JPS61194744A - Semiconductor device - Google Patents
Semiconductor deviceInfo
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- JPS61194744A JPS61194744A JP3430885A JP3430885A JPS61194744A JP S61194744 A JPS61194744 A JP S61194744A JP 3430885 A JP3430885 A JP 3430885A JP 3430885 A JP3430885 A JP 3430885A JP S61194744 A JPS61194744 A JP S61194744A
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- wiring layer
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Abstract
Description
【発明の詳細な説明】
〔技術分野〕
本発明は配線構造における信号特性を改善した半導体装
置に関するものである。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Technical Field] The present invention relates to a semiconductor device with improved signal characteristics in a wiring structure.
近年の超集積型半導体装置(超LSI)の一つとして、
マザーチップと称するシリコン基板上に複数個のLSI
チップを一体に搭載したモジュール型の半導体装置が提
案されている。すなわち、前記したマザーチップ表面上
にLSIチップをフリップチップ法で搭載させるCCB
バンプ、外部導出リードの接続用ポンディングパッドお
よびこれらCCBバンプ、ポンディングパッド間を相互
に接続するための配線層を形成し、例えば複数個のメモ
リ用チップと論理用チップを前記CCBバンブを利用し
てこのマザーチップ上に搭載することにより、極めて大
きなメモリ容量の半導体装置として構成することができ
る。As one of the recent ultra-integrated semiconductor devices (ultra LSI),
Multiple LSIs on a silicon substrate called a mother chip
A module-type semiconductor device in which a chip is integrally mounted has been proposed. That is, a CCB in which an LSI chip is mounted on the surface of the mother chip described above by the flip-chip method.
Bumps, bonding pads for connecting external leads, and wiring layers for mutually connecting these CCB bumps and bonding pads are formed, and for example, a plurality of memory chips and logic chips are connected using the CCB bumps. By mounting this on the mother chip, it is possible to construct a semiconductor device with an extremely large memory capacity.
ところで、この種の半導体装置においては、マザーチッ
プ上に形成する配線は回路の複雑性と配線パターン上の
都合により多層配線構造を採用しており、通常では下側
のアルミニウム配線層CAl1配線層)と上側のアルミ
ニウム配線1!(/1/!2配線層)とを眉間絶縁膜を
介して立体交差構造に形成した2層構造を用いている。By the way, in this type of semiconductor device, the wiring formed on the mother chip adopts a multilayer wiring structure due to the complexity of the circuit and the wiring pattern, and usually the lower aluminum wiring layer (CAl1 wiring layer) is used. And upper aluminum wiring 1! (/1/!2 wiring layer) is formed in a three-dimensional crossing structure with an insulating film between the eyebrows interposed therebetween.
そして、前述したアルミニウム2層の配線構造の場合、
ポンディングパッド等に接続される出力信号線は上側の
A12配線層によって構成し、その平均的な厚さは2.
5μm程度であり、線幅は10〜20μmとしている。In the case of the above-mentioned two-layer aluminum wiring structure,
The output signal line connected to the bonding pad etc. is formed by the upper A12 wiring layer, and its average thickness is 2.
The line width is approximately 5 μm, and the line width is 10 to 20 μm.
