JP6301763B2 - Semiconductor device and manufacturing method of semiconductor device - Google Patents

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Description

本発明は、半導体装置、および半導体装置の製造方法に関し、例えばボンディングパッドを備える半導体装置に適用可能な技術である。   The present invention relates to a semiconductor device and a method for manufacturing the semiconductor device, and is a technique applicable to, for example, a semiconductor device including a bonding pad.

ボンディングパッドを備える半導体装置に関する技術については、様々な検討が行われている。このような技術としては、たとえば特許文献1〜6に記載のものが挙げられる。   Various studies have been conducted on technologies related to semiconductor devices having bonding pads. As such a technique, the thing of patent documents 1-6 is mentioned, for example.

特許文献1には、ボンディングパッドの外周を囲む層間絶縁膜の端部が、ボンディングパッドと接することなく、ボンディングパッドと同一材質の金属膜によって覆われている半導体装置が記載されている。特許文献2には、隣接して設けられたボンディングパッド部と配線部とを備え、ボンディングパッドの配線部側の領域にボンディングパッドの外周縁と実質的に同方向に延在する空隙領域が設けられている半導体装置が記載されている。   Patent Document 1 describes a semiconductor device in which an end portion of an interlayer insulating film surrounding an outer periphery of a bonding pad is covered with a metal film made of the same material as the bonding pad without contacting the bonding pad. Patent Document 2 includes a bonding pad portion and a wiring portion that are provided adjacent to each other, and a void region that extends in the same direction as the outer peripheral edge of the bonding pad is provided in a region on the wiring portion side of the bonding pad. The described semiconductor device is described.

特許文献3には、最上層の層間絶縁膜に形成した開孔内に最上層の金属配線層を形成してボンディングパッド部を形成するとともに、この金属配線層の一部を開孔の側面部を覆うようにリング状に形成した半導体装置が記載されている。特許文献4に記載の技術は、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、ボンディングパッドの上面から下面に貫通する孔を設けるというものである。   In Patent Document 3, the uppermost metal wiring layer is formed in the opening formed in the uppermost interlayer insulating film to form a bonding pad portion, and a part of the metal wiring layer is formed on the side surface portion of the opening. A semiconductor device formed in a ring shape so as to cover is described. The technique described in Patent Document 4 is to provide a hole penetrating from the upper surface to the lower surface of the bonding pad in the connection region to which the bonding wire of the bonding pad is connected.

特許文献5には、半導体基板上に形成された、断面が凹状に形成されているボンディングパッドを有する半導体集積回路が記載されている。特許文献6には、金属ワイヤが金属ボールを介して第1パッドと電気的に接続されており、平面視において、上述した金属ボールと、第1パッドと隣り合うように配置された第2パッドとで挟まれる第1パッドの表面の一部に溝が形成された半導体装置が記載されている。   Patent Document 5 describes a semiconductor integrated circuit having a bonding pad formed on a semiconductor substrate and having a concave cross section. In Patent Document 6, a metal wire is electrically connected to a first pad via a metal ball, and the above-described metal ball and a second pad arranged adjacent to the first pad in a plan view. A semiconductor device is described in which a groove is formed in a part of the surface of the first pad sandwiched between.

特開平5−29376号公報JP-A-5-29376 国際公開第2006/046302号パンフレットInternational Publication No. 2006/046302 Pamphlet 特開平4−192333号公報JP-A-4-192333 特開2003−243443号公報JP 2003-243443 A 特開平5−90327号公報Japanese Patent Laid-Open No. 5-90327 特開2013−187373号公報JP 2013-187373 A

半導体装置は、Alを含むボンディングパッドを備える場合がある。この場合、ボンディングパッドと、当該ボンディングパッドに近接する絶縁層と、の間に熱膨張係数差が生じ得ることから、温度サイクルに起因したクラックが当該絶縁層に発生することが懸念される。このため、半導体装置の耐温度サイクル性を向上させることが求められている。
その他の課題と新規な特徴は、本明細書の記述及び添付図面から明らかになるであろう。
The semiconductor device may include a bonding pad containing Al. In this case, since a difference in thermal expansion coefficient can occur between the bonding pad and the insulating layer adjacent to the bonding pad, there is a concern that cracks due to the temperature cycle may occur in the insulating layer. For this reason, it is required to improve the temperature cycle resistance of the semiconductor device.
Other problems and novel features will become apparent from the description of the specification and the accompanying drawings.

一実施の形態によれば、Alを含むパッドには、当該パッドを貫通しない凹部が設けられる。また、上記凹部には、埋込部材が埋め込まれる。   According to one embodiment, the pad containing Al is provided with a recess that does not penetrate the pad. An embedding member is embedded in the recess.

前記一実施の形態によれば、半導体装置の耐温度サイクル性を向上させることができる。   According to the embodiment, the temperature cycle resistance of the semiconductor device can be improved.

第1の実施形態に係る半導体装置を示す図である。1 is a diagram illustrating a semiconductor device according to a first embodiment. 第1の実施形態に係る半導体装置を示す断面図である。1 is a cross-sectional view showing a semiconductor device according to a first embodiment. 第1の実施形態に係るパッドの平面構造の例を示す平面図である。It is a top view which shows the example of the planar structure of the pad which concerns on 1st Embodiment. パッドの平面配置の例を示す平面図である。It is a top view which shows the example of planar arrangement | positioning of a pad. 第1の実施形態に係る半導体装置を示す断面図である。1 is a cross-sectional view showing a semiconductor device according to a first embodiment. 図5に示すパッドの構成を示す平面図である。It is a top view which shows the structure of the pad shown in FIG. 図1に示す半導体装置の製造方法を示す断面図である。FIG. 3 is a cross-sectional view showing a method for manufacturing the semiconductor device shown in FIG. 1. 図1に示す半導体装置の製造方法を示す断面図である。FIG. 3 is a cross-sectional view showing a method for manufacturing the semiconductor device shown in FIG. 1. 図1に示す半導体装置の製造方法を示す断面図である。FIG. 3 is a cross-sectional view showing a method for manufacturing the semiconductor device shown in FIG. 1. 図1に示す半導体装置の製造方法を示す断面図である。FIG. 3 is a cross-sectional view showing a method for manufacturing the semiconductor device shown in FIG. 1. 第2の実施形態に係る半導体装置を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the semiconductor device which concerns on 2nd Embodiment. 第2の実施形態に係るパッドの平面構造の例を示す平面図である。It is a top view which shows the example of the plane structure of the pad which concerns on 2nd Embodiment. 図1に示す半導体装置の変形例を示す断面図である。FIG. 8 is a cross-sectional view showing a modification of the semiconductor device shown in FIG. 1.

以下、実施の形態について、図面を用いて説明する。尚、すべての図面において、同様な構成要素には同様の符号を付し、適宜説明を省略する。   Hereinafter, embodiments will be described with reference to the drawings. In all the drawings, the same reference numerals are given to the same components, and the description will be omitted as appropriate.

(第1の実施形態)
図1は、本実施形態に係る半導体装置SD1を示す図である。図1(a)は半導体装置SD1の平面図を、図1(b)は図1(a)中におけるA−A'断面を示す断面図を、それぞれ示している。なお、図1(a)において、封止樹脂ER1およびボンディングワイヤBW1は省略されている。
半導体装置SD1は、絶縁層IL1と、パッドPD1と、埋込部材BM1と、絶縁層IL2、ボンディングワイヤBW1と、封止樹脂ER1と、を備えている。パッドPD1は、絶縁層IL1上に設けられ、Alを含んでおり、かつ貫通しない凹部RC1を有する。埋込部材BM1は、凹部RC1内に埋め込まれている。絶縁層IL2は、絶縁層IL1上およびパッドPD1上に設けられ、かつパッドPD1のうちの凹部RC1を含む領域を露出させる開口部OP1を有している。ボンディングワイヤBW1は、開口部OP1から露出したパッドPD1に接触している。封止樹脂ER1は、絶縁層IL2上に設けられ、かつボンディングワイヤBW1を封止する。
(First embodiment)
FIG. 1 is a diagram showing a semiconductor device SD1 according to this embodiment. FIG. 1A is a plan view of the semiconductor device SD1, and FIG. 1B is a cross-sectional view showing an AA ′ cross section in FIG. In FIG. 1A, the sealing resin ER1 and the bonding wire BW1 are omitted.
The semiconductor device SD1 includes an insulating layer IL1, a pad PD1, an embedded member BM1, an insulating layer IL2, a bonding wire BW1, and a sealing resin ER1. The pad PD1 is provided on the insulating layer IL1, includes Al, and has a recess RC1 that does not penetrate. The embedded member BM1 is embedded in the recess RC1. The insulating layer IL2 is provided on the insulating layer IL1 and the pad PD1, and has an opening OP1 that exposes a region including the recess RC1 in the pad PD1. The bonding wire BW1 is in contact with the pad PD1 exposed from the opening OP1. The sealing resin ER1 is provided on the insulating layer IL2 and seals the bonding wire BW1.

上述したように、Alを含むボンディングパッドと、当該ボンディングパッドに近接する絶縁層と、の間には熱膨張係数差が生じる場合がある。この場合、温度サイクルに起因したボンディングパッドの膨張収縮によって、上記絶縁層に対して応力がかかることとなる。しかしながら、たとえばボンディングパッドを構成する配線層の厚膜化等によって上記応力が増大する場合、上記絶縁層にクラックが生じることが懸念される。このため、耐温度サイクル性を向上させることが可能なボンディングパッドを有する半導体装置を実現することが求められていた。   As described above, there may be a difference in thermal expansion coefficient between the bonding pad containing Al and the insulating layer adjacent to the bonding pad. In this case, stress is applied to the insulating layer due to expansion and contraction of the bonding pad due to the temperature cycle. However, there is a concern that cracks may occur in the insulating layer when the stress increases due to, for example, increasing the thickness of the wiring layer constituting the bonding pad. Therefore, it has been required to realize a semiconductor device having a bonding pad that can improve temperature cycle resistance.

