JP2737962B2 - 半導体装置 - Google Patents

半導体装置

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Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、半導体装置に関する。
〔従来の技術〕
従来、半導体装置では、ボンディングパッド金属にボ
ンディングワイヤを接着し半導体チップとパッケージと
を電気的に接続している。
〔発明が解決しようとする課題〕
上述した従来の半導体装置では、パッド金属としてア
ルミニウムが一般に使用されている。このアルミニウム
にボンディングワイヤを熱圧着により接着する場合、ア
ルミニウムパッド表面が削ずられて線状に延び、隣接パ
ッド等周辺の金属部と接触し、特性不良となる。この現
象を抑制するには、ボンディングワイヤ圧着時の圧力を
減少させれば良いが、この場合には接着強度が不足し、
電気的又は品質的に特性劣化が生じる。
又、今後の高性能半導体装置では、配線抵抗を減少さ
せる為、アルミニウム膜厚を厚くする必要があり、この
場合には、従来以上に線状アルミニウムの発生が増加す
る可能性がある。
〔課題を解決するための手段〕 本発明は、素子領域が形成されている半導体基板と、
該半導体基板表面を被覆する電気絶縁膜と、該電気絶縁
膜に設けた開孔を通して前記半導体基板に接続する配線
と、ボンディングパッドとを有する半導体装置におい
て、前記ボンディングパッドがアルミニウムで構成され
前記アルミニウムの表面にヒ素イオンが注入されて前記
アルミニウムの表面部のみが高硬度化されていることを
特徴とする。
〔実施例〕
次に、本発明の実施例について図面を参照して説明す
る。
第１図は本発明の第１の実施例の断面図である。
所望のPN接合を形成したシリコン基板１の表面にシリ
コン酸化膜２を被覆し、コンタクト用窓をあけ、シリコ
ン基板１に接続するアルミニウム配線３を形成する。こ
の表面をシリコン窒化膜４で被覆し、窓あけすることに
より露出したアルミニウム配線部分が外部接続用パッド
となる。次に、イオン注入法により砒素を注入し、砒素
注入アルミニウム層６を設ける。この注入条件によりア
ルミニウム表面の硬度とその膜厚が制御でき、砒素の場
合、注入エネルギー30keV以上、注入量１×1013以上が
好適である。これにより砒素注入アルミニウム層６は高
硬度となる。注入イオン種は、砒素以外でも良く、例え
ばホウ素、リン、BF2でも良い。
第２図は本発明の第１の参考例の断面図である。
第１の参考例では、パッド領域を形成する金属とし
て、下層にアルミニウム配線３と、高硬度金属層、例え
ば、マグネシウム入アルミニウム層７の上層を0.2μｍ
程度の厚さに設けている。
第３図は第２の参考例の断面図である。
パッド領域を形成する金属として、下層金属層８と上
層の高硬度金属層９との間にバリア層として、例えば窒
化チタン層10を設ける。バリア層10は、下層金属層８と
上層金属９との反応を阻止し、特性変動要因を除き、よ
り信頼性を高める作用をする。
上記参考例では、高硬度金属として、マグネシウム入
りアルミニウム７を用いたが、マンガンや窒素入りアル
ミニウムでも良い。
また、上記実施例では、一層配線構造を例としたが、
多層配線における上層配線に適用し、これにボンディン
グしても良い。
〔発明の効果〕
以上説明したように、本発明は、ボンディングパッド
領域における金属表面層の硬度を高めることによってボ
ンディング圧力を高めてもボンディングにより発生する
線状金属の発生を防止でき、ボンディング歩留及び信頼
性を向上できる効果がある。
又、ボンディングパッド部表面にイオン注入、あるい
は合金膜の設置は、特にモールド組立品に適用すれば耐
湿性が向上するという効果もある。
【図面の簡単な説明】
第１図は本発明の実施例の断面図、第２図及び第３図は
それぞれ第１及び第２の参考例の断面図である。 １…シリコン基板、２…シリコン酸化膜、３…アルミニ
ウム配線、４…シリコン窒化膜、６…砒素注入アルミニ
ウム層、７…マグネシウム入アルミニウム層、８…Ｆ送
金属層、９…上層金属層、10…窒化チタン層。

Claims (1)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】素子領域が形成されている半導体基板と、
    該半導体基板表面を被覆する電気絶縁膜と、該電気絶縁
    膜に設けた開口を通して前記半導体基板に接続する配線
    と、ボンディングパッドとを有する半導体装置におい
    て、前記ボンディングパッドがアルミニウムで構成され
    前記アルミニウムの表面にヒ素イオンが注入されて前記
    アルミニウムの表面部のみが高硬度化されていることを
    特徴とする半導体装置。
JP63308208A 1988-12-05 1988-12-05 半導体装置 Expired - Lifetime JP2737962B2 (ja)

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* Cited by examiner, † Cited by third party
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JPS58197735A (ja) * 1982-05-14 1983-11-17 Hitachi Ltd 半導体装置
JPS63293930A (ja) * 1987-05-27 1988-11-30 Hitachi Ltd 半導体装置における電極

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