JPH0555222A - 半導体装置 - Google Patents
半導体装置Info
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- JPH0555222A JPH0555222A JP21569791A JP21569791A JPH0555222A JP H0555222 A JPH0555222 A JP H0555222A JP 21569791 A JP21569791 A JP 21569791A JP 21569791 A JP21569791 A JP 21569791A JP H0555222 A JPH0555222 A JP H0555222A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】有機系絶縁物を絶縁層とした多層配線基板に安
定したボンディング接続を実施する。 【構成】Ｓｉサブストレート〜９にＳｉＯ2 膜〜８を形
成し有機絶縁物（例えばポリイミド層）〜５〜〜７とＮ
ｉメッキ層〜４−３を含んだ導体層〜１〜〜４により多
層配線が順次形成される。そのときに各導体層の硬い導
体層を形成する。例えばＮｉメッキ層〜４−３の膜厚よ
ってＳｉサブストレート〜９から第一層導体〜１〜第四
層導体〜４までの各々のビッカース硬度を１００以上に
調整する。また上層導体ボンディングパッド（第四層導
体ボンディングパッド〜１１）よりも下層導体パターン
（第三層導体パターン〜１５）のサイズを大きくしてい
る。 【効果】各導体層のビッカース硬度を調整できるため安
定した接続ができる。各導体層に形成されているボンデ
ィングパッドの平坦性が確保できるため安定した接続が
できる。
定したボンディング接続を実施する。 【構成】Ｓｉサブストレート〜９にＳｉＯ2 膜〜８を形
成し有機絶縁物（例えばポリイミド層）〜５〜〜７とＮ
ｉメッキ層〜４−３を含んだ導体層〜１〜〜４により多
層配線が順次形成される。そのときに各導体層の硬い導
体層を形成する。例えばＮｉメッキ層〜４−３の膜厚よ
ってＳｉサブストレート〜９から第一層導体〜１〜第四
層導体〜４までの各々のビッカース硬度を１００以上に
調整する。また上層導体ボンディングパッド（第四層導
体ボンディングパッド〜１１）よりも下層導体パターン
（第三層導体パターン〜１５）のサイズを大きくしてい
る。 【効果】各導体層のビッカース硬度を調整できるため安
定した接続ができる。各導体層に形成されているボンデ
ィングパッドの平坦性が確保できるため安定した接続が
できる。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は半導体装置に関し、特に
多層配線構造に関する。
多層配線構造に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来の半導体装置の多層配線部は図３
（ａ）に示すようにＳｉ基板９′上にＳｉＯ2 膜８′を
形成し、その上に第一層導体１′，第一ポリイミド層
５′，第二層導体２′，第二ポリイミド層６′，第三層
導体３′，第三ポリイミド層７′，第四層導体４′と順
次積層形成し、各層間の接続にはスルーホール１０′を
用いて行っている構造となっている。製造にはスピンナ
ー・スパッタ法，ＰＲ技術等を用いて行っている。ここ
でポリイミドは絶縁層として広く一般に使用されてい
る。
（ａ）に示すようにＳｉ基板９′上にＳｉＯ2 膜８′を
形成し、その上に第一層導体１′，第一ポリイミド層
５′，第二層導体２′，第二ポリイミド層６′，第三層
導体３′，第三ポリイミド層７′，第四層導体４′と順
次積層形成し、各層間の接続にはスルーホール１０′を
用いて行っている構造となっている。製造にはスピンナ
ー・スパッタ法，ＰＲ技術等を用いて行っている。ここ
でポリイミドは絶縁層として広く一般に使用されてい
る。
【０００３】従来の多層配線基板のパターン図例を図３
（ｂ）に示す。第三ポリイミド層７′上に設けられた第
四層導体ボンディングパッド１１′下にある第二ポリイ
ミド層６′上にある第三層導体パターン１５′は第四層
導体ボンディングパッド１１′の形状にかかわらず通常
と同レベルであり、第四層導体ボンディングパッド１
１′よりも第三層導体パターン１５′の方が小さくなっ
ている。以下同様に第三層導体ボンディングパッド１
２′よりも第二層導体パターン１６′の方が小さく、第
二層導体ボンディングパッド１３′よりも第一層導体パ
ターン１７′の方が小さくなっている。１４′は第一層
導体ボンディングパッドであり、８′はＳｉＯ2 膜であ
る。また従来の多層配線基板のメタル構成は一般的に図
３（ｃ）に示すように有機絶縁物である第三ポリイミド
層（例えば厚さ２〜１０μｍ）〜７′上に接着メタル層
