WO2013058232A1 - チップダイオードおよびダイオードパッケージ - Google Patents

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山本 浩貴
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    • H01L2224/11001Involving a temporary auxiliary member not forming part of the manufacturing apparatus, e.g. removable or sacrificial coating, film or substrate
    • H01L2224/11009Involving a temporary auxiliary member not forming part of the manufacturing apparatus, e.g. removable or sacrificial coating, film or substrate for protecting parts during manufacture
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    • H01L2224/1146Plating
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    • H01L2224/13001Core members of the bump connector
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    • H01L2224/13Structure, shape, material or disposition of the bump connectors prior to the connecting process of an individual bump connector
    • H01L2224/13001Core members of the bump connector
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    • H01L2224/10Bump connectors; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/15Structure, shape, material or disposition of the bump connectors after the connecting process
    • H01L2224/16Structure, shape, material or disposition of the bump connectors after the connecting process of an individual bump connector
    • H01L2224/161Disposition
    • H01L2224/16151Disposition the bump connector connecting between a semiconductor or solid-state body and an item not being a semiconductor or solid-state body, e.g. chip-to-substrate, chip-to-passive
    • H01L2224/16221Disposition the bump connector connecting between a semiconductor or solid-state body and an item not being a semiconductor or solid-state body, e.g. chip-to-substrate, chip-to-passive the body and the item being stacked
    • H01L2224/16225Disposition the bump connector connecting between a semiconductor or solid-state body and an item not being a semiconductor or solid-state body, e.g. chip-to-substrate, chip-to-passive the body and the item being stacked the item being non-metallic, e.g. insulating substrate with or without metallisation
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    • H01L2224/10Bump connectors; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/15Structure, shape, material or disposition of the bump connectors after the connecting process
    • H01L2224/16Structure, shape, material or disposition of the bump connectors after the connecting process of an individual bump connector
    • H01L2224/161Disposition
    • H01L2224/16151Disposition the bump connector connecting between a semiconductor or solid-state body and an item not being a semiconductor or solid-state body, e.g. chip-to-substrate, chip-to-passive
    • H01L2224/16221Disposition the bump connector connecting between a semiconductor or solid-state body and an item not being a semiconductor or solid-state body, e.g. chip-to-substrate, chip-to-passive the body and the item being stacked
    • H01L2224/16245Disposition the bump connector connecting between a semiconductor or solid-state body and an item not being a semiconductor or solid-state body, e.g. chip-to-substrate, chip-to-passive the body and the item being stacked the item being metallic
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    • H01L2224/26Layer connectors, e.g. plate connectors, solder or adhesive layers; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/28Structure, shape, material or disposition of the layer connectors prior to the connecting process
    • H01L2224/29Structure, shape, material or disposition of the layer connectors prior to the connecting process of an individual layer connector
    • H01L2224/29001Core members of the layer connector
    • H01L2224/29099Material
    • H01L2224/291Material with a principal constituent of the material being a metal or a metalloid, e.g. boron [B], silicon [Si], germanium [Ge], arsenic [As], antimony [Sb], tellurium [Te] and polonium [Po], and alloys thereof
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    • H01L2224/26Layer connectors, e.g. plate connectors, solder or adhesive layers; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/31Structure, shape, material or disposition of the layer connectors after the connecting process
    • H01L2224/32Structure, shape, material or disposition of the layer connectors after the connecting process of an individual layer connector
    • H01L2224/321Disposition
    • H01L2224/32151Disposition the layer connector connecting between a semiconductor or solid-state body and an item not being a semiconductor or solid-state body, e.g. chip-to-substrate, chip-to-passive
    • H01L2224/32221Disposition the layer connector connecting between a semiconductor or solid-state body and an item not being a semiconductor or solid-state body, e.g. chip-to-substrate, chip-to-passive the body and the item being stacked
    • H01L2224/32245Disposition the layer connector connecting between a semiconductor or solid-state body and an item not being a semiconductor or solid-state body, e.g. chip-to-substrate, chip-to-passive the body and the item being stacked the item being metallic
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    • H01L2224/42Wire connectors; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/44Structure, shape, material or disposition of the wire connectors prior to the connecting process
    • H01L2224/45Structure, shape, material or disposition of the wire connectors prior to the connecting process of an individual wire connector
    • H01L2224/45001Core members of the connector
    • H01L2224/4501Shape
    • H01L2224/45012Cross-sectional shape
    • H01L2224/45015Cross-sectional shape being circular
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    • H01L2224/44Structure, shape, material or disposition of the wire connectors prior to the connecting process
    • H01L2224/45Structure, shape, material or disposition of the wire connectors prior to the connecting process of an individual wire connector
    • H01L2224/45001Core members of the connector
    • H01L2224/45099Material
    • H01L2224/451Material with a principal constituent of the material being a metal or a metalloid, e.g. boron (B), silicon (Si), germanium (Ge), arsenic (As), antimony (Sb), tellurium (Te) and polonium (Po), and alloys thereof
    • H01L2224/45138Material with a principal constituent of the material being a metal or a metalloid, e.g. boron (B), silicon (Si), germanium (Ge), arsenic (As), antimony (Sb), tellurium (Te) and polonium (Po), and alloys thereof the principal constituent melting at a temperature of greater than or equal to 950°C and less than 1550°C
    • H01L2224/45144Gold (Au) as principal constituent
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    • H01L2224/42Wire connectors; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/47Structure, shape, material or disposition of the wire connectors after the connecting process
    • H01L2224/48Structure, shape, material or disposition of the wire connectors after the connecting process of an individual wire connector
    • H01L2224/4805Shape
    • H01L2224/4809Loop shape
    • H01L2224/48091Arched
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    • H01L2224/47Structure, shape, material or disposition of the wire connectors after the connecting process
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    • H01L2224/481Disposition
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    • H01L2224/48221Connecting between a semiconductor or solid-state body and an item not being a semiconductor or solid-state body, e.g. chip-to-substrate, chip-to-passive the body and the item being stacked
    • H01L2224/48245Connecting between a semiconductor or solid-state body and an item not being a semiconductor or solid-state body, e.g. chip-to-substrate, chip-to-passive the body and the item being stacked the item being metallic
    • H01L2224/48247Connecting between a semiconductor or solid-state body and an item not being a semiconductor or solid-state body, e.g. chip-to-substrate, chip-to-passive the body and the item being stacked the item being metallic connecting the wire to a bond pad of the item
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    • H01L2224/47Structure, shape, material or disposition of the wire connectors after the connecting process
    • H01L2224/48Structure, shape, material or disposition of the wire connectors after the connecting process of an individual wire connector
    • H01L2224/484Connecting portions
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    • H01L27/02Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate including semiconductor components specially adapted for rectifying, oscillating, amplifying or switching and having potential barriers; including integrated passive circuit elements having potential barriers
    • H01L27/0203Particular design considerations for integrated circuits
    • H01L27/0248Particular design considerations for integrated circuits for electrical or thermal protection, e.g. electrostatic discharge [ESD] protection
    • H01L27/0251Particular design considerations for integrated circuits for electrical or thermal protection, e.g. electrostatic discharge [ESD] protection for MOS devices
    • H01L27/0255Particular design considerations for integrated circuits for electrical or thermal protection, e.g. electrostatic discharge [ESD] protection for MOS devices using diodes as protective elements
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    • H01L29/00Semiconductor devices specially adapted for rectifying, amplifying, oscillating or switching and having potential barriers; Capacitors or resistors having potential barriers, e.g. a PN-junction depletion layer or carrier concentration layer; Details of semiconductor bodies or of electrodes thereof ; Multistep manufacturing processes therefor
    • H01L29/02Semiconductor bodies ; Multistep manufacturing processes therefor
    • H01L29/06Semiconductor bodies ; Multistep manufacturing processes therefor characterised by their shape; characterised by the shapes, relative sizes, or dispositions of the semiconductor regions ; characterised by the concentration or distribution of impurities within semiconductor regions
    • H01L29/0603Semiconductor bodies ; Multistep manufacturing processes therefor characterised by their shape; characterised by the shapes, relative sizes, or dispositions of the semiconductor regions ; characterised by the concentration or distribution of impurities within semiconductor regions characterised by particular constructional design considerations, e.g. for preventing surface leakage, for controlling electric field concentration or for internal isolations regions
    • H01L29/0607Semiconductor bodies ; Multistep manufacturing processes therefor characterised by their shape; characterised by the shapes, relative sizes, or dispositions of the semiconductor regions ; characterised by the concentration or distribution of impurities within semiconductor regions characterised by particular constructional design considerations, e.g. for preventing surface leakage, for controlling electric field concentration or for internal isolations regions for preventing surface leakage or controlling electric field concentration
    • H01L29/0611Semiconductor bodies ; Multistep manufacturing processes therefor characterised by their shape; characterised by the shapes, relative sizes, or dispositions of the semiconductor regions ; characterised by the concentration or distribution of impurities within semiconductor regions characterised by particular constructional design considerations, e.g. for preventing surface leakage, for controlling electric field concentration or for internal isolations regions for preventing surface leakage or controlling electric field concentration for increasing or controlling the breakdown voltage of reverse biased devices
    • H01L29/0615Semiconductor bodies ; Multistep manufacturing processes therefor characterised by their shape; characterised by the shapes, relative sizes, or dispositions of the semiconductor regions ; characterised by the concentration or distribution of impurities within semiconductor regions characterised by particular constructional design considerations, e.g. for preventing surface leakage, for controlling electric field concentration or for internal isolations regions for preventing surface leakage or controlling electric field concentration for increasing or controlling the breakdown voltage of reverse biased devices by the doping profile or the shape or the arrangement of the PN junction, or with supplementary regions, e.g. junction termination extension [JTE]
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    • H01L29/00Semiconductor devices specially adapted for rectifying, amplifying, oscillating or switching and having potential barriers; Capacitors or resistors having potential barriers, e.g. a PN-junction depletion layer or carrier concentration layer; Details of semiconductor bodies or of electrodes thereof ; Multistep manufacturing processes therefor
    • H01L29/02Semiconductor bodies ; Multistep manufacturing processes therefor
    • H01L29/06Semiconductor bodies ; Multistep manufacturing processes therefor characterised by their shape; characterised by the shapes, relative sizes, or dispositions of the semiconductor regions ; characterised by the concentration or distribution of impurities within semiconductor regions
    • H01L29/0603Semiconductor bodies ; Multistep manufacturing processes therefor characterised by their shape; characterised by the shapes, relative sizes, or dispositions of the semiconductor regions ; characterised by the concentration or distribution of impurities within semiconductor regions characterised by particular constructional design considerations, e.g. for preventing surface leakage, for controlling electric field concentration or for internal isolations regions
    • H01L29/0607Semiconductor bodies ; Multistep manufacturing processes therefor characterised by their shape; characterised by the shapes, relative sizes, or dispositions of the semiconductor regions ; characterised by the concentration or distribution of impurities within semiconductor regions characterised by particular constructional design considerations, e.g. for preventing surface leakage, for controlling electric field concentration or for internal isolations regions for preventing surface leakage or controlling electric field concentration
    • H01L29/0611Semiconductor bodies ; Multistep manufacturing processes therefor characterised by their shape; characterised by the shapes, relative sizes, or dispositions of the semiconductor regions ; characterised by the concentration or distribution of impurities within semiconductor regions characterised by particular constructional design considerations, e.g. for preventing surface leakage, for controlling electric field concentration or for internal isolations regions for preventing surface leakage or controlling electric field concentration for increasing or controlling the breakdown voltage of reverse biased devices
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    • H01L2924/30Technical effects
    • H01L2924/301Electrical effects
    • H01L2924/30107Inductance

Definitions

  • the present invention relates to a chip diode including a diode element and a diode package on which the chip diode is mounted.
  • Patent Document 1 discloses a semiconductor device having a diode element.
  • the semiconductor device is formed on an n-type semiconductor substrate, an n-type epitaxial layer formed on the semiconductor substrate, an n-type semiconductor region formed in the n-type epitaxial layer, and the n-type semiconductor region.
  • an anode electrode is embedded in an insulating film, and an exposed upper surface of the anode electrode is used as a contact for electrical connection with an external power source. For this reason, when a bonding wire is bonded to the contact with ultrasonic waves or flip chip bonding is performed using a bump electrode bonded to the contact, the pn junction directly below the contact is physically attached. There is a risk of destruction due to mechanical stress.
  • an object of the present invention is to provide a chip diode that can prevent destruction of a pn junction formed in a semiconductor layer or suppress variation in characteristics even when a large stress is applied to an external electrical connection pad. It is to provide a diode package comprising the same.
  • a chip diode of the present invention includes a semiconductor layer in which a pn junction forming a diode element is formed, and a semiconductor layer disposed along the surface of the semiconductor layer, on one first pole of the pn junction.
  • the pad for electrical connection with the outside is provided at a position away from the position directly above the pn junction.
  • the pad is provided at a position deviated from the pn junction, and the pn junction constituting the diode element is not disposed immediately below the pad. Therefore, for example, even if a large stress is applied to the pad when the chip diode is mounted by bonding a bonding wire to the pad with ultrasonic waves or performing flip chip bonding using a bump bonded to the pad, pn Since physical stress transmitted to the junction can be reduced, the pn junction can be prevented from being broken. *
  • chip diode means that no semiconductor element other than the diode element constituted by the pn junction is provided in the semiconductor layer.
  • the diode element is a concept including, for example, a composite diode element that constitutes a circuit in which a plurality of diodes (pn junctions) are connected in parallel, a circuit in which cathodes of a plurality of diodes are connected in series, or the like.
  • the pn junction includes, for example, a p-type portion and an n-type portion adjacent to each other in a direction along the surface of the semiconductor layer, and a current flows in a direction along the surface of the semiconductor layer.
  • the p-type portion and the n-type portion are adjacent to each other in the direction intersecting the surface of the semiconductor layer (the thickness direction of the semiconductor layer), and a current flows in the thickness direction of the semiconductor layer. Also good. *
  • the semiconductor layer includes a first conductivity type semiconductor layer in which a second conductivity type diode impurity region is selectively formed in the vicinity of the surface, and the pn junction formed in the semiconductor layer includes: The diode impurity region serving as the first pole and the remaining portion of the semiconductor layer serving as the second pole, wherein the first electrode is connected to the diode impurity region.
  • the second electrode may be connected to the back surface of the semiconductor layer.
  • the chip diode of the present invention further includes an insulating film formed on the semiconductor layer and formed with a contact hole for connection between the first electrode and the diode impurity region. It is preferable that the contact hole is pulled out in the lateral direction along the surface of the insulating film, and the pad is formed in the drawn portion.
  • the insulating film may include a laminated film of a SiO 2 film formed on the surface of the semiconductor layer and a PSG film formed on the SiO 2 film. Good.
  • the insulating film may be a single-layer film made of only a SiO 2 film, or a laminated film of a SiO 2 film and a BPSG (Boron Phosphorus Silicon Glass) film formed on the SiO 2 film. It may be.
  • the chip diode of the present invention further includes a floating region of the second conductivity type that is formed immediately below the pad in the vicinity of the surface of the semiconductor layer and is electrically floating with respect to the diode element. Is preferred. According to this configuration, even if the insulating film is broken by the stress applied to the pad and a path of leakage current is formed in the broken portion to conduct between the pad and the semiconductor layer, the electrical current is directly below the pad. Since the floating region is arranged, leakage current can be prevented from flowing in the current path. *
  • the first capacitor C 1 due to the insulating film, the first being constituted by the pn junction between the floating region (second conductivity type) semiconductor layer (first conductivity type) 2
  • the capacitor C pn is arranged in series. Therefore, it is possible to lower the effective voltage to the first capacitor C 1 by the partial pressure of the second capacitor C pn. As a result, the breakdown voltage can be improved by the reduction.
  • the floating region is preferably formed deeper than the diode impurity region, and the impurity concentration is preferably lower than the impurity concentration of the diode impurity region.
  • the chip diode of the present invention it is preferable that the chip diode further includes a guard ring layer formed in the vicinity of the surface of the semiconductor layer so as to surround the diode impurity region and having a lower impurity concentration than the diode impurity region.
  • the guard ring layer is formed along the outer periphery of the diode impurity region so as to contact the periphery of the diode impurity region from the side and from below.
  • the chip diode according to the present invention may further include a surface protective film formed so as to cover the first electrode and having a pad opening exposing a part of the first electrode as the pad.
  • the pad opening may be formed in a square shape with one side of 0.1 mm or less.
  • the chip diode of the present invention may be formed in a square shape with one side of 0.25 mm or less. That is, the configuration of the present invention can also be suitably used for a chip diode having a small chip size with a side of 0.25 mm or less. Further, the pad and the diode impurity region may be arranged adjacent to each other along any one side of the chip diode. *
  • the diode package of the present invention is connected to the pad via a bonding wire in the resin package, a resin package for sealing the chip diode, and the pn junction.
  • a first terminal exposed from the resin package, and a part of the first terminal that is electrically connected to the second electrode of the pn junction in the resin package. Includes a second terminal exposed from the resin package.
  • the diode package of the present invention includes the chip diode of the present invention, a resin package for sealing the chip diode, the first electrode of the pn junction connected to the pad via a bump in the resin package. A part of which is electrically connected to the second terminal of the pn junction in the resin package, and a part of the first terminal exposed from the resin package. And a second terminal exposed from the resin package.
  • the bump connected to the pad of the chip diode is bonded to the first terminal.
  • the bump is large when the bump is bonded to the first terminal. Even when stress is applied, physical stress transmitted to the pn junction can be reduced. Therefore, since a chip diode whose pn junction is not broken can be mounted on the package, the package can be manufactured as a highly reliable device.
  • FIG. 3 is a cross-sectional view of the diode package of FIG. 1, showing a cross section taken along section line III-III of FIG. 1.
  • FIG. 4 is a plan view of the chip diode of FIG. 3.
  • FIG. 5 is a cross-sectional view of the chip diode of FIG. 4, showing a cross section taken along the section line VV of FIG. 4.
  • FIG. 7 is a side view of the diode package of FIG. 6.
  • FIG. 8 is a cross-sectional view of the diode package of FIG. 6, showing a cross section taken along section line VIII-VIII of FIG. 6. It is a top view of the chip diode of FIG.
  • FIG. 10 is a cross-sectional view of the chip diode of FIG. 9, showing a cross section taken along the section line XX of FIG. 9.
  • FIG. 11 is a plan view of the chip diode according to the first embodiment of the second invention.
  • 12 is a cross-sectional view taken along line XII-XII in FIG. 13 is a cross-sectional view taken along XIII-XIII in FIG.
  • FIG. 14 is a plan view showing the structure of the surface of the semiconductor substrate by removing the cathode and anode electrodes and the structure formed thereon in the chip diode of the first embodiment.
  • FIG. 15 is an electric circuit diagram showing an internal electrical structure of the chip diode according to the first embodiment of the second invention.
  • FIG. 16 shows a plurality of diode cells formed on a semiconductor substrate having the same area in various sizes and / or the number of diode cells, and the total perimeter of the pn junction region (total extension) is varied. The experimental result which measured ESD tolerance about the sample is shown.
  • FIG. 17 is a cross-sectional view for explaining the configuration of a chip diode according to a second embodiment of the second invention.
  • FIG. 18 is a plan view for explaining the configuration of a chip diode according to a third embodiment of the second invention.
  • FIG. 19 is a cross-sectional view taken along the line XIX-XIX in FIG.
  • FIG. 20 is a schematic cross-sectional view for explaining the configuration of a chip diode according to a fourth embodiment of the second invention.
  • FIG. 21 is a perspective view of a chip diode according to an embodiment of the third invention.
  • FIG. 22 is a plan view of the chip diode according to the first embodiment of the third invention.
  • 23 is a cross-sectional view taken along line XXIII-XXIII in FIG. 24 is a cross-sectional view taken along XXIV-XXIV in FIG.
  • FIG. 25 is a plan view showing the structure of the surface of the semiconductor substrate by removing the cathode electrode and the anode electrode and the structure formed thereon in the chip diode of the first embodiment of the third invention.
  • FIG. 26 is an electric circuit diagram showing an internal electrical structure of the chip diode according to the first embodiment of the third invention.
  • FIG. 27 shows a plurality of diode cells formed on a semiconductor substrate having the same area in various sizes and / or the number of diode cells, and the total perimeter of the pn junction region (total extension) is varied. The experimental result which measured ESD tolerance about the sample is shown.
  • FIG. 28 is a cross-sectional view showing a configuration of a circuit assembly in which the chip diode of the first embodiment of the third invention is flip-chip connected to a mounting substrate.
  • FIG. 29 is a process diagram for explaining an example of a manufacturing process of the chip diode according to the first embodiment of the third invention.
  • FIG. 30A is a cross-sectional view showing a configuration during the manufacturing process of the chip diode of the first embodiment of the third invention.
  • FIG. 30B is a cross-sectional view showing a configuration in a step subsequent to FIG. 30A.
  • FIG. 31 is a plan view of a semiconductor wafer as an original substrate of the semiconductor substrate of the chip diode, and shows a partial region in an enlarged manner.
  • FIG. 32A and 32B are diagrams for explaining ohmic contact between the AlSi electrode film and the p + type semiconductor substrate.
  • FIG. 33 is a diagram for explaining characteristics relating to the adjustment of the Zener voltage (Vz) of the chip diode.
  • FIG. 34 is a diagram for explaining another feature relating to the adjustment of the Zener voltage (Vz).
  • FIG. 35 is a schematic plan view of a chip diode according to a second embodiment of the third invention. 36 is a cross-sectional view taken along line XXXVI-XXXVI in FIG. 37 is a cross-sectional view taken along line XXVII-XXXVII in FIG. FIG.
  • FIG. 39A is a cross-sectional view showing a configuration during the manufacturing process of FIG.
  • FIG. 39B is a cross-sectional view showing the configuration in the middle of the manufacturing process of FIG. 38, and shows the configuration in the subsequent step of FIG. 39A.
  • FIG. 39C is a cross-sectional view showing a configuration in the middle of the manufacturing process of FIG. 38, and shows a configuration in a step subsequent to FIG. 39B.
  • FIG. 39D is a cross-sectional view showing a structure in the middle of the manufacturing process of FIG. 38, and shows a structure in a process subsequent to FIG. 39C.
  • FIG. 39A is a cross-sectional view showing a configuration during the manufacturing process of FIG.
  • FIG. 39B is a cross-sectional view showing the configuration in the middle of the manufacturing process of FIG. 38, and shows the configuration in the subsequent step of FIG. 39A.
  • FIG. 39C is a cross-sectional view showing a configuration in the middle of the manufacturing process of FIG.
  • FIG. 40 is a diagram for explaining the effect of forming the CVD oxide film before the heat treatment for activating the impurity, and shows the voltage-current characteristics between the semiconductor substrate and the anode electrode film.
  • FIG. 41 is a perspective view illustrating an appearance of a smartphone that is an example of an electronic device in which a chip diode is used.
  • FIG. 42 is a schematic plan view showing a configuration of an electronic circuit assembly housed in the case of the smartphone.
  • FIG. 43 is a perspective view of the chip diode according to the first embodiment of the fourth invention.
  • FIG. 44 is a plan view of the chip diode according to the first embodiment of the fourth invention.
  • 45 is a cross-sectional view taken along line XLV-XLV in FIG.
  • FIG. 46 is a cross-sectional view taken along XLVI-XLVI in FIG.
  • FIG. 47 is a plan view showing the structure of the surface of the semiconductor substrate with the cathode electrode and the anode electrode and the structure formed thereon removed in the chip diode of the first embodiment of the fourth invention.
  • FIG. 48 is an electric circuit diagram showing an internal electrical structure of the chip diode according to the first embodiment of the fourth invention.
  • FIG. 49 shows a plurality of diodes having different total sizes (total lengths) of the pn junction regions by variously setting the size and / or the number of diode cells formed on a semiconductor substrate having the same area. The experimental result which measured ESD tolerance about the sample is shown.
  • FIG. 49 shows a plurality of diodes having different total sizes (total lengths) of the pn junction regions by variously setting the size and / or the number of diode cells formed on a semiconductor substrate having the same area. The experimental result which measured ESD tolerance about the sample is
  • FIG. 50 is a cross-sectional view showing a configuration of a circuit assembly in which the chip diode according to the first embodiment of the fourth invention is flip-chip connected to a mounting substrate.
  • FIG. 51 is a process diagram for describing an example of a manufacturing process of the chip diode according to the first embodiment of the fourth invention.
  • FIG. 52A is a sectional view showing a configuration in the middle of the manufacturing process of the chip diode according to the first embodiment of the fourth invention.
  • FIG. 52B is a cross-sectional view showing a configuration in the subsequent step of FIG. 52A.
  • FIG. 53 is a plan view of a semiconductor wafer as an original substrate of the semiconductor substrate of the chip diode, and shows a partial area in an enlarged manner.
  • FIG. 54A and 54B are diagrams for explaining ohmic contact between the AlSi electrode film and the p + type semiconductor substrate.
  • FIG. 55 is a diagram for explaining characteristics relating to the adjustment of the Zener voltage (Vz) of the chip diode.
  • FIG. 56 is a diagram for explaining another feature relating to the adjustment of the Zener voltage (Vz).
  • FIG. 57 is a schematic plan view of a chip diode according to a second embodiment of the fourth invention.
  • 58 is a cross-sectional view taken along line LVIII-LVIII in FIG.
  • 59 is a cross-sectional view taken along line LIX-LIX in FIG.
  • FIG. 60 is a process diagram for explaining an example of the manufacturing process of the chip diode according to the second embodiment of the fourth invention.
  • 61A is a cross-sectional view showing a configuration during the manufacturing process of FIG. 60.
  • FIG. 61B is a cross-sectional view showing a configuration in the middle of the manufacturing process of FIG. 60, and shows a configuration in a step subsequent to FIG. 61A.
  • 61C is a cross-sectional view showing a configuration in the middle of the manufacturing process of FIG. 60, and shows a configuration in a step subsequent to FIG. 61B.
  • 61D is a cross-sectional view showing a configuration in the middle of the manufacturing process of FIG. 60, and shows a configuration in a step subsequent to FIG. 61C.
  • FIG. 61B is a cross-sectional view showing a configuration in the middle of the manufacturing process of FIG. 60, and shows a configuration in a step subsequent to FIG. 61C.
  • FIG. 61B is a cross-sectional view showing a configuration in the middle of the manufacturing process of FIG. 60, and shows a configuration in a step subsequent to
  • FIG. 62 is a diagram for explaining the effect of forming the CVD oxide film before the heat treatment for activating the impurity, and shows the voltage-current characteristics between the semiconductor substrate and the anode electrode film.
  • FIG. 63 is a perspective view illustrating an appearance of a smartphone that is an example of an electronic device in which a chip diode is used.
  • FIG. 64 is an illustrative plan view showing a configuration of an electronic circuit assembly housed in the smartphone casing.
  • FIG. 65 is a perspective view of a chip diode according to one embodiment of the fifth invention.
  • FIG. 66 is a plan view of the chip diode.
  • 67 is a cross-sectional view taken along the line LXVII-LXVII in FIG.
  • FIG. 68 is a cross-sectional view taken along LXVIII-LXVIII in FIG.
  • FIG. 69 is a plan view showing the structure of the surface of the semiconductor substrate with the cathode and anode electrodes and the structure formed thereon removed in the chip diode.
  • FIG. 70 is an electric circuit diagram showing an internal electrical structure of the chip diode.
  • FIG. 71 shows a plurality of diodes with different sizes and / or numbers of diode cells formed on a semiconductor substrate having the same area, and different total sums (total lengths) of pn junction regions. The experimental result which measured ESD tolerance about the sample is shown.
  • FIG. 72 is a cross-sectional view showing a configuration of a circuit assembly in which the chip diode is flip-chip connected to a mounting substrate.
  • FIG. 73 is a process diagram for explaining an example of the manufacturing process of the chip diode.
  • FIG. 74A is a cross-sectional view showing a configuration during the manufacturing process of the chip diode.
  • FIG. 74B is a cross-sectional view showing a configuration in the subsequent step of FIG. 74A.
  • FIG. 75 is a plan view of a semiconductor wafer as a base substrate of the semiconductor substrate of the chip diode, and shows a partial region in an enlarged manner.
  • 76A and 76B are diagrams for explaining ohmic contact between the AlSi electrode film and the p + type semiconductor substrate.
  • FIG. 77 is a diagram for explaining characteristics relating to the adjustment of the Zener voltage (Vz) of the chip diode.
  • FIG. 78 is a diagram for explaining another feature relating to the adjustment of the Zener voltage (Vz).
  • FIG. 79 is a perspective view illustrating an appearance of a smartphone that is an example of an electronic device in which a chip diode is used.
  • FIG. 80 is an illustrative plan view showing a configuration of an electronic circuit assembly housed in the smartphone casing.
  • FIG. 81 is a perspective view showing an external configuration of a chip part according to one embodiment of the sixth invention.
  • 82A to 82C are plan views of the chip component as viewed from the back surface side (that is, a bottom view of the chip component), and are diagrams for explaining the configuration of the concave mark.
  • 83A to 83C are plan views of the chip component as seen from the back surface side, and are diagrams showing modifications of the concave mark.
  • 84A and 84B are diagrams showing examples in which the types and positions of the concave mark grooves are changed to enrich the types of information that can be displayed by the concave marks.
  • FIG. 85 is an illustrative plan view for explaining a part of the manufacturing process of the chip part.
  • FIG. 86 is an illustrative sectional view showing an example of a manufacturing process of a chip part.
  • FIG. 87 is a perspective view showing an external configuration of a chip component according to one embodiment of the sixth invention, and is a diagram showing an example of an embodiment in which convex marks are provided.
  • 88A to 88C are plan views of the chip component viewed from the back side (that is, a bottom view of the chip component), and are diagrams for explaining the configuration of the convex mark.
  • 89A to 89C are plan views of the chip component as seen from the back surface side, and are diagrams showing modifications of the convex mark.
  • FIG. 90A and FIG. 90B are diagrams showing an example in which the types and positions of convex marks are changed to enrich the types of information that can be displayed by the convex marks.
  • FIG. 90A and FIG. 90B are diagrams showing an example in which the types and positions of convex marks are changed to enrich the types of information that can be displayed by the convex marks.
  • FIG. 90A and FIG. 90B are diagrams showing an example in which the types and positions of conve
  • FIG. 91 is a schematic plan view for explaining a part of the manufacturing process of the chip part 1.
  • FIG. 92 is a schematic sectional view showing an example of the manufacturing process of the chip part 1.
  • FIG. 93A is an illustrative perspective view showing an external configuration of a chip resistor according to one embodiment of the sixth invention, and FIG. 93B is a side view showing a state in which the chip resistor is mounted on a substrate.
  • FIG. 94 is a plan view of the chip resistor, showing the arrangement relationship between the first connection electrode, the second connection electrode, and the resistor network, and the configuration of the resistor network in plan view.
  • FIG. 95A is an enlarged plan view of a part of the resistor network shown in FIG. FIG.
  • FIG. 95B is a diagram showing a cross-sectional structure along the line BB in FIG. 95A.
  • FIG. 95C is a diagram showing a cross-sectional structure along CC in FIG. 95A.
  • FIG. 96 is a diagram showing the electrical characteristics of the resistance film line and the conductor film with circuit symbols and electrical circuit diagrams.
  • FIG. 97A is a partially enlarged plan view of a region including a fuse F drawn by enlarging a part of the plan view of the chip resistor shown in FIG. 94
  • FIG. 97B shows a sectional structure taken along line BB of FIG. 97A.
  • FIG. FIG. 98 is an arrangement relationship of connecting conductor films and fuses connecting a plurality of types of resistance unit bodies in the resistor network shown in FIG.
  • FIG. 99 is an electric circuit diagram of the resistor network.
  • FIG. 100 is a flowchart showing an example of the manufacturing process of the chip resistor.
  • 101A to 101C are schematic cross-sectional views showing a fusing process of a fuse film and a passivation film and a resin film formed thereafter.
  • 102A to 102F are illustrative views showing processing steps for separating the individual chip resistors from the substrate.
  • FIG. 103 is a plan view of the chip resistor, and is a plan view of an embodiment in which a convex mark is provided instead of the concave mark.
  • FIG. 104 is a plan view of a chip capacitor according to another embodiment of the sixth invention.
  • 105 is a cross-sectional view taken along section line CV-CV in FIG.
  • FIG. 106 is an exploded perspective view showing a part of the structure of the chip capacitor separately.
  • FIG. 107 is a circuit diagram showing an internal electrical configuration of the chip capacitor.
  • FIG. 108 is a flowchart for explaining an example of the manufacturing process of the chip capacitor.
  • 109A, 109B, and 109C are cross-sectional views for explaining a process related to fuse cutting.
  • FIG. 110 is a plan view of an embodiment in which a convex mark is provided instead of the concave mark in the chip capacitor.
  • FIG. 111 is a perspective view of a chip diode according to another embodiment of the sixth invention.
  • FIG. 112 is a plan view of the chip diode.
  • 113 is a cross-sectional view taken along line CXIII-CXIII in FIG.
  • 114 is a cross-sectional view taken along CXIV-CXIV in FIG.
  • FIG. 115 is a plan view showing the structure of the surface of the semiconductor substrate in which the cathode and anode electrodes and the structure formed thereon are removed from the chip diode.
  • FIG. 116 is an electric circuit diagram showing an internal electrical structure of the chip diode.
  • FIG. 117 is a process diagram for explaining an example of the manufacturing process of the chip diode.
  • FIG. 118A is a cross-sectional view showing a configuration during the manufacturing process of the chip diode.
  • FIG. 118B is a cross-sectional view showing a configuration in a step subsequent to FIG. 118A.
  • FIG. 119 is a plan view of a semiconductor wafer as an original substrate of the semiconductor substrate of the chip diode, and shows a partial region in an enlarged manner.
  • FIG. 120 is a plan view of an embodiment in which a convex mark is provided instead of the concave mark in the chip diode.
  • FIG. 121 is a plan view of a semiconductor wafer as an original substrate of the semiconductor substrate of the chip diode, and shows a partial region in an enlarged manner.
  • FIG. 122 is a perspective view illustrating an appearance of a smartphone that is an example of an electronic device in which a chip component is used.
  • FIG. 123 is an illustrative plan view showing a configuration example of an electronic circuit assembly housed in a smartphone.
  • FIG. 124 is a perspective view of a chip diode according to an embodiment of the seventh invention.
  • FIG. 125 is a plan view of the chip diode.
  • 126 is a cross-sectional view taken along line CXXVI-CXXVI in FIG.
  • 127 is a cross-sectional view taken along line CXXVII-CXXVII in FIG.
  • FIG. 128 is a plan view showing the structure of the surface of the semiconductor substrate in which the cathode and anode electrodes and the structure formed thereon are removed from the chip diode.
  • FIG. 129 is an electric circuit diagram showing an internal electrical structure of the chip diode.
  • FIG. 129 is an electric circuit diagram showing an internal electrical structure of the chip diode.
  • FIG. 130 shows a plurality of diode cells formed on a semiconductor substrate having the same area in various sizes and / or the number of diode cells, and the total perimeter of the pn junction region (total extension) is varied. The experimental result which measured ESD tolerance about the sample is shown.
  • FIG. 131 is a cross-sectional view showing a configuration of a circuit assembly in which the chip diode is flip-chip connected to a mounting substrate.
  • FIG. 132 shows various contact hole sizes for n + -type regions having the same diameter ⁇ , and the periphery of the junction region between the cathode electrode and the n + -type region to the periphery of the n + -type region.
  • FIG. 133 shows the results of experiments in which leakage current was measured for a plurality of samples with different distances D with various contact hole sizes set for n + -type regions having the same diameter ⁇ .
  • FIG. 134 shows the experimental results of measuring the zener voltage for a plurality of samples with different distances D with various contact hole sizes set for n + -type regions having the same diameter ⁇ .
  • FIG. 135 shows the experimental results of measuring the capacitance between terminals for a plurality of samples with different distances D, with various contact hole sizes set for n + -type regions having the same diameter ⁇ . .
  • FIG. 136 is a process diagram for explaining an example of the manufacturing process of the chip diode.
  • FIG. 137A is a cross-sectional view showing a configuration during the manufacturing process of the chip diode.
  • FIG. 137B is a cross-sectional view showing a configuration in the subsequent step of FIG. 137A.
  • FIG. 138 is a plan view of a semiconductor wafer as a base substrate of the semiconductor substrate of the chip diode, and shows a partial region in an enlarged manner.
  • FIG. 139 is a perspective view illustrating an appearance of a smartphone that is an example of an electronic device in which a chip diode is used.
  • FIG. 140 is a schematic plan view showing a configuration of an electronic circuit assembly housed in the smartphone case.
  • FIG. 140 is a schematic plan view showing a configuration of an electronic circuit assembly housed in the smartphone case.
  • FIG. 141 is a perspective view of a bidirectional Zener diode chip according to an embodiment of the eighth invention.
  • FIG. 142 is a plan view of the bidirectional Zener diode chip.
  • FIG. 143 is a sectional view taken along line CXLIII-CXLIII in FIG. 144 is a cross-sectional view taken along line CXLIV-CXLIV in FIG. 142.
  • FIG. 145 is a plan view showing the structure of the surface of the semiconductor substrate by removing the first electrode and the second electrode and the structure formed thereon in the bidirectional Zener diode chip.
  • FIG. 146 is an electric circuit diagram showing an internal electrical structure of the bidirectional Zener diode chip.
  • FIG. 146 is an electric circuit diagram showing an internal electrical structure of the bidirectional Zener diode chip.
  • FIG. 147A is a graph showing experimental results of measuring voltage-current characteristics with respect to each current direction for the bidirectional Zener diode chip.
  • FIG. 147B shows the voltage-current characteristics for each current direction for a bidirectional Zener diode chip (comparative example) in which the first electrode, the first diffusion region, the second electrode, and the second diffusion region are asymmetrical to each other. It is a graph which shows the measured experimental result.
  • FIG. 147A is a graph showing experimental results of measuring voltage-current characteristics with respect to each current direction for the bidirectional Zener diode chip.
  • FIG. 147B shows the voltage-current characteristics for each current direction for a bidirectional Zener diode chip (comparative example) in which the first electrode, the first diffusion region, the second electrode, and the second diffusion region are asymmetrical to each other. It is a graph which shows the measured experimental result.
  • FIG. 147B shows the voltage-current characteristics for each current direction for a bidirectional Zener diode chip (comparative
  • FIG. 150 is a cross-sectional view showing a configuration of a circuit assembly in which the bidirectional Zener diode chip is flip-chip connected to a mounting substrate.
  • FIG. 151 is a process diagram for explaining an example of a manufacturing process of the bidirectional Zener diode chip.
  • FIG. 152A is a cross-sectional view showing a configuration during the manufacturing process of the bidirectional Zener diode chip.
  • FIG. 152B is a cross-sectional view showing a configuration in the subsequent step of FIG. 152A.
  • FIG. 153 is a plan view of a semiconductor wafer as an original substrate of the semiconductor substrate of the bidirectional Zener diode chip, and shows a partial region in an enlarged manner.
  • FIG. 154 is a perspective view illustrating an appearance of a smartphone that is an example of an electronic device in which the bidirectional Zener diode chip is used.
  • FIG. 155 is a schematic plan view showing the configuration of the electronic circuit assembly housed in the housing of the smartphone.
  • FIG. 156A is a plan view showing a modification of the bidirectional Zener diode chip.
  • FIG. 156B is a plan view showing another modification of the bidirectional Zener diode chip.
  • FIG. 156C is a plan view showing still another modification of the bidirectional Zener diode chip.
  • FIG. 156D is a plan view showing still another modified example of the bidirectional Zener diode chip.
  • FIG. 156E is a plan view showing still another modification of the bidirectional Zener diode chip.
  • FIG. 157 is a plan view showing still another modification of the bidirectional Zener diode chip.
  • FIG. 158 is a perspective view of a bidirectional Zener diode chip according to an embodiment of the ninth invention.
  • FIG. 159 is a plan view of the bidirectional Zener diode chip.
  • 160 is a cross-sectional view taken along the line CLX-CLX in FIG. 161 is a cross-sectional view taken along the line CLXI-CLXI in FIG.
  • FIG. 162 is a plan view showing the structure of the surface of the semiconductor substrate in the bidirectional Zener diode chip, with the first electrode, the second electrode, and the structure formed thereon removed.
  • FIG. 163 is an electric circuit diagram showing an internal electrical structure of the bidirectional Zener diode chip.
  • FIG. 164 shows the pn junction region of the first Zener diode built in the bidirectional Zener diode chip by variously setting the size and / or the number of the first diffusion regions formed on the semiconductor substrate having the same area.
  • FIG. 165 is a cross-sectional view showing a configuration of a circuit assembly in which the bidirectional Zener diode chip is flip-chip connected to a mounting substrate.
  • FIG. 166 is a process diagram for explaining an example of a manufacturing process of the bidirectional Zener diode chip.
  • FIG. 167A is a cross-sectional view showing a configuration during the manufacturing process of the bidirectional Zener diode chip.
  • FIG. 167B is a cross-sectional view showing a configuration in the subsequent step of FIG. 167A.
  • FIG. 168 is a plan view of a semiconductor wafer as an original substrate of the semiconductor substrate of the bidirectional Zener diode chip, and shows a partial region in an enlarged manner.
  • FIG. 169 is a perspective view illustrating an appearance of a smartphone that is an example of an electronic device in which the bidirectional Zener diode chip is used.
  • FIG. 170 is a schematic plan view showing a configuration of an electronic circuit assembly housed in the case of the smartphone.
  • FIG. 1 is a top view showing a first embodiment of a diode package 1 of the first invention.
  • FIG. 2 is a side view of the diode package 1 of FIG. *
  • Diode package 1 is small 2 This is a terminal type constant voltage diode package, and its outer shape is formed by a vertically long rectangular parallelepiped resin package 2.
  • Each side surface 3 of the resin package 2 is a surface in which the lower portion rises vertically and is slanted gently inward from the middle.
  • a metal plate-like shape is formed along the longitudinal direction from the center position in the width direction of the lower end edge portion formed by the intersection of the lower portion of the side surface 3 and the bottom surface 4.
  • the anode-side outer lead 7 and the cathode-side outer lead 8 have bottom surfaces 9 and 10 straddling the inside and outside of the bottom surface 4 of the resin package 2, and the exposed bottom surfaces 9 and 10 are used as contacts to the mounting substrate.
  • the anode terminal 5 and the cathode terminal 6 protrude with the same shape and the same protruding amount, and the diode package 1 is symmetrical with respect to the center in the longitudinal direction.
  • the length L 1 of the resin package 2 is 1.2 ⁇ 0.05 mm
  • the width W 1 of the resin package 2 is 0.8 ⁇ 0.05 mm.
  • the length L 2 of the diode package 1 including projections of the outer leads 7 and 8 are 1.6 ⁇ 0.1 mm
  • the height H 1 of the diode package 1 is 0.6 ⁇ 0.1 mm It is.
  • the width W 2 of each outer lead 7 and 8 are 0.3 ⁇ 0.05 mm
  • the thickness T 1 of each of the terminals 5 and 6 is 0.12 ⁇ 0.05 mm.
  • the dimension illustrated here can be changed suitably as needed.
  • FIG. 3 is a cross-sectional view of the diode package 1 of FIG. 1, and shows a cross section taken along the section line III-III of FIG.
  • the resin package 2 the remaining portions of the anode terminal 5 and the cathode terminal 6 are arranged as an anode inner lead 11 and a cathode inner lead 12, respectively.
  • the anode-side inner lead 11 and the cathode-side inner lead 12 rise vertically from the end portions of the outer leads 7 and 8 to the same height, and are bent in the horizontal direction so as to approach each other in the longitudinal direction of the resin package 2. Is formed. *
  • a chip support land (for example, a die pad) is not provided between the anode-side inner lead 11 and the cathode-side inner lead 12 that face each other on the same plane.
  • the cathode side inner lead 12 also serves as a land for supporting the chip.
  • the back surface 16 of the chip diode 15 is bonded to the upper surface 13 of the cathode-side inner lead 12 also serving as a land via a bonding material 14 such as solder.
  • an arc-shaped bonding wire 19 for example, Au (gold)
  • the cathode terminal 6 is electrically connected to the back surface 16 (lower surface) of the chip diode 15, and the anode terminal 5 is electrically connected to the front surface 17 (upper surface) of the chip diode 15.
  • the diode package 1 is configured by sealing the chip diode 15, the bonding wire 19, the anode side inner lead 11, and the cathode side inner lead 12 together with the resin package 2.
  • FIG. 4 is a plan view of the chip diode 15 of FIG.
  • FIG. 5 is a cross-sectional view of the chip diode 15 of FIG. 4 and shows a cross section taken along the section line VV of FIG. *
  • the chip diode 15 is formed in a square shape having a side of about 0.25 mm, and the semiconductor substrate 20 made of n + -type Si and the epitaxial layer 21 made of n ⁇ -type Si formed on the semiconductor substrate 20. Including.
