JPH08153719A - 半導体装置 - Google Patents
半導体装置Info
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- JPH08153719A JPH08153719A JP6294263A JP29426394A JPH08153719A JP H08153719 A JPH08153719 A JP H08153719A JP 6294263 A JP6294263 A JP 6294263A JP 29426394 A JP29426394 A JP 29426394A JP H08153719 A JPH08153719 A JP H08153719A
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- wiring
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- H10W72/90—Bond pads, in general
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Landscapes
- Electrodes Of Semiconductors (AREA)
- Internal Circuitry In Semiconductor Integrated Circuit Devices (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】Ａｌ線ボンディング時のＡｌ第２配線とポリイ
ミド第１層間絶縁膜との間の剥がれをなくし、歩留り向
上、チップ面積の低減、コスト低減を図る。 【構成】シリコン基板１にゲート領域２、ソース領域３
を形成し、ゲート領域２に第１配線４を形成する。ポリ
イミドの第１層間絶縁膜５、リン珪酸ガラスを被着して
第２層間絶縁膜８を形成し、ソース領域３の上にコンタ
クト用窓１２をあける。Ａｌでソース領域３に接続する
第２配線６を形成する。超音波ボンディング法でＡｌ線
７を第２配線６に接続する。リン珪酸ガラスの代わりに
ホウリン珪酸ガラスを用いることができる。リンを含む
珪酸ガラスの第２層間絶縁膜８を設けることによりＡｌ
第２配線６の剥がれを低減することができる。
ミド第１層間絶縁膜との間の剥がれをなくし、歩留り向
上、チップ面積の低減、コスト低減を図る。 【構成】シリコン基板１にゲート領域２、ソース領域３
を形成し、ゲート領域２に第１配線４を形成する。ポリ
イミドの第１層間絶縁膜５、リン珪酸ガラスを被着して
第２層間絶縁膜８を形成し、ソース領域３の上にコンタ
クト用窓１２をあける。Ａｌでソース領域３に接続する
第２配線６を形成する。超音波ボンディング法でＡｌ線
７を第２配線６に接続する。リン珪酸ガラスの代わりに
ホウリン珪酸ガラスを用いることができる。リンを含む
珪酸ガラスの第２層間絶縁膜８を設けることによりＡｌ
第２配線６の剥がれを低減することができる。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、多層配線構造を有する
半導体装置に関する。
半導体装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来、半導体装置に多層配線を形成する
場合、層間絶縁膜にはＳｉＯ2 が用いられてきたが、層
間絶縁性、コンタクト用窓の段差の緩和および製造上の
便利さからポリイミド等の合成樹脂系の絶縁物が用いら
れるようになってきている。
場合、層間絶縁膜にはＳｉＯ2 が用いられてきたが、層
間絶縁性、コンタクト用窓の段差の緩和および製造上の
便利さからポリイミド等の合成樹脂系の絶縁物が用いら
れるようになってきている。
【０００３】図３は従来の半導体装置の一例の平面図お
よび断面図である。
よび断面図である。
【０００４】シリコン基板１に能動素子領域としてゲー
ト領域２、ソース領域３を形成し、アルミニウムでゲー
ト領域２に接続する第１配線４を形成する。ポリイミド
の第１層間絶縁膜５で表面を覆い、ソース領域３の上を
開口し、第１配線４を絶縁被覆する。アルミニウムでソ
ース領域３に接続する第２配線６を形成する。アルミニ
