JPH0642340Y2 - 半導体装置 - Google Patents
半導体装置Info
- Publication number
- JPH0642340Y2 JPH0642340Y2 JP1987160133U JP16013387U JPH0642340Y2 JP H0642340 Y2 JPH0642340 Y2 JP H0642340Y2 JP 1987160133 U JP1987160133 U JP 1987160133U JP 16013387 U JP16013387 U JP 16013387U JP H0642340 Y2 JPH0642340 Y2 JP H0642340Y2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- bonding pad
- layer
- insulating film
- wiring
- interlayer insulating
- 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.)
- Expired - Lifetime
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
- H10W72/90—Bond pads, in general
- H10W72/981—Auxiliary members, e.g. spacers
- H10W72/983—Reinforcing structures, e.g. collars
Landscapes
- Wire Bonding (AREA)
- Lead Frames For Integrated Circuits (AREA)
Description
【考案の詳細な説明】 （イ）産業上の利用分野 本考案は多層配線構造を有する半導体装置のボンディン
グパッド部分における耐湿性向上と所謂ネック断線防止
に関する。
グパッド部分における耐湿性向上と所謂ネック断線防止
に関する。
（ロ）従来の技術 半導体装置、特にアルミニウム材をその主配線材料とす
る装置では安価なプラスチックパッケージに搭載した場
合そのアルミが侵入水分によって溶けるという、所謂ア
ルミ腐食が装置の耐湿性の信頼性を損う大きな要因とな
っている。特にパッケージの肉厚が薄いミニフラットパ
ッケージ等で顕著である。その為に配線アルミ上に疎水
性の絶縁膜例えばポリイミド系樹脂をもって被服し水分
の侵入を抑制する手段が公知である。
る装置では安価なプラスチックパッケージに搭載した場
合そのアルミが侵入水分によって溶けるという、所謂ア
ルミ腐食が装置の耐湿性の信頼性を損う大きな要因とな
っている。特にパッケージの肉厚が薄いミニフラットパ
ッケージ等で顕著である。その為に配線アルミ上に疎水
性の絶縁膜例えばポリイミド系樹脂をもって被服し水分
の侵入を抑制する手段が公知である。
一方、集積回路（IC）等の半導体装置では、外部電極と
装置内部の回路との電気的接続を行うために、半導体チ
ップ上にアルミ配線によってボンディングパッドを形成
し、このボンディングパッドと外部電極とを金線等のボ
ンディングワイヤを用いて接続する。他方、最近の高集
積化・高密度化の要求から、多層配線構造を具備するも
のが少くない。
装置内部の回路との電気的接続を行うために、半導体チ
ップ上にアルミ配線によってボンディングパッドを形成
し、このボンディングパッドと外部電極とを金線等のボ
ンディングワイヤを用いて接続する。他方、最近の高集
積化・高密度化の要求から、多層配線構造を具備するも
のが少くない。
この様な半導体装置のボンディングパッド部分の構造を
第３図に示す。同図において、（１）は半導体基板、
（２）は表面絶縁膜、（３）は１層目配線層による下層
のボンディングパッド、（４）はポリイミド系樹脂等に
よる層間絶縁膜、（５）は２層目配線、（６）は２層目
配線（５）による上層のボンディングパッド、（７）は
ポリイミド系樹脂等によるパッシベーション膜、（８）
はバッシベーション膜（７）の開孔部である。下層のボ
ンディングパッド（３）と上層のボンディングパッド
（６）とはスルーホールを介して直に密着し上層のボン
ディングパッド（６）が露出した開孔部（８）にボンデ
ィングワイヤが接続される。上層のボンディングパッド
