JP3016663B2 - 半導体装置 - Google Patents

半導体装置

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JP3016663B2
JP3016663B2 JP4247757A JP24775792A JP3016663B2 JP 3016663 B2 JP3016663 B2 JP 3016663B2 JP 4247757 A JP4247757 A JP 4247757A JP 24775792 A JP24775792 A JP 24775792A JP 3016663 B2 JP3016663 B2 JP 3016663B2
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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、半導体装置に関し、特
に小型で薄型のパッケージや高速・大容量化に適した半
導体装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】近年、半導体装置は実装密度を上げるた
めにそのパッケージは薄型で小型化が要求されるように
なってきている。これに伴って、従来ではパッケージの
肉厚が大きいために問題にならなかった遮光性の問題が
大きくクローズアップされるようになってきた。
【0003】また、素子の高性能化及び大容量化によ
り、動作周波数の上昇に伴う不要輻射が発生するという
問題、及びチップサイズの増大に伴ってボンディングパ
ッドがチップ内において占める面積割合が増加するとい
う問題が生じてきた。
【0004】以下、従来の半導体装置について説明す
る。
【0005】図6は従来の半導体装置の平面構造を示
し、図7は従来の半導体装置の断面構造を示している。
同図において、1は半導体チップ、2は半導体基板の表
面に形成された半導体回路、3A,3B,3C,3D,
3E,3F,3G,3Hはそれぞれ半導体基板1の表面
に形成されたボンディングパッド、5は半導体基板1の
表面を覆う酸化膜からなる保護膜、7Aは保護膜5を覆
う樹脂系材料からなる絶縁膜、8は図示しない外部引き
出し用端子とボンディングパッド3A〜3Hとを接続す
るボンディングワイヤである。
【0006】図7から明らかなように、半導体チップ1
の表面には半導体回路2とボンディングパッド3A〜3
Hとが形成され、半導体チップ1の表面におけるボンデ
ィングパッド3A〜3Hを除く部分は保護膜5によって
覆われ、該保護膜5の表面は樹脂系材料からなる絶縁膜
7Aによって覆われており、該絶縁膜7Aは半導体チッ
プ1に加わる応力から半導体回路2を保護している。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】ところが、上記従来の
半導体装置の構造によると、図7に示すように、半導体
回路2の上には保護膜5と絶縁膜7Aとが設けられてい
るのみであり、これら保護膜5及び絶縁膜7は通常遮光
性に乏しいので、半導体チップ1が樹脂パッケージに覆
われていない裸の状態である場合、或いは半導体チップ
1を封止する樹脂パッケージの肉厚が薄い場合には、外
部からの光が保護膜5及び絶縁膜7Aを透過して半導体
回路2に到達するため、半導体回路2の動作が不安定に
なるという第1の問題がある。
【0008】また、高速に動作する半導体回路2から電
磁波などの不要輻射が発生し、この不要輻射が外部の電
気回路や機器に悪影響を及ぼすという第2の問題もあ
る。
【0009】さらに、図6に示すように、半導体チップ
1の表面においては、半導体回路2とボンディングパッ
ド3A〜3Hとは別々の領域を占めており、半導体チッ
プ1の集積化技術が進み半導体回路2の面積が少なくな
っても、ボンディングパッド3A〜3Hの面積は変わら
ない。このため、半導体チップ1の集積率が向上しても
半導体チップの面積の減少率は鈍化するという第3の問
題もある。
【0010】本発明は、少なくとも上記第1の問題を解
