたボンディングパッドを形成
する方法が、たとえば特開昭57−23247号公報に
記載されている。図15〜図18は、特開昭57−23
247号公報に記載されたボンディングパッドの製造法
を工程順に示す概略断面図である。
する方法が、たとえば特開昭57−23247号公報に
記載されている。図15〜図18は、特開昭57−23
247号公報に記載されたボンディングパッドの製造法
を工程順に示す概略断面図である。
【0009】図15を参照して、半導体基板202上
に、SiO2層203が形成され、そのSiO2層203
に選択エッチングが施される。これにより、SiO2層
203にストライプ状の凹部203aが形成される。
に、SiO2層203が形成され、そのSiO2層203
に選択エッチングが施される。これにより、SiO2層
203にストライプ状の凹部203aが形成される。
【0010】図16を参照して、SiO2層203上に
再びSiO2層が形成される。これにより、SiO2層2
03の表面にストライプ状の凹部203aの形状を反映
したストライプ状の凹部203bが形成される。
再びSiO2層が形成される。これにより、SiO2層2
03の表面にストライプ状の凹部203aの形状を反映
したストライプ状の凹部203bが形成される。
【0011】図17を参照して、SiO2層203上に
Al層204が蒸着される。このAl層204のボンデ
ィングパッド部には、SiO2層203の上面の凹凸を
反映した凹凸が形成される。
Al層204が蒸着される。このAl層204のボンデ
ィングパッド部には、SiO2層203の上面の凹凸を
反映した凹凸が形成される。
【0012】図18を参照して、Al層204の凹凸を
有するボンディングパッド部にワイヤボンディングが施
される。それによりボンディングワイヤ205がAl層
204に電気的に接続される。
有するボンディングパッド部にワイヤボンディングが施
される。それによりボンディングワイヤ205がAl層
204に電気的に接続される。
【0013】この公報には、Al層204のボンディン
グパッド部に凹凸が設けられているため、ボンディング
ワイヤ205とAl層204との間で十分な固着力を得
ることができると記載されている。
グパッド部に凹凸が設けられているため、ボンディング
ワイヤ205とAl層204との間で十分な固着力を得
ることができると記載されている。
【0014】しかしながら、ボンディングパッドに凹凸
を形成するために、下地のSiO2層203に段差を設
ける必要があり、製造工程が煩雑になるという問題点が
あった。
を形成するために、下地のSiO2層203に段差を設
ける必要があり、製造工程が煩雑になるという問題点が
あった。
【0015】また、Al層204は、通常、段差被覆性
の悪いスパッタリング法により形成される。このため、
SiO2層203に凹凸があると、図19に示すように
Al層204はSiO2層203表面の凹部上端では厚
く形成されるが、凹部の下端では薄く形成される。この
ため、そのAl層204上に形成されるボンディングワ
イヤ205は、Al層204表面の凹部を十分に充填し
きれず、かえって密着性が悪くなるおそれもある。
の悪いスパッタリング法により形成される。このため、
SiO2層203に凹凸があると、図19に示すように
Al層204はSiO2層203表面の凹部上端では厚
く形成されるが、凹部の下端では薄く形成される。この
ため、そのAl層204上に形成されるボンディングワ
イヤ205は、Al層204表面の凹部を十分に充填し
きれず、かえって密着性が悪くなるおそれもある。
【0016】それゆえ、本発明の目的は、簡易な製造工
程で密着性に優れたボンディングパッドを有する半導体
装置を提供することである。
程で密着性に優れたボンディングパッドを有する半導体
装置を提供することである。
【0017】
【課題を解決するための手段】本発明の半導体装置は、
ボンディングワイヤを接続するためのボンディングパッ
ドを備えた半導体装置であって、ボンディングパッドは
平坦な表面上に形成されており、かつボンディングパッ
ドのボンディングワイヤが接続される接続領域には凹部
が形成されている。
ボンディングワイヤを接続するためのボンディングパッ
ドを備えた半導体装置であって、ボンディングパッドは
平坦な表面上に形成されており、かつボンディングパッ
ドのボンディングワイヤが接続される接続領域には凹部
が形成されている。
【0018】本発明の半導体装置によれば、ボンディン
グパッドのボンディングワイヤが接続される接続領域に
は凹部が形成されているため、ボンディングパッドとボ
ンディングワイヤとの接合界面に相互拡散領域を効率的
に形成することができる。このため、ボンディングパッ
ドとボンディングワイヤとの密着性を良好とすることが
できる。
グパッドのボンディングワイヤが接続される接続領域に
は凹部が形成されているため、ボンディングパッドとボ
ンディングワイヤとの接合界面に相互拡散領域を効率的
に形成することができる。このため、ボンディングパッ
ドとボンディングワイヤとの密着性を良好とすることが
できる。
【0019】また、ボンディングパッドは平坦な表面上
