JPH04253337A - 半導体装置 - Google Patents
半導体装置Info
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- JPH04253337A JPH04253337A JP3029410A JP2941091A JPH04253337A JP H04253337 A JPH04253337 A JP H04253337A JP 3029410 A JP3029410 A JP 3029410A JP 2941091 A JP2941091 A JP 2941091A JP H04253337 A JPH04253337 A JP H04253337A
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- 239000010410 layer Substances 0.000 claims abstract description 44
- 239000011229 interlayer Substances 0.000 claims abstract description 42
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 claims description 13
- 239000002184 metal Substances 0.000 claims description 13
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 description 49
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Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L24/00—Arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies; Methods or apparatus related thereto
- H01L24/01—Means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected, e.g. chip-to-package, die-attach, "first-level" interconnects; Manufacturing methods related thereto
- H01L24/02—Bonding areas ; Manufacturing methods related thereto
- H01L24/04—Structure, shape, material or disposition of the bonding areas prior to the connecting process
- H01L24/05—Structure, shape, material or disposition of the bonding areas prior to the connecting process of an individual bonding area
-
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-
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- H01L2224/05—Structure, shape, material or disposition of the bonding areas prior to the connecting process of an individual bonding area
- H01L2224/0554—External layer
- H01L2224/0555—Shape
- H01L2224/05552—Shape in top view
- H01L2224/05554—Shape in top view being square
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
【０００１】
【産業上の利用分野】この発明は半導体装置に関し、特
に多層配線構造を有する半導体装置のボンディングパッ
ドに関するものである。
に多層配線構造を有する半導体装置のボンディングパッ
ドに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】図３〜図５は従来の多層配線構造を有す
る半導体装置のボンディングパッド部及びその周辺を示
す平面図及び断面図であり、図において、１は第１アル
ミ配線、２は第２アルミ配線、３は第３アルミ配線、５
は第１層間絶縁膜、６は第２層間絶縁膜、８は上記第１
と第２のアルミ配線１，２を電気的に接続するための第
１スルーホール、９は上記第２と第３のアルミ配線２，
