(57)【要約】【課題】  集積回路ボンディングパッド及びその形成方法の提供。【解決手段】  集積回路ボンディングパッドは絶縁層中に設置され、該集積回路ボンディングパッドは、下導電層、複合層構造及びボンディングパッド導電層を具えている。下導電層は絶縁層内の適当な位置に設けられ、並びに固定電位に接続され、該複合層構造は該絶縁層の上に設けられ、該複合層構造は少なくとも一層の導電層と少なくとも一層の導電接続層が交互に重畳されて組成され、該ボンディングパッド導電層は該複合層構造の上に設けられている。【選択図】        図５
2004260141.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
集積回路ボンディングパッドにおいて、該集積回路ボンディングパッドは絶縁層中に設置され、該集積回路ボンディングパッドは、下導電層、複合層構造及びボンディングパッド導電層を具え、該下導電層は絶縁層内に設けられ、並びに固定電位に接続され、該複合層構造は該絶縁層の上に設けられ、該複合層構造は少なくとも一層の導電層と少なくとも一層の導電接続層が交互に重畳されて組成され、該ボンディングパッド導電層は該複合層構造の上に設けられていることを特徴とする、集積回路ボンディングパッド。
【請求項２】
請求項１記載の集積回路ボンディングパッドにおいて、複合層構造の最上層の導電層の面積がボンディングパッド導電層の面積より小さいことを特徴とする、集積回路ボンディングパッド。
【請求項３】
請求項１記載の集積回路ボンディングパッドにおいて、ボンディングパッド導電層が多角形形状とされたことを特徴とする、集積回路ボンディングパッド。
【請求項４】
請求項１記載の集積回路ボンディングパッドにおいて、複合層構造の導電層が柵状構造とされたことを特徴とする、集積回路ボンディングパッド。
【請求項５】
請求項１記載の集積回路ボンディングパッドにおいて、複合層構造の導電層がハニカム構造とされたことを特徴とする、集積回路ボンディングパッド。
【請求項６】
請求項１記載の集積回路ボンディングパッドにおいて、導電接続層が複数の誘電層と複数の誘電層プラグを具えたことを特徴とする、集積回路ボンディングパッド。
【請求項７】
集積回路ボンディングパッドにおいて、
基板と、
該基板の上に設けられた内部回路と、
該内部回路の上に設けられた絶縁層と、
該絶縁層内に設けられて固定電位に接続された下導電層と、
該絶縁層の上に設けられて少なくとも一層の導電層と少なくとも一層の導電接続層が交互に重畳されてなる複合層構造と、
該複合層構造の上に設けられたボンディングパッド導電層と、
を具えたことを特徴とする、集積回路ボンディングパッド。
【請求項８】
請求項７記載の集積回路ボンディングパッドにおいて、複合層構造の導電層がハニカム構造とされたことを特徴とする、集積回路ボンディングパッド。
【請求項９】
請求項７記載の集積回路ボンディングパッドにおいて、複合層構造の導電層の面積がボンディングパッド導電層の面積より小さいことを特徴とする、集積回路ボンディングパッド。
【請求項１０】
請求項７記載の集積回路ボンディングパッドにおいて、ボンディングパッド導電層が多角形形状とされたことを特徴とする、集積回路ボンディングパッド。
【請求項１１】
集積回路ボンディングパッドにおいて、該集積回路ボンディングパッドは絶縁層中に設置され、該集積回路ボンディングパッドは、導電層と、導電接続層と、ボンディングパッド導電層とを具え、
該導電層は絶縁層内に設けられ、
該導電接続層は該導電層の上に設けられて複数の誘電層と誘電層プラグを具え、
該ボンディングパッド導電層は該導電接続層の上に設けられ、
該導電層の面積が該ボンディングパッド導電層より小さく、これにより該集積回路ボンディングパッドの等価キャパシタンスが減らされたことを特徴とする、集積回路ボンディングパッド。
【請求項１２】
請求項１１記載の集積回路ボンディングパッドにおいて、ボンディングパッド導電層が多角形形状とされたことを特徴とする、集積回路ボンディングパッド。
【請求項１３】
集積回路ボンディングパッドの形成方法において、
（ａ）絶縁層を具えた基板を提供するステップ、
（ｂ）絶縁層内に固定電位に接続された下導電層を形成するステップ、
（ｃ）絶縁層の上に少なくとも一層の導電層と少なくとも一層の導電接続層を交互に重畳してなる複合層構造を形成するステップ、
（ｄ）複合層構造の上に面積が該複合層構造の導電層面積より大きいボンディングパッド導電層を形成するステップ、