（例えば厚さ０．０５〜１．０μのＴｉスパッタ層）〜
４−１′，バリヤメタル層（例えば厚さ０．５〜２μの
Ｃｕスパッタ層）〜４−２′，Ａｕメッキ層（例えば厚
さ０．２〜３μｍ）〜４−４′等を順次実施している。
その他メタル構成金属はＮｉ−Ｃｒ，Ｃｒ，Ｐｔ，Ｐｄ
等が良く使用されている。
（ｂ）に示す。第三ポリイミド層７′上に設けられた第
四層導体ボンディングパッド１１′下にある第二ポリイ
ミド層６′上にある第三層導体パターン１５′は第四層
導体ボンディングパッド１１′の形状にかかわらず通常
と同レベルであり、第四層導体ボンディングパッド１
１′よりも第三層導体パターン１５′の方が小さくなっ
ている。以下同様に第三層導体ボンディングパッド１
２′よりも第二層導体パターン１６′の方が小さく、第
二層導体ボンディングパッド１３′よりも第一層導体パ
ターン１７′の方が小さくなっている。１４′は第一層
導体ボンディングパッドであり、８′はＳｉＯ2 膜であ
る。また従来の多層配線基板のメタル構成は一般的に図
３（ｃ）に示すように有機絶縁物である第三ポリイミド
層（例えば厚さ２〜１０μｍ）〜７′上に接着メタル層
（例えば厚さ０．０５〜１．０μのＴｉスパッタ層）〜
４−１′，バリヤメタル層（例えば厚さ０．５〜２μの
Ｃｕスパッタ層）〜４−２′，Ａｕメッキ層（例えば厚
さ０．２〜３μｍ）〜４−４′等を順次実施している。
その他メタル構成金属はＮｉ−Ｃｒ，Ｃｒ，Ｐｔ，Ｐｄ
等が良く使用されている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】この従来の多層配線基
板は導体配線のメタル構成に電解Ｎｉあるいは無電解Ｎ
ｉ層を含まず、且つ、Ｓｉサブストレート〜９から各導
体層（Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄ等）間のトータル硬度（例えばビ
ッカース硬度１００以上）を調整していないために各導
体層（Ａ′，Ｂ′，Ｃ′，Ｄ′等）のトータルビッカー
ス硬度が５０〜８０を示し、何れも１００以下である。
このトータルビッカース硬度値５０〜８０は有機系絶縁
物であるポリイミドそのものの特性が出ているものであ
り、本ビッカース硬度では多層配線基板へのワイヤーボ
ンディング、ＴＡＢ、その他等の接続方法をとった時に
基板にヘコミが生じるため、接続エネルギーが吸収され
安定した接続が確保できないという問題点があった。ま
たボンディングパッド下の次下層配線パターンがボンデ
ィングパッド面積よりも小さいためボンディングパット
面に凹凸、歪み等が生じて安定したボンディング接続が
出来なくなるという問題点があった。更に電解Ｎｉある
いは無電解Ｎｉ層を選択的に設けていなかったために部
分的にＮｉ層が与える悪影響（例えば硬すぎて応力吸収
が不可能となる。）が生じる恐れがあった。
板は導体配線のメタル構成に電解Ｎｉあるいは無電解Ｎ
ｉ層を含まず、且つ、Ｓｉサブストレート〜９から各導
体層（Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄ等）間のトータル硬度（例えばビ
ッカース硬度１００以上）を調整していないために各導
体層（Ａ′，Ｂ′，Ｃ′，Ｄ′等）のトータルビッカー
ス硬度が５０〜８０を示し、何れも１００以下である。
このトータルビッカース硬度値５０〜８０は有機系絶縁
物であるポリイミドそのものの特性が出ているものであ
り、本ビッカース硬度では多層配線基板へのワイヤーボ
ンディング、ＴＡＢ、その他等の接続方法をとった時に
基板にヘコミが生じるため、接続エネルギーが吸収され
安定した接続が確保できないという問題点があった。ま
たボンディングパッド下の次下層配線パターンがボンデ
ィングパッド面積よりも小さいためボンディングパット
面に凹凸、歪み等が生じて安定したボンディング接続が
出来なくなるという問題点があった。更に電解Ｎｉある
いは無電解Ｎｉ層を選択的に設けていなかったために部
分的にＮｉ層が与える悪影響（例えば硬すぎて応力吸収
が不可能となる。）が生じる恐れがあった。
【０００５】
【課題を解決するための手段】本発明の多層配線基板は
メタル構成中に電解Ｎｉあるいは無電解Ｎｉを設けてお
り各配線層の必要硬度により層厚を調整出来るようにな
っている。例えば接着メタル層〜４−１（０．０８
μ），バリヤメタル層〜４−２（１．０μ），電解Ｎｉ
メッキ層（２．０μ），Ａｕメッキ層（２．０μ）の構
成ではポリイミド層とＳｉサブストレートを含めたトー
タルビッカース硬度は約１００〜１２０である。またボ
ンディングパッド下の次下層配線パターンがボンディン
グパッドサイズと同等かあるいは大きいサイズとなって
いるため、次下層配線パターン形状によるボンディング
パッド表面の凹凸，たわみ等の発生が生じないようにな
