JPS6260249A - 半導体装置 - Google Patents
半導体装置Info
- Publication number
- JPS6260249A JPS6260249A JP60199972A JP19997285A JPS6260249A JP S6260249 A JPS6260249 A JP S6260249A JP 60199972 A JP60199972 A JP 60199972A JP 19997285 A JP19997285 A JP 19997285A JP S6260249 A JPS6260249 A JP S6260249A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- film
- bonding electrode
- silicon nitride
- silicon oxide
- layer structure
- 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.)
- Pending
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- 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
- H10W72/921—Structures or relative sizes of bond pads
- H10W72/923—Bond pads having multiple stacked layers
-
- 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
- H10W72/931—Shapes of bond pads
- H10W72/934—Cross-sectional shape, i.e. in side view
-
- 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
- H10W72/951—Materials of bond pads
- H10W72/952—Materials of bond pads comprising metals or metalloids, e.g. PbSn, Ag or Cu
Landscapes
- 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】
〔産業上の利用分野〕
本発明はボンディング電極を改良した半導体装置に関し
、特にＧａ、ＡｓＦＥＴに適用して好適なボンディング
電極を備えた半導体装置に関する。
、特にＧａ、ＡｓＦＥＴに適用して好適なボンディング
電極を備えた半導体装置に関する。
一般に半導体装置では、素子回路を形成した半導体素子
チップと外部との電気的接続を図るために素子チップに
ボンディング電極を設けておき、パッケージ容器に設け
た外部導出リードと、このボンディング電極とを金属細
線等によって接続する構成が採られている。このため、
半導体装置では基板の表面上に金属膜を所定のパターン
に形成してボンディング電極を形成している。
チップと外部との電気的接続を図るために素子チップに
ボンディング電極を設けておき、パッケージ容器に設け
た外部導出リードと、このボンディング電極とを金属細
線等によって接続する構成が採られている。このため、
半導体装置では基板の表面上に金属膜を所定のパターン
に形成してボンディング電極を形成している。
例えば、第２図はＧａＡｓＦＥＴに形成したボンディン
グ電極を示しており、ＧａＡｓ半絶縁性基板或いはバッ
ファ層１１の上に金属膜を直接形成し、これを所定形状
にパターニングしてボンディング電極１２を構成してい
る。また、他の構造としては、第３図のように、ＧａＡ
ｓ半絶縁性基板或いはバッファ層１１の上にシリコン酸
化膜１３を被着し、その上に金属膜からなるボンディン
グ電極４を構成している。この場合、シリコン酸化膜に
代えてシリコン窒化膜を使用することもある。
グ電極を示しており、ＧａＡｓ半絶縁性基板或いはバッ
ファ層１１の上に金属膜を直接形成し、これを所定形状
にパターニングしてボンディング電極１２を構成してい
る。また、他の構造としては、第３図のように、ＧａＡ
ｓ半絶縁性基板或いはバッファ層１１の上にシリコン酸
化膜１３を被着し、その上に金属膜からなるボンディン
グ電極４を構成している。この場合、シリコン酸化膜に
代えてシリコン窒化膜を使用することもある。
上述した従来のボンディング電極構造では、例えば第２
図のように基板１１等の上に直接ボンディング電極１２
を形成していると、基板１１を構成するＧａＡＳと、ボ
ンディング電極を構成する金属（通常ではＡ ｕ ／
Ｐ ｔ ／ Ｔ ｉの多層構造）との密着強度に十分な
ものを得ることができない。
図のように基板１１等の上に直接ボンディング電極１２
を形成していると、基板１１を構成するＧａＡＳと、ボ
ンディング電極を構成する金属（通常ではＡ ｕ ／
Ｐ ｔ ／ Ｔ ｉの多層構造）との密着強度に十分な
ものを得ることができない。
このため、ボンディング電極１２に熱、圧力、振動等を
印加して金属細線のボンディングを行うと、この時のス
トレスによってボンディング電極１２が基板１１との界
