JPH04348047A - 半導体集積回路電極 - Google Patents
半導体集積回路電極Info
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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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】この発明は、半導体集積回路電極
に関し、特に、超音波熱圧着等の手段によってボンディ
ングボールが圧接して接合される半導体集積回路電極に
関するものである。
に関し、特に、超音波熱圧着等の手段によってボンディ
ングボールが圧接して接合される半導体集積回路電極に
関するものである。
【０００２】
【従来の技術】図４は、従来の半導体集積回路電極にワ
イヤ先端部のボンディングボールを接合した状態を示す
断面図である。
イヤ先端部のボンディングボールを接合した状態を示す
断面図である。
【０００３】図において、１は半導体基板、２はフィー
ルド酸化膜（絶縁膜）、３は第１のアルミ電極、４は層
間膜（第２の絶縁膜）、５は第２のアルミ電極、５ａは
第２のアルミ電極５における表面、６はパッシベーショ
ン膜、７はボンディングボール、８はボンディングボー
ルである。
ルド酸化膜（絶縁膜）、３は第１のアルミ電極、４は層
間膜（第２の絶縁膜）、５は第２のアルミ電極、５ａは
第２のアルミ電極５における表面、６はパッシベーショ
ン膜、７はボンディングボール、８はボンディングボー
ルである。
【０００４】次に、上記半導体集積回路電極の形成工程
について説明する。先ず、半導体基板１上にフィールド
酸化膜（絶縁膜）２を形成する。次に、フィールド酸化
２上にアルミ層を形成し、写真製版，エッチング技術を
用いて第１のアルミ電極３を形成する。次に、基板１の
全面にＳｉＯ２ による絶縁膜を形成した後、写真製版
，エッチング技術を用いて第１のアルミ電極３の表面を
覆う絶縁膜を除去して層間膜４を形成する。次に、第１
のアルミ電極３と層間膜４との表面を覆うようにアルミ
層を形成した後、写真製版，エッチング技術により第２
のアルミ電極５を形成する。そして、最後に、ＳｉＮ膜
を基板１の全面に形成した後、通常の写真製版，エッチ
ング技術により第２のアルミ電極５上に形成されたＳｉ
Ｎ膜を除去して、パッシベーション膜６を形成し、半導
体集積回路電極が形成される。
について説明する。先ず、半導体基板１上にフィールド
酸化膜（絶縁膜）２を形成する。次に、フィールド酸化
２上にアルミ層を形成し、写真製版，エッチング技術を
用いて第１のアルミ電極３を形成する。次に、基板１の
全面にＳｉＯ２ による絶縁膜を形成した後、写真製版
，エッチング技術を用いて第１のアルミ電極３の表面を
覆う絶縁膜を除去して層間膜４を形成する。次に、第１
のアルミ電極３と層間膜４との表面を覆うようにアルミ
層を形成した後、写真製版，エッチング技術により第２
のアルミ電極５を形成する。そして、最後に、ＳｉＮ膜
を基板１の全面に形成した後、通常の写真製版，エッチ
ング技術により第２のアルミ電極５上に形成されたＳｉ
Ｎ膜を除去して、パッシベーション膜６を形成し、半導
体集積回路電極が形成される。
【０００５】次に、以上のようにして形成された電極の
最上面、即ち、第２のアルミ電極５の表面に、ボンディ
ングワイヤ８の先端部に形成された真球状のボンディン
グボール７を適当な温度，荷重の条件下に超音波併用に
より圧接すると、ボンディングワイヤ７と第２のアルミ
電極５との接合部が形成される。
最上面、即ち、第２のアルミ電極５の表面に、ボンディ
ングワイヤ８の先端部に形成された真球状のボンディン
グボール７を適当な温度，荷重の条件下に超音波併用に
より圧接すると、ボンディングワイヤ７と第２のアルミ
電極５との接合部が形成される。
【０００６】このように、従来の半導体集積回路におけ
る電極とホンディングワイヤ８との接続は、半導体集積
回路電極の最上層の第２のアルミ電極５の平坦な表面５
ａに、ボンディングワイヤ８の先端に形成されたボンデ
ィングボール７を適当な温度，荷重の条件下で超音波併
用して圧接し、前記第２のアルミ電極の平坦な表面５ａ