以上のステップを具えたことを特徴とする、集積回路ボンディングパッドの形成方法。
【請求項１４】
請求項１３記載の集積回路ボンディングパッドの形成方法において、（ｃ）のステップの導電接続層が複数の誘電層と複数の誘電層プラグを具えたことを特徴とする、集積回路ボンディングパッドの形成方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は一種のボンディングパッド及びその形成方法に係り、特に、高周波、低雑音の集積回路（ＩＣ）のボンディングパッド及びその形成方法であって、有効に半導体基板からの雑音を遮断し並びにボンディングパッドの等価キャパシタンスを減らし、ワイヤボンディングの固着性を高める集積回路ボンディングパッド及びその形成方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、低パワー、低コストの無線送受信器に対する要求がますます高まっており、主流の集積回路技術としていかに多くのＲＦ機能を単一チップ上に実現するかについて競って研究されている。集積回路を集積回路パッケージ基板に安置するほか、パッケージ基板の外部ピンに接続する外部回路をボンディングパッドにより集積回路に電気的に接続する必要がある。このため集積回路パッケージ時のボンディングパッド技術は歩留りと製品品質に影響を与える重要な因子である。集積回路と外部回路の間の電気的接続を提供するボンディングパッドは通常集積回路ダイ周囲の金属領域に設置される。ボンディングパッドが形成される時、金属配線は確実にボンディングパッドと接触して集積回路パッケージ基板の外部ピンに接続されなければならない。周知の技術及び金属配線とボンディングパッドの特性に制限され、ボンディングパッドは面積が過大でチップの大きな面積を占拠し、更に過大な等価キャパシタンスが集積回路の高周波時の性能表現に影響を与える。
【０００３】
このほか、近年の通信用集積回路市場の成長のため、集積回路の操作周波数も指数型の成長を示しており、通信用集積回路に関しては、高周波信号の低雑音と低損失が技術目標とされている。
【０００４】
特許文献１は集積回路ボンディングパッドの設計方法を提供している。図１はそれに記載の集積回路装置の横断面図であり、その特徴は、半導体素子１０がボンディングパッド１５の下方に設置されてレイアウトの面積を減少できることである。しかしこのようなボンディングパッドは高周波低雑音の回路には適用できない。なぜなら高周波信号がボンディングパッドを通過する時、半導体基板２０からの雑音が直接高周波信号に影響を与えるためである。
【０００５】
ボンディング時の引っ張り力と応力を克服するため、特許文献２は一種のボンディングパッドを提供している。図２はそれに記載された集積回路装置の横断面図であり、ボンディングパッド３０は少なくとも二層の導電層３０ａと３０ｃ及び一つ接続層３０ｂを具えている。しかしこのようなボンディングパッドは高周波、低雑音の信号に使用できず、なぜなら半導体基板３５からの雑音が直接高周波信号に影響を与えるためである。
【０００６】
特許文献３は異なるボンディングパッドの設計方法を提供している。図３はその集積回路装置の横断面図であり、ボンディングパッド４０中の接続層４０ａはボンディング領域４５の外周にレイアウトされている。集積回路製造時、ボンディングパッド４０に円弧を有するボンディング領域が形成され、これによりボンディングの固着性が増されている。しかし、現在集積回路はすでにサブミクロメーター或いはデーブサブミクロメーターのレベルに進入しており、化学機械研磨（ＣＭＰ）がすでに半導体工程の標準工程となっている。ゆえに周知の技術は現在の工程中にあってもとの効果を発生することができない。このほかこの技術は前述の技術と同様に半導体基板５０からの雑音を遮断することができない。
【０００７】
以上から分かるように、上述の周知の技術はいずれも高周波、低雑音及びボンディングの固着性に対して有効な解決方法を提供できない。ゆえに、高周波、低雑音集積回路に適用できるボンディングパッドの構造が求められており、それにより等価キャパシタンスを下げ並びにボンディング固着性を高め、並びにボンディング過程中に発生する張力を防止することが求められている。
【０００８】
【特許文献１】米国特許第４，６３６，８３２号明細書
【特許文献２】米国特許第５，２４８，９０３号明細書
【特許文献３】米国特許第５，５０２，３３７号明細書
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
