CN1705116A - 半导体装置 - Google Patents

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Abstract

本发明的目的是防止不同电位导电体的导通。本发明的半导体装置包括，半导体衬底(10)，设置有集成电路(12)；积层体，设置在半导体衬底(10)上，包括导电体(36、38、40、52)以及绝缘体(50)；外部端子(60)，设置在积层体上。在外部端子(60)的正下面分别与一个绝缘体的上面和下面接触、并具有在外部端子的正下面相互重叠的部分的一对导电体(36、52)，全部电连接。

Description

半导体装置
技术领域
本发明涉及一种半导体装置。
背景技术
半导体装置包括电导电体以及绝缘体的层积结构。为了防止不同电位导电体的导通，绝缘体需要维持绝缘性能，但是，在现有技术中，难以实现。
专利文献1：特开2002-198374号公报
发明内容
本发明的目的是防止不同电位导电体的导通。
根据本发明的半导体装置，包括：半导体衬底，其具有集成电路；积层体，设置在所述半导体衬底，包括多层导电体以及一层或多层绝缘体；外部端子，设置在所述积层体上；在所述外部端子的正下面分别与一个所述绝缘体的上面和下面接触、并具有在所述外部端子的正下面相互重叠的部分的一对所述导电体，全部电连接。
根据本发明的半导体装置，包括：半导体衬底，其具有集成电路；积层体，设置在所述半导体衬底，包括多层导电体以及一层或多层绝缘体；外部端子，设置在所述积层体上；在所述外部端子的正下面分别与一个所述绝缘体的上面和下面接触、并电切断的一对所述导电体，全部在所述外部端子的正下面不重叠。
根据本发明的半导体装置，所述集成电路包括电切断所述一对导电体的开关元件，所述开关元件的一部分或全部位于所述外部端子的正下面。
根据本发明的半导体装置，所述外部端子设置在最上层的所述导电体上并电连接，所述最上层的所述导电体比所述外部端子向所述积层体的投影面积小。
附图说明
图1是根据本发明实施形式的半导体装置的一部分的剖面图。
图2是根据本发明实施形式的半导体装置的一部分的平面图。
图3是说明适用于图1和图2所示实施形式的示意图。
图4是示出安装根据本发明实施形式的半导体装置的电路基板的图。
图5示出了包括根据本实施形式的半导体装置、安装其的衬底的半导体封装体。
图6示出了包括根据本实施形式的半导体装置、安装其的衬底、安装衬底的电子面板的电子模块。
图7示出了包括根据本实施形式的半导体装置的电子设备。
图8示出了包括根据本实施形式的半导体装置的电子设备。
具体实施方式
下面，参照附图就本发明的实施方式进行说明。
图1是示出根据本发明的实施形式的半导体装置的一部分的剖面图，图2是示出根据本发明的实施形式的半导体装置的一部分的平面图。
半导体装置具有半导体衬底(例如Si衬底)10。半导体衬底10可以是半导体结晶体。在半导体衬底10中添加杂质，显示出n型或p型导电型。半导体衬底10可以是半导体芯片，也可以是半导体晶片。半导体晶片被切断(例如切成块或划线)而得到半导体芯片。
在半导体衬底10中，装入集成电路12(参照图5)。在半导体晶片中的作为各半导体芯片的部分装入集成电路(用于实现各半导体芯片的功能的单片式集成电路)12。如图1所示，集成电路12可以包括开关元件20。开关元件20可以是保护电路(例如，静电保护电路)或输出驱动器的至少一部分。
在本实施形式中，开关元件20是MOSFET(金属氧化物半导体场效应晶体管，Metal Oxide Semiconductor Field EffectTransistor)。为了构成MOSFET，在半导体衬底10上形成势阱22。势阱22示出与半导体衬底10相反的导电型。在势阱22中，隔着间隔，形成多个扩散区域24、26、28。扩散区域24、26、28是导入杂质的区域，其导入方法可以是热扩散工艺，也可以是离子注入法。在图1所示的例中，在作为漏极区域的一个扩散区域26的左右两侧，有分别作为源极区域的一对扩散区域24、28。扩散区域24、26、28示出与势阱22相反的导电型。在势阱22上，形成绝缘膜(例如SiO2等的氧化膜)30。
