JPH0590325A - 半導体装置のボンデイングパツド - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】この発明の目的は、ボンディングパッドの中央
位置を正確に認識できるとともに、パッド面積を最適化
でき、パッドとボンディングボールとの接触強度の低下
を防止し得るとともに、ボンディング位置の補正を容易
とする。 【構成】ボンディングパッド１２は層間絶縁膜１４の開
口部１４ａから露出されている。マーク１８はボンディ
ングパッド１２以外の保護膜１４内に、モニタ画面にＸ
字状に表示される基準線１６、１７に対応してボンディ
ングパッド１２の四隅近傍に設けられている。したがっ
て、ボンディングパッドの中央位置を正確に認識するこ
とができるとともに、パッド面積を最適化でき、パッド
とボンディングボールとの接触強度の低下を防止でき
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、例えば半導体装置に
係わり、特に、ワイヤがボンディングされるボンディン
グパッドに関する。

【０００２】

【従来の技術】ワイヤボンディングを行う際、ボンディ
ング装置にボンディングパッドの中央位置をティーチン
グする必要が有る。ボンディングパッドに、パッドの中
央位置を示す目印が無い場合、操作者が感覚によってパ
ッドの中央位置をボンディング装置にティーチングする
ため、正確に中央位置を入力することが困難である。こ
のため、ワイヤをボンディングパッドにボンディングす
る際、ワイヤがパッドの中央位置からずれ、十分な接触
面積を得ることができないことがあった。

【０００３】そこで、特開昭５８−６３１４３号に開示
されるように、ボンディングパッドの中央にマークを設
けたり、特開平２−９０６３４号に開示されるように、
ボンディングパッドの周囲に複数の切欠き部あるいは突
起を設け、これらマーク、切欠き部、突起を目印とし
て、ボンディングパッドの中央位置をボンディング装置
にティーチングすることが考えられている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかし、ボンディング
パッドの中央にマークを設ける場合、ダイソートテスト
で使用される電極針によって、マークに傷が生じたり、
マークが消失することがある。このため、ボンディング
装置の操作者によってマークを認識しずらくなることが
あった。

【０００５】また、ボンディングパッドの周囲に複数の
突起を設けた場合、隣接するボンディングパッドの相互
間隔が突起の分だけ狭まるため、ボンディングパッドの
面積を大きくすることが困難であるとともに、パッドか
ら内部素子までの距離を短縮できないという問題を有し
ていた。

【０００６】さらに、ボンディングパッドの周囲に切欠
き部を設けた場合、パッドの実質的な面積が減少するた
め、パッドとボンディングボールの接触面積が減少し、
これらの接触強度が低下することがある。しかも、ボン
ディングの位置がパッドの中央からずれた場合、切欠き
部はボンディングボールによって隠れてしまい。ボンデ
ィング位置を修正する場合、ボンディングパッドの中央
を正確に認識することが困難なものであった。

【０００７】この発明は、上記課題を解決するためにな
されたものであり、その目的とするところは、ボンディ
ングパッドの中央位置を正確に認識できるとともに、パ
ッド面積を最適化でき、パッドとボンディングボールと
の接触強度の低下を防止し得るとともに、ボンディング
位置の補正を容易に行うことが可能な半導体装置のボン
ディングパッドを提供しようとするものである。

【０００８】

【課題を解決するための手段】この発明は、上記課題を
解決するため、保護膜に設けられた開口部より露出され
たボンディングパッドと、ボンディング装置の基準線に
対応し、前記開口部より露出されたボンディングパッド
のうち、結線される全てのボンディングパッドの周辺上
に設けられたマークとを有している。

【０００９】また、保護膜に設けられた開口部より露出
されたボンディングパッドと、ボンディング装置の基準
線に対応し、前記ボンディングパッド以外の前記保護膜
内で、結線される全てのボンディングパッド周辺近傍に
設けられたマークとを有している。

【００１０】さらに、保護膜に設けられた開口部より露
出されたボンディングパッドと、ボンディング装置の基
準線に対応し、前記開口部より露出されたボンディング
パッドのうち、結線される全てのボンディングパッドの
周辺上に設けられた第１のマークと、ボンディング装置
の基準線に対応し、前記ボンディングパッド以外の前記
保護膜内で、結線される全てのボンディングパッド周辺
近傍に設けられた第２のマークとを有している。

【００１１】

【作用】すなわち、この発明は、ボンディング装置の基
準線に対応して、ボンディングパッドの開口部より露出
された周辺上、あるいはボンディングパッド周囲の保護
膜内にマークを設けている。したがって、ボンディング
パッドの中央位置を正確に認識することができるととも
に、パッド面積を必要に応じて大きくすることが可能で
あり、パッドとボンディングボールとの接触面積を十分
確保して接触強度の低下を防止できるものである。しか
も、ボンディングがパッドの中央位置からずれた場合に
おいても、マークが隠れることがないため、ボンディン
グ位置の補正を容易に行うことができるものである。