  • the impurity concentration of the semiconductor substrate 20 is, for example, 1 ⁇ 10 18 cm ⁇ 3 to 1 ⁇ 10 20 cm ⁇ 3
  • the impurity concentration of the epitaxial layer 21 is, for example, 1 ⁇ 10 17 cm ⁇ 3 to 1 ⁇ 10 19 cm ⁇ . 3 .
  • the chip diode 15 is selectively formed in a region 26 on one side of two regions 26 and 27 defined by a center line 25 (a bisector of the side) of a pair of opposing sides.
  • the impurity concentration of the diode impurity region 23 is, for example, 1 ⁇ 10 19 cm ⁇ 3 to 1 ⁇ 10 21 cm ⁇ 3
  • the impurity concentration of the guard ring layer 24 is, for example, 1 ⁇ 10 18 cm ⁇ 3 to 1 ⁇ 10 20 cm ⁇ 3 .
  • the guard ring layer 24 can improve the surge resistance of the chip diode 15.
  • the diode impurity region 23 is formed in a circular well shape (for example, a depth of 1 ⁇ m to 10 ⁇ m).
  • the guard ring layer 24 is formed in an annular shape along the outer periphery of the diode impurity region 23 so as to be in contact with the periphery of the diode impurity region 23 from the side and from below, and the portion in contact with the side is the surface 22 of the epitaxial layer 21. It is exposed in an annular shape.
  • the thickness of the epitaxial layer 21 is a p + type diode impurity region 23 (p pole) in the vicinity of the surface 22 and the remaining n ⁇ type portion (n pole) of the epitaxial layer 21 as the second pole. They are stacked in the direction and are adjacent to each other. As a result, the epitaxial layer 21 is provided with a diode element 29 composed of these pn junctions 28.
  • the insulating film 30 is formed on the epitaxial layer 21.
  • the insulating film 30 includes an SiO 2 (silicon oxide) film 31 formed on the surface 22 of the epitaxial layer 21 and a PSG (phosphorus silicate glass) film 32 formed on the SiO 2 film 31. It is composed of a laminated film.
  • the thickness of the SiO 2 film 31 is, for example, 5000 mm to 20000 mm, and the thickness of the PSG film 32 is, for example, 5000 mm to 10,000 mm.
  • a circular contact hole 33 that penetrates the PSG film 32 and the SiO 2 film 31 and coincides with the outer periphery of the diode impurity region 23 is formed in the insulating film 30.
  • the surface 22 of the epitaxial layer 21 is thermally oxidized to form the SiO 2 film 31, then the PSG film 32 is formed, and then the circular contact hole 33 is formed, the insulating film 30
  • a p-type impurity is ion-implanted to form the diode impurity region 23 in a self-aligned manner with respect to the contact hole 33.
  • an anode electrode 34 (for example, a thickness of 10,000 to 30000 mm) as a first electrode made of Al (aluminum) is formed.
  • As the material of the anode electrode 34 various conductive materials can be used in addition to Al.
  • the anode electrode 34 enters the contact hole 33 and is in ohmic contact only with the diode impurity region 23 sharing the outer periphery with the contact hole 33 (that is, does not contact the guard ring layer 24 around the diode impurity region 23).
  • the anode 34 is closest to the diode impurity region 23 from the contact hole 33 to the corner of the chip diode 15 in the region 27 opposite to the region 26 where the diode impurity region 23 is formed with respect to the center line 25.
  • the chip diode 15 is pulled out in the lateral direction along one side.
  • a surface protective film 35 (for example, a thickness of 10,000 to 30000 mm) made of SiN (silicon nitride) is formed on the entire surface of the epitaxial layer 21 so as to cover the anode electrode 34.
  • SiN silicon nitride
  • various insulating materials can be used in addition to SiN.
  • a rectangular pad opening 36 having a side of 0.1 mm or less is formed at a position directly above the corner of the chip diode 15 where the terminal end of the anode electrode 34 is disposed. A part of the anode electrode 34 is exposed as a pad 37 from the pad opening 36.
  • the pad 37 exposed from the pad opening 36 is provided at a position away from the position directly above the pn junction 28 of the diode element 29 (that is, the position of the contact hole 33) along the surface 22 of the epitaxial layer 21.
  • the diode impurity region 23 on one side with respect to the center line 25 and the pad 37 on the opposite side are adjacent to each other along one side of the chip diode 15.
  • the FAB (Free Air Ball) of the bonding wire 19 is ultrasonically bonded on the pad 37 (anode electrode 34), whereby the first bonding portion 38 of the bonding wire 19 is formed.
  • a p-type floating region 39 that is electrically floating (insulated) with respect to the diode element 29 surrounds the pad opening 36 in plan view at a position immediately below the pad 37 in the vicinity of the surface 22 of the epitaxial layer 21. Further, it is formed in a square well shape having a larger area than the pad opening 36.
  • the floating region 39 is formed deeper than the diode impurity region 23 (for example, a depth of 5 ⁇ m to 15 ⁇ m).
  • the impurity concentration of the floating region 39 is, for example, 1 ⁇ 10 18 cm ⁇ 3 to 1 ⁇ 10 20 cm ⁇ 3 , which is lower than the impurity concentration of the diode impurity region 23.
  • a cathode electrode 41 (for example, a thickness of 10,000 to 30000 mm) as a second electrode made of Au (gold) is formed on the back surface 40 of the semiconductor substrate 20.
  • the cathode electrode 41 is in ohmic contact with the semiconductor substrate 20 and the epitaxial layer 21 constituting the n-pole of the diode element 29 on the back surface 40 of the semiconductor substrate 20.
  • the cathode side inner lead 12 is bonded to the cathode electrode 41 via the bonding material 14.
  • various conductive materials can be used in addition to Au. *
  • the pad 37 for electrical connection with the outside is provided at a position directly above the corner of the chip diode 15, and the pn junction 28 of the diode element 29 of the chip diode 15. It is provided at a position away from the position directly above. In other words, the pad 37 is provided at a position shifted from the pn junction 28, and the pn junction 28 constituting the diode element 29 is not disposed immediately below the pad 37.
  • the insulating film 30 is interposed between the pad 37 and the epitaxial layer 21, the insulating film 30 can be used as a buffer material to relieve the stress before the stress applied to the pad 37 is transmitted to the epitaxial layer 21. Therefore, physical stress transmitted to the pn junction 28 can be further reduced.
  • the insulating film 3 is caused by the stress applied to the pad 37. Even if the zero breaks down and a path of leakage current is formed in the broken portion to conduct between the pad 37 and the epitaxial layer 21, the impurity concentration is lower than the diode impurity region 23 at a position immediately below the pad 37. Since the deep floating region 39 is disposed, it is possible to prevent a leak current from flowing through the current path.
  • FIG. 6 is a top view showing a second embodiment of the diode package 51 of the first invention.
  • FIG. 7 is a side view of the diode package 51 of FIG.
  • the diode package 51 is a small two-terminal type switching diode package, and its outer shape is formed by a vertically long rectangular parallelepiped resin package 52.
  • Each side surface 53 of the resin package 52 is a surface in which the lower part rises vertically and is slanted gently inward from the middle.
  • a metal plate-like shape is formed along the longitudinal direction from the central position in the width direction of the lower end edge portion formed by the lower portion of the side surface 53 and the bottom surface 54
  • Part of the anode terminal 55 (first terminal) and the cathode terminal 56 (second terminal) protrudes and is exposed as an anode-side outer lead 57 and a cathode-side outer lead 58, respectively.
  • the anode-side outer lead 57 and the cathode-side outer lead 58 have bottom surfaces 59 and 60 straddling the inside and outside of the bottom surface 54 of the resin package 52, and the exposed bottom surfaces 59 and 60 are used as contacts to the mounting substrate.
  • the anode terminal 55 and the cathode terminal 56 protrude with the same shape and the same protruding amount, and the diode package 51 is symmetrical with respect to the center in the longitudinal direction.
  • the length L 3 of the resin package 52 is 1.7 ⁇ 0.1 mm
  • the width W 3 of the resin package 52 is 1.25 ⁇ 0.1 mm.
  • the length L 4 of the diode package 51 containing the projection amount of each outer lead 57 and 58 are 2.5 ⁇ 0.2 mm
  • height H 2 of the diode package 51 is 0.7 ⁇ 0.2 mm It is.
  • the width W 4 of each outer lead 57, 58 is 0.3 ⁇ 0.05 mm
  • the thickness T 2 of each terminal 55, 56 is 0.1 ⁇ 0.05 mm.
  • the dimension illustrated here can be changed suitably as needed.
  • FIG. 8 is a cross-sectional view of the diode package 51 of FIG. 6 and shows a cross section taken along the section line VIII-VIII of FIG.
  • the resin package 52 the remaining portions of the anode terminal 55 and the cathode terminal 56 are arranged as an anode inner lead 61 and a cathode inner lead 62, respectively.
  • the anode-side inner lead 61 and the cathode-side inner lead 62 are formed in a bowl shape that rises vertically from the ends of the outer leads 57 and 58 and bends in the horizontal direction so as to be stepped from each other.
  • the anode-side inner lead 61 is on the upper side and the cathode-side inner lead 62 is on the lower side.
  • the chip diode 65 is arranged so as to be sandwiched between the lower surface 68 of the anode inner lead 61 and the upper surface 63 of the cathode inner lead 62 facing each other.
  • the back surface 66 of the chip diode 65 is bonded to the upper surface 63 of the cathode side inner lead 62 that also serves as a chip supporting land via a bonding material 64 such as solder.
  • the surface 67 of the chip diode 65 is joined to the lower surface 68 of the anode-side inner lead 61 via a bump 69 such as solder.
  • the cathode terminal 56 is electrically connected to the back surface 66 (lower surface) of the chip diode 65
  • the anode terminal 55 is electrically connected to the front surface 67 (upper surface) of the chip diode 65.
  • the diode package 51 is configured by sealing the chip diode 65, the bonding wire, the anode inner lead 61, and the cathode inner lead 62 together with the resin package 52. Next, a specific structure of the chip diode 65 will be described with reference to FIG. 9 and FIG. *
  • FIG. 9 is a plan view of the chip diode 65 of FIG.
  • FIG. 10 is a cross-sectional view of the chip diode 65 of FIG. 9 and shows a cross section taken along the section line XX of FIG.
  • the chip diode 65 is formed in a square shape having a side of about 0.25 mm, and an n + -type Si semiconductor substrate 70 and an n ⁇ -type Si epitaxial layer 71 formed on the semiconductor substrate 70.
  • the impurity concentration of the semiconductor substrate 70 is, for example, 1 ⁇ 10 18 cm ⁇ 3 to 1 ⁇ 10 20 cm ⁇ 3
  • the impurity concentration of the epitaxial layer 71 is, for example, 1 ⁇ 10 17 cm ⁇ 3 to 1 ⁇ 10 19. cm ⁇ 3 .
  • a p + -type diode impurity region 73 as a first pole is partitioned by a pair of opposing side center lines 74 (bisectors of the side) of the chip diode 65. It is selectively formed in a region 75 on one side of the two regions 75 and 76.
  • the impurity concentration of the diode impurity region 73 is, for example, 1 ⁇ 10 19 cm ⁇ 3 to 1 ⁇ 10 21 cm ⁇ 3 .
  • the diode impurity region 73 is formed in a circular well shape (for example, a depth of 1 ⁇ m to 10 ⁇ m).
  • the p + -type diode impurity region 73 (p-pole) in the vicinity of the surface 72 and the remaining n ⁇ -type portion (n-pole) of the epitaxial layer 71 as the second pole are the thickness of the epitaxial layer 71. They are stacked in the direction and are adjacent.
  • the epitaxial layer 71 is provided with a diode element 78 composed of these pn junctions 77.
  • the insulating film 79 is formed on the epitaxial layer 71.
  • the insulating film 79 is composed of an SiO 2 (silicon oxide) film 80 formed on the surface 72 of the epitaxial layer 71 and a PSG (phosphorus silicate glass) film 81 formed on the SiO 2 film 80. It is composed of a laminated film.
  • the thickness of the SiO 2 film 80 is, for example, 5000 mm to 20000 mm
  • the thickness of the PSG film 81 is, for example, 5000 mm to 10,000 mm.
  • a circular contact hole 82 that penetrates the PSG film 81 and the SiO 2 film 80 and has a smaller diameter than the outer periphery of the diode impurity region 73 is formed.
  • an anode electrode 83 (for example, a thickness of 10,000 to 30000 mm) as a first electrode made of Al (aluminum) is formed.
  • the material for the anode electrode 83 various conductive materials can be used in addition to Al.
  • the anode electrode 83 enters the contact hole 82 and is in ohmic contact with the diode impurity region 73.
  • the anode 83 is closest to the diode impurity region 73 from the contact hole 82 to the corner of the chip diode 65 in the region 76 opposite to the region 75 where the diode impurity region 73 is formed with respect to the center line 74.
  • the chip diode 65 is pulled out along one side. *
  • a surface protective film 84 (for example, a thickness of 10,000 to 30000 mm) made of SiN (silicon nitride) is formed on the entire surface of the epitaxial layer 71 so as to cover the anode electrode 83.
  • SiN silicon nitride
  • various insulating materials can be used in addition to SiN.
  • a rectangular pad opening 85 having a long side of about 0.1 mm is formed at a position immediately above the corner of the chip diode 65 where the terminal portion of the anode electrode 83 is disposed. A part of the anode electrode 83 is exposed as a pad 86 from the pad opening 85.
  • the pad 86 exposed from the pad opening 85 is provided at a position away from the position directly above the pn junction 77 of the diode element 78 (that is, the position of the contact hole 82) along the surface 72 of the epitaxial layer 71.
  • the diode impurity region 73 on one side with respect to the center line 74 and the pad 86 on the opposite side thereof are adjacent to each other along one side of the chip diode 65.
  • a bump 69 is formed on the pad 86 (anode electrode 83).
  • a cathode electrode 88 (for example, a thickness of 10,000 to 30000 mm) as a second electrode made of Au (gold) is formed.
  • the cathode electrode 88 is in ohmic contact with the semiconductor substrate 70 and the epitaxial layer 71 constituting the n-pole of the diode element 78 on the back surface 87 of the semiconductor substrate 70.
  • the cathode inner lead 62 is bonded to the cathode electrode 88 via the bonding material 64.
  • various conductive materials can be used in addition to Au. *
  • the pad 86 for electrical connection with the outside is provided at a position immediately above the corner of the chip diode 65, and the pn junction 77 of the diode element 78 of the chip diode 65 is provided. It is provided at a position away from the position directly above. In other words, the pad 86 is provided at a position displaced from the pn junction 77, and the pn junction 77 constituting the diode element 78 is not disposed immediately below the pad 86.
  • the diode package 51 can be manufactured as a highly reliable device.
  • the insulating film 79 is interposed between the pad 86 and the epitaxial layer 71, the insulating film 79 can be used as a buffer material to relieve the stress before the stress applied to the pad 86 is transmitted to the epitaxial layer 71. Therefore, physical stress transmitted to the pn junction 77 can be further reduced.
  • 1st invention can also be implemented with another form.
  • the chip diodes 15 and 65 a configuration in which the conductivity type of each semiconductor portion is reversed may be employed.
  • the p-type portion may be n-type and the n-type portion may be p-type.
  • the material which comprises each semiconductor part does not need to be Si.
  • the pn junctions 28 and 77 constituting the diode elements 29 and 78 are composed of, for example, a p-type portion and an n-type portion that are adjacent to each other in the direction along the surfaces 22 and 72 of the epitaxial layers 21 and 71, and current is supplied to the epitaxial layer.
  • the structure which flows in the direction along the surfaces 22 and 72 of 21 and 71 may be sufficient.
  • the chip diodes 15 and 65 each having a size of 0.1 mm or less are taken as an example, but the size of the chip diode can be appropriately changed according to the size of the package. It is. For example, when the package is accommodated in a relatively large package, the chip size can be increased within a range that can be accommodated in the package.
  • the size of the pad opening is about 0.1 mm on one side for the chip diodes 15 and 65 having a size of about 0.25 mm.
  • the pad opening is exposed from the chip size or the pad opening. It can be changed as appropriate according to the type of terminal to be bonded to the pad to be performed. For example, when the bump 69 is formed on the pad 86 like the chip diode 65, the size of the pad opening may be 0.19 mm ⁇ 0.07 mm. *
  • the chip diode 65 may include a cathode electrode formed on the surface of the insulating film 79 at a distance from the anode electrode 83 in place of the cathode electrode 88.
  • a bump can be formed on the pad (cathode pad) by forming a pad opening in the surface protective film 84 that exposes a part of the cathode electrode as a pad.
  • the chip diode 65 can be flip-chip bonded to, for example, an island or a lead in the diode package 51 via the bump and the bump 69 on the anode electrode 83. Even when bumps are used, the same effect can be obtained if a floating region is provided below the pads, as in the case of FIG. *
  • the first invention can be used as a chip component used for general electrical and electronic equipment.
  • it can be suitably employed for refrigerators, vacuum cleaners, notebook computers, mobile phones, and the like.
  • [2] Regarding the Second Invention In portable electronic devices typified by mobile phones, there is a demand for miniaturization of circuit components that constitute internal circuits. Accordingly, chip diodes are also required to be reduced in size, and accordingly, it has become difficult to ensure current capability and also ensure ESD (electrostatic discharge) resistance. *
  • the second invention is to provide a chip diode with improved ESD tolerance.
  • a more specific object of the second invention is to provide a chip diode that can achieve both downsizing and ensuring of ESD resistance.
  • the second invention has the following features.
  • a chip diode comprising: a plurality of diode cells formed on a semiconductor substrate; and a parallel connection portion provided on the semiconductor substrate and connecting the plurality of diode cells in parallel. According to this configuration, the plurality of diode cells are formed on the semiconductor substrate, and the plurality of diode cells are connected in parallel by the parallel connection portion.
  • each of the plurality of diode cells has an individual diode junction region.
  • diode junction regions separated for each diode cell are formed, and these are connected in parallel by a parallel connection portion.
  • the peripheral length of the pn junction region is the total extension of the boundary line between the p-type region and the n-type region on the surface of the semiconductor substrate. *
  • each diode cell has a second conductivity type region formed in the semiconductor substrate.
  • a plurality of diode cells each having a pn junction region can be formed on the semiconductor substrate by forming the second conductivity type region separated for each diode cell in the first conductivity type semiconductor substrate.
  • the parallel connection portion includes a first electrode that is in common contact with the second conductivity type region provided in each of the plurality of diode cells, and further includes a second electrode that is electrically connected to the semiconductor substrate.
  • A6 The chip according to “A4.,” Formed on the semiconductor substrate, further including a first conductivity type region having a higher impurity concentration than the semiconductor substrate, wherein the second electrode is joined to the first conductivity type region. diode.
  • the first conductivity type region having a high impurity concentration is formed in the semiconductor substrate, and the second electrode is joined to the first conductivity type region, so that an ohmic junction is formed therebetween. be able to.
  • the diode junction region is a Schottky junction region.
  • a plurality of Schottky junction regions separated from each other are formed on a semiconductor substrate, and these constitute a plurality of diode cells (Schottky barrier diode cells). Therefore, a Schottky barrier diode type chip diode in which a plurality of Schottky barrier diode cells are connected in parallel can be provided.
  • the peripheral length of the Schottky junction region on the semiconductor substrate can be increased. Thereby, concentration of an electric field is eased and ESD tolerance can be improved. That is, even when the chip size is reduced, sufficient ESD tolerance can be ensured.
  • the peripheral length of the Schottky junction region is the total extension around the contact region (Schottky junction region) between the Schottky metal and the semiconductor substrate surface.
  • the parallel connection portion includes a first electrode that has a Schottky metal in contact with the Schottky junction region of the plurality of diode cells and has a Schottky junction with respect to each Schottky junction region, and is electrically connected to the semiconductor substrate.
  • the chip diode according to “A7.”, Further including two electrodes.
  • the Schottky metal is bonded to the Schottky junction regions of the plurality of diode cells, thereby forming a Schottky junction for each individual diode cell.
  • a plurality of Schottky barrier diode cells thus formed are commonly connected to the first electrode.
  • the semiconductor substrate serves as a common region for the plurality of Schottky barrier diode cells and is connected to the second electrode.
  • a plurality of Schottky barrier diode cells are connected in parallel between the first and second electrodes.
  • A10 The chip diode according to any one of “A2.” To “A9.”, Wherein the diode junction regions of the plurality of diode cells are formed to have an equal size. In this configuration, since the plurality of diode cells have substantially the same characteristics, the chip diode has good characteristics as a whole, and can have sufficient ESD tolerance even when it is downsized. A11. The chip diode according to any one of “A2.” To “A10.”, Wherein each diode junction region is a polygonal region. With this configuration, since each diode cell has a diode junction region having a long peripheral length, the entire peripheral length can be increased, so that the ESD tolerance can be improved. *
  • the plurality of diode cells are formed to have the same size (more specifically, the pn junction region or the Schottky junction region of the plurality of diode cells have the same size).
  • the chip diode according to any one of the above. In this configuration, since the plurality of diode cells have substantially the same characteristics, the chip diode has good characteristics as a whole, and can have sufficient ESD tolerance even when it is downsized. *
  • A13 The chip diode according to any one of “A2.” To “A12.”, Wherein the plurality of diode cells are two-dimensionally arranged at equal intervals. With this configuration, the plurality of diode cells are two-dimensionally arranged at equal intervals, so that the ESD tolerance can be further improved.
  • A14 The chip diode according to any one of “A2.” To “A13.”, Wherein four or more diode cells are provided. With this configuration, by providing four or more diode cells, the perimeter of the diode junction region can be increased, so that the ESD tolerance can be improved efficiently. *
  • FIG. 11 is a plan view of the chip diode according to the first embodiment of the second invention
  • FIG. 12 is a cross-sectional view taken along line XII-XII in FIG.
  • FIG. 13 is a cross-sectional view taken along XIII-XIII in FIG.
  • the chip diode A1 includes a p + type semiconductor substrate A2 (for example, a silicon substrate), a plurality of diode cells AD1 to AD4 formed on the semiconductor substrate A2, and a cathode that connects the plurality of diode cells AD1 to AD4 in parallel. Electrode A3 and anode electrode A4.
  • the semiconductor substrate A2 is formed in a rectangular shape in plan view, and for example, the length in the longitudinal direction may be about 0.5 mm and the length in the short direction may be about 0.25 mm.
  • a cathode pad A5 for connection to the cathode electrode A3 and an anode pad A6 for connection to the anode electrode A4 are disposed at both ends of the semiconductor substrate A2.
  • a diode cell region A7 is provided between the pads A5 and A6.
  • the diode cell region A7 is formed in a rectangular shape in this embodiment.
  • a plurality of diode cells AD1 to AD4 are arranged in the diode cell region A7.
  • a plurality of diode cells AD1 to AD4 are provided in this embodiment, and are two-dimensionally arranged in a matrix at equal intervals along the longitudinal direction and the short direction of the semiconductor substrate A2.
  • FIG. 14 is a plan view showing the structure of the surface of the semiconductor substrate A2 with the cathode electrode A3 and the anode electrode A4 and the structure formed thereon removed.
  • an n + type region A10 is formed in the surface layer region of the p + type semiconductor substrate A2.
  • the n + type region A10 is separated for each individual diode cell.
  • the diode cells AD1 to AD4 each have a pn junction region A11 separated for each diode cell.
  • the plurality of diode cells AD1 to AD4 are formed to have the same size and the same shape, specifically, a rectangular shape.
  • a polygonal n + -type region A10 is formed in the rectangular region of each diode cell. Is formed.
  • the n + type region A10 is formed in a regular octagon, and the diode cells AD1 ⁇
  • a p + type region A12 is further formed in a state separated from the n + type region A10 at a predetermined interval.
  • the p + type region A12 is formed in a pattern that avoids the region where the cathode electrode A3 is disposed in the diode cell region A7.
  • an insulating film A15 (not shown in FIG. 11) made of an oxide film or the like is formed on the surface of the semiconductor substrate A2.
  • a contact hole A16 exposing the surface of each n + type region A10 of the diode cells AD1 to AD4 and a contact hole A17 exposing the p + type region A12 are formed.
  • a cathode electrode A3 and an anode electrode A4 are formed on the surface of the insulating film A15.
  • the cathode electrode A3 enters the contact hole A16 from the surface of the insulating film A15, and is in ohmic contact with the n + type regions A10 of the diode cells AD1 to AD4 in the contact hole A16.
  • the anode electrode A4 extends from the surface of the insulating film A15 to the inside of the contact hole A17, and is in ohmic contact with the p + type region A12 in the contact hole A17.
  • the cathode electrode A3 and the anode electrode A4 are made of an electrode film made of the same material.
  • the electrode film As the electrode film, a Ti / Al laminated film having a Ti film as a lower layer and an Al film as an upper layer, or an AlCu film can be applied.
  • an AlSi film can be used as an electrode film.
  • the anode electrode A4 can be brought into ohmic contact with the semiconductor substrate 2 without providing the p + type region A12 on the surface of the semiconductor substrate A2. Therefore, the step for forming the p + type region A12 can be omitted.
  • the cathode electrode A3 and the anode electrode A4 are separated by a slit A18.
  • the slit A18 is formed in a frame shape (that is, a regular octagonal frame shape) that matches the planar shape of the n + type region A10 so as to border the n + type region A10 of the diode cells AD1 to AD4. Yes.
  • the cathode electrode A3 has a cell junction A3a having a planar shape (that is, a regular octagonal shape) matching the shape of the n + -type region A10 in the region of each of the diode cells AD1 to AD4, and the cell junction A3a Are connected to each other by a linear bridge portion A3b, and further connected to a large rectangular external connection portion A3d formed directly under the cathode pad A5 by another linear bridge portion A3c.
  • a planar shape that is, a regular octagonal shape
  • the anode electrode A4 is formed on the surface of the insulating film A15 so as to surround the cathode electrode A3 with an interval corresponding to the slit A18 having a substantially constant width, and to the rectangular region directly below the anode pad A6. It extends and is integrally formed.
  • the cathode electrode A3 and the anode electrode A4 are covered with a passivation film A20 (not shown in FIG. 11) made of, for example, a nitride film, and a resin film A21 such as polyimide is formed on the passivation film A20.
  • a pad opening A22 exposing the cathode pad A5 and a pad opening A23 exposing the anode pad A6 are formed so as to penetrate the passivation film A20 and the resin film A21.
  • external connection electrodes A24 and A25 may be embedded in the pad openings A22 and A23.
  • the external connection electrodes A24, A25 may have a surface at a position lower than the surface of the resin film A21 (position close to the semiconductor substrate A2), protrude from the surface of the resin film A21, and extend from the resin film A21. May have a surface at a higher position (position far from the semiconductor substrate A2).
  • FIG. 12 shows an example in which the external connection electrodes A24 and A25 protrude from the surface of the resin film A21.
  • the external connection electrodes A24 and A25 are made of, for example, a Ni / Pd / Au laminated film having a Ni film in contact with the electrodes A3 and A4, a Pd film formed thereon, and an Au film formed thereon. It may be. Such a laminated film can be formed by a plating method.
  • a pn junction region A11 is formed between the p-type semiconductor substrate A2 and the n + -type region A10, and accordingly, a pn junction diode is formed.
  • the n + type region A10 of the plurality of diode cells AD1 to AD4 is connected in common to the cathode electrode A3, and the p + type semiconductor substrate A2 that is a common p type region of the diode cells AD1 to AD4 is connected to the p + type region. It is commonly connected to the anode electrode A4 via A12.
  • the plurality of diode cells AD1 to AD4 formed on the semiconductor substrate A2 are all connected in parallel.
  • FIG. 15 is an electric circuit diagram showing an internal electrical structure of the chip diode A1.
  • the pn junction diodes configured by the diode cells AD1 to AD4 are all connected in parallel, with the cathode side commonly connected by the cathode electrode A3 and the anode side commonly connected by the anode electrode A4. As a single diode. *
  • the chip diode A1 has a plurality of diode cells AD1 to AD4, and each diode cell AD1 to AD4 has a pn junction region A11.
  • the pn junction region A11 is isolated for each of the diode cells AD1 to AD4. Therefore, the chip diode A1 has a long peripheral length of the pn junction region A11, that is, the total (total extension) of the peripheral length of the n + -type region A10 in the semiconductor substrate A2.
  • the concentration of the electric field in the vicinity of the pn junction region A11 can be avoided and the dispersion thereof can be achieved, so that the ESD tolerance can be improved.
  • the total perimeter of the pn junction region A11 can be increased, so that both the downsizing of the chip diode A1 and the securing of the ESD tolerance can be achieved. .
  • FIG. 16 shows a plurality of diode cells formed on a semiconductor substrate having the same area in various sizes and / or the number of diode cells, and the total perimeter of the pn junction region (total extension) is varied.
  • the experimental result which measured ESD tolerance about the sample is shown. From this experimental result, it can be seen that the ESD tolerance increases as the perimeter of the pn junction region increases. When four or more diode cells were formed on a semiconductor substrate, an ESD tolerance exceeding 8 kilovolts could be realized. *
  • An outline of the manufacturing process of the chip diode A1 is as follows. First, an insulating film A15 such as a thermal oxide film is formed on the surface of the p + type semiconductor substrate A2, and a resist mask is formed thereon. By ion implantation or diffusion of n-type impurities (for example, phosphorus) through this resist mask, n + -type region A10 is formed. Furthermore, another resist mask having openings matching the p + -type region A12 is formed, by ion implantation or diffusion of p-type impurity via the resist mask (eg arsenic), p + -type region A12 is formed.
  • n-type impurities for example, phosphorus
  • the resist mask is peeled off and the insulating film A15 is thickened (eg, thickened by CVD) as necessary, another resist mask having openings matching the contact holes A16 and A17 is formed on the insulating film A15. Formed. Contact holes A16 and A17 are formed in the insulating film A15 by etching through the resist mask.
  • electrode films constituting the cathode electrode A3 and the anode electrode A4 are formed on the insulating film A15 by sputtering, for example.
  • a resist film having an opening pattern corresponding to the slit A18 is formed on the electrode film, and the slit A18 is formed in the electrode film by etching through the resist film. Thereby, the electrode film is separated into the cathode electrode A3 and the anode electrode A4.
  • a passivation film A20 such as a nitride film is formed by, for example, a CVD method, and a resin film A21 is formed by applying polyimide or the like.
  • pad openings A22 and A23 are formed by etching the passivation film A20 and the resin film A21 using photolithography.
  • external connection electrodes A24 and A25 are formed in the pad openings A22 and A23 as necessary.
  • the external connection electrodes A24 and A25 can be formed by plating.
  • FIG. 17 is a cross-sectional view for explaining the configuration of a chip diode according to a second embodiment of the second invention.
  • the cathode electrode A3 is disposed on the front surface of the semiconductor substrate A2
  • the anode electrode A28 is disposed on the back surface of the semiconductor substrate A2. Therefore, in this embodiment, it is not necessary to provide the anode pad A6 on the surface side (cathode electrode A3 side) of the semiconductor substrate A2, and accordingly, the size of the semiconductor substrate A2 can be reduced or the number of diode cells AD1 to AD4 can be reduced. Can be increased.
  • the cathode electrode A3 is formed so as to cover almost the entire surface of the semiconductor substrate A2, and is in ohmic contact with each n + type region A10 of the diode cells AD1 to AD4.
  • the anode electrode A28 is in ohmic contact with the back surface of the semiconductor substrate A2.
  • the anode electrode A28 may be made of gold, for example.
  • FIG. 18 is a plan view for explaining the configuration of a chip diode A31 according to a third embodiment of the second invention
  • FIG. 19 is a cross-sectional view taken along line XIX-XIX in FIG.
  • the chip diode A31 includes a semiconductor substrate A32, a cathode electrode A33 and an anode electrode A34 formed on the semiconductor substrate A32, and a plurality of diode cells AD11 to AD14 connected in parallel between the cathode electrode A33 and the anode electrode A34. have.
  • the semiconductor substrate A32 is formed in a substantially rectangular shape in plan view, and a cathode pad A35 and an anode pad A36 are arranged at both ends in the longitudinal direction.
  • a rectangular diode cell region A37 is set between the cathode pad A35 and the anode pad A36.
  • a plurality of diode cells AD11 to AD14 are two-dimensionally arranged in the diode cell region A37.
  • the plurality of diode cells AD11 to AD14 are arranged at regular intervals in a matrix along the longitudinal direction and the short direction of the semiconductor substrate A32.
  • the size of the semiconductor substrate A32 may be approximately the same as that of the semiconductor substrate A2 in the first embodiment. *
  • Each of the diode cells AD11 to AD14 includes a rectangular region, and has a Schottky junction region A41 having a polygonal shape in plan view (a regular octagonal shape in this embodiment) inside the rectangular region.
  • Schottky metal A40 is arranged so as to contact each Schottky junction region A41. That is, the Schottky metal A40 is Schottky bonded to the semiconductor substrate A32 in the Schottky junction region A41.
  • the semiconductor substrate A32 has a p-type silicon substrate A50 and an n-type epitaxial layer A51 epitaxially grown thereon.
  • An n + type buried layer A52 formed by introducing an n type impurity (for example, arsenic) is formed on the surface of the p type silicon substrate A50.
  • the Schottky junction region A41 is set on the surface of the n-type epitaxial layer A51, and a Schottky metal A40 is joined to the surface of the n-type epitaxial layer A51 to form a Schottky junction.
  • a guard ring A53 is formed around the Schottky junction region A41 in order to suppress contact edge leakage.
  • the Schottky metal A40 may be made of, for example, Ti or TiN, and the cathode film A33 is configured by laminating a metal film A42 such as an AiSi alloy on the Schottky metal A40.
  • the Schottky metal A40 may be separated for each of the diode cells AD11 to AD14, but in this embodiment, the Schottky metal A40 is formed so as to be in contact with each Schottky junction region A41 of the plurality of diode cells AD11 to AD14. Has been. *
  • the n-type epitaxial layer A51 a region that avoids the Schottky junction region A41, n + -type well A54 from the surface of the epitaxial layer A51 reaches the n + -type buried layer A52 is formed.
  • An anode electrode A34 is formed so as to be in ohmic contact with the surface of the n + type well A54.
  • the anode electrode A34 may be made of an electrode film having the same configuration as the cathode electrode A33.
  • n-type epitaxial layer A51 On the surface of n-type epitaxial layer A51, an insulating film A45 made of, for example, an oxide film is formed. In the insulating film A45, a contact hole A46 corresponding to the Schottky junction region A41 and a contact hole A47 exposing the n + type well A54 are formed. The cathode electrode A33 is formed so as to cover the insulating film A45, reaches the inside of the contact hole A46, and is Schottky bonded to the n-type epitaxial layer A51 in the contact hole A46.
  • the anode electrode A34 is formed on the insulating film A45, extends into the contact hole A47, and is in ohmic contact with the n + type well A54 in the contact hole A47.
  • the cathode electrode A33 and the anode electrode A34 are separated by a slit A48.
  • a passivation film A56 made of, for example, a nitride film is formed so as to cover the cathode electrode A33 and the anode electrode A34. Further, a resin film A57 such as polyimide is formed so as to cover the passivation film A56.
  • a pad opening A58 is formed through the passivation film A56 and the resin film A57 to expose a partial region of the surface of the cathode electrode A33 to be the cathode pad A35. Further, a pad opening A59 is formed so as to expose a partial region of the surface of the anode electrode A34 to be the anode pad A36 so as to penetrate the passivation film A56 and the resin film A57.
  • External connection electrodes A60 and A61 are embedded in the pad openings A58 and A59, respectively, and protrude upward from the surface of the resin film A57.
  • the external connection electrodes A60 and A61 are made of, for example, a Ni / Pd / Au laminated film having a Ni film in contact with the electrodes A33 and A34, a Pd film formed thereon, and an Au film formed thereon. It may be.
  • Such a laminated film can be formed by a plating method.
  • the cathode electrode A33 is commonly connected to the Schottky junction region A41 included in each of the diode cells AD11 to AD14.
  • the anode electrode A34 is connected to the n-type epitaxial layer A51 via the n + -type well A54 and the n + -type buried layer A52. Therefore, the Schottky junction region A41 formed in the plurality of diode cells AD11 to AD14. Are connected in parallel.
  • a plurality of Schottky barrier diodes having Schottky junction regions A41 of the plurality of diode cells AD11 to AD14 are connected in parallel between the cathode electrode A33 and the anode electrode A34.
  • the peripheral length of the Schottky junction region A41 (on the surface of the n-type epitaxial layer A51)
  • the total length of the peripheral length of the Schottky junction region A41 is increased.
  • concentration of the electric field can be suppressed, the ESD tolerance can be improved. That is, even when the chip diode A31 is formed in a small size, the total perimeter of the Schottky junction region A41 can be increased, so that both the downsizing of the chip diode A31 and the securing of the ESD tolerance can be achieved. . *
  • FIG. 20 is a schematic cross-sectional view for explaining the configuration of a chip diode according to a fourth embodiment of the second invention. 20, parts corresponding to those shown in FIGS. 18 and 19 are denoted by the same reference numerals.
  • the n type epitaxial layer A51 is formed on the surface of the n + type silicon substrate A72.
  • An anode electrode A73 is formed so as to make ohmic contact with the back surface of the n + type semiconductor substrate A72 (the surface opposite to the n-type epitaxial layer A51).
  • the anode electrode is not formed on the surface of the n-type epitaxial layer A51, and only the cathode electrode A33 connected in parallel to the Schottky junction region A41 formed in the n-type epitaxial layer A51 is formed. Even with such a configuration, the same effects as those of the third embodiment can be achieved. In addition, since it is not necessary to provide the anode electrode on the surface of the n-type epitaxial layer A51, more diode cells can be arranged on the surface of the n-type epitaxial layer A51, and the total extension of the peripheral length of the Schottky junction region A41. Can be further increased to improve the ESD tolerance. Alternatively, the size of the n + -type semiconductor substrate A72 can be reduced to provide a smaller chip diode in which ESD tolerance is ensured.
  • 2nd invention can also be implemented with another form.
  • an example in which four diode cells are formed on a semiconductor substrate has been shown.
  • two or three diode cells are formed on a semiconductor substrate.
  • four or more diode cells may be formed.
  • the example in which the pn junction region or the Schottky junction region is formed in a regular octagon in plan view has been described.
  • the pn junction region or the pn junction region or the arbitrary shape having three or more sides is used.
  • Schottky junction regions may be formed, and their planar shapes may be circular or elliptical.
  • the shape of the pn junction region or the Schottky junction region is a polygonal shape, they need not be regular polygonal shapes, and even if the regions are formed by polygons having two or more types of sides. Good. Furthermore, the pn junction region or the Schottky junction region does not need to be formed in the same size, and a plurality of diode cells each having a different size junction region may be mixed on the semiconductor substrate. Furthermore, the shape of the pn junction region or the Schottky junction region formed on the semiconductor substrate is not necessarily one type, and two or more types of pn junction regions or Schottky junction regions are mixed on the semiconductor substrate. May be.
  • An object of the third invention is to provide a chip diode that can achieve both miniaturization and ensuring reliability.
  • the third invention further provides a circuit assembly including a chip diode and an electronic apparatus including such a circuit assembly.
  • the third invention has the following features. *
  • a plurality of diode cells formed on a semiconductor substrate, each having an individual diode junction region, a plurality of extraction electrodes respectively connected to one pole of the plurality of diode cells, and an external connected to the plurality of extraction electrodes A first electrode having a connection portion; and a second electrode connected to the other electrode of the plurality of diode cells, wherein the lead electrode has a cell connection portion connected to the one electrode of the diode cell.
  • a chip diode having a width wider than that of the cell connection portion from the cell connection portion to the external connection portion.
  • the plurality of diode cells are formed on the semiconductor substrate.
  • One pole of the plurality of diode cells is commonly connected to the external connection portion of the first electrode by a plurality of lead electrodes, and the other pole is connected to the second electrode.
  • a plurality of diode cells are connected in parallel between the first electrode and the second electrode.
  • the peripheral length of the diode junction regions on the semiconductor substrate can be increased. Thereby, concentration of an electric field is eased and ESD tolerance can be improved. That is, even when the chip size is reduced, sufficient ESD tolerance can be ensured.
  • the peripheral length of the diode junction region is the total length of the periphery of the diode junction region on the surface of the semiconductor substrate.
  • the width of the lead electrode is wider than the width of the cell connection part from the cell connection part connected to one pole of the diode cell to the external connection part.
  • the width of the extraction electrode is a length in a direction orthogonal to the extending direction of the extraction electrode in a plan view viewed from the normal direction of the main surface (element formation surface) of the semiconductor substrate.
  • the extending direction is a direction along the main surface (element forming surface) of the substrate and is a direction in which the extraction electrode extends.
  • the extraction electrode is not necessarily formed in a straight line shape. When the extraction electrode is curved or bent, the length in the direction perpendicular to the extending direction of the extraction electrode at each position is the width of the extraction electrode.
  • the width of the cell connection portion is a length along a direction orthogonal to the lead-out direction of the lead-out electrode in a plan view seen from the normal direction of the semiconductor substrate.
  • the extraction direction is a direction in which the extraction electrode extends across the edge of the diode junction region in plan view. *
  • the diode junction region is a pn junction region.
  • pn junction regions separated for each diode cell are formed, and they are connected in parallel.
  • a pn junction type chip diode in which a plurality of diode cells are connected in parallel can be provided. Since the pn junction region is formed in each of the plurality of diode cells, the peripheral length of the pn junction region on the semiconductor substrate can be increased. Thereby, concentration of an electric field is eased and ESD tolerance can be improved. That is, even when the chip size is reduced, sufficient ESD tolerance can be ensured.
  • the peripheral length of the pn junction region is the total extension of the boundary line between the p-type region and the n-type region on the surface of the semiconductor substrate.
  • the semiconductor substrate is a p-type semiconductor substrate, and an n-type diffusion layer forming the pn junction region between the semiconductor substrate and the p-type semiconductor substrate is separated for each diode cell and formed in the p-type semiconductor substrate.
  • the n-type diffusion layer corresponding to one pole of each diode cell is connected to the external connection portion of the first electrode via the extraction electrode, and p corresponding to the other pole of each diode cell.
  • the type semiconductor substrate is electrically connected to the second electrode.
  • a plurality of diode cells are connected in parallel.
  • an n-type diffusion layer separated for each diode cell is formed on the p-type semiconductor substrate, whereby a plurality of diode cells each having a pn junction region are formed on the p-type semiconductor substrate.
  • the cell connection portion of the extraction electrode is in contact with the n-type diffusion layer, and the extraction electrode has a width wider than that of the cell connection portion. Thereby, electromigration can be reduced and the reliability with respect to a large current can be improved.
  • the semiconductor substrate is a p-type semiconductor substrate
  • stable characteristics can be realized without forming an epitaxial layer on the semiconductor substrate. That is, since the n-type semiconductor wafer has a large in-plane variation in resistivity, an epitaxial layer with a small in-plane variation in resistivity is formed on the surface, and an impurity diffusion layer is formed in this epitaxial layer to form a pn junction. There is a need to.
  • the p-type semiconductor wafer has little in-plane variation, a diode having stable characteristics can be cut out from any part of the wafer without forming an epitaxial layer. Therefore, by using a p-type semiconductor substrate, the manufacturing process can be simplified and the manufacturing cost can be reduced. *
  • the second electrode is in contact with the p-type semiconductor substrate and includes an electrode film made of AlSi.
  • AlSi is similar in work function to p-type semiconductors (particularly p-type silicon semiconductors). Therefore, the AlSi electrode film can form a good ohmic junction with the p-type semiconductor. Therefore, it is not necessary to form a high impurity concentration diffusion layer for ohmic junction in the p-type semiconductor substrate. As a result, the manufacturing process is further simplified, and productivity and production cost can be reduced accordingly.
  • the electrode film in contact with the p-type semiconductor substrate other electrode film materials such as a Ti / Al laminated film, a Ti / TiN / AiCu laminated film can be applied.
  • a p + type diffusion layer having a higher impurity concentration than that of the p type semiconductor substrate is formed on the p type semiconductor substrate, and an electrode film is bonded to the p + type diffusion layer to form an ohmic contact.
  • the plurality of diode cells include a plurality of diode cells arranged in a straight line toward the external connection portion, and the plurality of diode cells arranged in a straight line are formed in a straight line along the straight line.
  • the plurality of diode cells arranged in a straight line toward the external connection portion of the first electrode are connected to the external connection portion by the linear common extraction electrode.
  • electromigration can be further effectively reduced.
  • one extraction electrode can be shared by a plurality of diode cells, a large number of diode cells can be formed to increase the peripheral length of the diode junction region (pn junction region), and a wide extraction electrode can be formed on the semiconductor substrate. Can be laid out above. As a result, it is possible to provide a more reliable chip diode while achieving both a further improvement in ESD tolerance and a reduction in electromigration.