このため、前記した出力信号線等において、比較的に大
きな電流が流れると出力信号線の抵抗による電圧降下(
ドロップ)が大きくなり、出力のマージンが低下される
。これを防止するためには配線層の断面積を大きくすれ
ばよく、したがって配線層の厚さ、幅の各寸法を大きく
することが考えられる。しかしながら、厚さの増加はマ
ザーチップ表面の平坦性の上で好ましくなく、またAl
配線層形成時のAl材の堆積、エツチング(パターニン
グ)の点で限界がある。また、幅を増加させる対策(1
00〜150μm程度)では配線構造の集積度の点で好
ましくなく、さらに幅の増大に伴って平面面積が増大し
下側の配線層やマザーチップ基板との間の容量(配線容
量)が大きくなって回路遅延時間(t□)の増大を生じ
るなど、信号特性上好ましくない。For this reason, if a relatively large current flows in the output signal line, etc. mentioned above, the voltage will drop due to the resistance of the output signal line (
(drop) increases, and the output margin decreases. In order to prevent this, it is sufficient to increase the cross-sectional area of the wiring layer, and therefore it is conceivable to increase the thickness and width of the wiring layer. However, the increase in thickness is unfavorable for the flatness of the mother chip surface, and
There are limitations in terms of Al material deposition and etching (patterning) when forming wiring layers. In addition, measures to increase the width (1
00 to 150 μm) is unfavorable in terms of the integration degree of the wiring structure, and furthermore, as the width increases, the plane area increases and the capacitance (wiring capacitance) between the lower wiring layer and the mother chip substrate increases. This is unfavorable in terms of signal characteristics, such as an increase in circuit delay time (t□).
本発明の目的は配線層の幅を大きくすることなく配線の
抵抗を低下させ、信号用電圧等の降下を抑制して動作マ
ージンを向上し、かつ一方では配線容量の増加を防止し
て遅延時間を低減しその高速化を図って信号特性の向上
を達成することのできる半導体装置を提供することにあ
る。The purpose of the present invention is to reduce the resistance of the wiring without increasing the width of the wiring layer, suppress the drop in signal voltage, etc., and improve the operating margin, and on the other hand, prevent the increase in wiring capacitance and reduce the delay time. It is an object of the present invention to provide a semiconductor device which can achieve improvement in signal characteristics by reducing the speed and increasing the speed.
また、本発明の他の目的は必要な部分のみ配線抵抗の大
幅な低減を図って前記目的を達成する一方、配線全体を
厚膜に形成することにより生ずる平坦性や精度の低下等
の問題を未然に防止することのできる半導体装置を提供
することにある。Another object of the present invention is to achieve the above-mentioned object by significantly reducing wiring resistance only in necessary portions, while at the same time solving problems such as deterioration of flatness and accuracy caused by forming the entire wiring in a thick film. An object of the present invention is to provide a semiconductor device that can prevent such problems.
さらに、本発明の他の目的は配線層の幅を逆にこれまで
よりも低減でき、配線構造の微細化、高集積化を一層進
めることのできる半導体装置を提供することにある。Furthermore, another object of the present invention is to provide a semiconductor device in which the width of the wiring layer can be reduced more than ever before, and the wiring structure can be further miniaturized and highly integrated.
本発明の前記ならびにそのほかの目的と新規な特徴は、
本明細書の記述および添付図面からあきらかになるであ
ろう。The above and other objects and novel features of the present invention include:
It will become clear from the description of this specification and the accompanying drawings.
本願において開示される発明のうち代表的なものの概要
を簡単に説明すれば、下記のとおりである。A brief overview of typical inventions disclosed in this application is as follows.
すなわち、薄い導電性膜で形成した配線層の少なくとも
選択された一部”1こ低融点金属層を一体に沿設するこ
とにより、配線層の幅を大きくすることなく配線層の抵
抗を下げ、信号電圧の電圧降下を抑制して動作マージン
を向上し、一方では配線容量の増加を防止して遅延時間
を低減し動作の高速化を達成できる。That is, by integrally providing a low melting point metal layer along at least a selected part of a wiring layer formed of a thin conductive film, the resistance of the wiring layer can be lowered without increasing the width of the wiring layer. It is possible to suppress the voltage drop of the signal voltage and improve the operating margin, and on the other hand, prevent the increase in wiring capacitance, reduce delay time, and achieve faster operation.
低融点金属層は必要とされる配線層上にのみ形成するの
で、配線層全体の厚さを増大させる必要はなく、配線層
材料の堆積、エツチング等の製造工程を容易にしかつ配
線層精度を低下させることもない。Since the low melting point metal layer is formed only on the required wiring layer, there is no need to increase the thickness of the entire wiring layer, which simplifies the manufacturing process such as deposition and etching of the wiring layer material, and improves the accuracy of the wiring layer. It doesn't lower it either.
