[发明专利]半导体装置

说明书

技术领域

本发明涉及半导体装置。

背景技术

近年来，作为代替金线的接合线，提出了铜线。

通常，作为铜线的原料的铜在除去杂质并进行精制后使用。但是，这样的高纯度的铜存在加工成导线时或者加工成铜线之后容易被氧化的问题。因此，使用铜线的接合容易引发不良情况，特别是在高温保存时，具有容易劣化的倾向。

作为使用铜线接合的技术，例如有专利文献1所记载的技术。

在专利文献1中记载了一种利用铜的接合线将半导体元件的电极和引线连接导出的半导体装置，在接合线与电极的接合界面形成有铜－铝系金属间化合物。根据专利文献1的记载，通过在铜球与铝电极的界面形成CuAl₂层，形成铜球与电极密接的状态，因此从耐蚀性等方面考虑，能够提高可靠性。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开昭62－265729号公报

发明内容

发明所要解决的课题

但是，通过进一步对铜线与铝焊盘的接合部进行热处理，Cu从铜线向CuAl₂层扩散，形成Cu组成比比CuAl₂高的合金层。根据本发明的发明人的见解可知，Cu组成比比CuAl₂高的合金层容易被卤素腐蚀，容易断线。

本发明是鉴于上述情况而完成的，其目的在于提高铜线与电极焊盘的连接可靠性，并提高耐湿性和高温保存特性。

用于解决课题的技术方案

根据本发明，提供一种半导体装置，其具有：

搭载于基板的半导体元件；

设置于上述半导体元件的电极焊盘；

将设置于上述基板的连接端子和上述电极焊盘连接的铜线；和

封装上述半导体元件和上述铜线的封装树脂，

在深度方向上距离与所述铜线的接合面至少3μm以下的范围内的上述电极焊盘的区域含有离子化倾向比铝小的金属作为主要成分，

上述铜线中的硫含量相对于上述铜线整体为15ppm以上100ppm以下。

发明效果

根据本发明，能够提供使铜线与电极焊盘的连接可靠性提高、耐湿性和高温保存特性优异的半导体装置。

附图说明

图1是示意性地表示实施方式的半导体装置的截面图。

具体实施方式

以下，利用附图对本发明的实施方式进行说明。其中，在所有的附图中，对相同的构成要素标注相同的符号，适当地省略说明。

图1是示意性地表示本实施方式的半导体装置10的截面图。该半导体装置10具有包括芯片焊盘部3a和内引线部3b的引线框3作为基板，该半导体装置10还具有：搭载于芯片焊盘部3a的半导体元件1；设置于半导体元件1的电极焊盘6；将设置于基板的连接端子(内引线部3b)和电极焊盘6连接的铜线4；和封装半导体元件1和铜线4的封装树脂5。

作为半导体元件1，没有特别限定，例如可以列举集成电路、大规模集成电路、固体摄像元件等。

作为引线框3，没有特别限制，可以代替引线框3使用电路基板。具体而言，可以使用双列直插式封装体(DIP)、带引线的塑料芯片载体(PLCC)、四面扁平封装体(QFP)、小外形四面扁平封装体(LQFP)、J形引线小外形封装体(SOJ)、薄型小外形封装体(TSOP)、薄型四面扁平封装体(TQFP)、带载封装体(TCP)、球栅阵列(BGA)、芯片尺寸封装体(CSP)、四方扁平无引脚封装体(QFN)、小外形无引线封装体(SON)、引线框·BGA(LF－BGA)、模塑阵列封装体类型的BGA(MAP－BGA)等现有公知的半导体装置中使用的引线框或电路基板。

半导体元件1可以是多个半导体元件叠层而成的元件。该情况下，第1段的半导体元件可以隔着膜粘合剂、热固型粘合剂等的芯片粘结材料固化体2与芯片焊盘部3a粘合。第2段以后的半导体元件可以通过绝缘性的膜粘合剂等依次叠层。然后，在各层的适当的位置，预先利用前工序形成电极焊盘6。

在本发明中，在深度方向上距离与铜线4的接合面一定距离的电极焊盘6的区域，可以含有离子化倾向比Al小的金属。这里，所谓“接合面”，在形成电极焊盘后在电极焊盘表面自然生成的氧化膜或有意形成的保护膜不包括在本发明的接合面的概念中，“接合面”是指：在接合时，以取得与导线实质上导通为目的而形成的电极焊盘表面。另外，电极焊盘6的所谓“深度方向”是指：相对于铜线4与电极焊盘6的接合面，在垂直方向上远离铜线4的方向。