本実施形態によれば、パッドPD1に、パッドPD1を貫通しない凹部RC1が設けられている。これにより、パッドPD1の体積を低減して、温度サイクル時における膨張収縮を抑えることができる。また、凹部RC1内に埋込部材BM1を埋め込むことにより、温度サイクル時におけるパッドPD1の膨張収縮をより効果的に抑制することができる。このように、本実施形態によれば、温度サイクルに起因したパッドPD1の膨張収縮を抑えることにより、パッドPD1に近接する絶縁層にクラックが生じることを抑制することができる。したがって、半導体装置の耐温度サイクル性を向上させることが可能となる。   According to the present embodiment, the pad PD1 is provided with the recess RC1 that does not penetrate the pad PD1. Thereby, the volume of pad PD1 can be reduced and expansion and contraction at the time of a temperature cycle can be suppressed. Further, by embedding the embedded member BM1 in the recess RC1, the expansion and contraction of the pad PD1 during the temperature cycle can be more effectively suppressed. Thus, according to the present embodiment, it is possible to suppress the occurrence of cracks in the insulating layer adjacent to the pad PD1 by suppressing the expansion and contraction of the pad PD1 due to the temperature cycle. Accordingly, it is possible to improve the temperature cycle resistance of the semiconductor device.

以下、本実施形態に係る半導体装置SD1について詳細に説明する。   Hereinafter, the semiconductor device SD1 according to the present embodiment will be described in detail.

図2は、本実施形態に係る半導体装置SD1を示す断面図である。
本実施形態に係る半導体装置SD1は、たとえば基板SUBと、基板SUB上に搭載された半導体チップSC1と、基板SUBと半導体チップSC1を接続するボンディングワイヤBW1と、半導体チップSC1およびボンディングワイヤBW1を封止する封止樹脂ER1と、を備える半導体パッケージである。
FIG. 2 is a sectional view showing the semiconductor device SD1 according to this embodiment.
The semiconductor device SD1 according to the present embodiment seals, for example, the substrate SUB, the semiconductor chip SC1 mounted on the substrate SUB, the bonding wire BW1 connecting the substrate SUB and the semiconductor chip SC1, and the semiconductor chip SC1 and the bonding wire BW1. And a sealing resin ER1 to be stopped.

図2(a)においては、基板SUBがインターポーザである場合が例示されている。この場合、基板SUBの一面上に半導体チップSC1が搭載される。また、基板SUBの一面とは反対の他面上には、たとえば半田ボール等により構成される外部端子が設けられる。
また、図2(b)においては、基板SUBがリードフレームである場合が例示されている。この場合、基板SUBのうちのダイパッドDP1上に、半導体チップSC1が搭載される。また、半導体素子SE1と、基板SUBのうちのアウターリードOL1と、はボンディングワイヤBW1によって互いに電気的に接続される。
なお、半導体装置SD1の構成としては、図2(a)および図2(b)に例示したものに限られず、種々の半導体パッケージ構造を採用することが可能である。
FIG. 2A illustrates a case where the substrate SUB is an interposer. In this case, the semiconductor chip SC1 is mounted on one surface of the substrate SUB. Further, on the other surface opposite to the one surface of the substrate SUB, an external terminal composed of, for example, solder balls is provided.
FIG. 2B illustrates a case where the substrate SUB is a lead frame. In this case, the semiconductor chip SC1 is mounted on the die pad DP1 of the substrate SUB. Further, the semiconductor element SE1 and the outer lead OL1 of the substrate SUB are electrically connected to each other by a bonding wire BW1.
The configuration of the semiconductor device SD1 is not limited to that illustrated in FIGS. 2A and 2B, and various semiconductor package structures can be employed.

半導体チップSC1は、ボンディングパッドである複数のパッドPD1を備えている。パッドPD1は、たとえば半導体チップSC1のうちの基板SUBと対向する一面とは反対の他面に設けられる。ボンディングワイヤBW1は、半導体チップSC1に設けられたパッドPD1に接触して、半導体チップSC1と基板SUBを電気的に接続させる。   The semiconductor chip SC1 includes a plurality of pads PD1 that are bonding pads. For example, the pad PD1 is provided on the other surface of the semiconductor chip SC1 opposite to the surface facing the substrate SUB. The bonding wire BW1 is in contact with the pad PD1 provided on the semiconductor chip SC1 to electrically connect the semiconductor chip SC1 and the substrate SUB.

図1(b)に示すように、パッドPD1は、絶縁層IL1上に設けられている。
絶縁層IL1は、たとえば半導体チップの多層配線構造中における層間絶縁膜、エッチングストッパ膜、および保護膜を構成する。絶縁層IL1は、たとえば無機絶縁膜により構成される。絶縁層IL1を構成する無機絶縁膜は、たとえばSiO、SiN、およびSiONから選択される一種または二種以上により構成される。本実施形態においては、上記無機絶縁膜を、SiO膜、SiN膜、およびSiON膜から選択されるいずれか一つにより構成される単層構造、またはこれらから選択される二つ以上を積層してなる積層構造とすることができる。
As shown in FIG. 1B, the pad PD1 is provided on the insulating layer IL1.
Insulating layer IL1 forms, for example, an interlayer insulating film, an etching stopper film, and a protective film in a multilayer wiring structure of a semiconductor chip. Insulating layer IL1 is formed of, for example, an inorganic insulating film. The inorganic insulating film constituting the insulating layer IL1 is made of one or more selected from, for example, SiO 2 , SiN, and SiON. In this embodiment, the inorganic insulating film is formed by laminating a single layer structure composed of any one selected from SiO 2 film, SiN film, and SiON film, or two or more selected from these. It can be set as the laminated structure formed.

パッドPD1は、Al(アルミニウム)を含んでいる。これにより、隣接する絶縁膜との密着性等に優れたパッドPD1を低コストで実現することができる。本実施形態において、パッドPD1は、たとえばAlとともに他の金属元素を含んでいてもよい。他の金属元素としては、Cu(銅)、Ag(銀)、Au(金)、およびTi(チタン)のうちの一種または二種以上を含むことができる。これにより、パッドPD1における抵抗等の種々の特性のバランスを向上させることが可能となる。また、パッドPD1上には、たとえばTiを含む他の金属層が設けられていてもよい。この場合、当該他の金属層は、たとえばパッドPD1のうちの凹部RC1が設けられていない領域上に設けられ、凹部RC1内には設けられない。   The pad PD1 contains Al (aluminum). Thereby, pad PD1 excellent in adhesiveness etc. with an adjacent insulating film can be realized at low cost. In the present embodiment, the pad PD1 may contain other metal elements together with, for example, Al. Other metal elements can include one or more of Cu (copper), Ag (silver), Au (gold), and Ti (titanium). Thereby, it is possible to improve the balance of various characteristics such as resistance in the pad PD1. Further, another metal layer containing, for example, Ti may be provided on the pad PD1. In this case, the other metal layer is provided, for example, on a region of the pad PD1 where the recess RC1 is not provided, and is not provided in the recess RC1.

パッドPD1の厚さTは、たとえば1300nm以上であることが好ましく、1500nm以上であることがより好ましい。これにより、たとえばI/Oバッファの抵抗を低減して、半導体装置SD1の性能向上に寄与することが可能となる。一方で、このような厚膜であるパッドPD1を採用する場合には、パッドPD1の体積が増大することから、温度サイクルに起因したパッドPD1の膨張収縮は大きくなる。この場合、パッドPD1に近接する絶縁層におけるクラックの発生が懸念される。本実施形態によれば、パッドPD1に凹部RC1を設け、かつ凹部RC1内に埋込部材BM1を埋め込むことにより、上述のような厚膜であるパッドPD1を採用した場合であってもパッドPD1の膨張収縮を抑えることができる。このため、I/Oバッファの抵抗値を低減しつつ、温度サイクル性の向上を図ることが可能となる。パッドPD1の厚さTの上限値は、とくに限定されないが、3000nmとすることができる。なお、パッドPD1の厚さTは、パッドPD1のうちの凹部RC1が設けられていない部分の厚さを指す。 The thickness T P of the pad PD1, for example is preferably at least 1300 nm, and more preferably 1500nm or more. Thereby, for example, it is possible to reduce the resistance of the I / O buffer and contribute to the performance improvement of the semiconductor device SD1. On the other hand, when the pad PD1 having such a thick film is employed, since the volume of the pad PD1 increases, the expansion and contraction of the pad PD1 due to the temperature cycle increases. In this case, there is a concern about the generation of cracks in the insulating layer adjacent to the pad PD1. According to the present embodiment, the recess PD1 is provided in the pad PD1 and the embedded member BM1 is embedded in the recess RC1, so that even if the pad PD1 having the thick film as described above is employed, Expansion and contraction can be suppressed. For this reason, it is possible to improve the temperature cycle performance while reducing the resistance value of the I / O buffer. Upper limit of the thickness T P of the pad PD1 is not particularly limited, it can be set to 3000 nm. The thickness T P of the pad PD1 refers to the thickness of the portion where the recess RC1 is not provided within the pads PD1.

パッドPD1には、パッドPD1を貫通しない凹部RC1が設けられている。これにより、上述したように、凹部RC1を形成しない場合と比較してパッドPD1の体積を低減することができる。このため、温度サイクル時におけるパッドPD1の膨張収縮を抑制することが可能となる。凹部RC1は、たとえばパッドPD1のうちのボンディングワイヤBW1に接する面に設けられる。また、凹部RC1は、たとえばパッドPD1のうちのボンディングワイヤBW1と接する面以外の面には設けられない。   The pad PD1 is provided with a recess RC1 that does not penetrate the pad PD1. Thereby, as above-mentioned, the volume of pad PD1 can be reduced compared with the case where the recessed part RC1 is not formed. For this reason, it becomes possible to suppress the expansion and contraction of the pad PD1 during the temperature cycle. Recess RC1 is provided, for example, on the surface of pad PD1 that contacts bonding wire BW1. Further, the recess RC1 is not provided on a surface other than the surface in contact with the bonding wire BW1 of the pad PD1, for example.