在绝缘膜30上邻接扩散区域24、26之间的上方形成电极(以下，也称为栅极电极)32。在绝缘膜30上邻接扩散区域26、28之间的上方形成电极(以下，也称为栅极电极)34。电极32和34都通过绝缘膜30与扩散区域24、26、28电绝缘。虽然未图示，但电极32和34互相电连接。如图2所示，电极32和34被引出而电连接在集成电路12的其他元件。在本实施形式中，电极32和34，通过化学气相沉积法或溅射法由半导体(例如多晶硅)形成，但也可以用其他材料(例如金属)形成。
在一对扩散区域24、28之间的扩散区域26的上方，形成导电体(漏极电极)36。导电体36通过接触部电连接在扩散区域26。在扩散区域26的左右两侧的一对扩散区域24、28的上方，分别形成导电体(源极电极)38、40。导电体38、40分别通过接触部电连接在扩散区域24、28。如图2所示，导电体38、40互相电连接，并电连接在集成电路12的其他元件。在本实施形式中，导电体38、40由金属(例如铝)形成。
一个开关元件20通过元件隔离区域42与其他元件电绝缘。可以用LOCOS(硅的局部氧化，Local Oxidation of Silicon)形成元件隔离区域42。例如，在势阱22上形成的绝缘膜30的厚的部分可以是元件隔离区域42。另外，在绝缘膜30上还可以形成绝缘膜44。
开关元件20根据施加在栅极电极32、34的电压，进行导电体36、38之间的电连接和电切断的切换、以及导电体36、40之间的电连接和电切断的切换。其详细作用过程是MOSFET的公知的作用，因此省略说明。
在导电体36、38、40上形成绝缘体50。绝缘体50覆盖导电体36、38、40。导电体36、38、40与绝缘体50(其下面)接触。绝缘体50由电绝缘材料形成。
在绝缘体50上形成导电体52。导电体52与绝缘体50(其上面)接触。在本实施形式中，导电体52由金属(例如铝)形成。如图2所示，导电体52被引出而电连接在集成电路12的其他元件。导电体52并不限定于图2所示的引出形状，可以是图2的导电体36那样的(小)矩形，也可以包括从导电体36引出的形状部分。
通过贯通绝缘体50的接触部，导电体52与导电体36电连接。导电体52与导电体36重叠。导电体52与导电体38、40电切断。电切断通过开关元件20实现。导电体52不与导电体38、40重叠。
半导体装置包括多层的导电体(导电体36、38、40、52或其他未图示的导电体)以及一层或多层的绝缘体(绝缘体50或其他未图示的绝缘体)的积层体。
形成钝化膜54，以覆盖作为导电体的位于最上层的导电体52中除了其至少一部分的部分。可以将钝化膜54当作积层体的一部分。
在导电体52(从其钝化膜54的露出部)上，设置外部端子(例如凸块，bump)60。导电体52是最上层的导电体，外部端子60设置在积层体上。外部端子60也可以载置在钝化膜54上。
图3是说明适用于上述实施形式的示意图。在图3中，示出了作为导电体的位于最上层的多个导电体72、以及与各个导电体72电连接的外部端子70。多个导电体72被互相电切断(绝缘)。在一个外部端子70的下面(具体地，外部端子70的向积层体的投影面内)，除了设置有与该外部端子70电连接的导电体72，还设置有与其他外部端子70电连接的导电体72。在图1和图2示出的实施形式中，导电体52的与外部端子60之间的电连接部(从钝化膜54的露出部)，比外部端子60的向积层体的投影面小，因而，在外部端子60的正下面(向积层体的投影面内)，适用图3示出的形式，形成与其他外部端子电连接的导电体。作为变形例，设置在多个(例如3个)外部端子70的下面的导电体72，可以是最上层之外的导电层，也可以组合最上层以及最上层之外的导电层而构成。
在本实施形式中，在外部端子60的正下面(向外部端子60的积层体的投影面内，以下相同)分别与一个绝缘体(例如绝缘体50)的上面和下面接触的同时，具有在外部端子60的正下面相互重叠的部分的一对导电体(例如具有导电体36、52或其他未图示的导电体的时候是其他一对的组合)，都电连接。绝缘体50的绝缘性能劣化时，重叠的部分比不重叠的部分容易电导通。但是，即使重叠的部分电导通，但由于一对导电体36、52原本电连接，因而不会有障碍。