（６）からは２層目配線（５）が層間絶縁膜（４）上を
延在し、半導体チップの内部回路へと接続される。この
様な構造は、例えば特開昭55−53411号公報に記載され
ている。
第３図に示す。同図において、（１）は半導体基板、
（２）は表面絶縁膜、（３）は１層目配線層による下層
のボンディングパッド、（４）はポリイミド系樹脂等に
よる層間絶縁膜、（５）は２層目配線、（６）は２層目
配線（５）による上層のボンディングパッド、（７）は
ポリイミド系樹脂等によるパッシベーション膜、（８）
はバッシベーション膜（７）の開孔部である。下層のボ
ンディングパッド（３）と上層のボンディングパッド
（６）とはスルーホールを介して直に密着し上層のボン
ディングパッド（６）が露出した開孔部（８）にボンデ
ィングワイヤが接続される。上層のボンディングパッド
（６）からは２層目配線（５）が層間絶縁膜（４）上を
延在し、半導体チップの内部回路へと接続される。この
様な構造は、例えば特開昭55−53411号公報に記載され
ている。
（ハ）考案が解決しようとする問題点 しかしながら、上層のボンディングパッド（６）部分は
その性格上パッシベーション膜（７）で覆うことができ
ず、ボンディングワイヤと封止樹脂との隙間から侵入す
る水分を阻止できない構造となっている。また、ポリイ
ミド系樹脂とアルミニウムとは密着性が悪い。その為、
上層のボンディングパッド（７）まで達した水分は２層
目配線（５）を伝わって容易にIC内部へ侵入し、アルミ
配線の腐食による断線やコンタクト不良を発生させる欠
点があった。
その性格上パッシベーション膜（７）で覆うことができ
ず、ボンディングワイヤと封止樹脂との隙間から侵入す
る水分を阻止できない構造となっている。また、ポリイ
ミド系樹脂とアルミニウムとは密着性が悪い。その為、
上層のボンディングパッド（７）まで達した水分は２層
目配線（５）を伝わって容易にIC内部へ侵入し、アルミ
配線の腐食による断線やコンタクト不良を発生させる欠
点があった。
さらに、アルミニウムとポリイミド系樹脂の密着性が悪
く層間絶縁膜（４）に段差がある為、ワイヤボンディン
グ時の衝撃によって上層のボンディングパッド（６）と
２層目配線（５）の接続部分が断線する所謂ネック断線
が発生する欠点があった。
く層間絶縁膜（４）に段差がある為、ワイヤボンディン
グ時の衝撃によって上層のボンディングパッド（６）と
２層目配線（５）の接続部分が断線する所謂ネック断線
が発生する欠点があった。
（ニ）問題点を解決するための手段 本考案は斯上した欠点に鑑みてなされ、下層のボンディ
ングパッド（13）による段差を完全に覆うように上層の
ボンディングパッド（16）の側端部（21）を拡張して層
間絶縁膜（14）上を延在させると共に、下層のボンディ
ングパッド（13）から延在する下層の延在部（14）を介
して内部回路との接続を行い、延在部（14）上部の側端
部（21）は他より大きく拡張したことを特徴とする。
ングパッド（13）による段差を完全に覆うように上層の
ボンディングパッド（16）の側端部（21）を拡張して層
間絶縁膜（14）上を延在させると共に、下層のボンディ
ングパッド（13）から延在する下層の延在部（14）を介
して内部回路との接続を行い、延在部（14）上部の側端
部（21）は他より大きく拡張したことを特徴とする。
（ホ）作用 本考案によれば、ワイヤボンディングの為に露出した上
層のボンディングパッド（16）は下層のボンディングパ
ッド（13）と下層の延在部（14）を介して内部回路と接
続するので、層間絶縁膜（15）上を延在して直接には内
部と接続されない、その為、水分が内部回路へ侵入する
には上層のボンディングパッド（16）の側端部（21）を
迂回しなければならず、上層のボンディングパッド（1
6）を拡張した分侵入経路の距離が増す為と段差が生じ
る為に下層の延在部（14）への水分の侵入を抑えること
ができる。しかも延在部（14）の上部を他より大きく拡
張したので、侵入パスが最も小さい部分を補強でき、全
体的にバランス良く耐湿性に対する強度を増強できる。
層のボンディングパッド（16）は下層のボンディングパ
ッド（13）と下層の延在部（14）を介して内部回路と接
続するので、層間絶縁膜（15）上を延在して直接には内
