JPS6180836A - 多層配線を有する半導体装置 - Google Patents
多層配線を有する半導体装置Info
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Landscapes
- Internal Circuitry In Semiconductor Integrated Circuit Devices (AREA)
- Wire Bonding (AREA)
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
【発明の詳細な説明】
本発明は半導体装置における多層配線技術に関する。
半導体装置の高密度化に伴り℃これまでの単層構造のア
ルミニウム配線が多層配線構造すなわち、２層化、３層
化してさている。
ルミニウム配線が多層配線構造すなわち、２層化、３層
化してさている。
多層配線構造において、アルミニウム配線層間の絶縁膜
とし℃従来使用されていた５ｉＯｚ（シリコン酸化物）
系の無機絶縁膜は上１０になるほど表面の段差が大きく
、これの平坦化が困難である。
とし℃従来使用されていた５ｉＯｚ（シリコン酸化物）
系の無機絶縁膜は上１０になるほど表面の段差が大きく
、これの平坦化が困難である。
このため２層や３層の配線構造では表面平坦化のでざる
高耐熱性有機樹脂、たとえばポリイミド系樹脂が使用さ
れる。このポリイミド系樹脂には。
高耐熱性有機樹脂、たとえばポリイミド系樹脂が使用さ
れる。このポリイミド系樹脂には。
高純度ポリイミド系樹脂ＰＩＱ（日立化成工業の高品名
）及び感光性ポリイミドが知られている。
）及び感光性ポリイミドが知られている。
（工業調査全発行、電子材料１９８３年７月ｐ３０２層
配線構造を有する半導体装置において、配線の一部を利
用して外部引き出し用当て部、いわゆるボンディングパ
ッドを形成する場合、第８図に示すように半導体基板１
の表面酸化膜２の上に第１層のアルミニウム配線３及び
第２層アルミニウム配線５を層間のポリイミド系樹脂４
を介して形成し、さらに表面に保藤用ポリイミド系樹脂
膜６を形成した構造を利用する。
配線構造を有する半導体装置において、配線の一部を利
用して外部引き出し用当て部、いわゆるボンディングパ
ッドを形成する場合、第８図に示すように半導体基板１
の表面酸化膜２の上に第１層のアルミニウム配線３及び
第２層アルミニウム配線５を層間のポリイミド系樹脂４
を介して形成し、さらに表面に保藤用ポリイミド系樹脂
膜６を形成した構造を利用する。
同図に示すように、ボンディングパッド部７は２層のア
ルミニウム配０３，５が直接に重なった部分であり、第
Ｎｄのアルミニウム配線３の上に、それより小さくあけ
た層間膜４のスルーホール８を穏うようにして第１層配
縁３より大ぎい寸法に第２層アルミニウム配線５を敷い
である。そしてこの上の保護用ポリイミド系樹脂膜６に
は外部引出しのためのスルーホール９が２層目配綜より
も小さい寸法であけである。
ルミニウム配０３，５が直接に重なった部分であり、第
Ｎｄのアルミニウム配線３の上に、それより小さくあけ
た層間膜４のスルーホール８を穏うようにして第１層配
縁３より大ぎい寸法に第２層アルミニウム配線５を敷い
である。そしてこの上の保護用ポリイミド系樹脂膜６に
は外部引出しのためのスルーホール９が２層目配綜より
も小さい寸法であけである。
上記構造を用いてさらに３層間縁構造とする場合、ボン
ディングパッド部は第９図に示す上うな構造になる。
ディングパッド部は第９図に示す上うな構造になる。
同図で１０はポリイミド系樹脂からなる第２層絶縁膜、
１１は第３層のアルミニウム配線である。
１１は第３層のアルミニウム配線である。
このような構造となった場合、周辺で３層に積層された
ポリイミド膜が厚くなるため、ボンディングパッド部７
と周辺部との段差が大きくなり、最上の第３層アルミニ
ウム配線１１を引出し配線として取出−ｆ朽今に、この
引出し配線を得るためのホトレジストが周辺の大ぎい段