  • B7 The chip diode according to any one of “B1.” To “B6.”, Wherein the plurality of diode cells are two-dimensionally arranged on the semiconductor substrate. With this configuration, the plurality of diode cells are two-dimensionally arrayed (preferably two-dimensionally arrayed at equal intervals), so that the ESD tolerance can be further improved.
  • B8 The chip diode according to any one of “B1.” To “B7.”, Wherein the first electrode and the second electrode are arranged on one main surface side of the semiconductor substrate. According to this configuration, since both the first electrode and the second electrode are formed on one surface of the semiconductor substrate, the chip diode can be surface-mounted on the mounting substrate. That is, a flip-chip connection type chip diode can be provided.
  • the space occupied by the chip diode can be reduced.
  • the space in a housing of a small electronic device or the like can be used effectively, which can contribute to high-density mounting and downsizing.
  • connection portion is disposed on the insulating film in a region outside the contact hole.
  • the insulating film is formed on the semiconductor substrate, and the cell connecting portion of the extraction electrode is connected to the diode cell through the contact hole formed in the insulating film.
  • the external connection portion of the first electrode is disposed on the insulating film in a region outside the contact hole.
  • the lead electrodes are formed on one main surface of the semiconductor substrate, and the one main surface of the semiconductor substrate has a rectangular shape with rounded corners, “B1.” To “B10.
  • the chip diode according to any one of the above. According to this configuration, the surface of the semiconductor substrate on the side where the extraction electrode is formed has a rectangular shape with rounded corners. As a result, chipping (chipping) at the corners of the chip diode can be suppressed or prevented, and a chip diode with less appearance defects can be provided. *
  • B13 A circuit assembly comprising a mounting substrate and the chip diode according to any one of “B1.” To “B12.” Mounted on the mounting substrate. With this configuration, it is possible to provide a circuit assembly using a chip diode that is small in size, has a high ESD tolerance, and also has a high current reliability.
  • B14 The circuit assembly according to “B13.”, Wherein the chip diode is connected to the mounting substrate by wireless bonding (face-down bonding or flip-chip bonding). With this configuration, the space occupied by the chip diode on the mounting substrate can be reduced, which can contribute to high-density mounting of electronic components. *
  • the diode junction regions of the plurality of diode cells may be formed in an equal size.
  • the chip diode since the plurality of diode cells have substantially the same characteristics, the chip diode has good characteristics as a whole, and can have sufficient ESD tolerance even when it is downsized.
  • Each diode junction region may be a polygonal region. With this configuration, since each diode cell has a diode junction region having a long peripheral length, the entire peripheral length can be increased, so that the ESD tolerance can be improved. *
  • the plurality of diode cells may be formed to be equal in size (more specifically, the pn junction regions of the plurality of diode cells are equal in size).
  • the chip diode since the plurality of diode cells have substantially the same characteristics, the chip diode has good characteristics as a whole, and can have sufficient ESD tolerance even when it is downsized. It is preferable that four or more diode cells are provided. With this configuration, by providing four or more diode cells, the perimeter of the diode junction region can be increased, so that the ESD tolerance can be improved efficiently. *
  • FIG. 21 is a perspective view of the chip diode according to the first embodiment of the third invention
  • FIG. 22 is a plan view thereof
  • FIG. 23 is a sectional view taken along the line XXIII-XXIII of FIG.
  • FIG. 24 is a cross-sectional view taken along XXIV-XXIV in FIG.
  • the chip diode B1 includes a p + type semiconductor substrate B2 (for example, a silicon substrate), a plurality of diode cells BD1 to BD4 formed on the semiconductor substrate B2, and a cathode that connects the plurality of diode cells BD1 to BD4 in parallel.
  • the semiconductor substrate B2 includes a pair of main surfaces B2a and B2b and a plurality of side surfaces B2c orthogonal to the pair of main surfaces B2a and B2b, and one of the pair of main surfaces B2a and B2b (main surface B2a). Is an element formation surface.
  • the main surface B2a is referred to as an “element formation surface B2a”.
  • the element forming surface B2a is formed in a rectangular shape in a plan view, and for example, the length L in the longitudinal direction may be about 0.4 mm and the length W in the short direction may be about 0.2 mm. Further, the entire thickness T of the chip diode B1 may be about 0.1 mm.
  • the external connection electrode B3B of the cathode electrode B3 and the external connection electrode B4B of the anode electrode B4 are disposed at both ends of the element formation surface B2a.
  • a diode cell region B7 is provided on the element formation surface B2a between these external connection electrodes B3B and B4B.
  • a recess B8 cut out extending in the thickness direction of the semiconductor substrate B2 Is formed.
  • the recess B8 extends over the entire region in the thickness direction of the semiconductor substrate B2.
  • the recess B8 is recessed inward from one short side of the element formation surface B2a in plan view, and in this embodiment, has a trapezoidal shape that becomes narrower toward the inside of the element formation surface B2a. .
  • this planar shape is an example, and may be a rectangular shape, a triangular shape, or a concave curved shape such as a partial circular shape (for example, an arc shape).
  • the recess B8 represents the direction (chip direction) of the chip diode B1. More specifically, the recess B8 provides a cathode mark indicating the position of the cathode side external connection electrode B3B. Thereby, when the chip diode B1 is mounted, the polarity can be grasped by its appearance.
  • the semiconductor substrate B2 has four corner portions B9 at four corners corresponding to intersections of a pair of side surfaces adjacent to each other among the four side surfaces B2c.
  • the four corner portions B9 are shaped into a round shape in this embodiment.
  • the corner portion B9 forms a smooth curved surface that is convex outward in a plan view viewed from the normal direction of the element formation surface B2a. Thereby, it has the structure which can suppress the chipping at the time of the manufacturing process and mounting of chip diode B1.
  • the diode cell region B7 is formed in a rectangular shape.
  • a plurality of diode cells BD1 to BD4 are arranged in the diode cell region B7.
  • a plurality of diode cells BD1 to BD4 are provided in this embodiment, and are two-dimensionally arranged in a matrix at equal intervals along the longitudinal direction and the short direction of the semiconductor substrate B2.
  • FIG. 25 is a plan view showing the structure of the surface of the semiconductor substrate B2 (element formation surface B2a) by removing the cathode electrode B3 and the anode electrode B4 and the structure formed thereon.
  • an n + type region B10 is formed in the surface layer region of the p + type semiconductor substrate B2.
  • the n + type region B10 is separated for each individual diode cell.
  • the diode cells BD1 to BD4 each have a pn junction region B11 separated for each diode cell.
  • the plurality of diode cells BD1 to BD4 are formed to have the same size and the same shape, specifically, a rectangular shape, and a polygonal n + -type region B10 is formed in the rectangular region of each diode cell. Is formed.
  • the n + -type region B10 is formed in a regular octagon, and four sides along each of the four sides forming the rectangular regions of the diode cells BD1 to BD4 and the rectangular regions of the diode cells BD1 to BD4 are formed. It has four other sides respectively opposed to the four corners.
  • an insulating film B15 (not shown in FIG. 22) made of an oxide film or the like is formed on the element formation surface B2a of the semiconductor substrate B2.
  • the insulating film B15 includes a contact hole B16 (cathode contact hole) that exposes the surface of each n + -type region B10 of the diode cells BD1 to BD4, and a contact hole B17 (anode contact hole) that exposes the element formation surface B2a. Is formed.
  • a cathode electrode B3 and an anode electrode B4 are formed on the surface of the insulating film B15.
  • the cathode electrode B3 includes a cathode electrode film B3A formed on the surface of the insulating film B15, and an external connection electrode B3B joined to the cathode electrode film B3A.
  • the cathode electrode film B3A is integrated with the lead electrode BL1 connected to the plurality of diode cells BD1 and BD3, the lead electrode BL2 connected to the plurality of diodes BD2 and BD4, and the lead electrodes BL1 and BL2 (cathode lead electrodes).
  • a cathode pad B5 formed on the substrate.
  • the cathode pad B5 is formed in a rectangular shape at one end of the element formation surface B2a.
  • An external connection electrode B3B is connected to the cathode pad B5. In this way, the external connection electrode B3B is commonly connected to the extraction electrodes BL1 and BL2.
  • the cathode pad B5 and the external connection electrode B3B constitute an external connection portion (cathode external connection portion) of the cathode electrode B3.
  • the anode electrode B4 includes an anode electrode film B4A formed on the surface of the insulating film B15, and an external connection electrode B4B joined to the anode electrode film B4A.
  • the anode electrode film B4A is connected to the p + type semiconductor substrate B2, and has an anode pad B6 near one end portion of the element formation surface B2a.
  • the anode pad B6 is composed of a region disposed at one end of the element formation surface B2a in the anode electrode film B4A.
  • An external connection electrode B4B is connected to the anode pad B6.
  • the anode pad B6 and the external connection electrode B4B constitute an external connection portion (anode external connection portion) of the anode electrode B4.
  • the region other than the anode pad B6 is an anode lead electrode drawn from the anode contact hole B17.
  • the lead electrode BL1 enters the contact hole B16 of the diode cells BD1 and BD3 from the surface of the insulating film B15, and is in ohmic contact with the n + type regions B10 of the diode cells BD1 and BD3 in each contact hole B16.
  • portions connected to the diode cells BD1 and BD3 in the contact hole B16 constitute cell connection portions BC1 and BC3.
  • the lead electrode BL2 enters the contact hole B16 of the diode cells BD2 and BD4 from the surface of the insulating film B15, and makes ohmic contact with the n + type regions B10 of the diode cells BD2 and BD4 in each contact hole B16. Yes.
  • portions of the contact hole B16 that are connected to the diode cells BD2 and BD4 constitute cell connection portions BC2 and BC4.
  • the anode electrode film B4A extends from the surface of the insulating film B15 to the inside of the contact hole B17, and is in ohmic contact with the p + type semiconductor substrate B2 in the contact hole B17.
  • the cathode electrode film B3A and the anode electrode film B4A are made of the same material.
  • an AlSi film is used as the electrode film.
  • the anode electrode film B4A can be brought into ohmic contact with the p + type semiconductor substrate B2 without providing a p + type region on the surface of the semiconductor substrate B2. That is, the ohmic junction can be formed by directly contacting the anode electrode film B4A with the p + type semiconductor substrate B2. Therefore, the process for forming the p + type region can be omitted.
  • the cathode electrode film B3A and the anode electrode film B4A are separated by a slit B18.
  • the lead electrode BL1 is linearly formed along a straight line from the diode cell BD1 through the diode cell BD3 to the cathode pad B5.
  • the lead electrode BL2 is linearly formed along a straight line from the diode cell BD2 through the diode cell BD4 to the cathode pad B5.
  • the lead electrodes BL1 and BL2 have uniform widths W1 and W2, respectively, from the n + type region B10 to the cathode pad B5, and the widths W1 and W2 are respectively determined by the cell connection parts BC1, BC2, and so on.
  • the width of the cell connection parts BC1 to BC4 is defined by the length of the extraction electrodes BL1 and BL2 in the direction orthogonal to the extraction direction.
  • the leading ends of the extraction electrodes BL1 and BL2 are shaped so as to match the planar shape of the n + type region B10.
  • the base ends of the extraction electrodes BL1 and BL2 are connected to the cathode pad B5.
  • the slit B18 is formed so as to border the extraction electrodes BL1 and BL2.
  • the anode electrode film B4A is formed on the surface of the insulating film B15 so as to surround the cathode electrode film B3A with an interval corresponding to the slit B18 having a substantially constant width.
  • the anode electrode film B4A integrally includes a comb-like portion extending along the longitudinal direction of the element formation surface B2a and an anode pad B6 formed of a rectangular region.
  • the cathode electrode film B3A and the anode electrode film B4A are covered with a passivation film B20 (not shown in FIG. 22) made of, for example, a nitride film, and a resin film B21 such as polyimide is formed on the passivation film B20.
  • a pad opening B22 for exposing the cathode pad B5 and a pad opening B23 for exposing the anode pad B6 are formed so as to penetrate the passivation film B20 and the resin film B21.
  • External connection electrodes B3B and B4B are embedded in the pad openings B22 and B23, respectively.
  • the passivation film B20 and the resin film B21 constitute a protective film, which suppresses or prevents moisture from entering the extraction electrodes BL1, BL2 and the pn junction region B11, absorbs external impacts, etc. This contributes to improving the durability of B1.
  • the external connection electrodes B3B and B4B may have a surface at a position lower than the surface of the resin film B21 (a position close to the semiconductor substrate B2), or protrude from the surface of the resin film B21, and from the resin film B21. May have a surface at a higher position (position far from the semiconductor substrate B2).
  • FIG. 23 shows an example in which the external connection electrodes B3B and B4B protrude from the surface of the resin film B21.
  • the external connection electrodes B3B and B4B are made of, for example, a Ni / Pd / Au laminated film having a Ni film in contact with the electrode films B3A and B4A, a Pd film formed thereon, and an Au film formed thereon. It may be. Such a laminated film can be formed by a plating method.
  • a pn junction region B11 is formed between the p-type semiconductor substrate B2 and the n + -type region B10, and accordingly, a pn junction diode is formed.
  • the n + type regions B10 of the plurality of diode cells BD1 to BD4 are connected in common to the cathode electrode B3, and the p + type semiconductor substrate B2 that is a common p type region of the diode cells BD1 to BD4 is connected to the anode electrode B4. Commonly connected. Accordingly, the plurality of diode cells BD1 to BD4 formed on the semiconductor substrate B2 are all connected in parallel.
  • FIG. 26 is an electric circuit diagram showing an internal electrical structure of the chip diode B1.
  • the pn junction diodes configured by the diode cells BD1 to BD4 are all connected in parallel by the cathode side being commonly connected by the cathode electrode B3 and the anode side being commonly connected by the anode electrode B4. As a single diode. *
  • the chip diode B1 has a plurality of diode cells BD1 to BD4, and each diode cell BD1 to BD4 has a pn junction region B11.
  • the pn junction region B11 is separated for each of the diode cells BD1 to BD4. Therefore, the chip diode B1 has a long peripheral length of the pn junction region B11, that is, the total peripheral length (total extension) of the n + -type region B10 in the semiconductor substrate B2.
  • the concentration of the electric field in the vicinity of the pn junction region B11 can be avoided and the dispersion thereof can be achieved, so that the ESD tolerance can be improved.
  • the total perimeter of the pn junction region B11 can be increased, so that both the downsizing of the chip diode B1 and the securing of the ESD tolerance can be achieved. .
  • FIG. 27 shows a plurality of diode cells formed on a semiconductor substrate having the same area in various sizes and / or the number of diode cells, and the total perimeter of the pn junction region (total extension) is varied.
  • the experimental result which measured ESD tolerance about the sample is shown. From this experimental result, it can be seen that the ESD tolerance increases as the perimeter of the pn junction region increases. When four or more diode cells were formed on a semiconductor substrate, an ESD tolerance exceeding 8 kilovolts could be realized. *
  • the widths W1 and W2 of the lead electrodes BL1 and BL2 are wider than the cell connection parts BC1 to BC4 between the cell connection parts BC1 to BC4 and the cathode pad B5.
  • a plurality of diode cells BD1, BD3; BD2, BD4 arranged in a straight line toward the cathode pad B5 are connected to the cathode pad B5 by linear common lead electrodes BL1, BL2.
  • the length of the lead electrode from the diode cells BD1 to BD4 to the cathode pad B5 can be minimized, so that electromigration can be more effectively reduced.
  • the plurality of diode cells BD1, BD3; BD2, BD4 can share one lead electrode BL1; BL2, a large number of diode cells BD1 to BD4 are formed and the peripheral length of the diode junction region (pn junction region B11) is increased.
  • a lead-out electrode having a wide line width can be laid out on the semiconductor substrate 2 while increasing the number. As a result, it is possible to further improve the reliability while further improving the ESD tolerance and reducing the electromigration.
  • both the cathode-side and anode-side external connection electrodes B3B and B4B are formed on the element formation surface B2a, which is one surface of the semiconductor substrate B2. Therefore, as shown in FIG. 28, the chip formation B1 is mounted on the mounting substrate B25 by bonding the external connection electrodes B3B and B4B onto the mounting substrate B25 with solder B26 with the element formation surface B2a facing the mounting substrate B25.
  • a circuit assembly that is surface-mounted can be constructed. That is, a flip-chip connection type chip diode B1 can be provided, and the chip diode B1 can be connected to the mounting substrate B25 by wireless bonding by face-down bonding with the element formation surface B2a facing the mounting surface of the mounting substrate B25. .
  • the space occupied by the chip diode B1 on the mounting substrate B25 can be reduced.
  • a reduction in the height of the chip diode B1 on the mounting substrate B25 can be realized. Thereby, the space in a housing of a small electronic device or the like can be used effectively, which can contribute to high-density mounting and downsizing.
  • the insulating film B15 is formed on the semiconductor substrate B2, and the cell connecting portions of the lead electrodes BL1 and BL2 are connected to the diode cells BD1 to BD4 through the contact holes B16 formed in the insulating film B15. BC1 to BC4 are connected.
  • a cathode pad B5 is disposed on the insulating film B15 in a region outside the contact hole B16. That is, the cathode pad B5 is provided at a position away from directly above the pn junction region B11.
  • the anode electrode film B4A is connected to the semiconductor substrate B2 through the contact hole B17 formed in the insulating film B15, and the anode pad B6 is disposed on the insulating film B15 in a region outside the contact hole B17. .
  • the anode pad B6 is also at a position away from directly above the pn junction region B11. Thereby, when mounting the chip diode B1 on the mounting substrate B25, it can be avoided that a large impact is applied to the pn junction region B11. Thereby, destruction of the pn junction region B11 can be avoided, so that a chip diode having excellent durability against external force can be realized.
  • the cathode pad B5 and the anode pad B6 are respectively used as a cathode external connection portion and an anode connection portion, and a bonding wire is connected to the cathode pad B5 and the anode pad B6. You can also Also in this case, it is possible to avoid the destruction of the pn junction region B11 due to an impact during wire bonding. *
  • the anode electrode film B4A is made of an AlSi film.
  • the AlSi film has a work function that is close to that of a p-type semiconductor (particularly, a p-type silicon semiconductor), and therefore, a good ohmic junction can be formed between the p + type semiconductor substrate B2. Therefore, it is not necessary to form a high impurity concentration diffusion layer for ohmic junction in the p-type + semiconductor substrate B2. As a result, the manufacturing process is simplified, and productivity and production cost can be reduced accordingly.
  • the semiconductor substrate B2 has a rectangular shape with rounded corners B9. Accordingly, chipping (chipping) at the corners of the chip diode B1 can be suppressed or prevented, so that the chip diode B1 with few appearance defects can be provided. Furthermore, in this embodiment, since the recess B8 representing the cathode direction is formed on the short side of the semiconductor substrate B2 near the cathode-side external connection electrode B3B, the back surface of the semiconductor substrate B2 (on the side opposite to the element formation surface B2a) There is no need to mark the cathode mark on the main surface. The recess B8 can be formed at the same time when processing for cutting the chip diode B1 from the wafer (original substrate) is performed.
  • the recess B8 can be formed to display the direction of the cathode. Therefore, the step for marking can be omitted, and the cathode mark can be given to the minute-sized chip diode B1.
  • FIG. 29 is a process diagram for explaining an example of the manufacturing process of the chip diode B1.
  • 30A and 30B are cross-sectional views showing a configuration in the middle of the manufacturing process of FIG. 29, and show a cut surface corresponding to FIG.
  • FIG. 31 is a plan view of a p + type semiconductor wafer BW as an original substrate of the semiconductor substrate B2, and shows an enlarged partial region.
  • a p + type semiconductor wafer BW is prepared as an original substrate of the semiconductor substrate B2.
  • the surface of the semiconductor wafer BW is an element formation surface BWa and corresponds to the element formation surface B2a of the semiconductor substrate B2.
  • a plurality of chip diode regions B1a corresponding to the plurality of chip diodes B1 are arranged in a matrix.
  • a boundary region B80 is provided between adjacent chip diode regions B1a.
  • the boundary region B80 is a belt-like region having a substantially constant width, and extends in two orthogonal directions and is formed in a lattice shape. After performing a necessary process on the semiconductor wafer BW, the semiconductor wafer BW is cut along the boundary region B80 to obtain a plurality of chip diodes B1.
  • An example of a process performed on the semiconductor wafer BW is as follows. First, an insulating film B15 (eg, a thickness of 8000 to 8600 mm) such as a thermal oxide film or a CVD oxide film is formed on the element formation surface BWa of the p + type semiconductor wafer BW (BS1), and a resist mask is formed thereon. (BS2). By etching using this resist mask, an opening corresponding to the n + -type region B10 is formed in the insulating film B15 (BS3). Further, after removing the resist mask, an n-type impurity is introduced into the surface layer portion of the semiconductor wafer BW exposed from the opening formed in the insulating film B15 (BS4).
  • an insulating film B15 eg, a thickness of 8000 to 8600 mm
  • BS2 a resist mask
  • the introduction of the n-type impurity may be performed by a step of depositing phosphorus as an n-type impurity on the surface (so-called phosphorus deposition), or may be performed by implantation of n-type impurity ions (for example, phosphorus ions).
  • the phosphorus deposit is a process in which phosphorus is deposited on the surface of the semiconductor wafer BW exposed in the opening of the insulating film B15 by heat treatment performed by carrying the semiconductor wafer BW into the diffusion furnace and flowing POCl 3 gas in the diffusion path. is there.
  • a heat treatment (drive) for activating impurity ions introduced into the semiconductor wafer BW is performed after the insulating film B15 is thickened as necessary (for example, about 1200 mm thick by forming a CVD oxide film) (BS5). Performed (BS6). As a result, an n + -type region B10 is formed in the surface layer portion of the semiconductor wafer BW.
  • the electrode film (BS10), and the slit B18 is formed in the electrode film by etching (for example, reactive ion etching) through the resist mask. (BS11).
  • the width of the slit B18 may be about 3 ⁇ m.
  • a passivation film B20 such as a nitride film is formed by, for example, a CVD method (BS12), and further a resin film B21 is formed by applying polyimide or the like (BS13).
  • BS13 polyimide or the like
  • a polyimide imparted with photosensitivity is applied and exposed with a pattern corresponding to the pad openings B23 and B24, and then the polyimide film is developed (step BS14).
  • the resin film B21 having openings corresponding to the pad openings B23 and B24 is formed.
  • heat treatment for curing the resin film is performed as necessary (BS15).
  • pad openings B22 and B23 are formed in the passivation film B20 by dry etching (for example, reactive ion etching) using the resin film B21 as a mask (BS16). Thereafter, external connection electrodes B3B and B4B are formed in the pad openings B22 and B23 (BS17).
  • the external connection electrodes B3B and B4B can be formed by plating (preferably electroless plating).
  • a resist mask B83 (see FIG. 30A) having a lattice-shaped opening that matches the boundary region B80 (see FIG. 31) is formed (BS18).
  • Plasma etching is performed through the resist mask B83, whereby the semiconductor wafer BW is etched from the element formation surface BWa to a predetermined depth as shown in FIG. 30A.
  • a cutting groove B81 is formed along the boundary region B80 (BS19).
  • the semiconductor wafer BW is ground from the back surface BWb until it reaches the bottom of the groove B81 (BS20).
  • the plurality of chip diode regions B1a are singulated, and the chip diode B1 having the above-described structure can be obtained.
  • the resist mask B83 for forming the groove B81 in the boundary region B80 has a curved round shape portion B84 that protrudes outward from the chip diode region B1a at positions that are in contact with the four corners of the chip diode region B1a. have.
  • the round shape portion B84 is formed so as to connect two adjacent sides of the chip diode region B1a with a smooth curve.
  • the resist mask B83 for forming the groove B81 in the boundary region B80 has a recess B85 that is recessed toward the inside of the chip diode region B1a at a position in contact with one short side of the chip diode region B1a. .
  • the groove B81 when the groove B81 is formed by plasma etching using the resist mask B83 as a mask, the groove B81 has a curved round shape portion that protrudes outward from the chip diode region B1a at a position in contact with the four corners of the chip diode region B1a. And having a recess recessed toward the inside of the chip diode region B1a at a position in contact with one short side of the chip diode region B1a.
  • the corners B9 at the four corners of the chip diode B1 can be simultaneously shaped into a round shape, and one short side (short side on the cathode side) can be formed.
  • a recess B8 as a cathode mark can be formed on the side. That is, the corner portion B9 can be processed into a round shape without adding a dedicated process, and the concave portion B8 as a cathode mark can be formed.
  • the semiconductor substrate B2 is made of a p-type semiconductor, stable characteristics can be realized without forming an epitaxial layer on the semiconductor substrate B2. That is, since an n-type semiconductor wafer has a large in-plane variation in resistivity, when an n-type semiconductor wafer is used, an epitaxial layer with a small in-plane variation in resistivity is formed on the surface, and an impurity diffusion layer is formed on the epitaxial layer. To form a pn junction.
  • the segregation coefficient of n-type impurities is small, and therefore, when forming an ingot (for example, a silicon ingot) that is the basis of a semiconductor wafer, the difference in resistivity between the central portion and the peripheral portion of the wafer increases. is there.
  • the segregation coefficient of p-type impurities is relatively large, the p-type semiconductor wafer has little in-plane variation in resistivity. Therefore, by using a p-type semiconductor wafer, a diode having stable characteristics can be cut out from any part of the wafer without forming an epitaxial layer. Therefore, by using the p + type semiconductor substrate 2, the manufacturing process can be simplified and the manufacturing cost can be reduced.
  • FIGS. 32A and 32B are diagrams for explaining ohmic contact between the AlSi electrode film and the p + type semiconductor substrate.
  • Figure 32A when forming the AlSi film p + -type silicon substrate, showing the voltage-current characteristic between the p + -type silicon substrate and the AlSi film. It can be seen that the current is proportional to the applied voltage, and a good ohmic contact is formed.
  • FIG. 32B shows a curve of similar characteristics when the electrode film formed on the p + type silicon substrate is composed of a laminated film in which a Ti film, a TiN film, and an AlCu film are laminated in order from the substrate surface. This is indicated by B90.
  • the voltage-to-current characteristic is not a linear characteristic and an ohmic contact cannot be obtained.
  • a high-concentration region in which p-type impurities are introduced at a higher concentration is formed on the surface of the p + -type silicon substrate, and a Ti film, a TiN film, and an AlCu film are stacked in that order from the substrate surface.
  • a curve B91 shows a voltage-current characteristic when the electrode film made of the laminated film is in contact. In this case, it can be seen that the voltage-to-current characteristic is a linear characteristic, and a good ohmic contact is obtained.
  • FIG. 33 is a diagram for explaining characteristics relating to the adjustment of the Zener voltage (Vz) of the chip diode B1. That is, the characteristics regarding the Zener voltage adjustment when the chip diode B1 is configured as a Zener diode are shown. More specifically, after introducing an n-type impurity (for example, phosphorus) into the surface layer portion of the semiconductor substrate B2 in order to form the n + -type region B10, a heat treatment (drive) for activating the introduced impurity ) Is performed. The Zener voltage changes depending on the temperature and time of this heat treatment. Specifically, the Zener voltage tends to increase as the amount of heat applied to the semiconductor substrate B2 during the heat treatment increases. By utilizing this tendency, the Zener voltage can be adjusted. As can be understood from FIG. 33, the Zener voltage greatly depends on the heat amount during the heat treatment rather than the impurity dose amount.
  • Vz Zener voltage
  • FIG. 34 is a diagram for explaining another feature relating to the adjustment of the Zener voltage (Vz). Specifically, the change of the Zener voltage with respect to the temperature during the heat treatment for activating the n-type impurity introduced into the semiconductor substrate B2 is shown, and the curve B93 is a semiconductor having a relatively low resistivity (for example, 5 m ⁇ ). A zener voltage when a substrate is used is shown, and a curve B94 shows a zener voltage when a semiconductor substrate having a relatively high resistivity (for example, 15 to 18 m ⁇ ) is used. From the comparison between the curves B93 and B94, it can be seen that the Zener voltage depends on the resistivity of the semiconductor substrate. Therefore, the Zener voltage can be adjusted to the design value by applying a semiconductor substrate having an appropriate resistivity according to the intended Zener voltage. *
  • FIG. 35 is an illustrative plan view of a chip diode B30 according to a second embodiment of the third invention.
  • the appearance of the chip diode B30 and the arrangement of the electrodes are substantially the same as those of the first embodiment described above, as shown in FIGS.
  • FIG. 35 shows a configuration that appears on the element formation surface B2a of the semiconductor substrate B2, as in FIG. 25 described above.
  • 36 is a cross-sectional view taken along line XXXVI-XXXVI in FIG. 35
  • FIG. 37 is a cross-sectional view taken along line XXXVII-XXXVII in FIG. 35 to 37, parts corresponding to the respective parts in the first embodiment are denoted by the same reference numerals.
  • the p + type region B12 is formed in the surface layer region of the semiconductor substrate B2 in a state of being separated from the n + type region B10 at a predetermined interval.
  • the p + type region B12 is formed in a pattern that avoids the n + type region B10 in the diode cell region B7.
  • the cathode electrode film B3A and the anode electrode film B4A are, for example, a Ti / Al laminated film having a Ti film as a lower layer and an Al film as an upper layer, or a Ti film (for example, a thickness of 300 to 400 mm) in order from the substrate B2 side.
  • An electrode film other than an AlSi film is applied, such as a Ti / TiN / Al laminated film in which a TiN film (for example, about 1000 mm thick) and an AlCu film (for example, about 30000 mm thick) are laminated.
  • the anode electrode film B4A extends from the surface of the insulating film B15 to the inside of the contact hole B17, and is in ohmic contact with the p + type region B12 in the contact hole B17.
  • FIG. 32B curve B91
  • an ohmic contact can be formed between the anode electrode film B4A and the p + type region B12.
  • the anode electrode film B4A and the semiconductor substrate B2 can be electrically connected.
  • FIG. 38 is a process diagram for explaining an example of the manufacturing process of the chip diode B30.
  • 39A to 39D are cross-sectional views showing the configuration in the middle of the manufacturing process of FIG. In FIG. 38, steps similar to those shown in FIG. 29 described above are denoted by the same reference numerals, and redundant description is omitted.
  • an insulating film B15 eg, a thickness of 8000 mm
  • a thermal oxide film or a CVD oxide film is formed on the element formation surface BWa of the p + type semiconductor wafer BW (BS1), and a resist mask is formed thereon. (BS2).
  • openings B65 and B66 corresponding to the n + type region B10 and the p + type region B12 are formed in the insulating film B15 as shown in FIG. 39A (BS31). Further, after removing the resist mask, if necessary, an oxide film (for example, a TEOS film (a silicon oxide film formed by reaction of tetraethoxysilane and oxygen) for suppressing damage caused by ion implantation) is formed on the entire surface. Formed (BS32). Next, another resist mask B67 is formed (BS33). The resist mask B67 has an opening corresponding to the n + type region B10 and covers a region where the p + type region B12 is to be formed.
  • a TEOS film a silicon oxide film formed by reaction of tetraethoxysilane and oxygen
  • N-type impurity ions for example, phosphorus ions
  • resist mask B67 BS34
  • resist mask B67 is peeled off
  • another resist mask B68 is formed as shown in FIG. 39B (BS35).
  • the resist mask B68 has an opening corresponding to the p + type region B12 and covers a region where the n + type region B10 is to be formed.
  • p-type impurity ions for example, boron ions
  • the resist mask B68 is peeled off, and as shown in FIG.
  • a CVD oxide film B69 covering the entire surface of the semiconductor wafer BW is formed (BS37).
  • the thickness of the CVD oxide film B69 is preferably 600 mm or more, and more preferably 1200 mm or more.
  • the CVD oxide film B69 becomes a part of the insulating film B15 by thickening the insulating film B15. Further, the openings B65 and B66 of the insulating film B15 cover the element formation surface BWa of the semiconductor wafer BW. In this state, heat treatment (drive) for activating impurity ions introduced into the semiconductor wafer BW is performed (BS6).
  • n type impurity ions and the p type impurity ions implanted into the semiconductor wafer BW are activated to form the n + type region B10 and the p + type region B12.
  • still another resist mask B70 having openings matching the contact holes B16 and B17 is formed on the insulating film B15 (BS7).
  • contact holes B16 and B17 are formed in the insulating film B15 (BS8), and then the resist mask B70 is peeled off (BS9).
  • electrode films constituting the cathode electrode B3 and the anode electrode B4 are formed on the insulating film B15 by, for example, sputtering (BS40).
  • a Ti film, a TiN film, and an AlCu film are sequentially sputtered to form an electrode film composed of a laminated film thereof.
  • another resist mask having an opening pattern corresponding to the slit B18 is formed on the electrode film (BS10), and the slit B18 is formed in the electrode film by etching (for example, reactive ion etching) through the resist mask. (BS11).
  • the electrode film is separated into the cathode electrode film B3A and the anode electrode film B4A.
  • the subsequent steps are the same as those in the first embodiment described above.
  • the entire surface of the wafer is covered with the CVD oxide film B69 before the heat treatment (drive) for activating the impurities introduced into the semiconductor wafer BW.
  • phosphorus which is an n + type impurity can be prevented from diffusing into the atmosphere and entering the p + type region B12.
  • the chip diode B30 having excellent characteristics can be provided.
  • FIG. 40 is a diagram for explaining the effect of forming the CVD oxide film B69, and shows the voltage-current characteristics between the p + type semiconductor substrate B2 and the anode electrode film B4A.
  • a curve B100 is a characteristic when the CVD oxide film B69 is not formed, and it can be seen that a change in current with respect to a voltage change is dull and a good ohmic contact is not obtained.
  • n + -type impurity and is phosphorus is diffused into the atmosphere enters the p + -type region B12, p + -type region B12 ohmic between the anode electrode film B4A It is thought that this is because the contact was inhibited by n-type impurities.
  • Curves B101, B102, and B103 show characteristics when the thickness of the CVD oxide film B69 is 600 mm, 1200 mm, and 4800 mm, respectively.
  • the voltage-current characteristics can be remarkably improved by providing the CVD oxide film B69 before the heat treatment for activating the impurities.
  • the thickness of the CVD oxide film B69 is 1200 mm or more, it can be seen that a current fluctuation with high linearity is obtained with respect to a voltage change, and that a good ohmic contact can be realized.
  • FIG. 41 is a perspective view illustrating an appearance of a smartphone that is an example of an electronic device in which a chip diode is used.
  • the smartphone B201 is configured by housing electronic components in a flat rectangular parallelepiped casing B202.
  • the casing B202 has a pair of rectangular main surfaces on the front side and the back side, and the pair of main surfaces are joined by four side surfaces.
  • the display surface of the display panel B203 formed of a liquid crystal panel, an organic EL panel, or the like is exposed.
  • the display surface of the display panel B203 constitutes a touch panel and provides an input interface for the user.
  • the display panel B203 is formed in a rectangular shape that occupies most of one main surface of the housing B202.
  • An operation button B204 is arranged along one short side of the display panel B203.
  • a plurality (three) of operation buttons B204 are arranged along the short side of the display panel B203.
  • the user can operate the smartphone B201 by operating the operation button B204 and the touch panel, and call and execute a necessary function. *
  • a speaker B205 is arranged in the vicinity of another short side of the display panel B203.
  • the speaker B205 provides an earpiece for a telephone function and is also used as an acoustic unit for reproducing music data and the like.
  • a microphone B206 is disposed on one side surface of the housing B202 near the operation button B204. The microphone B206 can be used as a recording microphone in addition to providing a mouthpiece for a telephone function.
  • FIG. 42 is a schematic plan view showing the configuration of the electronic circuit assembly B210 accommodated in the housing B202.
  • the electronic circuit assembly B210 includes a wiring board B211 and circuit components mounted on the mounting surface of the wiring board B211.
  • the plurality of circuit components include a plurality of integrated circuit elements (ICs) B212 to B220 and a plurality of chip components.
  • the plurality of ICs include a transmission processing IC B212, a one-segment TV reception IC B213, a GPS reception IC B214, an FM tuner IC B215, a power supply IC B216, a flash memory B217, a microcomputer B218, a power supply IC B219, and a baseband IC B220.
  • the plurality of chip components include chip inductors B221, B225, B235, chip resistors B222, B224, B233, chip capacitors B227, B230, B234, and chip diodes B228, B231. These chip components are mounted on the mounting surface of the wiring board B211 by, for example, flip chip bonding.
  • the chip diodes according to any one of the above-described embodiments can be applied to the chip diodes B228 and B231. *
  • the transmission processing IC B212 includes an electronic circuit for generating a display control signal for the display panel B203 and receiving an input signal from the touch panel on the surface of the display panel B203.
  • a flexible wiring B209 is connected to the transmission processing IC B212.
  • 1Seg TV reception IC B213 incorporates an electronic circuit that constitutes a receiver for receiving radio waves of 1Seg broadcast (terrestrial digital television broadcast targeted for mobile devices).
  • 1Seg broadcast terrestrial digital television broadcast targeted for mobile devices.
  • a plurality of chip inductors B221 and a plurality of chip resistors B222 are arranged.
  • the one-segment TV reception IC B213, the chip inductor B221, and the chip resistor B222 constitute a one-segment broadcast reception circuit B223.
  • the chip inductor B221 and the chip resistor B222 respectively have an inductance and a resistance that are accurately matched, and give a highly accurate circuit constant to the one-segment broadcasting reception circuit B223.
  • the GPS receiving IC B214 includes an electronic circuit that receives radio waves from GPS satellites and outputs position information of the smartphone B201.
  • FM tuner IC B215 constitutes FM broadcast receiving circuit B226 together with a plurality of chip resistors B224 and a plurality of chip inductors B225 mounted on wiring board B211 in the vicinity thereof.
  • the chip resistor B 224 and the chip inductor B 225 each have a resistance value and an inductance that are accurately matched, and give a highly accurate circuit constant to the FM broadcast receiving circuit B 226.
  • the power supply IC B216 constitutes a power supply circuit B229 together with the chip capacitor B227 and the chip diode B228.
  • the flash memory B217 is a storage device for recording an operating system program, data generated inside the smartphone B201, data and programs acquired from the outside by a communication function, and the like.
  • the microcomputer B218 includes a CPU, a ROM, and a RAM, and is an arithmetic processing circuit that realizes a plurality of functions of the smartphone B201 by executing various arithmetic processes. More specifically, image processing and arithmetic processing for various application programs are realized by the operation of the microcomputer B218.
  • a plurality of chip capacitors B230 and a plurality of chip diodes B231 are mounted on the mounting surface of the wiring board B211 near the power supply IC B219.
  • the power supply IC B219 constitutes a power supply circuit B232 together with the chip capacitor B230 and the chip diode B231. *
  • the baseband IC B220 constitutes a baseband communication circuit B236 together with the chip resistor B233, the chip capacitor B234, and the chip inductor B235.
  • the baseband communication circuit B236 provides a communication function for telephone communication and data communication.
  • the power appropriately adjusted by the power supply circuits B229 and B232 is transmitted to the transmission processing IC B212, the GPS receiving IC B214, the one-segment broadcasting receiving circuit B223, the FM broadcasting receiving circuit B226, the baseband communication circuit B236, and the flash memory.
  • B217 and microcomputer B218 are supplied.
  • the microcomputer B218 performs arithmetic processing in response to an input signal input via the transmission processing IC B212, outputs a display control signal from the transmission processing IC B212 to the display panel B203, and displays various displays on the display panel B203. Let it be done. *
  • the microcomputer B218 executes arithmetic processing for outputting the received image to the display panel B203 and causing the received sound to be audible from the speaker B205. Further, when the position information of the smartphone B201 is required, the microcomputer B218 acquires the position information output from the GPS receiving IC B214, and executes a calculation process using the position information.
  • the microcomputer B218 activates the FM broadcast reception circuit B226 and executes arithmetic processing for outputting the received sound from the speaker B205.
  • the flash memory B217 is used to store data acquired by communication, to store data created by calculation of the microcomputer B218 and input from the touch panel.
  • the microcomputer B218 writes data to the flash memory B217 and reads data from the flash memory B217 as necessary.
  • the function of telephone communication or data communication is realized by the baseband communication circuit B236.
  • the microcomputer B218 controls the baseband communication circuit B236 to perform processing for transmitting and receiving voice or data.
  • the third invention can be implemented in other forms. For example, in the first and second embodiments, four diode cells are formed on the semiconductor substrate. However, two or three diode cells are formed on the semiconductor substrate. Alternatively, four or more diode cells may be formed. *
  • the example in which the pn junction region is formed in a regular octagon in plan view is shown.
  • the planar shape may be a circle or an ellipse.
  • the shape of the pn junction region is a polygonal shape, they need not be a regular polygonal shape, and may be formed by polygons having two or more sides.
  • the pn junction regions do not have to be formed in the same size, and a plurality of diode cells each having a junction region with a different size may be mixed on the semiconductor substrate.
  • the shape of the pn junction region formed on the semiconductor substrate need not be one type, and two or more types of pn junction regions may be mixed on the semiconductor substrate.
  • the anode electrode is embedded in an insulating film, and the exposed upper surface of the anode electrode is used for external connection. It is done. Specifically, an external connection of the diode element is achieved by bonding a bonding wire to the upper surface of the anode electrode.
  • the anode electrode is embedded in the insulating film, and a pn junction is located immediately below the anode electrode. Therefore, physical stress applied to the anode electrode at the time of external connection is transmitted to the pn junction, and the pn junction may be destroyed or the element characteristics may be changed. Therefore, the reliability of the diode element after mounting is not necessarily good.
  • An object of the fourth invention is to provide a chip diode with improved reliability.
  • the fourth invention further provides a circuit assembly including a chip diode and an electronic device including such a circuit assembly.
  • the fourth invention has the following features. C1. a p-type semiconductor substrate; an n-type diffusion layer formed on the p-type semiconductor substrate and forming a pn junction region between the p-type semiconductor substrate; and a main surface of the p-type semiconductor substrate; An insulating film having a cathode contact hole that exposes the diffusion layer, and a cathode lead electrode that is in contact with the n-type diffusion layer through the cathode contact hole and drawn onto the insulating film in a region outside the cathode contact hole; And a cathode electrode having a cathode external connection portion connected to the cathode lead electrode and disposed on the insulating film in a region outside the cathode contact hole, and an anode electrode connected to the p-type semiconductor substrate,
  • the insulating film is formed on the p-type semiconductor substrate, and the cathode lead electrode is connected to the n-type diffusion layer through the cathode contact hole formed in the insulating film.
  • a cathode external connection portion is disposed on the insulating film in a region outside the cathode contact hole.
  • the cathode external connection portion can be arranged so as to avoid a position directly above the pn junction region. Therefore, when the chip diode is mounted on the mounting substrate or the bonding wire is connected to the cathode external connection portion, the pn junction region is provided. A large impact can be avoided. Thereby, destruction of the pn junction region can be avoided, so that a chip diode having excellent durability against external force and thus improved reliability can be realized.
  • the semiconductor substrate is a p-type semiconductor substrate
  • stable characteristics can be realized without forming an epitaxial layer on the semiconductor substrate. That is, since the n-type semiconductor wafer has a large in-plane variation in resistivity, an epitaxial layer with a small in-plane variation in resistivity is formed on the surface, and an impurity diffusion layer is formed in this epitaxial layer to form a pn junction. There is a need to.
  • the p-type semiconductor wafer has little in-plane variation, a diode having stable characteristics can be cut out from any part of the wafer without forming an epitaxial layer. Therefore, by using a p-type semiconductor substrate, the manufacturing process can be simplified and the manufacturing cost can be reduced.
  • the insulating film further has an anode contact hole exposing the p-type semiconductor substrate, and the anode electrode is in contact with the p-type semiconductor substrate through the anode contact hole, and is outside the anode contact hole.
  • the anode external connection portion can also be arranged so as to avoid being directly above the pn junction region. Therefore, when the chip diode is mounted on the mounting substrate or the bonding wire is connected to the anode external connection portion, the pn junction region is provided. A large impact can be avoided. Thereby, a chip diode with further improved reliability can be realized.
  • C4. The chip diode according to “C3.”, Wherein the anode lead electrode is made of an AlSi electrode film, and the AlSi electrode film is in contact with the p-type semiconductor substrate. According to this configuration, the anode electrode has the AlSi electrode film in contact with the p-type semiconductor substrate.
  • AlSi is similar in work function to p-type semiconductors (particularly p-type silicon semiconductors). Therefore, the AlSi electrode film can form a good ohmic junction with the p-type semiconductor substrate. Therefore, it is not necessary to form a high impurity concentration diffusion layer for ohmic junction in the p-type semiconductor substrate. As a result, the manufacturing process is simplified, and productivity and production costs can be reduced accordingly.
  • As the electrode film in contact with the p-type semiconductor substrate other than the AlSi film, a Ti / Al laminated film, a Ti / TiN / AiCu laminated film, and other electrode film materials can be applied.
  • a p + type diffusion layer having a higher impurity concentration than that of the p type semiconductor substrate is formed on the p type semiconductor substrate, and an anode lead electrode is joined to the p + type diffusion layer to form an ohmic contact. Is preferred.