パッドPD1には、たとえば互いに離間した複数の凹部RC1を設けることができる。これにより、凹部RC1の設計における自由度を向上させることができる。このため、パッドPD1について、耐温度サイクル性と低抵抗化のバランスを向上させることが容易となる。複数の凹部RC1は、互いに等しい深さを有していることが製造容易性の観点から好ましいが、互いに異なる深さを有していてもよい。なお、パッドPD1には、一つの凹部RC1のみが設けられていてもよい。   The pad PD1 can be provided with, for example, a plurality of recesses RC1 spaced apart from each other. Thereby, the freedom degree in design of the recessed part RC1 can be improved. For this reason, it becomes easy for the pad PD1 to improve the balance between temperature cycle resistance and low resistance. The plurality of recesses RC1 preferably have the same depth from the viewpoint of manufacturability, but may have different depths. Note that only one recess RC1 may be provided in the pad PD1.

凹部RC1の平面形状は、とくに限定されず、種々の形状を採用することができる。   The planar shape of the recess RC1 is not particularly limited, and various shapes can be adopted.

図3は、本実施形態に係るパッドPD1の平面構造の例を示す平面図である。
図3(a)においては、凹部RC1が格子状に設けられる場合が例示されている。単位格子の長さは、とくに限定されないが、たとえば0.1μm以上3.0μm以下とすることができる。
図3(b)においては、パッドPD1に、複数の凹部RC1が、それぞれ第1方向に延在するように設けられる場合が例示されている。また、図3(b)では、各凹部RC1は、上記第1方向とパッドPD1平面において直交する第2方向に配列されている。第2方向における、隣接する凹部RC1の間隔は、とくに限定されないが、たとえば0.05μm以上3.0μm以下とすることができる。
図3(c)においては、パッドPD1に、複数の凹部RC1が、アレイ状に配列される場合が例示されている。隣接する凹部RC1の間隔は、とくに限定されないが、たとえば0.05μm以上3.0μm以下とすることができる。また、図3(c)では、複数の凹部RC1は、千鳥状に配列されていてもよい。
なお、図3においては、図中上下方向が上記第1方向と一致し、図中左右方向が上記第2方向と一致する。また、凹部RC1の平面形状や、凹部RC1の数については、図3に示すものに限定されるものではない。
FIG. 3 is a plan view showing an example of a planar structure of the pad PD1 according to the present embodiment.
FIG. 3A illustrates a case where the recesses RC1 are provided in a lattice shape. The length of the unit cell is not particularly limited, but can be, for example, 0.1 μm or more and 3.0 μm or less.
FIG. 3B illustrates a case where a plurality of recesses RC1 are provided in the pad PD1 so as to extend in the first direction, respectively. Moreover, in FIG.3 (b), each recessed part RC1 is arranged in the 2nd direction orthogonal to the said 1st direction and pad PD1 plane. The interval between the adjacent recesses RC1 in the second direction is not particularly limited, but may be, for example, 0.05 μm or more and 3.0 μm or less.
FIG. 3C illustrates a case where a plurality of concave portions RC1 are arranged in an array on the pad PD1. Although the space | interval of adjacent recessed part RC1 is not specifically limited, For example, it can be 0.05 micrometer or more and 3.0 micrometers or less. Moreover, in FIG.3 (c), several recessed part RC1 may be arranged in zigzag form.
In FIG. 3, the vertical direction in the figure coincides with the first direction, and the horizontal direction in the figure coincides with the second direction. Further, the planar shape of the recess RC1 and the number of the recesses RC1 are not limited to those shown in FIG.

図4は、パッドPD1の平面配置の例を示す平面図である。
複数のパッドPD1は、たとえば半導体チップSC1の外周縁に沿って配置される。図4においては、たとえば半導体チップSC1に設けられた全てのパッドPD1に対して凹部RC1が設けられている。一方で、半導体チップSC1に設けられた複数のパッドPD1のうち、一部のパッドPD1のみに凹部RC1が設けられ、他のパッドPD1には凹部RC1が設けられない態様を採用することも可能である。
FIG. 4 is a plan view showing an example of a planar arrangement of the pad PD1.
The plurality of pads PD1 are arranged along the outer peripheral edge of the semiconductor chip SC1, for example. In FIG. 4, for example, recesses RC1 are provided for all pads PD1 provided in semiconductor chip SC1. On the other hand, among the plurality of pads PD1 provided on the semiconductor chip SC1, it is also possible to adopt a mode in which the recess RC1 is provided in only some of the pads PD1 and the recess RC1 is not provided in the other pads PD1. is there.

本実施形態においては、たとえばパッドPD1が配置される場所に応じて、パッドPD1に形成される凹部RC1の平面形状を選択することができる。このため、一のパッドPD1に設けられた凹部RC1の平面形状と、他のパッドPD1に設けられた凹部RC1の平面形状と、を互いに異なるものとすることができる。これにより、たとえばプローブ試験やワイヤボンディングに対するパッドPD1の強度を向上させることが可能である。
図4に示す例では、一のパッドPD1には第1方向に延在する凹部RC1が設けられており、他のパッドPD1には上記第1方向と直交する第2方向に延在する凹部RC1が設けられている。これにより、図4に示すように、矩形である半導体チップSC1の一の辺に沿って配列されたパッドPD1については、当該一の辺に直交する方向に凹部RC1が延在するように形成することができる。凹部RC1をこのように形成することにより、たとえば上記一の辺に沿って配列されたパッドPD1に対して上記一の辺と直交する方向にプローブ針を当接させるプローブ試験等において、パッドPD1にダメージが生じてしまうことを抑制することが可能となる。
In the present embodiment, for example, the planar shape of the recess RC1 formed in the pad PD1 can be selected according to the place where the pad PD1 is disposed. For this reason, the planar shape of the recess RC1 provided in one pad PD1 and the planar shape of the recess RC1 provided in another pad PD1 can be different from each other. Thereby, for example, the strength of the pad PD1 against a probe test or wire bonding can be improved.
In the example shown in FIG. 4, one pad PD1 is provided with a recess RC1 extending in the first direction, and the other pad PD1 is a recess RC1 extending in a second direction orthogonal to the first direction. Is provided. As a result, as shown in FIG. 4, the pad PD1 arranged along one side of the rectangular semiconductor chip SC1 is formed so that the recess RC1 extends in a direction perpendicular to the one side. be able to. By forming the recess RC1 in this manner, for example, in a probe test in which a probe needle is brought into contact with the pad PD1 arranged along the one side in a direction orthogonal to the one side, the pad PD1 It becomes possible to suppress the occurrence of damage.

本実施形態においては、凹部RC1が、パッドPD1のうちのボンディングワイヤBW1と接する接触領域内に形成されている。これにより、パッドPD1に占める凹部RC1の面積を、より効率的に増大させることができる。このため、温度サイクル時におけるパッドPD1の膨張収縮をより効果的に抑えることができる。図1においては、パッドPD1上に設けられた凹部RC1のうちの一部のみが、ボンディングワイヤBW1と接触する接触領域内に位置する場合が例示されている。一方で、パッドPD1上に設けられた凹部RC1の全てが、上記接触領域内に位置していてもよい。   In the present embodiment, the recess RC1 is formed in a contact region in contact with the bonding wire BW1 in the pad PD1. Thereby, the area of the recess RC1 occupying the pad PD1 can be increased more efficiently. For this reason, the expansion and contraction of the pad PD1 during the temperature cycle can be more effectively suppressed. FIG. 1 illustrates a case where only a part of the recess RC1 provided on the pad PD1 is located in a contact region in contact with the bonding wire BW1. On the other hand, all of the recesses RC1 provided on the pad PD1 may be located in the contact area.

凹部RC1の深さDは、たとえば1/3×T≦D≦2/3×Tとすることができる。深さDを上記下限値以上とすることにより、パッドPD1の体積を効率的に低減して、温度サイクル時におけるパッドPD1の膨張収縮を効果的に抑制できる。また、深さDを上記上限値以下とすることにより、凹部RC1下におけるパッドPD1の厚さを十分に残存させることができ、ワイヤボンディングやプローブ試験に対するパッドPD1の強度を確保することができる。本実施形態においては、凹部RC1の深さDは、たとえば450nm以上とすることが好ましく、600nm以上とすることがより好ましい。一方で、凹部RC1の深さDは、1500nm以下とすることが好ましく、1200nm以下とすることがより好ましい。 The depth D of the recess RC1 may be, for example, 1/3 × T P ≦ D ≦ 2/3 × T P. By setting the depth D to be equal to or greater than the lower limit, the volume of the pad PD1 can be efficiently reduced, and the expansion and contraction of the pad PD1 during the temperature cycle can be effectively suppressed. Further, by setting the depth D to be equal to or less than the above upper limit value, the thickness of the pad PD1 under the recess RC1 can be sufficiently left, and the strength of the pad PD1 with respect to wire bonding and a probe test can be ensured. In the present embodiment, the depth D of the recess RC1 is preferably 450 nm or more, for example, and more preferably 600 nm or more. On the other hand, the depth D of the recess RC1 is preferably 1500 nm or less, and more preferably 1200 nm or less.

また、凹部RC1の幅Wは、たとえば1/10×D≦W≦1/2×Dとすることができる。幅Wを上記下限値以上とすることにより、パッドPD1の体積を効率的に低減して、温度サイクル時におけるパッドPD1の膨張収縮を効果的に抑制できる。一方で、幅Wを上記上限値以下とすることにより、凹部RC1のアスペクト比を十分に大きくすることができる。このため、後述するように、ARDE(Aspect Ratio Dependent Etch)効果を利用した凹部RC1の形成が容易となる。本実施形態においては、凹部RC1の幅Wは、たとえば0.05μm以上1μm以下であることが好ましい。
なお、凹部RC1の幅Wとは、凹部RC1の延在方向と直交する方向における凹部RC1の長さを指す。凹部RC1の平面形状が矩形である場合には、凹部RC1の幅Wは、平面視における凹部RC1の短辺の長さを指すこととなる。
Further, the width W of the recess RC1 can be, for example, 1/10 × D ≦ W ≦ 1/2 × D. By setting the width W to be equal to or greater than the above lower limit value, the volume of the pad PD1 can be efficiently reduced, and the expansion and contraction of the pad PD1 during the temperature cycle can be effectively suppressed. On the other hand, by setting the width W to be equal to or less than the above upper limit value, the aspect ratio of the recess RC1 can be sufficiently increased. For this reason, as will be described later, it is easy to form the recess RC1 using an ARDE (Aspect Ratio Dependent Etch) effect. In the present embodiment, the width W of the recess RC1 is preferably 0.05 μm or more and 1 μm or less, for example.
Note that the width W of the recess RC1 refers to the length of the recess RC1 in a direction orthogonal to the extending direction of the recess RC1. When the planar shape of the recess RC1 is rectangular, the width W of the recess RC1 indicates the length of the short side of the recess RC1 in plan view.

