JPH11145401A - 集積半導体装置 - Google Patents

集積半導体装置

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JPH11145401A
JPH11145401A JP9312251A JP31225197A JPH11145401A JP H11145401 A JPH11145401 A JP H11145401A JP 9312251 A JP9312251 A JP 9312251A JP 31225197 A JP31225197 A JP 31225197A JP H11145401 A JPH11145401 A JP H11145401A
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JP
Japan
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electric
semiconductor device
integrated semiconductor
layer
capacitance element
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Withdrawn
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JP9312251A
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English (en)
Inventor
Kazuhiro Seto
一弘 瀬戸
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Tokin Corp
Original Assignee
Tokin Corp
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Publication date
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 小面積で低コストで製造可能であると共に、
回路構造の解析が非常に困難な極めてセキュリティ性が
高い集積半導体装置を提供すること。 【解決手段】 この集積半導体装置において、電気容量
素子12は、導体層6,16(導体層4,5と同様にア
ルミ薄膜を用いている)の主な部分により各電気回路素
子(各MOSトランジスタ2及びダイオード素子3)の
大部分を覆い隠すように電気絶縁層9´,10を介して
シリコン基板1上から隔たった上部層に形成されてお
り、導体層6真下の電気絶縁層9´は絶縁樹脂又はSi
x ,SiNx ,及びSiOx y のうちの何れか一つ
の材料により平坦化されており、導体層16真上の電気
絶縁保護層11は最上部層として形成されている。尚、
ここでは導体層16真下の電気絶縁層10(電気絶縁層
7,8と同様にSiO2 薄膜を用いている)も平坦化さ
れている。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、主として少なくと
も一つの電気容量素子を備えると共に、セキュリティ性
が重要視される集積半導体装置に関する。
【0002】
【従来の技術】従来、この種の集積半導体装置として
は、例えば図3の側面断面図に示すような構成のものが
挙げられる。この集積半導体装置では、シリコン基板1
上に形成された複数のMOSトランジスタ2,ダイオー
ド3,及び電気容量素子12に導体層4,5,6がそれ
ぞれ電気絶縁層7,8,9,10をこの順で介して重畳
されると共に、電気絶縁層7,8,9のそれぞれ所定の
位置に設けられたスルーホールを介して上下位置関係に
ある導体間が電気的に接続配線されている。又、導体層
6の上部には電気容量素子12の電極端子取り出し用の
ボンディングワイヤ17が接続されており、各MOSト
ランジスタ2及びダイオード3と同じ導体層5において
電気容量素子12の電極が形成されている。このうち、
電気絶縁層7,8,9,10にはSiO2 薄膜を用いて
おり、電気容量素子12及び導体層4,5,6にはアル
ミ薄膜を用いている。
【0003】このような半導体集積装置の場合、トラン
ジスタ形成工程時に同一層内で同時に形成を行うことが
多くなっており、更に例えばICカード内部のICチッ
プ等のセキュリティ性が重要視される用途で用いられる
場合には周囲を樹脂で包含して摘出を困難にする等の対
策が施されている。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】上述した半導体集積装
置の場合、電気容量素子をトランジスタ形成工程時に同
時に同一層内で形成する構成であるため、ICチップの
面積縮小化を阻害し、生産性低下によるコスト増が回避
されないという問題がある。
【0005】又、上述した半導体集積装置の場合、セキ
ュリティ性が重要視される用途で用いられるときに周囲
を樹脂で包含して摘出を困難にする等の対策を施してい
るが、こうした構成では樹脂を開封する薬液を選定する
等の方法で容易に摘出できる上、集積半導体装置の上方
より素子回路構造を解析して偽造変造等の悪質な用途に
使用される懸念があるため、セキュリティ性にも問題が
ある。
【0006】本発明は、このような問題点を解決すべく
なされたもので、その技術的課題は、小面積で低コスト
で製造可能であると共に、回路構造の解析が非常に困難
な極めてセキュリティ性が高い集積半導体装置を提供す
ることにある。
【0007】
【課題を解決するための手段】本発明によれば、基板上
に少なくとも一つの電気容量素子を含む複数の電気回路
素子が形成された集積半導体装置において、電気容量素
子は、導体層により複数の電気回路素子の大部分を覆い
隠すように電気絶縁層を介して基板上から隔たった上部
層に形成されており、電気絶縁層における電気容量素子
下方の真下に位置されるものは平坦化された集積半導体
装置が得られる。
【0008】この集積半導体装置において、電気絶縁層
における電気容量素子下方の真下に位置されるものは絶
縁樹脂又はSiOx ,SiNx ,及びSiOx y のう
ちの何れか一つの材料を用いたものであることは好まし
い。
【0009】又、本発明によれば、上記何れか一つの集
積半導体装置において、電気容量素子上方の真上に最上
部層として形成された電気絶縁保護層を含む集積半導体
装置が得られる。
【0010】更に、本発明によれば、上記集積半導体装
置をICメモリ部及び複数の電気回路素子を含むセキュ
リティロジック回路から成るメモリ・ロジック回路部を
