JPH0219625B2 - - Google Patents

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JPH0219625B2
JPH0219625B2 JP58193798A JP19379883A JPH0219625B2 JP H0219625 B2 JPH0219625 B2 JP H0219625B2 JP 58193798 A JP58193798 A JP 58193798A JP 19379883 A JP19379883 A JP 19379883A JP H0219625 B2 JPH0219625 B2 JP H0219625B2
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integrated circuit
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silicon nitride
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Kunyuki Hamano
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Nippon Electric Co Ltd
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Description

【発明の詳細な説明】 本発明は集積回路装置に係り、特に高信頼を持
つた集積回路装置に関する。
集積回路装置は年々微細化高集積化が進むと共
に高信頼性化が要求されて来ている。特に、集積
回路装置の低価格化を実現するためにプラスチツ
クパツケージによつて封入を行う場合には、該プ
ラスチツクパツケージを通して浸透する水分に起
因する不安定性が大きな問題となつている。プラ
スチツクパツケージを通して来た水分は、集積回
路装置の表面のPSG膜（リンガラス膜）内のリ
ンと反応してリン酸を形成しこのリン酸がPSG
膜上に形成された配線のアルミを侵し、リーク電
流の増大、甚々しくは断線という問題を生ぜしめ
る。
この様な問題を除去する為、従来はアルミ配線
の上を更に最終保護の為の絶縁膜、例えば低温で
形成されるプラズマシリコン容化膜等で被覆し、
プラスチツクパツケージを通して入り込んだ水分
をそのシリコン容化膜等で止めてアルミ配線の下
のリンガラス膜に到達しない様にして、耐湿性を
よくしていた。しかしながら集積回路装置の内部
アルミ配線と、外部配線の電気的接続をとる為の
ボンデングパツド部分は、該最終保護膜がエツチ
ング除去されているから、この部分はプラスチツ
クパツケージを通して入り込んだ水分に直接され
る。この水分は、最終保護膜と配線アルミの界波
を通して配線下地PSG膜に達し、パツド部分の
アルミを腐蝕する。この為に、集積回路装置の耐
湿性が、このパツド部分のアルミの腐蝕によつて
決つてしまうという大きな問題が生じていた。
従来、このパツド部分のアルミ腐蝕を防ぐた
め、ボンデイングパツドと外部配線を金線、もし
くはアルミ線等のリード線によつて接続した後、
リード線もろともアルミパツド表面を光気相成長
（光CVD）によつて形成されたシリコンナイトラ
イド膜によつて被覆してしまうという方法が提案
されている。しかしながら我々の検討によれば光
気相成長シリコンナイトライド膜を前記アルミパ
ツド上に形成した場合、該光CVDシリコン窒化
膜が耐湿性を持つ様になる250℃以上の成長温度
で成長させると、膜厚が約3000Å以上ではプラス
チツクパツケージした後該光CVDシリコン容化
膜にクラツクが入り、耐湿性がなくなつてしまう
という大きな問題がある事が判つた。この問題を
解決するには、該シリコン窒化膜の厚さを、クラ
ツクが入らなくなる程度に薄くするとよいが、そ
の様な薄い膜厚の光CVDシリコン窒化膜では、
クラツクが入らなくても、膜全体を通して水分が
浸透し、耐湿性を劣化させる。
従つて、本発明は上記の問題を除去した高耐湿
性の集積回路装置を提供する事である。
本発明の集積回路装置は、外部配線との接続部
に於いて、内部配線の金属パツドと、該金属パツ
ドに接続されたリード線が光CVDシリコン酸化
膜と光CVDシリコン窒化膜の二層の絶縁膜もし
くは、該二層構造が多数回繰り返し、形成された
構造をとる。
本発明の集積回路装置に於いては、連続して一
層のシリコン窒化膜の厚さは、クラツクの入りづ
らい厚さに保ちつつ、そのシリコン窒化膜が多層
に存在するから、全体としてのシリコン窒化膜の
厚さは3000Å以上に出来るため、金属パツド部の
耐湿性が飛躍的に向上するという特徴を有する。
本発明の集積回路装置は、プラスチツクパツケ
ージで組立てられかつ耐湿性がよいため、低価格
かつ高信頼性であるという大きな効果を有する様
になる。
次に本発明をよりよく理解するために、図面を
用いて説明する。
第１図は従来の集積回路装置を説明するための
断面図である。従来の集積回路装置の金属パツド
部分はシリコン基板１０１と、フイールド部分の
シリコン酸化膜１０２と、PSG膜１０３と、ア
ルミパツド１０４と、最終保護膜となる低濃度
PSG膜１０５と、該最終保護膜１０５に開けら
れた開孔部１０６と、開孔部１０６を通してアル
ミパツド１０４に接続される金リード線１０７と
該金リード線１０７上から成長された光CVDシ
リコン窒化膜１０８とから成る。この従来の集積