  • a plurality of the n-type diffusion layers are individually separated and formed on the p-type semiconductor substrate to form a plurality of diode cells each forming the individual pn junction region, and the cathode lead electrode includes the plurality of the cathode lead electrodes.
  • the chip diode according to any one of “C1.” To “C5.”, Including a plurality of cell connection portions respectively connected to the n-type diffusion layer of the diode cell. *
  • a plurality of diode cells are formed on the p-type semiconductor substrate.
  • the cathode lead electrode has a plurality of cell connection portions respectively connected to the n-type diffusion layers of the plurality of diode cells.
  • a plurality of diode cells are connected in parallel between the cathode electrode and the anode electrode.
  • the ESD tolerance can be improved, and in particular, the reduction in the chip size and the securing of the ESD tolerance can be achieved at the same time.
  • pn junction regions separated for each diode cell are formed, and they are connected in parallel. Since the individual pn junction regions are formed in the plurality of diode cells, the peripheral length of the pn junction region on the semiconductor substrate can be increased.
  • the peripheral length of the pn junction region is the sum of the peripheral lengths of the pn junction region on the surface of the semiconductor substrate. More specifically, the peripheral length of the pn junction region is the total extension of the boundary line between the p-type region and the n-type region on the surface of the semiconductor substrate.
  • the pn junction regions of the plurality of diode cells may be formed with an equal size. In this configuration, since the plurality of diode cells have almost equal characteristics, the chip diode has good characteristics as a whole, and has sufficient ESD resistance even when miniaturized.
  • Each pn junction region has a polygonal shape. It may be a region. With this configuration, each diode cell has a pn junction region having a long peripheral length, so that the entire peripheral length can be increased, so that the ESD tolerance can be improved. *
  • the plurality of diode cells may be formed to be equal in size (more specifically, the pn junction regions of the plurality of diode cells are equal in size).
  • the chip diode since the plurality of diode cells have substantially the same characteristics, the chip diode has good characteristics as a whole, and can have sufficient ESD tolerance even when it is downsized. It is preferable that four or more diode cells are provided. With this configuration, by providing four or more diode cells, the perimeter of the diode junction region can be increased, so that the ESD tolerance can be improved efficiently. *
  • the cathode lead electrode is formed on one main surface of the p-type semiconductor substrate, and the one main surface of the p-type semiconductor substrate has a rectangular shape with rounded corners.
  • the surface of the semiconductor substrate on the side where the cathode lead electrode is formed has a rectangular shape with rounded corners.
  • C13 A circuit assembly comprising: a mounting substrate; and the chip diode according to any one of “C1.” To “C12.” Mounted on the mounting substrate.
  • C14 The circuit assembly according to “C13.”, Wherein the chip diode is connected to the mounting substrate by wireless bonding (face-down bonding or flip-chip bonding).
  • the space occupied by the chip diode on the mounting substrate can be reduced, which can contribute to high-density mounting of electronic components.
  • FIG. 43 is a perspective view of the chip diode according to the first embodiment of the fourth invention
  • FIG. 44 is a plan view thereof
  • FIG. 45 is a sectional view taken along line XLV-XLV of FIG.
  • FIG. 46 is a cross-sectional view taken along XLVI-XLVI in FIG.
  • the chip diode C1 includes a p + type semiconductor substrate C2 (for example, a silicon substrate), a plurality of diode cells CD1 to CD4 formed on the semiconductor substrate C2, and a cathode that connects the plurality of diode cells CD1 to CD4 in parallel.
  • An electrode C3 and an anode electrode C4 are included.
  • the semiconductor substrate C2 includes a pair of main surfaces C2a and C2b and a plurality of side surfaces C2c orthogonal to the pair of main surfaces C2a and C2b, and one of the pair of main surfaces C2a and C2b (main surface C2a). Is an element formation surface.
  • the main surface C2a is referred to as an “element formation surface C2a”.
  • the element forming surface C2a is formed in a rectangular shape in a plan view, and for example, the length L in the longitudinal direction may be about 0.4 mm and the length W in the short direction may be about 0.2 mm. Further, the total thickness T of the chip diode C1 may be about 0.1 mm.
  • the external connection electrode C3B of the cathode electrode C3 and the external connection electrode C4B of the anode electrode C4 are disposed at both ends of the element formation surface C2a.
  • a diode cell region C7 is provided on the element formation surface C2a between the external connection electrodes C3B and C4B.
  • a recess C8 cut out extending in the thickness direction of the semiconductor substrate C2 is formed on one side C2c connected to one short side of the element formation surface C2a (in this embodiment, the short side close to the cathode-side external connection electrode C3B). Is formed. In this embodiment, the recess C8 extends over the entire region in the thickness direction of the semiconductor substrate C2. The recess C8 is recessed inward from one short side of the element formation surface C2a in plan view, and in this embodiment, has a trapezoidal shape that becomes narrower toward the inside of the element formation surface C2a. .
  • this planar shape is an example, and may be a rectangular shape, a triangular shape, or a concave curved shape such as a partial circular shape (for example, an arc shape).
  • the recess C8 represents the direction (chip direction) of the chip diode C1. More specifically, the recess C8 provides a cathode mark indicating the position of the cathode side external connection electrode C3B. Thereby, when the chip diode C1 is mounted, the polarity can be grasped by its appearance.
  • the semiconductor substrate C2 has four corner portions C9 at four corners corresponding to intersections of a pair of side surfaces adjacent to each other among the four side surfaces C2c.
  • the four corner portions C9 are shaped into a round shape in this embodiment.
  • the corner portion C9 has a smooth curved surface that is convex outward in a plan view viewed from the normal direction of the element formation surface C2a.
  • the chip diode C1 has a structure that can suppress chipping during the manufacturing process and mounting. *
  • the diode cell region C7 is formed in a rectangular shape in this embodiment.
  • a plurality of diode cells CD1 to CD4 are arranged in the diode cell region C7.
  • a plurality of diode cells CD1 to CD4 are provided in this embodiment, and are two-dimensionally arranged in a matrix at equal intervals along the longitudinal direction and the short direction of the semiconductor substrate C2.
  • FIG. 47 is a plan view showing the structure of the surface of the semiconductor substrate C2 (element formation surface C2a) by removing the cathode electrode C3 and the anode electrode C4 and the structure formed thereon.
  • an n + type region C10 is formed in the surface layer region of the p + type semiconductor substrate C2.
  • the n + type region C10 is separated for each individual diode cell. Accordingly, the diode cells CD1 to CD4 each have a pn junction region C11 separated for each diode cell.
  • the plurality of diode cells CD1 to CD4 are formed to have the same size and the same shape, specifically, a rectangular shape, and a polygonal n + -type region C10 is formed in the rectangular region of each diode cell. Is formed.
  • the n + -type region C10 is formed in a regular octagon, and four sides along each of the four sides forming the rectangular regions of the diode cells CD1 to CD4, and the rectangular regions of the diode cells CD1 to CD4, respectively. It has four other sides respectively opposed to the four corners.
  • an insulating film C15 (not shown in FIG. 44) made of an oxide film or the like is formed on the element formation surface C2a of the semiconductor substrate C2.
  • the insulating film C15 includes a contact hole C16 (cathode contact hole) that exposes the surface of each of the n + -type regions C10 of the diode cells CD1 to CD4, and a contact hole C17 (anode contact hole) that exposes the element formation surface C2a. Is formed.
  • a cathode electrode C3 and an anode electrode C4 are formed on the surface of the insulating film C15.
  • the cathode electrode C3 includes a cathode electrode film C3A formed on the surface of the insulating film C15, and an external connection electrode C3B joined to the cathode electrode film C3A.
  • the cathode electrode film C3A is integrated with the lead electrode CL1 connected to the plurality of diode cells CD1 and CD3, the lead electrode CL2 connected to the plurality of diodes CD2 and CD4, and the lead electrodes CL1 and CL2 (cathode lead electrodes).
  • a cathode pad C5 formed on the substrate.
  • the cathode pad C5 is formed in a rectangular shape at one end of the element formation surface C2a.
  • An external connection electrode C3B is connected to the cathode pad C5. In this way, the external connection electrode C3B is commonly connected to the extraction electrodes CL1 and CL2.
  • the cathode pad C5 and the external connection electrode C3B constitute an external connection portion (cathode external connection portion) of the cathode
  • the anode electrode C4 includes an anode electrode film C4A formed on the surface of the insulating film C15, and an external connection electrode C4B joined to the anode electrode film C4A.
  • the anode electrode film C4A is connected to the p + type semiconductor substrate C2, and has an anode pad C6 in the vicinity of one end of the element formation surface C2a.
  • the anode pad C6 is composed of a region disposed at one end of the element formation surface C2a in the anode electrode film C4A.
  • An external connection electrode C4B is connected to the anode pad C6.
  • the anode pad C6 and the external connection electrode C4B constitute an external connection portion (anode external connection portion) of the anode electrode C4.
  • the region other than the anode pad C6 is an anode lead electrode drawn from the anode contact hole C17.
  • the lead electrode CL1 enters the contact hole C16 of the diode cells CD1 and CD3 from the surface of the insulating film C15, and is in ohmic contact with each n + type region C10 of the diode cells CD1 and CD3 in each contact hole C16.
  • the portions connected to the diode cells CD1 and CD3 in the contact hole C16 constitute cell connection portions CC1 and CC3.
  • the lead electrode CL2 enters the contact hole C16 of the diode cells CD2 and CD4 from the surface of the insulating film C15, and makes ohmic contact with each n + type region C10 of the diode cells CD2 and CD4 in each contact hole C16. Yes.
  • the portions connected to the diode cells CD2 and CD4 in the contact hole C16 constitute cell connection portions CC2 and CC4.
  • the anode electrode film C4A extends from the surface of the insulating film C15 to the inside of the contact hole C17, and is in ohmic contact with the p + type semiconductor substrate C2 in the contact hole C17.
  • the cathode electrode film C3A and the anode electrode film C4A are made of the same material in this embodiment.
  • an AlSi film is used as the electrode film.
  • the anode electrode film C4A can be brought into ohmic contact with the p + type semiconductor substrate C2 without providing the p + type region on the surface of the semiconductor substrate C2.
  • the ohmic junction can be formed by directly contacting the anode electrode film C4A with the p + type semiconductor substrate C2. Therefore, the process for forming the p + type region can be omitted.
  • the cathode electrode film C3A and the anode electrode film C4A are separated by a slit C18.
  • the lead electrode CL1 is formed in a straight line along a straight line from the diode cell CD1 through the diode cell CD3 to the cathode pad C5.
  • the lead electrode CL2 is linearly formed along a straight line from the diode cell CD2 through the diode cell CD4 to the cathode pad C5.
  • the lead-out electrodes CL1 and CL2 have uniform widths W1 and W2 respectively from the n + type region C10 to the cathode pad C5, and the widths W1 and W2 are respectively determined by the cell connection portions CC1, CC2, and so on.
  • the widths of the cell connection portions CC1 to CC4 are defined by the length in the direction orthogonal to the extraction direction of the extraction electrodes CL1 and CL2.
  • the leading ends of the extraction electrodes CL1 and CL2 are shaped so as to match the planar shape of the n + -type region C10.
  • the base ends of the extraction electrodes CL1 and CL2 are connected to the cathode pad C5.
  • the slit C18 is formed so as to border the extraction electrodes CL1 and CL2.
  • the anode electrode film C4A is formed on the surface of the insulating film C15 so as to surround the cathode electrode film C3A with an interval corresponding to the slit C18 having a substantially constant width.
  • the anode electrode film C4A integrally includes a comb-like portion extending along the longitudinal direction of the element formation surface C2a and an anode pad C6 formed of a rectangular region.
  • the cathode electrode film C3A and the anode electrode film C4A are covered with a passivation film C20 (not shown in FIG. 44) made of a nitride film, for example, and a resin film C21 such as polyimide is formed on the passivation film C20. Yes.
  • a pad opening C22 exposing the cathode pad C5 and a pad opening C23 exposing the anode pad C6 are formed so as to penetrate the passivation film C20 and the resin film C21.
  • External connection electrodes C3B and C4B are embedded in the pad openings C22 and C23, respectively.
  • the passivation film C20 and the resin film C21 constitute a protective film that suppresses or prevents moisture from entering the extraction electrodes CL1 and CL2 and the pn junction region C11, absorbs external impacts, and the like. This contributes to improving the durability of C1.
  • the external connection electrodes C3B and C4B may have a surface at a position lower than the surface of the resin film C21 (position close to the semiconductor substrate C2), or protrude from the surface of the resin film C21, and from the resin film C21. May have a surface at a higher position (position far from the semiconductor substrate C2).
  • FIG. 45 shows an example in which the external connection electrodes C3B and C4B protrude from the surface of the resin film C21.
  • the external connection electrodes C3B and C4B are made of, for example, a Ni / Pd / Au laminated film having a Ni film in contact with the electrode films C3A and C4A, a Pd film formed thereon, and an Au film formed thereon. It may be. Such a laminated film can be formed by a plating method.
  • a pn junction region C11 is formed between the p-type semiconductor substrate C2 and the n + -type region C10, and accordingly, a pn junction diode is formed.
  • the n + type regions C10 of the plurality of diode cells CD1 to CD4 are connected in common to the cathode electrode C3, and the p + type semiconductor substrate C2 that is a common p type region of the diode cells CD1 to CD4 is connected to the anode electrode C4. Commonly connected.
  • the plurality of diode cells CD1 to CD4 formed on the semiconductor substrate C2 are all connected in parallel.
  • FIG. 48 is an electric circuit diagram showing an internal electrical structure of the chip diode C1.
  • the pn junction diodes configured by the diode cells CD1 to CD4 are all connected in parallel, with the cathode side commonly connected by the cathode electrode C3 and the anode side commonly connected by the anode electrode C4. As a single diode. *
  • the chip diode C1 has a plurality of diode cells CD1 to CD4, and each diode cell CD1 to CD4 has a pn junction region C11.
  • the pn junction region C11 is separated for each of the diode cells CD1 to CD4. Therefore, the chip diode C1 has a long peripheral length of the pn junction region C11, that is, a total (total extension) of the peripheral length of the n + -type region C10 in the semiconductor substrate C2.
  • the concentration of the electric field in the vicinity of the pn junction region C11 can be avoided and the dispersion thereof can be achieved, so that the ESD tolerance can be improved.
  • the total perimeter of the pn junction region C11 can be increased, so that both the downsizing of the chip diode C1 and the securing of the ESD tolerance can be achieved. .
  • FIG. 49 shows a plurality of diode cells formed on a semiconductor substrate having the same area with different sizes and / or numbers of diode cells, and the total perimeter of the pn junction region (total extension) is varied.
  • the experimental result which measured ESD tolerance about the sample is shown. From this experimental result, it can be seen that the ESD tolerance increases as the perimeter of the pn junction region increases. When four or more diode cells were formed on a semiconductor substrate, an ESD tolerance exceeding 8 kilovolts could be realized.
  • the widths W1 and W2 of the extraction electrodes CL1 and CL2 are wider than the cell connections CC1 to CC4 everywhere between the cell connections CC1 to CC4 and the cathode pad C5.
  • the allowable current amount can be increased, electromigration can be reduced, and reliability with respect to a large current can be improved.
  • a plurality of diode cells CD1, CD3; CD2, CD4 arranged in a straight line toward the cathode pad C5 are connected to the cathode pad C5 by linear common lead electrodes CL1, CL2.
  • the length of the lead electrode from the diode cells CD1 to CD4 to the cathode pad C5 can be minimized, so that electromigration can be more effectively reduced.
  • one lead electrode CL1; CL2 can be shared by a plurality of diode cells CD1, CD3; CD2, CD4, a large number of diode cells CD1 to CD4 are formed and the peripheral length of the diode junction region (pn junction region C11) is increased. While increasing, it is possible to lay out a lead electrode having a wide line width on the semiconductor substrate C2. As a result, it is possible to further improve the reliability while further improving the ESD tolerance and reducing the electromigration. *
  • the end portions of the extraction electrodes CL1 and CL2 are partially polygonal so as to match the shape (polygon) of the n + type region C10, the area occupied by the extraction electrodes CL1 and CL2 is reduced. It can be connected to the n + type region C10. Furthermore, both the cathode-side and anode-side external connection electrodes C3B and C4B are formed on the element formation surface C2a which is one surface of the semiconductor substrate C2. Therefore, as shown in FIG. 50, the chip formation C1 is mounted on the mounting substrate C25 by bonding the external connection electrodes C3B and C4B onto the mounting substrate C25 with solder C26 with the element formation surface C2a facing the mounting substrate C25.
  • a circuit assembly that is surface-mounted can be constructed. That is, a flip-chip connection type chip diode C1 can be provided, and the chip diode C1 can be connected to the mounting substrate C25 by wireless bonding by face-down bonding with the element formation surface C2a facing the mounting surface of the mounting substrate C25. .
  • the space occupied by the chip diode C1 on the mounting substrate C25 can be reduced.
  • a reduction in the height of the chip diode C1 on the mounting substrate C25 can be realized. Thereby, the space in a housing of a small electronic device or the like can be used effectively, which can contribute to high-density mounting and downsizing.
  • an insulating film C15 is formed on the semiconductor substrate C2, and the cell connecting portions of the extraction electrodes CL1 and CL2 are connected to the diode cells CD1 to CD4 through the contact holes C16 formed in the insulating film C15. CC1 to CC4 are connected.
  • a cathode pad C5 is disposed on the insulating film C15 in a region outside the contact hole C16. That is, the cathode pad C5 is provided at a position away from directly above the pn junction region C11.
  • the anode electrode film C4A is connected to the semiconductor substrate C2 through the contact hole C17 formed in the insulating film C15, and the anode pad C6 is disposed on the insulating film C15 in a region outside the contact hole C17. .
  • the anode pad C6 is also at a position away from immediately above the pn junction region C11. Thereby, when mounting the chip diode C1 on the mounting substrate C25, it can be avoided that a large impact is applied to the pn junction region C11. Thereby, destruction of the pn junction region C11 can be avoided, and a chip diode excellent in durability against external force can be realized.
  • the cathode pad C5 and the anode pad C6 are respectively used as a cathode external connection portion and an anode connection portion, and a bonding wire is connected to the cathode pad C5 and the anode pad C6. You can also. Also in this case, it is possible to avoid the destruction of the pn junction region C11 due to an impact during wire bonding. *
  • the anode electrode film C4A is made of an AlSi film.
  • the AlSi film has a work function that is close to that of a p-type semiconductor (particularly a p-type silicon semiconductor), and therefore, a good ohmic junction can be formed between the p + -type semiconductor substrate C2. Therefore, it is not necessary to form a high impurity concentration diffusion layer for ohmic junction in the p-type + semiconductor substrate C2. As a result, the manufacturing process is simplified, and productivity and production cost can be reduced accordingly.
  • the semiconductor substrate C2 has a rectangular shape with rounded corners C9. Accordingly, chipping (chipping) at the corners of the chip diode C1 can be suppressed or prevented, so that the chip diode C1 with few appearance defects can be provided. Furthermore, in this embodiment, since the recess C8 representing the cathode direction is formed on the short side of the semiconductor substrate C2 near the cathode-side external connection electrode C3B, the back surface of the semiconductor substrate C2 (on the side opposite to the element formation surface C2a) There is no need to mark the cathode mark on the main surface. The recess C8 can be formed at the same time when processing for cutting the chip diode C1 from the wafer (original substrate) is performed.
  • the concave portion C8 can be formed to display the direction of the cathode. Therefore, a step for marking can be omitted, and a cathode mark can be given to a minute-sized chip diode C1.
  • FIG. 51 is a process diagram for explaining an example of the manufacturing process of the chip diode C1.
  • 52A and 52B are cross-sectional views showing a configuration in the middle of the manufacturing process of FIG. 51, and show a cut surface corresponding to FIG.
  • FIG. 53 is a plan view of a p + type semiconductor wafer CW as an original substrate of the semiconductor substrate C2, and shows a partial region in an enlarged manner.
  • a p + type semiconductor wafer CW is prepared as an original substrate of the semiconductor substrate C2.
  • the surface of the semiconductor wafer CW is an element formation surface CWa and corresponds to the element formation surface C2a of the semiconductor substrate C2.
  • a plurality of chip diode regions C1a corresponding to the plurality of chip diodes C1 are arranged in a matrix.
  • a boundary region C80 is provided between adjacent chip diode regions C1a.
  • the boundary region C80 is a belt-like region having a substantially constant width, and extends in two orthogonal directions and is formed in a lattice shape. After performing the necessary steps on the semiconductor wafer CW, the semiconductor wafer CW is cut along the boundary region C80 to obtain a plurality of chip diodes C1.
  • An example of a process performed on the semiconductor wafer CW is as follows. First, an insulating film C15 (eg, a thickness of 8000 to 8600 mm) such as a thermal oxide film or a CVD oxide film is formed on the element forming surface CWa of the p + type semiconductor wafer CW (CS1), and a resist mask is formed thereon. (CS2). By etching using this resist mask, an opening corresponding to the n + -type region C10 is formed in the insulating film C15 (CS3). Further, after removing the resist mask, n-type impurities are introduced into the surface layer portion of the semiconductor wafer CW exposed from the opening formed in the insulating film C15 (CS4).
  • an insulating film C15 eg, a thickness of 8000 to 8600 mm
  • a resist mask is formed thereon.
  • CS3 By etching using this resist mask, an opening corresponding to the n + -type region C10 is formed in the insulating film C
  • the introduction of the n-type impurity may be performed by a step of depositing phosphorus as an n-type impurity on the surface (so-called phosphorus deposition), or may be performed by implantation of n-type impurity ions (for example, phosphorus ions).
  • the phosphorus deposit is a process in which phosphorus is deposited on the surface of the semiconductor wafer CW exposed in the opening of the insulating film C15 by heat treatment performed by carrying the semiconductor wafer CW into the diffusion furnace and flowing POCl 3 gas in the diffusion path. is there.
  • a heat treatment (drive) for activating impurity ions introduced into the semiconductor wafer CW is performed after the insulating film C15 is thickened as necessary (for example, thickened by about 1200 mm by forming a CVD oxide film) (CS5). Performed (CS6). As a result, an n + -type region C10 is formed in the surface layer portion of the semiconductor wafer CW.
  • the electrode film is formed on the electrode film (CS10), and the slit C18 is formed in the electrode film by etching (for example, reactive ion etching) through the resist mask. (CS11).
  • the width of the slit C18 may be about 3 ⁇ m.
  • a passivation film C20 such as a nitride film is formed by, for example, a CVD method (CS12), and further, a resin film C21 is formed by applying polyimide or the like (CS13).
  • a polyimide imparted with photosensitivity is applied and exposed with a pattern corresponding to the pad openings C23 and C24, and then the polyimide film is developed (step CS14).
  • a resin film C21 having openings corresponding to the pad openings C23 and C24 is formed. Thereafter, heat treatment for curing the resin film is performed as necessary (CS15).
  • pad openings C22 and C23 are formed in the passivation film C20 by dry etching (for example, reactive ion etching) using the resin film C21 as a mask (CS16). Thereafter, external connection electrodes C3B and C4B are formed in the pad openings C22 and C23 (CS17).
  • the external connection electrodes C3B and C4B can be formed by plating (preferably electroless plating).
  • a resist mask C83 (see FIG. 52A) having a grid-like opening that matches the boundary region C80 (see FIG. 53) is formed (CS18).
  • Plasma etching is performed through the resist mask C83, whereby the semiconductor wafer CW is etched from the element formation surface CWa to a predetermined depth as shown in FIG. 52A.
  • a cutting groove C81 is formed along the boundary region C80 (CS19).
  • the semiconductor wafer CW is ground from the back surface CWb until it reaches the bottom of the groove C81 (CS20).
  • the plurality of chip diode regions C1a are singulated, and the chip diode C1 having the above-described structure can be obtained.
  • the resist mask C83 for forming the groove C81 in the boundary region C80 has a round shape portion C84 having a curved shape that protrudes outward from the chip diode region C1a at positions in contact with the four corners of the chip diode region C1a. have.
  • the round shape portion C84 is formed so as to connect two adjacent sides of the chip diode region C1a with a smooth curve.
  • the resist mask C83 for forming the groove C81 in the boundary region C80 has a recess C85 that is recessed toward the inside of the chip diode region C1a at a position in contact with one short side of the chip diode region C1a. .
  • the groove C81 when the groove C81 is formed by plasma etching using the resist mask C83 as a mask, the groove C81 has a round shape portion having a curved shape protruding outward from the chip diode region C1a at a position in contact with the four corners of the chip diode region C1a. And having a recess recessed toward the inside of the chip diode region C1a at a position in contact with one short side of the chip diode region C1a.
  • the corners C9 at the four corners of the chip diode C1 can be simultaneously shaped into a round shape, and one short side (short side on the cathode side) A recess C8 as a cathode mark can be formed on the side. That is, the corner portion C9 can be processed into a round shape without adding a dedicated process, and the concave portion C8 as a cathode mark can be formed.
  • the semiconductor substrate C2 is made of a p-type semiconductor, stable characteristics can be realized without forming an epitaxial layer on the semiconductor substrate C2. That is, since an n-type semiconductor wafer has a large in-plane variation in resistivity, when an n-type semiconductor wafer is used, an epitaxial layer with a small in-plane variation in resistivity is formed on the surface, and an impurity diffusion layer is formed on the epitaxial layer. To form a pn junction.
  • the segregation coefficient of n-type impurities is small, and therefore, when forming an ingot (for example, a silicon ingot) that is the basis of a semiconductor wafer, the difference in resistivity between the central portion and the peripheral portion of the wafer increases. is there.
  • the segregation coefficient of p-type impurities is relatively large, the p-type semiconductor wafer has little in-plane variation in resistivity. Therefore, by using a p-type semiconductor wafer, a diode having stable characteristics can be cut out from any part of the wafer without forming an epitaxial layer. Therefore, by using the p + type semiconductor substrate C2, the manufacturing process can be simplified and the manufacturing cost can be reduced.
  • FIGS. 54A and 54B are diagrams for explaining ohmic contact between the AlSi electrode film and the p + type semiconductor substrate.
  • Figure 54A is a time of forming the AlSi film p + -type silicon substrate, showing the voltage-current characteristic between the p + -type silicon substrate and the AlSi film. It can be seen that the current is proportional to the applied voltage, and a good ohmic contact is formed.
  • FIG. 54B shows, for comparison, curves of similar characteristics when the electrode film formed on the p + type silicon substrate is composed of a laminated film in which a Ti film, a TiN film, and an AlCu film are laminated in order from the substrate surface. Indicated by C90.
  • the voltage-to-current characteristic is not a linear characteristic and an ohmic contact cannot be obtained.
  • a high-concentration region in which p-type impurities are introduced at a higher concentration is formed on the surface of the p + -type silicon substrate, and a Ti film, a TiN film, and an AlCu film are stacked in that order from the substrate surface.
  • a voltage vs. current characteristic when the electrode film made of the laminated film is brought into contact is shown by a curve C91. In this case, it can be seen that the voltage-to-current characteristic is a linear characteristic, and a good ohmic contact is obtained.
  • FIG. 55 is a diagram for describing characteristics relating to the adjustment of the Zener voltage (Vz) of the chip diode C1. That is, the characteristics regarding the Zener voltage adjustment when the chip diode C1 is configured as a Zener diode are shown. More specifically, after introducing an n-type impurity (for example, phosphorus) into the surface layer portion of the semiconductor substrate C2 in order to form the n + -type region C10, a heat treatment (drive) for activating the introduced impurity ) Is performed. The Zener voltage changes depending on the temperature and time of this heat treatment. Specifically, the Zener voltage tends to increase as the amount of heat applied to the semiconductor substrate C2 during the heat treatment increases. By utilizing this tendency, the Zener voltage can be adjusted. As can be seen from FIG. 55, the Zener voltage is more dependent on the amount of heat at the time of heat treatment than the dose of impurities.
  • Vz Zener voltage
  • FIG. 56 is a diagram for explaining another feature relating to the adjustment of the Zener voltage (Vz). Specifically, the change of the Zener voltage with respect to the temperature during the heat treatment for activating the n-type impurity introduced into the semiconductor substrate C2 is shown, and the curve C93 is a semiconductor having a relatively low resistivity (for example, 5 m ⁇ ). A Zener voltage when a substrate is used is shown, and a curve C94 shows a Zener voltage when a semiconductor substrate having a relatively high resistivity (for example, 15 to 18 m ⁇ ) is used. From the comparison between the curves C93 and C94, it can be seen that the Zener voltage depends on the resistivity of the semiconductor substrate. Therefore, the Zener voltage can be adjusted to the design value by applying a semiconductor substrate having an appropriate resistivity according to the intended Zener voltage. *
  • FIG. 57 is an illustrative plan view of a chip diode C30 according to a second embodiment of the fourth invention.
  • the appearance of the chip diode C30 and the arrangement of the electrodes are substantially the same as those in the first embodiment described above, as shown in FIGS. 43 and 44.
  • FIG. 57 shows the configuration appearing on the element formation surface C2a of the semiconductor substrate C2, as in FIG. 47 described above.
  • 58 is a cross-sectional view taken along line LVIII-LVIII in FIG. 57
  • FIG. 59 is a cross-sectional view taken along line LIX-LIX in FIG. 57 to 59, parts corresponding to the respective parts in the first embodiment are denoted by the same reference numerals. 43 and 44 will be referred to together. *
  • a p + type region C12 is formed in the surface layer region of the semiconductor substrate C2 in a state of being separated from the n + type region C10 at a predetermined interval.
  • the p + type region C12 is formed in a pattern that avoids the n + type region C10 in the diode cell region C7.
  • the cathode electrode film C3A and the anode electrode film C4A include, for example, a Ti / Al laminated film having a Ti film as a lower layer and an Al film as an upper layer, or a Ti film (for example, a thickness of 300 to 400 mm) from the substrate C2 side.
  • An electrode film other than an AlSi film is applied, such as a Ti / TiN / Al laminated film in which a TiN film (for example, about 1000 mm thick) and an AlCu film (for example, about 30000 mm thick) are laminated.
  • the anode electrode film C4A extends from the surface of the insulating film C15 to the inside of the contact hole C17, and is in ohmic contact with the p + type region C12 in the contact hole C17.
  • FIG. 54B curve C91
  • an ohmic contact can be formed between the anode electrode film C4A and the p + type region C12.
  • the anode electrode film C4A and the semiconductor substrate C2 can be electrically connected.
  • FIG. 60 is a process diagram for explaining an example of a manufacturing process of the chip diode C30.
  • 61A to 61D are cross-sectional views showing the configuration in the middle of the manufacturing process of FIG.
  • steps similar to those shown in FIG. 51 are given the same reference numerals, and redundant description is omitted.
  • an insulating film C15 eg, a thickness of 8000 mm
  • a thermal oxide film or a CVD oxide film is formed on the element formation surface CWa of the p + type semiconductor wafer CW (CS1), and a resist mask is formed thereon. (CS2).
  • openings C65 and C66 corresponding to the n + type region C10 and the p + type region C12 are formed in the insulating film C15 as shown in FIG. 61A (CS31). Further, after removing the resist mask, if necessary, an oxide film (for example, a TEOS film (a silicon oxide film formed by reaction of tetraethoxysilane and oxygen) for suppressing damage caused by ion implantation) is formed on the entire surface. Formed (CS32). Next, another resist mask C67 is formed (CS33). The resist mask C67 has an opening corresponding to the n + type region C10 and covers a region where the p + type region C12 is to be formed.
  • a TEOS film a silicon oxide film formed by reaction of tetraethoxysilane and oxygen
  • N-type impurity ions for example, phosphorus ions
  • resist mask C67 CS34
  • resist mask C67 is peeled off
  • another resist mask C68 is formed as shown in FIG. 61B (CS35).
  • the resist mask C68 has an opening corresponding to the p + type region C12 and covers a region where the n + type region C10 is to be formed.
  • P-type impurity ions for example, boron ions
  • the resist mask C68 is peeled off, and as shown in FIG.
  • a CVD oxide film C69 covering the entire surface of the semiconductor wafer CW is formed (CS37).
  • the thickness of the CVD oxide film C69 is preferably 600 mm or more, and more preferably 1200 mm or more.
  • the CVD oxide film C69 becomes a part of the insulating film C15 by thickening the insulating film C15. Further, the openings C65 and C66 of the insulating film C15 cover the element formation surface CWa of the semiconductor wafer CW. In this state, heat treatment (drive) for activating impurity ions introduced into the semiconductor wafer CW is performed (CS6).
  • yet another resist mask C70 having openings matching the contact holes C16 and C17 is formed on the insulating film C15 (CS7).
  • CS7 insulating film
  • electrode films constituting the cathode electrode C3 and the anode electrode C4 are formed on the insulating film C15 by, for example, sputtering (CS40).
  • a Ti film, a TiN film, and an AlCu film are sequentially sputtered to form an electrode film composed of a laminated film thereof.
  • another resist mask having an opening pattern corresponding to the slit C18 is formed on the electrode film (CS10), and the slit C18 is formed in the electrode film by etching (for example, reactive ion etching) through the resist mask. (CS11).
  • the electrode film is separated into the cathode electrode film C3A and the anode electrode film C4A.
  • the subsequent steps are the same as those in the first embodiment described above.
  • the entire surface of the wafer is covered with the CVD oxide film C69 before the heat treatment (drive) for activating the impurities introduced into the semiconductor wafer CW.
  • phosphorus which is an n + type impurity can be prevented from diffusing into the atmosphere and entering the p + type region C12.
  • a chip diode C30 having excellent characteristics can be provided.
  • FIG. 62 is a diagram for explaining the effect of forming the CVD oxide film C69, and shows the voltage-current characteristics between the p + type semiconductor substrate C2 and the anode electrode film C4A.
  • a curve C100 is a characteristic when the CVD oxide film C69 is not formed, and it can be seen that a change in current with respect to a voltage change is dull and a good ohmic contact is not obtained.
  • n + -type impurity and is phosphorus is diffused into the atmosphere enters the p + -type region C12, the p + type region C12 and the ohmic between the anode electrode film C4A It is thought that this is because the contact was inhibited by n-type impurities.
  • Curves C101, C102, and C103 indicate characteristics when the thickness of the CVD oxide film C69 is 600 mm, 1200 mm, and 4800 mm, respectively.
  • the voltage-current characteristics can be remarkably improved by providing the CVD oxide film C69 before the heat treatment for activating the impurities.
  • the thickness of the CVD oxide film C69 is set to 1200 mm or more, it can be seen that a current fluctuation with high linearity is obtained with respect to a voltage change, and a good ohmic contact can be realized.
  • FIG. 63 is a perspective view illustrating an appearance of a smartphone that is an example of an electronic device in which a chip diode is used.
  • the smartphone C201 is configured by housing electronic components in a flat rectangular parallelepiped casing C202.
  • the casing C202 has a pair of rectangular main surfaces on the front side and the back side, and the pair of main surfaces are joined by four side surfaces.
  • the display surface of the display panel C203 configured by a liquid crystal panel, an organic EL panel, or the like is exposed.
  • the display surface of the display panel C203 constitutes a touch panel and provides an input interface for the user. *
  • the display panel C203 is formed in a rectangular shape that occupies most of one main surface of the casing C202.
  • An operation button C204 is arranged along one short side of the display panel C203.
  • a plurality (three) of operation buttons C204 are arranged along the short side of the display panel C203.
  • the user can operate the smartphone C201 by operating the operation button C204 and the touch panel, and call and execute a necessary function. *
  • a speaker C205 is disposed near another short side of the display panel C203.
  • the speaker C205 provides an earpiece for the telephone function and is also used as an acoustic unit for reproducing music data and the like.
  • a microphone C206 is disposed on one side surface of the housing C202 near the operation button C204. The microphone C206 can be used as a recording microphone in addition to providing a mouthpiece for a telephone function.
  • FIG. 64 is a schematic plan view showing the configuration of the electronic circuit assembly C210 accommodated in the housing C202.
  • the electronic circuit assembly C210 includes a wiring board C211 and circuit components mounted on the mounting surface of the wiring board C211.
  • the plurality of circuit components include a plurality of integrated circuit elements (ICs) C212 to C220 and a plurality of chip components.
  • the plurality of ICs include a transmission processing IC C212, a one-segment TV reception IC C213, a GPS reception IC C214, an FM tuner IC C215, a power supply IC C216, a flash memory C217, a microcomputer C218, a power supply IC C219, and a baseband IC C220.
  • the plurality of chip components include chip inductors C221, C225, C235, chip resistors C222, C224, C233, chip capacitors C227, C230, C234, and chip diodes C228, C231. These chip components are mounted on the mounting surface of the wiring board C211 by, for example, flip chip bonding.
  • the chip diodes according to any of the above-described embodiments can be applied to the chip diodes C228 and C231. *
  • the transmission processing IC C212 includes an electronic circuit that generates a display control signal for the display panel C203 and receives an input signal from the touch panel on the surface of the display panel C203.
  • a flexible wiring C209 is connected to the transmission processing IC C212 for connection with the display panel C203.
  • 1Seg TV receiver IC C213 incorporates an electronic circuit that constitutes a receiver for receiving radio waves of 1Seg broadcast (terrestrial digital television broadcast targeted for mobile devices). In the vicinity of the one-segment TV reception IC C213, a plurality of chip inductors C221 and a plurality of chip resistors C222 are arranged.
  • the one-segment TV reception IC C213, the chip inductor C221, and the chip resistor C222 constitute a one-segment broadcast reception circuit C223.
  • the chip inductor C221 and the chip resistor C222 respectively have an inductance and a resistance that are accurately matched, and give a highly accurate circuit constant to the one-segment broadcasting reception circuit C223.
  • the GPS receiving IC C214 incorporates an electronic circuit that receives radio waves from GPS satellites and outputs position information of the smartphone C201.
  • the FM tuner IC C215 constitutes an FM broadcast receiving circuit C226 together with a plurality of chip resistors C224 and a plurality of chip inductors C225 mounted on the wiring board C211 in the vicinity thereof.
  • the chip resistor C224 and the chip inductor C225 each have a resistance value and an inductance that are accurately matched, and give a highly accurate circuit constant to the FM broadcast receiving circuit C226.
  • the power supply IC C216 constitutes a power supply circuit C229 together with the chip capacitor C227 and the chip diode C228.
  • the flash memory C217 is a storage device for recording an operating system program, data generated inside the smartphone C201, data and a program acquired from the outside by a communication function, and the like.
  • the microcomputer C218 includes a CPU, a ROM, and a RAM, and is an arithmetic processing circuit that realizes a plurality of functions of the smartphone C201 by executing various arithmetic processes. More specifically, image processing and arithmetic processing for various application programs are realized by the operation of the microcomputer C218.
  • a plurality of chip capacitors C230 and a plurality of chip diodes C231 are mounted on the mounting surface of the wiring board C211.
  • the power supply IC C219 constitutes a power supply circuit C232 together with the chip capacitor C230 and the chip diode C231.
  • the baseband IC C220 constitutes a baseband communication circuit C236 together with the chip resistor C233, the chip capacitor C234, and the chip inductor C235.
  • the baseband communication circuit C236 provides a communication function for telephone communication and data communication.
  • the power appropriately adjusted by the power supply circuits C229 and C232 is transmitted to the transmission processing IC C212, the GPS reception IC C214, the one-segment broadcast reception circuit C223, the FM broadcast reception circuit C226, the baseband communication circuit C236, and the flash memory.
  • the microcomputer C218 performs arithmetic processing in response to an input signal input via the transmission processing IC C212, outputs a display control signal from the transmission processing IC C212 to the display panel C203, and displays various displays on the display panel C203. Let it be done. *
  • the microcomputer C 218 When reception of the one-segment broadcast is instructed by operating the touch panel or the operation button C204, the one-segment broadcast is received by the operation of the one-segment broadcast reception circuit C223. Then, the microcomputer C 218 performs arithmetic processing for outputting the received image to the display panel C 203 and causing the received sound to be audible from the speaker C 205. Further, when the position information of the smartphone C201 is required, the microcomputer C218 acquires the position information output from the GPS receiving IC C214, and executes a calculation process using the position information. *
  • the microcomputer C218 activates the FM broadcast reception circuit C226 and executes arithmetic processing for outputting the received sound from the speaker C205.
  • the flash memory C217 is used for storing data obtained by communication, calculation by the microcomputer C218, and data created by input from the touch panel.
  • the microcomputer C218 writes data to the flash memory C217 and reads data from the flash memory C217 as necessary.
  • the function of telephone communication or data communication is realized by the baseband communication circuit C236.
  • the microcomputer C218 controls the baseband communication circuit C236 to perform processing for transmitting and receiving voice or data.
  • the fourth invention can also be implemented in other forms. For example, in the first and second embodiments, four diode cells are formed on the semiconductor substrate. However, two or three diode cells are formed on the semiconductor substrate. Alternatively, four or more diode cells may be formed. *
  • the example in which the pn junction region is formed in a regular octagon in plan view is shown.
  • the planar shape may be a circle or an ellipse.
  • the shape of the pn junction region is a polygonal shape, they need not be a regular polygonal shape, and may be formed by polygons having two or more sides.
  • the pn junction regions do not have to be formed in the same size, and a plurality of diode cells each having a junction region with a different size may be mixed on the semiconductor substrate.
  • the shape of the pn junction region formed on the semiconductor substrate need not be one type, and two or more types of pn junction regions may be mixed on the semiconductor substrate.
  • the anode electrode is embedded in an insulating film, and the exposed upper surface of the anode electrode is used for external connection. Specifically, external connection of the diode element is achieved by bonding a bonding wire to the upper surface of the anode electrode.
  • An object of the fifth invention is to provide a chip diode with improved reliability.
  • the fifth invention further provides a circuit assembly including a chip diode, and an electronic apparatus including such a circuit assembly.
  • the fifth invention has the following features. D1. a p-type semiconductor substrate; an n-type diffusion layer formed on the p-type semiconductor substrate and forming a pn junction region between the p-type semiconductor substrate; and a main surface of the p-type semiconductor substrate; An insulating film having a cathode contact hole that exposes the diffusion layer, and a cathode lead electrode that is in contact with the n-type diffusion layer through the cathode contact hole and drawn onto the insulating film in a region outside the cathode contact hole; A cathode electrode having a cathode external connection portion connected to the cathode lead electrode and disposed on the insulating film in a region outside the cathode contact hole; and an anode electrode having an AlSi electrode film in contact with the p-type semiconductor substrate; Including a chip diode. *
  • the insulating film is formed on the p-type semiconductor substrate, and the cathode lead electrode is connected to the n-type diffusion layer through the cathode contact hole formed in the insulating film.
  • a cathode external connection portion is disposed on the insulating film in a region outside the cathode contact hole.
  • the cathode external connection portion can be arranged so as to avoid a position directly above the pn junction region. Therefore, when the chip diode is mounted on the mounting substrate or the bonding wire is connected to the cathode external connection portion, the pn junction region is provided. A large impact can be avoided. Thereby, destruction of the pn junction region can be avoided, so that a chip diode having excellent durability against external force and thus improved reliability can be realized.
  • the anode electrode has an AlSi electrode film in contact with the p-type semiconductor substrate.
  • AlSi is similar in work function to p-type semiconductors (particularly p-type silicon semiconductors). Therefore, the AlSi electrode film can form a good ohmic junction with the p-type semiconductor substrate. Therefore, it is not necessary to form a high impurity concentration diffusion layer for ohmic junction in the p-type semiconductor substrate. As a result, the manufacturing process is simplified, and productivity and production costs can be reduced accordingly.
  • the semiconductor substrate is a p-type semiconductor substrate
  • stable characteristics can be realized without forming an epitaxial layer on the semiconductor substrate. That is, since the n-type semiconductor wafer has a large in-plane variation in resistivity, an epitaxial layer with a small in-plane variation in resistivity is formed on the surface, and an impurity diffusion layer is formed in this epitaxial layer to form a pn junction. There is a need to.
  • the p-type semiconductor wafer has little in-plane variation, a diode having stable characteristics can be cut out from any part of the wafer without forming an epitaxial layer. Therefore, by using a p-type semiconductor substrate, the manufacturing process can be simplified and the manufacturing cost can be reduced. *
  • the AlSi electrode film is in direct contact with the p-type semiconductor substrate without a p + -type region (a region containing a higher concentration of p-type impurities than the p-type semiconductor substrate) to form an ohmic junction, “D1 Chip diode described in the above. D3.
  • the insulating film further has an anode contact hole for exposing the p-type semiconductor substrate, and the AlSi electrode film is in contact with the p-type semiconductor substrate through the anode contact hole.
  • the AlSi electrode film may constitute an anode lead electrode drawn on the insulating film in a region outside the anode contact hole.
  • the anode electrode preferably includes an anode external connection portion connected to the anode lead electrode and disposed on the insulating film in a region outside the anode contact hole.
  • the anode external connection portion can also be arranged so as to avoid being directly above the pn junction region. An impact can be avoided. Thereby, a chip diode with further improved reliability can be realized.
  • a plurality of the n-type diffusion layers are individually separated and formed on the p-type semiconductor substrate to constitute a plurality of diode cells each forming the individual pn junction region, and the cathode lead electrode includes the plurality of cathode lead electrodes.