に形成されているため、ボンディングパッドの下層に凹
凸を形成する必要がなく、その分、製造工程を簡略化す
ることができる。さらに、ボンディングパッドの下層に
凹凸を形成する必要がないため、ボンディングパッドの
段差被覆性に基づく密着性の悪化も生じない。
に形成されているため、ボンディングパッドの下層に凹
凸を形成する必要がなく、その分、製造工程を簡略化す
ることができる。さらに、ボンディングパッドの下層に
凹凸を形成する必要がないため、ボンディングパッドの
段差被覆性に基づく密着性の悪化も生じない。
【0020】上記の半導体装置において好ましくは、凹
部は、ボンディングパッドの上面から下面に貫通する孔
である。
部は、ボンディングパッドの上面から下面に貫通する孔
である。
【0021】これにより、凹部の深さを最大限にできる
ため、ワイヤーボンディング時のボンディングパッドと
ボンディングワイヤとの摩擦力も大きくできる。よっ
て、ボンディングパッドとボンディングワイヤとの接合
界面に相互拡散領域をより効率的に形成することができ
る。
ため、ワイヤーボンディング時のボンディングパッドと
ボンディングワイヤとの摩擦力も大きくできる。よっ
て、ボンディングパッドとボンディングワイヤとの接合
界面に相互拡散領域をより効率的に形成することができ
る。
【0022】上記の半導体装置において好ましくは、凹
部は溝状である。このように凹部を溝状にした場合で
も、上記と同様の効果を得ることができる。
部は溝状である。このように凹部を溝状にした場合で
も、上記と同様の効果を得ることができる。
【0023】上記の半導体装置において好ましくは、ボ
ンディングパッドは少なくとも2層の導電層が積層され
た構成を有し、積層された導電層のうち最上層の前記導
電層に前記凹部が形成されている。
ンディングパッドは少なくとも2層の導電層が積層され
た構成を有し、積層された導電層のうち最上層の前記導
電層に前記凹部が形成されている。
【0024】このような導電層が積層された構成のボン
ディングパッドにも本発明を適用することができる。
ディングパッドにも本発明を適用することができる。
【0025】上記の半導体装置において好ましくは、接
続領域のうち前記ボンディングワイヤが前記ボンディン
グパッドと密着しやすい外周領域に、円形の溝状に前記
孔が形成されている。
続領域のうち前記ボンディングワイヤが前記ボンディン
グパッドと密着しやすい外周領域に、円形の溝状に前記
孔が形成されている。
【0026】これにより、さらに密着性を高めることが
できる。上記の半導体装置において好ましくは、接続領
域のうちボンディングワイヤがボンディングパッドと密
着しにくい内周領域に凹部が形成されている。
できる。上記の半導体装置において好ましくは、接続領
域のうちボンディングワイヤがボンディングパッドと密
着しにくい内周領域に凹部が形成されている。
【0027】これにより、内周領域の密着性を改善する
ことができる。
ことができる。
【0028】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につい
て図に基づいて説明する。
て図に基づいて説明する。
【0029】(実施の形態1)図1および図2は、本発
明の実施の形態1におけるボンディングパッドを有する
半導体装置の構成を概略的に示す断面図および平面図で
ある。なお、図1は、図2のI−I線に沿う概略断面図
に対応する。
明の実施の形態1におけるボンディングパッドを有する
半導体装置の構成を概略的に示す断面図および平面図で
ある。なお、図1は、図2のI−I線に沿う概略断面図
に対応する。
【0030】図1および図2を参照して、半導体装置1
は、シリコンなどからなる半導体素子2と、この半導体
素子2の上面に形成された絶縁層3と、この絶縁層3上
に形成されたボンディングパッド4と、このボンディン
グパッド4に電気的に接続された金ワイヤ5とを有して
いる。
は、シリコンなどからなる半導体素子2と、この半導体
素子2の上面に形成された絶縁層3と、この絶縁層3上
に形成されたボンディングパッド4と、このボンディン
グパッド4に電気的に接続された金ワイヤ5とを有して
いる。
【0031】ボンディングパッド4に接続される金ワイ
ヤ5の先端は、火花放電などで形成されたボール部6と
なっている。このボール部6のボンディングパッド4と
の接合界面には、超音波や熱によって相互拡散領域7が
形成されている。これにより、金ワイヤ5とボンディン
グパッド4とが物理的・電気的に接続されている。
ヤ5の先端は、火花放電などで形成されたボール部6と
なっている。このボール部6のボンディングパッド4と
の接合界面には、超音波や熱によって相互拡散領域7が
形成されている。これにより、金ワイヤ5とボンディン
グパッド4とが物理的・電気的に接続されている。
【0032】このボンディングパッド4のボール部6が
接合される表面には複数の凹部8が形成されている。複
数の凹部8の各々は、ボンディングパッド4の上面から
下面に貫通する孔であり、所定方向に延びる溝状のスリ
ットである。
接合される表面には複数の凹部8が形成されている。複
