JPH0383352A - 半導体装置 - Google Patents

半導体装置

Info

Publication number
JPH0383352A
JPH0383352A JP1220774A JP22077489A JPH0383352A JP H0383352 A JPH0383352 A JP H0383352A JP 1220774 A JP1220774 A JP 1220774A JP 22077489 A JP22077489 A JP 22077489A JP H0383352 A JPH0383352 A JP H0383352A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
bonding pad
grooves
bonding
electrode
aluminum
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP1220774A
Other languages
English (en)
Inventor
Toshiaki Umemoto
梅本　利明
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Panasonic Holdings Corp
Original Assignee
Matsushita Electronics Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Matsushita Electronics Corp filed Critical Matsushita Electronics Corp
Priority to JP1220774A priority Critical patent/JPH0383352A/ja
Publication of JPH0383352A publication Critical patent/JPH0383352A/ja
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10W—GENERIC PACKAGES, INTERCONNECTIONS, CONNECTORS OR OTHER CONSTRUCTIONAL DETAILS OF DEVICES COVERED BY CLASS H10
    • H10W72/00—Interconnections or connectors in packages
    • H10W72/90—Bond pads, in general
    • H—ELECTRICITY
    • H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10W—GENERIC PACKAGES, INTERCONNECTIONS, CONNECTORS OR OTHER CONSTRUCTIONAL DETAILS OF DEVICES COVERED BY CLASS H10
    • H10W72/00—Interconnections or connectors in packages
    • H10W72/071—Connecting or disconnecting
    • H10W72/075—Connecting or disconnecting of bond wires
    • H—ELECTRICITY
    • H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10W—GENERIC PACKAGES, INTERCONNECTIONS, CONNECTORS OR OTHER CONSTRUCTIONAL DETAILS OF DEVICES COVERED BY CLASS H10
    • H10W72/00—Interconnections or connectors in packages
    • H10W72/071—Connecting or disconnecting
    • H10W72/075—Connecting or disconnecting of bond wires
    • H10W72/07531—Techniques
    • H10W72/07532—Compression bonding, e.g. thermocompression bonding
    • H10W72/07533—Ultrasonic bonding, e.g. thermosonic bonding
    • H—ELECTRICITY
    • H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10W—GENERIC PACKAGES, INTERCONNECTIONS, CONNECTORS OR OTHER CONSTRUCTIONAL DETAILS OF DEVICES COVERED BY CLASS H10
    • H10W72/00—Interconnections or connectors in packages
    • H10W72/071—Connecting or disconnecting
    • H10W72/075—Connecting or disconnecting of bond wires
    • H10W72/07551—Connecting or disconnecting of bond wires characterised by changes in properties of the bond wires during the connecting
    • H—ELECTRICITY
    • H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10W—GENERIC PACKAGES, INTERCONNECTIONS, CONNECTORS OR OTHER CONSTRUCTIONAL DETAILS OF DEVICES COVERED BY CLASS H10
    • H10W72/00—Interconnections or connectors in packages
    • H10W72/071—Connecting or disconnecting
    • H10W72/075—Connecting or disconnecting of bond wires
    • H10W72/07551—Connecting or disconnecting of bond wires characterised by changes in properties of the bond wires during the connecting
    • H10W72/07553—Connecting or disconnecting of bond wires characterised by changes in properties of the bond wires during the connecting changes in shapes
    • H—ELECTRICITY
    • H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10W—GENERIC PACKAGES, INTERCONNECTIONS, CONNECTORS OR OTHER CONSTRUCTIONAL DETAILS OF DEVICES COVERED BY CLASS H10
