DE102007029873A1 - Verdrahtungssubstrat - Google Patents

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Abstract

Eine zweite Verdrahtungsschicht (16) ist mit einer ersten Verdrahtungsschicht (15) in einer Durchgangsöffnung (13a) eines Isolationszwischenfilms (13) verbunden und die zweite Verdrahtungsschicht (16) ist verlängert und zu einer Position entfernt von der ersten Verdrahtungsschicht (15) gezogen. Ein Teil des verlängerten Abschnitts (16a) der zweiten Verdrahtungsschicht (16) liegt in einer Öffnung (14a) eines Schutzisolationsfilms (14) frei und hiermit wird ein Elektrodenkissen (Pad) gebildet. Wenn aus diesem Grund ein Halbleiterchip (10), der so aufgebaut ist, in einer korrosiven Gesamtatmosphäre angeordnet wird, ist das Elektrodenkissen (Pad) direkt dem korrosiven Gas ausgesetzt. Da jedoch das Elektrodenkissen (Pad) Teil der zweiten Verdrahtungsschicht (16) ist, die unter Verwendung eines gegenüber korrosivem Gas beständigen Materials gebildet ist, wird das Elektrodenkissen (Pad) vom korrosiven Gas nicht angegriffen und somit kann ein Kontaktfehler in dem Elektrodenkissen (Pad) verhindert werden.

Description

  • GEBIET DER ERFINDUNG
  • Die vorliegende Erfindung betrifft Verdrahtungssubstrate und insbesondere ein Verdrahtungssubstrat einer Mehrschichtstruktur, wobei eine Mehrzahl von Verdrahtungsschichten über der Oberfläche eines Substrats ausgebildet ist.
  • HINTERGRUND DER ERFINDUNG
  • In letzter Zeit nimmt die Nachfrage nach verschiedenen Sensoren (z. B. Drucksensoren, Beschleunigungssensoren und Ultraschallsensoren), die als eine Halbleitervorrichtung unter Verwendung von MEMS (Micro Electro Mechanical Systems)-Technologie hergestellt werden, in wachsendem Maße zu.
  • Diese Sensoren können in einer Atmosphäre aus korrosiven Gas (z. B. Säuregas und alkalischem Gas) (korrosive Umgebung) verwendet werden.
  • Beispiele von Anwendungen für Drucksensoren umfassen die Messung von Motorbrennstoffeinspritzdruck, die Messung von Abgasdruck etc. Bei diesen Messungen ist ein Drucksensor einer Atmosphäre von Abgas als korrosivem Gas ausgesetzt.
  • Ein Verbindungsteil (Bondierungsdraht, Kissen) zum Herausführen der Verdrahtung aus einem Halbleiterchip, der einen Sensor bildet, zum Äußeren hin, ist mit einem Elektrodenkissen verbunden, das auf einer Verdrahtungsschicht des Halbleiterchips ausgebildet ist.
  • Wenn daher der Sensor in einer korrosiven Gasatmosphäre verwendet wird und der Sensorkörper direkt dem korrosiven Gas ausgesetzt ist, ist auch das Elektrodenkissen direkt dem korrosiven Gas ausgesetzt. Im Ergebnis besteht die Möglichkeit, dass das Elektrodenkissen der Korrosion nicht widerstehen kann und ein Kontaktierungsfehler verursacht wird.
  • 25(A) ist ein schematischer Vertikalschnitt eines wesentlichen Teils in der Nähe eines Elektrodenkissens Pad eines herkömmlichen Halbleiterchips 300, der einen Sensor bildet.
  • Der Halbleiterchip 300 ist aufgebaut aus einem Halbleitersubstrat 301, Isolationsfilmen 302, 303, einer Verdrahtungsschicht 304, einem Elektrodenkissen Pad etc.
  • Der Isolationsfilm 302 ist auf der Fläche des Halbleitersubstrats ausgebildet; die Verdrahtungsschicht 304 ist auf der Fläche des Isolationsfilms 302 ausgebildet und der Isolationsfilm 303 ist auf den Oberflächen des Isolationsfilms 302 und der Verdrahtungsschicht 304 ausgebildet. Ein Teil der Oberfläche der Verdrahtungsschicht 304 ist in einer Öffnung 303a in dem Isolationsfilm 303 freigelegt und das Elektrodenkissen Pad ist auf der Fläche der Verdrahtungsschicht ausgebildet, die in der Öffnung 303a freiliegt.
  • Die Verdrahtungsschicht 304 ist mit dem Halbleitersubstrat 301 über eine Kontaktöffnung (nicht gezeigt) verbunden, die in dem Isolationsfilm 302 ausgebildet ist.
  • Das Elektrodenkissen Pad ist mit einem Verbindungsteil (nicht gezeigt) verbunden, um die Verdrahtung von Halbleiterchip 300 nach außen heraus zu führen. Beispiele von Verbindungsteilen umfassen einen Bondierdraht (herausgezogener Leiter) zur Verwendung bei einer Drahtbondierung (Kugelbondierung) und ein Kissen zur Verwendung in einer sogenannten Flip-Chip-Verbindung („face down bonding").
  • Wenn der Halbleiterchip 300 in einer korrosiven Gasatmosphäre angeordnet wird, ist das Elektrodenkissen Pad direkt dem korrosiven Gas ausgesetzt.
  • Wenn das Elektrodenkissen Pad (Verdrahtungsschicht 304) aus einer einzelnen Schicht aus einem Film auf Aluminiumbasis gebildet ist, kann sich ein Problem ergeben. Da der Film auf Aluminiumbasis von korrosiven Gas angegriffen werden kann, besteht die Möglichkeit, dass das Elektrodenkissen Pad der Korrosion nicht widersteht und ein Kontaktierungsfehler auftritt.
  • Beispiele für ein Material für den Film auf Aluminiumbasis umfassen Aluminium und eine Silizium-Aluminium-Legierung, hergestellt durch Hinzufügen von Silizium zu Aluminium.
  • 25(B) ist eine schematische Vertikalschnittdarstellung eines wesentlichen Teils eines herkömmlichen Halbleiterchips 310, der so aufgebaut ist, dass ein Elektrodenkissen Pad mit Schutzverdrahtungsschichten 311, 312 bedeckt ist, die beständig gegen korrosives Gas sind.
  • Der Halbleiterchip 310 ist aufgebaut aus einem Halbleitersubstrat 301, Isolationsfilmen 302, 303, einer Verdrahtungsschicht 304, dem Elektrodenkissen Pad, den Schutzverdrahtungsschichten 311, 312 etc..
  • Auf der Fläche der Verdrahtungsschicht 304 sind in dieser Reihenfolge die Schutzverdrahtungsschichten 311, 312 ausgebildet und die Oberfläche des Elektrodenkissens Pad ist mit den beiden Schutzverdrahtungsschichten 311, 312 bedeckt.
  • In dem Halbleiterchip 310 dienen die Schutzverdrahtungsschichten 311, 312 als Barrierenschichten zum Schutz des Elektrodenkissens Pad gegen korrosives Gas und das Elektrodenkissens Pad ist nicht direkt dem korrosiven Gas ausgesetzt. Selbst wenn daher das Elektrodenkissen Pad aus einem Film auf Aluminiumbasis ist, kann eine Korrosion des Elektrodenkissens Pad bis zu einem bestimmten Betrag verhindert werden.
  • Beispiele für das Material der Schutzverdrahtungsschicht 311 umfassen verschiedene Metalle mit hohem Schmelzpunkt (Nickel, Titan, Wolfram, Tantal etc.) und deren Legierungen (Wolfram/Titan, etc.).
  • Beispiele des Materials für die Schutzverdrahtungsschicht 312 umfassen Gold (Au) oder dergleichen.
  • Wenn jedoch der Halbleiterchip 310 für eine längere Zeitdauer einer korrosiven Gasatmosphäre ausgesetzt ist, besteht die Möglichkeit, dass das korrosive Gas die dünnen Schutzverdrahtungsschichten 311, 312 durchdringt und das Elektrodenkissen Pad angreift. Selbst wenn daher die Schutzverdrahtungsschichten 311, 312 mit ausgezeichneter Korrosionsbeständigkeit verwendet werden, kann es unmöglich sein, das Elektrodenkissen Pad gegen das korrosive Gas zu schützen.
  • Um hiermit umzugehen, wurde ein Drucksensor vorgeschlagen, wie er in Patentdokument 1 vorgeschlagen ist. Dieser Drucksensor ist so aufgebaut, dass Folgendes umgesetzt ist: eine Druckerkennungskammer wird durch eine Membran definiert und gebildet, um einen zu messenden Druck aufzunehmen, sowie durch ein Gehäuse; in der Druckerkennungskammer ist ein Halbleiterchip mit einem druckempfindlichen Abschnitt angeordnet; die Druckerkennungskammer ist mit einer elektrisch isolierenden Druckübertragungsflüssigkeit gefüllt, um den über die Membran aufgenommenen zu messenden Druck an den Halbleiterchip zu übertragen.
  • Ein Drucksensor, wie er im Patentdokument 2 beschrieben ist, wurde ebenfalls vorgeschlagen. Dieser Drucksensor weist auf: einen Sensorchip, der in einem Gehäuse angeordnet ist und ein druckempfindliches Element hat; eine in dem Sensorchip ausgebildete Elektrode; und eine flexible Platine, welche elektrisch einen Anschluss für externe Herausführung, der am Gehäuse ausgebildet ist, verbindet. Der Drucksensor ist so aufgebaut, dass eine Verbindung zwischen der Elektrode und dem Anschluss hermetisch mit thermoplastischem Harz versiegelt ist.
    • [Patentdokument 1] JP-2005-181066A
    • [Patentdokument 2] JP-2005-227039A
  • Die in Patentdokument 1 und Patentdokument 2 beschriebenen Techniken habe die folgenden Probleme:
  • (Problem 1)
  • Gemäß der in Patentdokument 1 beschriebenen Technik wird ein Druck dem Halbleiterchip über die Membran und die Druckübertragungsflüssigkeit übertragen. Die Empfindlichkeit des Sensors ist somit im Vergleich zu Fällen verschlechtert, wo ein Druck direkt auf einen Halbleiterchip aufgebracht wird.
  • (Problem 2)
  • Bei der Technik gemäß Patentdokument 1 sind die Membran und die Druckübertragungsflüssigkeit vorgesehen und die äußeren Abmessungen des Sensors sind folglich erhöht. Bei der Technik gemäß Patentdokument 2 ist das thermoplastische Harz vorgesehen und die äußeren Abmessungen des Sensors sind folglich erhöht.
  • (Problem 3)
  • Bei der Technik gemäß Patentdokument 1 sind die Membran und die Druckübertragungsflüssigkeit vorgesehen und die Herstellungskosten des Sensors sind folglich erhöht. Bei der Technik gemäß Patentdokument 2 sind das Gehäuse und das thermoplastische Harz vorgesehen und die Herstellungskosten des Sensors sind folglich erhöht.
  • ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
  • Die Erfindung wurde gemacht, um die obigen Probleme zu lösen und Aufgabe der Erfindung ist es, auf preisgünstige Weise ein kompaktes Verdrahtungssubstrat bereitzustellen, wobei eine Korrosion eines Elektrodenkissens verhindert werden kann und die Funktionen hiervon nicht behindert sind, selbst wenn eine Anordnung in einer korrosiven Gasatmosphäre erfolgt.
  • Zur Lösung des obigen Problems ist ein Verdrahtungssubstrat als ein Beispiel der Erfindung wie folgt vorgesehen:
    Das Verdrahtungssubstrat weist auf:
    eine erste Verdrahtungsschicht, ausgebildet auf der Fläche eines Substrats;
    eine zweite Verdrahtungsschicht, ausgebildet auf der Fläche der ersten Verdrahtungsschicht;
    einen isolierenden Schutzfilm, so ausgebildet, dass er die zweite Verdrahtungsschicht bedeckt;
    eine Öffnung, ausgebildet in dem isolierenden Schutzfilm; und
    ein Elektrodenkissen, angeordnet in der Öffnung.
  • Die Öffnung in dem isolierenden Schutzfilm und die erste Verdrahtungsschicht sind an derartigen Positionen ausgebildet, dass sie einander in Richtung der Kartendicke des Substrates nicht überlappen.
  • KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNG
  • Andere und weitere Einzelheiten, Aufbauten und Vorteile der Erfindung ergeben sich besser aus der folgenden detaillierten Beschreibung in Zusammenschau mit der beigefügten Zeichnung, in der:
  • 1(A) eine schematische Draufsicht ist, die einen wesentlichen Teil in der Nähe eines Elektronenkissens Pad eines Halbleiterchips in einer ersten Ausführungsform zeigt, in der die Erfindung ausgeführt ist;
  • 1(B) eine schematische Vertikalschnittansicht ist, die einen wesentlichen Teil in der Nähe eines Elektrodenkissens Pad eines Halbleiterchips in der ersten Ausführungsform, genommen entlang Linie X-X in 1(B) zeigt;
  • 2(A) eine schematische Draufsicht ist, die einen wesentlichen Teil in der Nähe eines Elektronenkissens Pad eines Halbleiterchips in einer zweiten Ausführungsform zeigt, in der die Erfindung ausgeführt ist;
  • 2(B) eine schematische Draufsicht ist, die einen wesentlichen Teil in der Nähe eines Elektronenkissens Pad eines Halbleiterchips in einer dritten Ausführungsform zeigt, in der die Erfindung ausgeführt ist;
  • 3(A) eine schematische Draufsicht ist, die einen wesentlichen Teil in der Nähe eines Elektronenkissens Pad eines Halbleiterchips in einer vierten Ausführungsform zeigt, in der die Erfindung ausgeführt ist;
  • 3(B) eine schematische Draufsicht ist, die einen wesentlichen Teil in der Nähe eines Elektronenkissens Pad eines Halbleiterchips in einer fünften Ausführungsform zeigt, in der die Erfindung ausgeführt ist;
  • 4(A) eine schematische Draufsicht ist, die einen wesentlichen Teil in der Nähe eines Elektronenkissens Pad eines Halbleiterchips in einer sechsten Ausführungsform zeigt, in der die Erfindung ausgeführt ist;
  • 4(B) eine schematische Draufsicht ist, die einen wesentlichen Teil in der Nähe eines Elektronenkissens Pad eines Halbleiterchips in einer siebten Ausführungsform zeigt, in der die Erfindung ausgeführt ist;
  • 5 eine schematische Vertikalschnittdarstellung ist, die einen wesentlichen Teil einer achten Ausführungsform zeigt, in der die Erfindung ausgeführt ist;
  • 6 eine schematische Vertikalschnittdarstellung ist, die einen wesentlichen Teil einer neunten Ausführungsform zeigt, in der die Erfindung ausgeführt ist;
  • 7 eine schematische Vertikalschnittdarstellung ist, die einen wesentlichen Teil benachbart eines Elektrodenkissens Pad eines Halbleiterchips in einer zehnten Ausführungsform zeigt, in der die Erfindung ausgeführt ist;
  • 8 eine schematische Vertikalschnittdarstellung ist, die einen wesentlichen Teil benachbart eines Elektrodenkissens Pad eines Halbleiterchips in einer elften Ausführungsform zeigt, in der die Erfindung ausgeführt ist;
  • 9 eine schematische Vertikalschnittdarstellung ist, die einen wesentlichen Teil benachbart eines Elektrodenkissens Pad eines Halbleiterchips in einer zwölften Ausführungsform zeigt, in der die Erfindung ausgeführt ist;
  • 10 eine schematische Vertikalschnittdarstellung ist, die einen wesentlichen Teil benachbart eines Elektrodenkissens Pad eines Halbleiterchips in einer dreizehnten Ausführungsform zeigt, in der die Erfindung ausgeführt ist;
  • 11 eine schematische Vertikalschnittdarstellung ist, die einen wesentlichen Teil benachbart eines Elektrodenkissens Pad eines Halbleiterchips in einer vierzehnten Ausführungsform zeigt, in der die Erfindung ausgeführt ist;
  • 12 eine schematische Vertikalschnittdarstellung ist, die einen wesentlichen Teil benachbart eines Elektrodenkissens Pad eines Halbleiterchips in einer fünfzehnten Ausführungsform zeigt, in der die Erfindung ausgeführt ist;
  • 13(A) eine schematische Draufsicht ist, die einen wesentlichen Teil in der Nähe eines Elektronenkissens Pad eines Halbleiterchips in einer sechszehnten Ausführungsform zeigt, in der die Erfindung ausgeführt ist;
  • 13(B) eine schematische Vertikalschnittansicht ist, die einen wesentlichen Teil in der Nähe eines Elektrodenkissens Pad eines Halbleiterchips in der ersten Ausführungsform, genommen entlang Linie X-X in 13(A) zeigt;
  • 14(A) eine schematische Draufsicht ist, die einen wesentlichen Teil in der Nähe eines Elektronenkissens Pad eines Halbleiterchips in einer siebzehnten Ausführungsform zeigt, in der die Erfindung ausgeführt ist;
  • 14(B) eine schematische Vertikalschnittansicht ist, die einen wesentlichen Teil in der Nähe eines Elektrodenkissens Pad eines Halbleiterchips in der ersten Ausführungsform, genommen entlang Linie X-X in 14(A) zeigt;
  • 15(A) eine schematische Draufsicht auf einen wesentlichen Teil in der Nähe eines Elektrodenkissens Pad eines Halbleiterchips in einer achtzehnten Ausführungsform ist, in der die Erfindung ausgeführt ist;
  • 15(B) eine schematische Vertikalschnittansicht ist, die einen wesentlichen Teil in der Nähe eines Elektrodenkissens Pad eines Halbleiterchips in der achtzehnten Ausführungsform, genommen entlang Linie X-X in 15(A) zeigt;
  • 16(A) eine schematische Draufsicht auf einen wesentlichen Teil in der Nähe eines Elektrodenkissens Pad eines Halbleiterchips in einer neunzehnten Ausführungsform ist, in der die Erfindung ausgeführt ist;
  • 16(B) eine schematische Vertikalschnittansicht ist, die einen wesentlichen Teil in der Nähe eines Elektrodenkissens Pad eines Halbleiterchips in der neunzehnten Ausführungsform, genommen entlang Linie X-X in 16(A) zeigt;
  • 17 eine schematische Vertikalschnittdarstellung eines wesentlichen Teils im allgemeinen Aufbau eines Leistungs-MOS-Transistors einer zwanzigsten Ausführungsform ist, gebildet aus dem Halbleiterchip der sechszehnten Ausführungsform, wo die Erfindung ausgeführt ist und entnommen entlang Linie X-X in den 18(A) und 18(B).
