JPS61144851A - 半導体装置 - Google Patents

半導体装置

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JPS61144851A
JPS61144851A JP59266159A JP26615984A JPS61144851A JP S61144851 A JPS61144851 A JP S61144851A JP 59266159 A JP59266159 A JP 59266159A JP 26615984 A JP26615984 A JP 26615984A JP S61144851 A JPS61144851 A JP S61144851A
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JP
Japan
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wiring
resin
aluminum
bonding
metal wiring
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JP59266159A
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Kensuke Nakada
健介 中田
Tatsuo Itagaki
板垣　達夫
Yuji Hara
原　雄次
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Hitachi Ltd
Original Assignee
Hitachi Ltd
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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、半導体装置の信頼性向上技術に適用して特に
有効な技術に関するもので、たとえば、ベレット上部の
うち、ボンディングワイヤの接合する部分および，その
周辺における高信頼性技術に利用して有効な技術に関す
るものである。
〔背景技術〕
半導体装置、特に、樹脂封止型集積回路装置におい工、
経時変化に伴ない信頼性が低下していく。
ここに、半導体装置におけるアルミニウムなどの配線と
ボンディングワイヤとの接合部分、および。
その周辺を総称して電極と称する事とすると、この原因
は、この電極において露出されたアルミニウムなどの配
線と全線などのボンディングワイヤのボール部との境界
部分に，外部から、樹脂の中を通り，あるいは、金線な
どのボンディングワイヤと樹脂との隙間を伝り侵入して
ぎた水分が溜り、局部電池現象により配線が断線するた
めである。
電極における高信頼性技術として、特開昭５３一０　４
　６　５　２　４号公報に見られる電極構造が考案され
た。前記電極構造は、配線とバクシベーシ璽ン膜が重な
らない合せ余裕部を設けたことを特徴としている。すな
わち、パッシベーション膜にり２ツクを生じないような
工夫をしているものである。しかし、かかる技術におい
ては、外部から水分が侵入し、アルミニウム金属配線の
断線が起り易い、という問題点が生ずるということが本
発明者によって明らかとされた。
〔発明の目的〕
この発明の目的は、半導体装置における顧客不良を低減
した。高信頼性の半導体装置を提供するものである。
この発明の前記ならびにそのほかの目的と新規り特徴は
、本明細書の記述および添付の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、下記のとおりである。
すなわち、半導体装置の電極において露出されたアルミ
ニウムなどの金属配線表面に、凸部または凹部な設け、
電極における実効面積を大きくし、合成樹脂と電極表面
との接着力を増すことによっ℃、顧客不良につながる配
線の断線を低減し、半導体装置の高信頼性を達成するも
のである。
〔実施例〕
第１図は、一般的なレジン樹脂封止された半導体装置の
一部を示す破砕平面図である。
第２図は、第１図における■−ｎ′矢視断面図である。
第１図、第２図においてｌは、シリコン基板などの半導
体基板に鎖素子が形成され工いるペレット、２は、ベレ
ット１上部に形成された（７オス・シリケイト・ガラス
）ＰＳＧ膜などの第二絶縁膜の開孔部（詳細は略してあ
り、第２図には図示されていない）３は、外部に設けら
れたソケットに挿入して半導体装置と外部との間で信号
を受は渡しするための外部リード、４は、開孔部２に露
出されている配線（図示せず）と外部リードとを導通さ
せるための金線などのボンディングワイヤ、５は、樹脂
封止する前にペレット１の位置を定めるためのタブ、６
は、半導体装置を外部から保護するための樹脂である。
第３図から第８図までは、第１図、第２図に示す半導体
装置において、ボンディングワイヤとアルミニウムなど
の金属配線との接合部分、および。
その周辺を本発明の実施例に従−）工形酸した場合、具
体的な製造方法を説明するため、各工程における前記範
囲を拡大図示したものである。
第４図は、第３図におけるｔｖ−ｙ’矢視断面図である
。
第３図、第４図に示すように、シリコンなど半導体基板
７上部に、Ｐ＋、あるいは、Ｎ＋などの拡散層８（第３
図のみに図示）な、イオン打込み等により形成後、Ｐ＋
あるいはＮ＋などの拡散層８とのコンタクト孔９を設け
た二酸化シリコンなどの第一絶縁膜１０を形成する。こ
の後、コンタクト孔９からベレット１外周付近まで、ア
ルミニウムなどの金属配線１１を形成する。ただし、ア
ルミニウムなどの金属配線１１のうち、ペレット１の外
周付近にある先端部分１１ａを配ａ１１の幅よりも広く
する。そして、配ｆｉｌｌの先端の中央部分１１ｂを除
くその周辺に１貫通孔１１ｃを多数形成する。
第３図、第４図に示すように、シリコンなどの半導体基
板７とＰ＋、あるいは、Ｎ＋などの拡散層８は、半導体
素子の一部を構成している。コンタクト孔９を設けた二
酸化シリコンなどの第一絶縁膜ｌＯは、前記半導体素子
の所望の個所のみで記号の受は渡しをさせることと、前
記半導体素子を保護するためのものである。アルミニウ
ムなどの金属配、１ｉｌｌは、コンタクト孔９からシリ
コンなどの半導体基板７の外周付近までを導通させてい
る。貫通孔１１ｃは、アルミニウムなどの金属配）ｉｉ
ｌｌｌの先端部分１１ａ表面に凹部を形成している。
第６図は、第５図における■−■’矢視断面図である。
第３図、第４図に示す工程の後、第５図、第６図に示す
、アルミニウムなどの金属配線１１の先端部分１１ａに
設けられた貫通孔１１ｃが全て露出されるような開孔部
１２ａを持った、ＰＳＧ膜などの第二絶縁膜１２を形成
する。
第５図、第６図におけるＰＳＧ膜などの第二絶縁膜１２