とボンディングボール７との接合部を形成することによ
り行われていた。
る電極とホンディングワイヤ８との接続は、半導体集積
回路電極の最上層の第２のアルミ電極５の平坦な表面５
ａに、ボンディングワイヤ８の先端に形成されたボンデ
ィングボール７を適当な温度，荷重の条件下で超音波併
用して圧接し、前記第２のアルミ電極の平坦な表面５ａ
とボンディングボール７との接合部を形成することによ
り行われていた。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】ところで、半導体集積
回路装置の小型化にともない、電極自体も縮小して形成
することがある。しかしながら、電極を縮小して形成す
るとワイヤが接続される電極表面、即ち、上記の半導体
集積回路電極における第２のアルミ電極５の電極表面５
ａも自ずと小さくなり、その結果、ボンディングボール
７と第２のアルミ電極５の表面５ａとの接触する面積が
減少して双方の接着力が低下し、樹脂封止の際や保管時
の急激な温度変化によってボンディングボールはがれ等
の不具合を発生するようになり、半導体集積回路の信頼
性を低下させる等の問題点を生じさせていた。
回路装置の小型化にともない、電極自体も縮小して形成
することがある。しかしながら、電極を縮小して形成す
るとワイヤが接続される電極表面、即ち、上記の半導体
集積回路電極における第２のアルミ電極５の電極表面５
ａも自ずと小さくなり、その結果、ボンディングボール
７と第２のアルミ電極５の表面５ａとの接触する面積が
減少して双方の接着力が低下し、樹脂封止の際や保管時
の急激な温度変化によってボンディングボールはがれ等
の不具合を発生するようになり、半導体集積回路の信頼
性を低下させる等の問題点を生じさせていた。
【０００８】この発明は、上記のような問題点を解消す
るためになされたもので、ボンディングボールの電極部
への接着力が増し、電極部を縮小して形成した場合にも
、ボンディングボールはがれ等の不具合の発生を抑制す
ることができる半導体集積回路電極を得ることを目的と
している。
るためになされたもので、ボンディングボールの電極部
への接着力が増し、電極部を縮小して形成した場合にも
、ボンディングボールはがれ等の不具合の発生を抑制す
ることができる半導体集積回路電極を得ることを目的と
している。
【０００９】
【課題を解決するための手段】この発明にかかる半導体
集積回路電極は、半導体基板上に形成された絶縁膜と該
絶縁膜上に形成された少なくとも一層の金属層を有する
電極において、前記絶縁膜と前記少なくとも一層の金属
層との間に突起状電極を設け、前記金属層の最上層の表
面になめらかな凹凸を形成したものである。
集積回路電極は、半導体基板上に形成された絶縁膜と該
絶縁膜上に形成された少なくとも一層の金属層を有する
電極において、前記絶縁膜と前記少なくとも一層の金属
層との間に突起状電極を設け、前記金属層の最上層の表
面になめらかな凹凸を形成したものである。
【００１０】更に、この発明にかかる半導体集積回路は
、半導体基板上に形成された絶縁膜と該絶縁膜上に形成
された複数の金属層とを有する電極部において、前記絶
縁膜上に形成された複数の金属層の最上層を除く他の一
層を不連続な層構造に形成し、前記金属層の最上層の表
面になめらかな凹凸を形成したものである。
、半導体基板上に形成された絶縁膜と該絶縁膜上に形成
された複数の金属層とを有する電極部において、前記絶
縁膜上に形成された複数の金属層の最上層を除く他の一
層を不連続な層構造に形成し、前記金属層の最上層の表
面になめらかな凹凸を形成したものである。
【００１１】
【作用】この発明においては、半導体集積回路電極を構
成する金属層の最上層の表面になめらかな凹凸を形成し
たので、ボンディングボールを前記金属層の表面に圧接
して接合する際、ボンディングボールと金属層との接触
面積か増大し、これにより、接合部における接着力を高
めることができる。
成する金属層の最上層の表面になめらかな凹凸を形成し
たので、ボンディングボールを前記金属層の表面に圧接
して接合する際、ボンディングボールと金属層との接触
面積か増大し、これにより、接合部における接着力を高
めることができる。
【００１２】