  • 18(A) eine schematische Draufsicht auf einen wesentlichen Teil eines Leistungs-MOS-Transistors in der zwanzigsten Ausführungsform ist;
  • 18(B) eine schematische Ansicht von unten auf einen wesentlichen Teil eines Leistungs-MOS-Transistors in der zwanzigsten Ausführungsform ist;
  • 19(A) eine schematische Draufsicht auf einen wesentlichen Teil eines herkömmlichen Leistungs-MOS-Transistors ist;
  • 19(6) eine schematische Vertikalschnittdarstellung eines wesentlichen Teils im allgemeinen Aufbau eines herkömmlichen Leistungs-MOS-Transistors entlang Linie X-X in den 19(A) und 19(C) ist;
  • 19(C) eine schematische Ansicht von unten auf einen wesentlichen Teil eines herkömmlichen Leistungs-MOS-Transistors ist;
  • 20 eine schematische Vertikalschnittdarstellung eines wesentlichen Teils im allgemeinen Aufbau eines Leistungs-MOS-Transistors in einer einundzwanzigsten Ausführungsform ist, in der die Erfindung ausgeführt ist;
  • 21(A) eine schematische Draufsicht auf einen wesentlichen Teil in der Nähe eines Elektrodenkissens Pad eines Halbleiterchips in einer zweiundzwanzigsten Ausführungsform ist, in der die Erfindung ausgeführt ist;
  • 21(6) eine schematische Vertikalschnittansicht ist, die einen wesentlichen Teil in der Nähe eines Elektrodenkissens Pad eines Halbleiterchips in der zweiundzwanzigsten Ausführungsform, genommen entlang Linie X-X in 21(A) zeigt;
  • 22(A) eine schematische Draufsicht auf einen wesentlichen Teil in der Nähe eines Elektrodenkissens Pad eines Halbleiterchips in einer dreiundzwanzigsten Ausführungsform ist, in der die Erfindung ausgeführt ist;
  • 22(6) eine schematische Vertikalschnittansicht ist, die einen wesentlichen Teil in der Nähe eines Elektrodenkissens Pad eines Halbleiterchips in der dreiundzwanzigsten Ausführungsform, genommen entlang Linie X-X in 22(A) zeigt;
  • 23(A) eine schematische Draufsicht auf einen wesentlichen Teil in der Nähe eines Elektrodenkissens Pad eines Halbleiterchips in einer vierundzwanzigsten Ausführungsform ist, in der die Erfindung ausgeführt ist;
  • 23(B) eine schematische Vertikalschnittansicht ist, die einen wesentlichen Teil in der Nähe eines Elektrodenkissens Pad eines Halbleiterchips in der vierundzwanzigsten Ausführungsform, genommen entlang Linie X-X in 23(A) zeigt;
  • 24(A) eine schematische Draufsicht auf einen wesentlichen Teil in der Nähe eines Elektrodenkissens Pad eines Halbleiterchips in einer fünfundzwanzigsten Ausführungsform ist, in der die Erfindung ausgeführt ist;
  • 24(B) eine schematische Vertikalschnittansicht ist, die einen wesentlichen Teil in der Nähe eines Elektrodenkissens Pad eines Halbleiterchips in der fünfundzwanzigsten Ausführungsform, genommen entlang Linie X-X in 24(A) zeigt;
  • 25(A) eine schematische Vertikalschnittdarstellung eines wesentlichen Teils in der Nähe eines Elektrodenkissens Pad eines herkömmlichen Halbleiterchips ist; und
  • 25(B) eine schematische Vertikalschnittdarstellung eines wesentlichen Teils eines herkömmlichen Halbleiterchips ist, der so aufgebaut ist, dass ein Elektrodenkissen Pad mit einer Schutzverdrahtungsschicht bedeckt ist, die beständig gegen korrosives Gas ist.
  • DETAILLIERTE BESCHREIBUNG BEVORZUGTER AUSFÜHRUNGSFORMEN
  • Nachfolgend werden Ausführungsformen unter Bezugnahme auf die Zeichnung beschrieben, in denen die Erfindung ausgeführt ist. In der Beschreibung der einzelnen Ausführungsformen sind identische Bauteile und Bauelemente mit identischen Bezeichnungen versehen und nochmalige Beschreibungen werden weggelassen.
  • (Erste Ausführungsform)
  • 1(A) ist eine schematische Draufsicht, die einen wesentlichen Teil in der Nähe eines Elektrodenkissens Pad eines Halbleiterchips 10 in einer ersten Ausführungsform zeigt, welche einen Sensor bildet.
  • 1(B) ist eine schematische Vertikalschnittdarstellung, die einen wesentlichen Teil in der Nähe eines Elektrodenkissens Pad eines Halbleiterchips 10 in der ersten Ausführungsform zeigt, entnommen entlang Linie X-X in 1(A).
  • Der Halbleiterchip 10 ist aufgebaut aus einem Siliziumsubstrat (Halbleitersubstrat) 11, einem Isolationsfilm 12, einem Zwischenschichtisolationsfilm 13, einem Schutzisolationsfilm 14, einer ersten Verdrahtungsschicht 15, einer zweiten Verdrahtungsschicht 16, dem Elektrodenkissen Pad etc..
  • Der Isolationsfilm 12 ist auf der Fläche des Siliziumsubstrats 11 ausgebildet; die rechteckförmige erste Verdrahtungsschicht 15 ist auf der Fläche des Isolationsfilms 12 ausgebildet; der Zwischenisolationsfilm 13 ist auf den Flächen des Isolationsfilms 12 und der ersten Verdrahtungsschicht 15 ausgebildet; die rechteckförmige zweite Verdrahtungsschicht 16 ist auf der Fläche des Zwischenisolationsfilms 13 ausgebildet; und der Schutzisolationsfilm 14 ist auf den Flächen des Zwischenisolationsfilms 13 und der zweiten Verdrahtungsschicht 16 ausgebildet, so dass er diese bedeckt.
  • Die erste Verdrahtungsschicht 15 ist mit einer Verdrahtungsschicht 17 verbunden und die Verdrahtungsschicht 17 ist mit dem Siliziumsubstrat 11 über eine Kontaktöffnung (nicht gezeigt) im Isolationsfilm 12 verbunden. Die Verdrahtungsschicht 17 wird auf gleiche Weise wie die erste Verdrahtungsschicht 15 gebildet und die Verdrahtungsschichten 15, 17 sind miteinander integriert.
  • Die Verdrahtungsschichten 15, 16 sind miteinander in einer rechteckigen Durchgangsöffnung 13a verbunden, die in dem Zwischenisolationsfilm 13 ausgebildet ist. Eine genauere Beschreibung erfolgt nun. Die Durchgangsöffnung 13a ist in dem Zwischenisolationsfilm 13 über der ersten Verdrahtungsschicht 15 ausgebildet und die zweite Verdrahtungsschicht 16 ist in die Durchgangsöffnung 13a eingefüllt. Die obere Fläche der ersten Verdrahtungsschicht 15, die am Boden der Durchgangsöffnung 13a freiliegt und die untere Fläche der zweiten Verdrahtungsschicht 16, die in die Durchgangsöffnung 13a eingefüllt ist, sind miteinander verbunden.
  • Die zweite Verdrahtungsschicht 16 ist seitlich an der Fläche des Zwischenisolationsfilms 13 oberhalb der ersten Verdrahtungsschicht 15 verlängert. (Die zweite Verdrahtungsschicht ist in einer Richtung parallel zur Oberfläche des Siliziumsubstrats 11 verlängert.) Ein Teil der Fläche des verlängerten Abschnitts 16a der zweiten Verdrahtungsschicht 16 liegt in einer rechteckförmigen Öffnung 14a frei, die in dem Schutzisolationsfilm 14 ausgebildet ist. Das Elektrodenkissen Pad wird durch die Fläche des verlängerten Abschnitts 16a gebildet, die in der Oberfläche 14a des Schutzisolationsfilms 14 freiliegt.
  • Das Elektrodenkissen Pad ist mit einem Verbindungsteil (nicht gezeigt) zum Herausführen der Verdrahtung des Halbleiterchips 10 nach außen verbunden. Beispiele des Verbindungsteils umfassen einen Bondierungsdraht (Herausführleiter) zur Verwendung in einem Drahtbondierungs-(Kugelbondierungs-) Verbindungsverfahren und ein Kissen zur Verwendung bei einem Flip-Chip-Verbindungsverfahren (face down bonding).
  • Zur Ausbildung dieser Isolationsfilme 12 bis 14 können jegliche isolierende Materialien verwendet werden, so lange sie ausgezeichnete Anhaftungs- und Isolationseigenschaften haben.
  • Beispiele des isolierenden Materials umfassen Siliziumoxid und Siliziumnitrid, gebildet durch CVD (chemische Dampfabscheidung), beschichtete Isolationsfilme wie PSG (Phosphorsilikatglas), BSG (Borsilikatglas), BPSG (Borphosphorsilikatglas), SOG (Sein On Glas), Polyimid, Polymere auf Methylsiloxanbasis, TIOS (Tetraethylorsosilikat) etc..
  • Bezüglich des Schutzisolationsfilms 14 ist es jedoch notwendig, ein isolierendes Material zu verwenden, das beständig gegen eine Atmosphäre aus korrosivem Gas (z.B. Säuregas und Alkaligas) ist, wo sich der Halbleiterchip 10 befindet. Die erste Verdrahtungsschicht 15 und die Verdrahtungsschicht 17 sind aus einer einzelnen Schicht eines Films auf Aluminiumbasis. Beispiele von Materialien für den Film auf Aluminiumbasis umfassen Aluminium und Silizium-Aluminium-Legierungen, erhalten durch Hinzufügung von Silizium zu Aluminium. Zur Bildung der ersten Verdrahtungsschicht wird ein PVD-Verfahren (physikalische Dampfabscheidung) verwendet.
  • Zur Bildung der zweiten Verdrahtungsschicht 16 kann jegliches leitfähige Material verwendet werden, solange die folgenden Bedingungen erfüllt sind: es sollte beständig gegenüber der korrosiven Gasatmosphäre sein, in der sich der Halbleiterchip 10 befindet und eine ausgezeichnete Anhaftung mit den Isolationsfilmen 13, 14 soll vorhanden sein; es sollte zuverlässig mit der ersten Verdrahtungsschicht 15 verbindbar sein, um gute elektrische Durchgängigkeit zu erhalten.
  • Beispiele des leitfähigen Materials umfassen Gold (Au), verschiedene Metalle mit hohem Schmelzpunkt (Nickel, Molybdän, Wolfram, Tantal, Hafnium, Zirkonium, Niob, Titan, Vanadium, Rhenium, Chrom, Platin, Iridium, Osmium, Rhodium, etc.) und deren Legierung (Wolfram/Titan, Titannitrid etc.). Zur Ausbildung der zweiten Verdrahtungsschicht wird ein CVD-Verfahren oder ein PVD-Verfahren verwendet.
  • (Wirkungsweise und Effekt der ersten Ausführungsform)
  • Bei der ersten Ausführungsform lässt sich die folgende Wirkungsweise und der folgende Effekt erhalten.
  • (1-1) Bei dem Halbleiterchip 10 der ersten Ausführungsform ist die Fläche der ersten Verdrahtungsschicht 15 mit den Isolationsfilmen 13, 14 und der zweiten Verdrahtungsschicht 16 bedeckt und die Fläche der ersten Verdrahtungsschicht 15 liegt nicht frei.
  • Aus diesem Grund ergibt sich der folgende Vorteil: selbst wenn der Halbleiterchip 10 in einer korrosiven Gasatmosphäre ist, ist die erste Verdrahtungsschicht 15 nicht direkt dem korrosiven Gas ausgesetzt. Somit wird die erste Verdrahtungsschicht 15 nicht korrodiert, obgleich sie aus einem Film auf Aluminiumbasis ist, der durch korrosives Gas angegriffen werden kann.
  • Im Halbleiterchip 10 ist die zweite Verdrahtungsschicht 16 mit der ersten Verdrahtungsschicht 15 über die Durchgangsöffnung 13a in dem Zwischenschichtisolationsfilm 13 verbunden. Die zweite Verdrahtungsschicht 16 ist zu einer Position entfernt von der ersten Verdrahtungsschicht 15 verlängert und herausgezogen. Ein Teil des verlängerten Abschnitts 16a der zweiten Verdrahtungsschicht 16 liegt in der Öffnung 14a des Schutzisolationsfilms 14 frei und das Elektrodenkissen Pad ist hierauf ausgebildet.
  • Wenn daher der Halbleiterchip 10 in einer korrosiven Gasatmosphäre angeordnet wird, ist das Elektrodenkissen Pad direkt dem korrosiven Gas ausgesetzt. Da jedoch das Elektrodenkissen Pad ein Teil der zweiten Verdrahtungsschicht 16 ist, die aus einem Material ist, das gegenüber korrosivem Gas beständig ist, wird das Elektrodenkissen Pad vom korrosiven Gas nicht angegriffen und ein Kontaktierungsfehler im Elektrodenkissen Pad kann verhindert werden.
  • (1-2) Wenn die Öffnung 14a in dem Schutzisolationsfilm 14 und die Durchgangsöffnung 13a oder die erste Verdrahtungsschicht 15 einander in Vertikalrichtung überlappen, würde sich ein Problem ergeben. Wenn der Halbleiterchip 10 in einer korrosiven Gasatmosphäre angeordnet wird, besteht die Möglichkeit, dass Folgendes stattfindet: das korrosive Gas tritt von der Öffnung 14a in dem Schutzisolationsfilm 14 und durch die Durchgangsöffnung 13a ein und erreicht die erste Verdrahtungsschicht 15 und die erste Verdrahtungsschicht 15 wird von diesem korrosiven Gas angegriffen.
  • Die Vertikalrichtung bezieht sich auf die Richtung in Kartendicke des Siliziumsubstrats 11.
  • In der ersten Ausführungsform ist die zweite Verdrahtungsschicht 16 verlängert und zu einer Position entfernt von der ersten Verdrahtungsschicht 15 gezogen und der verlängerte Abschnitt 16a der zweiten Verdrahtungsschicht liegt in der Öffnung 14a in dem Schutzisolationsfilm 14 frei. Im Ergebnis überlappen die Öffnung 14a in dem Schutzisolationsfilm 14 und die Durchgangsöffnung 13a oder die erste Verdrahtungsschicht 15 einander in Vertikalrichtung nicht. Mit anderen Worten, die Öff nung 14a und die Durchgangsöffnung 13a und die erste Verdrahtungsschicht 15 sind an derartigen Positionen angeordnet, dass sie einander in Vertikalrichtung nicht überlappen.
  • Bei der ersten Ausführungsform ergibt sich somit der folgende Vorteil: wenn der Halbleiterchip 10 in einer korrosiven Gasatmosphäre angeordnet wird, tritt das korrosive Gas nicht von der Öffnung 14a in dem Schutzisolationsfilm 14 und durch die Durchgangsöffnung 13a ein, um die erste Verdrahtungsschicht 15 zu erreichen; es besteht keine Möglichkeit, dass die erste Verdrahtungsschicht 15 von dem korrosiven Gas angegriffen wird.
  • (1-3) Wenn unter Verwendung des Halbleiterchips 10 der ersten Ausführungsform ein Drucksensor gebildet wird, ist es unnötig, einen Druck in dem Halbleiterchip über die Membran und die Druckübertragungsflüssigkeit zu übertragen, wie bei der Technik gemäß Patentdokument 1. Ein Druck kann direkt auf den Halbleiterchip 10 wirken, der in einer korrosiven Gasatmosphäre liegt. Somit kann das obige Problem 1 gelöst werden.
  • Das heißt, wenn unter Verwendung des Halbleiterchips 10 der ersten Ausführungsform ein Drucksensor gebildet wird, lässt sich eine Verschlechterung der Empfindlichkeit des Drucksensors, die für dessen Funktionen notwendig ist, verhindern und die Funktionen des Sensors werden nicht behindert.
  • (1-4) Wenn unter Verwendung des Halbleiterchips 10 der ersten Ausführungsform verschiedene Sensoren (z. B. Drucksensoren, Beschleunigungssensoren und Ultraschallsensoren) gebildet werden, ergibt sich der folgende Vorteil: es ist unnötig, die Membran oder die Druckübertragungsflüssigkeit vorzusehen, wie bei der Technik gemäß Patentdokument 1 oder das thermoplastische Harz vorzusehen, wie bei der Technik gemäß Patentdokument 2. Im Ergebnis nehmen die Außenabmessungen des Sensors nicht zu und das obige Problem 2 kann gelöst werden.
  • (1-5) Wenn die verschiedenen Sensoren gemäß obiger Erläuterung unter Verwendung des Halbleiterchips 10 der ersten Ausführungsform gebildet werden, ergibt sich der folgende Vorteil: es ist unnötig, die Membran oder die Druckübertragungsflüssigkeit wie bei der Technik gemäß Patentdokument 1 vorzusehen und das themoplastische Harz vorzusehen, wie bei der Technik gemäß Patentdokument 2. Im Ergebnis werden die Herstellungskosten für den Sensor nicht erhöht und das obige Problem 3 wird gelöst.
  • (Zweite Ausführungsform)
  • 2(A) ist eine schematische Vertikalschnittdarstellung eines wesentlichen Teils in der Nähe eines Elektrodenkissens Pad eines Halbleiterchips 20 bei einer zweiten Ausführungsform, welche einen Sensor bildet.
  • Der Halbleiterchip 20 ist aufgebaut aus einem Siliziumsubstrat 11, einem Isolationsfilm 12, einem Isolationszwischenfilm 13, einem Schutzisolationsfilm 14, einer ersten Verdrahtungsschicht 15, einer zweiten Verdrahtungsschicht 16, dem Elektrodenkissen Pad, einer dritten Verdrahtungsschicht 21 etc.
  • Der Halbleiterchip 20 der zweiten Ausführungsform unterscheidet sich vom Halbleiterchip 10 der ersten Ausführungsform lediglich dahingehend, dass die dritte Verdrahtungsschicht 21 auf der gesamten Unterseite der zweiten Verdrahtungsschicht 16 ausgebildet ist und die Verdrahtungsschichten 21, 16 aufeinandergestapelt sind.
  • Zur Ausbildung der dritten Verdrahtungsschicht 21 kann jegliches leitfähige Material verwendet werden, solange es ausgezeichnete Anhaftung an dem Isolationszwischenfilm hat und zuverlässig mit den Verdrahtungsschichten 15, 16 verbindbar ist, um gute elektrische Durchgängigkeit zu erreichen.
  • Bei der zweiten Ausführungsform wird Folgendes implementiert, selbst wenn ein leitfähiges Material mit geringer Anhaftung mit dem Isolationszwischenfilm 13 zur Bildung der zweiten Verdrahtungsschicht 16 verwendet wird: die dritte Verdrahtungsschicht 21 wirkt als Bondierschicht (Anheftschicht), die die zweite Verdrahtungsschicht 16 und den Isolationszwischenfilm 13 miteinander verbindet. Somit kann die gleiche Wirkungsweise und der gleiche Effekt wie Wirkungsweise und Effekt der ersten Ausführungsform erhalten werden.
  • Beispielsweise kann Gold zur Ausbildung der zweiten Verdrahtungsschicht 16 verwendet werden. Gold hat ausgezeichnete Leitfähigkeit, hat jedoch schlechte Anhaftung mit einem Isolationsfilm.
  • Um diesem zu begegnen muss ein leitfähiges Material zur Bildung der dritten Verdrahtungsschicht 21 verwendet werden, das die folgenden Bedingungen erfüllt: es sollte eine ausgezeichnete Anhaftung mit dem Isolationszwischenfilm 13 haben; es sollte zuverlässig mit Gold als Material der zweiten Verdrahtungsschicht 16 und einem Film auf Aluminiumbasis als Material der ersten Verdrahtungsschicht 15 verbindbar sein, um gute elektrische Durchgängigkeit zu erreichen; und es sollte ausgezeichnete Korrosionsbeständigkeit haben. Beispiele des Materials umfassen Tantal und Wolfram/Titan.
  • Obgleich Tantal und Wolfram/Titan gegenüber Gold den Nachteil eines hohen elektrischen Widerstands haben, haben sie ausgezeichnete Anhaftung mit dem Isolationszwischenfilm 13. Sie verbinden zuverlässig mit Gold als Material für die zweite Verdrahtungsschicht 16 und gute elektrische Durchgängigkeit wird erhalten. Zusätzlich haben sie ausgezeichnete Korrosionsbeständigkeit und sind geeignet zur Ausbildung der dritten Verdrahtungsschicht 21.
  • (Dritte Ausführungsform)
  • 2(B) ist eine schematische Vertikalschnittdarstellung eines wesentlichen Teils in der Nähe des Elektrodenkissens Pad eines Halbleiterchips 30 in einer dritten Ausführungsform, die einen Sensor bildet.
  • Der Halbleiterchip 30 ist aufgebaut aus einem Siliziumsubstrat 11, einem Isolationsfilm 12, einem Isolationszwischenfilm 13, einem Schutzisolationsfilm 14, einer ersten Verdrahtungsschicht 15, einer zweiten Verdrahtungsschicht 16, dem Elektrodenkissen Pad, einer ersten Bondierschicht 31 etc.