は、第３図、第４図に示す工程までにペレット上部に形
成された鎖素子を、開孔部１２ａによって露出される部
分を除いて保護している。
第８図は、第７図における半導体装置を樹脂封止したも
のの■−■′矢視断面図である。
第５図に示す工程の後、ワイヤボンディングを行なった
状態を第７図に示す。
第６図に示す工程の後、ワイヤボンディングを行ない、
さらに、樹脂封止を行なった状態を断面図である第８図
に示す。
第７図、第８図において、金線などのボンディングワイ
ヤ１３を、アルミニウムなどの金属配線１１の先端部分
１１ａのうち１貫通孔１１ｃが形成されていない中央部
分１１ｂに、熱圧着等により接合する。
アルミニウムなどの金属配線１１１１１ａｔ１１ｂ、ｌ
ｌｃについて詳述する。ここで、ボンディング装置のボ
ンディング精度を考慮した上での、ペレット上部におけ
るボンディングの予想される範囲をボンディング領域と
呼ぶこととする。
アルミニウムなどの金属配４１１１は、拡散層８とのコ
ンタクト孔９からボンディング領域まで形成する。ただ
し、ボンディング領域、および、その周辺における配線
１１ａは、ボンディング領域１１ｂよりも十分大きく形
成し、ボンディング領域１１ｂの周辺の配線には、正方
形の開孔部を持つ貫通孔１１ｃを多数設けることとする
。
シラン膜などの第二絶縁膜１２は１貫通孔１１ｃをすべ
て露出するような開孔部１２ａを持つように形成する。
第７図におい工、金線などのボンディングワイヤ１３は
、半導体装置外部との信号の受は渡しをするソケットな
どに挿入され、外部リードとペレット上部に形成された
鎖素子とを導通させるものである。
アルミニウムなどの金属配線１１は、Ｐ＋あるいはＮ＋
などの拡散層８とのコンタクト孔９から金線などのボン
ディングワイヤ１３とペレット上部のアルミニウムなど
の金属配Ｍｌｌａとの接合部分までを導通させている。
接合部分のアルミニウムなどの金属配線１１ａのうち、
ボンディング領域１１ｂでは、その表面な平坦とするこ
とで金線などのボンディングワイヤ１３のボール部１３
ａとの電気的接触を高め℃いる。第７図では、貫通孔１
１ｃは、ボンディング領域１１ｂの周辺の配線１１ａ表
面に凹部なつけることとなる。第８図では、貫通孔１１
ｃは、アルミニウムなどの配線１１ａに凹部なつけるこ
ととなり、電極におけるペレット上部と樹脂との接触面
積が太ぎくなる。したがって、ボンディング領域周辺の
ベレットと樹脂との接着力は大きくなり、半導体装置外
部から、樹脂の中を通り、あるいは、レジン樹脂１４と
ボンディングワイヤ１３との隙間を伝わり、アルミニウ
ムなどの金属配線１１ｂと金線などのボンディングワイ
ヤ１３０ボール部１３ａとの境界部分に水が溜ることＫ
より、アルミニウムなどの金属配線１１が断線すること
が低減される。
また、樹脂１４は、半導体装置外部から、ペレット、ボ
ンディングワイヤ、そして、外部リードを保護している
。
以上、第８図に示す構造を取ることにより、顧客不良に
つながる配線の断線を低減し、高信頼性の半導体装置を
提供することができる。
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までもない。例えば１本実施例にお
い１．アルミニウムなどの配線に貫通孔な設けたが、こ
れは、アルミニウムなどの配線の表面に凸凹を形成する
ような窪みであってもかまわない。
〔効　果〕
（ＩＩＰＳＧ膜などの第二絶縁膜に設けた開孔部によっ
て露出される。アルミニウムなどの金属配線の面積を、
ボンディング領域よりも十分く太きいものとする事によ
り、ボンディング領域周辺のアルミニウムなどの金属配
線に多数の貫通孔を形成できるという作用で、ボンディ
ング領域周辺のペレットの実効面積を大きくするという
効果が得られる。
（２）ボンディング領域周辺のアルミニウムなどの金属
配線に多数の貫通孔を設けることにより、ボンディング
領域周辺のペレットの実効面積を大きくするという作用
で、樹脂封止した場合、樹脂とペレット表面との間の接
着力が大きくなるという効果が得られる。
（３１Ｉｌｌ脂とペレット表面との間の接着力を大きく
するという事により、半導体装置外部から水分が金線な
どのボンディングワイヤのボール部とアルミニウムなど
の配線との境界部分に侵入しにくくなるという作用で、
アルミニウムなどの金属配線の断線を低減できる。
１４Ｊ　　アルミニウムなどの金属配線の断線を低減で
きる事により、顧客不良の発生を減少するという作用で
、高信頼性の半導体装置を提供できるという効果が得ら
れる。
〔技術分野〕
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半導体装置の電極技
術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、パッケージ技術にも適用す
ることができる。本発明は、少な（とも、プラスチック
樹脂封止を必要とする半導体装置には適用できる。
【図面の簡単な説明】
第１図は、一般のレジン樹脂封止された半導体装置のレ
ジン樹脂を一部取り去ったものの平面図、第２図は、第
１図のｎ　−ｎ’矢視断面図。 第３図から第８図までは、本発明実施例１を、製造工程
の順に図示したもので。 第３図は、Ｐ＋あるいはＮ＋などの拡散層から二酸化シ
リコンなどの第一絶縁膜上に、アルミニウムなどの金属
配線を形成した状態な示したもの。 第４図は、第３図の■−ｔｖ’矢視断面図。 第５図は、第３図における工程の後、ペレット上部全表
面に、ボンディング領域に開孔部を持つＰＳＧ膜などの
第二絶縁膜を形成した状態を示したもの。 第６図は、第５図のｖｉ−■’矢視断面図、第７図は、
第５図に示す工程の後、ワイヤボンディングをした状態
を示したもの。 第８図は、第７図に示す工程の後、樹脂封止したのちの
状態における■−■′矢視断面図。 １・・・ペレット、２・・・露出し工いるアルミニウム
などの金属配線、３・・・外部リード、４・・・金線な
どのボンディングワイヤ、５・・・タブ、６・・・樹脂
、７・・・シリコンなどの半導体基板、８・・・拡散層
、９・・・コンタクト孔、１０・・・二酸化シリコンな
どの第一絶縁膜、１１・・・アルミニウムなどの金属配
線、１１ａ・・・ボンディング領域、２よび、その周辺
における、アルミニウムなどの金属配線、ｌｌｂ・・・
ボンディング領域におけるアルミニウムなどの金属配線
、ｌｌｃ・・・アルミニウムなどの金属配線に設けられ
た貫通孔、１２・・・ＰＳＧ膜などの第二絶縁膜、１２
ｂ・・・ＰＳＧ膜などの第二絶縁膜に設けられた開孔部
、１３・・・金線などのボンディングワイヤ、１３ａ・
・・金線などのボンディングワイヤのボール部、１４・
・・樹脂。 第　　１　　図 第　　２　　図 第　　３　　図 第　　４　　図 第　　５　　図 第　　６　　図 第　　８　　図 １マ

