半导体装置制造方法及图纸

为了抑制焊盘开口部之下的裂缝，并且不增大芯片尺寸，保护膜6具有使一部分的最上层金属膜3露出的焊盘开口部9。该焊盘开口部9为矩形且为正方形，开口宽度为d0。第二金属膜2在焊盘开口部9之下具有开口部。该开口部为矩形且为正方形，开口宽度为d4。保护膜6的开口端与第二金属膜2的开口端的距离为d3。第二金属膜2为矩形的环形状，在焊盘开口部9的内侧露出距离d3。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】半导体装置
本专利技术涉及具有焊盘（pad）构造的半导体装置。
技术介绍
为了使半导体装置进行与外部的电信号交换，采用引线接合技术，以金属引线连结半导体装置的焊盘和外部连接端子。引线接合技术是利用热、超声波、加重来将由金等形成的引线接合到半导体装置的焊盘的机械工序，因此有半导体装置受到损伤的情况。利用图11的（a）及（b），对该情况进行说明。形成在接合引线14前端的球化引线15被压接到设于半导体装置的焊盘开口部的最上层金属膜3，成为压塌的球16，接合引线14接合到焊盘开口部的最上层金属膜3。此时，在焊盘开口部之下的绝缘膜5产生裂缝18，会对半导体装置的可靠性产生影响。在专利文献1中，记载了为了防止裂缝，通过球焊装置的毛细管构造的设计来抑制接合损伤，从而能够抑制裂缝的产生。在专利文献2的
技术介绍
中，记载了为了保持接合强度并防止裂缝，较厚地形成与接合引线直接接触的焊盘开口部的金属膜。由于该金属膜自身吸收接合损伤，所以抑制裂缝，并且提高了焊盘构造自身的抗裂缝性。另外，在专利文献3中，如图12所示，示出了加厚受到接合损伤的焊盘开口部9之下的绝缘膜的有效膜厚的焊盘构造。焊盘开口部9的最上层金属膜3之下没有设置第二金属膜2，而第一金属膜1与最上层金属膜3之间的绝缘膜的厚度成为第二绝缘膜4和第三绝缘膜5的厚度的总计，从而受到接合损伤的焊盘开口部9之下的绝缘膜的有效膜厚变厚。由于该较厚的绝缘膜吸收接合损伤，所以抑制裂缝。由于能够将第一金属膜1的引线等配置在焊盘开口部9之下，所以能够减小芯片尺寸。现有技术文献专利文献专利文献1：日本特开平04－069942号公报专利文献2：日本特开2011－055006号公报专利文献3：日本特开平11－186320号公报。
技术实现思路
专利技术要解决的课题在专利文献1的情况下，如果接合强度降低，就会容易产生引线接合容易脱落这样的不良。在专利文献2的情况下，焊盘构造的最上层的金属膜变厚，该金属膜的加工变得困难。其结果是，不能够充分地减小该金属膜的布线宽度，而芯片尺寸会变大。图12所示的专利文献3的构造中，为了减小焊盘构造中的对半导体装置内部的元件的寄生电阻，而对IC的电特性不造成影响，如图13的（a）所示，通过加长从焊盘开口部9的开口端到焊盘构造的最上层金属膜3的端部为止的距离d1，或者，如图13的（b）所示，通过加长从焊盘构造的最上层金属膜3的端部到第二金属膜2的端部为止的距离d2，以能够配置多的通路（via）。然而，相应地，如图13的截面图那样，会增大焊盘构造，因此芯片尺寸会变大。本专利技术鉴于如上所述芯片尺寸增大这一弱点而完成，其课题在于提供抑制焊盘开口部之下的裂缝，并且不增大芯片尺寸的半导体装置。用于解决课题的方案为了解决上述课题，本专利技术提供一种具有焊盘构造的半导体装置，其特征在于，包括：金属膜，在焊盘开口部之下具有矩形的开口部，该金属膜为矩形环形状，不在球焊时的球形焊接器用毛细管前端的倒角之下，而在所述焊盘开口部的内侧露出既定距离；绝缘膜，设置于所述金属膜之上；最上层金属膜，设置于所述绝缘膜之上；通路，不在所述焊盘开口部之下，而电连接所述金属膜与所述最上层金属膜；以及保护膜，设置于所述最上层金属膜之上，具有露出一部分的所述最上层金属膜的矩形的焊盘开口部。