JPH04324946A - 半導体装置 - Google Patents

半導体装置

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JPH04324946A
JPH04324946A JP3095379A JP9537991A JPH04324946A JP H04324946 A JPH04324946 A JP H04324946A JP 3095379 A JP3095379 A JP 3095379A JP 9537991 A JP9537991 A JP 9537991A JP H04324946 A JPH04324946 A JP H04324946A
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JP
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bonding pad
gold ball
bonding
aluminum
gold
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Takashi Ono
貴司 小野
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Hitachi Ltd
Akita Electronics Systems Co Ltd
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Hitachi Ltd
Akita Electronics Co Ltd
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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。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明はワイヤボンディングのた
めのパッドに関する技術、特に、ボンディングパッドに
接続されたアルミニウム配線の腐食断線を防止するため
に用いて効果のある技術に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】例えば、ＬＳＩチップは、１つのシリコ
ン基板上に複数のＩＣチップを形成し、このＩＣチップ
間をアルミニウムまたはアルミニウム合金を用いた配線
で接続することにより回路を構成し、また、入／出力は
基板上に形成されたボンディングパッドとパッケージの
リード端子とを金線で接続している。
【０００３】ところで、本発明者は、雰囲気中の水分に
起因するＩＣチップのボンディングパッドの腐食による
断線について検討した。
【０００４】以下は、本発明者によって検討された技術
であり、その概要は次の通りである。すなわち、ＩＣチ
ップのボンディングパッドは、通常、四角形を成してお
り、このパッド部とパッケージから外部に延伸するリー
ドとをアルミニウム線または金線によって接続している
。
【０００５】また、ＩＣチップの表面は、防食のため或
いは疵などによるダメージを防ぐために保護膜で覆われ
ている。この保護膜は絶縁材であり接続の障害になるた
め、ボンディングパッドの接続部分には保護膜を設けて
いない。この保護膜を設けていない部分をパッシベーシ
ョン開口部と称しているが、これも同様に四角形にされ
ている。
【０００６】ＩＣチップ上の接合部の大きさとしては、
接合後の金ボールが位置ずれを生じても、周辺の回路部
分や隣接する金ボールに接触しないだけの余裕を持つ必
要がある。その際、金ボールの位置ずれ量は、ＩＣチッ
プ位置を検出するパターン認識機構の性能で決まり、そ
の値は概ね±１０〜２０μｍである。一方、金ボールの
直径は１００μｍ程度である。現在のところ、ボンディ
ングパッドは８０〜１００μｍ程度の四角形であり、対
角線上では１１２〜１４０μｍになるが、ボンディング
パッド全体を金ボールで覆うためには大きすぎる設計に
なっている。このため、ボンディング後はアルミニウム
パッドの四隅はアルミニウムが露出する状態になってい
る。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】ところが、前記のよう
にボンディングパッド及びパッシベーション開口部が四
角形にされていると、金ボールで接続した後はアルミニ
ウム配線の周囲が剥き出しの状態になっているため、雰
囲気中の水分がパッケージ内部に侵入し、パッド部に水
膜を形成し、アルミニウム溶解から断線に至るという問
題のあることが本発明者によって見出された。
【０００８】そこで、本発明の目的は、金ボールで接続
後のアルミニウムまたはアルミニウム合金によるパッド
の表面が剥き出しになる部分を少なくし、腐食を低減す
ることのできる技術を提供することにある。
【０００９】本発明の前記ならびに他の目的と新規な特
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。
【００１０】
【課題を解決するための手段】本願において開示される
発明のうち、代表的なものの概要を簡単に説明すれば、
以下の通りである。
【００１１】すなわち、アルミニウムまたはアルミニウ
ム合金を用いて半導体チップ上に形成されたボンディン
グパッドに金ボールを介して外部との接続を行う半導体
装置であって、前記ボンディングパッドを円形または円
形に近い形状にすると共にその直径をボンディング後の
金ボールより小さくするようにしている。
【００１２】
【作用】上記した手段によれば、アルミニウムまたはア
ルミニウム合金による円形または円形に近似の形状にさ
れたボンディングパッドは、これよりも大径の円形の金
ボールによって完全に覆われ、雰囲気中にボンディング
パッドの表面が露出することはない。したがって、ボン
ディングパッドに雰囲気中の水分が接触することがない
ので、ボンディングパッドの腐食や、それに基因する断
線などが生じるのを防止することができる。
【００１３】
【実施例】図１は本発明による半導体装置の一実施例を
示す平面図である。
【００１４】ＩＣチップ１の上面の周辺には、一定間隔
にアルミニウム材（またはアルミニウム合金材）による
ボンディングパッド２が設けられ、その形状は円形にさ
れている。また、パッシベーション開口部はボンディン
グパッド２よりやや小さい径の円形にされている。本実
施例の場合、ボンディングパッド２の直径は９０μｍに
され、パッシベーション開口部の直径は８５μｍにされ
ている。
【００１５】図２及び図３はボンディングパッド２に配
線を行った状態を示す平面図及び正面断面図である。
【００１６】ボンディングパッド２はＩＣチップ１の表
面から埋没する如くに形成されており、このボンディン
グパッド２上にこれよりやや大径の金ボール３が接続さ
れている。さらに、この金ボール３上に金線４の一端が
接続されている。ボンディング後の金ボール３の直径は
９５μｍ〜１０５μｍになる。したがって、ボンディン
グパッド２の表面は完全に金ボール３で覆われ、たとえ
雰囲気中の水分がパッケージ内に侵入し、ボンディング
パッド２に到達したとしても、ボンディングパッド２が
腐食することはない。
【００１７】このようにボンディングパッドを円形にし
たことにより、従来の四角形に比較して、その面積を２
１．５％小さくすることができ、ＩＣチップ上に形成さ
れるパターンの高密度化を約２０％増大させることが可
能になった。
【００１８】図４及び図５は本発明の他の実施例のボン
ディングパッド部を示す平面図及び正面断面図である。
【００１９】上記の説明から明らかなように、接続後の
ボンディングパッドに露出したままの部分が存在すると
ころに腐食を招く原因がある。したがって、接続後のボ
ンディングパッド２の表面を雰囲気中から遮断すること
ができれば、ボンディングパッドの形状を円形にする必
要はないことになる。そこで、本実施例は、パッド形状
を従来のままの四角形とし、ＩＣチップ１の配線上を覆
うパッシベーション５のパッシベーション開口部６（ボ
ンディングパッド２の接続部の中心に形成されている）
のみを円形にしている。このような構成により、前記実
施例と同様にボンディングパッド２に水分が侵入するの
を遮断でき、腐食を生じさせることがない。
【００２０】以上、本発明者によってなされた発明を実
施例に基づき具体的に説明したが、本発明は前記実施例
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言うまでもない。
【００２１】例えば、前記実施例においては、ボンディ
ングパッド２の形状を円形にするものとしたが、これに
近い形状、例えば、六角形、八角形などの多角形にして
も同様の効果を得ることができる。これは、パッシベー
ション開口部６においても同様である。
【００２２】また、以上の説明では、主として本発明者
によってなされた発明をその利用分野であるＬＳＩに適
用した場合について説明したが、これに限定されるもの
ではなく、パッドがアルミニウム材（またはアルミニウ
ム合金材）を用いて作られた半導体装置に広く適用可能
である。
【００２３】
【発明の効果】本願において開示される発明のうち、代
表的なものによって得られる効果を簡単に説明すれば、
下記の通りである。
【００２４】すなわち、アルミニウムまたはアルミニウ
ム合金を用いて半導体チップ上に形成されたボンディン
グパッドに金ボールを介して外部との接続を行う半導体
装置であって、前記ボンディングパッドあるいはその上
に形成されるパッシベーション開口部を円形または円形
に近い形状にすると共に、その直径をボンディング後の
金ボールより小さくしたので、ボンディングパッドに雰
囲気中の水分が接触することがなくなり、ボンディング
パッドの腐食およびそれに基因する断線などが生じるの
を防止し、信頼性を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明による半導体装置の一実施例を示す平面
図である。
【図２】ボンディングパッドに配線を行った状態を示す
平面図である。
【図３】ボンディングパッドに配線を行った状態を示す
正面断面図である。
【図４】本発明の他の実施例のボンディングパッド部を
示す平面図である。
【図５】本発明の他の実施例のボンディングパッド部を
示す正面断面図である。
【符号の説明】
１　　ＩＣチップ ２　　ボンディングパッド ３　　金ボール ４　　金線 ５　　パッシベーション ６　　パッシベーション開口部

