JPH0648696B2 - 半導体装置 - Google Patents
半導体装置Info
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- JPH0648696B2 JPH0648696B2 JP61065941A JP6594186A JPH0648696B2 JP H0648696 B2 JPH0648696 B2 JP H0648696B2 JP 61065941 A JP61065941 A JP 61065941A JP 6594186 A JP6594186 A JP 6594186A JP H0648696 B2 JPH0648696 B2 JP H0648696B2
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- layer
- opening
- bonding
- film
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- H01L24/02—Bonding areas ; Manufacturing methods related thereto
- H01L24/04—Structure, shape, material or disposition of the bonding areas prior to the connecting process
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- H01L2224/02122—Auxiliary members for bonding areas, e.g. spacers being formed on the semiconductor or solid-state body
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- H01L2924/01—Chemical elements
- H01L2924/01014—Silicon [Si]
-
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- H01L2924/00—Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
- H01L2924/01—Chemical elements
- H01L2924/01015—Phosphorus [P]
Description
【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ この発明は、半導体集積回路のワイヤボンディング部分
の特にボンディングパッド部分を改善した半導体装置に
関する。
の特にボンディングパッド部分を改善した半導体装置に
関する。
［従来の技術］ 半導体集積回路において、半導体基板内に形成された回
路素子からの導出端子は、半導体基板表面に形成された
層間絶縁層を形成する絶縁膜上に形成された例えばアル
ミニウム等の金属配線層に接続するようにしている。そ
して、この金属配線層にはワイヤボンディングのパッド
部を形成し、このパッド部に金等でなるボンディングワ
イヤを接続して、このボンディングワイヤを介して上記
導出端子が外部回路に導出されるようにしている。
路素子からの導出端子は、半導体基板表面に形成された
層間絶縁層を形成する絶縁膜上に形成された例えばアル
ミニウム等の金属配線層に接続するようにしている。そ
して、この金属配線層にはワイヤボンディングのパッド
部を形成し、このパッド部に金等でなるボンディングワ
イヤを接続して、このボンディングワイヤを介して上記
導出端子が外部回路に導出されるようにしている。
この場合、上記半導体基板の表面部は、上記金属配線層
を含む状態でパッシベーション膜によって全面被覆さ
れ、保護されるようになっているもので、このパッシベ
ーション膜に上記ワイヤボンディングパッド部分に対応
して開口を形成し、この開口を介してボンディングワイ
ヤを上記パッドに接続するようにしている。
を含む状態でパッシベーション膜によって全面被覆さ
れ、保護されるようになっているもので、このパッシベ
ーション膜に上記ワイヤボンディングパッド部分に対応
して開口を形成し、この開口を介してボンディングワイ
ヤを上記パッドに接続するようにしている。
ここで、上記パッシベーション膜の構造は、リン（Ｐ）
を含むシリケートガラス（ＰＳＧ）膜の１層構造、窒化
シリコン（Ｐ−ＳｉＮ）膜の１層構造等が存在するもの
であるが、その他にも例えば特開昭５２−１０４０６２
号に示されるようなＰＳＧ膜と窒化シリコン膜の２重構
造とすることが考えられている。
を含むシリケートガラス（ＰＳＧ）膜の１層構造、窒化
シリコン（Ｐ−ＳｉＮ）膜の１層構造等が存在するもの
であるが、その他にも例えば特開昭５２−１０４０６２
号に示されるようなＰＳＧ膜と窒化シリコン膜の２重構
造とすることが考えられている。
第２図はこのような半導体装置の特に電極接続部分を取