【実施例】以下、この発明の一実施例を図について説明
する。図１は、この発明の一実施例による半導体集積回
路電極にボンディングボール７を圧接して接合した接合
部を示す断面図であり、図において、１は半導体基板、
２はフィールド酸化膜としての絶縁膜、３は第１のアル
ミ電極、４は層間膜としての第２の絶縁層、５は第２の
アルミ電極、５ａは第２のアルミ電極５の表面、６はパ
ッシベーション膜としての絶縁膜、７はボンディングボ
ール、８はボンディングワイヤ、９はフィールド酸化膜
２上に形成された突起状のポリシリコン電極である。 尚、図中、図４と同一符号は同一或いは相当する部分を
示す。
する。図１は、この発明の一実施例による半導体集積回
路電極にボンディングボール７を圧接して接合した接合
部を示す断面図であり、図において、１は半導体基板、
２はフィールド酸化膜としての絶縁膜、３は第１のアル
ミ電極、４は層間膜としての第２の絶縁層、５は第２の
アルミ電極、５ａは第２のアルミ電極５の表面、６はパ
ッシベーション膜としての絶縁膜、７はボンディングボ
ール、８はボンディングワイヤ、９はフィールド酸化膜
２上に形成された突起状のポリシリコン電極である。 尚、図中、図４と同一符号は同一或いは相当する部分を
示す。
【００１３】次に、上記電極部の形成工程を説明する。
図３は、図１に示す電極部の形成工程を示す工程断面図
であり、先ず、半導体基板１上にＳｉＯ２ からなるフ
ィールド酸化膜２を形成する。次に、該フィールド酸化
膜２上にＣＶＤ法等によりポリシリコンを堆積し、その
上にレジストを塗布し、露光，現像を行ってレジストパ
ターンを形成する。そして、該レジストパターンをマス
クとしたエッチングにより不要なポリシリコンを除去し
、更に、不要なレジストを除去して図３（ａ） に示す
ポリシリコン電極９を形成する。
であり、先ず、半導体基板１上にＳｉＯ２ からなるフ
ィールド酸化膜２を形成する。次に、該フィールド酸化
膜２上にＣＶＤ法等によりポリシリコンを堆積し、その
上にレジストを塗布し、露光，現像を行ってレジストパ
ターンを形成する。そして、該レジストパターンをマス
クとしたエッチングにより不要なポリシリコンを除去し
、更に、不要なレジストを除去して図３（ａ） に示す
ポリシリコン電極９を形成する。
【００１４】次に、図３（ｂ） に示すように、基板１
の全面にアルミをスパッタ蒸着してアルミ層を形成し、
通常の写真製版，エッチング技術によりポリシリコン電
極９を覆うように第１のアルミ電極３を形成する。続い
て、図３（ｃ） に示すように、ＳｉＯ２ からなる絶
縁膜を基板１の全面に蒸着し、通常の写真製版，エッチ
ング技術により前記第１のアルミ電極３上に形成された
絶縁膜を除去して層間膜４を形成する。
の全面にアルミをスパッタ蒸着してアルミ層を形成し、
通常の写真製版，エッチング技術によりポリシリコン電
極９を覆うように第１のアルミ電極３を形成する。続い
て、図３（ｃ） に示すように、ＳｉＯ２ からなる絶
縁膜を基板１の全面に蒸着し、通常の写真製版，エッチ
ング技術により前記第１のアルミ電極３上に形成された
絶縁膜を除去して層間膜４を形成する。
【００１５】次に、図３（ｄ） に示すように、前記第
１のアルミ電極３と前記層間膜４を覆うようにスパッタ
蒸着してアルミ層を形成し、通常の写真製版，エッチン
グ技術により第２のアルミ電極５を形成する。そして、
最後に図３（ｅ） に示すように、基板１の全面にＳｉ
Ｎを蒸着し、通常の写真製版，エッチング技術により前
記第２のアルミ電極５上に形成されたＳｉＮ膜を除去し
てパッシベーション膜６を形成し、電極が完成する。こ
こで、以上のようにして形成された電極は最上層の第２
のアルミ電極５の表面５ａになめらかな凹凸が形成され
ている。
１のアルミ電極３と前記層間膜４を覆うようにスパッタ
蒸着してアルミ層を形成し、通常の写真製版，エッチン
グ技術により第２のアルミ電極５を形成する。そして、
最後に図３（ｅ） に示すように、基板１の全面にＳｉ
Ｎを蒸着し、通常の写真製版，エッチング技術により前
記第２のアルミ電極５上に形成されたＳｉＮ膜を除去し
てパッシベーション膜６を形成し、電極が完成する。こ
こで、以上のようにして形成された電極は最上層の第２
のアルミ電極５の表面５ａになめらかな凹凸が形成され