本発明の目的は、集積回路ボンディングパッド及びその形成方法を提供することにあり、それは高周波、低雑音集積回路ボンディングパッドに適用されて有効にボンディングパッドの有効面積を減らし、並びにこれにより等価キャパシタンスを減らすことができるものとする。
【００１０】
本発明の次の目的は集積回路ボンディングパッド及びその形成方法を提供することにあり、それは有効に半導体基板からの雑音を遮断できるものとする。
【００１１】
本発明の別の目的は、集積回路ボンディングパッド及びその形成方法を提供することにあり、それは有効にボンディング固着性を高めることができ、並びにボンディング過程で発生する張力により全体のボンディングパッドが半導体チップを引き出すのを防止できるものとする。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
上述の目的を達成するため、本発明による集積回路ボンディングパッドは、絶縁層中に設置され、該集積回路ボンディングパッドは、下導電層、複合層構造及びボンディングパッド導電層を具えている。下導電層は絶縁層内の適当な位置に設けられ、並びに固定電位に接続され、該複合層構造は該絶縁層の上に設けられ、該複合層構造は少なくとも一層の導電層と少なくとも一層の導電接続層が交互に重畳されて組成され、該ボンディングパッド導電層は該複合層構造の上に設けられている。
【００１３】
以上の目的を達成するため、本発明の集積回路ボンディングパッドの形成方法は、
ステップ（ａ）：  絶縁層を具えた基板を提供する。
ステップ（ｂ）：  絶縁層内の適当な位置に固定電位に接続された下導電層を形成する。
ステップ（ｃ）：  絶縁層の上に少なくとも一層の導電層と少なくとも一層の導電接続層を交互に重畳してなる複合層構造を形成する。
ステップ（ｄ）：  複合層構造の上に面積が該複合層構造の導電層面積より大きいボンディングパッド導電層を形成する。
【発明の効果】
【００１４】
本発明は、集積回路ボンディングパッド及びその形成方法を提供し、それは高周波、低雑音集積回路ボンディングパッドに適用されて有効にボンディングパッドの有効面積を減らし、並びにこれにより等価キャパシタンスを減らすことができる。
【００１５】
本発明は、集積回路ボンディングパッド及びその形成方法を提供し、それは有効に半導体基板からの雑音を遮断できる。
【００１６】
本発明は、集積回路ボンディングパッド及びその形成方法を提供し、それは有効にボンディング固着性を高めることができ、並びにボンディング過程で発生する張力により全体のボンディングパッドが半導体チップを引き出すのを防止できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
図４及び図５は本発明の集積回路ボンディングパッドの好ましい実施例の構造表示図である。本発明によると集積回路ボンディングパッドは基板４００の上の絶縁層５００中に設置され、該集積回路ボンディングパッドは、下導電層３００、複合層構造１００及びボンディングパッド導電層６００を具えている。下導電層３００は絶縁層５００内の適当な位置に設けられ、その二側に相互に積み重ねられた複数の導電層２０２と複数の導電接続層２０１が設置され、下導電層３００がこの相互に重畳された構造により電気信号を該絶縁層５００の露出した上表面に設置されたボンディング導電層７００に伝送してこれにより固定電位装置（図示せず）との接続を提供する。該ボンディング導電層７００はチップ保護層２０５と共にボンディング領域を形成し、このとき基板４００から送られた雑音は下導電層３００により隔離され、並びにボンディング導電層７００がきれいな電源或いは電位に接続される。
【００１８】
該複合層構造１００は該絶縁層５００の上に設けられ、該複合層構造５００は少なくとも一層の導電層１０２と少なくとも一層の導電接続層１０１が交互に重畳されて組成され、該ボンディングパッド導電層６００は該複合層構造１００の上に設けられ、且つ絶縁層５００の上面側に設けられている。本発明の好ましい実施例によると、全体のボンディングパッド構造の有効キャパシタンスを減らすため、該ボンディングパッド導電層６００は多角形形状の方式で実現され、且つ該導電層１０２の面積はボンディングパッド導電層６００の面積より小さく、ゆえに有効に下導電層３００との間の有効キャパシタンスを減らすことできる。この導電層１０２は柵状構造或いはハニカム構造方式で実現されて、該導電層１０２の面積が減らされる。該導電接続層１０１は複数の誘電層（ｖｉａ）及び複数の誘電層プラグ（ｖｉａ  ｐｌｕｇ）を具え、この導電接続層１０１構造は周知の技術であり変化させて実施が可能であるため、ここでは詳しい説明を行なわない。