３を電気的に接続するための第２スルーホール、１２は
絶縁膜、１３は圧着ボールである。
る半導体装置のボンディングパッド部及びその周辺を示
す平面図及び断面図であり、図において、１は第１アル
ミ配線、２は第２アルミ配線、３は第３アルミ配線、５
は第１層間絶縁膜、６は第２層間絶縁膜、８は上記第１
と第２のアルミ配線１，２を電気的に接続するための第
１スルーホール、９は上記第２と第３のアルミ配線２，
３を電気的に接続するための第２スルーホール、１２は
絶縁膜、１３は圧着ボールである。
【０００３】以下従来例による多層配線構造を有する半
導体装置について説明する。図３はアルミ配線層を３層
有する構造、いわゆる３層配線構造からなる半導体装置
のボンディングパッド部とその周辺について示したもの
である。図３に示すようにボンディングパッドの最表面
、すなわちワイヤボンディングされる面は最上層の配線
層である第３アルミ配線３を用いる。
導体装置について説明する。図３はアルミ配線層を３層
有する構造、いわゆる３層配線構造からなる半導体装置
のボンディングパッド部とその周辺について示したもの
である。図３に示すようにボンディングパッドの最表面
、すなわちワイヤボンディングされる面は最上層の配線
層である第３アルミ配線３を用いる。
【０００４】このボンディングパッドである第３アルミ
配線３から内部回路への接続は、ボンディングパッドか
ら引き出された第３アルミ配線３を第２層間絶縁膜６に
開孔された第２スルーホール９を介して第２アルミ配線
２と接続し、さらに第１層間絶縁膜５に開孔された第１
スルーホール８を介して第２アルミ配線２と第１アルミ
配線１とを接続することによりなされる。
配線３から内部回路への接続は、ボンディングパッドか
ら引き出された第３アルミ配線３を第２層間絶縁膜６に
開孔された第２スルーホール９を介して第２アルミ配線
２と接続し、さらに第１層間絶縁膜５に開孔された第１
スルーホール８を介して第２アルミ配線２と第１アルミ
配線１とを接続することによりなされる。
【０００５】この構造によると、最上層のアルミ配線の
ボンディングパッドから最下層のアルミ配線までの接続
には、ある程度の面積的な余裕を要し、ボンディングパ
ッドから内部の回路までの距離がチップサイズに影響す
るという問題点がある。
ボンディングパッドから最下層のアルミ配線までの接続
には、ある程度の面積的な余裕を要し、ボンディングパ
ッドから内部の回路までの距離がチップサイズに影響す
るという問題点がある。
【０００６】この対策として用いられているのが、図４
に示す構造のボンディングパッドである。半導体表面に
形成した絶縁膜１２上に第１アルミ配線１により、まず
ボンディングパッドを形成し、この上に第１スルーホー
ル８を第１アルミ配線１で形成したボンディングパッド
の外径の端近傍まで開孔させ、第２アルミ配線２を被着
させた後、第１アルミ配線１により形成したボンディン
グパッドとほぼ同サイズのボンディングパッドを形成す
る。同様にして、第２アルミ配線２により形成したボン
ディングパッド上に、第２スルーホールを介して第３ア
ルミ配線３によりボンディングパッドを形成する。
に示す構造のボンディングパッドである。半導体表面に
形成した絶縁膜１２上に第１アルミ配線１により、まず
ボンディングパッドを形成し、この上に第１スルーホー
ル８を第１アルミ配線１で形成したボンディングパッド
の外径の端近傍まで開孔させ、第２アルミ配線２を被着
させた後、第１アルミ配線１により形成したボンディン
グパッドとほぼ同サイズのボンディングパッドを形成す
る。同様にして、第２アルミ配線２により形成したボン
ディングパッド上に、第２スルーホールを介して第３ア
ルミ配線３によりボンディングパッドを形成する。
【０００７】このような構造の配線層では、最下層のア
ルミ配線層から最上層のアルミ配線層まで同一位置で接
続されているため、図４（ａ） に示すように第２アル
ミ配線層から配線を引き出したり、図４（ｂ） に示す
ように第１アルミ配線層から配線を引き出したり、任意
のアルミ配線層から直接配線を引き出すことができる。 なおパッシベーション膜は図示していない。
ルミ配線層から最上層のアルミ配線層まで同一位置で接
続されているため、図４（ａ） に示すように第２アル
ミ配線層から配線を引き出したり、図４（ｂ） に示す
ように第１アルミ配線層から配線を引き出したり、任意
のアルミ配線層から直接配線を引き出すことができる。 なおパッシベーション膜は図示していない。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うな配線構造のボンディングパッドは、チップの組立て
工程において、金ワイヤあるいはアルミワイヤを接着さ
せるワイヤボンディングで、図５に示すように圧着ボー
ル１３がボンディングパッドの端方向にずれた場合、圧
着時の超音波の衝撃で層間膜６，１１のエッジにクラッ
クが生じやすく、信頼性の低下等の問題を引き起こすと
いう欠点があった。