【００１２】

【実施例】以下、この発明の一実施例について、図面を
参照して説明する。

【００１３】図１は、半導体チップ１０を示すものであ
る。この半導体チップ１０は中央部に回路パターン１１
が設けられており、周囲に前記回路パターンと接続され
た複数のボンディングパッド１２が配設されている。こ
れらボンディングパッド１２は、例えば層間絶縁膜１３
の上に設けられており、且つ、半導体チップ１１の表面
に設けられた、例えばＰＳＧ(phospho-silicate glass)
からなる保護膜１４に設けられた開口部１４ａから露出
されている。

【００１４】図２は、図１に示すボンディングパッド１
２を拡大して示すものであり、ボンディングパッドの第
１の実施例を示すものである。このボンディングパッド
１２のうち、開口部１４ａから露出された部分で、四隅
近傍には、例えば四角形のマーク１５がそれぞれ設けら
れている。これらマーク１５はボンディング装置の図示
せぬ顕微鏡やモニタ画面に表示される位置合わせ用の基
準線１６、１７に対応して設けられている。この実施例
の場合、基準線１６、１７は例えばモニタ画面にＸ字状
に表示されている。

【００１５】ボンディングパッド１２に対する図示せぬ
ボンディングボールの接触面積は約１００〜１２０μｍ
とされ、前記マーク１５の一片の長さは、ボンディング
ボールの接触面積に影響を与えないよう、約３０μｍと
されている。図３は、ボンディングパッドの第２の実施
例を示すものであり、図２と同一部分には同一符号を付
す。

【００１６】この実施例において、マーク１５はボンデ
ィングパッド１２の開口部１４ａから露出された部分
で、四辺の各中央近傍に設けられている。すなわち、こ
の実施例の場合、基準線１９、２０は十字状に表示され
ているため、これら基準線１９、２０に対応してマーク
１５が配設されている。

【００１７】上記第１、第２の実施例によれば、基準線
１９、２０に対応して、ボンディングパッド１２の四隅
あるいは四辺の各中央近傍にマーク１５を設けている。
したがって、マーク１５を容易に認識することができる
とともに、ダイソータ・テストの電極針によって傷付い
たり、消滅することがないものである。

【００１８】また、パッドの面積を必要に応じて大きく
することが可能であり、ボンディングボールとパッドと
の接触面積を十分確保することができるため、これらの
接触強度を向上できるものである。図４は、ボンディン
グパッドの第３の実施例を示すものであり、図２と同一
部分には同一符号を付す。

【００１９】この実施例において、マーク１８はボンデ
ィングパッド１２以外の位置に設けられている。すなわ
ち、マーク１８はボンディングパッド１２の四隅近傍
で、後述するように、保護膜１４内に設けられている。
この保護膜１４は透明であるため、保護膜１４を介して
マーク１８を目視することができる。図５は、ボンディ
ングパッドの第４の実施例を示すものであり、図３と同
一部分には同一符号を付す。

【００２０】この実施例において、マーク１８はボンデ
ィングパッド１２以外の位置で、ボンディングパッド１
２の四辺の各中央近傍に設けられている。この実施例の
場合も、基準線１９、２０は十字状に表示されているた
め、これら基準線１９、２０に対応してマーク１８が配
設されている。

【００２１】上記第３、第４の実施例によれば、基準線
１９、２０に対応して、ボンディングパッド１２以外
で、ボンディングパッド１２の四隅あるいは四辺の各中
央近傍にマーク１８を設けている。したがって、マーク
１８を容易に認識することができるとともに、ダイソー
タ・テストの針によって傷付いたり、消滅することがな
いものである。

【００２２】また、パッドの面積を必要に応じて大きく
することが可能であり、ボンディングボールとパッドと
の接触面積を十分確保することができるため、これらの
接触強度を向上できるものである。

【００２３】さらに、ボンディングの位置がパッドの中
央からずれた場合においても、ボンディングボールによ
ってマーク１８が隠れることが無いため、ボンディング
位置を修正する場合、ボンディングパッドの中央を正確
に認識することができるものである。図６は、ボンディ
ングパッドの第５の実施例を示すものであり、図２、図
３と同一部分には同一符号を付す。