  • the chip diode according to any one of “D1.” To “D4.”, Including a plurality of cell connection portions respectively connected to the n-type diffusion layer of the diode cell. *
  • a plurality of diode cells are formed on the p-type semiconductor substrate.
  • the cathode lead electrode has a plurality of cell connection portions respectively connected to the n-type diffusion layers of the plurality of diode cells.
  • a plurality of diode cells are connected in parallel between the cathode electrode and the anode electrode.
  • the ESD tolerance can be improved, and in particular, the reduction in the chip size and the securing of the ESD tolerance can be achieved at the same time.
  • pn junction regions separated for each diode cell are formed, and they are connected in parallel. Since the individual pn junction regions are formed in the plurality of diode cells, the peripheral length of the pn junction region on the semiconductor substrate can be increased.
  • the peripheral length of the pn junction region is the sum of the peripheral lengths of the pn junction region on the surface of the semiconductor substrate. More specifically, the peripheral length of the pn junction region is the total extension of the boundary line between the p-type region and the n-type region on the surface of the semiconductor substrate.
  • the pn junction regions of the plurality of diode cells may be formed with an equal size. In this configuration, since the plurality of diode cells have substantially the same characteristics, the chip diode has good characteristics as a whole, and can have sufficient ESD tolerance even when it is downsized. *
  • Each pn junction region may be a polygonal region.
  • each diode cell has a pn junction region having a long peripheral length, so that the entire peripheral length can be increased, so that the ESD tolerance can be improved.
  • the plurality of diode cells may be formed to have the same size (more specifically, the pn junction regions of the plurality of diode cells have the same size). In this configuration, since the plurality of diode cells have substantially the same characteristics, the chip diode has good characteristics as a whole, and can have sufficient ESD tolerance even when it is downsized. *
  • D7 The chip diode according to any one of “D1.” To “D6.”, Wherein the p-type semiconductor substrate does not have an epitaxial layer. As described above, since the semiconductor substrate is a p-type semiconductor substrate, stable characteristics can be realized without forming an epitaxial layer on the semiconductor substrate. Therefore, by omitting the epitaxial layer, the manufacturing process can be simplified and the manufacturing cost can be reduced. *
  • D8 The chip diode according to any one of “D1.” To “D7.”, Wherein the cathode electrode and the anode electrode are arranged on one main surface side of the p-type semiconductor substrate. According to this configuration, since both the cathode electrode and the anode electrode are formed on one surface of the p-type semiconductor substrate, the chip diode can be surface-mounted on the mounting substrate. That is, a flip-chip connection type chip diode can be provided. As a result, the space occupied by the chip diode can be reduced. In particular, it is possible to reduce the height of the chip diode on the mounting substrate. Thereby, the space in a housing of a small electronic device or the like can be used effectively, which can contribute to high-density mounting and downsizing. *
  • the cathode lead electrode is formed on one main surface of the p-type semiconductor substrate, and the one main surface of the p-type semiconductor substrate has a rectangular shape with rounded corners.
  • the surface of the semiconductor substrate on the side where the cathode lead electrode is formed has a rectangular shape with rounded corners.
  • the recesses as described above can be formed at the same time as processing for cutting the chip diode from the wafer (original substrate). It can also be formed when the chip diode size is very small and marking is difficult. Therefore, a step for marking can be omitted, and a mark indicating the cathode direction can be attached to a minute-sized chip diode. *
  • D12 A circuit assembly comprising a mounting substrate and the chip diode according to any one of “D1.” To “D11.” Mounted on the mounting substrate. With this configuration, it is possible to provide a circuit assembly using a chip diode that can suppress breakage and characteristic variation during mounting, and thus have improved reliability. Therefore, a highly reliable circuit assembly can be provided. D13.
  • FIG. 65 is a perspective view of a chip diode according to an embodiment of the fifth invention
  • FIG. 66 is a plan view thereof
  • FIG. 67 is a cross-sectional view taken along line LXVII-LXVII in FIG.
  • FIG. 68 is a cross-sectional view taken along LXVIII-LXVIII in FIG.
  • the chip diode D1 includes a p + type semiconductor substrate D2 (for example, a silicon substrate), a plurality of diode cells DD1 to DD4 formed on the semiconductor substrate D2, and a cathode that connects the plurality of diode cells DD1 to DD4 in parallel.
  • An electrode D3 and an anode electrode D4 are included.
  • the semiconductor substrate D2 includes a pair of main surfaces D2a, D2b and a plurality of side surfaces D2c orthogonal to the pair of main surfaces D2a, D2b, and one of the pair of main surfaces D2a, D2b (main surface D2a). Is an element formation surface.
  • the main surface D2a is referred to as an “element formation surface D2a”.
  • the element formation surface D2a is formed in a rectangular shape in a plan view, and for example, the length L in the longitudinal direction may be about 0.4 mm and the length W in the short direction may be about 0.2 mm. Further, the total thickness T of the chip diode D1 may be about 0.1 mm.
  • the external connection electrode D3B of the cathode electrode D3 and the external connection electrode D4B of the anode electrode D4 are disposed at both ends of the element formation surface D2a.
  • a diode cell region D7 is provided on the element formation surface D2a between the external connection electrodes D3B and D4B.
  • a concave portion D8 cut out extending in the thickness direction of the semiconductor substrate D2 is formed on one side surface D2c connected to one short side of the element formation surface D2a (short side close to the cathode side external connection electrode D3B in this embodiment). Is formed. In this embodiment, the recess D8 extends over the entire region in the thickness direction of the semiconductor substrate D2. Concave D8 Is recessed inward from one short side of the element formation surface D2a in plan view, and in this embodiment, has a trapezoidal shape that becomes narrower toward the inside of the element formation surface D2a.
  • this planar shape is an example, and may be a rectangular shape, a triangular shape, or a concave curved shape such as a partial circular shape (for example, an arc shape).
  • the recess D8 represents the direction (chip direction) of the chip diode D1. More specifically, the recess D8 provides a cathode mark that represents the position of the cathode-side external connection electrode D3B. Thereby, when the chip diode D1 is mounted, the polarity can be grasped by its appearance.
  • the semiconductor substrate D2 has four corner portions D9 at four corners corresponding to intersections of a pair of side surfaces adjacent to each other among the four side surfaces D2c.
  • the four corner portions D9 are shaped into a round shape in this embodiment.
  • the corner portion D9 forms a smooth curved surface that is convex outward in a plan view viewed from the normal direction of the element formation surface D2a. Thereby, it has the structure which can suppress the chipping at the time of the manufacturing process or mounting of the chip diode D1.
  • the diode cell region D7 is formed in a rectangular shape.
  • a plurality of diode cells DD1 to DD4 are arranged in the diode cell region D7.
  • the plurality of diode cells DD1 to DD4 are provided in this embodiment, and are two-dimensionally arranged in a matrix at equal intervals along the longitudinal direction and the short direction of the semiconductor substrate D2.
  • FIG. 69 is a plan view showing the structure of the surface of the semiconductor substrate D2 (element formation surface D2a) by removing the cathode electrode D3 and the anode electrode D4 and the structure formed thereon.
  • an n + type region D10 is formed in the surface layer region of the p + type semiconductor substrate D2.
  • the n + type region D10 is separated for each individual diode cell.
  • the diode cells DD1 to DD4 each have a pn junction region D11 separated for each diode cell.
  • the plurality of diode cells DD1 to DD4 are formed to have the same size and the same shape, specifically, a rectangular shape, and a polygonal n + -type region D10 is formed in the rectangular region of each diode cell. Is formed.
  • the n + -type region D10 is formed in a regular octagon, and four sides along each of the four sides forming the rectangular regions of the diode cells DD1 to DD4 and the rectangular regions of the diode cells DD1 to DD4 are formed. It has four other sides respectively opposed to the four corners.
  • an insulating film D15 (not shown in FIG. 66) made of an oxide film or the like is formed on the element formation surface D2a of the semiconductor substrate D2.
  • the insulating film D15 includes a contact hole D16 (cathode contact hole) that exposes the surface of each n + -type region D10 of the diode cells DD1 to DD4, and a contact hole D17 (anode contact hole) that exposes the element formation surface D2a. Is formed.
  • a cathode electrode D3 and an anode electrode D4 are formed on the surface of the insulating film D15.
  • the cathode electrode D3 includes a cathode electrode film D3A formed on the surface of the insulating film D15, and an external connection electrode D3B joined to the cathode electrode film D3A.
  • the cathode electrode film D3A is integrated with the extraction electrode DL1 connected to the plurality of diode cells DD1 and DD3, the extraction electrode DL2 connected to the plurality of diodes DD2 and DD4, and the extraction electrodes DL1 and DL2 (cathode extraction electrodes).
  • a cathode pad D5 formed on the substrate.
  • the cathode pad D5 is formed in a rectangular shape at one end of the element formation surface D2a.
  • An external connection electrode D3B is connected to the cathode pad D5. In this way, the external connection electrode D3B is commonly connected to the extraction electrodes DL1 and DL2.
  • the cathode pad D5 and the external connection electrode D3B constitute an external connection portion (cathode external connection portion) of the cathode electrode D3.
  • the anode electrode D4 includes an anode electrode film D4A formed on the surface of the insulating film D15, and an external connection electrode D4B joined to the anode electrode film D4A.
  • the anode electrode film D4A is connected to the p + type semiconductor substrate D2, and has an anode pad D6 in the vicinity of one end of the element formation surface D2a.
  • the anode pad D6 is composed of a region disposed at one end of the element formation surface D2a in the anode electrode film D4A.
  • An external connection electrode D4B is connected to the anode pad D6.
  • the anode pad D6 and the external connection electrode D4B constitute an external connection portion (anode external connection portion) of the anode electrode D4.
  • the region other than the anode pad D6 is an anode lead electrode drawn from the anode contact hole D17.
  • the lead electrode DL1 enters the contact hole D16 of the diode cells DD1 and DD3 from the surface of the insulating film D15, and is in ohmic contact with the n + -type regions D10 of the diode cells DD1 and DD3 in the contact holes D16.
  • the portions connected to the diode cells DD1 and DD3 in the contact hole D16 constitute cell connection portions DC1 and DC3.
  • the extraction electrode DL2 enters the contact hole D16 of the diode cells DD2 and DD4 from the surface of the insulating film D15, and makes ohmic contact with the n + type regions D10 of the diode cells DD2 and DD4 in each contact hole D16.
  • the portion connected to the diode cells DD2 and DD4 in the contact hole D16 constitutes cell connection portions DC2 and DC4.
  • the anode electrode film D4A extends from the surface of the insulating film D15 to the inside of the contact hole D17, and is in ohmic contact with the p + type semiconductor substrate D2 in the contact hole D17.
  • the cathode electrode film D3A and the anode electrode film D4A are made of the same material.
  • an AlSi film is used as the electrode film.
  • the anode electrode film D4A can be brought into ohmic contact with the p + type semiconductor substrate D2 without providing a p + type region on the surface of the semiconductor substrate D2. That is, an ohmic junction can be formed by directly contacting the anode electrode film D4A with the p + type semiconductor substrate D2. Therefore, the process for forming the p + type region can be omitted.
  • the cathode electrode film D3A and the anode electrode film D4A are separated by a slit D18.
  • the lead electrode DL1 is formed in a straight line along a straight line from the diode cell DD1 through the diode cell DD3 to the cathode pad D5.
  • the extraction electrode DL2 is linearly formed along a straight line from the diode cell DD2 to the cathode pad D5 through the diode cell DD4.
  • the lead electrodes DL1 and DL2 have uniform widths W1 and W2, respectively, from the n + -type region D10 to the cathode pad D5. It is wider than the width of DC3 and DC4.
  • the widths of the cell connection parts DC1 to DC4 are defined by the length of the extraction electrodes DL1 and DL2 in the direction orthogonal to the extraction direction.
  • the leading ends of the extraction electrodes DL1 and DL2 are shaped so as to match the planar shape of the n + -type region D10.
  • the base ends of the extraction electrodes DL1 and DL2 are connected to the cathode pad D5.
  • the slit D18 is formed so as to border the extraction electrodes DL1 and DL2.
  • the anode electrode film D4A is formed on the surface of the insulating film D15 so as to surround the cathode electrode film D3A with an interval corresponding to the slit D18 having a substantially constant width.
  • the anode electrode film D4A integrally includes a comb-like portion extending along the longitudinal direction of the element formation surface D2a and an anode pad D6 formed of a rectangular region.
  • the cathode electrode film D3A and the anode electrode film D4A are covered with a passivation film D20 (not shown in FIG. 66) made of, for example, a nitride film, and a resin film D21 such as polyimide is formed on the passivation film D20.
  • a pad opening D22 that exposes the cathode pad D5 and a pad opening D23 that exposes the anode pad D6 are formed so as to penetrate the passivation film D20 and the resin film D21.
  • External connection electrodes D3B and D4B are embedded in the pad openings D22 and D23, respectively.
  • the passivation film D20 and the resin film D21 constitute a protective film, which suppresses or prevents moisture from entering the extraction electrodes DL1 and DL2 and the pn junction region D11 and absorbs external shocks, etc. This contributes to improving the durability of D1.
  • the external connection electrodes D3B and D4B may have a surface at a position lower than the surface of the resin film D21 (position close to the semiconductor substrate D2), or protrude from the surface of the resin film D21, and from the resin film D21. May have a surface at a higher position (position far from the semiconductor substrate D2).
  • FIG. 67 shows an example in which the external connection electrodes D3B and D4B protrude from the surface of the resin film D21.
  • the external connection electrodes D3B and D4B are made of, for example, a Ni / Pd / Au laminated film having a Ni film in contact with the electrode films D3A and D4A, a Pd film formed thereon, and an Au film formed thereon. It may be. Such a laminated film can be formed by a plating method.
  • a pn junction region D11 is formed between the p-type semiconductor substrate D2 and the n + -type region D10, and accordingly, a pn junction diode is formed.
  • the n + type regions D10 of the plurality of diode cells DD1 to DD4 are connected in common to the cathode electrode D3, and the p + type semiconductor substrate D2 that is a common p type region of the diode cells DD1 to DD4 is connected to the anode electrode D4. Commonly connected.
  • the plurality of diode cells DD1 to DD4 formed on the semiconductor substrate D2 are all connected in parallel.
  • FIG. 70 is an electric circuit diagram showing an internal electrical structure of the chip diode D1.
  • the pn junction diodes respectively constituted by the diode cells DD1 to DD4 are all connected in parallel by the cathode side being commonly connected by the cathode electrode D3 and the anode side being commonly connected by the anode electrode D4.
  • the chip diode D1 has a plurality of diode cells DD1 to DD4, and each of the diode cells DD1 to DD4 has a pn junction region D11.
  • the pn junction region D11 is separated for each of the diode cells DD1 to DD4. Therefore, the chip diode D1 has a long peripheral length of the pn junction region D11, that is, the total peripheral length (total extension) of the n + type region D10 in the semiconductor substrate D2.
  • the concentration of the electric field in the vicinity of the pn junction region D11 can be avoided and the dispersion thereof can be achieved, so that the ESD tolerance can be improved.
  • the total perimeter of the pn junction region D11 can be increased, so that both the downsizing of the chip diode D1 and the securing of the ESD tolerance can be achieved. .
  • FIG. 71 shows a plurality of diodes with different sizes and / or numbers of diode cells formed on a semiconductor substrate having the same area, and different total sums (total lengths) of pn junction regions.
  • the experimental result which measured ESD tolerance about the sample is shown. From this experimental result, it can be seen that the ESD tolerance increases as the perimeter of the pn junction region increases. When four or more diode cells were formed on a semiconductor substrate, an ESD tolerance exceeding 8 kilovolts could be realized. *
  • the widths W1 and W2 of the extraction electrodes DL1 and DL2 are wider than the cell connections DC1 to DC4 everywhere between the cell connections DC1 to DC4 and the cathode pad D5.
  • a plurality of diode cells DD1, DD3; DD2, DD4 arranged in a straight line toward the cathode pad D5 are connected to the cathode pad D5 by linear common extraction electrodes DL1, DL2.
  • the length of the lead electrode from the diode cells DD1 to DD4 to the cathode pad D5 can be minimized, so that electromigration can be more effectively reduced.
  • a plurality of diode cells DD1, DD3; DD2, DD4 can share one extraction electrode DL1, DL2, a large number of diode cells DD1-DD4 are formed and the peripheral length of the diode junction region (pn junction region D11) is increased. While increasing, it is possible to lay out a lead electrode having a wide line width on the semiconductor substrate D2. As a result, it is possible to further improve the reliability while further improving the ESD tolerance and reducing the electromigration.
  • the end portions of the extraction electrodes DL1 and DL2 have a partial polygonal shape so as to match the shape (polygonal shape) of the n + -type region D10, the area occupied by the extraction electrodes DL1 and DL2 is reduced. It can be connected to the n + type region D10. Furthermore, both the cathode-side and anode-side external connection electrodes D3B and D4B are formed on the element formation surface D2a which is one surface of the semiconductor substrate D2. Thus, as shown in FIG.
  • the chip formation D1 is mounted on the mounting substrate D25 by bonding the external connection electrodes D3B and D4B onto the mounting substrate D25 with solder D26 with the element formation surface D2a facing the mounting substrate D25.
  • a circuit assembly that is surface-mounted can be constructed. That is, a flip chip connection type chip diode D1 can be provided, and the chip diode D1 can be connected to the mounting substrate D25 by wireless bonding by face-down bonding with the element formation surface D2a facing the mounting surface of the mounting substrate D25. .
  • the space occupied by the chip diode D1 on the mounting substrate D25 can be reduced.
  • the insulating film D15 is formed on the semiconductor substrate D2, and the cell connecting portions of the extraction electrodes DL1 and DL2 are connected to the diode cells DD1 to DD4 through the contact holes D16 formed in the insulating film D15.
  • DC1 to DC4 are connected.
  • a cathode pad D5 is disposed on the insulating film D15 in a region outside the contact hole D16. That is, the cathode pad D5 is provided at a position away from directly above the pn junction region D11.
  • the anode electrode film D4A is connected to the semiconductor substrate D2 through the contact hole D17 formed in the insulating film D15, and the anode pad D6 is disposed on the insulating film D15 in a region outside the contact hole D17. .
  • the anode pad D6 is also at a position away from immediately above the pn junction region D11. Thereby, when mounting the chip diode D1 on the mounting substrate D25, it can be avoided that a large impact is applied to the pn junction region D11. Thereby, destruction of the pn junction region D11 can be avoided, so that a chip diode having excellent durability against external force can be realized.
  • the cathode pad D5 and the anode pad D6 are respectively used as a cathode external connection portion and an anode connection portion, and a bonding wire is connected to the cathode pad D5 and the anode pad D6.
  • the anode electrode film D4A is made of an AlSi film.
  • the AlSi film has a work function that is close to that of a p-type semiconductor (particularly a p-type silicon semiconductor), and therefore, a good ohmic junction can be formed between the p + -type semiconductor substrate D2. Therefore, it is not necessary to form a high impurity concentration diffusion layer for ohmic junction in the p-type + semiconductor substrate D2. As a result, the manufacturing process is simplified, and productivity and production cost can be reduced accordingly.
  • the semiconductor substrate D2 has a rectangular shape with rounded corners D9. Accordingly, chipping (chipping) at the corners of the chip diode D1 can be suppressed or prevented, so that the chip diode D1 with few appearance defects can be provided.
  • the recess D8 representing the cathode direction is formed on the short side of the semiconductor substrate D2 near the cathode-side external connection electrode D3B, the back surface of the semiconductor substrate D2 (on the side opposite to the element formation surface D2a) There is no need to mark the cathode mark on the main surface.
  • the concave portion D8 can be formed at the same time when processing for cutting the chip diode D1 from the wafer (original substrate) is performed.
  • the recess D8 can be formed to display the direction of the cathode. Therefore, the step for marking can be omitted, and the cathode mark can be given to the minute-sized chip diode D1.
  • FIG. 73 is a process diagram for explaining an example of the manufacturing process of the chip diode D1.
  • 74A and 74B are cross-sectional views showing the configuration in the middle of the manufacturing process of FIG. 73, and show a cut surface corresponding to FIG.
  • FIG. 75 is a plan view of a p + type semiconductor wafer DW as an original substrate of the semiconductor substrate D2, and shows an enlarged partial region.
  • a p + type semiconductor wafer DW is prepared as an original substrate of the semiconductor substrate D2.
  • the surface of the semiconductor wafer DW is an element formation surface DWa and corresponds to the element formation surface D2a of the semiconductor substrate D2.
  • a plurality of chip diode regions D1a corresponding to the plurality of chip diodes D1 are arranged in a matrix.
  • a boundary region D80 is provided between adjacent chip diode regions D1a.
  • the boundary region D80 is a belt-like region having a substantially constant width, and extends in two orthogonal directions and is formed in a lattice shape. After performing the necessary steps on the semiconductor wafer DW, the semiconductor wafer DW is cut along the boundary region D80 to obtain a plurality of chip diodes D1.
  • An example of the process performed on the semiconductor wafer DW is as follows. First, an insulating film D15 (eg, a thickness of 8000 to 8600 mm) such as a thermal oxide film or a CVD oxide film is formed on the element forming surface DWa of the p + type semiconductor wafer DW (DS1), and a resist mask is formed thereon. (DS2). By etching using this resist mask, an opening corresponding to the n + -type region D10 is formed in the insulating film D15 (DS3). Further, after removing the resist mask, n-type impurities are introduced into the surface layer portion of the semiconductor wafer DW exposed from the opening formed in the insulating film D15 (DS4).
  • an insulating film D15 eg, a thickness of 8000 to 8600 mm
  • a resist mask is formed thereon.
  • DS3 By etching using this resist mask, an opening corresponding to the n + -type region D10 is formed in the insulating film D15
  • the introduction of the n-type impurity may be performed by a step of depositing phosphorus as an n-type impurity on the surface (so-called phosphorus deposition), or may be performed by implantation of n-type impurity ions (for example, phosphorus ions).
  • the phosphorus deposit is a process in which phosphorus is deposited on the surface of the semiconductor wafer DW exposed in the opening of the insulating film D15 by heat treatment performed by carrying the semiconductor wafer DW into the diffusion furnace and flowing POCl 3 gas in the diffusion path. is there.
  • a heat treatment (drive) for activating impurity ions introduced into the semiconductor wafer DW is performed after the insulating film D15 is thickened as necessary (for example, about 1200 mm thick by forming a CVD oxide film) (DS5). (DS6). As a result, an n + type region D10 is formed in the surface layer portion of the semiconductor wafer DW.
  • yet another resist mask having openings matching the contact holes D16 and D17 is formed on the insulating film D15 (DS7).
  • DS7 By etching through the resist mask, contact holes D16 and D17 are formed in the insulating film D15 (DS8), and then the resist mask is peeled off.
  • electrode films constituting the cathode electrode D3 and the anode electrode D4 are formed on the insulating film D15 by, for example, sputtering (DS9).
  • an electrode film for example, a thickness of 10,000 mm
  • AlSi is formed.
  • the electrode film is formed on the electrode film (DS10), and the slit D18 is formed in the electrode film by etching (for example, reactive ion etching) through the resist mask. (DS11).
  • the width of the slit D18 may be about 3 ⁇ m.
  • a passivation film D20 such as a nitride film is formed by, for example, a CVD method (DS12), and a resin film D21 is formed by applying polyimide or the like (DS13).
  • a polyimide imparted with photosensitivity is applied and exposed with a pattern corresponding to the pad openings D23 and D24, and then the polyimide film is developed (step DS14).
  • the resin film D21 having openings corresponding to the pad openings D23 and D24 is formed.
  • heat treatment for curing the resin film is performed as necessary (DS15).
  • pad openings D22 and D23 are formed in the passivation film D20 by dry etching (for example, reactive ion etching) using the resin film D21 as a mask (DS16). Thereafter, external connection electrodes D3B and D4B are formed in the pad openings D22 and D23 (DS17).
  • the external connection electrodes D3B and D4B can be formed by plating (preferably electroless plating).
  • a resist mask D83 (see FIG. 74A) having a grid-like opening that matches the boundary region D80 (see FIG. 75) is formed (DS18).
  • Plasma etching is performed through the resist mask D83, whereby the semiconductor wafer DW is etched from the element formation surface DWa to a predetermined depth as shown in FIG. 74A.
  • a cutting groove D81 is formed along the boundary region D80 (DS19).
  • the semiconductor wafer DW is ground from the back surface DWb until it reaches the bottom of the groove D81 (DS20).
  • the plurality of chip diode regions D1a are singulated, and the chip diode D1 having the above-described structure can be obtained.
  • the resist mask D83 for forming the groove D81 in the boundary region D80 has a round shape portion D84 having a curved shape that protrudes outward from the chip diode region D1a at positions in contact with the four corners of the chip diode region D1a. have.
  • the round shape portion D84 is formed so as to connect two adjacent sides of the chip diode region D1a with a smooth curve.
  • the resist mask D83 for forming the groove D81 in the boundary region D80 has a recess D85 that is recessed toward the inside of the chip diode region D1a at a position in contact with one short side of the chip diode region D1a. .
  • the groove D81 when the groove D81 is formed by plasma etching using the resist mask D83 as a mask, the groove D81 has a curved round shape portion that protrudes outward from the chip diode region D1a at a position in contact with the four corners of the chip diode region D1a. And having a recess recessed toward the inside of the chip diode region D1a at a position in contact with one short side of the chip diode region D1a.
  • the corners D9 at the four corners of the chip diode D1 can be simultaneously shaped into a round shape, and one short side (short side on the cathode side) A recess D8 as a cathode mark can be formed on the side). That is, the corner portion D9 can be processed into a round shape without adding a dedicated process, and the concave portion D8 as a cathode mark can be formed.
  • the semiconductor substrate D2 is made of a p-type semiconductor, stable characteristics can be realized without forming an epitaxial layer on the semiconductor substrate D2. That is, since an n-type semiconductor wafer has a large in-plane variation in resistivity, when an n-type semiconductor wafer is used, an epitaxial layer with a small in-plane variation in resistivity is formed on the surface, and an impurity diffusion layer is formed on the epitaxial layer. To form a pn junction.
  • the segregation coefficient of n-type impurities is small, and therefore, when forming an ingot (for example, a silicon ingot) that is the basis of a semiconductor wafer, the difference in resistivity between the central portion and the peripheral portion of the wafer increases. is there.
  • the segregation coefficient of p-type impurities is relatively large, the p-type semiconductor wafer has little in-plane variation in resistivity. Therefore, by using a p-type semiconductor wafer, a diode having stable characteristics can be cut out from any part of the wafer without forming an epitaxial layer. Therefore, by using the p + type semiconductor substrate D2, the manufacturing process can be simplified and the manufacturing cost can be reduced.
  • FIGS. 76A and 76B are diagrams for explaining ohmic contact between the AlSi electrode film and the p + type semiconductor substrate.
  • Figure 76A is a time of forming the AlSi film p + -type silicon substrate, showing the voltage-current characteristic between the p + -type silicon substrate and the AlSi film. It can be seen that the current is proportional to the applied voltage, and a good ohmic contact is formed.
  • FIG. 76B shows, for comparison, similar characteristics in the case where the electrode film formed on the p + type silicon substrate is composed of a laminated film in which a Ti film, a TiN film, and an AlCu film are laminated in order from the substrate surface. This is indicated by D90.
  • the voltage-to-current characteristic is not a linear characteristic and an ohmic contact cannot be obtained.
  • a high-concentration region in which p-type impurities are introduced at a higher concentration is formed on the surface of the p + -type silicon substrate, and a Ti film, a TiN film, and an AlCu film are laminated in that order from the substrate surface.
  • the voltage versus current characteristic when the electrode film made of the laminated film is brought into contact is shown by a curve D91. In this case, it can be seen that the voltage-to-current characteristic is a linear characteristic, and a good ohmic contact is obtained.
  • FIG. 77 is a diagram for describing characteristics relating to the adjustment of the Zener voltage (Vz) of the chip diode D1. That is, the characteristics regarding the Zener voltage adjustment when the chip diode D1 is configured as a Zener diode are shown. More specifically, after introducing an n-type impurity (for example, phosphorus) into the surface layer portion of the semiconductor substrate D2 to form the n + -type region D10, a heat treatment (drive) for activating the introduced impurity ) Is performed. The Zener voltage changes depending on the temperature and time of this heat treatment. Specifically, the Zener voltage tends to increase as the amount of heat applied to the semiconductor substrate D2 during the heat treatment increases. By utilizing this tendency, the Zener voltage can be adjusted. As can be seen from FIG. 77, the Zener voltage is more dependent on the amount of heat at the time of heat treatment than on the dose of impurities.
  • Vz Zener voltage
  • FIG. 78 is a diagram for explaining another feature relating to the adjustment of the Zener voltage (Vz). Specifically, the change of the Zener voltage with respect to the temperature during the heat treatment for activating the n-type impurity introduced into the semiconductor substrate D2 is shown, and the curve D93 is a semiconductor having a relatively low resistivity (for example, 5 m ⁇ ). A Zener voltage when a substrate is used is shown, and a curve D94 shows a Zener voltage when a semiconductor substrate having a relatively high resistivity (for example, 15 to 18 m ⁇ ) is used. From the comparison of the curves D93 and D94, it can be seen that the Zener voltage depends on the resistivity of the semiconductor substrate. Therefore, the Zener voltage can be adjusted to the design value by applying a semiconductor substrate having an appropriate resistivity according to the intended Zener voltage. *
  • FIG. 79 is a perspective view illustrating an appearance of a smartphone that is an example of an electronic device in which a chip diode is used.
  • the smartphone D201 is configured by housing electronic components inside a flat rectangular parallelepiped housing D202.
  • the casing D202 has a pair of rectangular main surfaces on the front side and the back side, and the pair of main surfaces are joined by four side surfaces.
  • the display surface of the display panel D203 configured by a liquid crystal panel, an organic EL panel, or the like is exposed.
  • the display surface of the display panel D203 constitutes a touch panel and provides an input interface for the user. *
  • the display panel D203 is formed in a rectangular shape that occupies most of one main surface of the housing D202.
  • An operation button D204 is arranged along one short side of the display panel D203.
  • a plurality (three) of operation buttons D204 are arranged along the short side of the display panel D203.
  • the user can operate the smartphone D201 by operating the operation button D204 and the touch panel to call and execute necessary functions. *
  • a speaker D205 is arranged in the vicinity of another short side of the display panel D203.
  • the speaker D205 provides an earpiece for a telephone function and is also used as an acoustic unit for reproducing music data and the like.
  • a microphone D206 is disposed on one side surface of the housing D202 near the operation button D204. The microphone D206 provides a mouthpiece for a telephone function and can also be used as a recording microphone.
  • FIG. 80 is a schematic plan view showing the configuration of the electronic circuit assembly D210 accommodated in the housing D202.
  • the electronic circuit assembly D210 includes a wiring board D211 and circuit components mounted on the mounting surface of the wiring board D211.
  • the plurality of circuit components include a plurality of integrated circuit elements (ICs) D212 to D220 and a plurality of chip components.
  • the plurality of ICs include a transmission processing IC D212, a one-segment TV reception IC D213, a GPS reception IC D214, an FM tuner IC D215, a power supply IC D216, a flash memory D217, a microcomputer D218, a power supply IC D219, and a baseband IC D220.
  • the plurality of chip components include chip inductors D221, D225, D235, chip resistors D222, D224, D233, chip capacitors D227, D230, D234, and chip diodes D228, D231. These chip components are mounted on the mounting surface of the wiring board D211 by, for example, flip chip bonding.
  • the chip diodes according to any of the above-described embodiments can be applied to the chip diodes D228 and D231. *
  • the transmission processing IC D212 incorporates an electronic circuit for generating a display control signal for the display panel D203 and receiving an input signal from the touch panel on the surface of the display panel D203.
  • a flexible wiring D209 is connected to the transmission processing IC D212 for connection to the display panel D203.
  • 1Seg TV reception IC D213 incorporates an electronic circuit that constitutes a receiver for receiving radio waves of 1Seg broadcast (terrestrial digital television broadcast targeted for mobile devices). In the vicinity of the one-segment TV reception IC D213, a plurality of chip inductors D221 and a plurality of chip resistors D222 are arranged.
  • the one-segment TV reception IC D213, the chip inductor D221, and the chip resistor D222 constitute a one-segment broadcast reception circuit D223.
  • the chip inductor D221 and the chip resistor D222 respectively have an inductance and a resistance that are accurately matched, and give a highly accurate circuit constant to the one-segment broadcasting reception circuit D223.
  • the GPS receiving IC D214 incorporates an electronic circuit that receives radio waves from GPS satellites and outputs position information of the smartphone D201.
  • FM tuner IC D215 constitutes FM broadcast receiving circuit D226 together with a plurality of chip resistors D224 and a plurality of chip inductors D225 mounted on wiring board D211 in the vicinity thereof.
  • the chip resistor D224 and the chip inductor D225 each have a resistance value and an inductance that are accurately matched, and give a highly accurate circuit constant to the FM broadcast receiving circuit D226.
  • the power supply IC D216 constitutes a power supply circuit D229 together with the chip capacitor D227 and the chip diode D228.
  • the flash memory D217 is a storage device for recording an operating system program, data generated inside the smartphone D201, data and programs acquired from the outside by a communication function, and the like.
  • the microcomputer D218 includes a CPU, a ROM, and a RAM, and is an arithmetic processing circuit that realizes a plurality of functions of the smartphone D201 by executing various arithmetic processes. More specifically, image processing and arithmetic processing for various application programs are realized by the operation of the microcomputer D218.
  • a plurality of chip capacitors D230 and a plurality of chip diodes D231 are mounted on the mounting surface of the wiring board D211.
  • the power supply IC D219 constitutes a power supply circuit D232 together with the chip capacitor D230 and the chip diode D231.
  • the baseband IC D220 constitutes a baseband communication circuit D236 together with the chip resistor D233, the chip capacitor D234, and the chip inductor D235.
  • the baseband communication circuit D236 provides a communication function for telephone communication and data communication.
  • the power appropriately adjusted by the power supply circuits D229 and D232 is transmitted to the transmission processing IC D212, the GPS receiving IC D214, the one-segment broadcasting receiving circuit D223, the FM broadcasting receiving circuit D226, the baseband communication circuit D236, and the flash memory.
  • D217 and the microcomputer D218 performs arithmetic processing in response to an input signal input via the transmission processing IC D212, outputs a display control signal from the transmission processing IC D212 to the display panel D203, and displays various displays on the display panel D203. Let it be done. *
  • the microcomputer D218 executes a calculation process for outputting the received image to the display panel D203 and causing the received sound to be audible from the speaker D205.
  • the microcomputer D218 is connected to the GPS receiving IC D214. The position information output by is acquired, and arithmetic processing using the position information is executed.
  • the microcomputer D218 activates the FM broadcast reception circuit D226 and executes arithmetic processing for outputting the received sound from the speaker D205.
  • the flash memory D217 is used for storing data obtained by communication, calculation of the microcomputer D218, and data created by input from the touch panel.
  • the microcomputer D218 writes data to the flash memory D217 and reads data from the flash memory D217 as necessary.
  • the function of telephone communication or data communication is realized by the baseband communication circuit D236.
  • the microcomputer D218 controls the baseband communication circuit D236 to perform processing for transmitting and receiving voice or data.
  • the embodiment of the fifth invention can be implemented in other forms. For example, in the above-described embodiment, an example in which four diode cells are formed on a semiconductor substrate is shown. However, two or three diode cells may be formed on the semiconductor substrate, and four or more diode cells may be formed. The diode cell may be formed. *
  • the example in which the pn junction region is formed in a regular octagon in plan view is shown.
  • the planar shape may be a circle or an ellipse.
  • the shape of the pn junction region is a polygonal shape, they need not be a regular polygonal shape, and may be formed by polygons having two or more sides.
  • the pn junction regions do not have to be formed in the same size, and a plurality of diode cells each having a junction region with a different size may be mixed on the semiconductor substrate.
  • Patent Document 2 Japanese Patent Application Laid-Open No. 8-31601 discloses that the overcoat layer of a chip component is formed of a photosensitive material, and the overcoat layer is irradiated with ultraviolet rays, thereby marking the mark.
  • the forming technique is disclosed.
  • the mark represents, for example, the resistance value and accuracy of a chip resistor, which is an example of a chip component, or the type name or cathode direction (polarity direction) of a chip diode, which is another example of a chip component. Used for. *
  • Such a mark is recognized by an image recognition function provided in the automatic mounting machine, and is used for mounting a chip component.
  • the technique described in Patent Document 2 requires a special process for forming the mark. For this reason, there is a risk of limiting the productivity of chip parts.
  • the sixth invention has the following features. E1. It includes a substrate, an element formed on the substrate, and an electrode formed on the substrate, and unevenness representing information about the element is formed on a peripheral portion of the substrate. Chip parts. E2. The chip component according to “E1.”, Wherein the substrate has a substantially rectangular shape in plan view, and the peripheral portion includes one side in plan view. *
  • the unevenness includes concave marks formed at one or more mark forming positions selected from a plurality of predetermined mark forming positions on the peripheral edge of the substrate, "E1.” Or “E2" . “”.
  • the concave mark position pattern includes at least three concave mark position patterns, and has an information display amount of the third power of binary information represented by the presence or absence of the concave mark in one position pattern.
  • E6. The chip component according to “E1.” Or “E2.”, Wherein the unevenness includes a concave mark extending along a peripheral edge of the substrate over one mark length selected from a plurality of mark lengths. . *
  • the unevenness includes convex marks formed at one or more mark forming positions selected from a plurality of predetermined mark forming positions on the peripheral edge of the substrate. . "”. *
  • the convex mark position pattern includes at least three convex mark position patterns, and has a three-dimensional information display amount of binary information represented by the presence or absence of the convex mark in one positional pattern.
  • the unevenness includes a combination of a concave mark described in any of “E3.” To “E7.” And a convex mark described in any of “E8.” To “E12.” Chip component according to “E1.” Or “E2.” E14.
  • the unevenness is formed in a pattern asymmetric with respect to the center of gravity of the chip component in a plan view of the chip component, and represents the polarity of the electrode. . ”Is a chip part. *
  • E15 The chip component according to any one of “E2.” To “E13.”, Wherein the unevenness is formed only on one side of the substrate and represents a polarity of the electrode.
  • E16 The chip component according to “E14.” Or “E15.”, Wherein the element includes a diode, and the unevenness indicates a direction of an electrode connected to a cathode of the diode.
  • E18. A circuit assembly comprising: a mounting board; and the chip component according to any one of “E1.” To “E17.” Mounted on the mounting board. *
  • E19 An electronic device comprising: a housing; and the circuit assembly according to “E18.” Housed in the housing.
  • E20. Forming each of the plurality of chip component forming regions on the substrate, forming each of the electrodes electrically connected to the elements in the plurality of chip component forming regions on the substrate, and A step of forming a groove having irregularities representing information about the element at a peripheral portion of the chip component formation region along a boundary region between the chip component formation regions and a surface of the substrate opposite to the surface on which the groove is formed A step of dividing the plurality of chip component forming regions along the groove by grinding until reaching the groove from a side surface, and dividing into a plurality of chip components. Chip part manufacturing method. *
  • the unevenness representing the information on the element is formed on the peripheral portion of the substrate, the polarity direction of the element, the type name, the manufacture based on the unevenness Dates and other information can be obtained. And since the automatic mounting machine can recognize this unevenness easily, it can be set as a chip component suitable for automatic mounting. According to the invention described in “E2.”, Since the unevenness representing information is formed on one side in a plan view, the polarity direction of the chip component can be appropriately expressed based on the position of the one side where the unevenness is formed. it can. *
  • the peripheral edge portion of the chip component does not protrude, and information can be displayed by a concave mark without being caught.
  • information can be displayed by the pattern of the position where the concave mark is formed, an abundant amount of information can be displayed.
  • E5 As noted, the binary information by the presence or absence of the recessed mark, by providing at least three positions of the patterns forming the recessed marks, it is possible to display the information amount of 2 3. Therefore, the amount of information can be increased to 2 4 for 4 and 2 5 for 5 .
  • the amount of information can be appropriately displayed by changing the length of the concave mark.
  • Information can be expressed appropriately and simply by the mark length of the concave mark.
  • Information can be displayed by the convex mark protruding from the peripheral edge of the chip component, the electrode pattern is not narrowed, and the solder strength (mounting strength) is reduced. Absent. *
  • Information can be displayed by the pattern of the position where the convex mark is formed, so that a large amount of information can be displayed.
  • the binary information by the presence or absence of projecting marks, by providing at least three positions of the patterns forming the convex marks, it is possible to display the information amount of 2 3. Therefore, the amount of information can be increased to 2 4 for 4 and 2 5 for 5 .
  • the polarity of the electrode of the chip component can be appropriately marked.
  • the polarity of the electrode of the chip component can be appropriately displayed.
  • the direction of the cathode electrode can be appropriately represented.
  • the information display using the unevenness of the invention can be applied to a chip resistor, a chip capacitor, or a chip inductor.
  • the invention described in “E18.” It is possible to provide a highly accurate circuit assembly that is accurately and appropriately mounted.
  • a small electronic device with high accuracy can be provided.
  • Chip parts can be formed by forming concave and convex marks using one process of the manufacturing process without using a special process for forming a mark.
  • the predetermined information can be marked on the chip component without restricting the productivity.
  • FIG. 81 is a perspective view showing an external configuration of a chip part according to one embodiment of the sixth invention.
  • the chip component E1 includes a substrate E2 having a substantially rectangular parallelepiped shape, more specifically, a substantially rectangular shape in plan view, chamfered corners, and a constant thickness.
  • a pair of electrodes E3 and E4 are formed near both ends facing in the length direction.
  • a central region E5 on the surface of the substrate E2 sandwiched between the electrodes E3 and E4 is an element formation region, and functional elements are embedded in the element formation region E5.
  • the functional element is, for example, a resistor, a capacitor, an inductor, or a diode.
  • the chip component E1 is a chip resistor, a chip capacitor, a chip inductor, a chip diode, or the like.
  • the feature of the chip component E1 according to this embodiment is that the periphery of the substrate E2, more specifically, one side surface of the substrate E2 (one short side surface E6 extending in the length direction of the electrode E3 on the substrate E2)
  • a plurality of concave marks E7 (E7a, E7b, E7c, E7d) extending in the thickness direction of the substrate E2 are formed.
  • the long groove extending in the vertical direction (thickness direction of the substrate E2) constituting the concave mark E7 may be a semicircular arc shape or a rectangular shape when viewed in a direction orthogonal to the length direction. It may be a triangle having no flat bottom. Any depression may be used. *
  • the concave mark E7 displays the polarity direction of the chip component, the model name, the date of manufacture and other information according to the position and number of the concave mark E7.
  • 82A to 82C are plan views of the chip part E1 as seen from the back side (that is, a bottom view of the chip part E1), and are diagrams for explaining the configuration of the concave mark E7.
  • the concave mark E7 has four concave marks E7a, E7b, E7c, E7d formed at equal intervals on one short side surface E6 (one short side in plan view of the substrate E2) of the substrate E2. It can be set as the structure which has. *
  • the concave mark E7 can be two concave marks E7a and E7d located on both outer sides.
  • the concave mark E7 can be three concave marks E7a, E7c, E7d. In this way, for example, four concave marks E7 are formed at equal intervals along one short side E6, and any concave mark E7 is formed, and any concave mark E7 is not formed. By doing so, binary information can be displayed by the presence or absence of one concave mark E7. *
  • the small chip component E1 is provided with an appearance feature (concave mark E7) representing information along the short side E6, and information necessary for the chip component E1 is used as a mark. It can be expressed in an alternative way.
  • the automatic mounting machine or the like can easily recognize the type, polarity direction, date of manufacture and other information of the chip component E1. For this reason, it can be set as the chip component E1 suitable for automatic mounting.
  • 83A to 83C are plan views of the chip part E1 as seen from the back surface side, and are diagrams showing modifications of the concave mark E7.
  • 83A shows a configuration example in which a long concave mark E7x extending in the length direction of the short side surface E6 is formed on one short side surface E6 of the substrate E2.
  • the long concave mark E7x may be concave marks E7y and E7z having different lengths. That is, in the embodiment shown in FIGS. 83A to 83C, the concave mark E7 formed on the one short side surface E6 of the substrate E2 has a different width, and has a wide width, a medium width, and a narrow width.
  • Information is displayed according to three types E7x, E7y, and E7z. *
  • the concave mark E7 formed on the short side surface E6 of the substrate E2 is a plurality of constant concave marks E7a, E7b, E7c, E7d described with reference to FIGS. 82A to 82C, and FIGS. 83A to 83C.
  • the concave marks E7x, E7y, E7z whose widths are changed as described above the combination of the wide concave mark E7y and the constant concave mark E7d shown in FIG. 84A, or as shown in FIG.
  • the type and position of the concave mark E7 can be changed to enrich the types of information that can be displayed by the concave mark E7.