うな配線構造のボンディングパッドは、チップの組立て
工程において、金ワイヤあるいはアルミワイヤを接着さ
せるワイヤボンディングで、図５に示すように圧着ボー
ル１３がボンディングパッドの端方向にずれた場合、圧
着時の超音波の衝撃で層間膜６，１１のエッジにクラッ
クが生じやすく、信頼性の低下等の問題を引き起こすと
いう欠点があった。
【０００９】この発明は上記のような従来の問題点を解
消するためになされたもので、多層配線構造を有する半
導体装置において、任意の配線層から直接配線を引き出
すことができ、かつボンディングに対する強度の高いボ
ンディングパッドを有する半導体装置を得ることを目的
とする。
消するためになされたもので、多層配線構造を有する半
導体装置において、任意の配線層から直接配線を引き出
すことができ、かつボンディングに対する強度の高いボ
ンディングパッドを有する半導体装置を得ることを目的
とする。
【００１０】
【課題を解決するための手段】この発明にかかる多層配
線構造を有する半導体装置は、各金属配線層を同一形状
のボンディングパッドを有するよう形成し、さらに上記
各金属配線層を各配線層のボンディングパッドが同一位
置になるよう層間絶縁膜を介して積層し、上層と下層の
金属配線層を、層間絶縁膜上に開孔させた複数個のスル
ーホールにより電気的に接続したものである。
線構造を有する半導体装置は、各金属配線層を同一形状
のボンディングパッドを有するよう形成し、さらに上記
各金属配線層を各配線層のボンディングパッドが同一位
置になるよう層間絶縁膜を介して積層し、上層と下層の
金属配線層を、層間絶縁膜上に開孔させた複数個のスル
ーホールにより電気的に接続したものである。
【００１１】また、この発明にかかる半導体装置は、各
層間絶縁膜のスルーホールを、上下及び左右に隣り合っ
て重ならないよう配置したものである。
層間絶縁膜のスルーホールを、上下及び左右に隣り合っ
て重ならないよう配置したものである。
【００１２】
【作用】この発明においては、各金属配線層を同一形状
のボンディングパッドを有するよう形成し、上層と下層
の金属配線層間を、層間絶縁膜上に開孔させた複数個の
スルーホールで電気的に接続しているため、任意の配線
層から内部回路へ直接配線を引き出すことが可能となる
。
のボンディングパッドを有するよう形成し、上層と下層
の金属配線層間を、層間絶縁膜上に開孔させた複数個の
スルーホールで電気的に接続しているため、任意の配線
層から内部回路へ直接配線を引き出すことが可能となる
。
【００１３】また、この発明にかかる半導体装置は、各
層間絶縁膜のスルーホールを、その上下，左右に隣り合
って重ならないよう配置したので、外部からの衝撃が分
散され、ボンディングの衝撃に対して強い構造となる。
層間絶縁膜のスルーホールを、その上下，左右に隣り合
って重ならないよう配置したので、外部からの衝撃が分
散され、ボンディングの衝撃に対して強い構造となる。
【００１４】
【実施例】図１（ａ） 〜（ｃ） はこの発明の一実施
例による多層配線構造を有する半導体装置のボンディン
グパッドを示す平面図及び断面図である。
例による多層配線構造を有する半導体装置のボンディン
グパッドを示す平面図及び断面図である。
【００１５】図１（ａ） は４層配線構造のボンディン
グパッドを示した平面図であり、第１ないし第４のアル
ミ配線１〜４は同一形状のボンディングパッド（ここで
は正方形）を有するよう形成されており、第１ないし第
３層間絶縁膜５〜７を介して積層されている。また、上
記第１ないし第３層間絶縁膜５〜７の各ボンディングパ
ッドの周辺部に２〜３μｍ平方程度の大きさのスルーホ
ールを複数、例えばスルーホール８〜１０のように配し
ている。
グパッドを示した平面図であり、第１ないし第４のアル
ミ配線１〜４は同一形状のボンディングパッド（ここで
は正方形）を有するよう形成されており、第１ないし第
３層間絶縁膜５〜７を介して積層されている。また、上
記第１ないし第３層間絶縁膜５〜７の各ボンディングパ
ッドの周辺部に２〜３μｍ平方程度の大きさのスルーホ
ールを複数、例えばスルーホール８〜１０のように配し
ている。
【００１６】また、図１（ｂ） 及び（ｃ） は図１（
ａ） の各スルーホール部Ａ−Ａ′，Ｂ−Ｂ′の断面を
示したものであり、図において、第１アルミ配線１と第
２アルミ配線２は、その間の第１層間絶縁膜５に形成さ
れた第１スルーホール８により電気的に接続され、上記
第２アルミ配線２の上方には第２層間絶縁膜６が十分に
平坦性よく形成されている。そして上記第２アルミ配線
２と第３アルミ配線３は、上記第１スルーホール８とで
上下および左右に隣り合って重ならないように第２層間
絶縁膜６に形成された第２スルーホール９により接続さ
れており、第３アルミ配線３の上方には第３層間絶縁膜
７が十分に平坦性よく形成されている。さらに、第３ア
ルミ配線３と第４アルミ配線４とを接続するスルーホー
ル１０は上記第２スルーホール９とで上下および左右に