り出して示しているもので、回路素子等が内部に形成さ
れた半導体基板１１の表面には、層間絶縁層を形成する
絶縁膜１２が形成されている。そして、この絶縁膜１２
の上にアルミニウムによる金属配線層１３が形成される
ものであり、この金属配線層を含む上記半導体基板表面
部分は、パッシベーション膜１４によって被覆保護され
るようになっている。
り出して示しているもので、回路素子等が内部に形成さ
れた半導体基板１１の表面には、層間絶縁層を形成する
絶縁膜１２が形成されている。そして、この絶縁膜１２
の上にアルミニウムによる金属配線層１３が形成される
ものであり、この金属配線層を含む上記半導体基板表面
部分は、パッシベーション膜１４によって被覆保護され
るようになっている。
この場合、上記パッシベーション膜１４は、絶縁膜１２
上に形成されるＰＳＧ膜による第１のパッシベーション
膜１４１と、この第１のパッシベーション膜１４１の上
に積層形成され、外部に露出するようになる第２のパッ
シベーション膜１４２とによって構成されるもので、上
記第１のパッシベーション膜１４１はＰＳＧ膜によって
構成し、また第２のパッシベーション膜１４２は窒化シ
リコン膜によって構成されるようになっている。
上に形成されるＰＳＧ膜による第１のパッシベーション
膜１４１と、この第１のパッシベーション膜１４１の上
に積層形成され、外部に露出するようになる第２のパッ
シベーション膜１４２とによって構成されるもので、上
記第１のパッシベーション膜１４１はＰＳＧ膜によって
構成し、また第２のパッシベーション膜１４２は窒化シ
リコン膜によって構成されるようになっている。
そして、この２層構造でなるパッシベーション膜１４
に、電極層１３のボンディングパッド部分に対応してボ
ンディング用開口１５形成し、配線金属層１３のパッド
部分にボンディングワイヤ１６が接続されるようにして
いるものであり、このボンディングワイヤ１６が接続さ
れた後は、全体を樹脂等によるケーシングによって被覆
し、水分等の侵入を阻止するようにしている。
に、電極層１３のボンディングパッド部分に対応してボ
ンディング用開口１５形成し、配線金属層１３のパッド
部分にボンディングワイヤ１６が接続されるようにして
いるものであり、このボンディングワイヤ１６が接続さ
れた後は、全体を樹脂等によるケーシングによって被覆
し、水分等の侵入を阻止するようにしている。
しかし、上記のようにケーシングによって保護するよう
にしても、外部の水分１７がケーシングの樹脂を浸透
し、またボンディングワイヤ１６を伝わって配線金属層
１３のパッド部に侵入するものであり、この水分がパッ
シベーション膜１４の特に不純物であるリンに作用して
リン酸１８等ができるようになる。そして、このリン酸
１８が配線金属層１４に作用して、特にそのパッド電極
部分のアルミニウム合金を腐触１９するようになる。
にしても、外部の水分１７がケーシングの樹脂を浸透
し、またボンディングワイヤ１６を伝わって配線金属層
１３のパッド部に侵入するものであり、この水分がパッ
シベーション膜１４の特に不純物であるリンに作用して
リン酸１８等ができるようになる。そして、このリン酸
１８が配線金属層１４に作用して、特にそのパッド電極
部分のアルミニウム合金を腐触１９するようになる。
［発明が解決しようとする問題点］ この発明は上記のような点に鑑みなされたもので、特に
ボンデイングパッド部に水分が侵入するようなことがあ
っても、パッシベーション膜の影響によって上記パッド
部に悪影響を及ぼすような物質が発生されないように
し、特にボンディングワイヤ接続部分における信頼性が
効果的に向上されるようにする半導体装置を提供しよう
とするものである。
ボンデイングパッド部に水分が侵入するようなことがあ
っても、パッシベーション膜の影響によって上記パッド
部に悪影響を及ぼすような物質が発生されないように
し、特にボンディングワイヤ接続部分における信頼性が
効果的に向上されるようにする半導体装置を提供しよう
とするものである。
［問題点を解決するための手段］ この発明に係る半導体装置は、半導体基板上に形成され
る配線金属層の上に形成されるパッシベーション膜を、
基板側のシリケートガラスによって構成した第１のパッ
シベーション膜と、この上に形成した窒化シリコンによ
る第２のパッシベーション膜の２層構造で構成すると共
に、前記配線金属層の下にストッパ層を形成し、前記第
１のパッシベーション膜は前記配線金属層の周囲に間隔
を設定して前記ストッパ層に重なるように形成し、第２
のパッシベーション膜は前記配線金属層上にボンディン
グパッド部に対応する開口を残して、その周囲を前記ス
トッパ層および第１のパッシベーション膜を含むように
その上に重ねて形成されるようにして、前記ストッパ層
および第１のパッシベーション膜部分が第２のパッシベ
ーション膜によって被覆されるようにして構成するよう
にしている。
る配線金属層の上に形成されるパッシベーション膜を、
基板側のシリケートガラスによって構成した第１のパッ
シベーション膜と、この上に形成した窒化シリコンによ