  • FIG. 85 is an illustrative plan view for explaining a part of the manufacturing process of the chip part E1.
  • a large number of chip components are collectively formed on the original substrate E2 so that the chip components E1 are arranged in a matrix on the substrate (original substrate) E2.
  • the formed many chip parts E1 are cut and separated along the boundary region E8 to form individual chip parts E1.
  • the boundary region E8 extends in a lattice shape so as to surround the periphery of the chip component E1.
  • the boundary region E8 is dug down by, for example, etching from the surface side of the substrate (original substrate) E2. For example, plasma etching is used for the etching. *
  • the substrate (original substrate) E2 has a separation groove E8a formed in the boundary region E8 portion.
  • the separation groove E8a is formed, the above-described concave mark E7 can be simultaneously formed along one short side surface E6 of the chip part E1. That is, when the boundary region E8 is plasma etched, the etching mask is devised so that the concave mark E7 is simultaneously formed by plasma etching.
  • the original substrate E2 is ground from the back surface side, and the grinding reaches the bottom of the boundary groove E8a, whereby each chip component E1 is separated into individual chip components E1 to complete the chip component E1.
  • the concave mark E7 is formed at the periphery at the same time. Therefore, it is not necessary to provide a dedicated process for recording information related to the chip part E1, and the productivity of the chip part E1 can be improved.
  • the configuration in which the concave mark E7 (E7a, E7b, E7c, E7d, E7x, E7y, E7z) is formed on one short side surface E6 of the substrate E2 of the chip component E1 has been described.
  • the formation position of the concave mark E7 is not limited to the short side surface E6, but may be formed on the peripheral edge of the substrate E2.
  • the embodiment in which the plurality of concave marks E7 extending in the vertical direction is formed on the peripheral edge of the substrate E2 has been described, but a convex mark may be used instead of the concave mark E7.
  • FIG. 87 is a perspective view showing an external configuration of a chip part according to another embodiment of the sixth invention.
  • a pair of electrodes E3 and E4 are formed near both ends facing in the length direction.
  • a central region E5 on the surface of the substrate E2 sandwiched between the electrodes E3 and E4 is an element formation region, and functional elements are embedded in the element formation region E5.
  • the functional element is, for example, a resistor, a capacitor, an inductor, or a diode.
  • the chip component E1 is a chip resistor, a chip capacitor, a chip inductor, a chip diode, or the like.
  • the feature of the chip component E1 according to this embodiment is that the peripheral portion of the substrate E2, more specifically, one side surface (one short side surface E6 extending in the length direction of the electrode E3 on the substrate E2), A plurality of extending, in this embodiment, four convex marks E70 (E70a, E70b, E70c, E70d) are formed.
  • the protrusions or protrusions extending in the vertical direction (thickness direction of the substrate E2) constituting the convex mark E70 may have a semicircular arc shape or a rectangular shape when viewed in a direction perpendicular to the length direction. There may be a triangle shape. Further, it may be a rectangular shape with rounded corners or a triangular shape with rounded apex angles. In short, it can be formed with any form of ridge or ridge. *
  • This convex mark E70 displays the polarity direction of the chip component, the model name, the date of manufacture and other information according to the position and number of the convex mark E70.
  • 88A to 88C are plan views of the chip part E1 as viewed from the back side (that is, a bottom view of the chip part E1), and are diagrams for explaining the configuration of the convex mark E70.
  • the convex mark E70 has four convex marks E70a, E70b, E70c, and E70d formed at equal intervals on one short side surface E6 (one short side in plan view of the substrate E2) of the substrate E2. It can be set as the structure which has. *
  • the convex mark E70 can be two convex marks E70a and E70d located on both outer sides.
  • the convex mark E70 can be three convex marks E70a, E70c, and E70d.
  • four convex marks E70 are formed at equal intervals along one short side E6, an arbitrary convex mark E70 is formed, and an arbitrary convex mark E70 is not formed. By doing so, binary information can be displayed by the presence or absence of one convex mark E70.
  • the small chip component E1 is provided with an appearance feature (convex mark E70) representing information along the short side E6, and information necessary for the chip component E1 is used as a mark. It can be expressed in an alternative way.
  • the automatic mounting machine or the like can easily recognize the type, polarity direction, date of manufacture and other information of the chip component E1. For this reason, it can be set as the chip component E1 suitable for automatic mounting.
  • 89A to 89C are plan views of the chip part E1 as seen from the back side, and are diagrams showing a modification of the convex mark E70.
  • 89A shows a configuration example in which a long convex mark E70x extending in the length direction of the short side surface E6 is formed on one short side surface E6 of the substrate E2.
  • the long convex mark E70x may be convex marks E70y and E70z having different lengths. That is, in the embodiment shown in FIGS. 89A to 89C, the convex mark E70 formed on the one short side surface E6 of the substrate E2 has a different width, and has a wide width, a medium width, and a narrow width.
  • Information is displayed by three types of things E70x, E70y, and E70z.
  • the convex mark E70 formed on the short side surface E6 of the substrate E2 includes the plurality of convex marks E70a, E70b, E70c, E70d having a constant width described with reference to FIGS. 88A to 88C, and FIGS. 89A to 89C.
  • the convex marks E70x, E70y, E70z whose widths are changed as described above
  • the type and position of the convex mark E70 can be changed to enrich the types of information that can be displayed from the convex mark E70.
  • FIG. 91 is a schematic plan view for explaining a part of the manufacturing process of the chip part E1.
  • a large number of chip components are collectively formed on the original substrate E2 so that the chip components E1 are arranged in a matrix on the substrate (original substrate) E2.
  • the formed many chip parts E1 are cut and separated along the boundary region E8 to form individual chip parts E1.
  • the boundary region E8 extends in a lattice shape so as to surround the periphery of the chip component E1.
  • the boundary region E8 is dug down by, for example, etching from the surface side of the substrate (original substrate) E2. For example, plasma etching is used for the etching. *
  • the substrate (original substrate) E2 has a separation groove E8a formed in the boundary region E8 portion.
  • the separation groove E8a is formed, the convex mark E70 described above can be simultaneously formed along one short side surface E6 of the chip part E1. That is, when the boundary region E8 is plasma etched, the etching mask is devised so that the convex mark E70 is formed simultaneously by plasma etching.
  • the original substrate E2 is ground from the back surface side, and the grinding reaches the bottom of the boundary groove E8a, whereby each chip component E1 is separated into individual chip components E1 to complete the chip component E1.
  • the convex mark E70 is simultaneously formed on the peripheral portion. Therefore, it is not necessary to provide a dedicated process for recording information related to the chip part E1, and the productivity of the chip part E1 can be improved.
  • the configuration in which the convex mark E70 (E70a, E70b, E70c, E70d, E70x, E70y, E70z) is formed on one short side surface E6 of the substrate E2 of the chip component E1 has been described.
  • the formation position of the convex mark E70 is not limited to the short side surface E6, but may be formed on the peripheral edge of the substrate E2.
  • the first embodiment is described as the concave mark E7
  • the following embodiment is described as the convex mark E70.
  • the concave mark E7 and the convex mark E70 are combined. But you can. That is, when viewed as a whole, it may be a shape in which information is represented by unevenness. *
  • the concave mark E7 and the convex mark E70 can also be a mark extending vertically or extending in the inclined direction. In this way, by controlling the etching conditions, the concave mark E7 and the convex mark E70 can be inclined to provide a mark with more information.
  • FIG. 93A is an illustrative perspective view showing an external configuration of a chip resistor E10 according to one embodiment of the sixth invention, and FIG. 93B shows that the chip resistor E10 is a substrate. It is a side view which shows the state mounted on the top. *
  • a chip resistor E10 according to an embodiment of the sixth invention includes a first connection electrode E12, a second connection electrode E13, and a resistor network E14 formed on a substrate E11.
  • the substrate E11 has a rounded corner shape with the corners chamfered in plan view.
  • a maximum of four concave marks E7 extending in the vertical direction are formed on one side surface of the substrate E11 (one short side surface E6 extending in the length direction of the first connection electrode E12 in the substrate E11).
  • the concave mark functions as a mark representing information of the chip resistor E10, as in the embodiment described above.
  • the substrate E11 can be formed of, for example, silicon, glass, ceramic or the like. In the following embodiment, a case where the substrate E11 is a silicon substrate will be described as an example. *
  • the first connection electrode E12 is a rectangular electrode that is provided along one short side E111 of the substrate E11 and is long in the direction of the short side E111.
  • the second connection electrode E13 is a rectangular electrode that is provided along the other short side E112 on the substrate E11 and is long in the direction of the short side E112.
  • the resistance network E14 is provided in a central region (circuit formation surface or element formation surface) sandwiched between the first connection electrode E12 and the second connection electrode E13 on the substrate E11. One end side of the resistor network E14 is electrically connected to the first connection electrode E12, and the other end side of the resistor network E14 is electrically connected to the second connection electrode E13.
  • the first connection electrode E12, the second connection electrode E13, and the resistance circuit network E14 can be provided on the substrate E11 using a microfabrication process.
  • the resistance network E14 having a fine and accurate layout pattern can be formed by using a photolithography process described later.
  • the first connection electrode E12 and the second connection electrode E13 each function as an external connection electrode.
  • the first connection electrode E12 and the second connection electrode E13 are respectively soldered to a circuit (not shown) of the circuit board E15.
  • the first connection electrode E12 and the second connection electrode E13 functioning as external connection electrodes are formed of at least a surface region of gold (Au) or surface for improving solder wettability and reliability. It is desirable to apply gold plating to the surface.
  • FIG. 94 is a plan view of the chip resistor E10, showing the arrangement relationship of the first connection electrode E12, the second connection electrode E13, and the resistor circuit network E14, and the configuration (layout pattern) in plan view of the resistor circuit network E14. ing.
  • the chip resistor E10 includes a first connection electrode E12 having a long side and a substantially rectangular shape in plan view, arranged so that the long side extends along one short side E111 of the top surface of the substrate E11, and the top surface of the substrate E11.
  • the second connection electrode E13 which is arranged so that the long side extends along the other short side E112, is long and substantially rectangular, and a rectangular region in plan view between the first connection electrode E12 and the second connection electrode E13. And a provided resistor network E14.
  • Unit resistors R are arranged, and 44 unit resistors R are arranged along the column direction (short direction of the substrate E11), and a total of 352 unit resistors R are included.
  • a predetermined number of 1 to 64 of the large number of unit resistors R is a conductor film CO (the conductor film CO is preferably made of an aluminum-based metal such as Al, AlSi, AlSiCu, or AlCu). )
  • the conductor film CO is preferably made of an aluminum-based metal such as Al, AlSi, AlSiCu, or AlCu).
  • a plurality of fuses FU (preferably Al, which is the same material as that of the conductor film CO) can be blown in order to electrically incorporate the resistor circuit into the resistor network E14 or to electrically isolate it from the resistor network E14.
  • the plurality of fuses FU are arranged along the inner side of the second connection electrode E13 so that the arrangement region is linear. More specifically, a plurality of fuses FU and connecting conductor films, that is, wiring films CO are arranged so as to be adjacent to each other, and arranged in a straight line.
  • FIG. 95A is an enlarged plan view showing a part of the resistor network E14 shown in FIG. 95B is a diagram showing a cross-sectional structure taken along the line BB in FIG. 95A
  • FIG. 95C is a diagram showing a cross-sectional structure taken along the line CC in FIG. 95A.
  • the configuration of the unit resistor R will be described with reference to FIGS. 95A, 95B, and 95C. *
  • resistor film E20 is resistive film E20 is NiCr, made NiCrAl, NiCrSi, NiCrSiAl, TaN, TaSiO 2, TiN, TiNO, and a material containing one or more selected from the group consisting of TiSiON.
  • the resistor film E20 is a plurality of resistor films (hereinafter referred to as “resistor film lines”) extending linearly in parallel between the first connection electrode E12 and the second connection electrode E13.
  • the body membrane line E20 may be cut at a predetermined position in the line direction.
  • an aluminum film as the conductor film piece E21 is laminated on the resistor film line E20.
  • Each conductor film piece E21 is laminated on the resistor film line E20 with a constant interval R in the line direction.
  • the electrical characteristics of the resistor film line E20 and the conductor film piece E21 of this configuration are shown by circuit symbols as shown in FIGS. 96A to 96C. That is, as shown in FIG. 96A, the resistor film line E20 portions in the region of the predetermined interval R each form a unit resistor R having a constant resistance value r. In the region where the conductor film piece E21 is laminated, the resistor film line E20 is short-circuited by the conductor film piece E21. Therefore, a resistor circuit is formed which is formed by connecting unit resistors R of resistors r shown in FIG. 96B in series. *
  • the resistor circuit network shown in FIG. 95A constitutes the resistor circuit shown in FIG. 96C. 95B and 95C
  • reference numeral E11 is a substrate
  • E19 is a silicon dioxide SiO 2 layer as an insulating layer
  • E20 is a resistor film formed on the insulating layer E19
  • E21 is aluminum ( Al) wiring film
  • E22 is a SiN film as a protective film
  • E23 is a polyimide layer as a protective layer.
  • the material of the resistor film E20 as described above, NiCr, NiCrAl, NiCrSi, NiCrSiAl , TaN, TaSiO 2, TiN, a material containing TiNO, and one or more selected from the group consisting of TiSiON.
  • the film thickness of the resistor film E20 is preferably 300 to 1 ⁇ m. This is because, if the film thickness of the resistor film E20 is within this range, the temperature coefficient of the resistor film E20 can be realized at 50 ppm / ° C. to 200 ppm / ° C., and the chip resistor is hardly affected by the temperature characteristics.
  • the temperature coefficient of the resistor film E20 is less than 1000 ppm / ° C., a practical chip resistor can be obtained. Further, it is desirable that the resistor film E20 has a structure including a linear element having a line width of 1 ⁇ m to 1.5 ⁇ m. This is because both the miniaturization of the resistance circuit and good temperature characteristics can be achieved.
  • the wiring film E21 may be formed of an aluminum-based metal film such as AlSi, AlSiCu, or AlCu instead of Al. By forming the wiring film E21 (including the fuse FU) from the aluminum-based metal film in this way, it is possible to improve process processing accuracy. *
  • the unit resistor R included in the resistor network E14 formed on the substrate E11 is laminated on the resistor film line E20 and the resistor film line E20 with a certain interval in the line direction.
  • the resistor film lines E20 constituting the unit resistor R are all equal in shape and size. Therefore, based on the characteristic that the same-shaped and large-sized resistor films formed on the substrate have substantially the same value, the multiple unit resistors R arranged in a matrix on the substrate E11 have the same resistance value. Have. *
  • the conductor film piece E21 laminated on the resistor film line E20 forms a unit resistor R and also serves as a connection wiring film for connecting a plurality of unit resistors R to form a resistor circuit.
  • Plays. 97A is a partially enlarged plan view of a region including a fuse FU drawn by enlarging a part of the plan view of the chip resistor E10 shown in FIG. 94
  • FIG. 97B is a sectional structure taken along line BB of FIG. 97A.
  • the fuse FU is also formed by the wiring film E21 laminated on the resistor film E20. That is, it is formed of aluminum (Al), which is the same metal material as the conductor film piece E21, in the same layer as the conductor film piece E21 stacked on the resistor film line E20 forming the unit resistor R. As described above, the conductor film piece E21 is also used as a connecting conductor film CO for electrically connecting a plurality of unit resistors R in order to form a resistance circuit. *
  • the wiring film for forming the unit resistor R, the connecting wiring film for forming the resistance circuit, and the connecting wiring film for forming the resistor network E14 are made of the same aluminum-based metal material (for example, aluminum) and the same manufacturing process (for example, sputtering). And a photolithography process).
  • the manufacturing process of the chip resistor E10 is simplified, and various wiring films can be simultaneously formed using a common mask. Furthermore, the alignment with the resistor film E20 is also improved. *
  • FIG. 98 shows the arrangement relationship of the connection conductor film CO and the fuse FU connecting the plurality of types of resistance circuits in the resistance network E14 shown in FIG. It is a figure which shows the connection relation with a resistance circuit diagrammatically. 98, one end of a reference resistor circuit R8 included in the resistor network E14 is connected to the first connection electrode E12. The reference resistor circuit R8 is composed of eight unit resistors R connected in series, and the other end is connected to the fuse FU1. *
  • resistor circuit R64 composed of 64 unit resistors R connected in series are connected to the fuse FU1 and the connecting conductor film CO2.
  • the connecting conductor film CO2 and the fuse FU4 are connected to one end and the other end of a resistor circuit R32 composed of 32 unit resistors R connected in series.
  • One end and the other end of a resistor circuit body R32 composed of a series connection of 32 unit resistors R are connected to the fuse FU4 and the connecting conductor film CO5.
  • resistor circuit R16 composed of 16 unit resistors R connected in series are connected to the connecting conductor film CO5 and the fuse FU6.
  • resistor circuit R8 including eight unit resistors R connected in series are connected to the fuse FU7 and the connecting conductor film CO9.
  • the connecting conductor film CO9 and the fuse FU10 are connected to one end and the other end of a resistor circuit R4 composed of four unit resistors R connected in series.
  • resistor circuit R2 formed of a series connection of two unit resistors R are connected to the fuse FU11 and the connecting conductor film CO12.
  • resistor circuit body R1 composed of one unit resistor R are connected to the connecting conductor film CO12 and the fuse FU13.
  • resistor circuit R / 2 composed of two unit resistors R connected in parallel are connected to the fuse FU13 and the connecting conductor film CO15.
  • a resistance circuit R / 4 composed of four unit resistors R connected in parallel are connected to the connecting conductor film CO15 and the fuse FU16.
  • One end and the other end of a resistor circuit R / 8 composed of eight unit resistors R connected in parallel are connected to the fuse FU16 and the connecting conductor film CO18.
  • the connecting conductor film CO18 and the fuse FU19 are connected to one end and the other end of a resistor circuit R / 16 formed of 16 unit resistors R connected in parallel.
  • the fuse FU19 and the connecting conductor film CO22 are connected to a resistor circuit R / 32 formed of 32 unit resistors R connected in parallel.
  • the plurality of fuses FU and the connecting conductor film CO are respectively a fuse FU1, a connecting conductor film CO2, a fuse FU3, a fuse FU4, a connecting conductor film CO5, a fuse FU6, a fuse FU7, a connecting conductor film CO8, and a connecting conductor.
  • the resistance network E14 is a reference resistor composed of eight unit resistors R provided in series between the first connection electrode E12 and the second connection electrode E13.
  • a plurality of types of resistor circuits other than the reference resistor circuit R8 are connected in parallel to the fuses FU, and the plurality of types of resistor circuits are short-circuited by the fuses FU.
  • 12 types and 13 resistor circuits R64 to R / 32 are connected in series to the reference resistor circuit R8, but each resistor circuit is short-circuited by the fuse FU connected in parallel. Electrically, each resistance circuit is not incorporated in the resistance network E14.
  • the chip resistor E10 selectively blows the fuse FU with, for example, laser light according to a required resistance value.
  • the resistance circuit in which the fuses FU connected in parallel are blown is incorporated into the resistance network E14. Therefore, the entire resistance value of the resistor network E14 can be a resistor network having a resistance value in which resistor circuits corresponding to the blown fuse FU are connected in series.
  • the chip resistor E10 selectively fuses the fuses FU provided corresponding to the plurality of types of resistance circuits, thereby providing a plurality of types of resistance circuits (for example, FU1, FU4, When the FU 13 is blown, the resistor circuits R64, R32, and R1 in series) can be incorporated into the resistor network. Since the resistance value of each of the plurality of types of resistance circuits is determined, the resistance value of the resistance network E14 is digitally adjusted so that the chip resistor E10 having the required resistance value is obtained. Can do. *
  • the plurality of types of resistor circuits have unit resistors R having equal resistance values in series of 1, 2, 4, 8, 16, 32, and 64, in a geometric sequence.
  • a plurality of types of series resistor circuits connected by increasing the number of unit resistors R and two, four, eight, sixteen, and thirty-two unit resistors R having the same resistance value in parallel
  • a plurality of types of parallel resistance circuits are provided which are connected by increasing the number of unit resistors R in a sequence. These are connected in series with being short-circuited by the fuse FU. Therefore, by selectively blowing the fuse FU, the resistance value of the entire resistor network E14 can be set to an arbitrary resistance value within a wide range from a small resistance value to a large resistance value.
  • FIG. 100 is a flowchart showing an example of the manufacturing process of the chip resistor E10 described with reference to FIGS. Next, a manufacturing method of the chip resistor E10 will be described in detail according to the manufacturing process of the flowchart and with reference to FIGS. 93 to 98 as necessary.
  • Step ES1 First, the substrate E11 is placed in a predetermined processing chamber, and a silicon dioxide (SiO 2 ) layer as the insulating layer E19 is formed on the surface thereof by, eg, thermal oxidation.
  • SiO 2 silicon dioxide
  • Step ES2 Next, for example, by sputtering, NiCr, NiCrAl, NiCrSi, NiCrSiAl , TaN, TaSiO 2, TiN, TiNO, and materials comprising one or more selected from the group consisting of TiSiON, for example TiN, the TiON or TiSiON
  • the resistor film E20 is formed over the entire surface of the insulating layer E19.
  • Step ES3 Next, a wiring film E21 made of, for example, aluminum (Al) is laminated over the entire surface of the resistor film E20 by, for example, sputtering.
  • the total film thickness of the two layers of the resistor film E20 and the wiring film E21 stacked may be about 8000 mm.
  • the wiring film E21 may be formed of an aluminum metal film such as AlSi, AlSiCu, or AlCu instead of Al.
  • AlSi, AlSiCu, or AlCu instead of Al.
  • Step ES4 Next, using a photolithography process, a resist pattern corresponding to the configuration of the resistive circuit network E14 in plan view (a layout pattern including the conductor film CO and the fuse film FU) is formed on the surface of the wiring film E21. (Formation of first resist pattern).
  • Step ES5 Then, the first etching process is performed. That is, using the first resist pattern formed in step ES4 as a mask, the stacked two-layer film of the resistor film E20 and the wiring film E21 is etched by, for example, reactive ion etching (RIE). Then, the first resist pattern is peeled off after the etching.
  • RIE reactive ion etching
  • Step ES6 A second resist pattern is formed again using a photolithography process.
  • the wiring film E21 laminated on the resistor film E20 is selectively removed, so that the unit resistor R (area shown with thin dots in FIG. 94) is formed. It is a pattern for forming.
  • Step ES7 Using the second resist pattern formed in step ES6 as a mask, only the wiring film E21 is selectively etched, for example, by wet etching (second etching step). After the etching, the second resist pattern is peeled off. Thereby, the layout pattern of the resistor network E14 shown in FIG. 94 is obtained.
  • Step ES8 At this stage, the resistance value of the resistance network E14 formed on the substrate surface (the resistance value of the entire network E14) is measured.
  • a cover film E22a made of, for example, a nitride film is formed so as to cover the entire surface of the resistor network E14 formed on the substrate E11.
  • the cover film E22a may be an oxide film (SiO 2 film) instead of the nitride film (SiN film).
  • the cover film E22a may be formed by a plasma CVD method. For example, a silicon nitride film (SiN film) having a thickness of about 3000 mm may be formed.
  • the cover film E22a covers the patterned wiring film E21, resistor film E20, and fuse FU.
  • Step ES10 From this state, laser trimming for selectively fusing the fuse FU and adjusting the chip resistor E10 to a desired resistance value is performed. That is, as shown in FIG. 101A, a laser beam is applied to the fuse FU selected according to the measurement result of the total resistance measurement performed in step ES8, and the fuse film FU and the resistor film E20 positioned therebelow are irradiated. Is blown out. Thereby, the corresponding resistance circuit short-circuited by the fuse FU is incorporated into the resistance network E14, and the resistance value of the resistance network E14 can be adjusted to a desired resistance value.
  • the energy of the laser beam is accumulated in the vicinity of the fuse FU due to the action of the cover film E22a, so that the fuse FU and the resistor film E20 below it are blown. *
  • Step ES11 Next, as shown in FIG. 101B, a silicon nitride film is deposited on the cover film E22a by, eg, plasma CVD to form a passivation film E22.
  • the above-described cover film E22a is integrated with the passivation film E22 and constitutes a part of the passivation film E22.
  • the passivation film E22 formed after the fuse FU and the underlying resistor film E20 are cut into the opening E22b of the cover film E22a that is simultaneously destroyed when the fuse FU and the underlying resistor film E20 are melted. The cut surface of the fuse FU and the resistor film E20 below it is protected.
  • the passivation film E22 prevents foreign matters from entering the cut portion of the fuse FU and moisture from entering.
  • the entire passivation film E22 may have a thickness of about 1000 to 20000 mm, for example, and may be formed to have a thickness of about 8000 mm, for example. *
  • the passivation film E22 may be a silicon oxide film.
  • Step ES12 Next, as shown in FIG. 101C, a resin film E23 is applied to the entire surface.
  • a resin film E23 for example, a photosensitive polyimide coating film E23 is used.
  • Step ES13 Resin film patterning by photolithography is performed on the resin film E23 by performing an exposure process on the regions corresponding to the openings of the first connection electrode E12 and the second connection electrode E13 and a subsequent development process. It can be performed. Thereby, pad openings for the first connection electrode E12 and the second connection electrode E13 are formed in the resin film E23.
  • Step ES14 Thereafter, a heat treatment (polyimide cure) for curing the resin film E23 is performed, and the polyimide film E23 is stabilized by the heat treatment.
  • the heat treatment may be performed at a temperature of about 170 ° C. to 700 ° C., for example.
  • the passivation film E22 is etched using the polyimide film E23 having a through hole at a position where the first connection electrode E12 and the second connection electrode E13 are to be formed as a mask.
  • Etching of the passivation film E22 may be performed by reactive ion etching (RIE). *
  • Step ES16 A resistance value measurement (after-measurement) for confirming that the multi-probe pin is brought into contact with the wiring film E21 exposed from the two pad openings and the resistance value of the chip resistor becomes a desired resistance value. Done.
  • initial measurement initial measurement
  • fuse FU fuse FU
  • Step ES17 A first connection electrode E12 and a second connection electrode E13 as external connection electrodes are grown in the two pad openings by, for example, electroless plating.
  • Step ES18 Then, a third resist pattern is formed by photolithography to separate a large number (for example, 500,000) of chip resistors arranged on the substrate surface into individual chip resistors E10. .
  • the resist film is provided on the substrate surface to protect each chip resistor E10, and is formed so that the space between the chip resistors E10 is etched.
  • the third resist pattern is patterned so that, for example, a maximum of four concave marks are formed at predetermined positions on one short side surface E6 (see FIG. 93A) of each chip resistor E10. *
  • Step ES19 Then, plasma dicing is executed.
  • the plasma dicing is etching using the third resist pattern as a mask, and a groove having a predetermined depth from the substrate surface is formed between the chip resistors E10. At this time, a concave mark is also formed on the peripheral edge of each chip resistor E10. Thereafter, the resist film is peeled off.
  • Step ES20 Then, as shown in FIG. 102A, for example, a protective tape E100 is attached to the surface. *
  • Step ES21 Next, the back surface of the substrate is ground, and the chip resistors are separated into individual chip resistors E10 (see FIGS. 102A and 102B).
  • Step ES22 As shown in FIG. 102C, the carrier tape (thermal foam sheet) E150 is pasted on the back side, and the chip resistors E10 separated into individual chip resistors are placed on the carrier tape E150. Are held in an array. On the other hand, the protective tape stuck on the surface is removed (see FIG. 102D). *
  • Step ES23 The thermally foamed sheet E150 is heated to expand the thermally foamed particles E150 contained therein, whereby each chip resistor E10 bonded to the surface of the carrier tape E150 is peeled off from the carrier tape E150. They are separated individually (see FIGS. 102E and 102F).
  • FIG. 103 is a plan view of the chip resistor E10, and is a plan view of an embodiment in which a convex mark is provided instead of the concave mark.
  • the chip resistor E10 extends in the vertical direction on one side surface of the substrate E11 (one short side surface E6 extending in the length direction of the first connection electrode E12 in the substrate E11).
  • FIG. 104 is a plan view of a chip capacitor E301 according to another embodiment of the sixth invention
  • FIG. 105 is a cross-sectional view thereof, and a section line CV ⁇ in FIG. The cut surface seen from CV is shown.
  • FIG. 106 is an exploded perspective view showing a part of the configuration of the chip capacitor E301 separately. *
  • the chip capacitor E301 includes a substrate E302, a first external electrode E303 disposed on the substrate E302, and a second external electrode E304 that is also disposed on the substrate E302.
  • the substrate E302 has a rectangular shape with four corners chamfered in plan view.
  • the rectangular shape has dimensions of about 0.3 mm ⁇ 0.15 mm, for example.
  • a first external electrode E303 and a second external electrode E304 are arranged at both ends in the longitudinal direction of the substrate E302.
  • the first external electrode E303 and the second external electrode E304 have a substantially rectangular planar shape extending in the short direction of the substrate E302, and chamfered portions are provided at two locations corresponding to the corners of the substrate E302. Have.
  • a plurality of capacitor elements CA1 to CA9 are arranged in a capacitor arrangement region E305 between the first external electrode E303 and the second external electrode E304.
  • the plurality of capacitor elements CA1 to CA9 are electrically connected to the first external electrode E303 through the plurality of fuse units E307, respectively.
  • a maximum of four concave mark grooves E7 extending in the vertical direction are formed on one side surface of the substrate E302 (one short side surface E6 extending in the length direction of the first external electrode E303 in the substrate E302).
  • This concave mark E7 also functions as a mark indicating information of the chip capacitor E301.
  • an insulating film E308 is formed on the surface of the substrate E302, and a lower electrode film E311 is formed on the surface of the insulating film E308.
  • the lower electrode film E311 extends over almost the entire region of the capacitor arrangement region E305 and extends to a region immediately below the second external electrode E304.
  • the lower electrode film E311 has a capacitor electrode region E311A that functions as a common lower electrode of the capacitor elements CA1 to CA9, and a pad region E311B for leading out external electrodes.
  • the capacitor electrode region E311A is located in the capacitor arrangement region E305, and the pad region E311B is located immediately below the second external electrode E304.
  • a capacitor film (dielectric film) E312 is formed so as to cover the lower electrode film E311 (capacitor electrode area E311A) in the capacitor arrangement region E305.
  • the capacitive film E312 is continuous over the entire capacitor electrode region E311A.
  • the capacitive film E312 further extends to a region immediately below the first external electrode E303, and covers the insulating film E308 outside the capacitor arrangement region E305.
  • An upper electrode film E313 is formed on the capacitive film E312.
  • the upper electrode film E313 is shown with fine dots for the sake of clarity.
  • the upper electrode film E313 includes a capacitor electrode region E313A located in the capacitor placement region E305, a pad region E313B located immediately below the first external electrode E303, and a fuse disposed between the pad region E313B and the capacitor electrode region E313A. Region E313C. *
  • the upper electrode film E313 is divided into a plurality of electrode film portions E131 to E139.
  • each of the electrode film portions E131 to E139 is formed in a rectangular shape, and extends from the fuse region E313C toward the second external electrode E304 in a band shape.
  • the plurality of electrode film portions E131 to E139 are opposed to the lower electrode film E311 with a capacitance film E312 interposed therebetween with a plurality of types of facing areas. More specifically, the facing area of the electrode film portions E131 to E139 with respect to the lower electrode film E311 may be determined to be 1: 2: 4: 8: 16: 32: 64: 128: 128.
  • the plurality of electrode film portions E131 to E139 include a plurality of electrode film portions having different facing areas, and more specifically, a plurality of electrode film portions having a facing area set so as to form a geometric sequence with a common ratio of 2. It includes electrode film portions E131 to E138 (or E131 to E137, E139).
  • the plurality of capacitor elements CA1 to CA9 respectively constituted by the electrode film portions E131 to E139 and the lower electrode film E311 facing each other with the capacitance film E312 interposed therebetween include a plurality of capacitor elements having different capacitance values. .
  • the ratio of the capacitance values of the capacitor elements CA1 to CA9 is equal to the ratio of the facing areas, and is 1: 2: 4: 8: 16: 32. : 64: 128: 128. That is, the plurality of capacitor elements CA1 to CA9 include a plurality of capacitor elements CA1 to CA8 (or CA1 to CA7, CA9) having capacitance values set so as to form a geometric sequence with a common ratio of 2.
  • the electrode film portions E131 to E135 are formed in a strip shape having the same width and a length ratio set to 1: 2: 4: 8: 16.
  • the electrode film portions E135, E136, E137, E138, and E139 are formed in a strip shape having the same length and the width ratio set to 1: 2: 4: 8: 8.
  • the electrode film portions E135 to E139 are formed to extend over a range from the edge on the first external electrode E303 side to the edge on the second external electrode E304 side of the capacitor arrangement region E305. E134 is formed shorter than that. *
  • the pad region E313B is formed substantially similar to the first external electrode 3, and has a substantially rectangular planar shape having two chamfered portions corresponding to the corners of the substrate E302.
  • a fuse region E313C is arranged along one long side of this pad region E313B (the long side on the inner side with respect to the periphery of the substrate E302).
  • the fuse region E313C includes a plurality of fuse units E307 arranged along the one long side of the pad region E313B.
  • the fuse unit E307 is integrally formed of the same material as the pad region E313B of the upper electrode film E313.
  • the plurality of electrode film portions E131 to E139 are formed integrally with one or a plurality of fuse units E307, and are connected to the pad region E313B via the fuse units E307, and the pad regions E313B are connected via the pad region E313B. It is electrically connected to the first external electrode E303.
  • the electrode film portions E131 to E136 having a relatively small area are connected to the pad region E313B by one fuse unit E307, and the electrode film portions E137 to E139 having a relatively large area are padded via a plurality of fuse units E307. It is connected to the region E313B. Not all the fuse units E307 need be used, and in this embodiment, some of the fuse units E307 are unused. *
  • the fuse unit E307 includes a first wide portion E307A for connection to the pad region E313B, a second wide portion E307B for connection to the electrode film portions E131 to E139, and first and second wide portions E307A and E307B. And a narrow portion E307C that connects them.
  • the narrow portion E307C is configured to be cut (fused) by laser light. Accordingly, unnecessary electrode film portions of the electrode film portions E131 to E139 can be electrically separated from the first and second external electrodes E303 and E304 by cutting the fuse unit E307. *
  • the surface of the chip capacitor E301 including the surface of the upper electrode film E313 is covered with a passivation film E309.
  • the passivation film E309 is made of, for example, a nitride film, and extends not only to the upper surface of the chip capacitor E301 but also to the side surface of the substrate E302 so as to cover this side surface.
  • a resin film E310 made of polyimide resin or the like is formed on the passivation film E309. The resin film E310 is formed so as to cover the upper surface of the chip capacitor E301 and further reach the side surface of the substrate E302 to cover the passivation film E309 on the side surface.
  • the passivation film E309 and the resin film E310 are protective films that protect the surface of the chip capacitor E301.
  • pad openings E321 and E322 are formed in regions corresponding to the first external electrode E303 and the second external electrode E304, respectively.
  • the pad openings E321 and E322 penetrate through the passivation film E309 and the resin film E310 so as to expose a part of the pad region E313B of the upper electrode film E313 and a part of the pad region E311B of the lower electrode film E311. Yes.
  • the pad opening E322 corresponding to the second external electrode E304 also penetrates the capacitive film E312. *
  • a first external electrode E303 and a second external electrode E304 are embedded in the pad openings E321 and E322, respectively.
  • the first external electrode E303 is bonded to the pad region E313B of the upper electrode film E313, and the second external electrode E304 is bonded to the pad region E311B of the lower electrode film E311.
  • the first and second external electrodes E303 and E304 are formed so as to protrude from the surface of the resin film E310.
  • the chip capacitor E301 can be flip-chip bonded to the mounting substrate.
  • FIG. 107 is a circuit diagram showing an internal electrical configuration of the chip capacitor E301.
  • a plurality of capacitor elements CA1 to CA9 are connected in parallel between the first external electrode E303 and the second external electrode E304. Between each capacitor element CA1 to CA9 and the first external electrode E303, fuses FU1 to FU9 each composed of one or a plurality of fuse units E307 are interposed in series. *
  • the capacitance value of the chip capacitor E301 is equal to the sum of the capacitance values of the capacitor elements CA1 to CA9.
  • the capacitor element corresponding to the disconnected fuse is disconnected, and the capacitance of the chip capacitor E301 is equal to the capacitance value of the disconnected capacitor element. The value decreases.
  • the capacitance value between the pad areas E311B and E313B is measured, and then one or more appropriately selected from the fuses FU1 to FU9 according to the desired capacitance value If the fuse is blown with laser light, adjustment to a desired capacitance value (laser trimming) can be performed.
  • the capacitance values of the capacitor elements CA1 to CA8 are set so as to form a geometric sequence with a common ratio of 2, the capacitor element CA1 having the minimum capacitance value (the value of the first term of the geometric sequence) is set. Fine adjustment is possible to match the target capacitance value with accuracy corresponding to the capacitance value.
  • the capacitance values of the capacitor elements CA1 to CA9 may be determined as follows.
  • CA1 0.03125pF
  • CA2 0.0625pF
  • CA3 0.125pF
  • CA4 0.25pF
  • CA5 0.5pF
  • CA6 1pF
  • CA7pF 4
  • the capacitance of the capacitor E301 can be finely adjusted. Further, by appropriately selecting a fuse to be cut from the fuses FU1 to FU9, it is possible to provide a chip capacitor E301 having an arbitrary capacitance value between 0.1 pF and 10 pF. *
  • the plurality of capacitor elements CA1 to CA9 that can be separated by the fuses FU1 to FU9 are provided between the first external electrode E303 and the second external electrode E304.
  • Capacitor elements CA1 to CA9 include a plurality of capacitor elements having different capacitance values, more specifically, a plurality of capacitor elements whose capacitance values are set so as to form a geometric progression.
  • the substrate E302 has a rectangular shape such as 0.3 mm ⁇ 0.15 mm, 0.4 mm ⁇ 0.2 mm, or 0.2 mm ⁇ 0.1 mm (preferably, a size of 0.4 mm ⁇ 0.2 mm or less in plan view).
  • Capacitor arrangement region E305 is generally a square region having one side corresponding to the length of the short side of substrate E302.
  • the thickness of the substrate E302 may be about 150 ⁇ m.
  • Substrate E302 may be, for example, a substrate that has been thinned by grinding or polishing from the back side (the surface on which capacitor elements CA1 to CA9 are not formed).
  • a semiconductor substrate typified by a silicon substrate, a glass substrate, or a resin film may be used. *
  • the insulating film E308 may be an oxide film such as a silicon oxide film.
  • the film thickness may be about 500 to 2000 mm.
  • the lower electrode film E311 is preferably a conductive film, particularly a metal film, and may be, for example, an aluminum film.
  • the lower electrode film E311 made of an aluminum film can be formed by sputtering.
  • the upper electrode film E313 is preferably composed of a conductive film, particularly a metal film, and may be an aluminum film.
  • the upper electrode film E313 made of an aluminum film can be formed by a sputtering method.
  • Patterning for dividing the capacitor electrode region E313A of the upper electrode film E313 into electrode film portions E131 to E139 and shaping the fuse region E313C into a plurality of fuse units E307 can be performed by photolithography and etching processes.
  • the capacitor film E312 can be made of, for example, a silicon nitride film, and can have a thickness of 500 to 2000 mm (for example, 1000 mm).
  • the capacitive film E312 may be a silicon nitride film formed by plasma CVD (chemical vapor deposition).
  • the passivation film E309 can be composed of, for example, a silicon nitride film, and can be formed by, for example, a plasma CVD method.
  • the film thickness may be about 8000 mm.
  • the resin film E310 can be composed of a polyimide film or other resin film. *
  • the first and second external electrodes E303 and E304 include, for example, a nickel layer in contact with the lower electrode film E311 or the upper electrode film E313, a palladium layer stacked on the nickel layer, and a gold layer stacked on the palladium layer.
  • a nickel layer contributes to improving the adhesion to the lower electrode film E311 or the upper electrode film E313, and the palladium layer is formed from the material of the upper electrode film or the lower electrode film and the gold of the uppermost layer of the first and second external electrodes E303 and E304. It functions as a diffusion preventing layer that suppresses mutual diffusion.
  • FIG. 108 is a flowchart for explaining an example of the manufacturing process of the chip capacitor E301.
  • a semiconductor substrate having a specific resistance of 100 ⁇ ⁇ cm or more is prepared as the substrate E302.
  • an insulating film E308 made of an oxide film (for example, a silicon oxide film) is formed on the surface of the substrate E302 by a thermal oxidation method and / or a CVD method (step ES1).
  • a lower electrode film E311 made of an aluminum film is formed over the entire surface of the insulating film E308, for example, by sputtering (step ES2).
  • the film thickness of the lower electrode film E311 may be about 8000 mm.
  • a resist pattern corresponding to the final shape of the lower electrode film E311 is formed on the surface of the lower electrode film by photolithography (step ES3).
  • the lower electrode film is etched to obtain the lower electrode film E311 having the pattern shown in FIG. 104 and the like (step ES4).
  • Etching of the lower electrode film E311 is, for example, This can be done by reactive ion etching.
  • a capacitor film E312 made of a silicon nitride film or the like is formed on the lower electrode film E311 by, for example, plasma CVD (step ES5).
  • the capacitor film E312 is formed on the surface of the insulating film E308.
  • the upper electrode film E313 is formed on the capacitor film E312 (step ES6).
  • the upper electrode film E313 is made of, for example, an aluminum film and can be formed by a sputtering method. The film thickness may be about 8000 mm.
  • a resist pattern corresponding to the final shape of the upper electrode film E313 is formed on the surface of the upper electrode film E313 by photolithography (step ES7).
  • the upper electrode film E313 is patterned into a final shape (see FIG. 104 and the like) (step ES8). Accordingly, the upper electrode film E313 has a plurality of electrode film portions E131 to E139 in the capacitor electrode region E313A, a plurality of fuse units E307 in the fuse region E313C, and a pad region connected to these fuse units E307. It is shaped into a pattern having E313B. Etching for patterning the upper electrode film E313 may be performed by wet etching using an etchant such as phosphoric acid or by reactive ion etching. *
  • the inspection probe is pressed against the pad region E313B of the upper electrode film E313 and the pad region E311B of the lower electrode film E311 to measure the total capacitance values of the plurality of capacitor elements CA1 to CA9 (step ES9). Based on the measured total capacitance value, a capacitor element to be disconnected, that is, a fuse to be disconnected is selected in accordance with the target capacitance value of the chip capacitor E301 (step ES10).
  • a cover film E326 made of, for example, a nitride film is formed on the entire surface of the substrate E302 (step ES11).
  • the cover film E326 may be formed by a plasma CVD method.
  • a silicon nitride film having a thickness of about 3000 mm may be formed.
  • the cover film E326 covers the patterned upper electrode film E313, and covers the capacitive film E312 in a region where the upper electrode film E313 is not formed.
  • the cover film E326 covers the fuse unit E307 in the fuse region E313C. *
  • step ES12 laser trimming for fusing the fuse unit E307 is performed (step ES12). That is, as shown in FIG. 109B, the laser beam E327 is applied to the fuse unit E307 constituting the fuse selected according to the measurement result of the total capacitance value, and the narrow portion E307C of the fuse unit E307 is blown. . As a result, the corresponding capacitor element is separated from the pad region E313B.
  • the laser beam E327 is applied to the fuse unit E307, the energy of the laser beam E327 is accumulated in the vicinity of the fuse unit E307 by the action of the cover film E326, and thereby the fuse unit E307 is melted.
  • a silicon nitride film is deposited on the cover film E326 by, for example, plasma CVD to form a passivation film E309 (step ES13).
  • the above-described cover film E326 is integrated with the passivation film E309 and constitutes a part of the passivation film E309.
  • the passivation film E309 formed after the fuse is cut enters the opening of the cover film E326 that is destroyed at the same time when the fuse is blown, and protects the cut surface of the fuse unit E307. Therefore, the passivation film E309 prevents foreign matters from entering the cut portion of the fuse unit E307 and moisture from entering.
  • the passivation film E309 may be formed so as to have a film thickness of, for example, about 8000 mm as a whole. *
  • a resist pattern having a through hole at a position where the first and second external electrodes E303 and E304 are to be formed is formed on the passivation film E309 (step ES14).
  • the passivation film E309 is etched using the resist pattern as a mask. Thereby, a pad opening that exposes the lower electrode film E311 in the pad region E311B and a pad opening that exposes the upper electrode film E313 in the pad region E313B are formed (step ES15).
  • Etching of the passivation film E309 may be performed by reactive ion etching.
  • the capacitor film E312 which is also formed of a nitride film is opened, thereby exposing the pad region E311B of the lower electrode film E311. *
  • a resin film is applied to the entire surface (step ES16).
  • the resin film for example, a photosensitive polyimide coating film is used.
  • the resin film can be patterned by photolithography (step ES17).
  • pad openings E321 and E322 penetrating the resin film E310 and the passivation film E309 are formed.