隣り合って重ならないように第３層間絶縁膜７に形成さ
れている。
ａ） の各スルーホール部Ａ−Ａ′，Ｂ−Ｂ′の断面を
示したものであり、図において、第１アルミ配線１と第
２アルミ配線２は、その間の第１層間絶縁膜５に形成さ
れた第１スルーホール８により電気的に接続され、上記
第２アルミ配線２の上方には第２層間絶縁膜６が十分に
平坦性よく形成されている。そして上記第２アルミ配線
２と第３アルミ配線３は、上記第１スルーホール８とで
上下および左右に隣り合って重ならないように第２層間
絶縁膜６に形成された第２スルーホール９により接続さ
れており、第３アルミ配線３の上方には第３層間絶縁膜
７が十分に平坦性よく形成されている。さらに、第３ア
ルミ配線３と第４アルミ配線４とを接続するスルーホー
ル１０は上記第２スルーホール９とで上下および左右に
隣り合って重ならないように第３層間絶縁膜７に形成さ
れている。
【００１７】上記のように、各金属配線層間を各層間絶
縁膜上に開孔させた複数個のスルーホールにより電気的
に接続しているため、上記第１ないし第４のいずれのア
ルミ配線層からも直接内部回路へ配線を引き出すことが
できる効果がある。
縁膜上に開孔させた複数個のスルーホールにより電気的
に接続しているため、上記第１ないし第４のいずれのア
ルミ配線層からも直接内部回路へ配線を引き出すことが
できる効果がある。
【００１８】また、上記のように各層間絶縁膜のスルー
ホールは、そのすぐ下側の層間絶縁膜のスルーホールと
重ならないよう配置されているため、最上層の第４アル
ミ配線４に形成された第３スルーホール１０による段差
以外、各アルミ配線層も各層間絶縁膜も十分に平坦性よ
く形成され、各層間絶縁膜に段差のついたエッジが形成
されないので、従来例である図５に示したようなボンデ
ィングの圧着時の衝撃による層間絶縁膜のクラックが生
じない効果がある。
ホールは、そのすぐ下側の層間絶縁膜のスルーホールと
重ならないよう配置されているため、最上層の第４アル
ミ配線４に形成された第３スルーホール１０による段差
以外、各アルミ配線層も各層間絶縁膜も十分に平坦性よ
く形成され、各層間絶縁膜に段差のついたエッジが形成
されないので、従来例である図５に示したようなボンデ
ィングの圧着時の衝撃による層間絶縁膜のクラックが生
じない効果がある。
【００１９】図２は本発明の第２の実施例による半導体
装置を示す平面図であり、図１と同様、第１ないし第４
アルミ配線１〜４と、第１ないし第３層間絶縁膜５〜７
と、第１ないし第３スルーホール８〜１０を備えた４層
配線構造のボンディングパッドである。ここでは図に示
すように層間絶縁膜上に開孔させるスルーホールの位置
をボンディングパッドの中央部としているが、それ以外
は、図１に示す上記一実施例と同様の構造であり、上記
実施例と同様に、上記第１ないし第４のいずれのアルミ
配線層からも内部回路へ直接配線を引き出すことができ
る効果があり、また、ボンディングの圧着時の衝撃によ
る層間絶縁膜のクラックが生じない効果がある。
装置を示す平面図であり、図１と同様、第１ないし第４
アルミ配線１〜４と、第１ないし第３層間絶縁膜５〜７
と、第１ないし第３スルーホール８〜１０を備えた４層
配線構造のボンディングパッドである。ここでは図に示
すように層間絶縁膜上に開孔させるスルーホールの位置
をボンディングパッドの中央部としているが、それ以外
は、図１に示す上記一実施例と同様の構造であり、上記
実施例と同様に、上記第１ないし第４のいずれのアルミ
配線層からも内部回路へ直接配線を引き出すことができ
る効果があり、また、ボンディングの圧着時の衝撃によ
る層間絶縁膜のクラックが生じない効果がある。
【００２０】なお、上記２つの実施例では４層配線構造
としたが、４層配線以外の多層配線構造においても同様
のボンディングパッド構造であれば、上記と同様の効果
が得られる。また金属配線層としてもアルミ膜に限定さ
れず同様の性質を有する他の配線材料を用いても同様の
効果を得ることができる。
としたが、４層配線以外の多層配線構造においても同様
のボンディングパッド構造であれば、上記と同様の効果
が得られる。また金属配線層としてもアルミ膜に限定さ
れず同様の性質を有する他の配線材料を用いても同様の
効果を得ることができる。
【００２１】
【発明の効果】以上説明したように、この発明によれば
、各金属配線層を同一形状のボンディングパッドを有す
るよう形成し、上層と下層の各金属配線層間を層間絶縁
膜上に開孔させた複数個のスルーホールにより電気的に
接続したため、任意の配線層から直接内部回路へ配線を
引き出すことができる効果がある。
、各金属配線層を同一形状のボンディングパッドを有す
るよう形成し、上層と下層の各金属配線層間を層間絶縁
膜上に開孔させた複数個のスルーホールにより電気的に
接続したため、任意の配線層から直接内部回路へ配線を
引き出すことができる効果がある。
【００２２】また、この発明においては、各層間絶縁膜
のスルーホールを、ボンディングパッドの平坦性を保つ