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】　　アルミニウムまたはアルミニウム合金
    を用いて半導体チップ上に形成されたボンディングパッ
    ドに金ボールを介して外部との接続を行う半導体装置で
    あって、前記ボンディングパッドを円形または円形に近
    い形状にすると共に、その直径をボンディング後の金ボ
    ールより小さくすることを特徴とする半導体装置。
  2. 【請求項２】　　アルミニウムまたはアルミニウム合金
    を用いて半導体チップ上に形成したボンディングパッド
    に金ボールを介して外部との接続を行う半導体装置であ
    って、前記ボンディングパッド上に形成されるパッシベ
    ーション開口部を円形または円形に近似の形状にすると
    共に、その直径をボンディング後の金ボールより小さく
    することを特徴とする半導体装置。
JP3095379A 1991-04-25 1991-04-25 半導体装置 Pending JPH04324946A (ja)

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JP3095379A JPH04324946A (ja) 1991-04-25 1991-04-25 半導体装置

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* Cited by examiner, † Cited by third party
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EP1367644A1 (en) * 2002-05-29 2003-12-03 STMicroelectronics S.r.l. Semiconductor electronic device and method of manufacturing thereof
JP2008187109A (ja) * 2007-01-31 2008-08-14 Toshiba Corp 積層型半導体装置とその製造方法

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