凹部RC1内には、埋込部材BM1が埋め込まれている。これにより、上述のように、温度サイクル時におけるパッドPD1の膨張収縮を抑制することができる。   An embedded member BM1 is embedded in the recess RC1. Thereby, as described above, the expansion and contraction of the pad PD1 during the temperature cycle can be suppressed.

埋込部材BM1を構成する材料としては、たとえばパッドPD1を構成する材料よりも熱膨張係数が低いものを採用することができる。これにより、温度サイクル時におけるパッドPD1の膨張収縮を、埋込部材BM1によって効果的に抑えることができる。また、埋込部材BM1を構成する材料は、たとえばパッドPD1を構成する材料よりも弾性率が高いものであることが、パッドPD1の膨張収縮を抑える観点から好ましい。   As a material constituting the embedded member BM1, for example, a material having a lower thermal expansion coefficient than the material constituting the pad PD1 can be adopted. Thereby, the expansion and contraction of the pad PD1 during the temperature cycle can be effectively suppressed by the embedded member BM1. In addition, it is preferable that the material constituting the embedded member BM1 has a higher elastic modulus than the material constituting the pad PD1, for example, from the viewpoint of suppressing expansion and contraction of the pad PD1.

本実施形態においては、埋込部材BM1を、たとえば無機絶縁膜により構成することができる。これにより、埋込部材BM1の熱膨張係数をパッドPD1よりも十分に低いものとすることができる。また、埋込部材BM1の弾性率をパッドPD1よりも十分に高いものとすることができる。さらに、Alを含むパッドPD1と、埋込部材BM1と、の密着性を向上させることも可能となる。上記無機絶縁膜は、たとえばSiO、SiN、およびSiONから選択される一種または二種以上により構成される。本実施形態においては、上記無機絶縁膜を、SiO膜、SiN膜、およびSiON膜から選択されるいずれか一つにより構成される単層構造、またはこれらから選択される二つ以上を積層してなる積層構造とすることができる。 In the present embodiment, the embedded member BM1 can be made of, for example, an inorganic insulating film. Thereby, the thermal expansion coefficient of the embedded member BM1 can be made sufficiently lower than that of the pad PD1. Further, the elastic modulus of the embedded member BM1 can be made sufficiently higher than that of the pad PD1. Furthermore, the adhesion between the pad PD1 containing Al and the embedded member BM1 can be improved. The inorganic insulating film is composed of one or more selected from, for example, SiO 2 , SiN, and SiON. In this embodiment, the inorganic insulating film is formed by laminating a single layer structure composed of any one selected from SiO 2 film, SiN film, and SiON film, or two or more selected from these. It can be set as the laminated structure formed.

図1においては、埋込部材BM1が、厚さ方向における凹部RC1の一部のみを埋め込むように設けられる場合が例示されている。ここでは、埋込部材BM1は、凹部RC1の下部側のみを埋め込んでいる。この場合、凹部RC1の内壁のうちの上端部側は埋込部材BM1によって覆われずに露出することとなる。このため、ボンディングワイヤBW1のパッドPD1に対する接触面積を十分に確保して、コンタクト抵抗の低減を図ることが可能となる。一方で、埋込部材BM1は、凹部RC1の全体を埋め込んでいてもよい。これにより、温度サイクル時におけるパッドPD1の膨張収縮をより効果的に抑制することが可能となる。   FIG. 1 illustrates the case where the embedded member BM1 is provided so as to embed only a part of the recess RC1 in the thickness direction. Here, the embedding member BM1 embeds only the lower side of the recess RC1. In this case, the upper end side of the inner wall of the recess RC1 is exposed without being covered by the embedded member BM1. For this reason, it is possible to secure a sufficient contact area of the bonding wire BW1 with respect to the pad PD1 and to reduce the contact resistance. On the other hand, the embedding member BM1 may embed the entire recess RC1. Thereby, it is possible to more effectively suppress the expansion and contraction of the pad PD1 during the temperature cycle.

埋込部材BM1の厚さTは、たとえば1/3×D≦T≦2/3×Dとすることができる。厚さTを上記下限値以上とすることにより、温度サイクル時におけるパッドPD1の膨張収縮をより効果的に抑制することができる。一方で、厚さTを上記上限値以下とすることにより、ボンディングワイヤBW1のパッドPD1に対する接触面積を十分に確保して、コンタクト抵抗をより効果的に低減することができる。本実施形態においては、埋込部材BM1の厚さTは、150nm以上とすることが好ましく、300nm以上とすることがより好ましい。一方で、埋込部材BM1の厚さTは、1000nm以下とすることが好ましく、600nm以下とすることがより好ましい。 The thickness T B of the embedded members BM1 may be, for example, a 1/3 × D ≦ T B ≦ 2/3 × D. The thickness T B by the above-described lower limit, it is possible to more effectively suppress the expansion and contraction of the pad PD1 during temperature cycling. On the other hand, by setting the thickness T B and than the above upper limit, it is possible to the contact area with the pads PD1 bonding wires BW1 and sufficient to reduce the contact resistance more effectively. In the present embodiment, the thickness T B of the embedded members BM1 is preferably set to 150nm or more, and more preferably to 300nm or more. On the other hand, the thickness T B of the embedded members BM1 is preferably set to 1000nm or less, and more preferably to 600nm or less.

また、本実施形態においては、凹部RC1および埋込部材BM1を、(D−T)≧2×Wを満たすように形成することがより好ましい。これにより、ボンディングワイヤBW1のパッドPD1に対する接触面積を、凹部RC1を形成しない場合と同等以上とすることができる。このため、パッドPD1のコンタクト抵抗を低減しつつ、耐温度サイクル性の向上を図ることが可能となる。 In the present embodiment, it is more preferable that the recess RC1 and the embedded member BM1 are formed so as to satisfy (D−T B ) ≧ 2 × W. As a result, the contact area of the bonding wire BW1 with respect to the pad PD1 can be made equal to or greater than when the recess RC1 is not formed. Therefore, it is possible to improve the temperature cycle resistance while reducing the contact resistance of the pad PD1.

図13は、図1に示す半導体装置SD1の変形例を示す断面図である。
図1においては、埋込部材BM1の上面が平坦状である場合が例示されている。一方で、埋込部材BM1の上面は、たとえば凸状または凹状であってもよい。図13(a)に示すように、埋込部材BM1の上面を凹状とすることにより、埋込部材BM1と凹部RC1の接触面積を効率的に増大することができる。このため、温度サイクル時におけるパッドPD1の膨張収縮をより効果的に抑制することが可能となる。一方で、図13(b)に示すように、埋込部材BM1の上面を凸状とすることにより、ボンディングワイヤBW1と凹部RC1の接触面積を効率的に増大させることができる。このため、パッドPD1のコンタクト抵抗をより効果的に低減することが可能となる。なお、埋込部材BM1の上面が凸状であるとは、当該上面の中央部がパッドPD1と接触する外周部よりも上方に位置する場合を指す。また、埋込部材BM1の上面が凹状であるとは、当該上面の中央部がパッドPD1と接触する外周部よりも下方に位置する場合を指す。なお、埋込部材BM1の上面の形状は、たとえば後述する製造方法において、絶縁層IL3をエッチングして埋込部材BM1を残存させる工程におけるエッチング条件を適切に制御することにより選択することが可能である。
FIG. 13 is a cross-sectional view showing a modification of the semiconductor device SD1 shown in FIG.
In FIG. 1, the case where the upper surface of embedding member BM1 is flat is illustrated. On the other hand, the upper surface of the embedded member BM1 may be, for example, convex or concave. As shown in FIG. 13A, by making the upper surface of the embedded member BM1 concave, the contact area between the embedded member BM1 and the recessed portion RC1 can be efficiently increased. For this reason, it becomes possible to more effectively suppress the expansion and contraction of the pad PD1 during the temperature cycle. On the other hand, as shown in FIG. 13B, the contact area between the bonding wire BW1 and the recess RC1 can be efficiently increased by making the upper surface of the embedded member BM1 convex. For this reason, the contact resistance of the pad PD1 can be more effectively reduced. Note that the convexity of the upper surface of the embedded member BM1 refers to the case where the central portion of the upper surface is located above the outer peripheral portion that contacts the pad PD1. Further, that the upper surface of the embedded member BM1 is concave refers to the case where the central portion of the upper surface is located below the outer peripheral portion that contacts the pad PD1. The shape of the upper surface of the embedded member BM1 can be selected, for example, by appropriately controlling the etching conditions in the process of etching the insulating layer IL3 and leaving the embedded member BM1 in the manufacturing method described later. is there.

半導体装置SD1は、たとえば絶縁層IL1と絶縁層IL2の間に設けられ、パッドPD1の周囲に位置する絶縁層IL3を備えることができる。絶縁層IL3は、たとえばパッドPD1を含む最上層配線を覆う保護膜として機能することができる。また、絶縁層IL3は、たとえば埋込部材BM1と同じ材料により構成される。この場合、最上層配線を保護する保護膜と同時に、埋込部材BM1を凹部RC1内へ埋め込むことができる。したがって、製造工程数の増大を抑えることができる。   The semiconductor device SD1 can include, for example, an insulating layer IL3 provided between the insulating layer IL1 and the insulating layer IL2 and positioned around the pad PD1. The insulating layer IL3 can function as a protective film that covers, for example, the uppermost wiring including the pad PD1. The insulating layer IL3 is made of, for example, the same material as the embedded member BM1. In this case, the embedded member BM1 can be embedded in the recess RC1 simultaneously with the protective film protecting the uppermost layer wiring. Therefore, an increase in the number of manufacturing steps can be suppressed.