  • heat treatment (curing treatment) for curing the resin film is performed (step ES18), and the first external electrode E303 and the second external electrode E304 are further formed in the pad openings E321 and E322 by, for example, electroless plating. Is grown (step ES19). In this way, a chip capacitor E301 having the structure shown in FIG. 104 and the like is obtained. *
  • the electrode film portions E131 to E139 having a small area can be formed with high accuracy, and the fuse unit E307 having a fine pattern can be formed. Then, after patterning the upper electrode film E313, the fuse to be cut is determined through measurement of the total capacitance value. By cutting the determined fuse, it is possible to obtain a chip capacitor E301 that is accurately adjusted to a desired capacitance value.
  • FIG. 110 is a plan view of an embodiment in which a convex mark E70 is provided in place of the concave mark E7 in the chip capacitor E301. Also in the chip capacitor E301, instead of forming the concave mark E7 extending in the vertical direction on one side surface of the substrate E302 (one short side surface E6 extending in the length direction of the first external electrode E303 in the substrate E302), a convex mark E70 may be formed. The convex mark E70 also functions as a mark indicating information of the chip capacitor E301. ⁇ Description of Embodiment of Chip Diode> FIG.
  • FIG. 111 is a perspective view of a chip diode E401 according to another embodiment of the sixth invention
  • FIG. 112 is a plan view thereof
  • FIG. 113 is a CXIII of FIG. -A cross-sectional view taken along line CXIII.
  • FIG. 114 is a cross-sectional view taken along CXIV-CXIV in FIG. *
  • the chip diode E401 includes a p + type semiconductor substrate E402 (for example, a silicon substrate), a plurality of diode cells ED1 to ED4 formed on the semiconductor substrate E402, and a cathode that connects the plurality of diode cells ED1 to ED4 in parallel.
  • the semiconductor substrate E402 includes a pair of main surfaces E402a and E402b and a plurality of side surfaces E402c orthogonal to the pair of main surfaces E402a and E402b, and one of the pair of main surfaces E402a and E402b (main surface E402a). Is an element formation surface.
  • the element formation surface E402a is formed in a rectangular shape in a plan view, and for example, the length L in the longitudinal direction may be about 0.4 mm and the length W in the short direction may be about 0.2 mm. Further, the total thickness T of the chip diode E401 may be about 0.1 mm.
  • the external connection electrode E403B of the cathode electrode E403 and the external connection electrode E404B of the anode electrode E404 are disposed at both ends of the element formation surface E402a.
  • a diode cell region E407 is provided on the element formation surface E402a between these external connection electrodes E403B and E404B.
  • each recess E7 extends over the entire region in the thickness direction of the semiconductor substrate E402.
  • Each recess E7 is recessed inward from one short side of the element formation surface E402a in plan view, and in this embodiment, has a trapezoidal shape that becomes narrower toward the inside of the element formation surface E402a.
  • this planar shape is an example, and may be a rectangular shape, a triangular shape, or a concave curved shape such as a partial circular shape (for example, an arc shape).
  • the recess E7 represents the direction (chip direction) of the chip diode E401. More specifically, the recess E7 provides a cathode mark indicating the position of the cathode side external connection electrode E403B. Thus, when the chip diode E401 is mounted, the polarity can be grasped by its appearance. In addition to the polarity direction of the chip diode E401, the recess E7 displays the model name, the date of manufacture, and other information in addition to the polarity direction of the chip diode E401, and also functions as a mark. . *
  • the semiconductor substrate E402 has four corner portions E409 at four corners corresponding to intersections of a pair of side surfaces adjacent to each other among the four side surfaces E402c.
  • the four corner portions E409 are shaped into a round shape in this embodiment.
  • the corner portion E409 forms a smooth curved surface that is convex outward in a plan view viewed from the normal direction of the element formation surface E402a.
  • the chip diode E401 has a structure that can suppress chipping during the manufacturing process and mounting. *
  • the diode cell region E407 is formed in a rectangular shape in this embodiment.
  • a plurality of diode cells ED1 to ED4 are arranged in the diode cell region E407.
  • a plurality of diode cells ED1 to ED4 are provided in this embodiment, and are two-dimensionally arranged in a matrix at equal intervals along the longitudinal direction and the short direction of the semiconductor substrate E402. *
  • FIG. 115 is a plan view showing the structure of the surface (element formation surface E402a) of the semiconductor substrate E402 by removing the cathode electrode E403 and the anode electrode E404 and the structure formed thereon.
  • an n + type region E410 is formed in the surface layer region of the p + type semiconductor substrate E402.
  • the n + type region E410 is separated for each individual diode cell.
  • the diode cells ED1 to ED4 each have a pn junction region E411 separated for each diode cell.
  • the plurality of diode cells ED1 to ED4 are formed to have the same size and the same shape, specifically, a rectangular shape, and a polygonal n + -type region E410 is formed in the rectangular region of each diode cell. Is formed.
  • the n + -type region E410 is formed in a regular octagon, and four sides along the four sides forming the rectangular regions of the diode cells ED1 to ED4 and the rectangular region of the diode cells ED1 to ED4, respectively. It has four other sides respectively opposed to the four corners.
  • the element formation surface E402a of the semiconductor substrate E402 includes: An insulating film E415 (not shown in FIG. 112) made of an oxide film or the like is formed.
  • the insulating film E415 includes a contact hole E416 (cathode contact hole) that exposes the surface of each n + -type region E410 of the diode cells ED1 to ED4, and a contact hole E417 (anode contact hole) that exposes the element formation surface E402a. Is formed.
  • a cathode electrode E403 and an anode electrode E404 are formed on the surface of the insulating film E415.
  • the cathode electrode E403 includes a cathode electrode film E403A formed on the surface of the insulating film E415, and an external connection electrode E403B joined to the cathode electrode film E403A.
  • the cathode electrode film E403A is integrated with the extraction electrode EL1 connected to the plurality of diode cells ED1 and ED3, the extraction electrode EL2 connected to the plurality of diodes ED2 and ED4, and the extraction electrodes EL1 and EL2 (cathode extraction electrodes).
  • a cathode pad E405 formed on the substrate.
  • the cathode pad E405 is formed in a rectangular shape at one end of the element formation surface E402a.
  • An external connection electrode E403B is connected to the cathode pad E405. In this way, the external connection electrode E403B is commonly connected to the extraction electrodes EL1 and EL2.
  • the cathode pad E405 and the external connection electrode E403B constitute an external connection portion (cathode external connection portion) of the cathode electrode E403. *
  • the anode electrode E404 includes an anode electrode film E404A formed on the surface of the insulating film E415, and an external connection electrode E404B joined to the anode electrode film E404A.
  • the anode electrode film E404A is connected to the p + type semiconductor substrate E402, and has an anode pad E406 in the vicinity of one end of the element formation surface E402a.
  • the anode pad E406 includes a region disposed at one end of the element formation surface E402a in the anode electrode film E404A.
  • An external connection electrode E404B is connected to the anode pad E406.
  • the anode pad E406 and the external connection electrode E404B constitute an external connection portion (anode external connection portion) of the anode electrode E404.
  • a region other than the anode pad E406 is an anode lead electrode drawn from the anode contact hole E417.
  • the lead electrode EL1 enters the contact hole E416 of the diode cells ED1 and ED3 from the surface of the insulating film E415, and is in ohmic contact with the n + type regions E410 of the diode cells ED1 and ED3 in the contact holes E16.
  • portions connected to the diode cells ED1 and ED3 in the contact hole E416 constitute cell connection portions EC1 and EC3.
  • the extraction electrode EL2 enters the contact hole E416 of the diode cells ED2 and ED4 from the surface of the insulating film E415, and makes ohmic contact with the n + type regions E410 of the diode cells ED2 and ED4 in each contact hole E416. Yes.
  • the portions connected to the diode cells ED2 and ED4 in the contact hole E416 constitute cell connection portions EC2 and EC4.
  • the anode electrode film E404A extends from the surface of the insulating film E415 to the inside of the contact hole E417, and is in ohmic contact with the p + type semiconductor substrate E402 in the contact hole E417.
  • the cathode electrode film E403A and the anode electrode film E404A are made of the same material in this embodiment.
  • an AlSi film is used as the electrode film.
  • the anode electrode film E404A can be brought into ohmic contact with the p + type semiconductor substrate E402 without providing a p + type region on the surface of the semiconductor substrate E402. That is, the anode electrode film E404A can be directly brought into contact with the p + type semiconductor substrate E402 to form an ohmic junction. Therefore, the process for forming the p + type region can be omitted.
  • the cathode electrode film E403A and the anode electrode film E404A are separated by a slit E418.
  • the lead electrode EL1 is linearly formed along a straight line from the diode cell ED1 through the diode cell ED3 to the cathode pad E405.
  • the extraction electrode EL2 is linearly formed along a straight line from the diode cell ED2 through the diode cell ED4 to the cathode pad E405.
  • the lead electrodes EL1 and EL2 have uniform widths W1 and W2, respectively, from the n + -type region E410 to the cathode pad E405, and the widths W1 and W2 are respectively equal to the cell connection portions EC1, EC2, and EC2.
  • the width of the cell connection parts EC1 to EC4 is defined by the length of the extraction electrodes EL1 and EL2 in the direction perpendicular to the extraction direction.
  • the leading ends of the extraction electrodes EL1 and EL2 are shaped so as to match the planar shape of the n + -type region E410.
  • the base ends of the extraction electrodes EL1 and EL2 are connected to the cathode pad E405.
  • the slit E418 is formed so as to border the extraction electrodes EL1 and EL2.
  • the anode electrode film E404A is formed on the surface of the insulating film E415 so as to surround the cathode electrode film E403A with an interval corresponding to the slit E418 having a substantially constant width.
  • the anode electrode film E404A integrally includes a comb-like portion extending along the longitudinal direction of the element formation surface E402a and an anode pad E406 formed of a rectangular region.
  • the cathode electrode film E403A and the anode electrode film E404A are covered with a passivation film E420 (not shown in FIG. 112) made of, for example, a nitride film, and a resin film E421 such as polyimide is formed on the passivation film E420. Yes.
  • a pad opening E422 for exposing the cathode pad E405 and a pad opening E423 for exposing the anode pad E406 are formed so as to penetrate the passivation film E420 and the resin film E421.
  • External connection electrodes E403B and E404B are embedded in the pad openings E422 and E423, respectively.
  • the passivation film E420 and the resin film E421 constitute a protective film, and suppress or prevent moisture from entering the extraction electrodes EL1, EL2 and the pn junction region E411, and absorb external shocks, etc. This contributes to improving the durability of E401.
  • the external connection electrodes E403B and E404B may have a surface at a position lower than the surface of the resin film E421 (position close to the semiconductor substrate E402), or protrude from the surface of the resin film E421, and from the resin film E421. May have a surface at a higher position (position far from the semiconductor substrate E402).
  • FIG. 113 shows an example in which the external connection electrodes E403B and E404B protrude from the surface of the resin film E421.
  • the external connection electrodes E403B and E404B are made of, for example, a Ni / Pd / Au laminated film having a Ni film in contact with the electrode films E403A and E404A, a Pd film formed thereon, and an Au film formed thereon. It may be. Such a laminated film can be formed by a plating method.
  • a pn junction region E411 is formed between the p-type semiconductor substrate E402 and the n + -type region E410, and accordingly, a pn junction diode is formed.
  • the n + type region E410 of the plurality of diode cells ED1 to ED4 is connected in common to the cathode electrode E403, and the p + type semiconductor substrate E402 that is the common p type region of the diode cells ED1 to ED4 is connected to the anode electrode E404. Commonly connected. Accordingly, the plurality of diode cells ED1 to ED4 formed on the semiconductor substrate E402 are all connected in parallel.
  • FIG. 116 is an electric circuit diagram showing an internal electrical structure of the chip diode E401.
  • the pn junction diodes configured by the diode cells ED1 to ED4 are all connected in parallel by connecting the cathode side in common by the cathode electrode E403 and the anode side in common by the anode electrode E404. As a single diode. *
  • the chip diode E401 has a plurality of diode cells ED1 to ED4, and each of the diode cells ED1 to ED4 has a pn junction region E411.
  • the pn junction region E411 is separated for each of the diode cells ED1 to ED4. Therefore, the chip diode E401 has a long peripheral length of the pn junction region E411, that is, a total (total extension) of the peripheral length of the n + -type region E410 in the semiconductor substrate E402.
  • the concentration of the electric field in the vicinity of the pn junction region E411 can be avoided and the dispersion thereof can be achieved, so that the ESD tolerance can be improved.
  • the total perimeter of the pn junction region E411 can be increased, so that both the downsizing of the chip diode E401 and the securing of the ESD tolerance can be achieved. .
  • the recess E7 representing the cathode direction is formed on the short side of the semiconductor substrate E402 close to the cathode-side external connection electrode E403B, the back surface of the semiconductor substrate E402 (the main surface opposite to the element formation surface E402a) ), It is not necessary to mark the cathode mark.
  • the recess E7 can be formed at the same time when processing for cutting the chip diode E401 from the wafer (original substrate) is performed. Further, even when the chip diode E401 is very small in size and marking is difficult, the concave portion E7 can be formed to display the direction of the cathode. Therefore, a step for marking can be omitted, and a cathode mark can be given to a minute-sized chip diode E401.
  • FIG. 117 is a process diagram for explaining an example of the manufacturing process of the chip diode E401.
  • 118A and 118B are cross-sectional views showing the configuration in the middle of the manufacturing process of FIG. 117, and show a cut surface corresponding to FIG.
  • FIG. 119 is a plan view of a p + type semiconductor wafer EW as an original substrate of the semiconductor substrate E402, and shows a partial region in an enlarged manner.
  • a p + type semiconductor wafer EW is prepared as an original substrate of the semiconductor substrate E402.
  • the surface of the semiconductor wafer EW is an element formation surface EWa, and corresponds to the element formation surface E402a of the semiconductor substrate E402.
  • a plurality of chip diode regions E401a corresponding to the plurality of chip diodes E401 are arranged and set in a matrix form on the element formation surface EWa.
  • a boundary region E8 is provided between adjacent chip diode regions E401a.
  • the boundary region E8 is a belt-like region having a substantially constant width, and extends in two orthogonal directions and is formed in a lattice shape. After performing the necessary steps on the semiconductor wafer EW, the semiconductor wafer EW is cut along the boundary region E8 to obtain a plurality of chip diodes E401.
  • An example of a process performed on the semiconductor wafer EW is as follows. First, an insulating film E415 (for example, a thickness of 8000 to 8600 mm) such as a thermal oxide film or a CVD oxide film is formed on the element forming surface EWa of the p + type semiconductor wafer EW (ES1), and a resist mask is formed thereon. (ES2). By etching using this resist mask, an opening corresponding to the n + -type region E410 is formed in the insulating film E415 (ES3). Further, after removing the resist mask, n-type impurities are introduced into the surface layer portion of the semiconductor wafer EW exposed from the opening formed in the insulating film E415 (ES4).
  • an insulating film E415 for example, a thickness of 8000 to 8600 mm
  • a resist mask is formed thereon.
  • the introduction of the n-type impurity may be performed by a step of depositing phosphorus as an n-type impurity on the surface (so-called phosphorus deposition), or may be performed by implantation of n-type impurity ions (for example, phosphorus ions).
  • the phosphorus deposit is a process in which phosphorus is deposited on the surface of the semiconductor wafer EW exposed in the opening of the insulating film E415 by heat treatment performed by carrying the semiconductor wafer EW into the diffusion furnace and flowing POCl 3 gas in the diffusion path. is there.
  • the insulating film E415 is thickened (for example, about 1200 mm thick by forming a CVD oxide film) (ES5), and then a heat treatment (drive) for activating impurity ions introduced into the semiconductor wafer EW is performed. Performed (ES6). As a result, an n + -type region E410 is formed in the surface layer portion of the semiconductor wafer EW.
  • yet another resist mask having an opening matching the contact holes E416 and E417 is formed on the insulating film E415 (ES7).
  • contact holes E416 and E417 are formed in the insulating film E415 (ES8), and then the resist mask is peeled off.
  • electrode films constituting the cathode electrode E403 and the anode electrode E404 are formed on the insulating film E415 by, for example, sputtering (ES9).
  • an electrode film for example, a thickness of 10,000 mm
  • AlSi is formed.
  • the electrode film is separated into the cathode electrode film E403A and the anode electrode film E404A.
  • a passivation film E420 such as a nitride film is formed by, for example, a CVD method (ES12), and further a resin film E421 is formed by applying polyimide or the like (ES13).
  • a polyimide imparted with photosensitivity is applied and exposed with a pattern corresponding to the pad openings E423 and E424, and then the polyimide film is developed (step ES14).
  • a resin film E421 having openings corresponding to the pad openings E423 and E424 is formed.
  • heat treatment for curing the resin film is performed as necessary (ES15).
  • pad openings E422 and E423 are formed in the passivation film E420 by dry etching (for example, reactive ion etching) using the resin film E421 as a mask (ES16). Thereafter, external connection electrodes E403B and E404B are formed in the pad openings E422 and E423 (ES17).
  • the external connection electrodes E403B and E404B can be formed by plating (preferably electroless plating).
  • a resist mask E83 (see FIG. 118A) having a lattice-shaped opening that matches the boundary region E8 (see FIG. 119) is formed (ES18).
  • Plasma etching is performed through the resist mask E83, whereby the semiconductor wafer EW is etched to a predetermined depth from the element formation surface EWa as shown in FIG. 118A.
  • a cutting groove E81 is formed along the boundary region E8 (ES19).
  • the semiconductor wafer EW is ground from the back surface EWb until it reaches the bottom of the groove E81 (ES20).
  • the plurality of chip diode regions E401a are singulated, and the chip diode E401 having the above-described structure can be obtained.
  • the resist mask E83 for forming the groove E81 in the boundary region E8 has a round shape portion E84 having a curved shape protruding outward from the chip diode region E401a at a position in contact with the four corners of the chip diode region E401a. have.
  • the round shape portion E84 is formed so as to connect two adjacent sides of the chip diode region E401a with a smooth curve.
  • the resist mask E83 for forming the groove E81 in the boundary region E8 has a plurality of recesses E85 that are recessed toward the inside of the chip diode region E401a at a position in contact with one short side of the chip diode region E401a. ing.
  • the groove E81 when the groove E81 is formed by plasma etching using the resist mask E83 as a mask, the groove E81 has a round shape portion having a curved shape that is convex outside the chip diode region E401a at a position in contact with the four corners of the chip diode region E401a. And having a plurality of recesses recessed toward the inside of the chip diode region E401a at a position in contact with one short side of the chip diode region E401a.
  • the corners E409 at the four corners of the chip diode E401 can be formed into a round shape, and one short side (short side on the cathode side) can be formed.
  • a recess E7 as a cathode mark and a mark can be formed on the side. That is, the corner portion E409 can be processed into a round shape without adding a dedicated process, and the cathode mark and the concave portion E7 as a mark can be formed.
  • FIG. 120 is a plan view of an embodiment in which a convex mark E70 is provided in place of the concave portion E7 as a mark in the chip diode E401.
  • the recess E7 indicates the direction (chip direction) of the chip diode E401, and more specifically, the recess E7 provides a cathode mark indicating the position of the cathode-side external connection electrode E403B. As described above, the description has been made so that the polarity can be grasped by the appearance when the chip diode E401 is mounted.
  • the recess E7 displays the model name, the date of manufacture, and other information in addition to the polarity direction of the chip diode E401, and also functions as a mark.
  • the concave portion E7 may be replaced with a convex mark E70 as shown in FIG. *
  • the manufacturing process of the chip diode E401 shown in FIG. 120 is almost the same as the manufacturing process of the chip diode E401 shown in FIGS. 111 to 115 described with reference to FIG. However, the shape of the resist mask E83 formed in step ES18 of FIG. 117 is different. 121, a resist mask E83 used in the manufacturing process of the chip diode E401 will be described. As shown in FIG. 121, a resist mask E83 for forming the groove E81 in the boundary region E8 has a curved round shape portion E84 that protrudes outside the chip diode region E401a at a position in contact with the four corners of the chip diode region E401a. have.
  • the round shape portion E84 is formed so as to connect two adjacent sides of the chip diode region E401a with a smooth curve.
  • the resist mask E83 for forming the groove E81 in the boundary region E8 has a plurality of convex portions E86 protruding toward the outside of the chip diode region E401a at a position in contact with one short side of the chip diode region E401a. is doing. Therefore, when the groove E81 is formed by plasma etching using the resist mask E83 as a mask, the groove E81 has a round shape portion having a curved shape that is convex outside the chip diode region E401a at a position in contact with the four corners of the chip diode region E401a.
  • the corners E409 at the four corners of the chip diode E401 can be formed into a round shape, and one short side (short side on the cathode side) can be formed.
  • a convex portion E70 as a cathode mark and a mark can be formed on the side. That is, without adding a dedicated process, the corner portion E409 can be processed into a round shape, and the convex portion E70 as a cathode mark and a mark can be formed.
  • the chip resistor, the chip capacitor, and the chip diode have been described as the embodiment of the sixth invention.
  • the sixth invention can be applied to chip components other than the chip resistor, the chip capacitor, and the chip diode.
  • a chip inductor can be illustrated as an example of another chip component.
  • a chip inductor is, for example, a component having a multilayer wiring structure on a substrate and having an inductor (coil) and related wiring in the multilayer wiring structure. It can be separated from the circuit.
  • chip inductor chip component
  • a structure of information display that is, a concave mark groove or the like
  • FIG. 122 is a perspective view illustrating an appearance of a smartphone that is an example of an electronic device in which a chip diode, the above-described chip resistor, chip capacitor, or the like is used.
  • the smartphone E201 is configured by housing electronic components inside a flat rectangular parallelepiped casing E202.
  • the housing E202 has a pair of rectangular main surfaces on the front side and the back side, and the pair of main surfaces are joined by four side surfaces.
  • the display surface of the display panel E203 formed of a liquid crystal panel, an organic EL panel, or the like is exposed.
  • the display surface of the display panel E203 constitutes a touch panel and provides an input interface for the user. *
  • the display panel E203 is formed in a rectangular shape that occupies most of one main surface of the housing E202.
  • An operation button E204 is arranged along one short side of the display panel E203.
  • a plurality (three) of operation buttons E204 are arranged along the short side of the display panel E203.
  • the user can operate the smartphone E201 by operating the operation button E204 and the touch panel to call and execute necessary functions. *
  • a speaker E205 is arranged in the vicinity of another short side of the display panel E203.
  • the speaker E205 provides an earpiece for the telephone function and is also used as an acoustic unit for reproducing music data and the like.
  • a microphone E206 is disposed on one side surface of the housing E202 near the operation button E204. The microphone E206 can be used as a microphone for recording as well as providing a mouthpiece for a telephone function. *
  • FIG. 123 is a schematic plan view showing the configuration of the electronic circuit assembly E210 accommodated in the housing E202.
  • the electronic circuit assembly E210 includes a wiring board E211 and circuit components mounted on the mounting surface of the wiring board E211.
  • the plurality of circuit components include a plurality of integrated circuit elements (ICs) E212 to E220 and a plurality of chip components.
  • the plurality of ICs include a transmission processing IC E212, a one-segment TV reception IC E213, a GPS reception IC E214, an FM tuner IC E215, a power supply IC E216, a flash memory E217, a microcomputer E218, a power supply IC E219, and a baseband IC E220.
  • the plurality of chip components include chip inductors E221, E225, E235, chip resistors E222, E224, E233, chip capacitors E227, E230, E234, and chip diodes E228, E231. These chip components are mounted on the mounting surface of the wiring board E211 by, for example, flip chip bonding.
  • the chip diodes according to any of the above-described embodiments can be applied to the chip diodes E228 and E231. *
  • the transmission processing IC E212 includes an electronic circuit that generates a display control signal for the display panel 203 and receives an input signal from the touch panel on the surface of the display panel E203.
  • a flexible wiring E209 is connected to the transmission processing IC E212.
  • the one-seg TV reception IC E213 incorporates an electronic circuit that constitutes a receiver for receiving radio waves of one-seg broadcasting (terrestrial digital television broadcasting intended for receiving portable devices).
  • one-segment TV reception IC E213 In the vicinity of the one-segment TV reception IC E213, a plurality of chip inductors E221 and a plurality of chip resistors E222 are arranged.
  • the one-segment TV reception IC E213, the chip inductor E221 and the chip resistor E222 constitute a one-segment broadcast reception circuit E223.
  • the chip inductor E221 and the chip resistor E222 respectively have an inductance and a resistance that are accurately matched, and give a highly accurate circuit constant to the one-segment broadcasting reception circuit E223.
  • the GPS receiving IC E214 incorporates an electronic circuit that receives radio waves from GPS satellites and outputs position information of the smartphone E201.
  • FM tuner IC E215 constitutes FM broadcast receiving circuit E226 together with a plurality of chip resistors E224 and a plurality of chip inductors E225 mounted on wiring board E211 in the vicinity thereof.
  • the chip resistor E224 and the chip inductor E225 each have a resistance value and an inductance that are accurately matched, and give a highly accurate circuit constant to the FM broadcast receiving circuit E226.
  • the power supply IC E216 constitutes a power supply circuit E229 together with the chip capacitor E227 and the chip diode E228.
  • the flash memory E217 is a storage device for recording an operating system program, data generated inside the smartphone E201, data and programs acquired from the outside by a communication function, and the like.
  • the microcomputer E218 includes a CPU, a ROM, and a RAM, and is an arithmetic processing circuit that realizes a plurality of functions of the smartphone E201 by executing various arithmetic processes. More specifically, image processing and arithmetic processing for various application programs are realized by the action of the microcomputer E218.
  • a plurality of chip capacitors E230 and a plurality of chip diodes E231 are mounted on the mounting surface of the wiring board E211.
  • the power supply IC E219 constitutes a power supply circuit E232 together with the chip capacitor E230 and the chip diode E231. *
  • a plurality of chip resistors E233, a plurality of chip capacitors E234, and a plurality of chip inductors E235 are mounted on the mounting surface of the wiring board E211.
  • the baseband IC E220 forms a baseband communication circuit E236 together with the chip resistor E233, the chip capacitor E234, and the chip inductor E235.
  • the baseband communication circuit E236 provides a communication function for telephone communication and data communication.
  • the power appropriately adjusted by the power supply circuits E229 and E232 is transmitted to the transmission processing IC E212, the GPS receiving IC E214, the one-segment broadcasting receiving circuit E223, the FM broadcasting receiving circuit E226, the baseband communication circuit E236, and the flash memory.
  • E217 and microcomputer E218 The microcomputer E218 performs arithmetic processing in response to an input signal input via the transmission processing IC E212, outputs a display control signal from the transmission processing IC E212 to the display panel 203, and displays various displays on the display panel E203. Let it be done. *
  • the microcomputer E218 executes arithmetic processing for outputting the received image to the display panel E203 and causing the received sound to be audible from the speaker E205. Further, when the position information of the smartphone E201 is required, the microcomputer E218 acquires the position information output from the GPS receiving IC E214, and executes a calculation process using the position information.
  • the microcomputer E218 activates the FM broadcast reception circuit E226 and executes arithmetic processing for outputting the received sound from the speaker E205.
  • the flash memory E217 is used to store data acquired by communication, to store data created by calculation of the microcomputer E218 and input from the touch panel.
  • the microcomputer E218 writes data to the flash memory E217 and reads data from the flash memory E217 as necessary.
  • the function of telephone communication or data communication is realized by the baseband communication circuit E236.
  • the microcomputer E218 controls the baseband communication circuit E236 to perform processing for transmitting and receiving voice or data.
  • a more specific object of the seventh invention is to provide a chip diode that can achieve both downsizing and ensuring of ESD resistance.
  • the seventh invention has the following features. F1.
  • a plurality of diode cells each formed on a semiconductor substrate of the first conductivity type, each having an individual second conductivity type region forming a pn junction with the semiconductor substrate; and covering a main surface of the semiconductor substrate;
  • An insulating film formed with a plurality of contact holes for exposing the second conductivity type regions of the diode cells; a first electrode connected to the first conductivity type region of the semiconductor substrate; and And a second electrode that is joined to the second conductivity type region of the plurality of diode cells via the plurality of contact holes, and the second electrode and the second conductivity in the contact hole.
  • a chip diode, wherein a distance from a peripheral edge of the junction area to the mold area to a peripheral edge of the second conductivity type area is 0.1 ⁇ m or
  • the plurality of diode cells each having the second conductivity type region are formed on the first conductivity type semiconductor substrate.
  • An insulating film is formed on the semiconductor substrate, and the second electrode is connected to the second conductivity type region through a contact hole formed in the insulating film.
  • a first electrode is connected to the first conductivity type region of the semiconductor substrate.
  • the peripheral length of the pn junction region on the semiconductor substrate can be increased. Thereby, concentration of an electric field is eased and ESD tolerance can be improved.
  • the peripheral length of the pn junction region is the total extension of the boundary line between the p-type region and the n-type region on the surface of the semiconductor substrate.
  • the distance from the periphery of the junction region between the second electrode and the second conductivity type region in the contact hole to the periphery of the second conductivity type region is 1 ⁇ m or more, and the second conductivity type region It is 10% or less of the diameter. Since the distance is not less than 1 ⁇ m, the second conductivity type region is bypassed between the periphery of the junction region between the second electrode and the second conductivity type region in the contact hole and the semiconductor substrate, thereby leaking current. Can be suppressed or prevented from flowing. On the other hand, since the distance is 10% or less of the diameter of the second conductivity type region, the ESD resistance can be further improved. *
  • the inventor predicted that the ESD tolerance increases as the distance increases, and conducted the following experiment in order to specify an appropriate range of the distance. That is, the ESD tolerance was measured for samples with different distances set for the second conductivity type region and different distances. As a result, the inventor has found that, contrary to prediction, a large amount of ESD is increased by reducing the distance. In addition, if the distance becomes too small, a leakage current may flow between the periphery of the junction region between the second electrode and the second conductivity type region and the semiconductor substrate, bypassing the second conductivity type region. found. The present invention has been made based on such findings. *
  • Each second conductivity type region has a polygonal shape
  • the junction region has a polygonal shape similar to the second conductivity type region, and corresponds to the second conductivity type region and the junction region.
  • the sides are arranged in parallel to each other, and the distance between the sides arranged in parallel to each other defines the distance from the periphery of the junction region to the periphery of the second conductivity type region, “F1.”
  • Each second conductivity type region has a polygonal shape, and is twice the average value of the lengths of the plurality of perpendiculars respectively extending from the center of gravity of the second conductivity type region to the plurality of sides of the second conductivity type region.
  • the second electrode is connected to the lead electrode, a plurality of lead electrodes drawn from the junction region to a region where the second conductivity type region is not formed on the semiconductor substrate, and the second conductivity type.
  • the chip diode according to any one of “F1.” To “F3.”, Further including an external electrode portion disposed on the insulating film and connected to the plurality of lead electrodes on a region where no region is formed. *
  • the external electrode portion of the second electrode can be arranged avoiding the portion immediately above the second conductivity type region, so that the chip diode can be mounted on the mounting substrate or the bonding wire can be attached to the external electrode portion of the second electrode.
  • the semiconductor substrate is a p-type semiconductor substrate, and a plurality of n-type diffusion layers that respectively form the plurality of second conductivity type regions are separated from each other and formed on the p-type semiconductor substrate.
  • the chip diode according to any one of “F4.”.
  • the semiconductor substrate is a p-type semiconductor substrate, stable characteristics can be realized without forming an epitaxial layer on the semiconductor substrate. That is, since the n-type semiconductor wafer has a large in-plane variation in resistivity, an epitaxial layer with a small in-plane variation in resistivity is formed on the surface, and an impurity diffusion layer is formed in this epitaxial layer to form a pn junction. There is a need to.
  • the p-type semiconductor wafer has little in-plane variation in resistivity, a diode having stable characteristics can be cut out from any part of the wafer without forming an epitaxial layer. Therefore, by using a p-type semiconductor substrate, the manufacturing process can be simplified and the manufacturing cost can be reduced.
  • the second electrode includes an electrode film made of AlSi in contact with the p-type semiconductor substrate.
  • the second electrode includes the AlSi electrode film in contact with the p-type semiconductor substrate.
  • AlSi is similar in work function to p-type semiconductors (particularly p-type silicon semiconductors). Therefore, the AlSi electrode film can form a good ohmic junction with the p-type semiconductor substrate. Therefore, it is not necessary to form a high impurity concentration diffusion layer for ohmic junction in the p-type semiconductor substrate. As a result, the manufacturing process is simplified, and productivity and production cost can be reduced accordingly.
  • the plurality of second conductivity type regions include a plurality of second conductivity type regions arranged in a straight line toward the external connection portion, and the plurality of second conductivity type regions arranged on the straight line follow the straight line.
  • the chip diode according to “F4.”, Which is connected to the external connection portion by the common extraction electrode formed in a straight line.
  • the plurality of second conductivity type regions arranged in a straight line toward the external connection portion of the second electrode are connected to the external connection portion by the linear common extraction electrode.
  • one lead electrode can be shared by a plurality of second conductivity type regions, a large number of second conductivity type regions are formed to increase the peripheral length of the pn junction region, and a wide line width lead electrode can be used as a semiconductor. Can be laid out on a substrate. As a result, it is possible to provide a more reliable chip diode while achieving both a further improvement in ESD tolerance and a reduction in electromigration. *
  • the chip diode according to any one of “F1.” To “F7.”, Wherein the plurality of second conductivity type regions are two-dimensionally arranged on the semiconductor substrate. With this configuration, the plurality of diode cells are two-dimensionally arrayed (preferably two-dimensionally arrayed at equal intervals), so that the ESD tolerance can be further improved.
  • the plurality of diode cells may be formed to have the same size (more specifically, the pn junction regions of the plurality of diode cells have the same size). In this configuration, since the plurality of diode cells have substantially the same characteristics, the chip diode has good characteristics as a whole, and can have sufficient ESD tolerance even when it is downsized. *
  • the chip diode according to any one of “F1.” To “F8.”, Wherein the first electrode and the second electrode are disposed on the main surface side of the semiconductor substrate. According to this configuration, since both the first electrode and the second electrode are formed on one surface of the semiconductor substrate, the chip diode can be surface-mounted on the mounting substrate. That is, a flip-chip connection type chip diode can be provided. As a result, the space occupied by the chip diode can be reduced. In particular, it is possible to reduce the height of the chip diode on the mounting substrate. Thereby, the space in a housing of a small electronic device or the like can be used effectively, which can contribute to high-density mounting and downsizing. *
  • a protective film formed on a main surface of the semiconductor substrate so as to partially expose the first electrode and the second electrode and cover the lead electrode.
  • F13 A circuit assembly comprising: a mounting substrate; and the chip diode according to any one of “F1.” To “F12.” Mounted on the mounting substrate. With this configuration, it is possible to provide a circuit assembly using a chip diode having a high ESD tolerance and thus improved reliability. Therefore, a highly reliable circuit assembly can be provided.
  • F14 The circuit assembly according to “F13.”, Wherein the chip diode is connected to the mounting substrate by wireless bonding (face-down bonding or flip-chip bonding). With this configuration, the space occupied by the chip diode on the mounting substrate can be reduced, which can contribute to high-density mounting of electronic components. *
  • FIG. 124 is a perspective view of a chip diode according to an embodiment of the seventh invention
  • FIG. 125 is a plan view thereof
  • FIG. 126 is a sectional view taken along line CXXVI-CXXVI in FIG.
  • FIG. 127 is a sectional view taken along line CXXVII-CXXVII in FIG.
  • the chip diode F1 includes a p + type semiconductor substrate F2 (for example, a silicon substrate), a plurality of diode cells FD1 to FD4 formed on the semiconductor substrate F2, and a cathode that connects the plurality of diode cells FD1 to FD4 in parallel.
  • the semiconductor substrate F2 includes a pair of main surfaces F2a, F2b and a plurality of side surfaces F2c orthogonal to the pair of main surfaces F2a, F2b, and one of the pair of main surfaces F2a, F2b (main surface F2a). Is an element formation surface.
  • the main surface F2a is referred to as an “element formation surface F2a”.
  • the element formation surface F2a is formed in a rectangular shape in a plan view, and for example, the length L in the longitudinal direction may be about 0.4 mm and the length W in the short direction may be about 0.2 mm.
  • the total thickness T of the chip diode F1 may be about 0.1 mm.
  • the external connection electrode F3B of the cathode electrode F3 and the external connection electrode F4B of the anode electrode F4 are disposed at both ends of the element formation surface F2a.
  • a diode cell region F7 is provided on the element formation surface F2a between these external connection electrodes F3B and F4B.
  • a recess F8 cut out extending in the thickness direction of the semiconductor substrate F2 Is formed.
  • the recess F8 extends over the entire region in the thickness direction of the semiconductor substrate F2.
  • the recess F8 is recessed inward from one short side of the element formation surface F2a in plan view, and in this embodiment, has a trapezoidal shape that becomes narrower toward the inside of the element formation surface F2a. .
  • this planar shape is an example, and may be a rectangular shape, a triangular shape, or a concave curved shape such as a partial circular shape (for example, an arc shape).
  • the recess F8 represents the direction (chip direction) of the chip diode F1. More specifically, the recess F8 provides a cathode mark indicating the position of the cathode side external connection electrode F3B. Thereby, when the chip diode F1 is mounted, the polarity can be grasped by its appearance. *
  • the semiconductor substrate F2 has four corner portions F9 at four corners corresponding to intersections of a pair of side surfaces adjacent to each other among the four side surfaces F2c.
  • the four corner portions F9 are shaped in a round shape in this embodiment.
  • the corner portion F9 forms a smooth curved surface that is convex outward in a plan view viewed from the normal direction of the element formation surface F2a. Thereby, it has the structure which can suppress the chipping at the time of the manufacturing process and mounting of the chip diode F1.
  • the diode cell region F7 is formed in a rectangular shape in this embodiment.
  • a plurality of diode cells FD1 to FD4 are arranged in the diode cell region F7.
  • a plurality of diode cells FD1 to FD4 are provided in this embodiment, and are two-dimensionally arranged in a matrix at equal intervals along the longitudinal direction and the short direction of the semiconductor substrate F2.
  • 128 is a plan view showing the structure of the surface (element formation surface F2a) of the semiconductor substrate F2, with the cathode electrode F3 and the anode electrode F4 and the structure formed thereon removed.
  • an n + type region (second conductivity type region) F10 is formed in the surface layer region of the p + type semiconductor substrate F2.
  • the n + type region F10 is separated for each individual diode cell. Accordingly, the diode cells FD1 to FD4 each have a pn junction region F11 separated for each diode cell.
  • the plurality of diode cells FD1 to FD4 are formed to have the same size and the same shape, specifically, a rectangular shape, and a polygonal n + -type region F10 is formed in the rectangular region of each diode cell. Is formed.
  • the n + -type region F10 is formed in a regular octagon, and four sides along each of the four sides forming the rectangular regions of the diode cells FD1 to FD4 and the rectangular regions of the diode cells FD1 to FD4 are formed. It has four other sides respectively opposed to the four corners.
  • an insulating film F15 (not shown in FIG. 125) made of an oxide film or the like is formed on the element formation surface F2a of the semiconductor substrate F2.
  • the insulating film F15 includes a contact hole F16 (cathode contact hole) that exposes the surface of each n + -type region F10 of the diode cells FD1 to FD4, and a contact hole F17 (anode contact hole) that exposes the element formation surface F2a. Is formed.
  • a cathode electrode F3 and an anode electrode F4 are formed on the surface of the insulating film F15.
  • the cathode electrode F3 includes a cathode electrode film F3A formed on the surface of the insulating film F15 and an external connection electrode F3B joined to the cathode electrode film F3A.
  • the cathode electrode film F3A is integrated with the extraction electrode FL1 connected to the plurality of diode cells FD1 and FD3, the extraction electrode FL2 connected to the plurality of diode cells FD2 and FD4, and the extraction electrodes FL1 and FL2 (cathode extraction electrodes).
  • a cathode pad F5 that is formed in a conventional manner.
  • the cathode pad F5 is formed in a rectangular shape at one end of the element formation surface F2a.
  • An external connection electrode F3B is connected to the cathode pad F5. In this way, the external connection electrode F3B is commonly connected to the extraction electrodes FL1 and FL2.
  • the cathode pad F5 and the external connection electrode F3B constitute an external connection portion (cathode external connection portion) of the cathode electrode F3.
  • the anode electrode F4 includes an anode electrode film F4A formed on the surface of the insulating film F15, and an external connection electrode F4B joined to the anode electrode film F4A.
  • the anode electrode film F4A is connected to the p + type semiconductor substrate F2, and has an anode pad F6 in the vicinity of one end portion of the element formation surface F2a.
  • the anode pad F6 is formed of a region disposed at one end of the element formation surface F2a in the anode electrode film F4A.
  • An external connection electrode F4B is connected to the anode pad F6.
  • the anode pad F6 and the external connection electrode F4B constitute an external connection portion (anode external connection portion) of the anode electrode F4.
  • a region other than the anode pad F6 is an anode lead electrode drawn from the anode contact hole F17.
  • the lead electrode FL1 enters the contact hole F16 of the diode cells FD1 and FD3 from the surface of the insulating film F15, and is in ohmic contact with the n + type regions F10 of the diode cells FD1 and FD3 in each contact hole F16.
  • portions connected to the diode cells FD1 and FD3 in the contact hole F16 constitute cell connection portions FC1 and FC3.
  • the lead electrode FL2 enters the contact hole F16 of the diode cells FD2 and FD4 from the surface of the insulating film F15, and makes ohmic contact with the n + type regions F10 of the diode cells FD2 and FD4 in each contact hole F16. Yes.
  • the portions connected to the diode cells FD2 and FD4 in the contact hole F16 constitute cell connection portions FC2 and FC4.
  • the anode electrode film F4A extends from the surface of the insulating film F15 to the inside of the contact hole F17, and is in ohmic contact with the p + type semiconductor substrate F2 in the contact hole F17.
  • the cathode electrode film F3A and the anode electrode film F4A are made of the same material.
  • an AlSi film is used as the electrode film.
  • the anode electrode film F4A can be brought into ohmic contact with the p + type semiconductor substrate F2 without providing the p + type region on the surface of the semiconductor substrate F2. That is, an ohmic junction can be formed by directly contacting the anode electrode film F4A with the p + type semiconductor substrate F2. Therefore, the process for forming the p + type region can be omitted.
  • the cathode electrode film F3A and the anode electrode film F4A are separated by a slit F18.
  • the lead electrode FL1 is formed in a straight line along a straight line from the diode cell FD1 through the diode cell FD3 to the cathode pad F5.
  • the lead electrode FL2 is linearly formed along a straight line from the diode cell FD2 through the diode cell FD4 to the cathode pad F5.
  • the lead electrodes FL1 and FL2 have uniform widths W1 and W2, respectively, from the n + type region F10 to the cathode pad F5, and the widths W1 and W2 are respectively determined by the cell connection portions FC1, FC2, and the like.
  • the width of the cell connection portions FC1 to FC4 is defined by the length in the direction orthogonal to the extraction direction of the extraction electrodes FL1 and FL2.
  • the leading ends of the extraction electrodes FL1 and FL2 are shaped so as to match the planar shape of the n + type region F10.
  • the base ends of the lead electrodes FL1 and FL2 are connected to the cathode pad F5.
  • the slit F18 is formed so as to border the extraction electrodes FL1 and FL2.
  • the anode electrode film F4A is formed on the surface of the insulating film F15 so as to surround the cathode electrode film F3A with an interval corresponding to the slit F18 having a substantially constant width.
  • the anode electrode film F4A integrally includes a comb-like portion extending along the longitudinal direction of the element formation surface F2a and an anode pad F6 formed of a rectangular region.
  • the cathode electrode film F3A and the anode electrode film F4A are covered with a passivation film F20 (not shown in FIG. 125) made of, for example, a nitride film, and a resin film F21 such as polyimide is formed on the passivation film F20. Yes.
  • a pad opening F22 exposing the cathode pad F5 and a pad opening F23 exposing the anode pad F6 are formed so as to penetrate the passivation film F20 and the resin film F21.
  • External connection electrodes F3B and F4B are embedded in the pad openings F22 and F23, respectively.
  • the passivation film F20 and the resin film F21 constitute a protective film, which suppresses or prevents moisture from entering the extraction electrodes FL1 and FL2 and the pn junction region F11 and absorbs external shocks, etc. This contributes to improving the durability of F1.
  • the external connection electrodes F3B and F4B may have a surface at a position lower than the surface of the resin film F21 (position close to the semiconductor substrate F2), or protrude from the surface of the resin film F21, and from the resin film F21. May have a surface at a higher position (a position far from the semiconductor substrate F2).
  • FIG. 126 shows an example in which the external connection electrodes F3B and F4B protrude from the surface of the resin film F21.
  • the external connection electrodes F3B and F4B are made of, for example, a Ni / Pd / Au laminated film having a Ni film in contact with the electrode films F3A and F4A, a Pd film formed thereon, and an Au film formed thereon. It may be. Such a laminated film can be formed by a plating method.
