半导体装置的制造方法
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及半导体装置，特别涉及具有用于抑制导线接合工序中的可靠性降低的焊盘的半导体装置。
【背景技术】
[0002]以往，作为半导体装置的引线连接电极而具有焊盘的半导体装置由与半导体层电连接的第I金属层、设置在第I金属层上的层间绝缘膜、设置在层间绝缘膜上的第2金属层、设置在第2金属层上且具有开口的保护膜以及包含设置在所述保护膜内的导电层的导电区域构成。通过保护膜的开口而露出的第2金属层的一部分作为焊盘发挥功能。作为关于具有焊盘的半导体装置的问题公知如下的问题:在导线接合工序中在层间绝缘膜或保护膜中产生裂纹，从而导致半导体装置内的配线发生断线，特性会降低。根据专利文献1，通过将导电层配置在焊盘的正下方或者周边，而防止保护膜的裂纹。
[0003]专利文献1:日本特开平5-343466号公报【实用新型内容】
[0004]然而，仅利用专利文献I的对策无法充分地防止导线接合工序中的可靠性降低。例如，在将多个导电层配置在焊盘的周边的情况下，存在裂纹会在多个导电层之间的间隙穿过的担忧。并且，当在焊盘的周边配置连续延伸的导电层的情况下，也存在损伤第2金属层的平坦性而导致导线的连接性降低的担忧。本实用新型提供一种半导体装置，能够更可靠地抑制导线接合工序中的可靠性降低。
[0005]根据本实用新型的一个方式，该半导体装置具有:半导体层，其形成有至少I个半导体元件；第I金属层，其与所述半导体层电连接；层间绝缘膜，其设置在所述第I金属层上；第2金属层，其设置在所述层间绝缘膜上；保护膜，其设置在所述第2金属层上，并且具有开口 ；以及导电区域，其包含为了将所述第I金属层与所述第2金属层电连接而设置在所述保护膜内的多个导电层，所述半导体装置的特征在于，所述导电区域具有:第I虚线环状部，其包围所述开口 ；以及第2虚线环状部，其包围所述开口和所述第I虚线环状部。
[0006]优选以填充所述第I虚线环状部中的所述多个导电层彼此之间的间隙的方式设置所述第2虚线环状部。
[0007]优选所述导电区域具有由俯视观察时配置在所述开口的内侧的多个导电层构成的第3虚线环状部。
[0008]根据本实用新型，能够提供一种具有能够更可靠地抑制导线接合工序中的可靠性降低的焊盘的半导体装置。
【附图说明】
[0009]图1A、图1B是示出本实用新型的实施方式的半导体装置的结构图。
[0010]图2是示出本实用新型的第I变形例的半导体装置的结构图。
[0011]图3是示出本实用新型的第2变形例的半导体装置的结构图。
[0012]图4是示出本实用新型的第3变形例的半导体装置的结构图。
[0013]标号说明
[0014]1:半导体层；2:第I金属层；3:层间绝缘膜；4:第2金属层；5:保护膜；6:开口 ；7:导电层；8:焊盘；10:导电区域；11:第I虚线环状部；12:第2虚线环状部；13:第3虚线环状部。
【具体实施方式】
[0015]接着，参照附图对本实用新型的实施方式进行说明。在以下的附图的记载中，对相同或类似的部分标注相同或类似的标号。但是，应该注意附图是示意性的结构。另外，以下所示的实施方式例示出用于将本实用新型的技术性思想具体化的装置和方法，本实用新型的实施方式并没有将结构部件的构造、配置等特定为下述的内容。本实用新型的实施方式在权利要求书中可以添加各种变更。
[0016]图1A、图1B是示出本实用新型的实施方式的半导体装置的结构图。图1A是从上方观察到的半导体装置的结构的俯视图，图1B是示出沿着图1A的点划线A-A剖切的半导体装置的结构的剖视图。半导体装置具有半导体层1、第I金属层2、层间绝缘膜3、第2金属层4、保护膜5以及包含多个导电层7的导电区域10。导电区域10具有第I虚线环状部11和第2虚线环状部12。
[0017]半导体层I是由硅(Si)或碳化硅(SiC)等周知的半导体材料构成的半导体基板，在其表面上形成有多个半导体元件。半导体元件例如是晶体管、二极管以及MOSFET等。
[0018]第I金属层2是设置在半导体层I的表面上的由铝(Al)等导电性金属材料构成的配线层，其与形成在半导体层I上的多个半导体元件中的至少I个电连接。也可以在半导体层I与第I金属层2之间设置用于将它们电连接的未图示的金属层。
[0019]层间绝缘膜3是设置在第I金属层2的表面上的由氧化硅(Si02)等绝缘材料构成的绝缘层。第2金属层4是设置在层间绝缘膜3的表面上的由铝(Al)等导电性金属材料构成的表面电极层。第2金属层4经由多个导电层7与第I金属层2电连接。
[0020]保护膜5是设置在第2金属层4的表面上的由氧化硅(Si02)等绝缘材料构成的绝缘层。保护膜5例如具有俯视观察为正方形的开口 6。第2金属层4的一部分经由开口6而暴露于半导体装置的表面，作为焊盘发挥功能。