ようにその上下，左右の層間絶縁膜のスルーホールと隣
り合って重ならない位置に形成するようにしたので、ボ
ンディングの衝撃に対して強く、信頼性の高いボンディ
ングパッドを有する半導体装置を得ることができる効果
がある。
のスルーホールを、ボンディングパッドの平坦性を保つ
ようにその上下，左右の層間絶縁膜のスルーホールと隣
り合って重ならない位置に形成するようにしたので、ボ
ンディングの衝撃に対して強く、信頼性の高いボンディ
ングパッドを有する半導体装置を得ることができる効果
がある。
【図１】この発明の一実施例による多層配線構造を有す
る半導体装置のボンディングパッド部分の構造を示す図
である。
る半導体装置のボンディングパッド部分の構造を示す図
である。
【図２】上記実施例において、層間絶縁膜のスルーホー
ルの位置を変更した本発明の第２の実施例を示す図であ
る。
ルの位置を変更した本発明の第２の実施例を示す図であ
る。
【図３】従来の多層配線構造を有する半導体装置のボン
ディングパッド部分の構造を示す図である。
ディングパッド部分の構造を示す図である。
【図４】上記従来装置のボンディングパッド部分を改良
した構造を示す図である。
した構造を示す図である。
【図５】図４の構造における問題点を説明するための図
である。
である。
１ 第１アルミ配線
２ 第２アルミ配線
３ 第３アルミ配線
４ 第４アルミ配線
５ 第１層間絶縁膜
６ 第２層間絶縁膜
７ 第３層間絶縁膜
８ 第２スルーホール
１０ 第３スルーホール
１１ パッシベーション膜
１２ 絶縁膜
１３ 圧着ボール
Claims (4)
- 【請求項１】 金属配線層を層間絶縁膜を介して積層
してなる多層配線構造を有する半導体装置において、上
記各金属配線層を同一形状のボンディングパッドを有す
るよう形成し、上記各金属配線層を該各配線層のボンデ
ィングパッドが同一位置になるよう層間絶縁膜を介して
積層し、上層と下層の金属配線層を上記層間絶縁膜上に
開孔させた複数個のスルーホールにより電気的に接続し
たことを特徴とする半導体装置。 - 【請求項２】 各層間絶縁膜のスルーホールは、上下
及び左右に隣り合って重ならないよう配置されているこ
とを特徴とする請求項１記載の半導体装置。 - 【請求項３】 各層間絶縁膜の複数のスルーホールは
、上記ボンディングパッドの周囲に沿って配置されてい
ることを特徴とする請求項１記載の半導体装置。 - 【請求項４】 各層間絶縁膜の複数のスルーホールは
、上記ボンディングパッドの中央部に集中して配置され
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 |
|---|---|---|---|
| JP3029410A JPH04253337A (ja) | 1991-01-28 | 1991-01-28 | 半導体装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3029410A JPH04253337A (ja) | 1991-01-28 | 1991-01-28 | 半導体装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04253337A true JPH04253337A (ja) | 1992-09-09 |
Family
ID=12275361
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3029410A Pending JPH04253337A (ja) | 1991-01-28 | 1991-01-28 | 半導体装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH04253337A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6163075A (en) * | 1998-05-26 | 2000-12-19 | Nec Corporation | Multilayer wiring structure and semiconductor device having the same, and manufacturing method therefor |
| JP2005019696A (ja) * | 2003-06-26 | 2005-01-20 | Seiko Epson Corp | 半導体装置およびその製造方法 |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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1991
- 1991-01-28 JP JP3029410A patent/JPH04253337A/ja active Pending
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