JPH0428254A - 半導体装置 - Google Patents

半導体装置

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Publication number
JPH0428254A
JPH0428254A JP13321090A JP13321090A JPH0428254A JP H0428254 A JPH0428254 A JP H0428254A JP 13321090 A JP13321090 A JP 13321090A JP 13321090 A JP13321090 A JP 13321090A JP H0428254 A JPH0428254 A JP H0428254A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
film
aluminum
wiring
semiconductor chip
stress
Prior art date
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Pending
Application number
JP13321090A
Other languages
English (en)
Inventor
Naotaka Sumihiro
住廣 直孝
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.)
NEC Corp
Original Assignee
NEC Corp
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Filing date
Publication date
Application filed by NEC Corp filed Critical NEC Corp
Priority to JP13321090A priority Critical patent/JPH0428254A/ja
Publication of JPH0428254A publication Critical patent/JPH0428254A/ja
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  • Structures Or Materials For Encapsulating Or Coating Semiconductor Devices Or Solid State Devices (AREA)
  • Formation Of Insulating Films (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〕 本発明は半導体チップをモールド樹脂パッケージに封入
した構成の半導体装置に関する。
〔従来の技術〕
従来、半導体チップの表面保護膜として、PSG膜とプ
ラズマCVD法により形成される窒化膜(以下、プラズ
マ窒化膜という)の積層膜からなるパッシベーション膜
が用いられている。第6図はこの種の半導体チップの断
面構造図である。同図において、21は半導体基板、2
2は絶縁膜、23はアルミニウム配線、24はPSG膜
、25はプラズマ窒化膜である。このパッシベーション
膜はモールド樹脂パッケージに封入された半導体チップ
の水分浸入によるアルミニウムコロ−ジョンを防ぎ、ま
た外部から浸入するナトリウムイオン等の可動イオンが
半導体素子に到達するのを阻止する。
〔発明が解決しようとする課題〕
このような従来の半導体チップにおいては、近年の素子
集積規模の増大に伴うチップサイズの増大に伴って半導
体装置の信頼性が低下されるという問題が生じている。
すなわち、第7図に示すように、この種の半導体チップ
をモールド樹脂26内に封入したときには、モールド樹
脂と半導体チップの熱膨張係数の違いから、モールド樹
脂の収縮が半導体チップにチップ中心に向かう応力を与
える。この応力は半導体チップ表面で凸部となっている
アルミニウム配線23の箇所において剪断応力となり、
その強さはチップ周辺部に向かうほど大きくなる。
したがって、モールド樹脂パッケージへの温度サイクル
ストレスは、この剪断応力によりPSG膜2膜中4ラズ
マ窒化膜25等のパッシベーション膜にクラックを発生
させ、あるいはアルミニウム配線23内に滑り面27を
発生させてアルミニウム配線23のスライド現象を発生
させる。これらの現象は半導体装置における耐湿性の低
下やアルミニウム配線の短絡や断線故障等の信頼性の劣
化を生じさせる問題となる。特に、この問題はチップサ
イズが大きいほど顕著となる。
本発明の目゛的は、このような現象を防止して信頼性を
向上させる半導体装置を提供することにある。
〔課題を解決するための手段〕
本発明の半導体装置は、半導体基板上に形成された配線
及びパッシベーション膜上に、アルミニウムの保護膜を
形成している。
この場合、パッシベーション膜の上面を平坦化し、この
平坦化されたパッシベーション膜上にアルミニウムの保
護膜を形成することが好ましい。
〔作用〕
本発明によれば、半導体装置をモールド樹脂パッケージ
として構成したときにモールド樹脂から加えられる剪断
応力を、アルミニウム保護膜の内部に構成される滑り面
において吸収でき、該剪断応力がパッシベーション膜や
配線に及ぶことを防止する。
〔実施例〕
次に、本発明を図面を参照して説明する。
(第1実施例) 第1図は本発明の半導体装置の一実施例の断面図である
。図において、■は所要の素子が形成された半導体基板
、2はこの半導体基板1の表面に形成された絶縁膜、3
はこの絶縁膜2の上に所要パターンに形成された厚さ約
1.0μmのアルミニウム配線である。このアルミニウ
ム配線3上には、厚さ約0.5μmのPSG膜4と、厚
さ約0.5μmのプラズマ窒化膜5を順次堆積させたパ
ッシベーション膜が形成されている。このパッシベーシ
ョン膜は外部からの水分や可動イオンの浸入を阻・止す
る。さらに、前記プラズマ窒化膜5上には厚さ約1.5
μmのアルミニウムからなる保護膜6が形成されている
。アルミニウム保護膜6はパッケージのモールド樹脂が