【００２４】この実施例において、マーク１５はボンデ
ィングパッド１２の開口部１４ａから露出された部分
で、四辺の各中央近傍、および四隅近傍に設けられてい
る。すなわち、この実施例の場合、十字状の基準線１
９、２０とＸ字状の基準線１６、１７のいずれにも対応
することができ、さらに、これらを組合わせて使用する
こともできる。図７は、ボンディングパッドの第６の実
施例を示すものであり、図４、図５と同一部分には同一
符号を付す。

【００２５】この実施例において、マーク１８はボンデ
ィングパッド１２以外の保護膜１４内で、ボンディング
パッド１２の四辺の各中央近傍、および四隅近傍に設け
られている。すなわち、この実施例の場合、図６に示す
ように、十字状の基準線１９、２０とＸ字状の基準線１
６、１７のいずれにも対応することができ、さらに、こ
れらを組合わせて使用することもできる。図８は、ボン
ディングパッドの第７の実施例を示すものであり、図
２、図４と同一部分には同一符号を付す。

【００２６】この実施例において、マーク１５はボンデ
ィングパッド１２の開口部１４ａから露出された部分
で、隣接する２つの隅部近傍に設けられている。また、
マーク１８はボンディングパッド１２以外の保護膜１４
内で、ボンディングパッド１２の隣接する２つの隅部近
傍に設けられている。すなわち、この実施例の場合、Ｘ
字状の基準線１６、１７が使用され、マーク１５、１８
はこれら基準線１６、１７に対応して配設されている。
図９は、ボンディングパッドの第８の実施例を示すもの
であり、図３、図５と同一部分には同一符号を付す。

【００２７】この実施例において、マーク１５はボンデ
ィングパッド１２の開口部１４ａから露出された部分
で、対向する２つの辺の中央部近傍に設けられている。
また、マーク１８はボンディングパッド１２以外の保護
膜１４内で、ボンディングパッド１２の対向する２つの
辺の中央部近傍に設けられている。すなわち、この実施
例の場合、十字状の基準線１９、２０が使用され、マー
ク１５、１８はこれら基準線１９、２０に対応して配設
されている。第７、第８の実施例によれば、第１、第２
の実施例と第３、第４の実施例とを組合わせた効果を得
ることができる。

【００２８】次に、ボンディングパッドあるいは保護膜
内にマークを形成する場合の実施例について説明する。
図１０乃至図１２はマークを積層構造によって形成した
場合を示すものである。

【００２９】図１０は、ボンディングパッド１２にマー
ク１５を設ける場合を実施例を示すものである。この実
施例の場合、層間絶縁膜１３の上には、パッド・メタル
としてのボンディングパッド１２が設けられ、このボン
ディングパッド１２の表面は層間絶縁膜１３の上に設け
られた保護膜１４の開口部１４ａから露出されている。
この露出されたボンディングパッド１２の表面には、印
刷技術によってマーク１５が設けられる。

【００３０】図１１において、層間絶縁膜１３の表面に
は、マーク形成位置に対応して突起１３ａが設けられて
いる。層間絶縁膜１３の上に設けられたボンディングパ
ッド１２には、前記突起１３ａに対応して突出したマー
ク１５が設けられる。このマーク１５は突起１３ａと同
一形状とされている。

【００３１】図１２において、層間絶縁膜１３の表面に
は、マーク１８としての突起１３ｂが突出して設けられ
ている。保護膜１４は透明であるため、この保護膜１４
を介してマーク１８を目視できる。

【００３２】図１３乃至図１５はマークを溝構造によっ
て形成した場合を示すものである。図１３において、ボ
ンディングパッド１２には、マーク１５が溝によって形
成されている。

【００３３】図１４において、層間絶縁膜１３の表面に
は、マーク形成位置に対応して溝部１３ｃが設けられて
いる。層間絶縁膜１３の上に設けられたボンディングパ
ッド１２には、前記溝部１３ｃに対応して溝状のマーク
１５が設けられる。

【００３４】図１５において、層間絶縁膜１３の表面に
は、マーク形成位置に対応して溝部１３ｄが設けられて
いる。層間絶縁膜１３の上に設けられた保護膜１４の表
面には、前記溝部１３ｄに対応して溝状のマーク１８が
設けられる。この場合、保護膜１４は透明である必要は
ない。

【００３５】上記図１１乃至図１５に示す構造によれ
ば、マーク１５、１８をボンディングパッド１２、層間
絶縁膜１３、保護膜１４を用いて形成でき、別途材料を
必要としないため、材料を無駄無く使用でき、材料の使
用効率を向上できる。

【００３６】図１６は、マーク１５、１８の形状を示す
ものである。マーク１５、１８は同図（ａ）に示すよう
に、四角形に限定されるものではなく、同図（ｂ）に示
すように三角形、同図（ｃ）に示すように台形、同図
（ｄ）に示すように十字形等の多角形あるいは円形とし
てもよい。