絶縁層IL3は、たとえば絶縁層IL1上およびパッドPD1上に設けられ、かつパッドPD1のうちの凹部RC1が設けられた領域を露出させる開口部OP2を有している。本実施形態においては、たとえばパッドPD1に設けられた全ての凹部RC1が開口部OP2から露出するように、絶縁層IL3が設けられる。また、絶縁層IL3は、パッドPD1の外周部を覆うように設けられている。   Insulating layer IL3 is provided, for example, on insulating layer IL1 and pad PD1, and has an opening OP2 that exposes a region of pad PD1 where recess RC1 is provided. In the present embodiment, for example, the insulating layer IL3 is provided so that all the recesses RC1 provided in the pad PD1 are exposed from the opening OP2. The insulating layer IL3 is provided so as to cover the outer periphery of the pad PD1.

絶縁層IL3の厚さをTとし、パッドPD1のうちの凹部RC1が設けられていない部分の厚さをTとした場合、Tは、たとえば2/3×T以下である。これにより、絶縁層IL3の厚さを薄くして、半導体装置SD1の薄型化に寄与することができる。本実施形態によれば、絶縁層IL3をこのような薄膜とした場合であっても、温度サイクル時におけるパッドPD1の膨張収縮を抑えることができることから、絶縁層IL3にクラックが生じることを抑制することが可能である。本実施形態において、絶縁層IL3の厚さTは、たとえば1000nm以下であることが好ましく、800nm以下であることがより好ましい。一方で、絶縁層IL3の厚さTは、200nm以上であることが好ましく、400nm以上であることがより好ましい。 The thickness of the insulating layer IL3 and T 3, if the thickness of the portion where the recess RC1 is not provided within the pads PD1 was T P, T 3 is, for example, less 2/3 × T P. Thereby, the thickness of the insulating layer IL3 can be reduced, which contributes to the reduction in thickness of the semiconductor device SD1. According to the present embodiment, even when the insulating layer IL3 is such a thin film, the expansion and contraction of the pad PD1 during the temperature cycle can be suppressed, so that the generation of cracks in the insulating layer IL3 is suppressed. It is possible. In the present embodiment, the thickness T 3 of the insulating layer IL3 is preferably for example at 1000nm or less, more preferably 800nm or less. On the other hand, the thickness T 3 of the insulating layer IL3 is preferably 200nm or more, and more preferably 400nm or more.

絶縁層IL1上およびパッドPD1上には、絶縁層IL2が設けられている。図1においては、絶縁層IL3上およびパッドPD1上に、絶縁層IL2が設けられる場合が例示されている。また、絶縁層IL2は、パッドPD1のうちの凹部RC1を含む領域を露出させる開口部OP1を有している。本実施形態においては、たとえばパッドPD1に設けられた全ての凹部RC1が開口部OP1から露出するように、絶縁層IL2が設けられる。また、開口部OP1は、たとえば絶縁層IL3に設けられた開口部OP2と同じ平面形状を有するように設けられている。また、絶縁層IL2は、パッドPD1の外周部を覆うように設けられている。   An insulating layer IL2 is provided on the insulating layer IL1 and the pad PD1. FIG. 1 illustrates the case where the insulating layer IL2 is provided over the insulating layer IL3 and the pad PD1. The insulating layer IL2 has an opening OP1 that exposes a region including the recess RC1 in the pad PD1. In the present embodiment, for example, the insulating layer IL2 is provided so that all the recesses RC1 provided in the pad PD1 are exposed from the opening OP1. The opening OP1 is provided to have the same planar shape as the opening OP2 provided in the insulating layer IL3, for example. The insulating layer IL2 is provided so as to cover the outer periphery of the pad PD1.

絶縁層IL2は、たとえば有機絶縁膜により構成される。上記有機絶縁膜は、たとえばポリイミドを含む。絶縁層IL2の厚さは、とくに限定されないが、たとえば3μm以上30μm以下とすることができる。   Insulating layer IL2 is formed of, for example, an organic insulating film. The organic insulating film includes, for example, polyimide. The thickness of the insulating layer IL2 is not particularly limited, but can be, for example, 3 μm or more and 30 μm or less.

半導体装置SD1は、開口部OP1から露出したパッドPD1に接触する、ボンディングワイヤBW1を備えている。本実施形態においては、ボンディングワイヤBW1のうちの一端が、パッドPD1のうちの開口部OP1から露出した部分と接触し、パッドPD1と電気的に接続する。ボンディングワイヤBW1を構成する材料は、とくに限定されないが、たとえばAuおよびCuのうちの少なくとも一方を含むことができる。   The semiconductor device SD1 includes a bonding wire BW1 that contacts the pad PD1 exposed from the opening OP1. In the present embodiment, one end of the bonding wire BW1 is in contact with a portion exposed from the opening OP1 in the pad PD1, and is electrically connected to the pad PD1. Although the material which comprises bonding wire BW1 is not specifically limited, For example, at least one of Au and Cu can be included.

図1に示す例においては、凹部RC1の少なくとも一部は、パッドPD1のうちのボンディングワイヤBW1と接する接触領域内に設けられている。また、本例に係る凹部RC1は、厚さ方向における一部のみが埋込部材BM1により埋め込まれており、他の部分は埋込部材BM1によって埋め込まれていない。この場合、ボンディングワイヤBW1の一部は、凹部RC1内に埋め込まれることとなる。これにより、ボンディングワイヤBW1とパッドPD1の接触面積を十分に確保して、パッドPD1のコンタクト抵抗を効果的に低減することが可能となる。   In the example shown in FIG. 1, at least a part of the recess RC1 is provided in a contact region in contact with the bonding wire BW1 in the pad PD1. In addition, the recess RC1 according to this example is only partially embedded in the thickness direction with the embedded member BM1, and the other part is not embedded with the embedded member BM1. In this case, a part of the bonding wire BW1 is embedded in the recess RC1. As a result, a sufficient contact area between the bonding wire BW1 and the pad PD1 can be secured, and the contact resistance of the pad PD1 can be effectively reduced.

半導体装置SD1は、絶縁層IL2上に設けられ、かつボンディングワイヤBW1を封止する封止樹脂ER1を備えている。本実施形態においては、封止樹脂ER1は、たとえば半導体チップSC1と、半導体チップSC1に接続されたボンディングワイヤBW1と、をともに封止する。封止樹脂ER1を構成する材料は、とくに限定されないが、たとえばエポキシ樹脂組成物の硬化物等によって構成される。   The semiconductor device SD1 includes a sealing resin ER1 that is provided on the insulating layer IL2 and seals the bonding wire BW1. In the present embodiment, the sealing resin ER1 seals, for example, the semiconductor chip SC1 and the bonding wire BW1 connected to the semiconductor chip SC1. Although the material which comprises sealing resin ER1 is not specifically limited, For example, it is comprised by the hardened | cured material etc. of an epoxy resin composition.

図5は、本実施形態に係る半導体装置SD1を示す断面図である。
図5に示す例において、半導体装置SD1は、半導体基板SB1と、半導体基板SB1に設けられたトランジスタTR1と、半導体基板SB1上に設けられた多層配線構造と、を備えている。パッドPD1は、たとえば多層配線構造のうちの最上層に形成される。なお、半導体装置SD1の構造は、図5に示すものに限定されない。
FIG. 5 is a cross-sectional view showing the semiconductor device SD1 according to the present embodiment.
In the example shown in FIG. 5, the semiconductor device SD1 includes a semiconductor substrate SB1, a transistor TR1 provided on the semiconductor substrate SB1, and a multilayer wiring structure provided on the semiconductor substrate SB1. The pad PD1 is formed, for example, in the uppermost layer of the multilayer wiring structure. Note that the structure of the semiconductor device SD1 is not limited to that shown in FIG.

半導体基板SB1は、たとえばシリコン基板、または化合物半導体基板とすることができる。トランジスタTR1は、たとえば半導体基板SB1上に設けられたゲート絶縁膜GI1と、ゲート絶縁膜GI1上に設けられたゲート電極GE1と、ゲート電極GE1の側面上に設けられたサイドウォールSW1と、ソースドレイン領域を構成する不純物拡散領域IR1と、を備えている。また、サイドウォールSW1下には、たとえばエクステンション領域を構成する不純物拡散領域IR2が設けられている。半導体基板SB1には、一のトランジスタTR1と、他のトランジスタTR1と、を分離するための素子分離領域EI1が設けられている。
半導体基板SB1上には、トランジスタTR1を覆う層間絶縁膜II1が設けられている。層間絶縁膜II1中には、トランジスタTR1の不純物拡散領域IR1に接続されたコンタクトプラグCP1が設けられている。
The semiconductor substrate SB1 can be, for example, a silicon substrate or a compound semiconductor substrate. The transistor TR1 includes, for example, a gate insulating film GI1 provided on the semiconductor substrate SB1, a gate electrode GE1 provided on the gate insulating film GI1, a sidewall SW1 provided on the side surface of the gate electrode GE1, a source drain And an impurity diffusion region IR1 constituting the region. Further, under the sidewall SW1, for example, an impurity diffusion region IR2 that constitutes an extension region is provided. The semiconductor substrate SB1 is provided with an element isolation region EI1 for isolating one transistor TR1 from another transistor TR1.
On the semiconductor substrate SB1, an interlayer insulating film II1 that covers the transistor TR1 is provided. In the interlayer insulating film II1, a contact plug CP1 connected to the impurity diffusion region IR1 of the transistor TR1 is provided.