っている。更に各配線に硬度調整のための無電解Ｎｉあ
るいは電解Ｎｉ層を選択的に配置（ＰＲ技術とメッキ技
術により実施）しているため、部分的にＮｉ層が悪影響
を与える箇所は削除できるようになっている。
メタル構成中に電解Ｎｉあるいは無電解Ｎｉを設けてお
り各配線層の必要硬度により層厚を調整出来るようにな
っている。例えば接着メタル層〜４−１（０．０８
μ），バリヤメタル層〜４−２（１．０μ），電解Ｎｉ
メッキ層（２．０μ），Ａｕメッキ層（２．０μ）の構
成ではポリイミド層とＳｉサブストレートを含めたトー
タルビッカース硬度は約１００〜１２０である。またボ
ンディングパッド下の次下層配線パターンがボンディン
グパッドサイズと同等かあるいは大きいサイズとなって
いるため、次下層配線パターン形状によるボンディング
パッド表面の凹凸，たわみ等の発生が生じないようにな
っている。更に各配線に硬度調整のための無電解Ｎｉあ
るいは電解Ｎｉ層を選択的に配置（ＰＲ技術とメッキ技
術により実施）しているため、部分的にＮｉ層が悪影響
を与える箇所は削除できるようになっている。
【０００６】
【実施例】次に本発明について図面を参照して説明す
る。
る。
【０００７】図１は本発明の一実施例を示す断面図及び
イ部拡大図である。絶縁物，半導体，導体のベース材と
して本例はＳｉサブストレー１〜９を用いている。Ｓｉ
サブストレート〜９′上に絶縁膜としてＳｉＯ2 （例え
ば厚さ２００〜１０００オングストローム）〜８を形成
し、その上に第一層導体（例えば接着メタル−バリヤメ
タル−Ｎｉ−Ａｕ等）、絶縁膜として第１ポリイミド層
（例えば厚さ２〜１０μ）５，以下同様に第二導体層，
第二ポリイミド層６，三導体層，第三ポリイミド層７，
第４導体層と順次、蒸着法，スパッタ法，メッキ法，Ｐ
Ｒ技術方法等を用いて多層配線を形成する。上，下導体
層の接続はビアホール〜１０によって行っている。本多
層配線基板の導体のメタル構成としては図１イ部拡大図
に示すように接着メタル層（例えば厚さ：０．０５〜
１．０μのＴｉ等スパッタ層），バリヤメタル層（例え
ば厚さ、０．５〜２μのＣｕ等スパッタ層），選択箇所
あるいは全体に電解Ｎｉあるいは無電解Ｎｉ層〜４−３
をメッキ法により実施する。このときメッキ厚さは必要
なトータルビッカース硬度により厚さを例えば２〜１５
μｍ調整する。Ａｕメッキ層（例えば厚さ０．２〜５
μ）４−４を施している。この中で無電解Ｎｉあるいは
電解Ｎｉ層の厚さの調整によりＳｉサブストレート９か
ら第四導体層までのトータルビッカース硬度を調整して
いる。一例を示すと電解Ｎｉメッキ厚さとトータルビッ
カース硬度は２μ→１００〜１２０，５μ→１５０〜２
５０，１０μ→２５０〜３５０，１５μ→３００〜４０
０となる。従ってトータルビッカース硬度がワイヤーボ
ンディングＴＡＢ．その他等の接続方法に対し、適宜選
択出来るので安定した接続が確保される。一般にトータ
ルビッカース硬度、９９以下では安定した接続は不可能
であり、特にワイヤーボンディング法にはその影響が顕
著に表われる。
イ部拡大図である。絶縁物，半導体，導体のベース材と
して本例はＳｉサブストレー１〜９を用いている。Ｓｉ
サブストレート〜９′上に絶縁膜としてＳｉＯ2 （例え
ば厚さ２００〜１０００オングストローム）〜８を形成
し、その上に第一層導体（例えば接着メタル−バリヤメ
タル−Ｎｉ−Ａｕ等）、絶縁膜として第１ポリイミド層
（例えば厚さ２〜１０μ）５，以下同様に第二導体層，
第二ポリイミド層６，三導体層，第三ポリイミド層７，
第４導体層と順次、蒸着法，スパッタ法，メッキ法，Ｐ
Ｒ技術方法等を用いて多層配線を形成する。上，下導体
層の接続はビアホール〜１０によって行っている。本多
層配線基板の導体のメタル構成としては図１イ部拡大図
に示すように接着メタル層（例えば厚さ：０．０５〜
１．０μのＴｉ等スパッタ層），バリヤメタル層（例え
ば厚さ、０．５〜２μのＣｕ等スパッタ層），選択箇所
あるいは全体に電解Ｎｉあるいは無電解Ｎｉ層〜４−３
をメッキ法により実施する。このときメッキ厚さは必要
なトータルビッカース硬度により厚さを例えば２〜１５
μｍ調整する。Ａｕメッキ層（例えば厚さ０．２〜５
μ）４−４を施している。この中で無電解Ｎｉあるいは
電解Ｎｉ層の厚さの調整によりＳｉサブストレート９か
ら第四導体層までのトータルビッカース硬度を調整して
いる。一例を示すと電解Ｎｉメッキ厚さとトータルビッ
カース硬度は２μ→１００〜１２０，５μ→１５０〜２
５０，１０μ→２５０〜３５０，１５μ→３００〜４０
０となる。従ってトータルビッカース硬度がワイヤーボ
ンディングＴＡＢ．その他等の接続方法に対し、適宜選
択出来るので安定した接続が確保される。一般にトータ
ルビッカース硬度、９９以下では安定した接続は不可能