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 １、所定の形状を有する配線を含む電極を複数個有する
    集積回路チップを樹脂部材の一部によりモールドした樹
    脂封止型集積回路装置であって、上記樹脂部材の一部は
    上記配線の側面と接触してなることを特徴とする樹脂封
    止型集積回路装置。 ２、上記樹脂部材の一部と接触する側面は、上記配線の
    うち、ボンディングワイヤと接合している領域周辺に設
    けられた上記特許請求の範囲第１項記載の樹脂封止型集
    積回路装置。 ３、上記樹脂部材の一部と接触する側面は、上記配線の
    一部に設けられた貫通孔の内部側面を含むことを特徴と
    する上記特許請求の範囲第１項又は第２項記載の樹脂封
    止型集積回路装置。 ４、上記貫通孔は、複数個設けられた上記特許請求の範
    囲第１項ないしは第３項のいずれか一つに記載の樹脂封
    止型集積回路装置。
JP59266159A 1984-12-19 1984-12-19 半導体装置 Pending JPS61144851A (ja)

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5309025A (en) * 1992-07-27 1994-05-03 Sgs-Thomson Microelectronics, Inc. Semiconductor bond pad structure and method

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* Cited by examiner, † Cited by third party
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US5309025A (en) * 1992-07-27 1994-05-03 Sgs-Thomson Microelectronics, Inc. Semiconductor bond pad structure and method

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