專利名稱：半導體裝置及其制造方法
技術領域：
本發(fā)明涉及具備在引線接合中所使用的焊盤(pad)的半導體裝置及其制造方法。
背景技術：
就具備現有焊盤的半導體裝置進行說明。圖9示出現有的半導體裝置的焊盤的局部截面圖。在該例子中，在絕緣膜91的上表面設置的最上層的金屬膜92之上的保護膜93的開ロ部被定義為焊盤，引線94對該焊盤進行引線接合(例如，參照專利文獻I)。專利文獻I :日本專利公開特開平03-049231號公報但是，在具備現有焊盤的半導體裝置中，存在由于因引線接合的沖擊所產生的應力而在從金屬膜92形成的焊盤或焊盤下的絕緣膜91產生裂紋的危險性，成為問題。

發(fā)明內容
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本發(fā)明是為了解決上述問題而完成的，其課題為提供具備焊盤的半導體裝置及其制造方法，該焊盤具有難以產生由引線接合所導致的裂紋的構造。為了解決上述課題，本發(fā)明為半導體裝置，具有半導體襯底；設置在上述半導體襯底的表面的絕緣膜；設置在上述絕緣膜之上的多孔質金屬膜；設置在上述多孔質金屬膜之上，并設置定義焊盤區(qū)域的開ロ部的保護膜；以及對上述開ロ部進行引線接合的引線。另外，為了解決上述課題，本發(fā)明為半導體裝置的制造方法，具有在半導體襯底的表面設置絕緣膜的エ序；在上述絕緣膜之上有選擇地設置多孔質金屬膜的エ序；在上述多孔質金屬膜之上設置保護膜的エ序；在上述多孔質金屬膜之上的上述保護膜設置定義焊盤區(qū)域的開ロ部的エ序；將引線對上述開ロ部進行引線接合的的エ序。依據本發(fā)明，因引線接合的沖擊所產生的應カ通過多孔質金屬膜的變形而幾乎都被多孔質金屬膜所吸收。因而，可以防止由于因該沖擊所產生的應カ而在多孔質金屬膜之下的絕緣膜產生裂紋。


圖I是示出半導體裝置的截面圖。圖2是示出半導體裝置的制造方法的截面圖。圖3是示出半導體裝置的截面圖。圖4是示出半導體裝置的截面圖。圖5是示出半導體裝置的截面圖。圖6是示出半導體裝置的截面圖。圖7是示出半導體裝置的截面圖。圖8是示出半導體裝置的截面圖。圖9是示出現有半導體裝置的截面圖。圖10是示出半導體裝置的制造方法的局部截面圖。
圖11是示出半導體裝置的局部截面圖。圖12是示出半導體裝置的局部截面圖。圖13是示出半導體裝置的局部截面圖。圖14是示出半導體裝置的局部截面圖。附圖標記說明I半導體裝置；2絕緣膜；3金屬膜；4溝槽；5金屬膜；6空孔；7多孔質金屬膜；9保護膜；10引線；11密封樹脂；12第一金屬納米粒子；13第二金屬納米粒子；14粒子間空孔；15有機粘合劑；16導電膏。
具體實施方式
、下面，參照附圖來說明本發(fā)明的實施方式。首先，就半導體裝置的構成進行說明。圖I是示出半導體裝置的實施例的截面圖。實施例所示的半導體裝置具備半導體襯底I、絕緣膜2、多孔質金屬膜7、金屬膜5、保護膜9、引線10以及密封樹脂11。在半導體襯底I的表面設置絕緣膜2，在絕緣膜2的部分表面上有選擇地設置多孔質金屬膜7。在多孔質金屬膜7之上設置金屬膜5，在金屬膜5之上設置保護膜9。然后，在該保護膜9上以使金屬膜5表面的一部分露出的方式設置開ロ部。保護膜9的開ロ部定義為焊盤區(qū)域。通過引線接合對焊盤區(qū)域連接引線10。其后，用密封樹脂11密封半導體裝置。接著，通過圖2來說明使用有多孔質金屬膜7的半導體裝置的制造方法。圖2是示出半導體裝置的制造方法的示意截面圖。如圖2(A)所示，通過濺射在絕緣膜2之上成膜金屬膜3。在金屬膜3之上涂敷抗蝕劑(未圖示)，并通過曝光/顯影而有選擇地存留抗蝕劑。將該抗蝕劑作為掩摸，以金屬膜3的膜厚量來蝕刻金屬膜3，如圖2(B)所示，在金屬膜3形成溝槽(trench) 4，其后剝離抗蝕劑。其后，將半導體裝置的表面蝕刻至約200A的深度，除去氧化膜。如圖2(c)所示，通過濺射在具備溝槽4的金屬膜3之上成膜金屬膜5。此時，相比在溝槽4的下部，金屬膜5在上部更厚地成膜。如圖2(D)所示，在溝槽4填充具備空孔6的金屬膜5。