JPH03270029A - 半導体装置 - Google Patents
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- Power Engineering (AREA)
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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、特に半導体チップにリード
線をボールボンディングして外部リードを接続するボン
ディングパッドを有する半導体装置に関する。
線をボールボンディングして外部リードを接続するボン
ディングパッドを有する半導体装置に関する。
従来の半導体装置のボンディングパッドは、Si上又は
熱酸化、気相成長等により形成された絶縁膜上に蒸着、
スパッタ法により形成された1〜6μmのA!2薄膜に
より形成されている。
熱酸化、気相成長等により形成された絶縁膜上に蒸着、
スパッタ法により形成された1〜6μmのA!2薄膜に
より形成されている。
第3図はこの構造を示したものであり、半導体チップの
基板1内のベース拡散層2に包含されるエミッタ拡散層
3が形成され、エミッタ拡散層3の表面の一部にエミッ
タ電極となるA1薄膜4が形成されている。
基板1内のベース拡散層2に包含されるエミッタ拡散層
3が形成され、エミッタ拡散層3の表面の一部にエミッ
タ電極となるA1薄膜4が形成されている。
又、多層配線構造を取る半導体装置で高耐圧素子からの
配線は、多層配線の最上層でボンディングパッドまで引
き出すと高温高湿BTテスト等でA(腐食を起す。従っ
て、高耐圧素子からボンディングパッドへの引き出しは
、第2層以下の配線が用いられ、しかも、カバー膜より
内側に入れることにより、水分の浸入を防ぐ方法がとら
れている。
配線は、多層配線の最上層でボンディングパッドまで引
き出すと高温高湿BTテスト等でA(腐食を起す。従っ
て、高耐圧素子からボンディングパッドへの引き出しは
、第2層以下の配線が用いられ、しかも、カバー膜より
内側に入れることにより、水分の浸入を防ぐ方法がとら
れている。
第4図はこの構造を示したものであり、半導体チップの
基板1上に絶縁膜8を介して第1Affl119が形成
され、第1Affl膜9上に形成された層間膜6の開口
部に第1A、R膜9とオーミック接触して第2Affl
膜11のボンディングパッドが形成されている。
基板1上に絶縁膜8を介して第1Affl119が形成
され、第1Affl膜9上に形成された層間膜6の開口
部に第1A、R膜9とオーミック接触して第2Affl
膜11のボンディングパッドが形成されている。
最上層には、カバー膜10が形成されているが、層間膜
6がカバー膜10より内側に入れであるので、段差部に
おいてボンディングにより層間膜6にしばしばクラック
12の発生が認められた。
6がカバー膜10より内側に入れであるので、段差部に
おいてボンディングにより層間膜6にしばしばクラック
12の発生が認められた。
上述した従来の半導体チップ表面のボンディングパッド
では、コストダウンの為、ボンディング線をAu線から
Cu線へ変えると、CuボールはAuボールよりも硬度
、軟化温度が高い為、ボール熱圧着時にボール直下の八
(膜が剥離されて半導体チップに与えるダメージが大き
いという欠点があった。
では、コストダウンの為、ボンディング線をAu線から
Cu線へ変えると、CuボールはAuボールよりも硬度
、軟化温度が高い為、ボール熱圧着時にボール直下の八
(膜が剥離されて半導体チップに与えるダメージが大き
いという欠点があった。
又、多層配線構造では、層間膜がカバー膜より内側に入
れてあり、段差部において、ボンディングにより層間膜
にクラックが発生するという欠点があった。
れてあり、段差部において、ボンディングにより層間膜
にクラックが発生するという欠点があった。
本発明の目的は、ボール熱圧着時に半導体チップ表面に
ダメージを与えることがなく、又、層間膜にクラックの
発生がない半導体装置を提供することにある。
ダメージを与えることがなく、又、層間膜にクラックの
発生がない半導体装置を提供することにある。
本発明は、半導体基板の一主面に少くともデバイスの一
部を形成し、該デバイスの端子にオーミックコンタクト
した金属により電極を取り出し、それぞれの前記金属の
一端にリード線をボールボッディングして外部リードを
接続するボンデインクパッドを有する半導体装置におい
て、少くとも一層の層間膜を有し、かつ、該層間膜のボ
ンディングボール径よりも小さい少くとも1個のコンタ
クト穴を通して前記層間膜下の配線金属とデバイス形成
用拡散表面のいずれか一方と前記層間膜上のボンデイン
クパッド用金属が電気的に接続されている。
部を形成し、該デバイスの端子にオーミックコンタクト
した金属により電極を取り出し、それぞれの前記金属の
一端にリード線をボールボッディングして外部リードを
接続するボンデインクパッドを有する半導体装置におい
て、少くとも一層の層間膜を有し、かつ、該層間膜のボ
ンディングボール径よりも小さい少くとも1個のコンタ
クト穴を通して前記層間膜下の配線金属とデバイス形成
用拡散表面のいずれか一方と前記層間膜上のボンデイン
クパッド用金属が電気的に接続されている。
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の実施例の要部断面図である。
第1の実施例は、第1図に示すように、半導体チップの
基板1内には、ベース拡散層2内に包含されるエミッタ
拡散層3が形成されている。
基板1内には、ベース拡散層2内に包含されるエミッタ
拡散層3が形成されている。
エミッタ拡散層3の表面のボンディングエリアには、例
えば、60μmのボール径よりも小さな例えば、直径2
0μmのコンタクト穴5を有する5 000Aの熱酸化
膜である5i02膜からなる層間pA6を形成し、その
上にエミッタ電極となるA1薄膜4を蒸着により形成す
る。エミッタ拡散層3との電気的接続は、層間M6のコ
ンタクト穴5を介して行われる。
えば、60μmのボール径よりも小さな例えば、直径2
0μmのコンタクト穴5を有する5 000Aの熱酸化
膜である5i02膜からなる層間pA6を形成し、その
上にエミッタ電極となるA1薄膜4を蒸着により形成す
る。エミッタ拡散層3との電気的接続は、層間M6のコ
ンタクト穴5を介して行われる。
上記構造のエミッタ電極となるAη薄膜4上にCuボー
ルが圧着された時のストレスは、層間膜6によって緩和
