JP2018139290A - Semiconductor device - Google Patents

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船矢 琢央
Takuo Funaya
琢央 船矢
五十嵐 孝行
Takayuki Igarashi
孝行 五十嵐
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To improve reliability of a semiconductor device.SOLUTION: A semiconductor device comprises: coils CL1 formed on a semiconductor substrate SB via a first insulation film; a second insulation film formed so as to cover the first insulation film and the coils CL1; a pad PD1 formed on the second insulation film; a laminated film LF which is formed on the second insulation film and has an opening OP1 for exposing a part of the pad PD1; and coils CL2 formed on the laminated insulation film. The coils CL2 are arranged above the coils CL1 and the coils CL2 and the coils CL1 are magnetically coupled with each other. The laminated film LF is composed of a silicon oxide film LF1, a silicon nitride film LF2 on the silicon oxide film F1 and a resin film LF3 on the silicon nitride film LF2.SELECTED DRAWING: Figure 3

Description

本発明は、半導体装置およびその製造方法に関し、例えば、コイルを備えた半導体装置およびその製造方法に好適に利用できるものである。   The present invention relates to a semiconductor device and a manufacturing method thereof, and can be suitably used for, for example, a semiconductor device including a coil and a manufacturing method thereof.

入力される電気信号の電位が互いに異なる2つの回路の間で電気信号を伝達する技術として、フォトカプラを用いた技術がある。フォトカプラは、発光ダイオードなどの発光素子とフォトトランジスタなどの受光素子を有しており、入力された電気信号を発光素子で光に変換し、この光を受光素子で電気信号に戻すことにより、電気信号を伝達している。   As a technique for transmitting an electric signal between two circuits having different electric signal potentials, there is a technique using a photocoupler. The photocoupler has a light emitting element such as a light emitting diode and a light receiving element such as a phototransistor, and converts an inputted electric signal into light by the light emitting element, and returns this light to an electric signal by the light receiving element. An electrical signal is transmitted.

また、2つのインダクタを磁気結合(誘導結合)させることにより、電気信号を伝達する技術が開発されている。   In addition, a technique for transmitting an electrical signal by magnetically coupling (inductively coupling) two inductors has been developed.

特開2008−270465号公報(特許文献1)や特開2008−277564号公報(特許文献2)には、マイクロトランスに関する技術が開示されている。   Japanese Unexamined Patent Application Publication No. 2008-270465 (Patent Document 1) and Japanese Unexamined Patent Application Publication No. 2008-277564 (Patent Document 2) disclose techniques related to microtransformers.

特開2008−270465号公報JP 2008-270465 A 特開2008−277564号公報JP 2008-277564 A

入力される電気信号の電位が互いに異なる2つの回路の間で電気信号を伝達する技術として、フォトカプラを用いた技術があるが、フォトカプラは、発光素子と受光素子を有しているため、小型化が難しい。また、電気信号の周波数が高い場合には電気信号に追従できなくなるなど、その採用に限界がある。   As a technique for transmitting an electric signal between two circuits having different electric signal potentials, there is a technique using a photocoupler. Since a photocoupler has a light emitting element and a light receiving element, Miniaturization is difficult. In addition, there is a limit to its adoption, such as failure to follow the electrical signal when the frequency of the electrical signal is high.

一方、磁気結合させたインダクタにより電気信号を伝達する半導体装置においては、インダクタを半導体装置の微細加工技術を用いて形成することができるため、装置の小型化を図ることができ、また、電気的特性も良好である。このため、その開発を進めることが望まれる。   On the other hand, in a semiconductor device that transmits an electrical signal using a magnetically coupled inductor, the inductor can be formed by using a microfabrication technique of the semiconductor device, so that the size of the device can be reduced. The characteristics are also good. For this reason, it is desirable to proceed with its development.

このため、そのようなインダクタを備えた半導体装置においても、できるだけ信頼性を向上させることが望まれる。   For this reason, it is desirable to improve the reliability as much as possible even in a semiconductor device including such an inductor.

その他の課題と新規な特徴は、本明細書の記述および添付図面から明らかになるであろう。   Other problems and novel features will become apparent from the description of the specification and the accompanying drawings.

一実施の形態によれば、半導体装置は、半導体基板の上方に配置された第1コイルおよび第1パッドと、前記第1コイルの上方に配置された第2コイルと、第1コイルと第2コイルの間に介在する積層絶縁膜とを有している。そして、前記積層絶縁膜は、酸化シリコン膜と、前記酸化シリコン膜上の窒化シリコン膜と、前記窒化シリコン膜上の樹脂膜とからなり、前記第1パッドの一部は前記積層絶縁膜で覆われている。   According to one embodiment, a semiconductor device includes a first coil and a first pad disposed above a semiconductor substrate, a second coil disposed above the first coil, a first coil, and a second coil. And a laminated insulating film interposed between the coils. The laminated insulating film includes a silicon oxide film, a silicon nitride film on the silicon oxide film, and a resin film on the silicon nitride film, and a part of the first pad is covered with the laminated insulating film. It has been broken.

また、一実施の形態によれば、半導体装置の製造方法は、半導体基板上に第1絶縁膜を形成する工程と、前記第1絶縁膜上に第1コイルを形成する工程と、前記第1絶縁膜上に前記第1コイルを覆うように第2絶縁膜を形成する工程と、前記第2絶縁膜上に第1パッドを形成する工程とを有している。更に、前記第1絶縁膜上に、前記第1パッドを露出する第1開口部を有する積層絶縁膜を形成する工程と、前記積層絶縁膜上に第2コイルと第1配線とを形成する工程とを有している。前記第2コイルは、前記第1コイルの上方に配置され、前記積層絶縁膜は、酸化シリコン膜と、前記酸化シリコン膜上の窒化シリコン膜と、前記窒化シリコン膜上の樹脂膜とからなる。   According to one embodiment, a method of manufacturing a semiconductor device includes a step of forming a first insulating film on a semiconductor substrate, a step of forming a first coil on the first insulating film, and the first Forming a second insulating film on the insulating film so as to cover the first coil; and forming a first pad on the second insulating film. And forming a laminated insulating film having a first opening exposing the first pad on the first insulating film; and forming a second coil and a first wiring on the laminated insulating film. And have. The second coil is disposed above the first coil, and the laminated insulating film includes a silicon oxide film, a silicon nitride film on the silicon oxide film, and a resin film on the silicon nitride film.

一実施の形態によれば、半導体装置の信頼性を向上させることができる。   According to one embodiment, the reliability of a semiconductor device can be improved.

一実施の形態の半導体装置を用いた電子装置の一例を示す回路図である。FIG. 11 is a circuit diagram illustrating an example of an electronic device using the semiconductor device of one embodiment. 信号の伝送例を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the example of signal transmission. 一実施の形態の半導体装置の要部断面図である。It is principal part sectional drawing of the semiconductor device of one embodiment. 一実施の形態の半導体装置の要部断面図である。It is principal part sectional drawing of the semiconductor device of one embodiment. パッドの平面図である。It is a top view of a pad. パッドの下層を示す平面図である。It is a top view which shows the lower layer of a pad. 一実施の形態の半導体装置の製造工程中の要部断面図である。It is principal part sectional drawing in the manufacturing process of the semiconductor device of one Embodiment. 図7に続く半導体装置の製造工程中の要部断面図である。FIG. 8 is a fragmentary cross-sectional view of the semiconductor device during a manufacturing step following that of FIG. 7; 図8に続く半導体装置の製造工程中の要部断面図である。FIG. 9 is an essential part cross sectional view of the semiconductor device during a manufacturing step following FIG. 8; 図9に続く半導体装置の製造工程中の要部断面図である。FIG. 10 is an essential part cross sectional view of the semiconductor device during a manufacturing step following FIG. 9; 図10に続く半導体装置の製造工程中の要部断面図である。FIG. 11 is an essential part cross sectional view of the semiconductor device during a manufacturing step following FIG. 10; 図11に続く半導体装置の製造工程中の要部断面図である。FIG. 12 is a fragmentary cross-sectional view of the semiconductor device during a manufacturing step following that of FIG. 11; 図12に続く半導体装置の製造工程中の要部断面図である。FIG. 13 is a fragmentary cross-sectional view of the semiconductor device during a manufacturing step following that of FIG. 12; 図13に続く半導体装置の製造工程中の要部断面図である。FIG. 14 is an essential part cross sectional view of the semiconductor device during a manufacturing step following FIG. 13; 図14に続く半導体装置の製造工程中の要部断面図である。FIG. 15 is an essential part cross sectional view of the semiconductor device during a manufacturing step following FIG. 14; 図15に続く半導体装置の製造工程中の要部断面図である。FIG. 16 is a fragmentary cross-sectional view of the semiconductor device during a manufacturing step following that of FIG. 15; 図16に続く半導体装置の製造工程中の要部断面図である。FIG. 17 is an essential part cross sectional view of the semiconductor device during a manufacturing step following FIG. 16; 図17に続く半導体装置の製造工程中の要部断面図である。FIG. 18 is a fragmentary cross-sectional view of the semiconductor device during a manufacturing step following that of FIG. 17; 図18に続く半導体装置の製造工程中の要部断面図である。FIG. 19 is an essential part cross sectional view of the semiconductor device during a manufacturing step following FIG. 18; 図19に続く半導体装置の製造工程中の要部断面図である。FIG. 20 is an essential part cross sectional view of the semiconductor device during a manufacturing step following FIG. 19; 図20に続く半導体装置の製造工程中の要部断面図である。FIG. 21 is an essential part cross sectional view of the semiconductor device during a manufacturing step following FIG. 20; 図21に続く半導体装置の製造工程中の要部断面図である。FIG. 22 is an essential part cross sectional view of the semiconductor device during a manufacturing step following FIG. 21; 図22に続く半導体装置の製造工程中の要部断面図である。FIG. 23 is an essential part cross sectional view of the semiconductor device during a manufacturing step following FIG. 22; 図23に続く半導体装置の製造工程中の要部断面図である。FIG. 24 is an essential part cross sectional view of the semiconductor device during a manufacturing step following FIG. 23; 図24に続く半導体装置の製造工程中の要部断面図である。FIG. 25 is an essential part cross sectional view of the semiconductor device during a manufacturing step following FIG. 24; 図25に続く半導体装置の製造工程中の要部断面図である。FIG. 26 is an essential part cross sectional view of the semiconductor device during a manufacturing step following FIG. 25; 図26に続く半導体装置の製造工程中の要部断面図である。FIG. 27 is an essential part cross sectional view of the semiconductor device during a manufacturing step following FIG. 26; 図27に続く半導体装置の製造工程中の要部断面図である。FIG. 28 is an essential part cross sectional view of the semiconductor device during a manufacturing step following FIG. 27; 図28に続く半導体装置の製造工程中の要部断面図である。FIG. 29 is an essential part cross sectional view of the semiconductor device during a manufacturing step following FIG. 28; 図29に続く半導体装置の製造工程中の要部断面図である。FIG. 30 is an essential part cross sectional view of the semiconductor device during a manufacturing step following FIG. 29; 図30に続く半導体装置の製造工程中の要部断面図である。FIG. 31 is an essential part cross sectional view of the semiconductor device during a manufacturing step following FIG. 30; 一実施の形態の半導体装置内に形成されたトランスの回路構成を示す回路図である。1 is a circuit diagram illustrating a circuit configuration of a transformer formed in a semiconductor device according to an embodiment. FIG. 一実施の形態の半導体装置の要部平面図である。It is a principal part top view of the semiconductor device of one embodiment. 一実施の形態の半導体装置の要部平面図である。It is a principal part top view of the semiconductor device of one embodiment. 一実施の形態の半導体装置の要部断面図である。It is principal part sectional drawing of the semiconductor device of one embodiment. 一実施の形態の半導体装置の要部断面図である。It is principal part sectional drawing of the semiconductor device of one embodiment. 変形例の半導体装置の要部平面図である。It is a principal part top view of the semiconductor device of a modification. 変形例の半導体装置の要部平面図である。It is a principal part top view of the semiconductor device of a modification. 他の変形例の半導体装置の要部平面図である。It is a principal part top view of the semiconductor device of another modification. 他の変形例の半導体装置の要部平面図である。It is a principal part top view of the semiconductor device of another modification. 一実施の形態の半導体パッケージを示す平面図である。It is a top view which shows the semiconductor package of one Embodiment. 一実施の形態の半導体パッケージを示す断面図である。It is sectional drawing which shows the semiconductor package of one embodiment. 他の実施の形態の半導体装置の要部断面図である。It is principal part sectional drawing of the semiconductor device of other embodiment.

以下の実施の形態においては便宜上その必要があるときは、複数のセクションまたは実施の形態に分割して説明するが、特に明示した場合を除き、それらはお互いに無関係なものではなく、一方は他方の一部または全部の変形例、詳細、補足説明等の関係にある。また、以下の実施の形態において、要素の数等(個数、数値、量、範囲等を含む)に言及する場合、特に明示した場合および原理的に明らかに特定の数に限定される場合等を除き、その特定の数に限定されるものではなく、特定の数以上でも以下でもよい。さらに、以下の実施の形態において、その構成要素(要素ステップ等も含む)は、特に明示した場合および原理的に明らかに必須であると考えられる場合等を除き、必ずしも必須のものではないことは言うまでもない。同様に、以下の実施の形態において、構成要素等の形状、位置関係等に言及するときは、特に明示した場合および原理的に明らかにそうでないと考えられる場合等を除き、実質的にその形状等に近似または類似するもの等を含むものとする。このことは、上記数値および範囲についても同様である。   In the following embodiments, when it is necessary for the sake of convenience, the description will be divided into a plurality of sections or embodiments. However, unless otherwise specified, they are not irrelevant to each other. There are some or all of the modifications, details, supplementary explanations, and the like. Further, in the following embodiments, when referring to the number of elements (including the number, numerical value, quantity, range, etc.), especially when clearly indicated and when clearly limited to a specific number in principle, etc. Except, it is not limited to the specific number, and may be more or less than the specific number. Further, in the following embodiments, the constituent elements (including element steps and the like) are not necessarily indispensable unless otherwise specified and apparently essential in principle. Needless to say. Similarly, in the following embodiments, when referring to the shapes, positional relationships, etc. of the components, etc., the shapes are substantially the same unless otherwise specified, or otherwise apparent in principle. And the like are included. The same applies to the above numerical values and ranges.

以下、実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。なお、実施の形態を説明するための全図において、同一の機能を有する部材には同一の符号を付し、その繰り返しの説明は省略する。また、以下の実施の形態では、特に必要なとき以外は同一または同様な部分の説明を原則として繰り返さない。   Hereinafter, embodiments will be described in detail with reference to the drawings. Note that components having the same function are denoted by the same reference symbols throughout the drawings for describing the embodiments, and the repetitive description thereof will be omitted. In the following embodiments, the description of the same or similar parts will not be repeated in principle unless particularly necessary.

また、実施の形態で用いる図面においては、断面図であっても図面を見易くするためにハッチングを省略する場合もある。また、平面図であっても図面を見易くするためにハッチングを付す場合もある。   In the drawings used in the embodiments, hatching may be omitted even in a cross-sectional view so as to make the drawings easy to see. Further, even a plan view may be hatched to make the drawing easy to see.

(実施の形態1)
<回路構成について>
図1は、一実施の形態の半導体装置(半導体チップ)を用いた電子装置(半導体装置)の一例を示す回路図である。なお、図1において、点線で囲まれた部分が、半導体チップCP1内に形成され、一点鎖線で囲まれた部分が半導体チップCP2内に形成され、二点差線で囲まれた部分が半導体パッケージPKG内に形成されている。
(Embodiment 1)
<About circuit configuration>
FIG. 1 is a circuit diagram illustrating an example of an electronic device (semiconductor device) using a semiconductor device (semiconductor chip) according to an embodiment. In FIG. 1, a portion surrounded by a dotted line is formed in the semiconductor chip CP1, a portion surrounded by a one-dot chain line is formed in the semiconductor chip CP2, and a portion surrounded by a two-dot chain line is a semiconductor package PKG. Is formed inside.

図1に示される電子装置は、半導体チップCP1,CP2を内蔵する半導体パッケージPKGを備えている。半導体チップCP1内には、送信回路TX1および受信回路RX2と制御回路CCとが形成され、半導体チップCP2内には、受信回路RX1および送信回路TX2と駆動回路DRとが形成されている。   The electronic device shown in FIG. 1 includes a semiconductor package PKG that includes semiconductor chips CP1 and CP2. A transmission circuit TX1, a reception circuit RX2, and a control circuit CC are formed in the semiconductor chip CP1, and a reception circuit RX1, a transmission circuit TX2, and a drive circuit DR are formed in the semiconductor chip CP2.

送信回路TX1および受信回路RX1は、制御回路CCからの制御信号を駆動回路DRに伝達するための回路である。また、送信回路TX2および受信回路RX2は、駆動回路DRからの信号を制御回路CCに伝達するための回路である。制御回路CCは、駆動回路DRを制御または駆動し、駆動回路DRは、負荷LODを駆動する。半導体チップCP1,CP2は半導体パッケージPKGに内蔵され、負荷LODは、半導体パッケージPKGの外部に設けられている。   The transmission circuit TX1 and the reception circuit RX1 are circuits for transmitting a control signal from the control circuit CC to the drive circuit DR. The transmission circuit TX2 and the reception circuit RX2 are circuits for transmitting a signal from the drive circuit DR to the control circuit CC. The control circuit CC controls or drives the drive circuit DR, and the drive circuit DR drives the load LOD. The semiconductor chips CP1 and CP2 are built in the semiconductor package PKG, and the load LOD is provided outside the semiconductor package PKG.

送信回路TX1と受信回路RX1との間には、磁気結合(誘導結合)したコイル(インダクタ)CL1a,CL2aからなるトランス(変成器、変換器、磁気結合素子、電磁結合素子)TR1が介在しており、送信回路TX1から受信回路RX1へ、このトランスTR1を介して(すなわち磁気結合したコイルCL1a,CL2aを介して)信号を伝達することができる。これにより、半導体チップCP2内の受信回路RX1は、半導体チップCP1内の送信回路TX1が送信した信号を受信することができる。従って、制御回路CCは、送信回路TX1、トランスTR1および受信回路RX1を介して、駆動回路DRに信号(制御信号)を伝達することができる。このトランスTR1(コイルCL1a,CL2a)は、半導体チップCP1内に形成されている。コイルCL1aおよびコイルCL2aは、それぞれインダクタとみなすこともできる。また、トランスTR1は、磁気結合素子とみなすこともできる。   A transformer (transformer, converter, magnetic coupling element, electromagnetic coupling element) TR1 including coils (inductors) CL1a and CL2a magnetically coupled (inductively coupled) is interposed between the transmission circuit TX1 and the reception circuit RX1. Thus, a signal can be transmitted from the transmission circuit TX1 to the reception circuit RX1 via the transformer TR1 (that is, via the magnetically coupled coils CL1a and CL2a). Thereby, the reception circuit RX1 in the semiconductor chip CP2 can receive the signal transmitted by the transmission circuit TX1 in the semiconductor chip CP1. Therefore, the control circuit CC can transmit a signal (control signal) to the drive circuit DR via the transmission circuit TX1, the transformer TR1, and the reception circuit RX1. The transformer TR1 (coils CL1a, CL2a) is formed in the semiconductor chip CP1. Coil CL1a and coil CL2a can each be regarded as an inductor. The transformer TR1 can also be regarded as a magnetic coupling element.

また、送信回路TX2と受信回路RX2との間には、磁気結合(誘導結合)したコイル(インダクタ)CL1b,CL2bからなるトランス(変成器、変換器、磁気結合素子、電磁結合素子)TR2が介在しており、送信回路TX2から受信回路RX2へ、このトランスTR2を介して(すなわち磁気結合したコイルCL1b,CL2bを介して)信号を伝達することができる。これにより、半導体チップCP1内の受信回路RX2は、半導体チップCP2内の送信回路TX2が送信した信号を受信することができる。従って、駆動回路DRは、送信回路TX2、トランスTR2および受信回路RX2を介して、制御回路CCに信号を伝達することができる。このトランスTR2(コイルCL1b,CL2b)は、半導体チップCP2内に形成されている。コイルCL1bおよびコイルCL2bは、それぞれインダクタとみなすこともできる。また、トランスTR2は、磁気結合素子とみなすこともできる。   In addition, a transformer (transformer, converter, magnetic coupling element, electromagnetic coupling element) TR2 including coils (inductors) CL1b and CL2b that are magnetically coupled (inductively coupled) is interposed between the transmitting circuit TX2 and the receiving circuit RX2. Thus, a signal can be transmitted from the transmission circuit TX2 to the reception circuit RX2 via the transformer TR2 (that is, via the magnetically coupled coils CL1b and CL2b). Thereby, the reception circuit RX2 in the semiconductor chip CP1 can receive the signal transmitted by the transmission circuit TX2 in the semiconductor chip CP2. Therefore, the drive circuit DR can transmit a signal to the control circuit CC via the transmission circuit TX2, the transformer TR2, and the reception circuit RX2. The transformer TR2 (coils CL1b, CL2b) is formed in the semiconductor chip CP2. The coil CL1b and the coil CL2b can also be regarded as inductors. The transformer TR2 can also be regarded as a magnetic coupling element.

トランスTR1は、半導体チップCP1内に形成されたコイルCL1a,CL2aにより形成されているが、コイルCL1aとコイルCL2aとは、導体によっては繋がっておらず、磁気的に結合している。このため、コイルCL1aに電流が流れると、その電流の変化に応じてコイルCL2aに誘導起電力が発生して誘導電流が流れるようになっている。コイルCL1aが一次コイルで、コイルCL2aが二次コイルである。これを利用して、送信回路TX1からトランスTR1のコイルCL1a(一次コイル)に信号を送って電流を流し、それに応じてトランスTR1のコイルCL2a(二次コイル)に生じた誘導電流(または誘導起電力)を受信回路RX1で検知(受信)することで、送信回路TX1が送った信号に応じた信号を、受信回路RX1で受け取ることができる。   The transformer TR1 is formed by coils CL1a and CL2a formed in the semiconductor chip CP1, but the coil CL1a and the coil CL2a are not connected by a conductor but are magnetically coupled. For this reason, when a current flows through the coil CL1a, an induced electromotive force is generated in the coil CL2a in accordance with the change in the current, and the induced current flows. The coil CL1a is a primary coil, and the coil CL2a is a secondary coil. Using this, a signal is sent from the transmission circuit TX1 to the coil CL1a (primary coil) of the transformer TR1 to cause a current to flow, and an induced current (or induced induction) generated in the coil CL2a (secondary coil) of the transformer TR1 accordingly. By detecting (receiving) the power) by the receiving circuit RX1, the signal corresponding to the signal transmitted by the transmitting circuit TX1 can be received by the receiving circuit RX1.

また、トランスTR2は、半導体チップCP2内に形成されたコイルCL1b,CL2bにより形成されているが、コイルCL1bとコイルCL2bとは、導体によっては繋がっておらず、磁気的に結合している。このため、コイルCL1bに電流が流れると、その電流の変化に応じてコイルCL2bに誘導起電力が発生して誘導電流が流れるようになっている。コイルCL1bが一次コイルで、コイルCL2bが二次コイルである。これを利用して、送信回路TX2からトランスTR2のコイルCL1b(一次コイル)に信号を送って電流を流し、それに応じてトランスTR2のコイルCL2b(二次コイル)に生じた誘導電流(または誘導起電力)を受信回路RX2で検知(受信)することで、送信回路TX2が送った信号に応じた信号を、受信回路RX2で受け取ることができる。   The transformer TR2 is formed by coils CL1b and CL2b formed in the semiconductor chip CP2, but the coil CL1b and the coil CL2b are not connected by a conductor but are magnetically coupled. For this reason, when a current flows through the coil CL1b, an induced electromotive force is generated in the coil CL2b according to the change in the current, and the induced current flows. The coil CL1b is a primary coil, and the coil CL2b is a secondary coil. Using this, a signal is sent from the transmission circuit TX2 to the coil CL1b (primary coil) of the transformer TR2 to cause a current to flow, and the induced current (or induced induction) generated in the coil CL2b (secondary coil) of the transformer TR2 accordingly. By detecting (receiving) the power) by the reception circuit RX2, the reception circuit RX2 can receive a signal corresponding to the signal transmitted by the transmission circuit TX2.

制御回路CCから送信回路TX1、トランスTR1および受信回路RX1を経由して駆動回路DRに至る経路と、駆動回路DRから送信回路TX2、トランスTR2および受信回路RX2を経由して制御回路CCに至る経路とにより、半導体チップCP1と半導体チップCP2との間で信号の送受信を行う。すなわち、送信回路TX1が送信した信号を受信回路RX1が受信し、送信回路TX2が送信した信号を受信回路RX2が受信することにより、半導体チップCP1と半導体チップCP2との間で信号の送受信を行うことができる。上述のように、送信回路TX1から受信回路RX1への信号の伝達には、トランスTR1(すなわち磁気結合したコイルCL1a,CL2a)が介在し、また、送信回路TX2から受信回路RX2への信号の伝達には、トランスTR2(すなわち磁気結合したコイルCL1b,CL2b)が介在する。駆動回路DRは、半導体チップCP1から半導体チップCP2に送信された信号(すなわち送信回路TX1からトランスTR1を介して受信回路RX1に送信された信号)に応じて、負荷LODを駆動させることができる。負荷LODとしては、用途に応じて様々な負荷があるが、例えばモータなどを例示できる。   A path from the control circuit CC to the drive circuit DR via the transmission circuit TX1, the transformer TR1 and the reception circuit RX1, and a path from the drive circuit DR to the control circuit CC via the transmission circuit TX2, the transformer TR2 and the reception circuit RX2. Thus, signal transmission / reception is performed between the semiconductor chip CP1 and the semiconductor chip CP2. That is, the signal transmitted by the transmission circuit TX1 is received by the reception circuit RX1, and the signal transmitted by the transmission circuit TX2 is received by the reception circuit RX2, thereby transmitting and receiving signals between the semiconductor chip CP1 and the semiconductor chip CP2. be able to. As described above, the transmission of the signal from the transmission circuit TX1 to the reception circuit RX1 includes the transformer TR1 (that is, the magnetically coupled coils CL1a and CL2a), and the transmission of the signal from the transmission circuit TX2 to the reception circuit RX2. Transformer TR2 (that is, magnetically coupled coils CL1b and CL2b) intervenes. The drive circuit DR can drive the load LOD in accordance with a signal transmitted from the semiconductor chip CP1 to the semiconductor chip CP2 (that is, a signal transmitted from the transmission circuit TX1 to the reception circuit RX1 via the transformer TR1). As the load LOD, there are various loads depending on the application. For example, a motor or the like can be exemplified.

半導体チップCP1と半導体チップCP2とは、電圧レベル(基準電位)が異なっている。例えば、半導体チップCP1は、低電圧(例えば数V〜数十V)で動作または駆動される回路を有する低電圧領域に、後述のボンディングワイヤBWおよびリードLDなどを介して接続される。また、半導体チップCP2は、前記低電圧よりも高電圧(例えば100V以上)で動作または駆動される回路(例えば負荷LODや負荷LOD用のスイッチなど)を有する高電圧領域に、後述のボンディングワイヤBWおよびリードLDなどを介して接続される。しかしながら、半導体チップCP1,CP2間での信号の伝達はトランスTR1,TR2を介在しているため、異電圧回路間での信号の伝達が可能である。   The semiconductor chip CP1 and the semiconductor chip CP2 have different voltage levels (reference potentials). For example, the semiconductor chip CP1 is connected to a low voltage region having a circuit operated or driven at a low voltage (for example, several V to several tens V) via a bonding wire BW and a lead LD described later. Further, the semiconductor chip CP2 has a bonding wire BW (described later) in a high voltage region having a circuit (for example, a load LOD or a switch for the load LOD) that is operated or driven at a voltage (for example, 100 V or more) higher than the low voltage. And connected via a lead LD or the like. However, since signal transmission between the semiconductor chips CP1 and CP2 is performed via the transformers TR1 and TR2, it is possible to transmit signals between different voltage circuits.

トランスTR1,TR2においては、一次コイルと二次コイルとの間に、大きな電位差が発生する場合がある。逆に言えば、大きな電位差が発生する場合があるため、導体では繋がずに磁気結合させた一次コイルと二次コイルを信号の伝達に用いている。このため、半導体チップCP1内にトランスTR1を形成するにあたって、コイルCL1aとコイルCL2aとの間の絶縁耐圧をできるだけ高くしておくことが、半導体チップCP1、半導体チップCP1を内蔵する半導体パッケージPKG、あるいはそれを用いた電子装置の信頼性を向上させる上で重要である。また、半導体チップCP2内にトランスTR2を形成するにあたって、コイルCL1bとコイルCL2bとの間の絶縁耐圧をできるだけ高くしておくことが、半導体チップCP2、半導体チップCP2を内蔵する半導体パッケージPKG、あるいはそれを用いた電子装置の信頼性を向上させる上で重要である。このため、本実施の形態では、半導体チップ(CP1,CP2)内で一次コイルと二次コイルとの間に介在する絶縁膜(後述の積層膜LF)の構成を工夫しており、これについては、後で詳述する。   In the transformers TR1 and TR2, a large potential difference may occur between the primary coil and the secondary coil. In other words, since a large potential difference may occur, a primary coil and a secondary coil that are magnetically coupled without being connected by a conductor are used for signal transmission. For this reason, when forming the transformer TR1 in the semiconductor chip CP1, it is necessary to increase the insulation breakdown voltage between the coil CL1a and the coil CL2a as much as possible. The semiconductor chip CP1, the semiconductor package PKG incorporating the semiconductor chip CP1, or This is important in improving the reliability of electronic devices using the same. Further, when forming the transformer TR2 in the semiconductor chip CP2, it is preferable to make the insulation breakdown voltage between the coil CL1b and the coil CL2b as high as possible, the semiconductor chip CP2, the semiconductor package PKG incorporating the semiconductor chip CP2, or This is important in improving the reliability of electronic devices using the above. For this reason, in this embodiment, the configuration of the insulating film (laminated film LF described later) interposed between the primary coil and the secondary coil in the semiconductor chip (CP1, CP2) is devised. This will be described in detail later.

なお、図1では、制御回路CCを半導体チップCP1内に内蔵させる場合について示しているが、他の形態として、制御回路CCを半導体チップCP1,CP2以外の半導体チップに内蔵させることもできる。また、図1では、駆動回路DRを半導体チップCP2内に内蔵させる場合について示しているが、他の形態として、駆動回路DRは、半導体チップCP1,CP2以外の半導体チップに内蔵させることもできる。   Although FIG. 1 shows a case where the control circuit CC is built in the semiconductor chip CP1, as another form, the control circuit CC can be built in a semiconductor chip other than the semiconductor chips CP1 and CP2. 1 shows the case where the drive circuit DR is built in the semiconductor chip CP2, the drive circuit DR can be built in a semiconductor chip other than the semiconductor chips CP1 and CP2 as another form.

<信号の伝送例について>
図2は、信号の伝送例を示す説明図である。
<About signal transmission examples>
FIG. 2 is an explanatory diagram illustrating an example of signal transmission.

送信回路TX1は、送信回路TX1に入力された方形波の信号SG1を微分波の信号SG2に変調して、トランスTR1のコイルCL1a(一次コイル)に送る。この微分波の信号SG2による電流がトランスTR1のコイルCL1a(一次コイル)に流れると、それに応じた信号SG3が誘導起電力によりトランスTR1のコイルCL2a(二次コイル)に流れる。この信号SG3を受信回路RX2で増幅し、更に方形波に変調することで、方形波の信号SG4が受信回路RX2から出力される。これにより、送信回路TX1に入力された信号SG1に応じた信号SG4を、受信回路RX2から出力することができる。このようにして、送信回路TX1から、受信回路RX1に信号が伝達される。送信回路TX2から受信回路RX2への信号の伝達も、同様に行うことができる。   The transmission circuit TX1 modulates the square wave signal SG1 input to the transmission circuit TX1 into a differential wave signal SG2, and sends it to the coil CL1a (primary coil) of the transformer TR1. When the current of the differential wave signal SG2 flows through the coil CL1a (primary coil) of the transformer TR1, a signal SG3 corresponding to the current flows through the coil CL2a (secondary coil) of the transformer TR1 due to the induced electromotive force. The signal SG3 is amplified by the receiving circuit RX2 and further modulated into a square wave, whereby a square wave signal SG4 is output from the receiving circuit RX2. Accordingly, the signal SG4 corresponding to the signal SG1 input to the transmission circuit TX1 can be output from the reception circuit RX2. In this way, a signal is transmitted from the transmission circuit TX1 to the reception circuit RX1. Signal transmission from the transmission circuit TX2 to the reception circuit RX2 can be similarly performed.

また、図2では、送信回路から受信回路への信号の伝達の一例を挙げたが、これに限定されず、種々変更可能であり、磁気結合されたコイル(一次コイルおよび二次コイル)を介して信号を伝達する手法であればよい。   In FIG. 2, an example of signal transmission from the transmission circuit to the reception circuit has been described. However, the present invention is not limited to this, and various modifications can be made. Any method that transmits signals can be used.

<半導体チップの構造について>
図3は、本実施の形態の半導体装置の断面構造を示す要部断面図である。図3に示される半導体装置は、上記半導体チップCP1または上記半導体チップCP2に対応する半導体装置(半導体チップ)である。また、図4は、本実施の形態の半導体装置の要部断面図であるが、周辺回路形成領域1Aの層間絶縁膜IL2よりも上層の構造を示す断面図が示されている。また、図5は、パッドPD1の平面図であるが、理解を簡単にするために、酸化シリコン膜LF1の開口部OP1aの位置を一点鎖線で示し、窒化シリコン膜LF2の開口部OP1bの位置を点線で示し、樹脂膜LF3の開口部OP1cの位置を二点鎖線で示している。また、図6は、パッドPD1の下層を示す平面図であり、理解を簡単にするために、パッドPD1の外周位置を点線で示してある。
<About the structure of the semiconductor chip>
FIG. 3 is a principal part sectional view showing a sectional structure of the semiconductor device of the present embodiment. The semiconductor device shown in FIG. 3 is a semiconductor device (semiconductor chip) corresponding to the semiconductor chip CP1 or the semiconductor chip CP2. FIG. 4 is a cross-sectional view of the main part of the semiconductor device according to the present embodiment. FIG. 4 is a cross-sectional view showing the structure above the interlayer insulating film IL2 in the peripheral circuit formation region 1A. FIG. 5 is a plan view of the pad PD1, but for the sake of easy understanding, the position of the opening OP1a of the silicon oxide film LF1 is indicated by a one-dot chain line, and the position of the opening OP1b of the silicon nitride film LF2 is illustrated. It is indicated by a dotted line, and the position of the opening OP1c of the resin film LF3 is indicated by a two-dot chain line. FIG. 6 is a plan view showing the lower layer of the pad PD1, and the outer peripheral position of the pad PD1 is indicated by a dotted line for easy understanding.

本実施の形態の半導体装置は、単結晶シリコンなどからなる半導体基板SBを利用して形成された半導体装置(半導体チップ)であり、周辺回路形成領域1Aとトランス形成領域1Bとを有している。なお、周辺回路形成領域1Aとトランス形成領域1Bとは、同一の半導体基板SBの主面の互いに異なる平面領域に対応している。   The semiconductor device of the present embodiment is a semiconductor device (semiconductor chip) formed using a semiconductor substrate SB made of single crystal silicon or the like, and has a peripheral circuit formation region 1A and a transformer formation region 1B. . The peripheral circuit formation region 1A and the transformer formation region 1B correspond to different planar regions of the main surface of the same semiconductor substrate SB.

図3に示されるように、本実施の形態の半導体装置(半導体チップ)を構成する単結晶シリコンなどからなる半導体基板SBに、MISFET(Metal Insulator Semiconductor Field Effect Transistor)などの半導体素子が形成されている。この半導体素子は、周辺回路形成領域1Aに形成されている。   As shown in FIG. 3, a semiconductor element such as a MISFET (Metal Insulator Semiconductor Field Effect Transistor) is formed on a semiconductor substrate SB made of single crystal silicon or the like constituting the semiconductor device (semiconductor chip) of the present embodiment. Yes. This semiconductor element is formed in the peripheral circuit formation region 1A.

例えば、周辺回路形成領域1Aの半導体基板SB1にp型ウエルPWおよびn型ウエルNWが形成され、p型ウエルPW上にゲート絶縁膜GFを介してnチャネル型MISFET用のゲート電極G1が形成され、n型ウエルNW上にゲート絶縁膜GFを介してpチャネル型MISFET用のゲート電極G2が形成されている。ゲート絶縁膜GFは、例えば酸化シリコン膜などからなり、ゲート電極G1,G2は、例えば、不純物を導入した多結晶シリコン膜(ドープトポリシリコン膜)などからなる。   For example, the p-type well PW and the n-type well NW are formed on the semiconductor substrate SB1 in the peripheral circuit formation region 1A, and the gate electrode G1 for the n-channel type MISFET is formed on the p-type well PW via the gate insulating film GF. A gate electrode G2 for a p-channel type MISFET is formed on the n-type well NW via a gate insulating film GF. The gate insulating film GF is made of, for example, a silicon oxide film, and the gate electrodes G1, G2 are made of, for example, a polycrystalline silicon film (doped polysilicon film) into which impurities are introduced.

半導体基板SBのp型ウエルPW内には、nチャネル型MISFETのソース・ドレイン用のn型半導体領域NSが形成され、半導体基板SBのn型ウエルNW内には、pチャネル型MISFETのソース・ドレイン用のp型半導体領域PSが形成されている。ゲート電極G1と、そのゲート電極G1の下のゲート絶縁膜GFと、ゲート電極G1の両側のn型半導体領域NS(ソース・ドレイン領域)とにより、nチャネル型MISFETが形成される。また、ゲート電極G2と、そのゲート電極G2の下のゲート絶縁膜GFと、ゲート電極G2の両側のp型半導体領域PS(ソース・ドレイン領域)とにより、pチャネル型MISFETが形成される。n型半導体領域NSは、LDD(Lightly doped Drain)構造とすることもでき、この場合、ゲート電極G1の側壁上には、サイドウォールスペーサとも称される側壁絶縁膜が形成される。同様に、p型半導体領域PSは、LDD構造とすることもでき、この場合、ゲート電極G1の側壁上には、サイドウォールスペーサとも称される側壁絶縁膜が形成される。   An n-type semiconductor region NS for the source / drain of the n-channel type MISFET is formed in the p-type well PW of the semiconductor substrate SB, and the source / drain of the p-channel type MISFET is formed in the n-type well NW of the semiconductor substrate SB. A p-type semiconductor region PS for drain is formed. An n-channel MISFET is formed by the gate electrode G1, the gate insulating film GF below the gate electrode G1, and the n-type semiconductor regions NS (source / drain regions) on both sides of the gate electrode G1. Also, a p-channel MISFET is formed by the gate electrode G2, the gate insulating film GF below the gate electrode G2, and the p-type semiconductor regions PS (source / drain regions) on both sides of the gate electrode G2. The n-type semiconductor region NS can also have an LDD (Lightly doped Drain) structure. In this case, a sidewall insulating film, also referred to as a sidewall spacer, is formed on the sidewall of the gate electrode G1. Similarly, the p-type semiconductor region PS may have an LDD structure. In this case, a sidewall insulating film, also referred to as a sidewall spacer, is formed on the sidewall of the gate electrode G1.

なお、ここでは、周辺回路形成領域1Aに形成する半導体素子として、MISFETを例に挙げて説明しているが、この他、容量素子、抵抗素子、メモリ素子または他の構成のトランジスタなどを周辺回路形成領域1Aに形成してもよい。上記半導体チップCP1の場合は、周辺回路形成領域1Aに形成された半導体素子により、上記制御回路CC、送信回路TX1および受信回路RX2が形成され、上記半導体チップCP2の場合は、周辺回路形成領域1Aに形成された半導体素子により、上記駆動回路DR、受信回路RX1および送信回路TX2が形成される。   Here, the MISFET is described as an example of the semiconductor element formed in the peripheral circuit formation region 1A. However, in addition to this, a capacitor element, a resistance element, a memory element, or a transistor having another configuration may be used as the peripheral circuit. It may be formed in the formation region 1A. In the case of the semiconductor chip CP1, the control circuit CC, the transmission circuit TX1, and the reception circuit RX2 are formed by the semiconductor elements formed in the peripheral circuit formation region 1A. In the case of the semiconductor chip CP2, the peripheral circuit formation region 1A The drive circuit DR, the reception circuit RX1, and the transmission circuit TX2 are formed by the semiconductor elements formed in the above.

また、ここでは、半導体基板SBとして単結晶シリコン基板を例に挙げて説明しているが、他の形態として、半導体基板SBとして、SOI(Silicon On Insulator)基板などを用いることもできる。   Although a single crystal silicon substrate is described as an example of the semiconductor substrate SB here, an SOI (Silicon On Insulator) substrate or the like can be used as the semiconductor substrate SB as another embodiment.