這樣，形成多孔質金屬膜7，并在其上形成金屬膜5。接著，就因引線接合的沖擊所產生的應カ對半導體裝置的影響進行說明。雖未圖示，對焊盤進行引線接合吋，以引線接合的沖擊點為中心，由于因該沖擊所產生的應力，多孔質金屬膜7中的多個空孔6在與引線接合的沖擊相應的方向上分別壓垮，多孔質金屬膜7變形。此時，通過多孔質金屬膜的變形而使所產生的應カ幾乎都被多孔質金屬膜7所吸收。另ー方面，由于多孔質金屬膜7和絕緣膜2的接合面幾乎沒有變形，所以引線接合的沖擊幾乎不會影響絕緣膜2。也就是說，變得難以在絕緣膜2產生由于因引線接合的沖擊所產生的應カ而導致的裂紋。[效果]這樣ー來，因引線接合的沖擊所產生的應カ通過多孔質金屬膜7的變形而幾乎都被多孔質金屬膜7所吸收。因此，變得難以在多孔質金屬膜7之下的絕緣膜2產生由于因該沖擊所產生的應カ而導致的裂紋。[變形例I]在形成決定圖2(B)形狀的抗蝕劑圖案時，可以如圖3所示，通過使用經過適當變更的掩模，在多孔質金屬膜7有選擇地設置具備溝槽4及空孔6的空孔區(qū)域，以及不具備溝槽4及空孔6的非空孔區(qū)域7a。以覆蓋該多孔質金屬膜7的側面的方式設置非空孔區(qū)域7a，使空孔區(qū)域與非空孔區(qū)域7a的界面位于焊盤開ロ端或者位于比焊盤開ロ端更靠外側。即，非空孔區(qū)域7a的圖上的半導體襯底方向的厚度形成得與保護膜9和金屬膜5的重疊寬度相等或者在其以下。由此，在半導體制造過程中的保護膜9的形成エ序中，由于非空孔區(qū)域7a存在而不會露出空孔6，所以沒有空孔6內部的污染。另外，至少在焊盤區(qū)域的下方存在多孔質金屬膜7，所以與圖I的半導體裝置同樣，難以在多孔質金屬膜7之下的絕緣膜2產生裂紋。[變形例2]如圖4所不,可以在金屬膜5a之上設置圖2(D)的金屬膜5全部被蝕刻的多孔質金屬膜7。 [變形例3]如圖5所示，可以在圖4的半導體裝置中進而設置非空孔區(qū)域7a。[變形例4]如圖6所示，可以在絕緣膜2之上設置圖2(D)的金屬膜5全部被蝕刻的多孔質金屬膜7。[變形例5]如圖7所示，可以在圖6的半導體裝置中進而設置非空孔區(qū)域7a。[變形例6]如圖8所示，可以在圖I的半導體裝置中使金屬膜5b的區(qū)域大于多孔質金屬膜7的區(qū)域。[變形例7]金屬膜3在圖2(B)中以金屬膜3的膜厚量進行蝕刻。雖未圖示，也可以淺于金屬膜3的膜厚進行蝕刻。[變形例8]雖未圖示，可以在制造多孔質金屬膜7時，在用于濺射的靶材與半導體晶片的角度設為30° 80°、用于濺射的氬氣的壓カ設為比通常時高的2Pa 3Pa的狀態(tài)下，通過成膜金屬膜來形成多孔質金屬膜7。[變形例9]圖10 圖14是示出本發(fā)明的半導體裝置的多孔質金屬膜7區(qū)域的膜構造以及制造方法的局部截面圖。圖10示出在絕緣膜2上涂敷有導電膏16的狀態(tài)。導電膏是多個第一金屬納米粒子12和有機粘合劑15的液狀混合物，在其中分散有金屬納米粒子12。若對其進行燒成則有機粘合劑分解而成為氣體，所以若在真空氣氛下進行脫氣則如圖11 12所示多個金屬納米粒子12彼此接合。然后，在該粒子與粒子之間形成粒子間空孔14。這樣，形成包括金屬納米粒子和粒子間空孔的多孔質金屬膜7。這里，多孔質金屬膜7通過至少由上下兩層以上的金屬納米粒子層而形成，從而能夠成為多孔質。雖未圖示，在如上述那樣形成的多孔質金屬膜7之上通過濺射等方法淀積金屬膜，并通過構圖而形成電極，接下來通過CVD等淀積保護膜，并設置開ロ部，進而通過在開ロ部進行引線接合而成為圖I所示的半導體裝置。雖然在圖11 圖12中使用含有具有粒徑大致一致的單峰粒徑(粒度)分布的金屬納米粒子的導電膏來形成多孔質金屬膜，但在圖13 圖14中示出由含有具有雙峰粒徑分布的金屬納米粒子的導電膏所形成的多孔質金屬膜7。通過與粒徑大的第一金屬納米粒子12相接觸而配置粒徑小的第二金屬納米粒子13，更多地形成小于圖11 圖12所示的粒子間空孔的粒子間空孔14。通過采用上述構成，因引線接合的沖擊所產生的應カ通過多孔質金屬膜更加得到緩和。另外，如果是本構成，則能夠通過增加金屬粒子間的接點而成為更加致密的低電阻的電極焊盤。此外，在采用如圖13那樣的排列的情況下，第二金屬納米粒子13的粒徑為第一金屬納米粒子12的粒徑的(芯-\ ) =0.41倍，而在采用如圖14那樣的排列的情況下則成