決し、外部からの光が保護膜及び絶縁膜を透過して半導
体回路に到達する事態を防止し、半導体回路の動作の安
全性を確保することを目的とする。
【0011】
【課題を解決するための手段】請求項1の発明は、上記
の目的を達成するため、半導体チップに形成された半導
体回路の上面を遮光膜によって覆うものであって、具体
的には、半導体装置を、半導体回路が形成された半導体
チップの上面は略全面に亘って樹脂系材料からなる第1
の絶縁膜によって覆われ、該第1の絶縁膜における少な
くとも上記半導体回路の上側部分は遮光膜によって覆わ
れ、該遮光膜の上面は略全面に亘って樹脂系材料からな
る第2の絶縁膜によって覆われている構成とするもので
ある。
【0012】請求項2の発明は、上記第1の問題に加え
て上記第2の問題をも解決するものであって、具体的に
は、請求項1の構成に、上記遮光膜は導電性材料により
形成されており且つ上記半導体回路の接地線に接続され
ているという構成を付加するものである。
【0013】請求項3の発明は、上記第1の問題に加え
て上記第3の問題をも解決するものであって、具体的に
は、半導体装置を、半導体回路が形成された半導体チッ
プの上面は略全面に亘って樹脂系材料からなる第1の絶
縁膜によって覆われ、該第1の絶縁膜における上記半導
体回路の上側部分の上面に沿って遮光性材料からなり上
記半導体回路の入出力端子に接続されたボンディングパ
ッドが設けられ、該ボンディングパッドにおけるボンデ
ィングワイヤが取り付けられていない部位の上面は略全
面に亘って樹脂系材料からなる第2の絶縁膜によって覆
われている構成とするものである。
【0014】
【作用】請求項1の構成により、半導体チップの上面を
覆う第1の絶縁膜における少なくとも半導体回路の上側
部分は遮光膜によって覆われているため、外部からの光
は遮光膜によって遮られ、半導体回路に到達することは
ない。
【0015】請求項2の構成により、遮光膜は半導体回
路の接地線に接続されているため、半導体回路が高速動
作する際に発生する不要輻射は電磁シールドされる。
【0016】請求項2の構成により、半導体チップの上
面を覆う第1の絶縁膜における半導体回路の上側部分の
上面に沿って遮光性材料からなり半導体回路の入出力端
子に接続されたボンディングパッドが設けられているた
め、ボンディングパッドを半導体回路と平面的に配置し
なくてもよいので、半導体チップの面積を小さくするこ
とができる。また、ボンディングパッドは遮光性材料か
らなり且つ半導体回路の上側に設けられているため、該
ボンディングパッドは外部からの光が半導体回路に到達
することを防止している。
【0017】
【実施例】以下、本発明の一実施例について、図面を参
照しながら説明する。
【0018】図1は本発明の第1実施例に係る半導体装
置の平面構造を、図2は上記半導体装置の断面構造をそ
れぞれ示している。同図に示すように、半導体チップ1
の表面における中央部には半導体回路2が形成されてい
ると共に、半導体チップ1の表面における周辺部にはボ
ンディングパッド3A,3B,3C,3D,3E,3
F,3G,3Hがそれぞれ形成されている。半導体チッ
プ1の表面におけるボンディングパッド3A〜3Hを除
く部分は酸化膜からなる保護膜5により覆われ、保護膜
5の表面は全面に亘って樹脂系材料からなる第1の絶縁
膜6によって覆われている。第1の絶縁膜6の表面にお
ける周縁部を除く部分はアルミニウムよりなる遮光膜4
によって覆われ、第1の絶縁膜6の表面における遮光膜
4により覆われていない部分の表面及び遮光膜4の表面
は全面に亘って樹脂系材料からなる第2の絶縁膜7Bに
よって覆われている。尚、同図において、8は図示しな
い外部引き出し用端子とボンディングパッド3A〜3H
とを接続するボンディングワイヤである。
【0019】本第1実施例に係る半導体装置によると、
外部からの光は第2の絶縁膜7Bを透過しても遮光膜4
に遮られるので半導体回路2には到達しない。このた
め、内部に侵入した光による半導体回路2の誤動作は防
止される。また、遮光膜4は第2の絶縁膜7Bによって
