JPS5846851B2 - semiconductor equipment - Google Patents
semiconductor equipmentInfo
- Publication number
- JPS5846851B2 JPS5846851B2 JP50047536A JP4753675A JPS5846851B2 JP S5846851 B2 JPS5846851 B2 JP S5846851B2 JP 50047536 A JP50047536 A JP 50047536A JP 4753675 A JP4753675 A JP 4753675A JP S5846851 B2 JPS5846851 B2 JP S5846851B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- film
- insulating film
- pad
- aluminum
- polycrystalline silicon
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired
Links
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10W—GENERIC PACKAGES, INTERCONNECTIONS, CONNECTORS OR OTHER CONSTRUCTIONAL DETAILS OF DEVICES COVERED BY CLASS H10
- H10W72/00—Interconnections or connectors in packages
- H10W72/01—Manufacture or treatment
- H10W72/019—Manufacture or treatment of bond pads
-
- H—ELECTRICITY
- H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10W—GENERIC PACKAGES, INTERCONNECTIONS, CONNECTORS OR OTHER CONSTRUCTIONAL DETAILS OF DEVICES COVERED BY CLASS H10
- H10W72/00—Interconnections or connectors in packages
- H10W72/90—Bond pads, in general
- H10W72/921—Structures or relative sizes of bond pads
- H10W72/922—Bond pads being integral with underlying chip-level interconnections
- H10W72/9226—Bond pads being integral with underlying chip-level interconnections with via interconnections
-
- H—ELECTRICITY
- H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10W—GENERIC PACKAGES, INTERCONNECTIONS, CONNECTORS OR OTHER CONSTRUCTIONAL DETAILS OF DEVICES COVERED BY CLASS H10
- H10W72/00—Interconnections or connectors in packages
- H10W72/90—Bond pads, in general
- H10W72/921—Structures or relative sizes of bond pads
- H10W72/923—Bond pads having multiple stacked layers
-
- H—ELECTRICITY
- H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10W—GENERIC PACKAGES, INTERCONNECTIONS, CONNECTORS OR OTHER CONSTRUCTIONAL DETAILS OF DEVICES COVERED BY CLASS H10
- H10W72/00—Interconnections or connectors in packages
- H10W72/90—Bond pads, in general
- H10W72/981—Auxiliary members, e.g. spacers
- H10W72/983—Reinforcing structures, e.g. collars
Landscapes
- Electrodes Of Semiconductors (AREA)
- Wire Bonding (AREA)
- Metal-Oxide And Bipolar Metal-Oxide Semiconductor Integrated Circuits (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は絶縁ゲート形半導体装置、特にシリコンゲート
構造のMOS ICに関する。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION The present invention relates to an insulated gate type semiconductor device, and particularly to a MOS IC having a silicon gate structure.
絶縁ゲート形半導体装置では、半導体の表面電荷を絶縁
物を介したゲート電極により制御する構造であるため、
特にその半導体表面の特性が重要である。Insulated gate semiconductor devices have a structure in which the surface charge of the semiconductor is controlled by a gate electrode via an insulator.
In particular, the characteristics of the semiconductor surface are important.
本発明者は、上記半導体表面特性の変動により生じやす
いリーク不良について解析したところ、それが電極およ
び配線を形成するためのアルミニウム蒸着工程での汚れ
に主として起因することを判明した。The inventor analyzed the leakage defects that tend to occur due to variations in the semiconductor surface characteristics, and found that the leakage defects were mainly caused by contamination during the aluminum vapor deposition process for forming electrodes and wiring.
その汚れは特にボンディング・パッド部において大きい
。The dirt is particularly large in the bonding pad area.
すなわち、シリコン基板1上を覆う熱酸化SiO2膜2
上膜形上膜形上アルミニウム・ボンディング・パッド3
の近傍では、パッド3および内部相互配線(図示せず)
を形成するためのアルミニウム蒸着時に、アルミニウム
3がNa+イオン等の正イオンにより汚染され、その汚
染イオンが酸化@2中に入り、従って基板1表面に反転
層4を生じ、その結果その部分のフラット・・・バンド
電圧V が下がり、しきい値電圧VthB
を変動する(第1図参照)。That is, the thermally oxidized SiO2 film 2 covering the silicon substrate 1
Upper membrane type Upper membrane type Upper aluminum bonding pad 3
In the vicinity of pad 3 and internal interconnections (not shown)
During aluminum evaporation to form the aluminum 3, it becomes contaminated by positive ions such as Na+ ions, and the contaminated ions enter the oxide@2, thus creating an inversion layer 4 on the surface of the substrate 1, resulting in flattening of that part. . . . The band voltage V falls, and the threshold voltage VthB fluctuates (see FIG. 1).