在本实施形式中，在外部端子60的正下面分别与一个绝缘体(例如绝缘体50)的上面和下面接触的同时电切断的一对导电体(例如具有一对导电体38、52和一对导电体40、52或其他未图示的导电体的时候是其他一对的组合)，都在外部端子60的正下面不重叠。绝缘体50的绝缘性能劣化时，不重叠的部分比重叠的部分不容易电导通。因此，电切断的一对导电体38、52(或一对导电体40、52)不容易电导通。
在本说明书中，“导电体”除了指由导电材料(例如金属)构成的部件的狭义的解释之外，也可以是包括由即使不是导电材料但可以通电的材料(例如半导体)形成、并以通电为目的形成的部件(例如电极32、34)的广义的解释。例如，电极32、34中的任一个和导电体36、38、40中的任一个组合而形成的一对部件也可以解释为上述的“一对导电体”。
在本实施形式中，设置开关元件20时，使其一部分或全部被包括在外部端子60的正下面(换句话说，向外部端子60的积层体的投影面内)。
在图4中，示出了安装根据本实施形式的半导体装置(半导体衬底10为半导体芯片时)100的电路基板200。安装状态例如是倒装晶片结合，在电路基板200，形成未图示的配线图案。
在图5中，示出了包括根据本实施形式的半导体装置(半导体衬底10为半导体芯片时)100、安装(例如，侧焊)其的衬底(例如，陶瓷衬底或软衬底等)300的半导体封装体。半导体封装体被安装在电路基板400上。
在图6中，示出了包括根据本实施形式的半导体装置(半导体衬底10为半导体芯片时)100、安装其的衬底500、安装衬底500的电子面板(例如，液晶面板或电发光面板)600的电子模块。由半导体装置100和衬底500构成TCP(薄膜封装体，Tape CarrierPackage)。
作为包括根据本实施形式的半导体装置的电子设备，图7示出了笔记本电脑700，图8示出了手机800。
以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来况，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的权利要求范围之内。
符号说明
10半导体衬底  12集成电路  20开关元件  22势阱  24扩散区域  28扩散区域  30绝缘膜  32电极  34电极  36导电体  38导电体  40导电体  42元件隔离区域  44绝缘膜  50绝缘体  52导电体  54钝化膜  60外部端子  70外部端子  72导电体  100半导体装置  200电路基板  300衬底  400电路基板  500衬底  600电子面板  700笔记本电脑  800手机

Claims (4)

1.一种半导体装置，包括：
半导体衬底，设置有集成电路；
积层体，设置在所述半导体衬底上，包括多层导体以及一层或多层绝缘体；
外部端子，设置在所述积层体上；
在所述外部端子的正下面分别与一个所述绝缘体的上面和下面接触、并具有在所述外部端子的正下面相互重叠的部分的一对所述导体，全部电连接。
2.一种半导体装置，包括：
半导体衬底，设置有集成电路；
积层体，设置在所述半导体衬底上，包括多层导体以及一层或多层绝缘体；
外部端子，设置在所述积层体上；
在所述外部端子的正下面分别与一个所述绝缘体的上面和下面接触、并电分离的一对所述导体，全部在所述外部端子的正下面不重叠。
3.根据权利要求2所述的半导体装置，其中，所述集成电路包括电关闭所述一对导电体的开关元件，所述开关元件的一部分或全部位于所述外部端子的正下面。
4.根据权利要求2或3所述的半导体装置，其中，所述外部端子设置在最上层的所述导体上并被电连接，所述最上层的所述导体比所述外部端子向所述积层体的投影面积小。
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