覆われているため、面積の大きい遮光膜4に生じる応力
の緩和が図られている。このため、半導体チップ1が樹
脂パッケージによって封止されていない裸の状態或いは
樹脂パッケージの薄型化により樹脂パッケージの肉厚が
薄くなっても半導体装置の遮光性は確保される。
【0020】図3は本発明の第2実施例に係る半導体装
置の平面構造を示している。
【0021】本第2実施例においては、第1実施例と同
様に、半導体チップ1の表面には半導体回路2が形成さ
れ、半導体チップ1の表面における周辺部にはボンディ
ングパッド3A,3B,3C,3D,3E,3F,3G
が形成され、半導体チップ1の表面におけるボンディン
グパッド3A〜3Gを除く部分は酸化膜からなる保護膜
5により覆われ、保護膜5の表面は全面に亘って樹脂系
材料からなる第1の絶縁膜6によって覆われ、第1の絶
縁膜6の表面はアルミニウムよりなる遮光膜4によって
覆われ、遮光膜4の表面は全面に亘って樹脂系材料から
なる第2の絶縁膜7Bによって覆われている。
【0022】本第2実施例の特徴として、半導体回路2
の接地線と遮光膜4とを接続するコンタクト部9A,9
B,9C,9D,9E,9Fがそれぞれ設けられてい
る。
【0023】従って、半導体回路2は高速動作する際
に、さまざまな不要輻射を発生し外部の機器に悪影響を
及ぼす原因になるが、本第2実施例においては、電磁シ
ールドされているので上述の不要輻射を防止することが
できる。
【0024】また、アルミニウムよりなる遮光膜4は、
極めて低インピーダンスの接地線として働くので、半導
体回路2の動作時に流れる瞬時電流による接地線の電位
変動を抑制することができる。このため、本第2実施例
によると、半導体チップ1の面積を増大することなく、
接地線インピーダンスを下げることが可能になる。
【0025】図4は本発明の第3実施例に係る半導体装
置の平面構造を、図5は該半導体装置の断面構造をそれ
ぞれ示している。
【0026】本第3実施例においては、第1実施例と同
様に、半導体チップ1の表面には半導体回路2が形成さ
れ、半導体チップ1の表面における周辺部には内部側ボ
ンディングパッド3Kが形成されており、半導体チップ
1の表面における内部側ボンディングパッド3Kを除く
部分は酸化膜からなる保護膜5により覆われ、保護膜5
の表面は全面に亘って樹脂系材料からなる第1の絶縁膜
6によって覆われている。これにより、保護膜5及び第
1の絶縁膜6における内部側ボンディングパッド3Kの
上側にはコンタクトホールが形成されている。第1の絶
縁膜6の周縁部上面には、アルミニウムよりなる外部側
ボンディングパッド10A,10B,10C,10D,
10E,10F,10G,10Hが半導体回路2の一部
分を覆うように形成されており、各外部側ボンディング
パッド10A〜10Hは対応する内部側ボンディングパ
ッド3Kと上記のコンタクトホールを通して電気的に接
続されている。外部側ボンディングパッド10A〜10
Hにおける中央部を除く部分の表面及び第1の絶縁膜6
の表面は、樹脂系材料からなる第2の絶縁膜7Bによっ
て覆われており、外部側ボンディングパッド10A〜1
0Hの中央部には、該外部側ボンディングパッド10A
〜10Hと図示しない外部引き出し用端子とを接続する
ボンディングワイヤ8が取り付けられている。
【0027】本第3実施例に係る半導体装置において
は、内部側ボンディングパッド3Kは外部側ボンディン
グパッド10A〜10Hと接続する機能を有しておれば
よいので、従来のように大きな面積は必要としない。
【0028】また、外部側ボンディングパッド10A〜
10Hを半導体回路2の上側に設けることができるの
で、半導体チップ1の面積を小さくすることができる。
この場合、第1の絶縁膜6は、ワイヤボンディング時の
衝撃から半導体回路2を守る機能を有している。
【0029】尚、上記第1〜第3実施例においては、遮
光膜4はアルミニウムにより形成したが、遮光膜4を形
成する材料はこれに限られず、他の材料により形成して
もよいのは当然である。
【0030】
【発明の効果】以上説明したように、請求項1の発明に