たお、第1図中、5は酸化膜2上を覆うリン・シリケー
ト・ガラス(PSG)膜、6はパッド3の形成量に基板
1上に形成されたCVD 5in2膜である。In FIG. 1, 5 is a phosphorous silicate glass (PSG) film covering the oxide film 2, and 6 is a CVD 5in2 film formed on the substrate 1 in the same amount as the pad 3.
そこで、そのようなりthの変動を防止するにはどのよ
うな構造にするのが良いかを知るため、次の(A)〜[
F]のようなボンディング・パッド態様を用意し、各場
合についてアルミニウム・パッド3を汚染した際のVF
Bを調べた。Therefore, in order to find out what kind of structure is best to use to prevent such fluctuations in th, the following (A) to [
VF when the aluminum pad 3 is contaminated in each case.
I checked B.
(A) 上記第1図と同様であるが、CVD SiO
2膜6の端部はアルミニウム・パッド3上に達していな
い。(A) Same as in Fig. 1 above, but with CVD SiO
The ends of the two membranes 6 do not reach above the aluminum pads 3.
〔第2図A″l VFB=−50V0(B) 熱酸化
5i02膜2上を覆うPSG膜5膜面膜面上面ルミニウ
ムッド3が形成されている。[FIG. 2 A''l VFB=-50V0 (B) A aluminum pad 3 is formed on the upper surface of the PSG film 5 covering the thermally oxidized 5i02 film 2.
〔第2図B″]vFB=−6V
(C) 上記第1図と同様であるが、アルミニウム・
パッド30周縁下にPSG膜5が形成されていない。[Figure 2 B''] vFB=-6V (C) Same as Figure 1 above, but with aluminum
The PSG film 5 is not formed under the periphery of the pad 30.
〔第2図C〕 VFB=−12vrIjr 熱酸化s
iOJ Z上゛、アルミニウム・パッド3下に多結晶
シリコン層7が形成されている。[Figure 2C] VFB=-12vrIjr Thermal oxidation s
A polycrystalline silicon layer 7 is formed above the iOJ Z and below the aluminum pad 3.
〔第2図D)VFB=−4v0
(5)上記りと同様であるが、アルミニウム・パッド3
と多結晶シリコン7との間にPSG膜5が介在している
。[Figure 2D) VFB=-4v0 (5) Same as above, but with aluminum pad 3
A PSG film 5 is interposed between the polycrystalline silicon 7 and the polycrystalline silicon 7.
〔第2図E〕 、VFB=OVIVIは汚染度のパラメ
ータであり、これらの結果から上記Eの場合がボンディ
ング・パッド3からの汚染を最も効率よく防止できるこ
とがわかる。[FIG. 2E], VFB=OVIVI is a parameter for the degree of contamination, and from these results it can be seen that the above case E can prevent contamination from the bonding pad 3 most efficiently.
本発明は上記実験結果から生まれたものであり、その目
的は上記のようなアル□ニウム・ボンディング・パッド
3からの汚染を防止し、素子特性の安定化をはかること
にある。The present invention was born from the above experimental results, and its purpose is to prevent contamination from the aluminum bonding pad 3 as described above and to stabilize device characteristics.
上記の目的を達成するための本発明の要旨は、半導体表
面に形成された第1の絶縁膜と、この第1の絶縁膜上に
選択的に形成された多結晶シリコン層と、上記多結晶シ
リコン層及び第1の絶縁膜上に形成されたリンがドープ
された第2の絶縁膜と、上記多結晶シリコン層上の第2
の絶縁膜上に形威されたポンディングパッドとを有する
ことを特徴とする半導体装置にある。The gist of the present invention for achieving the above object is to provide a first insulating film formed on a semiconductor surface, a polycrystalline silicon layer selectively formed on the first insulating film, and a polycrystalline silicon layer selectively formed on the first insulating film. a second insulating film doped with phosphorus formed on the silicon layer and the first insulating film; and a second insulating film doped with phosphorus formed on the silicon layer and the first insulating film;
A semiconductor device is characterized in that it has a bonding pad formed on an insulating film.
