JPS63155751A - 半導体装置用絶縁基板 - Google Patents
半導体装置用絶縁基板Info
- Publication number
- JPS63155751A JPS63155751A JP61303329A JP30332986A JPS63155751A JP S63155751 A JPS63155751 A JP S63155751A JP 61303329 A JP61303329 A JP 61303329A JP 30332986 A JP30332986 A JP 30332986A JP S63155751 A JPS63155751 A JP S63155751A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- aluminum
- aluminum oxide
- insulating
- film
- oxide film
- 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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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
- H10W72/50—Bond wires
- H10W72/551—Materials of bond wires
- H10W72/552—Materials of bond wires comprising metals or metalloids, e.g. silver
- H10W72/5524—Materials of bond wires comprising metals or metalloids, e.g. silver comprising aluminium [Al]
-
- 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
- H10W72/851—Dispositions of multiple connectors or interconnections
- H10W72/874—On different surfaces
- H10W72/884—Die-attach connectors and bond wires
Landscapes
- Internal Circuitry In Semiconductor Integrated Circuit Devices (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、シリコン基板上に絶縁体層を形成した半導体
装置用の絶縁基板に関する。
装置用の絶縁基板に関する。
現在、薄膜マイクロモジュールや薄膜フンデンサーアレ
イ及び薄膜抵抗アレイ等の基板には、シリコン基板上に
絶縁体層として二酸化ケイ素膜又は窒化ケイ素膜を形成
した絶縁基板が一般に使用されている。
イ及び薄膜抵抗アレイ等の基板には、シリコン基板上に
絶縁体層として二酸化ケイ素膜又は窒化ケイ素膜を形成
した絶縁基板が一般に使用されている。
このような絶縁基板にシリコン基板が利用されている理
由として、シリコンウェハー製造技術の進歩により、最
近では表面欠陥がなく、平滑性に優れ、表面清浄度の高
いシリコン基板が安価に得られるようになったことが挙
げられる。
由として、シリコンウェハー製造技術の進歩により、最
近では表面欠陥がなく、平滑性に優れ、表面清浄度の高
いシリコン基板が安価に得られるようになったことが挙
げられる。
又、シリコン基板表面の絶縁化処理についても、半導体
素子製造技術の進歩により容易に絶縁体層を形成でさる
ようになった。即ち、二酸化ケイ素膜は、例えば酸化性
溶液中での陽極酸化法及び酸素プラズマを利用する熱酸
化法等により形成される。また窒化ケイ素膜は、シラン
とアンモニアを用いた化学的気相成長法及びアンモニア
を用いる熱窒化法等により形成されている。
素子製造技術の進歩により容易に絶縁体層を形成でさる
ようになった。即ち、二酸化ケイ素膜は、例えば酸化性
溶液中での陽極酸化法及び酸素プラズマを利用する熱酸
化法等により形成される。また窒化ケイ素膜は、シラン
とアンモニアを用いた化学的気相成長法及びアンモニア
を用いる熱窒化法等により形成されている。
このようにして二酸化ケイ素又は窒化ケイ素の絶縁体層
を形成したシリコン基板の絶縁体層表面には、金やアル
ミニウムの配線層を形成した後に半導体素子を塔載し、
更にアルミニウム等のボンディングワイヤで内部結線し
て薄膜マイクロモジュール等の半導体装置が構成される
。又、このシリコン基板の絶縁体層表面に、金やアルミ
ニウムを電極としたＴａ Ｏ等からなる薄膜受動素子を
直接形成して薄膜フンデンサーアレイや薄膜抵抗アレイ
とするのである。
を形成したシリコン基板の絶縁体層表面には、金やアル
ミニウムの配線層を形成した後に半導体素子を塔載し、
更にアルミニウム等のボンディングワイヤで内部結線し
て薄膜マイクロモジュール等の半導体装置が構成される
。又、このシリコン基板の絶縁体層表面に、金やアルミ
ニウムを電極としたＴａ Ｏ等からなる薄膜受動素子を
直接形成して薄膜フンデンサーアレイや薄膜抵抗アレイ