部と接続されない、その為、水分が内部回路へ侵入する
には上層のボンディングパッド（16）の側端部（21）を
迂回しなければならず、上層のボンディングパッド（1
6）を拡張した分侵入経路の距離が増す為と段差が生じ
る為に下層の延在部（14）への水分の侵入を抑えること
ができる。しかも延在部（14）の上部を他より大きく拡
張したので、侵入パスが最も小さい部分を補強でき、全
体的にバランス良く耐湿性に対する強度を増強できる。
また、下層のボンディングパッド（13）と下層の延在部
（14）とは互いに同層の配線層で形成され、表面絶縁膜
（12）上に密着するので前記ネック断線を防止できる。
（14）とは互いに同層の配線層で形成され、表面絶縁膜
（12）上に密着するので前記ネック断線を防止できる。
（ヘ）実施例 以下、本考案を図面を参照しながら詳細に説明する。
第１図及び第２図は夫々本考案による半導体集積回路を
示す断面図及び平面図である。同図において、（11）は
シリコン等の半導体基板、（12）は基板（11）表面を覆
うシリコン酸化膜（SiO2）等の表面絶縁膜、（13）は１
層目配線層によって表面絶縁膜（12）上に形成した下層
のボンディングパッド、（14）は下層のボンディングパ
ッド（13）から表面絶縁膜（12）上を延在した１層目配
線層による下層の延在部、（15）は前記１層目配線層を
覆う様にスピンオン塗布法により形成した膜厚１μｍ前
後のポリイミド系樹脂から成る層間絶縁膜、（16）は２
層目配線層によって形成した上層のボンディングパッ
ド、（17）は層間絶縁膜（15）を開孔したスルーホー
ル、（18）はスルーホール（17）を介して下層の延在部
（14）の端部と接続して層間絶縁膜（15）上の延在する
２層目配線層によって形成した上層配線、（19）は前記
２層目配線層を覆う様にスピンオン塗布法により形成し
た膜厚数μｍのポリイミド系樹脂から成るバッシベーシ
ョン膜、（20）はワイヤボンディングする為に上層のボ
ンディングパッド（16）を露出したバッシベーション膜
（19）の開孔部である。上層のボンディングパッド（1
6）は開孔部（20）略同じ大きさにあけた層間絶縁膜（1
5）のスルーホールを介して下層のボンディングパッド
（13）と密着し、開孔部（20）より外側の上層のボンデ
ィングパッド（16）の側端部（21）は拡張され下層のボ
ンディングパッド（13）によって形成された層間絶縁膜
（15）の段差を完全に覆うように層間絶縁膜（15）上を
延在する。パッド部分と内部回路を接続するには下層の
延在部（14）をそのまま延長して前記１層目配線により
コンタクトさせるか、又は下層の延在部（14）を半導体
基板（11）とはオーミックコンタクトさせずに終端さ
せ、その終端から上層配線（18）を延在させて半導体チ
ップの内部回路と直接に又は前記１層目配線層を介して
接続する。また、下層の延在部（14）の上部だけ他より
も上層のボンディングパッド（16）の側端部（21）を突
出させて突出部（23）としている。
示す断面図及び平面図である。同図において、（11）は
シリコン等の半導体基板、（12）は基板（11）表面を覆
うシリコン酸化膜（SiO2）等の表面絶縁膜、（13）は１
層目配線層によって表面絶縁膜（12）上に形成した下層
のボンディングパッド、（14）は下層のボンディングパ
ッド（13）から表面絶縁膜（12）上を延在した１層目配
線層による下層の延在部、（15）は前記１層目配線層を
覆う様にスピンオン塗布法により形成した膜厚１μｍ前
後のポリイミド系樹脂から成る層間絶縁膜、（16）は２
層目配線層によって形成した上層のボンディングパッ
ド、（17）は層間絶縁膜（15）を開孔したスルーホー
ル、（18）はスルーホール（17）を介して下層の延在部
（14）の端部と接続して層間絶縁膜（15）上の延在する
２層目配線層によって形成した上層配線、（19）は前記
２層目配線層を覆う様にスピンオン塗布法により形成し
た膜厚数μｍのポリイミド系樹脂から成るバッシベーシ
ョン膜、（20）はワイヤボンディングする為に上層のボ
ンディングパッド（16）を露出したバッシベーション膜
（19）の開孔部である。上層のボンディングパッド（1
6）は開孔部（20）略同じ大きさにあけた層間絶縁膜（1
5）のスルーホールを介して下層のボンディングパッド