収縮することによる応力の緩衝作用を有するが、これは
後述する。
第2図(a)ないしくc+)は第1図に示した半導体装
置の製造方法を工程順に示す図である。
先ず、第2図(a)のように、半導体基板1上の絶縁膜
2上に厚さ約1.0μmのアルミニウムをスパッタ法で
成長させ、フォトリソグラフィ技術を用いて所要パター
ンにエツチング形成することでアルミニウム配線3を形
成する。
次に、第2図(b)のように、常圧CVD法によりPS
G膜4を厚さ約0.5μm成長させ、続いてプラズマC
VD法によりプラズマ窒化膜5を厚さ約0.5μm成長
させてパッシベーション膜を形成する。
次に、第2図(C)のように、厚さ約1.5μmのアル
ミニウムからなる保護膜6をスバンタ法を用いて成長さ
せる。この場合、保護膜6の厚さは、アルミニウム配線
3によって作られるウェハ表面の段差、すなわちアルミ
ニウム配線3の膜厚1.0μm以上にすることが肝要で
ある。
次に、第2図(d)のように、フォトリソグラフィ技術
ヲ用いてワイヤボンディング用バッド7上のアルミニウ
ム保護膜6.プラズマ窒化膜5゜PSG膜4を順次エツ
チング除去してワイヤボンディング用スルーホール8を
形成する。
このように構成された第1図の半導体チップは、第3図
に示すように、モールド樹脂パッケージ9内に封入され
る。そして、この状態においてモールド樹脂9と半導体
チップの熱膨張係数の相違により、モールド樹脂9の収
縮が半導体チップへチップ中心に向かう応力を与え、特
に、半導体チップ表面で凸部となるアルミニウム配線3
上のアルミニウム保護膜6に剪断応力を与える。この剪
断応力により、アルミニウム保護膜6では内部に滑り面
10が形成され、滑り面10上のアルミニウム保護膜6
をモールド樹脂9の収縮に伴ってスライドさせる。滑り
面10がアルミニウム保護膜6内に形成されることは、
アルミニウムとプラズマ窒化膜5およびPSGS造膜硬
さの違いに起因する。すなわちプラズマ窒化膜5および
PSGS造膜アルミニウムより硬いため、滑り面はアル
ミニウム保護膜6内に形成される。
したがって、このアルミニウム保護膜6内部でのスライ
ド現象により前記剪断応力は吸収され、剪断応力が下地
のプラズマ窒化膜5.PSG膜4膜用アルミニウム配線
3及ぼすことが無(なり、これらにクラックが生じ、あ
るいはアルミニウム配線3が断線される等の現象が防止
される。
(第2実施例) 第4図は本発明の半導体装置の第2実施例の断面図であ
る。この例では、アルミニウム配線3の上に、表面を平
坦化させたプラズマ5iON膜11でパッシベーション
膜を形成し、さらにこのプラズマ5iON膜11上にア
ルミニウム保護膜6を形成している。
第5図(a)ないしくe)は第4図に示した半導体装置
の製造方法を工程順に示す図である。
先ず、第5図(a)のように、半導体基板1上の絶縁膜
2上にスパッタ法によりアルミニウムを約1.0μm成
長し、かつフォトリソグラフィ技術を用いて所要パター
ンにエツチングすることでアルミニウム配線3を形成す
る。
次に、第5図(b)のように、プラズマCVD法により
プラズマ5iON膜11を厚さ約2μm成長させる。
次に、第5図(C)のように、ウェハ研削技術によりプ
ラズマ5iON膜11を約1.5μm研削する。これに
より、プラズマ5iON膜11の表面は平坦化される。
次に、第5図(C)のように、スパッタ法により厚さ約
1.0μmのアルミニウム保護膜6を形成する。
次に、第5図(e)のように、フォトリソグラフィ技術
を用いてワイヤボンディング用バッド7上のアルミニウ
ム保護膜6をプラズマ5iON膜11を順次エツチング
除去してワイヤボンディング用スルーボール8を形成す
る。
この実施例の構成によれば、半導体チップをモールド樹
脂によりパッケージしたときに、モールド樹脂との熱膨
張係数の相違による剪断応力が発生した場合でも、パッ
シベーション膜表面が平坦化されているため、アルミニ
ウム保護膜6内に効果的に滑り面を形成することができ
る。これにより、第1実施例のものよりも剪断応力を効
果的に吸収することができ、半導体装置の信頼性をさら
に向上させることができる。
〔発明の効果〕
以上説明したように本発明は、配線及びパッシベーショ
ン膜上に、アルミニウムの保護膜を形成しているので、
モールド樹脂パッケージとして構成したときにモールド
樹脂から加えられる剪断応力を、アルミニウム保護膜の
内部に構成される滑り面において吸収でき、剪断応力が
パッシベーション膜や配線に及んでこれらが破損される
ことを防止する。これにより、半導体チップ面積の増大
に伴って顕著にされてきたモールド樹脂パッケージの温
度サイクロルストレスによる故障発生および耐湿性劣化
等の品質低下を防くことができ、高品質な半導体装置を
得ることができる。
また、パッシベーション膜の上面を平坦化し、この平坦
化されたパッシベーション膜上にアルミニウムの保護膜
を形成することで、剪断応力をさらに効果的に吸収でき
、半導体装置の信頼性をさらに高めることができる。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の第1実施例における半導体チップの断
面図、第2図(a)ないしくd)は第1図の半導体チッ
プの製造方法を工程順に示す断面図、第3図は第1図の
半導体チップで構成される半導体装置の断面図、第4図
は本発明の第2実施例における半導体チップの断面図、
第5図(a)ないしくe)は第4図の半導体チップの製
造方法を工程順に示す断面図、第6図は従来の半導体チ
ツブの断面図、第7図は従来の半導体チップにおける問
題点を説明するための断面図である。 ■・・・半導体基板、2・・・絶縁膜、3・・・アルミ
ニウム配線、4・・・PSG膜、5・・・プラズマ窒化
膜、6・・・アルミニウム保護膜、7・・・ワイヤボン
ディング用パッド、8・・・ボンディング用スルーホー
ル、9・・・モールド樹脂、10・・・滑り面、11・
・・プラズマ5iON膜、21・・・半導体基板、22
・・・絶縁膜、23・・・アルミニウム配線、24・・
・PSG膜、25・・・プラズマ窒化膜、26・・・モ
ールド樹脂、27・・・滑り面。 Q “O