  • Der Halbleiterchip 31 der dritten Ausführungsform unterscheidet sich vom Halbleiterchip 10 der ersten Ausführungsform nur dahingehend, dass die erste Bondierschicht 31 vorgesehen ist.
  • Die erste Bondierschicht 31 ist an der Unterseite der zweiten Verdrahtungsschicht 16 mit Ausnahme des Inneren der Durchgangsöffnung 13a ausgebildet. In der Durchgangsöffnung 13a sind die Verdrahtungsschichten 15, 16 in direktem Kontakt miteinander.
  • Zur Bildung der ersten Bondierschicht 31 muss kein leitfähiges Material verwendet werden und jegliches Material kann verwendet werden, solange es ausgezeichnete Anhaftung mit dem Isolationszwischenfilm 13 und der zweiten Verdrahtungsschicht 16 hat.
  • Mit der dritten Ausführungsform ergibt sich der folgende Vorteil: selbst wenn ein leitfähiges Material mit geringer Anhaftung mit dem Isolationszwischenfilm 13 verwendet wird, die zweite Verdrahtungsschicht 16 zu bilden, werden die zweite Verdrahtungsschicht 16 und der Isolationszwischenfilm 13 über die erste Bondierschicht 31 miteinander verbunden. Somit kann die gleiche Wirkung und der gleiche Effekt wie Wirkung und Effekt der ersten Ausführungsform erhalten werden.
  • Bei der dritten Ausführungsform werden zusätzlich die Verdrahtungsschichten 15, 16 in direkten Kontakt miteinander gebracht. Daher ist der Kontaktwiderstand zwischen den Verdrahtungsschichten 15, 16 im Vergleich zu Fällen verringert, wo die dritte Verdrahtungsschicht 21 vorgesehen ist, wie bei der zweiten Ausführungsform und die Kontaktfläche zwischen den Verdrahtungsschichten 15, 16 kann verringert werden. Aus diesem Grund ist es möglich, den von der Durchgangsöffnung 13a auf der Oberfläche des Siliziumsubstrats 11 eingenommenen Platz zu verringern, so dass die Größe des Halbleiterchips 30 verringert wird.
  • (Vierte Ausführungsform)
  • 3(A) ist eine schematische Vertikalschnittdarstellung eines wesentlichen Teils in der Nähe eines Elektrodenkissens Pad eines Halbleiterchips 40 in einer vierten Ausführungsform, die einen Sensor bildet.
  • Der Halbleiterchip 40 ist aufgebaut aus einem Siliziumsubstrat 11, einem Isolationsfilm 12, einem Isolationszwischenfilm 13, einem Schutzisolationsfilm 14, einer ersten Verdrahtungsschicht 15, einer zweiten Verdrahtungsschicht 16, dem Elektrodenkissen Pad, einer dritten Verdrahtungsschicht 21, einer vierten Verdrahtungsschicht 41 etc.
  • Der Halbleiterchip 40 der vierten Ausführungsform unterscheidet sich vom Halbleiterchip der zweiten Ausführungsform nur dahingehend, dass die vierte Verdrahtungsschicht 41 auf der gesamten oberen Seite der Verdrahtungsschicht 16 ausgebildet ist und die Verdrahtungsschichten 21, 16, 41 aufeinandergestapelt sind.
  • Zur Bildung der vierten Verdrahtungsschicht 41 kann jegliches leitfähige Material verwendet werden, solange es die folgenden Bedingungen erfüllt: es sollte beständig gegenüber einer korrosiven Gasatmosphäre sein, in der sich der Halbleiterchip 40 befindet und es sollte ausgezeichnete Anhaftung mit dem Schutzisolationsfilm 14 haben; weiterhin sollte es zuverlässig mit der zweiten Verdrahtungsschicht 16 verbindbar sein, um gute elektrische Durchgängigkeit zu erhalten.
  • Mit der vierten Ausführungsform ergibt sich der folgende Vorteil: selbst wenn ein leitfähiges Material mit geringer Anhaftung mit dem Schutzisolationsfilm 14 zur Bildung der zweiten Verdrahtungsschicht 16 verwendet wird, dient die vierte Verdrahtungsschicht 41 als Bondierschicht, die die zweite Verdrahtungsschicht 16 und den Schutzisolationsfilm 14 miteinander verbindet. Somit kann die gleiche Wirkung und der gleiche Effekt wie bei der zweiten Ausführungsform erhalten werden.
  • Wenn Gold verwendet wird, um die zweite Verdrahtungsschicht 16 zu bilden, muss nur das folgende leitfähige Material zur Bildung der vierten Verdrahtungsschicht 41 verwendet werden: ein leitfähiges Material, das ausgezeichnete Anhaftung mit dem Schutzisolationsfilm 14 hat, das zuverlässig mit Gold als Material der zwei ten Verdrahtungsschicht 16 verbindbar ist, um gute elektrische Durchgängigkeit zu haben und das ausgezeichnete Korrosionsbeständigkeit hat. Beispiele des Materials umfassen Tantal und Wolfram/Titan.
  • Obgleich Tantal und Wolfram/Titan den Nachteil eines hohen elektrischen Widerstands gegenüber Gold haben, haben sie ausgezeichnete Anhaftung mit dem Schutzisolationsfilm 14. Sie verbinden zuverlässig mit Gold als Material der zweiten Verdrahtungsschicht 16 und gute elektrische Durchgängigkeit wird erhalten. Zusätzlich haben sie ausgezeichnete Korrosionsbeständigkeit und sind geeignet zur Ausbildung der vierten Verdrahtungsschicht 41.
  • (Fünfte Ausführungsform)
  • 3(B) ist eine schematische Vertikalschnittdarstellung, die einen wesentlichen Teil in der Nähe eines Elektrodenkissens Pad eines Halbleiterchips 50 in einer fünften Ausführungsform darstellt, die einen Sensor bildet.
  • Der Halbleiterchip 50 ist aufgebaut aus einem Siliziumsubstrat 11, einem Isolationsfilm 12, einem Isolationszwischenfilm 13, einem Schutzisolationsfilm 14, einer ersten Verdrahtungsschicht 15, einer zweiten Verdrahtungsschicht 16, dem Elektrodenkissen Pad, einer Bondierschicht 31, einer vierten Verdrahtungsschicht 41 etc.
  • Der Halbleiterchip 50 in der fünften Ausführungsform unterscheidet sich vom Halbleiterchip 30 der dritten Ausführungsform nur dahingehend, dass die vierte Verdrahtungsschicht 41 auf der gesamten oberen Seite der Verdrahtungsschicht 16 ausgebildet ist und die Verdrahtungsschichten 21, 16, 41 aufeinandergestapelt sind.
  • Bei der fünften Ausführungsform ergibt sich somit der folgende Vorteil: selbst wenn ein leitfähiges Material mit geringer Anhaftung mit dem Schutzisolationsfilm 14 zur Bildung der zweiten Verdrahtungsschicht 16 verwendet wird, dient die vierte Verdrahtungsschicht 41 als Bondierschicht, die die zweite Verdrahtungsschicht 16 und den Schutzisolationsfilm 14 miteinander verbindet. Somit kann die gleiche Wirkung und der gleiche Effekt wie bei der dritten Ausführungsform erhalten werden.
  • (Sechste Ausführungsform)
  • 4(A) ist eine schematische Vertikalschnittdarstellung eines wesentlichen Teils in der Nähe eines Elektrodenkissens Pad eines Halbleiterchips 60 in einer sechsten Ausführungsform, die einen Sensor bildet.
  • Der Halbleiterchip 60 ist gebildet aus einem Siliziumsubstrat 11, einem Isolationsfilm 12, einem Isolationszwischenfilm 13, einem Schutzisolationsfilm 14, einer ersten Verdrahtungsschicht 15, einer zweiten Verdrahtungsschicht 16, dem Elektrodenkissen Pad, einer dritten Verdrahtungsschicht 21, einer zweiten Bondierschicht 61 etc.
  • Der Halbleiterchip 60 der sechsten Ausführungsform unterscheidet sich vom Halbleiterchip 20 der zweiten Ausführungsform nur dahingehend, dass die zweite Bondierschicht 61 vorhanden ist.
  • Die zweite Bondierschicht 61 ist auf der oberen Seite der zweiten Verdrahtungsschicht 16 mit Ausnahme des Inneren der Öffnung 14a in dem Schutzisolationsfilm 14 gebildet. Die zweite Verdrahtungsschicht 16 liegt in der Öffnung 14a in dem Schutzisolationsfilm 14 direkt frei.
  • Zur Bildung der zweiten Bondierschicht 61 muss kein leitfähiges Material verwendet werden und jegliches Material kann verwendet werden, solange es ausgezeichnete Anhaftung mit dem Schutzisolationsfilm 14 und der zweiten Verdrahtungsschicht 16 hat.
  • Mit der sechsten ergibt sich der folgende Vorteil: selbst wenn ein leitfähiges Material mit geringer Anhaftung mit dem Schutzisolationsfilm 14 verwendet wird, um die 2 Verdrahtungsschicht 16 zu bilden, werden die zweite Verdrahtungsschicht 16 und der Schutzisolationsfilm 14 über die zweite Bondierschicht 61 miteinander verbunden. Somit wird die gleiche Wirkung und der gleiche Effekt wie bei der vierten Ausführungsform erhalten.
  • Bei dem Halbleiterchip 40 der vierten Ausführungsform ist die Fläche des Elektrodenkissens Pad aus der vierten Verdrahtungsschicht 41 gebildet. Bei dem Halbleiterchip 60 der sechsten Ausführungsform ist die Fläche des Elektrodenkissens Pad aus der zweiten Verdrahtungsschicht 16 gebildet.
  • Bei der sechsten Ausführungsform wird daher ein Verbindungsteil (nicht gezeigt), das mit dem Elektrodenkissen Pad verbunden ist, in direkten Kontakt mit der zweiten Verdrahtungsschicht 16 gebracht. Somit ist der Kontaktwiderstand zwischen dem Verbindungsteil der zweiten Verdrahtungsschicht 16 im Vergleich zu Fällen verringert, wo die vierte Verdrahtungsschicht 41 vorgesehen ist, wie bei der vierten Ausführungsform und die Verbindungsfläche zwischen Verbindungsteil und zweiter Verdrahtungsschicht 16 kann verringert werden. Daher ist es möglich, den von dem Elektrodenkissen Pad auf der Oberfläche des Siliziumsubstrats 11 eingenommenen Raum zu verringern und die Größe des Halbleiterchips 60 zu verringern.
  • (Siebte Ausführungsform)
  • 4(B) ist eine schematische Vertikalschnittdarstellung eines wesentlichen Teils in der Nähe eines Elektrodenkissens Pad eines Halbleiterchips 70 in einer siebten Ausführungsform, die einen Sensor bildet.
  • Der Halbleiterchip 70 ist gebildet aus einem Siliziumsubstrat 11, einem Isolationsfilm 12, einem Isolationszwischenfilm 13, einem Schutzisolationsfilm 14, einer ersten Verdrahtungsschicht 15, einer zweiten Verdrahtungsschicht 16, dem Elektrodenkissen Pad, einer ersten Bondierschicht 31, einer zweiten Bondierschicht 61 etc.
  • Mit anderen Worten, die siebte Ausführungsform wird erhalten durch Ersatz der dritten Verdrahtungsschicht 21 der sechsten Ausführungsform mit der ersten Bondierschicht 31 der dritten Ausführungsform. Aus diesem Grund können bei der siebten Ausführungsform die Wirkung und der Effekt gemäß der zweiten Bondierschicht 61 in der sechsten Ausführungsform zusätzlich zu der Wirkung und dem Effekt der dritten Ausführungsform erhalten werden.
  • (Achte Ausführungsform)
  • 5 ist eine schematische Vertikalschnittdarstellung eines wesentlichen Teils einer achten Ausführungsform, bei der ein Bondierdraht 51 mit dem Elektrodenkissen Pad des Halbleiterchips 50 in der fünften Ausführungsform unter Verwendung eines Drahtbondierverbindungsverfahrens verbunden ist.
  • Gold (Au), das zuverlässig mit einem Bondierdraht 51 verbindbar ist, um eine gute elektrische Durchgängigkeit zu erhalten, ist geeignet zur Bildung der vierten Verdrahtungsschicht 41, die die Oberfläche des Elektrodenkissens Pad bildet.
  • (Neunte Ausführungsform)
  • 6 ist eine schematische Vertikalschnittdarstellung eines wesentlichen Teils einer neunten Ausführungsform, bei der ein Kissen 52 mit dem Elektrodenkissen Pad des Halbleiterchips 50 in der fünften Ausführungsform unter Verwendung eines Flip-Chip-Verbindungsverfahrens verbunden ist.
  • Der Halbleiterchip 50 ist ein unverpackter blanker Chip (Rohling), der direkt an einem Befestigungssubstrat 53 auf dem Kopf stehend (mit dem Gesicht nach unten) angeordnet ist. Das Elektrodenkissen Pad des Halbleiterchips 50 und eine Verdrahtungsschicht 54 auf der Oberfläche des Befestigungssubstrats 53 sind miteinander über das Kissen 52 verbunden.
  • Das Kissen 52 kann durch ein geeignetes Verfahren (z. B. Plattierungsverfahren und Stupfverfahren) unter Verwendung verschiedener leitfähiger Materialien (z. B. Metalle wie Lot, Gold, Kupfer, Nickel und leitfähige Kleber) gebildet sein.
  • Gold (Au), das zuverlässig mit dem Kissen 54 verbindbar ist, um gute elektrische Durchgängigkeit zu erhalten, ist geeignet zur Bildung der vierten Verdrahtungsschicht 41, die die Oberfläche des Elektrodenkissens Pad bildet.
  • (Zehnte Ausführungsform)
  • 7 ist eine schematische Vertikalschnittdarstellung eines wesentlichen Teils in der Nähe eines Elektrodenkissens Pad eines Halbleiterchips 80 in einer zehnten Ausführungsform, die einen Sensor bildet.
  • Der Halbleiterchip 80 ist aufgebaut aus einem Siliziumsubstrat 11, einem Isolationsfilm 12, einem Isolationszwischenfilm 13, einem Schutzisolationsfilm 14, einer ersten Verdrahtungsschicht 15, einer zweiten Verdrahtungsschicht 16, dem Elektrodenkissen Pad, einer dritten Verdrahtungsschicht 21 etc..
  • Der Halbleiterchip 80 der zehnten Ausführungsform unterscheidet sich vom Halbleiterchip 20 der zweiten Ausführungsform nur dahingehend, dass die dritte Verdrahtungsschicht 21 in der Durchgangsöffnung 13a eingefüllt und vergraben ist und das die Oberfläche der dritten Verdrahtungsschicht 21 oberhalb der Durchgangsöffnung 13a abgeflacht ist.
  • Bei der zehnten Ausführungsform ist es unnötig, die Durchgangsöffnung 13a mit der zweiten Verdrahtungsschicht 16 zu füllen, die auf der oberen Seite der dritten Verdrahtungsschicht 21 ausgebildet ist. Selbst wenn daher ein Material oder ein Verfahren mit schlechter Stufenabdeckungseigenschaft verwendet wird, die zweite Verdrahtungsschicht 16 zu bilden, wird eine gute elektrische Durchgängigkeit zwischen der ersten Verdrahtungsschicht 15 und der zweiten Verdrahtungsschicht 16 durch die dritte Verdrahtungsschicht 21 erhalten.
  • Bei der zehnten Ausführungsform wird daher die gleiche Wirkungsweise und der gleiche Effekt wie bei der zweiten Ausführungsform erhaltbar.
  • (Elfte Ausführungsform)
  • 8 ist eine schematische Vertikalschnittdarstellung eines wesentlichen Teils in der Nähe eines Elektrodenkissens Pad eines Halbleiterchips 90 in einer ersten Ausführungsform, die einen Sensor bildet.
  • Der Halbleiterchip 90 ist gebildet aus einem Siliziumsubstrat 11, einem Isolationsfilm 12, einem Isolationszwischenfilm 13, einem Schutzisolationsfilm 14, einer ersten Verdrahtungsschicht 15, einer zweiten Verdrahtungsschicht 16, dem Elektrodenkissen Pad, einer dritten Verdrahtungsschicht 21, einer fünften Verdrahtungsschicht 91 etc..
  • Der Halbleiterchip 90 in der elften Ausführungsform unterscheidet sich vom Halbleiterchip 14 der vierten Ausführungsform nur dahingehend, dass die vierte Verdrahtungsschicht 41 durch die fünfte Verdrahtungsschicht 91 ersetzt ist.
  • Die fünfte Verdrahtungsschicht 91 ist auf der oberen Seite der zweiten Verdrahtungsschicht 16 mit Ausnahme des Inneren der Öffnung 14a in dem Schutzisolationsfilm 14 ausgebildet. Eine Endfläche 91a der fünften Verdrahtungsschicht 91 liegt an einer inneren Umfangswandfläche der Öffnung 14a in dem Schutzisolationsfilm 14 und ist vom Schutzisolationsfilm 14 bedeckt.
  • Die zweite Verdrahtungsschicht 16 ist direkt in der Öffnung 14a des Schutzisolationsfilms 14 freiliegend.
  • Zur Ausbildung der fünften Verdrahtungsschicht 91 kann jedes leitfähige Material verwendet werden, so lange es ausgezeichnete Anhaftung mit dem Schutzisolationsfilm 14 hat und zuverlässig mit der zweiten Verdrahtungsschicht 16 verbindbar ist, um gute elektrische Durchgängigkeit zu haben.
  • Mit der elften Ausführungsform ergibt sich der folgende Vorteil: selbst wenn ein leitfähiges Material mit geringer Anhaftung mit dem Schutzisolationsfilm 14 zur Bildung der zweiten Verdrahtungsschicht 16 verwendet wird, wirkt die fünfte Verdrahtungsschicht 91 als Bondierschicht, die die zweite Verdrahtungsschicht 16 und den Schutzisolationsfilm 14 miteinander verbinden. Somit kann die gleiche Wirkung und der gleiche Effekt wie bei der vierten Ausführungsform erhalten werden.
  • Bei der elften Ausführungsform ist die fünfte Verdrahtungsschicht 91 mit dem Schutzisolationsfilm 14 bedeckt und nicht freiliegend und es besteht keine Wahrscheinlichkeit, dass die fünfte Verdrahtungsschicht 91 dem korrosiven Gas ausgesetzt ist. Somit kann ein Material mit geringer Korrosionsbeständigkeit zur Bildung der fünften Verdrahtungsschicht 91 verwendet werden.
  • Wenn Gold zur Bildung der zweiten Verdrahtungsschicht 16 verwendet wird, kann beispielsweise Tantal, Wolfram/Titan oder dergleichen zur Bildung der fünften Verdrahtungsschicht 91 und auch der vierten Verdrahtungsschicht 41 verwendet werden.
  • (Zwölfte Ausführungsform)
  • 9 ist eine schematische Vertikalschnittdarstellung eines wesentlichen Teils im allgemeinen Aufbau eines Drucksensors 100 einer zwölften Ausführungsform, gebildet aus dem Halbleiterchip 80 der zehnten Ausführungsform.
  • Der Halbleiterchip 80 ist aufgebaut aus einem Siliziumsubstrat 11, einem Isolationsfilm 12, einem Isolationszwischenfilm 13, einem Schutzisolationsfilm 14, einer ersten Verdrahtungsschicht 15, einer zweiten Verdrahtungsschicht 16, einem Elektrodenkissen Pad, einer dritten Verdrahtungsschicht 21 etc..
  • An der rückseitigen Fläche (Unterseite) des Siliziumsubstrats 11 ist ein vertiefter Abschnitt 11a in im Vertikalschnitt Trapezform ausgebildet, dessen Querschnittsfläche sich von der Öffnung in der Richtung Boden verringert.
  • An der Vorderflächenseite des Siliziumsubstrats 11 liegt oberhalb des vertieften Abschnitts 11a ein piezoresistives Element 101.