数の凹部8の各々は、ボンディングパッド4の上面から
下面に貫通する孔であり、所定方向に延びる溝状のスリ
ットである。
【0033】本実施の形態においてボンディングパッド
4と金ワイヤ5のボール部6とを接合するには、まずボ
ール部6が上方からキャピラリで加圧され、ボンディン
グパッド4の上面に押付けられる。200℃〜300℃
の温度に加熱した状態で、ボール部6とボンディングパ
ッド4との間での金属間拡散を利用して相互拡散領域7
を形成することにより熱圧着が行われる。なお、熱圧着
とともに超音波を加えて金属間拡散が促進されてもよ
い。
4と金ワイヤ5のボール部6とを接合するには、まずボ
ール部6が上方からキャピラリで加圧され、ボンディン
グパッド4の上面に押付けられる。200℃〜300℃
の温度に加熱した状態で、ボール部6とボンディングパ
ッド4との間での金属間拡散を利用して相互拡散領域7
を形成することにより熱圧着が行われる。なお、熱圧着
とともに超音波を加えて金属間拡散が促進されてもよ
い。
【0034】本実施の形態によれば、ボンディングパッ
ド4のボール部6が接続される接続領域に凹部8が形成
されているため、ボンディングパッド4とボール部6と
の接合界面に相互拡散領域7を効率的に形成することが
できる。なぜなら、相互拡散領域7は、ワイヤボンディ
ング時に与えられる超音波で生じるボンディングパッド
4とボール部6との摩擦力が大きいほど効率的に形成さ
れるものであり、凹部8によってその摩擦力が大きくな
るからである。相互拡散領域7を効率的に形成すること
ができるため、ボンディングパッド4とボール部6との
密着性を良好とすることができる。
ド4のボール部6が接続される接続領域に凹部8が形成
されているため、ボンディングパッド4とボール部6と
の接合界面に相互拡散領域7を効率的に形成することが
できる。なぜなら、相互拡散領域7は、ワイヤボンディ
ング時に与えられる超音波で生じるボンディングパッド
4とボール部6との摩擦力が大きいほど効率的に形成さ
れるものであり、凹部8によってその摩擦力が大きくな
るからである。相互拡散領域7を効率的に形成すること
ができるため、ボンディングパッド4とボール部6との
密着性を良好とすることができる。
【0035】また、ボンディングパッド4が形成される
絶縁層3の表面は平坦であり、凹凸は形成されていな
い。このため、絶縁層3に凹凸を形成する工程が不要と
なるため、従来例よりも製造工程を簡略化することがで
きる。また、ボンディングパッド4に凹部8を形成する
には、ボンディングパッド4のマスクデータに凹部8用
のパターンを追加するだけでよい。このため、ボンディ
ングパッド4に凹部8を形成することによる製造工程の
追加はない。
絶縁層3の表面は平坦であり、凹凸は形成されていな
い。このため、絶縁層3に凹凸を形成する工程が不要と
なるため、従来例よりも製造工程を簡略化することがで
きる。また、ボンディングパッド4に凹部8を形成する
には、ボンディングパッド4のマスクデータに凹部8用
のパターンを追加するだけでよい。このため、ボンディ
ングパッド4に凹部8を形成することによる製造工程の
追加はない。
【0036】さらに、ボンディングパッド4の下層であ
る絶縁層3の表面に凹凸を形成する必要がないため、ボ
ンディングパッド4の段差被覆性に基づく密着性の悪化
も生じない。
る絶縁層3の表面に凹凸を形成する必要がないため、ボ
ンディングパッド4の段差被覆性に基づく密着性の悪化
も生じない。
【0037】(実施の形態2)図3および図4は、本発
明の実施の形態2におけるボンディングパッドを有する
半導体装置の構成を概略的に示す断面図および平面図で
ある。なお図3は、図4のIII−III線に沿う概略
断面図である。
明の実施の形態2におけるボンディングパッドを有する
半導体装置の構成を概略的に示す断面図および平面図で
ある。なお図3は、図4のIII−III線に沿う概略
断面図である。
【0038】図3および図4を参照して、本実施の形態
の構成は、実施の形態1の構成と比較して、凹部8の形
状が異なる。本実施の形態の凹部8は、ボンディングパ
ッド4とボール部6との接合領域であって特に相互拡散
領域7の形成され難い中央部にのみ位置している。
の構成は、実施の形態1の構成と比較して、凹部8の形
状が異なる。本実施の形態の凹部8は、ボンディングパ
ッド4とボール部6との接合領域であって特に相互拡散
領域7の形成され難い中央部にのみ位置している。
【0039】ここで、ボンディングパッド4とボール部
6との接合部の直径をたとえば80μmとすると、相互
拡散領域7の形成されやすい外周領域は直径50μm〜
70μmの範囲内であり、それ以外の領域(直径50μ
m未満の内周領域および直径70μmを超える最外周領
域)が相互拡散領域7の形成されにくい領域となる。よ
って、ボンディングパッド4とボール部6との接合部の
直径をXとすると、相互拡散領域7の形成されやすい外
周領域は直径(50/80)X〜(70/80)Xの範
囲内であり、それ以外の領域(直径(50/80)X未
満の内周領域および直径(70/80)Xを超える最外