配線層は上、下2層またはそれ以上の多層の配線構造の
最上層の配線層に適用し、したがって多層配線構造の平
坦性を阻害することはない。The wiring layer is applied to the uppermost wiring layer of a multilayer wiring structure of two or more layers, an upper layer and a lower layer, and therefore does not impede the flatness of the multilayer wiring structure.
前記配線層はシリコン基板からなるマザーチップ上に少
なくとも2層の配線構造として構成し、その上層の配線
層の一部に出力信号線として形成した配線層に低融点金
属層を一体に形成する。The wiring layer is constructed as a wiring structure of at least two layers on a mother chip made of a silicon substrate, and a low melting point metal layer is integrally formed with the wiring layer formed as an output signal line in a part of the upper wiring layer.
前記低融点金属層には半田を利用でき、半田自身の表面
張力によって配線層上に盛り上げるようにして一体に沿
設できる。Solder can be used for the low melting point metal layer, and the surface tension of the solder itself allows the metal layer to be bulged and integrally placed on the wiring layer.
第1図および第2図は本発明をRAMモジュールとして
のマルチチップLSIに適用した実施例を示し、特に第
2図に示すRAMモジュールのAA、BB線に沿う拡大
断面図を夫々第3図、第4図に示している。1 and 2 show an embodiment in which the present invention is applied to a multi-chip LSI as a RAM module. In particular, FIGS. 3 and 3 show enlarged cross-sectional views along lines AA and BB of the RAM module shown in FIG. It is shown in Figure 4.
前記マルチチップLSIIはセラミック製のパッケージ
ベース2内にRAMモジュール10を内装し、パッケー
ジベース2の外部導出リード3に連なる内部リード4と
の間にワイヤ5を用いて接続を行っており、これにより
RAMモジュール10を外部と電気接続可能に構成して
いる。なお、セラミックベース2上には図外のキャップ
を取着してRAMモジュール10を密封状態にパッケー
ジすることは勿論である。The multi-chip LSII has a RAM module 10 built into a ceramic package base 2, and is connected to an internal lead 4 connected to an external lead 3 of the package base 2 using a wire 5. The RAM module 10 is configured to be electrically connectable to the outside. It goes without saying that a cap (not shown) may be attached to the ceramic base 2 to package the RAM module 10 in a hermetically sealed manner.
前記RAMモジュール10はマザーチップ11の表面に
複数個のRAMメモリチップ12や論理回路チップ13
をフリップチップ法によって搭載しかつこれらをマザー
チップ11に設けた配線構造によって相互に接続してお
り、所謂ハイブリッド型半導体装置として構成している
。The RAM module 10 has a plurality of RAM memory chips 12 and logic circuit chips 13 on the surface of a mother chip 11.
are mounted by the flip-chip method and are interconnected by a wiring structure provided on the mother chip 11, forming a so-called hybrid semiconductor device.
前記マザーチップ11は、シリコン基板14の表面にC
VD5 i O□等の下地絶縁膜15を薄く形成し、そ
の上に下側配線層としての第1アルミニウム配線層(以
下、All配線層という)16を所要のパターンで形成
し、その表面に極めて薄くプラズマSiNの保護膜17
を被着している。The mother chip 11 has C on the surface of the silicon substrate 14.
A thin base insulating film 15 such as VD5 i O Thin plasma SiN protective film 17
is covered with.
さらに、その上にスパッタSi0g等の眉間絶縁膜18
を比較的厚く形成し、この上に上側配線層としての第2
アルミニウム配線層(以下、AJ2配線層という)19
を所要パターンで形成している。また、このA12配線
層19の上にはシラン膜等のパッシベーション膜20を
形成してA#2’配線層19を覆っている。Furthermore, on top of that, a glabellar insulating film 18 of sputtered Si0g, etc.
is formed relatively thickly, and a second wiring layer as an upper wiring layer is formed thereon.