係る半導体装置によると、半導体チップの上面を覆う第
1の絶縁膜における少なくとも半導体回路の上側部分を
遮光膜によって覆ったため、外部からの光は、遮光膜に
よって遮られ半導体回路に到達することがないので、半
導体チップが樹脂パッケージに覆われていない裸の状態
である場合或いは半導体チップを封止する樹脂パッケー
ジの肉厚が薄い場合でも、半導体回路の動作の安全性を
確保することができる。
【0031】また、請求項2の発明に係る半導体装置に
よると、遮光膜を半導体回路の接地線に接続したため、
請求項1と同様半導体回路の動作の安全性を確保するこ
とができる上に、半導体回路が高速動作する際に発生す
る不要輻射を確実に抑制することができる。
【0032】さらに、請求項3の発明に係る半導体装置
によると、半導体チップの上面を覆う第1の絶縁膜にお
ける半導体回路の上側部分の上面に沿って遮光性材料か
らなり半導体回路の入出力端子に接続されたボンディン
グパッドを設けたため、ボンディングパッドを半導体回
路と平面的に配置しなくてもよいので半導体チップの面
積を小さくすることができると共に、該ボンディングパ
ッドは外部からの光が半導体回路に到達することを防止
するので半導体チップが樹脂パッケージに覆われていな
い裸の状態である場合或いは半導体チップを封止する樹
脂パッケージの肉厚が薄い場合でも半導体回路の動作の
安全性を確保することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の第1実施例に係る半導体装置の平面図
である。
【図2】本発明の第1実施例に係る半導体装置の断面図
である。
【図3】本発明の第2実施例に係る半導体装置の上面図
である。
【図4】本発明の第3実施例に係る半導体装置の上面図
である。
【図5】本発明の第3実施例に係る半導体装置の断面図
である。
【図6】従来の半導体装置の平面図である。
【図7】従来の半導体装置の断面図である。
【符号の説明】
1 半導体チップ 2 半導体回路 3A,3B,3C,3D,3E,3F,3G,3H ボ
ンディングパッド 3K 内側のボンディングパッド 4 遮光膜 5 保護膜 6 第1の絶縁膜 7A 絶縁膜 7B 第2の絶縁膜 8 ボンディングワイヤ 9A,9B,9C,9D,9E,9F コンタクト部 10A,10B,10C,10D,10E,10F,1
0G,10H 外側のボンディングパッド
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) H01L 23/29 H01L 21/60 301 H01L 23/31

Claims (3)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 半導体回路が形成された半導体チップの
    上面は略全面に亘って樹脂系材料からなる第1の絶縁膜
    によって覆われ、該第1の絶縁膜における少なくとも上
    記半導体回路の上側部分は遮光膜によって覆われ、該遮
    光膜の上面は略全面に亘って樹脂系材料からなる第2の
    絶縁膜によって覆われていることを特徴とする半導体装
    置。
  2. 【請求項2】 上記遮光膜は、導電性材料により形成さ
    れており且つ上記半導体回路の接地線に接続されている
    ことを特徴とする請求項1に記載の半導体装置。
  3. 【請求項3】 半導体回路が形成された半導体チップの
    上面は略全面に亘って樹脂系材料からなる第1の絶縁膜
    によって覆われ、該第1の絶縁膜における上記半導体回
    路の上側部分の上面に沿って遮光性材料からなり上記半
    導体回路の入出力端子に接続されたボンディングパッド
    が設けられ、該ボンディングパッドにおけるボンディン
    グワイヤが取り付けられていない部位の上面は略全面に
    亘って樹脂系材料からなる第2の絶縁膜によって覆われ
    ていることを特徴とする半導体装置。
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