差によって断れやすく、ホトレジストの切れた部分で第
３層アルミニウム配線の断線部１２を生じることになる
。
ポリイミド膜が厚くなるため、ボンディングパッド部７
と周辺部との段差が大きくなり、最上の第３層アルミニ
ウム配線１１を引出し配線として取出−ｆ朽今に、この
引出し配線を得るためのホトレジストが周辺の大ぎい段
差によって断れやすく、ホトレジストの切れた部分で第
３層アルミニウム配線の断線部１２を生じることになる
。
特にボンディングパッド周辺部ではボンディング時の配
線ダメージを受けることが少ない。
線ダメージを受けることが少ない。
配線を断れにくくするため、ホトレジストマスクを厚（
すれば、写真処理の際に解像力がわるくなり、加工精度
の低下を来す。このことは配線の微細化を不可能とし、
半導体装置の高密度化の妨げとなった。
すれば、写真処理の際に解像力がわるくなり、加工精度
の低下を来す。このことは配線の微細化を不可能とし、
半導体装置の高密度化の妨げとなった。
本発明の目的は、ポリイミド系樹脂などの有機樹脂を配
線層間膜及び保護膜とじ℃用いる多層配線構造を有する
半導体装置において、ボンディングパッド部分の配線の
加工精度を向上させる構造を提供することにある。
線層間膜及び保護膜とじ℃用いる多層配線構造を有する
半導体装置において、ボンディングパッド部分の配線の
加工精度を向上させる構造を提供することにある。
１発′Ａ″概要〕
１本願において開示される発明のうち、代衣的
なものの概要を簡単に説明すれば、下記のとおりである
。すなわち、半導体装置上に少なくとも３層のアルミニ
ウム配に９がポリイミド樹脂を層間膜とし’１Ｊ’ｌ成
され、上記アルミニウム配線の一部がボンディングパッ
ド部として形成され℃いる半導体県費において、上記ボ
ンディングパッドは上記少なくとも３層のアルミニウム
配線のうち、少なくとも１ ／ｉΩま用いられず、望ま
しくは最上層のアルミニウム配線ｔ゛よ用いられていな
いことにより、ボンディングパノド周辺部の段差による
配線きれを少なくし、ボンディングパッド時の配線ダメ
ージによる１所線を防止することができ、前記発明の目
的が５成できる。
１本願において開示される発明のうち、代衣的
なものの概要を簡単に説明すれば、下記のとおりである
。すなわち、半導体装置上に少なくとも３層のアルミニ
ウム配に９がポリイミド樹脂を層間膜とし’１Ｊ’ｌ成
され、上記アルミニウム配線の一部がボンディングパッ
ド部として形成され℃いる半導体県費において、上記ボ
ンディングパッドは上記少なくとも３層のアルミニウム
配線のうち、少なくとも１ ／ｉΩま用いられず、望ま
しくは最上層のアルミニウム配線ｔ゛よ用いられていな
いことにより、ボンディングパノド周辺部の段差による
配線きれを少なくし、ボンディングパッド時の配線ダメ
ージによる１所線を防止することができ、前記発明の目
的が５成できる。
第１図乃至第７図は本発明の一実施例を示すものであっ
て、３層アルミニウム配線を使用する半心陣装置の配ね
形成プロセスの工程断面図である。
て、３層アルミニウム配線を使用する半心陣装置の配ね
形成プロセスの工程断面図である。
以下各工程に従っ工説明する。
＋１１ シリコン半導体基体１の表面に公知の選択拡
俄技術によりトランジスタなどの素子を形成する。
俄技術によりトランジスタなどの素子を形成する。
２はこの拡散の際に基体表面に熱生成された酸化物（Ｓ
ｉＯ２）ｔ［である。（第１図）＋２１ 酸化膜２の
一部をコン・タクトホトエッチし、アルミニウム蒸着、
ホトエッチにより第１層アルミニウム配線３を形成する
。（第２図） （３１高純度ポリイミド系樹脂、たとえばポリイミドウ
ィンインドロキナゾリンジオンのフェノを塗布し、ベー
クし℃第１層の層間膜４を形成し、ホトレジストマスク
を使用しエヒドラジンエッチによりスルーホール８をあ
ける。（第３図）なお、上記ポリイミド系樹脂の代わり
に、感光性ポリイミド、たとえば全芳香族ポリイミドの
前駆体に感光性を付与したもののフェノを塗布し、プリ