面において剥離し、半導体装置の損傷を招くという問題
が生じている。
印加して金属細線のボンディングを行うと、この時のス
トレスによってボンディング電極１２が基板１１との界
面において剥離し、半導体装置の損傷を招くという問題
が生じている。
また、第３図に示したシリコン酸化膜１３上にボンディ
ング電極１４を形成した構造においても、ボンディング
電極１４とシリコン酸化膜１３との密着強度が低く、前
述と同様にボンディング電極の剥離が生じ易い。
ング電極１４を形成した構造においても、ボンディング
電極１４とシリコン酸化膜１３との密着強度が低く、前
述と同様にボンディング電極の剥離が生じ易い。
これに対し、シリコン酸化膜に代えてシリコン窒化膜を
用いた構造では、シリコン窒化膜とボンディング電極と
の密着強度に十分なものが得られてその剥離は防止でき
るものの、基板のＧａＡｓとシリコン窒化膜との密着強
度が十分でないために、これらの界面において剥離が生
じ、結果としてボンディング電極が剥離されることにな
る。
用いた構造では、シリコン窒化膜とボンディング電極と
の密着強度に十分なものが得られてその剥離は防止でき
るものの、基板のＧａＡｓとシリコン窒化膜との密着強
度が十分でないために、これらの界面において剥離が生
じ、結果としてボンディング電極が剥離されることにな
る。
本発明の半導体装置は、ボンディング電極の剥離による
半導体装置の損傷を防止するために、ＧａＡｓ上にシリ
コン酸化膜、シリコン窒化膜を２層構造に構成し、この
２層構造膜上に金属膜のボンディング電極を形成したボ
ンディング電極構造を備えている。
半導体装置の損傷を防止するために、ＧａＡｓ上にシリ
コン酸化膜、シリコン窒化膜を２層構造に構成し、この
２層構造膜上に金属膜のボンディング電極を形成したボ
ンディング電極構造を備えている。
次に、本発明を図面を参照して説明する。
第１図は本発明の一実施例の要部の断面図である。図の
ように、例えばＧａＡｓＦＥＴ等の半導体装置の基板と
してのＧａＡｓ半絶縁性基板１の表面にシリコン酸化膜
２を被着し、さらにその上にシリコン窒化膜３を重ねて
被着し、これらシリコン酸化膜２とシリコン窒化膜３の
２層構造膜４を形成している。これらシリコン酸化膜２
やシリコン窒化膜３の被着には、ＣＶＤ法やスパッタ法
等の通常採用される方法をそのまま利用することができ
る。そして、この２層構造膜４の上にチタン（Ｔｉ）膜
６、白金（Ｐｔ）膜７及び金（Ａｕ）膜８をスパッタ法
や真空蒸着法等により順次被着して積層形成し、しかる
上でフォトリソグラフィ技術等を用いてこれらを一体的
に所定形状にパターン形成することによりボンディング
電極５を形成している。
ように、例えばＧａＡｓＦＥＴ等の半導体装置の基板と
してのＧａＡｓ半絶縁性基板１の表面にシリコン酸化膜
２を被着し、さらにその上にシリコン窒化膜３を重ねて
被着し、これらシリコン酸化膜２とシリコン窒化膜３の
２層構造膜４を形成している。これらシリコン酸化膜２
やシリコン窒化膜３の被着には、ＣＶＤ法やスパッタ法
等の通常採用される方法をそのまま利用することができ
る。そして、この２層構造膜４の上にチタン（Ｔｉ）膜
６、白金（Ｐｔ）膜７及び金（Ａｕ）膜８をスパッタ法
や真空蒸着法等により順次被着して積層形成し、しかる
上でフォトリソグラフィ技術等を用いてこれらを一体的
に所定形状にパターン形成することによりボンディング
電極５を形成している。
なお、このボンディング電極５と同時に図外のＧａＡｓ
ＦＥＴの他の電極や配線を形成していることは言うまで
もない。
ＦＥＴの他の電極や配線を形成していることは言うまで
もない。
したがって、この構成によればボンディング電極５はそ
の直下の下地膜としてシリコン窒化膜３が用いられてい
るために、両者の密着強度に十分なものが得られる。ま
た、シリコン窒化膜３はシリコン酸化膜２との密着性が
良好であるとともに、ＧａＡｓ半絶縁性基板１との間に
はシリコン酸化膜２を介在させているために、シリコン
酸化膜２とＧａＡｓ半絶縁性基板１との高密着強度によ
って、シリコン窒化膜３の基板１に対する密着強度も間
接的に増大されることになる。
の直下の下地膜としてシリコン窒化膜３が用いられてい
るために、両者の密着強度に十分なものが得られる。ま
た、シリコン窒化膜３はシリコン酸化膜２との密着性が
良好であるとともに、ＧａＡｓ半絶縁性基板１との間に
はシリコン酸化膜２を介在させているために、シリコン
酸化膜２とＧａＡｓ半絶縁性基板１との高密着強度によ
って、シリコン窒化膜３の基板１に対する密着強度も間
接的に増大されることになる。
このため、図外の外部導出リード等との間に接続される
金属細線を接続する際の熱、圧力、振動等が印加されて
そのストレスがボンディング電極５に影響しても、ボン
ディング電極５がシリコン窒化膜３との間で剥離される
ことはなく、またシリコン窒化膜３やシリコン酸化膜２
と基板１との間で剥離されることもない。これにより、
ボンディング電極５が基板１から剥離されることを確実
に防止し、半導体装置の損傷を防止してその信転性を向
上することができる。
金属細線を接続する際の熱、圧力、振動等が印加されて
そのストレスがボンディング電極５に影響しても、ボン
ディング電極５がシリコン窒化膜３との間で剥離される
ことはなく、またシリコン窒化膜３やシリコン酸化膜２
と基板１との間で剥離されることもない。これにより、