Aluminum wiring layer (hereinafter referred to as AJ2 wiring layer) 19
are formed in the required pattern. Furthermore, a passivation film 20 such as a silane film is formed on this A12 wiring layer 19 to cover the A#2' wiring layer 19.
前記All配線層16は厚さを2μm程度、幅を略10
μmとし、またAβ2配線層19は厚さを2.5μm1
幅を20〜50μm程度として夫々配線し、かつこれら
/411配線層16およびAf2配線層19の交差位置
には必要に応じて公知のスルーホール(図示せず)を形
成して相互の接続をおこなっている。The All wiring layer 16 has a thickness of about 2 μm and a width of about 10 μm.
μm, and the thickness of the Aβ2 wiring layer 19 is 2.5 μm1.
Wiring is performed with a width of about 20 to 50 μm, and a known through hole (not shown) is formed at the intersection of the /411 wiring layer 16 and the Af2 wiring layer 19 as necessary to connect them to each other. ing.
そして、前記A、g2配線層19の内端よりの一部には
前記各チップ12.13と直接接続を図るCCBバンプ
21を形成し、外端よりのシリコン基板14の周辺位置
には前記パッケージベース1との間にワイヤ5を接続す
るためのポンディングパッド22を形成している。前記
CCBバンブ21はAJ2配線層19の上のパッシベー
ション膜20に窓23を開設し、ここにCr、Cu。CCB bumps 21 are formed on a portion of the A and G2 wiring layers 19 from the inner end to directly connect with each chip 12.13, and the package is formed at a peripheral position of the silicon substrate 14 from the outer end. A bonding pad 22 for connecting the wire 5 to the base 1 is formed. The CCB bump 21 has a window 23 in the passivation film 20 on the AJ2 wiring layer 19, and Cr, Cu is formed in the window 23.
Auの3層膜からなるBLM電極24を形成し、さらに
このBLM電極24上に半田25を半球状に形成してい
る。また、ポンディングパッド22はパッシベーション
膜20に比較的大きな窓26を開設しA12配線層19
の表面一部を露呈させた構成としている。A BLM electrode 24 made of a three-layer film of Au is formed, and furthermore, solder 25 is formed in a hemispherical shape on this BLM electrode 24. In addition, the bonding pad 22 opens a relatively large window 26 in the passivation film 20, and the A12 wiring layer 19
The structure has a part of the surface exposed.
さらに1,12配線層19の中でも、出力用信号線のよ
うに、比較的大きい電流が通流される配線層の少なくと
も一部には、第3図、第4図に示すように、その上面に
低融点金属層30を一体に沿設している。すなわち、本
例ではAJ2配線層19の出力信号線19Aの一部に低
融点金属層30を一体に沿設している。この出力信号線
19Aの中間直線部上のパッシベーション膜20を出力
信号線19Aの配線層幅よりも若干小幅にエツチング除
去して窓31を開設し、ここに前記BLM電極24と同
様にCr、Cu、Auを3層に積層した下地膜32を窓
31に沿って、換言すれば出力信号線19Aに沿ってし
かも出力信号線19Aの上面に密着した状態で形成して
いる。そして、この桟橋状に形成した下地膜32上に低
融点金属を断面半円状にかつその長さ方向に沿って盛り
上げ、低融点金属層30を形成し前記出力信号線19A
に一体化させている。これにより、低融点金属層30を
含む出力信号線19Aの実質的な断面積が大幅に増加さ
れたことになる。なお、本例では低融点金属に半田を用
いている。Furthermore, among the 1st and 12th wiring layers 19, at least a part of the wiring layer through which a relatively large current flows, such as an output signal line, has an upper surface as shown in FIGS. 3 and 4. A low melting point metal layer 30 is integrally provided. That is, in this example, the low melting point metal layer 30 is integrally provided along a part of the output signal line 19A of the AJ2 wiring layer 19. The passivation film 20 on the intermediate straight portion of the output signal line 19A is removed by etching to a width slightly smaller than the wiring layer width of the output signal line 19A to form a window 31. A base film 32 made of three layers of Au is formed along the window 31, in other words, along the output signal line 19A and in close contact with the upper surface of the output signal line 19A. Then, on the base film 32 formed in the shape of a pier, a low melting point metal is heaped up in a semicircular cross section and along its length to form a low melting point metal layer 30, and the output signal line 19A is
It is integrated into. As a result, the substantial cross-sectional area of the output signal line 19A including the low melting point metal layer 30 is significantly increased. Note that in this example, solder is used as the low melting point metal.
