JPS60200535A - 半導体装置 - Google Patents

半導体装置

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JPS60200535A
JPS60200535A JP59056110A JP5611084A JPS60200535A JP S60200535 A JPS60200535 A JP S60200535A JP 59056110 A JP59056110 A JP 59056110A JP 5611084 A JP5611084 A JP 5611084A JP S60200535 A JPS60200535 A JP S60200535A
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JP
Japan
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bonding pad
layer
semiconductor device
pellet
glass
Prior art date
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Application number
JP59056110A
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English (en)
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Akira Suzuki
明 鈴木
Yasuhisa Hagiwara
靖久 萩原
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Hitachi Microcomputer System Ltd
Hitachi Ltd
Original Assignee
Hitachi Ltd
Hitachi Microcomputer Engineering Ltd
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Publication date
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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、電極形成技術に関するもので、半導体装置に
おけるペレットのポンディングパッド形成に適用して、
特に有効な技術に関するものである。
〔背景技術〕
一般にポンディングパッドは、窒化ケイ素または二酸化
ケイ素等のファイナルパッシベーション膜の一部を穿孔
して露出せしめたアルミニウム配線上に、ｌまたは２種
以上の金属を蒸着等で被着することにより形成される。
　− ポンディングパッドを形成するために被着される金属に
は、電気的接続を行なうための金等の細線との接着性や
水分等に対する耐食性等の性能が要求される。
ポンディグパッドとしては、たどえば露出せしめた前記
ペレットのアルミニウム配線上に、第一層としてニクロ
ム又はチタン、第二層としてパラジウム又はプラチナ、
さらに第三層として金を、蒸着等の方法で密着して形成
せしめたものが知られている（特開昭５４−７２９５８
号公報、同５４−７３５６１号公報など）。前記金属層
は、通常アルミニウム配線に腐食物質が侵入しないよう
に穿孔部局線のファイナルパッシベーション膜上に密着
した重なり部を形成するように延在形成される。
しかし、ファイナルバッシベーシミンと金属である第一
層のニクロムやチタンとは、物性が異なるため必ずしも
接着が完全なものとは言い難い。
それ故、ペレットが熱サイクル等の熱履歴を経ることに
より、ファイナルパッシベーシミンと第一層金属との界
面が剥れ間隙が生じるおそれがある。
前記間隙が生じた場合は、当然に該間隙を通して水分や
ナトリウム塩素等の腐食物質が侵入していき、内部アル
ミニウム配線を腐食し、断線に至らしめる等の問題が生
じると考えられる。この問題は耐湿性が十分でないプラ
スチックでパッケージが形成されてなる半導体装置にお
いては、特に重要であり、ポンディングパッド形成領域
の余裕が少ない高集積度のペレットについては極めて重
大な問題であることが、本発明者により見い出された。
〔発明の目的〕
本発明の目的は、半導体装置の信頼性向上に適用して有
効な技術を提供することにある。
本発明の他の目的は、信頼性の高いペレットのポンディ
