半导体装置制造方法及图纸

本发明专利技术提供半导体装置，其能够更好地防止焊盘下面的绝缘膜产生裂缝。作为解决手段，半导体装置具有三层结构的焊盘，该三层结构的焊盘由第1金属膜、第2金属膜和第3金属膜构成，第2金属膜具有比第1金属膜和第3金属膜的杨氏模量高的杨氏模量。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及具有焊盘的半导体装置。
技术介绍
首先说明具有焊盘的现有半导体装置。半导体装置中设有焊盘，焊盘用于向半导 体集成电路提供电源电压或接地电位，还用于进行与外部的数据收发。图5是示出现有的具有焊盘的半导体装置的焊盘附近的剖面示意图。在设置于半导体衬底50表面的绝缘膜53上设有第I金属膜51。在第I金属膜51上直接设有第2金属膜52。保护膜54覆盖第2金属膜52上方，在焊盘上具有开口部。保护膜54在保护膜54的开口部外的部分中覆盖第2金属膜52。因此，将保护膜54的开口部定义为用作焊盘的区域。这里，关于作为第I金属膜51和第2金属膜的物理特性的杨氏模量(\ 率)，第I金属膜51的杨氏模量高于第2金属膜52的杨氏模量。如果米取这种结构，由于杨氏模量较高的第I金属膜51被设置成焊盘的下层，因此焊盘周边对于由线接合(wire bonding)的冲击所产生的应力的耐性得到提高(例如参见专利文献I)。专利文献I日本特开2009-027098号公报然而，在现有的技术中，根据线接合的冲击所产生的应力大小，有时第2金属膜52和第2金属膜51都会产生变形，绝缘膜53产生裂缝，从而成为问题。
技术实现思路
本专利技术是鉴于上述问题而完成的，其课题在于提供能够进一步防止焊盘下面的绝缘膜产生裂缝的半导体装置。本专利技术为了解决上述课题，提供一种半导体装置，其具有焊盘，其特征在于，该半导体装置具有设置于绝缘膜上的第I金属膜，该绝缘膜设置于半导体衬底上；设置于上述第I金属膜上的第2金属膜；设置于上述第2金属膜上的第3金属膜；以及保护膜，其在上述第3金属膜上具有开口部，在上述开口部以外的部分覆盖上述第I金属膜、上述第2金属膜和上述第3金属膜,上述第2金属膜的杨氏模量大于上述第I金属膜的杨氏模量和上述第3金属膜的杨氏模量。在本专利技术中使用由第I金属膜、第2金属膜和第3金属膜构成的三层结构的焊盘，第2金属膜具有比第I金属膜和第3金属膜的杨氏模量高的杨氏模量。由此，能够防止焊盘下面的绝缘膜产生裂缝。附图说明图I是示出本专利技术的半导体装置的实施例的剖面示意图。图2是示出线接合导致的膜变形的剖面示意图。图3是示出作为变形例I的实施例的半导体装置的剖面示意图。图4是示出作为变形例2的实施例的半导体装置的剖面示意图。图5是示出现有的半导体装置的剖面示意图。标号说明10半导体衬底；11第I金属膜；12第2金属膜；13第3金属膜；14绝缘膜；15保护膜。具体实施例方式下面参照附图说明本专利技术的实施方式。首先说明具有焊盘的半导体装置的结构。图I是示出本专利技术涉及的半导体装置的实施例的剖面示意图。在设置于半导体衬底10表面的绝缘膜14上设有第I金属膜11。第2金属膜12设置于第I金属膜11上。第3金属膜13设置于第2金属膜12上。在第3金属膜13和绝缘膜14上设有具备开口部的保护膜15。保护膜15的开口部定义了焊盘的区域。在保护膜15的开口部以外的部分，覆盖第I金属膜11、第2金属膜12和第3金属膜13。开口部的大小决定了可用作焊盘的区域，其小于第I金属膜U、第2金属膜12和第3金属膜13。此处，第I金属膜11和第3金属膜13例如可以由铝形成，第2金属膜可以由铜或钨形成。铝的杨氏模量为70GPa左右，铜的杨氏模量为120GPa左右，钨的杨氏模量为400GPa左右。在采取这种结构的情况下，第2金属膜12的杨氏模量比第I金属膜11和第3金属膜13的杨氏模量高。接着，说明对焊盘实施线接合时的构成焊盘的膜的变形。