【００３７】また、同図（ｅ）乃至同図（ｈ）に示すよ
うに、単一の三角形、矩形、台形、十字形からなるマー
ク１５、１８を組合わせ、一対のマークとしてもよい。
この場合、同図（ｅ）に示すように、例えば２つの三角
形の相互間に例えば基準線１９が位置するようにマーク
１５、１８を配設すればよい。なお、マーク１５、１８
は全てのボンディングパッドに設けてもよいし、少なく
ともワイヤがボンディングされるボンディングパッドの
みに設けてもよい。また、上記実施例において、開口部
１４ａはボンディングパッド１２より小さくしたが、こ
れに限らず、ボンディングパッド１２より大きくしても
よい。その他、この発明の要旨を変えない範囲におい
て、種々変形実施可能なことは勿論である。

【００３８】

【発明の効果】以上、詳述したようにこの発明によれ
ば、ボンディングパッドの中央位置を正確に認識できる
とともに、パッド面積を最適化でき、パッドとボンディ
ングボールとの接触強度の低下を防止し得るとともに、
ボンディング位置の補正を容易に行うことが可能な半導
体装置のボンディングパッドを提供できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】半導体チップの構成を示す上面図。

【図２】この発明に係わるボンディングパッドの第１の
実施例を示す上面図。

【図３】この発明に係わるボンディングパッドの第２の
実施例を示す上面図。

【図４】この発明に係わるボンディングパッドの第３の
実施例を示す上面図。

【図５】この発明に係わるボンディングパッドの第４の
実施例を示す上面図。

【図６】この発明に係わるボンディングパッドの第５の
実施例を示す上面図。

【図７】この発明に係わるボンディングパッドの第６の
実施例を示す上面図。

【図８】この発明に係わるボンディングパッドの第７の
実施例を示す上面図。

【図９】この発明に係わるボンディングパッドの第８の
実施例を示す上面図。

【図１０】マークを積層構造によって形成した場合を示
すものであり、図９の１０−１０線に沿った断面図。

【図１１】図１０の変形例を示す断面図。

【図１２】マークを積層構造によって形成した場合を示
すものであり、図９の１２−１２線に沿った断面図。

【図１３】マークを溝構造によって形成した場合を示す
ものであり、図１０の変形例を示す断面図。

【図１４】図１３の変形例を示す断面図。

【図１５】マークを積層構造によって形成した場合を示
すものであり、図１２の変形例を示す断面図。

【図１６】マークの形状を示すものであり、同図（ａ）
乃至同図（ｄ）は単一のマークの形状を示す上面図、同
図（ｅ）乃至同図（ｈ）は単一のマークを組合わせて一
対のマークとした状態を示す上面図。

【符号の説明】

１０…半導体チップ、１２…ボンディングパッド、１３
…層間絶縁膜、１４…保護膜、１４ａ…開口部、１５、
１８…マーク。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 円城寺 正治 大分県大分市大字松岡3500番地 株式会社 東芝大分工場内 (72)発明者 田崎 徹 大分県大分市大字松岡3500番地 株式会社 東芝大分工場内 (72)発明者 藤永 裕二 神奈川県川崎市川崎区駅前本町25番地１ 東芝マイクロエレクトロニクス株式会社内 (72)発明者 大塚 斉信 神奈川県川崎市川崎区駅前本町25番地１ 東芝マイクロエレクトロニクス株式会社内

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 保護膜に設けられた開口部より露出され
   たボンディングパッドと、 ボンディング装置の基準線に対応し、前記開口部より露
   出されたボンディングパッドのうち、結線される全ての
   ボンディングパッドの周辺上に設けられたマークと、 を具備することを特徴とする半導体装置のボンディング
   パッド。
2. 【請求項２】 保護膜に設けられた開口部より露出され
   たボンディングパッドと、 ボンディング装置の基準線に対応し、前記ボンディング
   パッド以外の前記保護膜内で、結線される全てのボンデ
   ィングパッド周辺近傍に設けられたマークと、 を具備することを特徴とする半導体装置のボンディング
   パッド。
3. 【請求項３】 保護膜に設けられた開口部より露出され
   たボンディングパッドと、 ボンディング装置の基準線に対応し、前記開口部より露
   出されたボンディングパッドのうち、結線される全ての
   ボンディングパッドの周辺上に設けられた第１のマーク
   と、 ボンディング装置の基準線に対応し、前記ボンディング
   パッド以外の前記保護膜内で、結線される全てのボンデ
   ィングパッド周辺近傍に設けられた第２のマークと、 を具備することを特徴とする半導体装置のボンディング
   パッド。