ベーク後、それ自体を部分的に感光させ名ルーホールパ
ターンを得るようにしてもよい。
ｉＯ２）ｔ［である。（第１図）＋２１ 酸化膜２の
一部をコン・タクトホトエッチし、アルミニウム蒸着、
ホトエッチにより第１層アルミニウム配線３を形成する
。（第２図） （３１高純度ポリイミド系樹脂、たとえばポリイミドウ
ィンインドロキナゾリンジオンのフェノを塗布し、ベー
クし℃第１層の層間膜４を形成し、ホトレジストマスク
を使用しエヒドラジンエッチによりスルーホール８をあ
ける。（第３図）なお、上記ポリイミド系樹脂の代わり
に、感光性ポリイミド、たとえば全芳香族ポリイミドの
前駆体に感光性を付与したもののフェノを塗布し、プリ
ベーク後、それ自体を部分的に感光させ名ルーホールパ
ターンを得るようにしてもよい。
＋４１ 第２層アルミニウム配線５を工程（２１と同
じ方法により形成する。（第４図） 上記スルーホール８で第１層アルミニウム配線３と重な
る部分がボンディングパッドとなる。
じ方法により形成する。（第４図） 上記スルーホール８で第１層アルミニウム配線３と重な
る部分がボンディングパッドとなる。
（５１工程（３）と同じ方法でポリイミド系樹脂又は感
光性ポリイミドからなり、スルーホールを有する第２層
間絶縁膜１０を得る。（第５図）（６） ボンディン
グパッドとならない部分で、第２層アルミニウム配線５
にコンタクトする第３層アルミニウム配線１１を形成す
る。（第６図）（７） ポリイミド系樹脂又は感光性
ポリイミドを用い、ボンディングパッド部第２層絶縁膜
と同時にスルーホールをあけることにより最終保版膜（
プロテクション）６を形成する。（第７図）同図１３は
ポンディングされたワイヤを示すものである。
光性ポリイミドからなり、スルーホールを有する第２層
間絶縁膜１０を得る。（第５図）（６） ボンディン
グパッドとならない部分で、第２層アルミニウム配線５
にコンタクトする第３層アルミニウム配線１１を形成す
る。（第６図）（７） ポリイミド系樹脂又は感光性
ポリイミドを用い、ボンディングパッド部第２層絶縁膜
と同時にスルーホールをあけることにより最終保版膜（
プロテクション）６を形成する。（第７図）同図１３は
ポンディングされたワイヤを示すものである。
上記プロセスにより形成された３層アルミニウム配線構
造を有する半導体装置においては、ボンディングパッド
部は、第１／ｆｉｉ及び第２層のアルミニウム配線３，
５により構成され、第３暦のアルミニウム配ｆｌｌｌは
ボンディングパッド部とは関りない部分で配線として用
いられている。
造を有する半導体装置においては、ボンディングパッド
部は、第１／ｆｉｉ及び第２層のアルミニウム配線３，
５により構成され、第３暦のアルミニウム配ｆｌｌｌは
ボンディングパッド部とは関りない部分で配線として用
いられている。
このように、第３層アルミニウム配線をボンディングパ
ッドに用いないことにより、パッドのスルーホール部分
での急峻な段差を経て第３層アルミニウム配線が形成さ
れることがないから、この段差によって配線が断根する
ことがなくなった。
ッドに用いないことにより、パッドのスルーホール部分
での急峻な段差を経て第３層アルミニウム配線が形成さ
れることがないから、この段差によって配線が断根する
ことがなくなった。
又、スルーホール部の段差を経る第３層アルミニウム配
線が存在しないことにより、ワイヤボンデインク時の第
３層アルミニウム配線のダメージもなくなった。これら
のことにより第３層アルミニウム配線の無理なレイアウ
トも必要なく、レイアウトの自由度が増すことになった
。又、第３層アルミニウム配線の加工の歩留まりを向上
できる。
線が存在しないことにより、ワイヤボンデインク時の第
３層アルミニウム配線のダメージもなくなった。これら
のことにより第３層アルミニウム配線の無理なレイアウ
トも必要なく、レイアウトの自由度が増すことになった
。又、第３層アルミニウム配線の加工の歩留まりを向上
できる。
第１０図は、３層アルミニウム配ｆｆＪ構成を有する半