  • Der Grund für die Ausbildung des vertieften Abschnitts 11a ist wie folgt: die Kartendicke des Siliziumsubstrats 11 in dem Bereich, wo das piezoresistive Element 101 ausgebildet ist, wird verringert, um die Ausbildung einer Verformung in dem Kristallgitter des piezoresistiven Elements 101 zu fördern.
  • An der Vorderflächenseite des Einkristallsiliziumsubstrats 11 vom p-Typ ist eine Anzahl von Verunreinigungsbereichen 102 ausgebildet (implantierter Verunreinigungsbereich des n-Typs, leicht dotierter Verunreinigungsbereich des n-Typs, stark dotierter Verunreinigungsbereich des n-Typs, leicht dotierter Verunreinigungsbereich des p-Typs, stark dotierter Verunreinigungsbereich des p-Typs etc.). Ein Isolationsfilm 12 ist auf der Oberfläche eines jeden Verunreinigungsbereichs 102 ausgebildet und eine Mehrzahl von Verdrahtungsschichten 102 ist auf der Oberfläche des Isolationsfilms 12 ausgebildet. Jede Verdrahtungsschicht 103 wird durch den gleichen Prozess wie die erste Verdrahtungsschicht 15 ausgebildet.
  • Jede Verdrahtungsschicht 103 ist mit einem piezoresistiven Element 101 und einem Verunreinigungsbereich 102 über eine Kontaktöffnung im Isolationsfilm 12 verbunden.
  • Wenn die piezoresistiven Elemente 101 und jeder Verunreinigungsbereich 102 durch jede Verdrahtungsschicht 103 verbunden sind, wird ein elektronischer Schaltkreis gebildet, der den piezoresistiven Drucksensor 100 bildet.
  • Die erste Verdrahtungsschicht 15 ist mit einem stark dotierten Verunreinigungsbereich des n-Typs verbunden, der im Siliziumsubstrat 11 ausgebildet ist, nämlich durch eine Kontaktöffnung im Isolationsfilm 12.
  • Die erste Verdrahtungsschicht 15 ist ebenfalls mit der zweiten Verdrahtungsschicht 16 über die dritte Verdrahtungsschicht 21 verbunden. Die zweite Verdrahtungsschicht 16 ist zu einer Position entfernt von der ersten Verdrahtungsschicht 15 auf der Oberfläche des Isolationszwischenfilms 13 verlängert. Das Elektrodenkissen Pad wird vom verlängerten Abschnitt 16a der zweiten Verdrahtungsschicht 16 gebildet, der in einer Öffnung 14a des Schutzisolationsfilms 14 freiliegt.
  • Wenn Druck auf das Siliziumsubstrat 11 in einem Bereich aufgebracht wird, wo ein piezoresistives Element 101 ausgebildet ist, erfolgt im Kristallgitter des piezoresistiven Elements 101 eine Verformung und eine Änderung im Widerstandswert.
  • Diese Änderung im Widerstandswert des piezoresistiven Elements 101 wird von dem elektronischen Schaltkreis, der aus den einzelnen Verunreinigungsbereichen 102 und den einzelnen Verdrahtungsschichten 103 gebildet ist, in ein elektrisches Signal umgewandelt. Dieses elektrische Signal wird vom Elektrodenkissen Pad zur Außenseite des Drucksensors 100 geführt.
  • Wenn der Drucksensor 100 in einer korrosiven Gasatmosphäre verwendet wird und der Sensorkörper direkt dem korrosiven Gas ausgesetzt ist, ist auch das Elektrodenkissen Pad direkt dem korrosiven Gas ausgesetzt. Bei der zwölften Ausführungsform kann jedoch durch die oben erwähnte Wirkungsweise und den Effekt der zehnten Ausführungsform ein kompakter Drucksensor 100 geschaffen werden, der Folgendes implementiert: selbst wenn der Drucksensor 100 in einer korrosiven Gasatmosphäre angeordnet ist, kann das Elektrodenkissen Pad vor einer Korrosion geschützt werden und seine Funktionen sind nicht behindert.
  • Der Drucksensor 100 kann auch als Beschleunigungssensor verwendet werden.
  • (Dreizehnte Ausführungsform)
  • 10 ist eine schematische Vertikalschnittdarstellung eines wesentlichen Teils im allgemeinen Aufbau eines Drucksensors 110 einer dreizehnten Ausführungsform, gebildet aus dem Halbleiterchip 80 der zehnten Ausführungsform.
  • Der Halbleiterchip 80 ist aufgebaut aus einem Siliziumsubstrat 11, einem Isolationszwischenfilm 13, einem Schutzisolationsfilm 14, einer ersten Verdrahtungsschicht 15, einer zweiten Verdrahtungsschicht 16, einem Elektrodenkissen Pad, einer dritten Verdrahtungsschicht 21 etc..
  • Ein Sensorkörper 111 einer verbundenen SOI-Struktur (Silicon On Insulator) wird gebildet durch Stapeln eines Einkristallsiliziumsubstrat 112, einer vergrabenen Oxidschicht (BOX) 113 und einem Einkristallsiliziumsubstrat 11 in dieser Reihenfolge von unten nach oben. Es besteht eine SOI-Struktur und das Siliziumsubstrat 11 als SOI-Schicht wird als eine Isolationsschicht auf der vergrabenen Oxidschicht 113 ausgebildet.
  • Der Sensorkörper 112 der Bondierungs-SOI-Struktur wird beispielsweise erhalten durch thermische Oxidation der Oberflächen (Spiegelflächen) von zwei Wafern, die miteinander zu verbinden sind, um hier Oxidfilme zu bilden, Verbinden der Wafer mit den Oxidfilmen dazwischen und Schleifen auf eine gewünschte Dicke. Der geschliffene Wafer bildet das Siliziumsubstrat 11, der ungeschliffene Wafer bildet das Siliziumsubstrat 112 und die oben erwähnten Oxidfilme bilden die vergrabene Oxidschicht 113.
  • Ein bewegliches Bauteil 114, gebildet durch MEMS-Technologie ist auf dem stark mit Verunreinigungen dotiertem Siliziumsubstrat ausgebildet.
  • Das bewegliche Teil 114 ist aus zwei kammartigen Teilen (nicht gezeigt) aufgebaut und diese Teile sind mit einem Abstand zwischen sich angeordnet, ähnlich den Zähnen von Kämmen, die miteinander in Eingriff sind.
  • Ein Graben 115 ist um das bewegliche Teil 114 herum gebildet und die Teile des beweglichen Teils 114 werden durch den Graben 115 voneinander unabhängig gemacht, so dass sie beweglich sind.
  • Eine Kappe 116 aus einem massiven Material verschiedener Siliziumtypen (polykristallin, amorph, einkristallin) ist angeordnet, um die beweglichen Bauteile 115 abzudecken und zu schützen und ist mit der Oberfläche des Isolationsfilms 12 verbunden. Zwischen der Innenwandfläche der Kappe 116 und den beweglichen Teilen 114 ist ein Luftspalt vorhanden, um die Bewegung der beweglichen Teile 114 nicht zu stören.
  • An der Vorderflächenseite des Einkristallsiliziumsubstrat 11 vom p-Typ ist eine Mehrzahl von Verunreinigungsbereichen 102 ausgebildet (leicht dotierter Verunreinigungsbereich des n-Typs, stark dotierter Verunreinigungsbereich des n-Typs, leicht dotierter Verunreinigungsbereich des p-Typs, stark dotierter Verunreinigungsbereich des p-Typs etc.). Durch diese Verunreinigungsbereiche wird ein elektronischer Schaltkreis gebildet, der den Drucksensor 110 vom Kapazitätstyps bildet.
  • Die erste Verdrahtungsschicht 15 ist mit einem stark dotierten Verunreinigungsbereich des n-Typs, der im Siliziumsubstrat 11 ausgebildet ist, über eine Kontaktöffnung im Isolationsfilm 12 verbunden.
  • Die erste Verdrahtungsschicht 15 ist auch mit der zweiten Verdrahtungsschicht 16 durch die dritte Verdrahtungsschicht 21 verbunden.
  • Die zweite Verdrahtungsschicht 16 ist in eine Position weg von der ersten Verdrahtungsschicht 15 auf der Oberfläche des Isolationszwischenfilms 13 weggeführt. Das Elektrodenkissen Pad wird durch den verlängerten Abschnitt 16a der zweiten Verdrahtungsschicht 16 gebildet, der in einer Öffnung 14a des Schutzisolationsfilms 14 freiliegt.
  • Wenn Druck auf das Siliziumsubstrat 11 aufgebracht wird, jedes Teil des beweglichen Teils 114 bewegt. Im Ergebnis ändert sich der Abstand zwischen den Teilen und der Kapazitätswert ändert sich ebenfalls.
  • Diese Änderung im Kapazitätswert eines jeden Teils des bewegenden Teils 114 wird von dem elektronischen Schaltkreis, der durch die einzelnen Verunreinigungsbereiche 102 gebildet ist, in ein elektrisches Signal umgewandelt. Dieses elektrische Signal wird vom Elektrodenkissen Pad zur Außenseite des Drucksensors 110 ausgegeben.
  • Wenn der Drucksensor 110 in einer korrosiven Gasatmosphäre verwendet wird und der Sensorkörper direkt dem korrosiven Gas ausgesetzt ist, ist auch das Elektrodenkissen Pad direkt dem korrosiven Gas ausgesetzt.
  • Bei der dreizehnten Ausführungsform kann jedoch durch die oben erwähnte Wirkungsweise und den Effekt der zehnten Ausführungsform ein Kompaktdrucksen sor 110 erhalten werden, der Folgendes implementiert: selbst wenn der Drucksensor 110 in einer korrosiven Gasatmosphäre angeordnet wird, kann das Elektrodenkissen Pad vor Korrosion geschützt werden und seine Funktionen sind nicht behindert.
  • Der Drucksensor 110 kann auch als Beschleunigungssensor verwendet werden.
  • (Vierzehnte Ausführungsform)
  • 11 ist eine schematische Vertikalschnittdarstellung und zeigt einen wesentlichen Teil im allgemeinen Aufbau einer Halbleitervorrichtung 120 einer vierzehnten Ausführungsform, aufgebaut aus dem Halbleiterchip 80 der zehnten Ausführungsform.
  • Der Halbleiterchip 80 ist gebildet aus einem Siliziumsubstrat 11, einem Isolationsfilm 12, einem Isolationszwischenfilm 13, einem Schutzisolationsfilm 14, einer ersten Verdrahtungsschicht 15, einer zweiten Verdrahtungsschicht 16, einem Elektrodenkissen Pad, einer dritten Verdrahtungsschicht 21 etc..
  • Auf der Vorderflächenseite des Einkristallsiliziumsubstrats 11 vom p-Typ ist eine Mehrzahl von Verunreinigungsbereichen 121 (leicht dotierter Verunreinigungsbereich des n-Typs, stark dotierter Verunreinigungsbereich des n-Typs, leicht dotierter Verunreinigungsbereich des p-Typs, stark dotierter Verunreinigungsbereich des p-Typs etc.).
  • Ein Isolationsfilm 122 ist auf der Oberfläche eines jeden Verunreinigungsbereichs 121 ausgebildet und eine Mehrzahl von Verdrahtungsschichten 123 ist auf der Oberfläche des Isolationsfilms 122 ausgebildet.
  • Ein Isolationsschutzfilm 124 ist auf den Oberflächen des Isolationsfilms 122 und jeder Verdrahtungsschicht 123 ausgebildet und die Vorderflächenseite des Siliziumsubstrats 11 ist vollständig von dem Isolationsschutzfilm 124 bedeckt.
  • Jede Verdrahtungsschicht 123 ist durch eine Kontaktöffnung im Isolationsfilm 122 mit einem Verunreinigungsbereich 121 verbunden.
  • Wenn die einzelnen Verunreinigungsbereiche 121 über die einzelnen Verdrahtungsschichten 123 verbunden werden, wird ein elektronischer Schaltkreis gebildet, der die Halbleitervorrichtung 120 bildet.
  • Auf der Rückflächenseite des Siliziumsubstrats 11 ist ein Graben 11b ausgebildet und ein leichtdotierter Verunreinigungsbereich des n-Typs ist auf der Vorderflächenseite des Siliziumsubstrates 11 ausgebildet und am Boden des Grabens 11b freigelegt.
  • Eine Verdrahtungsschicht 125 ist in dem Graben 11b eingefüllt und vergraben und die Verdrahtungsschicht 125 ist mit dem leichtdotierten Verunreinigungsbereich des n-Typs verbunden.
  • Ein Isolationsfilm 126 ist zwischen der inneren Umfangswandfläche des Grabens 11b und der Verdrahtungsschicht 125 ausgebildet und das Siliziumsubstrat 11 und die Verdrahtungsschicht 125 sind voneinander durch den Isolationsfilm 126 isoliert.
  • Eine Durchgangselektrode 127 ist gebildet aus dem Graben 11b im Siliziumsubstrat 11, der Verdrahtungsschicht 125 und dem Isolationsfilm 126.
  • Beispiele des Materials für die Verdrahtungsschicht 125 umfassen Kupfer, Wolfram und dergleichen und ein CVD-Verfahren oder ein PVD-Verfahren wird verwendet, um die Verdrahtungsschicht zu bilden.
  • Beispielsweise Siliziumoxid, Siliziumnitrid oder dergleichen, gebildet durch ein CVD-Verfahren, kann zur Bildung des Isolationsfilms 126 verwendet werden.
  • Der Isolationsfilm 12 ist auf der Fläche des Siliziumsubstrats 11 auf der rückwärtigen Seite gebildet.
  • Die erste Verdrahtungsschicht 15 ist mit der Verdrahtungsschicht 125 der Durchgangselektrode 127 über eine Durchgangsöffnung im Isolationsfilm 12 verbunden.
  • Die erste Verdrahtungsschicht 15 ist mit der zweiten Verdrahtungsschicht 16 über die dritte Verdrahtungsschicht 21 verbunden.
  • Die zweite Verdrahtungsschicht 16 ist zu einer Position entfernt von der ersten Verdrahtungsschicht 15 auf der Fläche des Isolationszwischenfilms 13 weggeführt und das Elektrodenkissen Pad ist auf dem verlängerten Abschnitt 16a der zweiten Verdrahtungsschicht 16 gebildet, der in einer Öffnung 14a des Schutzisolationsfilms 14 freiliegt.
  • Bei der Halbleitervorrichtung 120 der vierzehnten Ausführungsform sind die Verunreinigungsbereiche 121, die auf der Vorderflächenseite des Siliziumsubstrats 11 gebildet sind und das Elektrodenkissen Pad, das auf der Rückflächenseite des Siliziumsubstrats 11 gebildet ist, miteinander über die Verdrahtungsschichten 15, 21, 16 und die Durchgangselektrode 127 verbunden.
  • Die Vorderflächenseite des Siliziumsubstrats 11, wo die Verunreinigungsbereiche 121, der Isolationsfilm 122 und die Verdrahtungsschicht 123 ausgebildet sind, ist vollständig mit einem Schutzisolationsfilm 124 bedeckt.
  • Bei der vierzehnten Ausführungsform kann das Folgende implementiert werden: das Elektrodenkissen Pad der Halbleitervorrichtung 120 ist nur auf der Rückflächenseite des Siliziumsubstrats 11 angeordnet und die Vorderflächenseite des Siliziumsubstrats 11 ist vollständig mit dem Schutzisolationsfilm 124 bedeckt. Zusätzlich zu der oben erwähnten Wirkungsweise und dem Effekt der zehnten Ausführungsform kann daher das Folgende implementiert werden: die Funktionen eines elektronischen Schaltkreises, gebildet auf der Vorderflächenseite des Siliziumsubstrats 11 können fehlerfrei davor geschützt werden, behindert zu werden, selbst wenn die Vorderflächenseite des Siliziumsubstrats 11 direkt dem korrosiven Gas ausgesetzt ist.
  • (Fünfzehnte Ausführungsform)
  • 12 ist eine schematische Vertikalschnittdarstellung eines wesentlichen Teils im allgemeinen Aufbau einer Halbleitervorrichtung 130 einer fünfzehnten Ausführungsform, gebildet aus dem Halbleiterchip 80 der zehnten Ausführungsform.
  • Die Halbleitervorrichtung 130 der fünfzehnten Ausführungsform ist unterschiedlich zur Halbleitervorrichtung 120 der vierzehnten Ausführungsform dahingehend, dass Isolationsfilme 12 bis 14, Verdrahtungsschichten 15, 21, 16 und ein Elektrodenkissen Pad auf der Rückflächenseite eines Siliziumsubstrats 11 ausgebildet sind und zusätzlich sind die Isolationsfilme 12 bis 14, Verdrahtungsschichten 15, 21, 16 und das Elektrodenkissen Pad auch auf der Vorderflächenseite des Siliziumsubstrats 11 ausgebildet.
  • Eine genauere Beschreibung erfolgt nun: bei der Halbleitervorrichtung 130 ist jeder Verunreinigungsbereich 121 an der Vorderflächenseite des Siliziumsubstrats ausgebildet; der Isolationsfilm 12 ist auf der Oberfläche eines jeden Verunreinigungsbereichs 121 ausgebildet; die erste Verdrahtungsschicht 15 und jede Verdrahtungsschicht 123 sind auf der Oberfläche des Isolationsfilms 12 ausgebildet; der Isolationszwischenfilm 13 ist auf den Oberflächen des Isolationsfilms 12 und den Verdrahtungsschichten 15, 123 ausgebildet; die zweite Verdrahtungsschicht 16 ist auf der Oberfläche des Isolationszwischenfilms 13 ausgebildet; und der Schutzisolationsfilm 14 ist auf den Oberflächen des Isolationsfilms 13 und der zweiten Verdrahtungsschicht 16 ausgebildet. Jede Verdrahtungsschicht 123 ist mit einem Verunreinigungsbereich 121 über eine Kontaktöffnung im Isolationsfilm 12 verbunden.
  • Bei der Halbleitervorrichtung 130 sind die Verunreinigungsbereiche 121, die auf der Vorderflächenseite des Siliziumsubstrats 11 ausgebildet sind und das Elektrodenkissen Pad, das auf der Rückseitenfläche des Siliziumsubstrats 11 ausgebildet ist, miteinander über die Verdrahtungsschichten 15, 21, 16 und eine Durchgangselektrode 127 verbunden.
  • Bei der Halbleitervorrichtung 130 sind zusätzlich die Verunreinigungsbereiche 121 und das Elektrodenkissen Pad miteinander über die Verdrahtungsschichten 15, 21, 16 an der Vorderflächenseite des Siliziumsubstrats 11 verbunden.
  • Bei der fünfzehnten Ausführungsform kann daher eine Halbleitervorrichtung 130 mit einem Elektrodenkissen Pad sowohl an der Vorderflächenseite als auch der Rückflächenseite des Siliziumsubstrats 11 zusätzlich zu den oben erwähnten Wirkungsweisen und Effekten der zehnten Ausführungsform realisiert werden.
  • (Sechzehnte Ausführungsform)
  • 13(A) ist eine schematische Draufsicht, die einen wesentlichen Teil in der Nähe eines Elektrodenkissens Pad eines Halbleiterchips 140 einer sechzehnten Ausführungsform zeigt, die einen Sensor bildet.
  • 13(B) ist eine schematische Vertikalschnittdarstellung eines wesentlichen Teils in der Nähe eines Elektrodenkissens Pad des Halbleiterchips 140 der sechzehnten Ausführungsform, genommen entlang Linie X-X von 13(A).
  • Der Halbleiterchip (Verdrahtungssubstrat) 140 ist aufgebaut aus einem Siliziumsubstrat 11, einem Isolationsfilm 12, einem Isolationszwischenfilm 13, einem Schutzisolationsfilm 14, einer ersten Verdrahtungsschicht 15, einer zweiten Verdrahtungsschicht 16, dem Elektrodenkissen Pad etc..
  • Der Halbleiterchip 140 der sechzehnten Ausführungsform unterscheidet sich vom Halbleiterchip in der ersten Ausführungsform in den folgenden Punkten:
    • (a) die erste Verdrahtungsschicht 15 hat eine rechteckförmige Ringform.