であり、特にワイヤーボンディング法にはその影響が顕
著に表われる。
【０００８】図２は本発明の他の実施例を示す平面図お
よび断面図である。第四層ボンディングパッド〜１１下
にある第三層導体パターン１５が第四層ボンディングパ
ッド１１のパターンサイズより同等かあるいは大きくな
っている。ｘ＞ｘ′，ｙ＞ｙ′となり、以下、第三層導
体ボンディングパッド〜１２よりも第二層導体パターン
１６が、第二層導体ボンディングパッド〜１３よりも第
一層導体パターン１７が何れもパターンサイズが大きく
なっている。但って次下層導体パターンの影響が上層導
体ボンディングパッド面に表われないため安定したボン
ディングが可能である。
よび断面図である。第四層ボンディングパッド〜１１下
にある第三層導体パターン１５が第四層ボンディングパ
ッド１１のパターンサイズより同等かあるいは大きくな
っている。ｘ＞ｘ′，ｙ＞ｙ′となり、以下、第三層導
体ボンディングパッド〜１２よりも第二層導体パターン
１６が、第二層導体ボンディングパッド〜１３よりも第
一層導体パターン１７が何れもパターンサイズが大きく
なっている。但って次下層導体パターンの影響が上層導
体ボンディングパッド面に表われないため安定したボン
ディングが可能である。
【０００９】
【発明の効果】以上説明したように本発明は絶縁物，半
導体，導体等の基板に有機系絶縁物とトータルビッカー
ス硬度を調整するための導体配線用メタル構成を取った
ことにより接続方法に適合したトータルビッカース硬度
が確保出来るため、安定した接続とその後の接続信頼性
が保持出来るという効果を有する。また導体配線部のト
ータルビッカース硬度が選択的に取れる構造となってい
るため配線硬度が悪影響（例えば硬すぎて応力吸収が出
来ない等）を及す箇所は除外出来るという効果を有す
る。更に導体ボンディングパッドパターンサイズよりも
次下層導体パターンサイズを同等かあるいは大きく取っ
ていることにより導体ボンディングパッド部の平行度が
安定して確保出来るため、安定した接続とその後の接続
信頼性が保持出来るという効果を有する。
導体，導体等の基板に有機系絶縁物とトータルビッカー
ス硬度を調整するための導体配線用メタル構成を取った
ことにより接続方法に適合したトータルビッカース硬度
が確保出来るため、安定した接続とその後の接続信頼性
が保持出来るという効果を有する。また導体配線部のト
ータルビッカース硬度が選択的に取れる構造となってい
るため配線硬度が悪影響（例えば硬すぎて応力吸収が出
来ない等）を及す箇所は除外出来るという効果を有す
る。更に導体ボンディングパッドパターンサイズよりも
次下層導体パターンサイズを同等かあるいは大きく取っ
ていることにより導体ボンディングパッド部の平行度が
安定して確保出来るため、安定した接続とその後の接続
信頼性が保持出来るという効果を有する。
【図１】本発明の一実施例を示す図である。
【図２】本発明の他の実施例を示す図である。
【図３】従来技術の図である。
１，１′ 第一層導体 ２，２′ 第二層導体 ３，３′ 第三層導体 ４，４′ 第四層導体 ５，５′ 第一ポリイミド層 ６，６′ 第二ポリイミド層 ７，７′ 第三ポリイミド層 ８，８′ ＳｉＯ2 膜 ９，９′ Ｓｉサブストレート １０，１０′ ビアホール １１，１１′ 第四層導体ボンディングパッド １２，１２′ 第三層導体ボンディングパッド １３，１３′ 第二層導体ボンディングパッド １４，１４′ 第一層導体ボンディングパッド １５，１５′ 第三層導体パターン １６，１６′ 第二層導体パターン １７，１７′ 第一層導体パターン ４−１，４−１′ 接着メタル層 ４−２，４−２′ バリヤメタル層 ４−３ Ｎｉメッキ層 ４−４，４−４′ Ａｕメッキ層
Claims (4)
- 【請求項１】 基板と多層配線の各層とのビッカース硬
度が１００以上であることを特徴とする多層配線基板。 - 【請求項２】 ボンディングパッド下の次下層配線パタ
ーンがボンディングパット寸法と同等か大きくなること
を特徴とする多層配線基板。 - 【請求項３】 導体配線のメタル構成が電解Ｎｉ、また
は無電解Ｎｉを含んでいることを特徴とする多層配線基
板。 - 【請求項４】 電解Ｎｉまたは無電解Ｎｉを含んだ導体
配線が層あるいは層内にかかわらず選択的に形成されて
いることを特徴とする多層配線基板。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3215697A JP3057832B2 (ja) | 1991-08-28 | 1991-08-28 | 半導体装置 |
