(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
半導体装置におけるボンディングパッドであって、ボンディングパッドの領域内であってボンディングパッドの周辺部にボンディングパッドの縁部に沿った方向に延びるスリットを有し、ワイヤボンディングの後に前記スリットの内部に埋め込まれたモールディング化合物を含み、モールディング化合物は、アルミニウム金属に比べて２．５倍以上の延性を有することを特徴とするボンディングパッド。
【請求項２】
前記スリットは、連続的に連なって配置されることを特徴とする請求項１に記載のボンディングパッド。
【請求項３】
前記スリットは、離間的に配置されることを特徴とする請求項１に記載のボンディングパッド。
【請求項４】
前記スリットの数は、１または複数であることを特徴とする請求項１に記載のボンディングパッド。
【請求項５】
ボンディングパッドを含む半導体装置の製造方法であって、ボンディングパッドの領域内であってボンディングパッドの周辺部にボンディングパッドの縁部に沿った方向に延びるスリットを有するボンディングパッドに対するワイヤボンディングの後に前記スリットにモールディング化合物を埋め込み、モールディング化合物は、アルミニウム金属に比べて２．５倍以上の延性を有することを特徴とする半導体装置の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明はボンディングパッド及び半導体装置に係り、特に半導体装置におけるボンディングパッド及び該ボンディングパッドを含む半導体装置に関する。
【従来の技術】
一般に、半導体装置の製造工程で最終金属層をパタニングした後、ウェハの最上面の全体にパッシベーション層を蒸着する。これは後続のアセンブリ及びパッケージ工程の途中で、チップの機械的・化学的損傷を防止するための絶縁及び保護層である。パッシベーション層としては、ナトリウムイオン及びその他の拡散速度が速い金属汚染物質に対してゲッタリング特性が優れたPSG層及びPECVDによる窒化シリコン層が広く使用されている。このようなパッシベーション層にエッチングにより開口部を形成し、パッシベーション層の下に形成された一連の金属パターンを露出させる。この露出された金属パターンは、通常は、シリコンチップの周辺に位置し、ボンディングパッドと呼ばれる。続いて、ワイヤの一端をボンディングパッドの金属表面にボンディングし、他端をチップパッケージに接続する。このような方式で、シリコンチップからパッケージリードへの接続がなされる。
従来の半導体装置において、上記の金属パターンの形状は長方形であり、また、ボンディングパッドの形状は図１に示すように正方形である。
しかし、正方形構造のボンディングパッドにおいては、例えば信頼性テストの際に、シリコンチップとモールディング化合物との間の熱膨張係数の差によりボンディングパッド上に加えられるストレスがボンディングパッドの角部に集中する。これはパッシベーション損傷等の原因となる。
【０００２】
また、組立過程において、ボンディングパッドはワイヤボンディングのために熱的圧力が加えられる。この際、ボンディングパッドの周囲の固いパッシベーションにより金属の凝縮力が制限されるため、ボンディングパッドとワイヤの間にストレスが集中する。このストレスは腐蝕の原因となり、例えば、PCT（Pressure Cooker Test）不良やボンディングワイヤクラックを誘発し、パッケージ信頼性の低下の原因となる。
【０００３】
従って、最近のメモリ製品においては、図２に示すように、ボンディングパッドは、正方形の４つの角を切取った正八角形の形状を有するように設計される。一方、金属ラインの構造を有する半導体基板は、通常の樹脂モールディング方法でモールディングされた場合に、モールディングされた樹脂材料に起因し、四角形の半導体基板の角部において、せん断ストレスが作用することがわかっている（Lau John、H、“Thermal Stress and Strain in Microelectronic Package”Nostrand Reinhol １９９３、pp４３０−４３４）。このストレスは、チップと樹脂の間における熱的変位の不一致により発生し、このストレスによりチップ角部の金属層上に形成されたパッシベーション層にクラックが発生し、半導体素子の特性が低下する。
このような現象を防止するために、チップ角部の金属ラインに沿ってL字形のスリットを作る方法（米国特許第５，０２３，６９９号、title：“Resin Molded Type Semiconductor Device Having a Conductor Film”、１９９１年、Hitachi）が提示され活用されている。
しかし、前記の方法は、チップ内部のボンディングパッドに加えられるストレスに対しては考慮されていない。ボンディングパッドに加えられるストレスは、パッドの腐蝕を誘発し、これによりPCT不良やボンディングワイヤクラックを発生させ、信頼性を低下させる原因となる。
【発明が解決しょうとする課題】