ウム線７を第２配線６に接続する。
ト領域２、ソース領域３を形成し、アルミニウムでゲー
ト領域２に接続する第１配線４を形成する。ポリイミド
の第１層間絶縁膜５で表面を覆い、ソース領域３の上を
開口し、第１配線４を絶縁被覆する。アルミニウムでソ
ース領域３に接続する第２配線６を形成する。アルミニ
ウム線７を第２配線６に接続する。
【０００５】この形状は、ソース領域とゲート領域２と
をインターディジットの関係（指と指とを組み合わせた
形状）に配置しているので、一つのソース領域に流れる
電流が少なくなり、電流集中を緩和している。また、ア
ルミニウム線７ををソース領域３の上でボンディング接
続しているから、専用ボンディング・パッド・エリアを
必要とせず、チップ面積を縮小できるという利点があ
る。
をインターディジットの関係（指と指とを組み合わせた
形状）に配置しているので、一つのソース領域に流れる
電流が少なくなり、電流集中を緩和している。また、ア
ルミニウム線７ををソース領域３の上でボンディング接
続しているから、専用ボンディング・パッド・エリアを
必要とせず、チップ面積を縮小できるという利点があ
る。
【０００６】図４は図３に示す半導体装置の製造方法を
説明するための工程順に示した断面図である。
説明するための工程順に示した断面図である。
【０００７】図４（ａ）に示すように、シリコン基板１
に能動素子領域としてゲート領域２、ソース領域３を熱
拡散またはイオン注入法で形成する。マスク１１を設
け、アルミニウムでゲート領域２に接続する第１配線４
を形成する。そして、マスク１１を除去する。
に能動素子領域としてゲート領域２、ソース領域３を熱
拡散またはイオン注入法で形成する。マスク１１を設
け、アルミニウムでゲート領域２に接続する第１配線４
を形成する。そして、マスク１１を除去する。
【０００８】次に、図４（ｂ）に示すように、新しくマ
スク（図示せず）を用いてポリイミドで第１層間絶縁膜
５を形成して第１配線４を覆って絶縁し、ソース領域３
の上を開口する。そして、マスクを除去する。
スク（図示せず）を用いてポリイミドで第１層間絶縁膜
５を形成して第１配線４を覆って絶縁し、ソース領域３
の上を開口する。そして、マスクを除去する。
【０００９】次に、図４（ｃ）に示すように、アルミニ
ウムでソース領域３に接続する第２配線６を形成する。
ウムでソース領域３に接続する第２配線６を形成する。
【００１０】次に、図４（ｄ）に示すように、超音波ボ
ンディング法でアルミニウム線７を第２配線６に接続す
る。
ンディング法でアルミニウム線７を第２配線６に接続す
る。
【００１１】図５は従来の半導体装置の他の例の平面図
である。
である。
【００１２】図３に示した種類の半導体装置は色々の形
に変形することができる。図５（ａ）に示すものは、ソ
ース領域３を二つに分け、ソース領域とソース領域の間
にゲート領域２を設け、各々のソース領域３上の第２配
線６にアルミニウム線７を接続したものである。この形
状は、ソース領域を多数個に分割し、アルミニウム線７
でつないでいるので、一つのソース領域に流れる電流が
少なくなり、電流集中を緩和し、しかもアルミニウム線
７をソース領域３上の第２配線６でボンディング接続し
ているから、専用ボンディング・パッド・エリアを必要
とせず、チップ面積を縮小できるという利点がある。
に変形することができる。図５（ａ）に示すものは、ソ
ース領域３を二つに分け、ソース領域とソース領域の間
にゲート領域２を設け、各々のソース領域３上の第２配
線６にアルミニウム線７を接続したものである。この形
状は、ソース領域を多数個に分割し、アルミニウム線７
でつないでいるので、一つのソース領域に流れる電流が
少なくなり、電流集中を緩和し、しかもアルミニウム線
７をソース領域３上の第２配線６でボンディング接続し
ているから、専用ボンディング・パッド・エリアを必要
とせず、チップ面積を縮小できるという利点がある。
【００１３】図５（ｂ）に示すものは、図３に示したも
のと類似であるが、ソース領域３につながる専用ボンデ
ィング・パッド・エリア１０を設けた点において異なっ
ている。この形にすると、ゲート領域２に接続する第１
配線４と、ソース領域３に接続する第２配線６とが同一