（13）と密着し、開孔部（20）より外側の上層のボンデ
ィングパッド（16）の側端部（21）は拡張され下層のボ
ンディングパッド（13）によって形成された層間絶縁膜
（15）の段差を完全に覆うように層間絶縁膜（15）上を
延在する。パッド部分と内部回路を接続するには下層の
延在部（14）をそのまま延長して前記１層目配線により
コンタクトさせるか、又は下層の延在部（14）を半導体
基板（11）とはオーミックコンタクトさせずに終端さ
せ、その終端から上層配線（18）を延在させて半導体チ
ップの内部回路と直接に又は前記１層目配線層を介して
接続する。また、下層の延在部（14）の上部だけ他より
も上層のボンディングパッド（16）の側端部（21）を突
出させて突出部（23）としている。
斯上した本考案のボンディングパッド部の構造によれ
ば、露出した上層のボンディングパッド（16）からは内
部の配線が直接には接続されず、上層のボンディングパ
ッド（16）の周囲はパッシベーション膜（19）のポリイ
ミド系樹脂と層間絶縁膜（15）のポリイミド系樹脂とが
強固に密着するので、水分が内部へ侵入する為には上層
のボンディングパッド（16）の側端部（21）を迂回しな
ければならない。その為、上層のボンディングパッド
（16）の側端部（21）を拡張したことによって侵入経路
が長くなり、前記侵入経路に段差が生じ、さらには段差
によって侵入経路がさらに長くなる為、容易には下層の
延在部（14）まで達することができない。
ば、露出した上層のボンディングパッド（16）からは内
部の配線が直接には接続されず、上層のボンディングパ
ッド（16）の周囲はパッシベーション膜（19）のポリイ
ミド系樹脂と層間絶縁膜（15）のポリイミド系樹脂とが
強固に密着するので、水分が内部へ侵入する為には上層
のボンディングパッド（16）の側端部（21）を迂回しな
ければならない。その為、上層のボンディングパッド
（16）の側端部（21）を拡張したことによって侵入経路
が長くなり、前記侵入経路に段差が生じ、さらには段差
によって侵入経路がさらに長くなる為、容易には下層の
延在部（14）まで達することができない。
更に本考案の構造によれば、下層のボンディングパッド
（13）と下層の延在部（14）とが平坦度良好なる表面絶
縁膜（12）上を延在し、且つ両者のアルミニウム材と表
面絶縁膜（12）のシリコン酸化膜（SiO2）とが堅固に密
着するので、ワイヤボンディング時の衝撃によって下層
のボンディングパッド（13）と下層の延在部（14）との
接続部分（22）が断線する所謂ネック断線が無い。その
為、接続部分（22）の下層の延在部（14）の線幅を細く
することが可能である。すると、水分が更に内部へ侵入
する時に最も弱い部分を最も小さくでき、より一層半導
体装置の耐湿性を向上することができる。
（13）と下層の延在部（14）とが平坦度良好なる表面絶
縁膜（12）上を延在し、且つ両者のアルミニウム材と表
面絶縁膜（12）のシリコン酸化膜（SiO2）とが堅固に密
着するので、ワイヤボンディング時の衝撃によって下層
のボンディングパッド（13）と下層の延在部（14）との
接続部分（22）が断線する所謂ネック断線が無い。その
為、接続部分（22）の下層の延在部（14）の線幅を細く
することが可能である。すると、水分が更に内部へ侵入
する時に最も弱い部分を最も小さくでき、より一層半導
体装置の耐湿性を向上することができる。
また、下層の延在部（14）の上部だけ他よりも上層のボ
ンディングパッド（16）の側端部（21）を突出させるこ
とによって、上記水分の侵入に対して最も弱い部分を補
強できる。その突出部（23）は、少なくとも前記段差に
よる侵入経路の増大分だけ他より長くしておけば、水分
の侵入に対して全体に等しい強度を有する構造にでき
る。
ンディングパッド（16）の側端部（21）を突出させるこ
とによって、上記水分の侵入に対して最も弱い部分を補
強できる。その突出部（23）は、少なくとも前記段差に
よる侵入経路の増大分だけ他より長くしておけば、水分
の侵入に対して全体に等しい強度を有する構造にでき
る。
（ト）発明の効果 以上説明した如く、本考案によれば半導体装置の耐湿性
を大幅に向上できる利点を有する。また、１層目２層目
に関わらず内部の配線は下層の延在部（14）から引き廻
ので、ワイヤボンドによるネック断線を防ぐと共に下層