有する非接触式ICメモリカード内部用とし、該セキュ
リティロジック回路を電気容量素子で覆い隠して成る非
接触式ICメモリカード内部用集積半導体装置が得られ
る。
【0011】
【発明の実施の形態】以下に実施例を挙げ、本発明の集
積半導体装置について、図面を参照して詳細に説明す
る。
【0012】図1は、本発明の一実施例に係る集積半導
体装置の基本構成を模試的に示した側面断面図である。
この集積半導体装置では、シリコン基板1上に形成され
た複数のMOSトランジスタ2及びダイオード素子3に
導体層4,5,6,16がそれぞれ電気絶縁層7,8,
9´,10をこの順で介して重畳されると共に、電気絶
縁層7,8,9´のそれぞれ所定の位置に設けられたス
ルーホールを介して上下位置関係にある導体間が電気的
に接続配線されており、導体層6,16の主な部分が各
MOSトランジスタ2及びダイオード素子3の大部分を
覆い隠すように電気容量素子12として形成されてい
る。又、導体層6真下の電気絶縁層9´は絶縁樹脂又は
SiOx ,SiNx ,及びSiOx y のうちの何れか
一つの材料を用いて平坦化処理が施されている。更に、
導体層16真上に最上部層として電極端子取り出し用の
ボンディングワイヤ17のパッド部を開口していると共
に、湿度の進入やハンドリング時の機械的応力等の保護
のための電気絶縁保護層11が形成されている。尚、こ
こでは導体層16真下の電気絶縁層10も平坦化されて
いる。
【0013】このうち、電気絶縁層7,8,10にはS
iO2 薄膜を用いており、電気絶縁保護層11にはSi
N薄膜を用いており、導体層4,5,6,16にはアル
ミ薄膜を用いている。
【0014】即ち、この集積半導体装置において、電気
容量素子12は、導体層6,16の主な部分により各電
気回路素子(各MOSトランジスタ2及びダイオード素
子3)の大部分を覆い隠すように電気絶縁層9´,10
を介してシリコン基板1上から隔たった上部層に形成さ
れており、導体層6真下の電気絶縁層9´は絶縁樹脂や
上述したSiOx ,SiNx ,及びSiOx y のうち
の何れか一つの材料により平坦化されており、導体層1
6真上の電気絶縁保護層11は最上部層として形成され
ている。
【0015】因みに、電気絶縁層9´に絶縁樹脂として
例えばポリイミド樹脂を用いた場合には、スピンコート
法によりポリイミド樹脂を塗布して下地の凹凸を平坦化
処理すれば良く、SiOx ,SiNx ,及びSiOx
y のうちの何れか一つを用いた場合には、SiO2 膜を
形成後、CMPと呼ばれる高精度薄膜研磨法により平坦
化処理を施せば良い。
【0016】図3に示した従来装置ではトランジスタ素
子と同じ導体層5において電気容量素子の電極が形成さ
れており、構造的に面積当たりの集積度が低くなり、同
寸法径のウエハ当たりの製品数が少なく、生産性低下に
より製造コストが高くなっていたが、この半導体集積装
置の場合にはこうした点が改良されて生産性向上して小
面積で低コストで製造可能となる。
【0017】又、従来装置の場合、構造的に顕微鏡等を
用いて観察される下地の凹凸や色彩より回路構成並びに
セキュリティ方法等を解析して偽造変造等の悪質な用途
に使用される懸念があったが、この半導体集積装置の場
合には平坦化された電気絶縁層9´上に形成された電気
容量素子12(導体層6,16の主な部分)が各電気回
路素子(各MOSトランジスタ2及びダイオード素子
3)の大部分を覆い隠しているため、表面形状及び色彩
等から回路構成の解析を行うことが極めて困難になって
おり、しかも電気絶縁層9´上方に電気容量素子12を
形成することで高精度に電気容量値を得ることが容易に
なっているため、特性的なばらつきが少ない高精度な製
品が得られる。
【0018】尚、上述した各層の材料はあくまでも代表
例であり、限定されない。例えば導体層4,5,6,1
6の材質としてアルミを用いるものとしたが、必要に応
じた量の不純物を含むシリコンを用いたり、銅,金,鉄
を用いても良いし、或いは種々合金等の如何なるもので
あっても範疇となる。
【0019】図2は、集積半導体装置が適用される非接
触ICメモリカード内部の電気回路図を簡略化して示し
たものである。この電気回路は上述した集積半導体装置
をICメモリ部及び各電気回路素子を含むセキュリティ
ロジック回路から成るメモリ・ロジック回路部15を有
する非接触式ICメモリカード内部用として適用したも
ので、セキュリティロジック回路を上述した電気容量素
子12(導体層6,16の主な部分)で覆い隠してい
る。
【0020】具体的に云えば、この電気回路は、コイル
13,電気容量コンデンサ14,及びメモリ・ロジック
回路部15から構成され、点線枠で示す電気容量コンデ
ンサ14及びメモリ・ロジック回路部15が集積化され
ている。高いセキュリティが要求されるメモリ・ロジッ
ク回路部15は、各MOSトランジスタ2,ダイオード
3,及びそれらの配線構造で構成され、電気容量素子1
2がこれらの要部であるセキュリティロジック回路を覆
い隠すようになっている。
【0021】
【発明の効果】以上に説明したように、本発明の集積半
導体装置よれば、電気容量素子を導体層により複数の電
気回路素子の大部分を覆い隠すように電気絶縁層を介し
て基板上から隔たった上部層に形成し、電気絶縁層にお
ける電気容量素子下方の真下に位置されるものを平坦化
して高精度に電気容量値を得られるようにしているの
で、小面積で低コストで生産性良く簡単に製造可能とな
り、しかも回路構造の解析が非常に困難な極めてセキュ
リティ性が高い高精度な製品(特性のばらつきが少な
い)を具現できるようになる。この結果、特に内部回路
のセキュリティ性を非常に高い構造とできるため、例え
ばICカード等の変造偽造の不正使用防止等にも大きく
寄与することができるようになる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施例に係る集積半導体装置の基本
構成を模試的に示した側面断面図である。
【図2】図1に示す集積半導体装置が適用される非接触
ICメモリカード内部の電気回路図を簡略化して示した
ものである。
【図3】従来の集積半導体装置の基本構成を模試的に示
した側面断面図である。
【符号の説明】
1 シリコン基板 2 MOSトランジスタ 3 ダイオード素子 4,5,6,16 導体層 7,8,9,9´,10 電気絶縁層 11 電気絶縁保護層 12 電気容量素子 13 コイル 14 電気容量コンデンサ 15 メモリ・ロジック回路部 17 ボンディングワイヤ
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 FI H01L 21/8242