前記低融点金属1130の形成方法は概ね公知のCCB
バンプと同様の形成方法でよいが、第5図(A)〜(E
)を用いて説明する。The method for forming the low melting point metal 1130 is generally known CCB.
Although the same formation method as the bump may be used, FIGS. 5(A) to (E)
).
先ず、同図(A)のように、シリコン基板14上に下地
絶縁膜(CVDS iOx )15、AI!1配線層1
6、保護膜(プラズマ5iN)17、眉間絶縁膜(スパ
ッタ5iot)18、A12配線層19、パッシベーシ
ョン膜(シラン1i)20ヲ常法により形成した後、A
12配線層19の一部である出力信号線19Aの相対箇
所に対応して開口したフォトレジスト40を上面にパタ
ーン形成しこれをマスクとしてパッシベーション膜20
をエツチングする。これにより、出力信号線19Aの一
部上面がパッシベーション膜20の窓31内を通して露
呈される。First, as shown in the same figure (A), a base insulating film (CVDS iOx) 15 and AI! are formed on a silicon substrate 14. 1 wiring layer 1
6. After forming a protective film (plasma 5iN) 17, an insulating film between eyebrows (sputter 5iot) 18, an A12 wiring layer 19, and a passivation film (silane 1i) 20 by a conventional method,
A photoresist 40 having an opening corresponding to a relative position of the output signal line 19A, which is a part of the wiring layer 19, is patterned on the upper surface, and using this as a mask, the passivation film 20 is formed.
etching. As a result, a part of the upper surface of the output signal line 19A is exposed through the window 31 of the passivation film 20.
次いで、同図(B)のように全面にCr、Cu。Next, Cr and Cu are applied to the entire surface as shown in the same figure (B).
Auを順次薄く堆積して3層の金属膜42を形成し、そ
の一部は前記出力信号線19Aの上面に密着させる。そ
の上に再びフォトレジスト43を前よりも若干大きい開
口でパターン形成し、これをマスクにして前記金属膜4
2をエツチングする。A three-layer metal film 42 is formed by sequentially depositing thin layers of Au, and a portion of the metal film 42 is brought into close contact with the upper surface of the output signal line 19A. On top of that, a photoresist 43 is patterned again with a slightly larger opening than before, and this is used as a mask to form the metal film 43.
Etch 2.
これにより、同図(C)のように出力信号線19Aの幅
寸法に略等しくその中央部が出力信号線19Aの上面に
密着され両側がパッシベーション膜20上に張り出した
下地膜32を形成する。As a result, a base film 32 having a width substantially equal to the width of the output signal line 19A is formed, as shown in FIG.
次に、下地膜32に略相当する部分に窓46を開設した
金属マスク44をシリコン基板14の真上位置にセット
し、同図(D)のようにこれを利用して低融点金属とし
ての半田層45を前記下地膜32およびその近傍上に堆
積させる。そして、この半田層45をその融点にまで加
熱することにより、半田層45は溶融され自身の表面張
力によって同図(E)のように下地膜32上に断面半円
状に固着して前記低融点金属層30を完成することがで
きる。Next, a metal mask 44 with a window 46 formed in a portion approximately corresponding to the base film 32 is set directly above the silicon substrate 14, and as shown in FIG. A solder layer 45 is deposited on the base film 32 and its vicinity. By heating this solder layer 45 to its melting point, the solder layer 45 is melted and fixed to the base film 32 in a semicircular cross section as shown in FIG. Melting point metal layer 30 can be completed.
