JPH0290621A - 半導体装置 - Google Patents
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Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
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し、特に多層配線層を有する半
導体チィップをパッケージに組み込む為のボンディング
・パッド構造に関する。
導体チィップをパッケージに組み込む為のボンディング
・パッド構造に関する。
従来の多層配線半導体装置のボンディング・パッド構造
を第３図を参照しながら説明する。
を第３図を参照しながら説明する。
第３図の半導体装置は、半導体基板３０１上に例えばＰ
ＳＧ膜から成る絶縁膜３０２を厚さ０．７μｍに形成し
、ついで、第１層の配線層３０３を例えば膜厚１．０μ
ｍのアルミニウムで形成した後、眉間絶縁増３０４を例
えばプラズマ気相成長法によるシリコン窒化膜を用いて
厚さ１．０μｍに形成し、更にこの上に第２層の配線層
３０５を例えば膜厚１．３μｍのアルミニウム１．３μ
ｍで形成した２層配線構造のものである。従って、ボン
ディング・パッド３０９は、第２層の配線層３０５と同
じ工程で形成されているので、第２層の配線層と同じ膜
厚の単一膜から成るのが通常である。なお、３０８は半
導体チップ保護絶縁膜で、例えばプラズマ気相成長法で
成長された厚さ１．０μｍのシリコン窒化膜である。
ＳＧ膜から成る絶縁膜３０２を厚さ０．７μｍに形成し
、ついで、第１層の配線層３０３を例えば膜厚１．０μ
ｍのアルミニウムで形成した後、眉間絶縁増３０４を例
えばプラズマ気相成長法によるシリコン窒化膜を用いて
厚さ１．０μｍに形成し、更にこの上に第２層の配線層
３０５を例えば膜厚１．３μｍのアルミニウム１．３μ
ｍで形成した２層配線構造のものである。従って、ボン
ディング・パッド３０９は、第２層の配線層３０５と同
じ工程で形成されているので、第２層の配線層と同じ膜
厚の単一膜から成るのが通常である。なお、３０８は半
導体チップ保護絶縁膜で、例えばプラズマ気相成長法で
成長された厚さ１．０μｍのシリコン窒化膜である。
上述した従来の多層配線半導体装置を更に高密度・高集
積化するには、下層・上層配線を微細化することが望ま
れるが、これと同時に第１ＪＩの配線層３０３の段部に
おける第２の配線層３０５のステップ・カバレッジ（被
覆性）が考慮されねばならない、しかしながら、従来の
如く眉間絶縁膜を気相成長法やプラズマ成長法等で形成
した場合では、第１層の配線層３０３の配線ピッチが小
さくなると、この第１層の配線層の段部における第２層
の配線層３０５のステップ・カバレジ（被覆性）が悪く
なり、第２層の配線層３０５が断線すると言う問題が生
じる。このステップ・カバレジ（被覆性）が悪くなる問
題は、特に２層配線以上の多層配線層の場合大きな障害
となるので、平坦な眉間絶縁膜を形成する必要が生じる
。この問題の解決には、第１層の配線層３０３を形成後
まずプラズマ成長法等で絶縁膜を形成し、ついでポリイ
ミド等の有機系塗布膜或いはシリコンを含んだ塗布膜で
第１層の配線層の段差を埋め込み、更にプラズマ成長法
等で絶縁膜を形成して３Ｗ！Ｊの絶縁層間膜構造とする
ことが従来行われて来た。
積化するには、下層・上層配線を微細化することが望ま
れるが、これと同時に第１ＪＩの配線層３０３の段部に
おける第２の配線層３０５のステップ・カバレッジ（被
覆性）が考慮されねばならない、しかしながら、従来の
如く眉間絶縁膜を気相成長法やプラズマ成長法等で形成
した場合では、第１層の配線層３０３の配線ピッチが小
さくなると、この第１層の配線層の段部における第２層
の配線層３０５のステップ・カバレジ（被覆性）が悪く
なり、第２層の配線層３０５が断線すると言う問題が生
じる。このステップ・カバレジ（被覆性）が悪くなる問
題は、特に２層配線以上の多層配線層の場合大きな障害
となるので、平坦な眉間絶縁膜を形成する必要が生じる
。この問題の解決には、第１層の配線層３０３を形成後
まずプラズマ成長法等で絶縁膜を形成し、ついでポリイ