回路装置に於いては光CVDシリコン窒化膜１０
８は、アルミパツド１０４及び全リード線１０７
上に直接、かつ一層のみで形成されている。この
光CVDシリコン窒化膜１０８は膜厚が大となる
と歪によつてクラツクが入りやすいため、有効な
耐湿性を有する膜質となる成長温度250℃〜300℃
の温度範囲で成長させた場合、3000Å以上の膜厚
にするとクラツクが入りそのクラツクから水分が
アルミパツド１０４表面に達し、更にアルミパツ
ド１０４と最終保護膜１０５の界波及び最終保護
膜１０５を通して下地のPSG膜１０３に達して
アルミパツド１０４を腐蝕してしまう。この問題
は集積回路装置全体がプラスチツクパツケージに
よつて封入される場合に特に顕著になる。即ち樹
脂が流動状態から固化する時に発生するストレス
によつて光CVDシリコン窒化膜に歪が加わりク
ラツクが入りやすくなる。この為にプラスチツク
パツケージを通して侵入した水分は容易にアルミ
パツド１０４表面に達する様になり、耐湿性が著
しく劣化する。
第２図は本発明の実施例集積回路装置を説明す
るための断面図である。本発明の集積回路装置は
金属パツド部分がシリコン基板２０１とフイール
ド部分のシリコン酸化膜２０２と、PSG膜２０
３と、アルミパツド２０４と最終保護膜となる低
濃度PSG膜２０５と、最終保護膜２０５に開け
られた開孔部２０６と該開孔部２０６を通してア
ルミパツド２０４に接続された金リード線２０７
と、該金リード線２０７上から光CVDシリコン
酸化膜２０８，２０８′……と、光CVDシリコン
窒化膜２０９，２０９′……が交互に形成された
構造をとる。この本発明の集積回路装置に於いて
は、連続した一層の光CVDシリコン窒化膜２０
９，２０９′の厚さは薄くしても全体としての厚
さは、3000Å以上に出来るため、クラツクが入り
づらく、更に該光CVDシリコン窒化膜２０９，
２０９′全体を通して浸透する水分も少くでき、
耐湿性が飛躍的に向上するという効果を有す。
次に本発明の実施例について説明する。先づ下
地PSG膜として７モル％のPSG膜を1μｍの厚さ
に成長させた後、スパツタ法により1μｍのアル
ミを成長させ、写真蝕刻によつて、3μｍの巾で
長さ0.1mmの細線でつながつた２つのパツドを形
成した。最終保護膜として400℃、常圧下でシリ
コン酸化膜を1μｍの厚さで成長させた。該シリ
コン酸化膜を開孔後金線によつて外部に接続後以
下の方法により光CVD膜の成長を行つた。先づ
SiH4とH2Oガスを微量のHg蒸気と混合した後反
応チヤンバー内に導入し1Torrの圧力に調整し
た。成長温度250℃で低圧水銀ランプからの
253.7nｍのVV光によつて、上記反応ガスを照射
し、光CVDシリコン酸化膜を500Å成長させる。
次にSiH4とNH3ガスを用い、他は光CVDシリコ
ン酸化膜成長と同じ条件でシリコン窒化膜を1000
Å成長させる。この光CVDシリコン酸cl膜500Å
と光CVDシリコン窒化膜1000Åを３回交互に成
長させて試料とした。次に比較と為に全く光
CVD膜を成長させない試料と、光CVDシリコ
ン窒化膜のみを3000Å成長させて試料とした。
これらの試料を膜成長後最終的にプラスチツクパ
ツケージに封入して耐湿性試験を行つた。耐湿試
験は、湿度85％、温度145℃の高温、高湿下に試
料、、を保管する事により行つた。試料
では20時間、試料では30時間前後で２つのパツ
ド間のオープン不良が発生しだしたのに対し、試
料では60時間までオープン不良が発生しなかつ
た。これらのオープン不良の試料について、試験
後パツケージを開封した結果パツト部分の黒化が
不良の原因である事がわかつた。
従つて、本発明の集積回路装置は、非常に耐湿
性にすぐれ、高信頼度なものとなる大きな利点を
もつようになる。尚、本発明の実施例の説明は、
光CVDによつて成長するシリコン窒化膜、シリ
コン酸化膜を用いて行つたが、本発明は400℃以
下の低温度で成長される膜、例えばプラズマ
CVDによつて成長された膜、スパツタ法によつ
て成長された膜等にも適用されうる事は自明の理
であろう。
【図面の簡単な説明】
第１図は従来技術を示す断面図であり、第２図
は本発明の実施例を示す断面図である。 尚、図において、１０１，２０１はシリコン基
板、１０２，２０２はフイールド酸化膜、１０
３，２０３はPSG膜、１０４，２０４はアルミ
パード、１０５，２０５は最終保護膜、１０６，
２０６は開孔部、１０７，２０７は金リード線、
１０８は光CVDシリコン窒化膜、２０８，２０
８′は光CVDシリコン酸化膜、２０９，２０９′
は光CVDシリコン窒化膜である。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 １ チツプ内部金属配線と外部リードとが金属線
    により接続されてなる集積回路装置に於いて、チ
    ツプ表面と前記金属線がシリコン酸化膜とシリコ
    ン窒化膜の多層膜によつて被覆されていることを
    特徴とする集積回路装置。 ２ 特許請求の範囲第１項に記載の集積回路装置
    に於いて、シリコン酸化膜及びシリコン窒化膜が
    光によつて励起されたガスの反応によつて形成さ
    れていることを特徴とする集積回路装置。
JP58193798A 1983-10-17 1983-10-17 集積回路装置 Granted JPS6085548A (ja)

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