この場合、アルミニウム・パッド3と第1の絶縁膜2と
の間にリンを含む層を設けることが必要であり、そうす
ることにより、アル□ニウム・パッド3から入る汚染イ
オンによる表面反転を防止することができる。In this case, it is necessary to provide a layer containing phosphorus between the aluminum pad 3 and the first insulating film 2, thereby preventing surface inversion caused by contaminant ions entering from the aluminum pad 3. can do.
従って第2の絶縁膜5および多結晶シリコン7、あるい
はそのいずれか一方にリンをドープする。Therefore, the second insulating film 5 and/or the polycrystalline silicon 7 are doped with phosphorus.
以下、本発明の構成を得るための具体的な製法について
説明する。Hereinafter, a specific manufacturing method for obtaining the structure of the present invention will be explained.
第3図a’−eは本発明なC−MOS
(Complementary Metal−oxid
e−semicondurtor )に適用した際の処
理工程図を示す。FIG. 3 a' to e show C-MOS (Complementary Metal-oxide
A process diagram when applied to an e-semiconductor is shown.
(a) N形シリコン基板(<100>、2Ωcrn
)11にP形つエル8を形成し、また基板11上の熱酸
化5i02膜(8500X厚)12のうち、ソース、ド
レイン、ゲート部に対応する部分を選択的に取り除く。(a) N-type silicon substrate (<100>, 2Ωcrn
) 11, and of the thermally oxidized 5i02 film (8500X thickness) 12 on the substrate 11, portions corresponding to the source, drain, and gate portions are selectively removed.
(b)上記基板11を加熱処理することによりゲート絶
縁膜形成用SiO□膜(0,1〜0.2 am厚)を、
またその上にCVD法によりゲート電極形成用多結晶シ
リコン膜(0,4〜0.5μm厚)をそれぞれ形成した
後、シリコン膜をフォトエツチングすることによりゲー
ト9a、9bを形成する。(b) By heat-treating the substrate 11, a SiO□ film (0.1 to 0.2 am thick) for forming a gate insulating film is formed.
Further, polycrystalline silicon films (0.4 to 0.5 μm thick) for forming gate electrodes are formed thereon by the CVD method, and then gates 9a and 9b are formed by photoetching the silicon films.
この時、熱酸化5i02膜12上、ボンディング・パッ
ドを形成する部分の多結晶シリコン17を残存させてお
く。At this time, the polycrystalline silicon 17 in the portion where the bonding pad will be formed is left on the thermally oxidized 5i02 film 12.
(c) 上記基板11上、多結晶シリコン17および
P形つエル8部分を覆うCvD SiO2膜(3000
X厚)10aをマスクとしてボロンを拡散することによ
り、P+ソースS、ドレインDを形成する。(c) On the substrate 11, a CvD SiO2 film (3000 nm
By diffusing boron using the (X thickness) 10a as a mask, a P+ source S and drain D are formed.
(d) (c)とは逆に、多結晶シリコン17および
P形つエル8の部分以外を覆うCvDSIO2膜(30
00穴厚)10bをマスクとしてリンを拡散することに
よりN+ソースS′、ドレインD′を形成する。(d) Contrary to (c), the CvDSIO2 film (30
00 hole thickness) 10b as a mask, phosphorus is diffused to form an N+ source S' and a drain D'.
この時、本発明の要部である多結晶シリコン17にもリ
ンがドープされる。At this time, the polycrystalline silicon 17, which is the essential part of the present invention, is also doped with phosphorus.
(e) 上記基板11上面全体にCVD法によりPS
G膜(9000ス厚)15を形成し、つづいて膜15の
うちコンタクト部分を選択的に取り除いた後、全面蒸着
したアルミニウム(13500久厚)をフォトエツチン
グしてボンディング・・・パッド13およびソース、ド
レイン、ゲートの各電極を形成し、その後、基板11上
面のうちアルミニウム・・・パッド13部分のみを露出
するようにPSG膜(5000大厚)16を形成する。(e) PS is applied to the entire upper surface of the substrate 11 by CVD method.
After forming a G film (9,000 mm thick) 15 and selectively removing the contact portion of the film 15, the entire surface-deposited aluminum (13,500 mm thick) is photoetched to form bonding pads 13 and sources. , drain, and gate electrodes are formed, and then a PSG film (5000 thick) 16 is formed so that only the aluminum pad 13 portion of the upper surface of the substrate 11 is exposed.