    • H10W72/00—Interconnections or connectors in packages
    • H10W72/50—Bond wires
    • H—ELECTRICITY
    • H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10W—GENERIC PACKAGES, INTERCONNECTIONS, CONNECTORS OR OTHER CONSTRUCTIONAL DETAILS OF DEVICES COVERED BY CLASS H10
    • H10W72/00—Interconnections or connectors in packages
    • H10W72/50—Bond wires
    • H10W72/531—Shapes of wire connectors
    • H—ELECTRICITY
    • H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10W—GENERIC PACKAGES, INTERCONNECTIONS, CONNECTORS OR OTHER CONSTRUCTIONAL DETAILS OF DEVICES COVERED BY CLASS H10
    • H10W72/00—Interconnections or connectors in packages
    • H10W72/50—Bond wires
    • H10W72/531—Shapes of wire connectors
    • H10W72/536—Shapes of wire connectors the connected ends being ball-shaped
    • H—ELECTRICITY
    • H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10W—GENERIC PACKAGES, INTERCONNECTIONS, CONNECTORS OR OTHER CONSTRUCTIONAL DETAILS OF DEVICES COVERED BY CLASS H10
    • H10W72/00—Interconnections or connectors in packages
    • H10W72/50—Bond wires
    • H10W72/551—Materials of bond wires
    • H10W72/552—Materials of bond wires comprising metals or metalloids, e.g. silver
    • H10W72/5522—Materials of bond wires comprising metals or metalloids, e.g. silver comprising gold [Au]
    • H—ELECTRICITY
    • H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10W—GENERIC PACKAGES, INTERCONNECTIONS, CONNECTORS OR OTHER CONSTRUCTIONAL DETAILS OF DEVICES COVERED BY CLASS H10
    • H10W72/00—Interconnections or connectors in packages
    • H10W72/50—Bond wires
    • H10W72/59—Bond pads specially adapted therefor
    • H—ELECTRICITY
    • H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10W—GENERIC PACKAGES, INTERCONNECTIONS, CONNECTORS OR OTHER CONSTRUCTIONAL DETAILS OF DEVICES COVERED BY CLASS H10
    • H10W72/00—Interconnections or connectors in packages
    • H10W72/90—Bond pads, in general
    • H10W72/931—Shapes of bond pads
    • H10W72/932—Plan-view shape, i.e. in top view
    • H—ELECTRICITY
    • H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10W—GENERIC PACKAGES, INTERCONNECTIONS, CONNECTORS OR OTHER CONSTRUCTIONAL DETAILS OF DEVICES COVERED BY CLASS H10
    • H10W72/00—Interconnections or connectors in packages
    • H10W72/90—Bond pads, in general
    • H10W72/931—Shapes of bond pads
    • H10W72/934—Cross-sectional shape, i.e. in side view
    • H—ELECTRICITY
    • H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10W—GENERIC PACKAGES, INTERCONNECTIONS, CONNECTORS OR OTHER CONSTRUCTIONAL DETAILS OF DEVICES COVERED BY CLASS H10
    • H10W72/00—Interconnections or connectors in packages
    • H10W72/90—Bond pads, in general
    • H10W72/951—Materials of bond pads
    • H10W72/952—Materials of bond pads comprising metals or metalloids, e.g. PbSn, Ag or Cu
    • H—ELECTRICITY
    • H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10W—GENERIC PACKAGES, INTERCONNECTIONS, CONNECTORS OR OTHER CONSTRUCTIONAL DETAILS OF DEVICES COVERED BY CLASS H10
    • H10W72/00—Interconnections or connectors in packages
    • H10W72/90—Bond pads, in general
    • H10W72/981—Auxiliary members, e.g. spacers
    • H10W72/983—Reinforcing structures, e.g. collars

