JPH0528765Y2 - - Google Patents
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- JPH0528765Y2 JPH0528765Y2 JP1987062445U JP6244587U JPH0528765Y2 JP H0528765 Y2 JPH0528765 Y2 JP H0528765Y2 JP 1987062445 U JP1987062445 U JP 1987062445U JP 6244587 U JP6244587 U JP 6244587U JP H0528765 Y2 JPH0528765 Y2 JP H0528765Y2
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- electrode
- layer
- semiconductor device
- bonding
- wire
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- 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
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- 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
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- 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]
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- H10W72/921—Structures or relative sizes of bond pads
- H10W72/923—Bond pads having multiple stacked layers
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- H10W72/931—Shapes of bond pads
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- Wire Bonding (AREA)
Description
【考案の詳細な説明】
[産業上の利用分野]
本考案は、半導体装置の電極に関する。
[考案の概要]
本考案では、Au線を接合した半導体装置電極
の主表面上にAlとCuとの層を重ね合わせて形成
して、接合における問題点を解決した。
の主表面上にAlとCuとの層を重ね合わせて形成
して、接合における問題点を解決した。
[従来の技術]
半導体装置の電極と、電極に接合する金属細線
とを有する半導体装置において、一般には、電極
にAl,Al−Si,Al−Si−Cu、金属細線にAu,
Al,Cuなどが使用されている。これらの内で、
量産品としては、電極にAl,Al−Si,Al−Si−
Cu、金属細線にAuを使用したものが殆どであ
る。Au線は電気伝導性、加工性、耐酸化・耐蝕
性に優れており、Al電極は、Siとオーミツクな
コンタクトが得られ、蒸着性、エツチング性が良
いなどの特徴がある。
とを有する半導体装置において、一般には、電極
にAl,Al−Si,Al−Si−Cu、金属細線にAu,
Al,Cuなどが使用されている。これらの内で、
量産品としては、電極にAl,Al−Si,Al−Si−
Cu、金属細線にAuを使用したものが殆どであ
る。Au線は電気伝導性、加工性、耐酸化・耐蝕
性に優れており、Al電極は、Siとオーミツクな
コンタクトが得られ、蒸着性、エツチング性が良
いなどの特徴がある。
[考案が解決しようとする問題点]
しかしながら、この場合、Au線とAl電極の接
合部において、AuとAlの相互拡散が進行する
と、第2図に示すように、種々の金属間化合物が
形成される。すなわち、第2図において、通常
は、Si層1,SiO2層2,Al層3からなる電極上
にAu線が接合されるが、この接合部に、Au4Al
4,Au5Al25、ボイド6,Au2Al7等の金属間
化合物が形成される。これらAuとAlの金属間化
合物は、成分元素のAuやAlとは違つた結晶構造
をしており、格子定数も金属間化合物では50%〜
70%も大きくなつており、接合部にはかなり大き
なストレスがかかつているものと思われる。そし
て、金属間化合物は硬く、脆いので、上述したよ
うなストレスのある状態では、熱サイクルを受け
て、機械的なクラツクの発生によるボンデイング
強度の低下の問題が起きる。また、AuとAlの相
互拡散の速度が速いために、拡散速度の違いによ
るカーケンドール効果が生じ、それによるボイド
もボンデイング強度低下の原因となつている。
合部において、AuとAlの相互拡散が進行する
と、第2図に示すように、種々の金属間化合物が
形成される。すなわち、第2図において、通常
は、Si層1,SiO2層2,Al層3からなる電極上
にAu線が接合されるが、この接合部に、Au4Al
4,Au5Al25、ボイド6,Au2Al7等の金属間
化合物が形成される。これらAuとAlの金属間化
合物は、成分元素のAuやAlとは違つた結晶構造
をしており、格子定数も金属間化合物では50%〜
70%も大きくなつており、接合部にはかなり大き
なストレスがかかつているものと思われる。そし
て、金属間化合物は硬く、脆いので、上述したよ
うなストレスのある状態では、熱サイクルを受け
て、機械的なクラツクの発生によるボンデイング
強度の低下の問題が起きる。また、AuとAlの相
互拡散の速度が速いために、拡散速度の違いによ
るカーケンドール効果が生じ、それによるボイド
もボンデイング強度低下の原因となつている。
本考案の目的は、Au線とAl電極の接合部にお
ける問題点を解消し、ボンデイングの信頼性を向
上した半導体装置の電極を提供することにある。
ける問題点を解消し、ボンデイングの信頼性を向
上した半導体装置の電極を提供することにある。