平面上に同時に形成でき、製造工程数を減らすことがで
きるという利点がある反面、専用ボンディング・パッド
・エリア１０の分だけチップ面積が大きくなるという欠
点がある。勿論、図３（ｂ）に示したような多層配線構
造にすることもできる。
のと類似であるが、ソース領域３につながる専用ボンデ
ィング・パッド・エリア１０を設けた点において異なっ
ている。この形にすると、ゲート領域２に接続する第１
配線４と、ソース領域３に接続する第２配線６とが同一
平面上に同時に形成でき、製造工程数を減らすことがで
きるという利点がある反面、専用ボンディング・パッド
・エリア１０の分だけチップ面積が大きくなるという欠
点がある。勿論、図３（ｂ）に示したような多層配線構
造にすることもできる。
【００１４】
【発明が解決しようとする課題】上述のように、第１層
間絶縁膜５にポリイミドを用い、図３（ａ）または図５
（ａ）に示すようにソース領域３の上でアルミニウム線
７を超音波ボンディング法で接続した場合、図６に示す
ように、第２配線６が第１層間絶縁膜５から剥がれると
いうボンディング不良が発生することがある。これは、
ポリイミドとアルミニウムとの密着性が余り強くないた
めと、多層配線構造による段差の所でアルミニウムの第
２配線６が薄くなっていて切れ易くなっているためと考
えられる。ボンディング不良が発生すると、信頼性が低
下するのみならず、歩留りが低下するのでコストが高く
なるという問題がある。
間絶縁膜５にポリイミドを用い、図３（ａ）または図５
（ａ）に示すようにソース領域３の上でアルミニウム線
７を超音波ボンディング法で接続した場合、図６に示す
ように、第２配線６が第１層間絶縁膜５から剥がれると
いうボンディング不良が発生することがある。これは、
ポリイミドとアルミニウムとの密着性が余り強くないた
めと、多層配線構造による段差の所でアルミニウムの第
２配線６が薄くなっていて切れ易くなっているためと考
えられる。ボンディング不良が発生すると、信頼性が低
下するのみならず、歩留りが低下するのでコストが高く
なるという問題がある。
【００１５】図５（ｂ）に示すように、段差のない専用
ボンディング・パッド・エリア１０を設け、ここにアル
ミニウム線７をボンディングすると第２配線６の剥がれ
を減らすことができるが、専用ボンディング・パッド・
エリア１０を設けた分だけチップ面積が大きくなるとい
う問題と、図３（ａ）または図５（ａ）に示したように
必要に応じてソース領域３の形状を自由に変えることが
できなくなり、設計の自由度が制限されるという問題が
ある。
ボンディング・パッド・エリア１０を設け、ここにアル
ミニウム線７をボンディングすると第２配線６の剥がれ
を減らすことができるが、専用ボンディング・パッド・
エリア１０を設けた分だけチップ面積が大きくなるとい
う問題と、図３（ａ）または図５（ａ）に示したように
必要に応じてソース領域３の形状を自由に変えることが
できなくなり、設計の自由度が制限されるという問題が
ある。
【００１６】本発明の目的は、アルミニウム線の超音波
ボンディングにおいて、アルミニウムの第２配線とポリ
イミドの第１層間絶縁膜との間に剥がれによる歩留り低
下とコスト高を防ぎ、信頼性を高め、設計の自由度の確
保、ソース・ボンディング・パッドの削除によるチップ
面積の低減、電流集中の緩和が実現できる半導体装置を
提供することにある。
ボンディングにおいて、アルミニウムの第２配線とポリ
イミドの第１層間絶縁膜との間に剥がれによる歩留り低
下とコスト高を防ぎ、信頼性を高め、設計の自由度の確
保、ソース・ボンディング・パッドの削除によるチップ
面積の低減、電流集中の緩和が実現できる半導体装置を
提供することにある。
【００１７】
【課題を解決するための手段】本発明は、能動素子領域
が設けられている半導体基板上に複数層の配線層の各々
が合成樹脂系の第１層間絶縁膜で絶縁されて形成されて
いる多層配線構造を有する半導体装置において、前記第
１層間絶縁膜がポリイミドからなり、少なくとも最上層
の前記第１層間絶縁膜とその上の配線層との間にリンを
含むガラスの第２層間絶縁膜を設けたことを特徴とす
る。
が設けられている半導体基板上に複数層の配線層の各々
が合成樹脂系の第１層間絶縁膜で絶縁されて形成されて
