JP2007287984A

JP2007287984A - 半導体装置

Info

Publication number: JP2007287984A
Application number: JP2006114551A
Authority: JP
Inventors: Kazuhiro Kijima; 一博木島
Original assignee: Seiko Epson Corp
Current assignee: Seiko Epson Corp
Priority date: 2006-04-18
Filing date: 2006-04-18
Publication date: 2007-11-01

Abstract

【課題】本発明の目的は、パッドとバンプの接合部分の強度を上げることにある。
【解決手段】半導体装置は、集積回路１２が作り込まれた半導体チップ１０と、集積回路１２に電気的に接続されるように半導体チップ１０上に形成されておりパッド２２を一部に有する配線２０と、パッド２２の上面に形成されてなるバンプ４０と、を含む。配線２０は、パッド２２を除いて、上面がＡｌから形成されている。パッド２２の上面は、ＴｉＮ又はＴｉＷから形成されている。バンプ４０の少なくとも下面はＡｕから形成されている。
【選択図】図１

Description

本発明は、半導体装置に関する。

半導体装置の半導体チップにはパッドが形成され、パッド上にバンプが形成される。パッドはＡｌから形成されることが多く、バンプはＡｕから形成されることが多い。ＡｌとＡｕは、接触していると拡散が生じやすく、共晶合金が形成される。共晶合金はもろいので、パッドとバンプの接合部分が弱くなるという問題があった。
特開平６−２１０５８号公報

本発明の目的は、パッドとバンプの接合部分の強度を上げることにある。

本発明に係る半導体装置は、
集積回路が作り込まれた半導体チップと、
前記集積回路に電気的に接続されるように前記半導体チップ上に形成される、パッドを一部に有する配線と、
前記パッドの上面に形成されてなるバンプと、
を含み、
前記配線は、前記パッドを除いて、上面がＡｌから形成され、
前記パッドの上面は、ＴｉＮ又はＴｉＷから形成され、
前記バンプの下面はＡｕから形成されてなる。本発明によれば、パッドの上面及びバンプの下面を、それぞれ、拡散し難い材料の組み合わせであるＴｉＮ（又はＴｉＷ）とＡｕで形成するので、共晶合金が形成され難くなっており、接合部分の強度を上げることができる。

以下、本発明の実施の形態について図面を参照して説明する。

図１は、本発明の実施の形態に係る半導体装置の一部を示す図である。半導体装置は、半導体チップ１０を有する。半導体チップ１０には、集積回路１２が作り込まれている。集積回路１２の例として、メモリ回路や、表示装置の駆動回路などが挙げられる。

半導体チップ１０上には、集積回路１２に電気的に接続されるように配線２０が形成されている。配線２０は、ＴｉＮ又はＴｉＷからなる第１の層２６と、Ａｌからなる第２の層２８と、を含む複数層から構成されている。第１の層２６の上に第２の層２８が形成されている。第１の層２６は、その上に形成される部材の材料が半導体チップ１０内に拡散することを防止するバリアメタルとして機能する。第１及び第２の層２６，２８は、それぞれ、スパッタリングによって形成することができる。

配線２０は、パッド２２を有する。配線２０は、パッド２２から引き出されるライン２４を含む。パッド２２は、ライン２４よりも幅の広い部分である。パッド２２は、その最上層が第１の層２６であるか、あるいは、第１の層２６のみから構成されている。したがって、パッド２２の上面は、ＴｉＮ又はＴｉＷから構成されている。配線２０のパッド２２を除いた部分（例えばライン２４）は、その最上層が第２の層２８であるか、あるいは、第２の層２８のみから構成されている。したがって、配線２０のパッド２２を除いた部分（例えばライン２４）の上面は、Ａｌから形成されている。なお、配線２０の下の層は、酸化膜などの無機材料から形成されており、無機材料はアルミニウムなどの金属よりも硬いことで知られている。

配線２０は、パッド２２の少なくとも一部（例えば中央部）を除いてパッシベーション膜３０に覆われている。パッシベーション膜３０は、Ｓｉ_３Ｎ_４、ＳｉＯ₂などの無機材料から形成されている。無機材料は、硬いが脆弱である（展延性が低い）ことで知られている。

パッド２２の上面にはバンプ４０が設けられている。バンプ４０の下面（例えばパッド２２と接触する層）は、Ａｕから形成されている。Ａｕは、ＴｉＮ又はＴｉＷよりも柔らかい。バンプ４０は、その一部がパッシベーション膜３０上に載っていてもよい。バンプ４０は、電解メッキで形成することができる。

本実施の形態によれば、パッド２２の上面及びバンプ４０の下面を、それぞれ、拡散し難い材料の組み合わせであるＴｉＮ（又はＴｉＷ）とＡｕで形成するので、共晶合金が形成され難くなっており、接合部分の強度を上げることができる。また、パッド２２以外の部分（ライン２４）が、Ａｌからなる第２の層２８を含むので導電性を向上させることができる。

図２は、本発明の実施の形態の変形例に係る半導体装置の一部を示す図である。この変形例では、図1における配線２８を形成せず、代わりに下層のメタル配線３２からビアホール３４を介してパッド２２に接続する。この構造によっても図1の構造と同様な機能を達成できる。

本発明は、上述した実施の形態に限定されるものではなく、種々の変形が可能である。例えば、本発明は、実施の形態で説明した構成と実質的に同一の構成（例えば、機能、方法及び結果が同一の構成、あるいは目的及び結果が同一の構成）を含む。また、本発明は、実施の形態で説明した構成の本質的でない部分を置き換えた構成を含む。また、本発明は、実施の形態で説明した構成と同一の作用効果を奏する構成又は同一の目的を達成することができる構成を含む。また、本発明は、実施の形態で説明した構成に公知技術を付加した構成を含む。

図１は、本発明の実施の形態に係る半導体装置の一部を示す図である。図２は、本発明の実施の形態の変形例に係る半導体装置の一部を示す図である。

符号の説明

１０…半導体チップ、１２…集積回路、２０…配線、２２…パッド、２４…ライン、２６…第１の層２８…第２の層３０…パッシベーション膜、３２…下層のメタル配線、３４…ビアホール、４０…バンプ

Claims

集積回路が作り込まれた半導体チップと、
前記集積回路に電気的に接続されるように前記半導体チップ上に形成される、パッドを一部に有する配線と、
前記パッドの上面に形成されてなるバンプと、
を含み、
前記配線は、前記パッドを除いて、上面がＡｌから形成され、
前記パッドの上面は、ＴｉＮ又はＴｉＷから形成され、
前記バンプの下面はＡｕから形成されてなる半導体装置。