多層配線構造を構成する配線層数は、とくに限定されない。図5においては、配線層数が5層である場合が例示される。図5に示す例においては、層間絶縁膜II1上に、エッチングストッパ膜ES1と層間絶縁膜II2が順に積層され、これらの中に配線IC1が形成されている。配線IC1は、たとえばダマシン法により形成されたCu配線とすることができる。層間絶縁膜II2上には、配線IC1に接続するビアプラグVP1が埋め込まれた層間絶縁膜II3およびエッチングストッパ膜ES2が順に形成されている。エッチングストッパ膜ES2上には、配線IC2と、配線IC2を覆う層間絶縁膜II4と、層間絶縁膜II4上に位置するエッチングストッパ膜ES3と、が設けられている。配線IC2上には、配線IC2へ接続するビアプラグVP2が設けられている。エッチングストッパ膜ES3上には、配線IC3と、配線IC3を覆う層間絶縁膜II5と、層間絶縁膜II5上に位置するエッチングストッパ膜ES4と、が設けられている。配線IC3上には、配線IC3へ接続するビアプラグVP3が設けられている。エッチングストッパ膜ES4上には、配線IC4と、配線IC4を覆う層間絶縁膜II6と、層間絶縁膜II6上に位置するエッチングストッパ膜ES5と、が設けられている。配線IC4上には、配線IC4へ接続するビアプラグVP4が設けられている。なお、配線IC2、配線IC3、および配線IC4は、とくに限定されないが、たとえばAl配線とすることができる。また、図5に示す例においては、エッチングストッパ膜ES5が絶縁層IL1を構成することとなる。   The number of wiring layers constituting the multilayer wiring structure is not particularly limited. FIG. 5 illustrates a case where the number of wiring layers is five. In the example shown in FIG. 5, an etching stopper film ES1 and an interlayer insulating film II2 are sequentially stacked on the interlayer insulating film II1, and a wiring IC1 is formed therein. The wiring IC1 can be a Cu wiring formed by a damascene method, for example. On the interlayer insulating film II2, an interlayer insulating film II3 in which a via plug VP1 connected to the wiring IC1 is embedded and an etching stopper film ES2 are sequentially formed. On the etching stopper film ES2, a wiring IC2, an interlayer insulating film II4 covering the wiring IC2, and an etching stopper film ES3 located on the interlayer insulating film II4 are provided. A via plug VP2 connected to the wiring IC2 is provided on the wiring IC2. On the etching stopper film ES3, a wiring IC3, an interlayer insulating film II5 covering the wiring IC3, and an etching stopper film ES4 located on the interlayer insulating film II5 are provided. A via plug VP3 connected to the wiring IC3 is provided on the wiring IC3. On the etching stopper film ES4, a wiring IC4, an interlayer insulating film II6 that covers the wiring IC4, and an etching stopper film ES5 located on the interlayer insulating film II6 are provided. A via plug VP4 connected to the wiring IC4 is provided on the wiring IC4. Note that the wiring IC2, the wiring IC3, and the wiring IC4 are not particularly limited, but may be, for example, Al wiring. In the example shown in FIG. 5, the etching stopper film ES5 forms the insulating layer IL1.

絶縁層IL1上には、多層配線構造のうちの最上層配線である配線IC5が設けられている。配線IC5は、たとえばパッドPD1と同層に設けられており、かつパッドPD1と電気的に接続している。本実施形態において、パッドPD1は、たとえば配線IC5のうちの一部によって構成される。一方で、配線IC5とパッドPD1は、たとえば他の層に設けられた配線層を介して互いに電気的に接続されていてもよい。
図5に示す例において、絶縁層IL3は、たとえば配線IC5を覆うように設けられており、配線IC5の保護膜として機能する。また、上述したように、本実施形態においては、絶縁層IL3と同じ材料によって埋込部材BM1を形成することができる。この場合、最上層配線である配線IC5を保護する保護膜と同時に、埋込部材BM1を凹部RC1内へ埋め込むことが可能となる。このため、埋込部材BM1を形成することに起因した製造工程数の増大を抑えることができる。
On the insulating layer IL1, a wiring IC5 which is the uppermost layer wiring in the multilayer wiring structure is provided. Wiring IC5 is provided, for example, in the same layer as pad PD1, and is electrically connected to pad PD1. In the present embodiment, the pad PD1 is configured by a part of the wiring IC5, for example. On the other hand, the wiring IC 5 and the pad PD1 may be electrically connected to each other through, for example, a wiring layer provided in another layer.
In the example shown in FIG. 5, the insulating layer IL3 is provided so as to cover the wiring IC5, for example, and functions as a protective film for the wiring IC5. Further, as described above, in the present embodiment, the embedded member BM1 can be formed from the same material as the insulating layer IL3. In this case, the embedded member BM1 can be embedded in the recess RC1 simultaneously with the protective film that protects the wiring IC5 that is the uppermost layer wiring. For this reason, an increase in the number of manufacturing steps due to the formation of the embedded member BM1 can be suppressed.

図6は、図5に示すパッドPD1の構成を示す平面図である。
図6に示す例では、配線IC5の一端によってパッドPD1が構成されている。この場合、配線IC5を、たとえばパッドPD1を構成する上記一端における幅が、他の部分における幅よりも広くなるように形成することができる。なお、配線IC5の構造はこれに限定されず、上記一端の幅と、上記他の部分の幅と、が互いに等しくてもよい。
FIG. 6 is a plan view showing the configuration of the pad PD1 shown in FIG.
In the example shown in FIG. 6, the pad PD1 is constituted by one end of the wiring IC5. In this case, the wiring IC5 can be formed, for example, such that the width at the one end constituting the pad PD1 is wider than the width at the other portion. The structure of the wiring IC 5 is not limited to this, and the width of the one end and the width of the other portion may be equal to each other.

次に、半導体装置SD1の製造方法について説明する。
図7〜10は、図1に示す半導体装置SD1の製造方法を示す断面図である。本実施形態に係る半導体装置SD1の製造方法は、たとえば次のように行うことができる。まず、絶縁層IL1上にAlを含むパッドPD1を形成するとともに、パッドPD1に、パッドPD1を貫通しない凹部RC1を形成する。次いで、絶縁層IL1上およびパッドPD1上に、凹部RC1内を埋め込むよう絶縁層IL3を形成する。次いで、絶縁層IL3上に絶縁層IL2を形成する。次いで、絶縁層IL2および絶縁層IL3をエッチングして、凹部RC1内に埋め込まれた絶縁層IL3が残存するように、パッドPD1のうちの凹部RC1を含む領域を露出させる開口部を形成する。次いで、上記開口部から露出したパッドPD1に対して、ボンディングワイヤBW1を接触させる。
以下、半導体装置SD1の製造方法について詳述する。
Next, a method for manufacturing the semiconductor device SD1 will be described.
7 to 10 are cross-sectional views showing a method for manufacturing the semiconductor device SD1 shown in FIG. The manufacturing method of the semiconductor device SD1 according to the present embodiment can be performed, for example, as follows. First, a pad PD1 containing Al is formed on the insulating layer IL1, and a recess RC1 that does not penetrate the pad PD1 is formed in the pad PD1. Next, an insulating layer IL3 is formed on the insulating layer IL1 and the pad PD1 so as to fill the recess RC1. Next, the insulating layer IL2 is formed over the insulating layer IL3. Next, the insulating layer IL2 and the insulating layer IL3 are etched to form an opening that exposes the region including the recess RC1 in the pad PD1 so that the insulating layer IL3 embedded in the recess RC1 remains. Next, the bonding wire BW1 is brought into contact with the pad PD1 exposed from the opening.
Hereinafter, a method for manufacturing the semiconductor device SD1 will be described in detail.

まず、図7(a)に示すように、絶縁層IL1上に、Alを含む導体膜CF1を成膜する。導体膜CF1は、パッドPD1を構成する材料を用いて形成される。導体膜CF1の成膜方法としては、とくに限定されないが、たとえばスパッタリング、CVD(Chemical Vopor Deposition)、ALD(Atomic Layer Deposition)、およびめっき法等を挙げることができる。絶縁層IL1は、たとえば半導体基板SB1上に設けられた多層配線構造の一部を構成する層間絶縁膜、エッチングストッパ膜、または保護膜である。   First, as shown in FIG. 7A, a conductor film CF1 containing Al is formed on the insulating layer IL1. The conductor film CF1 is formed using a material constituting the pad PD1. The method for forming the conductor film CF1 is not particularly limited, and examples thereof include sputtering, CVD (Chemical Vorposition), ALD (Atomic Layer Deposition), and plating. The insulating layer IL1 is, for example, an interlayer insulating film, an etching stopper film, or a protective film that forms part of a multilayer wiring structure provided on the semiconductor substrate SB1.

次に、図7(b)に示すように、絶縁層IL1上にAlを含むパッドPD1を形成するとともに、パッドPD1に、パッドPD1を貫通しない凹部RC1を形成する。パッドPD1は、たとえば導体膜CF1を、リソグラフィおよびエッチングを用いてパターニングすることにより最上層配線層とともに形成される。   Next, as shown in FIG. 7B, a pad PD1 containing Al is formed on the insulating layer IL1, and a recess RC1 that does not penetrate the pad PD1 is formed in the pad PD1. The pad PD1 is formed together with the uppermost wiring layer, for example, by patterning the conductor film CF1 using lithography and etching.

本実施形態においては、たとえば導体膜CF1をパターニングしてパッドPD1を形成するのと同時に、パッドPD1に凹部RC1を形成することができる。これは、たとえばパッドPD1に対応したマスクパターンとともに凹部RC1に対応したマスクパターンを有するマスクを用いてリソグラフィを行う際に、ARDE効果を利用することによって、実現することが可能である。すなわち、凹部RC1に対応したマスクパターンの形状を制御して凹部RC1のアスペクト比を大きくすることにより、凹部RC1におけるエッチング速度を他のエッチング領域よりも遅くする。これにより、導体膜CF1をパターニングしてパッドPD1を形成するのと同時に、パッドPD1を貫通しない凹部RC1が形成されることとなる。このように、本実施形態によれば、パッドPD1の形成と、凹部RC1の形成と、を一度のリソグラフィによって行うことが可能である。このため、製造工程数の増大を抑制しつつ、耐温度サイクル性の向上を図ることが可能となる。
一方で、本実施形態においては、導体膜CF1をパターニングしてパッドPD1を形成した後に、さらにリソグラフィおよびエッチングを行うことによりパッドPD1に凹部RC1を形成してもよい。この場合、凹部RC1の設計がより容易となる。
In the present embodiment, for example, the conductor film CF1 is patterned to form the pad PD1, and at the same time, the recess RC1 can be formed in the pad PD1. This can be realized, for example, by using the ARDE effect when performing lithography using a mask having a mask pattern corresponding to the pad PD1 and a mask pattern corresponding to the recess RC1. That is, by controlling the shape of the mask pattern corresponding to the recess RC1 to increase the aspect ratio of the recess RC1, the etching rate in the recess RC1 is made slower than that in the other etching regions. As a result, the conductor film CF1 is patterned to form the pad PD1, and at the same time, the recess RC1 that does not penetrate the pad PD1 is formed. Thus, according to the present embodiment, the formation of the pad PD1 and the formation of the recess RC1 can be performed by one lithography. For this reason, it is possible to improve the temperature cycle resistance while suppressing an increase in the number of manufacturing steps.
On the other hand, in this embodiment, after the conductor film CF1 is patterned to form the pad PD1, the recess RC1 may be formed in the pad PD1 by further performing lithography and etching. In this case, the design of the recess RC1 becomes easier.