周領域)が相互拡散領域7の形成されにくい領域とな
る。
6との接合部の直径をたとえば80μmとすると、相互
拡散領域7の形成されやすい外周領域は直径50μm〜
70μmの範囲内であり、それ以外の領域(直径50μ
m未満の内周領域および直径70μmを超える最外周領
域)が相互拡散領域7の形成されにくい領域となる。よ
って、ボンディングパッド4とボール部6との接合部の
直径をXとすると、相互拡散領域7の形成されやすい外
周領域は直径(50/80)X〜(70/80)Xの範
囲内であり、それ以外の領域(直径(50/80)X未
満の内周領域および直径(70/80)Xを超える最外
周領域)が相互拡散領域7の形成されにくい領域とな
る。
【0040】なお、これ以外の構成については、上述し
た実施の形態1の構成とほぼ同じであるため、同一の部
材については同一の符号を付し、その説明を省略する。
た実施の形態1の構成とほぼ同じであるため、同一の部
材については同一の符号を付し、その説明を省略する。
【0041】本実施の形態によれば、凹部8がボンディ
ングパッド4とボール部6との接合領域中央部のみに集
中している。この接合領域の中央部は、上述したように
相互拡散領域7が作られにくい領域である。しかし、凹
部8を形成したことにより、ワイヤボンディング時にお
ける接合領域中央部でのボンディングパッド4とボール
部6との摩擦力が大きくなり、相互拡散領域7が形成さ
れやすくなる。これにより、接合領域中央部のボンディ
ングパッド4とボール部6との密着性を改善することが
できるため、接合領域全体における密着性を良好とする
ことができる。
ングパッド4とボール部6との接合領域中央部のみに集
中している。この接合領域の中央部は、上述したように
相互拡散領域7が作られにくい領域である。しかし、凹
部8を形成したことにより、ワイヤボンディング時にお
ける接合領域中央部でのボンディングパッド4とボール
部6との摩擦力が大きくなり、相互拡散領域7が形成さ
れやすくなる。これにより、接合領域中央部のボンディ
ングパッド4とボール部6との密着性を改善することが
できるため、接合領域全体における密着性を良好とする
ことができる。
【0042】(実施の形態3)図5および図6は、本発
明の実施の形態3におけるボンディングパッドを有する
半導体装置の構成を概略的に示す断面図および平面図で
ある。なお図5は、図6のV−V線に沿う概略断面図で
ある。
明の実施の形態3におけるボンディングパッドを有する
半導体装置の構成を概略的に示す断面図および平面図で
ある。なお図5は、図6のV−V線に沿う概略断面図で
ある。
【0043】図5および図6を参照して、本実施の形態
の構成は、実施の形態1の構成と比較して、ボンディン
グパッドが複数層(たとえば2層)の導電層4、9によ
り形成されている点と、凹部8が円形の溝状である点と
において異なる。
の構成は、実施の形態1の構成と比較して、ボンディン
グパッドが複数層(たとえば2層)の導電層4、9によ
り形成されている点と、凹部8が円形の溝状である点と
において異なる。
【0044】ボンディングパッドは、絶縁層3上に形成
された導電層9と、その導電層9上に形成された第2の
導電層4との2層の積層構造を有している。この第2の
導電層4には円形の溝状を有する凹部8が形成されてい
る。この凹部8は、ボンディングパッド4とボール部6
との接合領域の圧着されやすい外周領域に配置されてお
り、かつ第2の導電層4の上面から下面に貫通する孔で
ある。
された導電層9と、その導電層9上に形成された第2の
導電層4との2層の積層構造を有している。この第2の
導電層4には円形の溝状を有する凹部8が形成されてい
る。この凹部8は、ボンディングパッド4とボール部6
との接合領域の圧着されやすい外周領域に配置されてお
り、かつ第2の導電層4の上面から下面に貫通する孔で
ある。
【0045】なお、これ以外の構成については、上述し
た実施の形態1の構成とほぼ同じであるため、同一の部
材については同一の符号を付し、その説明を省略する。
た実施の形態1の構成とほぼ同じであるため、同一の部
材については同一の符号を付し、その説明を省略する。
【0046】本実施の形態によれば、ボンディングパッ
ド4、9とボール部6との接合領域において圧着されや
すい外周領域に凹部8が形成されている。このため、こ
の外周領域において相互拡散領域7がさらに形成されや
すくなり、その部分におけるボンディングパッド4、9
とボール部6との密着性をさらに向上させることができ
る。
ド4、9とボール部6との接合領域において圧着されや
すい外周領域に凹部8が形成されている。このため、こ
の外周領域において相互拡散領域7がさらに形成されや
すくなり、その部分におけるボンディングパッド4、9
とボール部6との密着性をさらに向上させることができ
る。
【0047】(実施の形態4)図7および図8は、本発
明の実施の形態4におけるボンディングパッドを有する
半導体装置の構成を概略的に示す断面図および平面図で
ある。なお図7は、図8のVII−VII線に沿う概略
断面図である。
明の実施の形態4におけるボンディングパッドを有する