導体装置において、第１層アルミニウム配線３のみをボ
ンディングパッドとして残した場合の例を示す。
導体装置において、第１層アルミニウム配線３のみをボ
ンディングパッドとして残した場合の例を示す。
第１１図は同じく、第２層アルミニウム配線５のみをボ
ンディングパッドとして残した場合の例を示す。
ンディングパッドとして残した場合の例を示す。
第１２図は同じく第３層アルミニウム配線１１
１のみをボンディングパッドとして残した場合の
例を示す。
１のみをボンディングパッドとして残した場合の
例を示す。
第１３図は同じく第２層及び第３層のアルミニウム配８
１５．１１のみをボンディングパッドとし、て残した例
を示す。
１５．１１のみをボンディングパッドとし、て残した例
を示す。
第１４図は４層アルミニウム配線構造を有する半導体装
置において、第１層及び第２層のアルミニウム配線３，
５のみをボンディングパッドとして残した例を示す。同
図において、１４はポリイミド系樹脂からなる第３層間
絶縁膜である。
置において、第１層及び第２層のアルミニウム配線３，
５のみをボンディングパッドとして残した例を示す。同
図において、１４はポリイミド系樹脂からなる第３層間
絶縁膜である。
上記のその他の変形実施例では、３層又は４層のアルミ
ニウム配線構造を有する半導体装置（ＩＣ）において、
少なくとも３層のアルミニウム配線のうち、少な（とも
ＩＮはボンディングパッドとして用いないことにより、
ボンディングパッド部のスルーホールによる急峻な段差
部を、その用いられない配線が横切ることによる断線を
生じることを免れ、それにより半導体装置の信頼性を向
上することができる。
ニウム配線構造を有する半導体装置（ＩＣ）において、
少なくとも３層のアルミニウム配線のうち、少な（とも
ＩＮはボンディングパッドとして用いないことにより、
ボンディングパッド部のスルーホールによる急峻な段差
部を、その用いられない配線が横切ることによる断線を
生じることを免れ、それにより半導体装置の信頼性を向
上することができる。
本発明はＩＣ，ＬＳＩ全般における多層配線構造に適用
することができる。
することができる。
本発明は高密度化したバイポーラＩＣに応用した場合に
特忙有効である。
特忙有効である。
第１図乃至第７図は本発明の一実施例を示すものであっ
て、３層アルミニウム配線構造を有するＩＣプロセスの
配線形成工程断面図である。 第８図は２層配線構造を有する半導体装置の例を示す断
面図である。 第９図は３層配線構造を有する半導体装置の例を示す断
面図である。 第１０図反型第１３図は本発明の実施例を示すものであ
って、３層配線構造を有する半導体装置のボンディング
パッド部分の断面図である。 第１４図は４層配線構造を有する半導体装置のボンディ
ングパッド部分の断面図である。 １・・・半導体基板、２・・・表面酸化膜、３・・・第
１層アルミニウム配線、４・・・第１層間絶縁膜、５・
・・第２層アルミニウム配線、６・・・保膿絶縁膜、７
・・・ボンデインクバッドエリア、８・・・スルーホー
ル、１０・・・第２ Ｒ５間絶（栄膜、１１・・・第３
層アルミニウム配線、１２・・・断υ部。 第 １ 図 第 ３ 図 第 ４ 図 第 ６ 図 第１１図 第 ８ 図 第 １２ 口
て、３層アルミニウム配線構造を有するＩＣプロセスの
配線形成工程断面図である。 第８図は２層配線構造を有する半導体装置の例を示す断
面図である。 第９図は３層配線構造を有する半導体装置の例を示す断
面図である。 第１０図反型第１３図は本発明の実施例を示すものであ
って、３層配線構造を有する半導体装置のボンディング
パッド部分の断面図である。 第１４図は４層配線構造を有する半導体装置のボンディ
ングパッド部分の断面図である。 １・・・半導体基板、２・・・表面酸化膜、３・・・第
１層アルミニウム配線、４・・・第１層間絶縁膜、５・
・・第２層アルミニウム配線、６・・・保膿絶縁膜、７
・・・ボンデインクバッドエリア、８・・・スルーホー