とするのである。
しかし、上記した従来の絶縁基板においては、絶縁体層
が二酸化ケイ素膜又は窒化ケイ素膜であるために十分な
絶縁性を確保することができず、特にパワー素子の塔載
に必要な絶縁抵抗１０ Ω以」二及び絶縁破壊電圧２
００ Ｖ以上の絶縁性を満たすことができなかった。又
、絶縁性を向上させる為に二酸化ケイ素膜または窒化ケ
イ素膜の膜厚を増加させる試みもあるが、膜厚が厚くな
るほど内部応力の増加により膜にクランクが発生しやす
くなるので実用」二困鄭であった。
が二酸化ケイ素膜又は窒化ケイ素膜であるために十分な
絶縁性を確保することができず、特にパワー素子の塔載
に必要な絶縁抵抗１０ Ω以」二及び絶縁破壊電圧２
００ Ｖ以上の絶縁性を満たすことができなかった。又
、絶縁性を向上させる為に二酸化ケイ素膜または窒化ケ
イ素膜の膜厚を増加させる試みもあるが、膜厚が厚くな
るほど内部応力の増加により膜にクランクが発生しやす
くなるので実用」二困鄭であった。
更に、最近では配線層の材料としてボンディング性の優
れたアルミニウムを使用することが多くなっているが、
このアルミニウム配線間に高電圧が印加された場合、配
線のアルミニウムが二酸化ケイ素膜又は窒化ケイ素膜の
表面や内部をマイグレーションし、配線間の電気的短絡
を生じやすｌ／Ｘ欠点があった０ 本発明は上記した従来の問題点に鑑み、近年益々高密度
化及び高出力化する薄膜マイクロモジュール等に使用す
る絶縁基板として、十分に高い絶縁性を確保でさ、しか
もアルミニウムのマイグレーションによる配線間の電気
的短絡を防ぐことがでさる半導体装置用絶縁基板を提供
下ることを目的とする。
れたアルミニウムを使用することが多くなっているが、
このアルミニウム配線間に高電圧が印加された場合、配
線のアルミニウムが二酸化ケイ素膜又は窒化ケイ素膜の
表面や内部をマイグレーションし、配線間の電気的短絡
を生じやすｌ／Ｘ欠点があった０ 本発明は上記した従来の問題点に鑑み、近年益々高密度
化及び高出力化する薄膜マイクロモジュール等に使用す
る絶縁基板として、十分に高い絶縁性を確保でさ、しか
もアルミニウムのマイグレーションによる配線間の電気
的短絡を防ぐことがでさる半導体装置用絶縁基板を提供
下ることを目的とする。
本発明の半導体装置用絶縁基板は、シリコン基板上に直
接形成した酸化アルミニ１クム膜からなる絶縁体層を有
することを特徴とする。
接形成した酸化アルミニ１クム膜からなる絶縁体層を有
することを特徴とする。
酸化アルミニウム＜Ａｔ ｏ ）膜をシリコン（Ｓｉ）
基板表面に形成する方法としては、既に知られている蒸
着法やスパッタリング法等の通常の薄膜形成方法を利用
できるが、気化した原材料をイオン化することにより基
板との良好な密着性を得ることができるスパッタリング
法やイオンブレーティング法等のイオンプロセスが好ま
しい。
基板表面に形成する方法としては、既に知られている蒸
着法やスパッタリング法等の通常の薄膜形成方法を利用
できるが、気化した原材料をイオン化することにより基
板との良好な密着性を得ることができるスパッタリング
法やイオンブレーティング法等のイオンプロセスが好ま
しい。
本発明の絶縁基板においては、シリコン基板ｆｆ（３）
′、Ｌ） にノ 面の絶縁体層が酸化アルミニウムからなっているので、
絶縁体層として熱的及び化学的に安定で成膜上も均質な
組織を得や丁いばかりか、薄くても絶縁抵抗が１０
Ω以上及び絶縁破壊電圧が２００ｖ以上の高絶縁性を満
たす絶縁体層が得られる。
′、Ｌ） にノ 面の絶縁体層が酸化アルミニウムからなっているので、
絶縁体層として熱的及び化学的に安定で成膜上も均質な
組織を得や丁いばかりか、薄くても絶縁抵抗が１０
Ω以上及び絶縁破壊電圧が２００ｖ以上の高絶縁性を満
たす絶縁体層が得られる。
尚、酸化アルミニウム膜の膜厚は１×１０４ｘ〜５Ｘ１
０Ａの範囲が好ましく、膜厚がｌＸｌｏＡ未満では上記
の高絶縁性を安定して得ることが難しく、膜厚が５Ｘ１
０Ａを超えると成膜コストが高くなると共に膜の内部応
力が高くなり膜にクラックが発生しやすいからである。
０Ａの範囲が好ましく、膜厚がｌＸｌｏＡ未満では上記
の高絶縁性を安定して得ることが難しく、膜厚が５Ｘ１
０Ａを超えると成膜コストが高くなると共に膜の内部応
力が高くなり膜にクラックが発生しやすいからである。
マタ、アルミニウムやアルミニウム合金で配線層を形成
する場合においても、この配線層の直下は同じアルミニ
ウム化合物である酸化アルミニウムの絶縁体層なので配
線層と絶縁体層の界面の接合性が良好であって、配線層
のアルミニウムが絶絶体層の表面や内部をマイグレーシ
ョンすることがなく、アルミニウム配線間の電気的短絡
を防止でき、従って高出力素子の塔載や高密度の配線が
可能となる。
する場合においても、この配線層の直下は同じアルミニ
ウム化合物である酸化アルミニウムの絶縁体層なので配
線層と絶縁体層の界面の接合性が良好であって、配線層
のアルミニウムが絶絶体層の表面や内部をマイグレーシ
ョンすることがなく、アルミニウム配線間の電気的短絡
を防止でき、従って高出力素子の塔載や高密度の配線が
可能となる。
本発明の一具体例を図面により説明する。
シリコンウェハーから切り出したシリコン基板１の表面
上に絶縁体層として、スパッタリング法により膜厚５．