半導体装置の構成を概略的に示す断面図および平面図で
ある。なお図7は、図8のVII−VII線に沿う概略
断面図である。
【0048】図7および図8を参照して、本実施の形態
の構成は、実施の形態3の構成と比較して、円形の溝状
の凹部8がボンディングパッド4、9およびボール部6
との接合領域の相互拡散領域7が形成されやすい外周領
域のみならず、相互拡散領域7が形成されにくい内周領
域にも形成されている点において異なる。つまり、直径
が異なる複数の円形の溝状の凹部8の各々が、中心を同
じくして配置されている。
の構成は、実施の形態3の構成と比較して、円形の溝状
の凹部8がボンディングパッド4、9およびボール部6
との接合領域の相互拡散領域7が形成されやすい外周領
域のみならず、相互拡散領域7が形成されにくい内周領
域にも形成されている点において異なる。つまり、直径
が異なる複数の円形の溝状の凹部8の各々が、中心を同
じくして配置されている。
【0049】なお、これ以外の構成については、上述し
た実施の形態3の構成とほぼ同じであるため、同一の部
材については同一の符号を付し、その説明を省略する。
た実施の形態3の構成とほぼ同じであるため、同一の部
材については同一の符号を付し、その説明を省略する。
【0050】本実施の形態によれば、ボンディングパッ
ド4、9とボール部6との接合領域のうち相互拡散領域
7が形成されにくい内周領域にも凹部8が形成されてい
る。このため、その内周領域において相互拡散領域7が
形成されやすくなり、ボンディングパッド4、9とボー
ル部6との密着性を改善することが可能となる。
ド4、9とボール部6との接合領域のうち相互拡散領域
7が形成されにくい内周領域にも凹部8が形成されてい
る。このため、その内周領域において相互拡散領域7が
形成されやすくなり、ボンディングパッド4、9とボー
ル部6との密着性を改善することが可能となる。
【0051】なお、実施の形態3および4においては、
ボンディングパッド4、9が複数の導電層の積層された
構造よりなる場合について説明したが、図9および図1
0の断面図に示すように、ボンディングパッドは凹部8
を有する単一の導電層4から形成されていてもよい。
ボンディングパッド4、9が複数の導電層の積層された
構造よりなる場合について説明したが、図9および図1
0の断面図に示すように、ボンディングパッドは凹部8
を有する単一の導電層4から形成されていてもよい。
【0052】また、実施の形態1〜4においては、凹部
8の平面形状として溝状のものについて説明したが、図
11の平面図に示すように孔状のものであってもよく、
ボンディングパッドの表面に凹凸を形成できるものであ
ればいかなる形状であってもよい。
8の平面形状として溝状のものについて説明したが、図
11の平面図に示すように孔状のものであってもよく、
ボンディングパッドの表面に凹凸を形成できるものであ
ればいかなる形状であってもよい。
【0053】今回開示された実施の形態はすべての点で
例示であって制限的なものではないと考えられるべきで
ある。本発明の範囲は上記した説明ではなくて特許請求
の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味お
よび範囲内でのすべての変更が含まれることが意図され
る。
例示であって制限的なものではないと考えられるべきで
ある。本発明の範囲は上記した説明ではなくて特許請求
の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味お
よび範囲内でのすべての変更が含まれることが意図され
る。
【0054】
【発明の効果】以上説明したように本発明の半導体装置
によれば、ボンディングパッドのボンディングワイヤが
接続される接続領域には凹部が形成されているため、ボ
ンディングパッドとボンディングワイヤとの接合界面に
相互拡散領域を効率的に形成することができる。このた
め、ボンディングパッドとボンディングワイヤとの密着
性を良好とすることができる。
によれば、ボンディングパッドのボンディングワイヤが
接続される接続領域には凹部が形成されているため、ボ
ンディングパッドとボンディングワイヤとの接合界面に
相互拡散領域を効率的に形成することができる。このた
め、ボンディングパッドとボンディングワイヤとの密着
性を良好とすることができる。
【0055】また、ボンディングパッドは平坦な表面上
に形成されているため、ボンディングパッドの下層に凹
凸を形成する必要がなく、その分、製造工程を簡略化す
ることができる。さらに、ボンディングパッドの下層に
凹凸を形成する必要がないため、ボンディングパッドの
段差被覆性に基づく密着性の悪化も生じない。
に形成されているため、ボンディングパッドの下層に凹
凸を形成する必要がなく、その分、製造工程を簡略化す
ることができる。さらに、ボンディングパッドの下層に
凹凸を形成する必要がないため、ボンディングパッドの
段差被覆性に基づく密着性の悪化も生じない。
【0056】上記の半導体装置において好ましくは、凹
部は、ボンディングパッドの上面から下面に貫通する孔