半導体基板SB上には、複数の層間絶縁膜と複数の配線層とにより多層配線構造が形成されている。   On the semiconductor substrate SB, a multilayer wiring structure is formed by a plurality of interlayer insulating films and a plurality of wiring layers.

すなわち、半導体基板SB上に、複数の層間絶縁膜IL1,IL2,IL3が形成され、この複数の層間絶縁膜IL1,IL2,IL3に、プラグV1、ビア部V2,V3および配線M1,M2,M3が形成されている。   That is, a plurality of interlayer insulating films IL1, IL2, and IL3 are formed on the semiconductor substrate SB, and plugs V1, via portions V2, V3 and wirings M1, M2, M3 are formed on the plurality of interlayer insulating films IL1, IL2, IL3. Is formed.

具体的には、半導体基板SB上に、上記MISFETを覆うように、絶縁膜として層間絶縁膜IL1が形成されており、この層間絶縁膜IL1上に、配線M1が形成されている。配線M1は、第1配線層(最下層の配線層)の配線である。層間絶縁膜IL1上には、配線M1を覆うように、絶縁膜として層間絶縁膜IL2が形成されており、この層間絶縁膜IL2上に、配線M2が形成されている。配線M2は、第1配線層よりも1つ上層の配線層である第2配線層の配線である。層間絶縁膜IL2上には、配線M2を覆うように、絶縁膜として層間絶縁膜IL3が形成されており、この層間絶縁膜IL3上に、配線M3が形成されている。配線M3は、第2配線層よりも1つ上層の配線層である第3配線層の配線である。   Specifically, an interlayer insulating film IL1 is formed as an insulating film on the semiconductor substrate SB so as to cover the MISFET, and a wiring M1 is formed on the interlayer insulating film IL1. The wiring M1 is a wiring of the first wiring layer (lowermost wiring layer). An interlayer insulating film IL2 is formed as an insulating film on the interlayer insulating film IL1 so as to cover the wiring M1, and the wiring M2 is formed on the interlayer insulating film IL2. The wiring M2 is a wiring of a second wiring layer that is a wiring layer one layer higher than the first wiring layer. An interlayer insulating film IL3 is formed as an insulating film on the interlayer insulating film IL2 so as to cover the wiring M2, and the wiring M3 is formed on the interlayer insulating film IL3. The wiring M3 is a wiring of a third wiring layer that is a wiring layer one layer higher than the second wiring layer.

プラグV1は、導電体からなり、配線M1の下層に形成され、すなわち層間絶縁膜IL1中に層間絶縁膜IL1を貫通するように形成され、プラグV1の上面が配線M1の下面に接することで、配線M1に電気的に接続されている。また、プラグV1の底部は、半導体基板SBに形成された種々の半導体領域(例えばn型半導体領域NSまたはp型半導体領域PSなど)や、ゲート電極G1,G2などに接続されている。これにより、配線M1は、プラグV1を介して、半導体基板SBに形成された種々の半導体領域やゲート電極G1,G2などに電気的に接続される。   The plug V1 is made of a conductor and is formed below the wiring M1, that is, is formed so as to penetrate the interlayer insulating film IL1 in the interlayer insulating film IL1, and the upper surface of the plug V1 is in contact with the lower surface of the wiring M1. It is electrically connected to the wiring M1. The bottom of the plug V1 is connected to various semiconductor regions (for example, the n-type semiconductor region NS or the p-type semiconductor region PS) formed in the semiconductor substrate SB, the gate electrodes G1, G2, and the like. Thereby, the wiring M1 is electrically connected to various semiconductor regions, gate electrodes G1, G2, and the like formed in the semiconductor substrate SB via the plug V1.

ビア部V2は、導電体からなり、配線M2と配線M1との間に形成されて、すなわち層間絶縁膜IL2中に形成されて、配線M2と配線M1とを接続している。ビア部V2は、配線M2と一体的に形成することもできる。また、ビア部V3は、導電体からなり、配線M3と配線M2との間に形成されて、すなわち層間絶縁膜IL3中に形成されて、配線M3と配線M2とを接続している。ビア部V3は、配線M3と一体的に形成することもできる。   The via portion V2 is made of a conductor and is formed between the wiring M2 and the wiring M1, that is, is formed in the interlayer insulating film IL2, and connects the wiring M2 and the wiring M1. The via portion V2 can also be formed integrally with the wiring M2. The via portion V3 is made of a conductor and is formed between the wiring M3 and the wiring M2, that is, is formed in the interlayer insulating film IL3, and connects the wiring M3 and the wiring M2. The via part V3 can also be formed integrally with the wiring M3.

本実施の形態の半導体装置においては、第3配線層、すなわち配線M3が、最上層配線である。すなわち、第1配線層(配線M1)、第2配線層(配線M2)および第3配線層(配線M3)により、半導体基板SBに形成された半導体素子(例えば上記MISFET)の所望の結線がなされており、所望の動作をなし得る。   In the semiconductor device of the present embodiment, the third wiring layer, that is, the wiring M3 is the uppermost layer wiring. In other words, the first wiring layer (wiring M1), the second wiring layer (wiring M2), and the third wiring layer (wiring M3) provide a desired connection of the semiconductor element (for example, the MISFET) formed on the semiconductor substrate SB. And can perform a desired operation.

最上層配線である第3配線層によってパッド(パッド領域、パッド電極)PD1が形成されている。すなわち、配線M3と同層にパッドPD1が形成されている。つまり、配線M3とパッドPD1とは、同層の導電層により同工程で形成されている。このため、パッドPD1は、層間絶縁膜IL3上に形成されている。パッドPD1は、配線M3の一部とみなすこともできるが、配線M3は積層膜LFで覆われているのに対して、パッドPD1は、少なくとも一部が積層膜LFの開口部OP1から露出されている。但し、パッドPD1の一部は、積層膜LFで覆われている。すなわち、開口部OP1からパッドPD1が露出されているが、平面視で開口部OP1と重ならない部分のパッドPD1は、積層膜LFで覆われている。具体的には、パッドPD1の中央部は積層膜LFで覆われておらず、パッドPD1の外周部は積層膜LFで覆われている。再配線RWを形成する前に、このパッドPD1を利用して、半導体装置が所望の動作を行うか否かのテスト(テスト工程、後述のプローブテストに対応)を行うことができる。パッドPD1は、好ましくは、アルミニウムを主成分(主体)とする導電材料(金属伝導を示す導電材料)からなる。パッドPD1の好適な材料例を挙げると、Al(アルミニウム)とSi(シリコン)との化合物または合金、あるいは、Al(アルミニウム)とCu(銅)との化合物または合金、あるいは、Al(アルミニウム)とSi(シリコン)とCu(銅)との化合物または合金があり、Al(アルミニウム)の組成比は50原子%より大きい(すなわちAlリッチである)ことが好適である。また、図3には、パッドPD1は1つ示されているが、実際にはパッドPD1は1つ以上形成されており、好ましくは複数形成されている。   A pad (pad region, pad electrode) PD1 is formed by the third wiring layer which is the uppermost layer wiring. That is, the pad PD1 is formed in the same layer as the wiring M3. That is, the wiring M3 and the pad PD1 are formed in the same process by the same conductive layer. For this reason, the pad PD1 is formed on the interlayer insulating film IL3. The pad PD1 can be regarded as a part of the wiring M3, but the wiring M3 is covered with the laminated film LF, whereas at least a part of the pad PD1 is exposed from the opening OP1 of the laminated film LF. ing. However, a part of the pad PD1 is covered with the laminated film LF. That is, the pad PD1 is exposed from the opening OP1, but the portion of the pad PD1 that does not overlap the opening OP1 in plan view is covered with the laminated film LF. Specifically, the center portion of the pad PD1 is not covered with the laminated film LF, and the outer peripheral portion of the pad PD1 is covered with the laminated film LF. Before the rewiring RW is formed, it is possible to perform a test (test process, corresponding to a probe test described later) as to whether or not the semiconductor device performs a desired operation using the pad PD1. The pad PD1 is preferably made of a conductive material (a conductive material exhibiting metal conduction) containing aluminum as a main component (main component). Examples of suitable materials for the pad PD1 include a compound or alloy of Al (aluminum) and Si (silicon), a compound or alloy of Al (aluminum) and Cu (copper), or Al (aluminum) and There is a compound or alloy of Si (silicon) and Cu (copper), and the composition ratio of Al (aluminum) is preferably larger than 50 atomic% (that is, Al-rich). FIG. 3 shows one pad PD1, but actually, one or more pads PD1 are formed, and preferably a plurality of pads PD1 are formed.

また、図4〜図6に示されるように、パッドPD1の直下にビア部V3を設け、そのビア部V3を介してパッドPD1を配線M2に電気的に接続することができる。他の形態として、パッドPD1と一体的に形成された配線M3を設けておき、このパッドPD1と一体的に形成された配線M3が、その配線M3の直下に設けられたビア部V3を介して配線M2と接続されることで、パッドPD1を配線M2に電気的に接続することもできる。   Also, as shown in FIGS. 4 to 6, a via portion V3 can be provided immediately below the pad PD1, and the pad PD1 can be electrically connected to the wiring M2 via the via portion V3. As another form, a wiring M3 formed integrally with the pad PD1 is provided, and the wiring M3 formed integrally with the pad PD1 is connected via a via portion V3 provided immediately below the wiring M3. By being connected to the wiring M2, the pad PD1 can be electrically connected to the wiring M2.

また、図3では、半導体基板SB1上に形成される配線層の数(再配線RWは含まず)が3層の場合(配線M1,M2,M3の計3層の場合)を示しているが、配線層の数は3層に限定されず、種々変更可能であるが、2層以上が好ましい。また、配線層の数(再配線RWは含まず)が3層以上であれば、第2配線層と同層に形成したコイルCL1を第1配線層の配線(引出配線)で引き出せるので、コイルと配線のレイアウトがしやすくなる。   FIG. 3 shows a case where the number of wiring layers formed on the semiconductor substrate SB1 (not including the rewiring RW) is three (a total of three layers of wirings M1, M2, and M3). The number of wiring layers is not limited to three and can be variously changed, but two or more are preferable. Further, if the number of wiring layers (not including rewiring RW) is three or more, the coil CL1 formed in the same layer as the second wiring layer can be drawn out by the wiring (leading wiring) of the first wiring layer. This makes it easier to lay out the wiring.

図3および図4に示されるように、層間絶縁膜IL3上には、配線M3を覆うように積層膜(積層絶縁膜)LFが形成されており、この積層膜LF上に再配線RWが形成されている。積層膜LFは、酸化シリコン膜LF1と酸化シリコン膜LF1上の窒化シリコン膜LF2と窒化シリコン膜LF2上の樹脂膜LF3とからなる。酸化シリコン膜LF1と窒化シリコン膜LF2と樹脂膜LF3とは、それぞれ絶縁膜であるため、積層膜LFは、複数の絶縁膜(具体的には酸化シリコン膜LF1と窒化シリコン膜LF2と樹脂膜LF3の3つの絶縁膜)を積層した積層絶縁膜とみなすこともできる。   As shown in FIGS. 3 and 4, a laminated film (laminated insulating film) LF is formed on the interlayer insulating film IL3 so as to cover the wiring M3, and a rewiring RW is formed on the laminated film LF. Has been. The laminated film LF includes a silicon oxide film LF1, a silicon nitride film LF2 on the silicon oxide film LF1, and a resin film LF3 on the silicon nitride film LF2. Since the silicon oxide film LF1, the silicon nitride film LF2, and the resin film LF3 are respectively insulating films, the stacked film LF includes a plurality of insulating films (specifically, the silicon oxide film LF1, the silicon nitride film LF2, and the resin film LF3). These three insulating films) can be regarded as a laminated insulating film.

パッドPD1は、積層膜LFの開口部OP1から露出されており、開口部OP1から露出されたパッドPD1上にも再配線RWが形成されている。すなわち、再配線RWは、開口部OP1から露出されたパッドPD1上を含む積層膜LF上に形成されており、パッドPD1と電気的に接続されている。この再配線RWは、最上層配線(ここでは第3配線層)の一部であるパッドPD1を半導体チップの所望の領域(パッドPD2)まで引き出す配線である。つまり、再配線RWは、積層膜LFの開口部OP1から露出されたパッドPD1上から、積層膜LF上のパッドPD2まで、積層膜LF上を延在するように形成されている。   The pad PD1 is exposed from the opening OP1 of the laminated film LF, and the rewiring RW is also formed on the pad PD1 exposed from the opening OP1. That is, the rewiring RW is formed on the stacked film LF including the pad PD1 exposed from the opening OP1, and is electrically connected to the pad PD1. The rewiring RW is a wiring that draws out the pad PD1 which is a part of the uppermost wiring (here, the third wiring layer) to a desired region (pad PD2) of the semiconductor chip. That is, the rewiring RW is formed so as to extend on the stacked film LF from the pad PD1 exposed from the opening OP1 of the stacked film LF to the pad PD2 on the stacked film LF.

パッド(パッド領域、パッド電極、ボンディングパッド)PD2は、再配線RWと同層の導電層により形成され、再配線RWと一体的に形成されている。このため、パッドPD2も積層膜LF上(すなわち積層膜LFの樹脂膜LF3上)に形成されており、パッドPD2は再配線RWと電気的に接続されている。従って、パッドPD2は、再配線RWを通じてパッドPD1と電気的に接続されている。また、図3には、パッドPD2は1つ示されているが、実際にはパッドPD2は1つ以上形成されており、好ましくは複数形成されている。   The pad (pad region, pad electrode, bonding pad) PD2 is formed of the same conductive layer as the rewiring RW and is formed integrally with the rewiring RW. For this reason, the pad PD2 is also formed on the laminated film LF (that is, on the resin film LF3 of the laminated film LF), and the pad PD2 is electrically connected to the rewiring RW. Accordingly, the pad PD2 is electrically connected to the pad PD1 through the rewiring RW. FIG. 3 shows one pad PD2, but actually, one or more pads PD2 are formed, and preferably a plurality of pads PD2 are formed.

なお、平面視において、パッドPD2と再配線RWとパッドPD1とが配置されている領域は、コイルCL1とコイルCL2とパッドPD3とが配置されている領域とは相違している。すなわち、パッドPD2、再配線RWおよびパッドPD1は、コイルCL1、コイルCL2およびパッドPD3とは平面視で重ならない位置に配置されている。   In plan view, the region in which the pad PD2, the rewiring RW, and the pad PD1 are arranged is different from the region in which the coil CL1, the coil CL2, and the pad PD3 are arranged. That is, the pad PD2, the rewiring RW, and the pad PD1 are disposed at positions that do not overlap with the coil CL1, the coil CL2, and the pad PD3 in plan view.

積層膜LFは、パッドPD1の少なくとも一部を露出する開口部OP1を有しているが、積層膜LFは、酸化シリコン膜LF1と窒化シリコン膜LF2と樹脂膜LF3との積層膜であるため、積層膜LFの開口部OP1は、樹脂膜LF3の開口部OP1cと、窒化シリコン膜LF2の開口部OP1bと、酸化シリコン膜LF1の開口部OP1aとにより形成される(図4および図5参照)。開口部OP1aと開口部OP1bと開口部OP1cとの関係は、図4および図5のようになっているが、これについては後で説明する。   The laminated film LF has an opening OP1 that exposes at least part of the pad PD1, but the laminated film LF is a laminated film of the silicon oxide film LF1, the silicon nitride film LF2, and the resin film LF3. The opening OP1 of the laminated film LF is formed by the opening OP1c of the resin film LF3, the opening OP1b of the silicon nitride film LF2, and the opening OP1a of the silicon oxide film LF1 (see FIGS. 4 and 5). The relationship among the opening OP1a, the opening OP1b, and the opening OP1c is as shown in FIGS. 4 and 5, which will be described later.

なお、図4では、図面を見やすくするために、再配線RWおよびパッドPD2について、後述の銅膜CFとシード膜SEとを分けずに一体化して示してある。   In FIG. 4, for easy understanding of the drawing, the rewiring RW and the pad PD2 are shown in an integrated manner without separating a later-described copper film CF and seed film SE.

図3に示されるように、トランス形成領域1Bには、コイル(インダクタ)CL1とコイル(インダクタ)CL2とを有するトランスが形成されている。すなわち、トランス形成領域1Bにおいて、半導体基板SB1上に、トランスの一次コイルであるコイルCL1とトランスの二次コイルであるコイルCL2とが形成されている。上記半導体チップCP1の場合は、コイルCL1は上記コイルCL1aに対応し、コイルCL2は上記コイルCL2aに対応し、コイルCL1とコイルCL2とで形成されるトランスは上記トランスTR1に対応する。上記半導体チップCP2の場合は、コイルCL1は上記コイルCL1bに対応し、コイルCL2は上記コイルCL2bに対応し、コイルCL1とコイルCL2とで形成されるトランスは上記トランスTR2に対応する。   As shown in FIG. 3, a transformer having a coil (inductor) CL1 and a coil (inductor) CL2 is formed in the transformer forming region 1B. That is, in the transformer forming region 1B, the coil CL1 that is the primary coil of the transformer and the coil CL2 that is the secondary coil of the transformer are formed on the semiconductor substrate SB1. In the case of the semiconductor chip CP1, the coil CL1 corresponds to the coil CL1a, the coil CL2 corresponds to the coil CL2a, and the transformer formed by the coil CL1 and the coil CL2 corresponds to the transformer TR1. In the case of the semiconductor chip CP2, the coil CL1 corresponds to the coil CL1b, the coil CL2 corresponds to the coil CL2b, and the transformer formed by the coil CL1 and the coil CL2 corresponds to the transformer TR2.

コイルCL1とコイルCL2とは、同層に形成されているのではなく、互いに異なる層に形成されており、コイルCL1とコイルCL2との間には、絶縁層が介在している。また、下層側のコイルCL1は、半導体基板SBに接して形成されているのではなく、半導体基板SB上に絶縁層を介して形成されている。具体的には、半導体基板SB1上に形成された層間絶縁膜(ここでは層間絶縁膜IL1)上に、コイルCL1が形成されている。   The coil CL1 and the coil CL2 are not formed in the same layer, but are formed in different layers, and an insulating layer is interposed between the coil CL1 and the coil CL2. The lower coil CL1 is not formed in contact with the semiconductor substrate SB but is formed on the semiconductor substrate SB via an insulating layer. Specifically, the coil CL1 is formed on the interlayer insulating film (here, the interlayer insulating film IL1) formed on the semiconductor substrate SB1.

コイルCL1はコイルCL2よりも下層に形成され、コイルCL2はコイルCL1よりも上層に形成されている。本実施の形態では、コイルCL1とコイルCL2のうちの上層側のコイルCL2は、積層膜LF上に形成されている。すなわち、コイルCL2は、積層膜LF上に形成され、かつコイルCL1の上方に配置されている。つまり、積層膜LFの樹脂膜LF3上にコイルCL2が形成されている。このため、コイルCL2は、樹脂膜LF3に接している。   The coil CL1 is formed in a lower layer than the coil CL2, and the coil CL2 is formed in an upper layer than the coil CL1. In the present embodiment, the upper coil CL2 of the coils CL1 and CL2 is formed on the laminated film LF. That is, the coil CL2 is formed on the laminated film LF and is disposed above the coil CL1. That is, the coil CL2 is formed on the resin film LF3 of the laminated film LF. For this reason, the coil CL2 is in contact with the resin film LF3.

コイルCL2は、再配線RWと同層の導電層により同工程で形成されている。すなわち、再配線RWと同層にコイルCL2が形成されている。このため、コイルCL2と再配線RWとは、同じ材料で形成されている。   The coil CL2 is formed in the same process by the same conductive layer as the rewiring RW. That is, the coil CL2 is formed in the same layer as the rewiring RW. For this reason, the coil CL2 and the rewiring RW are made of the same material.

トランス形成領域1Bでは、積層膜LF上に、コイルCL2が形成されるとともに、パッド(パッド領域、パッド電極、ボンディングパッド)PD3も形成されている。このパッドPD3は、コイルCL2と同層の導電層により形成され、コイルCL2と一体的に形成されている。このため、パッドPD3も積層膜LF上(すなわち積層膜LFの樹脂膜LF3上)に形成され、パッドPD3はコイルCL2と電気的に接続されている。   In the transformer forming region 1B, a coil CL2 is formed on the laminated film LF, and a pad (pad region, pad electrode, bonding pad) PD3 is also formed. The pad PD3 is formed of the same conductive layer as the coil CL2, and is formed integrally with the coil CL2. For this reason, the pad PD3 is also formed on the laminated film LF (that is, on the resin film LF3 of the laminated film LF), and the pad PD3 is electrically connected to the coil CL2.

このため、パッドPD2と再配線RWとパッドPD3とコイルCL2とは、同層の導電層により同層に形成されており、パッドPD2は再配線RWと一体的に形成されて電気的に接続され、また、パッドPD3はコイルCL2と一体的に形成されて電気的に接続されている。しかしながら、再配線RWとコイルCL2とは、分離されており、導体では繋がっていない。また、パッドPD2とパッドPD3とは、分離されており、導体では繋がっていない。また、パッドPD2とコイルCL2とは、分離されており、導体では繋がっていない。パッドPD3と再配線RWとは、分離されており、導体では繋がっていない。また、パッドPD2は、再配線RWを介してパッドPD1に電気的に接続されているが、パッドPD3は、パッドPD1とは導体では繋がっていない。トランス形成領域1Bには、コイルCL1とコイルCL2とパッドPD3とが形成されているが、パッドPD1と再配線RWとパッドPD2とは形成されていない。   Therefore, the pad PD2, the rewiring RW, the pad PD3, and the coil CL2 are formed in the same layer by the same conductive layer, and the pad PD2 is formed integrally with the rewiring RW and electrically connected thereto. The pad PD3 is formed integrally with the coil CL2 and is electrically connected. However, the rewiring RW and the coil CL2 are separated and are not connected by a conductor. The pad PD2 and the pad PD3 are separated and are not connected by a conductor. The pad PD2 and the coil CL2 are separated and are not connected by a conductor. The pad PD3 and the rewiring RW are separated and are not connected by a conductor. The pad PD2 is electrically connected to the pad PD1 via the rewiring RW, but the pad PD3 is not connected to the pad PD1 by a conductor. In the transformer forming region 1B, the coil CL1, the coil CL2, and the pad PD3 are formed, but the pad PD1, the rewiring RW, and the pad PD2 are not formed.

コイルCL1とコイルCL2のうちの下層側のコイルCL1は、再配線RWを除く多層配線構造のうちの最上層配線(ここでは第3配線層)よりも下層の配線層により形成されている。ここでは、最上層配線である第3配線層よりも下層の第2配線層により、コイルCL1が形成されている。すなわち、配線M2と同層にコイルCL1が形成されている。   The coil CL1 on the lower layer side of the coils CL1 and CL2 is formed of a lower wiring layer than the uppermost layer wiring (here, the third wiring layer) in the multilayer wiring structure excluding the rewiring RW. Here, the coil CL1 is formed by the second wiring layer below the third wiring layer which is the uppermost layer wiring. That is, the coil CL1 is formed in the same layer as the wiring M2.

コイルCL1は、第2配線層により形成しているため、コイルCL1は、配線M2と同層の導電層により同工程で形成することができる。例えば、層間絶縁膜IL2上に形成した導電膜をパターニングすることで配線M2を形成する場合は、その導電膜をパターニングする際に、配線M2だけでなくコイルCL1も形成することができる。また、例えば、配線M2をダマシン法を用いて形成する場合には、コイルCL1も配線M2と同工程でダマシン法を用いて形成でき、この場合、配線M2およびコイルCL1は、層間絶縁膜IL2の溝に埋め込まれた導電膜(例えば銅を主体とする導電膜)により形成される。   Since the coil CL1 is formed of the second wiring layer, the coil CL1 can be formed of the same layer as the wiring M2 in the same process. For example, when the wiring M2 is formed by patterning a conductive film formed over the interlayer insulating film IL2, not only the wiring M2 but also the coil CL1 can be formed when the conductive film is patterned. For example, when the wiring M2 is formed using the damascene method, the coil CL1 can also be formed using the damascene method in the same process as the wiring M2. In this case, the wiring M2 and the coil CL1 are formed of the interlayer insulating film IL2. It is formed of a conductive film embedded in the groove (for example, a conductive film mainly composed of copper).

コイルCL2とコイルCL1との間には、複数の絶縁層が介在しているが、具体的には、層間絶縁膜IL3と積層膜LFとが介在している。すなわち、コイルCL2とコイルCL1との間には、下から順に、層間絶縁膜IL3と酸化シリコン膜LF1と窒化シリコン膜LF2と樹脂膜LF3とが介在している。このため、コイルCL2とコイルCL1とは、導体では繋がっておらず、電気的には絶縁された状態となっている。但し、コイルCL2とコイルCL1とは磁気的に結合している。   A plurality of insulating layers are interposed between the coil CL2 and the coil CL1, but specifically, an interlayer insulating film IL3 and a laminated film LF are interposed. That is, the interlayer insulating film IL3, the silicon oxide film LF1, the silicon nitride film LF2, and the resin film LF3 are interposed between the coil CL2 and the coil CL1 in this order from the bottom. For this reason, the coil CL2 and the coil CL1 are not connected by a conductor and are electrically insulated. However, the coil CL2 and the coil CL1 are magnetically coupled.

従って、下層側のコイルCL1は、第2配線層である配線M2と同層に形成され、このコイルCL1上に、層間絶縁膜IL3、酸化シリコン膜LF1、窒化シリコン膜LF2および樹脂膜LF3を介してコイルCL2が形成された状態となっている。   Accordingly, the lower-layer coil CL1 is formed in the same layer as the wiring M2, which is the second wiring layer, and the interlayer insulating film IL3, the silicon oxide film LF1, the silicon nitride film LF2, and the resin film LF3 are disposed on the coil CL1. Thus, the coil CL2 is formed.

樹脂膜LF3は、好ましくはポリイミド膜である。ポリイミド(polyimide)膜は、繰り返し単位にイミド結合を含む高分子であり、有機絶縁膜の一種である。樹脂膜LF3としては、ポリイミド膜の他に、エポキシ系、PBO系、アクリル系、WRP系の樹脂等、他の有機絶縁膜を用いることもできる。ポリイミド系樹脂は、200℃以上の高耐熱が求められるデバイスに好適に使用される有機樹脂であるが、材料の熱膨張係数や延性等の機械的強度、キュア温度等に応じて使い分けることができる。   The resin film LF3 is preferably a polyimide film. A polyimide film is a polymer containing an imide bond in a repeating unit, and is a kind of organic insulating film. As the resin film LF3, in addition to the polyimide film, other organic insulating films such as epoxy-based, PBO-based, acrylic-based, and WRP-based resins can also be used. Polyimide resin is an organic resin that is suitably used for devices that require high heat resistance of 200 ° C. or higher, but can be properly used according to the mechanical strength such as the thermal expansion coefficient and ductility of the material, the curing temperature, and the like. .

積層膜LF上に、すなわち樹脂膜LF3上に、再配線RWおよびコイルCL2を覆うように、絶縁性の保護膜(表面保護膜、絶縁膜、保護絶縁膜)PAが形成されている。保護膜PAは、絶縁膜であるため、保護絶縁膜とみなすこともできる。保護膜PAにより、再配線RWおよびコイルCL2が覆われて保護されている。保護膜PAとしては、樹脂膜が好ましく、例えばポリイミド膜を好適に用いることができる。保護膜PAが、半導体チップ(半導体装置)の最表面の膜となる。   An insulating protective film (surface protective film, insulating film, protective insulating film) PA is formed on the laminated film LF, that is, on the resin film LF3 so as to cover the rewiring RW and the coil CL2. Since the protective film PA is an insulating film, it can also be regarded as a protective insulating film. The rewiring RW and the coil CL2 are covered and protected by the protective film PA. As the protective film PA, a resin film is preferable, and for example, a polyimide film can be suitably used. The protective film PA is the outermost film of the semiconductor chip (semiconductor device).

パッドPD2,PD3は、それぞれ保護膜PAの開口部OP2,OP3から露出されている。すなわち、パッドPD2上に開口部OP2が設けられることで、パッドPD2が保護膜PAの開口部OP2から露出され、また、パッドPD3上に開口部OP3が設けられることで、パッドPD3が保護膜PAの開口部OP3から露出されている。このため、保護膜PAの開口部OP2,OP3からそれぞれ露出するパッドPD2,PD3に、それぞれ後述のボンディングワイヤBWなどの導電性の接続部材を接続することができる。   The pads PD2 and PD3 are exposed from the openings OP2 and OP3 of the protective film PA, respectively. That is, by providing the opening OP2 on the pad PD2, the pad PD2 is exposed from the opening OP2 of the protective film PA, and by providing the opening OP3 on the pad PD3, the pad PD3 is protected by the protective film PA. It is exposed from the opening OP3. Therefore, conductive connection members such as bonding wires BW described later can be connected to the pads PD2 and PD3 exposed from the openings OP2 and OP3 of the protective film PA, respectively.

また、パッドPD2,PD3上には、それぞれ下地金属膜UMを形成しておくことが好ましい。すなわち、パッドPD2上に下地金属膜UMが形成されており、このパッドPD2上の下地金属膜UMが保護膜PAの開口部OP2から露出されている。また、パッドPD3上に下地金属膜UMが形成されており、このパッドPD3上の下地金属膜UMが保護膜PAの開口部OP3から露出されている。これにより、保護膜PAの開口部OP2,OP3からそれぞれ露出される下地金属膜UMに後述のボンディングワイヤBWなどの導電性の接続部材を接続することになるため、接続部材(ボンディングワイヤBW)を接続しやすくすることができる。下地金属膜UMは、例えばニッケル(Ni)膜と該ニッケル(Ni)膜上の金(Au)膜との積層膜などからなる。   Further, it is preferable to form a base metal film UM on each of the pads PD2 and PD3. That is, the base metal film UM is formed on the pad PD2, and the base metal film UM on the pad PD2 is exposed from the opening OP2 of the protective film PA. Further, a base metal film UM is formed on the pad PD3, and the base metal film UM on the pad PD3 is exposed from the opening OP3 of the protective film PA. As a result, a conductive connecting member such as a bonding wire BW described later is connected to the underlying metal film UM exposed from the openings OP2 and OP3 of the protective film PA, so that the connecting member (bonding wire BW) is connected. Easy to connect. The base metal film UM is made of, for example, a laminated film of a nickel (Ni) film and a gold (Au) film on the nickel (Ni) film.

なお、保護膜PAは、形成した方が好ましいが、省略することも可能である。但し、保護膜PAを形成した場合は、再配線RWとコイルCL2を保護膜PAで覆って保護できるため、信頼性の更なる向上や、半導体チップを扱いやすくなるなどの利点を得られる。   The protective film PA is preferably formed, but can be omitted. However, when the protective film PA is formed, the rewiring RW and the coil CL2 can be covered and protected by the protective film PA, so that advantages such as further improvement in reliability and ease of handling of the semiconductor chip can be obtained.

上記半導体チップCP1に図3の半導体装置を適用した場合、半導体チップCP1内に上記送信回路TX1およびコイルCL1,CL2(これが上記コイルCL1a,CL2aに対応する)が形成されており、半導体チップCP1内に形成されている送信回路TX1は、半導体チップCP1内において、内部配線を介してコイルCL1に電気的に接続されている。また、上記半導体チップCP2に図3の半導体装置を適用した場合、半導体チップCP2内に上記送信回路TX2およびコイルCL1,CL2(これが上記コイルCL1b,CL2bに対応する)が形成されており、半導体チップCP2内に形成されている送信回路TX2は、半導体チップCP2内において、内部配線を介してコイルCL1に電気的に接続されている。   When the semiconductor device of FIG. 3 is applied to the semiconductor chip CP1, the transmission circuit TX1 and the coils CL1 and CL2 (which correspond to the coils CL1a and CL2a) are formed in the semiconductor chip CP1, and the semiconductor chip CP1 The transmission circuit TX1 formed in is electrically connected to the coil CL1 through an internal wiring in the semiconductor chip CP1. When the semiconductor device of FIG. 3 is applied to the semiconductor chip CP2, the transmission circuit TX2 and the coils CL1 and CL2 (which correspond to the coils CL1b and CL2b) are formed in the semiconductor chip CP2, and the semiconductor chip The transmission circuit TX2 formed in the CP2 is electrically connected to the coil CL1 via an internal wiring in the semiconductor chip CP2.

この場合、半導体チップCP1内の送信回路TX1から半導体チップCP1内の内部配線を介して半導体チップCP1内のコイルCL1に、送信用の信号を送信することができる。半導体チップCP1においてコイルCL2に接続されているパッドPD3は、後述のボンディングワイヤBWなどの導電性の接続部材を介して、半導体チップCP2のパッドPD2(再配線RWに接続されたパッドPD2)に電気的に接続され、更に半導体チップCP2の内部配線を介して、半導体チップCP2内の受信回路RX1に電気的に接続される。これにより、半導体チップCP1内において、コイルCL1から電磁誘導によりコイルCL2が受け取った信号(受信信号)を、後述のボンディングワイヤBW(接続部材)および半導体チップCP2の内部配線を介して、半導体チップCP2内の受信回路RX1に送信することができる。   In this case, a transmission signal can be transmitted from the transmission circuit TX1 in the semiconductor chip CP1 to the coil CL1 in the semiconductor chip CP1 via the internal wiring in the semiconductor chip CP1. The pad PD3 connected to the coil CL2 in the semiconductor chip CP1 is electrically connected to the pad PD2 (pad PD2 connected to the rewiring RW) of the semiconductor chip CP2 through a conductive connecting member such as a bonding wire BW described later. And is further electrically connected to the receiving circuit RX1 in the semiconductor chip CP2 via the internal wiring of the semiconductor chip CP2. Thus, in the semiconductor chip CP1, a signal (received signal) received by the coil CL2 from the coil CL1 by electromagnetic induction is transmitted to the semiconductor chip CP2 via the bonding wire BW (connection member) and the internal wiring of the semiconductor chip CP2 described later. Can be transmitted to the receiving circuit RX1.

同様に、半導体チップCP2内の送信回路TX2から半導体チップCP2内の内部配線を介して半導体チップCP2内のコイルCL1に、送信用の信号を送信することができる。半導体チップCP2においてコイルCL2に接続されているパッドPD3は、後述のボンディングワイヤBWなどの導電性の接続部材を介して、半導体チップCP1のパッドPD2(再配線RWに接続されたパッドPD2)に電気的に接続され、更に半導体チップCP1の内部配線を介して、半導体チップCP1内の受信回路RX2に電気的に接続される。これにより、半導体チップCP2内において、コイルCL1から電磁誘導によりコイルCL2が受け取った信号(受信信号)を、後述のボンディングワイヤBW(接続部材)および半導体チップCP1の内部配線を介して、半導体チップCP1内の受信回路RX2に送信することができる。   Similarly, a transmission signal can be transmitted from the transmission circuit TX2 in the semiconductor chip CP2 to the coil CL1 in the semiconductor chip CP2 via the internal wiring in the semiconductor chip CP2. The pad PD3 connected to the coil CL2 in the semiconductor chip CP2 is electrically connected to the pad PD2 (pad PD2 connected to the rewiring RW) of the semiconductor chip CP1 through a conductive connecting member such as a bonding wire BW described later. And is further electrically connected to the receiving circuit RX2 in the semiconductor chip CP1 via the internal wiring of the semiconductor chip CP1. As a result, in the semiconductor chip CP2, a signal (received signal) received by the coil CL2 from the coil CL1 by electromagnetic induction is sent to the semiconductor chip CP1 via the bonding wire BW (connection member) and the internal wiring of the semiconductor chip CP1 described later. Can be transmitted to the receiving circuit RX2.

<製造工程について>
次に、本実施の形態の半導体装置の製造工程について説明する。以下の製造工程により、上記図3の半導体装置が製造される。
<About the manufacturing process>
Next, the manufacturing process of the semiconductor device of this embodiment will be described. The semiconductor device shown in FIG. 3 is manufactured by the following manufacturing process.

図7〜図31は、本実施の形態の半導体装置の製造工程中の要部断面図である。図7〜図31には、上記図3に相当する断面領域の断面図が示されている。   7 to 31 are main-portion cross-sectional views during the manufacturing process of the semiconductor device of the present embodiment. 7 to 31 are cross-sectional views of the cross-sectional area corresponding to FIG. 3 described above.

まず、図7に示されるように、例えば1〜10Ωcm程度の比抵抗を有するp型の単結晶シリコンなどからなる半導体基板(半導体ウエハ)SBを用意(準備)する。   First, as shown in FIG. 7, a semiconductor substrate (semiconductor wafer) SB made of p-type single crystal silicon having a specific resistance of, for example, about 1 to 10 Ωcm is prepared (prepared).

半導体基板SBは、周辺回路が形成される予定の領域である周辺回路形成領域1Aと、トランスが形成される予定の領域であるトランス形成領域1Bとを有している。周辺回路形成領域1Aとトランス形成領域1Bとは、同一の半導体基板SBの主面の互いに異なる平面領域に対応している。   The semiconductor substrate SB has a peripheral circuit formation region 1A, which is a region where peripheral circuits are to be formed, and a transformer formation region 1B, which is a region where transformers are to be formed. The peripheral circuit formation region 1A and the transformer formation region 1B correspond to different planar regions of the main surface of the same semiconductor substrate SB.

なお、周辺回路形成領域1Aに形成される周辺回路は、上記半導体チップCP1の場合は、上記制御回路CC、送信回路TX1および受信回路RX2などであり、上記半導体チップCP2の場合は、上記駆動回路DR、受信回路RX1および送信回路TX2などである。また、トランス形成領域1Bに形成されるトランスは、上記半導体チップCP1の場合は、上記トランスTR1であり、上記半導体チップCP2の場合は、上記トランスTR2である。従って、トランス形成領域1Bに形成されるコイルCL1とコイルCL2は、上記半導体チップCP1の場合は、それぞれ上記コイルCL1aとコイルCL2aであり、上記半導体チップCP2の場合は、それぞれ上記コイルCL1bとコイルCL2bである。   The peripheral circuits formed in the peripheral circuit formation region 1A are the control circuit CC, the transmission circuit TX1, the reception circuit RX2, and the like in the case of the semiconductor chip CP1, and the drive circuit in the case of the semiconductor chip CP2. DR, receiving circuit RX1, transmitting circuit TX2, and the like. The transformer formed in the transformer forming region 1B is the transformer TR1 in the case of the semiconductor chip CP1, and the transformer TR2 in the case of the semiconductor chip CP2. Accordingly, the coil CL1 and the coil CL2 formed in the transformer forming region 1B are the coil CL1a and the coil CL2a in the case of the semiconductor chip CP1, respectively, and the coil CL1b and the coil CL2b in the case of the semiconductor chip CP2, respectively. It is.

次に、半導体基板SBの主面に、例えばSTI(Shallow Trench Isolation)法などにより、素子分離領域STを形成する。素子分離領域STは、半導体基板SBに溝を形成し、その溝に絶縁膜を埋め込むことにより、形成される。半導体基板SBにおいて、素子分離領域STで規定(画定)された活性領域に、後述のようにMISFETが形成される。   Next, the element isolation region ST is formed on the main surface of the semiconductor substrate SB by, for example, an STI (Shallow Trench Isolation) method. The element isolation region ST is formed by forming a groove in the semiconductor substrate SB and embedding an insulating film in the groove. In the semiconductor substrate SB, a MISFET is formed in the active region defined (defined) by the element isolation region ST as described later.

次に、周辺回路形成領域1Aの半導体基板SB(の活性領域)に、MISFETなどの半導体素子を形成する。以下に、MISFETの形成工程について説明する。   Next, a semiconductor element such as a MISFET is formed on the semiconductor substrate SB (active region thereof) in the peripheral circuit formation region 1A. Below, the process of forming the MISFET will be described.

まず、図8に示されるように、半導体基板SBにp型ウエルPWおよびn型ウエルNWを形成する。p型ウエルPWおよびn型ウエルNWは、それぞれイオン注入により形成され、半導体基板SBの主面から所定の深さにわたって形成される。   First, as shown in FIG. 8, a p-type well PW and an n-type well NW are formed in a semiconductor substrate SB. The p-type well PW and the n-type well NW are each formed by ion implantation, and are formed over a predetermined depth from the main surface of the semiconductor substrate SB.

それから、半導体基板SBの主面上に、ゲート絶縁膜GFを介してゲート電極G1,G2を形成する。ゲート電極G1は、p型ウエルPW上にゲート絶縁膜GFを介して形成され、ゲート電極G2は、n型ウエルNW上にゲート絶縁膜GFを介して形成される。   Then, gate electrodes G1 and G2 are formed on the main surface of the semiconductor substrate SB via the gate insulating film GF. The gate electrode G1 is formed on the p-type well PW via the gate insulating film GF, and the gate electrode G2 is formed on the n-type well NW via the gate insulating film GF.