专利技术效果在本专利技术的焊盘构造中，焊盘开口部的最上层金属膜之下的金属膜不仅存在于焊盘开口部的外侧，而且也存在于除了球焊时的球形焊接器用毛细管前端的倒角之下以外的焊盘开口部的内侧。相应地，扩大了焊盘开口部的最上层金属膜之下的金属膜的面积，即便不增大焊盘构造，对半导体装置内部的元件的寄生电阻也变小。另外，在本专利技术的焊盘构造中，在焊盘开口部的内侧，焊盘开口部的最上层金属膜之下的金属膜不存在于球焊时的球形焊接器用毛细管前端的倒角之下，因此在该倒角之下，受到接合损伤的焊盘开口部之下的绝缘膜的有效膜厚变厚。由于该较厚的绝缘膜吸收接合损伤，所以抑制裂缝。附图说明图1是示出本专利技术的焊盘构造的图。图2是对焊盘构造进行球焊时的图。图3是示出本专利技术的焊盘构造的图。图4是对焊盘构造进行球焊时的图。图5是示出本专利技术的焊盘构造的图。图6是示出本专利技术的焊盘构造的图。图7是示出本专利技术的焊盘构造的图。图8是示出本专利技术的焊盘构造的图。图9是示出本专利技术的焊盘构造的图。图10是示出本专利技术的焊盘构造的图。图11是示出球焊的接合损伤的图。图12是示出现有的焊盘构造的图。图13是示出现有的焊盘构造的图。具体实施方式以下，参照附图，对本专利技术的实施方式进行说明。首先，利用图1说明本专利技术的半导体装置的焊盘构造。图1的（a）是立体图，（b）是截面图，（c）是用于说明第二金属膜和焊盘开口部的关系的平面图，未画出最上层金属膜3。虽然未图示，但在半导体衬底11设有元件。在半导体衬底11上设置第一绝缘膜10，在第一绝缘膜10上设置第一金属膜1。元件和第一金属膜1是通过接触部12电连接的。在第一金属膜1上设置第二绝缘膜4，在第二绝缘膜4上设置第二金属膜2。第一金属膜1和第二金属膜2是通过设置在第二绝缘膜4的第一通路7而电连接的。在第二金属膜2上设置第三绝缘膜5，在第三绝缘膜5上设置最上层金属膜3。第二金属膜2和最上层金属膜3是通过未在焊盘开口部9之下配置的第二通路8而电连接的。在最上层金属膜3上设置保护膜6。保护膜6具有露出最上层金属膜3的一部分的焊盘开口部9。该焊盘开口部9为矩形，而且在此为正方形，开口宽度为d0。第二金属膜2在焊盘开口部9之下具有开口部。该开口部也为矩形，在此为正方形，开口宽度为d4。保护膜6的开口端和第二金属膜2的开口端的距离为d3。第二金属膜2为正方形的环形状，在焊盘开口部9的内侧，仅露出距离d3。距离d3是第二金属膜2的露出量。长度之间，存在d0＝d3×2＋d4，或者，d3＝（d0－d4）/2的关系。一般而言，第二金属膜2为环形状即可。相当于设有焊盘开口部9的最上层金属膜3的正下方的部位没有第二金属膜2，因此焊盘开口部9之下的绝缘膜的有效膜厚变厚。如已做说明的那样，图11是示出球焊的接合损伤的图，但是在因接合损伤而会产生裂缝18的情况下，该裂缝18不在压塌的球16的边缘下产生，而在球形焊接器用毛细管前端的倒角13之下产生。即，图11（b）中，裂缝18不以压塌的球16的宽度r2产生，而是具有图11（a）所示的倒角彼此的宽度r1地产生。如图2所示，压塌的球16扩展到宽度r2，因此焊盘开口部9的开口宽度d0宽于宽度r2（d0＞r2）。另外，焊盘开口部9之下的第二金属膜2的开口宽度d4宽于倒角彼此的宽度r1（d4＞r1）。产生的接合损伤17从球形焊接器用毛细管前端的倒角13传递到焊盘开口部9的最上层金属膜3。