される。
ルが圧着された時のストレスは、層間膜6によって緩和
される。
第2図(a)、(b)は本発明の第2の実施例の要部平
面図及びA−A’線断面図である。
面図及びA−A’線断面図である。
第2の実施例は、第2図(a)、(b)に示すように、
基板を上には、絶縁膜8を介して第1A(膜9が形成さ
れ、第1Aβ膜9の上には、層間@6が形成されている
。層間膜6には、Cuボール7の中心を囲んで放射状に
コンタクト漬15が形成され、層間膜6の上には、ボン
ディング面を平坦にすると同時に、たとえ層間膜6にク
ラック12が入っても進行を阻止できる構造に第2六ρ
膜11が形成され、第1A々膜9とオーミック接触させ
ている。
基板を上には、絶縁膜8を介して第1A(膜9が形成さ
れ、第1Aβ膜9の上には、層間@6が形成されている
。層間膜6には、Cuボール7の中心を囲んで放射状に
コンタクト漬15が形成され、層間膜6の上には、ボン
ディング面を平坦にすると同時に、たとえ層間膜6にク
ラック12が入っても進行を阻止できる構造に第2六ρ
膜11が形成され、第1A々膜9とオーミック接触させ
ている。
更に、第2Aρ膜11は、ボンディングエリアを残して
カバー膜10に被覆されているが、水分の浸入を防止す
る為に、最外周のコンタクト溝15は、カバーpA10
の内周よりも内側の位置に形成されている。
カバー膜10に被覆されているが、水分の浸入を防止す
る為に、最外周のコンタクト溝15は、カバーpA10
の内周よりも内側の位置に形成されている。
以上説明したように本発明は、ボンディングエリア内の
第1A4M上にコンタクト穴、または、コンタクト溝を
有する層間膜を形成することにより、次に列挙する効果
がある。
第1A4M上にコンタクト穴、または、コンタクト溝を
有する層間膜を形成することにより、次に列挙する効果
がある。
1)Cuボール熱圧着時のストレスを緩和し、半導体チ
ップ表面や拡散接合部のダメージを防止できる。
ップ表面や拡散接合部のダメージを防止できる。
2)層間膜のクラックを防止し、高温高温試験、さらに
は、加圧加湿バイアス試験にも耐える半導体装置を提供
できる。
は、加圧加湿バイアス試験にも耐える半導体装置を提供
できる。
の半導体装置の一例の要部断面図、第4図は従来の半導
体装置の他の例の要部断面図である。
体装置の他の例の要部断面図である。
1・・・基板、2・・・ベース拡散層、3・・・エミッ
タ拡散層、4・・・A1薄膜、5・・・コンタクト穴、
6・・・層間膜、7・・・Cuボール、8・・・絶縁膜
、9・・・第1A1膜、10・・・カバー膜、11・・
・第2AA膜、12・・・クラック、15・・・コンタ
クト溝。
タ拡散層、4・・・A1薄膜、5・・・コンタクト穴、
6・・・層間膜、7・・・Cuボール、8・・・絶縁膜
、9・・・第1A1膜、10・・・カバー膜、11・・
・第2AA膜、12・・・クラック、15・・・コンタ
クト溝。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 1、半導体基板の一主面に少くともデバイスの一部を形
成し、該デバイスの端子にオーミックコンタクトした金
属により電極を取り出し、それぞれの前記金属の一端に
リード線をボールボンディングして外部リードを接続す
るボンディングパッドを有する半導体装置において、少
くとも一層の層間膜を有し、かつ、該層間膜のボンディ
ングボール径よりも小さい少くとも1個のコンタクト穴
を通して前記層間膜下の配線金属とデバイス形成用拡散
表面のいずれか一方と前記層間膜上のボンディングパッ
ド用金属を電気的に接続したことを特徴とする半導体装
置。 2、前記コンタクト穴が層間膜下の配線金属とデバイス
形成用拡散表面のいずれか一方を底とし、ボンディング
ボールの中心を囲んで放射状に形成されたコンタクト溝
によって構成されていることを特徴とする請求項1記載
の半導体装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2070190A JPH03270029A (ja) | 1990-03-19 | 1990-03-19 | 半導体装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2070190A JPH03270029A (ja) | 1990-03-19 | 1990-03-19 | 半導体装置 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH03270029A true JPH03270029A (ja) | 1991-12-02 |
Family
ID=13424359
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2070190A Pending JPH03270029A (ja) | 1990-03-19 | 1990-03-19 | 半導体装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH03270029A (ja) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US6396110B1 (en) * | 1997-03-28 | 2002-05-28 | Nec Corporation | Semiconductor device with multiple emitter contact plugs |
JP2006294776A (ja) * | 2005-04-08 | 2006-10-26 | Toko Inc | ダイオード |
-
1990
- 1990-03-19 JP JP2070190A patent/JPH03270029A/ja active Pending
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US6396110B1 (en) * | 1997-03-28 | 2002-05-28 | Nec Corporation | Semiconductor device with multiple emitter contact plugs |
JP2006294776A (ja) * | 2005-04-08 | 2006-10-26 | Toko Inc | ダイオード |
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