ル、１０・・・第２ Ｒ５間絶（栄膜、１１・・・第３
層アルミニウム配線、１２・・・断υ部。 第 １ 図 第 ３ 図 第 ４ 図 第 ６ 図 第１１図 第 ８ 図 第 １２ 口
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １、半導体基体上に少なくとも３層のアルミニウム配線
がポリイミド系樹脂を層間絶縁膜として構成され、上記
アルミニウム配線の一部が外部引出し用当て部（ボンデ
ィングパッド）として形成されている半導体装置であっ
て、上記外部引出し用当て部は上記少なくとも３層のア
ルミニウム配線のうちの少なくとも１層は使用されてな
いことを特徴とする半導体装置。 ２、上記外部引出し用当て部は上記少なくとも３層のア
ルミニウム配線のうちの最上層のアルミニウム配線は使
用されない特許請求の範囲第１項記載の半導体装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59201756A JPS6180836A (ja) | 1984-09-28 | 1984-09-28 | 多層配線を有する半導体装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59201756A JPS6180836A (ja) | 1984-09-28 | 1984-09-28 | 多層配線を有する半導体装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6180836A true JPS6180836A (ja) | 1986-04-24 |
Family
ID=16446414
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP59201756A Pending JPS6180836A (ja) | 1984-09-28 | 1984-09-28 | 多層配線を有する半導体装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6180836A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH01211953A (ja) * | 1988-02-18 | 1989-08-25 | Nec Corp | 半導体集積回路 |
| JPH01257353A (ja) * | 1988-04-06 | 1989-10-13 | Nec Corp | 半導体装置 |
| JPH06151424A (ja) * | 1992-02-19 | 1994-05-31 | Nec Corp | 半導体装置 |
| JP2006351767A (ja) * | 2005-06-15 | 2006-12-28 | Sanyo Electric Co Ltd | 半導体装置及びその製造方法 |
-
1984
- 1984-09-28 JP JP59201756A patent/JPS6180836A/ja active Pending
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH01211953A (ja) * | 1988-02-18 | 1989-08-25 | Nec Corp | 半導体集積回路 |
| JPH01257353A (ja) * | 1988-04-06 | 1989-10-13 | Nec Corp | 半導体装置 |
| JPH06151424A (ja) * | 1992-02-19 | 1994-05-31 | Nec Corp | 半導体装置 |
| JP2006351767A (ja) * | 2005-06-15 | 2006-12-28 | Sanyo Electric Co Ltd | 半導体装置及びその製造方法 |
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