图2是示出线接合导致的膜变形的剖面示意图。在对焊盘实施线接合之前，如图2(A)所示，第I金属膜11和第2金属膜12和第3金属膜大致平行且水平重叠。对焊盘实施线接合时，如图2(B)所示，杨氏模量较低的第3金属膜13由于线接合的冲击所产生的应力而以冲击点为中心发生大幅变形(附图进行了夸张描述，仅为示意)。此时，由于第2金属膜12的杨氏模量高于第3金属膜13的杨氏模量，因此第3金属膜13的变形导致的应力主要在平面方向分散而不是在第2金属膜12的垂直方向分散。因而第2金属膜12会以线接合的冲击点为中心发生稍大的变形，然而，是大致均匀地发生变形。而且，该第2金属膜12的变形导致的应力被杨氏模量较低的第I金属膜11吸收。因此，第I金属膜11的底面、即第I金属膜11与绝缘膜14的接合面几乎不会变形，因此线接合的冲击几乎不会对绝缘膜14造成影响。其结果，能更有效防止绝缘膜14产生裂缝。这样，当采用具备第I金属膜11、第2金属膜12、第3金属膜13的三层结构的焊盘时，能防止焊盘下面的绝缘膜14产生裂缝，其中，该第2金属膜12具备比第I金属膜11和第3金属膜13的杨氏模量高的杨氏模量。并且，在上述说明中，焊盘的最下面的层为第I金属膜，然而即便不是金属，只要 是杨氏模量较小的物质就可以使用，例如可以使用聚酰亚胺树脂的膜。聚酰亚胺树脂的杨氏模量为3. 5GPa左右，具有较小的值。而且，聚酰亚胺树脂通常与半导体装置的亲和性较好，被广泛使用。变形例I图3是示出变形例I的实施例的剖面示意图。在图I所示的实施例中，第I金属膜11设置于绝缘膜14上，但如图3所示，也可以将第I金属膜11嵌入绝缘膜14。而且，将第2金属膜12设置于该第I金属膜11上。此时，绝缘膜14具有槽，第I金属膜11嵌入于该槽中。该槽的底面形成为大致平面状。在该结构中，由于不形成台阶，因此第I金属膜能够形成得较厚。由此第2金属膜12的应力导致的变形更容易被第I金属膜11吸收。变形例2图4是示出变形例2的实施例的剖面示意图。其与图3的结构大致相同，而不同之处在于，绝缘膜14的槽的底面在图3中形成为大致平面状，而如图4所示，形成为向下凸的曲面或大致球面的一部分。即，可以将第I金属膜11的底面形成为向下凸的曲面或大致 球面的一部分。由此，能够防止应力集中于第I金属膜11的底面中的角部，因此第2金属膜12的应力导致的变形更容易被第I金属膜11吸收。权利要求1.一种半导体装置，其具有焊盘， 该半导体装置具有 半导体衬底； 设置于上述半导体衬底的表面的绝缘膜； 设置于上述绝缘膜上的第I金属膜； 设置于上述第I金属膜上的第2金属膜； 设置于上述第2金属膜上的第3金属膜；以及 保护膜，其在上述第3金属膜上具有开口部，在上述开口部以外的部分覆盖上述第I金属膜、上述第2金属膜和上述第3金属膜， 上述第2金属膜的杨氏模量大于上述第I金属膜的杨氏模量和上述第3金属膜的杨氏模量。2.—种半导体装置，其具有焊盘， 该半导体装置具有 半导体衬底； 设置于上述半导体衬底的表面的绝缘膜； 第I金属膜，其嵌入配置于设置在上述绝缘膜的表面的槽中； 设置于上述第I金属膜上的第2金属膜； 设置于上述第2金属膜上的第3金属膜；以及 保护膜，其在上述第3金属膜上具有开口部，在上述开口部以外的部分覆盖上述第I金属膜、上述第2金属膜和上述第3金属膜， 上述第2金属膜的杨氏模量大于上述第I金属膜的杨氏模量和上述第3金属膜的杨氏模量。3.根据权利要求2所述的半导体装置，其中， 上述槽的底面形成为大致平面状。4.根据权利要求2所述的半导体装置，其中， 上述槽的底面形成为向下凸的曲面、或大致球面的一部分。5.根据权利要求I或2所述的半导体本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
...

【专利技术属性】
技术研发人员：山本祐广，
申请(专利权)人：精工电子有限公司，
类型：发明
国别省市：