ている。
【００１６】次に、上記得られた第２のアルミ電極５の
表面５ａに、Ａｕからなるボンディングワイヤ８の先端
を溶融して形成した真球状のボンディングボール７を適
当な温度，荷重の条件下で超音波併用して圧接して双方
が接合する。この時、ボンディングボール７と第２のア
ルミ電極５の表面５ａの接合部は従来に比べて広い接触
面に接合されており、これによって、接合部における第
２のアルミ電極５の表面５ａとボンディングボール７と
の接着力を向上することができる。
表面５ａに、Ａｕからなるボンディングワイヤ８の先端
を溶融して形成した真球状のボンディングボール７を適
当な温度，荷重の条件下で超音波併用して圧接して双方
が接合する。この時、ボンディングボール７と第２のア
ルミ電極５の表面５ａの接合部は従来に比べて広い接触
面に接合されており、これによって、接合部における第
２のアルミ電極５の表面５ａとボンディングボール７と
の接着力を向上することができる。
【００１７】このような本実施例による半導体集積回路
電極は、フィールド酸化膜２上に形成された突起状のポ
リシリコン電極９と、該ポリシリコン電極９を覆うよう
に形成された第１のアルミ電極３と第２のアルミ電極５
とを備えているので、第２のアルミ電極５の表面５ａに
はなめらかな凹凸が形成され、ボンディングボール７を
第２のアルミ電極５の表面５ａに接合する際の接触面が
拡大し、ボンディングボールはがれが等の不具合が減少
する。
電極は、フィールド酸化膜２上に形成された突起状のポ
リシリコン電極９と、該ポリシリコン電極９を覆うよう
に形成された第１のアルミ電極３と第２のアルミ電極５
とを備えているので、第２のアルミ電極５の表面５ａに
はなめらかな凹凸が形成され、ボンディングボール７を
第２のアルミ電極５の表面５ａに接合する際の接触面が
拡大し、ボンディングボールはがれが等の不具合が減少
する。
【００１８】尚、上記実施例におけるポリシリコン電極
９の形成は、ウエハプロセス内における半導体基板１上
の図示しない他の領域にポリシリコンによるゲート酸化
膜等を形成する際、レジストパターンのパターン制御を
行って上記ゲート酸化膜と同時に形成したものであり、
従来からのウエハプロセスに新たな工程を追加すること
なく突起状の電極を形成することができる。
９の形成は、ウエハプロセス内における半導体基板１上
の図示しない他の領域にポリシリコンによるゲート酸化
膜等を形成する際、レジストパターンのパターン制御を
行って上記ゲート酸化膜と同時に形成したものであり、
従来からのウエハプロセスに新たな工程を追加すること
なく突起状の電極を形成することができる。
【００１９】また、上記実施例ではポリシリコンによっ
て突起状の電極を形成したが、他の酸化物から突起状の
電極を形成しても、上記実施例と同様の効果を奏する。
て突起状の電極を形成したが、他の酸化物から突起状の
電極を形成しても、上記実施例と同様の効果を奏する。
【００２０】次に、この発明の第２の実施例を図につい
て説明する。図２は、本発明の第２の実施例による半導
体集積回路電極にボンディングボール７を圧接して接続
したその接合部を示す断面図であり、図において、１は
半導体基板、２はフィールド酸化膜としての絶縁膜、３
は第１のアルミ電極、４は層間膜としての第２の絶縁層
、５は第２のアルミ電極、５ａは第２のアルミ電極５の
表面、６はパッシベーション膜、７はボンディングボー
ル、８はボンディングワイヤである。
て説明する。図２は、本発明の第２の実施例による半導
体集積回路電極にボンディングボール７を圧接して接続
したその接合部を示す断面図であり、図において、１は
半導体基板、２はフィールド酸化膜としての絶縁膜、３
は第１のアルミ電極、４は層間膜としての第２の絶縁層
、５は第２のアルミ電極、５ａは第２のアルミ電極５の
表面、６はパッシベーション膜、７はボンディングボー
ル、８はボンディングワイヤである。
【００２１】本実施例による電極は、前述した実施例に
おける電極の形成工程において突起状のポリシリコン電
極を形成せず、第１のアルミ電極を形成する際に第１の
アルミ電極を不連続な層構造に形成しており、この第１
のアルミ電極３を覆うように形成した第２のアルミ電極
５のの表面５ａには滑らかな凹凸が形成されている。