具体的には、次のようにしてゲート絶縁膜GFを介してゲート電極G1,G2を形成することができる。すなわち、まず、半導体基板SBの主面を洗浄処理などにより清浄化してから、半導体基板SBの主面にゲート絶縁膜GF用の絶縁膜を形成し、その後、この絶縁膜上にゲート電極G1,G2用の多結晶シリコン膜を形成する。ゲート絶縁膜GF用の絶縁膜は、例えば酸化シリコン膜または酸窒化シリコン膜などからなり、例えば熱酸化法などにより形成することができる。ゲート電極G1,G2用の多結晶シリコン膜は、例えばCVD(Chemical Vapor Deposition:化学的気相成長)法などにより形成することができる。この多結晶シリコン膜は、成膜時に不純物をドープするか、あるいは成膜後にイオン注入で不純物を導入することで、ドープトポリシリコン膜とされ、低抵抗の半導体膜(導電性材料膜)とされている。また、この多結晶シリコン膜は、成膜時にはアモルファスシリコン膜であったものを、成膜後の熱処理により多結晶シリコン膜に変えることもできる。そして、この多結晶シリコン膜をフォトリソグラフィ技術およびエッチング技術を用いてパターニングすることにより、パターニングされた多結晶シリコン膜からなるゲート電極G1,G2を形成することができる。ゲート電極G1,G2の下に残存するゲート絶縁膜GF用の絶縁膜が、ゲート絶縁膜GFとなる。   Specifically, the gate electrodes G1 and G2 can be formed through the gate insulating film GF as follows. That is, first, the main surface of the semiconductor substrate SB is cleaned by a cleaning process or the like, and then an insulating film for the gate insulating film GF is formed on the main surface of the semiconductor substrate SB, and then the gate electrodes G1, G1 are formed on the insulating film. A polycrystalline silicon film for G2 is formed. The insulating film for the gate insulating film GF is made of, for example, a silicon oxide film or a silicon oxynitride film and can be formed by, for example, a thermal oxidation method. The polycrystalline silicon film for the gate electrodes G1 and G2 can be formed by, for example, a CVD (Chemical Vapor Deposition) method. This polycrystalline silicon film is made into a doped polysilicon film by doping impurities at the time of film formation or by introducing impurities by ion implantation after film formation, and a low resistance semiconductor film (conductive material film) Has been. In addition, this polycrystalline silicon film can be changed from an amorphous silicon film at the time of film formation to a polycrystalline silicon film by heat treatment after the film formation. Then, by patterning the polycrystalline silicon film using a photolithography technique and an etching technique, gate electrodes G1 and G2 made of the patterned polycrystalline silicon film can be formed. The insulating film for the gate insulating film GF remaining under the gate electrodes G1 and G2 becomes the gate insulating film GF.

次に、半導体基板SBのp型ウエルPW内に、nチャネル型MISFETのソース・ドレイン用のn型半導体領域NSを形成し、半導体基板SBのn型ウエルNW内に、pチャネル型MISFETのソース・ドレイン用のp型半導体領域PSを形成する。n型半導体領域NSとp型半導体領域PSは、それぞれイオン注入により形成することができる。ゲート電極G1,G2の直下の領域にはイオン注入が阻止されるため、n型半導体領域NSは、p型ウエルPWにおけるゲート電極G1の両側の領域に形成され、p型半導体領域PSは、n型ウエルNWにおけるゲート電極G1の両側の領域に形成される。   Next, an n-type semiconductor region NS for the source / drain of the n-channel type MISFET is formed in the p-type well PW of the semiconductor substrate SB, and the source of the p-channel type MISFET is formed in the n-type well NW of the semiconductor substrate SB. A p-type semiconductor region PS for drain is formed. The n-type semiconductor region NS and the p-type semiconductor region PS can each be formed by ion implantation. Since ion implantation is prevented in the region immediately below the gate electrodes G1 and G2, the n-type semiconductor region NS is formed in the regions on both sides of the gate electrode G1 in the p-type well PW, and the p-type semiconductor region PS is n It is formed in regions on both sides of the gate electrode G1 in the mold well NW.

n型半導体領域NSおよびp型半導体領域PSをそれぞれLDD構造とする場合は、低不純物濃度のn型半導体領域とp型半導体領域をそれぞれイオン注入により形成してから、ゲート電極G1,G2の側壁上に側壁絶縁膜(サイドウォールスペーサ)を形成し、その後に、高不純物濃度のn型半導体領域とp型半導体領域をそれぞれイオン注入により形成する。これにより、n型半導体領域NSを、低不純物濃度のn型半導体領域と高不純物濃度のn型半導体領域とからなるLDD構造のn型半導体領域とすることができ、また、p型半導体領域PSを、低不純物濃度のp型半導体領域と高不純物濃度のp型半導体領域とからなるLDD構造のp型半導体領域とすることができる。 When each of the n-type semiconductor region NS and the p-type semiconductor region PS has an LDD structure, the n type semiconductor region and the p type semiconductor region having low impurity concentration are formed by ion implantation, and then the gate electrodes G1 and G2 are formed. A side wall insulating film (side wall spacer) is formed on the side wall, and then a high impurity concentration n + type semiconductor region and a p + type semiconductor region are formed by ion implantation. Thereby, the n-type semiconductor region NS can be an n-type semiconductor region having an LDD structure composed of an n type semiconductor region having a low impurity concentration and an n + type semiconductor region having a high impurity concentration, and a p-type semiconductor. The region PS can be a p-type semiconductor region having an LDD structure including a low impurity concentration p type semiconductor region and a high impurity concentration p + type semiconductor region.

次に、これまでのイオン注入で導入した不純物の活性化のためのアニール処理(熱処理)を行う。   Next, annealing treatment (heat treatment) for activating the impurities introduced by the conventional ion implantation is performed.

このようにして、周辺回路形成領域1Aの半導体基板SBに、nチャネル型MISFETとpチャネル型MISFETが形成される。ゲート電極G1とゲート電極G1の下のゲート絶縁膜GFとn型半導体領域NSとは、nチャネル型MISFETのゲート電極とゲート絶縁膜とソース・ドレイン領域として機能する。また、ゲート電極G2とゲート電極G2の下のゲート絶縁膜GFとp型半導体領域PSとは、pチャネル型MISFETのゲート電極とゲート絶縁膜とソース・ドレイン領域として機能する。   In this manner, an n-channel MISFET and a p-channel MISFET are formed on the semiconductor substrate SB in the peripheral circuit formation region 1A. The gate electrode G1, the gate insulating film GF below the gate electrode G1, and the n-type semiconductor region NS function as a gate electrode, a gate insulating film, and a source / drain region of the n-channel MISFET. The gate electrode G2 and the gate insulating film GF and the p-type semiconductor region PS below the gate electrode G2 function as a gate electrode, a gate insulating film, and a source / drain region of the p-channel MISFET.

次に、サリサイド(Salicide:Self Aligned Silicide)技術により、n型半導体領域NS、p型半導体領域PSおよびゲート電極G1,G2の各上部(表層部)などに、低抵抗の金属シリサイド層(図示せず)を形成することもできる。例えば、金属シリサイド層形成用の金属膜を半導体基板SB上に形成してから、熱処理を行うことにより、その金属膜をn型半導体領域NS、p型半導体領域PSおよびゲート電極G1,G2の各上層部分と反応させてから、金属膜の未反応部分を除去する。これにより、n型半導体領域NS、p型半導体領域PSおよびゲート電極G1,G2の各上部(表層部)に、それぞれ金属シリサイド層(図示せず)を形成することができる。この金属シリサイド層を形成することにより、n型半導体領域NS、p型半導体領域PSおよびゲート電極G1,G2のコンタクト抵抗や拡散抵抗などを低抵抗化することができる。また、この金属シリサイド層は形成しなくともよく、あるいは、n型半導体領域NS、p型半導体領域PSおよびゲート電極G1,G2のうち、金属シリサイド層を形成するものと、形成しないものとを設けることもできる。   Next, a low-resistance metal silicide layer (not shown) is formed on the n-type semiconductor region NS, the p-type semiconductor region PS, and the upper portions (surface layer portions) of the gate electrodes G1 and G2 by using a salicide (Salicide: Self Aligned Silicide) technique. Can also be formed. For example, by forming a metal film for forming a metal silicide layer on the semiconductor substrate SB and then performing a heat treatment, the metal film is formed in each of the n-type semiconductor region NS, the p-type semiconductor region PS, and the gate electrodes G1, G2. After reacting with the upper layer portion, the unreacted portion of the metal film is removed. Thereby, a metal silicide layer (not shown) can be formed in each upper part (surface layer part) of n type semiconductor region NS, p type semiconductor region PS, and gate electrodes G1, G2. By forming this metal silicide layer, the contact resistance and diffusion resistance of the n-type semiconductor region NS, the p-type semiconductor region PS, and the gate electrodes G1 and G2 can be reduced. In addition, the metal silicide layer may not be formed, or the n-type semiconductor region NS, the p-type semiconductor region PS, and the gate electrodes G1 and G2 are provided with and without the metal silicide layer. You can also.

次に、図9に示されるように、半導体基板SBの主面(主面全面)上に、層間絶縁膜IL1を形成する。層間絶縁膜IL1は、半導体基板SBに形成したMISFETを覆うように形成される。すなわち、層間絶縁膜IL1は、半導体基板SBの主面上に、n型半導体領域NS、p型半導体領域PSおよびゲート電極G1,G2を覆うように形成される。層間絶縁膜IL1は、半導体基板SBの主面全面上に形成されるため、周辺回路形成領域1Aとトランス形成領域1Bの両方に形成される。層間絶縁膜IL1は、例えば、酸化シリコン膜の単体膜や、あるいは、窒化シリコン膜と該窒化シリコン膜よりも厚い酸化シリコン膜との積層膜(窒化シリコン膜が下層側で酸化シリコン膜が上層側)などからなる。   Next, as shown in FIG. 9, an interlayer insulating film IL1 is formed on the main surface (entire main surface) of the semiconductor substrate SB. The interlayer insulating film IL1 is formed so as to cover the MISFET formed on the semiconductor substrate SB. That is, the interlayer insulating film IL1 is formed on the main surface of the semiconductor substrate SB so as to cover the n-type semiconductor region NS, the p-type semiconductor region PS, and the gate electrodes G1, G2. Since the interlayer insulating film IL1 is formed over the entire main surface of the semiconductor substrate SB, it is formed in both the peripheral circuit formation region 1A and the transformer formation region 1B. The interlayer insulating film IL1 is, for example, a single film of a silicon oxide film or a laminated film of a silicon nitride film and a silicon oxide film thicker than the silicon nitride film (the silicon nitride film is the lower layer side and the silicon oxide film is the upper layer side) ) Etc.

層間絶縁膜IL1の成膜後、必要に応じて、層間絶縁膜IL1の表面(上面)をCMP(Chemical Mechanical Polishing:化学的機械的研磨)法により研磨するなどして、層間絶縁膜IL1の上面を平坦化する。下地段差に起因して層間絶縁膜IL1の表面に凹凸形状が形成されていても、層間絶縁膜IL1の表面をCMP法により研磨することにより、その表面が平坦化された層間絶縁膜IL1を得ることができる。   After the formation of the interlayer insulating film IL1, the upper surface of the interlayer insulating film IL1 is polished as necessary by polishing the surface (upper surface) of the interlayer insulating film IL1 by a CMP (Chemical Mechanical Polishing) method. To flatten. Even if an uneven shape is formed on the surface of the interlayer insulating film IL1 due to the underlying step, the surface of the interlayer insulating film IL1 is polished by CMP to obtain an interlayer insulating film IL1 whose surface is planarized. be able to.

次に、層間絶縁膜IL1上にフォトリソグラフィ技術を用いて形成したフォトレジスト層(図示せず)をエッチングマスクとして用いて、層間絶縁膜IL1をドライエッチングすることにより、層間絶縁膜IL1にコンタクトホール(貫通孔、孔)を形成する。それから、このコンタクトホール内に導電膜を埋め込むことにより、図10に示されるように、導電性のプラグ(接続用導体部)V1を形成する。   Next, the interlayer insulating film IL1 is dry-etched using a photoresist layer (not shown) formed on the interlayer insulating film IL1 by using a photolithography technique as an etching mask, so that a contact hole is formed in the interlayer insulating film IL1. (Through hole, hole) is formed. Then, a conductive plug (connection conductor portion) V1 is formed by embedding a conductive film in this contact hole, as shown in FIG.

プラグV1を形成するには、例えば、コンタクトホールの内部(底部および側壁上)を含む層間絶縁膜IL1上に、スパッタリング法またはプラズマCVD法などによりバリア導体膜(例えばチタン膜、窒化チタン膜、あるいはそれらの積層膜)を形成する。それから、タングステン膜などからなる主導体膜をCVD法などによってバリア導体膜上にコンタクトホールを埋めるように形成する。その後、コンタクトホールの外部(層間絶縁膜IL1上)の不要な主導体膜およびバリア導体膜をCMP法またはエッチバック法などによって除去する。これにより、層間絶縁膜IL1の上面が露出し、層間絶縁膜IL1のコンタクトホール内に埋め込まれて残存するバリア導体膜および主導体膜により、プラグV1が形成される。図10では、図面の簡略化のために、プラグV1は、主導体膜とバリア導体膜を一体化して示してある。プラグV1は、その底部で、n型半導体領域NS、p型半導体領域PS、ゲート電極G1またはゲート電極G2などと電気的に接続される。   In order to form the plug V1, for example, a barrier conductor film (for example, a titanium film, a titanium nitride film, or the like is formed on the interlayer insulating film IL1 including the inside (on the bottom and side walls) of the contact hole by a sputtering method or a plasma CVD method. These laminated films) are formed. Then, a main conductor film made of a tungsten film or the like is formed so as to fill the contact hole on the barrier conductor film by a CVD method or the like. Thereafter, unnecessary main conductor films and barrier conductor films outside the contact holes (on the interlayer insulating film IL1) are removed by a CMP method or an etch back method. As a result, the upper surface of the interlayer insulating film IL1 is exposed, and the plug V1 is formed by the barrier conductor film and the main conductor film that remain buried in the contact hole of the interlayer insulating film IL1. In FIG. 10, for simplification of the drawing, the plug V1 is shown by integrating the main conductor film and the barrier conductor film. The plug V1 is electrically connected to the n-type semiconductor region NS, the p-type semiconductor region PS, the gate electrode G1, the gate electrode G2, or the like at the bottom thereof.

次に、図11に示されるように、プラグV1が埋め込まれた層間絶縁膜IL1上に、最下層の配線層である第1配線層の配線M1を形成する。配線M1を形成するには、まず、プラグV1が埋め込まれた層間絶縁膜IL1上に、第1配線層用の導電膜を形成する。この導電膜は、例えば、下から順に、バリア導体膜(例えばチタン膜、窒化チタン膜、あるいはそれらの積層膜)とアルミニウム膜とバリア導体膜(例えばチタン膜、窒化チタン膜、あるいはそれらの積層膜)との積層膜からなり、スパッタリング法などを用いて形成することができる。この導電膜における前記アルミニウム膜は、配線M1を形成するためのアルミニウム膜とみなすことができる。それから、この導電膜をフォトリソグラフィ技術およびエッチング技術を用いてパターニングすることにより、配線M1を形成することができる。プラグV1は、その上面が配線M1に接することで、配線M1と電気的に接続される。   Next, as shown in FIG. 11, the wiring M1 of the first wiring layer, which is the lowermost wiring layer, is formed on the interlayer insulating film IL1 in which the plug V1 is embedded. In order to form the wiring M1, first, a conductive film for the first wiring layer is formed on the interlayer insulating film IL1 in which the plug V1 is embedded. For example, the conductive film includes, in order from the bottom, a barrier conductor film (for example, a titanium film, a titanium nitride film, or a laminated film thereof), an aluminum film, and a barrier conductor film (for example, a titanium film, a titanium nitride film, or a laminated film thereof). ) And can be formed using a sputtering method or the like. The aluminum film in this conductive film can be regarded as an aluminum film for forming the wiring M1. Then, the wiring M1 can be formed by patterning the conductive film using a photolithography technique and an etching technique. The upper surface of the plug V1 is in contact with the wiring M1, so that the plug V1 is electrically connected to the wiring M1.

配線M1を形成するための上記アルミニウム膜は、純アルミニウム膜に限定されず、アルミニウムを主成分とする導電材料膜(但し金属伝導を示す導電材料膜)を用いることができる。例えば、Al(アルミニウム)とSi(シリコン)との化合物膜または合金膜、あるいは、Al(アルミニウム)とCu(銅)との化合物膜または合金膜、あるいは、Al(アルミニウム)とSi(シリコン)とCu(銅)との化合物膜または合金膜を、配線M1を形成するためのアルミニウム膜として好適に用いることができる。また、このアルミニウム膜におけるAl(アルミニウム)の組成比は50原子%より大きい(すなわちAlリッチである)ことが好適である。このことは、配線M1を形成するための上記アルミニウム膜だけでなく、配線M2を形成するためのアルミニウム膜(すなわち後述の導電膜CD1を構成するアルミニウム膜)や、配線M3を形成するためのアルミニウム膜(すなわち後述の導電膜CD2を構成するアルミニウム膜)についても同様である。   The aluminum film for forming the wiring M1 is not limited to a pure aluminum film, and a conductive material film containing aluminum as a main component (a conductive material film exhibiting metal conduction) can be used. For example, a compound film or alloy film of Al (aluminum) and Si (silicon), a compound film or alloy film of Al (aluminum) and Cu (copper), or Al (aluminum) and Si (silicon) A compound film or alloy film with Cu (copper) can be suitably used as an aluminum film for forming the wiring M1. The composition ratio of Al (aluminum) in the aluminum film is preferably larger than 50 atomic% (that is, Al-rich). This is not only the aluminum film for forming the wiring M1, but also the aluminum film for forming the wiring M2 (that is, the aluminum film constituting the conductive film CD1 described later), and the aluminum for forming the wiring M3. The same applies to the film (that is, the aluminum film constituting the conductive film CD2 described later).

また、第1配線層の配線M1は、周辺回路形成領域1Aに形成するだけでなく、更にトランス形成領域1Bに形成することもできる。トランス形成領域1Bに形成する配線M1としては、例えば、コイルCL1と周辺回路(上記送信回路TX1または送信回路TX2など)とを電気的に接続する配線(後述の引出配線HW1,HW2に相当する配線)などがある。   Further, the wiring M1 of the first wiring layer can be formed not only in the peripheral circuit formation region 1A but also in the transformer formation region 1B. As the wiring M1 formed in the transformer forming region 1B, for example, wiring (corresponding to lead wirings HW1 and HW2, which will be described later) that electrically connects the coil CL1 and peripheral circuits (such as the transmission circuit TX1 or the transmission circuit TX2). )and so on.

また、ここでは配線M1を、導電膜をパターニングする手法で形成した場合について説明した。他の形態として、配線M1を、ダマシン法により形成することもできる。この場合、プラグV1が埋め込まれた層間絶縁膜IL1上に絶縁膜を形成してから、その絶縁膜に配線溝を形成し、その配線溝に導電膜を埋め込むことで、埋込配線(例えば埋込銅配線)としての配線M1を形成することができる。   Here, the case where the wiring M1 is formed by a method of patterning the conductive film has been described. As another form, the wiring M1 can also be formed by a damascene method. In this case, an insulating film is formed on the interlayer insulating film IL1 in which the plug V1 is embedded, then a wiring groove is formed in the insulating film, and a conductive film is embedded in the wiring groove, so that an embedded wiring (for example, embedded wiring) is formed. A wiring M1 as a buried copper wiring) can be formed.

次に、図12に示されるように、半導体基板SBの主面(主面全面)上に、すなわち層間絶縁膜IL1上に、配線M1を覆うように、層間絶縁膜IL2を形成する。層間絶縁膜IL2は、酸化シリコン膜などからなり、CVD法などを用いて形成することができる。層間絶縁膜IL2の成膜後、必要に応じて、層間絶縁膜IL2の表面(上面)をCMP法により研磨するなどして、層間絶縁膜IL2の上面の平坦性を高めることもできる。   Next, as shown in FIG. 12, an interlayer insulating film IL2 is formed on the main surface (entire main surface) of the semiconductor substrate SB, that is, on the interlayer insulating film IL1, so as to cover the wiring M1. The interlayer insulating film IL2 is made of a silicon oxide film or the like and can be formed using a CVD method or the like. After the formation of the interlayer insulating film IL2, if necessary, the surface (upper surface) of the interlayer insulating film IL2 may be polished by a CMP method to improve the flatness of the upper surface of the interlayer insulating film IL2.

次に、層間絶縁膜IL2上にフォトリソグラフィ技術を用いて形成したフォトレジスト層(図示せず)をエッチングマスクとして用いて、層間絶縁膜IL2をドライエッチングすることにより、層間絶縁膜IL2にスルーホール(貫通孔、孔)を形成する。それから、このスルーホール内に導電膜を埋め込むことにより、導電性のビア部(接続用導体部)V2を形成する。ビア部V2は、導電性のプラグとみなすこともできる。ビア部V2は、プラグV1と同様の手法により形成することができるが、ビア部V2は、プラグV1と、導電膜の材料を異ならせることもできる。例えば、プラグV1は、タングステン膜を主体とし、ビア部V2は、アルミニウム膜を主体とすることもできる。   Next, the interlayer insulating film IL2 is dry-etched using a photoresist layer (not shown) formed on the interlayer insulating film IL2 by using a photolithography technique as an etching mask, so that a through hole is formed in the interlayer insulating film IL2. (Through hole, hole) is formed. Then, a conductive via portion (connecting conductor portion) V2 is formed by embedding a conductive film in the through hole. The via part V2 can also be regarded as a conductive plug. The via portion V2 can be formed by a method similar to that of the plug V1, but the via portion V2 can be made of a material different from that of the plug V1 and the conductive film. For example, the plug V1 can be mainly composed of a tungsten film, and the via portion V2 can be mainly composed of an aluminum film.

次に、ビア部V2が埋め込まれた層間絶縁膜IL2上に、第2配線層の配線M2を形成する。配線M2を形成するには、まず、図13に示されるように、ビア部V2が埋め込まれた層間絶縁膜IL2上に、第2配線層用の導電膜CD1を形成する。この導電膜CD1は、例えば、下から順に、バリア導体膜(例えばチタン膜、窒化チタン膜、あるいはそれらの積層膜)とアルミニウム膜とバリア導体膜(例えばチタン膜、窒化チタン膜、あるいはそれらの積層膜)との積層膜からなり、スパッタリング法などを用いて形成することができる。導電膜CD1は、第2配線層用の導電膜であるが、コイルCL1形成用の導電膜を兼ねている。それから、この導電膜CD1をフォトリソグラフィ技術およびエッチング技術を用いてパターニングすることにより、図14に示されるように、配線M2およびコイルCL1を形成することができる。配線M2およびコイルCL1は、それぞれ、パターニングされた導電膜CD1からなる。ビア部V2は、その下面が配線M1に接することで配線M1と電気的に接続され、その上面が配線M2に接することで配線M2と電気的に接続される。すなわち、ビア部V2は、配線M1と配線M2とを電気的に接続している。   Next, the wiring M2 of the second wiring layer is formed on the interlayer insulating film IL2 in which the via portion V2 is embedded. In order to form the wiring M2, first, as shown in FIG. 13, a conductive film CD1 for the second wiring layer is formed on the interlayer insulating film IL2 in which the via portion V2 is embedded. For example, the conductive film CD1 includes, in order from the bottom, a barrier conductor film (for example, a titanium film, a titanium nitride film, or a laminated film thereof), an aluminum film, and a barrier conductor film (for example, a titanium film, a titanium nitride film, or a laminated film thereof). Film) and can be formed by sputtering or the like. The conductive film CD1 is a conductive film for the second wiring layer, but also serves as a conductive film for forming the coil CL1. Then, by patterning the conductive film CD1 using a photolithography technique and an etching technique, the wiring M2 and the coil CL1 can be formed as shown in FIG. The wiring M2 and the coil CL1 are each made of a patterned conductive film CD1. The via portion V2 is electrically connected to the wiring M1 when its lower surface is in contact with the wiring M1, and is electrically connected to the wiring M2 when its upper surface is in contact with the wiring M2. That is, the via part V2 electrically connects the wiring M1 and the wiring M2.

ここで、トランス形成領域1Bにおいては、コイルCL1を第2配線層の配線M2と同層に同工程で形成している。すなわち、第2配線層用の導電膜CD1をパターニングする際、トランス形成領域1Bにおいては、コイルCL1を形成する。つまり、第2配線層用の導電膜CD1は、コイルCL1形成用の導電膜を兼ねており、導電膜CD1を形成してから、この導電膜CD1をフォトリソグラフィ技術およびエッチング技術を用いてパターニングすることにより、第2配線層の配線M2とコイルCL1とが形成される。   Here, in the transformer forming region 1B, the coil CL1 is formed in the same step as the wiring M2 of the second wiring layer in the same process. That is, when patterning the conductive film CD1 for the second wiring layer, the coil CL1 is formed in the transformer forming region 1B. That is, the conductive film CD1 for the second wiring layer also serves as the conductive film for forming the coil CL1, and after the conductive film CD1 is formed, the conductive film CD1 is patterned using a photolithography technique and an etching technique. As a result, the wiring M2 and the coil CL1 of the second wiring layer are formed.

また、ここでは、ビア部V2と配線M2とを別工程で形成する場合について説明した。他の形態として、ビア部V2と配線M2とを同工程で形成することもでき、この場合、ビア部V2は配線M2またはコイルCL1と一体的に形成される。この場合、層間絶縁膜IL2にビア部V2用のスルーホールを形成した後、このスルーホールを埋めるように層間絶縁膜IL2上に導電膜CD1を形成してから、この導電膜CD1をフォトリソグラフィ技術およびエッチング技術を用いてパターニングすることにより、配線M2およびコイルCL1を形成する。これにより、配線M2およびコイルCL1が形成されるとともに、配線M2またはコイルCL1と一体的に形成されたビア部V2も形成されることになる。   Here, the case where the via portion V2 and the wiring M2 are formed in separate steps has been described. As another form, the via portion V2 and the wiring M2 can be formed in the same process. In this case, the via portion V2 is formed integrally with the wiring M2 or the coil CL1. In this case, after forming a through hole for the via portion V2 in the interlayer insulating film IL2, a conductive film CD1 is formed on the interlayer insulating film IL2 so as to fill the through hole, and then the conductive film CD1 is formed by a photolithography technique. Then, the wiring M2 and the coil CL1 are formed by patterning using an etching technique. Thereby, the wiring M2 and the coil CL1 are formed, and the via portion V2 formed integrally with the wiring M2 or the coil CL1 is also formed.

また、ここでは配線M2およびコイルCL1を、導電膜をパターニングする手法で形成した場合について説明した。他の形態として、配線M2およびコイルCL1を、ダマシン法により形成することもできる。この場合、層間絶縁膜IL2上に絶縁膜を形成してから、その絶縁膜に配線溝を形成し、その配線溝に導電膜を埋め込むことで、埋込配線(例えば埋込銅配線)としての配線M2とコイルCL1とを形成することができる。あるいは、層間絶縁膜IL2に配線溝を形成し、その配線溝に導電膜を埋め込むことで、埋込配線(例えば埋込銅配線)としての配線M2とコイルCL1とを形成することもできる。   Here, the case where the wiring M2 and the coil CL1 are formed by a method of patterning the conductive film has been described. As another form, the wiring M2 and the coil CL1 can be formed by a damascene method. In this case, after forming an insulating film on the interlayer insulating film IL2, a wiring groove is formed in the insulating film, and a conductive film is embedded in the wiring groove, thereby providing an embedded wiring (for example, embedded copper wiring). The wiring M2 and the coil CL1 can be formed. Alternatively, the wiring M2 as the embedded wiring (for example, embedded copper wiring) and the coil CL1 can be formed by forming a wiring groove in the interlayer insulating film IL2 and embedding a conductive film in the wiring groove.

次に、図15に示されるように、半導体基板SBの主面(主面全面)上に、すなわち層間絶縁膜IL2上に、配線M2を覆うように、層間絶縁膜IL3を形成する。層間絶縁膜IL3は、酸化シリコン膜などからなり、CVD法などを用いて形成することができる。層間絶縁膜IL3の成膜後、必要に応じて、層間絶縁膜IL3の表面(上面)をCMP法により研磨するなどして、層間絶縁膜IL3の上面の平坦性を高めることもできる。   Next, as shown in FIG. 15, an interlayer insulating film IL3 is formed on the main surface (entire main surface) of the semiconductor substrate SB, that is, on the interlayer insulating film IL2, so as to cover the wiring M2. The interlayer insulating film IL3 is made of a silicon oxide film or the like and can be formed using a CVD method or the like. After the formation of the interlayer insulating film IL3, the flatness of the upper surface of the interlayer insulating film IL3 can be improved by polishing the surface (upper surface) of the interlayer insulating film IL3 by a CMP method, if necessary.

次に、層間絶縁膜IL3上にフォトリソグラフィ技術を用いて形成したフォトレジスト層(図示せず)をエッチングマスクとして用いて、層間絶縁膜IL3をドライエッチングすることにより、層間絶縁膜IL3にスルーホール(貫通孔、孔)を形成する。それから、このスルーホール内に導電膜を埋め込むことにより、導電性のビア部(接続用導体部)V3を形成する。ビア部V3は、導電性のプラグとみなすこともできる。ビア部V3は、ビアV2と同様の導電材料により同様の手法で形成することができる。   Next, the interlayer insulating film IL3 is dry-etched using a photoresist layer (not shown) formed on the interlayer insulating film IL3 by using a photolithography technique as an etching mask, so that a through hole is formed in the interlayer insulating film IL3. (Through hole, hole) is formed. Then, a conductive via portion (connecting conductor portion) V3 is formed by embedding a conductive film in the through hole. The via part V3 can also be regarded as a conductive plug. The via portion V3 can be formed by the same method using the same conductive material as the via V2.

次に、ビア部V3が埋め込まれた層間絶縁膜IL3上に、第3配線層の配線M3を形成する。配線M3を形成するには、まず、図16に示されるように、ビア部V3が埋め込まれた層間絶縁膜IL3上に、第3配線層用の導電膜CD2を形成する。この導電膜CD2は、例えば、下から順に、バリア導体膜(例えばチタン膜、窒化チタン膜、あるいはそれらの積層膜)とアルミニウム膜とバリア導体膜(例えばチタン膜、窒化チタン膜、あるいはそれらの積層膜)との積層膜からなり、スパッタリング法などを用いて形成することができる。導電膜CD2は、第3配線層用の導電膜であるが、パッドPD1形成用の導電膜を兼ねている。それから、この導電膜CD2をフォトリソグラフィ技術およびエッチング技術を用いてパターニングすることにより、図17に示されるように、配線M3およびパッドPD1を形成することができる。配線M3およびパッドPD1は、それぞれ、パターニングされた導電膜CD2からなる。ビア部V3は、その下面が配線M2に接することで配線M2と電気的に接続され、その上面が配線M3またはパッドPD1に接することで配線M3またはパッドPD1と電気的に接続される。すなわち、ビア部V3は、配線M2と配線M3とを電気的に接続するか、あるいは配線M2とパッドPD1とを電気的に接続している。   Next, the wiring M3 of the third wiring layer is formed on the interlayer insulating film IL3 in which the via part V3 is embedded. In order to form the wiring M3, first, as shown in FIG. 16, a conductive film CD2 for the third wiring layer is formed on the interlayer insulating film IL3 in which the via portion V3 is embedded. For example, the conductive film CD2 includes, in order from the bottom, a barrier conductor film (for example, a titanium film, a titanium nitride film, or a laminated film thereof), an aluminum film, and a barrier conductor film (for example, a titanium film, a titanium nitride film, or a laminated film thereof). Film) and can be formed by sputtering or the like. The conductive film CD2 is a conductive film for the third wiring layer, but also serves as a conductive film for forming the pad PD1. Then, by patterning the conductive film CD2 using a photolithography technique and an etching technique, the wiring M3 and the pad PD1 can be formed as shown in FIG. The wiring M3 and the pad PD1 are each made of a patterned conductive film CD2. The via portion V3 is electrically connected to the wiring M2 when its lower surface is in contact with the wiring M2, and is electrically connected to the wiring M3 or pad PD1 when its upper surface is in contact with the wiring M3 or the pad PD1. That is, the via portion V3 electrically connects the wiring M2 and the wiring M3, or electrically connects the wiring M2 and the pad PD1.

また、ここでは、ビア部V3と配線M3とを別工程で形成する場合について説明した。他の形態として、ビア部V3と配線M3およびパッドPD1とを同工程で形成することもでき、この場合、ビア部V3は配線M3またはパッドPD1と一体的に形成される。この場合、層間絶縁膜IL3にビア部V3用のスルーホールを形成した後、このスルーホールを埋めるように層間絶縁膜IL3上に導電膜CD2を形成してから、この導電膜CD2をフォトリソグラフィ技術およびエッチング技術を用いてパターニングすることにより、配線M3およびパッドPD1を形成する。これにより、配線M3およびパッドPD1が形成されるとともに、配線M3またはパッドPD1と一体的に形成されたビア部V3も形成されることになる。   Here, the case where the via portion V3 and the wiring M3 are formed in separate steps has been described. As another form, the via portion V3, the wiring M3, and the pad PD1 can be formed in the same process. In this case, the via portion V3 is formed integrally with the wiring M3 or the pad PD1. In this case, after forming a through hole for the via portion V3 in the interlayer insulating film IL3, a conductive film CD2 is formed on the interlayer insulating film IL3 so as to fill the through hole, and then the conductive film CD2 is formed by a photolithography technique. Then, the wiring M3 and the pad PD1 are formed by patterning using an etching technique. Thereby, the wiring M3 and the pad PD1 are formed, and the via portion V3 formed integrally with the wiring M3 or the pad PD1 is also formed.

パッドPD1の平面形状は、例えば、配線M3の配線幅よりも大きな辺を有する略矩形状の平面形状とすることができる。パッドPD1は、好ましくは、アルミニウムを主体とするアルミニウムパッドであり、配線M3は、好ましくは、アルミニウムを主体とするアルミニウム配線である。   The planar shape of the pad PD1 can be a substantially rectangular planar shape having sides larger than the wiring width of the wiring M3, for example. The pad PD1 is preferably an aluminum pad mainly composed of aluminum, and the wiring M3 is preferably an aluminum wiring mainly composed of aluminum.

なお、アルミニウムパッドおよびアルミニウム配線に用いているアルミニウム膜としては、Al(アルミニウム)とSi(シリコン)との化合物膜または合金膜、あるいは、Al(アルミニウム)とCu(銅)との化合物膜または合金膜、あるいは、Al(アルミニウム)とSi(シリコン)とCu(銅)との化合物膜または合金膜などを好適に用いることができる。Al(アルミニウム)の組成比は50原子%より大きい(すなわちAlリッチである)ことが好適である。   In addition, as an aluminum film used for an aluminum pad and aluminum wiring, a compound film or alloy film of Al (aluminum) and Si (silicon), or a compound film or alloy of Al (aluminum) and Cu (copper) A film, a compound film or an alloy film of Al (aluminum), Si (silicon), and Cu (copper) can be preferably used. The composition ratio of Al (aluminum) is preferably larger than 50 atomic% (that is, Al-rich).

次に、図18に示されるように、半導体基板SBの主面(主面全面)上に、すなわち層間絶縁膜IL3上に、配線M3およびパッドPD1を覆うように、酸化シリコン膜LF1を形成する。酸化シリコン膜LF1は、CVD法などにより形成することができる。酸化シリコン膜LF1の成膜法として、HDP(High Density Plasma:高密度プラズマ)−CVD法は、特に好適である。酸化シリコン膜LF1の厚み(形成膜厚)は、例えば1〜6μm程度とすることができる。   Next, as shown in FIG. 18, a silicon oxide film LF1 is formed on the main surface (entire main surface) of the semiconductor substrate SB, that is, on the interlayer insulating film IL3 so as to cover the wiring M3 and the pad PD1. . The silicon oxide film LF1 can be formed by a CVD method or the like. As a method for forming the silicon oxide film LF1, HDP (High Density Plasma) -CVD method is particularly suitable. The thickness (formed film thickness) of the silicon oxide film LF1 can be set to, for example, about 1 to 6 μm.

酸化シリコン膜LF1を成膜する前の段階では、配線M3およびパッドPD1は露出されていたが、酸化シリコン膜LF1を成膜すると、配線M3およびパッドPD1は、酸化シリコン膜LF1で覆われるため、露出していない状態になる。   In the stage before forming the silicon oxide film LF1, the wiring M3 and the pad PD1 were exposed. However, when the silicon oxide film LF1 is formed, the wiring M3 and the pad PD1 are covered with the silicon oxide film LF1. It is not exposed.

次に、図19に示されるように、酸化シリコン膜LF1に開口部OP1aを形成する。開口部OP1aは、パッドPD1上の酸化シリコン膜LF1を選択的に除去することにより形成され、開口部OP1aが平面視でパッドPD1に内包されるように形成される。例えば、酸化シリコン膜LF1を成膜した後、酸化シリコン膜LF1上にフォトリソグラフィ技術を用いてフォトレジストパターン(図示せず)を形成し、このフォトレジストパターンをエッチングマスクとして用いて、酸化シリコン膜LF1をドライエッチングすることにより、酸化シリコン膜LF1に開口部OP1aを形成することができる。開口部OP1aは、酸化シリコン膜LF1を貫通するように形成され、開口部OP1aからパッドPD1の少なくとも一部が露出される。   Next, as shown in FIG. 19, an opening OP1a is formed in the silicon oxide film LF1. The opening OP1a is formed by selectively removing the silicon oxide film LF1 on the pad PD1, and is formed so that the opening OP1a is included in the pad PD1 in plan view. For example, after the silicon oxide film LF1 is formed, a photoresist pattern (not shown) is formed on the silicon oxide film LF1 using a photolithography technique, and this photoresist pattern is used as an etching mask to form a silicon oxide film. By dry-etching LF1, the opening OP1a can be formed in the silicon oxide film LF1. The opening OP1a is formed so as to penetrate the silicon oxide film LF1, and at least a part of the pad PD1 is exposed from the opening OP1a.

酸化シリコン膜LF1に開口部OP1aを形成すると、パッドPD1は酸化シリコン膜LF1の開口部OP1aから露出されるが、この際、パッドPD1の上面の少なくとも一部が酸化シリコン膜LF1の開口部OP1aから露出されるのに対して、パッドPD1の側面(側壁)は、酸化シリコン膜LF1の開口部OP1aから露出されずに、酸化シリコン膜LF1で覆われていることが好ましい。つまり、平面視において、酸化シリコン膜LF1の開口部OP1aは、パッドPD1と重なっているが、酸化シリコン膜LF1の開口部OP1aはパッドPD1に内包されていることが好ましく、すなわち、酸化シリコン膜LF1の開口部OP1aの外周は、パッドPD1の外周よりも内側にあることが好ましい。また、酸化シリコン膜LF1に開口部OP1aを形成すると、酸化シリコン膜LF1の開口部OP1aからパッドPD1が露出されるが、パッドPD1以外の配線M3は、酸化シリコン膜LF1で覆われた状態が維持されるため、露出されない。パッドPD1以外の配線M3は、これ以降も酸化シリコン膜LF1で覆われた状態が維持されるため、露出されない。   When the opening OP1a is formed in the silicon oxide film LF1, the pad PD1 is exposed from the opening OP1a of the silicon oxide film LF1. At this time, at least a part of the upper surface of the pad PD1 is exposed from the opening OP1a of the silicon oxide film LF1. On the other hand, it is preferable that the side surface (side wall) of the pad PD1 is not exposed from the opening OP1a of the silicon oxide film LF1, but is covered with the silicon oxide film LF1. That is, in plan view, the opening OP1a of the silicon oxide film LF1 overlaps the pad PD1, but the opening OP1a of the silicon oxide film LF1 is preferably included in the pad PD1, that is, the silicon oxide film LF1. The outer periphery of the opening OP1a is preferably on the inner side of the outer periphery of the pad PD1. Further, when the opening OP1a is formed in the silicon oxide film LF1, the pad PD1 is exposed from the opening OP1a of the silicon oxide film LF1, but the wiring M3 other than the pad PD1 is kept covered with the silicon oxide film LF1. Is not exposed. Since the wiring M3 other than the pad PD1 is still covered with the silicon oxide film LF1, it is not exposed.

なお、「平面視」とは、半導体基板SBの主面に平行な平面で見た場合を言うものとする。   Note that the “plan view” refers to a case of viewing in a plane parallel to the main surface of the semiconductor substrate SB.

次に、図20に示されるように、半導体基板SBの主面(主面全面)上に、すなわち酸化シリコン膜LF1上に、窒化シリコン膜LF2を形成する。窒化シリコン膜LF2は、CVD法などにより形成することができる。窒化シリコン膜LF2の成膜法として、プラズマCVD法は、特に好適である。窒化シリコン膜LF2の厚み(形成膜厚)は、例えば0.5〜3μm程度とすることができる。   Next, as shown in FIG. 20, a silicon nitride film LF2 is formed over the main surface (entire main surface) of the semiconductor substrate SB, that is, over the silicon oxide film LF1. The silicon nitride film LF2 can be formed by a CVD method or the like. As a method for forming the silicon nitride film LF2, the plasma CVD method is particularly suitable. The thickness (formed film thickness) of the silicon nitride film LF2 can be set to, for example, about 0.5 to 3 μm.