したがって、この構成によれば出力信号線19Aの断面
構造は第3図および第4図のように本来のA12配線層
19の断面積に加えて、下地膜32と低融点金属層30
の各断面積が加えられることになり、その断面積は格段
に増大される。したがって、A12配線層19の厚さや
幅寸法を増大しなくとも、また本例の出力信号線19A
のようにマザーチップ11上で比較的に長く配線されて
いる場合でも配線の抵抗を著しく低減することができる
。これにより、出力信号線19A内を還流する電流の電
圧降下を抑制し、動作マージンを向上できる。また、出
力信号線19Aの線幅を増大する必要がないので、/1
111配線6との間やシリコン基板14との間の容量の
増加を防止でき、回路遅延時間の低下を抑えて高速化を
達成できる。Therefore, according to this configuration, the cross-sectional structure of the output signal line 19A includes the base film 32 and the low melting point metal layer 30 in addition to the cross-sectional area of the original A12 wiring layer 19 as shown in FIGS.
, and the cross-sectional area is significantly increased. Therefore, without increasing the thickness or width of the A12 wiring layer 19, the output signal line 19A of this example
Even when the wires are relatively long on the mother chip 11 as shown in FIG. 1, the resistance of the wires can be significantly reduced. Thereby, the voltage drop of the current circulating in the output signal line 19A can be suppressed, and the operating margin can be improved. Also, since there is no need to increase the line width of the output signal line 19A, /1
It is possible to prevent an increase in the capacitance between the 111 wiring 6 and the silicon substrate 14, suppress a decrease in circuit delay time, and achieve high speed.
さらに、低融点金属層30により、従来のAJ配線より
も幅寸法を低減させることも可能であり、配線層の微細
化ないし高集積化にも有効となる。Furthermore, the low melting point metal layer 30 allows the width dimension to be reduced compared to conventional AJ wiring, which is effective for miniaturization and high integration of wiring layers.
また、低融点金属層30によって出力信号vA19Aの
定格を大きくすることもできる。Further, the rating of the output signal vA19A can be increased by the low melting point metal layer 30.
一方、前例の低融点金属層30には半田を利用している
ので、CCBバンプ20と同時に製造することができ、
従来の工程において使用するマスクパターンを変更する
だけでよく、極めて容易に形成することができる。なお
、低融点金属層30の断面積は第5図(D)の工程で堆
積された半田の量に依存するため、その堆積厚さや幅寸
法を適宜コントロールすればよい。On the other hand, since solder is used for the low melting point metal layer 30 in the previous example, it can be manufactured at the same time as the CCB bump 20.
It is only necessary to change the mask pattern used in the conventional process, and it can be formed extremely easily. Note that since the cross-sectional area of the low-melting point metal layer 30 depends on the amount of solder deposited in the step of FIG. 5(D), the deposited thickness and width may be appropriately controlled.
(1)配線層としての導電性膜上に低融点金属層を一体
に沿設しているので、配線層の幅を大きくすることな(
その断面積を大きくでき、配線抵抗の低減を図って電圧
降下を抑制し、動作マージンの向上を達成できる。(1) Since the low melting point metal layer is integrally formed on the conductive film as the wiring layer, the width of the wiring layer does not need to be increased (
The cross-sectional area can be increased, wiring resistance can be reduced, voltage drop can be suppressed, and operating margin can be improved.
(2)低融点金属層の沿設によって下地層との間におけ
る配線容量を低減し、回路の遅延を抑止して高速化を図
ることができる。(2) By providing a low melting point metal layer, the wiring capacitance with the underlying layer can be reduced, circuit delay can be suppressed, and high speed can be achieved.
(3)低融点金属層を設けて抵抗の低減を図ることによ
り、配線層幅を従来よりも低減することも可能になり、
それだけ配線層の微細化および高集積化を達成できる。(3) By providing a low melting point metal layer to reduce resistance, it is also possible to reduce the wiring layer width compared to conventional methods.
This makes it possible to achieve finer wiring layers and higher integration.