Landscapes

  • Wire Bonding (AREA)

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、半導体集積回路のボンディング・パッドの構
造に関するものである。
従来の技術 半導体集積回路のワイヤボンディング法として現在多く
用いられる技術は、金ワイヤを用いた超音波併用熱圧着
法である（参考文献：例えばＳ、　Ｍ、　Ｓｚｅ編、“
ＶＬＳＩ　ＴＥＣＨＮＯＬＯＧＹ”　、ＭｃＧＲＡＷ−
ＨＩＬＬ社、１９８３刊、５５５頁）。
半導体チップ側のボンディング・パッド電極材料には平
滑なアルミ合金薄膜が用いられる。超音波併用熱圧着法
ではワイヤとボンディング・パッドとの接続は、金ワイ
ヤを加熱して金ボールを形成し、これをアルミ・ボンデ
ィング・パッドに押し付けた後ワイヤに超音波振動を与
えアルミ薄膜層表面に変形を起こさせることにより、ア
ルミ薄膜表面のアルミナ層を破壊して金とアルミを直接
接触させ、超音波振動入力で発生する摩擦熱で両者を界
面で合金化させる。
発明が解決しようとする課題 超音波併用熱圧着法で良好なワイヤボンディングを形成
するためには、金ボールをアルミ・ボンディング・パッ
ドに押し付けるボンディング荷重と超音波振動の振幅の
設定が極めて重要である。
すなわち、ボンディング荷重や超音波振幅はアルミナ層
を充分に破壊できるほどに大きくなければならないが、
一方ボンディング荷重や超音波振幅が大きすぎると金ワ
イヤ線が切れたリボンディング・パッド下の絶縁膜にク
ラックが入ったりする（第３図参照）。
一般にアルミ・ボンディング・パッドの機械的強度が増
すほどアルミナ層を破壊するのに必要な超音波振幅は大
きくなり、したがってボンディング時にパッド下の絶縁
膜に損傷を与える可能性が増す。
近年半導体集積回路の微細化が進み配線幅も狭くなった
結果、エレクトロマイグレーション対策あるいはストレ
スマイグレーション対策としてアルミ配線に銅などの不
純物元素を添加するのが一般的になってきたが、アルミ
配線に銅などの不純物元素を添加するとアルミ配線の機
械的強度は極めて大きくなる。従ってこれらアルミ合金
で形成されたボンディング・パッドのボンディング時に
は、ボンディング・パッド下の絶縁膜に損傷が発生する
可能性が大きい。
本発明の目的は上記の問題点を解決することにある。
課題を解決するための手段 本発明では問題を解決するための手段として、ボンディ
ング・パッド電極表面に複数の溝を形成する。
作用 良好なワイヤボンドを得る為にボンディング・パッドが
有すべき特性は、ボンディング・パッド層の表面が機械
的に柔軟で、内部が機械的に強固であることである。す
なわち、ボンディング・パッド表面は小さなボンディン
グ荷重および超音波振幅で容易に変形して表面のアルミ
ナ膜を破壊し、一方ボンディング・パッド内部は容易に
は変形ｆｆ、ボンディング・パッドの下地に変位を与え
難いのが望ましい。
本発明では第２図＋ａ＋に示すように、アルミ層１の表
面に複数の溝３を設けることにより、ボンディング・パ
ッド表面部の有効面積をボンディング・パッド内部より
減少させている。このため表面部は内部より機械的に柔
軟である。従って第２図（′ｂ）に示す金ワイヤ・ボン
ディング時には、表面層は容易に変形してアルミナ層を
破壊し良好なボンディングを形成する。一方、大きな断
面積を有するボンディング・パッド内部は容易には変形
せず、下地絶縁膜５に損傷が及ぶのを防ぐ。
実施例 本発明の実施例を第１図を用いて説明する。第１図は本
発明による半導体装置のボンディング・パッド部の平面
図ｆａｔおよび断面図（ｂ）である。本実施例のボンデ
ィング・パッドは下地絶縁膜５の上に形成され、ボンデ
ィング・パッド窓２は一辺約１００μｍの正方形で、ボ
ンディング・パッド電極１は厚さ約１μｍのアルミ、シ
リコン、鋼合金で形成されている。アルミ電極の表面に
は約１０μｍ毎に幅約１．５μｍ１深さ約０．５μｍの
溝３が形成されている。この溝３はフォトリソグラフィ
ー・ドライエツチング法でアルミ電極を部分的にエツチ
ングして形成されたもので、はぼ垂直な断面形状を有し
ている。溝３の幅は、金ワイヤをパッドに押し付は超音
波振動を加えた時にアルミ表面が潰れてほぼ平滑になる
よう（第２図ｔｂ＋参照）選択されている。また溝３の
深さは、下地絶縁膜５に損傷が入らぬように選択されて
いる。
発明の効果 本発明によれば、半導体装置のボンディング・パッド電
極に機械的に強固な材料を使用しても、ボンディング・
パッド下地にクラックの発生などの損傷を与えることな
く、超音波併用熱圧着法で良好なワイヤボンディングを
行えるようになった。
１・・・・・・アルミ層、２・・・・・・ボンディング
・パッド窓、３・・・・・・アルミ表面に形成された溝
、４・・・・・・保護膜、５・・・・・・下地絶縁膜、
６・・・・・・金ワイヤ、７・・・・・・金ボール、８
・・・・・・ワイヤボンディングの衝撃で下地絶縁膜に
形成されたクラック、９・・・・・・ボンディング荷重
、１０・・・・・・超音波振動。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 表面に複数の溝を有するボンディング・パッド電極を持
    つことを特徴とする半導体装置。
JP1220774A 1989-08-28 1989-08-28 半導体装置 Pending JPH0383352A (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP1220774A JPH0383352A (ja) 1989-08-28 1989-08-28 半導体装置