窒化シリコン膜LF2は、半導体基板SBの主面全面に形成するため、酸化シリコン膜LF1上と、酸化シリコン膜LF1の開口部OP1aから露出するパッドPD1上とに形成されることになる。窒化シリコン膜LF2を成膜する前の段階では、酸化シリコン膜LF1の開口部OP1aからパッドPD1が露出されていたが、窒化シリコン膜LF2を成膜すると、酸化シリコン膜LF1の開口部OP1aから露出されていたパッドPD1は、窒化シリコン膜LF2で覆われるため、露出していない状態になる。   Since the silicon nitride film LF2 is formed on the entire main surface of the semiconductor substrate SB, it is formed on the silicon oxide film LF1 and on the pad PD1 exposed from the opening OP1a of the silicon oxide film LF1. Before the silicon nitride film LF2 is formed, the pad PD1 is exposed from the opening OP1a of the silicon oxide film LF1, but when the silicon nitride film LF2 is formed, the pad PD1 is exposed from the opening OP1a of the silicon oxide film LF1. Since the pad PD1 that has been formed is covered with the silicon nitride film LF2, the pad PD1 is not exposed.

次に、図21に示されるように、窒化シリコン膜LF2に開口部OP1bを形成する。開口部OP1bは、パッドPD1上の窒化シリコン膜LF2を選択的に除去することにより形成され、開口部OP1bが平面視でパッドPD1に内包されるように形成される。例えば、窒化シリコン膜LF2を成膜した後、窒化シリコン膜LF2上にフォトリソグラフィ技術を用いてフォトレジストパターン(図示せず)を形成し、このフォトレジストパターンをエッチングマスクとして用いて、窒化シリコン膜LF2をドライエッチングすることにより、窒化シリコン膜LF2に開口部OP1bを形成することができる。開口部OP1bは、窒化シリコン膜LF2を貫通するように形成され、開口部OP1bからパッドPD1の少なくとも一部が露出される。   Next, as shown in FIG. 21, an opening OP1b is formed in the silicon nitride film LF2. The opening OP1b is formed by selectively removing the silicon nitride film LF2 on the pad PD1, and is formed so that the opening OP1b is included in the pad PD1 in plan view. For example, after forming the silicon nitride film LF2, a photoresist pattern (not shown) is formed on the silicon nitride film LF2 using a photolithography technique, and the photoresist pattern is used as an etching mask to form a silicon nitride film. By dry-etching LF2, the opening OP1b can be formed in the silicon nitride film LF2. The opening OP1b is formed so as to penetrate the silicon nitride film LF2, and at least a part of the pad PD1 is exposed from the opening OP1b.

図21と上記図4および図5からも分かるように、開口部OP1bは、平面視で開口部OP1aに内包されるように形成される。すなわち、窒化シリコン膜LF2の開口部OP1bの平面寸法(平面積)は、酸化シリコン膜LF1の開口部OP1aの平面寸法(平面積)よりも小さく、平面視において、窒化シリコン膜LF2の開口部OP1bは酸化シリコン膜LF1の開口部OP1aに内包されている。換言すれば、酸化シリコン膜LF1の開口部OP1aの平面寸法(平面積)は、窒化シリコン膜LF2の開口部OP1bの平面寸法(平面積)よりも大きく、平面視において、酸化シリコン膜LF1の開口部OP1aは、窒化シリコン膜LF2の開口部OP1bを内包している。つまり、平面視において、窒化シリコン膜LF2の開口部OP1bは、酸化シリコン膜LF1の開口部OP1aと重なっており、窒化シリコン膜LF2の開口部OP1bの外周は、酸化シリコン膜LF1の開口部OP1aの外周の内側にある。   As can be seen from FIG. 21 and FIGS. 4 and 5, the opening OP1b is formed so as to be included in the opening OP1a in plan view. That is, the planar dimension (planar area) of the opening OP1b of the silicon nitride film LF2 is smaller than the planar dimension (planar area) of the opening OP1a of the silicon oxide film LF1, and the opening OP1b of the silicon nitride film LF2 in plan view. Is enclosed in the opening OP1a of the silicon oxide film LF1. In other words, the planar dimension (planar area) of the opening OP1a of the silicon oxide film LF1 is larger than the planar dimension (planar area) of the opening OP1b of the silicon nitride film LF2, and the opening of the silicon oxide film LF1 in plan view. The part OP1a includes the opening OP1b of the silicon nitride film LF2. That is, in plan view, the opening OP1b of the silicon nitride film LF2 overlaps the opening OP1a of the silicon oxide film LF1, and the outer periphery of the opening OP1b of the silicon nitride film LF2 is the opening OP1a of the silicon oxide film LF1. It is inside the outer periphery.

このため、窒化シリコン膜LF2を成膜した段階で、酸化シリコン膜LF1の開口部OP1aの内壁は、窒化シリコン膜LF2で覆われた状態になり、その後で窒化シリコン膜LF2に開口部OP1bを形成しても、酸化シリコン膜LF1の開口部OP1aの内壁は、窒化シリコン膜LF2で覆われた状態のままである。   Therefore, at the stage of forming the silicon nitride film LF2, the inner wall of the opening OP1a of the silicon oxide film LF1 is covered with the silicon nitride film LF2, and then the opening OP1b is formed in the silicon nitride film LF2. Even so, the inner wall of the opening OP1a of the silicon oxide film LF1 remains covered with the silicon nitride film LF2.

すなわち、平面視において、窒化シリコン膜LF2の開口部OP1bが酸化シリコン膜LF1の開口部OP1aからはみ出ている場合は、窒化シリコン膜LF2に開口部OP1bを形成すると、酸化シリコン膜LF1の開口部OP1aの内壁が窒化シリコン膜LF2で覆われずに露出されることになる。それに対して、本実施の形態のように、平面視において、窒化シリコン膜LF2の開口部OP1bが酸化シリコン膜LF1の開口部OP1aに内包されている場合は、窒化シリコン膜LF2に開口部OP1bを形成しても、酸化シリコン膜LF1の開口部OP1aの内壁は、窒化シリコン膜LF2で覆われた状態となっている。このため、パッドPD1を形成している平面領域において、酸化シリコン膜LF1は、窒化シリコン膜LF2で覆われているため露出されておらず、この状態は、開口部OP1b形成時およびそれ以降も維持される。すなわち、窒化シリコン膜LF2の成膜後は、酸化シリコン膜LF1は露出されない。   That is, when the opening OP1b of the silicon nitride film LF2 protrudes from the opening OP1a of the silicon oxide film LF1 in plan view, the opening OP1a of the silicon oxide film LF1 is formed when the opening OP1b is formed in the silicon nitride film LF2. Are exposed without being covered with the silicon nitride film LF2. On the other hand, when the opening OP1b of the silicon nitride film LF2 is included in the opening OP1a of the silicon oxide film LF1 in plan view as in the present embodiment, the opening OP1b is formed in the silicon nitride film LF2. Even if formed, the inner wall of the opening OP1a of the silicon oxide film LF1 is covered with the silicon nitride film LF2. Therefore, in the planar region where the pad PD1 is formed, the silicon oxide film LF1 is not exposed because it is covered with the silicon nitride film LF2, and this state is maintained during and after the opening OP1b is formed. Is done. That is, after the silicon nitride film LF2 is formed, the silicon oxide film LF1 is not exposed.

また、窒化シリコン膜LF2の開口部OP1bの内壁はテーパを有していることが好ましい。これにより、後で窒化シリコン膜LF2の開口部OP1bの内壁上に再配線RWを形成しやすくなる。   The inner wall of the opening OP1b of the silicon nitride film LF2 is preferably tapered. This makes it easier to form the rewiring RW later on the inner wall of the opening OP1b of the silicon nitride film LF2.

また、窒化シリコン膜LF2の上面には、酸化シリコン膜LF1の開口部OP1aの内壁に起因した段差部DSが形成されている。この段差部DSは、後で樹脂膜LF3を形成しかつ樹脂膜LF3に開口部OP1cを形成した段階で、樹脂膜LF3で覆われていることが、より好ましい。これにより、後で再配線RWを形成する際に、下地に段差が少なくなるため、再配線RWを形成しやすくなる。   Further, a step portion DS caused by the inner wall of the opening OP1a of the silicon oxide film LF1 is formed on the upper surface of the silicon nitride film LF2. The step portion DS is more preferably covered with the resin film LF3 when the resin film LF3 is formed later and the opening OP1c is formed in the resin film LF3. As a result, when the rewiring RW is formed later, the level difference is reduced in the base, so that the rewiring RW can be easily formed.

次に、図22に示されるように、半導体基板SBの主面(主面全面)上に、すなわち窒化シリコン膜LF2上に、樹脂膜LF3を形成する。樹脂膜LF3は、半導体基板SBの主面全面に形成するため、窒化シリコン膜LF2上と、窒化シリコン膜LF2の開口部OP1bから露出するパッドPD1上とに形成されることになる。   Next, as shown in FIG. 22, a resin film LF3 is formed on the main surface (entire main surface) of the semiconductor substrate SB, that is, on the silicon nitride film LF2. Since the resin film LF3 is formed over the entire main surface of the semiconductor substrate SB, the resin film LF3 is formed over the silicon nitride film LF2 and the pad PD1 exposed from the opening OP1b of the silicon nitride film LF2.

樹脂膜LF3としては、ポリイミド膜などを好適に用いることができる。樹脂膜LF3は、例えば塗布法により形成することができる。具体的には、いわゆるスピンコート(回転塗布)法を用い、半導体基板SBを回転させながら半導体基板SBの主面にポリイミドの前駆体液を塗布した後、これを乾燥させることにより、樹脂膜LF3としてのポリイミド膜を形成することができる。樹脂膜LF3の厚み(形成膜厚)は、例えば1〜20μm程度とすることができる。   As the resin film LF3, a polyimide film or the like can be suitably used. The resin film LF3 can be formed by, for example, a coating method. Specifically, a polyimide precursor liquid is applied to the main surface of the semiconductor substrate SB while rotating the semiconductor substrate SB using a so-called spin coating (rotary coating) method, and then dried to form the resin film LF3. The polyimide film can be formed. The thickness (formed film thickness) of the resin film LF3 can be set to, for example, about 1 to 20 μm.

樹脂膜LF3は、半導体基板SBの主面全面に形成するため、窒化シリコン膜LF2上と、窒化シリコン膜LF2の開口部OP1bから露出するパッドPD1上とに形成されることになる。樹脂膜LF3を成膜する前の段階では、窒化シリコン膜LF2の開口部OP1bからパッドPD1が露出されていたが、樹脂膜LF3を成膜すると、窒化シリコン膜LF2の開口部OP1bから露出されていたパッドPD1は、樹脂膜LF3で覆われるため、露出していない状態になる。   Since the resin film LF3 is formed over the entire main surface of the semiconductor substrate SB, the resin film LF3 is formed over the silicon nitride film LF2 and the pad PD1 exposed from the opening OP1b of the silicon nitride film LF2. Before the resin film LF3 is formed, the pad PD1 is exposed from the opening OP1b of the silicon nitride film LF2. However, when the resin film LF3 is formed, the pad PD1 is exposed from the opening OP1b of the silicon nitride film LF2. Since the pad PD1 is covered with the resin film LF3, it is not exposed.

次に、図23に示されるように、樹脂膜LF3に開口部OP1cを形成する。開口部OP1cは、例えば次のようにして形成することができる。すなわち、樹脂膜LF3を感光性樹脂膜として形成しておき、この感光性樹脂からなる樹脂膜LF3を露光、現像することにより、開口部OP1cとなる部分の樹脂膜LF3を選択的に除去することで、樹脂膜LF3に開口部OP1cを形成する。その後、熱処理を施して、樹脂膜LF3を硬化させる。開口部OP1cは、樹脂膜LF3を貫通するように形成され、開口部OP1cからパッドPD1の少なくとも一部が露出される。   Next, as shown in FIG. 23, an opening OP1c is formed in the resin film LF3. The opening OP1c can be formed, for example, as follows. That is, the resin film LF3 is formed as a photosensitive resin film, and the resin film LF3 made of the photosensitive resin is exposed and developed to selectively remove the portion of the resin film LF3 that becomes the opening OP1c. Thus, the opening OP1c is formed in the resin film LF3. Thereafter, heat treatment is performed to cure the resin film LF3. The opening OP1c is formed so as to penetrate the resin film LF3, and at least a part of the pad PD1 is exposed from the opening OP1c.

また、他の形態として、樹脂膜LF3上にフォトリソグラフィ技術を用いて形成したフォトレジスト層をエッチングマスクとして用いて、樹脂膜LF3をドライエッチングすることにより、樹脂膜LF3に開口部OP1cを形成することもでき、その場合は、樹脂膜LF3は感光性樹脂膜でなくともよい。   As another form, the opening OP1c is formed in the resin film LF3 by dry etching the resin film LF3 using a photoresist layer formed on the resin film LF3 by photolithography as an etching mask. In this case, the resin film LF3 may not be a photosensitive resin film.

図23と上記図4および図5からも分かるように、開口部OP1cは、平面視で開口部OP1bを内包するように形成される。すなわち、樹脂膜LF3の開口部OP1cの平面寸法(平面積)は、窒化シリコン膜LF2の開口部OP1bの平面寸法(平面積)よりも大きく、平面視において、樹脂膜LF3の開口部OP1cは、窒化シリコン膜LF2の開口部OP1bを内包している。換言すれば、窒化シリコン膜LF2の開口部OP1bの平面寸法(平面積)は、樹脂膜LF3の開口部OP1cの平面寸法(平面積)よりも小さく、平面視において、窒化シリコン膜LF2の開口部OP1bは、樹脂膜LF3の開口部OP1cに内包されている。つまり、平面視において、樹脂膜LF3の開口部OP1cは、窒化シリコン膜LF2の開口部OP1bと重なっており、樹脂膜LF3の開口部OP1cの外周は、窒化シリコン膜LF2の開口部OP1bの外側にある。   As can be seen from FIG. 23 and FIGS. 4 and 5, the opening OP1c is formed so as to include the opening OP1b in a plan view. That is, the planar dimension (planar area) of the opening OP1c of the resin film LF3 is larger than the planar dimension (planar area) of the opening OP1b of the silicon nitride film LF2, and the opening OP1c of the resin film LF3 is, in plan view, The opening OP1b of the silicon nitride film LF2 is included. In other words, the planar dimension (planar area) of the opening OP1b of the silicon nitride film LF2 is smaller than the planar dimension (planar area) of the opening OP1c of the resin film LF3, and the opening of the silicon nitride film LF2 in plan view. OP1b is included in the opening OP1c of the resin film LF3. That is, in plan view, the opening OP1c of the resin film LF3 overlaps the opening OP1b of the silicon nitride film LF2, and the outer periphery of the opening OP1c of the resin film LF3 is outside the opening OP1b of the silicon nitride film LF2. is there.

このため、樹脂膜LF3を成膜した段階で、窒化シリコン膜LF2の開口部OP1bの内壁は、樹脂膜LF3で覆われた状態になるが、その後で樹脂膜LF3に開口部OP1cを形成すると、窒化シリコン膜LF2の開口部OP1bの内壁は、樹脂膜LF3で覆われずに露出された状態になる。   For this reason, at the stage of forming the resin film LF3, the inner wall of the opening OP1b of the silicon nitride film LF2 is covered with the resin film LF3. However, when the opening OP1c is formed in the resin film LF3 after that, The inner wall of the opening OP1b of the silicon nitride film LF2 is exposed without being covered with the resin film LF3.

すなわち、平面視において、樹脂膜LF3の開口部OP1cが窒化シリコン膜LF2の開口部OP1bに内包されている場合は、樹脂膜LF3に開口部OP1cを形成しても、窒化シリコン膜LF2の開口部OP1bの内壁が樹脂膜LF3で覆われた状態のままになる。それに対して、本実施の形態のように、平面視において、樹脂膜LF3の開口部OP1cが窒化シリコン膜LF2の開口部OP1bを内包している場合は、樹脂膜LF3に開口部OP1cを形成すると、窒化シリコン膜LF2に開口部OP1bの内壁は、樹脂膜LF3で覆われずに露出した状態となる。   That is, in plan view, when the opening OP1c of the resin film LF3 is included in the opening OP1b of the silicon nitride film LF2, the opening of the silicon nitride film LF2 is formed even if the opening OP1c is formed in the resin film LF3. The inner wall of OP1b remains covered with the resin film LF3. On the other hand, when the opening OP1c of the resin film LF3 encloses the opening OP1b of the silicon nitride film LF2 in plan view as in the present embodiment, the opening OP1c is formed in the resin film LF3. The inner wall of the opening OP1b is exposed in the silicon nitride film LF2 without being covered with the resin film LF3.

また、樹脂膜LF3の開口部OP1cの内壁はテーパを有していることが好ましい。これにより、後で樹脂膜LF3の開口部OP1cの内壁上に再配線RWを形成しやすくなる。   The inner wall of the opening OP1c of the resin film LF3 is preferably tapered. This makes it easier to form the rewiring RW later on the inner wall of the opening OP1c of the resin film LF3.

このようにして、パッドPD1の少なくとも一部を露出する開口部OP1を有する積層膜(積層絶縁膜)LFが形成される。積層膜LFの開口部OP1からパッドPD1の表面が露出されるが、パッドPD1の一部は、すなわちパッドPD1において平面視で開口部OP1と重ならない部分は、積層膜LFで覆われた状態になっている。具体的には、パッドPD1の中央部は積層膜LFで覆われず、かつ、パッドPD1の外周部は積層膜LFで覆われた状態になっている。この状態は、以降の工程でも維持される。   In this manner, a laminated film (laminated insulating film) LF having an opening OP1 exposing at least a part of the pad PD1 is formed. The surface of the pad PD1 is exposed from the opening OP1 of the multilayer film LF, but a part of the pad PD1, that is, a portion that does not overlap the opening OP1 in plan view in the pad PD1 is covered with the multilayer film LF. It has become. Specifically, the center portion of the pad PD1 is not covered with the laminated film LF, and the outer peripheral portion of the pad PD1 is covered with the laminated film LF. This state is maintained in subsequent steps.

積層膜LFは、酸化シリコン膜LF1と窒化シリコン膜LF2と樹脂膜LF3とからなる。積層膜LFは、パッドPD1の少なくとも一部を露出する開口部OP1を有しているが、この開口部OP1は、樹脂膜LF3の開口部OP1cと、窒化シリコン膜LF2の開口部OP1bと、酸化シリコン膜LF1の開口部OP1aとにより形成されている。   The laminated film LF includes a silicon oxide film LF1, a silicon nitride film LF2, and a resin film LF3. The laminated film LF has an opening OP1 that exposes at least a part of the pad PD1, and the opening OP1 has an opening OP1c of the resin film LF3, an opening OP1b of the silicon nitride film LF2, and an oxide. It is formed by the opening OP1a of the silicon film LF1.

但し、酸化シリコン膜LF1の開口部OP1aの内壁は窒化シリコン膜LF2で覆われているため、積層膜LFの開口部OP1の内壁は、樹脂膜LF3の開口部OP1cの内壁と、窒化シリコン膜LF2の開口部OP1bの内壁と、開口部OP1cの内壁と開口部OP1bの内壁との間に位置しかつ樹脂膜LF3で覆われていない窒化シリコン膜LF2の上面とにより、形成されることになる。   However, since the inner wall of the opening OP1a of the silicon oxide film LF1 is covered with the silicon nitride film LF2, the inner wall of the opening OP1 of the stacked film LF is the inner wall of the opening OP1c of the resin film LF3 and the silicon nitride film LF2. And the upper surface of the silicon nitride film LF2 located between the inner wall of the opening OP1c and the inner wall of the opening OP1b and not covered with the resin film LF3.

このように、図7〜図23のようにして、半導体基板SBに対してウエハ・プロセスを施す。ウエハ・プロセスは、前工程とも呼ばれる。ここでウエハ・プロセスは、一般的に、半導体ウエハ(半導体基板SB)の主面上に種々の素子(ここではMISFETなど)や配線層(ここでは配線M1,M2,M3)およびパッド電極(ここではパッドPD1)を形成し、表面保護膜(ここでは積層膜LF)を形成した後、半導体ウエハに形成された複数のチップ領域の各々の電気的試験をプローブ等により行える状態にするまでの工程を言う。半導体ウエハの各チップ領域は、半導体ウエハにおいて、そこから1つの半導体チップが取得される領域に対応している。   As described above, the wafer process is performed on the semiconductor substrate SB as shown in FIGS. The wafer process is also called a pre-process. Here, the wafer process generally includes various elements (here, MISFETs), wiring layers (here, wirings M1, M2, M3) and pad electrodes (here) on the main surface of the semiconductor wafer (semiconductor substrate SB). Then, after forming the pad PD1) and forming the surface protective film (here, the laminated film LF), the process until the electrical test of each of the plurality of chip regions formed on the semiconductor wafer can be performed with a probe or the like. Say. Each chip area of the semiconductor wafer corresponds to an area from which one semiconductor chip is obtained.

このため、積層膜LFは、ウエハ・プロセスを施した半導体ウエハにおいては、最上層となり、表面保護膜となる。また、第3配線層の配線M3が最上層配線となり、この第3配線層により、パッドPD1が形成されている。   For this reason, the laminated film LF is the uppermost layer and a surface protective film in the semiconductor wafer subjected to the wafer process. Further, the wiring M3 of the third wiring layer is the uppermost wiring, and the pad PD1 is formed by this third wiring layer.

積層膜LFの開口部OP1から露出されたパッドPD1を利用して、プローブテスト(ウエハテスト)を行うことにより、半導体ウエハ(半導体基板SB)の各チップ領域の電気的試験を行うことができる。具体的には、半導体ウエハ(半導体基板SB)の各チップ領域において、積層膜LFの開口部OP1から露出されたパッドPD1にテスト用のプローブ(プローブ針、探針)を当てて各チップ領域の電気的試験を行う。このプローブテストの結果により、半導体ウエハ(半導体基板SB)の各チップ領域が良品であるか不良品であるかを選別したり、あるいは、プローブテストの測定結果のデータを各製造工程にフィードバックすることにより、歩留まり向上や信頼性向上に役立てることができる。このため、プローブテストは、省略することも可能であるが、行うことがより好ましい。   An electrical test of each chip region of the semiconductor wafer (semiconductor substrate SB) can be performed by performing a probe test (wafer test) using the pad PD1 exposed from the opening OP1 of the laminated film LF. Specifically, in each chip region of the semiconductor wafer (semiconductor substrate SB), a test probe (probe needle, probe) is applied to the pad PD1 exposed from the opening OP1 of the stacked film LF. Conduct electrical tests. Based on the result of the probe test, whether each chip area of the semiconductor wafer (semiconductor substrate SB) is a non-defective product or a defective product is selected, or data of the measurement result of the probe test is fed back to each manufacturing process. Therefore, it can be used to improve yield and reliability. For this reason, the probe test can be omitted, but it is more preferable to perform it.

上記のようなウエハ・プロセス(前処理)工程によって上記図23の構造が得られた後、必要に応じてプローブテストを行ってから、図24に示されるように、半導体基板SBの主面(主面全面)上に、すなわち、積層膜LFの開口部OP1から露出するパッドPD1上を含む積層膜LF上に、シード膜(シード層)SEを形成する。シード膜SEは、後で電解メッキ用のシード層(給電層)として機能させる膜である。   After the structure of FIG. 23 is obtained by the wafer process (pretreatment) process as described above, a probe test is performed as necessary, and then, as shown in FIG. 24, the main surface of the semiconductor substrate SB ( A seed film (seed layer) SE is formed on the entire main surface), that is, on the laminated film LF including the pad PD1 exposed from the opening OP1 of the laminated film LF. The seed film SE is a film that functions later as a seed layer (feeding layer) for electrolytic plating.

シード膜SEは、例えばクロム(Cr)膜と該クロム(Cr)膜上の銅(Cu)膜との積層膜などからなり、例えばスパッタリング法によって形成することができる。これにより、開口部OP1の底部で露出するパッドPD1上と開口部OP1の内壁上とを含む積層膜LF上にシード膜SEが形成される。開口部OP1を除けば、積層膜LFの表面は樹脂膜LF3であるため、樹脂膜LF3上に、樹脂膜LF3に接するように、シード膜SEが形成される。   The seed film SE includes, for example, a laminated film of a chromium (Cr) film and a copper (Cu) film on the chromium (Cr) film, and can be formed by, for example, a sputtering method. Thus, the seed film SE is formed on the stacked film LF including the pad PD1 exposed at the bottom of the opening OP1 and the inner wall of the opening OP1. Except for the opening OP1, since the surface of the laminated film LF is the resin film LF3, the seed film SE is formed on the resin film LF3 so as to be in contact with the resin film LF3.

シード膜SEの膜厚は、例えば、クロム(Cr)膜が75nm程度で、銅(Cu)膜が250nm程度とすることができる。また、シード膜SEのうちの下層側のクロム(Cr)膜は、バリア導体膜として機能することができ、例えば、銅の拡散防止機能や、樹脂膜LF3との接着性を向上する機能を有しているが、クロム(Cr)膜に限定されるものではなく、例えばチタン(Ti)膜、チタンタングステン(TiW)膜、窒化チタン(TiN)膜またはタングステン(W)膜などを用いることもできる。   The film thickness of the seed film SE can be, for example, about 75 nm for a chromium (Cr) film and about 250 nm for a copper (Cu) film. In addition, the lower chromium (Cr) film of the seed film SE can function as a barrier conductor film, and has, for example, a copper diffusion prevention function and a function of improving adhesion to the resin film LF3. However, it is not limited to the chromium (Cr) film, and for example, a titanium (Ti) film, a titanium tungsten (TiW) film, a titanium nitride (TiN) film, or a tungsten (W) film can be used. .

次に、シード膜SE上にレジスト膜(フォトレジスト膜)を形成してから、フォトリソグラフィ法を用いて(具体的には露光、現像を行って)このレジスト膜をパターニングすることで、図25に示されるように、パターニングされたレジスト膜からなるレジストパターン(フォトレジストパターン)PR1をシード膜SE上に形成する。   Next, after a resist film (photoresist film) is formed on the seed film SE, this resist film is patterned by using a photolithography method (specifically, exposure and development are performed). As shown in FIG. 2, a resist pattern (photoresist pattern) PR1 made of a patterned resist film is formed on the seed film SE.

このレジストパターンPR1は、再配線RW、パッドPD2、コイルCL2およびパッドPD3を形成すべき領域以外の領域に形成され、再配線RWを形成する予定の領域と、パッドPD2を形成する予定の領域と、コイルCL2を形成する予定の領域と、パッドPD3を形成する予定の領域とでは、シード膜SEが露出する。すなわち、レジストパターンPR1は、再配線RWを形成する予定の領域と、パッドPD2を形成する予定の領域と、コイルCL2を形成する予定の領域と、パッドPD3を形成する予定の領域とに開口部(溝)を有している。   The resist pattern PR1 is formed in a region other than the region where the rewiring RW, the pad PD2, the coil CL2, and the pad PD3 are to be formed, and the region where the rewiring RW is to be formed, and the region where the pad PD2 is to be formed. The seed film SE is exposed in the region where the coil CL2 is to be formed and the region where the pad PD3 is to be formed. That is, the resist pattern PR1 has openings in the region where the rewiring RW is to be formed, the region where the pad PD2 is to be formed, the region where the coil CL2 is to be formed, and the region where the pad PD3 is to be formed. (Groove).

次に、図26に示されるように、レジストパターンPR1の開口部(溝)から露出するシード膜SE上に銅(Cu)膜CFを電解メッキ法により形成する。これにより、銅膜CFが、レジストパターンPR1によって覆われていない領域のシード膜SE上に選択的に形成される。銅膜CFの膜厚は、例えば4〜10μm程度とすることができる。銅膜CFは、再配線RWを形成する予定の領域と、パッドPD2を形成する予定の領域と、コイルCL2を形成する予定の領域と、パッドPD3を形成する予定の領域とに形成される。   Next, as shown in FIG. 26, a copper (Cu) film CF is formed by electrolytic plating on the seed film SE exposed from the opening (groove) of the resist pattern PR1. Thereby, the copper film CF is selectively formed on the seed film SE in the region not covered with the resist pattern PR1. The film thickness of the copper film CF can be about 4 to 10 μm, for example. The copper film CF is formed in a region where the rewiring RW is to be formed, a region where the pad PD2 is to be formed, a region where the coil CL2 is to be formed, and a region where the pad PD3 is to be formed.

次に、銅膜CF上を含むレジストパターンPR1上に他のレジスト膜(フォトレジスト膜)を形成してから、フォトリソグラフィ法を用いて(具体的には露光、現像を行って)このレジスト膜をパターニングすることで、図27に示されるように、パターニングされたレジスト膜からなるレジストパターン(フォトレジストパターン)PR2を形成する。   Next, after forming another resist film (photoresist film) on the resist pattern PR1 including the copper film CF, this resist film is used by photolithography (specifically, exposure and development). As shown in FIG. 27, a resist pattern (photoresist pattern) PR2 made of a patterned resist film is formed.

このレジストパターンPR2は、パッドPD2における下地金属膜UMを形成すべき領域以外の領域に形成され、下地金属膜UMを形成する予定の領域では、銅膜CFが露出する。すなわち、レジストパターンPR2は、下地金属膜UMを形成する予定の領域に開口部を有している。   The resist pattern PR2 is formed in a region other than the region where the base metal film UM is to be formed in the pad PD2, and the copper film CF is exposed in a region where the base metal film UM is to be formed. That is, the resist pattern PR2 has an opening in a region where the base metal film UM is to be formed.

次に、図27に示されるように、レジストパターンPR2の開口部から露出する銅膜CF上に下地金属膜UMを電解メッキ法により形成する。これにより、下地金属膜UMが、レジストパターンPR2によって覆われていない領域の銅膜CF上に形成される。下地金属膜UMは、パッドPD2となる部分の銅膜CF上と、パッドPD3となる部分の銅膜CF上とに形成される。下地金属膜UMは、例えばニッケル(Ni)膜と該ニッケル(Ni)膜上の金(Au)膜との積層膜などからなる。このときのニッケル(Ni)膜の膜厚は、例えば1.5μm程度とすることができ、金(Au)膜の膜厚は、例えば2μm程度とすることができる。   Next, as shown in FIG. 27, a base metal film UM is formed on the copper film CF exposed from the opening of the resist pattern PR2 by electrolytic plating. Thereby, the base metal film UM is formed on the copper film CF in a region not covered with the resist pattern PR2. The base metal film UM is formed on a portion of the copper film CF to be the pad PD2 and a portion of the copper film CF to be the pad PD3. The base metal film UM is made of, for example, a laminated film of a nickel (Ni) film and a gold (Au) film on the nickel (Ni) film. At this time, the film thickness of the nickel (Ni) film can be about 1.5 μm, for example, and the film thickness of the gold (Au) film can be about 2 μm, for example.

次に、図28に示されるように、レジストパターンPR2とレジストパターンPR1とを除去する。これにより、銅膜CFが露出されるとともに、銅膜CFが形成されていない領域のシード膜SE(すなわち銅膜CFで覆われていない部分のシード膜SE)も露出される。   Next, as shown in FIG. 28, the resist pattern PR2 and the resist pattern PR1 are removed. As a result, the copper film CF is exposed, and the seed film SE in a region where the copper film CF is not formed (that is, the portion of the seed film SE not covered with the copper film CF) is also exposed.

また、本実施の形態では、銅膜CFを形成した後、レジストパターンPR1を除去せずにレジストパターンPR2を形成してから、下地金属膜UMを形成し、その後にレジストパターンPR2,PR1を除去する場合について説明した。他の形態として、銅膜CFを形成した後、レジストパターンPR1を除去してからレジストパターンPR2を形成し、その後に下地金属膜UMを形成してからレジストパターンPR2を除去することもできる。   In the present embodiment, after forming the copper film CF, the resist pattern PR2 is formed without removing the resist pattern PR1, and then the base metal film UM is formed, and then the resist patterns PR2 and PR1 are removed. Explained when to do. As another form, after forming the copper film CF, the resist pattern PR2 is formed after removing the resist pattern PR1, and then the resist pattern PR2 can be removed after forming the base metal film UM.

次に、図29に示されるように、銅膜CFで覆われていない部分のシード膜SEをエッチングにより除去する。この際、銅膜CFで覆われていない部分のシード膜SE、すなわち銅膜CFの下に位置するシード膜SEは、除去されずに残存する。この際のエッチングは、銅膜CFで覆われていない部分のシード膜SEは除去されるが、銅膜CFや下地金属膜UMは過剰にエッチングされない程度のエッチングとすることが好ましい。   Next, as shown in FIG. 29, a portion of the seed film SE not covered with the copper film CF is removed by etching. At this time, a portion of the seed film SE not covered with the copper film CF, that is, the seed film SE located under the copper film CF remains without being removed. In this case, the portion of the seed film SE not covered with the copper film CF is removed, but the copper film CF and the base metal film UM are preferably etched so as not to be excessively etched.

このようにして、シード膜SEおよび銅膜CFからなる再配線RW、パッドPD2、コイルCL2およびパッドPD3が形成される。すなわち、再配線RW、パッドPD2、コイルCL2およびパッドPD3は、それぞれ、シード膜SEとシード膜SE上の銅膜CFとの積層膜からなる。   In this manner, the rewiring RW, the pad PD2, the coil CL2, and the pad PD3 made of the seed film SE and the copper film CF are formed. That is, the rewiring RW, the pad PD2, the coil CL2, and the pad PD3 are each composed of a laminated film of the seed film SE and the copper film CF on the seed film SE.

再配線RW、パッドPD2、コイルCL2およびパッドPD3は、積層膜LFの樹脂膜LF3上に形成される。但し、再配線RWは、開口部OP1から露出されたパッドPD1上を含む積層膜LF上に形成され、パッドPD1と電気的に接続されている。再配線RWは、パッドPD2にも接続されており、具体的には、パッドPD2は再配線RWと一体的に形成されている。このため、パッドPD1とパッドPD2とは、再配線RWを介して電気的に接続されている。また、コイルCL2は、パッドPD3に接続されており、具体的には、パッドPD3はコイルCL2と一体的に形成されている。   The rewiring RW, the pad PD2, the coil CL2, and the pad PD3 are formed on the resin film LF3 of the laminated film LF. However, the rewiring RW is formed on the stacked film LF including the pad PD1 exposed from the opening OP1, and is electrically connected to the pad PD1. The rewiring RW is also connected to the pad PD2, and specifically, the pad PD2 is formed integrally with the rewiring RW. For this reason, the pad PD1 and the pad PD2 are electrically connected via the rewiring RW. The coil CL2 is connected to the pad PD3. Specifically, the pad PD3 is formed integrally with the coil CL2.

なお、パッドPD2を構成する銅膜CF上と、パッドPD3を構成する銅膜CF上とには、下地金属膜UMが形成されている。パッドPD2上の下地金属膜UMを、パッドPD2の一部と捉えることもでき、また、パッドPD3上の下地金属膜UMを、パッドPD3の一部と捉えることもできる。   A base metal film UM is formed on the copper film CF constituting the pad PD2 and on the copper film CF constituting the pad PD3. The underlying metal film UM on the pad PD2 can also be regarded as a part of the pad PD2, and the underlying metal film UM on the pad PD3 can also be regarded as a part of the pad PD3.

また、本実施の形態では、再配線RWの主材料として銅(Cu)を用いた場合(すなわち再配線RWの主導体膜として銅膜CFを用いた場合)について説明した。他の形態として、再配線RWの主材料として金(Au)を用いることもできる(すなわち再配線RWの主導体膜として銅膜CFの代わりに金膜を用いることもできる)。パッドPD2、コイルCL2およびパッドPD3は、再配線RWと同層の導電膜により形成されるため、再配線RWの主材料として銅(Cu)を用いた場合は、パッドPD2、コイルCL2およびパッドPD3の主材料も銅(Cu)となり、再配線RWの主材料として金(Au)を用いた場合は、パッドPD2、コイルCL2およびパッドPD3の主材料も金(Au)となる。再配線RWの主材料として金(Au)を用いた場合は、金(Au)は耐腐食性に優れているため、耐腐食性を向上することができる。一方、本実施の形態のように、再配線RWの主材料として銅(Cu)を用いた場合は、銅(Cu)は低抵抗で、安価であるため、性能向上と製造コストの低減を図ることができる。   In the present embodiment, the case where copper (Cu) is used as the main material of the rewiring RW (that is, the case where the copper film CF is used as the main conductor film of the rewiring RW) has been described. As another form, gold (Au) can also be used as the main material of the rewiring RW (that is, a gold film can be used instead of the copper film CF as the main conductor film of the rewiring RW). Since the pad PD2, the coil CL2, and the pad PD3 are formed of a conductive film in the same layer as the rewiring RW, when copper (Cu) is used as the main material of the rewiring RW, the pad PD2, the coil CL2, and the pad PD3 are used. The main material is copper (Cu), and when gold (Au) is used as the main material of the rewiring RW, the main material of the pad PD2, the coil CL2, and the pad PD3 is also gold (Au). When gold (Au) is used as the main material of the rewiring RW, since the gold (Au) is excellent in corrosion resistance, the corrosion resistance can be improved. On the other hand, when copper (Cu) is used as the main material of the rewiring RW as in the present embodiment, the copper (Cu) has low resistance and is inexpensive, so that the performance is improved and the manufacturing cost is reduced. be able to.

次に、図30に示されるように、半導体基板SBの主面(主面全面)上に、すなわち積層膜LF上に、再配線RW、パッドPD2、コイルCL2およびパッドPD3を覆うように、絶縁性の保護膜(表面保護膜、絶縁膜、保護絶縁膜)PAを形成する。保護膜PAとしては、樹脂膜が好ましく、例えばポリイミド膜を好適に用いることができる。   Next, as shown in FIG. 30, insulation is performed on the main surface (entire main surface) of the semiconductor substrate SB, that is, on the stacked film LF so as to cover the rewiring RW, the pad PD2, the coil CL2, and the pad PD3. Protective film (surface protective film, insulating film, protective insulating film) PA is formed. As the protective film PA, a resin film is preferable, and for example, a polyimide film can be suitably used.

保護膜PAは、例えば塗布法により形成することができる。具体的には、いわゆるスピンコート(回転塗布)法を用い、半導体基板SBを回転させながら半導体基板SBの主面にポリイミドの前駆体液を塗布した後、これを乾燥させることにより、保護膜PAとしてのポリイミド膜を形成することができる。   The protective film PA can be formed by, for example, a coating method. Specifically, a polyimide precursor solution is applied to the main surface of the semiconductor substrate SB while rotating the semiconductor substrate SB using a so-called spin coating (rotary coating) method, and then dried to form the protective film PA. The polyimide film can be formed.

次に、図31に示されるように、保護膜PAに開口部OP2,OP3を形成する。開口部OP2,OP3は、例えば次のようにして形成することができる。すなわち、保護膜PAを感光性樹脂膜として形成しておき、この感光性樹脂からなる保護膜PAを露光、現像することにより、開口部OP2,OP3となる部分の保護膜PAを選択的に除去することで、保護膜PAに開口部OP2および開口部OP3を形成する。その後、熱処理を施して、保護膜PAを硬化させる。開口部OP2および開口部OP3は、保護膜PAを貫通するように形成され、開口部OP2からパッドPD2の少なくとも一部が露出され、開口部OP3からパッドPD3の少なくとも一部が露出される。パッドPD2,PD3上に下地金属膜UMを形成していた場合は、開口部OP2からパッドPD2上の下地金属膜UMが露出し、開口部OP3からパッドPD3上の下地金属膜UMが露出する。   Next, as shown in FIG. 31, openings OP2 and OP3 are formed in the protective film PA. The openings OP2 and OP3 can be formed as follows, for example. That is, the protective film PA is formed as a photosensitive resin film, and the protective film PA made of the photosensitive resin is exposed and developed to selectively remove the protective film PA in the portions to be the openings OP2 and OP3. Thus, the opening OP2 and the opening OP3 are formed in the protective film PA. Thereafter, heat treatment is performed to cure the protective film PA. The opening OP2 and the opening OP3 are formed so as to penetrate the protective film PA, and at least a part of the pad PD2 is exposed from the opening OP2, and at least a part of the pad PD3 is exposed from the opening OP3. When the base metal film UM is formed on the pads PD2 and PD3, the base metal film UM on the pad PD2 is exposed from the opening OP2, and the base metal film UM on the pad PD3 is exposed from the opening OP3.

半導体パッケージを製造する際に、パッドPD2,PD3に対してワイヤボンディングを行う場合は、開口部OP2,OP3からそれぞれ露出する下地金属膜UMに対して後述のボンディングワイヤBWが接続される。下地金属膜UMを設けることで、パッドPD2,PD3に対するボンディングワイヤ(BW)などの導電性接続部材の接続が容易かつ的確に行えるようになる。   When wire bonding is performed on the pads PD2 and PD3 when manufacturing the semiconductor package, bonding wires BW described later are connected to the underlying metal film UM exposed from the openings OP2 and OP3, respectively. By providing the base metal film UM, it is possible to easily and accurately connect a conductive connecting member such as a bonding wire (BW) to the pads PD2 and PD3.