いる多層配線構造を有する半導体装置において、前記第
１層間絶縁膜がポリイミドからなり、少なくとも最上層
の前記第１層間絶縁膜とその上の配線層との間にリンを
含むガラスの第２層間絶縁膜を設けたことを特徴とす
る。
【００１８】本発明は、前記第２層間絶縁膜が前記ポリ
イミドを熱分解させない低温度で形成されるリンを含む
ガラスからなることを特徴とする。
イミドを熱分解させない低温度で形成されるリンを含む
ガラスからなることを特徴とする。
【００１９】本発明は、前記第２層間絶縁膜がリン珪酸
ガラスからなることを特徴とする。
ガラスからなることを特徴とする。
【００２０】本発明は、前記第２層間絶縁膜がホウリン
珪酸ガラスからなることを特徴とする。
珪酸ガラスからなることを特徴とする。
【００２１】
【作用】アルミニウム線の超音波ボンディングにおい
て、アルミニウムの第２配線とポリイミドの第１層間絶
縁膜との間に剥がれを生ずるのは、アルミニウムとポリ
イミドとの密着性が余り強くないことに起因する。剥が
れを防止するためには、アルミニウムとポリイミドの両
方に密着性の良い材料を設けるのが良い。このような材
料としてリンを含むガラスが選ばれる。リンを含まない
珪酸ガラスを第２層間絶縁膜として用いると第２層間絶
縁膜にクラックが入ることから、リンが珪酸ガラスの熱
膨張率を大きくしてポリイミドの熱膨張率に近づけると
同時に、ポリイミドとの密着性を改善していると考えら
れる。リンを含む珪酸ガラスはアルミニウムその他の金
属との密着性が良好であるので、超音波ボンディングに
おいてアルミニウムの第２配線とポリイミドの第１層間
絶縁膜との間に剥がれを生ずることはない。
て、アルミニウムの第２配線とポリイミドの第１層間絶
縁膜との間に剥がれを生ずるのは、アルミニウムとポリ
イミドとの密着性が余り強くないことに起因する。剥が
れを防止するためには、アルミニウムとポリイミドの両
方に密着性の良い材料を設けるのが良い。このような材
料としてリンを含むガラスが選ばれる。リンを含まない
珪酸ガラスを第２層間絶縁膜として用いると第２層間絶
縁膜にクラックが入ることから、リンが珪酸ガラスの熱
膨張率を大きくしてポリイミドの熱膨張率に近づけると
同時に、ポリイミドとの密着性を改善していると考えら
れる。リンを含む珪酸ガラスはアルミニウムその他の金
属との密着性が良好であるので、超音波ボンディングに
おいてアルミニウムの第２配線とポリイミドの第１層間
絶縁膜との間に剥がれを生ずることはない。
【００２２】リンを含むガラスは、ポリイミドが熱分解
しない温度で形成しなければならない。ポリイミドが熱
分解すると絶縁機能を失うからである。ポリイミドの熱
分解温度は約４００℃であるから、第２層間絶縁膜は、
スパッタ法または４００℃未満の低温ＣＶＤ法で形成ス
ル。
しない温度で形成しなければならない。ポリイミドが熱
分解すると絶縁機能を失うからである。ポリイミドの熱
分解温度は約４００℃であるから、第２層間絶縁膜は、
スパッタ法または４００℃未満の低温ＣＶＤ法で形成ス
ル。
【００２３】リンを含むガラスとして、リン珪酸ガラス
が選ばれる。
が選ばれる。
【００２４】リンを含むガラスとして、ホウリン珪酸ガ
ラスが選ばれる。
ラスが選ばれる。
【００２５】
【実施例】図１は本発明の半導体装置の第１の実施例の
製造方法を説明するための工程順に示した断面図であ
る。
製造方法を説明するための工程順に示した断面図であ
る。
【００２６】図１（ａ）に示すように、シリコン基板１
に能動素子領域としてゲート領域２、ソース領域３を熱
拡散またはイオン注入法で形成する。マスク１１を設
け，アルミニウムでゲート領域２に接続する第１配線４
を形成する。そして、マスク１１を除去する。
に能動素子領域としてゲート領域２、ソース領域３を熱
拡散またはイオン注入法で形成する。マスク１１を設
け，アルミニウムでゲート領域２に接続する第１配線４
を形成する。そして、マスク１１を除去する。
【００２７】次に、図１（ｂ）に示すように、ポリイミ
ドを全面に被着して第１層間絶縁膜５を形成し、その上
にリン珪酸ガラスを被着して第２層間絶縁膜８を形成す
る。リン珪酸ガラスの第２層間絶縁膜８の形成に際し、
ポリイミドの熱分解温度（約４００℃）以下の低温で第