[0021]多个导电层7是由铝(Al)和钨(W)等导电性金属材料构成的配线层，该多个导电层7以为了将第I金属层2和第2金属层4电连接而埋入层间绝缘膜3的内部的方式设置。另外，为了得到后述的效果，优选导电层7由比层间绝缘膜3硬的导电性金属材料构成。多个导电层7形成为在俯视观察时具有正方形的外形。多个导电层7构成本实用新型的导电区域10。
[0022]导电区域10具有包含第I虚线环状部11和第2虚线环状部12的多个环状部。第I虚线环状部11以俯视观察时包围开口 6的方式设置，第2虚线环状部12以俯视观察时包围开口 6和第I虚线环状部11的方式设置。第I虚线环状部11包含以沿着开口 6的外周的方式并且隔着规定的间隔而配置的多个导电层7。S卩，第I虚线环状部11在多个导电层7之间具有间隙，多个导电层7被配置成不连续的四边形形状。第2虚线环状部12包含以沿着第I虚线环状部11的外周的方式并且以填充第I虚线环状部11的间隙的方式隔着规定的间隔而配置的多个导电层7。即，第2虚线环状部12具有与第I虚线环状部11相同的几何学的特征。
[0023]根据本实施方式的半导体装置，在导线接合工序中，即使在层间绝缘膜3中产生的裂纹穿过第I虚线环状部11的间隙，也能够通过构成第2虚线环状部12的导电层7防止裂纹的伸长。并且，由于多个导电层7以不连续的方式配置，因此能够确保第2金属层4的平坦性。因此，本实用新型能够提供一种具有能够更可靠地抑制导线接合工序中的可靠性降低的焊盘的半导体装置。
[0024]图2是示出本实用新型的第I变形例的半导体装置的结构图。第I变形例的半导体装置在多个导电层7的外形在俯视观察时是椭圆形这一点上与图1A、图1B的半导体装置不同。导电层7的外形也可以是正多边形、长多边形、圆形或者弯曲的形状，能够得到与图1A、图1B的半导体装置相同的效果。
[0025]图3是示出本实用新型的第2变形例的半导体装置的结构图。第2变形例的半导体装置在多个导电层7配置成不连续的圆形形状这一点上与图1A、图1B的半导体装置不同。根据第2变形例的半导体装置，能够得到与图1A、图1B的半导体装置相同的效果。
[0026]图4是示出本实用新型的第3变形例的半导体装置的结构图。第3变形例的半导体装置在构成第3虚线环状部13的多个导电层7在俯视观察时形成在开口 6的内侧即焊盘的正下方这一点上与图1A、图1B的半导体装置不同。在本变形例中，导电区域10具有第I?第3虚线环状部11、12、13。根据第3变形例的半导体装置，除了与图1A、图1B的半导体装置相同的效果外，通过将第3虚线环状部13配置在未图示的导线连接部的正下方，能够得到使电阻降低的效果。
[0027]如上所述，虽然通过实施方式对本实用新型进行了记载，但并不应该理解成作为本公开的一部分的论述及附图限定了本实用新型。本领域的技术人员根据本公开可知各种代替实施方式、实施例以及运用技术。即，本实用新型当然包含在这里未记载的各种实施方式等。因此，根据上述的说明，本实用新型的技术范围仅由恰当的权利要求书中的实用新型特定事项来确定。例如，也可以在第2虚线环状部12的外周进一步配置虚线环状部。并且，也可以适当组合上述的实施方式和各变形例来实施。
【主权项】
1.一种半导体装置， 该半导体装置具有: 半导体层，其形成有多个半导体元件； 第I金属层，其与所述半导体层电连接； 层间绝缘膜，其设置在所述第I金属层上； 第2金属层，其设置在所述层间绝缘膜上； 保护膜，其设置在所述第2金属层上，并且具有开口 ；以及 导电区域，其包含为了将所述第I金属层与所述第2金属层电连接而设置在所述保护膜内的多个导电层， 所述半导体装置的特征在于， 所述导电区域具有:第I虚线环状部，其包围所述开口 ；以及第2虚线环状部，其包围所述开口和所述第I虚线环状部。2.根据权利要求1所述的半导体装置，其特征在于， 以填充所述第I虚线环状部中的所述多个导电层彼此之间的间隙的方式设置所述第2虚线环状部。3.根据权利要求1所述的半导体装置，其特征在于， 所述导电区域具有由俯视观察时配置在所述开口的内侧的多个导电层构成的第3虚线环状部。
【专利摘要】提供一种半导体装置，能够更可靠地抑制导线接合工序中的可靠性降低。具有：半导体层，其形成有多个半导体元件；第1金属层，其与所述半导体层电连接；层间绝缘膜，其设置在所述第1金属层上；第2金属层，其设置在所述层间绝缘膜上；保护膜，其设置在所述第2金属层上并且具有开口；以及导电区域，其包含为了将所述第1金属层与所述第2金属层电连接而设置在所述保护膜内的多个导电层，所述导电区域具有：第1虚线环状部，其包围所述开口；以及第2虚线环状部，其包围所述开口和所述第1虚线环状部。
【IPC分类】H01L23/485
【公开号】CN204927276
【申请号】CN201520723530
【发明人】内藤裕也, 冈田敬
【申请人】三垦电气株式会社
【公开日】2015年12月30日
【申请日】2015年9月17日