また、他の形態として、保護膜PA上にフォトリソグラフィ技術を用いて形成したフォトレジスト層をエッチングマスクとして用いて、保護膜PAをドライエッチングすることにより、保護膜PAに開口部OP2を形成することもでき、その場合は、保護膜PAは感光性樹脂膜でなくともよい。   As another form, the opening OP2 is formed in the protective film PA by dry etching the protective film PA using a photoresist layer formed on the protective film PA by using a photolithography technique as an etching mask. In this case, the protective film PA may not be a photosensitive resin film.

パッドPD2,PD3(あるいはパッドPD2,PD3上の下地金属膜UM)は保護膜PAの開口部OP2,OP3から露出されるが、再配線RWおよびコイルCL2は、保護膜PAにより被覆されて保護される。最上層の保護膜PAをポリイミド樹脂などのような樹脂膜(有機系絶縁膜)とすることで、比較的軟らかい樹脂膜(有機系絶縁膜)を最上層として半導体チップの取り扱いを容易にすることができる。   The pads PD2 and PD3 (or the underlying metal film UM on the pads PD2 and PD3) are exposed from the openings OP2 and OP3 of the protective film PA, but the rewiring RW and the coil CL2 are covered and protected by the protective film PA. The By using a resin film (organic insulating film) such as polyimide resin as the uppermost protective film PA, the semiconductor film can be easily handled with a relatively soft resin film (organic insulating film) as the uppermost layer. Can do.

その後、半導体基板SBを切断(ダイシング)して複数の半導体チップに分割(個片化)する。これにより、半導体基板SB(半導体ウエハ)の各チップ領域から半導体チップが取得される。なお、ダイシングの前に、半導体基板SBの裏面研削を行い、半導体基板SBを薄膜化してもよい。   Thereafter, the semiconductor substrate SB is cut (diced) and divided into a plurality of semiconductor chips (divided into individual pieces). Thereby, a semiconductor chip is acquired from each chip region of the semiconductor substrate SB (semiconductor wafer). Note that before the dicing, the semiconductor substrate SB may be ground to make the semiconductor substrate SB thin.

<半導体装置(半導体チップ)の主要な特徴と効果について>
本実施の形態では、半導体装置(半導体チップ)は、半導体基板SB上に第1絶縁膜(ここでは層間絶縁膜IL1,IL2)を介して形成されたコイルCL1と、半導体基板SB上に第1絶縁膜およびコイルCL1を覆うように形成された第2絶縁膜(ここでは層間絶縁膜IL3)と、第2絶縁膜上に形成されかつコイルCL1とは平面視で重ならない位置に配置されたパッドPD1とを有している。更に、第2絶縁膜上に形成された積層膜LFであって、パッドPD1を露出する開口部OP1を有する積層膜LFと、積層膜LF上に形成されかつコイルCL1の上方に配置されたコイルCL2と、開口部OP1から露出されたパッドPD1上を含む積層膜LF上に形成されかつパッドPD1と電気的に接続された再配線RW(第1配線)とを有している。コイルCL1とコイルCL2とは、導体では接続されずに磁気的に結合されている。
<Main features and effects of semiconductor devices (semiconductor chips)>
In the present embodiment, the semiconductor device (semiconductor chip) includes a coil CL1 formed on a semiconductor substrate SB via a first insulating film (here, interlayer insulating films IL1, IL2), and a first on the semiconductor substrate SB. A second insulating film (interlayer insulating film IL3 here) formed so as to cover the insulating film and coil CL1, and a pad formed on the second insulating film and disposed so as not to overlap with coil CL1 in plan view PD1. Furthermore, a laminated film LF formed on the second insulating film, which has an opening OP1 exposing the pad PD1, and a coil formed on the laminated film LF and disposed above the coil CL1 CL2 and a rewiring RW (first wiring) formed on the laminated film LF including the pad PD1 exposed from the opening OP1 and electrically connected to the pad PD1. The coil CL1 and the coil CL2 are magnetically coupled without being connected by a conductor.

本実施の形態の主要な特徴のうちの一つは、積層膜LFが、酸化シリコン膜LF1と、酸化シリコン膜LF1上の窒化シリコン膜LF2と、窒化シリコン膜LF2上の樹脂膜LF3とからなり、酸化シリコン膜LF1と窒化シリコン膜LF2と樹脂膜LF3とは、コイルCL1とコイルCL2との間にも介在していることである。   One of the main features of the present embodiment is that the laminated film LF includes a silicon oxide film LF1, a silicon nitride film LF2 over the silicon oxide film LF1, and a resin film LF3 over the silicon nitride film LF2. The silicon oxide film LF1, the silicon nitride film LF2, and the resin film LF3 are also interposed between the coil CL1 and the coil CL2.

積層膜LFは、パッドPD1の形成後で、再配線RWおよびコイルCL2の形成前に形成する絶縁膜である。このため、パッドPD1の一部は積層膜LFで覆われており、積層膜LF上にコイルCL2と再配線RWとが形成されている。従って、パッドPD1を用いてテスト工程(プローブテスト)を行う場合には、積層膜LFは最上層の膜(表面保護膜)として機能することができる。パッドPD1の一部は積層膜LFで覆われているが、これは、平面視で開口部OP1と重ならない部分のパッドPD1が積層膜LFで覆われているためであり、具体的には、パッドPD1の中央部は積層膜LFで覆われておらず、パッドPD1の外周部は積層膜LFで覆われている。   The laminated film LF is an insulating film formed after the formation of the pad PD1 and before the formation of the rewiring RW and the coil CL2. Therefore, a part of the pad PD1 is covered with the laminated film LF, and the coil CL2 and the rewiring RW are formed on the laminated film LF. Therefore, when the test process (probe test) is performed using the pad PD1, the laminated film LF can function as the uppermost film (surface protective film). A part of the pad PD1 is covered with the laminated film LF because the part of the pad PD1 that does not overlap with the opening OP1 in plan view is covered with the laminated film LF. The central portion of the pad PD1 is not covered with the laminated film LF, and the outer peripheral portion of the pad PD1 is covered with the laminated film LF.

本実施の形態では、積層膜LFを、酸化シリコン膜LF1と窒化シリコン膜LF2と樹脂膜LF3とをこの順序で積層した積層膜とすることが重要である。この積層膜LFは、コイルCL1とコイルCL2との間に介在するため、酸化シリコン膜LF1と窒化シリコン膜LF2と樹脂膜LF3とは、コイルCL1とコイルCL2との間に介在することになる。   In the present embodiment, it is important that the laminated film LF is a laminated film in which the silicon oxide film LF1, the silicon nitride film LF2, and the resin film LF3 are laminated in this order. Since the laminated film LF is interposed between the coil CL1 and the coil CL2, the silicon oxide film LF1, the silicon nitride film LF2, and the resin film LF3 are interposed between the coil CL1 and the coil CL2.

酸化シリコン膜と窒化シリコン膜と樹脂膜(例えばポリイミド膜)とで絶縁耐圧を比べた場合、酸化シリコン膜が最も絶縁耐圧を高くしやすく、次いで、樹脂膜(例えばポリイミド膜)が絶縁耐圧を高くしやすい。すなわち、酸化シリコン膜と窒化シリコン膜と樹脂膜(例えばポリイミド膜)とを単位厚み当たりの絶縁耐圧で比べると、酸化シリコン膜が最も高く、次いで、樹脂膜(例えばポリイミド膜)が高くなる。コイルCL1とコイルCL2との間には、大きな電位差が発生する場合があるため、コイルCL1,CL2を有する半導体チップの信頼性や、その半導体チップを含む半導体パッケージの信頼性、あるいはその半導体パッケージを用いた電子装置の信頼性を向上させる上では、コイルCL1とコイルCL2との間の絶縁耐圧をできるだけ高くしておくことが望ましい。このため、コイルCL1とコイルCL2との間に介在する積層膜LFが酸化シリコン膜LF1を含むことにより、コイルCL1とコイルCL2との間の絶縁耐圧を向上させることができる。すなわち、単位厚み当たりの絶縁耐圧が相対的に高い酸化シリコン膜LF1をコイルCL1とコイルCL2との間に介在させることにより、コイルCL1とコイルCL2との間の絶縁耐圧を向上させることができる。   When the dielectric breakdown voltage is compared between a silicon oxide film, a silicon nitride film, and a resin film (for example, a polyimide film), the silicon oxide film has the highest dielectric breakdown voltage, and then the resin film (for example, a polyimide film) has the highest dielectric breakdown voltage. It's easy to do. That is, when a silicon oxide film, a silicon nitride film, and a resin film (for example, a polyimide film) are compared with each other in terms of withstand voltage per unit thickness, the silicon oxide film is the highest, followed by the resin film (for example, a polyimide film). Since a large potential difference may occur between the coil CL1 and the coil CL2, the reliability of the semiconductor chip having the coils CL1 and CL2, the reliability of the semiconductor package including the semiconductor chip, or the semiconductor package In order to improve the reliability of the used electronic device, it is desirable that the dielectric strength between the coil CL1 and the coil CL2 be as high as possible. For this reason, when the laminated film LF interposed between the coil CL1 and the coil CL2 includes the silicon oxide film LF1, the withstand voltage between the coil CL1 and the coil CL2 can be improved. That is, by interposing the silicon oxide film LF1 having a relatively high withstand voltage per unit thickness between the coil CL1 and the coil CL2, the withstand voltage between the coil CL1 and the coil CL2 can be improved.

しかしながら、酸化シリコン膜は、吸湿性があるため、酸化シリコン膜は最上層の膜(表面膜)にしたくはない。積層膜LFの表面は、パッドPD1を用いてテスト工程(プローブテスト)を行う場合には、最表面となる。酸化シリコン膜が吸湿してしまうと、半導体装置の信頼性を低下させる虞がある。また、酸化シリコン膜上に樹脂膜(例えばポリイミド膜)を直接形成した場合、樹脂膜(例えばポリイミド膜)中の水分が酸化シリコン膜に拡散して酸化シリコン膜が吸湿してしまう虞がある。   However, since the silicon oxide film is hygroscopic, the silicon oxide film does not want to be the uppermost film (surface film). The surface of the laminated film LF becomes the outermost surface when a test process (probe test) is performed using the pad PD1. If the silicon oxide film absorbs moisture, the reliability of the semiconductor device may be reduced. Further, when a resin film (for example, a polyimide film) is directly formed on the silicon oxide film, moisture in the resin film (for example, a polyimide film) may diffuse into the silicon oxide film and the silicon oxide film may absorb moisture.

このため、本実施の形態では、酸化シリコン膜LF1を積層膜LFの最上層とはせず、かつ、酸化シリコン膜LF1上に直接には樹脂膜を形成しないようにしている。すなわち、本実施の形態では、酸化シリコン膜LF1上に、酸化シリコン膜LF1に接するように、窒化シリコン膜LF2を形成している。酸化シリコン膜LF1上に窒化シリコン膜LF2を形成したことで、酸化シリコン膜の吸湿を抑制または防止することができる。   Therefore, in this embodiment, the silicon oxide film LF1 is not the uppermost layer of the laminated film LF, and the resin film is not formed directly on the silicon oxide film LF1. That is, in this embodiment, the silicon nitride film LF2 is formed on the silicon oxide film LF1 so as to be in contact with the silicon oxide film LF1. By forming the silicon nitride film LF2 over the silicon oxide film LF1, moisture absorption of the silicon oxide film can be suppressed or prevented.

コイルCL1とコイルCL2との間の絶縁耐圧を高くするには、コイルCL1とコイルCL2との間に介在する絶縁膜について、単位厚み当たりの絶縁耐圧を高くする観点と、絶縁膜の厚みを厚くする観点とがある。酸化シリコン膜LF1は、単位厚み当たりの絶縁耐圧が高いため、絶縁耐圧向上の観点ではできるだけ厚くしたいが、成膜上、厚みを厚くするのは容易ではない。また、酸化シリコン膜LF1を厚くしすぎると、製造中に半導体基板SB(半導体ウエハ)が反りやすくなる懸念がある。また、窒化シリコン膜は、単位厚み当たりの絶縁耐圧があまり高くないため、窒化シリコン膜で絶縁耐圧を稼ぐことは、絶縁耐圧向上の観点では不利である。このため、本実施の形態では、積層膜LFが樹脂膜LF3も含むことにより、コイルCL1とコイルCL2との間の絶縁耐圧を稼いでいる。すなわち、酸化シリコン膜LF1だけで絶縁耐圧を稼ごうとすると、酸化シリコン膜を厚く形成することの製造上の困難さや、半導体基板SB(半導体ウエハ)の反りの懸念があるが、樹脂膜LF3でも絶縁耐圧を稼ぐようにすれば、そのような懸念を解消できる。但し、酸化シリコン膜の吸湿の懸念があるため、酸化シリコン膜LF1上に樹脂膜LF3を直接形成するのではなく、酸化シリコン膜LF1と樹脂膜LF3との間に窒化シリコン膜LF2を介在させることで、酸化シリコン膜LF1が吸湿しないようにすることができる。   In order to increase the withstand voltage between the coils CL1 and CL2, with respect to the insulating film interposed between the coils CL1 and CL2, the viewpoint of increasing the withstand voltage per unit thickness and the thickness of the insulating film are increased. There is a viewpoint to do. Since the silicon oxide film LF1 has a high withstand voltage per unit thickness, it is desired to make it as thick as possible from the viewpoint of improving the withstand voltage. However, it is not easy to increase the thickness in film formation. Further, if the silicon oxide film LF1 is too thick, there is a concern that the semiconductor substrate SB (semiconductor wafer) is likely to warp during manufacture. In addition, since the silicon nitride film does not have a high withstand voltage per unit thickness, it is disadvantageous to improve the withstand voltage with the silicon nitride film from the viewpoint of improving the withstand voltage. For this reason, in this embodiment, the laminated film LF also includes the resin film LF3, so that the withstand voltage between the coil CL1 and the coil CL2 is increased. That is, if an attempt is made to obtain a dielectric breakdown voltage using only the silicon oxide film LF1, there are concerns about manufacturing difficulty in forming a thick silicon oxide film and warping of the semiconductor substrate SB (semiconductor wafer). Such a concern can be solved by increasing the pressure resistance. However, since there is a concern about moisture absorption of the silicon oxide film, the silicon nitride film LF2 is interposed between the silicon oxide film LF1 and the resin film LF3 instead of directly forming the resin film LF3 on the silicon oxide film LF1. Thus, the silicon oxide film LF1 can be prevented from absorbing moisture.

このように、本実施の形態では、積層膜LFが酸化シリコン膜LF1を含むことで絶縁耐圧を向上させている。更に、積層膜LFが樹脂膜LF3も含むことで、絶縁耐圧を更に向上させるとともに、製造上の困難さをなくし、また、製造中に半導体基板SB(半導体ウエハ)が反る問題が生じないようにしている。更に、酸化シリコン膜LF1と樹脂膜LF3との間に窒化シリコン膜LF2を介在させることで、酸化シリコン膜LF1が吸湿する問題が生じないようにしている。このため、積層膜LFを、酸化シリコン膜LF1と窒化シリコン膜LF2と樹脂膜LF3とをこの順序で積層した積層膜とすることが重要である。これにより、コイルCL1,CL2を有する半導体装置(半導体チップ)の信頼性を向上させることができる。また、コイルCL1,CL2を有する半導体チップを含む半導体パッケージ(半導体装置)の信頼性、あるいはその半導体パッケージを用いた電子装置の信頼性を向上させることができる。   Thus, in the present embodiment, the withstand voltage is improved because the laminated film LF includes the silicon oxide film LF1. Further, since the laminated film LF also includes the resin film LF3, the withstand voltage is further improved, the manufacturing difficulty is eliminated, and the problem that the semiconductor substrate SB (semiconductor wafer) is warped during the manufacturing does not occur. I have to. Further, by interposing the silicon nitride film LF2 between the silicon oxide film LF1 and the resin film LF3, a problem that the silicon oxide film LF1 absorbs moisture does not occur. For this reason, it is important that the laminated film LF is a laminated film in which the silicon oxide film LF1, the silicon nitride film LF2, and the resin film LF3 are laminated in this order. Thereby, the reliability of the semiconductor device (semiconductor chip) having the coils CL1 and CL2 can be improved. In addition, the reliability of a semiconductor package (semiconductor device) including a semiconductor chip having the coils CL1 and CL2 or the reliability of an electronic device using the semiconductor package can be improved.

また、積層膜LFの最上層を樹脂膜LF3としたことは、パッドPD1を用いてテスト工程(プローブテスト)を行う場合に、そのテスト工程を行いやすく、ハンドリングが行いやすくなるという利点も得られる。すなわち、テスト工程(プローブテスト)において、最表面が樹脂膜LF3となるが、最表面が柔らかい方が、ハンドリングを行いやすい。この観点で、樹脂膜LF3としてポリイミド膜は好適であり、ポリイミド膜は柔らかい(柔軟性がある)ため、テスト工程(プローブテスト)において、最表面がポリイミド膜となっていることで、テスト工程を行いやすく、ハンドリングが行いやすくなる。   Further, the fact that the uppermost layer of the laminated film LF is the resin film LF3 has an advantage that when the test process (probe test) is performed using the pad PD1, the test process is easily performed and handling is facilitated. . That is, in the test process (probe test), the outermost surface is the resin film LF3, but the softer outermost surface is easier to handle. From this viewpoint, a polyimide film is suitable as the resin film LF3, and the polyimide film is soft (flexible). Therefore, in the test process (probe test), the outermost surface is a polyimide film. Easy to handle and easy to handle.

また、酸化シリコン膜とポリイミド膜とは、半導体基板(半導体ウエハ)上に形成した場合に、応力の方向が反対であり、従って、半導体基板(半導体ウエハ)の反りの方向が反対である。このため、樹脂膜LF3としてポリイミド膜を用いた場合には、酸化シリコン膜LF1の応力に起因して半導体基板SB(半導体ウエハ)が反るのを、ポリイミド膜の応力により相殺できるため、製造中に半導体基板SB(半導体ウエハ)が反るのを抑制または防止できるという効果も得られる。   Further, when the silicon oxide film and the polyimide film are formed on a semiconductor substrate (semiconductor wafer), the directions of stress are opposite, and therefore, the warp directions of the semiconductor substrate (semiconductor wafer) are opposite. For this reason, when a polyimide film is used as the resin film LF3, warping of the semiconductor substrate SB (semiconductor wafer) due to the stress of the silicon oxide film LF1 can be offset by the stress of the polyimide film. In addition, it is possible to suppress or prevent the semiconductor substrate SB (semiconductor wafer) from warping.

また、窒化シリコン膜LF2は、酸化シリコン膜LF1が吸湿するのを防止する役割がある。このため、窒化シリコン膜LF2の厚みは、0.5μm以上であれば、より好ましい。これにより、酸化シリコン膜LF1が吸湿するのを的確に防止することができる。   Further, the silicon nitride film LF2 serves to prevent the silicon oxide film LF1 from absorbing moisture. For this reason, the thickness of the silicon nitride film LF2 is more preferably 0.5 μm or more. Thereby, the silicon oxide film LF1 can be accurately prevented from absorbing moisture.

また、窒化シリコン膜LF2は、酸化シリコン膜LF1に比べて、単位厚み当たりの絶縁耐圧が低いため、窒化シリコン膜LF2よりも酸化シリコン膜LF1で絶縁耐圧を稼ぐ方が、絶縁耐圧向上の観点では有利である。また、窒化シリコン膜と酸化シリコン膜とを比べると、半導体基板(半導体ウエハ)に形成したときに半導体基板(半導体ウエハ)に反りを発生させやすいのは、窒化シリコン膜である。このため、窒化シリコン膜LF2を厚くしすぎると、半導体基板SB(半導体ウエハ)に反りが発生する懸念がある。   In addition, since the silicon nitride film LF2 has a lower withstand voltage per unit thickness than the silicon oxide film LF1, it is better to increase the withstand voltage in the silicon oxide film LF1 than in the silicon nitride film LF2 in terms of improving the withstand voltage. It is advantageous. Further, when the silicon nitride film and the silicon oxide film are compared, it is the silicon nitride film that is likely to warp the semiconductor substrate (semiconductor wafer) when formed on the semiconductor substrate (semiconductor wafer). For this reason, if the silicon nitride film LF2 is too thick, there is a concern that the semiconductor substrate SB (semiconductor wafer) may be warped.

このため、酸化シリコン膜LF1の厚みは、窒化シリコン膜LF2の厚みよりも厚い(大きい)ことが、より好ましい。すなわち、窒化シリコン膜LF2の厚みは、酸化シリコン膜LF1の厚みよりも薄い(小さい)ことが、より好ましい。これにより、コイルCL1とコイルCL2との間の絶縁耐圧を向上できるとともに、半導体基板SB(半導体ウエハ)の反りを抑制または防止することができる。また、この観点で、窒化シリコン膜LF2は、3μm以下であれば、更に好ましい。ここで、酸化シリコン膜LF1の厚みと、窒化シリコン膜LF2の厚みは、コイルCL1とコイルCL2との間における、酸化シリコン膜LF1の厚みと窒化シリコン膜LF2の厚みに対応している。   For this reason, it is more preferable that the thickness of the silicon oxide film LF1 is thicker (larger) than the thickness of the silicon nitride film LF2. That is, the thickness of the silicon nitride film LF2 is more preferably smaller (smaller) than the thickness of the silicon oxide film LF1. Thereby, the withstand voltage between the coil CL1 and the coil CL2 can be improved, and the warpage of the semiconductor substrate SB (semiconductor wafer) can be suppressed or prevented. In this respect, the silicon nitride film LF2 is more preferably 3 μm or less. Here, the thickness of the silicon oxide film LF1 and the thickness of the silicon nitride film LF2 correspond to the thickness of the silicon oxide film LF1 and the thickness of the silicon nitride film LF2 between the coils CL1 and CL2.

なお、図35に、酸化シリコン膜LF1の厚みである厚みT1と、窒化シリコン膜LF2の厚みである厚みT2と、樹脂膜LF3の厚みである厚みT3とが示されている。上述のように、酸化シリコン膜LF1の厚みT1は、窒化シリコン膜LF2の厚みT2よりも厚い(大きい)ことが、好ましい(すなわちT1>T2)。   FIG. 35 shows a thickness T1 that is the thickness of the silicon oxide film LF1, a thickness T2 that is the thickness of the silicon nitride film LF2, and a thickness T3 that is the thickness of the resin film LF3. As described above, the thickness T1 of the silicon oxide film LF1 is preferably thicker (larger) than the thickness T2 of the silicon nitride film LF2 (that is, T1> T2).

また、積層膜LFは、パッドPD1を露出する開口部OP1を有しており、パッドPD1の中央部は積層膜LFで覆われていないが、パッドPD1の外周部は積層膜LFで覆われている。積層膜LFの開口部OP1は、酸化シリコン膜LF1の開口部OP1aと、窒化シリコン膜LF2の開口部OP1bと、樹脂膜LF3の開口部OP1cとにより形成されている。   The laminated film LF has an opening OP1 that exposes the pad PD1, and the central portion of the pad PD1 is not covered with the laminated film LF, but the outer peripheral portion of the pad PD1 is covered with the laminated film LF. Yes. The opening OP1 of the laminated film LF is formed by the opening OP1a of the silicon oxide film LF1, the opening OP1b of the silicon nitride film LF2, and the opening OP1c of the resin film LF3.

本実施の形態では、上記図4および図5にも示されるように、窒化シリコン膜LF2の開口部OP1bが平面視で酸化シリコン膜LF1の開口部OP1aに内包され、酸化シリコン膜LF1の開口部OP1aの内壁が窒化シリコン膜LF2で覆われていることが、より好ましい。これにより、酸化シリコン膜LF1の開口部OP1aの内壁においても、酸化シリコン膜LF1の表面が窒化シリコン膜LF2で覆われることになるため、酸化シリコン膜LF1が吸湿するのを、より的確に防止することができる。すなわち、実施の形態とは異なり、酸化シリコン膜LF1の開口部OP1aの内壁が窒化シリコン膜LF2で覆われていない場合、酸化シリコン膜LF1の開口部OP1aの内壁から酸化シリコン膜LF1が吸湿する懸念がある。それに対して、酸化シリコン膜LF1の開口部OP1aの内壁が窒化シリコン膜LF2で覆われていれば、酸化シリコン膜LF1の開口部OP1aの内壁から酸化シリコン膜LF1が吸湿するのを防止できるため、酸化シリコン膜LF1の吸湿を、より的確に防止することができる。   In the present embodiment, as shown in FIGS. 4 and 5, the opening OP1b of the silicon nitride film LF2 is included in the opening OP1a of the silicon oxide film LF1 in plan view, and the opening of the silicon oxide film LF1. It is more preferable that the inner wall of OP1a is covered with the silicon nitride film LF2. As a result, the surface of the silicon oxide film LF1 is also covered with the silicon nitride film LF2 even on the inner wall of the opening OP1a of the silicon oxide film LF1, so that the silicon oxide film LF1 is more accurately prevented from absorbing moisture. be able to. That is, unlike the embodiment, when the inner wall of the opening OP1a of the silicon oxide film LF1 is not covered with the silicon nitride film LF2, the silicon oxide film LF1 may absorb moisture from the inner wall of the opening OP1a of the silicon oxide film LF1. There is. On the other hand, if the inner wall of the opening OP1a of the silicon oxide film LF1 is covered with the silicon nitride film LF2, it is possible to prevent the silicon oxide film LF1 from absorbing moisture from the inner wall of the opening OP1a of the silicon oxide film LF1. Moisture absorption of the silicon oxide film LF1 can be prevented more accurately.

また、本実施の形態では、上記図4および図5にも示されるように、窒化シリコン膜LF2の開口部OP1bが平面視で樹脂膜LF3の開口部OP1cに内包され、窒化シリコン膜LF2の開口部OP1bの内壁が樹脂膜LF3で覆われていないことが、より好ましい。そうすることで、パッドPD1の露出面積(パッドPD1において積層膜LFの開口部OP1から露出される部分の面積)は、窒化シリコン膜LF2の開口部OP1bにより規定されることになる。これにより、パッドPD1の露出面積の変動を抑制できる。すなわち、窒化シリコン膜に比べると樹脂膜(例えばポリイミド膜)は成膜後の収縮量が大きいため、窒化シリコン膜LF2の開口部OP1bに比べて樹脂膜LF3の開口部OP1cの方が、平面寸法(平面積)が変動しやすい。しかしながら、窒化シリコン膜LF2の開口部OP1bの内壁が樹脂膜LF3で覆われないようにしておけば、パッドPD1の露出面積は窒化シリコン膜LF2の開口部OP1bにより規定されるため、たとえ樹脂膜LF3の収縮量が変動したとしても、パッドPD1の露出面積に影響を与えずに済む。このため、パッドPD1の露出面積の変動を抑制することができる。従って、パッドPD1を利用したテスト工程(プローブテスト)を、より容易かつ的確に行うことができるようになる。   In the present embodiment, as shown in FIGS. 4 and 5, the opening OP1b of the silicon nitride film LF2 is included in the opening OP1c of the resin film LF3 in plan view, and the opening of the silicon nitride film LF2 is formed. More preferably, the inner wall of the portion OP1b is not covered with the resin film LF3. By doing so, the exposed area of the pad PD1 (the area of the part exposed from the opening OP1 of the stacked film LF in the pad PD1) is defined by the opening OP1b of the silicon nitride film LF2. Thereby, the fluctuation | variation of the exposed area of pad PD1 can be suppressed. That is, a resin film (for example, a polyimide film) has a larger amount of shrinkage after film formation than a silicon nitride film, so that the opening OP1c of the resin film LF3 has a planar dimension compared to the opening OP1b of the silicon nitride film LF2. (Flat area) is likely to fluctuate. However, if the inner wall of the opening OP1b of the silicon nitride film LF2 is not covered with the resin film LF3, the exposed area of the pad PD1 is defined by the opening OP1b of the silicon nitride film LF2. Even if the amount of contraction of fluctuates, it does not affect the exposed area of the pad PD1. For this reason, fluctuations in the exposed area of the pad PD1 can be suppressed. Therefore, the test process (probe test) using the pad PD1 can be performed more easily and accurately.

また、本実施の形態では、酸化シリコン膜LF1の開口部OP1aの内壁に起因して形成された窒化シリコン膜LF2の上面の段差部DSは、樹脂膜LF3で覆われていることが、より好ましい。これにより、再配線RWを形成する下地に段差が少なくなるため、再配線RWを形成しやすくなり、再配線RWをより的確に形成することができるようになる。このため、メッキ法を利用して再配線RWをより的確に形成することができるようになる。また、メッキ膜が断線しにくくなるため、再配線RWの信頼性を向上させることができる。   In the present embodiment, it is more preferable that the step portion DS on the upper surface of the silicon nitride film LF2 formed due to the inner wall of the opening OP1a of the silicon oxide film LF1 is covered with the resin film LF3. . As a result, the level difference is reduced in the base on which the rewiring RW is formed, so that the rewiring RW can be easily formed and the rewiring RW can be formed more accurately. For this reason, the rewiring RW can be formed more accurately by using a plating method. In addition, since the plating film is difficult to be disconnected, the reliability of the rewiring RW can be improved.

また、本実施の形態では、窒化シリコン膜LF2の開口部OP1bの内壁はテーパを有し、かつ、樹脂膜LF3の開口部OP1cの内壁はテーパを有していることが好ましい。これにより、パッドPD1上から積層膜上に延在する再配線RWを形成しやすくなり、再配線RWをより的確に形成することができるようになる。例えば、再配線RWを電解メッキで形成するための下地の(給電用の)シード層(上記シード膜SEに対応)をスパッタリング法などで形成する際に、そのシード層を的確に形成でき、シード層の形成不良を防止することができる。このため、シード層の断線不良を防いで、再配線RW用のメッキ層を的確に形成することができる。   In the present embodiment, it is preferable that the inner wall of the opening OP1b of the silicon nitride film LF2 has a taper and the inner wall of the opening OP1c of the resin film LF3 has a taper. Thereby, it becomes easy to form the rewiring RW extending from the pad PD1 onto the laminated film, and the rewiring RW can be formed more accurately. For example, when a seed layer (for power supply) (corresponding to the seed film SE) for forming the rewiring RW by electrolytic plating is formed by a sputtering method or the like, the seed layer can be accurately formed. Layer formation defects can be prevented. For this reason, the disconnection failure of the seed layer can be prevented, and the plating layer for the rewiring RW can be accurately formed.

ここで、窒化シリコン膜LF2の開口部OP1bの内壁がテーパを有していると、開口部OP1bの内壁は半導体基板SBの主面に垂直な方向から傾斜し、開口部OP1bは、底部側よりも上方側の方が寸法(平面寸法)が大きくなる。また、樹脂膜LF3の開口部OP1cの内壁がテーパを有していると、開口部OP1cの内壁は半導体基板SBの主面に垂直な方向から傾斜し、開口部OP1cは、底部側よりも上方側の方が寸法(平面寸法)が大きくなる。   Here, if the inner wall of the opening OP1b of the silicon nitride film LF2 has a taper, the inner wall of the opening OP1b is inclined from the direction perpendicular to the main surface of the semiconductor substrate SB, and the opening OP1b is formed from the bottom side. In the upper side, the dimension (planar dimension) becomes larger. If the inner wall of the opening OP1c of the resin film LF3 has a taper, the inner wall of the opening OP1c is inclined from the direction perpendicular to the main surface of the semiconductor substrate SB, and the opening OP1c is higher than the bottom side. The side is larger in dimension (planar dimension).

また、酸化シリコン膜LF1は、HDP(High Density Plasma:高密度プラズマ)−CVD法で形成することが好ましい。酸化シリコン膜LF1は、積層膜LFにおける最下層の膜であるため、パッドPD1と同層の配線(ここでは配線M3)に接し、かつその配線(ここでは配線M3)を覆うように形成することになる。酸化シリコン膜LF1は、絶縁耐圧を稼ぐために、厚みを厚くすることが好ましいが、厚みを厚くした場合でもパッドPD1と同層の配線(ここでは配線M3)の隣接配線間を埋め込むことができるように、埋め込み性が良好な成膜法を適用することが好ましい。HDP−CVD法で形成した酸化シリコン膜は、埋め込み性が良好である。このため、酸化シリコン膜LF1は、HDP−CVD法で形成すれば、パッドPD1と同層の配線(ここでは配線M3)の配線間の埋め込み不良を防止しながら、酸化シリコン膜LF1の厚みを厚くすることができる。このため、半導体装置の信頼性を更に向上させることができる。なお、HDP−CVD法で形成した酸化シリコン膜を、HDP−CVD酸化膜と称する。また、酸化シリコン膜LF1をHDP−CVD法で形成する場合、その成膜時のプラズマの密度は、1×1011〜1×1012/cm程度とすることが好ましい。高密度プラズマCVDではなく、通常のプラズマCVDでは、プラズマ密度は1×10〜1×1010/cm程度が一般的である。 The silicon oxide film LF1 is preferably formed by HDP (High Density Plasma) -CVD. Since the silicon oxide film LF1 is the lowermost film in the stacked film LF, the silicon oxide film LF1 is formed to be in contact with the wiring (here, the wiring M3) in the same layer as the pad PD1 and to cover the wiring (here, the wiring M3). become. The silicon oxide film LF1 is preferably thick in order to increase the withstand voltage, but even when the thickness is increased, the space between adjacent wirings in the same layer as the pad PD1 (here, the wiring M3) can be embedded. As described above, it is preferable to apply a film forming method with good embeddability. A silicon oxide film formed by the HDP-CVD method has good embeddability. For this reason, if the silicon oxide film LF1 is formed by the HDP-CVD method, the thickness of the silicon oxide film LF1 is increased while preventing a filling failure between the wirings in the same layer as the pad PD1 (here, the wiring M3). can do. For this reason, the reliability of the semiconductor device can be further improved. Note that a silicon oxide film formed by the HDP-CVD method is referred to as an HDP-CVD oxide film. In the case where the silicon oxide film LF1 is formed by the HDP-CVD method, the plasma density during the film formation is preferably about 1 × 10 11 to 1 × 10 12 / cm 3 . In normal plasma CVD instead of high-density plasma CVD, the plasma density is generally about 1 × 10 9 to 1 × 10 10 / cm 3 .

また、上述のように、上下に配置されたコイルCL2とコイルCL1との間の絶縁膜の積層構造を工夫することにより、コイルCL2とコイルCL1の絶縁耐圧を向上するなどして、半導体装置の信頼性を向上させている。コイルCL2と再配線RWとは同層に形成されているが、平面視において、コイルCL2と再配線RWとの間の最短距離は、コイルCL2とコイルCL1との間の間隔(上下方向の間隔)よりも大きいことが好ましい。これにより、コイルCL2と再配線RWとの間の絶縁耐圧も確保することができる。平面視におけるコイルCL2と再配線RWとの間の最短距離は、例えば100μm以上とすることができる。   Further, as described above, by devising the laminated structure of the insulating film between the coil CL2 and the coil CL1 disposed above and below, the dielectric breakdown voltage of the coil CL2 and the coil CL1 is improved, and so on. Improves reliability. The coil CL2 and the rewiring RW are formed in the same layer. However, in a plan view, the shortest distance between the coil CL2 and the rewiring RW is the distance between the coil CL2 and the coil CL1 (the vertical distance). ) Is preferably larger. Thereby, the withstand voltage between the coil CL2 and the rewiring RW can be secured. The shortest distance between the coil CL2 and the rewiring RW in a plan view can be set to 100 μm or more, for example.

また、樹脂膜LF3は、最も好ましいのはポリイミド膜である。ポリイミド膜は、耐溶剤性、耐熱性および機械的強度が高い。樹脂膜LF3としては、ポリイミド膜の他に、エポキシ系、PBO系、アクリル系、WRP系の樹脂等、他の有機絶縁膜を用いることもできる。   The resin film LF3 is most preferably a polyimide film. The polyimide film has high solvent resistance, heat resistance and mechanical strength. As the resin film LF3, in addition to the polyimide film, other organic insulating films such as epoxy-based, PBO-based, acrylic-based, and WRP-based resins can also be used.

<コイルの構成について>
次に、半導体チップCP1内に形成されたトランスTR1を構成するコイルの構成について説明する。
<About the coil configuration>
Next, the configuration of the coil that constitutes the transformer TR1 formed in the semiconductor chip CP1 will be described.

図32は、半導体チップCP1内に形成されたトランスTR1の回路構成を示す回路図である。図33および図34は、本実施の形態の半導体チップCP1の要部平面図であり、上記トランス形成領域1Bに形成されたコイルの平面図が示されている。図35および図36は、本実施の形態の半導体チップCP1の要部断面図であり、上記トランス形成領域1Bの断面図が示されている。   FIG. 32 is a circuit diagram showing a circuit configuration of the transformer TR1 formed in the semiconductor chip CP1. FIG. 33 and FIG. 34 are main part plan views of the semiconductor chip CP1 of the present embodiment, showing a plan view of a coil formed in the transformer forming region 1B. FIG. 35 and FIG. 36 are main part cross-sectional views of the semiconductor chip CP1 of the present embodiment, and a cross-sectional view of the transformer forming region 1B is shown.

なお、図33と図34とは、半導体チップCP1における同じ平面領域が示されているが、層が異なっており、図34は図33よりも下層が示されている。具体的には、図33には、半導体チップCP1に形成されたトランスTR1の二次側のコイル(コイルCL5,CL6)が示され、図34には、半導体チップCP1に形成されたトランスTR1の一次側のコイル(コイルCL7,CL8)が示されている。また、一次側のコイル(CL7,CL8)とその引き出し用の配線(引出配線HW1,HW2)との相対的な位置関係が分かりやすいように、図34では引出配線HW1,HW2を点線で示してある。また、図33および図34のA1−A1線での断面図が図35に対応し、図33および図34のA2−A2線での断面図が図36に対応している。   33 and 34 show the same planar region in the semiconductor chip CP1, but the layers are different, and FIG. 34 shows a lower layer than FIG. Specifically, FIG. 33 shows secondary coils (coils CL5 and CL6) of the transformer TR1 formed on the semiconductor chip CP1, and FIG. 34 shows the transformer TR1 formed on the semiconductor chip CP1. Primary coils (coils CL7, CL8) are shown. In addition, in FIG. 34, the lead wires HW1 and HW2 are indicated by dotted lines so that the relative positional relationship between the primary coils (CL7 and CL8) and the lead wires (lead wires HW1 and HW2) can be easily understood. is there. 33 and FIG. 34 corresponds to FIG. 35, and the sectional view taken along line A2-A2 of FIG. 33 and FIG. 34 corresponds to FIG.

上述のように、半導体チップCP1内にトランスTR1用の一次コイルと二次コイルとが形成され、一次コイルと二次コイルのうち、一次コイルが下側に、二次コイルが上側に形成されている。すなわち、一次コイルの上方に二次コイルが配置され、二次コイルの下方に一次コイルが配置されている。   As described above, the primary coil and the secondary coil for the transformer TR1 are formed in the semiconductor chip CP1, and among the primary coil and the secondary coil, the primary coil is formed on the lower side and the secondary coil is formed on the upper side. Yes. That is, the secondary coil is disposed above the primary coil, and the primary coil is disposed below the secondary coil.

ここで、一次コイルと二次コイルとをそれぞれ2つのコイルで構成し、すなわち、トランスTR1を2つのトランスで構成し、この2つのトランスを差動で動作させると、ノイズ耐性が高くなる。   Here, when each of the primary coil and the secondary coil is configured by two coils, that is, when the transformer TR1 is configured by two transformers and these two transformers are operated in a differential manner, noise resistance increases.

そこで、本実施の形態では、図32に示されるように、トランスTR1の一次コイル(上記コイルCL1aに相当するもの)を、直列に接続されたコイルCL7とコイルCL8とで形成し、トランスTR1の二次コイル(上記コイルCL2aに相当するもの)を、パッドPD5とパッドPD6との間に直列に接続されたコイルCL5とコイルCL6とで形成した構成を採用している。この場合、コイルCL7とコイルCL5とが磁気結合(誘導結合)され、コイルCL8とコイルCL6とが磁気結合(誘導結合)される。直列に接続されたコイルCL7,CL8は送信回路TX1に接続されている。また、コイルCL5とコイルCL6との間にパッドPD7が電気的に接続されている。これらコイルCL5,CL6,CL7,CL8とパッドPD5,PD6,PD7と送信回路TX1とは、半導体チップCP1内に形成されている。半導体チップCP1のパッドPD5,PD6,PD7は、後述のボンディングワイヤBWのような導電性の接続部材と半導体チップCP2の内部配線を介して、半導体チップCP2内の受信回路RX1に接続される。   Therefore, in the present embodiment, as shown in FIG. 32, the primary coil of the transformer TR1 (corresponding to the coil CL1a) is formed by the coil CL7 and the coil CL8 connected in series, and the transformer TR1 A configuration is adopted in which a secondary coil (corresponding to the coil CL2a) is formed by a coil CL5 and a coil CL6 connected in series between the pad PD5 and the pad PD6. In this case, the coil CL7 and the coil CL5 are magnetically coupled (inductive coupling), and the coil CL8 and the coil CL6 are magnetically coupled (inductive coupling). The coils CL7 and CL8 connected in series are connected to the transmission circuit TX1. A pad PD7 is electrically connected between the coil CL5 and the coil CL6. The coils CL5, CL6, CL7, CL8, the pads PD5, PD6, PD7, and the transmission circuit TX1 are formed in the semiconductor chip CP1. The pads PD5, PD6, and PD7 of the semiconductor chip CP1 are connected to the receiving circuit RX1 in the semiconductor chip CP2 through a conductive connecting member such as a bonding wire BW described later and the internal wiring of the semiconductor chip CP2.