これにより、前記第2図Eと同様のボンディング・・・
パッド態様が得られる。As a result, the same bonding as in FIG. 2E above is performed...
A pad configuration is obtained.
また、第4図a−dは本発明をPチャンネル形シリコン
ゲート構造のMOSに適用した際の処理工程図を示す。Further, FIGS. 4a to 4d show processing steps when the present invention is applied to a MOS having a P-channel type silicon gate structure.
(a) N形シリコン基板21上面の熱酸化5i02
のうちソース、ドレイン、ゲート部に対応する部分を選
択的に取り除き、上記C−MO8における(b)工程と
同様にしてゲート9cを形成する。(a) Thermal oxidation 5i02 of the upper surface of the N-type silicon substrate 21
Of these, portions corresponding to the source, drain, and gate portions are selectively removed, and a gate 9c is formed in the same manner as in step (b) of the C-MO8.
この時、熱酸化5i02膜22上、ボンディング・・・
パッドを形成する部分の多結晶シリコン27を残存させ
ておくのだが、そのシリコン27はP+ソースS、ドレ
インDを形成するためのポロン拡散によりP形化されて
いる。At this time, on the thermally oxidized 5i02 film 22, bonding...
The polycrystalline silicon 27 in the area where the pad will be formed is left, but the silicon 27 is made into P type by boron diffusion to form the P+ source S and drain D.
従って、本発明ではそのシリコン27をN形化するため
、次工程へ移る前、たとえばガーデリフグ用N十拡散時
等にシリコン27にリンをドーパする。Accordingly, in the present invention, in order to make the silicon 27 N-type, the silicon 27 is doped with phosphorus before proceeding to the next step, for example, during the N+ diffusion for Garderifuging.
(b) 上記基板21上面全体にCVD法によりPS
G膜25を形威し、つづいて膜25のうちコンタクト部
分を選択的に取り除く。(b) PS is applied to the entire upper surface of the substrate 21 by CVD method.
After forming the G film 25, the contact portion of the film 25 is selectively removed.
(C) アルミニウムを全面蒸着した後、フォトエツ
チングによりボンディング・パッド23およびソース、
ドレイン、ゲートの各電極を形成する。(C) After depositing aluminum on the entire surface, the bonding pad 23 and the source,
Drain and gate electrodes are formed.
(d) 上記基板21のうちアル□ニウム・パッド2
3部分のみを露出するようにPSG膜26を形成する。(d) Al□Nium pad 2 of the above board 21
A PSG film 26 is formed so that only three portions are exposed.
なお、Nチャンネル形のMOSの場合には、ソース、ド
レインを形成する際にボンディング・・・パッド下の多
結晶シリコンにも同時にリンがドープされるため、本発
明を容易に適用できることは明らかであろう。Note that in the case of an N-channel MOS, when forming the source and drain, the polycrystalline silicon under the bonding pad is also doped with phosphorus at the same time, so it is clear that the present invention can be easily applied. Probably.
上述のように、本発明の絶縁ゲート形半導体装置によれ
ば、アルミニウム・ボンディング・パッド3,13.2
3下にリン処理された保護膜(PSG膜5,15,25
、多結晶シリコン7゜17.27)が配置されているた
め、パッド部からの表面汚染を防止して素子特性を安定
化でき、また上記保護膜はワイヤ・・・ボンディング時
にその下層部分を保護する作用効果をも奏する。As described above, according to the insulated gate semiconductor device of the present invention, the aluminum bonding pads 3, 13.2
3. Protective film treated with phosphorus under 3 (PSG film 5, 15, 25
, polycrystalline silicon 7°17.27) is arranged, it is possible to prevent surface contamination from the pad part and stabilize the device characteristics, and the above protective film protects the underlying part of the wire during bonding. It also has the effect of
第1図は従来のこの種の装置における問題点を説明する
ための断面図、第2図A−Eは本発明の根拠となる実験
に用いた各種のボンディング・パッド態様を示す断面図
、第3図a−eは本発明をC−MOSに適用した際の処
理工程図、第4図a〜dは本発明をPチャンネル形シリ
コンゲート構造のMOSに適用した際の処理工程図であ
る。
1.11.21・・・シリコン基板、2.12.22・
・・熱e化S i O2膜、3,13.23・・・アル
ミニウム・ボンディング・・・パッド、5,15.25
・・・PSG膜、6,16,26・・・PSG膜、7.