為(2V3/3-1 >0.15倍。因而，為形成可靠的接點，優(yōu)選第二金屬納米粒子的粒徑的分布
中心在圖13的排列中為第一金屬納米粒子的粒徑的0. 41倍到0. 45倍左右，而在圖14的 排列中同樣為0. 15倍到0. 2倍左右。
權利要求
1.一種半導體裝置，具有 半導體襯底； 絕緣膜，設置在所述半導體襯底的表面； 多孔質金屬膜，設置在所述絕緣膜之上； 保護膜，設置在所述多孔質金屬膜之上，并設置有定義焊盤區(qū)域的開ロ部；以及 引線，在所述焊盤區(qū)域中對所述多孔質金屬膜進行引線接合。
2.根據權利要求I所述的半導體裝置，還具備設置在所述多孔質金屬膜與所述保護膜之間的金屬膜。
3.根據權利要求I所述的半導體裝置，還具備設置在所述絕緣膜與所述多孔質金屬膜之間的金屬膜。
4.根據權利要求I至3中任意一項所述的半導體裝置，其中， 所述多孔質金屬膜包括具備空孔的空孔區(qū)域和非空孔區(qū)域， 所述空孔區(qū)域與所述非空孔區(qū)域的界面位于焊盤開ロ端或者位于比所述焊盤開ロ端更靠外側。
5.根據權利要求I所述的半導體裝置，還具備設置在所述多孔質金屬膜與所述保護膜之間的金屬膜， 所述金屬膜的區(qū)域大于所述多孔質金屬膜的區(qū)域。
6.一種半導體裝置的制造方法，具有 在半導體襯底的表面設置絕緣膜的エ序； 在所述絕緣膜之上有選擇地設置多孔質金屬膜的エ序； 在所述多孔質金屬膜之上設置保護膜的エ序； 在所述多孔質金屬膜之上的所述保護膜設置定義焊盤區(qū)域的開ロ部的エ序；以及 將引線對所述開ロ部進行引線接合的エ序。
7.根據權利要求6所述的半導體裝置的制造方法，其中，所述設置多孔質金屬膜的エ序具有 在第一金屬膜形成溝槽的エ序； 在具備所述溝槽的所述第一金屬膜之上通過濺射成膜第二金屬膜的エ序；以及 在所述溝槽填充具備空孔的所述第二金屬膜的エ序。
8.根據權利要求7所述的半導體裝置的制造方法，其中，所述設置多孔質金屬膜的エ序是， 用于濺射的靶材與半導體晶片的角度為30° 80°、用于所述濺射的氬氣的氣壓為2Pa 3Pa來成膜金屬膜的エ序。
9.根據權利要求I至3中任意一項所述的半導體裝置，其特征在于，所述多孔質金屬膜包括多個金屬納米粒子和粒子間空孔。
10.根據權利要求9所述的半導體裝置，其特征在干，關于所述多孔質金屬膜，所述金屬納米粒子的層至少包括上下兩層。
11.根據權利要求10所述的半導體裝置，其特征在于，所述金屬納米粒子具備 具有第一粒徑的第一金屬納米粒子；以及 具有第二粒徑的第二金屬納米粒子。
12.根據權利要求11所述的半導體裝置，其特征在于，所述第二金屬納米粒子的粒徑為所述第一金屬納米粒子的粒徑的0. 15倍以上。
13.根據權利要求6所述的半導體裝置的制造方法，其中，設置所述多孔質金屬膜的エ序具有 在所述絕緣膜之上涂敷導電膏的エ序；以及 燒成所述所涂敷的導電膏的エ序。
14.根據權利要求13所述的半導體裝置的制造方法，其中，涂敷所述導電膏的エ序是涂敷包含具有兩種粒徑的金屬納米粒子和有機粘合劑的導電膏的エ序。
全文摘要
本發(fā)明提供一種難以產生由于引線接合所導致的裂紋的半導體裝置及其制造方法。本發(fā)明的半導體裝置，具有半導體襯底；設置在上述半導體襯底的表面的絕緣膜；設置在上述絕緣膜之上的多孔質金屬膜；設置在上述多孔質金屬膜之上，并設置定義焊盤區(qū)域的開口部的保護膜；以及對上述開口部進行引線接合的引線。因引線接合的沖擊所產生的應力通過多孔質金屬膜的變形而幾乎全都被多孔質金屬膜所吸收，防止在絕緣膜產生裂紋。
文檔編號H01L23/488GK102738105SQ201210100320
公開日2012年10月17日 申請日期2012年3月28日 優(yōu)先權日2011年3月29日
發(fā)明者秋野勝 申請人:精工電子有限公司