２層間絶縁膜８を形成し、ポリイミドを熱分解させない
ようにする必要がある。このような低温形成方法として
低温ＣＶＤ法またはスパッタ法がる。第２層間絶縁膜８
は、０．１〜２μｍ、好ましくは０．３〜１．２μｍの
厚さに形成する。
ドを全面に被着して第１層間絶縁膜５を形成し、その上
にリン珪酸ガラスを被着して第２層間絶縁膜８を形成す
る。リン珪酸ガラスの第２層間絶縁膜８の形成に際し、
ポリイミドの熱分解温度（約４００℃）以下の低温で第
２層間絶縁膜８を形成し、ポリイミドを熱分解させない
ようにする必要がある。このような低温形成方法として
低温ＣＶＤ法またはスパッタ法がる。第２層間絶縁膜８
は、０．１〜２μｍ、好ましくは０．３〜１．２μｍの
厚さに形成する。
【００２８】次に、図１（ｃ）に示すように、ホトリソ
グラフィ技術を用いてソース領域３の上を開口してコン
タクト用窓１２をあける。
グラフィ技術を用いてソース領域３の上を開口してコン
タクト用窓１２をあける。
【００２９】次に、図１（ｄ）に示すように、アルミニ
ウムでソース領域３に接続する第２配線６を形成する。
ウムでソース領域３に接続する第２配線６を形成する。
【００３０】次に、図１（ｅ）に示すように、超音波ボ
ンディング法でアルミニウム線７を第２配線６に接続す
る。
ンディング法でアルミニウム線７を第２配線６に接続す
る。
【００３１】リン珪酸ガラスをアルミニウムの第２配線
とポリイミドの第１層間絶縁膜との間に設けると、超音
波ボンディングにおけるアルミニウムの第２配線の剥が
れを防止するすることができる。これは、リン珪酸ガラ
スがアルミニウムとポリイミドの両方に密着性が良いこ
と、リン珪酸ガラスの熱膨張率がリンを含まないＳｉＯ
2 ガラスよりもポリイミドの熱膨張率に近いことによる
ものと考えられる。
とポリイミドの第１層間絶縁膜との間に設けると、超音
波ボンディングにおけるアルミニウムの第２配線の剥が
れを防止するすることができる。これは、リン珪酸ガラ
スがアルミニウムとポリイミドの両方に密着性が良いこ
と、リン珪酸ガラスの熱膨張率がリンを含まないＳｉＯ
2 ガラスよりもポリイミドの熱膨張率に近いことによる
ものと考えられる。
【００３２】第１の実施例による本発明品と従来品とに
ついて超音波ボンディングを行い、ボンディング強度試
験を行って比較した結果を表１に示す。強度試験は、ア
ルミニウム線を引っ張る引っ張り試験で５００ｇｆ
（４．９０３Ｎ）以上を合格とした。試験個数は各々５
０個である。また、本発明品はリン珪酸ガラスの第２層
間絶縁膜８の厚さを０．３〜１．２μｍにしている。
ついて超音波ボンディングを行い、ボンディング強度試
験を行って比較した結果を表１に示す。強度試験は、ア
ルミニウム線を引っ張る引っ張り試験で５００ｇｆ
（４．９０３Ｎ）以上を合格とした。試験個数は各々５
０個である。また、本発明品はリン珪酸ガラスの第２層
間絶縁膜８の厚さを０．３〜１．２μｍにしている。
【００３３】
【表１】
【００３４】表１に示されるように、従来品ではボンデ
ィング不良が８３％も発生したのに対して本発明品では
ボンディング不良は０であり、リンを含む珪酸ガラスを
設ける効果が確認された。ボンディング不良がなくなる
ため、図５に示したようなボンディングを行うことがで
き、ソース領域の設計の自由度の向上、ソース・パッド
が不要になることによるチップ面積の低減、電流集中の
緩和が実現できる。第１の実施例では第２層間絶縁膜と
してリン珪酸ガラスを用いたが、ホウリン珪酸ガラスを
全く同等に用いることができる。また、製造工程も第１
の実施例に限定されず、少し変更しても本発明の半導体
装置を製造することができる。次に、これを説明する。
ィング不良が８３％も発生したのに対して本発明品では
ボンディング不良は０であり、リンを含む珪酸ガラスを
設ける効果が確認された。ボンディング不良がなくなる
ため、図５に示したようなボンディングを行うことがで
き、ソース領域の設計の自由度の向上、ソース・パッド
が不要になることによるチップ面積の低減、電流集中の
緩和が実現できる。第１の実施例では第２層間絶縁膜と
してリン珪酸ガラスを用いたが、ホウリン珪酸ガラスを
全く同等に用いることができる。また、製造工程も第１