    • (b) der Abschnitt des Isolationszwischenfilms 13, der die erste Verdrahtungsschicht 15 bedeckt, ist vollständig entfernt. Die erste Verdrahtungsschicht 15 liegt vollständig in einer rechteckförmigen Öffnung 13b in dem Isolationszwischenfilm 13 frei.
    • (c) die zweite Verdrahtungsschicht 16 ist so gebildet, dass sie die gesamte Öffnung 14b des Isolationszwischenfilms 13 bedeckt und damit alle Abschnitte (Oberfläche und Seitenwandflächen) der ersten Verdrahtungsschicht 15 mit Ausnahme der Bodenfläche bedeckt. Die obere Fläche und die Seitenwandflächen der ersten Verdrahtungsschicht 15 und die zweite Verdrahtungsschicht 16, welche sie bedeckt, sind miteinander verbunden.
    • (d) der mittige Teil der zweiten Verdrahtungsschicht 16 liegt in einer rechteckförmigen Öffnung 14b im Schutzisolationsfilm 14 frei. Das Elektrodenkissen Pad wird durch die Oberfläche des mittigen Teils der zweiten Verdrahtungsschicht 16 gebildet, die in der Öffnung 14b des Schutzisolationsfilms 14 freiliegt.
    • (e) die Öffnung 14b des Schutzisolationsfilms 14 ist so gebildet, dass der Bereich oberhalb der oberen Fläche der ersten Verdrahtungsschicht 15 ausgenommen ist. Das heißt, der Bereich, der oberhalb der oberen Fläche der ersten Verdrahtungsschicht 15 liegt, ist mit dem Schutzisolationsfilm 14 bedeckt. Die Öffnung 14b des Schutzisolationsfilms 14 und die erste Verdrahtungsschicht 15 überlappen einander in Vertikalrichtung nicht. Mit anderen Worten, die Öffnung 14b des Schutzisolationsfilms 14 ist oberhalb des Bereichs innerhalb der rechteckförmigen Ringform der ersten Verdrahtungsschicht 15 gebildet.
  • (Wirkungsweise und Effekt der sechzehnten Ausführungsform)
  • Bei der sechzehnten Ausführungsform kann die folgende Wirkungsweise und der Effekt zusätzlich zur Wirkungsweise und Effekt der ersten Ausführungsform gemäß (1-3) bis (1-5) erhalten werden.
  • (16-1) Bei dem Halbleiterchip 140 der sechzehnten Ausführungsform ist die Oberfläche der ersten Verdrahtungsschicht 15 mit der zweiten Verdrahtungsschicht 16 bedeckt und liegt nicht frei.
  • Aus diesem Grund ist die erste Verdrahtungsschicht 15 nicht direkt dem korrosiven Gas ausgesetzt, auch wenn der Halbleiterchip 10 in einer korrosiven Gasatmosphäre angeordnet ist. Obgleich die erste Verdrahtungsschicht 15 aus einem Film auf Aluminiumbasis gebildet ist, der von korrosivem Gas angegriffen werden kann, wird sie nicht korrodiert.
  • Bei dem Halbleiterchip 140 deckt die zweite Verdrahtungsschicht 16 die obere Fläche und die Seitenwandflächen der ersten Verdrahtungsschicht 15 ab und das Elektrodenkissen Pad wird gebildet durch Freilegen des mittigen Teils der zweiten Verdrahtungsschicht 16 in der Öffnung 14b des Schutzisolationsfilms 14.
  • Aus diesem Grund ergibt sich der folgende Vorteil: Wenn der Halbleiterchip 140 in einer korrosiven Gasatmosphäre angeordnet wird, ist das Elektrodenkissen Pad direkt dem korrosivem Gas ausgesetzt. Da das Elektrodenkissen Pad Teil der zweiten Verdrahtungsschicht 16 ist, die gebildet wird unter Verwendung eines Materials, das beständig gegen das korrosive Gas ist, wird das Elektrodenkissen Pad jedoch nicht von dem korrosivem Gas angegriffen und ein Kontaktierungsfehler im Elektrodenkissen Pad kann verhindert werden.
  • (16-2) Wenn die Öffnung 14b des Schutzisolationsfilms 14 und die erste Verdrahtungsschicht 15 einander in Vertikalrichtung überlappen, besteht die Möglichkeit, dass Folgendes stattfindet: Wenn der Halbleiterchip 140 in einer korrosiven Gasatmosphäre angeordnet wird, gelangt korrosives Gas von der Öffnung 14b im Schutzisolationsfilm 14 durch die zweite Verdrahtungsschicht 16 zur ersten Verdrahtungsschicht 15 und die erste Verdrahtungsschicht 15 wird von einem korrosiven Gas angegriffen.
  • Bei der sechzehnten Ausführungsform ist gemäß obiger Beschreibung der Bereich oberhalb der oberen Fläche der ersten Verdrahtungsschicht 15 von dem Schutzisolationsfilm 14 bedeckt. Somit überlappen die Öffnung 14b des Schutzisolationsfilms 14 und die erste Verdrahtungsschicht 15 einander in Vertikalrichtung nicht. Mit anderen Worten, die Öffnung 14b und die erste Verdrahtungsschicht 15 sind an derartigen Positionen ausgebildet, dass sie einander in Vertikalrichtung nicht überlappen.
  • Bei der sechzehnten Ausführungsform wird daher das Folgende implementiert: Wenn der Halbleiterchip 140 in einer korrosiven Gasatmosphäre angeordnet wird, gelangt korrosives Gas nicht von der Öffnung 14b in dem Schutzisolationsfilm 14 durch die zweite Verdrahtungsschicht 16 zur ersten Verdrahtungsschicht 15. Somit besteht keine Wahrscheinlichkeit, dass die erste Verdrahtungsschicht 15 von dem korrosiven Gas angegriffen wird.
  • (16-3) Bei der ersten Ausführungsform ist die zweite Verdrahtung 16 zu einer Position entfernt von der ersten Verdrahtungsschicht 15 verlängert und herausgezogen und der verlängerte Abschnitt 16a der zweiten Verdrahtungsschicht 16 liegt in der Öffnung 14a des Schutzisolationsfilms 14 frei. Das Elektrodenkissen Pad wird von dem verlängerten Abschnitt 16a der zweiten Verdrahtungsschicht 16 gebildet, der in der Öffnung 14a freiliegt.
  • Aus diesem Grund ist bei der ersten Ausführungsform der von der Verdrahtungsschicht 15, 16 auf der Oberfläche des Siliziumsubstrats 11 eingenommene Raum um einen Betrag äquivalent der Fläche des verlängerten Abschnitts 16a der zweiten Verdrahtungsschicht 16 vergrößert. Dies kann zu einer erhöhten Größe des Halbleiterchips 10 führen.
  • Bei der sechzehnten Ausführungsform sind die folgenden Gegenmaßnahmen ergriffen: die erste Verdrahtungsschicht 15 ist in rechteckförmiger Ringform gebildet, der mittige Teil der zweiten Verdrahtungsschicht 16 (Abschnitt oberhalb des Bereichs, der innerhalb der rechteckförmigen Ringform der ersten Verdrahtungsschicht 15 liegt), der die erste Verdrahtungsschicht 15 bedeckt, liegt in der Öffnung 14b des Schutzisolationsfilms 14 frei und das Elektrodenkissen wird vom mittigen Teil der zweiten Verdrahtungsschicht gebildet, der in der Öffnung 14b freiliegt.
  • Wenn aus diesem Grund die Elektrodenkissen Pad gleiche Fläche haben, kann die von den Verdrahtungsschichten 15, 16 auf der Oberfläche des Siliziumsubstrats 11 eingenommene Fläche bei der sechzehnten Ausführungsform kleiner als bei der ersten Ausführungsform gemacht werden. Die Größe des Halbleiterchips 140 kann daher verringert werden.
  • (16-4) Bei der ersten Ausführungsform sind die Verdrahtungsschichten nur durch die folgende Maßnahme verbunden: Die obere Fläche der ersten Verdrahtungsschicht 15, die am Boden der Durchgangsöffnung 13a freiliegt und die untere Fläche der zweiten Verdrahtungsschicht 16, die in die Durchgangsöffnung 13a gefüllt ist, sind miteinander verbunden. Somit ist ein Kontaktwiderstand (Verbindungswiderstand) zwischen den Verdrahtungsschichten 15, 16 erhöht. Weiterhin fließt Strom nur in einer Richtung zwischen den Verdrahtungsschichten 15, 16 und somit wird der elektrische Widerstand zwischen den Verdrahtungsschichten 15, 16 erhöht.
  • Bei der sechzehnten Ausführungsform ist demgegenüber die erste Verdrahtungsschicht 15 in rechteckförmiger Ringform gebildet und die obere Fläche und die Seitenwandflächen der ersten Verdrahtungsschicht 15 sind mit der zweiten Verdrahtungsschicht 16 bedeckt. Im Ergebnis kann die Kontaktfläche zwischen den Verdrahtungsschichten 15, 16 vergrößert werden, um im Vergleich zur ersten Ausführungsform den Kontaktwiderstand zu verringern. Da zusätzlich ein Strom aufgespreizt und in vier Richtungen zwischen den Verdrahtungsschichten 15, 16 geführt werden kann, kann der elektrische Widerstand zwischen den Verdrahtungsschichten 15, 16 verringert werden.
  • Bei der ersten Ausführungsform sind die erste Verdrahtungsschicht 15 und das Elektrodenkissen Pad miteinander über den verlängerten Abschnitt 16a der zweiten Verdrahtungsschicht 16 verbunden. Daher wird der elektrische Widerstand zwischen der ersten Verdrahtungsschicht 15 und dem Elektrodenkissen Pad um einen Betrag äquivalent zum Verdrahtungswiderstand des verlängerten Abschnitts 16a erhöht.
  • Demgegenüber ist bei der sechzehnten Ausführungsform die zweite Verdrahtungsschicht 16 nicht mit dem verlängerten Abschnitt 16a versehen; daher kann der elektrische Widerstand zwischen der ersten Verdrahtungsschicht 15 und dem Elektrodenkissen Pad im Vergleich zur ersten Ausführungsform verringert werden.
  • (Siebzehnte Ausführungsform)
  • 14(A) ist eine schematische Draufsicht, die einen wesentlichen Teil in der Nähe eines Elektrodenkissens Pad eines Halbleiterchips 150 einer siebzehnten Ausführungsform zeigt, die einen Sensor bildet.
  • 14(B) ist eine schematische Vertikalschnittdarstellung, die einen wesentlichen Teil eines Elektrodenkissens Pad eines Halbleiterchips 150 in der siebzehnten Ausführungsform, genommen entlang Linie X-X in 14(A) zeigt. Der Halbleiterchip (Verdrahtungssubstrat) 150 ist gebildet aus einem Siliziumsubstrat 11, einem Isolationsfilm 12, einem Isolationszwischenfilm 13, einem Schutzisolationsfilm 14, einer ersten Verdrahtungsschicht 15, einer zweiten Verdrahtungsschicht 16, dem Elektrodenkissen Pad etc..
  • Der Halbleiterchip 150 der siebzehnten Ausführungsform unterscheidet sich vom Halbleiterchip 140 der sechzehnten Ausführungsform dahingehend, dass die erste Verdrahtungsschicht 15 im Wesentlichen U-förmig ist.
  • Bei der siebzehnten Ausführungsform ist daher eine Kontaktfläche zwischen den Verdrahtungsschichten 15, 16 verringert und somit ist der Kontaktwiderstand im Vergleich zur sechzehnten Ausführungsform erhöht, wo die erste Verdrahtungsschicht 15 eine rechteckförmige Ringform hat. Da der Kontaktwiderstand zwischen den Verdrahtungsschichten 15, 16 im Vergleich zur ersten Ausführungsform verringert werden kann, lässt sich jedoch die gleiche Wirkungsweise und der gleiche Effekt wie bei der sechzehnten Ausführungsform erhalten.
  • (Achtzehnte Ausführungsform)
  • 15(A) ist eine schematische Draufsicht, die einen wesentlichen Teil in der Nähe eines Elektrodenkissens Pad eines Halbleiterchips 160 in einer achtzehnten Ausführungsform zeigt, die einen Sensor bildet.
  • 15(B) ist eine schematische Vertikalschnittdarstellung, die einen wesentlichen Teil in der Nähe eines Elektrodenkissens Pad die eines Halbleiterchips 160 in der achtzehnten Ausführungsform zeigt, genommen entlang Linie X-X von 15(A).
  • Der Halbleiterchip (Verdrahtungssubstrat) 160 ist aufgebaut aus einem Siliziumsubstrat 11, einem Isolationsfilm 12, einem Isolationszwischenfilm 13, einem Iso lationsfilm 14, einer ersten Verdrahtungsschicht 15, einer zweiten Verdrahtungsschicht 16, dem Elektrodenkissen Pad etc.
  • Der Halbleiterchip 160 der achtzehnten Ausführungsform unterscheidet sich vom Halbleiterchip 140 der sechzehnten Ausführungsform dahingehend, dass die erste Verdrahtungsschicht 15 im Wesentlichen I-Form hat.
  • Bei der achtzehnten Ausführungsform ist daher eine Kontaktfläche zwischen den Verdrahtungsschichten 15, 16 verringert und somit ist im Vergleich zur sechzehnten Ausführungsform der Kontaktwiderstand erhöht, wo die erste Verdrahtungsschicht 15 die rechteckförmige Ringform hat. Da der Kontaktwiderstand zwischen den Verdrahtungsschichten 15, 16 im Vergleich zur ersten Ausführungsform jedoch verringert werden kann, lässt sich die gleiche Wirkungsweise und der gleiche Effekt wie bei der sechzehnten Ausführungsform erhalten.
  • (Neunzehnte Ausführungsform)
  • 16(A) ist eine schematische Draufsicht, die einen wesentlichen Teil in der Nähe eines Elektrodenkissens Pad eines Halbleiterchips 170 einer neunzehnten Ausführungsform zeigt, die einen Sensor bildet.
  • 16(6) ist eine schematische Vertikalschnittdarstellung eines wesentlichen Teils in der Nähe eines Elektrodenkissens Pad eines Halbleiterchips 170 in der neunzehnten Ausführungsform, genommen entlang Linie X-X mit 16(A).
  • Der Halbleiterchip (Verdrahtungssubstrat) 170 ist aufgebaut aus einem Siliziumsubstrat 11, einem Isolationsfilm 12, einem Isolationszwischenfilm 13, einem Schutzisolationsfilm 14, einer ersten Verdrahtungsschicht 15, einer zweiten Verdrahtungsschicht 16, dem Elektrodenkissen Pad etc.
  • Der Halbleiterchip 170 der neunzehnten Ausführungsform unterscheidet sich vom Halbleiterchip 140 in der sechzehnten Ausführungsform dahingehend, dass die erste Verdrahtungsschicht 15 im wesentlichen L-förmig ist.
  • Bei der neunzehnten Ausführungsform ist somit die Kontaktfläche zwischen den Verdrahtungsschichten 15, 16 verringert und somit ist der Kontaktwiderstand im Vergleich zur sechzehnten Ausführungsform erhöht, wo die erste Verdrahtungsschicht 15 rechteckförmige Ringform hat. Da jedoch der Kontaktwiderstand zwischen den Verdrahtungsschichten 15, 16 im Vergleich zur ersten Ausführungsform verlängert werden kann, lässt sich jedoch die gleiche-Wirkungsweise und der gleiche Effekt wie bei der sechzehnten Ausführungsform erhalten.
  • (Zwanzigste Ausführungsform)
  • 17 ist eine schematische Vertikalschnittdarstellung eines wesentlichen Teils im allgemeinen Aufbau eines Leistungs-MOS-Transistors 180 in der zwanzigsten Ausführungsform, aufgebaut aus dem Halbleiterchip 140 der sechzehnten Ausführungsform und genommen entlang der Linie X-X in den 18(A) und 18(B).
  • 18(A) ist eine schematische Draufsicht, die einen wesentlichen Teil eines Leistungs-MOS-Transistors 180 der zwanzigsten Ausführungsform zeigt.
  • 18(6) ist eine schematische Ansicht von unten, die einen wesentlichen Teil eines Leistungs-MOS-Transistors 180 der zwanzigsten Ausführungsform zeigt.
  • Der Halbleiterchip 140 ist aufgebaut aus einem Siliziumsubstrat 11, einem Schutzisolationsfilm 14, einer ersten Verdrahtungsschicht 15, einer zweiten Verdrahtungsschicht 16, einem Elektrodenkissen Pad etc.
  • Im Siliziumsubstrat 11 sind in der Reihenfolge vom Boden aufwärts in Richtung der Kartendicke ein stark dotierter Verunreinigungsbereich 181 des p-Typs, ein leicht dotierter Verunreinigungsbereich 182 des p-Typs und ein Verunreinigungsbereich 183 des n-Typs ausgebildet.
  • In jedem Verunreinigungsbereich 182, 183 ist ein Graben 184 gebildet. Eine Verdrahtungsschicht 185 ist in den Graben 184 eingefüllt und vergraben. Ein Isolationsfilm 186 ist zwischen der inneren Umfangswandfläche des Grabens 184 und der Verdrahtungsschicht 185 gebildet und jeder Verunreinigungsbereich als 182, 183 und die Verdrahtungsschicht 185 sind voneinander durch den Isolationsfilm 186 isoliert.
  • In der Oberfläche des Verunreinigungsbereichs 183 vom n-Typ ist ein stark dotierter Verunreinigungsbereich 187 des p-Typs ausgebildet, so dass er den Graben 184 und den Isolationsfilm 186 einfasst. Der Isolationsfilm 186 ist auch auf der Oberfläche des Verunreinigungsbereichs 187 von p-Typ ausgebildet, der den Graben 184 einfasst. Auf den Oberflächen des Verunreinigungsbereichs 187 vom p-Typ, des Grabens 184 und des Isolationsfilms 186 ist ein Isolationsfilm 188 ausgebildet.
  • In dem p-Kanal Leistungs-MOS-Transistor 180 wird eine Gateelektrode von der Verdrahtungsschicht 185 gebildet; ein Gateisolationsfilm wird vom Isolationsfilm 186 gebildet; ein Sourcebereich wird vom Verunreinigungsbereich 187 des p-Typs gebildet und ein Trennbereich wird vom Verunreinigungsbereich 181 des p-Typs gebildet. Für das Material der Verdrahtungsschicht 185 wird beispielsweise durch ein CVD-Verfahren gebildetes polykristallines Silizium verwendet.
  • In der zwanzigsten Ausführungsform sind Verdrahtungsschichten 15, 16, ein Schutzisolationsfilm 14 und ein Elektrodenkissen Pad sowohl auf der Vorderflächenseite als auf der Rückflächenseite des Siliziumsubstrats 11 ausgebildet. Folglich haben Bezugszeichen von Bauteilen an der Vorderflächenseite des Siliziumsubstrats 11 den Zusatz „α" und Bezugszeichen von Bauteilen auf der Rückseitenfläche des Silziumsubstrat 11 haben den Zusatz „β". Die Bauteile auf der Vorderflächenseite und diejenige auf der Rückflächenseite werden so voneinander unterschieden.
  • Die erste Verdrahtungsschicht 15α ist mit dem Verunreinigungsbereich 187 des p-Typs durch eine Kontaktöffnung im Isolationsfilm 188 verbunden. Der mittige Teil der zweiten Verdrahtungsschicht 16α, die die erste Verdrahtungsschicht 15α bedeckt, liegt in einer Öffnung 14b des Schutzisolationsfilms 14a frei. Das Elektrodenkissen Padα wird durch den mittigen Teil der zweiten Verdrahtungsschicht 16α gebildet, die in der Öffnung 14b freiliegt. Die Sourceelektrode des Leistungs-MOS (Metalloxidhalbleiter)-Transistors 180 wird durch die Verdrahtungsschichten 15α, 16α gebildet.