[問題点を解決するための手段]
このような目的を達成するために、本考案で
は、Alからなる層の上にCuからなる層を配置し
て主表面を形成したことにある特徴がある。
は、Alからなる層の上にCuからなる層を配置し
て主表面を形成したことにある特徴がある。
[作用]
本考案では、Au線との接合部にCuからなる層
を配置したので、CuとAu,CuとAlの相互拡散の
速度は、従来のAuとAlの場合に比べて遅く、接
合後の熱的履歴を経ても拡散層の大きな成長がな
いため、ボンデイング部の信頼性が向上する。
を配置したので、CuとAu,CuとAlの相互拡散の
速度は、従来のAuとAlの場合に比べて遅く、接
合後の熱的履歴を経ても拡散層の大きな成長がな
いため、ボンデイング部の信頼性が向上する。
[実施例]
第1図は本考案による半導体装置の電極の一実
施例の構成を示すもので、Si層1,SiO2層2,
Al層3からなる従来の電極において、Al層3の
上にさらにCuまたはCuにPを添加した層9を配
置して主表面を形成し、その層9の上にAu線8
をボンデイングしている。層9が純Cuの場合、
ボンデイングの雰囲気を不活性ガス又は還元性ガ
スで満たしてCuの酸化を防いでいる。
施例の構成を示すもので、Si層1,SiO2層2,
Al層3からなる従来の電極において、Al層3の
上にさらにCuまたはCuにPを添加した層9を配
置して主表面を形成し、その層9の上にAu線8
をボンデイングしている。層9が純Cuの場合、
ボンデイングの雰囲気を不活性ガス又は還元性ガ
スで満たしてCuの酸化を防いでいる。
また、純CuにPを添加した場合は、Cuが酸化
しても酸化膜がはがれやすくなつているので、ボ
ンデイングの際の衝撃で酸化膜がうまくはがれ
て、ボンデイング可能となる。ボンデイングの方
式として、従来と同じ方式を使用する。なお、
CuにPを添加することにより、現存する装置で
対応できる。
しても酸化膜がはがれやすくなつているので、ボ
ンデイングの際の衝撃で酸化膜がうまくはがれ
て、ボンデイング可能となる。ボンデイングの方
式として、従来と同じ方式を使用する。なお、
CuにPを添加することにより、現存する装置で
対応できる。
[考案の効果]
以上述べたように、本考案によれば、Au線と
Al電極の接合部での問題点が解消される。すな
わち、AuとAlに比べて、CuとAu,CuとAlの相
互拡散の速度は、約70分の1と遅く、接合後の熱
的履歴を経ても拡散層の大きな成長がないため
に、ボンデイング部の信頼性が向上する。
Al電極の接合部での問題点が解消される。すな
わち、AuとAlに比べて、CuとAu,CuとAlの相
互拡散の速度は、約70分の1と遅く、接合後の熱
的履歴を経ても拡散層の大きな成長がないため
に、ボンデイング部の信頼性が向上する。
第1図は本考案による半導体装置の電極の一実
施例の構成図、第2図は従来の半導体装置の電極
の構成図である。 1……Si,2……SiO2,3……Al,8……
Au,9……Cu。
施例の構成図、第2図は従来の半導体装置の電極
の構成図である。 1……Si,2……SiO2,3……Al,8……
Au,9……Cu。
Claims (1)
- 主表面上にAu線を接合してなる半導体装置の
電極において、Alからなる層の上にCuからなる
層を配置して主表面を形成してなることを特徴と
する半導体装置の電極。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1987062445U JPH0528765Y2 (ja) | 1987-04-24 | 1987-04-24 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1987062445U JPH0528765Y2 (ja) | 1987-04-24 | 1987-04-24 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS63170944U JPS63170944U (ja) | 1988-11-07 |
| JPH0528765Y2 true JPH0528765Y2 (ja) | 1993-07-23 |
Family
ID=30896733
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1987062445U Expired - Lifetime JPH0528765Y2 (ja) | 1987-04-24 | 1987-04-24 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0528765Y2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6969153B2 (en) | 1998-06-08 | 2005-11-29 | Silverbrook Research Pty Ltd | Micro-electromechanical fluid ejection device having actuator mechanisms located about ejection ports |
-
1987
- 1987-04-24 JP JP1987062445U patent/JPH0528765Y2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6969153B2 (en) | 1998-06-08 | 2005-11-29 | Silverbrook Research Pty Ltd | Micro-electromechanical fluid ejection device having actuator mechanisms located about ejection ports |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS63170944U (ja) | 1988-11-07 |
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