おける電極の形成工程において突起状のポリシリコン電
極を形成せず、第１のアルミ電極を形成する際に第１の
アルミ電極を不連続な層構造に形成しており、この第１
のアルミ電極３を覆うように形成した第２のアルミ電極
５のの表面５ａには滑らかな凹凸が形成されている。
【００２２】また、電極とボンディングワイヤとの接続
は、前述した実施例と同様に第２のアルミ電極５の表面
５ａに、Ａｕからなるボンディングワイヤ８の先端を溶
融して得られた真球状のボンディングボール７を適当な
温度，荷重の条件下で超音波併用して圧接し、電極とボ
ンディグワイヤ８の接合が行われる。そして、ボンディ
ングボール７と第２のアルミ電極５の表面５ａの接合部
は広い接触面にて接合されて接合部の接着力が向上する
。
は、前述した実施例と同様に第２のアルミ電極５の表面
５ａに、Ａｕからなるボンディングワイヤ８の先端を溶
融して得られた真球状のボンディングボール７を適当な
温度，荷重の条件下で超音波併用して圧接し、電極とボ
ンディグワイヤ８の接合が行われる。そして、ボンディ
ングボール７と第２のアルミ電極５の表面５ａの接合部
は広い接触面にて接合されて接合部の接着力が向上する
。
【００２３】このような本実施例による半導体集積回路
電極では、フィールド酸化膜２上に不連続な層構造に形
成された第１のアルミ電極３と、第１のアルミ電極３を
覆うように形成された第２のアルミ電極５を備えている
ので、第２のアルミ電極５の表面５ａにはなめらかな凹
凸が形成され、ボンディングボール８は広い接触面にて
第２のアルミ電極５の表面５ａに接合されるので、ボン
ディングボールはがれ等の不具合が減少し、装置自体の
信頼性が向上する。
電極では、フィールド酸化膜２上に不連続な層構造に形
成された第１のアルミ電極３と、第１のアルミ電極３を
覆うように形成された第２のアルミ電極５を備えている
ので、第２のアルミ電極５の表面５ａにはなめらかな凹
凸が形成され、ボンディングボール８は広い接触面にて
第２のアルミ電極５の表面５ａに接合されるので、ボン
ディングボールはがれ等の不具合が減少し、装置自体の
信頼性が向上する。
【００２４】
【発明の効果】以上のように、この発明にかかる半導体
集積回路によれば、電極部の最上層になめらかな凹凸が
形成されているので、金属層の表面と接合されるボンデ
ィングボールの表面との接合面が拡大し、その結果、接
合部におけるの接着力が向上してボンディングボールは
がれ等の不具合が低減された信頼性の高い半導体集積回
路を得ることができる効果がある。
集積回路によれば、電極部の最上層になめらかな凹凸が
形成されているので、金属層の表面と接合されるボンデ
ィングボールの表面との接合面が拡大し、その結果、接
合部におけるの接着力が向上してボンディングボールは
がれ等の不具合が低減された信頼性の高い半導体集積回
路を得ることができる効果がある。
【図１】この発明の一実施例による半導体集積回路の電
極部にボンディングワイヤを接続した状態を示す断面図
である。
極部にボンディングワイヤを接続した状態を示す断面図
である。
【図２】この発明の一実施例による半導体集積回路の電
極部にボンディングワイヤを接続した状態を示す断面図
である。
極部にボンディングワイヤを接続した状態を示す断面図
である。
【図３】図１に示す半導体集積回路の電極部の形成工程
を示す断面図である。
を示す断面図である。
【図４】従来の半導体集積回路の電極部にボンディング
ワイヤを接続した状態を示す断面図である。
ワイヤを接続した状態を示す断面図である。
１ 半導体基板
２ 絶縁膜（フィールド酸化膜）３ 第１
のアルミ電極 ４ 絶縁膜（層間膜） ５ 第２のアルミ電極 ５ａ 第２のアルミ電極の表面 ６ パッシベーション膜 ７ ボンディングボール ８ ボンディングワイヤ ９ ポリシリコン電極
のアルミ電極 ４ 絶縁膜（層間膜） ５ 第２のアルミ電極 ５ａ 第２のアルミ電極の表面 ６ パッシベーション膜 ７ ボンディングボール ８ ボンディングワイヤ ９ ポリシリコン電極
Claims (2)
- 【請求項１】 半導体基板上に形成された絶縁膜と、
該絶縁膜上に形成された少なくとも一層の金属層とを備
えた半導体集積回路電極において、上記絶縁膜と上記少