である。これにより、凹部の深さを最大限にできるた
め、ワイヤーボンディング時のボンディングパッドとボ
ンディングワイヤとの摩擦力も大きくできる。よって、
ボンディングパッドとボンディングワイヤとの接合界面
に相互拡散領域をより効率的に形成することができる。
部は、ボンディングパッドの上面から下面に貫通する孔
である。これにより、凹部の深さを最大限にできるた
め、ワイヤーボンディング時のボンディングパッドとボ
ンディングワイヤとの摩擦力も大きくできる。よって、
ボンディングパッドとボンディングワイヤとの接合界面
に相互拡散領域をより効率的に形成することができる。
【0057】上記の半導体装置において好ましくは、凹
部は溝状である。このように凹部を溝状にした場合で
も、上記と同様の効果を得ることができる。
部は溝状である。このように凹部を溝状にした場合で
も、上記と同様の効果を得ることができる。
【0058】上記の半導体装置において好ましくは、ボ
ンディングパッドは少なくとも2層の導電層が積層され
た構成を有し、積層された導電層のうち最上層の前記導
電層に前記凹部が形成されている。このような導電層が
積層された構成のボンディングパッドにも本発明を適用
することができる。
ンディングパッドは少なくとも2層の導電層が積層され
た構成を有し、積層された導電層のうち最上層の前記導
電層に前記凹部が形成されている。このような導電層が
積層された構成のボンディングパッドにも本発明を適用
することができる。
【0059】上記の半導体装置において好ましくは、接
続領域のうち前記ボンディングワイヤが前記ボンディン
グパッドと密着しやすい外周領域に、円形の溝状に前記
孔が形成されている。これにより、さらに密着性を高め
ることができる。
続領域のうち前記ボンディングワイヤが前記ボンディン
グパッドと密着しやすい外周領域に、円形の溝状に前記
孔が形成されている。これにより、さらに密着性を高め
ることができる。
【0060】上記の半導体装置において好ましくは、接
続領域のうちボンディングワイヤがボンディングパッド
と密着しにくい内周領域に凹部が形成されている。これ
により、内周領域の密着性を改善することができる。
続領域のうちボンディングワイヤがボンディングパッド
と密着しにくい内周領域に凹部が形成されている。これ
により、内周領域の密着性を改善することができる。
【図1】 本発明の実施の形態1におけるボンディング
パッドを有する半導体装置の構成を概略的に示す断面図
である。
パッドを有する半導体装置の構成を概略的に示す断面図
である。
【図2】 本発明の実施の形態1におけるボンディング
パッドを有する半導体装置の構成を概略的に示す平面図
である。
パッドを有する半導体装置の構成を概略的に示す平面図
である。
【図3】 本発明の実施の形態2におけるボンディング
パッドを有する半導体装置の構成を概略的に示す断面図
である。
パッドを有する半導体装置の構成を概略的に示す断面図
である。
【図4】 本発明の実施の形態2におけるボンディング
パッドを有する半導体装置の構成を概略的に示す平面図
である。
パッドを有する半導体装置の構成を概略的に示す平面図
である。
【図5】 本発明の実施の形態3におけるボンディング
パッドを有する半導体装置の構成を概略的に示す断面図
である。
パッドを有する半導体装置の構成を概略的に示す断面図
である。
【図6】 本発明の実施の形態3におけるボンディング
パッドを有する半導体装置の構成を概略的に示す平面図
である。
パッドを有する半導体装置の構成を概略的に示す平面図
である。
【図7】 本発明の実施の形態4におけるボンディング
パッドを有する半導体装置の構成を概略的に示す断面図
である。
パッドを有する半導体装置の構成を概略的に示す断面図
である。
【図8】 本発明の実施の形態4におけるボンディング
パッドを有する半導体装置の構成を概略的に示す平面図
である。
パッドを有する半導体装置の構成を概略的に示す平面図
である。
【図9】 本発明の実施の形態3におけるボンディング
パッドを有する半導体装置のボンディングパッドが単一
の導電層からなる構成を示す概略断面図である。
パッドを有する半導体装置のボンディングパッドが単一
の導電層からなる構成を示す概略断面図である。
【図10】 本発明の実施の形態4におけるボンディン
グパッドを有する半導体装置のボンディングパッドが単
一の導電層からなる構成を示す概略断面図である。
グパッドを有する半導体装置のボンディングパッドが単
一の導電層からなる構成を示す概略断面図である。
【図11】 本発明における凹部が孔状であることを説
明するための図である。
明するための図である。
【図12】 従来のボンディングパッドを有する半導体
装置の構成を概略的に示す断面図である。
装置の構成を概略的に示す断面図である。
【図13】 従来のボンディングパッドを有する半導体
装置の構成を概略的に示す平面図である。
装置の構成を概略的に示す平面図である。
【図14】 ボンディングパッドとボール部との圧着さ
れやすい領域を示す平面図である。
れやすい領域を示す平面図である。
【図15】 従来のボンディングパッドを有する半導体