(4)低融点金属層を設けることにより、配線層の機械
的強度も向上し、かつ配線層の定格を向上できる。(4) By providing a low melting point metal layer, the mechanical strength of the wiring layer can be improved and the rating of the wiring layer can be improved.
(5)低融点金属層を出力等の信号線に形成することに
より、信号電圧の低減や遅延を防止でき、信号特性の向
上を達成できる。(5) By forming a low melting point metal layer on signal lines such as output, it is possible to prevent signal voltage reduction and delay, and improve signal characteristics.
以上本発明者によってなされた発明を実施例にもとづき
具体的に説明したが、本発明は上記実施例に限定される
ものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々変更可
能であることはいうまでもない。Although the invention made by the present inventor has been specifically explained above based on Examples, it goes without saying that the present invention is not limited to the above Examples and can be modified in various ways without departing from the gist thereof. Nor.
たとえば、出力信号線以外の配線でも大きな電流が通流
される部位や配線長の長い部位には同様に低融点金属層
を施すことができる。また、低融点金属は半田以外の金
属を利用してもよい。さらに、低融点金属層の製造方法
はフォトレジスト膜をマスクに利用して配線層上に直接
的に低融点金属層を堆積させる方法や、リフトオフ法等
種々の方法も利用できる。この場合、低融点金属の材料
や製造方法によっては下地膜は不要である。For example, a low melting point metal layer can be similarly applied to a portion of wiring other than the output signal line where a large current flows or a portion of the wiring is long. Moreover, a metal other than solder may be used as the low melting point metal. Furthermore, various methods such as a method of depositing the low melting point metal layer directly on the wiring layer using a photoresist film as a mask, a lift-off method, etc. can be used to manufacture the low melting point metal layer. In this case, the base film may not be necessary depending on the material of the low melting point metal and the manufacturing method.
以上の説明では主として本発明者によってなされた発明
をその背景となった利用分野であるマルチチップ型半導
体装置におけるマザーチップの2層配線に適用した場合
について説明したが、それに限定されるものではなく、
たとえば微細配線を必要とする一方で、配線の低抵抗化
、低容量化が要求されるINあるいは多層の配線構造を
存する半導体装置の全てに適用できる。In the above explanation, the invention made by the present inventor was mainly applied to two-layer wiring of a mother chip in a multi-chip semiconductor device, which is the field of application in which the invention was made, but the invention is not limited thereto. ,
For example, it can be applied to all semiconductor devices that require fine wiring and have an IN or multilayer wiring structure that requires low wiring resistance and low capacitance.
第1図は本発明をマルチチップ型LSIのRAMモジュ
ールに適用した実施例の平面図、第2図はRAMモジュ
ールの拡大平面図、第3図は第2図のAA線に沿う拡大
断面図、第4図は第2図のBB線に沿う拡大断面図、第
5図(A)〜(E)は製造方法を説明するための第4図
に相当する断面図である。
1・・・マルチチップLSI、2・・・パフケージベー
ス、3・・・外部導出リード、4・・・内部リード、5
・・・ワイヤ、10・・・RAMモジュール、11・・
・マザーチップ、12・・・RAMメモリチップ、13
・・・論理回路チップ、14・・・シリコン基板、15
・・・下地絶縁膜、16・・・/It’l配線層、17
・・・保護膜、18・・・層間絶縁膜、19・・・AI
!2配線層、19A・・・出力信号線、20・・・パッ
シベーション膜、21・・・CCBバンプ、22・・・
ポンディングパッド、30・・・低融点金属層、32・
・・下地膜。
第 1 図
第 2 図
第 3 図
第 4 図
第 5 図FIG. 1 is a plan view of an embodiment in which the present invention is applied to a RAM module of a multi-chip LSI, FIG. 2 is an enlarged plan view of the RAM module, and FIG. 3 is an enlarged sectional view taken along line AA in FIG. FIG. 4 is an enlarged sectional view taken along line BB in FIG. 2, and FIGS. 5(A) to 5(E) are sectional views corresponding to FIG. 4 for explaining the manufacturing method. 1...Multi-chip LSI, 2...Puff cage base, 3...External lead-out lead, 4...Internal lead, 5
...Wire, 10...RAM module, 11...
