JPS62123731A - 半導体装置 - Google Patents

半導体装置

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JPS62123731A
JPS62123731A JP60263369A JP26336985A JPS62123731A JP S62123731 A JPS62123731 A JP S62123731A JP 60263369 A JP60263369 A JP 60263369A JP 26336985 A JP26336985 A JP 26336985A JP S62123731 A JPS62123731 A JP S62123731A
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JP
Japan
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wire
electrode pad
bonding
layer
bonded
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Shoji Shiga
志賀　章二
Toru Tanigawa
徹 谷川
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Furukawa Electric Co Ltd
Original Assignee
Furukawa Electric Co 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】 産業上の利用分野 本発明は半導体装置に関し、特に半導体素子のワイヤー
ボンディングした電極パッド部のノく−プルブレークを
防止し、かつＣｕｆ＃によるワイヤーボンディングを可
能にしたものである。
従来の技術 一般に半導体装置、例えば半導体集積回路（ＩＣ）でに
、トランジスタ素子のエミッタ電極、ペース電極、コレ
クタｔａ、ゲート電極、ソースｔ＆、ドレイン電極、そ
の他の電極にアルミニウム膜が用いられ、特にワイヤー
ボンディングする几めの電極パッドに、アルミニウム膜
又はアルミニウム合金膜で形成されている。また電極パ
ッドと半導体容器（リードフレーム）のリード端子と２
ｉｉ１″接続するボンディングワイヤーには直径２０〜
３０μｍのＡｕ線が多用されている。
ボンディングワイヤーとしてＵＡｕの他にＡｔ線が用い
られているが、Ａｕ線の方がポンディング注が良く、配
線作業（ネールへラドボンティング）も容易であるとこ
ろからＡｕ線が汎用されているのが現状である。
発明が解決しようとする問題点 上記の如く半導体装置でに第３図に示すように半導体素
子（１）上のアルミニウム膜（２）からなる配線の電極
パッドに金属線（３）をワイヤーボンディングし、レジ
ン（４〕でモールド封止しているが、金Ｋ　＆！　（３
）にＡｕ線全用いてワイヤーボンディングし友ものに配
線がコスト高となるばかりか、線に至ることが知られて
いる。パープルブレークとｆｌＡｊとＡｕとが反応して
ＡｕＡｔｚ　　（紫色の化合物〕を生じ、コンタクト抵
抗が犬きぐなって破壊することで、断線の場合は電極パ
ッド全体が紫色に変った状態となる。
またレジンモールド封止においては、電極パッドとＡｌ
１線の接合部が不可避的に水分を含む外気にさらされる
ため、腐食を受は電食効果も加わって激しい腐食となり
、これが信頼性の上で大きな問題となっている。
問題点を解決するための手段 本発明はこれに鑑み種々検討の結果、ワイヤーボンディ
ングした電極パッド部のパープルブレークを防止し、か
つＣｕ線によるワイヤーボンディング全可能にし友半導
体装置を開発しｔもので、半導体素子上のアルミニウム
膜からなる配線の電極パッド部に、金属線をワイヤーボ
ンディングして封止し、た装置において、電極パット部
の了ルミニウム膜上にポリシリコン層を介し、てＣｕ又
はＰｄ層を設け、これに金属線をワイヤーボンディング
し、たこと全特徴とするものである。
即ち本発明は、第１図に示すように半導体素子（］）上
の電極パッドを形成するアルミニウム膜（２）上に、ポ
リシリコン層（６）ヲ介し、てＣｕ又ＵＰｄ層（７）を
設け、これを電極パッドとして金属線（３）をワイヤー
ボンディングし、レジン（４）などによりモールド封止
しまたものである。ポリシリコン層（６）の厚さは５０
０Å以上、望ましくは５００〜５０００人とし、Ｃｕ又
はＰｄ層の厚さＵ１００ＯÅ以上、望ましくに１０００
〜２ｏ、ｏｏｏ、Ｎとする。
また本発明でにアルミニウム膜とポリシリコン層間及び
ポリシリコン層とＣｕ又ＵＰｄ層間にＣｒ、Ｔｉ、Ｎｔ
、Ｃｏ等の耐熱性金属を介在させることにより、それら
