JPH0936166A - ボンディングパッド及び半導体装置 - Google Patents

ボンディングパッド及び半導体装置

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Abstract

(57)【要約】 【課題】 スリットを具備するボンディングパッドを提
供する。 【解決手段】 ボンディングパッド及び金属配線を覆っ
ているパッシベーション層を含む半導体装置において、
前記金属配線を半導体装置の外部リードに電気的に連結
するためのボンディングパッド上にスリットを形成す
る。ワイヤボンディングによりパッドに加えられるスト
レスは、スリットに埋込まれたモールディング化合物に
より低減され、ストレスによるパッドの腐蝕を抑制し、
PCTの信頼性を改善することができる。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明はボンディングパッド
及び半導体装置に係り、特に半導体装置におけるボンデ
ィングパッド及び該ボンディングパッドを含む半導体装
置に関する。
【従来の技術】一般に、半導体装置の製造工程で最終金
属層をパタニングした後、ウェハの最上面の全体にパッ
シベーション層を蒸着する。これは後続のアセンブリ及
びパッケージ工程の途中で、チップの機械的・化学的損
傷を防止するための絶縁及び保護層である。パッシベー
ション層としては、ナトリウムイオン及びその他の拡散
速度が速い金属汚染物質に対してゲッタリング特性が優
れたPSG層及びPECVDによる窒化シリコン層が広く使用さ
れている。このようなパッシベーション層にエッチング
により開口部を形成し、パッシベーション層の下に形成
された一連の金属パターンを露出させる。この露出され
た金属パターンは、通常は、シリコンチップの周辺に位
置し、ボンディングパッドと呼ばれる。続いて、ワイヤ
の一端をボンディングパッドの金属表面にボンディング
し、他端をチップパッケージに接続する。このような方
式で、シリコンチップからパッケージリードへの接続が
なされる。従来の半導体装置において、上記の金属パタ
ーンの形状は長方形であり、また、ボンディングパッド
の形状は図１に示すように正方形である。しかし、正方
形構造のボンディングパッドにおいては、例えば信頼性
テストの際に、シリコンチップとモールディング化合物
との間の熱膨張係数の差によりボンディングパッド上に
加えられるストレスがボンディングパッドの角部に集中
する。これはパッシベーション損傷等の原因となる。
【０００２】また、組立過程において、ボンディングパ
ッドはワイヤボンディングのために熱的圧力が加えられ
る。この際、ボンディングパッドの周囲の固いパッシベ
ーションにより金属の凝縮力が制限されるため、ボンデ
ィングパッドとワイヤの間にストレスが集中する。この
ストレスは腐蝕の原因となり、例えば、PCT（Pressure
Cooker Test）不良やボンディングワイヤクラックを誘
発し、パッケージ信頼性の低下の原因となる。
【０００３】従って、最近のメモリ製品においては、図
２に示すように、ボンディングパッドは、正方形の４つ
の角を切取った正八角形の形状を有するように設計され
る。一方、金属ラインの構造を有する半導体基板は、通
常の樹脂モールディング方法でモールディングされた場
合に、モールディングされた樹脂材料に起因し、四角形
の半導体基板の角部において、せん断ストレスが作用す
ることがわかっている（Lau John、H、“Thermal Stres
s and Strain in Microelectronic Package”Nostrand
Reinhol １９９３、pp４３０−４３４）。このストレス
は、チップと樹脂の間における熱的変位の不一致により
発生し、このストレスによりチップ角部の金属層上に形
成されたパッシベーション層にクラックが発生し、半導
体素子の特性が低下する。このような現象を防止するた
めに、チップ角部の金属ラインに沿ってL字形のスリッ
トを作る方法（米国特許第５，０２３，６９９号、titl
e：“Resin Molded Type Semiconductor Device Having
a Conductor Film”、１９９１年、Hitachi）が提示さ
れ活用されている。しかし、前記の方法は、チップ内部
のボンディングパッドに加えられるストレスに対しては
考慮されていない。ボンディングパッドに加えられるス
トレスは、パッドの腐蝕を誘発し、これによりPCT不良
やボンディングワイヤクラックを発生させ、信頼性を低
下させる原因となる。
【発明が解決しょうとする課題】本発明の目的は、半導
体装置の組立過程においてボンディングパッドに加えら
れるストレスを低減することにより、素子の信頼度を向
上させることにある。
【課題を解決するための手段】前記目的を達成するた
め、本発明は、ボンディングパッド及び金属配線を覆っ
ているパッシベーション層を含む半導体装置において、
前記金属配線を半導体装置の外部リードに電気的に連結
するためのボンディングパッド上にスリットを形成する
ことを特徴とする。本発明において、前記スリットはパ
ッドの縁部に沿って形成されることが望ましい。前記ス
リットは、連続的にまたは不連続的に形成され得る。前
記スリットの数は、特に限定されず、１または複数であ
る。本発明に拠れば、ボンディングパッドの周辺部にス
リットを形成することにより、ワイヤボンディングに起
因してボンディングパッドに加えられるストレスは、ス