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1、半導体基板上に配線及びパッシベーション膜を形成
    してモールド樹脂でパッケージしてなる半導体装置にお
    いて、前記パッシベーション膜上にアルミニウムの保護
    膜を形成したことを特徴とする半導体装置。 2、パッシベーション膜の上面を平坦化し、この平坦化
    されたパッシベーション膜上にアルミニウムの保護膜を
    形成してなる特許請求の範囲第1項記載の半導体装置。
JP13321090A 1990-05-23 1990-05-23 半導体装置 Pending JPH0428254A (ja)

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JP13321090A JPH0428254A (ja) 1990-05-23 1990-05-23 半導体装置

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JP13321090A JPH0428254A (ja) 1990-05-23 1990-05-23 半導体装置

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6724093B2 (en) 2000-07-24 2004-04-20 Koninklijke Philips Electronics N.V. Semiconductor devices and their manufacture
WO2014064873A1 (ja) * 2012-10-22 2014-05-01 シャープ株式会社 半導体装置の製造方法

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6724093B2 (en) 2000-07-24 2004-04-20 Koninklijke Philips Electronics N.V. Semiconductor devices and their manufacture
WO2014064873A1 (ja) * 2012-10-22 2014-05-01 シャープ株式会社 半導体装置の製造方法
JPWO2014064873A1 (ja) * 2012-10-22 2016-09-08 シャープ株式会社 半導体装置の製造方法

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