の密着性を向上させることができる。例えば第２図に示
すようにアルミニウム膜（２）上にポリシリコン層（６
）全形成し、その上にＣｒ、Ｔｉ、Ｎｉ、Ｃｏ等の耐熱
金属層（８）ヲ介してＣｕ又はＰｄ層（７）ヲ設けるこ
とによりポリシリコン層（６）とＣｕ又はＰｄ層（７）
の密着性全同上させる。ポリシリコン層、Ｃｕ又ＵＰｄ
層及び耐熱金属層に真空蒸着、イオンブレーティング、
スパッタリング等により形成する。
作用 本発明は電極パッドのアルミニウム膜上にポリシリコン
層を介してＣｕ又ＨＰｄ層を形成することにより、ボン
ティングワイヤーにＡｕｇを用いｆ；場合のパープルブ
レークを確実に防止し、かつボンディングワイヤーとし
てより安価なＣｕ線による強度、導電性に優れたワイヤ
ーボンディングを可能にしたものである。％＆Ｃフルミ
ニウム膜上にポリシリコン層を介してＣｕ層を設けたも
のは、Ｃｕ系リードフレームとボンディングワイヤーに
Ｃｕ線を用いることにより′同一材料化（モノメタル化
つが連取され、半導体装置の使用中の電食を確実に防止
することができる。ポリシリコンＵＡＡとＣｕ又ＵＰｄ
の拡散反応を抑止するバリヤーとして作用し、Ａ４に強
固に被着してＡＡの劣化を保護する。
実施例 第１図に示すように半導体素子上のアルミニウム膜から
なる配線の・電極パッド部に、スパッタリングによりポ
リシリコン層、Ｃｕ又ｆｌＰｄ層を順次被着し、第１表
に示す電極パッドを形成し、これｆｃｕ−０，１５％５
ｎ−０，１５％Ｃｒ合金からなるリードフレームのタブ
上にダイボンドし、電極パッドとインナーリード−＋ｍ
径２５μのＡｕ線又は純度９９．９９９係以上の純銅線
を用いてワイヤーボンディングし、ノボラック型エポキ
シレジンを用いてトランスファモールド封止して半導体
装置を作成した。
この装置を２５０℃の共晶半田浴中に５秒間、５回ディ
ップしてから１２１℃のプレッシャークツカー（ＰＣＴ
）により１２００時間加湿し、これについて故障率を比
較Ｉ−た。ま之プレッシャークツカーに代えて１４１℃
の二了−バス中に５ｏｏｏ時間保持し、これについて故
障率を比較した。これ等の結果を第１表に併記した。
リ　　帥 ０−　＜： ダ　−へ閃−Ｐの［Ｆ］トＣＣＧ　、　−り子弟１表か
ら明らかなように、本発明装置随１〜８に何れも従来装
置Ｎ［Ｌｌｌと比較し、故障率が顕著に改善され、特に
ボンディングワイヤーにＣｕ線を用いたものに、Ａｕ線
を用いたものより低い故障率となっていることが判る。
これに半田デイツプ中に不可避的に起るリードフレーム
とレシン間の細隙から水分の浸入によっても腐食が起り
難くなっていることを示すものである。尚ポリシリコン
層を省略した比較装置随９及び従来装置Ｎ１１１のＡｕ
線に代えてボンディングワイヤーにＣｕ線を用いた比較
装置ＮＣＬＩＵでに不十分なるも従来装置Ｎ［Ｌｌｌよ
りに故障率が低ぐなっている。
発明の効果 このように本発明によれば従来装置の信頼性上の欠陥で
あるパープルブレークを解消し、ボンディングワイヤー
［Ｃｕ線の使用が可能な経済的装置を実現すると共に、
装置をＣｕ系のモノメタル化で構成することもできる等
工業上顕著な効果を奏するものである。
【図面の簡単な説明】
第１図は本発明装置の電極パッド部の一例を示す断面図
、第２図は本発明装置の電極パッド部の他の一例を示す
断面図、第３図は従来装置の電極パッド部の一例を示す
断面図である。 １　半導体素子　　２　アルミニウム膜３　ボンディン
グワイヤー　　４　レジン５　パープルブレーク

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. （１）半導体素子上のアルミニウム膜からなる配線の電
    極パッド部に、金属線をワイヤーボンディングして封止
    した装置において、電極パッド部のアルミニウム膜上に
    ポリシリコン層を介してＣｕ又はＰｄ層を設け、これに
    ワイヤーボンディングしたことを特徴とする半導体装置
    。
  2. （２）金属線にＣｕ線を用いる特許請求の範囲第１項記
    載の半導体装置。
JP60263369A 1985-11-22 1985-11-22 半導体装置 Pending JPS62123731A (ja)

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2013058020A1 (ja) * 2011-10-18 2013-04-25 富士電機株式会社 半導体装置および半導体装置製造方法
CN103295977A (zh) * 2008-10-10 2013-09-11 住友电木株式会社 半导体装置

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