の実施例に限定されず、少し変更しても本発明の半導体
装置を製造することができる。次に、これを説明する。
【００３５】図２は本発明の半導体装置の第２の実施例
の製造方法を説明するための工程順に示した断面図であ
る。
の製造方法を説明するための工程順に示した断面図であ
る。
【００３６】図２（ａ）に示すように、シリコン基板１
に能動素子領域としてゲート領域２、ソース領域３を熱
拡散またはイオン注入法で形成する。マスク１１を設
け，アルミニウムでゲート領域２に接続する第１配線４
を形成する。そして、マスク１１を除去する。
に能動素子領域としてゲート領域２、ソース領域３を熱
拡散またはイオン注入法で形成する。マスク１１を設
け，アルミニウムでゲート領域２に接続する第１配線４
を形成する。そして、マスク１１を除去する。
【００３７】次に、図２（ｂ）に示すように、新しくマ
スク（図示せず）を用いてポリイミドで第１層間絶縁膜
５を形成して第１配線４を覆って絶縁し、ソース領域３
の上を開口してコンタクト窓１３をあける。そして、マ
スクを除去する。
スク（図示せず）を用いてポリイミドで第１層間絶縁膜
５を形成して第１配線４を覆って絶縁し、ソース領域３
の上を開口してコンタクト窓１３をあける。そして、マ
スクを除去する。
【００３８】次に、図２（ｃ）に示すように、第２層間
絶縁膜としてホウリン珪酸ガラス膜９を全面に被着す
る。そして、ホトリソグラフィ技術を用いてソース領域
３の上を開口してコンタクト用窓１４をあける。ホウリ
ン珪酸ガラス膜９もまた、リン珪酸ガラスと同様に、ポ
リイミドの熱分解温度（約４００℃）以下の低温で形成
する。
絶縁膜としてホウリン珪酸ガラス膜９を全面に被着す
る。そして、ホトリソグラフィ技術を用いてソース領域
３の上を開口してコンタクト用窓１４をあける。ホウリ
ン珪酸ガラス膜９もまた、リン珪酸ガラスと同様に、ポ
リイミドの熱分解温度（約４００℃）以下の低温で形成
する。
【００３９】次に、図２（ｄ）に示すように、アルミニ
ウムでソース領域３に接続する第２配線６を形成する。
ウムでソース領域３に接続する第２配線６を形成する。
【００４０】次に、図２（ｅ）に示すように、超音波ボ
ンディング法でアルミニウム線７を第２配線６に接続す
る。
ンディング法でアルミニウム線７を第２配線６に接続す
る。
【００４１】ホウリン珪酸ガラスを用いても、リン珪酸
ガラスと同様に、アルミニウム線の超音波ボンディング
におけるアルミニウムの第２配線の剥がれを防止するす
ることができる。第１および第２の実施例から、珪酸ガ
ラス（ＳｉＯ2 ）にリンを含ませることによりアルミニ
ウムとポリイミドの両方に密着性が良くなること、リン
を含む珪酸ガラスの熱膨張率がリンを含まないＳｉＯ2
ガラスよりもポリイミドの熱膨張率に近いことによるも
のと考えられる。
ガラスと同様に、アルミニウム線の超音波ボンディング
におけるアルミニウムの第２配線の剥がれを防止するす
ることができる。第１および第２の実施例から、珪酸ガ
ラス（ＳｉＯ2 ）にリンを含ませることによりアルミニ
ウムとポリイミドの両方に密着性が良くなること、リン
を含む珪酸ガラスの熱膨張率がリンを含まないＳｉＯ2
ガラスよりもポリイミドの熱膨張率に近いことによるも
のと考えられる。
【００４２】発明者は、第２層間絶縁膜としてＳｉＯ2
膜、Ｓｉ3 Ｎ4 膜を用いた実験を行い、ボンディング強
度試験を行った所、ボンディング強度不良は０であっ
た。しかしながら、成膜後のＳｉＯ2 膜には大きなクラ
ックが発生し、Ｓｉ3 Ｎ4 膜には多数の小さいクラック
が発生した。これは、ＳｉＯ2 膜とＳｉ3 Ｎ4 膜の熱膨
張率がポリイミドの熱膨張率よりもかなり小さいことに
起因すると考えられる。リンを添加することにより珪酸
ガラスは熱膨張率がポリイミドのそれに近くなり、クラ
ックを防止すると考えられる。
膜、Ｓｉ3 Ｎ4 膜を用いた実験を行い、ボンディング強
度試験を行った所、ボンディング強度不良は０であっ
た。しかしながら、成膜後のＳｉＯ2 膜には大きなクラ
ックが発生し、Ｓｉ3 Ｎ4 膜には多数の小さいクラック
が発生した。これは、ＳｉＯ2 膜とＳｉ3 Ｎ4 膜の熱膨
張率がポリイミドの熱膨張率よりもかなり小さいことに