る第２のパッシベーション膜の２層構造で構成すると共
に、前記配線金属層の下にストッパ層を形成し、前記第
１のパッシベーション膜は前記配線金属層の周囲に間隔
を設定して前記ストッパ層に重なるように形成し、第２
のパッシベーション膜は前記配線金属層上にボンディン
グパッド部に対応する開口を残して、その周囲を前記ス
トッパ層および第１のパッシベーション膜を含むように
その上に重ねて形成されるようにして、前記ストッパ層
および第１のパッシベーション膜部分が第２のパッシベ
ーション膜によって被覆されるようにして構成するよう
にしている。
［作用］ 上記のように構成される半導体装置にあっては、ボンデ
ィングパッド部分にリンのような不純物を含む第１のパ
ッシベーション膜が露出されないようになっており、例
えばアルミニウムによって構成される配線金属層を、第
２のパッシベーション膜およびストッパ層によってリン
を含む第１のパッシベーション膜から隔離することがで
きる。したがって、ケーシングを浸透してあるいはボン
ディングワイヤを伝わって配線金属層のパッド部分に水
分が浸透したとしても、リン等の不純物の酸化物が生成
されることがなく、配線金属層が腐蝕から効果的に保護
され、ボンディングワイヤ接続部分における信頼性が充
分に向上されるものである。
ィングパッド部分にリンのような不純物を含む第１のパ
ッシベーション膜が露出されないようになっており、例
えばアルミニウムによって構成される配線金属層を、第
２のパッシベーション膜およびストッパ層によってリン
を含む第１のパッシベーション膜から隔離することがで
きる。したがって、ケーシングを浸透してあるいはボン
ディングワイヤを伝わって配線金属層のパッド部分に水
分が浸透したとしても、リン等の不純物の酸化物が生成
されることがなく、配線金属層が腐蝕から効果的に保護
され、ボンディングワイヤ接続部分における信頼性が充
分に向上されるものである。
［発明の実施例］ 以下、図面を参照してこの発明の一実施例を説明する。
第１図はその断面構造を示したもので、トランジスタ等
の回転素子を形成した半導体基板１１の表面には絶縁膜
１２が形成されているもので、この絶縁膜１２の上に、
ボンディングパッド電極に対応する部分にストッパ層２
０を形成し、このストッパ層２０の上に配線電極１３が
形成されている。この場合、ストッパ層２０は配線電極
１３の特にボンディングパット電極領域よりも充分に大
きく形成されており、例えばＰｏｌｙ−Ｓｉ、Ｓｉ３Ｎ
４等の材料によって構成される。そして、この電極配線
層１３を含む半導体基板１１の絶縁膜１２上全面を最終
保護膜となるパッシベーション膜１４で被覆するように
なる。
第１図はその断面構造を示したもので、トランジスタ等
の回転素子を形成した半導体基板１１の表面には絶縁膜
１２が形成されているもので、この絶縁膜１２の上に、
ボンディングパッド電極に対応する部分にストッパ層２
０を形成し、このストッパ層２０の上に配線電極１３が
形成されている。この場合、ストッパ層２０は配線電極
１３の特にボンディングパット電極領域よりも充分に大
きく形成されており、例えばＰｏｌｙ−Ｓｉ、Ｓｉ３Ｎ
４等の材料によって構成される。そして、この電極配線
層１３を含む半導体基板１１の絶縁膜１２上全面を最終
保護膜となるパッシベーション膜１４で被覆するように
なる。
このパッシベーション膜１４は、例えばリン（Ｐ）ある
いはボロン（Ｂ）等の不純物を含んだシリケートガラス
（ＰＳＧ、ＢＳＧ、ＢＰＳＧ等）膜によって構成される
第１のパッシベーション膜１４１と、窒化シリコン（Ｐ
−ＳｉＮ）膜で構成される第２のパッシベーション膜１
４２の２層構造で構成されるもので、絶縁膜１２の上に
ボンディングパット電極に対応する領域に対応してスト
ッパ層２０を形成し、さらにこのストッパ層２０の上に
アルミニウム合金等でなる配線金属層１３が形成された
後に、まずＰＳＧによる第１のパッシベーション膜１４
１を形成する。そして、この第１のパッシベーション膜
１４１に、選択エッチングによって配線金属層１３のボ
ンディングパッドに対応する領域を露出するように開口
を形成するもので、この開口は配線金属層１３の外周部
でストッパ層２０がその外周縁部分を残して露出される
大きさとされる。
いはボロン（Ｂ）等の不純物を含んだシリケートガラス
（ＰＳＧ、ＢＳＧ、ＢＰＳＧ等）膜によって構成される
第１のパッシベーション膜１４１と、窒化シリコン（Ｐ
−ＳｉＮ）膜で構成される第２のパッシベーション膜１
４２の２層構造で構成されるもので、絶縁膜１２の上に
ボンディングパット電極に対応する領域に対応してスト
ッパ層２０を形成し、さらにこのストッパ層２０の上に
アルミニウム合金等でなる配線金属層１３が形成された
後に、まずＰＳＧによる第１のパッシベーション膜１４
１を形成する。そして、この第１のパッシベーション膜
１４１に、選択エッチングによって配線金属層１３のボ
ンディングパッドに対応する領域を露出するように開口
を形成するもので、この開口は配線金属層１３の外周部
でストッパ層２０がその外周縁部分を残して露出される