装置の製造方法の第1工程を示す概略断面図である。
装置の製造方法の第1工程を示す概略断面図である。
【図16】 従来のボンディングパッドを有する半導体
装置の製造方法の第2工程を示す概略断面図である。
装置の製造方法の第2工程を示す概略断面図である。
【図17】 従来のボンディングパッドを有する半導体
装置の製造方法の第3工程を示す概略断面図である。
装置の製造方法の第3工程を示す概略断面図である。
【図18】 従来のボンディングパッドを有する半導体
装置の製造方法の第4工程を示す概略断面図である。
装置の製造方法の第4工程を示す概略断面図である。
【図19】 ボンディングパッドの段差被覆性がよくな
いために生じる問題を説明するための概略断面図であ
る。
いために生じる問題を説明するための概略断面図であ
る。
1 半導体装置、2 半導体素子、3 絶縁層、4 ボ
ンディングパッド、5金ワイヤ、6 ボール部、7 相
互拡散領域、8 凹部。
ンディングパッド、5金ワイヤ、6 ボール部、7 相
互拡散領域、8 凹部。
Claims (6)
- 【請求項1】 ボンディングワイヤを接続するためのボ
ンディングパッドを備えた半導体装置であって、 前記ボンディングパッドは、平坦な表面上に形成されて
おり、かつ前記ボンディングパッドの前記ボンディング
ワイヤが接続される接続領域には凹部が形成されている
ことを特徴とする、半導体装置。 - 【請求項2】 前記凹部は、前記ボンディングパッドの
上面から下面に貫通する孔であることを特徴とする、請
求項1に記載の半導体装置。 - 【請求項3】 前記凹部は溝状であることを特徴とす
る、請求項1または2に記載の半導体装置。 - 【請求項4】 前記ボンディングパッドは少なくとも2
層の導電層が積層された構成を有し、積層された導電層
のうち最上層の前記導電層に前記凹部が形成されている
ことを特徴とする、請求項1〜3のいずれかに記載の半
導体装置。 - 【請求項5】 前記接続領域のうち前記ボンディングワ
イヤが前記ボンディングパッドと密着しやすい外周領域
に、円形の溝状に前記孔が形成されていることを特徴と
する、請求項1〜4のいずれかに記載の半導体装置。 - 【請求項6】 前記接続領域のうち前記ボンディングワ
イヤが前記ボンディングパッドと密着しにくい内周領域
に前記凹部が形成されていることを特徴とする、請求項
1〜5のいずれかに記載の半導体装置。
Priority Applications (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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JP2002035683A JP2003243443A (ja) | 2002-02-13 | 2002-02-13 | 半導体装置 |
US10/214,574 US20030151149A1 (en) | 2002-02-13 | 2002-08-09 | Semiconductor device |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2002035683A JP2003243443A (ja) | 2002-02-13 | 2002-02-13 | 半導体装置 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2003243443A true JP2003243443A (ja) | 2003-08-29 |
Family
ID=27654982
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2002035683A Withdrawn JP2003243443A (ja) | 2002-02-13 | 2002-02-13 | 半導体装置 |
Country Status (2)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US20030151149A1 (ja) |
JP (1) | JP2003243443A (ja) |
Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2012015242A (ja) * | 2010-06-30 | 2012-01-19 | Mitsubishi Electric Corp | ワイヤボンディング方法、ワイヤボンディング構造、半導体装置の製造方法 |
KR20130103400A (ko) | 2012-03-08 | 2013-09-23 | 르네사스 일렉트로닉스 가부시키가이샤 | 반도체 장치 |
JP2016025107A (ja) * | 2014-07-16 | 2016-02-08 | ルネサスエレクトロニクス株式会社 | 半導体装置、および半導体装置の製造方法 |