【００１９】
本発明の好ましい実施例において、集積回路ボンディングパッドは保護層１０５を具え、該保護層１０５は絶縁層５００の上に設けられ且つ一部がボンディングパッド導電層６００に接続されている。以上の設計の複合層構造１００とボンディングパッド導電層６００の電気信号接続構造により安定したボンディング領域が形成され、ボンディング時の引っ張り力が増され、有効にボンディングの固着性が高められ、並びにボンディング過程中に発生する張力により全体の集積回路ボンディングパッドの構造が半導体チップを引き出すのを防止できる。
【００２０】
図６は本発明の集積回路ボンディングパッドの形成方法の好ましい実施例のフローチャートであり、そのうち、符号９１、９２、９３、９４及び９５はそれぞれ本発明の集積回路ボンディングパッドの形成方法のステップ（ａ）からステップ（ｅ）に対応する。
ステップ（ａ）：  絶縁層を上方に具えた基板を提供する。
ステップ（ｂ）：  絶縁層内の適当な位置に下導電層を提供する。該下導電層は複数の相互に重畳する導電層と導電接続層で形成されて電気信号をボンディングパッド導電層に接続し、該ボンディングパッド導電層が保護層とボンディング領域を形成し、該ボンディングパッド導電層を電源或いは固定電位に接続させる。
ステップ（ｃ）：  絶縁層の上に少なくとも一層の導電層と少なくとも一層の導電接続層を交互に重畳してなる複合層構造を形成する。該導電層は柵状構造或いはハニカム構造方式で実現され、該導電接続層はさらに複数の誘電層及び複数の誘電層プラグの構造を具えている。
ステップ（ｄ）：  複合層構造の上に面積が該複合層構造の導電層面積より大きいボンディングパッド導電層を形成し、且つ該ボンディングパッド導電層を多角形形状とする。
ステップ（ｅ）：  絶縁層の上に保護層（ｐｓｓｉｖａｔｉｏｎ  ｌａｙｅｒ）を形成し、該ボンディングパッド導電層と該保護層にボンディング領域を形成させる。
【００２１】
本発明の集積回路ボンディングパッド及びその形成方法は、ボンディングパッドの等価キャパシタンスを減らし、半導体基板の雑音を遮断し、並びにボンディングの固着性を増し、この設計方法は高周波集積回路中に適用されて、高周波、低雑音の要求を達成する。
【００２２】
以上の実施例は本発明の実施範囲を限定するものではなく、本発明に基づきなしうる細部の修飾或いは改変は、いずれも本発明の請求範囲に属するものとする。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】周知の特許文献１に記載の集積回路装置の横断面図である。
【図２】周知の特許文献２に記載の集積回路装置の横断面図である。
【図３】周知の特許文献３に記載の集積回路装置の横断面図である。
【図４】本発明の集積回路ボンディングパッドの実施例の平面図である。
【図５】図４のＡ−Ａ断面図である。
【図６】本発明の集積回路ボンディングパッドの形成方法の実施例フローチャートである。
【符号の説明】
【００２４】
１０  半導体素子
１１  ボンディングパッド
２０  基板
３０  ボンディングパッド
３０ａ  導電層
３０ｂ  接続層
３０ｃ  導電層
３５  基板
４０  ボンディングパッド
４０ａ  接続層
４５  ボンディング領域
５０  基板
１００  複合層構造
１０１、２０１  導電接続層
１０２、２０２  導電層
１０４、２０４  外部回路の接続部分
１０５、２０５  保護層
３００  下導電層
４００  基板
５００  絶縁層
６００、７００  ボンディングパッド導電層
９１  絶縁層を具えた基板を提供する
９２  絶縁層内に下導電層を形成する
９３  絶縁層の上に複合層構造を形成する
９４  複合層構造の上にボンディングパッド導電層を形成する
９５  ボンディングパッド導電層の上に保護層を形成する
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図５】
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【図６】
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【図４】
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