このため、半導体チップCP1において、送信回路TX1から一次コイルであるコイルCL7とコイルCL8に送信用の信号を送って電流を流すと、コイルCL7とコイルCL8に流れる電流の変化に応じて、二次コイルであるコイルCL5とコイルCL6に誘導起電力が生じて誘導電流が流れる。コイルCL5とコイルCL6に生じる誘導起電力または誘導電流は、パッドPD5,PD6,PD7から、後述のボンディングワイヤBWのような導電性の接続部材と半導体チップCP2の内部配線を介して半導体チップCP2内の受信回路RX1で検知することができる。これにより、半導体チップCP1の送信回路TX1からの信号を、電磁誘導により、コイルCL7,CL8,CL5,CL6を介して、半導体チップCP2の受信回路RX1に伝達することができる。パッドPD7には、半導体チップCP2から固定電位(グランド電位、GND電位、電源電位など)が供給されるため、コイルCL5の誘導起電力または誘導電流と、コイルCL6の誘導起電力または誘導電流とを検出して差動で制御(動作)することができる。   For this reason, in the semiconductor chip CP1, when a transmission signal is sent from the transmission circuit TX1 to the coils CL7 and CL8, which are primary coils, and a current flows, the secondary current is changed according to changes in the current flowing through the coils CL7 and CL8. An induced electromotive force is generated in the coils CL5 and CL6, which are coils, and an induced current flows. The induced electromotive force or induced current generated in the coils CL5 and CL6 is generated in the semiconductor chip CP2 from the pads PD5, PD6, and PD7 through a conductive connecting member such as a bonding wire BW described later and the internal wiring of the semiconductor chip CP2. Can be detected by the receiving circuit RX1. Thereby, the signal from the transmission circuit TX1 of the semiconductor chip CP1 can be transmitted to the reception circuit RX1 of the semiconductor chip CP2 via the coils CL7, CL8, CL5, and CL6 by electromagnetic induction. Since a fixed potential (a ground potential, a GND potential, a power supply potential, etc.) is supplied to the pad PD7 from the semiconductor chip CP2, the induced electromotive force or induced current of the coil CL5 and the induced electromotive force or induced current of the coil CL6 are It can be detected and differentially controlled (operated).

以下、図33〜図36を参照して、これらコイルCL5,CL6,CL7,CL8とパッドPD5,PD6,PD7の具体的な構成について説明する。   Hereinafter, specific configurations of the coils CL5, CL6, CL7, and CL8 and the pads PD5, PD6, and PD7 will be described with reference to FIGS.

コイルCL7とコイルCL8とは、上記コイルCL1に対応するものであり、コイルCL5とコイルCL6とは、上記コイルCL2に対応するものであり、パッドPD5,PD6,PD7は、上記パッドPD3に対応するものである。すなわち、図33〜図36のトランスを上記図3の構造や上記図7〜図31の製造工程に適用する場合は、上記図3や上記図7〜図31において、上記コイルCL1を図33〜図36のコイルCL7,CL8に置き換え、上記コイルCL2を図33〜図36のコイルCL5,CL6に置き換え、上記パッドPD3を図33〜図36のパッドPD5,PD6,PD7に置き換えることになる。   The coil CL7 and the coil CL8 correspond to the coil CL1, the coil CL5 and the coil CL6 correspond to the coil CL2, and the pads PD5, PD6, and PD7 correspond to the pad PD3. Is. That is, when the transformer of FIGS. 33 to 36 is applied to the structure of FIG. 3 and the manufacturing process of FIGS. 7 to 31, the coil CL1 in FIG. 3 and FIGS. The coils CL7 and CL8 in FIG. 36 are replaced, the coil CL2 is replaced with the coils CL5 and CL6 in FIGS. 33 to 36, and the pad PD3 is replaced with the pads PD5, PD6 and PD7 in FIGS.

まず、二次コイルであるコイルCL5,CL6とそれに接続されたパッド(パッド電極、ボンディングパッド)PD5,PD6,PD7の具体的な構成について説明する。   First, specific configurations of the coils CL5 and CL6, which are secondary coils, and pads (pad electrodes, bonding pads) PD5, PD6, and PD7 connected thereto will be described.

図32〜図36に示されるように、パッドPD5とパッドPD6との間に、2つのコイル(インダクタ)CL5,CL6が直列に接続されている。そして、コイルCL5とコイルCL6との間に、パッドPD7が電気的に接続されている。   As shown in FIGS. 32 to 36, two coils (inductors) CL5 and CL6 are connected in series between the pad PD5 and the pad PD6. And pad PD7 is electrically connected between coil CL5 and coil CL6.

コイルCL5とコイルCL6とは、半導体チップCP1内において、同層に形成されており、コイルCL5は、渦巻き状(コイル状、ループ状)に周回するコイル配線CW5により形成され、コイルCL6は、渦巻き状(コイル状、ループ状)に周回するコイル配線CW6により形成されている。また、コイルCL5およびコイルCL6は、それぞれ平面的に形成されている。コイルCL5およびコイルCL6は、それぞれインダクタとみなすこともできる。コイルCL5,CL6は、上記コイルCL1に相当するものであるため、上記コイルCL1が形成される層に、上述したコイルCL1の形成法に従って形成される。また、パッドPD5,PD6,PD7は、上記パッドPD3に相当するものであるため、上記パッドPD3が形成される層に、上述したパッドPD3の形成法に従って形成される。   The coil CL5 and the coil CL6 are formed in the same layer in the semiconductor chip CP1, the coil CL5 is formed by a coil wiring CW5 that circulates in a spiral shape (coil shape, loop shape), and the coil CL6 is a spiral shape. It is formed by coil wiring CW6 which circulates in a shape (coil shape, loop shape). Moreover, the coil CL5 and the coil CL6 are each formed in a plane. Coil CL5 and coil CL6 can each be regarded as an inductor. Since the coils CL5 and CL6 correspond to the coil CL1, the coils CL1 and CL6 are formed on the layer where the coil CL1 is formed according to the method of forming the coil CL1 described above. Further, since the pads PD5, PD6, and PD7 correspond to the pad PD3, the pads PD5, PD6, and PD7 are formed on the layer in which the pad PD3 is formed according to the method for forming the pad PD3 described above.

また、図32〜図36に示されるように、2つのコイル(インダクタ)CL7,CL8が直列に接続されている。コイルCL7とコイルCL8とは、半導体チップCP1内において、同層に形成されており、コイルCL7は、渦巻き状(コイル状、ループ状)に周回するコイル配線CW7により形成され、コイルCL8は、渦巻き状(コイル状、ループ状)に周回するコイル配線CW8により形成されている。また、コイルCL7およびコイルCL8は、それぞれ平面的に形成されている。コイルCL7およびコイルCL8は、それぞれインダクタとみなすこともできる。コイルCL7,CL8は、上記コイルCL2に相当するものであるため、上記コイルCL2が形成される層に、上述したコイルCL2の形成法に従って形成される。   Also, as shown in FIGS. 32 to 36, two coils (inductors) CL7 and CL8 are connected in series. The coil CL7 and the coil CL8 are formed in the same layer in the semiconductor chip CP1, the coil CL7 is formed by a coil wiring CW7 that circulates in a spiral shape (coil shape, loop shape), and the coil CL8 is a spiral shape. It is formed by coil wiring CW8 which circulates in a shape (coil shape, loop shape). Further, the coil CL7 and the coil CL8 are each formed in a planar manner. Coil CL7 and coil CL8 can each be regarded as an inductor. Since the coils CL7 and CL8 correspond to the coil CL2, the coils CL2 and CL8 are formed on the layer where the coil CL2 is formed according to the method for forming the coil CL2.

図35および図36からも分かるように、半導体チップCP1内において、コイルCL7,CL8は、コイルCL5,CL6よりも下層に形成されている。つまり、半導体チップCP1内において、コイルCL5とコイルCL6とは、互いに同層に形成され、コイルCL7とコイルCL8とは、互いに同層に形成されているが、コイルCL7,CL8は、コイルCL5,CL6よりも下層に配置され、コイルCL5,CL6は、コイルCL7,CL8よりも上層に配置されている。   As can be seen from FIGS. 35 and 36, in the semiconductor chip CP1, the coils CL7 and CL8 are formed below the coils CL5 and CL6. That is, in the semiconductor chip CP1, the coil CL5 and the coil CL6 are formed in the same layer, and the coil CL7 and the coil CL8 are formed in the same layer, but the coils CL7 and CL8 are formed of the coils CL5 and CL5. Arranged in a lower layer than CL6, the coils CL5 and CL6 are arranged in an upper layer than the coils CL7 and CL8.

そして、コイルCL7はコイルCL5の直下に配置され、コイルCL8はコイルCL6の直下に配置されている。すなわち、コイルCL7は、平面視でコイルCL5と重なるように配置され、コイルCL8は、平面視でコイルCL6と重なるように配置されている。換言すれば、コイルCL5はコイルCL7の直上に配置され、コイルCL6はコイルCL8の直上に配置されている。すなわち、コイルCL5は、平面視でコイルCL7と重なるように配置され、コイルCL6は、平面視でコイルCL8と重なるように配置されている。   The coil CL7 is disposed immediately below the coil CL5, and the coil CL8 is disposed directly below the coil CL6. That is, the coil CL7 is disposed so as to overlap with the coil CL5 in a plan view, and the coil CL8 is disposed so as to overlap with the coil CL6 in a plan view. In other words, the coil CL5 is disposed immediately above the coil CL7, and the coil CL6 is disposed immediately above the coil CL8. That is, the coil CL5 is disposed so as to overlap with the coil CL7 in a plan view, and the coil CL6 is disposed so as to overlap with the coil CL8 in a plan view.

コイルCL5とコイルCL7とが磁気的に結合し、コイルCL6とコイルCL8とが磁気的に結合している。すなわち、コイルCL5とコイルCL7とは、導体では繋がっていないが、磁気的に結合しており、コイルCL6とコイルCL8とは、導体では繋がっていないが、磁気的に結合している。一方、コイルCL5とコイルCL6とは導体で繋がっており、コイルCL7とコイルCL8とは導体で繋がっている。   Coil CL5 and coil CL7 are magnetically coupled, and coil CL6 and coil CL8 are magnetically coupled. That is, the coil CL5 and the coil CL7 are not connected by a conductor but are magnetically coupled, and the coil CL6 and the coil CL8 are not connected by a conductor but are magnetically coupled. On the other hand, the coil CL5 and the coil CL6 are connected by a conductor, and the coil CL7 and the coil CL8 are connected by a conductor.

パッドPD5,PD6,PD7は、上記パッドPD3に対応するものであり、コイルCL5,CL6(コイル配線CW5,CW6)は、上記コイルCL2に対応するものであるため、パッドPD5,PD6,PD7およびコイルCL5,CL6(コイル配線CW5,CW6)は、互いに同層に形成されており、また、上記再配線RWおよび上記パッドPD2とも同層に形成されている。具体的には、コイルCL5,CL6(コイル配線CW5,CW6)およびパッドPD5,PD6,PD7は、いずれも上記シード膜SEとシード膜SE上の銅膜CFとの積層膜からなり、上記樹脂膜LF3上に形成されているが、パッドPD5,PD6,PD7の表面には、上記下地金属膜UMが形成されている。コイルCL5,CL6(コイル配線CW5,CW6)は、半導体チップCP1の最上層の保護膜PAにより覆われているが、パッドPD5,PD6,PD7は、この保護膜PAに設けられた開口部OP3から露出されている。図33では、この開口部OP3を点線で示してある。   Since the pads PD5, PD6, and PD7 correspond to the pad PD3, and the coils CL5 and CL6 (coil wirings CW5 and CW6) correspond to the coil CL2, the pads PD5, PD6, and PD7 and the coils CL5 and CL6 (coil wirings CW5 and CW6) are formed in the same layer, and the rewiring RW and the pad PD2 are also formed in the same layer. Specifically, the coils CL5 and CL6 (coil wirings CW5 and CW6) and the pads PD5, PD6 and PD7 are all formed of a laminated film of the seed film SE and the copper film CF on the seed film SE, and the resin film The underlying metal film UM is formed on the surfaces of the pads PD5, PD6, and PD7, which are formed on the LF3. The coils CL5 and CL6 (coil wirings CW5 and CW6) are covered with the uppermost protective film PA of the semiconductor chip CP1, but the pads PD5, PD6 and PD7 are opened from the opening OP3 provided in the protective film PA. Exposed. In FIG. 33, the opening OP3 is indicated by a dotted line.

また、図33および図35に示されるように、パッドPD5は、コイルCL5の渦巻の内側に配置されており、このパッドPD5にコイルCL5の一端が接続されている。すなわち、パッドPD5に接続されたコイル配線CW5が、このパッドPD5の周囲を複数回、周回することにより、コイルCL5が形成されている。図33の場合は、パッドPD5に接続されたコイル配線CW5が、このパッドPD5の周囲を右回り(時計回り)に周回して、コイルCL5が形成されている。コイル配線CW5同士は交差しないため、パッドPD5に接続されたコイル配線CW5は、パッドPD5の周囲を右回り(時計回り)に周回する度に、パッドPD5から遠い側に徐々にずれていく。   As shown in FIGS. 33 and 35, the pad PD5 is arranged inside the spiral of the coil CL5, and one end of the coil CL5 is connected to the pad PD5. That is, the coil wiring CW5 connected to the pad PD5 circulates around the pad PD5 a plurality of times, thereby forming the coil CL5. In the case of FIG. 33, the coil wiring CW5 connected to the pad PD5 circulates clockwise around the pad PD5 to form the coil CL5. Since the coil wirings CW5 do not intersect with each other, the coil wiring CW5 connected to the pad PD5 gradually shifts to the far side from the pad PD5 each time it goes around the pad PD5 clockwise (clockwise).

また、パッドPD6は、コイルCL6の渦巻の内側に配置されており、このパッドPD6にコイルCL6の一端が接続されている。すなわち、パッドPD6に接続されたコイル配線CW6が、このパッドPD6の周囲を複数回、周回することにより、コイルCL6が形成されている。図33の場合は、パッドPD6に接続されたコイル配線CW6が、このパッドPD6の周囲を左回り(反時計回り)に周回して、コイルCL6が形成されている。コイル配線CW6同士は交差しないため、パッドPD6に接続されたコイル配線CW6は、パッドPD6の周囲を左回り(反時計回り)に周回する度に、パッドPD6から遠い側に徐々にずれていく。   The pad PD6 is disposed inside the spiral of the coil CL6, and one end of the coil CL6 is connected to the pad PD6. That is, the coil wiring CW6 connected to the pad PD6 circulates around the pad PD6 a plurality of times, thereby forming the coil CL6. In the case of FIG. 33, the coil wiring CW6 connected to the pad PD6 circulates around the pad PD6 counterclockwise (counterclockwise) to form the coil CL6. Since the coil wirings CW6 do not intersect each other, the coil wiring CW6 connected to the pad PD6 gradually shifts to the far side from the pad PD6 every time it circulates around the pad PD6 counterclockwise (counterclockwise).

ここで、「右回り」は、「時計回り」と同義であり、「左回り」は、「反時計回り」と同義である。また、コイルまたはコイル配線の巻方向(渦巻きの向き)を言うときは、そのコイルまたはコイル配線を上方から見た場合に、渦の内側から外側に向かう際の巻方向を指すものとし、上方から見て、渦の内側から外側に向かう際に時計回りに見えるものを「右巻き」と称し、渦の内側から外側に向かう際に反時計回りに見えるものを「左巻き」と称することとする。例えば、半導体チップCP1のコイルCL5の巻方向を言うときは、半導体チップCP1の上方から半導体チップCP1の表面側(パッドが形成されている側が表面側)を見たときに(図33および図34はこれに対応している)、コイルCL5の渦の内側から外側に向かう際に時計回りに見えるものを「右巻き」、反時計回りに見えるものを「左巻き」と称する。   Here, “clockwise” is synonymous with “clockwise”, and “counterclockwise” is synonymous with “counterclockwise”. Also, when referring to the winding direction (coil direction) of a coil or coil wiring, when the coil or coil wiring is viewed from above, it refers to the winding direction when going from the inside to the outside of the vortex, and from above When viewed from the inside to the outside of the vortex, what looks clockwise is called “right-handed”, and what looks counterclockwise when going from the inside to the outside of the vortex is called “left-handed”. For example, when referring to the winding direction of the coil CL5 of the semiconductor chip CP1, when the surface side of the semiconductor chip CP1 (the side where the pads are formed is the surface side) is viewed from above the semiconductor chip CP1 (FIGS. 33 and 34). Corresponds to this), what looks clockwise when moving from the inside to the outside of the vortex of the coil CL5 is called “right-handed”, and what looks counterclockwise is called “left-handed”.

コイルCL5(コイル配線CW5)の巻数(ターン数)とコイルCL6(コイル配線CW6)の巻数(ターン数)とは、必要に応じて変更可能である。但し、コイルCL5(コイル配線CW5)の巻数と、コイルCL6(コイル配線CW6)の巻数とは、同じであることが好ましい。また、コイルCL5の大きさ(直径)と、コイルCL6の大きさ(直径)とは、同じであることが好ましい。また、コイルCL5の自己インダクタンスと、コイルCL6の自己インダクタンスとは、同じであることが好ましい。   The number of turns (turns) of the coil CL5 (coil wiring CW5) and the number of turns (turns) of the coil CL6 (coil wiring CW6) can be changed as necessary. However, the number of turns of the coil CL5 (coil wiring CW5) and the number of turns of the coil CL6 (coil wiring CW6) are preferably the same. Further, the size (diameter) of the coil CL5 and the size (diameter) of the coil CL6 are preferably the same. The self-inductance of the coil CL5 and the self-inductance of the coil CL6 are preferably the same.

また、図33では、コイルCL5を右巻きとし、コイルCL6を左巻きとしているが、他の形態として、コイルCL5を左巻きとし、コイルCL6を右巻きとすることもできる。また、図33では、パッドPD7は、コイルCL5とコイルCL6との間に配置している。他の形態として、パッドPD7を、コイルCL5とコイルCL6との間以外の領域に配置することもできる。   In FIG. 33, the coil CL5 is clockwise and the coil CL6 is counterclockwise, but as another form, the coil CL5 can be counterclockwise and the coil CL6 can be clockwise. In FIG. 33, the pad PD7 is arranged between the coil CL5 and the coil CL6. As another form, the pad PD7 can be arranged in a region other than between the coil CL5 and the coil CL6.

コイルCL5(コイル配線CW5)の他端(パッドPD5に接続される側とは反対側の端部)とコイルCL6(コイル配線CW6)の他端(パッドPD6に接続される側とは反対側の端部)とは、パッドPD7に接続されている。このため、コイルCL5(コイル配線CW5)の上記他端とコイルCL6(コイル配線CW6)の上記他端とは、パッドPD7を介して電気的に接続されている。   The other end of coil CL5 (coil wiring CW5) (the end opposite to the side connected to pad PD5) and the other end of coil CL6 (coil wiring CW6) (the side opposite to the side connected to pad PD6) End) is connected to the pad PD7. For this reason, the other end of the coil CL5 (coil wiring CW5) and the other end of the coil CL6 (coil wiring CW6) are electrically connected via the pad PD7.

ここで、コイルCL5(コイル配線CW5)の上記他端は、コイルCL5(コイル配線CW5)の外側(渦巻きの外側)の端部に対応しており、コイルCL6(コイル配線CW6)の上記他端は、コイルCL6(コイル配線CW6)の外側(渦巻きの外側)の端部に対応している。すなわち、コイルCL5(コイル配線CW5)は、互いに反対側の端部である内側(渦巻きの内側)の端部と外側(渦巻きの外側)の端部とを有しており、そのうちの内側の端部がパッドPD5に接続され、外側の端部がパッドPD7に接続されている。また、コイルCL6(コイル配線CW6)は、互いに反対側の端部である内側(渦巻きの内側)の端部と外側(渦巻きの外側)の端部とを有しており、そのうちの内側の端部がパッドPD6に接続され、外側の端部がパッドPD7に接続されている。このため、パッドPD7は、平面視において、コイルCL5とコイルCL6との間に配置されるとともに、パッドPD5とパッドPD6との間に配置されている。パッドPD5,PD6,PD7のそれぞれの大きさ(辺の長さ)は、ほぼ同じとすることができる。   Here, the other end of the coil CL5 (coil wiring CW5) corresponds to an outer end (outside of the spiral) of the coil CL5 (coil wiring CW5), and the other end of the coil CL6 (coil wiring CW6). Corresponds to the outer end (outside of the spiral) of the coil CL6 (coil wiring CW6). That is, the coil CL5 (coil wiring CW5) has an inner end (inner side of the spiral) and an outer end (outer side of the spiral), which are opposite ends, and an inner end thereof. The part is connected to the pad PD5, and the outer end is connected to the pad PD7. In addition, the coil CL6 (coil wiring CW6) has an end portion on the inner side (inside of the spiral) and an end portion on the outer side (outside of the spiral), which are ends opposite to each other. The part is connected to the pad PD6, and the outer end is connected to the pad PD7. For this reason, the pad PD7 is disposed between the coil CL5 and the coil CL6 in plan view, and is disposed between the pad PD5 and the pad PD6. The sizes (side lengths) of the pads PD5, PD6, and PD7 can be substantially the same.

また、コイルCL5,CL6は、樹脂膜LF3上に形成されるため、図33に示されるように、平面視において、コイルCL5,CL6(コイル配線CW5,CW6)の角を、鈍角(90°より大きい角)にすることが好ましい。これは、樹脂膜、特にポリイミド膜は、金属パターンの直角や鋭角に弱いためである。コイルCL5,CL6(コイル配線CW5,CW6)の角を、鈍角(90°より大きい角)にすることで、コイルCL5,CL6の下地の樹脂膜LF3や、コイルCL5,CL6を覆う保護膜PAの信頼性を向上させることができる。また、このことは、コイルCL5,CL6の下地の樹脂膜LF3またはコイルCL5,CL6を覆う保護膜PAがポリイミド膜の場合に、特に効果が大きい。図33の場合は、コイルCL5,CL6(コイル配線CW5,CW6)の平面形状は、略八角形であるため、コイルCL5,CL6(コイル配線CW5,CW6)の角は、約135°となっている。   Further, since the coils CL5 and CL6 are formed on the resin film LF3, as shown in FIG. 33, the angle of the coils CL5 and CL6 (coil wirings CW5 and CW6) is set to an obtuse angle (from 90 °) as shown in FIG. It is preferable to use a large corner. This is because a resin film, particularly a polyimide film, is weak at a right angle or an acute angle of the metal pattern. By making the corners of the coils CL5 and CL6 (coil wirings CW5 and CW6) an obtuse angle (angle larger than 90 °), the resin film LF3 underlying the coils CL5 and CL6 and the protective film PA covering the coils CL5 and CL6 Reliability can be improved. This is particularly effective when the resin film LF3 underlying the coils CL5 and CL6 or the protective film PA covering the coils CL5 and CL6 is a polyimide film. In the case of FIG. 33, since the planar shape of the coils CL5 and CL6 (coil wirings CW5 and CW6) is substantially octagonal, the angle of the coils CL5 and CL6 (coil wirings CW5 and CW6) is about 135 °. Yes.

次に、コイルCL7,CL8について、図34〜図36を参照して更に説明する。   Next, the coils CL7 and CL8 will be further described with reference to FIGS.

図34からも分かるように、コイルCL7の渦巻の内側にパッドは配置されていない。コイルCL7(コイル配線CW7)の内側(渦巻きの内側)の端部は、ビア部を介して、コイル配線CW7よりも下層に配置された引出配線HW1に電気的に接続されている。このビア部は、コイル配線CW7と引出配線HW1との間に位置して、コイル配線CW7と引出配線HW1とを接続するものである。コイル配線CW7を第2配線層と同層に形成した場合は、引出配線HW1は、コイル配線CW7よりも1層下層の第1配線層と同層に形成され、すなわち配線M1により形成され、コイル配線CW7と引出配線HW1とを接続する上記ビア部は、ビア部V2に対応する。引出配線HW1には、引出配線HW1と同層の配線または異なる層の配線が接続され、半導体チップCP1の内部配線を介して、半導体チップCP1内に形成された送信回路TX1に対応するものに接続される。   As can be seen from FIG. 34, no pad is arranged inside the spiral of the coil CL7. The inner end (the inner side of the spiral) of the coil CL7 (coil wiring CW7) is electrically connected to the lead-out wiring HW1 disposed below the coil wiring CW7 via the via portion. The via portion is located between the coil wiring CW7 and the lead wiring HW1, and connects the coil wiring CW7 and the lead wiring HW1. When the coil wiring CW7 is formed in the same layer as the second wiring layer, the lead wiring HW1 is formed in the same layer as the first wiring layer one layer lower than the coil wiring CW7, that is, formed by the wiring M1, and the coil The via portion connecting the wiring CW7 and the lead wiring HW1 corresponds to the via portion V2. The lead wire HW1 is connected to a wire in the same layer as the lead wire HW1 or a wire in a different layer, and is connected to a wire corresponding to the transmission circuit TX1 formed in the semiconductor chip CP1 via the internal wire of the semiconductor chip CP1. Is done.

ビア部を介して引出配線HW1に接続されるコイル配線CW7が、複数回、周回することにより、コイルCL7が形成されている。なお、パッドPD5の直下の領域(位置)ではコイル配線CW7は周回していないことが好ましく、パッドPD5の直下の領域(位置)を囲むようにコイル配線CW7が周回している。   The coil CL7 is formed by the coil wiring CW7 connected to the lead-out wiring HW1 through the via portion being rotated a plurality of times. It is preferable that the coil wiring CW7 does not circulate in the region (position) immediately below the pad PD5, and the coil wiring CW7 circulates so as to surround the region (position) immediately below the pad PD5.

図34の場合は、ビア部を介して引出配線HW1に接続されるコイル配線CW7が、上記パッドPD5の直下の領域(位置)の周囲を右回り(時計回り)に周回して、コイルCL7が形成されている。コイル配線CW7同士は交差しないため、ビア部を介して引出配線HW1に接続されるコイル配線CW7は、上記パッドPD5の直下の領域(位置)の周囲を右回り(時計回り)に周回する度に、渦巻きの中心から遠い側に徐々にずれていく。   In the case of FIG. 34, the coil wiring CW7 connected to the lead-out wiring HW1 through the via portion circulates around the area (position) immediately below the pad PD5 clockwise (clockwise), and the coil CL7 Is formed. Since the coil wirings CW7 do not intersect with each other, the coil wiring CW7 connected to the lead-out wiring HW1 through the via portion is rotated clockwise (clockwise) around the area (position) immediately below the pad PD5. , Gradually shift away from the center of the spiral.

また、コイルCL8の渦巻の内側にパッドは配置されていない。コイルCL8(コイル配線CW8)の内側(渦巻きの内側)の端部は、ビア部を介して、コイル配線CW8よりも下層に配置された引出配線HW2に電気的に接続されている。このビア部は、コイル配線CW8と引出配線HW2との間に位置して、コイル配線CW8と引出配線HW8とを接続するものである。コイル配線CW8を第2配線層と同層に形成した場合は、引出配線HW2は、コイル配線CW8よりも1層下層の第1配線層と同層に形成され、すなわち配線M1により形成され、コイル配線CW8と引出配線HW2とを接続する上記ビア部は、ビア部V2に対応する。引出配線HW2には、引出配線HW2と同層の配線または異なる層の配線が接続され、半導体チップCP1の内部配線を介して、半導体チップCP1内に形成された送信回路TX1に対応するものに接続される。   Moreover, the pad is not arrange | positioned inside the spiral of coil CL8. The inner end (the inner side of the spiral) of the coil CL8 (coil wiring CW8) is electrically connected to the lead-out wiring HW2 disposed below the coil wiring CW8 through the via portion. The via portion is located between the coil wiring CW8 and the lead-out wiring HW2, and connects the coil wiring CW8 and the lead-out wiring HW8. When the coil wiring CW8 is formed in the same layer as the second wiring layer, the lead wiring HW2 is formed in the same layer as the first wiring layer one layer lower than the coil wiring CW8, that is, formed by the wiring M1, and the coil The via portion connecting the wiring CW8 and the lead wiring HW2 corresponds to the via portion V2. The lead wiring HW2 is connected to a wiring in the same layer as the lead wiring HW2 or a wiring in a different layer, and is connected to the one corresponding to the transmission circuit TX1 formed in the semiconductor chip CP1 via the internal wiring of the semiconductor chip CP1. Is done.

ビア部を介して引出配線HW2に接続されるコイル配線CW8が、複数回、周回することにより、コイルCL8が形成されている。なお、パッドPD6の直下の領域(位置)ではコイル配線CW8は周回していないことが好ましく、パッドPD6の直下の領域(位置)を囲むようにコイル配線CW8が周回している。   The coil CL8 is formed by the coil wiring CW8 connected to the lead-out wiring HW2 through the via portion being rotated a plurality of times. It is preferable that the coil wiring CW8 does not circulate in the region (position) immediately below the pad PD6, and the coil wiring CW8 circulates so as to surround the region (position) immediately below the pad PD6.

図34の場合は、ビア部を介して引出配線HW2に接続されるコイル配線CW8が、上記パッドPD6の直下の領域(位置)の周囲を左回り(反時計回り)に周回して、コイルCL8が形成されている。コイル配線CW8同士は交差しないため、ビア部を介して引出配線HW2に接続されるコイル配線CW8は、上記パッドPD6の直下の領域(位置)の周囲を左回り(反時計回り)に周回する度に、渦巻きの中心から遠い側に徐々にずれていく。   In the case of FIG. 34, the coil wiring CW8 connected to the lead-out wiring HW2 through the via portion circulates counterclockwise (counterclockwise) around the area (position) immediately below the pad PD6, and the coil CL8 Is formed. Since the coil wirings CW8 do not intersect with each other, the coil wiring CW8 connected to the lead-out wiring HW2 through the via portion circulates counterclockwise (counterclockwise) around the area (position) immediately below the pad PD6. In addition, it gradually shifts away from the center of the spiral.

コイルCL7(コイル配線CW7)の巻数(ターン数)とコイルCL8(コイル配線CW8)の巻数(ターン数)とは、必要に応じて変更可能である。但し、コイルCL7(コイル配線CW7)の巻数と、コイルCL8(コイル配線CW8)の巻数とは、同じであることが好ましい。また、コイルCL7の大きさ(直径)と、コイルCL8の大きさ(直径)とは、同じであることが好ましい。また、コイルCL7の自己インダクタンスと、コイルCL8の自己インダクタンスとは、同じであることが好ましい。また、磁気結合したコイルCL5,CL7の相互インダクタンスと、磁気結合したコイルCL6,CL8の相互インダクタンスとは、同じであることが好ましい。また、図34では、コイルCL7を右巻きとし、コイルCL8を左巻きとしているが、他の形態として、コイルCL7を左巻きとし、コイルCL8を右巻きとすることもできる。   The number of turns (turns) of the coil CL7 (coil wiring CW7) and the number of turns (turns) of the coil CL8 (coil wiring CW8) can be changed as necessary. However, the number of turns of the coil CL7 (coil wiring CW7) and the number of turns of the coil CL8 (coil wiring CW8) are preferably the same. Further, the size (diameter) of the coil CL7 and the size (diameter) of the coil CL8 are preferably the same. Further, the self-inductance of the coil CL7 and the self-inductance of the coil CL8 are preferably the same. The mutual inductance of the magnetically coupled coils CL5 and CL7 and the mutual inductance of the magnetically coupled coils CL6 and CL8 are preferably the same. In FIG. 34, the coil CL7 is right-handed and the coil CL8 is left-handed. However, as another form, the coil CL7 can be left-handed and the coil CL8 can be right-handed.

コイルCL7(コイル配線CW7)の外側の端部と、コイルCL8(コイル配線CW8)の外側の端部とは、コイルCL7とコイルCL8との間に設けられた接続配線HW3に接続され、この接続配線HW3を介して電気的に接続されている。すなわち、コイルCL7(コイル配線CW7)の内側(渦巻きの内側)の端部と外側(渦巻きの外側)の端部のうち、内側の端部は、ビア部を介してコイル配線CW7よりも下層の引出配線HW1に接続され、外側の端部は、コイル配線CW7と同層の接続配線HW3に接続されている。また、コイルCL8(コイル配線CW8)の内側(渦巻きの内側)の端部と外側(渦巻きの外側)の端部のうち、内側の端部は、ビア部を介してコイル配線CW8よりも下層の引出配線HW2に接続され、外側の端部は、コイル配線CW8と同層の接続配線HW3に接続されている。このため、コイルCL7(コイル配線CW7)の一方の端部(外側の端部)とコイルCL8(コイル配線CW8)の一方の端部(外側の端部)とは、接続配線HW3を介して電気的に接続されている。   The outer end of the coil CL7 (coil wiring CW7) and the outer end of the coil CL8 (coil wiring CW8) are connected to a connection wiring HW3 provided between the coil CL7 and the coil CL8. It is electrically connected via the wiring HW3. That is, the inner end of the coil CL7 (coil wiring CW7) on the inner side (the inner side of the spiral) and the outer side (the outer side of the spiral) are lower than the coil wiring CW7 via the via portion. Connected to the lead wiring HW1, the outer end is connected to the connection wiring HW3 in the same layer as the coil wiring CW7. In addition, the inner end of the coil CL8 (coil wiring CW8) on the inner side (the inner side of the spiral) and the outer end (the outer side of the spiral) are lower than the coil wiring CW8 via the via portion. Connected to the lead wiring HW2, the outer end is connected to the connection wiring HW3 in the same layer as the coil wiring CW8. Therefore, one end (outer end) of the coil CL7 (coil wiring CW7) and one end (outer end) of the coil CL8 (coil wiring CW8) are electrically connected via the connection wiring HW3. Connected.

なお、コイルCL7あるいはコイル配線CW7において、内側(渦巻きの内側)の端部と外側(渦巻きの外側)の端部とは、互いに反対側の端部であり、また、コイルCL8あるいはコイル配線CW8において、内側(渦巻きの内側)の端部と外側(渦巻きの外側)の端部とは、互いに反対側の端部である。   Note that in the coil CL7 or the coil wiring CW7, the inner end (inside of the spiral) and the outer end (outside of the spiral) are opposite ends, and the coil CL8 or the coil wiring CW8 The inner (inner side of the spiral) end and the outer (outer side of the spiral) end are opposite ends.

接続配線HW3は、コイルCL7(コイル配線CW7)およびコイルCL8(コイル配線CW8)と同層に形成されており、コイルCL7(コイル配線CW7)の外側の端部とコイルCL8(コイル配線CW8)の外側の端部とを、電気的に接続するための配線である。接続配線HW3は、コイルCL7とコイルCL8との間に配置されているため、コイルCL5とコイルCL6との間にパッドPD7を配置した場合は、パッドPD7の直下に接続配線HW3が配置されることになる。接続配線HW3は、パッドPD7とほぼ同様の平面形状(平面寸法)とすることができるが、パッドとして機能するものではない(従ってボンディングワイヤのような接続部材は接続しない)ため、上記パッドPD7と相違する平面形状(平面寸法)とすることもできる。例えば、コイルCL7(コイル配線CW7)の外側の端部とコイルCL8(コイル配線CW8)の外側の端部とを、コイル配線CW7,CW8と同程度の幅にした接続配線HW3で接続することも可能である。但し、平面視でコイルCL7とコイルCL8との間に、コイル配線CW7,CW8の各配線幅よりも配線幅が大きい接続配線HW3を設ければ、配線抵抗を低減することができる。   The connection wiring HW3 is formed in the same layer as the coil CL7 (coil wiring CW8) and the coil CL8 (coil wiring CW8), and the outer end of the coil CL7 (coil wiring CW7) and the coil CL8 (coil wiring CW8). Wiring for electrically connecting the outer end. Since the connection wiring HW3 is disposed between the coils CL7 and CL8, when the pad PD7 is disposed between the coils CL5 and CL6, the connection wiring HW3 is disposed immediately below the pad PD7. become. The connection wiring HW3 can have a planar shape (planar dimension) substantially the same as that of the pad PD7, but does not function as a pad (thus, a connection member such as a bonding wire is not connected). Different planar shapes (planar dimensions) can also be used. For example, the outer end of the coil CL7 (coil wiring CW7) and the outer end of the coil CL8 (coil wiring CW8) may be connected by a connection wiring HW3 having a width comparable to that of the coil wirings CW7 and CW8. Is possible. However, if the connection wiring HW3 having a wiring width larger than the wiring widths of the coil wirings CW7 and CW8 is provided between the coil CL7 and the coil CL8 in plan view, the wiring resistance can be reduced.

直列に接続されたコイルCL7およびコイルCL8が、トランスTR1の一次側の上記コイルCL1a(従って上記コイルCL1)に対応し、直列に接続されたコイルCL5およびコイルCL6が、トランスTR1の二次側の上記コイルCL2a(従って上記コイルCL2)に対応している。引出配線HW1,HW2は、半導体チップCP1の内部配線(M1〜M3)を介して、半導体チップCP1内に形成された送信回路TX1に接続されている。上記パッドPD5,PD6,PD7は、それらのパッドPD5,PD6,PD7に接続される後述のボンディングワイヤBWのような導電性の接続部材と半導体チップCP2の内部配線を介して、半導体チップCP2内に形成された受信回路RX1に接続される。   The coil CL7 and the coil CL8 connected in series correspond to the coil CL1a on the primary side of the transformer TR1 (and thus the coil CL1), and the coil CL5 and the coil CL6 connected in series are connected to the secondary side of the transformer TR1. This corresponds to the coil CL2a (and thus the coil CL2). The lead-out wirings HW1 and HW2 are connected to the transmission circuit TX1 formed in the semiconductor chip CP1 via the internal wirings (M1 to M3) of the semiconductor chip CP1. The pads PD5, PD6, and PD7 are formed in the semiconductor chip CP2 through conductive connection members such as bonding wires BW described later connected to the pads PD5, PD6, and PD7 and the internal wiring of the semiconductor chip CP2. It is connected to the formed receiving circuit RX1.

このため、送信回路TX1から引出配線HW1,HW2に送信用の信号が送られると、引出配線HW1と引出配線HW2との間に直列に接続されているコイルCL7およびコイルCL8に電流が流れる。この際、コイルCL7とコイルCL8とは直列に接続されているため、コイルCL7に流れる電流と、コイルCL8に流れる電流とは、実質的に同じ大きさである。コイルCL5とコイルCL7とは、導体によっては繋がっていないが、磁気的に結合しており、また、コイルCL6とコイルCL8とは、導体によっては繋がっていないが、磁気的に結合している。このため、一次側のコイルCL7およびコイルCL8に電流が流れると、その電流の変化に応じて、二次側のコイルCL5およびコイルCL6に誘導起電力が発生して誘導電流が流れるようになっている。   For this reason, when a transmission signal is sent from the transmission circuit TX1 to the lead wires HW1 and HW2, a current flows through the coils CL7 and CL8 connected in series between the lead wire HW1 and the lead wire HW2. At this time, since the coil CL7 and the coil CL8 are connected in series, the current flowing through the coil CL7 and the current flowing through the coil CL8 have substantially the same magnitude. The coil CL5 and the coil CL7 are not connected by a conductor but are magnetically coupled, and the coil CL6 and the coil CL8 are not coupled by a conductor but are magnetically coupled. For this reason, when a current flows through the primary side coil CL7 and the coil CL8, an induced electromotive force is generated in the secondary side coil CL5 and the coil CL6 according to the change in the current, and the induced current flows. Yes.

また、半導体チップCP2の上記トランスTR2についても、半導体チップCP1のトランスTR1と同様に形成することができる。このため、半導体チップCP2においても、上記コイルCL1bとして上記コイルCL7,CL8を形成し、上記コイルCL2bとして上記コイルCL5,CL6を形成し、コイルCL5,CL6に接続された上記パッドPD5,PD6,PD7を形成することができる。   Also, the transformer TR2 of the semiconductor chip CP2 can be formed in the same manner as the transformer TR1 of the semiconductor chip CP1. Therefore, also in the semiconductor chip CP2, the coils CL7 and CL8 are formed as the coil CL1b, the coils CL5 and CL6 are formed as the coil CL2b, and the pads PD5, PD6 and PD7 connected to the coils CL5 and CL6 are formed. Can be formed.