の延在部（14）の線幅を細くしてより一層耐湿性を向上
できる利点を有する。更に突出量を部分的に大きくする
ことによって、パッド部分の水分の侵入に対する強度を
均等に増強できる利点を有する。
を大幅に向上できる利点を有する。また、１層目２層目
に関わらず内部の配線は下層の延在部（14）から引き廻
ので、ワイヤボンドによるネック断線を防ぐと共に下層
の延在部（14）の線幅を細くしてより一層耐湿性を向上
できる利点を有する。更に突出量を部分的に大きくする
ことによって、パッド部分の水分の侵入に対する強度を
均等に増強できる利点を有する。
第１図乃び第２図は夫々本考案を説明する為の断面図及
び平面図、第３図は従来例を説明する為の断面図であ
る。 （11）は半導体基板、（13）は下層のボンディングパッ
ド、（14）は下層の延在部、（16）は上層のボンディン
グパッド、（21）は上層のボンディングパッド（16）の
側端部である。
び平面図、第３図は従来例を説明する為の断面図であ
る。 （11）は半導体基板、（13）は下層のボンディングパッ
ド、（14）は下層の延在部、（16）は上層のボンディン
グパッド、（21）は上層のボンディングパッド（16）の
側端部である。
Claims (1)
- 【請求項１】下層のボンディングパッドと、この下層の
ボンディングパッドから延在し前記下層のボンディング
パッドと同層又はそれより上層の配線層と接続する下層
の延在部と、前記下層のボンディングパッド及び下層の
延在部を覆うポリイミド系の層間絶縁膜と、前記下層の
ボンディングパッドの大部分を露出するように形成した
前記層間絶縁膜のスルーホールと、前記層間絶縁膜のス
ルーホールを介して前記下層のボンディングパッドと接
続しその側端部が前記下層のボンディングパッドの側端
部より大きく前記層間絶縁膜上に拡張され、且つ前記下
層の延在部の上部ではその他の部分よりも大きく突出さ
せた上層のボンディングパッドとを具備することを特徴
とする半導体装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1987160133U JPH0642340Y2 (ja) | 1987-10-20 | 1987-10-20 | 半導体装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1987160133U JPH0642340Y2 (ja) | 1987-10-20 | 1987-10-20 | 半導体装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0165148U JPH0165148U (ja) | 1989-04-26 |
| JPH0642340Y2 true JPH0642340Y2 (ja) | 1994-11-02 |
Family
ID=31441933
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1987160133U Expired - Lifetime JPH0642340Y2 (ja) | 1987-10-20 | 1987-10-20 | 半導体装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0642340Y2 (ja) |
Family Cites Families (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5996851U (ja) * | 1982-12-20 | 1984-06-30 | 日本電気株式会社 | 半導体装置 |
| JPS6074658A (ja) * | 1983-09-30 | 1985-04-26 | Toshiba Corp | 半導体集積回路装置 |
-
1987
- 1987-10-20 JP JP1987160133U patent/JPH0642340Y2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0165148U (ja) | 1989-04-26 |
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