ングパッド形成に適用して有効な技術に関するものであ
る。
本発明の前記ならびにその他の目的と新規な特徴は、本
明細書の記述および添付図面から明らかになるであろう
。
〔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、次の通りである。
すなわち、ペレットのポンディングパッドをガラスとし
または２以上の金属との混合材料で形成することにより
、ペレットの内部配線との電気的導通を図ると同時にフ
ァイナルパッシベーション膜との強固な接着をも行なう
ことができることより、信頼性の高いポンディングパッ
ドを形成し、ひいては該ペレットを搭載してなる半導体
装置の信頼性向上を達成するものである。
〔実施例１〕 第１図は、本発明による実施例１である半導体装置を、
そのほぼ中心を通る面における断面図で示したものであ
る。
本実施例１の半導体装置は、いわゆる樹脂封止型半導体
装置で、ペレット取付部であるタブ１に金−シリコン共
晶等のろう材２を介して取り付けられているシリコン単
結晶等からなるペレット３、および該ペレット３のポン
ディングパッド４と内部リード５とを電気的に接続して
いる金等の細線６等をエボシキ樹脂等の樹脂７で封じ込
むように成型してなるものである。
第２図は、本実施例１である半導体装置の部分拡大図で
、樹脂を省略して示したものである６本実施例１の半導
体装置の特徴は、ペレット３のポンディングパッド４を
ガラスと微細形状の金との混合材料で形成せしめたこと
にある。すなわち、素子形成後のシリコン基板８上にア
ルミニウム配線９を形成した後、該アルミニウム配線９
を含めた基板面全体に窒化ケイ素または二酸化ケイ素等
のファイナルパッシベーション膜ｌＯを形成する。そし
て、このファイナルパッシベーション膜ｌＯの所定位置
をエツチングで穿孔し、アルミニウム配線９を部分的に
露出せしめ、ポンディングパッド形成電極とする。その
後、前記ポンディングパッド形成電極には、第１層とし
てチタン１１ａを、第２層としてパラジウム１１ｂを蒸
着等の方法で被着し、該金属層の不要部をエツチング除
去を行ない第２図に示すような形状の下地金属層１１を
形成する。さらに、この下地金属層１１上に、前記ガラ
ス−金の混合材料を該大地金属層１１を包み込むように
端部を該下地金属層１１周囲のファイナルパッシベーシ
ョン膜表面に密着した状態で被着せしめることにより、
ポンディングパッド４を形成してなるものである。
なお、ガラス−金の混合材料で前記ポンディングパッド
４を形成する方法としては、たとえばガラスと金とを同
時にスパッタリングを行ない、所定厚のガラス−金の混
合材料を被着せしめた後、フッ酸を成分とするエツチン
グ液を用いエツチングで不要部を除去することが考えら
れる。
また、前記ポンディングパッド４は、微細形状の金と低
融点のガラスに有機バインダーを混合せしめたペースト
状混合物を、前記下地金属層１１の上に該下地金属層１
１を完全に覆い下地金属層の周囲においてフイナルパッ
シベーション膜に接触するように印刷方法にて被着せし
めた後、たとえば４００℃〜５００℃に加熱処理を行な
うことによっても、形成することができる。
以上説明したように、ポンディングパッド４はガラスと
金との混合材料で形成されているので、電気的導通はガ
ラス全体に分散している金により行なうことができ、か
つ窒化ケイ素または二酸化ケイ素等からなるファイナル
パッシベーション膜にはガラスを強固に接着させること
ができるので、ポンディングパッド４とファイナルパッ
シベーション膜１０との界面における剥れを防止するこ
とができるものである。それ故、該界面に生じる間隙を
通して腐食物質がペレット内部に侵入し、アルミニウム
配線等を腐食するという問題を、はぼ完全に解消するこ
とが可能となるものである。
［実施例２〕 本発明により実施例２である半導体装置は、前記実施例
とほぼ同様のものである。
本実施例２の半導体装置は、搭載するペレット３のポン
ディングパッド４をガラスと銀およびパラジウムとの混
合材料で形成したものである。
すなわち、前記実施例１を示す第２図について説明すれ
ば、チタンおよびパラジウムの２層からなる下地金属層
１１の上に、前記実施例１と同様の方法を用いて、同様
の形状からなるポンディングパッドを形成せしめたもの
である。
前記混合材料を用いてポンディングパッド４を形成する
ことにより、比較的安価な耐食性の高いペレット３を形
成することができ、半導体装置の信頼性の向上を達成で
きるものである。
〔効果〕
