[發明專利]半導體裝置

有效

• 申請號: 201380015827.3
• 申請日: 2013-03-12
• 公開（公告）號: CN104205315B
• 公開（公告）日: 2017-05-17
• 發明（設計）人: 伊藤慎吾
• 申請（專利權）人: 住友電木株式會社
• 主分類號: H01L21/60
• 分類號: H01L21/60
• 代理公司: 北京尚誠知識產權代理有限公司11322
• 代理人: 龍淳

技術領域

本發明涉及半導體裝置。

背景技術

近年來，作為代替金線的接合線，提出了銅線。

通常，作為銅線的原料的銅在除去雜質并進行精制后使用。但是，這樣的高純度的銅存在加工成導線時或者加工成銅線之后容易被氧化的問題。因此，使用銅線的接合容易引發不良情況，特別是在高溫保存時，具有容易劣化的傾向。

作為使用銅線接合的技術，例如有專利文獻1所記載的技術。

在專利文獻1中記載了一種利用銅的接合線將半導體元件的電極和引線連接導出的半導體裝置，在接合線與電極的接合界面形成有銅－鋁系金屬間化合物。根據專利文獻1的記載，通過在銅球與鋁電極的界面形成CuAl₂層，形成銅球與電極密接的狀態，因此從耐蝕性等方面考慮，能夠提高可靠性。

現有技術文獻

專利文獻

專利文獻1：日本特開昭62－265729號公報

發明內容

發明所要解決的課題

但是，通過進一步對銅線與鋁焊盤的接合部進行熱處理，Cu從銅線向CuAl₂層擴散，形成Cu組成比比CuAl₂高的合金層。根據本發明的發明人的見解可知，Cu組成比比CuAl₂高的合金層容易被鹵素腐蝕，容易斷線。

本發明是鑒于上述情況而完成的，其目的在于提高銅線與電極焊盤的連接可靠性，并提高耐濕性和高溫保存特性。

用于解決課題的技術方案

根據本發明，提供一種半導體裝置，其具有：

搭載于基板的半導體元件；

設置于上述半導體元件的電極焊盤；

將設置于上述基板的連接端子和上述電極焊盤連接的銅線；和

封裝上述半導體元件和上述銅線的封裝樹脂，

在深度方向上距離與所述銅線的接合面至少3μm以下的范圍內的上述電極焊盤的區域含有離子化傾向比鋁小的金屬作為主要成分，

上述銅線中的硫含量相對于上述銅線整體為15ppm以上100ppm以下。

發明效果

根據本發明，能夠提供使銅線與電極焊盤的連接可靠性提高、耐濕性和高溫保存特性優異的半導體裝置。

附圖說明

圖1是示意性地表示實施方式的半導體裝置的截面圖。

具體實施方式

以下，利用附圖對本發明的實施方式進行說明。其中，在所有的附圖中，對相同的構成要素標注相同的符號，適當地省略說明。

圖1是示意性地表示本實施方式的半導體裝置10的截面圖。該半導體裝置10具有包括芯片焊盤部3a和內引線部3b的引線框3作為基板，該半導體裝置10還具有：搭載于芯片焊盤部3a的半導體元件1；設置于半導體元件1的電極焊盤6；將設置于基板的連接端子(內引線部3b)和電極焊盤6連接的銅線4；和封裝半導體元件1和銅線4的封裝樹脂5。

作為半導體元件1，沒有特別限定，例如可以列舉集成電路、大規模集成電路、固體攝像元件等。

作為引線框3，沒有特別限制，可以代替引線框3使用電路基板。具體而言，可以使用雙列直插式封裝體(DIP)、帶引線的塑料芯片載體(PLCC)、四面扁平封裝體(QFP)、小外形四面扁平封裝體(LQFP)、J形引線小外形封裝體(SOJ)、薄型小外形封裝體(TSOP)、薄型四面扁平封裝體(TQFP)、帶載封裝體(TCP)、球柵陣列(BGA)、芯片尺寸封裝體(CSP)、四方扁平無引腳封裝體(QFN)、小外形無引線封裝體(SON)、引線框·BGA(LF－BGA)、模塑陣列封裝體類型的BGA(MAP－BGA)等現有公知的半導體裝置中使用的引線框或電路基板。

半導體元件1可以是多個半導體元件疊層而成的元件。該情況下，第1段的半導體元件可以隔著膜粘合劑、熱固型粘合劑等的芯片粘結材料固化體2與芯片焊盤部3a粘合。第2段以后的半導體元件可以通過絕緣性的膜粘合劑等依次疊層。然后，在各層的適當的位置，預先利用前工序形成電極焊盤6。

在本發明中，在深度方向上距離與銅線4的接合面一定距離的電極焊盤6的區域，可以含有離子化傾向比Al小的金屬。這里，所謂“接合面”，在形成電極焊盤后在電極焊盤表面自然生成的氧化膜或有意形成的保護膜不包括在本發明的接合面的概念中，“接合面”是指：在接合時，以取得與導線實質上導通為目的而形成的電極焊盤表面。另外，電極焊盤6的所謂“深度方向”是指：相對于銅線4與電極焊盤6的接合面，在垂直方向上遠離銅線4的方向。