  • Die erste Verdrahtungsschicht 15α ist auf der Oberfläche des Verunreinigungsbereichs 181 vom p-Typ gebildet und mit dem Verunreinigungsbebereich 181 des p-Typs verbunden. Der mittige Teil der zweiten Verdrahtungsschicht 16β, der die erste Verdrahtungsschicht 15β bedeckt, liegt in einer Öffnung 14b des Schutzisolationsfilms 14β frei und das Elektrodenkissen Padβ ist dem mittigen Teil der zweiten Verdrahtungsschicht 16b gebildet, der in der Öffnung 14b freiliegt. Die Drainelektrode des Leistungs-MOS-Transistors 180 wird durch die Verdrahtungsschichten 15β, 16β gebildet.
  • 19(B) ist eine schematische Vertikalschnittdarstellung, die einen wesentlichen Teil im allgemeinen Aufbau eines herkömmlichen Leistungs-MOS-Transistors 190 zeigt, genommen entlang Linie X-X in den 19(A), 19(C). 19(A) ist eine schematische Draufsicht, die einen wesentlichen Teil des herkömmlichen Leistungs-MOS-Transistors 190 zeigt. 19(C) ist eine schematische Ansicht von unten, die einen wesentlichen Teil des herkömmlichen Leitungs-MOS-Transistors 190 zeigt.
  • Die herkömmliche Leistungs-MOS-Transistor 190 unterscheidet sich vom Leistungs-MOS-Transistor 180 der zwanzigsten Ausführungsform dahingehend, dass eine Sourceelektrode von einer Verdrahtungsschicht 191 gebildet wird, die auf den Oberflächen der Verunreinigungsbereiche 183, 187 gebildet ist; eine Drainelektrode ist durch eine Verdrahtungsschicht 192 gebildet, die auf der Oberfläche des Verunreinigungsbereichs 181 vom p-Typ ausgebildet ist.
  • Wenn ein elektronischer Schaltkreis, der den Leistungs-MOS-Transistor 180 oder 190 benutzt, in einer korrosiven Gasatmosphäre verwendet wird, findet folgendes statt: Wenn der Leistungs-MOS-Transistor 180 oder 190 direktem korrosiven Gas ausgestzt wird, sind die Sourceelektrode und die Drainelektrode ebenfalls direkt dem korrosiven Gas ausgesetzt.
  • Im Fall des herkömmlichen Leistungs-MOS-Transistors 190 können die Verdrahtungsschicht 119, die die Sourceelektrode bildet und die Verdrahtungsschicht 192, die die Drainelektrode bildet, der Korrosion nicht widerstehen und ein Kontaktfehler kann verursacht werden.
  • Bei der zwanzigsten Ausführungsform kann jedoch ein kompakter Leistungs-MOS-Transistor 180 durch die oben erwähnte Wirkungsweise und der Effekt der sechzehnten Ausführungsform erhalten werden, der folgendes implementiert: Selbst wenn der Leistungs-MOS-Transistor 180 in einer korrosiven Gasatmosphäre angeordnet wird, können die Elektrodenkissen Padα, Padβ, welche Sourceelektrode und Drainelektrode bilden, fehlerfrei vor einer Korrosion geschützt werden und die Funktionen werden nicht behindert.
  • (Einundzwanzigste Ausführungsform)
  • 20 ist eine schematische Vertikalschnittdarstellung, die einen wesentlichen Teil im allgemeinen Aufbau eines Leistungs-MOS-Transistors 200 der einundzwanzigsten Ausführungsform, gebildet aus dem Halbleiterchip 140 der sechzehnten Ausführungsform, zeigt.
  • Der Leistungs-MOS-Transistor 200 der einundzwanzigsten Ausführungsform unterscheidet sich von dem Leistungs-MOS-Transistor 180 der zwanzigsten Ausführungsform in den folgenden Punkten: Die zweite Verdrahtungsschicht 16α ist gebildet durch zwei Verdrahtungsschichten 201, 202; die erste Verdrahtungsschicht 15β ist gebildet durch drei Verdrahtungsschichten 203 bis 205; und die zweite Verdrahtungsschicht 160 ist gebildet durch zwei Verdrahtungsschichten 206, 207. Auch bei der einundzwanzigsten Ausführungsform kann daher die gleiche Wirkungsweise und der gleiche Effekt wie bei der zwanzigsten Ausführungsform erhalten werden.
  • Die Verdrahtungssschicht 201 ist so gebildet, dass die erste Verdrahtungsschicht 15α abgedeckt ist und die Verdrahtungsschicht 202 ist auf der Oberfläche der Verdrahtungsschicht 201 gebildet. Beispielsweise ist die erste Verdrahtungsschicht 15α aus einem Film auf Aluminiumbasis gebildet; die Verdrahtungsschicht 201 ist aus Tantal gebildet und die Verdrahtungsschicht 202 ist aus Gold gebildet. Die Verdrahtungsschicht 203 ist auf der Oberfläche des Verunreinigungsbereichs 181 vom p-Typ gebildet; die Verdrahtungsschicht 204 ist auf der Oberfläche der Verdrahtungsschicht 203 gebildet; und die Verdrahtungsschicht 205 ist auf der Oberfläche der Verdrahtungsschicht 204 gebildet.
  • Die Verdrahtungsschicht 203 ist beispielsweise aus Titan, die Verdrahtungsschicht 204 ist aus Nickel und die Verdrahtungsschicht 202 ist aus Gold. Die Verdrahtungsschicht 206 ist so gebildet, dass sie die erste Verdrahtungsschicht 15β abdeckt und die Verdrahtungsschicht 207 ist auf der Oberfläche der Verdrahtungsschicht 206 gebildet. Die Verdrahtungsschicht 206 ist beispielsweise aus Tantal und die Verdrahtungsschicht 207 ist aus Gold.
  • (Zweiundzwanzigste Ausführungsform)
  • 21(A) ist eine schematische Draufsicht, die einen wesentlichen Teil in der Nähe des Elektrodenkissens Pad eines Halbleiterchips 210 in der zweiundzwanzigsten Ausführungsform zeigt, die den Sensor bildet. 21(B) ist eine schematische Vertikalschnittdarstellung eines wesentlichen Teils in der Nähe eines Elektrodenkissens Pad eines Halbleiterchips 210 in der zweiundzwanzigsten Ausführungsform, genommen entlang Linie X-X 21(A). Der Halbleiterchip (Verdrahtungssubstrat) 210 ist aufgebaut aus einem Siliziumsubstrat 11, einem Isolationsfilm 12, einem Schutzisolationsfilm 13, einer ersten Verdrahtungsschicht 15, einer zweiten Verdrahtungsschicht 16, dem Elektrodenkissen Pad etc.
  • Der Halbleiterchip 210 der zweiundzwanzigsten Ausführungsform unterscheidet sich vom Halbleiterchip 10 der ersten Ausführungsform nur in den folgenden Punkten: Der Isolationszwischenfilm 13 ist weggelassen; die zweite Verdrahtungsschicht 16 ist auf der Oberfläche der ersten Verdrahtungsschicht 15 ausgebildet; und die Verdrahtungsschichten 15, 16 sind direkt miteinander und nicht über eine Durchgangsöffnung verbunden. Auch bei der zweiundzwanzigsten Ausführungsform kann daher die gleiche Wirkungsweise und der gleiche Effekt wie bei der ersten Ausführungsform erhalten werden.
  • (Dreiundzwanzigste Ausführungsform)
  • 22(A) ist eine schematische Draufsicht, die einen wesentlichen Teil in der Nähe eines Elektrodenkissens Pad eines Halbleiterchips 220 in der dreiundzwanzigsten Ausführungsform zeigt, die einen Sensor bildet.
  • 22(B) ist eine schematische Vertikalschnittdarstellung, die einen wesentlichen Teil in der Nähe eines Elektrodenkissens Pad eines Halbleiterchips 220 der dreiundzwanzigsten Ausführungsform, genommen entlang der Linie X-X von 22(A) zeigt. Der Halbleiterchip (Verdrahtungssubstrat) 220 ist aufgebaut aus einem Siliziumsubstrat 11, einem Isolationsfilm 12, einem Isolationszwischenfilm 13, einem Schutzisolationsfilm 14, einer ersten Verdrahtungsschicht 15, einer zweiten Verdrahtungsschicht 16, dem Elektrodenkissen Pad, einer vierten Verdrahtungsschicht 41 etc.
  • Der Halbleiterchip 220 der dreiundzwanzigsten Ausführungsform unterscheidet sich vom Halbleiterchip 140 der sechzehnten Ausführungsform nur dahingehend, dass die vierte Verdrahtungsschicht 41 auf der gesamten oberen Seite der zweiten Verdrahtungsschicht 16 ausgebildet ist und dass die Verdrahtungsschichten 16, 41 übereinander gestapelt sind. Bei der dreiundzwanzigsten Ausführungsform wird daher die gleiche Wirkungsweise und der gleiche Effekt wie bei der vierten Ausführungsform zusätzlich zu der obigen Wirkungsweise und dem obigen Effekt der sechzehnten Ausführungsform erhalten werden.
  • (Vierundzwanzigste Ausführungsform)
  • 23(A) ist eine schematische Draufsicht, die einen wesentlichen Teil in der Nähe eines Elektrodenkissens Pad eines Halbeleiterchips 230 in der vierundzwanzigsten Ausführungsform zeigt, die einen Sensor bildet. 23(B) ist eine schemati sche Vertikalschnittdarstellung, die einen wesentlichen Teil in der Nähe eines Elektrodenkissens Pad des Halbleiterchips 230 der vierundzwanzigsten Ausführungsform zeigt, genommen entlang der Linie X-X von 23(A). Der Halbleiterchip (Verdrahtungssubstrat) 230 wird aufgebaut aus einem Siliziumsubstrat 11, einem Isolationsfilm 12, einem Isolationszwischenfilm 13, einem Schutzisolationsfilm 14, einer ersten Verdrahtungsschicht 15, einer zweiten Verdrahtungsschicht 16, dem Elektrodenkissen Pad, einer zweiten Bondierschicht 61, etc.
  • Der Halbleiterchip 230 der vierundzwanzigsten Ausführungsform unterscheidet sich von Halbleiterchip 140 der sechzehnten Ausführungsform dahingehend, dass die zweite Bondierschicht 61 vorgesehen ist. Die zweite Bondierschicht 61 ist auf der Oberseite der zweiten Verdrahtungsschicht 16 mit Ausnahme des inneren der Öffnung 14b im Schutzisolationsfilm 14 ausgebildet. Die zweite Verdrahtungsschicht 16 liegt direkt im der Öffnung 14b des Schutzisolationsfilms 14 frei. Bei der vierundzwanzigsten Ausführungsform kann daher die gleiche Wirkungsweise und der gleiche Effekt wie bei der sechsten Ausführungsform zusätzlich zu der obigen Wirkungsweise und dem obigen Effekt der sechzehnten Ausführungsform erhalten werden.
  • (Fünfundzwanzigste Ausführungsform)
  • 24(A) ist eine schematische Draufsicht, die einen wesentlichen Teil in der Nähe eines Elektrodenkissens Pad eines Halbleiterchips 240 der fünfundzwanzigsten Ausführungsform zeigt, die einen Sensor bildet. 24(B) ist eine schematische Vertikalschnittdarstellung eines wesentlichen Teils in der Nähe eines Elektrodenkissens Pad des Halbleiterchips 240 der fünfundzwanzigsten Ausführungsform, genommen entlang der Linie X-X 24(A). Der Halbleiterchip (Verdrahtungssubstrat) 240 ist aufgebaut aus einem Siliziumsubstrat 11, einem Isolationsfilm 12, einem Isolationszwischenfilm 14, einem Schutzisolationsfilm 14, einer ersten Verdrahtungsschicht 15, einer zweiter Verdrahtungsschicht 16, dem Elektrodenkissen Pad, einer fünften Verdrahtungsschicht 91 etc.
  • Der Halbleiterchip 240 der fünfundzwanzigsten Ausführungsform unterscheidet sich vom Halbleiterchip 140 der sechzehnten Ausführungsform dahingehen, dass die fünfte Verdrahtungsschicht 91 vorgesehen ist. Die fünfte Verdrahtungsschicht 91 ist auf der oberen Seite der zweiten Verdrahtungsschicht 16 mit Ausnahme des inneren der Öffnung 14b dem Schutzisolationsfilm 14 ausgebildet. Die Endfläche 91a der fünften Verdrahtungsschicht 91 liegt an der inneren Umfangswandfläche der Öffnung 14b des Schutzisolationsfilms 14 und ist mit dem Schutzisolationsfilm 14 bedeckt. Die zweite Verdrahtungsschicht 16 liegt direkt in der Öffnung 14b des Schutzisolationsfilms 14 frei.
  • Bei der fünfundzwanzigsten Ausführungsform kann daher die gleiche Wirkungsweise und der gleiche Effekt wie Wirkungsweise und Effekt der elften Ausführungssform zusätzlich zu Wirkungsweise und Effekt der sechzehnten Ausführungsform erhalten werden.
  • (Andere Ausführungsformen)
  • Die Erfindung ist nicht auf die obigen Ausführungsformen beschränkt und kann wie nachfolgend beschrieben ausgeführt werden. Auch in diesem Fall können die gleiche Wirkungsweise und der gleiche Effekt wie bei den oben erwähnten einzelnen Ausführungsformen erhalten werden.
    • (1) In den vierten, sechsten und elften Ausführungsformen kann die dritte Verdrahtungsschicht 21 weggelassen werden.
    • (2) In den fünften, siebten, achten und neunten Ausführungsformen kann die erste Bondierschicht weggelassen werden.
    • (3) In den sechzehnten bis neunzehnten und dreiundzwanzigsten bis fünfundzwanzigsten Ausführungsformen kann der Isolationszwischenfilm 13 weggelassen werden.
    • (4) Die zwölften bis fünfzehnten Ausführungsformen sind aus dem Halbleiterchip 80 der zehnten Ausführungsform gebildtet. Anstelle hiervon können die zwölften bis fünfzehnten Ausführungsformen aus irgendeinem der Halbleiterchips 10, 20, 30, 40, 50, 60, 70, 90 die ersten bis siebten und elfte Ausführungsformen gebildet werden.
    • (5) Die zwölften und dreizehnten Ausführungsformen sind auf dem Drucksensor oder Beschleunigungssensor angewendet. Die Erfindung kann jedoch bei jedem Sensor angewendet werden und ist beispielsweise auch bei einem Ultraschallsensor, einem Geschwindigkeitssensor, einem Luftflusssensor etc. anwendbar.
    • (6) In der sechzehnten Ausführungsform ist die erste Verdrahtungsschicht 15 in einer rechteckförmigen Ringform ausgebildet. Die erste Verdrahtungsschicht 15 der sechzehnten Ausführungsform kann jedoch jede Form haben und kann beispielsweise im wesentlichen S-förmig, im wesentlichen E-förmig oder dergleichen sein.
    • (7) Die zwanzigste und einundzwanzigsten Ausführungsformen sind aus dem Halbleiterchip 140 der sechzehnten Ausführungsform gebildet. Anstelle hiervon können die zwanzigsten und einundzwanzigsten Ausführungsformen aus jedem der Halbleiterchips 10, 20, 30, 40, 50, 60, 70, 80, 90, 150, 160, 170, 220, 230, 240 der ersten bis neunten, siebzehnten bis neunzehnten und dreiundzwanzigsten bis fünfundzwanzigsten Ausbildungsform gebildet sein.
    • (8) Die zwanzigste und einundzwanzigsten Ausführungsformen werden erhalten, indem die Erfindung bei der Elektrodenstruktur eines Leistungs-MOS-Transistors angewendet wird. Die Erfindung kann jedoch bei der Elektrodenstruktur jeglicher Leistungsvorrichtung angewendet werden und ist beispielsweise bei der Elektrodenstruktur eines bipolaren Transistors, eines IGBT (Insulted Gate Bipolar Transistor), eines SIT (Static Induction Transistor), eines Thyristors oder dergleichen anwendbar.
    • (9) Die oben erwähnten Ausführungsformen werden erhalten, indem die Erfindung bei der Vorrichtung angewendet wird, die auf einem Siliziumsubstrat 11 ausgebildet ist. Die Erfindung kann bei einer Vorrichtung angewendet werden, die auf irgendeinem anderen Halbleitersubstrat oder einem SOI-Substrat (Silicon On Insulator) ausgebildet ist. (Beispiele solcher Halbleitersubstrate umfassen Galliumarsenidsubstrat und Indium-Gallium-Arsenid-Substrat).
  • Die Erfindung muss nicht bei einem Halbleitersubstrat angewendet werden und kann bei einem Verdrahtungssubstrat jeglichen Materials angewendet werden. Beispielsweise kann sie bei einem gedruckten Verdrahtungssubstrat, einem Anordnungssubstrat für ein Hybrid-IC (Integrierter Schallkreis) oder dergleichen angewendet werden. Wenn die Oberfläche des Substrats isolierende Eigenschaften hat, kann der Isolationsfilm 12 weggelassen werden.
  • Verschiedene Aspekte des Gegenstands der Erfindung gemäß obiger Beschreibung werden nachfolgend noch ausgeführt:
    Als einen ersten Aspekt weist ein Verdrahtungssubstrat (10, 20, 30, 40, 50, 60, 70, 80, 90, 100, 110, 120, 130, 140, 150, 160, 170, 180, 190, 200, 210, 220, 230, 240) auf:
    eine erste Verdrahtungsschicht (15), ausgebildet auf die Oberfläche eines Substrat (11);
    eine zweite Verdrahtungsschicht (16), ausgebildet auf der Oberfläche der ersten Verdrahtungsschicht (15);
    einen Schutzisolationsfilm (14), der so ausgebildet ist, dass er die zweite Verdrahtungsschicht (16) abdeckt;
    eine Öffnung (14a, 14b) die in dem Schutzisolationsfilm (14) ausgebildet ist;
    ein Elektrodenkissen (Pad), das in der Öffnung (14a, 14b), angeordnet ist.
  • Das Verdrahtungssubstrat ist technisch dadurch gekennzeichnet, dass:
    die Öffnung (14a, 14b) in dem Schutzisolationsfilm (14) und die erste Verdrahtungsschicht (15) an derartigen Positionen ausgebildet sind, dass sie einander in Richtung der Kartendicke des Substrats (11) nicht überlappen.
  • Gemäß dem zweiten Aspekt ist das Verdrahtungssubstrat gemäß dem ersten Aspekt technisch dadurch gekennzeichnet; dass:
    die zweite Verdrahtungsschicht (16) verlängert und zu einer Position entfernt von der ersten Verdrahtungsschicht (15) gezogen ist;
    der verlängerte Abschnitt (16a) der zweiten Verdrahtungsschicht (16) in der Öffnung (14a) des Schutzisolationsfilms (14) freiliegt;
    das Elektrodenkissen (Pad) von dem verlängertem Abschnitt (16a) der zweiten Verdrahtungsschicht (16) gebildet ist, der in der Öffnung (14a) freiliegt.
  • Gemäß einem dritten Aspekt weist das Verdrahtungssubstrat gemäß dem zweiten Aspekt auf:
    einen Isolationszwischenfilm (13) der auf den Oberflächen des Substrats (11) und der ersten Verdrahtungsschicht (15) ausgebildet ist;
    eine Durchgangsöffnung (13a) die in dem Isolationszwischenfilm (13) ausgebildet ist.
  • Das Verdrahtungssubstrat ist technisch dadurch gekennzeichnet, dass:
    die zweite Verdrahtungsschicht (16) auf der Oberfläche des Isolationszwischenfilms (13) und innerhalb der Durchgangsöffnung (13a) ausgebildet ist;
    der Schutzisolationsfilm (14) auf den Oberflächen von Isolationszwischenfilm (13) und zweiter Verdrahtungsschicht (16) ausgebildet ist;
    die erste Verdrahtungsschicht (15) und die zweite Verdrahtungsschicht (16) miteinander über die Durchgangsöffnung (13a) verbunden sind.
