JPH11121458A - 半導体装置 - Google Patents
半導体装置Info
- Publication number
- JPH11121458A JPH11121458A JP9288705A JP28870597A JPH11121458A JP H11121458 A JPH11121458 A JP H11121458A JP 9288705 A JP9288705 A JP 9288705A JP 28870597 A JP28870597 A JP 28870597A JP H11121458 A JPH11121458 A JP H11121458A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- film
- electrode pad
- groove
- metal layer
- semiconductor device
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
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
-
- 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
- H01L24/03—Manufacturing methods
-
- 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
- H01L24/10—Bump connectors ; Manufacturing methods related thereto
- H01L24/11—Manufacturing methods
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L2224/00—Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
- H01L2224/01—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
- H01L2224/02—Bonding areas; Manufacturing methods related thereto
- H01L2224/0212—Auxiliary members for bonding areas, e.g. spacers
- H01L2224/02122—Auxiliary members for bonding areas, e.g. spacers being formed on the semiconductor or solid-state body
- H01L2224/02163—Auxiliary members for bonding areas, e.g. spacers being formed on the semiconductor or solid-state body on the bonding area
- H01L2224/02165—Reinforcing structures
- H01L2224/02166—Collar structures
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L2224/00—Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
- H01L2224/01—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
- H01L2224/02—Bonding areas; Manufacturing methods related thereto
- H01L2224/04—Structure, shape, material or disposition of the bonding areas prior to the connecting process
- H01L2224/0401—Bonding areas specifically adapted for bump connectors, e.g. under bump metallisation [UBM]
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L2224/00—Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
- H01L2224/01—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
- H01L2224/02—Bonding areas; Manufacturing methods related thereto
- H01L2224/04—Structure, shape, material or disposition of the bonding areas prior to the connecting process
- H01L2224/04042—Bonding areas specifically adapted for wire connectors, e.g. wirebond pads
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L2224/00—Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
- H01L2224/01—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
- H01L2224/02—Bonding areas; Manufacturing methods related thereto
- H01L2224/04—Structure, shape, material or disposition of the bonding areas prior to the connecting process
- H01L2224/05—Structure, shape, material or disposition of the bonding areas prior to the connecting process of an individual bonding area
- H01L2224/05001—Internal layers
- H01L2224/05075—Plural internal layers
- H01L2224/0508—Plural internal layers being stacked
- H01L2224/05082—Two-layer arrangements
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L2224/00—Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
- H01L2224/01—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
- H01L2224/02—Bonding areas; Manufacturing methods related thereto
- H01L2224/04—Structure, shape, material or disposition of the bonding areas prior to the connecting process
- H01L2224/05—Structure, shape, material or disposition of the bonding areas prior to the connecting process of an individual bonding area
- H01L2224/05001—Internal layers
- H01L2224/05075—Plural internal layers
- H01L2224/0508—Plural internal layers being stacked
- H01L2224/05085—Plural internal layers being stacked with additional elements, e.g. vias arrays, interposed between the stacked layers
- H01L2224/05089—Disposition of the additional element
- H01L2224/05093—Disposition of the additional element of a plurality of vias
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L2224/00—Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
- H01L2224/01—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
- H01L2224/02—Bonding areas; Manufacturing methods related thereto
- H01L2224/04—Structure, shape, material or disposition of the bonding areas prior to the connecting process
- H01L2224/05—Structure, shape, material or disposition of the bonding areas prior to the connecting process of an individual bonding area
- H01L2224/05001—Internal layers
- H01L2224/05099—Material
- H01L2224/051—Material with a principal constituent of the material being a metal or a metalloid, e.g. boron [B], silicon [Si], germanium [Ge], arsenic [As], antimony [Sb], tellurium [Te] and polonium [Po], and alloys thereof
- H01L2224/05163—Material with a principal constituent of the material being a metal or a metalloid, e.g. boron [B], silicon [Si], germanium [Ge], arsenic [As], antimony [Sb], tellurium [Te] and polonium [Po], and alloys thereof the principal constituent melting at a temperature of greater than 1550°C
- H01L2224/05166—Titanium [Ti] as principal constituent
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L2224/00—Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
- H01L2224/01—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
- H01L2224/02—Bonding areas; Manufacturing methods related thereto
- H01L2224/04—Structure, shape, material or disposition of the bonding areas prior to the connecting process
- H01L2224/05—Structure, shape, material or disposition of the bonding areas prior to the connecting process of an individual bonding area
- H01L2224/05001—Internal layers
- H01L2224/05099—Material
- H01L2224/051—Material with a principal constituent of the material being a metal or a metalloid, e.g. boron [B], silicon [Si], germanium [Ge], arsenic [As], antimony [Sb], tellurium [Te] and polonium [Po], and alloys thereof
- H01L2224/05163—Material with a principal constituent of the material being a metal or a metalloid, e.g. boron [B], silicon [Si], germanium [Ge], arsenic [As], antimony [Sb], tellurium [Te] and polonium [Po], and alloys thereof the principal constituent melting at a temperature of greater than 1550°C
- H01L2224/05184—Tungsten [W] as principal constituent
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L2224/00—Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
- H01L2224/01—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
- H01L2224/02—Bonding areas; Manufacturing methods related thereto
- H01L2224/04—Structure, shape, material or disposition of the bonding areas prior to the connecting process
- H01L2224/05—Structure, shape, material or disposition of the bonding areas prior to the connecting process of an individual bonding area
- H01L2224/05001—Internal layers
- H01L2224/05099—Material
- H01L2224/05186—Material with a principal constituent of the material being a non metallic, non metalloid inorganic material
- H01L2224/05187—Ceramics, e.g. crystalline carbides, nitrides or oxides
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L2224/00—Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
- H01L2224/01—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
- H01L2224/02—Bonding areas; Manufacturing methods related thereto
- H01L2224/04—Structure, shape, material or disposition of the bonding areas prior to the connecting process
- 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
- H01L2224/05599—Material
- H01L2224/056—Material with a principal constituent of the material being a metal or a metalloid, e.g. boron [B], silicon [Si], germanium [Ge], arsenic [As], antimony [Sb], tellurium [Te] and polonium [Po], and alloys thereof
- H01L2224/05617—Material with a principal constituent of the material being a metal or a metalloid, e.g. boron [B], silicon [Si], germanium [Ge], arsenic [As], antimony [Sb], tellurium [Te] and polonium [Po], and alloys thereof the principal constituent melting at a temperature of greater than or equal to 400°C and less than 950°C
- H01L2224/05624—Aluminium [Al] as principal constituent
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L2224/00—Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
- H01L2224/01—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
- H01L2224/10—Bump connectors; Manufacturing methods related thereto
- H01L2224/12—Structure, shape, material or disposition of the bump connectors prior to the connecting process
- H01L2224/13—Structure, shape, material or disposition of the bump connectors prior to the connecting process of an individual bump connector
- H01L2224/13001—Core members of the bump connector
- H01L2224/13099—Material
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L2224/00—Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
- H01L2224/01—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
- H01L2224/42—Wire connectors; Manufacturing methods related thereto
- H01L2224/44—Structure, shape, material or disposition of the wire connectors prior to the connecting process
- H01L2224/45—Structure, shape, material or disposition of the wire connectors prior to the connecting process of an individual wire connector
- H01L2224/45001—Core members of the connector
- H01L2224/45099—Material
- H01L2224/451—Material with a principal constituent of the material being a metal or a metalloid, e.g. boron (B), silicon (Si), germanium (Ge), arsenic (As), antimony (Sb), tellurium (Te) and polonium (Po), and alloys thereof
- H01L2224/45117—Material with a principal constituent of the material being a metal or a metalloid, e.g. boron (B), silicon (Si), germanium (Ge), arsenic (As), antimony (Sb), tellurium (Te) and polonium (Po), and alloys thereof the principal constituent melting at a temperature of greater than or equal to 400°C and less than 950°C
- H01L2224/45124—Aluminium (Al) as principal constituent
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L2224/00—Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
- H01L2224/01—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
- H01L2224/42—Wire connectors; Manufacturing methods related thereto
- H01L2224/44—Structure, shape, material or disposition of the wire connectors prior to the connecting process
- H01L2224/45—Structure, shape, material or disposition of the wire connectors prior to the connecting process of an individual wire connector
- H01L2224/45001—Core members of the connector
- H01L2224/45099—Material
- H01L2224/451—Material with a principal constituent of the material being a metal or a metalloid, e.g. boron (B), silicon (Si), germanium (Ge), arsenic (As), antimony (Sb), tellurium (Te) and polonium (Po), and alloys thereof
- H01L2224/45138—Material with a principal constituent of the material being a metal or a metalloid, e.g. boron (B), silicon (Si), germanium (Ge), arsenic (As), antimony (Sb), tellurium (Te) and polonium (Po), and alloys thereof the principal constituent melting at a temperature of greater than or equal to 950°C and less than 1550°C
- H01L2224/45144—Gold (Au) as principal constituent
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L2224/00—Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
- H01L2224/01—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
- H01L2224/42—Wire connectors; Manufacturing methods related thereto
- H01L2224/47—Structure, shape, material or disposition of the wire connectors after the connecting process
- H01L2224/48—Structure, shape, material or disposition of the wire connectors after the connecting process of an individual wire connector
- H01L2224/485—Material
- H01L2224/48505—Material at the bonding interface
- H01L2224/48599—Principal constituent of the connecting portion of the wire connector being Gold (Au)
- H01L2224/486—Principal constituent of the connecting portion of the wire connector being Gold (Au) with a principal constituent of the bonding area being a metal or a metalloid, e.g. boron (B), silicon (Si), germanium (Ge), arsenic (As), antimony (Sb), tellurium (Te) and polonium (Po), and alloys thereof
- H01L2224/48617—Principal constituent of the connecting portion of the wire connector being Gold (Au) with a principal constituent of the bonding area being a metal or a metalloid, e.g. boron (B), silicon (Si), germanium (Ge), arsenic (As), antimony (Sb), tellurium (Te) and polonium (Po), and alloys thereof the principal constituent melting at a temperature of greater than or equal to 400°C and less than 950 °C
- H01L2224/48624—Aluminium (Al) as principal constituent
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L2224/00—Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
- H01L2224/01—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
- H01L2224/42—Wire connectors; Manufacturing methods related thereto
- H01L2224/47—Structure, shape, material or disposition of the wire connectors after the connecting process
- H01L2224/48—Structure, shape, material or disposition of the wire connectors after the connecting process of an individual wire connector
- H01L2224/485—Material
- H01L2224/48505—Material at the bonding interface
- H01L2224/48699—Principal constituent of the connecting portion of the wire connector being Aluminium (Al)
- H01L2224/487—Principal constituent of the connecting portion of the wire connector being Aluminium (Al) with a principal constituent of the bonding area being a metal or a metalloid, e.g. boron (B), silicon (Si), germanium (Ge), arsenic (As), antimony (Sb), tellurium (Te) and polonium (Po), and alloys thereof
- H01L2224/48717—Principal constituent of the connecting portion of the wire connector being Aluminium (Al) with a principal constituent of the bonding area being a metal or a metalloid, e.g. boron (B), silicon (Si), germanium (Ge), arsenic (As), antimony (Sb), tellurium (Te) and polonium (Po), and alloys thereof the principal constituent melting at a temperature of greater than or equal to 400°C and less than 950 °C
- H01L2224/48724—Aluminium (Al) as principal constituent
-
- 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
- H01L24/42—Wire connectors; Manufacturing methods related thereto
- H01L24/44—Structure, shape, material or disposition of the wire connectors prior to the connecting process
- H01L24/45—Structure, shape, material or disposition of the wire connectors prior to the connecting process of an individual wire connector
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- 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
- H01L2924/01013—Aluminum [Al]
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- 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
- H01L2924/01022—Titanium [Ti]
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- 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
- H01L2924/01033—Arsenic [As]
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- 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
- H01L2924/01042—Molybdenum [Mo]
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- 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
- H01L2924/0105—Tin [Sn]
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- 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
- H01L2924/01074—Tungsten [W]
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- 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
- H01L2924/01079—Gold [Au]
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- 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
- H01L2924/01082—Lead [Pb]
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L2924/00—Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
- H01L2924/013—Alloys
- H01L2924/014—Solder alloys
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L2924/00—Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
- H01L2924/049—Nitrides composed of metals from groups of the periodic table
- H01L2924/0494—4th Group
- H01L2924/04941—TiN
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Computer Hardware Design (AREA)
- Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Internal Circuitry In Semiconductor Integrated Circuit Devices (AREA)
- Wire Bonding (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】半導体装置の電極パッドにおいて、ボンディン
グ時の超音波振動によるアルミ剥がれを防止する。 【解決手段】電極パッドを構成するAl合金膜8の下地
酸化膜3に部分的に溝4を形成し、バリアメタルとして
のTi膜5,TiN膜6A及びW膜7を埋込形成した後
に、Al合金膜8をスパッタ法で形成し、パターニング
して電極パッドとする。
グ時の超音波振動によるアルミ剥がれを防止する。 【解決手段】電極パッドを構成するAl合金膜8の下地
酸化膜3に部分的に溝4を形成し、バリアメタルとして
のTi膜5,TiN膜6A及びW膜7を埋込形成した後
に、Al合金膜8をスパッタ法で形成し、パターニング
して電極パッドとする。
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は半導体装置に関し、
特に半導体装置の電極パッドの構造に関する。
特に半導体装置の電極パッドの構造に関する。
【0002】
【従来の技術】半導体チップとリードフレームの内部リ
ードとをワイヤで接続する為に、半導体チップ上には、
一般的に配線と一体的に電極パッドが形成されている。
図2を用いて従来の半導体チップの電極パッドの構造を
説明する。
ードとをワイヤで接続する為に、半導体チップ上には、
一般的に配線と一体的に電極パッドが形成されている。
図2を用いて従来の半導体チップの電極パッドの構造を
説明する。
【0003】図2(a),(b)は従来の電極パッドの
平面図及びB−B線断面図である。
平面図及びB−B線断面図である。
【0004】図2(a),(b)に示すとおり、この電
極パッドは、半導体基板1上に形成され平坦化されたボ
ロンリンガラス(BPSG)膜2及び酸化膜3と、この
上に形成されたチタン(Ti)膜5,窒化チタン(Ti
N)膜6A及びアルミ(Al)合金膜8の積層化膜から
形成されている。ここで、積層化を施す理由は、Al配
線の微細化に伴い、信頼性の向上を図るためであり、バ
リアメタルとしてのTi膜と密着性を向上させる為のT
iN膜の積層は必要不可欠な構造となっている。
極パッドは、半導体基板1上に形成され平坦化されたボ
ロンリンガラス(BPSG)膜2及び酸化膜3と、この
上に形成されたチタン(Ti)膜5,窒化チタン(Ti
N)膜6A及びアルミ(Al)合金膜8の積層化膜から
形成されている。ここで、積層化を施す理由は、Al配
線の微細化に伴い、信頼性の向上を図るためであり、バ
リアメタルとしてのTi膜と密着性を向上させる為のT
iN膜の積層は必要不可欠な構造となっている。
【0005】しかしこの積層構造では、Ti膜5と酸化
膜3の界面で極薄の酸化チタン化合物が生成されやす
い。酸化チタン化合物は脆く、電極パッドにワイヤボン
ディングする際の応力により、プラズマ酸化膜3とTi
膜5の界面で剥がれを生じ易い。尚、ボンディングの際
の応力はAl合金膜が薄くなるほど大きくなってゆく
為、Al合金膜8の膜厚が薄くなるほど剥がれを生じ易
い。
膜3の界面で極薄の酸化チタン化合物が生成されやす
い。酸化チタン化合物は脆く、電極パッドにワイヤボン
ディングする際の応力により、プラズマ酸化膜3とTi
膜5の界面で剥がれを生じ易い。尚、ボンディングの際
の応力はAl合金膜が薄くなるほど大きくなってゆく
為、Al合金膜8の膜厚が薄くなるほど剥がれを生じ易
い。
【0006】近年、半導体チップは大容量化に伴い、一
層、アルミ配線幅は小さくなっており、それに伴い、ア
ルミ配線膜厚は薄膜化されてきている。従って、電極パ
ッドも薄膜化され、ボンディング時の剥がれの危険性は
近年ますます増大してきているといえる。
層、アルミ配線幅は小さくなっており、それに伴い、ア
ルミ配線膜厚は薄膜化されてきている。従って、電極パ
ッドも薄膜化され、ボンディング時の剥がれの危険性は
近年ますます増大してきているといえる。
【0007】尚、特開昭60−227483号公報に
は、基板表面を粗面にして半田層を設け、半田層と基板
との密着性を向上させる方法が提案されている。しかし
酸化膜3の表面を単に粗面にするだけでは、ボンディン
グ時の応力が偏り、その箇所からのAl合金膜の剥がれ
(以下アルミ剥がれという)耐性の劣化が予測される。
また、粗面にAl合金をスパッタすると、Al合金膜は
一様な厚さで形成される為、Al合金膜の表面も粗面に
なってしまい、この状態でボンディングすると部分的な
共晶合金となり、安定したボンディング接合が得られな
いという問題も生ずる。
は、基板表面を粗面にして半田層を設け、半田層と基板
との密着性を向上させる方法が提案されている。しかし
酸化膜3の表面を単に粗面にするだけでは、ボンディン
グ時の応力が偏り、その箇所からのAl合金膜の剥がれ
(以下アルミ剥がれという)耐性の劣化が予測される。
また、粗面にAl合金をスパッタすると、Al合金膜は
一様な厚さで形成される為、Al合金膜の表面も粗面に
なってしまい、この状態でボンディングすると部分的な
共晶合金となり、安定したボンディング接合が得られな
いという問題も生ずる。
【0008】
【発明が解決しようとする課題】ボンディング時のアル
ミ剥がれは、ボンディング時に印加する超音波振動が、
局所的に加わることによって生じる。
ミ剥がれは、ボンディング時に印加する超音波振動が、
局所的に加わることによって生じる。
【0009】また、この不具合は、Al合金膜を積層化
することによって生じるTi膜と酸化膜の界面のもろさ
が支配的となっている。
することによって生じるTi膜と酸化膜の界面のもろさ
が支配的となっている。
【0010】従来、Al合金膜の厚さが1μm以上と大
きい場合、超音波振動によるストレスは、Al合金膜に
吸収されやすく、特に問題とならないが、近年のAl合
金膜の薄膜化により、超音波振動のストレスがTi膜と
酸化膜の界面に伝わりやすく、本不具合が顕在化してき
た。
きい場合、超音波振動によるストレスは、Al合金膜に
吸収されやすく、特に問題とならないが、近年のAl合
金膜の薄膜化により、超音波振動のストレスがTi膜と
酸化膜の界面に伝わりやすく、本不具合が顕在化してき
た。
【0011】また、電極パッドの縮小化によるボンディ
ングボールの縮小化も、超音波振動の局部的印加という
点で、本不具合の加速要因となっている。
ングボールの縮小化も、超音波振動の局部的印加という
点で、本不具合の加速要因となっている。
【0012】なお、本不具合は、アルミ剥がれを生じな
い場合でも、Ti膜と酸化膜の界面で剥離を生じ、ボン
ディング接合強度の低下を招きやすく、市場環境ストレ
スに対する信頼性は低下してしまう。
い場合でも、Ti膜と酸化膜の界面で剥離を生じ、ボン
ディング接合強度の低下を招きやすく、市場環境ストレ
スに対する信頼性は低下してしまう。
【0013】本発明の目的は、先述したような問題点を
解決し、アルミ剥がれを生ずることのない電極パッドを
有する信頼性の高い半導体装置を提供することにある。
解決し、アルミ剥がれを生ずることのない電極パッドを
有する信頼性の高い半導体装置を提供することにある。
【0014】
【課題を解決しようとする手段】本発明の半導体装置
は、半導体基板上に絶縁膜を介して形成された電極パッ
ドを有する半導体装置において、前記電極パッドの下面
は前記絶縁膜に形成された溝内の金属層に接続されてい
ることを特徴とするものであり、特に溝内に埋め込む金
属層を高融点金属とするものである。
は、半導体基板上に絶縁膜を介して形成された電極パッ
ドを有する半導体装置において、前記電極パッドの下面
は前記絶縁膜に形成された溝内の金属層に接続されてい
ることを特徴とするものであり、特に溝内に埋め込む金
属層を高融点金属とするものである。
【0015】
【作用】従って、電極パッドの下層酸化膜に部分的に金
属層を形成することにより、ボンディング時の超音波振
動時のストレスによるTi膜と酸化膜の剥離を抑制し、
ボンディング時のアルミ剥がれを防止することが出来
る。この効果は、電極パッドの下層の酸化膜に部分的に
金属層を形成することにより、酸化膜と接するTi膜が
酸化膜に埋め込まれた形状となることにより得られる。
属層を形成することにより、ボンディング時の超音波振
動時のストレスによるTi膜と酸化膜の剥離を抑制し、
ボンディング時のアルミ剥がれを防止することが出来
る。この効果は、電極パッドの下層の酸化膜に部分的に
金属層を形成することにより、酸化膜と接するTi膜が
酸化膜に埋め込まれた形状となることにより得られる。
【0016】これは、超音波振動時の水平方向の応力に
対し、垂直方向のTi膜を形成することにより、水平方
向に生じるTi膜と酸化膜の剥離を抑制させる為であ
る。なお、Ti膜が酸化膜に埋め込まれている為に、水
平方向の強度は向上している。
対し、垂直方向のTi膜を形成することにより、水平方
向に生じるTi膜と酸化膜の剥離を抑制させる為であ
る。なお、Ti膜が酸化膜に埋め込まれている為に、水
平方向の強度は向上している。
【0017】
【発明の実施の形態】次に本発明について図面を参照し
て説明する。図1(a),(b)は本発明の実施の形態
を説明する為の電極パッド近傍の平面図及びA−A線断
面図である。
て説明する。図1(a),(b)は本発明の実施の形態
を説明する為の電極パッド近傍の平面図及びA−A線断
面図である。
【0018】図1(a),(b)を参照すると本発明の
半導体装置は、半導体基板1上に形成された厚さ約1μ
mの酸化膜3と、この酸化膜3に設けられた直径0.8
μmの溝4と、この溝4を含む酸化膜3上に形成された
厚さ約30nmのTi膜5と厚さ約100μmのTiN
膜6Aと、溝4内に埋め込まれたW膜7と、このW膜7
とTiN膜6A上に形成された厚さ約600nmのAl
合金膜8とからなる電極パッドとを有している。尚図1
(b)において6Bは反射防止用のTiN膜、9はPS
G等からなるパッシベーション膜である。
半導体装置は、半導体基板1上に形成された厚さ約1μ
mの酸化膜3と、この酸化膜3に設けられた直径0.8
μmの溝4と、この溝4を含む酸化膜3上に形成された
厚さ約30nmのTi膜5と厚さ約100μmのTiN
膜6Aと、溝4内に埋め込まれたW膜7と、このW膜7
とTiN膜6A上に形成された厚さ約600nmのAl
合金膜8とからなる電極パッドとを有している。尚図1
(b)において6Bは反射防止用のTiN膜、9はPS
G等からなるパッシベーション膜である。
【0019】この様に構成された本実施の形態によれ
ば、電極パッドは溝4内に形成されたW膜7等の金属層
10に接続されているため、ワイヤをボンディングする
場合でも剥がれを生じることはない。
ば、電極パッドは溝4内に形成されたW膜7等の金属層
10に接続されているため、ワイヤをボンディングする
場合でも剥がれを生じることはない。
【0020】次に、本実施の形態の製造方法について図
面を参照して詳細に説明する。
面を参照して詳細に説明する。
【0021】図1(a),(b)に示した電極パッドに
おいて、約0.8μm径、深さ約1μmの金属層10を
下地酸化膜層に部分的に形成している。この時、金属層
10としてはTi膜5を約30nm、TiN膜6Aを約
100nm及び、溝4の空洞部に埋め込まれたW膜7か
らなり、これらはスパッタ法やCVD法により形成され
る。そして、上記部分的金属層上にAl合金膜8を約6
00nm形成し、電極パッドが形成される。
おいて、約0.8μm径、深さ約1μmの金属層10を
下地酸化膜層に部分的に形成している。この時、金属層
10としてはTi膜5を約30nm、TiN膜6Aを約
100nm及び、溝4の空洞部に埋め込まれたW膜7か
らなり、これらはスパッタ法やCVD法により形成され
る。そして、上記部分的金属層上にAl合金膜8を約6
00nm形成し、電極パッドが形成される。
【0022】本構造の様な部分的金属層10の形成は次
のとおりである。まず下地層間膜であるBPSG膜2及
び酸化膜3の形成後、パターニング及びドライエッチン
グで溝4を形成した後、Ti膜5,TiN膜6Aを形成
する。
のとおりである。まず下地層間膜であるBPSG膜2及
び酸化膜3の形成後、パターニング及びドライエッチン
グで溝4を形成した後、Ti膜5,TiN膜6Aを形成
する。
【0023】次に、W膜7を形成し、溝部以外のW膜7
をエッチバックする。その後、Al合金をスパッタし、
パターニング及びエッチングすることにより、アルミ配
線と一体的に電極パッドが形成される。
をエッチバックする。その後、Al合金をスパッタし、
パターニング及びエッチングすることにより、アルミ配
線と一体的に電極パッドが形成される。
【0024】尚、近年の半導体チップは多層配線化され
ており、本実施の形態の部分的金属層の形成は、上下配
線間の接合の為のビアホール形成と同時に出来るため、
工程数の増加は伴わない。又溝4内に埋め込む金属とし
ては、ビアホール内に埋める金属と同一のWやMo等を
用いる。
ており、本実施の形態の部分的金属層の形成は、上下配
線間の接合の為のビアホール形成と同時に出来るため、
工程数の増加は伴わない。又溝4内に埋め込む金属とし
ては、ビアホール内に埋める金属と同一のWやMo等を
用いる。
【0025】上記構造の電極パッドは、界面剥離を生じ
やすいTi膜5を局部的に下地酸化膜層に垂直に、あた
かもスパイクするように形成している。そのため、Ti
膜5と酸化膜層の界面を拡大すると共に、ボンディング
時の超音波振動の応力に対し、強固で有利な構造となっ
ている。
やすいTi膜5を局部的に下地酸化膜層に垂直に、あた
かもスパイクするように形成している。そのため、Ti
膜5と酸化膜層の界面を拡大すると共に、ボンディング
時の超音波振動の応力に対し、強固で有利な構造となっ
ている。
【0026】これは、超音波振動が水平方向に加わるこ
とに対し、垂直なTi膜5が存在するため、剥離が生じ
ない為である。また、酸化膜3に埋め込まれた金属層1
0は側面の酸化膜で固定されていることにより、Ti膜
5と酸化膜3の微少剥離を生じても、Al合金膜8が剥
がれることはない。
とに対し、垂直なTi膜5が存在するため、剥離が生じ
ない為である。また、酸化膜3に埋め込まれた金属層1
0は側面の酸化膜で固定されていることにより、Ti膜
5と酸化膜3の微少剥離を生じても、Al合金膜8が剥
がれることはない。
【0027】尚、上記実施の形態においては、溝4の断
面形状を円として説明したが、これに限定されるもので
はなく、正方形等であってもよいことは勿論である。
面形状を円として説明したが、これに限定されるもので
はなく、正方形等であってもよいことは勿論である。
【0028】
【発明の効果】先述したように本発明は、電極パッドの
最下層であるチタン膜が、下地酸化膜層に埋め込んだ形
状となっており、かつ、局部的に埋め込まれた金属層の
側面は酸化膜で固定されているため、電極パッドはワイ
ヤボンディング時の超音波振動に対して強固な構造とな
っている。
最下層であるチタン膜が、下地酸化膜層に埋め込んだ形
状となっており、かつ、局部的に埋め込まれた金属層の
側面は酸化膜で固定されているため、電極パッドはワイ
ヤボンディング時の超音波振動に対して強固な構造とな
っている。
【0029】従って、電極パッドにボンディングする場
合、Ti膜と酸化膜の界面剥離が生じにくくなり、安定
したボンディング強度が得られる。この為高い信頼性を
有する半導体装置が得られるという効果がある。
合、Ti膜と酸化膜の界面剥離が生じにくくなり、安定
したボンディング強度が得られる。この為高い信頼性を
有する半導体装置が得られるという効果がある。
【図1】本発明の実施の形態を説明する為の電極パッド
近傍の平面図及び断面図。
近傍の平面図及び断面図。
【図2】従来の電極パッドを説明する為の平面図及び断
面図。
面図。
1 半導体基板 2 BPSG膜 3 酸化膜 4 溝 5 Ti膜 6A,6B TiN膜 7 W膜 8 Al合金膜 9 パッシベーション膜
Claims (3)
- 【請求項1】 半導体基板上に絶縁膜を介して形成され
た電極パッドを有する半導体装置において、前記電極パ
ッドの下面は前記絶縁膜に形成された溝内の金属層に接
続されていることを特徴とする半導体装置。 - 【請求項2】 溝内の金属層は高融点金属からなる請求
項1記載の半導体装置。 - 【請求項3】 溝内の金属層はビアホール内に埋め込ま
れる金属層と同一である請求項1記載の半導体装置。
Priority Applications (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP9288705A JPH11121458A (ja) | 1997-10-21 | 1997-10-21 | 半導体装置 |
US09/874,265 US6479375B2 (en) | 1997-10-21 | 2001-06-06 | Method of forming a semiconductor device having a non-peeling electrode pad portion |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP9288705A JPH11121458A (ja) | 1997-10-21 | 1997-10-21 | 半導体装置 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH11121458A true JPH11121458A (ja) | 1999-04-30 |
Family
ID=17733627
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP9288705A Pending JPH11121458A (ja) | 1997-10-21 | 1997-10-21 | 半導体装置 |
Country Status (2)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US6479375B2 (ja) |
JP (1) | JPH11121458A (ja) |
Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US6515364B2 (en) | 2000-04-14 | 2003-02-04 | Nec Corporation | Semiconductor device |
US6653729B2 (en) | 2000-09-29 | 2003-11-25 | Nec Electronics Corporation | Semiconductor device and test method for manufacturing same |
US6723628B2 (en) | 2000-03-27 | 2004-04-20 | Seiko Epson Corporation | Method for forming bonding pad structures in semiconductor devices |
US6812123B2 (en) | 2000-03-27 | 2004-11-02 | Seiko Epson Corporation | Semiconductor devices and methods for manufacturing the same |
JP2007035918A (ja) * | 2005-07-27 | 2007-02-08 | Denso Corp | 半導体素子の実装方法 |
Families Citing this family (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2006339342A (ja) * | 2005-06-01 | 2006-12-14 | Shin Etsu Handotai Co Ltd | 太陽電池および太陽電池の製造方法 |
Family Cites Families (17)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4065780A (en) | 1975-12-08 | 1977-12-27 | Cornell Research Foundation, Inc. | Tunnel injection of minority carriers in semi-conductors |
JPS60227483A (ja) | 1984-04-26 | 1985-11-12 | Toshiba Corp | 太陽電池 |
US4835593A (en) | 1986-05-07 | 1989-05-30 | International Business Machines Corporation | Multilayer thin film metallurgy for pin brazing |
JP2550248B2 (ja) | 1991-10-14 | 1996-11-06 | 株式会社東芝 | 半導体集積回路装置およびその製造方法 |
US5171712A (en) * | 1991-12-20 | 1992-12-15 | Vlsi Technology, Inc. | Method of constructing termination electrodes on yielded semiconductor die by visibly aligning the die pads through a transparent substrate |
US5262353A (en) * | 1992-02-03 | 1993-11-16 | Motorola, Inc. | Process for forming a structure which electrically shields conductors |
JPH05347358A (ja) * | 1992-06-15 | 1993-12-27 | Mitsubishi Electric Corp | 半導体装置及びその製造方法 |
US5248903A (en) | 1992-09-18 | 1993-09-28 | Lsi Logic Corporation | Composite bond pads for semiconductor devices |
US5567981A (en) | 1993-03-31 | 1996-10-22 | Intel Corporation | Bonding pad structure having an interposed rigid layer |
KR960006068A (ko) * | 1994-07-29 | 1996-02-23 | 가네꼬 히사시 | 반도체 장치 및 이의 제조 방법 |
JPH08293523A (ja) | 1995-02-21 | 1996-11-05 | Seiko Epson Corp | 半導体装置およびその製造方法 |
US5654589A (en) * | 1995-06-06 | 1997-08-05 | Advanced Micro Devices, Incorporated | Landing pad technology doubled up as local interconnect and borderless contact for deep sub-half micrometer IC application |
US5773890A (en) | 1995-12-28 | 1998-06-30 | Nippon Steel Corporation | Semiconductor device that prevents peeling of a titanium nitride film |
JP3201957B2 (ja) | 1996-06-27 | 2001-08-27 | インターナショナル・ビジネス・マシーンズ・コーポレーション | 金属バンプ、金属バンプの製造方法、接続構造体 |
JP3512959B2 (ja) | 1996-11-14 | 2004-03-31 | 株式会社東芝 | 半導体装置及びその製造方法 |
JPH10199925A (ja) | 1997-01-06 | 1998-07-31 | Sony Corp | 半導体装置及びその製造方法 |
TW332336B (en) | 1997-09-15 | 1998-05-21 | Winbond Electruction Company | Anti-peeling bonding pad structure |
-
1997
- 1997-10-21 JP JP9288705A patent/JPH11121458A/ja active Pending
-
2001
- 2001-06-06 US US09/874,265 patent/US6479375B2/en not_active Expired - Fee Related
Cited By (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US6723628B2 (en) | 2000-03-27 | 2004-04-20 | Seiko Epson Corporation | Method for forming bonding pad structures in semiconductor devices |
US6812123B2 (en) | 2000-03-27 | 2004-11-02 | Seiko Epson Corporation | Semiconductor devices and methods for manufacturing the same |
US6515364B2 (en) | 2000-04-14 | 2003-02-04 | Nec Corporation | Semiconductor device |
US6653729B2 (en) | 2000-09-29 | 2003-11-25 | Nec Electronics Corporation | Semiconductor device and test method for manufacturing same |
US6815325B2 (en) | 2000-09-29 | 2004-11-09 | Nec Electronics Corporation | Semiconductor device and test method for manufacturing same |
JP2007035918A (ja) * | 2005-07-27 | 2007-02-08 | Denso Corp | 半導体素子の実装方法 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
US6479375B2 (en) | 2002-11-12 |
US20020009870A1 (en) | 2002-01-24 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US6897570B2 (en) | Semiconductor device and method of manufacturing same | |
US5834365A (en) | Method of forming a bonding pad | |
US6025277A (en) | Method and structure for preventing bonding pad peel back | |
JPH0546973B2 (ja) | ||
KR100368115B1 (ko) | 반도체 소자의 본딩 패드 구조 및 그 제조방법 | |
JP4604641B2 (ja) | 半導体装置 | |
JP2007214349A (ja) | 半導体装置 | |
JPH07114214B2 (ja) | 半導体装置 | |
JP2001015549A (ja) | 半導体装置およびその製造方法 | |
JP3101248B2 (ja) | 金属−金属キャパシタを集積回路に組み込むための方法 | |
JPH11121458A (ja) | 半導体装置 | |
JPH118264A (ja) | 半導体装置及びその製造方法 | |
JP2002367956A (ja) | 半導体装置の電極パッド及びその製造方法 | |
KR100361601B1 (ko) | 반도체 장치 | |
JP4481065B2 (ja) | 半導体装置の製造方法 | |
JPH11126776A (ja) | 半導体装置のボンディングパッド及びその製造方法 | |
JPH05299418A (ja) | 半導体装置の製造方法 | |
JPH08124929A (ja) | 半導体集積回路装置およびその製造方法 | |
JPS6072253A (ja) | 半導体装置の製造方法 | |
JP3271215B2 (ja) | パッド部及びその形成方法 | |
JPH05175196A (ja) | 半導体装置の配線構造 | |
JPH10116901A (ja) | 半導体装置及びその製造方法 | |
JP3515013B2 (ja) | 半導体装置及びその製造方法 | |
JP2002026063A (ja) | 半導体装置のパッド構造及びその製造方法 | |
JPH0555203A (ja) | 半導体装置 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20010814 |