（１）ペレッ１−のポンディングパッドを、ガラスとし
または２以上の金属との混合材料で形成することにより
、分散している金属を介して電気的導通を行なうととも
にワイヤボンディングも行なうことができる。
（２）ポンディングパッドを、該ポンディングパッド周
囲がファイナルパッシベーション膜上面に密着する状態
で形成することにより、ポンディングパッドを構成する
一材料であるガラスが該ファイナルパッシベーション膜
と強固に接着するため、ポンディングパッドとファイナ
ルパッシベーション膜と界面が剥れることによる間隙の
発生を防止することができるので、該間隙を通して腐食
物質が侵入することが原因で発生するバレン１〜内部の
腐食を防止することができる。
（３）前記（１）および（２）より、耐食性が優れたポ
ンディングパッドを備えたペレットを形成することがで
きるので、耐湿性に優れた半導体装置を提供できる。
（４）混合材料の成分として金を用いることにより、ポ
ンディングパッド自体を耐食性が高いものとすることが
できる。
（５）混合材料の成分として銀およびパラジウムを用い
ることにより、耐食性の高いポンディングパッドを比較
的安価に形成することができる。
以上本発明者によってなされた発明を実施例に基づき具
体的に説明したが、本発明は前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
であることはいうまでもない。
たとえば、ポンディングパッドを形成するための混合材
料の成分金属としては、金を用いた場合と銀およびパラ
ジウムを用いた場合について説明したが、耐食性を備え
た金属であれば他の金属であってもよく、また１または
２種の金属を用いるものに限るものでなく、３種または
それ以上の金属を複合的に用いるものであってもよい。
さらに、金属とガラスとの混合比、金属の粒度、２以上
の金属を用いる場合のその混合比またはガラスの種類等
は、必要により種々変更可能であることは言うまでもな
い。
また、前記実施例では接着性向上等を目的にチタンおよ
びパラジウムの２層からなる下地金属層の上にポンディ
ングパッドを形成したものについて説明したが、これに
限るものでなく、場合によっては下地金属層を形成せず
に、アルミニウム上に直接混合材料を被着するものであ
ってもよく、チタ′ン等の金属を用いて一層で形成して
も、さらには３層以上で形成してもよいことは言うまで
もない。
なお、二層構造の下地金属の例としては、他に第１Ｍと
してチタン、第２層として銅を使用するもの、第１層と
してクロム、第２層としてパラジウムまたは銅を用いた
ものも有効である。
〔利用分野〕
以上の説明では主として本発明者によってなされた発明
をその背景となった利用分野である樹脂封止型半導体装
置に適用した場合について説明したが、それに限定され
るものではなく、たとえば。
プラスチックパッケージで形成されてなる、いわゆるＥ
Ｐ−ＲＯＭ等の半導体装置のように、少なくとも一部が
プラスチックで形成されてなる半導体装置、またはペレ
ットが開放に近い状態で使用される半導体装置等に適用
しても有効な技術である。
【図面の簡単な説明】 第１図は、本発明による実施例１である半導体装置を示
す断面図、 第２図は、実施例１の半導体装置の部分拡大図である。 １・・・タブ、２・・・ろう材、３・・・ペレット、４
・・・ポンディングパッド、５・・・内部リード、６・
・・細線、７・・・樹脂、８・・・シリコン基板、９・
・・アルミニウム配線、１０・・・ファイナルパッシベ
ーション膜、１１・・・下地金属層、ｌｌａ・・・チタ
ン、ｌｌｂ・・・パラジウム。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 ■、ペレットのポンディングパッドが、ガラスと１また
    は２以上の耐食性の優れた金属との混合材料により１周
    囲がペレット面に密着した状態で形成されてなる半導体
    装置。 ２、金属が、金であることを特徴とする特許請求の範囲
    第１項記載の半導体装置。 ３、金属が、銀およびパラジウムであることを特徴とす
    る特許請求の範囲第１項記載の半導体装置。 ４、ガラスが低融点ガラスであることを特徴とする特許
    請求の範囲第１項記載の半導体装置。 ５、半導体装置が、樹脂でパッケージ形成されてなるこ
    とを特徴とする特許請求の範囲第１項ない１第４項のい
    ずれかに記載の半導体装置。
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