起因すると考えられる。リンを添加することにより珪酸
ガラスは熱膨張率がポリイミドのそれに近くなり、クラ
ックを防止すると考えられる。
【００４３】アルミニウムの第２配線とポリイミドの第
１層間絶縁膜との間にリンを含む珪酸ガラスを設けるこ
とによりアルミニウムの剥がれを防止するすることがで
き、歩留り低下とコスト高を防ぐことができ、信頼性を
向上させることができる。また、ボンディング不良をな
くすことができるため、図１（ａ）あるいは図５（ａ）
に示したようなボンディングを行うことができ、ソース
領域の設計の自由度の向上、ソース・ボンディング・パ
ッドの削除によるチップ面積の低減、電流集中の緩和が
実現できる。
１層間絶縁膜との間にリンを含む珪酸ガラスを設けるこ
とによりアルミニウムの剥がれを防止するすることがで
き、歩留り低下とコスト高を防ぐことができ、信頼性を
向上させることができる。また、ボンディング不良をな
くすことができるため、図１（ａ）あるいは図５（ａ）
に示したようなボンディングを行うことができ、ソース
領域の設計の自由度の向上、ソース・ボンディング・パ
ッドの削除によるチップ面積の低減、電流集中の緩和が
実現できる。
【００４４】
【発明の効果】以上説明したように、本発明では、リン
を含む珪酸ガラスをアルミニウムの第２配線とポリイミ
ドの第１層間絶縁膜との間に設けたので、アルミニウム
線の超音波ボンディングにおけるアルミニウムの第２配
線とポリイミドの第１層間絶縁膜との間に剥がれを防止
するすることができ、歩留り低下とコスト高を防ぎ、信
頼性を向上させることができる。
を含む珪酸ガラスをアルミニウムの第２配線とポリイミ
ドの第１層間絶縁膜との間に設けたので、アルミニウム
線の超音波ボンディングにおけるアルミニウムの第２配
線とポリイミドの第１層間絶縁膜との間に剥がれを防止
するすることができ、歩留り低下とコスト高を防ぎ、信
頼性を向上させることができる。
【００４５】また、ボンディング不良がなくなるため、
ソース・ボンディング・パッドを別に設ける必要がなく
なり、これによりチップ面積を低減し、電流集中を緩和
することができ、さらに、設計の自由度を確保すること
ができる。
ソース・ボンディング・パッドを別に設ける必要がなく
なり、これによりチップ面積を低減し、電流集中を緩和
することができ、さらに、設計の自由度を確保すること
ができる。
【図１】本発明の半導体装置の第１の実施例の製造方法
を説明するための工程順に示した断面図である。
を説明するための工程順に示した断面図である。
【図２】本発明の半導体装置の第２の実施例の製造方法
を説明するための工程順に示した断面図である。
を説明するための工程順に示した断面図である。
【図３】従来の半導体装置の一例の平面図および断面図
である。
である。
【図４】図３に示す半導体装置の製造方法を説明するた
めの工程順に示した断面図である。
めの工程順に示した断面図である。
【図５】従来の半導体装置の他の例の平面図である。
【図６】従来の半導体装置のボンディング不良の例を説
明する断面図である。
明する断面図である。
１ 半導体基板 ２ ゲート領域 ３ ソース領域 ４ 第１配線 ５ 第１層間絶縁膜 ６ 第２配線 ７ アルミニウム線 ８ 第２層間絶縁膜 ９ ホウリン珪酸ガラス膜 １１ マスク
Claims (4)
- 【請求項１】 能動素子領域が設けられている半導体基
板上に複数層の配線層の各々が合成樹脂系の第１層間絶
縁膜で絶縁されて形成されている多層配線構造を有する
半導体装置において、 前記第１層間絶縁膜がポリイミドからなり、少なくとも
最上層の前記第１層間絶縁膜とその上の配線層との間に
リンを含むガラスの第２層間絶縁膜を設けたことを特徴
とする半導体装置。 - 【請求項２】 前記第２層間絶縁膜が前記ポリイミドを
熱分解させない低温度で形成されるリンを含むガラスか
らなることを特徴とする請求項１記載の半導体装置。 - 【請求項３】 前記第２層間絶縁膜がリン珪酸ガラスか
らなることを特徴とする請求項１記載の半導体装置。 - 【請求項４】 前記第２層間絶縁膜がホウリン珪酸ガラ
スからなることを特徴とする請求項１記載の半導体装
