JPS6376348A - 半導体集積回路装置 - 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】 （産業上の利用分野） 本発明は樹脂モールド封止型の半導体集積回路チップの
周辺部の構造に関するものである。

（従来の技術） 従来の樹脂モールド封止型の半導体集積回路は、その断
面をみると、第３図のようになっており、リードフレー
ム６に、シリコン基板５．フィールド酸化膜４．　／ｌ
配線３．バフシベーション膜２等からなる半導体チップ
が載り、その全体をプラスチック樹脂１で封止する形と
なっている。この中でチップ周辺部のＡｌ配線３の近傍
は通常シリコン基板５上に形成されたフラットなフィー
ルド酸化膜４上にＡｌ配線３又はワイヤボンドのための
ＡＩパッドが載り、更に、その上をパッシベーション膜
２が覆う形となっている。

このパッシベーション、特に、ＡＪ配線の保ｇＩ膜とし
てのパッシベーション膜はＳｉＯ□、　ＰＳＧ　。

ＳｉＮなどが知られており、ＳｉＮはＳｉＯ□又はＰＳ
Ｇに比べ硬度があり、しかも不純物、水分、アルカリイ
オンなどのブロッキング効果が大きい。また、硬度が大
きいので機械的応力に対しても強い０反面、厚くすると
クランクが人やすく、また、破損し易い。パッシベーシ
ョン膜は保護対象である配線層、例えば、第３図におけ
るＡｌ配線３上に単層又は多層に被覆することにより得
られ、それなりの効果を奏するが、モールド樹脂による
応力によってＡｆｆ配線３が変形、切断するという問題
があった。

（発明が解決しようとする問題点） このように、モールド樹脂による応力で配線が変形、切
断する点について、第４図を用いて説明すると、モール
ド樹脂の圧縮応力により、矢印で示されるチップの外側
から内側に向かうせん断部力Ｆが働き、Ａｌ配線１１の
頂面ａよりパッシベーション膜１２の頂面すが低いとＡ
！配＋４７Ａｌ１の変形が起こる。従って、せん断部力
が作用しないようにするにはチップの外側に位置する部
分のパッシベーション膜１２の頂面すをＡＩ！配線１１
の頂面ａと同じくするか裔くする必要がある。

このことは、配線の微細化が進むに伴って顕著になって
きている。

このように、近年の集積回路チップの大型化、微細化、
プラスチックパッケージ形状の多様化に伴い、集積回路
チップとプラスチック樹脂間に発生する機械的ストレス
が集積回路チップにダメージを与え１、信頬性上問題と
なってきている。

具体的には半導体集積回路が熱サイクルストレス環境下
におかれるとチップを構成する諸材料とプラスチック樹
脂の熱膨張係数の差に起因してチップ周辺に横方向の大
きな機械的せん断部力Ｆが発生し、それにより、Ａｌｔ
配線が変形、スライド又は断線したり、多結晶配線が断
線したりする故障が発生する。

第３図及び第５図を参照しながら説明すると、係る従来
構造の集積回路チップではフラットなフィールド酸化膜
４．２５上のＡｌ配線３．２２が構造上、特に、矢印Ｆ
で示される横からのせん断部力に対し影響を受けやすい
形となっており、Ａｌ配線３．２２の故障等が発生する
問題があった。

なお、第５図において、２１はパッシベーション膜、２
３は中間絶縁膜、２４は多結晶シリコン配線、２６はシ
リコン基板である。

本発明は、以上述べた異種材料間の熱膨張係数等の差に
より発生する横方向せん断部力に対し、集積回路チップ
周辺部の構造を改良することにより、／ｌ配線、多結晶
シリコン配線等への応力を軽減し、品質及び信鎖性の優
れた半導体集積回路装置を提供することを目的とする。

（問題点を解決するための手段） 本発明は、上記問題点を解決するために、集積回路チッ
プのその周辺部の／ｌ配線部において、横力向せん断部
力からＡＩ配線を保護するため、その応力を受ける面積
、つまり、Ａｌ配線の頂面と上部パッシベーション膜の
頂面との断差りを減少するようにしたものである。

（作用） 本発明によれば、集積回路チップのその周辺部のＡｆ配
線部において、横方向せん断部力から、Ａｊ！配線を保
護するため、その応力を受ける面積、つまり、ＡＩ配線
の頂面と上部パッシベーション膜の頂面との断差りを減
少するようにしたので、保護すべきＡｌ配線部分の応力
を軽減し、不良の発生を防止することができる。

（実施例） 以下、本発明の実施例について図面を参照しながら詳細
に説明する。

第１回は本発明の半導体集積回路装置の要部平面図、第
２図は第１図のｎ−ｎ線断面図である。

図中、３１はフィールド酸化膜、３２は保護すべきＡｊ
！配線、３３はグミ−Ａｌ配線、３４は上部パッシベー
ション膜である。

図に示されるように、ＡＩ配線３２が応力を受ける側の
フィールド部に電気的に絶縁されたダミーＡｌ配線３３
を設け、パッシベーション膜３４の頂面に対し、Ａ！配
線３２の位置を相対的に下げるようにする。

第６図は本発明の第２の実施例を示す半導体集積回路装
置の断面図である。

図中、４１はダミーＡ２配線、４２はダミー多結晶シリ
コン配線、４３は保護すべきＡｌ配線、４４はパッシベ
ーション膜、４５は中間絶縁膜、４６はフィールド酸化
膜、４７はシリコン基板である。