ミド等の有機系塗布膜或いはシリコンを含んだ塗布膜で
第１層の配線層の段差を埋め込み、更にプラズマ成長法
等で絶縁膜を形成して３Ｗ！Ｊの絶縁層間膜構造とする
ことが従来行われて来た。
しかし、このような手段をとると、ステップ・カバレジ
（被覆性）は改善されるものの、前述した如くボンディ
ング・パッド３０９は依然として３１構造の眉間絶縁膜
３０４上に、第２層の配線層３０５で形成されることに
なるので、パッケージに組み込む際のボンディング条件
によっては、この３層構造の眉間絶縁膜における絶縁膜
−塗布膜、または、塗布膜−絶縁間の界面でボンディン
グ・パッドが剥がれると言う新たな問題が生じている。
（被覆性）は改善されるものの、前述した如くボンディ
ング・パッド３０９は依然として３１構造の眉間絶縁膜
３０４上に、第２層の配線層３０５で形成されることに
なるので、パッケージに組み込む際のボンディング条件
によっては、この３層構造の眉間絶縁膜における絶縁膜
−塗布膜、または、塗布膜−絶縁間の界面でボンディン
グ・パッドが剥がれると言う新たな問題が生じている。
本発明の目的は、上記の情況に鑑み、塗布膜を含む３層
構造の眉間絶縁膜を用いた多層配線構造に生じるボンデ
ィング・パッドの剥がれ問題を解決した半導体装置を提
供することである。
構造の眉間絶縁膜を用いた多層配線構造に生じるボンデ
ィング・パッドの剥がれ問題を解決した半導体装置を提
供することである。
本発明によれば、半導体装置は、多層配線半導体装置に
於いて、前記半導体装置のボンディング・パッドは前記
多層配線の配線層による多層構造で形成されることを含
んで構成される。
於いて、前記半導体装置のボンディング・パッドは前記
多層配線の配線層による多層構造で形成されることを含
んで構成される。
以下図面を参照して本発明の詳細な説明する。
第１図は本発明の一実施例を示す２層配線半導体装置の
ボンディング・パッドの断面構造図である８本実施例に
よれば、ボンディング・パッド１０９は第１層の配線層
１０３と第２層の配線層１０５による２層構造とされ、
３層構造の眉間絶縁膜１０４の開口部内の絶縁膜１０２
上に形成される。
ボンディング・パッドの断面構造図である８本実施例に
よれば、ボンディング・パッド１０９は第１層の配線層
１０３と第２層の配線層１０５による２層構造とされ、
３層構造の眉間絶縁膜１０４の開口部内の絶縁膜１０２
上に形成される。
本実施例の構造はつぎの工程で製造することができる。
すなわち、第１層の配線層１０３をパッド１０９の部分
を含め従来例と同じ工程で形成した後、ポリイミド等の
有機系、或いはシリコンを含んだ無機系の塗布膜と、厚
さ０．５μｍのプラズマ窒化膜とから成る３層構造の眉
間絶縁膜１０４でこの第１層の配線層１０３の段差を埋
め込む、このように眉間絶縁膜を平坦な３層膜構造とす
ることで、第２層の配線Ｍ１０５の第１層の配線層１０
３上におけるステップ・カバレジ（被覆性）は７０〜９
０％程度に改善される。ついで第２層の配線層１０３と
第１層の配線層１０３とを接続するためのスルー・ホー
ルをこの３層構造の層間絶縁膜上に開口する。この際、
パッド部分も同時に開口し、パッド１０９が第２層の配
線層１０５と第１Ｎの配線層１０３とで構成されるよう
にする。つぎに第２層の配線Ｊ！ｆ１０５を例えばアル
ミニウムで厚さ１．３μｍに形成し、この配線層上に半
導体チップ保護絶縁膜１０８を厚さ１．０μｍのプラズ
マ窒化膜で形成して完成させる。
を含め従来例と同じ工程で形成した後、ポリイミド等の
有機系、或いはシリコンを含んだ無機系の塗布膜と、厚
さ０．５μｍのプラズマ窒化膜とから成る３層構造の眉
間絶縁膜１０４でこの第１層の配線層１０３の段差を埋
め込む、このように眉間絶縁膜を平坦な３層膜構造とす
ることで、第２層の配線Ｍ１０５の第１層の配線層１０
３上におけるステップ・カバレジ（被覆性）は７０〜９
０％程度に改善される。ついで第２層の配線層１０３と
第１層の配線層１０３とを接続するためのスルー・ホー
ルをこの３層構造の層間絶縁膜上に開口する。この際、
パッド部分も同時に開口し、パッド１０９が第２層の配
線層１０５と第１Ｎの配線層１０３とで構成されるよう
にする。つぎに第２層の配線Ｊ！ｆ１０５を例えばアル