17゜27・・・多結晶シリコン。FIG. 1 is a sectional view for explaining problems in conventional devices of this type, FIGS. 3a to 3e are processing process diagrams when the present invention is applied to a C-MOS, and FIGS. 4a to 4d are processing process diagrams when the present invention is applied to a MOS having a P-channel type silicon gate structure. 1.11.21...Silicon substrate, 2.12.22.
...Thermal e-oxidized SiO2 film, 3,13.23...Aluminum bonding...pad, 5,15.25
...PSG film, 6,16,26...PSG film, 7.
17°27...Polycrystalline silicon.
Claims (1)
の絶縁膜上に選択的に形成された多結晶シリコン層と、
上記多結晶シリコン層及び第1の絶縁膜上に形成された
リンがドープされた第2の絶縁膜と、上記多結晶シリコ
ン層上の第2の絶縁膜上に形成されたポンディングパッ
ドとを有することを特徴とする半導体装置。1 A first insulating film formed on a semiconductor surface, and a first insulating film formed on a semiconductor surface;
a polycrystalline silicon layer selectively formed on the insulating film of
A second insulating film doped with phosphorus formed on the polycrystalline silicon layer and the first insulating film, and a bonding pad formed on the second insulating film on the polycrystalline silicon layer. A semiconductor device comprising:
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP50047536A JPS5846851B2 (en) | 1975-04-21 | 1975-04-21 | semiconductor equipment |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP50047536A JPS5846851B2 (en) | 1975-04-21 | 1975-04-21 | semiconductor equipment |
Related Child Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP57065341A Division JPS58184A (en) | 1982-04-21 | 1982-04-21 | Manufacturing method for insulated gate type semiconductor device |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS51123073A JPS51123073A (en) | 1976-10-27 |
| JPS5846851B2 true JPS5846851B2 (en) | 1983-10-19 |
Family
ID=12777839
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP50047536A Expired JPS5846851B2 (en) | 1975-04-21 | 1975-04-21 | semiconductor equipment |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5846851B2 (en) |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5795641A (en) * | 1980-12-05 | 1982-06-14 | Nec Corp | Semiconductor device |
| JPS5796541A (en) * | 1980-12-08 | 1982-06-15 | Nec Corp | Semiconductor device |
| JP2504549Y2 (en) * | 1991-12-18 | 1996-07-10 | エスエムシー株式会社 | Rotary clamp cylinder |
-
1975
- 1975-04-21 JP JP50047536A patent/JPS5846851B2/en not_active Expired
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS51123073A (en) | 1976-10-27 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US4377819A (en) | Semiconductor device | |
| JPS5910073B2 (en) | Method for manufacturing silicon gate MOS type semiconductor device | |
| JPS5846851B2 (en) | semiconductor equipment | |
| JPS60123052A (en) | Semiconductor device | |
| JPH0363219B2 (en) | ||
| JPS605065B2 (en) | Manufacturing method of MIS type semiconductor device | |
| JPS62591B2 (en) | ||
| JPS5892268A (en) | Manufacture of semiconductor device | |
| JPS6126234B2 (en) | ||
| JPS5922381B2 (en) | Handout Taisoshino Seizouhouhou | |
| JPS5882534A (en) | Semiconductor device | |
| JPH0579184B2 (en) | ||
| JPS6047437A (en) | Semiconductor device and manufacture thereof | |
| JPS61110462A (en) | Semiconductor device and manufacture thereof | |
| JPS63227045A (en) | Mos semiconductor device and manufacture thereof | |
| JP3147374B2 (en) | Semiconductor device | |
| JP4013788B2 (en) | Manufacturing method of semiconductor device having gate electrode | |
| JPS6160578B2 (en) | ||
| JP2637860B2 (en) | Method for manufacturing semiconductor device | |
| JPS63307723A (en) | Manufacture of semiconductor device | |
| JPS5853515B2 (en) | Silicon gate structure and transistor structure | |
| JPH02202054A (en) | Semiconductor device and its manufacture | |
| JPS62263658A (en) | Semiconductor device and manufacture thereof | |
| JPS6316655A (en) | Manufacture of semiconductor device | |
| JPH0140506B2 (en) |