なくとも一層の金属層との間に突起状電極が設けられ、
前記金属層における最上層の表面にはなめらかな凹凸が
形成されていることを特徴とする半導体集積回路電極。 - 【請求項２】 半導体基板上に形成された絶縁膜と、
該絶縁膜上に形成された複数の金属層とを備えた半導体
集積回路電極において、上記絶縁膜上に形成された複数
の金属層の最上層を除く層が不連続な層構造に形成され
、前記複数の金属層における最上層の表面にはなめらか
な凹凸が形成されていることを特徴半導体集積回路電極
。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3149948A JPH04348047A (ja) | 1991-05-24 | 1991-05-24 | 半導体集積回路電極 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3149948A JPH04348047A (ja) | 1991-05-24 | 1991-05-24 | 半導体集積回路電極 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04348047A true JPH04348047A (ja) | 1992-12-03 |
Family
ID=15486086
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3149948A Pending JPH04348047A (ja) | 1991-05-24 | 1991-05-24 | 半導体集積回路電極 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH04348047A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0543544U (ja) * | 1991-11-12 | 1993-06-11 | 日本無線株式会社 | 電子素子の接続端子構造 |
| US7196000B2 (en) * | 2002-10-22 | 2007-03-27 | Samsung Electronics Co., Ltd. | Method for manufacturing a wafer level chip scale package |
| CN108493200A (zh) * | 2018-05-28 | 2018-09-04 | 武汉华星光电半导体显示技术有限公司 | 一种阵列基板的制作方法、阵列基板及显示装置 |
| WO2021240748A1 (ja) * | 2020-05-28 | 2021-12-02 | 三菱電機株式会社 | 半導体装置およびその製造方法ならびに電力変換装置 |
-
1991
- 1991-05-24 JP JP3149948A patent/JPH04348047A/ja active Pending
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0543544U (ja) * | 1991-11-12 | 1993-06-11 | 日本無線株式会社 | 電子素子の接続端子構造 |
| US7196000B2 (en) * | 2002-10-22 | 2007-03-27 | Samsung Electronics Co., Ltd. | Method for manufacturing a wafer level chip scale package |
| CN108493200A (zh) * | 2018-05-28 | 2018-09-04 | 武汉华星光电半导体显示技术有限公司 | 一种阵列基板的制作方法、阵列基板及显示装置 |
| WO2021240748A1 (ja) * | 2020-05-28 | 2021-12-02 | 三菱電機株式会社 | 半導体装置およびその製造方法ならびに電力変換装置 |
| JPWO2021240748A1 (ja) * | 2020-05-28 | 2021-12-02 |
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