ボンディング電極５が基板１から剥離されることを確実
に防止し、半導体装置の損傷を防止してその信転性を向
上することができる。
なお、ＧａＡｓ半絶縁性基板に代えて、低不純物濃度Ｇ
ａＡｓバッファ層上にボンディング電極を形成する場合
も全く同じである。また、ボンディング電極は他の金属
或いは他の金属の多層構造に構成することも勿論可能で
ある。
ａＡｓバッファ層上にボンディング電極を形成する場合
も全く同じである。また、ボンディング電極は他の金属
或いは他の金属の多層構造に構成することも勿論可能で
ある。
以上説明したように本発明は、半導体装置の基板として
のＧａＡｓ上にシリコン酸化膜、シリコン窒化膜を２層
構造に構成し、この２層構造膜上に金属膜のボンディン
グ電極を形成しているので、ボンディング電極とシリコ
ン窒化膜との間、シリコン窒化膜とシリコン酸化膜及び
基板との間の各密着強度によって、基板に対するボンデ
ィング電極の直接的及び間接的な密着強度を増大させ、
これにより金属細線のボンディングによってもボンディ
ング電極の剥離を防止でき、その損傷を防止して信頼性
の高い半導体装置を得ることができる。
のＧａＡｓ上にシリコン酸化膜、シリコン窒化膜を２層
構造に構成し、この２層構造膜上に金属膜のボンディン
グ電極を形成しているので、ボンディング電極とシリコ
ン窒化膜との間、シリコン窒化膜とシリコン酸化膜及び
基板との間の各密着強度によって、基板に対するボンデ
ィング電極の直接的及び間接的な密着強度を増大させ、
これにより金属細線のボンディングによってもボンディ
ング電極の剥離を防止でき、その損傷を防止して信頼性
の高い半導体装置を得ることができる。
第１図は本発明の一実施例の要部の断面図、第２図は従
来構造の一部の断面図、第３図は異なる従来構造の一部
の断面図である。 １．１１−・ＧａＡｓ半絶縁性基板（Ｇ ａ Ａ ｓバ
ッファ層）、２・・・シリコン酸化膜、３・・・シリコ
ン窒化膜、４・・・２層構造膜、５・・・ボンディング
電極、６・・・チタン膜、７・・・白金膜、８・・・金
膜、１２．１４・・・ボンディング電極、１３・・・シ
リコン酸化膜（シリコン窒化膜）。 第１図 第２図 第３図
来構造の一部の断面図、第３図は異なる従来構造の一部
の断面図である。 １．１１−・ＧａＡｓ半絶縁性基板（Ｇ ａ Ａ ｓバ
ッファ層）、２・・・シリコン酸化膜、３・・・シリコ
ン窒化膜、４・・・２層構造膜、５・・・ボンディング
電極、６・・・チタン膜、７・・・白金膜、８・・・金
膜、１２．１４・・・ボンディング電極、１３・・・シ
リコン酸化膜（シリコン窒化膜）。 第１図 第２図 第３図
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １、ＧａＡｓを半導体装置の基板として構成した半導体
装置において、前記ＧａＡｓ基板上にシリコン酸化膜、
シリコン窒化膜を被着積層した２層構造膜を形成し、こ
の２層構造膜上に金属膜からなるボンディング電極を形
成したことを特徴とする半導体装置。 ２、ボンディング電極は、チタン、白金、金の多層金属
構造に構成してなる特許請求の範囲第１項記載の半導体
装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60199972A JPS6260249A (ja) | 1985-09-09 | 1985-09-09 | 半導体装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60199972A JPS6260249A (ja) | 1985-09-09 | 1985-09-09 | 半導体装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6260249A true JPS6260249A (ja) | 1987-03-16 |
Family
ID=16416651
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP60199972A Pending JPS6260249A (ja) | 1985-09-09 | 1985-09-09 | 半導体装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6260249A (ja) |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5477569A (en) * | 1977-12-02 | 1979-06-21 | Nec Corp | Production of semiconductor element |
-
1985
- 1985-09-09 JP JP60199972A patent/JPS6260249A/ja active Pending
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5477569A (en) * | 1977-12-02 | 1979-06-21 | Nec Corp | Production of semiconductor element |
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