次に、図8(a)に示すように、絶縁層IL1上およびパッドPD1上に、凹部RC1内を埋め込むよう絶縁層IL3を形成する。絶縁層IL3は、たとえばパッドPD1とともに、パッドPD1と同層に設けられている最上層配線を覆うように形成される。
次に、図8(b)に示すように、絶縁層IL3上に絶縁層IL2を成膜する。
Next, as shown in FIG. 8A, an insulating layer IL3 is formed on the insulating layer IL1 and the pad PD1 so as to fill the recess RC1. The insulating layer IL3 is formed so as to cover the uppermost layer wiring provided in the same layer as the pad PD1 together with the pad PD1, for example.
Next, as illustrated in FIG. 8B, the insulating layer IL2 is formed over the insulating layer IL3.

次に、絶縁層IL2および絶縁層IL3をエッチングして、凹部RC1内に埋め込まれた絶縁層IL3が残存するように、パッドPD1のうちの凹部RC1を含む領域を露出させる開口部を形成する。上記開口部は、絶縁層IL2に形成された開口部OP1と、絶縁層IL3に形成された開口部OP2と、により構成される。また、凹部RC1内に残存した絶縁層IL3が、埋込部材BM1を構成することとなる。
本実施形態においては、たとえば次のようにして当該工程が行われる。
Next, the insulating layer IL2 and the insulating layer IL3 are etched to form an opening that exposes the region including the recess RC1 in the pad PD1 so that the insulating layer IL3 embedded in the recess RC1 remains. The opening is constituted by an opening OP1 formed in the insulating layer IL2 and an opening OP2 formed in the insulating layer IL3. Further, the insulating layer IL3 remaining in the recess RC1 constitutes the embedded member BM1.
In the present embodiment, the process is performed as follows, for example.

まず、図9(a)に示すように、絶縁層IL2を、リソグラフィを利用してパターニングする。これにより、パッドPD1のうちの凹部RC1を含む領域と重なる開口部OP1が、絶縁層IL2に形成される。
次いで、図9(b)に示すように、絶縁層IL3を、絶縁層IL2をマスクとしてエッチングし、開口部OP1と重なる開口部OP2を絶縁層IL3に形成する。このとき、凹部RC1内に埋め込まれた絶縁層IL3の少なくとも一部が残存するように絶縁層IL3のエッチングが行われる。本実施形態においては、たとえばパッドPD1上に位置する絶縁層IL3をエッチングした後、30%〜70%のオーバーエッチングにより凹部RC1内に埋め込まれた絶縁層IL3の一部を除去することができる。
なお、図9(b)においては、形成された埋込部材BM1の上面が平坦状である場合が例示されている。一方で、埋込部材BM1の上面は、たとえば凸状または凹状であってもよい。埋込部材BM1の上面が凸状であるとは、当該上面の中央部がパッドPD1と接触する外周部よりも上方に位置する場合を指す。また、埋込部材BM1の上面が凹状であるとは、当該上面の中央部がパッドPD1と接触する外周部よりも下方に位置する場合を指す。なお、埋込部材BM1の上面の形状は、たとえば絶縁層IL3をエッチングして埋込部材BM1を残存させる上記工程におけるエッチング条件を適切に制御することにより選択することが可能である。
First, as shown in FIG. 9A, the insulating layer IL2 is patterned using lithography. As a result, an opening OP1 that overlaps the region including the recess RC1 in the pad PD1 is formed in the insulating layer IL2.
Next, as shown in FIG. 9B, the insulating layer IL3 is etched using the insulating layer IL2 as a mask to form an opening OP2 that overlaps the opening OP1 in the insulating layer IL3. At this time, the insulating layer IL3 is etched so that at least a part of the insulating layer IL3 embedded in the recess RC1 remains. In the present embodiment, for example, after etching the insulating layer IL3 located on the pad PD1, a part of the insulating layer IL3 embedded in the recess RC1 can be removed by overetching of 30% to 70%.
FIG. 9B illustrates a case where the upper surface of the formed embedded member BM1 is flat. On the other hand, the upper surface of the embedded member BM1 may be, for example, convex or concave. That the upper surface of the embedded member BM1 is convex refers to the case where the central portion of the upper surface is located above the outer peripheral portion in contact with the pad PD1. Further, that the upper surface of the embedded member BM1 is concave refers to the case where the central portion of the upper surface is located below the outer peripheral portion that contacts the pad PD1. Note that the shape of the upper surface of the embedded member BM1 can be selected, for example, by appropriately controlling the etching conditions in the above-described process for etching the insulating layer IL3 to leave the embedded member BM1.

本実施形態においては、パッドPD1を露出させる開口部を形成した後、図10(a)に示すように、パッドPD1に対しプローブ試験を行うことができる。プローブ試験は、たとえばプローブ針PN1をパッドPD1に当接させることにより行われる。   In the present embodiment, after the opening for exposing the pad PD1 is formed, a probe test can be performed on the pad PD1 as shown in FIG. The probe test is performed, for example, by bringing the probe needle PN1 into contact with the pad PD1.

次に、図10(b)に示すように、開口部OP1および開口部OP2により構成される開口部から露出したパッドPD1に対してボンディングワイヤBW1を接触させる。これにより、パッドPD1を備える半導体チップと、半導体チップを搭載する基板と、が互いに電気的に接続されることとなる。   Next, as shown in FIG. 10B, the bonding wire BW1 is brought into contact with the pad PD1 exposed from the opening constituted by the opening OP1 and the opening OP2. As a result, the semiconductor chip including the pad PD1 and the substrate on which the semiconductor chip is mounted are electrically connected to each other.

その後、ボンディングワイヤBW1を封止樹脂ER1により封止する。本実施形態においては、たとえば半導体チップと、ボンディングワイヤBW1と、がともに封止樹脂ER1によって封止される。
このようにして、図1に示す半導体装置SD1が得られることとなる。
Thereafter, the bonding wire BW1 is sealed with the sealing resin ER1. In the present embodiment, for example, the semiconductor chip and the bonding wire BW1 are both sealed with the sealing resin ER1.
In this way, the semiconductor device SD1 shown in FIG. 1 is obtained.

(第2の実施形態)
図11は、第2の実施形態に係る半導体装置SD2を示す断面図であり、第1の実施形態に係る図1に対応している。本実施形態に係る半導体装置SD2は、パッドPD1の構成を除いて第1の実施形態に係る半導体装置SD1と同様の構成を有する。
以下、半導体装置SD2について詳細に説明する。
(Second Embodiment)
FIG. 11 is a cross-sectional view showing a semiconductor device SD2 according to the second embodiment, and corresponds to FIG. 1 according to the first embodiment. The semiconductor device SD2 according to the present embodiment has the same configuration as the semiconductor device SD1 according to the first embodiment except for the configuration of the pad PD1.
Hereinafter, the semiconductor device SD2 will be described in detail.

図11に示すように、半導体装置SD2において、凹部RC1は、パッドPD1のうちのボンディングワイヤBW1と接する接触領域CR1には設けられていない。このため、凹部RC1は、たとえばパッドPD1のうちの開口部OP1および開口部OP2から露出した領域のうち、ボンディングワイヤBW1と接触しない部分に設けられる。本実施形態によれば、ワイヤボンディングは、パッドPD1の凹部RC1が設けられていない領域に対して行われる。このため、凹部RC1を形成しない場合と同じ条件により、ワイヤボンディングを行うことができる。したがって、凹部RC1を形成することに伴うボンディング条件の変更が必要なく、量産への適用が容易となる。   As shown in FIG. 11, in the semiconductor device SD2, the recess RC1 is not provided in the contact region CR1 in contact with the bonding wire BW1 in the pad PD1. Therefore, for example, the recess RC1 is provided in a portion of the pad PD1 exposed from the opening OP1 and the opening OP2 in a portion that does not contact the bonding wire BW1. According to the present embodiment, wire bonding is performed on a region where the recess RC1 of the pad PD1 is not provided. For this reason, wire bonding can be performed under the same conditions as when the recess RC1 is not formed. Therefore, it is not necessary to change the bonding conditions accompanying the formation of the recess RC1, and application to mass production is facilitated.

図12は、本実施形態に係るパッドPD1の平面構造の例を示す平面図である。
図12(a)においては、凹部RC1が、ボンディングワイヤBW1と接触する接触領域CR1を除いて、格子状に設けられる場合が例示されている。接触領域CR1には、凹部RC1が設けられていない。なお、単位格子の長さは、とくに限定されないが、たとえば0.1μm以上3.0μm以下とすることができる。
図12(b)においては、接触領域CR1を囲む枠状の凹部RC1が設けられる場合が例示されている。ここでは、複数の凹部RC1が、互いに離間して設けられている。また、複数の凹部RC1は、パッドPD1の中心から外側へ向けて配列されている。隣接する凹部RC1の間隔は、とくに限定されないが、たとえば0.05μm以上3.0μm以下とすることができる。
なお、凹部RC1の平面形状や、凹部RC1の数については、図12に示すものに限定されるものではない。
FIG. 12 is a plan view showing an example of a planar structure of the pad PD1 according to the present embodiment.
FIG. 12A illustrates a case where the recess RC1 is provided in a lattice shape except for the contact region CR1 that contacts the bonding wire BW1. The contact region CR1 is not provided with the recess RC1. The length of the unit cell is not particularly limited, but can be, for example, 0.1 μm or more and 3.0 μm or less.
FIG. 12B illustrates a case where a frame-shaped recess RC1 surrounding the contact region CR1 is provided. Here, the plurality of recesses RC1 are provided apart from each other. The plurality of recesses RC1 are arranged from the center of the pad PD1 toward the outside. Although the space | interval of adjacent recessed part RC1 is not specifically limited, For example, it can be 0.05 micrometer or more and 3.0 micrometers or less.
Note that the planar shape of the recess RC1 and the number of the recesses RC1 are not limited to those shown in FIG.