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP1220774A JPH0383352A (ja) 1989-08-28 1989-08-28 半導体装置

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JPH0383352A true JPH0383352A (ja) 1991-04-09

Family

ID=16756353

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP1220774A Pending JPH0383352A (ja) 1989-08-28 1989-08-28 半導体装置

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JPH0383352A (ja)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5277356A (en) * 1992-06-17 1994-01-11 Rohm Co., Ltd. Wire bonding method
JP2007165884A (ja) * 2005-12-09 2007-06-28 Agere Systems Inc 熱的および機械的特性が改善されたボンド・パッドを有する集積回路
DE102016115848A1 (de) * 2016-08-25 2018-03-01 Infineon Technologies Ag Halbleiterbauelemente und Verfahren zum Bilden eines Halbleiterbauelements

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5277356A (en) * 1992-06-17 1994-01-11 Rohm Co., Ltd. Wire bonding method
JP2007165884A (ja) * 2005-12-09 2007-06-28 Agere Systems Inc 熱的および機械的特性が改善されたボンド・パッドを有する集積回路
DE102016115848A1 (de) * 2016-08-25 2018-03-01 Infineon Technologies Ag Halbleiterbauelemente und Verfahren zum Bilden eines Halbleiterbauelements
CN107785343A (zh) * 2016-08-25 2018-03-09 英飞凌科技股份有限公司 半导体装置和用于形成半导体装置的方法
US10867893B2 (en) 2016-08-25 2020-12-15 Infineon Technologies Ag Semiconductor devices and methods for forming a semiconductor device
DE102016115848B4 (de) 2016-08-25 2024-02-01 Infineon Technologies Ag Halbleiterbauelemente und Verfahren zum Bilden eines Halbleiterbauelements

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US6461890B1 (en) Structure of semiconductor chip suitable for chip-on-board system and methods of fabricating and mounting the same
JPH02123685A (ja) 金を含むワイヤを半田に接着する方法
JP2002057272A (ja) スタックト・ダイ・パッケージ構造
JP3262728B2 (ja) 半導体装置及びその製造方法
JPH0383352A (ja) 半導体装置
JPS6119136A (ja) 半導体装置のワイヤボンデイング方法およびこれに用いるボンデイングパツド
KR850002668A (ko) 반도체 장치 및 그 제조방법
JPH0653271A (ja) 半導体装置のワイヤーボンディング方法
JPH05326601A (ja) ワイヤボンディング方法
JPH08250628A (ja) 半導体集積回路装置およびその製造方法
US5043793A (en) Semiconductor device with stress relief coating at the periphery of the device
JPH0225045A (ja) 半導体装置
JP3510520B2 (ja) 半導体パッケージ及びその製造方法
JP3397045B2 (ja) 半導体装置及びその製造方法
JP3233194B2 (ja) ワイヤボンディング方法
JPS59172757A (ja) 半導体装置
JP2504465B2 (ja) 半導体装置
JPH08162598A (ja) 半導体装置
JP3235456B2 (ja) チップの実装方法
JP2789467B2 (ja) 半導体装置
JP3041318B2 (ja) 半導体装置のボンディング装置
JPH06224261A (ja) 半導体装置
JPH05251496A (ja) 半導体素子
JPS61259532A (ja) ワイヤボンデイング装置
JP4250241B2 (ja) 半導体パッケージ