本発明の目的は、半導体装置の組立過程においてボンディングパッドに加えられるストレスを低減することにより、素子の信頼度を向上させることにある。
【課題を解決するための手段】
前記目的を達成するため、本発明は、ボンディングパッド及び金属配線を覆っているパッシベーション層を含む半導体装置において、前記金属配線を半導体装置の外部リードに電気的に連結するためのボンディングパッド上にスリットを形成することを特徴とする。
本発明において、前記スリットはパッドの縁部に沿って形成されることが望ましい。
前記スリットは、連続的にまたは不連続的に形成され得る。
前記スリットの数は、特に限定されず、１または複数である。
本発明に拠れば、ボンディングパッドの周辺部にスリットを形成することにより、ワイヤボンディングに起因してボンディングパッドに加えられるストレスは、スリットに埋込まれたモールディング化合物により低減される。従って、例えば、ボンディングパッドの腐蝕を抑制し、PCTの信頼性を改善することができる。
【発明の実施の形態】
図３乃至図５は、本発明の好適な実施の形態に係る半導体装置におけるスリットを具備したボンディングパッドの平面図である。
図３は本発明の第１の実施の形態を示す。この実施の形態は、ボンディングパッド３０の縁部に沿ってスリットを形成し、ワイヤボンディング等の組立過程でボンディングパッドに加えられるストレスを該スリットに埋込まれたモールディング化合物により低減するものである。具体的には、ボンディングパッド３０に幅３μｍ以上のスリット３２を設けている。効果的なストレスの低減のためには、図示のように、チップの中心部（同図において、下方向）に向かった部分３４を除いた残り部分にスリット３２を連続的に形成することが好ましい。
【０００４】
この構造において、ワイヤボンディングの後に、延性のモールディング化合物をスリット３２に埋込むことにより、ワイヤボンディングに起因してボンディングパッド３０に加えられるストレスを低減することができる。
図４は本発明の第２の実施の形態を示す。この実施の形態においては、ボンディングパッド４０は、離間的、すなわち不連続的に形成されたスリット４１、４２、４３、４４を有する。 具体的には、幅３μｍ以上のスリット４１、４２、４３、４４をボンディングパッド４０の各角部に、互いに離間するように形成している。
【０００５】
この構造において、ワイヤボンディングの後に、延性のモールディング化合物を各スリットに埋込むことにより、ワイヤボンディングに起因してボンディングパッドに加えられるストレスを低減することができる。
図５は本発明の第３の実施の形態を示す。この実施の形態においては、ボンディングパッドは、平行に形成された２つのスリットを有する。具体的には、ボンディングパッド５０に幅３μm以上の連続的なスリット５６、５８をニ重に設けている。効果的なストレスの低減のためには、図示のように、チップの中心部（同図において、下方向）に向かった部分５４を除いた残り部分に両スリットを形成することが好ましい。
【０００６】
この構造において、ワイヤボンディングの後に、延性のモールディング化合物を両スリットに埋込むことにより、ワイヤボンディングに起因してボンディングパッドに加えられるストレスを低減することができる。なお、スリットの数は２つに限定されるものではなく、その配置も上記の実施の形態に限定されるものではない。すなわち、ボンディングパッド内で発生するストレスをより適切に防ぐため、ボンディングパッド内に更なるスリットを配置しても良いし、その配置も適宜変更し得る。
上記の各実施の形態に係る構造において、ボンディングパッドに形成されたスリットは、例えば、ボンディングパッドを構成する代表的な材料であるアルミニウム金属に比べて２．５倍以上の延性を有するモールディング化合物を埋め込むことが好ましい。この延性によりボンディングパッドに加えられるストレスが低減される。
本発明は、上記の実施の形態に限定されず、本発明の技術的思想の範囲において、様々な変形が可能である。
【発明の効果】
本発明に拠れば、モールディング化合物が埋込まれたスリットにより、ワイヤボンディングに起因するストレスが低減される。
【０００７】
従って、例えば、ストレスによる腐蝕を抑制し、PCTの信頼性を改善することができる。
【０００８】
【図面の簡単な説明】
【図１】従来の一般的な形態のボンディングパッドの平面図である。
【図２】従来の八角形のボンディングパッドの平面図である。
【図３】本発明の第１の実施の形態に係るスリットを具備するボンディングパッドの平面図である。
【図４】本発明の第２の実施の形態に係るスリットを具備するボンディングパッドの平面図である。
【図５】本発明の第３の実施の形態に係るスリットを具備するボンディングパッドの平面図である。
【符号の説明】
１０，２０，３０，４０，５０  ボンディングパッド
３２，４１〜４４，５６，５８  スリット
【図１】
0004095123.tif 000002
【図２】
0004095123.tif 000003
【図３】
0004095123.tif 000004
【図４】
0004095123.tif 000005
【図５】
0004095123.tif 000006