・Mother chip, 12...RAM memory chip, 13
...Logic circuit chip, 14...Silicon substrate, 15
...Base insulating film, 16.../It'l wiring layer, 17
...protective film, 18...interlayer insulating film, 19...AI
! 2 wiring layer, 19A...output signal line, 20...passivation film, 21...CCB bump, 22...
Ponding pad, 30...Low melting point metal layer, 32.
... Base film. Figure 1 Figure 2 Figure 3 Figure 4 Figure 5
Claims (1)
、少なくとも選択された前記配線層の導電性膜上面に半
田等の低融点金属層を一体に沿設し、前記配線層の実質
的な断面積を増大したことを特徴とする半導体装置。 2、低融点金属層は配線層の上部に設けた絶縁膜に開設
した窓を通して前記配線層上に低融点金属を盛り上げて
一体化してなる特許請求の範囲第1項記載の半導体装置
。 3、低融点金属層は配線層上の絶縁膜の窓を通して下地
用の金属膜を形成し、その上に低融点金属を自身の表面
張力を利用して盛り上げてなる特許請求の範囲第2項記
載の半導体装置。 4、シリコン基板からなるマザーチップ表面上に層間絶
縁膜によって互いに絶縁された2層構造の配線層を形成
し、その上層の配線層の少なくとも一部の上面に低融点
金属層を一体に沿設してなる特許請求の範囲第1項ない
し第3項のいずれかに記載の半導体装置。 5、比較的大きな電流の流れる出力信号線としての配線
層上に低融点金属層を一体に形成してなる特許請求の範
囲第4項記載の半導体装置。[Claims] 1. A wiring structure in which a wiring layer is formed of a thin conductive film, wherein a low melting point metal layer such as solder is integrally provided on the upper surface of the conductive film of at least selected wiring layers. . A semiconductor device characterized in that the substantial cross-sectional area of the wiring layer is increased. 2. The semiconductor device according to claim 1, wherein the low melting point metal layer is formed by heaping the low melting point metal onto the wiring layer through a window formed in an insulating film provided above the wiring layer and integrating it. 3. The low melting point metal layer is obtained by forming a base metal film through the window of the insulating film on the wiring layer, and then raising the low melting point metal on top of it by using its own surface tension. The semiconductor device described. 4. Forming a two-layer interconnection layer insulated from each other by an interlayer insulating film on the surface of a mother chip made of a silicon substrate, and integrally forming a low-melting point metal layer on the upper surface of at least a portion of the upper interconnection layer. A semiconductor device according to any one of claims 1 to 3. 5. The semiconductor device according to claim 4, wherein a low melting point metal layer is integrally formed on a wiring layer serving as an output signal line through which a relatively large current flows.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP3430885A JPS61194744A (en) | 1985-02-25 | 1985-02-25 | Semiconductor device |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP3430885A JPS61194744A (en) | 1985-02-25 | 1985-02-25 | Semiconductor device |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS61194744A true JPS61194744A (en) | 1986-08-29 |
Family
ID=12410527
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP3430885A Pending JPS61194744A (en) | 1985-02-25 | 1985-02-25 | Semiconductor device |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPS61194744A (en) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4950623A (en) * | 1988-08-02 | 1990-08-21 | Microelectronics Center Of North Carolina | Method of building solder bumps |
US5289631A (en) * | 1992-03-04 | 1994-03-01 | Mcnc | Method for testing, burn-in, and/or programming of integrated circuit chips |
JP2008034570A (en) * | 2006-07-28 | 2008-02-14 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | Semiconductor device and manufacturing method thereof |
-
1985
- 1985-02-25 JP JP3430885A patent/JPS61194744A/en active Pending
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JP2008034570A (en) * | 2006-07-28 | 2008-02-14 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | Semiconductor device and manufacturing method thereof |
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