大きさとされる。
このようにして第１のパッシベーション膜１４１が形成
された後に、この第１のパッシベーション膜１４１の全
面を被覆するようにした第２のパッシベーション膜１４
２を積層形成する。そして、この第２のパッシベーショ
ン膜１４２に、上記第１のパッシベーション膜１４１の
開口部分に対応して選択エッチングによってボンディン
グ用の開口１５を形成する。この場合、この開口１５は
上記第１のパッシベーション膜１４１に形成した開口よ
りも小さな径の開口とするものであり、第１のパッシベ
ーション膜１４１の開口部の周囲が第２のパッシベーシ
ョン膜１４２によって完全に被覆され、特にボンディン
グ用開口１５の部分で第１のパッシベーション膜１４１
が第２のパッシベーション膜１４２およびストッパ層２
０によって隔離されるようになっている。
された後に、この第１のパッシベーション膜１４１の全
面を被覆するようにした第２のパッシベーション膜１４
２を積層形成する。そして、この第２のパッシベーショ
ン膜１４２に、上記第１のパッシベーション膜１４１の
開口部分に対応して選択エッチングによってボンディン
グ用の開口１５を形成する。この場合、この開口１５は
上記第１のパッシベーション膜１４１に形成した開口よ
りも小さな径の開口とするものであり、第１のパッシベ
ーション膜１４１の開口部の周囲が第２のパッシベーシ
ョン膜１４２によって完全に被覆され、特にボンディン
グ用開口１５の部分で第１のパッシベーション膜１４１
が第２のパッシベーション膜１４２およびストッパ層２
０によって隔離されるようになっている。
そして、上記ボンディング用開口１５によって露出され
ている配線金属層１３のボンディングパッド部分に、第
２図で示したようにボンディングワイヤ１６をボンディ
ング接続するものであり、このワイヤ１６が接続された
後に、樹脂等によるケーシング（図示せず）によって封
止する。
ている配線金属層１３のボンディングパッド部分に、第
２図で示したようにボンディングワイヤ１６をボンディ
ング接続するものであり、このワイヤ１６が接続された
後に、樹脂等によるケーシング（図示せず）によって封
止する。
すなわち、このように構成される半導体装置にあって
は、例えばケーシングを浸透しあるいはボンディングワ
イヤ１６を伝わって、外部からボンディングパッド部に
水分が侵入するようなことがあっても、このボンディン
グパッド部では、リンあるいはボロン等の不純物を含む
第１のパッシベーション膜１４１が露出されていない。
特に、第１のパッシベーション膜１４１は、ストッパ層
２０および第２のパッシベーション膜１４２とによって
配線金属層１３と隔離されている。したがって、この不
純物を含む第１のパッシベーション膜１４１に侵入した
が水分が接触されることがないものであり、上記不純物
と侵入した水分とが反応することが確実に阻止されるよ
うになる。このため、配線金属層１３の特にボンディン
グパッド部が、腐蝕から確実に保護され、半導体装置の
寿命を充分に向上させるようになり、特に高湿度の状態
での使用に際してその信頼性が著しく向上させられるも
のである。
は、例えばケーシングを浸透しあるいはボンディングワ
イヤ１６を伝わって、外部からボンディングパッド部に
水分が侵入するようなことがあっても、このボンディン
グパッド部では、リンあるいはボロン等の不純物を含む
第１のパッシベーション膜１４１が露出されていない。
特に、第１のパッシベーション膜１４１は、ストッパ層
２０および第２のパッシベーション膜１４２とによって
配線金属層１３と隔離されている。したがって、この不
純物を含む第１のパッシベーション膜１４１に侵入した
が水分が接触されることがないものであり、上記不純物
と侵入した水分とが反応することが確実に阻止されるよ
うになる。このため、配線金属層１３の特にボンディン
グパッド部が、腐蝕から確実に保護され、半導体装置の
寿命を充分に向上させるようになり、特に高湿度の状態
での使用に際してその信頼性が著しく向上させられるも
のである。
このストッパ層２０は、第１のパッシベーション膜１４
１のエッチング時の保護膜として作用するばかりでな
く、ＷＡＴ時の針の傷、ワイヤボンディング時の衝撃に
対する保護機構としても効果的に作用するようになるも
のであり、高耐湿の半導体装置が得られるようになるも
のである。
１のエッチング時の保護膜として作用するばかりでな
く、ＷＡＴ時の針の傷、ワイヤボンディング時の衝撃に
対する保護機構としても効果的に作用するようになるも
のであり、高耐湿の半導体装置が得られるようになるも
のである。
［発明の効果］ 以上のようにこの発明に係る半導体装置にあっては、特
にボンデイングワイヤの接続される配線金属層のボンデ
ィングパッド電極部が腐蝕から効果的に保護されるよう
になり、特に高湿度の状態で使用する場合のこの半導体
装置に寿命が向上され、その信頼性が著しく向上される
ものである。
にボンデイングワイヤの接続される配線金属層のボンデ
ィングパッド電極部が腐蝕から効果的に保護されるよう