US9508678B2 (en) | 2014-02-07 | 2016-11-29 | Renesas Electronics Corporation | Method of manufacturing a semiconductor device including applying ultrasonic waves to a ball portion of the semiconductor device |
JP2019152625A (ja) * | 2018-03-06 | 2019-09-12 | 株式会社デンソー | 電子装置 |
Families Citing this family (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US20060175711A1 (en) * | 2005-02-08 | 2006-08-10 | Hannstar Display Corporation | Structure and method for bonding an IC chip |
JP4533804B2 (ja) * | 2005-06-02 | 2010-09-01 | セイコーエプソン株式会社 | 半導体装置及びその製造方法 |
US8174119B2 (en) * | 2006-11-10 | 2012-05-08 | Stats Chippac, Ltd. | Semiconductor package with embedded die |
JP2010114134A (ja) * | 2008-11-04 | 2010-05-20 | Toshiba Corp | 半導体装置 |
JP2010278141A (ja) * | 2009-05-27 | 2010-12-09 | Renesas Electronics Corp | 半導体装置及び半導体装置の検査方法 |
US9881870B2 (en) * | 2015-12-30 | 2018-01-30 | Taiwan Semiconductor Manufacturing Co., Ltd. | Semiconductor device and manufacturing method thereof |
CN110729207B (zh) * | 2019-10-12 | 2021-07-13 | 闳康技术检测(上海)有限公司 | 一种封装打线的键合方法 |
Family Cites Families (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP3526376B2 (ja) * | 1996-08-21 | 2004-05-10 | 株式会社東芝 | 半導体装置及びその製造方法 |
US5929521A (en) * | 1997-03-26 | 1999-07-27 | Micron Technology, Inc. | Projected contact structure for bumped semiconductor device and resulting articles and assemblies |
TW437030B (en) * | 2000-02-03 | 2001-05-28 | Taiwan Semiconductor Mfg | Bonding pad structure and method for making the same |
-
2002
- 2002-02-13 JP JP2002035683A patent/JP2003243443A/ja not_active Withdrawn
- 2002-08-09 US US10/214,574 patent/US20030151149A1/en not_active Abandoned
Cited By (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2012015242A (ja) * | 2010-06-30 | 2012-01-19 | Mitsubishi Electric Corp | ワイヤボンディング方法、ワイヤボンディング構造、半導体装置の製造方法 |
KR20130103400A (ko) | 2012-03-08 | 2013-09-23 | 르네사스 일렉트로닉스 가부시키가이샤 | 반도체 장치 |
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US9508678B2 (en) | 2014-02-07 | 2016-11-29 | Renesas Electronics Corporation | Method of manufacturing a semiconductor device including applying ultrasonic waves to a ball portion of the semiconductor device |
JP2016025107A (ja) * | 2014-07-16 | 2016-02-08 | ルネサスエレクトロニクス株式会社 | 半導体装置、および半導体装置の製造方法 |
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