ミニウムで厚さ１．３μｍに形成し、この配線層上に半
導体チップ保護絶縁膜１０８を厚さ１．０μｍのプラズ
マ窒化膜で形成して完成させる。
以上の説明から明らかなように、本実施例では、ボンデ
ィング・パッド１０９が層間絶縁膜１０４が第１Ｎの配
線層１０３上から除去されて、第１層の配線層１０３と
第２層の配線層１０５とから成る２層構造で構成されて
いるので、従来の如く絶縁膜−塗布膜、或いは塗布膜−
絶縁膜の界面で剥れるなどの問題点は解決される。
ィング・パッド１０９が層間絶縁膜１０４が第１Ｎの配
線層１０３上から除去されて、第１層の配線層１０３と
第２層の配線層１０５とから成る２層構造で構成されて
いるので、従来の如く絶縁膜−塗布膜、或いは塗布膜−
絶縁膜の界面で剥れるなどの問題点は解決される。
第２図は本発明の他の実施例を示す３層配線半導体装置
のボンディング・パッドの断面構造図である。本実施例
によれば、ボンディング・パッド２０９は、第１層の配
線層２０３．第２層の配線層２０５および第３層の配線
層２０７から成る３層構造とされ、３層構造とされた眉
間絶縁膜２０４．２０６の開口部内の絶縁膜２０２上に
形成される。
のボンディング・パッドの断面構造図である。本実施例
によれば、ボンディング・パッド２０９は、第１層の配
線層２０３．第２層の配線層２０５および第３層の配線
層２０７から成る３層構造とされ、３層構造とされた眉
間絶縁膜２０４．２０６の開口部内の絶縁膜２０２上に
形成される。
本実施例の構造の製造工程はつぎの通りである。第２層
の配線層２０５を形成するまでは前実施例と同じである
ので、その以降を説明する。第２層の配線層２０５を形
成後プラズマ窒化膜を厚さ０．５μｍで形成し、ついで
ポリイミド等の有機系塗布膜或いはシリコンを含んだ塗
布膜を表面に塗布し、更にプラズマ窒化膜を厚さ０．５
μｍに形成して第２の配線層２０５の段差を埋め込み平
坦化する。すなわち、３Ｍ構造の眉間絶縁膜を厚さ０．
５μｍに形成して第２の配線Ｎ２Ｏ５の段差を埋め込み
平坦化する。このように３層構造の層間絶縁Ｍ２Ｏ６を
形成することで、第３層の配線層２０７の第２層の配線
層２０５上におけるステップ・カバレジ（被覆性）を６
０〜８０％程度に改善する。ついで第３層の配線層２０
７と第２層の配線層２０５とを接続するためのスルー・
ホールをこの３層構造の眉間絶縁膜上に開口する。この
際、パッド部分も同時に開口し、パッド２０９が第１層
の配ａ層２０３と第２層の配線層２０５と第３層の配線
層２０７の３層で構成されるようにする。つぎに第３層
の配線Ｍ２Ｏ７を例えばアルミニウムで厚さ２．０μｍ
に形成し、この配線層上に半導体チップ保護絶縁膜２０
８を厚さ１．０μｍのプラズマ窒化膜で形成して完成さ
せる。
の配線層２０５を形成するまでは前実施例と同じである
ので、その以降を説明する。第２層の配線層２０５を形
成後プラズマ窒化膜を厚さ０．５μｍで形成し、ついで
ポリイミド等の有機系塗布膜或いはシリコンを含んだ塗
布膜を表面に塗布し、更にプラズマ窒化膜を厚さ０．５
μｍに形成して第２の配線層２０５の段差を埋め込み平
坦化する。すなわち、３Ｍ構造の眉間絶縁膜を厚さ０．
５μｍに形成して第２の配線Ｎ２Ｏ５の段差を埋め込み
平坦化する。このように３層構造の層間絶縁Ｍ２Ｏ６を
形成することで、第３層の配線層２０７の第２層の配線
層２０５上におけるステップ・カバレジ（被覆性）を６
０〜８０％程度に改善する。ついで第３層の配線層２０
７と第２層の配線層２０５とを接続するためのスルー・
ホールをこの３層構造の眉間絶縁膜上に開口する。この
際、パッド部分も同時に開口し、パッド２０９が第１層
の配ａ層２０３と第２層の配線層２０５と第３層の配線
層２０７の３層で構成されるようにする。つぎに第３層
の配線Ｍ２Ｏ７を例えばアルミニウムで厚さ２．０μｍ
に形成し、この配線層上に半導体チップ保護絶縁膜２０
８を厚さ１．０μｍのプラズマ窒化膜で形成して完成さ
せる。
本実施例においても、ボンディング・パッド２０９は、
眉間絶縁膜２０４および２０６が第１層および第２層の
配線層上からそれぞれ除去されて、第１層の配線層２０
３と第２層の配線層２０５と第３層の配線層２０７とか
ら成る３層構造で構成されているので、従来の如く絶縁