Claims (5)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 基板上に少なくとも一つの電気容量素子
    を含む複数の電気回路素子が形成された集積半導体装置
    において、前記電気容量素子は、導体層により前記複数
    の電気回路素子の大部分を覆い隠すように電気絶縁層を
    介して前記基板上から隔たった上部層に形成されてお
    り、前記電気絶縁層における前記電気容量素子下方の真
    下に位置されるものは平坦化されたことを特徴とする集
    積半導体装置。
  2. 【請求項2】 請求項1記載の集積半導体装置におい
    て、前記電気絶縁層における前記電気容量素子下方の真
    下に位置されるものは絶縁樹脂を用いたものであること
    を特徴とする集積半導体装置。
  3. 【請求項3】 請求項1記載の集積半導体装置におい
    て、前記電気絶縁層における前記電気容量素子下方の真
    下に位置されるものはSiOx ,SiNx ,及びSiO
    x y のうちの何れか一つの材料を用いたものであるこ
    とを特徴とする集積半導体装置。
  4. 【請求項4】 請求項1〜3の何れか一つに記載の集積
    半導体装置において、前記電気容量素子上方の真上に最
    上部層として形成された電気絶縁保護層を含むことを特
    徴とする集積半導体装置。
  5. 【請求項5】 請求項4記載の集積半導体装置をICメ
    モリ部及び前記複数の電気回路素子を含むセキュリティ
    ロジック回路から成るメモリ・ロジック回路部を有する
    非接触式ICメモリカード内部用とし、該セキュリティ
    ロジック回路を前記電気容量素子で覆い隠して成ること
    を特徴とする非接触式ICメモリカード内部用集積半導
    体装置。
JP9312251A 1997-11-13 1997-11-13 集積半導体装置 Withdrawn JPH11145401A (ja)

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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR2848025A1 (fr) * 2002-11-28 2004-06-04 Gemplus Card Int Protection d'un composant par nappe conductrice a contact aleatoire
US6901343B2 (en) 2001-01-10 2005-05-31 Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. Multilayer board in which wiring of signal line that requires tamper-resistance is covered by component or foil, design apparatus, method, and program for the multilayer board, and medium recording the program
US7557436B2 (en) 2001-08-07 2009-07-07 Renesas Technology Corp. Semiconductor device and IC card including supply voltage wiring lines formed in different areas and having different shapes
JP2013149940A (ja) * 2011-09-27 2013-08-01 Infineon Technologies Ag 保護リングを備えた半導体構造

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