リットに埋込まれたモールディング化合物により低減さ
れる。従って、例えば、ボンディングパッドの腐蝕を抑
制し、PCTの信頼性を改善することができる。
【発明の実施の形態】図３乃至図５は、本発明の好適な
実施の形態に係る半導体装置におけるスリットを具備し
たボンディングパッドの平面図である。図３は本発明の
第１の実施の形態を示す。この実施の形態は、ボンディ
ングパッド３０の縁部に沿ってスリットを形成し、ワイ
ヤボンディング等の組立過程でボンディングパッドに加
えられるストレスを該スリットに埋込まれたモールディ
ング化合物により低減するものである。具体的には、ボ
ンディングパッド３０に幅３μｍ以上のスリット３２を
設けている。効果的なストレスの低減のためには、図示
のように、チップの中心部（同図において、下方向）に
向かった部分３４を除いた残り部分にスリット３２を連
続的に形成することが好ましい。
【０００４】この構造において、ワイヤボンディングの
後に、延性のモールディング化合物をスリット３２に埋
込むことにより、ワイヤボンディングに起因してボンデ
ィングパッド３０に加えられるストレスを低減すること
ができる。図４は本発明の第２の実施の形態を示す。こ
の実施の形態においては、ボンディングパッド４０は、
離間的、すなわち不連続的に形成されたスリット４１、
４２、４３、４４を有する。 具体的には、幅３μｍ以
上のスリット４１、４２、４３、４４をボンディングパ
ッド４０の各角部に、互いに離間するように形成してい
る。
【０００５】この構造において、ワイヤボンディングの
後に、延性のモールディング化合物を各スリットに埋込
むことにより、ワイヤボンディングに起因してボンディ
ングパッドに加えられるストレスを低減することができ
る。図５は本発明の第３の実施の形態を示す。この実施
の形態においては、ボンディングパッドは、平行に形成
された２つのスリットを有する。具体的には、ボンディ
ングパッド５０に幅３μm以上の連続的なスリット５
６、５８をニ重に設けている。効果的なストレスの低減
のためには、図示のように、チップの中心部（同図にお
いて、下方向）に向かった部分５４を除いた残り部分に
両スリットを形成することが好ましい。
【０００６】この構造において、ワイヤボンディングの
後に、延性のモールディング化合物を両スリットに埋込
むことにより、ワイヤボンディングに起因してボンディ
ングパッドに加えられるストレスを低減することができ
る。なお、スリットの数は２つに限定されるものではな
く、その配置も上記の実施の形態に限定されるものでは
ない。すなわち、ボンディングパッド内で発生するスト
レスをより適切に防ぐため、ボンディングパッド内に更
なるスリットを配置しても良いし、その配置も適宜変更
し得る。上記の各実施の形態に係る構造において、ボン
ディングパッドに形成されたスリットは、例えば、ボン
ディングパッドを構成する代表的な材料であるアルミニ
ウム金属に比べて２．５倍以上の延性を有するモールデ
ィング化合物を埋め込むことが好ましい。この延性によ
りボンディングパッドに加えられるストレスが低減され
る。本発明は、上記の実施の形態に限定されず、本発明
の技術的思想の範囲において、様々な変形が可能であ
る。
【発明の効果】本発明に拠れば、モールディング化合物
が埋込まれたスリットにより、ワイヤボンディングに起
因するストレスが低減される。
【０００７】従って、例えば、ストレスによる腐蝕を抑
制し、PCTの信頼性を改善することができる。
【０００８】
【図面の簡単な説明】
【図１】従来の一般的な形態のボンディングパッドの平
面図である。
【図２】従来の八角形のボンディングパッドの平面図で
ある。
【図３】本発明の第１の実施の形態に係るスリットを具
備するボンディングパッドの平面図である。
【図４】本発明の第２の実施の形態に係るスリットを具
備するボンディングパッドの平面図である。
【図５】本発明の第３の実施の形態に係るスリットを具
備するボンディングパッドの平面図である。
【符号の説明】
１０，２０，３０，４０，５０ ボンディングパッド ３２，４１〜４４，５６，５８ スリット

Claims (7)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 半導体装置におけるボンディングパッド
    であって、スリットを有することを特徴とするボンディ
    ングパッド。
  2. 【請求項２】 前記スリットは、ボンディングパッドの
    周辺部に配置されることを特徴とする請求項１に記載の
    ボンディングパッド。
  3. 【請求項３】 前記スリットは、連続的に連なって配置
    されることを特徴とする請求項１に記載のボンディング
    パッド。
  4. 【請求項４】 前記スリットは、離間的に配置されるこ
    とを特徴とする請求項１に記載のボンディングパッド。
  5. 【請求項５】 前記スリットの数は、１または複数であ
    ることを特徴とする請求項１に記載のボンディングパッ
    ド。
  6. 【請求項６】 前記スリットの内部に、モールディング
    化合物を含むことを特徴とする請求項１乃至請求項５の
    いずれか１項に記載のボンディングパッド。
  7. 【請求項７】 ボンディングパッドを含む半導体装置で
    あって、前記ボンディングパッドは、スリットを有する
    ことを特徴とする半導体装置。
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