置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6294263A JPH08153719A (ja) | 1994-11-29 | 1994-11-29 | 半導体装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6294263A JPH08153719A (ja) | 1994-11-29 | 1994-11-29 | 半導体装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH08153719A true JPH08153719A (ja) | 1996-06-11 |
Family
ID=17805457
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP6294263A Pending JPH08153719A (ja) | 1994-11-29 | 1994-11-29 | 半導体装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH08153719A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2003124479A (ja) * | 2001-10-18 | 2003-04-25 | Mitsubishi Electric Corp | 半導体装置及びその製造方法 |
| JP2018206938A (ja) * | 2017-06-05 | 2018-12-27 | ルネサスエレクトロニクス株式会社 | 半導体装置およびその製造方法 |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5617041A (en) * | 1979-07-20 | 1981-02-18 | Toshiba Corp | Manufacture of semiconductor device |
| JPS61187346A (ja) * | 1985-02-15 | 1986-08-21 | Hitachi Ltd | 絶縁膜構造および半導体装置 |
| JPH01103867A (ja) * | 1987-10-16 | 1989-04-20 | Sanyo Electric Co Ltd | トランジスタ |
| JPH06310610A (ja) * | 1993-04-27 | 1994-11-04 | Canon Inc | 半導体装置及びその製造方法 |
-
1994
- 1994-11-29 JP JP6294263A patent/JPH08153719A/ja active Pending
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5617041A (en) * | 1979-07-20 | 1981-02-18 | Toshiba Corp | Manufacture of semiconductor device |
| JPS61187346A (ja) * | 1985-02-15 | 1986-08-21 | Hitachi Ltd | 絶縁膜構造および半導体装置 |
| JPH01103867A (ja) * | 1987-10-16 | 1989-04-20 | Sanyo Electric Co Ltd | トランジスタ |
| JPH06310610A (ja) * | 1993-04-27 | 1994-11-04 | Canon Inc | 半導体装置及びその製造方法 |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2003124479A (ja) * | 2001-10-18 | 2003-04-25 | Mitsubishi Electric Corp | 半導体装置及びその製造方法 |
| JP2018206938A (ja) * | 2017-06-05 | 2018-12-27 | ルネサスエレクトロニクス株式会社 | 半導体装置およびその製造方法 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20010904 |