膜−塗布、或いは、塗布膜−絶縁膜の界面で剥れが生じ
ると言う問題点は解決される。尚、第１層の配線！２０
３のアルミニウム膜厚が０．５μｍ程度に薄く、第１層
の配線層２０３上における第２層の配線層２０５のステ
ップ・カバレジに問題が無い時は、第２層の配線層２０
５と第３層の配線層２０７で構成される２Ｍ構造とする
ことも出来る。
眉間絶縁膜２０４および２０６が第１層および第２層の
配線層上からそれぞれ除去されて、第１層の配線層２０
３と第２層の配線層２０５と第３層の配線層２０７とか
ら成る３層構造で構成されているので、従来の如く絶縁
膜−塗布、或いは、塗布膜−絶縁膜の界面で剥れが生じ
ると言う問題点は解決される。尚、第１層の配線！２０
３のアルミニウム膜厚が０．５μｍ程度に薄く、第１層
の配線層２０３上における第２層の配線層２０５のステ
ップ・カバレジに問題が無い時は、第２層の配線層２０
５と第３層の配線層２０７で構成される２Ｍ構造とする
ことも出来る。
以上詳細に説明したように、本発明によれば、ボンディ
ング・パッドは眉間絶縁膜が除去された開口部内に各層
の配線金属膜から成る多層構造゛で形成されているので
、パッケージに組込む際のボンディング接着強度を常に
強固に保持することができる。
ング・パッドは眉間絶縁膜が除去された開口部内に各層
の配線金属膜から成る多層構造゛で形成されているので
、パッケージに組込む際のボンディング接着強度を常に
強固に保持することができる。
膜。
Claims (1)
- 多層配線半導体装置に於いて、前記半導体装置のボン
ディング・パッドは前記多層配線の配線層による多層構
造で形成されることを特徴とする半導体装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP24505488A JPH0290621A (ja) | 1988-09-28 | 1988-09-28 | 半導体装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP24505488A JPH0290621A (ja) | 1988-09-28 | 1988-09-28 | 半導体装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0290621A true JPH0290621A (ja) | 1990-03-30 |
Family
ID=17127896
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP24505488A Pending JPH0290621A (ja) | 1988-09-28 | 1988-09-28 | 半導体装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0290621A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5277048A (en) * | 1992-11-20 | 1994-01-11 | Crs Holdings, Inc. | Process and apparatus for treating the surface of an elongated, steel alloy form to facilitate cold working thereof |
-
1988
- 1988-09-28 JP JP24505488A patent/JPH0290621A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5277048A (en) * | 1992-11-20 | 1994-01-11 | Crs Holdings, Inc. | Process and apparatus for treating the surface of an elongated, steel alloy form to facilitate cold working thereof |
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