この図に示されるように、応力から保護すべきＡｊ！配
線４３に対し、応力が加わる側のフィールド部分に電気
的に絶縁されたグミ−Ａｌ配線４１及びダミー多結晶シ
リコン配線４２を組み合わせ、配置することにより、そ
の上部のパッシベーション膜４４の頂面からみて相対的
にＡｌ配腺４３の位置を下げ、応力を軽減するようにし
ている。

第７図は本発明の第３の実施例を示す半導体集積回路装
置の断面図である。

図中、５１はダミー多結晶シリコン配線、５２は保護す
べきＡｌ配線、５３は拡散層配線、５４はパッシベーシ
ョン膜、５５は中間絶縁膜、５６はフィールド酸化膜、
５７はシリコン基板である。

この実施例においては、同様に保護すべきＡｌ配線５２
に対しフィールド酸化膜５６上に電気的に絶縁されたダ
ミー多結晶シリコン配置５１を設け、更にＡｌ配線５２
を電気的に絶縁した拡散層配線５３上に設ける組み合わ
せにより、ダミー多結晶シリコン配線５１上のパッシベ
ーション膜５４の頂面に対し、Ａｌ配線５２の位置を相
対的に低くすることで応力を軽減するようにしている。

第８図は本発明の第４の実施例を示す半導体集積回路装
置の部分断面図である。

図において、６０はフィールド酸化膜、６１は保護すべ
き第１のＡｌ配線、６２は中間絶縁膜、６３はダミーＡ
ｌ配線、６４は保護すべき第２のＡｌ配線、６５はパッ
シベーション膜である。

この図に示されるように、ダミーＡｌ配線６３を設ける
と、従来のバフシベーション膜構造、具体的には、第９
図に示されるようなダミーＡｌ配線が設けられない構造
にくらべて、Ａ２配＆１１６４に対する応力を軽減でき
る。

更に、上記実施例においては、上部パッシベーション膜
の頂面に対してＡｌ配線の位置を相対的に低くするため
に、グミ−Ａｌ配線を設けるもののみを示したが、第１
０図に示されるように、薄いＳｉＮ　７２でＡｆｆ配線
７１及び下部の膜７０の表面を覆いその上にパッシベー
ション膜７３を設けるようにしても良い。

このように、本発明は、通常用いられるＡｌ配線、多結
晶シリコン配線、拡散層配線等による断差構造を積極的
に利用したものであり、既存の製造プロセス条件、方法
、材料等何ら変更することなしに、ＮＭＯ３型、ＣＭＯ
３型、バイポーラ形等全ての集積回路チップに適用可能
である。

なお、本発明は上記実施例に限定されるものではなく、
本発明の趣旨に基づいて種々の変形が可能であり、これ
らを本発明の範囲から排除するものではない。

（発明の効果） 以上、詳細に説明したように、本発明によれば、集積回
路チップ周辺部の大きな横力向せん断心力に起因して発
生するＡｌ配線のスライド変形、断線といった不良モー
ドに対し、保護すべきＡＩ配線部分の応力を軽減し、不
良の発生を防止することにより信鯨性の向上を図ること
ができる。

また、チップ側面から膜の界面を通る水分、湿気の混入
経路に対し本発明による構成が防壁として機能すること
になり、Ａｌ配線の腐食やＡｌ配線間のリーク電流を防
止することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の半導体集積回路装置の要部平面図、第
２図は第１図の■−■線断面図、第３図は従来の樹脂モ
ールド封止型半導体集積回路装置の断面図、第４図は従
来の半導体集積回路装置の部分断面図、第５図は従来の
他の半導体集積回路装置の部分断面図、第６図は本発明
の第２の実施例を示す半導体集積回路装置の断面図、第
７図は本発明の第３の実施例を示す半導体集積回路装置
の断面図、第８図は本発明の第４の実施例を示す半導体
集積回路装置の部分断面図、第９図は従来の半導体集積
回路装置の部分断面図、第１０図は本発明の第５の実施
例を示す半導体集積回路装置の部分断面図である。

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. （１）配線上にパッシベーション膜を有する樹脂モール
   ド封止型の半導体集積回路装置において、半導体集積回
   路チップの周辺部の前記配線の近傍に前記チップの外側
   面からの応力軽減手段を設け、前記パッシベーション膜
   表面からみた前記配線の位置を低くするようにしたこと
   を特徴とする半導体集積回路装置。
2. （２）前記応力軽減手段は前記配線の外側部に設けられ
   るダミーＡｌ配線であることを特徴とする特許請求の範
   囲第１項記載の半導体集積回路装置。
3. （３）前記応力軽減手段は前記配線の外側部に設けられ
   るダミー多結晶シリコン配線であることを特徴とする特
   許請求の範囲第１項又は第２項記載の半導体集積回路装
   置。
4. （４）前記応力軽減手段は前記配線の外側部に設けられ
   るダミー多結晶シリコン配線上に、更に、絶縁膜を介し
   て設けられるダミーＡｌ配線であることを特徴とする特
   許請求の範囲第１項記載の半導体集積回路装置。
5. （５）前記配線を電気的に絶縁した拡散層配線上に設け
   るようにしたことを特徴とする特許請求の範囲第２項、
   第３項又は第４項記載の半導体集積回路装置。