また、パッドPD5は、コイルCL5(コイル配線CW5)の内側(渦巻きの内側)に配置され、パッドPD6は、コイルCL6(コイル配線CW6)の内側(渦巻きの内側)に配置されている。   The pad PD5 is arranged inside the coil CL5 (coil wiring CW5) (inside the spiral), and the pad PD6 is arranged inside the coil CL6 (coil wiring CW6) (inside the spiral).

パッドPD5をコイルCL5(コイル配線CW5)の内側に配置することで、引出配線(パッドPD5とコイルCL5とを接続するための引出配線)を形成せずに、コイルCL5の内側の端部をパッドPD5に接続することができる。このため、コイルCL5(コイル配線CW5)の下層にパッドPD5用の引出配線を形成しなくてよいため、コイルCL5とコイルCL7との間の絶縁耐圧がトランスの耐圧として支配的となり、トランスの耐圧をより向上させることができる。また、パッドPD5用の引出配線を形成しなくてよいことで、引出配線に接続するためのビア部を形成しなくてよいため、製造コストや製造時間も抑制できる。これは、パッドPD6とコイルCL6についても同様である。   By arranging the pad PD5 inside the coil CL5 (coil wiring CW5), the inner end of the coil CL5 is padded without forming a lead wiring (lead wiring for connecting the pad PD5 and the coil CL5). It can be connected to PD5. For this reason, it is not necessary to form a lead wiring for the pad PD5 in the lower layer of the coil CL5 (coil wiring CW5). Therefore, the withstand voltage between the coil CL5 and the coil CL7 becomes dominant as the withstand voltage of the transformer. Can be further improved. Further, since it is not necessary to form the lead wiring for the pad PD5, it is not necessary to form a via portion for connecting to the lead wiring, so that the manufacturing cost and the manufacturing time can be suppressed. The same applies to the pad PD6 and the coil CL6.

また、コイルCL7(コイル配線CW7)の内側の端部は、ビア部を介してコイル配線CW7よりも下層の引出配線HW1に接続され、コイルCL8(コイル配線CW8)の内側の端部は、ビア部を介してコイル配線CW8よりも下層の引出配線HW2に接続されている。他の形態として、引出配線HW1,HW2の一方または両方を、コイルCL7,CL8よりも上層でかつコイルCL5,CL6よりも下層に設けることもできるが、その場合でも、積層膜LFよりも下層に引出配線HW1,HW2が形成される。但し、耐圧向上の点では、引出配線HW1,HW2の両方をコイルCL7,CL8よりも下層に形成した場合の方が有利であり、そうすることで、コイルCL5とコイルCL7との間の絶縁耐圧やコイルCL6とコイルCL8との間の絶縁耐圧がトランスの耐圧として支配的となり、トランスの耐圧をより向上させることができる。   The inner end of the coil CL7 (coil wiring CW7) is connected to the lead-out wiring HW1 below the coil wiring CW7 via the via, and the inner end of the coil CL8 (coil wiring CW8) is connected to the via. It is connected to the lead-out wiring HW2 below the coil wiring CW8 through the section. As another form, one or both of the lead wirings HW1 and HW2 can be provided in an upper layer than the coils CL7 and CL8 and in a lower layer than the coils CL5 and CL6. Lead wires HW1 and HW2 are formed. However, in terms of improving the breakdown voltage, it is more advantageous that both the lead-out wirings HW1 and HW2 are formed below the coils CL7 and CL8, so that the withstand voltage between the coils CL5 and CL7 is increased. In addition, the withstand voltage between the coil CL6 and the coil CL8 becomes dominant as the withstand voltage of the transformer, and the withstand voltage of the transformer can be further improved.

また、引出配線HW1,HW2にスリット(開口部)を設けることもできる。このスリットは、引出配線HW1,HW2において、その延在方向に沿って長辺を有するスリットとすることができ、引出配線HW1,HW2のそれぞれに、単数または複数のスリットを設けることができる。一次側のコイルCL7,CL8に電流を流したり、二次側のコイルCL5,CL6に誘導電流が流れたりすると、コイルCL5,CL6,CL7,CL8を貫くように磁束が発生するが、引出配線HW1,HW2にスリットを設けておけば、磁束の影響で引出配線HW1,HW2に渦電流が発生するのを抑制または防止することができる。   In addition, slits (openings) can be provided in the lead wirings HW1 and HW2. The slits can be slits having long sides along the extending direction in the lead lines HW1 and HW2, and one or a plurality of slits can be provided in each of the lead lines HW1 and HW2. When a current is passed through the primary side coils CL7, CL8 or an induced current is passed through the secondary side coils CL5, CL6, a magnetic flux is generated so as to penetrate the coils CL5, CL6, CL7, CL8, but the lead wiring HW1. If a slit is provided in HW2, it is possible to suppress or prevent the generation of eddy currents in the lead-out wirings HW1 and HW2 due to the influence of magnetic flux.

また、本実施の形態では、コイルCL5とコイルCL6とは同層に形成され、また、コイルCL7とコイルCL8とは同層に形成されている。そして、コイルCL7,CL8は、コイルCL5,CL6よりも下層に形成されている。コイルCL5,CL6とコイルCL7,CL8とのうち、パッドPD5,PD6,PD7に接続すべきコイルCL5,CL6を上層側に配置することで、コイルCL5,CL6をパッドPD5,PD6,PD7に接続しやすくなる。また、コイルCL5とコイルCL6とを同層に形成し、コイルCL7とコイルCL8とを同層に形成することで、コイルCL5,CL7の相互インダクタンスとコイルCL6,CL8の相互インダクタンスとを一致させやすくなる。このため、コイルCL5,CL6,CL7,CL8を介して信号の伝達を的確に行いやすくなる。また、コイルCL5,CL6,CL7,CL8を形成するのに必要な層数を抑制することができる。このため、半導体チップを設計しやすくなる。また、半導体チップの小型化にも有利になる。   In the present embodiment, the coil CL5 and the coil CL6 are formed in the same layer, and the coil CL7 and the coil CL8 are formed in the same layer. The coils CL7 and CL8 are formed below the coils CL5 and CL6. Of the coils CL5 and CL6 and the coils CL7 and CL8, the coils CL5 and CL6 to be connected to the pads PD5, PD6 and PD7 are arranged on the upper layer side, so that the coils CL5 and CL6 are connected to the pads PD5, PD6 and PD7. It becomes easy. Further, by forming the coil CL5 and the coil CL6 in the same layer and forming the coil CL7 and the coil CL8 in the same layer, the mutual inductance of the coils CL5 and CL7 and the mutual inductance of the coils CL6 and CL8 can be easily matched. Become. For this reason, it becomes easy to accurately transmit signals through the coils CL5, CL6, CL7, and CL8. Further, the number of layers necessary to form the coils CL5, CL6, CL7, and CL8 can be suppressed. This makes it easier to design a semiconductor chip. Further, it is advantageous for miniaturization of the semiconductor chip.

また、図33に示されるように、コイルCL5(コイル配線CW5)の内側の端部はパッドPD5に接続され、コイルCL6(コイル配線CW6)の内側の端部はパッドPD6に接続され、コイルCL5(コイル配線CW5)の外側の端部とコイルCL6(コイル配線CW6)の外側の端部とはパッドPD7に接続されている。パッドPD5,PD6,PD7とコイルCL5,CL6(コイル配線CW5,CW6)との接続位置は、各パッドPD5,PD6,PD7における辺の中央ではなく、各パッドPD5,PD6,PD7における角部近傍とすることが好ましい。パッドPD5,PD6,PD7とコイルCL5,CL6(コイル配線CW5,CW6)との接続位置は、断線が発生しやすい箇所になりやすいが、前記接続位置を各パッドPD5,PD6,PD7における角部とすること、前記接続箇所での断線の発生を抑制または防止することができる。その理由は、以下の二つの理由である。   As shown in FIG. 33, the inner end of the coil CL5 (coil wiring CW5) is connected to the pad PD5, and the inner end of the coil CL6 (coil wiring CW6) is connected to the pad PD6. The outer end of (coil wiring CW5) and the outer end of coil CL6 (coil wiring CW6) are connected to pad PD7. The connection positions of the pads PD5, PD6, and PD7 and the coils CL5 and CL6 (coil wirings CW5 and CW6) are not the center of the sides of the pads PD5, PD6, and PD7, but near the corners of the pads PD5, PD6, and PD7. It is preferable to do. The connection positions of the pads PD5, PD6, and PD7 and the coils CL5 and CL6 (coil wirings CW5 and CW6) tend to be locations where disconnections are likely to occur. However, the connection positions are defined as the corners of the pads PD5, PD6, and PD7. It is possible to suppress or prevent the occurrence of disconnection at the connection point. There are two reasons for this.

まず一つ目の理由について説明する。パッドとコイルとの接続位置での断線は、そのパッドに後でボンディングワイヤを接続する際に生じやすい。このため、各パッドPD5,PD6,PD7において、パッドとコイルとの接続位置がワイヤボンド位置(ボンディングワイヤが接続される位置)からできるだけ離れている方が、断線が起こりにくい。各パッドPD5,PD6,PD7において、ワイヤボンド位置は、パッドのほぼ中央部である。このため、パッドとコイルとの接続位置を、各パッドPD5,PD6,PD7における辺の中央ではなく、各パッドPD5,PD6,PD7における角部近傍とすることにより、パッドとコイルの接続位置とワイヤボンド位置との間の距離を大きくすることができる。これにより、パッドPD5,PD6,PD7とコイルCL5,CL6(コイル配線CW5,CW6)との接続位置での断線を抑制または防止することができる。   First, the first reason will be explained. The disconnection at the connection position between the pad and the coil tends to occur when a bonding wire is connected to the pad later. For this reason, in each of the pads PD5, PD6, and PD7, disconnection is less likely to occur when the connection position between the pad and the coil is as far as possible from the wire bond position (position where the bonding wire is connected). In each pad PD5, PD6, PD7, the wire bond position is approximately the center of the pad. For this reason, the connection position between the pad and the coil is not the center of the side of each pad PD5, PD6, PD7, but near the corner of each pad PD5, PD6, PD7. The distance between the bond positions can be increased. Thereby, the disconnection in the connection position of pad PD5, PD6, PD7 and coil CL5, CL6 (coil wiring CW5, CW6) can be suppressed or prevented.

次に、二つ目の理由について説明する。パッドに対してワイヤボンディングを行う場合、超音波振動を付加するが、超音波振動の振動方向はパッドの辺に平行な方向(縦方向または横方向)である。このため、パッドとコイルとの接続位置を、各パッドPD5,PD6,PD7における辺の中央とした場合、パッドとコイルとの接続位置にも超音波による振動が加わるため、断線が発生しやすくなる。それに対して、パッドとコイルとの接続位置を、各パッドPD5,PD6,PD7における辺の中央ではなく、各パッドPD5,PD6,PD7における角部近傍とすることにより、ワイヤボンディング時の超音波による振動が、パッドとコイルとの接続位置に加わりにくくなる。このため、パッドPD5,PD6,PD7とコイルCL5,CL6(コイル配線CW5,CW6)との接続位置での断線を抑制または防止することができる。   Next, the second reason will be described. When wire bonding is performed on the pad, ultrasonic vibration is applied, and the vibration direction of the ultrasonic vibration is a direction parallel to the side of the pad (vertical direction or horizontal direction). For this reason, when the connection position between the pad and the coil is set to the center of the side of each pad PD5, PD6, PD7, the ultrasonic vibration is applied to the connection position between the pad and the coil. . On the other hand, the connection position between the pad and the coil is not the center of the side of each pad PD5, PD6, PD7, but near the corner of each pad PD5, PD6, PD7. Vibration is less likely to be applied to the connection position between the pad and the coil. For this reason, the disconnection at the connection position of the pads PD5, PD6, PD7 and the coils CL5, CL6 (coil wirings CW5, CW6) can be suppressed or prevented.

このため、パッドPD5,PD6,PD7とコイルCL5,CL6(コイル配線CW5,CW6)との接続位置は、各パッドPD5,PD6,PD7における辺の中央ではなく、各パッドPD5,PD6,PD7における角部近傍とすることが好ましい。ここで、各パッドPD5,PD6,PD7の平面形状は、略矩形か、あるいはその矩形の角を落とした形状、あるいは矩形の角に丸みをつけた形状などである。図33には、各パッドPD5,PD6,PD7の平面形状が、矩形の角を落とした平面形状の場合が示されている。各パッドPD5,PD6,PD7の平面形状が矩形の場合は、その矩形の辺の中央ではなく、矩形の角部側にずらした位置に、コイルCL5,CL6(コイル配線CW5,CW6)を接続すればよい。各パッドPD5,PD6,PD7の平面形状が矩形の角を落とした形状または矩形の角に丸みを付けた形状の場合は、そのベースとなる矩形の辺の中央ではなく、ベースとなる矩形の角部側にずらした位置に、コイルCL5,CL6(コイル配線CW5,CW6)を接続すればよい。   For this reason, the connection positions of the pads PD5, PD6, PD7 and the coils CL5, CL6 (coil wirings CW5, CW6) are not the center of the sides of the pads PD5, PD6, PD7, but the corners of the pads PD5, PD6, PD7. It is preferable to be in the vicinity of the part. Here, the planar shape of each pad PD5, PD6, PD7 is a substantially rectangular shape, a shape with the corners of the rectangle dropped, or a shape with rounded corners of the rectangles. FIG. 33 shows a case where the planar shape of each pad PD5, PD6, PD7 is a planar shape with a rectangular corner dropped. When the planar shape of each of the pads PD5, PD6, and PD7 is rectangular, the coils CL5 and CL6 (coil wirings CW5 and CW6) are connected not to the center of the rectangular side but to a position shifted toward the corner of the rectangle. That's fine. When the planar shape of each pad PD5, PD6, PD7 is a shape with a rectangular corner dropped or a shape with a rounded corner, the corner of the base rectangle is not the center of the base side of the rectangle. Coils CL5 and CL6 (coil wirings CW5 and CW6) may be connected to positions shifted to the part side.

<コイルの構成の変形例について>
次に、半導体チップ内に形成されたトランスを構成するコイルの構成の変形例について説明する。図37および図38は、半導体チップCP1(または半導体チップCP2)の変形例の要部平面図であり、上記トランス形成領域1Bに形成されたコイルの平面図が示されている。図37は、上記図33に相当する図であり、半導体チップCP1(または半導体チップCP2)に形成されたトランスの二次側のコイル(コイルCL5,CL6)が示され、図38は上記図34に相当する図であり、そのトランスの一次側のコイル(コイルCL7,CL8)が示されている。また、一次側のコイル(CL7,CL8)とその引き出し用の配線(引出配線HW1,HW2)との相対的な位置関係が分かりやすいように、図38では引出配線HW1,HW2を点線で示してある。
<Variation of Coil Configuration>
Next, a modified example of the configuration of the coil constituting the transformer formed in the semiconductor chip will be described. FIG. 37 and FIG. 38 are main part plan views of modifications of the semiconductor chip CP1 (or semiconductor chip CP2), showing a plan view of the coil formed in the transformer forming region 1B. FIG. 37 is a view corresponding to FIG. 33, showing the coils (coils CL5, CL6) on the secondary side of the transformer formed in the semiconductor chip CP1 (or the semiconductor chip CP2), and FIG. The primary coil (coil CL7, CL8) of the transformer is shown. In addition, in FIG. 38, the lead wires HW1 and HW2 are indicated by dotted lines so that the relative positional relationship between the primary side coils (CL7 and CL8) and the lead wires (lead wires HW1 and HW2) can be easily understood. is there.

上記図33および図34の場合は、一次側のコイルCL7,CL8についてのコイルの巻き方向は、コイルCL7とコイルCL8とで反対向きであり、二次側のコイルCL5,CL6についてのコイルの巻き方向は、コイルCL5とコイルCL6とで反対向きであった。すなわち、コイルCL7とコイルCL8とは、一方が右巻きで他方が左巻きであり、コイルCL5とコイルCL6とは、一方が右巻きで他方が左巻きであった。   In the case of FIG. 33 and FIG. 34 described above, the winding direction of the coils CL7 and CL8 on the primary side is the opposite direction between the coils CL7 and CL8, and the winding of the coils on the secondary coils CL5 and CL6 is reversed. The direction was opposite between the coil CL5 and the coil CL6. That is, one of the coils CL7 and CL8 is right-handed and the other is left-handed, and one of the coils CL5 and CL6 is right-handed and the other is left-handed.

それに対して、図37および図38の場合は、一次側のコイルCL7,CL8についてのコイルの巻き方向は、コイルCL7とコイルCL8とで同じであり、二次側のコイルCL5,CL6についてのコイルの巻き方向は、コイルCL5とコイルCL6とで同じある。すなわち、コイルCL7とコイルCL8とは、両方が右巻きか、あるいは両方が左巻きであり、コイルCL5とコイルCL6とは、両方が右巻きか、あるいは両方が左巻きである。図38の場合は、コイルCL7,CL8を両方とも右巻きとしているが、他の形態としてコイルCL7,CL8を両方とも左巻きとすることもでき、また、図37の場合は、コイルCL5,CL6を両方とも右巻きとしているが、他の形態としてコイルCL5,CL6を両方とも左巻きとすることもできる。   On the other hand, in the case of FIGS. 37 and 38, the winding direction of the coils CL7 and CL8 on the primary side is the same between the coils CL7 and CL8, and the coils on the coils CL5 and CL6 on the secondary side are the same. Is the same in the coil CL5 and the coil CL6. That is, both the coil CL7 and the coil CL8 are right-handed or both are left-handed, and the coil CL5 and the coil CL6 are both right-handed or both are left-handed. In the case of FIG. 38, the coils CL7 and CL8 are both right-handed, but as another form, both the coils CL7 and CL8 can be left-handed. In the case of FIG. Although both are right-handed, as another form, both the coils CL5 and CL6 can be left-handed.

図37および図38のコイルCL5,CL6,CL7,CL8、パッドPD5,PD6,PD7および引出配線HW1,HW2の他の構成は、上記図32〜図36を参照して説明したのと同様であるため、ここではその繰り返しの説明は省略する。   Other configurations of the coils CL5, CL6, CL7, CL8, the pads PD5, PD6, PD7 and the lead wires HW1, HW2 in FIGS. 37 and 38 are the same as those described with reference to FIGS. Therefore, the repeated explanation is omitted here.

上記図33および図34の場合、コイルCL7とコイルCL8とで巻き方向が反対であることから、直列に接続されたコイルCL7とコイルCL8に電流が流れると、コイルCL7とコイルCL8とで電流の流れる向きは同じになり、それに伴い、コイルCL7とコイルCL8とで、互いに同じ向きの磁束が発生することになる。このため、二次側のコイルCL5,CL6に誘導電流が流れるときには、コイルCL5に流れる電流の向きと、コイルCL6に流れる電流の向きとは、同じになり、それに伴い、コイルCL5に流れる誘導電流によってコイルCL5を貫くように発生する磁束の向きと、コイルCL6に流れる誘導電流によってコイルCL6を貫くように発生する磁束の向きとは、同じになる。従って、トランスを介して送信回路から受信回路に信号を伝達する際に、磁気結合されたコイルCL5およびコイルCL7を貫くように発生する磁束の向きと、磁気結合されたコイルCL6およびコイルCL8を貫くように発生する磁束の向きとは、互いに同じ向きになる。   In the case of FIG. 33 and FIG. 34 described above, since the winding direction is opposite between the coil CL7 and the coil CL8, when a current flows through the coil CL7 and the coil CL8 connected in series, the current flows between the coil CL7 and the coil CL8. The flowing directions are the same, and accordingly, magnetic fluxes in the same direction are generated in the coils CL7 and CL8. For this reason, when the induced current flows through the secondary coils CL5 and CL6, the direction of the current flowing through the coil CL5 is the same as the direction of the current flowing through the coil CL6, and accordingly the induced current flowing through the coil CL5. The direction of the magnetic flux generated so as to pass through the coil CL5 is the same as the direction of the magnetic flux generated so as to pass through the coil CL6 due to the induced current flowing through the coil CL6. Accordingly, when a signal is transmitted from the transmission circuit to the reception circuit via the transformer, the direction of the magnetic flux generated so as to penetrate the magnetically coupled coil CL5 and coil CL7, and the magnetically coupled coil CL6 and coil CL8 penetrate. The directions of the generated magnetic fluxes are the same as each other.

ここで、コイルの電流の向き(または電流の流れる向き)とは、そのコイル(またはコイル配線)を上方から見て、そのコイルを右回り(時計回り)に電流が流れるか、左回り(反時計回り)に電流が流れるかを指す。このため、2つのコイルについて、コイルの電流の向きが同じ(または電流の流れる向きが同じ)と言う場合は、その2つのコイルを上方から見て、その2つのコイルの両方ともが右回り(時計回り)に電流が流れるか、あるいは、その2つのコイルの両方ともが左回り(反時計回り)に電流が流れることに対応する。また、2つのコイルについて、コイルの電流の向きが反対(または電流の流れる向きが反対)と言う場合は、その2つのコイルを上方から見て、その2つのコイルのうち、一方のコイルは右回り(時計回り)に電流が流れ、他方のコイルは左回り(反時計回り)に電流が流れることに対応する。   Here, the direction of the current of the coil (or the direction of current flow) means that when the coil (or coil wiring) is viewed from above, the current flows clockwise (clockwise) or counterclockwise (counterclockwise). Indicates whether current flows clockwise. For this reason, when the direction of the current of the coil is the same (or the direction of current flow) is the same for the two coils, the two coils are both clockwise when viewed from above. Corresponding to a current flowing clockwise), or both of the two coils flowing counterclockwise (counterclockwise). Also, when the direction of the coil current is opposite (or the direction of current flow is opposite) for the two coils, one of the two coils is on the right when viewed from above. The current flows in the clockwise direction (clockwise), and the other coil corresponds to the current flowing in the counterclockwise direction (counterclockwise).

それに対して、上記図37および図38の場合、コイルCL7とコイルCL8とで巻き方向が同じであることから、直列に接続されたコイルCL7とコイルCL8に電流が流れると、コイルCL7とコイルCL8とで電流の流れる向きは反対になり、それに伴い、コイルCL7とコイルCL8とで、互いに反対向きの磁束が発生することになる。このため、二次側のコイルCL5,CL6に誘導電流が流れるときには、コイルCL5に流れる電流の向きと、コイルCL6に流れる電流の向きとは、反対になり、それに伴い、コイルCL5に流れる誘導電流によってコイルCL5を貫くように発生する磁束の向きと、コイルCL6に流れる誘導電流によってコイルCL6を貫くように発生する磁束の向きとは、反対になる。従って、トランスを介して送信回路から受信回路に信号を伝達する際に、磁気結合されたコイルCL5およびコイルCL7を貫くように発生する磁束の向きと、磁気結合されたコイルCL6およびコイルCL8を貫くように発生する磁束の向きとは、互いに反対向きになる。   On the other hand, in the case of FIG. 37 and FIG. 38, since the winding direction is the same in the coil CL7 and the coil CL8, when a current flows through the coil CL7 and the coil CL8 connected in series, the coil CL7 and the coil CL8. The directions of current flow are opposite to each other, and accordingly, magnetic fluxes in opposite directions are generated in the coils CL7 and CL8. For this reason, when an induced current flows through the coils CL5 and CL6 on the secondary side, the direction of the current flowing through the coil CL5 is opposite to the direction of the current flowing through the coil CL6, and accordingly, the induced current flowing through the coil CL5. The direction of the magnetic flux generated through the coil CL5 is opposite to the direction of the magnetic flux generated through the coil CL6 by the induced current flowing through the coil CL6. Accordingly, when a signal is transmitted from the transmission circuit to the reception circuit via the transformer, the direction of the magnetic flux generated so as to penetrate the magnetically coupled coil CL5 and coil CL7, and the magnetically coupled coil CL6 and coil CL8 penetrate. The directions of the generated magnetic fluxes are opposite to each other.

コイルCL5,CL7を貫く磁束(磁界)とコイルCL6,CL8を貫く磁束(磁界)とが反対向きであれば、コイルCL5を貫く磁束(磁界)とコイルCL6を貫く磁束(磁界)とが、ループ状に繋がることができる(すなわちループ状に閉じることができる)。このため、上記図37および図38の場合は、コイルCL5,CL6同士が、互いに磁束(磁界)を打ち消し合うように作用するのを抑制または防止でき、また、コイルCL7,CL8同士が、互いに磁束(磁界)を打ち消し合うように作用するのを抑制または防止することができる。従って、一次コイル(CL7,CL8)から二次コイル(CL5,CL6)に誘導電流を用いて信号を伝達する際に、二次コイル(CL5,CL6)によって検知する信号強度(受信信号強度)を向上することができる。従って、半導体チップの性能をより向上させることができ、ひいては半導体チップを含む半導体装置の性能をより向上させることができる。   If the magnetic flux (magnetic field) that passes through the coils CL5 and CL7 and the magnetic flux (magnetic field) that passes through the coils CL6 and CL8 are in opposite directions, the magnetic flux that passes through the coil CL5 (magnetic field) and the magnetic flux that passes through the coil CL6 (magnetic field) (I.e., it can be closed in a loop). Therefore, in the case of FIG. 37 and FIG. 38 described above, it is possible to suppress or prevent the coils CL5 and CL6 from acting so as to cancel each other out of the magnetic flux (magnetic field). It is possible to suppress or prevent the magnetic field from acting so as to cancel each other. Accordingly, when signals are transmitted from the primary coils (CL7, CL8) to the secondary coils (CL5, CL6) using the induced current, the signal strength (reception signal strength) detected by the secondary coils (CL5, CL6) is determined. Can be improved. Therefore, the performance of the semiconductor chip can be further improved, and as a result, the performance of the semiconductor device including the semiconductor chip can be further improved.

次に、半導体チップ内に形成されたトランスを構成するコイルの構成の他の変形例について説明する。図39および図40は、半導体チップCP1(または半導体チップCP2)の他の変形例の要部平面図であり、上記トランス形成領域1Bに形成されたコイルの平面図が示されている。図39は、上記図33に相当する図であり、半導体チップCP1(または半導体チップCP2)に形成されたトランスの二次側のコイル(コイルCL5)が示され、図40は上記図34に相当する図であり、そのトランスの一次側のコイル(コイルCL7)が示されている。また、一次側のコイル(CL7)とその引き出し用の配線(引出配線HW1,HW3a)との相対的な位置関係が分かりやすいように、図40では引出配線HW1,HW3aを点線で示してある。   Next, another modified example of the configuration of the coil constituting the transformer formed in the semiconductor chip will be described. 39 and 40 are main part plan views of another modification of the semiconductor chip CP1 (or the semiconductor chip CP2), showing a plan view of a coil formed in the transformer forming region 1B. FIG. 39 is a view corresponding to FIG. 33, showing a secondary coil (coil CL5) of the transformer formed in the semiconductor chip CP1 (or semiconductor chip CP2), and FIG. 40 corresponds to FIG. A coil (coil CL7) on the primary side of the transformer is shown. In addition, in FIG. 40, the lead wires HW1 and HW3a are indicated by dotted lines so that the relative positional relationship between the primary coil (CL7) and the lead wires (lead wires HW1 and HW3a) can be easily understood.

上記図39および図40の場合は、一次側のコイルは1つのコイルCL5で構成されており、コイルCL6とパッドPD6とは形成されておらず、また、二次側のコイルは1つのコイルCL7で構成されており、コイルCL8と引出配線HW1とは形成されていない。コイルCL7の外側の端部は、接続配線HW3ではなく引出配線HW3aに接続されているが、この引出配線HW3aは、コイルCL7と同層または異なる層に形成することができる。図40の場合は、コイルCL7の外側の端部を、ビア部を介して、引出配線HW1と同層に設けた引出配線HW3aに接続する場合が示されているが、引出配線HW3aはコイルCL7と同層に形成してもよい。   39 and 40, the primary coil is composed of one coil CL5, the coil CL6 and the pad PD6 are not formed, and the secondary coil is one coil CL7. The coil CL8 and the lead wiring HW1 are not formed. The outer end of the coil CL7 is connected not to the connection wiring HW3 but to the extraction wiring HW3a, but this extraction wiring HW3a can be formed in the same layer as or different from the coil CL7. In the case of FIG. 40, the case where the outer end portion of the coil CL7 is connected to the lead wire HW3a provided in the same layer as the lead wire HW1 through the via portion is shown, but the lead wire HW3a is connected to the coil CL7. You may form in the same layer.

図39および図40のコイルCL5,CL7、パッドPD5,PD7および引出配線HW1,HW3aの他の構成は、上記図32〜図36を参照して説明したのと同様であるため、ここではその繰り返しの説明は省略する。トランスの回路構成は、上記図1と同じになる。例えば、図39および図40のトランスを上記図1のトランスTR1に適用する場合は、コイルCL5が上記コイルCL1aであり、コイルCL7が上記コイルCL2aである。   The other configurations of the coils CL5 and CL7, the pads PD5 and PD7 and the lead wires HW1 and HW3a in FIGS. 39 and 40 are the same as those described with reference to FIGS. Description of is omitted. The circuit configuration of the transformer is the same as in FIG. For example, when the transformers of FIGS. 39 and 40 are applied to the transformer TR1 of FIG. 1, the coil CL5 is the coil CL1a and the coil CL7 is the coil CL2a.

上記図32〜図36の場合や上記図37および図38の場合は、一次コイルと二次コイルとがそれぞれ2つのコイルで構成され、すなわち、上記トランスTR1が2つのトランスで構成され、この2つのトランスを差動で動作させることができるため、ノイズ耐性を向上させることができる。一方、図39および図40の場合は、一次コイルと二次コイルとがそれぞれ1つのコイルで構成され、すなわち、上記トランスTR1が1つのトランスで構成されるため、半導体チップの小型化(小面積化)を図ることができる。   In the case of FIGS. 32 to 36 and FIGS. 37 and 38, the primary coil and the secondary coil are each composed of two coils, that is, the transformer TR1 is composed of two transformers. Since two transformers can be operated differentially, noise tolerance can be improved. On the other hand, in the case of FIG. 39 and FIG. 40, each of the primary coil and the secondary coil is constituted by one coil, that is, the transformer TR1 is constituted by one transformer. ).

<半導体パッケージの構成例について>
次に、本実施の形態の半導体パッケージの構成例について説明する。なお、半導体パッケージは半導体装置とみなすこともできる。
<Configuration example of semiconductor package>
Next, a configuration example of the semiconductor package of this embodiment will be described. The semiconductor package can also be regarded as a semiconductor device.

図41は、本実施の形態の半導体パッケージ(半導体装置)PKGを示す平面図であり、図42は、半導体パッケージPKGの断面図である。但し、図41では、封止樹脂部MRは透視し、封止樹脂部MRの外形(外周)を二点鎖線で示してある。また、図41のB1−B1線の断面図が図42にほぼ対応している。   41 is a plan view showing a semiconductor package (semiconductor device) PKG of the present embodiment, and FIG. 42 is a cross-sectional view of the semiconductor package PKG. However, in FIG. 41, the sealing resin portion MR is seen through, and the outer shape (outer periphery) of the sealing resin portion MR is indicated by a two-dot chain line. A cross-sectional view taken along line B1-B1 of FIG. 41 substantially corresponds to FIG.

図41および図42に示される半導体パッケージPKGは、半導体チップCP1,CP2を含む半導体パッケージである。以下、半導体パッケージPKGの構成について、具体的に説明する。   The semiconductor package PKG shown in FIGS. 41 and 42 is a semiconductor package including semiconductor chips CP1 and CP2. Hereinafter, the configuration of the semiconductor package PKG will be specifically described.

図41および図42に示される半導体パッケージPKGは、半導体チップCP1,CP2と、半導体チップCP1,CP2をそれぞれ搭載するダイパッドDP1,DP2と、導電体からなる複数のリードLDと、半導体チップCP1,CP2間や半導体チップCP1,CP2と複数のリードLDとの間を接続する複数のボンディングワイヤBWと、これらを封止する封止樹脂部MRとを有している。   The semiconductor package PKG shown in FIGS. 41 and 42 includes semiconductor chips CP1 and CP2, die pads DP1 and DP2 for mounting the semiconductor chips CP1 and CP2, respectively, a plurality of leads LD made of a conductor, and semiconductor chips CP1 and CP2. And a plurality of bonding wires BW for connecting the semiconductor chips CP1 and CP2 and the plurality of leads LD, and a sealing resin portion MR for sealing them.

封止樹脂部(封止部、封止樹脂、封止体)MRは、例えば熱硬化性樹脂材料などの樹脂材料などからなり、フィラーなどを含むこともできる。封止樹脂部MRにより、半導体チップCP1,CP2、ダイパッドDP1,DP2、複数のリードLDおよび複数のボンディングワイヤBWが封止され、電気的および機械的に保護される。封止樹脂部MRは、その厚さと交差する平面形状(外形形状)は例えば矩形(四角形)とすることができる。   The sealing resin portion (sealing portion, sealing resin, sealing body) MR is made of, for example, a resin material such as a thermosetting resin material, and can include a filler. The semiconductor chips CP1 and CP2, die pads DP1 and DP2, the plurality of leads LD, and the plurality of bonding wires BW are sealed and electrically and mechanically protected by the sealing resin portion MR. The planar shape (outer shape) intersecting the thickness of the sealing resin portion MR can be, for example, a rectangle (quadrangle).

半導体チップCP1の素子形成側の主面である半導体チップCP1の表面には、複数のパッド(パッド電極、ボンディングパッド)PD10が形成されている。半導体チップCP1の各パッドPD10は、半導体チップCP1の内部に形成された半導体集積回路(例えば上記制御回路CCなど)に電気的に接続されている。パッドPD10は、半導体チップCP1における、上記再配線RWに接続された上記パッドPD2に対応するものである。   A plurality of pads (pad electrodes, bonding pads) PD10 are formed on the surface of the semiconductor chip CP1, which is the main surface on the element formation side of the semiconductor chip CP1. Each pad PD10 of the semiconductor chip CP1 is electrically connected to a semiconductor integrated circuit (for example, the control circuit CC) formed inside the semiconductor chip CP1. The pad PD10 corresponds to the pad PD2 connected to the rewiring RW in the semiconductor chip CP1.

半導体チップCP1の表面には、更に、上記パッドPD5,PD6,PD7にそれぞれ対応するパッド(パッド電極、ボンディングパッド)PD5a,PD6a,PD7aが形成されている。   Further, pads (pad electrodes, bonding pads) PD5a, PD6a, and PD7a corresponding to the pads PD5, PD6, and PD7 are formed on the surface of the semiconductor chip CP1.

すなわち、半導体チップCP1は、上記送信回路TX1とこの送信回路TX1に接続された上記コイルCL7,CL8(一次コイル)と、このコイルCL7,CL8にそれぞれ磁気的に結合された上記コイルCL5,CL6(二次コイル)と、このコイルCL5,CL6に接続された上記パッドPD5,PD6,PD7とを有している。半導体チップCP1が有するパッドPD5がパッドPD5aに対応し、半導体チップCP1が有するパッドPD6がパッドPD6aに対応し、半導体チップCP1が有するパッドPD7がパッドPD7aに対応している。   That is, the semiconductor chip CP1 includes the transmission circuit TX1, the coils CL7 and CL8 (primary coils) connected to the transmission circuit TX1, and the coils CL5 and CL6 (magnetic coils coupled to the coils CL7 and CL8, respectively). Secondary coil) and the pads PD5, PD6, PD7 connected to the coils CL5, CL6. The pad PD5 included in the semiconductor chip CP1 corresponds to the pad PD5a, the pad PD6 included in the semiconductor chip CP1 corresponds to the pad PD6a, and the pad PD7 included in the semiconductor chip CP1 corresponds to the pad PD7a.

また、半導体チップCP1は、上記受信回路RX2と、この受信回路RX2に接続された複数のパッド(パッド電極、ボンディングパッド)PD9とを更に有している。このため、半導体チップCP1の表面には、パッドPD5a,PD6a,PD7a,PD9,PD10が形成されている。なお、半導体チップCP1の複数のパッドPD9のうち、半導体チップCP2のパッドPD7bにボンディングワイヤBWを介して接続されるパッドPD9は、固定電位(グランド電位、GND電位、電源電位など)を供給するパッドである。   The semiconductor chip CP1 further includes the receiving circuit RX2 and a plurality of pads (pad electrodes, bonding pads) PD9 connected to the receiving circuit RX2. Therefore, pads PD5a, PD6a, PD7a, PD9, and PD10 are formed on the surface of the semiconductor chip CP1. Of the plurality of pads PD9 of the semiconductor chip CP1, the pad PD9 connected to the pad PD7b of the semiconductor chip CP2 via the bonding wire BW supplies a fixed potential (ground potential, GND potential, power supply potential, etc.). It is.

半導体チップCP2の素子形成側の主面である半導体チップCP2の表面には、複数のパッドPD11が形成されている。半導体チップCP2の各パッドPD11は、半導体チップCP2の内部に形成された半導体集積回路(例えば上記駆動回路DRなど)に電気的に接続されている。パッドPD11は、半導体チップCP2における、上記再配線RWに接続された上記パッドPD2に対応するものである。   A plurality of pads PD11 are formed on the surface of the semiconductor chip CP2, which is the main surface on the element forming side of the semiconductor chip CP2. Each pad PD11 of the semiconductor chip CP2 is electrically connected to a semiconductor integrated circuit (for example, the drive circuit DR) formed inside the semiconductor chip CP2. The pad PD11 corresponds to the pad PD2 connected to the rewiring RW in the semiconductor chip CP2.

半導体チップCP2の表面には、更に、上記パッドPD5,PD6,PD7にそれぞれ対応するパッド(パッド電極、ボンディングパッド)PD5b,PD6b,PD7bが形成されている。   Further, pads (pad electrodes, bonding pads) PD5b, PD6b, and PD7b corresponding to the pads PD5, PD6, and PD7 are formed on the surface of the semiconductor chip CP2.

すなわち、半導体チップCP2は、上記送信回路TX2とこの送信回路TX2に接続された上記コイルCL7,CL8(一次コイル)と、このコイルCL7,CL8にそれぞれ磁気的に結合された上記コイルCL5,CL6(二次コイル)と、このコイルCL5,CL6に接続された上記パッドPD5,PD6,PD7とを有している。半導体チップCP2が有するパッドPD5がパッドPD5bに対応し、半導体チップCP2が有するパッドPD6がパッドPD6bに対応し、半導体チップCP2が有するパッドPD7がパッドPD7bに対応している。   That is, the semiconductor chip CP2 includes the transmission circuit TX2, the coils CL7 and CL8 (primary coils) connected to the transmission circuit TX2, and the coils CL5 and CL6 (magnetic coils coupled to the coils CL7 and CL8, respectively). Secondary coil) and the pads PD5, PD6, PD7 connected to the coils CL5, CL6. The pad PD5 included in the semiconductor chip CP2 corresponds to the pad PD5b, the pad PD6 included in the semiconductor chip CP2 corresponds to the pad PD6b, and the pad PD7 included in the semiconductor chip CP2 corresponds to the pad PD7b.

また、半導体チップCP2は、上記受信回路RX1と、この受信回路RX1に接続された複数のパッド(パッド電極、ボンディングパッド)PD8とを更に有している。このため、半導体チップCP2の表面には、パッドPD5b,PD6b,PD7b,PD8,PD11が形成されている。なお、半導体チップCP2の複数のパッドPD8のうち、半導体チップCP1のパッドPD7aにボンディングワイヤBWを介して接続されるパッドPD8は、固定電位(グランド電位、GND電位、電源電位など)を供給するパッドである。   The semiconductor chip CP2 further includes the receiving circuit RX1 and a plurality of pads (pad electrodes, bonding pads) PD8 connected to the receiving circuit RX1. For this reason, pads PD5b, PD6b, PD7b, PD8, and PD11 are formed on the surface of the semiconductor chip CP2. Of the plurality of pads PD8 of the semiconductor chip CP2, the pad PD8 connected to the pad PD7a of the semiconductor chip CP1 via the bonding wire BW supplies a fixed potential (ground potential, GND potential, power supply potential, etc.). It is.

なお、半導体チップCP1において、パッドPD5a,PD6a,PD7a,PD9,PD10が形成された側の主面を半導体チップCP1の表面と呼び、それとは反対側の主面を、半導体チップCP1の裏面と呼ぶものとする。また、半導体チップCP2において、パッドPD,PD5b,PD6b,PD7b,PD8,PD11が形成された側の主面を半導体チップCP2の表面と呼び、それとは反対側の主面を、半導体チップCP2の裏面と呼ぶものとする。   In the semiconductor chip CP1, the main surface on which the pads PD5a, PD6a, PD7a, PD9, and PD10 are formed is referred to as the front surface of the semiconductor chip CP1, and the main surface on the opposite side is referred to as the back surface of the semiconductor chip CP1. Shall. In the semiconductor chip CP2, the main surface on the side where the pads PD, PD5b, PD6b, PD7b, PD8, and PD11 are formed is called the surface of the semiconductor chip CP2, and the main surface on the opposite side is the back surface of the semiconductor chip CP2. Shall be called.