由于在球焊时的球形焊接器用毛细管前端的倒角13之下没有第二金属膜2，所以第二绝缘膜4和第三绝缘膜5的厚度的总计成为第一金属膜1与最上层金属膜3之间的绝缘膜的厚度，在此会挡住接合损伤17。＜效果＞如上所述，焊盘构造中，焊盘开口部9的最上层金属膜3之下的第二金属膜2不仅存在于焊盘开口部9的外侧，而且也存在于除了球焊时的球形焊接器用毛细管前端的倒角13之下以外的焊盘开口部9的内侧。相应地，扩大焊盘开口部9的最上层金属膜3之下的金属膜2的面积。因而，不增大焊盘构造，而能够增加第二金本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种具有由多层金属膜构成的焊盘构造的半导体装置，其特征在于，包括：半导体衬底；第一绝缘膜，设置在所述半导体衬底的表面；第一金属膜，设置在所述第一绝缘膜上；第二绝缘膜，设置在所述第一金属膜上；第一个第二金属膜，设置在所述第二绝缘膜上；第一通路，连接设置在所述第二绝缘膜的所述第一金属膜与所述第一个第二金属膜；第三绝缘膜，设置在所述第一个第二金属膜上；最上层金属膜，设置在所述第三绝缘膜上；第二通路，连接设置在所述第三绝缘膜的所述第一个第二金属膜与所述最上层金属膜；以及保护膜，设置在所述最上层金属膜上，并且具有用于露出所述最上层金属膜的表面的一部分的焊盘开口部，所述第一个第二金属膜为环形状，在所述焊盘开口部之下具有开口部，所述开口部位于球焊中所使用的球形焊接器用毛细管前端的倒角的外侧，并且所述第一个第二金属膜在所述焊盘开口部的内侧露出既定露出量。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2012.06.15 JP 2012-1362881.一种具有由多层金属膜构成的焊盘构造的半导体装置，其特征在于，包括：半导体衬底；第一绝缘膜，设置在所述半导体衬底的表面；第一金属膜，设置在所述第一绝缘膜上；第二绝缘膜，设置在所述第一金属膜上；第一个第二金属膜，设置在所述第二绝缘膜上；第一通路，连接设置在所述第二绝缘膜的所述第一金属膜与所述第一个第二金属膜；第三绝缘膜，设置在所述第一个第二金属膜上；最上层金属膜，设置在所述第三绝缘膜上；第二通路，连接设置在所述第三绝缘膜的所述第一个第二金属膜与所述最上层金属膜；以及保护膜，设置在所述最上层金属膜上，并且具有用于露出所述最上层金属膜的表面的一部分的焊盘开口部，所述第一个第二金属膜为环形状，在所述焊盘开口部之下具有开口部，所述开口部的边缘位于球焊中所使用的球形焊接器用毛细管前端的倒角的外侧，并且所述第一个第二金属膜在所述焊盘开口部的内侧露出既定露出量。2.如权利要求1所述的半导体装置，其中：所述焊盘开口部及所述开口部均为正方形。3.如权利要求2所述的半导体装置，其特征在于：在设所述露出量为d3时，若设所述焊盘开口部的一边的长度为d0、与所述一边成为相同方向的、所述第一个第二金属膜的所述开口部的一边的长度为d4，则所述露出量满足d3＝（d0－d4）/2的关系。4.如权利要求2所述的半导体装置，其特征在于：若设所述焊盘开口部的一边的长度为d0、所述第一个第二金属膜的位于所述开口部的一边之下的一边的长度为d4、压塌的球的宽度为r2、倒角彼此的宽度为r1，则满足d0＞r2以及d4＞r1的关系。5.如权利要求1所述的半导体装置，其特征在于：还具备截面为矩形或圆形的第二个第二金属膜，在球焊时的所述倒角之下没有所述第二个第二金属膜，所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：理崎智光，中西章滋，樱井仁美，岛崎洸一，
申请(专利权)人：精工电子有限公司，
类型：发明
国别省市：日本;JP