  • Als vierter Aspekt ist das Verdrahtungssubstrat gemäß dem ersten Aspekt technisch dadurch gekennzeichnet, dass:
    die zweite Verdrahtungsschicht (16) so ausgebildet ist, dass sie die obere Fläche und die Seitenwandflächen der ersten Verdrahtungsschicht (15) bedeckt.
  • Als fünften Aspekt weist das Verdrahtungssubstrat gemäß dem dritten Aspekt auf:
    eine dritte Verdrahtungsschicht (21), die auf der gesamten untersten Seite der zweiten Verdrahtungsschicht (16) ausgebildet ist.
  • Das Verdrahtungssubstrat ist technisch dadurch gekennzeichnet, dass:
    der Isolationszwischenfilm (13) und die zweite Verdrahtungsschicht (16) miteinander über die dritte Verdrahtungsschicht (21) verbunden sind.
  • Als sechster Aspekt ist das Verdrahtungssubstrat gemäß dem fünften Aspekt technisch dadurch gekennzeichnet, dass:
    die dritte Verdrahtungsschicht (21) in die Durchgangsöffnung (13a) eingefüllt und vergraben ist.
  • Als siebter Aspekt ist das Verdrahtungssubstrat gemäß dem fünften Aspekt oder dem sechsten Aspekt technisch dadurch gekennzeichnet, dass:
    die zweite Verdrahtungsschicht (16) aus Gold besteht;
    die dritte Verdrahtungsschicht (23) aus Tantal oder Wolfram/Titan besteht.
  • Als achten Aspekt enthält das Verdrahtungssubstrat gemäß dem dritten Aspekt:
    eine erste Bondierschicht (31), die an der Unterseite der zweiten Verdrahtungsschicht (16) mit Ausnahme des Inneren der Durchgangsöffnung (13a) ausgebildet ist.
  • Das Verdrahtungssubstrat ist technisch dadurch gekennzeichnet, dass:
    der Isolationszwischenfilm (13) und die zweite Verdrahtungsschicht (16) miteinander über die erste Bondierschicht (31) verbunden sind;
    in der Durchgangsöffnung (13a) die erste Verdrahtungsschicht (15) und die zweite Verdrahtungsschicht (16) in direktem Kontakt miteinander sind.
  • Als neunten Aspekt weist das Verdrahtungssubstrat nach einem der ersten des achten Aspekte auf:
    eine vierte Verdrahtungsschicht (41), die auf der gesamten Oberseite der zweiten Verdrahtungsschicht (16) ausgebildet ist.
  • Das Verdrahtungssubstrat ist dadurch gekennzeichnet, dass:
    die zweite Verdrahtungsschicht (16) und der Schutzisolationsfilm (14) miteinander über die vierte Verdrahtungsschicht (41) verbunden sind.
  • Als zehnter Aspekt weist das Verdrahtungssubstrat nach einem der ersten bis achten Aspekte auf:
    eine fünfte Verdrahtungsschicht (91), die auf der oberen Seite der zweiten Verdrahtungsschicht (16) mit Ausnahme des Inneren der Öffnung (14a) ausgebildet ist, die in dem Schutzisolationsfilm (14) ausgebildet ist.
  • Das Verdrahtungssubstrat ist technisch dadurch gekennzeichnet, dass
    die zweite Verdrahtungsschicht (16) und der Schutzisolationsfilm (14) miteinander über die fünfte Verdrahtungsschicht (91) verbunden sind;
    eine Endfläche (91a) der fünften Verdrahtungsschicht (91), die an einer inneren Umfangswandfläche der Öffnung (14a) in dem Schutzisolationsfilm (14) liegt, ist von dem Schutzisolationsfilm (14) bedeckt; und
    die zweite Verdrahtungsschicht (16) ist in der Öffnung (14a) in dem Schutzisolationsfilm (14) direkt freiliegend.
  • Als elfter Aspekt ist das Verdrahtungssubstrat gemäß dem neunten Aspekt technisch dadurch gekennzeichnet, dass:
    die zweite Verdrahtungsschicht (16) aus Gold besteht; und
    die vierte Verdrahtungsschicht (41) aus Tantal oder Wolfram/Titan besteht.
  • Als zwölfter Aspekt ist das Verdrahtungssubstrat gemäß dem zehnten Aspekt technisch dadurch gekennzeichnet, dass die fünfte Verdrahtungsschicht (91) aus Tantal oder Wolfram/Titan besteht.
  • Als dreizehnten Aspekt enthält das Verdrahtungssubstrat nach einem der ersten bis achten Aspekte:
    eine zweite Bondierschicht (61), die auf der Oberseite der zweiten Verdrahtungsschicht (16) mit Ausnahme des Inneren der Öffnung (14a) in dem Schutzisolationsfilm (14) ausgebildet ist.
  • Das Verdrahtungssubstrat ist technisch dadurch gekennzeichnet, dass:
    die zweite Verdrahtungsschicht (16) und der Schutzisolationsfilm (14) miteinander über die zweite Bondierungsschicht (61) verbunden sind; und
    die zweite Verdrahtungsschicht (16) in der Öffnung (14a) in dem Schutzisolationsfilm (14) direkt freilegt.
  • Als vierzehnter Aspekt ist das Verdrahtungssubstrat nach einem der ersten bis dreizehnten Aspekte technisch dadurch gekennzeichnet, dass:
    ein Bondierdraht (51), vorgesehen ist, der mit dem Elektrodenkissen (Pad) unter Verwendung eines Verbindungsverfahrens verbunden ist.
  • Als fünfzehnter Aspekt ist das Verdrahtungssubstrat nach einem der ersten bis dreizehnten Aspekte technisch dadurch gekennzeichnet, dass:
    ein Kissen (52) vorgesehen ist, da es mit dem Elektrodenkissen (Pad) unter Verwendung eines Flip-Chip-Verbindungsverfahrens verbunden ist.
  • Als sechzehnter Aspekt ist das Verdrahtungssubstrat nach einem der ersten bis fünfzehnten Aspekte technisch dadurch gekennzeichnet, dass:
    das Verdrahtungssubstrat (80) einen Sensor (100, 110) bildet.
  • Als siebzehnter Aspekt ist das Verdrahtungssubstrat nach einem der ersten bis fünfzehnten Aspekte technisch dadurch gekennzeichnet, dass:
    das Verdrahtungssubstrat (140) eine Leistungsvorrichtung (180, 200) bildet.
  • Die Auswirkungen eines jeder der oben erwähnten Aspekte sind wie folgt:
  • (Erster Aspekt)
  • Gemäß dem ersten Aspekt ist die Oberfläche der ersten Verdrahtungsschicht (15) mit der zweiten Verdrahtungsschicht (16) bedeckt und der Schutzisolationsfilm (14) liegt nicht frei.
  • Aus diesem Grund ist die erste Verdrahtungsschicht (15) nicht direkt korrosivem Gas ausgesetzt, selbst wenn das Verdrahtungssubstrat in einer korrosiven Gasatmosphäre angeordnet wird. Obgleich die erste Verdrahtungsschicht (15) aus einem Material (z. B. einem Film auf Aluminiumbasis) gebildet ist, der von korrosivem Gas angreifbar ist, korrodiert sie nicht.
  • Gemäß dem ersten Aspekt ist das Elektrodenkissen (Pad) durch Freilegen der zweiten Verdrahtungsschicht (16) in der Öffnung (14a, 14b) des Schutzisolationsfilms (14) gebildet.
  • Selbst wenn daher das Verdrahtungssubstrat in einer korrosiven Gasatmosphäre angeordnet ist, ist das Elektrodenkissen (Pad) direkt dem korrosiven Gas ausgesetzt. Um diesem zu begegnen wird die zweite Verdrahtungsschicht (16) aus einem leitfähigen Material gebildet, das beständig gegenüber der korrosiven Gasatmosphäre ist, in der sich das Verdrahtungssubstrat befindet. Da das Elektrodenkissen (Pad) Teil der zweiten Verdrahtungsschicht (16) ist, korrodiert das Elektrodenkissen somit durch das korrosive Gas nicht und ein Kontaktfehler im Elektrodenkissen kann verhindert werden.
  • Wenn die Öffnung (14a, 14b) in dem Schutzisolationsfilm (14) und die erste Verdrahtungsschicht (15) einander in Richtung der Kartendicke des Substrats (11) (Vertikalrichtung) überlappen, besteht die Möglichkeit, das Folgendes stattfindet: Wenn das Verdrahtungssubstrat in einer korrosiven Gasatmosphäre angeordnet wird, dringt korrosives Gas von der Öffnung (14a, 14b) in dem Schutzisolationsfilm (14) durch die zweite Verdrahtungsschicht (16) zur ersten Verdrahtungsschicht (15). Im Ergebnis wird die erste Verdrahtungsschicht (15) von dem korrosiven Gas angegriffen.
  • Gemäß dem ersten Aspekt sind jedoch die Öffnungen (14a, 14b) in dem Schutzisolationsfilm (14) und die erste Verdrahtungsschicht (15) an derartigen Positionen ausgebildet, dass sie einander in Richtung der Kartendicke des Substrat (11) (Vertikalrichtung) nicht überlappen.
  • Gemäß dem ersten Aspekt wird somit das Folgende implementiert: Wenn das Verdrahtungssubstrat in einer korrosiven Gasatmosphäre angeordnet wird, tritt korrosives Gas nicht von der Öffnung (14a, 14b) in dem Schutzisolationsfilm 14 durch die zweite Verdrahtungsschicht (16) zur ersten Verdrahtungsschicht (15) ein. Somit besteht keine Möglichkeit, dass die erste Verdrahtungsschicht von korrosivem Gas angegriffen wird.
  • Bei der Technik gemäß Patendokument 1 wird ein Druck dem Halbleiterchip, der auf dem Verdrahtungssubstrat ausgebildet ist, über die Membran und die Druckübertragungsflüssigkeit übertragen. Wenn ein Drucksensor aus einem Verdrah tungssubstrat gemäß dem ersten Aspekt ausgebildet ist, ist es unnötig, dies zu machen. Ein Druck kann direkt auf den Halbleiterchip (80) aufgebracht werden, der auf dem Verdrahtungssubstrat ausgebildet ist, das in einer korrosiven Gasatmosphäre ist; das obige Problem 1 kann somit gelöst werden.
  • Das heißt, wenn ein Drucksensor unter Verwendung eines Verdrahtungssubstrats gemäß des ersten Aspekts aufgebaut wird, kann eine Verschlechterung der Empfindlichkeit des Drucksensors, die für seine Funktionen notwendig ist, verhindert werden und die Funktionen des Sensors sind nicht behindert.
  • Bei der Technik gemäß Patentdokument 1 sind die Membran und die Druckübertragungsflüssigkeit vorhanden und bei der Technik gemäß Patentdokument 2 wird das thermoplastische Harz vorgesehen. Wenn verschiedene Sensoren (z. B. Drucksensoren, Beschleunigungssensoren und Ultraschallsensoren) aus einem Verdrahtungssubstrat gemäß dem ersten Aspekt gebildet werden, ist es unnötig, dies vorzusehen und die äußeren Abmessungen des Sensors werden nicht erhöht. Somit wird das obige Problem 2 lösbar.
  • Bei der Technik gemäß Patentdokument 1 sind die Membran und die Druckübertragungsflüssigkeit vorhanden und bei der Technik gemäß Patentdokument 2 ist das thermoplastische Harz vorhanden. Wenn die oben erwähnten verschiedenen Sensoren unter Verwendung eines Verdrahtungssubstrats gemäß des ersten Aspekts gebaut werden, ist es unnötig, dies vorzusehen und die Herstellungskosten für den Sensor werden nicht erhöht. Somit kann das obige Problem 3 gelöst werden.
  • (Zweiter Aspekt: Entsprechend den ersten bis fünfzehnten und der zweiundzwanzigsten Ausführungsform)
  • Gemäß dem zweiten Aspekt ist die zweite Verdrahtungsschicht (16) verlängert und zu einer Position entfernt von der ersten Verdrahtungsschicht (15) gezogen. Das Elektrodenkissen (Pad) wird durch Freilegen eines Teils des verlängerten Abschnitts (16a) der zweiten Verdrahtungsschicht in der Öffnung (14a) des Schutzisolationsfilms (14) gebildet. Somit überlappen die Öffnung (14a) in dem Schutzisolationsfilm (14) und die erste Verdrahtungsschicht (15) einander in Richtung der Kartendicke des Substrats (11) (Vertikalrichtung) nicht.
  • Gemäß dem zweiten Aspekt lassen sich somit die oben erwähnten Wirkungsweisen. und Effekte der ersten Ausführungsform zuverlässig erhalten.
  • (Dritter Aspekt: entsprechend den ersten bis fünfzehnten Ausführungsformen)
  • Gemäß dem dritten Aspekt ist die zweite Verdrahtungsschicht (16) mit der ersten Verdrahtungsschicht (15) in der Durchgangsöffnung (13a) des Isolationszwischenfilms (13) verbunden und die zweite Verdrahtungsschicht ist zu einer Position entfernt von der ersten Verdrahtungsschicht verlängert und gezogen. Das Elektrodenkissen (Pad) wird durch Freilegen eines Teils des verlängerten Abschnitts (16a) der zweiten Verdrahtungsschicht in der Öffnung (14a) des Schutzisolationsfilms (14) gebildet.
  • Gemäß dem dritten Aspekt überlappen aus diesem Grund daher die Öffnung (14a) in dem Schutzisolationsfilm (14) und die Durchgangsöffnung (13a) oder die erste Verdrahtungsschicht (15) einander nicht in Kartendicke des Substrats (11) (Vertikalrichtung).
  • Gemäß dem vierten Aspekt wird daher das Folgende implementiert: Wenn das Verdrahtungssubstrat in einer korrosiven Gasatmosphäre angeordnet wird, geht das korrosive Gas nicht von der Öffnung (14a, 14b) in dem Schutzisolationsfilm (14) durch die Durchgangsöffnung (13a) zur ersten Verdrahtungsschicht (15). Somit besteht keine Möglichkeit, dass die erste Verdrahtungsschicht (15) von dem korrosiven Gas angegriffen wird.
  • Gemäß dem dritten Aspekt die oben erwähnte Wirkungsweise und der Effekt des ersten Aspekts noch besser enthaltbar.
  • (Vierter Aspekt: Entsprechend den sechzehnten bis einundzwanzigsten und dreiundzwanzigsten bis fünfundzwanzigsten Ausführungsformen)
  • Gemäß dem zweiten Aspekt ist die zweite Verdrahtungsschicht (16) zu einer Position entfernt von der ersten Verdrahtungsschicht (15) verlängert und gezogen. Das Elektrodenkissen (Pad) durch Freilegen des verlängerten Abschnitts (16a) der zweiten Verdrahtungsschicht in der Öffnung (14a) des Schutzisolationsfilms (14) gebildet. Aus diesem Grund wird der von den Verdrahtungsschichten (15, 16) auf der Oberfläche des Substrats (11) eingenommene Platz um einen Betrag äquivalent zu dem Bereich des verlängerten Abschnitts (16a) der zweiten Verdrahtungsschicht (16) erhöht. Dies kann zu einer erhöhten Größe des Verdrahtungssubstrats führen. Bei dem vierten Aspekt ist demgegenüber die zweite Verdrahtungsschicht (16) so aus gebildet, dass die Oberfläche und die Seitenwandfläche der ersten Verdrahtungsschicht (15) bedeckt sind.
  • Wenn aus diesem Grund die Elektrodenkissen (Pad) gleiche Fläche haben, kann der von den Verdrahtungsschichten (15, 16) auf der Oberfläche des Substrats (11) eingenommene Platz beim vierten Aspekt kleiner als beim zweiten Aspekt gemacht werden. Somit lässt sich die Größe des Verdrahtungssubstrats verringern.
  • Bei dem dritten Aspekt sind die Verdrahtungsschichten nur durch die folgende Maßnahme miteinander verbunden: die obere Fläche der ersten Verdrahtungsschicht (15), die am Boden der Durchgangsöffnung (13a) freiliegt und die untere Fläche der zweiten Verdrahtungsschicht (16), die in die Durchgangsöffnung (13a) eingeführt ist, werden miteinander verbunden. Somit wird der Kontaktwiderstand (Verbindungswiderstand) zwischen den Verdrahtungsschichten (15, 16) erhöht. Weiterhin fließt Strom nur in einer Richtung zwischen den Verdrahtungsschichten (15, 16) und somit ist der elektrische Widerstand zwischen den Verdrahtungsschichten (15, 16) erhöht.
  • Gemäß dem vierten Aspekt sind demgegenüber die obere Fläche und die Seitenwandfläche der ersten Verdrahtungsschicht (15) mit der zweiten Verdrahtungsschicht (16) bedeckt. Im Ergebnis kann die Kontaktfläche zwischen den Verdrahtungsschichten (15, 16) erhöht werden, um den Kontaktwiderstand im Vergleich zum dritten Aspekt zu verringern. Da zusätzlich der Strom aufgespreizt und in vier Richtungen zwischen den Verdrahtungsschichten (15, 16) geführt werden kann, kann der elektrische Widerstand zwischen den Verdrahtungsschichten (15, 16) verringert werden.
  • Gemäß dem zweiten Aspekt sind die erste Verdrahtungsschicht (15) und das Elektrodenkissen (Pad) miteinander über den verlängerten Abschnitt (16a) der zweiten Verdrahtungsschicht (16) verbunden. Somit wird der elektrische Widerstand zwischen der ersten Verdrahtungsschicht (15) und dem Elektrodenkissen (Pad) um einen Betrag äquivalent zum Verdrahtungswiderstand (16a) erhöht.
  • Demgegenüber ist beim vierten Aspekt die zweite Verdrahtungsschicht (16) nicht mit dem verlängerten Abschnitt (16a) versehen; somit kann der elektrische Widerstand zwischen der ersten Verdrahtungsschicht (15) und dem Elektrodenkissen (Pad) im Vergleich zum zweiten Aspekt verringert werden.
  • (Fünfter Aspekt: entsprechend der zweiten Ausführungsform)
  • Gemäß dem fünften Aspekt kann zur Bildung der dritten Verdrahtungsschicht (21) ein leitfähiges Material verwendet werden, das ausgezeichnete Anhaftung mit dem Isolationszwischenfilm (13) hat und das zuverlässig mit den Verdrahtungsschichten (15, 16) verbunden werden kann, um gute elektrische Durchgängigkeit zu erreichen. In diesem Fall kann das Folgende implementiert werden: selbst wenn ein leitfähiges Material mit geringer Anhaftung an dem Isolationszwischenfilm verwendet wird, um die zweite Verdrahtungsschicht (16) zu bilden, wirkt die dritte Verdrahtungsschicht als eine Bondierschicht (Anheftschicht), welche die zweite Verdrahtungsschicht und den Isolationszwischenfilm miteinander verbindet. Somit können gleiche Wirkung und Effekte wie Wirkung und Effekte des dritten Aspekts erhalten werden.
  • (Sechster Aspekt: entsprechend der zehnten Ausführungsform)
  • Gemäß dem sechsten Aspekt ist die dritte Verdrahtungsschicht (21) in die Durchgangsöffnung (13a) eingefüllt und vergraben. Somit ist die Oberfläche der dritten Verdrahtungsschicht (21) oberhalb der Durchgangsöffnung im Wesentlichen flach und die Durchgangsöffnung (13a) muss nicht mit der zweiten Verdrahtungsschicht (16) gefüllt werden, die auf der oberen Seite der dritten Verdrahtungsschicht (21) ausgebildet wird.
  • Beim sechsten Aspekt wird daher das Folgende implementiert: selbst wenn ein Material oder ein Verfahren mit schlechter Stufenabdeckung verwendet wird, um die zweite Verdrahtungsschicht (16) zu bilden wird in vorteilhafter Weise elektrische Durchgängigkeit zwischen der ersten Verdrahtungsschicht 15 und der zweiten Verdrahtungsschicht (16) über die dritte Verdrahtungsschicht (21) erhalten.
