JPS6182440A - 半導体装置 - Google Patents

半導体装置

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JPS6182440A
JPS6182440A JP59204419A JP20441984A JPS6182440A JP S6182440 A JPS6182440 A JP S6182440A JP 59204419 A JP59204419 A JP 59204419A JP 20441984 A JP20441984 A JP 20441984A JP S6182440 A JPS6182440 A JP S6182440A
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望 原田
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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】 〔発明の技術分野〕 本発明は積層型の半導体装置に係り、特にそのボンディ
ング・パッド部の構造に関する。
〔発明の技術的背景とその問題点〕
通常のIC,LSIチップと外部回路との電気的接続は
、チップ上のボンディング・パッドとこれを固定したパ
ッケージの端子との間をボンディング・ワイヤと呼ばれ
る細い金属線により行なっている。ボンディング・パッ
ドは一般に1μ卯程度のAllが用いられる=この/I
JIはチップ内回路要素に接続されている。また、ボン
ディング・ワイヤとしては、IC,LSIでは直径20
4−30μmのAr線またはAu1iが用いられる。ワ
イヤ・ボンディングの方法には、ワイヤの先端を超音波
で振動、加圧する超音波ポンディング法、ワイヤの先端
を水素バーナや放電により溶かしてボール状にしこれを
ボンディング・パッドに押付けるネール・ヘッド法等が
ある。ネール・ヘッド法の場合はボンディング・パッド
との付着力な高めるため、チップ全体を250〜300
℃に保持しなければならない。
ところで、通常のIC,LSIではない!i層型の半導
体装置、例えば2階建てCCD撮像装置等においては難
しい問題がある。この撮像装置は、信@電荷読み出し部
であるCCD基板チップに、光電変換を行なうための光
導電体層を積層したものである。、光導電体層としては
例えばアモルファスS i CB−8i :H)Iが用
いられ、その表面にはIToなどの透明導電膜からなる
上部電極が形成される。この上部電極には外部から電圧
を印加することが必要であり、従ってこの上部電極にも
ボンディング・ワイヤを接続する必要がある。
しかしながら、ITOなどの透明導電膜への直接ボンデ
ィングは、例えば超音波ボンディング法ではボンディン
グ強度が十分でない。またネーμ・ヘッド法では前述の
ようにチップ基板を高温に保持しなければならず、これ
によりa−3i:8層の膜質゛劣化をもたらす。Au線
を用いればチップを高温に保持しなくても必要なボンデ
ィング強度が1qられるが、AU線の延性のため、周辺
をモールドで固めないと短絡事故を起こし易い。更にI
 To電極上に予めA℃膜によりボンディング・パッド
を形成しておくことも考えられるが、これもAffi膜
の接着強度を出すためには蒸着後450℃程度に加熱す
る必要があり、これによりa−8i:8層の膜質劣化を
もたらす。また光電変換膜としてのa−8i:8層は通
常2〜5μmの厚さを必要とするから、その上部電極を
ボンディング・ワイヤを用いずにCCD基板チップ上の
A2ボ:7デイング・パッドと蒸着膜等により接続する
ことも困難である。
この様な問題を解決する方法として、第4図に示す方法
が考えられる。この方法は、第4図(a)に示すように
CCD基板21上に予めへ2ボンディング・パッド24
を形成して、例えば450℃の熱処理でその付着力を高
めておく。この後9−3i :H層22とITO膜23
な形成する。モしてITOI23とa−8i:H層22
をエツチングしてAJ2ポンディング・パッド24上に
窓25を開け、この状態で第4図(b)に示すようにA
2ボンディング・パッド25上に超音波ボンディング法
によりボンディング・ワイヤ26を接続するものである
。この方法によれば、ボンディング強度はボンディング
・ワイヤ26とA4ボンディング・パッド24とでもた
せることができる。
ところが実際にこの方法を実施してみると、第4図(b
)に示すようにボンディング時の超音波とワイヤ自身の
圧着によりa−3i : HIi122がくずれ、この
崩れたa−8i:Hがボンディング・バッド24上に単
に乗っているだけであり、ボンディング・ワイヤ26の
ボンディング・パッド24への接着強度が非常に弱いも
のとなる。ネーμ・ヘッド法を用いた場合も、前述のよ
うにa−8t :H腹22の躾買を劣化させないために
熱処理を加えることができず、超音波加圧することが必
要になり、やはり同様の問題を生じる。
〔発明の目的〕
の 本発明は上記鈷点に鑑みなされたもので、積層型半導体
装置の上部電極に対して信頼性の高いボンディング接続
を可能とした接続構造を提供することを目的とする。
〔発明の概要〕
本発明怒は、回路要素が形成された基板に熱処理に弱い
半導体層が積層され、その表面にボンディング・ワイヤ
との接着強度の十分でない上部電極が形成されていて、
この上部電極にボンディング・ワイヤを接続する構造と
して、予め前記基板上に凹凸を有するボンディング・パ
ッドを形成しておき、81層される半導体層はこのボン
ディング・パッドの凸部に開口をもつように形成され、
ボンディング・ワイヤがこの半導体層の上部電極と前記
開口部に露出するボンディング・パッドの双方に接続さ
れるようにしたことを特徴とする。
〔発明の効果〕
本発明によれば、予め形成しておくボンディング・パッ
ドの凹凸の西ざを積層される半導体層と同程度にするこ
とにより、上部電極のついた半導体層とそのテロに露出
するボンディング・パッドの凸部の段差がほとんどない
状態でここにボンデインク・ワイヤが接続されるため、
積層された半導体層を崩すことなくボンディング・ワイ
ヤの十分な接着強度を得ることができ、またボンディン
グ・ワイヤは半導体層の上部電極に良好な電気的接続が
行われる。
(発明の実施例〕 以下本発明の詳細な説明する。第1図は一実施例の2階
建てccom像装置におけるボンディング・ワイヤ接続
部を示す、11はCCDチップ基板であり、この上に光
電変換膜としてa−3i:8層12が積層され、その表
面には上部電極としてITO膜13が形成されている。
ITOI!!ilに対するボンディング・ワイヤ17の
接続部にはa−8i:)−1層12の形成前に予めA2
ボンディング・バッド14が形成されている。このボン
ディング・バッド14は、その下に例えば多結晶シリコ
ン膜による台座15を設けることにより表面に凹凸を形
成しである。多結晶シリコン腹合g!15の表面にはS
iO2膜16膜形6されている。そしてこのボンディン
グ・バッド14上でa−8i二H層12はボンディング
・バッド14の凸部に開口を有するように、第2図に示
すようにパターニングされている。ボンディング・バッ
ド14の凹凸の段差は例えば2μmとし、a−8i:8
層12の膜厚は2〜3μmとする。これにより、第1図
(a)に示すように、a−8i:H112とITO!1
13の開口部にボンディング・バッド14の凸部がIT
O腹13の面位置より僅かに低い状態で露出した構造が
得られる。このような状態として、第1図(1))に示
すようにボンディング・バッド14の凸部とITO膜1
3の双方に接続されるようにへ2ボンディング・ワイヤ
17を例えば超音波ボンディング法により接続している
この実施例によれば、a−5i:8層12はA2ボンデ
ィング・バッド14の凹部に入り込んでおり、またA2
ボンディング・バッド14が衝撃に対するバッファとし
て働くため、ボンディング・ワイヤ17の超音波接続時
にa−8i:8層12が崩れることがない。そしてボン
ディング・ワイヤ17はボンディング・バッド14に十
分な接着強度をもって接続され、ITO膜13に対して
も良好な電気的接続が行われる。
第3図(a)(b)は本発明の他の実施例を第1図(a
)(b)に対応ざぜて示す図である。ボンディング・ワ
イヤ接続部の構造は先の実施例と同じであり、従って対
応する部分には第1図(a)(1))と同じ符号を付し
である。この実施例では、第3図(a)に示すように、
ボンディング・ワイヤ接続前にその接続部に例えばレー
ザ光18を照射して局部的に5o○℃程度に加熱する工
程をいれる。これにより、a−3i:8層12のSi原
子が一部へ2ボンディング・バッド14中に拡散してa
−3i:8層12とボンディング・バッド14の接着強
度が向上する。この結果ボンディング・ワイヤ17の接
続時のa−3i:8層12が崩れにくくなり、より信頼
性の高いボンディング接続がなされる。
以上、固体撮像装置を例に挙げて説明したが、本発明は
これに限られるものでなく、回路要素が形成された基板
チップ上に熱処理に弱い半導体層が積層され、その表面
にボンディング・ワイヤとの接着強度を十分にとれない
上部電極が形成された積層型の各種半導体装置に同様に
本発明を適用することが可能である。
【図面の簡単な説明】
第1図(a)(b)は本発明の一実施例のボンディング
・ワイヤ接続部の構造を示す図、第2因は第1図(a)
の状態の平面図、第3図(a)(b)は他の実施例のボ
ンディング・ワイヤ接続部の構造を示す図、第41(a
)(b)u従来のボンディング・ワイヤ接vt部の構造
を示す図である。 1l−CCDチップ基板、12−a−3i : )(層
(積層半導体M)、 13・・・ITOIi!(上部電
極)、14・・・へ2ポンディング・バッド、15−・
−多結晶シリコン腹台座、16・・・S i 02 E
!、17・−・へ2ボンディング・ワイヤ、18−・レ
ーザ光。 出願人代理人 弁理士 鈴江武彦 第1図 (a) 第2図 第3図 (a) (b) 第4図 (a) (b)