ｏｘｘｏ、（の酸化アルミニウム膜２を形成して絶縁基
板を製造した。この酸化アルミニウム膜２の厚さ方向の
絶縁抵抗は１．８Ｘ１０ Ω及び絶縁破壊電圧は３４
０ｖであった。
上に絶縁体層として、スパッタリング法により膜厚５．
ｏｘｘｏ、（の酸化アルミニウム膜２を形成して絶縁基
板を製造した。この酸化アルミニウム膜２の厚さ方向の
絶縁抵抗は１．８Ｘ１０ Ω及び絶縁破壊電圧は３４
０ｖであった。
この絶縁基板の酸化アルミニウム膜２上にメタルマスク
を用いてイオンブレーティング法により膜厚３μｍのア
ルミニウム配線層３を形成した。
を用いてイオンブレーティング法により膜厚３μｍのア
ルミニウム配線層３を形成した。
更に、酸化アルミニウム膜２上の所定位置に半導体素子
４を銀ペースト５を用いて塔載し、半導体素子４の電極
とアルミニウム配線層３をアルミニウムワイヤー６で内
部結線して、図面に示す薄膜マイクロモジュールを製造
シた。
４を銀ペースト５を用いて塔載し、半導体素子４の電極
とアルミニウム配線層３をアルミニウムワイヤー６で内
部結線して、図面に示す薄膜マイクロモジュールを製造
シた。
（発明の効果〕
本発明によれば、シリコン基板」二の絶縁体層として安
定な高絶縁性化合物である酸化アルミニウムを用いるの
で、薄い絶縁体層でありながらパワ−素子の搭載に必要
な絶縁抵抗１ｏ１２Ω以上及び絶絶破壊電圧２００ Ｖ
以上の高い絶縁性を具えた半導体装置用の絶縁基板を提
供できる。
定な高絶縁性化合物である酸化アルミニウムを用いるの
で、薄い絶縁体層でありながらパワ−素子の搭載に必要
な絶縁抵抗１ｏ１２Ω以上及び絶絶破壊電圧２００ Ｖ
以上の高い絶縁性を具えた半導体装置用の絶縁基板を提
供できる。
加えて、酸化アルミニウムの絶縁体層はアルミニウム配
線層からのアルミニウムのマイグレーションを抑制する
ので、アルミニウム配線間の？Ｉｆ％的短絡全短絡でさ
、高密度の配線が可・能となる。
線層からのアルミニウムのマイグレーションを抑制する
ので、アルミニウム配線間の？Ｉｆ％的短絡全短絡でさ
、高密度の配線が可・能となる。
か＼る本発明の半導体装置用絶縁基板は、益々高密度化
及び高出力化する薄膜マイクロモジュール用や薄膜受動
素子アレイ用等として特に有効である。
及び高出力化する薄膜マイクロモジュール用や薄膜受動
素子アレイ用等として特に有効である。
図面は本発明の半導体装置用絶縁基板を用いた薄膜マイ
クロモジュールの一具体例を示す断面図である。 １・・シリコン基板 ２・・酸化アルミニウム膜３・・
アルミニウム配線層 ４・・半導体素子５・・銀ペース
ト ６・・アルミニウムワイヤ４牛遵体素子
クロモジュールの一具体例を示す断面図である。 １・・シリコン基板 ２・・酸化アルミニウム膜３・・
アルミニウム配線層 ４・・半導体素子５・・銀ペース
ト ６・・アルミニウムワイヤ４牛遵体素子
Claims (2)
- （１）シリコン基板上に直接形成した酸化アルミニウム
膜からなる絶縁体層を有することを特徴とする半導体装
置用絶縁基板。 - （２）酸化アルミニウム膜の膜厚が１×１０＾４Å〜５
×１０＾５Åであることを特徴とする、特許請求の範囲
（１）項に記載の半導体装置用絶縁基板。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61303329A JPS63155751A (ja) | 1986-12-19 | 1986-12-19 | 半導体装置用絶縁基板 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61303329A JPS63155751A (ja) | 1986-12-19 | 1986-12-19 | 半導体装置用絶縁基板 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS63155751A true JPS63155751A (ja) | 1988-06-28 |
Family
ID=17919662
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP61303329A Pending JPS63155751A (ja) | 1986-12-19 | 1986-12-19 | 半導体装置用絶縁基板 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS63155751A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2011061193A (ja) * | 2009-08-13 | 2011-03-24 | Sk Link:Kk | 回路基板の製造方法 |
-
1986
- 1986-12-19 JP JP61303329A patent/JPS63155751A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2011061193A (ja) * | 2009-08-13 | 2011-03-24 | Sk Link:Kk | 回路基板の製造方法 |
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