半導体チップCP1は、半導体チップCP1の表面が上方を向くように、チップ搭載部であるダイパッドDP1の上面上に搭載(配置)され、半導体チップCP1の裏面がダイパッドDP1の上面にダイボンド材(接着材)DBを介して接着されて固定されている。   The semiconductor chip CP1 is mounted (arranged) on the upper surface of the die pad DP1, which is a chip mounting portion, so that the surface of the semiconductor chip CP1 faces upward, and the back surface of the semiconductor chip CP1 is bonded to the upper surface of the die pad DP1 by a die bond material (adhesive) ) It is bonded and fixed via DB.

半導体チップCP2は、半導体チップCP2の表面が上方を向くように、チップ搭載部であるダイパッドDP2の上面上に搭載(配置)され、半導体チップCP2の裏面がダイパッドDP2の上面にダイボンド材(接着材)DBを介して接着されて固定されている。   The semiconductor chip CP2 is mounted (arranged) on the upper surface of the die pad DP2, which is a chip mounting portion, so that the surface of the semiconductor chip CP2 faces upward, and the back surface of the semiconductor chip CP2 is bonded to the upper surface of the die pad DP2. ) It is bonded and fixed via DB.

ダイパッドDP1とダイパッドDP2とは、封止樹脂部MRを構成する材料を間に介して離間しており、互いに電気的に絶縁されている。   The die pad DP1 and the die pad DP2 are separated from each other with a material constituting the sealing resin portion MR interposed therebetween, and are electrically insulated from each other.

リードLDは、導電体で形成されており、好ましくは銅(Cu)または銅合金などの金属材料からなる。各リードLDは、リードLDのうちの封止樹脂部MR内に位置する部分であるインナリード部と、リードLDのうちの封止樹脂部MR外に位置する部分であるアウタリード部とからなり、リードLDのアウタリード部は、封止樹脂部MRの側面から封止樹脂部MR外に突出している。隣り合うリードLDのインナリード部間は、封止樹脂部MRを構成する材料により満たされている。各リードLDのアウタリード部は、半導体パッケージPKGの外部接続用端子部(外部端子)として機能することができる。各リードLDのアウタリード部は、アウタリード部の端部近傍の下面が封止樹脂部MRの下面よりも若干下に位置するように折り曲げ加工されている。   The lead LD is formed of a conductor and is preferably made of a metal material such as copper (Cu) or a copper alloy. Each lead LD is composed of an inner lead portion which is a portion located in the sealing resin portion MR of the lead LD and an outer lead portion which is a portion located outside the sealing resin portion MR in the lead LD. The outer lead portion of the lead LD protrudes from the side surface of the sealing resin portion MR to the outside of the sealing resin portion MR. The space between the inner lead portions of adjacent leads LD is filled with the material constituting the sealing resin portion MR. The outer lead portion of each lead LD can function as an external connection terminal portion (external terminal) of the semiconductor package PKG. The outer lead portion of each lead LD is bent so that the lower surface near the end of the outer lead portion is positioned slightly below the lower surface of the sealing resin portion MR.

半導体チップCP1の表面の各パッドPD10と半導体チップCP2の表面の各パッドPD11とは、各リードLDのインナリード部に、導電性接続部材であるボンディングワイヤBWを介してそれぞれ電気的に接続されている。すなわち、半導体チップCP1の表面の各パッドPD10に一端が接続されたボンディングワイヤBWの他端は、各リードLDのインナリード部の上面に接続されている。また、半導体チップCP2の表面の各パッドPD11に一端が接続されたボンディングワイヤBWの他端は、各リードLDのインナリード部の上面に接続されている。なお、半導体チップCP1のパッドPD10がボンディングワイヤBWを介して接続されるリードLDと、半導体チップCP2のパッドPD11がボンディングワイヤBWを介して接続されるリードLDとは、互いに相違するリードLDである。このため、半導体チップCP1のパッドPD10と、半導体チップCP2のパッドPD11とは、導体を介しては接続されていない。   The pads PD10 on the surface of the semiconductor chip CP1 and the pads PD11 on the surface of the semiconductor chip CP2 are electrically connected to the inner lead portions of the leads LD via bonding wires BW that are conductive connection members, respectively. Yes. That is, the other end of the bonding wire BW whose one end is connected to each pad PD10 on the surface of the semiconductor chip CP1 is connected to the upper surface of the inner lead portion of each lead LD. Further, the other end of the bonding wire BW having one end connected to each pad PD11 on the surface of the semiconductor chip CP2 is connected to the upper surface of the inner lead portion of each lead LD. The lead LD to which the pad PD10 of the semiconductor chip CP1 is connected via the bonding wire BW and the lead LD to which the pad PD11 of the semiconductor chip CP2 is connected via the bonding wire BW are different leads LD. . For this reason, the pad PD10 of the semiconductor chip CP1 and the pad PD11 of the semiconductor chip CP2 are not connected via a conductor.

また、半導体チップCP1の表面のパッドPD5a,PD6a,PD7aは、半導体チップCP2の表面のパッドPD8にボンディングワイヤBWを介してそれぞれ電気的に接続されている。また、半導体チップCP2の表面のパッドPD5b,PD6b,PD7bは、半導体チップCP1の表面のパッドPD9にボンディングワイヤBWを介してそれぞれ電気的に接続されている。   Further, the pads PD5a, PD6a, PD7a on the surface of the semiconductor chip CP1 are electrically connected to the pads PD8 on the surface of the semiconductor chip CP2 via bonding wires BW, respectively. Further, the pads PD5b, PD6b, PD7b on the surface of the semiconductor chip CP2 are electrically connected to the pads PD9 on the surface of the semiconductor chip CP1 through bonding wires BW, respectively.

ボンディングワイヤBWは、導電性の接続部材(接続用部材)であるが、より特定的には導電性のワイヤであり、例えば金(Au)線または銅(Cu)線などの金属細線からなる。ボンディングワイヤBWは、封止樹脂部MR内に封止されており、封止樹脂部MRから露出されない。   The bonding wire BW is a conductive connecting member (connecting member), but more specifically is a conductive wire, and is made of a fine metal wire such as a gold (Au) wire or a copper (Cu) wire. The bonding wire BW is sealed in the sealing resin portion MR and is not exposed from the sealing resin portion MR.

ここで、半導体チップCP1のパッドPD5a,PD6a,PD7aと半導体チップCP2のパッドPD8との間を接続するボンディングワイヤBWを、以下では、符号BW8を付してボンディングワイヤBW8と称することとする。また、半導体チップCP2のパッドPD5b,PD6b,PD7bと半導体チップCP1のパッドPD9との間を接続するボンディングワイヤBWを、以下では、符号BW9を付してボンディングワイヤBW9と称することとする。   Here, the bonding wire BW connecting the pads PD5a, PD6a, PD7a of the semiconductor chip CP1 and the pad PD8 of the semiconductor chip CP2 is hereinafter referred to as a bonding wire BW8 with reference sign BW8. Further, hereinafter, the bonding wire BW connecting the pads PD5b, PD6b, PD7b of the semiconductor chip CP2 and the pad PD9 of the semiconductor chip CP1 will be referred to as a bonding wire BW9 with reference sign BW9.

半導体チップCP1と半導体チップCP2との間は、ボンディングワイヤBW8,BW9で接続されているが、それ以外のボンディングワイヤBW(導電性の接続部材)では接続されていない。このため、半導体チップCP1と半導体チップCP2との間での電気信号の伝送は、半導体チップCP1のパッドPD5a,PD6a,PD7aからボンディングワイヤBW8を介して半導体チップCP2のパッドPD8に至る経路と、半導体チップCP2のパッドPD5b,PD6b,PD7bからボンディングワイヤBW9を介して半導体チップCP2のパッドPD9に至る経路だけである。   The semiconductor chip CP1 and the semiconductor chip CP2 are connected by bonding wires BW8 and BW9, but are not connected by other bonding wires BW (conductive connecting members). For this reason, electrical signals are transmitted between the semiconductor chip CP1 and the semiconductor chip CP2 from the pads PD5a, PD6a, PD7a of the semiconductor chip CP1 to the pads PD8 of the semiconductor chip CP2 via the bonding wires BW8, and the semiconductor. Only the path from the pads PD5b, PD6b, PD7b of the chip CP2 to the pad PD9 of the semiconductor chip CP2 via the bonding wire BW9.

そして、半導体チップCP1のパッドPD5a,PD6a,PD7aは、半導体チップCP1内に形成された上記コイルCL5,CL6(二次コイル)に接続されているが、このコイルCL5,CL6は半導体チップCP1内に形成された回路には導体(内部配線)を介しては繋がっておらず、半導体チップCP1内の上記コイルCL7,CL8(一次コイル)と磁気的に結合したものである。このため、半導体チップCP1内に形成された回路(上記送信回路TX1など)から、半導体チップCP1内の上記コイルCL7,CL8(一次コイル)および上記コイルCL5,CL6(二次コイル)を介して電磁誘導で伝達された信号だけが、パッドPD5a,PD6a,PD7aからボンディングワイヤBW8を介して半導体チップCP2(上記受信回路RX1)に入力される。   The pads PD5a, PD6a and PD7a of the semiconductor chip CP1 are connected to the coils CL5 and CL6 (secondary coils) formed in the semiconductor chip CP1. The coils CL5 and CL6 are connected to the semiconductor chip CP1. The formed circuit is not connected via a conductor (internal wiring) but is magnetically coupled to the coils CL7 and CL8 (primary coils) in the semiconductor chip CP1. Therefore, an electromagnetic wave is generated from a circuit (such as the transmission circuit TX1) formed in the semiconductor chip CP1 via the coils CL7 and CL8 (primary coils) and the coils CL5 and CL6 (secondary coils) in the semiconductor chip CP1. Only the signal transmitted by induction is input from the pads PD5a, PD6a, and PD7a to the semiconductor chip CP2 (the receiving circuit RX1) via the bonding wire BW8.

また、半導体チップCP2のパッドPD5b,PD6b,PD7bは、半導体チップCP2内に形成された上記コイルCL5,CL6(二次コイル)に接続されているが、このコイルCL5,CL6は半導体チップCP2内に形成された回路には導体(内部配線)を介しては繋がっておらず、半導体チップCP2内の上記コイルCL7,CL8(一次コイル)と磁気的に結合したものである。このため、半導体チップCP2内に形成された回路(上記送信回路TX2など)から、半導体チップCP2内の上記コイルCL7,CL8(一次コイル)および上記コイルCL5,CL6(二次コイル)を介して電磁誘導で伝達された信号だけが、パッドPD5b,PD6b,PD7bからボンディングワイヤBW9を介して半導体チップCP1(上記受信回路RX2)に入力される。   The pads PD5b, PD6b, and PD7b of the semiconductor chip CP2 are connected to the coils CL5 and CL6 (secondary coils) formed in the semiconductor chip CP2. The coils CL5 and CL6 are connected to the semiconductor chip CP2. The formed circuit is not connected via a conductor (internal wiring) but is magnetically coupled to the coils CL7 and CL8 (primary coils) in the semiconductor chip CP2. Therefore, an electromagnetic wave is generated from a circuit (such as the transmission circuit TX2) formed in the semiconductor chip CP2 via the coils CL7 and CL8 (primary coils) and the coils CL5 and CL6 (secondary coils) in the semiconductor chip CP2. Only the signal transmitted by induction is input from the pads PD5b, PD6b, PD7b to the semiconductor chip CP1 (the receiving circuit RX2) via the bonding wire BW9.

半導体チップCP1と半導体チップCP2とは、電圧レベル(基準電位)が異なっている。例えば、駆動回路DRは、モータなどの負荷LODを駆動するが、具体的には、モータなどの負荷LODのスイッチ(スイッチング素子)を駆動または制御し、スイッチの切り換えを行う。このため、この駆動対象のスイッチがオンになると、半導体チップCP2の基準電位(電圧レベル)は、駆動対象のスイッチの電源電圧(動作電圧)にほぼ一致する電圧に上昇する場合があり、この電源電圧は、かなりの高電圧(例えば数百V〜数千V程度)である。このため、半導体チップCP1と半導体チップCP2とで、電圧レベル(基準電位)に大きな差が生じてしまう。つまり、駆動対象のスイッチのオン時には、半導体チップCP2には、半導体チップCP1に供給されている電源電圧(例えば数V〜数十V程度)よりも高い電圧(例えば数百V〜数千V程度)が供給されることになる。   The semiconductor chip CP1 and the semiconductor chip CP2 have different voltage levels (reference potentials). For example, the drive circuit DR drives a load LOD such as a motor. Specifically, the drive circuit DR drives or controls a switch (switching element) of the load LOD such as a motor, and switches the switch. For this reason, when the switch to be driven is turned on, the reference potential (voltage level) of the semiconductor chip CP2 may rise to a voltage that substantially matches the power supply voltage (operating voltage) of the switch to be driven. The voltage is a considerably high voltage (for example, about several hundred V to several thousand V). For this reason, a large difference occurs in the voltage level (reference potential) between the semiconductor chip CP1 and the semiconductor chip CP2. That is, when the switch to be driven is turned on, the semiconductor chip CP2 has a voltage (for example, about several hundred V to several thousand V) higher than a power supply voltage (for example, about several V to several tens V) supplied to the semiconductor chip CP1. ) Will be supplied.

しかしながら、上述のように、半導体チップCP1と半導体チップCP2との間で電気的に伝わるのは、半導体チップCP1内の一次コイル(CL7,CL8)および二次コイル(CL5,CL6)を介して電磁誘導で伝達された信号か、あるいは、半導体チップCP2内の一次コイル(CL7,CL8)および二次コイル(CL5,CL6)を介して電磁誘導で伝達された信号だけである。このため、半導体チップCP1の電圧レベル(基準電位)と半導体チップCP2の電圧レベル(基準電位)が相違していても、半導体チップCP2の電圧レベル(基準電位)が半導体チップCP1に入力されたり、あるいは、半導体チップCP1の電圧レベル(基準電位)が半導体チップCP2に入力されることを、的確に防止することができる。すなわち、駆動対象のスイッチがオンになって半導体チップCP2の基準電位(電圧レベル)が駆動対象のスイッチの電源電圧(例えば数百V〜数千V程度)にほぼ一致する電圧にまで上昇したとしても、この半導体チップCP2の基準電位が半導体チップCP1に入力されることを的確に防止することができる。このため、電圧レベル(基準電位)が異なる半導体チップCP1,CP2間で電気信号の伝達を的確に行うことができる。また、半導体チップCP1と半導体チップCP2の信頼性を高めることができる。また、半導体パッケージPKGの信頼性を向上させることができる。また、半導体パッケージPKGを用いた電子装置の信頼性を向上させることができる。   However, as described above, the electrical transmission between the semiconductor chip CP1 and the semiconductor chip CP2 is electromagnetic via the primary coils (CL7, CL8) and secondary coils (CL5, CL6) in the semiconductor chip CP1. It is only a signal transmitted by induction or a signal transmitted by electromagnetic induction via the primary coils (CL7, CL8) and secondary coils (CL5, CL6) in the semiconductor chip CP2. Therefore, even if the voltage level (reference potential) of the semiconductor chip CP1 and the voltage level (reference potential) of the semiconductor chip CP2 are different, the voltage level (reference potential) of the semiconductor chip CP2 is input to the semiconductor chip CP1, Alternatively, it is possible to accurately prevent the voltage level (reference potential) of the semiconductor chip CP1 from being input to the semiconductor chip CP2. That is, it is assumed that the switch to be driven is turned on and the reference potential (voltage level) of the semiconductor chip CP2 has risen to a voltage that substantially matches the power supply voltage (for example, about several hundred V to several thousand V) of the drive target In addition, it is possible to accurately prevent the reference potential of the semiconductor chip CP2 from being input to the semiconductor chip CP1. For this reason, electrical signals can be accurately transmitted between the semiconductor chips CP1 and CP2 having different voltage levels (reference potentials). Further, the reliability of the semiconductor chip CP1 and the semiconductor chip CP2 can be improved. In addition, the reliability of the semiconductor package PKG can be improved. In addition, the reliability of the electronic device using the semiconductor package PKG can be improved.

また、磁気的に結合したコイルを利用して半導体チップ間の信号の伝達を行っていることにより、半導体パッケージPKGの小型化を図りつつ、信頼性を向上させることができる。   In addition, since signals are transmitted between semiconductor chips using magnetically coupled coils, the semiconductor package PKG can be reduced in size and reliability can be improved.

半導体パッケージPKGは、例えば次のようにして製造することができる。すなわち、まず、ダイパッドDP1,DP2と複数のリードLDとがフレーム枠に連結されたリードフレームを用意し、ダイボンディング工程を行って、このリードフレームのダイパッドDP1,DP2上にダイボンド材(接着材)DBを介して半導体チップCP1,CP2をそれぞれ搭載して接合する。それから、ワイヤボンディング工程を行う。これにより、半導体チップCP1の複数のパッドPD10は、複数のリードLDと複数のボンディングワイヤBWを介して電気的に接続される。また、半導体チップCP2の複数のパッドPD11は、他の複数のリードLDに他の複数のボンディングワイヤBWを介して電気的に接続される。また、半導体チップCP1の複数のパッドPD5a,PD6a,PD7aは、半導体チップCP2の複数のパッドPD8と複数のボンディングワイヤBW8を介して電気的に接続される。また、半導体チップCP2の複数のパッドPD5b,PD6b,PD7bは、半導体チップCP1の複数のパッドPD9と複数のボンディングワイヤBW9を介して電気的に接続される。それから、樹脂封止工程を行って、半導体チップCP1,CP2、ダイパッドDP1,DP2、複数のリードLDおよび複数のボンディングワイヤBW(ボンディングワイヤBW8,BW9を含む)を封止する封止樹脂部MRを形成する。それから、それぞれのインナリード部が封止樹脂部MRに封止されている複数のリードLDをリードフレームのフレーム枠から切断して分離してから、複数のリードLDのアウタリード部を折り曲げ加工する。このようにして、半導体パッケージPKGを製造することができる。   The semiconductor package PKG can be manufactured as follows, for example. That is, first, a lead frame in which die pads DP1 and DP2 and a plurality of leads LD are coupled to a frame frame is prepared, a die bonding process is performed, and a die bond material (adhesive) is formed on the die pads DP1 and DP2 of the lead frame. The semiconductor chips CP1 and CP2 are mounted and bonded via DB. Then, a wire bonding process is performed. Thereby, the plurality of pads PD10 of the semiconductor chip CP1 are electrically connected to the plurality of leads LD via the plurality of bonding wires BW. In addition, the plurality of pads PD11 of the semiconductor chip CP2 are electrically connected to another plurality of leads LD via another plurality of bonding wires BW. Further, the plurality of pads PD5a, PD6a, PD7a of the semiconductor chip CP1 are electrically connected to the plurality of pads PD8 of the semiconductor chip CP2 through the plurality of bonding wires BW8. Further, the plurality of pads PD5b, PD6b, PD7b of the semiconductor chip CP2 are electrically connected to the plurality of pads PD9 of the semiconductor chip CP1 through the plurality of bonding wires BW9. Then, a sealing resin portion MR for sealing the semiconductor chips CP1 and CP2, die pads DP1 and DP2, a plurality of leads LD, and a plurality of bonding wires BW (including bonding wires BW8 and BW9) is performed by performing a resin sealing process. Form. Then, after the plurality of leads LD whose inner lead portions are sealed by the sealing resin portion MR are cut and separated from the frame frame of the lead frame, the outer lead portions of the plurality of leads LD are bent. In this way, the semiconductor package PKG can be manufactured.

ここで、半導体パッケージPKGが搭載される製品用途例について説明する。例えば、自動車、洗濯機などの家電機器のモータ制御部、スイッチング電源、照明コントローラ、太陽光発電コントローラ、携帯電話器、あるいはモバイル通信機器などがある。   Here, a product application example in which the semiconductor package PKG is mounted will be described. For example, there are motor control units for household appliances such as automobiles and washing machines, switching power supplies, lighting controllers, solar power generation controllers, cellular phones, and mobile communication devices.

例えば、自動車用途としては、半導体チップCP1が、低電圧の電源電圧が供給される低圧チップであり、その際の供給電源電圧は、例えば5V程度である。一方、駆動回路DRの駆動対象のスイッチの電源電圧は、例えば600V〜1000Vもしくはそれ以上の高電圧であり、スイッチのオン時には、この高電圧が半導体チップCP2に供給され得る。   For example, for automobile use, the semiconductor chip CP1 is a low-voltage chip to which a low-voltage power supply voltage is supplied, and the supply power supply voltage at that time is, for example, about 5V. On the other hand, the power supply voltage of the switch to be driven by the drive circuit DR is, for example, a high voltage of 600 V to 1000 V or more, and this high voltage can be supplied to the semiconductor chip CP2 when the switch is on.

なお、ここでは、半導体パッケージPKGのパッケージ形態として、SOP(Small Outline Package)の場合を例に挙げて説明したが、SOP以外にも適用可能である。   Here, the case of SOP (Small Outline Package) has been described as an example of the package form of the semiconductor package PKG. However, the present invention can be applied to other than SOP.

(実施の形態2)
図43は、本実施の形態2の半導体装置の断面構造を示す要部断面図であり、上記実施の形態1の上記図3に相当するものである。
(Embodiment 2)
43 is a main-portion cross-sectional view showing the cross-sectional structure of the semiconductor device of the second embodiment, and corresponds to FIG. 3 of the first embodiment.

上記実施の形態1では、上記図3にも示されているように、トランスの一次コイルであるコイルCL1は、パッドPD1よりも下層に形成されていた。上記図3の場合は、パッドPD1が形成されている第3配線層よりも一つ下層の第2配線層に(すなわち配線M2と同層に)、コイルCL1が形成されていた。   In the first embodiment, as shown in FIG. 3, the coil CL1, which is the primary coil of the transformer, is formed in a lower layer than the pad PD1. In the case of FIG. 3, the coil CL1 is formed in the second wiring layer that is one layer lower than the third wiring layer in which the pad PD1 is formed (that is, in the same layer as the wiring M2).

それに対して、本実施の形態2では、図43にも示されているように、トランスの一次コイルであるコイルCL1は、パッドPD1と同層に形成されている。すなわち、パッドPD1が形成されている第3配線層に(すなわち配線M3と同層に)、コイルCL1が形成されている。このため、本実施の形態2では、コイルCL1とコイルCL2との間には、層間絶縁膜IL3は介在しておらず、積層膜LFのみが介在しており、積層膜LFの酸化シリコン膜LF1は、コイルCL1を覆うようにコイルCL1に接するように形成されている。   On the other hand, in the second embodiment, as shown in FIG. 43, the coil CL1, which is the primary coil of the transformer, is formed in the same layer as the pad PD1. That is, the coil CL1 is formed in the third wiring layer where the pad PD1 is formed (that is, in the same layer as the wiring M3). For this reason, in the second embodiment, the interlayer insulating film IL3 is not interposed between the coil CL1 and the coil CL2, and only the laminated film LF is interposed, and the silicon oxide film LF1 of the laminated film LF. Is formed in contact with the coil CL1 so as to cover the coil CL1.

それ以外の構成は、本実施の形態2も上記実施の形態1と基本的には同じであるため、ここではその繰り返しの説明は省略する。   Since the other configuration is basically the same as that of the second embodiment, the description thereof will not be repeated here.

本実施の形態2でも、上記実施の形態1で説明したのとほぼ同様の効果を得ることができる。但し、上記実施の形態1は、本実施の形態2に比べて、以下のような利点がある。   Also in the second embodiment, substantially the same effects as described in the first embodiment can be obtained. However, the first embodiment has the following advantages over the second embodiment.

すなわち、本実施の形態2では、コイルCL1とコイルCL2との間には積層膜LFが介在しており、この積層膜LFによりコイルCL1とコイルCL2との間の絶縁耐圧を確保している。一方、上記実施の形態1では、コイルCL1とコイルCL2との間には、積層膜LFだけでなく層間絶縁膜(上記図3の場合は層間絶縁膜IL3)も介在しており、この積層膜LFと層間絶縁膜とによりコイルCL1とコイルCL2との間の絶縁耐圧を確保している。このため、コイルCL1とコイルCL2との間に層間絶縁膜(上記図3の場合は層間絶縁膜IL3)も介在する分、本実施の形態2よりも上記実施の形態1の方が、コイルCL1とコイルCL2との間の絶縁耐圧をより高くすることができる。   That is, in the second embodiment, the laminated film LF is interposed between the coil CL1 and the coil CL2, and the dielectric strength between the coil CL1 and the coil CL2 is secured by the laminated film LF. On the other hand, in the first embodiment, not only the laminated film LF but also an interlayer insulating film (in the case of FIG. 3, the interlayer insulating film IL3) is interposed between the coil CL1 and the coil CL2. The dielectric breakdown voltage between the coil CL1 and the coil CL2 is secured by the LF and the interlayer insulating film. Therefore, since the interlayer insulating film (interlayer insulating film IL3 in the case of FIG. 3) is also interposed between the coil CL1 and the coil CL2, the first embodiment has a higher coil CL1 than the second embodiment. And the coil CL2 can be further increased in withstand voltage.

また、本実施の形態2のようにコイルCL1とパッドPD1とを同層にすると、コイルCL1の厚みが厚くなる。これは、パッドPD1の厚みは、パッドPD1よりも下層の配線(ここでは配線M1および配線M2)の厚みよりも厚い(大きい)ためである。コイルCL1の厚みが厚いと、コイルCL1を構成する渦巻状のコイル配線の隣接間を絶縁膜で埋め込みにくくなるため、その絶縁膜の成膜工程を比較的厳密に管理する必要がある。それに対して、上記実施の形態1では、コイルCL1をパッドPD1よりも下層に形成しているため、コイルCL1の厚みをパッドPD1の厚みよりも薄く(小さく)することができる。このため、コイルCL1を構成する渦巻状のコイル配線の隣接間を絶縁膜で埋め込みやすくなるため、その絶縁膜の成膜工程の管理が容易になる。このため、半導体装置を製造しやすくなる。また、コイルCL1を構成する渦巻状のコイル配線の隣接間を絶縁膜でより確実に埋め込むことができるようになるため、半導体装置の信頼性を、更に向上させることができる。   Further, when the coil CL1 and the pad PD1 are formed in the same layer as in the second embodiment, the thickness of the coil CL1 is increased. This is because the thickness of the pad PD1 is thicker (larger) than the thickness of the lower layer wiring (here, the wiring M1 and the wiring M2) than the pad PD1. If the thickness of the coil CL1 is thick, it becomes difficult to embed a space between adjacent spiral coil wirings constituting the coil CL1 with an insulating film. Therefore, it is necessary to manage the film forming process of the insulating film relatively strictly. On the other hand, in the first embodiment, since the coil CL1 is formed below the pad PD1, the thickness of the coil CL1 can be made thinner (smaller) than the thickness of the pad PD1. For this reason, since it becomes easy to embed a space between adjacent spiral coil wirings constituting the coil CL1 with an insulating film, the film forming process of the insulating film can be easily managed. For this reason, it becomes easy to manufacture a semiconductor device. In addition, since the space between adjacent spiral coil wires constituting the coil CL1 can be more reliably embedded with an insulating film, the reliability of the semiconductor device can be further improved.

以上、本発明者によってなされた発明をその実施の形態に基づき具体的に説明したが、本発明は前記実施の形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々変更可能であることは言うまでもない。   As mentioned above, the invention made by the present inventor has been specifically described based on the embodiment. However, the invention is not limited to the embodiment, and various modifications can be made without departing from the scope of the invention. Needless to say.

BW,BW8,BW9 ボンディングワイヤ
CC 制御回路
CF 銅膜
CL1,CL1a,CL1b,CL2,CL2a,CL2b コイル
CL5,CL6,CL7,CL8 コイル
CP1,CP2 半導体チップ
CW5,CW6,CW7,CW8 コイル配線
DB ダイボンド材
DP1,DP2 ダイパッド
DR 駆動回路
G1,G2 ゲート電極
GF ゲート絶縁膜
HW1,HW2,HW3a 引出配線
HW3 接続配線
IL1,IL2,IL3 層間絶縁膜
LD リード
LF 積層膜
LF1 酸化シリコン膜
LF2 窒化シリコン膜
LF3 樹脂膜
LOD 負荷
M1,M2,M3 配線
MR 封止樹脂部
NS n型半導体領域
NW n型ウエル
OP1,OP1a,OP1b,OP1c,OP2,OP3 開口部
PA 保護膜
PD1,PD2,PD3,PD5,PD5a,PD5b パッド
PD6,PD6a,PD6b,PD7,PD7a,PD7b パッド
PD8,PD9,PD10,PD11 パッド
PKG 半導体パッケージ
PR1,PR2 レジストパターン
PS p型半導体領域
PW p型ウエル
RW 再配線
RX1,RX2 受信回路
SB 半導体基板
SE シード膜
SG1,SG2,SG3,SG4 信号
ST 素子分離領域
TR1,TR2 トランス
TX1,TX2 送信回路
UM 下地金属膜
V1 プラグ
V2,V3 ビア部
BW, BW8, BW9 Bonding wire CC Control circuit CF Copper film CL1, CL1a, CL1b, CL2, CL2a, CL2b Coil CL5, CL6, CL7, CL8 Coil CP1, CP2 Semiconductor chips CW5, CW6, CW7, CW8 Coil wiring DB Die bond material DP1, DP2 Die pad DR Drive circuit G1, G2 Gate electrode GF Gate insulating film HW1, HW2, HW3a Lead wiring HW3 Connection wiring IL1, IL2, IL3 Interlayer insulating film LD Lead LF Multilayer film LF1 Silicon oxide film LF2 Silicon nitride film LF3 Resin film LOD load M1, M2, M3 wiring MR sealing resin part NS n-type semiconductor region NW n-type well OP1, OP1a, OP1b, OP1c, OP2, OP3 opening PA protective film PD1, PD2, PD3, PD5, PD5a, PD b pad PD6, PD6a, PD6b, PD7, PD7a, PD7b pad PD8, PD9, PD10, PD11 pad PKG semiconductor package PR1, PR2 resist pattern PS p-type semiconductor region PW p-type well RW rewiring RX1, RX2 receiving circuit SB semiconductor substrate SE seed film SG1, SG2, SG3, SG4 signal ST element isolation region TR1, TR2 transformer TX1, TX2 transmitting circuit UM base metal film V1 plug V2, V3 via part

Claims (10)

半導体基板と、
前記半導体基板上に第1無機絶縁膜を介して形成された第1コイルと、
前記半導体基板上に、前記第1無機絶縁膜および前記第1コイルを覆うように形成された積層絶縁膜と、
前記積層絶縁膜上に形成され、且つ前記第1コイルの上方に配置された第2コイルと、
前記積層絶縁膜上に形成され、且つ前記第2コイルの内側に配置され、且つ平面視において多角形状を有する第1パッドと、
前記積層絶縁膜上に形成され、且つ前記第2コイルの外側に配置された第2パッドと、
前記積層絶縁膜、前記第2コイル、前記第1パッドの一部および前記第2パッドの一部を覆うように形成された第1有機絶縁膜と、
を有する半導体装置であって、
前記第1パッドは、平面視において複数の角および複数の辺を有し、
前記第1パッドの前記複数の角のそれぞれは、平面視において鈍角であり、
前記第1パッドの前記複数の辺は、第1辺および平面視において前記第1辺の延在方向と交差する方向に延在する第2辺を含み、
前記第2コイルの一端は、平面視において第1接続部を介して前記第1パッドの前記第1辺と接続されており、
前記第2コイルの他端は、平面視において第2接続部を介して前記第2パッドに接続されており、
前記第1パッドの前記第1辺の延在方向における前記第1接続部の幅は、平面視において前記第1辺から前記第2コイルの一端に近づくにつれて漸減しており、
前記第1接続部は、平面視において前記第1辺の中央よりも前記第1辺の延在方向と前記第2辺の延在方向の交差する角の近くに接続されており、
前記第1コイルは、平面視において前記第2コイルと重なっており、
前記第1コイルと前記第2コイルとは、導体では接続されずに磁気的に結合されている、半導体装置。
A semiconductor substrate;
A first coil formed on the semiconductor substrate via a first inorganic insulating film;
A laminated insulating film formed on the semiconductor substrate so as to cover the first inorganic insulating film and the first coil;
A second coil formed on the laminated insulating film and disposed above the first coil;
A first pad formed on the laminated insulating film and disposed inside the second coil and having a polygonal shape in plan view;
A second pad formed on the laminated insulating film and disposed outside the second coil;
A first organic insulating film formed to cover the laminated insulating film, the second coil, a part of the first pad and a part of the second pad;
A semiconductor device comprising:
The first pad has a plurality of corners and a plurality of sides in a plan view,
Each of the plurality of corners of the first pad is an obtuse angle in plan view,
The plurality of sides of the first pad include a first side and a second side extending in a direction intersecting with an extending direction of the first side in plan view,
One end of the second coil is connected to the first side of the first pad via a first connection portion in plan view,
The other end of the second coil is connected to the second pad via a second connection portion in plan view,
The width of the first connection portion in the extending direction of the first side of the first pad gradually decreases from the first side toward the one end of the second coil in plan view.
The first connection portion is connected near the corner where the extending direction of the first side and the extending direction of the second side intersect rather than the center of the first side in plan view,
The first coil overlaps the second coil in plan view,
The semiconductor device, wherein the first coil and the second coil are magnetically coupled without being connected by a conductor.
請求項1記載の半導体装置において、
前記積層絶縁膜は、第2無機絶縁膜と、前記第2無機絶縁膜上の第2有機絶縁膜とからなり、
前記第2コイルは、前記第2有機絶縁膜上に形成されており、
前記第2有機絶縁膜は、断面視において前記第1有機絶縁膜と前記第2無機絶縁膜に挟まれている、半導体装置。
The semiconductor device according to claim 1,
The laminated insulating film comprises a second inorganic insulating film and a second organic insulating film on the second inorganic insulating film,
The second coil is formed on the second organic insulating film,
The semiconductor device, wherein the second organic insulating film is sandwiched between the first organic insulating film and the second inorganic insulating film in a cross-sectional view.
請求項2記載の半導体装置において、
前記積層絶縁膜の前記第2無機絶縁膜は、酸化シリコン膜と、前記酸化シリコン膜上の窒化シリコン膜と、前記窒化シリコン膜上の前記第2有機絶縁膜からなり、
前記第2有機絶縁膜は、樹脂膜である、半導体装置。
The semiconductor device according to claim 2,
The second inorganic insulating film of the laminated insulating film includes a silicon oxide film, a silicon nitride film on the silicon oxide film, and the second organic insulating film on the silicon nitride film,
The semiconductor device, wherein the second organic insulating film is a resin film.
請求項1記載の半導体装置において、
前記第1接続部と前記第1パッドの前記第1辺に沿った接続部の幅は、前記第2コイルの配線の幅よりも大きい、半導体装置。
The semiconductor device according to claim 1,
The width of the connection portion along the first side of the first connection portion and the first pad is larger than the width of the wiring of the second coil.
請求項3記載の半導体装置において、
前記第1パッドの平面形状は、略八角形であり、
前記第2コイルの平面形状は、略八角形である、半導体装置。
The semiconductor device according to claim 3.
The planar shape of the first pad is a substantially octagon,
The semiconductor device in which the planar shape of the second coil is a substantially octagon.
請求項1記載の半導体装置において、
前記第2パッドは、平面視において複数の角および複数の辺を備えた多角形状を有し、
前記第2パッドの前記複数の角のそれぞれは、平面視において鈍角であり、
前記第2パッドの前記複数の辺は、第3辺および平面視において前記第3辺の延在方向と交差する方向に延在する第4辺を含み、
前記第2コイルの他端は、平面視において前記第2接続部を介して前記第3辺に接続されており、
前記第2パッドの前記第3辺の延在方向における前記第2接続部の幅は、平面視において前記第3辺から前記第2コイルの他端に近づくにつれて漸減しており、
前記第2接続部は、平面視において前記第3辺の中央よりも前記第3辺の延在方向と前記第4辺の延在方向の交差する角の近くに接続されている、半導体装置。
The semiconductor device according to claim 1,
The second pad has a polygonal shape having a plurality of corners and a plurality of sides in a plan view,
Each of the plurality of corners of the second pad is an obtuse angle in plan view,
The plurality of sides of the second pad include a third side and a fourth side extending in a direction intersecting with an extending direction of the third side in plan view,
The other end of the second coil is connected to the third side via the second connection portion in plan view,
The width of the second connection portion in the extending direction of the third side of the second pad gradually decreases from the third side toward the other end of the second coil in plan view.
The second connection portion is a semiconductor device connected in a plan view in the vicinity of an intersection between the extending direction of the third side and the extending direction of the fourth side rather than the center of the third side.
請求項4記載の半導体装置において、
前記積層絶縁膜は、第2無機絶縁膜と、前記第2無機絶縁膜上の第2有機絶縁膜とからなり、
前記第2コイルは、前記第2有機絶縁膜上に形成されており、
前記第2有機絶縁膜は、断面視において前記第1有機絶縁膜と前記第2無機絶縁膜に挟まれている、半導体装置。
The semiconductor device according to claim 4.
The laminated insulating film comprises a second inorganic insulating film and a second organic insulating film on the second inorganic insulating film,
The second coil is formed on the second organic insulating film,
The semiconductor device, wherein the second organic insulating film is sandwiched between the first organic insulating film and the second inorganic insulating film in a cross-sectional view.
請求項1記載の半導体装置において、
前記第1有機絶縁膜は、ポリイミド膜であって、前記第1パッドが露出する第1開口部および前記第2パッドが露出する第2開口部を有しており、
前記第1開口部の前記第1パッドの露出部は、第1ボンディングワイヤを介して半導体チップに接続されており、
前記第2開口部の前記第2パッドの露出部は、第2ボンディングワイヤを介して前記半導体チップに接続されており、
前記半導体基板と前記半導体チップは、電気的に絶縁されている、半導体装置。
The semiconductor device according to claim 1,
The first organic insulating film is a polyimide film, and has a first opening from which the first pad is exposed and a second opening from which the second pad is exposed,
The exposed portion of the first pad of the first opening is connected to the semiconductor chip via a first bonding wire,
An exposed portion of the second pad of the second opening is connected to the semiconductor chip via a second bonding wire;
The semiconductor device, wherein the semiconductor substrate and the semiconductor chip are electrically insulated.
請求項8記載の半導体装置において、
前記半導体基板の側面と前記半導体チップの側面が対向するように並んで配置されており、
複数の第1リードが前記半導体基板の側面とは反対側の側面に並んで配置されており、
複数の第2リードが前記半導体チップの側面とは反対側の側面に並んで配置されており、
前記第1リードのそれぞれは、複数の第1ワイヤを介して前記半導体基板に接続されており、
前記第2リードのそれぞれは、複数の第2ワイヤを介して前記半導体チップに接続されており、
前記半導体基板、前記半導体チップ、前記第1および第2ボンディングワイヤ、前記複数の第1および第2ワイヤ、前記複数の第1リードのそれぞれの一部、および前記複数の第2リードのそれぞれの一部は、樹脂により封止されている、半導体装置。
The semiconductor device according to claim 8.
The side surface of the semiconductor substrate and the side surface of the semiconductor chip are arranged so as to face each other,
A plurality of first leads are arranged side by side on the side opposite to the side of the semiconductor substrate,
A plurality of second leads are arranged side by side on the side opposite to the side of the semiconductor chip,
Each of the first leads is connected to the semiconductor substrate via a plurality of first wires,
Each of the second leads is connected to the semiconductor chip via a plurality of second wires,
Each of the semiconductor substrate, the semiconductor chip, the first and second bonding wires, the plurality of first and second wires, a part of each of the plurality of first leads, and each of the plurality of second leads. The part is a semiconductor device sealed with resin.
半導体基板と、
前記半導体基板上に第1無機絶縁膜を介して形成された第1コイルと、
前記半導体基板上に、前記第1無機絶縁膜および前記第1コイルを覆うように形成された積層絶縁膜と、
前記積層絶縁膜上に形成され、且つ前記第1コイルの上方に配置された第2コイルと、
前記積層絶縁膜上に形成され、且つ前記第2コイルの内側に配置され、且つ平面視において多角形状を有する第1パッドと、
前記積層絶縁膜上に形成され、且つ前記第2コイルの外側に配置された第2パッドと、
前記積層絶縁膜、前記第2コイル、前記第1パッドの一部および前記第2パッドの一部を覆うように形成された第2絶縁膜と、
を有する半導体装置。
A semiconductor substrate;
A first coil formed on the semiconductor substrate via a first inorganic insulating film;
A laminated insulating film formed on the semiconductor substrate so as to cover the first inorganic insulating film and the first coil;
A second coil formed on the laminated insulating film and disposed above the first coil;
A first pad formed on the laminated insulating film and disposed inside the second coil and having a polygonal shape in plan view;
A second pad formed on the laminated insulating film and disposed outside the second coil;
A second insulating film formed to cover the laminated insulating film, the second coil, a part of the first pad and a part of the second pad;
A semiconductor device.
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