になり、特に高湿度の状態で使用する場合のこの半導体
装置に寿命が向上され、その信頼性が著しく向上される
ものである。
第１図はこの発明の一実施例に係る半導体装置の特にボ
ンディングブ部分を取り出して示す断面構成図、第２図
は従来の半導体装置のボンディング部分を取り出して示
す断面構成図である。 １１……半導体基板、１２……絶縁膜、１３……配線金
属層、１４……パッシベーション膜、１４１、１４２、
……第１および第２のパッシベーション膜、１５……ボ
ンディング用開口、２０……ストッパ層。
ンディングブ部分を取り出して示す断面構成図、第２図
は従来の半導体装置のボンディング部分を取り出して示
す断面構成図である。 １１……半導体基板、１２……絶縁膜、１３……配線金
属層、１４……パッシベーション膜、１４１、１４２、
……第１および第２のパッシベーション膜、１５……ボ
ンディング用開口、２０……ストッパ層。
Claims (1)
- 【請求項１】半導体基板の表面に形成される絶縁膜上に
形成された金属配線層と、 上記絶縁膜と上記金属配線層との間に介在されるように
して、電極接続領域部分に対応し上記金属配線層の周部
からはみ出すように形成されたストッパ層と、 上記金属配線層の周囲に上記ストッパ層が露出される開
口が形成されるように、上記半導体基板の絶縁膜上に形
成された第１のパッシベーション膜と、 この第１のパッシベーション膜の上記開口部の周囲部分
を閉じ込めるようにしてこの開口部内で電極接続部の金
属配線層を露出させ、上記電極接続部にワイヤボンディ
ング用開口を形成させるように上記第１のパッシベーシ
ョン膜に積層形成した第２のパッシベーション膜と、 上記ワイヤボンディング用開口を介して上記金属配線層
の露出される電極接続領域にボンディング接続されるボ
ンディングワイヤとを具備し、 上記第１のパッシベーション膜はシリケートガラス層に
よって構成し、第２のパッシベーション膜は窒化シリコ
ンによって構成されるようにするもので、上記第１のパ
ッシベーション膜は上記ストッパ層および第２のパッシ
ベーション膜によって上記金属配線層と隔離され、上記
第１のパッシベーション膜は、少なくとも上記ワイヤボ
ンディング用開口部分で露出されないように第２のパッ
シベーション膜で被覆されるようにしたことを特徴とす
る半導体装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61065941A JPH0648696B2 (ja) | 1986-03-26 | 1986-03-26 | 半導体装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61065941A JPH0648696B2 (ja) | 1986-03-26 | 1986-03-26 | 半導体装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS62224037A JPS62224037A (ja) | 1987-10-02 |
| JPH0648696B2 true JPH0648696B2 (ja) | 1994-06-22 |
Family
ID=13301493
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP61065941A Expired - Lifetime JPH0648696B2 (ja) | 1986-03-26 | 1986-03-26 | 半導体装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0648696B2 (ja) |
Families Citing this family (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH02294037A (ja) * | 1989-05-09 | 1990-12-05 | Matsushita Electron Corp | 半導体装置 |
| KR960002734A (ko) * | 1994-06-15 | 1996-01-26 | 문정환 | 반도체 박막소자 |
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| JP6102398B2 (ja) * | 2013-03-26 | 2017-03-29 | セイコーエプソン株式会社 | 半導体装置 |
Family Cites Families (3)
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-
1986
- 1986-03-26 JP JP61065941A patent/JPH0648696B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS62224037A (ja) | 1987-10-02 |
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