| US07/936,300 US5310965A (en) | 1991-08-28 | 1992-08-28 | Multi-level wiring structure having an organic interlayer insulating film |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3215697A JP3057832B2 (ja) | 1991-08-28 | 1991-08-28 | 半導体装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0555222A true JPH0555222A (ja) | 1993-03-05 |
| JP3057832B2 JP3057832B2 (ja) | 2000-07-04 |
Family
ID=16676661
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3215697A Expired - Fee Related JP3057832B2 (ja) | 1991-08-28 | 1991-08-28 | 半導体装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3057832B2 (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6280828B1 (en) | 1999-04-27 | 2001-08-28 | Nitto Denko Corporation | Flexible wiring board |
| KR100531223B1 (ko) * | 2001-07-26 | 2005-11-28 | 미츠이 긴조쿠 고교 가부시키가이샤 | 전자부품 실장용 기판 및 전자부품 실장용 기판의 제조방법 |
| JP2012129570A (ja) * | 2012-04-03 | 2012-07-05 | Megica Corp | チップの製造方法 |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS54126466A (en) * | 1978-03-24 | 1979-10-01 | Toshiba Corp | Semiconductor device |
| JPS57106140A (en) * | 1980-12-24 | 1982-07-01 | Hitachi Ltd | Semiconductor device and manufacture thereof |
| JPS63100740A (ja) * | 1986-10-17 | 1988-05-02 | Citizen Watch Co Ltd | 半導体装置の電極 |
| JPH02113533A (ja) * | 1988-10-22 | 1990-04-25 | Nec Corp | 半導体装置 |
-
1991
- 1991-08-28 JP JP3215697A patent/JP3057832B2/ja not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS54126466A (en) * | 1978-03-24 | 1979-10-01 | Toshiba Corp | Semiconductor device |
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| JPS63100740A (ja) * | 1986-10-17 | 1988-05-02 | Citizen Watch Co Ltd | 半導体装置の電極 |
| JPH02113533A (ja) * | 1988-10-22 | 1990-04-25 | Nec Corp | 半導体装置 |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6280828B1 (en) | 1999-04-27 | 2001-08-28 | Nitto Denko Corporation | Flexible wiring board |
| KR100531223B1 (ko) * | 2001-07-26 | 2005-11-28 | 미츠이 긴조쿠 고교 가부시키가이샤 | 전자부품 실장용 기판 및 전자부품 실장용 기판의 제조방법 |
| JP2012129570A (ja) * | 2012-04-03 | 2012-07-05 | Megica Corp | チップの製造方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3057832B2 (ja) | 2000-07-04 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |