JPS6018934A - 半導体装置 - Google Patents

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】 〔技術分野〕 本発明は半導体装置、特に樹脂封止半導体装置における
外部応力吸収技術に関する。

〔背景技術〕

樹脂封止半導体装置においては、例えば第１図に示すよ
うにチップと呼ばれるシリコン基体１のＩＣ等の半導体
素子が形成された表面に素子に接続するアルミニウムか
らなる配線（電極）２，３が下地絶縁Ｍ４１層間絶縁膜
５を介して多層に形成され、さらにその上を最終保護絶
縁膜６で覆われた状態でチップ全体を有機樹脂からなる
成形体７で封止されている。上記胞Ｒ膜４　＊　５　＋
　６にはシリコン酸化物系の無機絶縁膜が多く使われ、
例えば下地の絶縁膜４は熱酸化によるシリコン酸化物（
Ｓｉｎ２）　からなり、２ｊ音目、３層目　（保護膜ン
５．６はリン酸化物のドープされたＳｉｎ、系ガラスで
あるｌ）　Ｓ　Ｇからなっている。これら絶縁膜４゜５
．６はアルミニウム配置２．３′？：含めて積層されて
２〜３μｒｎ程度の厚さに形成されるが、チップが樹脂
成形体７で封止されたときに、レジン（樹脂）７の膨張
収縮による応力（矢印８）がチップ側面方向から強く（
例えば１８．２　Ｋ７Ｐ／　ｃｄ）かかり厚い積治絶縁
膜６にき裂（クランク）９を生じさせる。このため、樹
脂封止体内部に含まれている水分又は、外部より樹脂封
止体内部を浸透してくる水分がこのき裂を通って絶縁Ｈ
６，５の隙間に入りこみ、アルミニウム配線３，２を腐
食させ、断線不良等の問題を生じさせる。

〔発明の目的〕

本発明の目的とするところは樹脂封止半導体装置におい
てチップ周囲からの応力によるクランク発生を防止でき
る構造を提供することにある。

〔発明の概要〕

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、下記のとおりである。

すなわち、半導体素子を有する′＃導導体フッ１表面無
機絶縁膜と上記素子に接続するアルミニウム配線とが交
互に積層された半導体装置に訃いて、上記半導体素子を
取り囲むようにチップ周辺部の表面上に多層のアルミニ
ウムダミ一層が積層され、これによってチップにかかる
応力を吸収させクラックを減少させるものである。

〔実施例〕

第２図は本発明の一実施例であって、樹脂封止半導体装
置の一部を断面図で示すものである。

同図に示すように半導体素子の形成された半導体基体表
面の主要部分は第１図で示した例と同−Ｍ￥造を有し、
それら共通の惜敗部分については第１図と同一の指示記
号を用いである。

この実施例においては、半導体素子（図示されない）の
形成された基体中央部分を取り囲むように半導体基体（
チップ）周辺部の表面上にアルミニウム層ｉｏ、１．ｉ
を２層に重ねたアルミニウムダミ一層が堤防のように形
成されている。このアルミニウムダミ一層のうち、下層
のア）レミニウム層１０は第１層のアルミニウム配線層
２の延長部分として、父上層のアルミニウム層１１は第
２層のアルミニウム配線層３の延長部分としてそれぞれ
同時に形成されるものである。

第３図は本発明の一実施例であって、半導体チップを上
からみた平面で示すものである。同図に示すように２層
のアルミニウムダミ一層１０（１１）はチップ１表向上
でスクライプ領域１２の内側にそってリング状に形成さ
れ、チップ内部の素子領域１４、ボンディングバンド１
３の列を包囲する形になる。

第４図は本発明の他の一実施例であって半導体チップを
上からみた平面の一部を示す。この例ではアルミニウム
ダミ一層をコーナ部１０　ａ（ｌｌａ）と、辺部１０ｂ
（ｌｌｂ）とを切れぎれに形成し・素子領域１４．ポン
ディングパッドの列を包囲する形になる。

第５図〜第８図は本発明の一実施例であって半導体装置
の製造プロセスを主要工程断面図により示すものである
。

すなわち、第５図に示すようにＳｉ　（シリコン）基体
１の一主表面に不純物を選択的に導入することにより半
導体素子（例えばトランジスタ）ｌａを形成し、表面の
酸化膜（下地Ｓｉｎ、膜）４をコンタクトホトエッチし
、アルミニウムを蒸着、パターニングにより、第１層配
線（電極）２及びアルミニウムダミ一層の第１層１０を
形成する。

次いでこの上に第６図に示すようにＰ　Ｓ　Ｇ膜５をデ
ボジントシ、第１層配線２に対してＰＳＧ膜のスルーホ
ール１５をあけるホトエッチを行う際に〜ダミ一層とな
るアルミニウム第１層１０上のＰＳＧ膜を取り除く。

この後第７図に示Ｊ−ように２回目のアルミニウム７Ｂ
着、パターニングより第２層配線３を形成するとともに
アルミニウム第１層１０上にアルミニウム第２層１１を
重ねて一体のアルミニウムダミ一層を形成する。

第８図に示すように全図をＰＳＧ又はＣＶＤ。

Ｓ　ｉ　Ｏ，膜で色い最終保護膜が完成する。なお図示
されないが、最終保護膜の一部に孔あけして第２層配線
の一部を露出し、ボンディングバンドとする。このボン
デ、「ングバソドを、外部リードと接続するために・ワ
イヤボンディングを行い、最後に１７ジンモールドして
ｌｆｆ１ｔ脂封止半導体装置を完成する。

〔効　果〕

以上実施例で述べた本発明によれば下記のように効果が
得られる。

アルミニウムは一般にＰ　Ｓ　ＱやＳｉｎ、！等の無機
絶縁物に比して軟い。これがチップ（基体）表面周辺部
上に多層として充分に厚く設けられることにより、緩衝
効果を発揮し、封止した樹脂が膨張収縮した場合にテッ
プコーナ部及びチップ周囲から加わる樹脂の膨張収縮に
よる応力を吸収して絶縁膜を保護する。そのためにクラ
、り等の発生を防止することになる。

以上本発明者によってなされた発明を実施例忙もとづき
具体的に説明したが、本発明は上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
能であることはいう壕でもない。たとえば、無機絶縁膜
にＳｉ３Ｎ、（シリコンナイトライド）を使用する場合
にも同様の効果が得られる。また、本発明は、層間絶縁
膜にポリイミド樹脂等の有機絶縁膜を採用した場合に用
いても同様の効果を得られることはいうまでもない。

〔利用分野〕

本発明は無機絶縁物を層間膜に使用する樹脂封止半導体
装置金蓋に適用できるものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は樹脂封止半導体装置の一例を示し一部断面図で
ある。 第２図は本発明の一実施例でおって樹脂刺止半導体装は
の一部を示す［す１面図である。 第３図は本発明の実施例であって半導体チップの全体の
概略形態を示す平面図でちる・第４図は本発明の他の実
施例であって半導体チップの一部の概略形態を示す平面
図である。 第５図乃至第８図は本発明の一実施例であって樹脂封止
半導体装１庁プロセスを示す工程断面図である。 １・・・半導体基体（シリコンチップ）、２・・・第１
層配線（アルミニウム）、３・・第２層配線（アルミニ
ウム）、４・・・下地絶縁７３（ＳｉＯ□）、訃・層間
絶縁膜（ＰＳＧ）　、６・・保護絶縁膜（Ｓｉｎ２．Ｐ
ＳＧ）。 ７・・樹脂成形体、８・・外部応力、９・・クラック、
１０・・ダミーＦｉ（下層アルミニウム）１１・・ダミ
一層（上層アルミニウム）、１２・・・スクライブ領域
、１３・・・ポンディングパッド、１４・・・半導体素
子。 代理人　弁理士　高　橋　明　失 策　１　図 第　２　図 第　３　図 第　４　図 ４

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、半導体素子を有する半導体基体表面に絶縁膜と上記
   素子に接続する多層金属配線とが交互に積層された半導
   体装置であって、半導体基体表面周辺部上に多層の金Ｆ
   ％層を一体に積層した金属ダミ一層が少なくともコーナ
   部を含み前記半導体素子を取り囲むように形成されてい
   ることを特徴とする半導体装置。 ２、　上記半導体基体はシリコン基体であり１．上記絶
   縁膜はシリコン酸化物系絶縁膜である特許請求の範囲第
   １項に記載の樹脂封止半導体装置。