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)回路要素が形成された基板と、この基板上に積層
    され上部電極が形成された半導体層と、前記上部電極に
    接続されたボンディング・ワイヤとを備えた半導体装置
    において、前記ボンディング・ワイヤの前記上部電極へ
    の接続部は、前記基板上に凹凸を有するボンディング・
    パッドが形成され、前記半導体層がこのボンディング・
    パッドの凸部に開口をもつように積層され、前記ボンデ
    ィング・ワイヤが露出しているボンディング・パッドの
    凸部と前記半導体層の上部電極の双方に接続されている
    ことを特徴とする半導体装置。
  2. (2)前記回路要素が形成された基板はCCDチップ基
    板であり、この上に積層された半導体層は光導電体層で
    あり、この光導電体層の上部電極は透明導電膜である特
    許請求の範囲第1項記載の半導体装置。
JP59204419A 1984-09-29 1984-09-29 半導体装置 Granted JPS6182440A (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP59204419A JPS6182440A (ja) 1984-09-29 1984-09-29 半導体装置

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP59204419A JPS6182440A (ja) 1984-09-29 1984-09-29 半導体装置

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Publication Number Publication Date
JPS6182440A true JPS6182440A (ja) 1986-04-26
JPH0527979B2 JPH0527979B2 (ja) 1993-04-22

Family

ID=16490226

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JP59204419A Granted JPS6182440A (ja) 1984-09-29 1984-09-29 半導体装置

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JP (1) JPS6182440A (ja)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5965943A (en) * 1997-10-01 1999-10-12 Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha Semiconductor device with bonding pad electrode

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5965943A (en) * 1997-10-01 1999-10-12 Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha Semiconductor device with bonding pad electrode

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JPH0527979B2 (ja) 1993-04-22

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