  • (Siebter Aspekt: entsprechend den zweiten, vierten, sechsten, zehnten und elften Ausführungsformen)
  • Zur Bildung der zweiten Verdrahtungsschicht (16) kann Gold verwendet werden. Gold hat ausgezeichnete Leitfähigkeit jedoch schlechte Anhaftung mit dem Isolationszwischenfilm (13).
  • Gemäß dem siebten Aspekt wird folglich zur Bildung der dritten Verdrahtungsschicht (21) Tantal oder Wolfram/Titan verwendet.
  • Obgleich Tantal und Wolfram/Titan den Nachteil eines hohen elektrischen Widerstands gegenüber Gold haben, haben sie ausgezeichnete Anhaftung mit dem Isolationszwischenfilm (13). Sie sind zuverlässig mit Gold als Material der zweiten Verdrahtungsschicht (16) verbindbar und gute Durchgängigkeit wird erhalten. Zusätzlich haben sie ausgezeichnete Korrosionsbeständigkeit und sind zur Ausbildung der dritten Verdrahtungsschicht (21) geeignet.
  • (Achter Aspekt: entsprechend der dritten, fünften, siebten, achten und neunten Ausführungsform)
  • Gemäß dem achten Aspekt kann die erste Bondierschicht (31) als ein Material mit ausgezeichneter Anhaftung mit dem Isolationszwischenfilm (13) und der zweiten Verdrahtungsschicht (16) verwendet werden. Selbst wenn somit ein leitfähiges Material mit geringer Anhaftung mit dem Isolationszwischenfilm verwendet wird, um die zweite Verdrahtungsschicht (16) zu bilden, werden die zweite Verdrahtungsschicht und der Isolationszwischenfilm miteinander über die erste Verdrahtungsschicht verbunden. Somit lassen sich gleiche Wirkungsweise und effektive Wirkungsweise und Effekte des dritten Aspekt erhalten.
  • Gemäß dem achten Aspekt sind zusätzlich die Verdrahtungsschichten (15, 16) direkt in Kontakt miteinander. Somit ist der Kontaktwiderstand zwischen den Verdrahtungsschichten im Vergleich zu Fällen verringert, wo die dritte Verdrahtungsschicht (21) wie beim fünften Aspekt vorhanden ist und die Kontaktfläche zwischen den Verdrahtungsschichten lässt sich verringern. Aus diesem Grund ist es möglich, den von der Durchgangsöffnung (13a) auf der Oberfläche des Substrats (11) eingenommenen Raum zu verringern, so dass die Größe des Verdrahtungssubstrats verringert wird.
  • (Neunter Aspekt: entsprechend den vierten, fünften, achten und neunten Ausführungsformen)
  • Gemäß dem neunten Aspekt wird ein leitfähiges Material mit ausgezeichneter Anhaftung mit dem Isolationsschutzfilm (14) und zuverlässiger Verbindung mit der zweiten Verdrahtungsschicht (16) zur Bildung der vierten Verdrahtungsschicht (41) verwendet, um gute Durchgängigkeit zu erhalten. Selbst wenn ein leitfähiges Material mit geringer Anhaftung am Isolationsschutzfilm zur Bildung der zweiten Verdrahtungsschicht verwendet wird, wirkt die vierte Verdrahtungsschicht als eine Bondierschicht (Anheftschicht), welche die zweite-Verdrahtungsschicht und den Schutzisola tionsfilm miteinander verbindet. Somit lassen sich leicht gleiche Wirkungsweise und Effekte wie Wirkungsweise und Effekte des ersten Aspekts erhalten.
  • (Zehnter Aspekt: entsprechend der elften, Ausführungsform)
  • Gemäß dem zehnten Aspekt wird ein leitfähiges Material mit ausgezeichneter Anhaftung am Schutzisolationsfilm (14) und zuverlässiger Verbindung mit der zweiten Verdrahtungsschicht (16) zur Bildung der fünften Verdrahtungsschicht (91) verwendet, um gute Durchgängigkeit zu haben. Selbst wenn ein leitfähiges Material mit geringer Anhaftung am Schutzisolationsfilm verwendet wird, um die zweite Verdrahtungsschicht zu bilden, dient die fünfte Verdrahtungsschicht als Bondierschicht (Anheftschicht), welche die zweite Verdrahtungsschicht und den Schutzisolationsfilm miteinander verbindet. Somit lassen sich gleiche Wirkungsweise und gleicher Effekt wie Wirkungsweise und Effekt im neunten Aspekt erhalten.
  • Gemäß dem zehnten Aspekt ist die fünfte Verdrahtungsschicht (91) auf der oberen Seite der zweiten Verdrahtungsschicht (16) mit Ausnahme des Inneren der Öffnung (14a) in dem Schutzisolationsfilm (14) ausgebildet. Zusätzlich liegt eine Endfläche (91a) der fünften Verdrahtungsschicht (91) an einer inneren Umfangswandfläche der Öffnung (14a) in dem Schutzisolationsfilm (14) und ist vom Schutzisolationsfilm (14) bedeckt.
  • Somit ist beim zehnten Aspekt die fünfte Verdrahtungsschicht (91) nicht freigelegt und es besteht keine Möglichkeit, dass die fünfte Verdrahtungsschicht (91) korrosivem Gas ausgesetzt ist. Somit kann ein Material mit geringer Korrosionsbeständigkeit zur Bildung der fünften Verdrahtungsschicht verwendet werden.
  • (Elfter Aspekt: entsprechend der vierten, fünften, achten und neunten Ausführungsform)
  • Zur Bildung der zweiten Verdrahtungsschicht (16) kann Gold verwendet werden. Gold hat ausgezeichnete Leitfähigkeit, jedoch schlechte Anhaftung mit dem Schutzisolationsfilm (14).
  • Um dem zu begegnen ergreift der elfte Aspekt die folgende Maßnahme: Wenn Gold für diesen Zweck verwendet wird, werden Tantal oder Wolfram/Titan zur Bildung der vierten Verdrahtungsschicht (41) verwendet.
  • Obgleich Tantal und Wolfram/Titan den Nachteil hohen elektrischen Widerstands gegenüber Gold haben, haben sie ausgezeichnete Anhaftung an dem Schutzisolationsfilm (14). Sie sind zuverlässig mit Gold als Material für die zweite Verdrahtungsschicht (16) verbindbar und gute Durchgängigkeit wird erhalten. Zusätzlich haben sie ausgezeichnete Korrosionsbeständigkeit und sind zur Bildung der vierten Verdrahtungsschicht (41) geeignet.
  • (Zwölfter Aspekt: entsprechend der elften Ausführungsform)
  • Zur Bildung der zweiten Verdrahtungsschicht (16) kann Gold verwendet werden. Gold hat ausgezeichnete Leitfähigkeit, jedoch schlechte Anhaftung an dem Schutzisolationsfilm (14).
  • Um dem zu begegnen, ergreift der zwölfte Aspekt die folgende Maßnahme: Wenn Gold für diesen Zweck verwendet wird, werden Tantal oder Wolfram/Titan zur Bildung der fünften Verdrahtungsschicht (91) verwendet.
  • Obgleich Tantal und Wolfram/Titan den Nachteil hohen elektrischen Widerstands gegenüber Gold haben, haben sie ausgezeichnete Anhaftung an dem Schutzisolationsfilm (14). Sie sind zuverlässig mit Gold als Material der zweiten Verdrahtungsschicht (16) verbindbar und gute Durchgängigkeit wird erhalten. Zusätzlich haben sie ausgezeichnete Korrosionsbeständigkeit und sind zur Ausbildung der fünften Verdrahtungsschicht (91) geeignet.
  • (Dreizehnter Aspekt: entsprechend den sechsten und siebten Ausführungsformen)
  • Gemäß dem dreizehnten Aspekt wird ein Material mit ausgezeichneter Anhaftung am Schutzisolationsfilm (14) und der zweiten Verdrahtungsschicht (16) verwendet, um die zweite Bondierschicht (61) zu bilden. Selbst wenn somit ein leitfähiges Material mit geringer Anhaftung an dem Schutzisolationsfilm verwendet wird, um die zweite Verdrahtungsschicht (16) zu bilden, werden die zweite Verdrahtungsschicht und der Schutzisolationsfilm über die zweite Bondierschicht miteinander verbunden. Somit werden gleiche Wirkungsweise und Effekte wie Wirkungsweise und Effekte des ersten Aspekts erhalten.
  • Gemäß dem neunten Aspekt ist die Oberfläche des Elektrodenkissens (Pad) aus der vierten Verdrahtungsschicht (41) gebildet. Im zehnten Aspekt und dreizehn ten Aspekt ist demgegenüber die Oberfläche des Elektrodenkissens aus der zweiten Verdrahtungsschicht gebildet.
  • Im zehnten Aspekt und dreizehnten Aspekt ist daher ein Verbindungsbauteil (Verbindungsdraht, Kissen), das mit dem Elektrodenkissen in Verbindung ist, in direktem Kontakt mit der zweiten Verdrahtungsschicht gebracht. Somit wird der Kontaktwiderstand zwischen dem Verbindungsteil und der zweiten Verdrahtungsschicht im Vergleich zu Fällen verringert, wo die vierte Verdrahtungsschicht vorgesehen ist, wie beim neunten Aspekt. Dies macht es möglich, die Verbindungsfläche zwischen dem Verbindungsteil und der zweiten Verdrahtungsschicht zu verringern. Damit ist es möglich, den vom Elektrodenkissen auf der Oberfläche des Substrats (11) eingenommenen Raum zu verringern, so dass die Größe des Verdrahtungsdrahts verringert wird.
  • (Vierzehnter Aspekt: entsprechend der achten Ausführungsform)
  • Gemäß dem vierzehnten Aspekt kann ein Verdrahtungssubstrat realisiert werden, das einen Bondierdraht (51) hat, der unter Verwendung einer Drahtbondierung mit dem Elektrodenkissen (Pad) verbunden ist.
  • (Fünfzehnter Aspekt: entsprechend der neunten Ausführungsform)
  • Gemäß dem fünfzehnten Aspekt kann ein Verdrahtungssubstrat realisiert werden, das ein Kissen (52) hat, welches mit dem Elektrodenkissen (Pad) unter Verwendung eines Flip-Chip-Verbindungsverfahrens verbunden ist.
  • (Sechzehnter Aspekt: entsprechend dem zwölften und dreizehnten Ausführungsformen)
  • Verschiedene Sensoren (z. B. Drucksensoren, Beschleunigungssensoren und Ultraschallsensoren), hergestellt durch eine MEMS-Technologie können in einer Atmosphäre aus korrosivem Gas (z. B. Säuregas und Alkaligas) verwendet werden (einer korrosiven Umgebung).
  • Ein Verbindungsteil (Bondierdraht, Kissen) zum Herausführen der Verdrahtung aus dem Halbleiterchip, der einen Sensor bildet, ist mit einem Elektrodenkissen verbunden, das in einer Verdrahtungsschicht des Halbleiterchips ausgebildet ist.
  • Wenn aus diesem Grund der Sensor in einer korrosiven Gasatmosphäre verwendet wird, und der Sensorkörper direkt dem korrosiven Gas ausgesetzt ist, ist auch das Elektrodenkissen direkt dem korrosivem Gas ausgesetzt. Im Ergebnis besteht die Möglichkeit, dass das Elektrodenkissen der Korrosion nicht widerstehen kann und ein Kontaktierungsfehler verursacht wird.
  • Gemäß dem sechzehnten Aspekt wird ein Sensor gebildet aus einem Verdrahtungssubstrat gemäß einem der ersten bis fünfzehnten Aspekte. Dies macht es möglich, einen kompakten Sensor (100, 110) zu realisieren, bei dem die Korrosion eines Elektrodenkissens verhindert werden kann und dessen Funktionen nicht unterbunden sind, selbst wenn er in einer korrosiven Gasatmosphäre angeordnet wird.
  • (Siebzehnter Aspekt: entsprechend den zwanzigsten und einundzwanzigsten Ausführungsformen)
  • Wenn ein elektronischer Schaltkreis unter Verwendung einer Leistungsvorrichtung (180, 190, 200) in einer korrosiven Gasatmosphäre verwendet wird und die Leistungsvorrichtung direkt dem korrosiven Gas ausgesetzt wird, ist eine Elektrode der Leistungsvorrichtung ebenfalls direkt dem korrosiven Gas ausgesetzt.
  • Bei der herkömmlichen Leistungsvorrichtung (190) kann aus diesem Grund die Elektrode (191, 192) der Korrosion nicht widerstehen und ein Kontaktierungsfehler kann verursacht werden.
  • Gemäß dem siebzehnten Aspekt ist eine Leistungsvorrichtung gebildet aus einem Verdrahtungssubstrat nach einem der ersten bis fünfzehnten Aspekte. Dies macht es möglich, eine kompakte Leistungsvorrichtung (180, 200) zu realisieren, wobei eine Korrosion einer Elektrode (15, 16; Pad) verhindert werden kann und deren Funktionen nicht behindert sind, selbst wenn sie in einer korrosiven Gasatmosphäre angeordnet ist.

Claims (17)

  1. Ein Verdrahtungssubstrat, aufweisend: eine erste Verdrahtungsschicht (15), ausgebildet auf der Oberfläche eines Substrats (11); eine zweite Verdrahtungsschicht (16), ausgebildet auf der Oberfläche der ersten Verdrahtungsschicht; einen Schutzisolationsfilm (14), der so ausgebildet ist, dass er die zweite Verdrahtungsschicht abdeckt; eine Öffnung (14a, 14b) die in dem Schutzisolationsfilm ausgebildet ist; und ein Elektrodenkissen (Pad), das in der Öffnung angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, dass: die Öffnung in dem Schutzisolationsfilm und die erste Verdrahtungsschicht an derartigen Positionen ausgebildet sind, dass sie einander in Richtung der Kartendicke des Substrats nicht überlappen.
  2. Verdrahtungssubstrat nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass: die zweite Verdrahtungsschicht verlängert und zu einer Position entfernt von der ersten Verdrahtungsschicht gezogen ist; der verlängerte Abschnitt (16a) der zweiten Verdrahtungsschicht in der Öffnung (14a) des Schutzisolationsfilms freiliegt; und das Elektrodenkissen von dem verlängertem Abschnitt der zweiten Verdrahtungsschicht gebildet ist, der in der Öffnung freiliegt.
  3. Verdrahtungssubstrat nach Anspruch 2, weiterhin mit: einem Isolationszwischenfilm (13) der auf den Oberflächen des Substrats und der ersten Verdrahtungsschicht ausgebildet ist; und eine Durchgangsöffnung (13a) die in dem Isolationszwischenfilm ausgebildet ist, wobei das Verdrahtungssubstrat dadurch gekennzeichnet ist, dass: die zweite Verdrahtungsschicht auf der Oberfläche des isolationszwischenfilms und innerhalb der Durchgangsöffnung ausgebildet ist; der Schutzisolationsfilm auf den Oberflächen von Isolationszwischenfilm und zweiter Verdrahtungsschicht ausgebildet ist; und die erste Verdrahtungsschicht und die zweite Verdrahtungsschicht miteinander über die Durchgangsöffnung verbunden sind.
  4. Verdrahtungssubstrat nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass: die zweite Verdrahtungsschicht so ausgebildet ist, dass sie die obere Fläche und die Seitenwandflächen der ersten Verdrahtungsschicht bedeckt.
  5. Verdrahtungssubstrat nach Anspruch 3, weiterhin mit: einer dritten Verdrahtungsschicht (21), die auf der gesamten untersten Seite der zweiten Verdrahtungsschicht ausgebildet ist, wobei das Verdrahtungssubstrat dadurch gekennzeichnet ist, dass: der Isolationszwischenfilm und die zweite Verdrahtungsschicht miteinander über die dritte Verdrahtungsschicht verbunden sind.
  6. Verdrahtungssubstrat nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass: die dritte Verdrahtungsschicht in die Durchgangsöffnung eingefüllt und vergraben ist.
  7. Verdrahtungssubstrat nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, dass: die zweite Verdrahtungsschicht aus Gold besteht; und die dritte Verdrahtungsschicht aus Tantal oder Wolfram/Titan besteht.
  8. Verdrahtungssubstrat nach Anspruch 3, weiterhin mit: einer ersten Bondierschicht (31), die an der Unterseite der zweiten Verdrahtungsschicht mit Ausnahme des Inneren der Durchgangsöffnung ausgebildet ist, wobei das Verdrahtungssubstrat dadurch gekennzeichnet ist, dass: der Isolationszwichenfilm und die zweite Verdrahtungsschicht miteinander über die erste Bondierschicht verbunden sind; und in der Durchgangsöffnung die erste Verdrahtungsschicht und die zweite Verdrahtungsschicht in direktem Kontakt miteinander sind.
  9. Verdrahtungssubstrat nach einem der Ansprüche 1 bis 8, weiterhin mit: einer vierten Verdrahtungsschicht (41), die auf der gesamten Oberseite der zweiten Verdrahtungsschicht ausgebildet ist, wobei das Verdrahtungssubstrat dadurch gekennzeichnet ist, dass: die zweite Verdrahtungsschicht und der Schutzisolationsfilm miteinander über die vierte Verdrahtungsschicht verbunden sind.
  10. Verdrahtungssubstrat nach einem der Ansprüche 1 bis 8, weiterhin mit: einer fünften Verdrahtungsschicht (91), die auf der oberen Seite der zweiten Verdrahtungsschicht mit Ausnahme des Inneren der Öffnung ausgebildet ist, die in dem Schutzisolationsfilm ausgebildet ist, wobei das Verdrahtungssubstrat dadurch gekennzeichnet ist, dass: die zweite Verdrahtungsschicht und der Schutzisolationsfilm miteinander über die fünfte Verdrahtungsschicht verbunden sind; eine Endfläche (91a) der fünften Verdrahtungsschicht, die an einer inneren Umfangswandfläche der Öffnung in dem Schutzisolationsfilm liegt, von dem Schutzisolationsfilm bedeckt ist; und die zweite Verdrahtungsschicht in der Öffnung in dem Schutzisolationsfilm direkt freiliegend ist.
  11. Verdrahtungssubstrat nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass: die zweite Verdrahtungsschicht aus Gold besteht; und die vierte Verdrahtungsschicht aus Tantal oder Wolfram/Titan besteht.
  12. Verdrahtungssubstrat nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass: die fünfte Verdrahtungsschicht aus Tantal oder Wolfram/Titan besteht.
  13. Verdrahtungssubstrat nach einem der Ansprüche 1 bis 8, weiterhin mit: einer zweiten Bondierschicht (61), die auf der Oberseite der zweiten Verdrahtungsschicht mit Ausnahme des Inneren der Öffnung in dem Schutzisolationsfilm ausgebildet ist, wobei das Verdrahtungssubstrat dadurch gekennzeichnet ist, dass: die zweite Verdrahtungsschicht und der Schutzisolationsfilm miteinander über die zweite Bondierungsschicht verbunden sind; und die zweite Verdrahtungsschicht in der Öffnung in dem Schutzisolationsfilm direkt freiliegt.
  14. Verdrahtungssubstrat nach einem der Ansprüche 1 bis 13, weiterhin mit: einem Bondierdraht (51), der mit dem Elektrodenkissen unter Verwendung eines Drahtbondierverfahrens verbunden ist.
  15. Verdrahtungssubstrat nach einem der Ansprüche 1 bis 13, weiterhin mit: einem Kissen (52), das mit dem Elektrodenkissen unter Verwendung eines Flip-Chip-Verbindungsverfahrens verbunden ist.
  16. Verdrahtungssubstrat nach einem der Ansprüche 1 bis 15, dadurch gekennzeichnet, dass: das Verdrahtungssubstrat einen Sensor (100, 110) bildet.
  17. Verdrahtungssubstrat nach einem der Ansprüche 1 bis 15, dadurch gekennzeichnet, dass: das Verdrahtungssubstrat eine Leistungsvorrichtung (180, 200) bildet.
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