本実施形態においても、第1の実施形態と同様の効果を得ることができる。   Also in this embodiment, the same effect as that of the first embodiment can be obtained.

以上、本発明者によってなされた発明を実施の形態に基づき具体的に説明したが、本発明は前記実施の形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱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。   As mentioned above, the invention made by the present inventor has been specifically described based on the embodiment. However, the present invention is not limited to the embodiment, and various modifications can be made without departing from the scope of the invention. Needless to say.

SD1、SD2 半導体装置
SC1 半導体チップ
SUB 基板
DP1 ダイパッド
OL1 アウターリード
SB1 半導体基板
PD1 パッド
CR1 接触領域
CF1 導電膜
BW1 ボンディングワイヤ
PN1 プローブ針
RC1 凹部
BM1 埋込部材
IL1、IL2、IL3 絶縁層
ER1 封止樹脂
OP1、OP2 開口部
TR1 トランジスタ
GE1 ゲート電極
GI1 ゲート絶縁膜
SW1 サイドウォール
IR1、IR2 不純物拡散領域
CP1 コンタクトプラグ
VP1、VP2、VP3、VP4 ビアプラグ
IC1、IC2、IC3、IC4、IC5 配線
II1、II2、II3、II4、II5、II6 層間絶縁膜
ES1、ES2、ES3、ES4、ES5 エッチングストッパ膜
SD1, SD2 Semiconductor device SC1 Semiconductor chip SUB Substrate DP1 Die pad OL1 Outer lead SB1 Semiconductor substrate PD1 Pad CR1 Contact region CF1 Conductive film BW1 Bonding wire PN1 Probe needle RC1 Recess BM1 Embedding member IL1, IL2, IL3 Insulating layer ER1 Sealing resin OP1 , OP2 opening TR1 transistor GE1 gate electrode GI1 gate insulating film SW1 sidewall IR1, IR2 impurity diffusion region CP1 contact plug VP1, VP2, VP3, VP4 via plug IC1, IC2, IC3, IC4, IC5 wirings II1, II2, II3, II4 II5, II6 Interlayer insulating film ES1, ES2, ES3, ES4, ES5 Etching stopper film

Claims (18)

第1絶縁層上に設けられ、Alを含んでおり、かつ貫通しない凹部を有するパッドと、
前記凹部内に埋め込まれた埋込部材と、
前記第1絶縁層上および前記パッド上に設けられ、かつ前記パッドのうちの前記凹部を含む領域を露出させる開口部を有する第2絶縁層と、
を備える半導体装置。
A pad provided on the first insulating layer, including Al and having a recess that does not penetrate;
An embedded member embedded in the recess;
A second insulating layer provided on the first insulating layer and the pad, and having an opening that exposes a region of the pad including the recess;
A semiconductor device comprising:
請求項1に記載の半導体装置において、
前記埋込部材は、無機絶縁膜により構成される半導体装置。
The semiconductor device according to claim 1,
The embedded member is a semiconductor device configured by an inorganic insulating film.
請求項2に記載の半導体装置において、
前記無機絶縁膜は、SiO、SiN、およびSiONから選択される一種または二種以上により構成される半導体装置。
The semiconductor device according to claim 2,
The inorganic insulating film, SiO 2, SiN, and a semiconductor device constituted by one or more selected from SiON.
請求項1に記載の半導体装置において、
前記埋込部材は、厚さ方向において前記凹部の一部のみを埋め込んでいる半導体装置。
The semiconductor device according to claim 1,
The embedding member is a semiconductor device in which only a part of the recess is embedded in the thickness direction.
請求項1に記載の半導体装置において、
前記第1絶縁層と前記第2絶縁層の間に設けられ、前記パッドの周囲に位置しており、かつ前記埋込部材と同じ材料により構成される第3絶縁層を備える半導体装置。
The semiconductor device according to claim 1,
A semiconductor device comprising a third insulating layer provided between the first insulating layer and the second insulating layer, located around the pad, and made of the same material as the embedded member.
請求項5に記載の半導体装置において、
前記第1絶縁層上に設けられ、かつ前記パッドと電気的に接続する配線を備え、
前記第3絶縁層は、前記配線を覆うように設けられている半導体装置。
The semiconductor device according to claim 5,
A wiring provided on the first insulating layer and electrically connected to the pad;
The third insulating layer is a semiconductor device provided to cover the wiring.
請求項5に記載の半導体装置において、
前記パッドのうちの前記凹部が設けられていない部分の厚さをTとし、前記第3絶縁層の厚さをTとして、Tが2/3×T以下である半導体装置。
The semiconductor device according to claim 5,
The thickness of the recess is not provided portion of the pad and T P, wherein the thickness of the third insulating layer as a T 3, the semiconductor device T 3 is equal to or less than 2/3 × T P.
請求項5に記載の半導体装置において、
前記第3絶縁層の厚さは、1000nm以下である半導体装置。
The semiconductor device according to claim 5,
The thickness of the said 3rd insulating layer is a semiconductor device which is 1000 nm or less.
請求項1に記載の半導体装置において、
前記開口部から露出した前記パッド上には、前記パッドに接触するボンディングワイヤが形成され、
前記第2絶縁層上には、前記ボンディングワイヤを封止する封止樹脂が設けられている半導体装置。
The semiconductor device according to claim 1,
A bonding wire that contacts the pad is formed on the pad exposed from the opening,
A semiconductor device, wherein a sealing resin for sealing the bonding wire is provided on the second insulating layer.
請求項9に記載の半導体装置において、
前記凹部は、前記パッドのうちの前記ボンディングワイヤと接する接触領域内に形成されている半導体装置。
The semiconductor device according to claim 9.
The recess is a semiconductor device formed in a contact region in contact with the bonding wire in the pad.
請求項9に記載の半導体装置において、
前記凹部は、前記パッドのうちの前記ボンディングワイヤと接する接触領域には設けられていない半導体装置。
The semiconductor device according to claim 9.
The recess is not provided in a contact region in contact with the bonding wire in the pad.
請求項1に記載の半導体装置において、
複数の前記パッドを備えており、
一の前記パッドには第1方向に延在する前記凹部が設けられており、他の前記パッドには前記第1方向と直交する第2方向に延在する前記凹部が設けられている半導体装置。
The semiconductor device according to claim 1,
A plurality of the pads,
One of the pads is provided with the recess extending in the first direction, and the other pad is provided with the recess extending in a second direction orthogonal to the first direction. .
請求項1に記載の半導体装置において、
前記埋込部材の上面は、中央部が前記パッドと接触する外周部よりも上方に位置する半導体装置。
The semiconductor device according to claim 1,
The upper surface of the embedded member is a semiconductor device in which a central portion is located above an outer peripheral portion that contacts the pad.
請求項1に記載の半導体装置において、
前記埋込部材の上面は、中央部が前記パッドと接触する外周部よりも下方に位置する半導体装置。
The semiconductor device according to claim 1,
The upper surface of the embedding member is a semiconductor device in which a central portion is positioned below an outer peripheral portion that contacts the pad.
第1絶縁層上にAlを含むパッドを形成するとともに、前記パッドに、前記パッドを貫通しない凹部を形成する工程と、
前記第1絶縁層上および前記パッド上に、前記凹部内を埋め込むよう第3絶縁層を形成する工程と、
前記第3絶縁層上に第2絶縁層を形成する工程と、
前記第2絶縁層および前記第3絶縁層をエッチングして、前記凹部内に埋め込まれた前記第3絶縁層が残存するように、前記パッドのうちの前記凹部を含む領域を露出させる開口部を形成する工程と、
を備える半導体装置の製造方法。
Forming a pad containing Al on the first insulating layer, and forming a recess in the pad that does not penetrate the pad;
Forming a third insulating layer on the first insulating layer and on the pad so as to be embedded in the recess;
Forming a second insulating layer on the third insulating layer;
Etching the second insulating layer and the third insulating layer to form an opening for exposing a region including the concave portion of the pad so that the third insulating layer embedded in the concave portion remains. Forming, and
A method for manufacturing a semiconductor device comprising:
請求項15に記載の半導体装置の製造方法において、
前記開口部から露出した前記パッドに対してボンディングワイヤを接触させる工程をさらに含む半導体装置の製造方法。
In the manufacturing method of the semiconductor device according to claim 15,
A method of manufacturing a semiconductor device, further comprising a step of bringing a bonding wire into contact with the pad exposed from the opening.
請求項15に記載の半導体装置の製造方法において、
前記開口部を形成する前記工程の後において、前記凹部内に埋め込まれた前記第3絶縁層の上面は、中央部が前記パッドと接触する外周部よりも上方に位置する半導体装置の製造方法。
In the manufacturing method of the semiconductor device according to claim 15,
After the step of forming the opening, the upper surface of the third insulating layer embedded in the recess is a method for manufacturing a semiconductor device in which a central portion is located above an outer peripheral portion that contacts the pad.
請求項15に記載の半導体装置の製造方法において、
前記開口部を形成する前記工程の後において、前記凹部内に埋め込まれた前記第3絶縁層の上面は、中央部が前記パッドと接触する外周部よりも下方に位置する半導体装置の製造方法。
In the manufacturing method of the semiconductor device according to claim 15,
After the step of forming the opening, the upper surface of the third insulating layer embedded in the recess is a method for manufacturing a semiconductor device in which a central portion is located below an outer peripheral portion that contacts the pad.
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