  • a pn junction region F11 is formed between the p + type semiconductor substrate F2 and the n + type region F10, and accordingly, a pn junction diode is formed.
  • the n + type regions F10 of the plurality of diode cells FD1 to FD4 are connected in common to the cathode electrode F3, and the p + type semiconductor substrate F2 that is a common p type region of the diode cells FD1 to FD4 is connected to the anode electrode F4. Commonly connected.
  • the plurality of diode cells FD1 to FD4 formed on the semiconductor substrate F2 are all connected in parallel.
  • FIG. 129 is an electric circuit diagram showing an internal electrical structure of the chip diode F1.
  • the pn junction diodes respectively constituted by the diode cells FD1 to FD4 are all connected in parallel by the cathode side being commonly connected by the cathode electrode F3 and the anode side being commonly connected by the anode electrode F4.
  • the chip diode F1 has a plurality of diode cells FD1 to FD4, and each of the diode cells FD1 to FD4 has a pn junction region F11.
  • the pn junction region F11 is separated for each of the diode cells FD1 to FD4. Therefore, the chip diode F1 has a long peripheral length of the pn junction region F11, that is, a total (total extension) of the peripheral length of the n + -type region F10 in the semiconductor substrate F2.
  • the concentration of the electric field in the vicinity of the pn junction region F11 can be avoided and the dispersion thereof can be achieved, so that the ESD tolerance can be improved.
  • the total perimeter of the pn junction region F11 can be increased, so that both the size reduction of the chip diode F1 and the securing of the ESD tolerance can be achieved. .
  • the peripheral edge of the junction region (cell connection portion FC1 to FC4) of the cathode electrode F3 and the n + type region F10 in the contact hole F16 is 1 ⁇ m or more and 10% or less of the diameter ⁇ of the n + type region F10.
  • the distance D is preferably 1 ⁇ m or more and 3% or less of the diameter ⁇ of the n + -type region F10.
  • each n + type region F10 has a polygonal shape (in this example, a regular octagon), and the cell connection portions FC1 to FC4 have a polygonal shape similar to the n + type region F10.
  • the distance D is defined by the distance between the sides arranged in parallel to each other.
  • the diameter of the n + -type region n + -type region F10 by twice the length of the average of a plurality of vertical line beat in a plurality of sides of the n + -type region F10 from the center of gravity of the F10 phi are defined.
  • the diameter ⁇ of the n + -type region F10 can be 120 ⁇ m
  • the distance D can be 2 ⁇ m.
  • the distance D is formed to be 1 ⁇ m or more, it is possible to suppress the leak current from bypassing the n + -type region F10 between the periphery of the cell connection portions FC1 to FC4 and the semiconductor substrate F2. Or it can be prevented.
  • the distance D is 10% or less of the diameter ⁇ of the n + -type region F10, the ESD resistance can be further improved as will be described in detail later.
  • the ESD tolerance is improved by appropriately determining the relative layout of the n + -type region F10 and the contact hole F16, so that the ESD without increasing the number of manufacturing steps. The tolerance can be improved.
  • FIG. 130 shows a plurality of diode cells formed on a semiconductor substrate having the same area in various sizes and / or the number of diode cells, and the total perimeter of the pn junction region (total extension) is varied.
  • the experimental result which measured ESD tolerance about the sample is shown. From this experimental result, it can be seen that the ESD tolerance increases as the perimeter of the pn junction region increases. When four or more diode cells were formed on a semiconductor substrate, an ESD tolerance exceeding 8 kilovolts could be realized. *
  • the widths W1 and W2 of the lead electrodes FL1 and FL2 are wider than the cell connections FC1 to FC4 everywhere between the cell connections FC1 to FC4 and the cathode pad F5.
  • the allowable current amount can be increased, electromigration can be reduced, and reliability with respect to a large current can be improved.
  • a plurality of diode cells FD1, FD3; FD2, FD4 arranged in a straight line toward the cathode pad F5 are connected to the cathode pad F5 by a linear common extraction electrode FL1, FL2.
  • the length of the extraction electrode from the diode cells FD1 to FD4 to the cathode pad F5 can be minimized, so that electromigration can be more effectively reduced.
  • the plurality of diode cells FD1, FD3; FD2, FD4 can share one lead electrode FL1; FL2, a large number of diode cells FD1 to FD4 are formed and the peripheral length of the diode junction region (pn junction region F11) is increased. While increasing, it is possible to lay out a lead electrode having a wide line width on the semiconductor substrate F2. As a result, it is possible to further improve the reliability while further improving the ESD tolerance and reducing the electromigration. *
  • both the cathode-side and anode-side external connection electrodes F3B and F4B are formed on the element formation surface F2a, which is one surface of the semiconductor substrate F2. Therefore, as shown in FIG.
  • the element formation surface F2a is opposed to the mounting substrate F25, and the external connection electrodes F3B and F4B are joined onto the mounting substrate F25 by the solder F26, whereby the chip diode F1 is mounted on the mounting substrate F25.
  • a circuit assembly that is surface-mounted can be constructed. That is, The flip-chip connection type chip diode F1 can be provided, and the chip diode F1 can be connected to the mounting substrate F25 by wireless bonding by face-down bonding with the element formation surface F2a facing the mounting surface of the mounting substrate F25. As a result, the space occupied by the chip diode F1 on the mounting substrate F25 can be reduced.
  • an insulating film F15 is formed on the semiconductor substrate F2, and the cell connecting portions of the lead electrodes FL1 and FL2 are connected to the diode cells FD1 to FD4 through the contact holes F16 formed in the insulating film F15.
  • FC1 to FC4 are connected.
  • a cathode pad F5 is disposed on the insulating film F15 in a region outside the contact hole F16. That is, the cathode pad F5 is provided at a position away from directly above the pn junction region F11.
  • An anode electrode film F4A is connected to the semiconductor substrate F2 through a contact hole F17 formed in the insulating film F15, and an anode pad F6 is disposed on the insulating film F15 in a region outside the contact hole F17. .
  • the anode pad F6 is also at a position away from directly above the pn junction region F11.
  • the cathode pad F5 and the anode pad F6 are used as a cathode external connection portion and an anode connection portion, respectively, and a bonding wire is connected to the cathode pad F5 and the anode pad F6. You can also. Also in this case, it is possible to avoid the destruction of the pn junction region F11 due to an impact during wire bonding. *
  • the anode electrode film F4A is made of an AlSi film.
  • the AlSi film has a work function that is close to that of a p-type semiconductor (particularly a p-type silicon semiconductor), and therefore, a good ohmic junction can be formed between the p + -type semiconductor substrate F2. Therefore, it is not necessary to form a high impurity concentration diffusion layer for ohmic junction in the p + type semiconductor substrate F2. As a result, the manufacturing process is simplified, and productivity and production cost can be reduced accordingly.
  • the semiconductor substrate F2 has a rectangular shape with rounded corner portions F9. Accordingly, chipping (chipping) at the corners of the chip diode F1 can be suppressed or prevented, so that the chip diode F1 with few appearance defects can be provided. Furthermore, in this embodiment, since the recess F8 representing the cathode direction is formed on the short side of the semiconductor substrate F2 near the cathode-side external connection electrode F3B, the back surface of the semiconductor substrate F2 (on the side opposite to the element formation surface F2a) There is no need to mark the cathode mark on the main surface. The concave portion F8 can be formed at the same time when processing for cutting the chip diode F1 from the wafer (original substrate) is performed.
  • the concave portion F8 can be formed to display the direction of the cathode. Therefore, a step for marking can be omitted, and a cathode mark can be given to a minute-sized chip diode F1.
  • FIG. 132 shows the results of measuring the EDS tolerance for a plurality of samples with different distances D, with various contact hole sizes set for n + -type regions having the same diameter ⁇ .
  • Four samples with a distance D of 6 ⁇ m, 3 ⁇ m, 2 ⁇ m, and 1 ⁇ m were prepared.
  • the diameter ⁇ of the n + type region F10 of each sample is 120 ⁇ m.
  • the evaluation of the EDS resistance could not be performed.
  • the ESD tolerance is likely to increase as the distance D increases.
  • this experiment revealed that, contrary to expectations, decreasing the distance D increases the EDS tolerance. It has also been found that if the distance D is made too small, a leak occurs and the EDS tolerance is impaired. From this experimental result, it can be inferred that if the distance D is 12 ⁇ m or less (10% or less of the diameter ⁇ of the n + -type region F10), an ESD tolerance exceeding 8 kilovolts is realized. In addition, if the distance D is 3.6 ⁇ m or less (3% or less of the diameter ⁇ of the n + -type region F10), it can be estimated that an ESD tolerance exceeding 20 kilovolts is realized.
  • FIG. 133 shows the results of measuring the leakage current for a plurality of samples with different distances D, with various contact hole sizes set for n + -type regions having the same diameter ⁇ .
  • Four samples with a distance D of 6 ⁇ m, 3 ⁇ m, 2 ⁇ m, and 1 ⁇ m were prepared.
  • the diameter ⁇ of the n + type region F10 of each sample is 120 ⁇ m.
  • FIG. 134 shows the results of measuring the Zener voltage for a plurality of samples with different distances D with various contact hole sizes set for n + -type regions having the same diameter ⁇ .
  • Four samples with a distance D of 6 ⁇ m, 3 ⁇ m, 2 ⁇ m, and 1 ⁇ m were prepared.
  • the diameter ⁇ of the n + type region F10 of each sample is 120 ⁇ m.
  • the zener voltage could not be evaluated because leakage occurred between the periphery of the cell connection portion and the semiconductor substrate F2. From this experimental result, it can be seen that the distance D does not adversely affect the Zener voltage.
  • FIG. 135 shows the results of measuring the capacitance between terminals for a plurality of samples with different distances D by setting various contact hole sizes for n + -type regions having the same diameter ⁇ .
  • the inter-terminal capacity is a capacity between the anode electrode F4 and the cathode electrode F3.
  • Four samples with a distance D of 6 ⁇ m, 3 ⁇ m, 2 ⁇ m, and 1 ⁇ m were prepared.
  • the diameter ⁇ of the n + type region F10 of each sample is 120 ⁇ m.
  • the leakage between the peripheral edge of the cell connection portion and the semiconductor substrate F2 could not be evaluated. From this experimental result, it can be seen that the distance D does not adversely affect the inter-terminal capacitance.
  • FIG. 136 is a process diagram for describing an example of a manufacturing process of the chip diode F1.
  • FIG. 137A and FIG. 137B are cross-sectional views showing a configuration in the middle of the manufacturing process of FIG. 136, and show a cut surface corresponding to FIG.
  • FIG. 138 is a plan view of a p + type semiconductor wafer FW as an original substrate of the semiconductor substrate F2, and shows an enlarged partial region.
  • a p + type semiconductor wafer FW is prepared as an original substrate of the semiconductor substrate F2.
  • the surface of the semiconductor wafer FW is an element formation surface FWa and corresponds to the element formation surface F2a of the semiconductor substrate F2.
  • a plurality of chip diode regions F1a corresponding to the plurality of chip diodes F1 are arranged in a matrix.
  • a boundary region F80 is provided between adjacent chip diode regions F1a.
  • the boundary region F80 is a belt-like region having a substantially constant width, and extends in two orthogonal directions and is formed in a lattice shape. After performing a necessary process on the semiconductor wafer FW, the semiconductor wafer FW is cut along the boundary region F80 to obtain a plurality of chip diodes F1.
  • An example of a process performed on the semiconductor wafer FW is as follows. First, an insulating film F15 (eg, a thickness of 8000 to 8600 mm) such as a thermal oxide film or a CVD oxide film is formed on the element formation surface FWa of the p + type semiconductor wafer FW (FS1), and a resist mask is formed thereon. (FS2). By etching using this resist mask, an opening corresponding to the n + type region F10 is formed in the insulating film F15 (FS3). Further, after removing the resist mask, n-type impurities are introduced into the surface layer portion of the semiconductor wafer FW exposed from the opening formed in the insulating film F15 (FS4).
  • an insulating film F15 eg, a thickness of 8000 to 8600 mm
  • a resist mask is formed thereon.
  • n-type impurities is performed by implanting n-type impurity ions (for example, phosphorus ions).
  • n-type impurity ions for example, phosphorus ions.
  • the implantation energy of n-type impurity ions is, for example, 40 keV, and the density of n-type impurity ions is, for example, 2 ⁇ 10 15 ions / cm 3 .
  • the introduction of the n-type impurity may be performed by a step of depositing phosphorus as an n-type impurity on the surface (so-called phosphorus deposition).
  • the phosphorus deposit is a process of depositing phosphorus on the surface of the semiconductor wafer FW exposed in the opening of the insulating film F15 by heat treatment performed by carrying the semiconductor wafer FW into the diffusion furnace and flowing POCl 3 gas in the diffusion path. is there.
  • a heat treatment (drive) for activating impurity ions introduced into the semiconductor wafer FW is performed after the insulating film F15 is thickened as necessary (for example, thickened by about 1200 mm by forming a CVD oxide film) (FS5). Performed (FS6). This heat treatment is performed, for example, for 40 minutes in a temperature atmosphere of 900 ° C., for example.
  • an n + -type region F10 is formed in the surface layer portion of the semiconductor wafer FW.
  • the size of the n + -type region F10 can be controlled by setting conditions in the processes of FS4 and FS6.
  • yet another resist mask having openings matching the contact holes F16 and F17 is formed on the insulating film F15 (FS7).
  • etching through the resist mask contact holes F16 and F17 are formed in the insulating film F15 (FS8), and then the resist mask is peeled off.
  • the size of the contact hole F16 is determined by the process of FS8. Therefore, the magnitude of the distance D can be controlled by the steps FS4, FS6 and FS8. *
  • electrode films constituting the cathode electrode F3 and the anode electrode F4 are formed on the insulating film F15 by, for example, sputtering (FS9).
  • a electrode film for example, a thickness of 10,000 mm
  • another resist mask having an opening pattern corresponding to the slit F18 is formed on the electrode film (FS10), and the slit F18 is formed in the electrode film by etching (for example, reactive ion etching) through the resist mask. (FS11).
  • the width of the slit F18 may be about 3 ⁇ m.
  • a passivation film F20 such as a nitride film is formed by, for example, a CVD method (FS12), and further, a resin film F21 is formed by applying polyimide or the like (FS13).
  • a polyimide imparted with photosensitivity is applied and exposed with a pattern corresponding to the pad openings F22 and F23, and then the polyimide film is developed (step FS14).
  • a resin film F21 having openings corresponding to the pad openings F22 and F23 is formed.
  • heat treatment for curing the resin film is performed (FS15).
  • pad openings F22 and F23 are formed in the passivation film F20 by dry etching (for example, reactive ion etching) using the resin film F21 as a mask (FS16). Thereafter, external connection electrodes F3B and F4B are formed in the pad openings F22 and F23 (FS17).
  • the external connection electrodes F3B and F4B can be formed by plating (preferably electroless plating).
  • a resist mask F83 (see FIG. 137A) having a grid-like opening that matches the boundary region F80 (see FIG. 138) is formed (FS18).
  • Plasma etching is performed through the resist mask F83, whereby the semiconductor wafer FW is etched from the element formation surface FWa to a predetermined depth as shown in FIG. 137A.
  • a cutting groove F81 is formed along the boundary region F80 (FS19).
  • the semiconductor wafer FW is ground from the back surface FWb until it reaches the bottom of the groove F81 (FS20).
  • the plurality of chip diode regions F1a are singulated, and the chip diode F1 having the above-described structure can be obtained.
  • the resist mask F83 for forming the groove F81 in the boundary region F80 is a round shape portion F84 having a curved shape that protrudes outward from the chip diode region F1a at a position in contact with the four corners of the chip diode region F1a. have.
  • the round shape portion F84 is formed so as to connect two adjacent sides of the chip diode region F1a with a smooth curve.
  • the resist mask F83 for forming the groove F81 in the boundary region F80 has a recess F85 that is recessed toward the inside of the chip diode region F1a at a position in contact with one short side of the chip diode region F1a. .
  • the groove F81 when the groove F81 is formed by plasma etching using the resist mask F83 as a mask, the groove F81 has a curved round shape portion that protrudes outward from the chip diode region F1a at a position in contact with the four corners of the chip diode region F1a. And having a recess recessed toward the inside of the chip diode region F1a at a position in contact with one short side of the chip diode region F1a.
  • the corner portions F9 at the four corners of the chip diode F1 can be simultaneously shaped into a round shape, and one short side (short side on the cathode side) A recess F8 as a cathode mark can be formed on the side. That is, the corner portion F9 can be processed into a round shape without adding a dedicated process, and the concave portion F8 as a cathode mark can be formed.
  • the semiconductor substrate F2 is made of a p-type semiconductor, stable characteristics can be realized without forming an epitaxial layer on the semiconductor substrate F2. That is, since an n-type semiconductor wafer has a large in-plane variation in resistivity, when an n-type semiconductor wafer is used, an epitaxial layer with a small in-plane variation in resistivity is formed on the surface, and an impurity diffusion layer is formed on the epitaxial layer. To form a pn junction.
  • the segregation coefficient of n-type impurities is small, and therefore, when forming an ingot (for example, a silicon ingot) that is the basis of a semiconductor wafer, the difference in resistivity between the central portion and the peripheral portion of the wafer increases. is there.
  • the segregation coefficient of p-type impurities is relatively large, the p-type semiconductor wafer has little in-plane variation in resistivity. Therefore, by using a p-type semiconductor wafer, a diode having stable characteristics can be cut out from any part of the wafer without forming an epitaxial layer. Therefore, by using the p + type semiconductor substrate F2, the manufacturing process can be simplified and the manufacturing cost can be reduced.
  • FIG. 139 is a perspective view illustrating an appearance of a smartphone that is an example of an electronic device in which a chip diode is used.
  • the smartphone F201 is configured by housing electronic components inside a flat rectangular parallelepiped housing F202.
  • the housing F202 has a pair of rectangular main surfaces on the front side and the back side, and the pair of main surfaces are joined by four side surfaces.
  • the display surface of the display panel F203 configured by a liquid crystal panel, an organic EL panel, or the like is exposed.
  • the display surface of the display panel F203 constitutes a touch panel and provides an input interface for the user. *
  • the display panel F203 is formed in a rectangular shape that occupies most of one main surface of the housing F202.
  • An operation button F204 is arranged along one short side of the display panel F203.
  • a plurality (three) of operation buttons F204 are arranged along the short side of the display panel F203.
  • the user can operate the smartphone F201 by operating the operation button F204 and the touch panel to call and execute a necessary function. *
  • a speaker F205 is arranged in the vicinity of another short side of the display panel F203.
  • the speaker F205 provides an earpiece for a telephone function and is also used as an acoustic unit for reproducing music data and the like.
  • a microphone F206 is disposed on one side surface of the housing F202 near the operation button F204. The microphone F206 can provide a mouthpiece for a telephone function and can also be used as a recording microphone.
  • FIG. 140 is a schematic plan view showing the configuration of the electronic circuit assembly F210 accommodated in the housing F202.
  • the electronic circuit assembly F210 includes a wiring board F211 and circuit components mounted on the mounting surface of the wiring board F211.
  • the plurality of circuit components include a plurality of integrated circuit elements (ICs) F212 to F220 and a plurality of chip components.
  • the plurality of ICs include a transmission processing IC F212, a one-segment TV reception IC F213, a GPS reception IC F214, an FM tuner IC F215, a power supply IC F216, a flash memory F217, a microcomputer F218, a power supply IC F219, and a baseband IC F220.
  • the plurality of chip components include chip inductors F221, F225, F235, chip resistors F222, F224, F233, chip capacitors F227, F230, F234, and chip diodes F228, F231. These chip components are mounted on the mounting surface of the wiring board F211 by, for example, flip chip bonding.
  • the chip diodes according to the above-described embodiments can be applied to the chip diodes F228 and F231. *
  • the transmission processing IC F212 includes an electronic circuit for generating a display control signal for the display panel F203 and receiving an input signal from the touch panel on the surface of the display panel F203.
  • a flexible wiring F209 is connected to the transmission processing IC F212 for connection to the display panel F203.
  • 1Seg TV reception IC F213 incorporates an electronic circuit that constitutes a receiver for receiving radio waves of 1Seg broadcast (terrestrial digital television broadcast targeted for mobile devices). In the vicinity of the one-segment TV reception IC F213, a plurality of chip inductors F221 and a plurality of chip resistors F222 are arranged.
  • the one-segment TV reception IC F213, the chip inductor F221 and the chip resistor F222 constitute a one-segment broadcast reception circuit F223.
  • the chip inductor F221 and the chip resistor F222 respectively have an inductance and a resistance that are accurately matched, and give a highly accurate circuit constant to the one-segment broadcasting reception circuit F223.
  • the GPS receiving IC F214 includes an electronic circuit that receives radio waves from GPS satellites and outputs position information of the smartphone F201.
  • FM tuner IC F215 constitutes FM broadcast receiving circuit F226 together with a plurality of chip resistors F224 and a plurality of chip inductors F225 mounted on wiring board F211 in the vicinity thereof.
  • the chip resistor F224 and the chip inductor F225 each have a resistance value and an inductance that are accurately matched, and give a highly accurate circuit constant to the FM broadcast receiving circuit F226.
  • the power supply IC F216 constitutes a power supply circuit F229 together with the chip capacitor F227 and the chip diode F228.
  • the flash memory F217 is a storage device for recording an operating system program, data generated inside the smartphone F201, data and programs acquired from the outside by a communication function, and the like.
  • the microcomputer F218 includes a CPU, a ROM, and a RAM, and is an arithmetic processing circuit that realizes a plurality of functions of the smartphone F201 by executing various arithmetic processes. More specifically, image processing and arithmetic processing for various application programs are realized by the action of the microcomputer F218.
  • a plurality of chip capacitors F230 and a plurality of chip diodes F231 are mounted on the mounting surface of the wiring board F211.
  • the power supply IC F219 constitutes a power supply circuit F232 together with the chip capacitor F230 and the chip diode F231.
  • the baseband IC F220 constitutes a baseband communication circuit F236 together with the chip resistor F233, the chip capacitor F234, and the chip inductor F235.
  • the baseband communication circuit F236 provides a communication function for telephone communication and data communication.
  • the power appropriately adjusted by the power supply circuits F229 and F232 is transmitted to the transmission processing IC F212, the GPS reception IC F214, the one-segment broadcast reception circuit F223, the FM broadcast reception circuit F226, the baseband communication circuit F236, and the flash memory.
  • F217 and the microcomputer F218 are supplied.
  • the microcomputer F218 performs arithmetic processing in response to an input signal input via the transmission processing IC F212, outputs a display control signal from the transmission processing IC F212 to the display panel F203, and displays various displays on the display panel F203. Let it be done. *
  • the one-segment broadcasting is received by the function of the one-segment broadcasting receiving circuit F223.
  • the microcomputer F218 executes arithmetic processing for outputting the received image to the display panel F203 and causing the received audio to be audible from the speaker F205. Further, when the position information of the smartphone F201 is required, the microcomputer F218 acquires the position information output from the GPS reception IC F214, and executes a calculation process using the position information.
  • the microcomputer F218 activates the FM broadcast reception circuit F226 and executes arithmetic processing for outputting the received sound from the speaker F205.
  • the flash memory F217 is used for storing data obtained by communication, calculation of the microcomputer F218, and data created by input from the touch panel.
  • the microcomputer F218 writes data to the flash memory F217 and reads data from the flash memory F217 as necessary.
  • the function of telephone communication or data communication is realized by the baseband communication circuit F236.
  • the microcomputer F218 controls the baseband communication circuit F236 to perform processing for transmitting and receiving voice or data.
  • 7th invention can also be implemented with another form.
  • an example in which four diode cells are formed on a semiconductor substrate is shown.
  • two or three diode cells may be formed on the semiconductor substrate, and four or more diode cells may be formed.
  • the diode cell may be formed.
  • the example in which the pn junction region is formed in a regular octagon in plan view is shown.
  • the planar shape may be a circle or an ellipse.
  • the shape of the pn junction region is a polygonal shape, they need not be a regular polygonal shape, and may be formed by polygons having two or more sides.
  • the pn junction regions do not have to be formed in the same size, and a plurality of diode cells each having a junction region with a different size may be mixed on the semiconductor substrate.
  • the shape of the pn junction region formed on the semiconductor substrate need not be one type, and two or more types of pn junction regions may be mixed on the semiconductor substrate.
  • the anode electrode film F4A is directly bonded to the surface of the p + -type semiconductor substrate F2, in a state of being separated from the n + -type region F10 in the surface layer portion of the p + -type semiconductor substrate F2 A p + type region may be formed, and the anode electrode film F4A may be bonded to the p + type region.
  • an electrode film other than the AlSi film is used as the anode electrode film F4A, ohmic contact can be formed between the anode electrode film F4A and the p + type region, and the anode electrode film F4A and The semiconductor substrate F2 can be electrically connected.
  • the cathode electrode film F3A and the anode electrode film F4A for example, a Ti / Al laminated film having a Ti film as a lower layer and an Al film as an upper layer, or a Ti film (for example, having a thickness of 300 to An electrode film other than an AlSi film can be used, such as a Ti / TiN / Al laminated film in which a TiN film (for example, about 1000 mm thick) and an AlCu film (for example, about 30000 mm thick) are laminated.
  • Patent Document 3 Japanese Patent Laid-Open No. 2001-326354 discloses a vertical MOSFET in which a protective diode made of a bidirectional Zener diode is connected between a gate and a source. . Bidirectional Zener diodes are used, for example, as protective elements that escape positive and negative surge currents to protect other devices. In order to provide an effective protection element against surge currents in any direction, it is preferable to equalize the characteristics for each current direction.
  • the eighth invention has the following features.
  • G1 A pn junction is formed between the first conductive type semiconductor substrate and the semiconductor substrate, and a second conductive type first diffusion region exposed on a main surface of the semiconductor substrate is formed on the semiconductor substrate.
  • a second diffusion region of a second conductivity type formed at a distance from the first diffusion region, forming a pn junction with the semiconductor substrate, and exposed to the main surface of the semiconductor substrate;
  • a bidirectional Zener diode chip wherein the first electrode and the first diffusion region, and the second electrode and the second diffusion region are configured symmetrically to each other.
  • a pn junction (pn junction region) is formed between the first diffusion region and the semiconductor substrate, thereby forming a first Zener diode.
  • a first electrode is connected to the first diffusion region of the first Zener diode.
  • a pn junction (pn junction region) is formed between the second diffusion region and the semiconductor substrate, thereby forming a second Zener diode.
  • a second electrode is connected to the second diffusion region of the second Zener diode. Since the first Zener diode and the second Zener diode are connected in reverse series via the semiconductor substrate, a bidirectional Zener diode is formed between the first electrode and the second electrode.
  • the characteristics of the first Zener diode and the second Zener diode are substantially equal. can do. Thereby, the characteristic with respect to each current direction can be made substantially equal.
  • Symmetry includes point symmetry and line symmetry.
  • the symmetry includes a form that can be regarded as substantially symmetric as long as the electrical characteristics are symmetric, even if it is not strictly symmetric. *
  • the bidirectional Zener diode can be surface-mounted on the mounting substrate. That is, a flip-chip connection type bidirectional Zener diode can be provided. As a result, the space occupied by the bidirectional Zener diode can be reduced. In particular, it is possible to reduce the height of the bidirectional Zener diode on the mounting substrate. Thereby, the space in a housing of a small electronic device or the like can be used effectively, which can contribute to high-density mounting and downsizing. *
  • the first voltage-to-current characteristic obtained using the first electrode as a positive electrode and the second electrode as a negative electrode is substantially the same as the second voltage-to-current characteristic obtained using the second electrode as a positive electrode and the first electrode as a negative electrode.
  • the plurality of first diffusion regions and the plurality of second diffusion regions are alternately arranged along a predetermined arrangement direction parallel to the main surface of the semiconductor substrate, “G1.” Or “G2.” Bidirectional Zener diode chip as described in 1. According to this configuration, since the pn junction region separated for each of the plurality of first diffusion regions is formed, the peripheral length of the pn junction region of the first Zener diode can be increased. As a result, the concentration of the electric field is alleviated and the ESD (electrostatic discharge) resistance of the first Zener diode can be improved.
  • the peripheral length of the pn junction region of the first Zener diode is the total extension of the boundary line between the semiconductor substrate and the first diffusion region on the surface of the semiconductor substrate.
  • the peripheral length of the pn junction region of the second Zener diode can be increased. Thereby, the concentration of the electric field is relaxed, and the ESD tolerance of the second Zener diode can be improved.
  • the peripheral length of the pn junction region of the second Zener diode is the total extension of the boundary line between the semiconductor substrate and the second diffusion region on the surface of the semiconductor substrate.
  • the bidirectional Zener diode chip according to "G3." Wherein the plurality of first diffusion regions and the plurality of second diffusion regions are formed in a longitudinal direction extending in a direction intersecting the arrangement direction.
  • the perimeter of the pn junction region of the first Zener diode can be increased, the ESD tolerance of the first Zener diode can be further improved.
  • the peripheral length of the pn junction region of the second Zener diode can be increased, the ESD tolerance of the second Zener diode can be further improved.
  • the first electrode includes a plurality of first extraction electrode portions joined to the plurality of first diffusion regions, respectively, and a first external connection portion to which the plurality of first extraction electrode portions are connected in common.
  • the second electrode includes a plurality of second extraction electrode portions joined to the plurality of second diffusion regions, respectively, and a second external connection portion to which the plurality of second extraction electrode portions are connected in common.
  • the double Zener diode according to "G4." Wherein the first electrode and the second electrode are formed in a comb-tooth shape in which the plurality of first extraction electrode portions and the plurality of second extraction electrode portions are engaged with each other. Chip. *
  • the plurality of first extraction electrode portions and the plurality of second extraction electrode portions are formed in a comb-teeth shape that meshes with each other, they are easily symmetric. Further, since the peripheral length of the pn junction region of the first Zener diode and the peripheral length of the pn junction region of the second Zener diode can be increased, the ESD tolerance of the first Zener diode and the second Zener diode can be improved.
  • the plurality of first extraction electrode portions are joined to the plurality of first diffusion regions, respectively, and the plurality of first extraction electrodes are commonly connected to the first external connection portion.
  • a plurality of second extraction electrode portions are joined to the plurality of second diffusion regions, respectively, and the plurality of second extraction electrodes are commonly connected to the second external connection portion.
  • the first external connection portion can be disposed avoiding the pn junction region between the first diffusion region and the semiconductor substrate, and the pn junction region between the second diffusion region and the semiconductor substrate can be disposed directly above.
  • the second external connection portion can be arranged avoiding it.
  • G6 The bidirectional Zener diode chip according to any one of “G1.” To “G5.”, Wherein each peripheral length of the first diffusion region and the second diffusion region is 400 ⁇ m or more. According to this configuration, a bidirectional Zener diode chip having a large ESD tolerance can be realized.
  • G7 The bidirectional Zener diode chip according to any one of "G1.” To “G6.”, Wherein each of the perimeter lengths of the first diffusion region and the second diffusion region is 1500 ⁇ m or less. According to this configuration, a bidirectional Zener diode chip having a small capacitance (inter-terminal capacitance) between the first electrode and the second electrode can be realized. *
  • G8 The bidirectional Zener diode chip according to any one of “G1.” To “G7.”, Wherein a capacitance between the first electrode and the second electrode is 30 pF or less. According to this configuration, a bidirectional Zener diode chip having a small capacitance (inter-terminal capacitance) between the first electrode and the second electrode can be realized.
  • the semiconductor substrate is a p-type semiconductor substrate, and the first diffusion region and the second diffusion region are n-type diffusion regions that form the pn junction with the p-type semiconductor substrate.
  • the semiconductor substrate is a p-type semiconductor substrate
  • stable characteristics can be realized without forming an epitaxial layer on the semiconductor substrate. That is, since the n-type semiconductor wafer has a large in-plane variation in resistivity, an epitaxial layer with a small in-plane variation in resistivity is formed on the surface, and an impurity diffusion layer is formed in this epitaxial layer to form a pn junction. There is a need to.
  • the p-type semiconductor wafer has little in-plane variation in resistivity, a bidirectional Zener diode having stable characteristics can be cut out from any part of the wafer without forming an epitaxial layer. Therefore, by using a p-type semiconductor substrate, the manufacturing process can be simplified and the manufacturing cost can be reduced. *
  • the first substrate is formed in contact with the main surface of the semiconductor substrate, has a first contact hole at a junction between the first electrode and the first diffusion region, and a junction between the second electrode and the second diffusion region. And further including an insulating film having a second contact hole, wherein portions of the first electrode and the second electrode other than the junctions between the first diffusion region and the second diffusion region are formed on the insulating film.
  • the bidirectional Zener diode chip according to any one of “G1.” To “G9.”.
  • the first electrode and the second electrode since the first electrode and the second electrode may be formed on the insulating film, the first electrode and the second electrode can be easily laid out symmetrically. For example, after an electrode film is formed on the insulating film, the electrode film is separated into a first electrode and a second electrode by etching using a resist mask to form a symmetric first electrode and second electrode. May be. Further, according to this configuration, the connection between the first electrode and the outside and the connection between the second electrode and the outside can be performed on the insulating film formed on the surface of the semiconductor substrate. For this reason, when mounting the bidirectional Zener diode chip on the mounting substrate or connecting the bonding wire to the first electrode or the second electrode, it is possible to avoid applying a large impact to the pn junction region. Thereby, destruction of the pn junction region can be avoided, and thus a bidirectional Zener diode chip having excellent durability against external force and thus improved reliability can be realized. *
  • G11 And further including a protective film formed on the main surface of the semiconductor substrate so as to cover the first electrode and the second electrode while exposing the external connection portions of the first electrode and the second electrode.
  • the bidirectional Zener diode chip according to any one of G1. "To” G10. " According to this configuration, since the protective film covering the first electrode and the second electrode is formed while exposing the external connection portions of the first electrode and the second electrode, the first electrode, the second electrode, and the pn It is possible to suppress or prevent moisture from entering the bonding region, and to improve durability against external force by the protective film. *
  • the bidirectional Zener diode chip according to any one of “G1.” To “G11.”, Wherein the main surface of the semiconductor substrate has a rectangular shape with rounded corners. According to this configuration, the main surface of the semiconductor substrate has a rectangular shape with rounded corners. Accordingly, chipping (chipping) at the corners of the bidirectional Zener diode chip can be suppressed or prevented, so that a bidirectional Zener diode chip with few appearance defects can be provided.
  • G13 A circuit assembly comprising: a mounting substrate; and the bidirectional Zener diode chip according to any one of “G1.” To “G12.” Mounted on the mounting substrate. With this configuration, it is possible to provide a circuit assembly using a bidirectional Zener diode chip having substantially the same characteristics with respect to each current direction and thus high quality.
  • G14 The circuit assembly according to “G13.”, Wherein the bidirectional Zener diode chip is connected to the mounting substrate by wireless bonding (face-down bonding, flip-chip bonding). With this configuration, the space occupied by the bidirectional Zener diode chip on the mounting substrate can be reduced, which can contribute to high-density mounting of electronic components. *
  • FIG. 141 is a perspective view of a bidirectional Zener diode chip according to an embodiment of the eighth invention
  • FIG. 142 is a plan view thereof
  • FIG. 143 is a sectional view taken along line CXLIII-CXLIII in FIG. 142.
  • FIG. 144 is a sectional view taken along line CXLIV-CXLIV in FIG.
  • the bidirectional Zener diode chip G1 is formed on a p + type semiconductor substrate G2 (for example, a silicon substrate), a first Zener diode GD1 formed on the semiconductor substrate G, and the semiconductor substrate G2, and is opposite to the first Zener diode GD1.
  • the first Zener diode GD1 includes a plurality of Zener diodes GD11 and GD12.
  • the second Zener diode GD2 is composed of a plurality of Zener diodes GD21 and GD22.
  • the semiconductor substrate G2 includes a pair of main surfaces G2a and G2b and a plurality of side surfaces G2c orthogonal to the pair of main surfaces G2a and G2b, and one of the pair of main surfaces G2a and G2b (main surface G2a). Is an element formation surface.
  • the main surface G2a is referred to as an “element formation surface G2a”.
  • the element formation surface G2a is formed in a rectangular shape in a plan view, and for example, the length L in the longitudinal direction may be about 0.4 mm and the length W in the short direction may be about 0.2 mm.
  • the total thickness T of the bidirectional Zener diode chip G1 may be about 0.1 mm.
  • the external connection electrode G3B of the first electrode G3 and the external connection electrode G4B of the second electrode G4 are disposed at both ends of the element formation surface G2a.
  • a diode formation region G7 is provided on the element formation surface G2a between these external connection electrodes G3B and G4B.
  • the diode forming region G7 is formed in a rectangular shape.
  • the semiconductor substrate G2 has four corner portions G9 at four corners corresponding to intersections of a pair of side surfaces adjacent to each other among the four side surfaces G2c.
  • the four corner portions G9 are shaped in a round shape in this embodiment.
  • the corner portion G9 forms a smooth curved surface that is convex outward in a plan view viewed from the normal direction of the element formation surface G2a. Thereby, it has the structure which can suppress the chipping at the time of the manufacturing process and mounting of bidirectional Zener diode chip G1.
  • FIG. 145 is a plan view showing the structure of the surface (element formation surface G2a) of the semiconductor substrate G2 with the first electrode G3 and the second electrode G4 and the structure formed thereon removed.
  • a plurality of first n + type diffusion regions (hereinafter referred to as pn junction regions G11) are formed respectively with semiconductor substrate G2. , Referred to as “first diffusion region G10”).
  • second diffusion regions G12 In the surface layer region of the p + type semiconductor substrate G2, a plurality of second n + type diffusion regions (hereinafter referred to as “second diffusion regions G12”) that form pn junction regions G13 with the semiconductor substrate G2, respectively. Is formed).
  • first diffusion regions G10 and two second diffusion regions G12 are formed.
  • the first diffusion region G10 and the second diffusion region G12 are arranged alternately and at equal intervals along the short direction of the semiconductor substrate G2.
  • these four diffusion regions G10 and G12 are formed in the longitudinal direction extending in the direction intersecting the short direction of the semiconductor substrate G2 (in the present embodiment, the direction orthogonal).
  • the first diffusion region G10 and the second diffusion region G12 are formed to have the same size and the same shape.
  • the first diffusion region G10 and the second diffusion region G12 are formed in a substantially rectangular shape that is long in the longitudinal direction of the semiconductor substrate G2 and has four corners removed in plan view. *
  • Each of the first diffusion regions G10 and the vicinity of the first diffusion region G10 in the p + type semiconductor substrate G2 constitutes two Zener diodes GD11 and GD12, and these two Zener diodes GD11 and GD12 form a second one.
  • One zener diode GD1 is configured.
  • the first diffusion region G10 is separated for each of the Zener diodes GD11 and GD12.
  • the Zener diodes GD11 and GD12 each have a pn junction region G11 separated for each Zener diode.
  • Zener diodes GD21 and GD22 are constituted by each second diffusion region G12 and the vicinity of the second diffusion region G12 in the p + type semiconductor substrate G2, and these two Zener diodes GD21, GD21, The second Zener diode GD2 is configured by the GD22.
  • the second diffusion region G12 is separated for each of the Zener diodes GD21 and GD22.
  • the Zener diodes GD21 and GD22 each have a pn junction region G13 separated for each Zener diode.
  • an insulating film G15 (not shown in FIG. 142) made of an oxide film or the like is formed on the element formation surface G2a of the semiconductor substrate G2.
  • a first contact hole G16 that exposes the surface of the first diffusion region G10
  • a second contact hole G17 that exposes the surface of the second diffusion region G12 are formed.
  • a first electrode G3 and a second electrode G4 are formed on the surface of the insulating film G15.
  • the first electrode G3 includes a first electrode film G3A formed on the surface of the insulating film G15, and a first external connection electrode G3B joined to the first electrode film G3A.
  • the first electrode film G3A includes an extraction electrode GL11 connected to the first diffusion region G10 corresponding to the Zener diode GD11, an extraction electrode GL12 connected to the first diffusion region G10 corresponding to the Zener diode GD12, and the extraction electrode GL11. , GL12 (first extraction electrode) and a first pad G5 formed integrally.
  • the first pad G5 is formed in a rectangular shape at one end of the element formation surface G2a.
  • the first external connection electrode G3B is connected to the first pad G5. In this way, the first external connection electrode G3B is commonly connected to the extraction electrodes GL11 and GL12.
  • the first pad G5 and the first external connection electrode G3B constitute an external connection portion of the first electrode G3. *
  • the second electrode G4 includes a second electrode film G4A formed on the surface of the insulating film G15, and a second external connection electrode G4B joined to the second electrode film G4A.
  • the second electrode film G4A includes an extraction electrode GL21 connected to the second diffusion region G12 corresponding to the Zener diode GD21, an extraction electrode GL22 connected to the second diffusion region G12 corresponding to the Zener diode GD22, and the extraction electrode GL21. , GL22 (second lead electrode) and a second pad G6 formed integrally.
  • the second pad G6 is formed in a rectangular shape at one end of the element formation surface G2a.
  • the second external connection electrode G4B is connected to the second pad G6. In this way, the second external connection electrode G4B is commonly connected to the extraction electrodes GL21 and GL22.
  • the second pad G6 and the second external connection electrode G4B constitute an external connection portion of the second electrode G4. *
  • the lead electrode GL11 enters the first contact hole G16 of the Zener diode GD11 from the surface of the insulating film G15, and is in ohmic contact with the first diffusion region G10 of the Zener diode GD11 in the first contact hole G16.
  • a portion joined to the Zener diode GD11 in the first contact hole G16 constitutes a joint portion GC11.
  • the extraction electrode GL12 enters the first contact hole G16 of the Zener diode GD12 from the surface of the insulating film G15, and is in ohmic contact with the first diffusion region G10 of the Zener diode GD12 in the first contact hole G16.
  • a portion joined to the Zener diode GD12 in the first contact hole G16 constitutes a joint portion GC12. *
  • the lead electrode GL21 enters the second contact hole G17 of the Zener diode GD21 from the surface of the insulating film G15, and is in ohmic contact with the second diffusion region G12 of the Zener diode GD21 in the second contact hole G17.
  • a portion joined to the Zener diode GD21 in the second contact hole G17 constitutes a joint portion GC21.
  • the extraction electrode GL22 extends from the surface of the insulating film G15 to the Zener diode GD. 22 enters the second contact hole G17 and is in ohmic contact with the second diffusion region G12 of the Zener diode GD22 in the second contact hole G17.
  • a portion joined to the Zener diode GD22 in the second contact hole G17 constitutes a joint portion GC22.
  • the first electrode film G3A and the second electrode film G4A are made of the same material.
  • an Al film is used as the electrode film.
  • the first electrode film G3A and the second electrode film G4A are separated by a slit G18.
  • the lead electrode GL11 is linearly formed along a straight line that passes over the first diffusion region G10 corresponding to the Zener diode GD11 and reaches the first pad G5.
  • the extraction electrode GL12 is linearly formed along a straight line that passes through the first diffusion region G10 corresponding to the Zener diode GD12 and reaches the first pad G5.
  • the lead electrodes GL11 and GL12 have uniform widths from the corresponding first diffusion region G10 to the first pad G5, respectively, and these widths are wider than the widths of the joint portions GC11 and GC12. .
  • the widths of the joint portions GC11 and G12 are defined by the length in the direction orthogonal to the extraction direction of the extraction electrodes GL11 and GL12.
  • the leading ends of the extraction electrodes GL11 and GL12 are shaped to match the planar shape of the corresponding first diffusion region G10.
  • the base ends of the extraction electrodes GL11 and GL12 are connected to the first pad G5. *
  • the lead electrode GL21 is linearly formed along a straight line that passes over the second diffusion region G12 corresponding to the Zener diode GD21 and reaches the second pad G6.
  • the lead electrode GL22 is linearly formed along a straight line that passes over the second diffusion region G12 corresponding to the Zener diode GD22 and reaches the second pad G6.
  • the lead electrodes GL21 and GL22 have uniform widths from the corresponding second diffusion region G12 to the second pad G6, respectively, and these widths are wider than the widths of the joint portions GC21 and GC22. .
  • the widths of the joint portions GC21 and G22 are defined by the length in the direction orthogonal to the extraction direction of the extraction electrodes GL21 and GL22.
  • the leading ends of the extraction electrodes GL21 and GL22 are shaped to match the planar shape of the corresponding second diffusion region G12.
  • the base ends of the extraction electrodes GL21 and GL22 are connected to the second pad G6.
  • the first electrode G3 and the second electrode G4 are formed in a comb-tooth shape in which the plurality of first extraction electrodes GL11 and GL12 and the plurality of second extraction electrodes GL21 and GL22 are engaged with each other.
  • the first electrode G3 and the first diffusion region G10, and the second electrode G4 and the second diffusion region G12 are configured symmetrically with each other in plan view. More specifically, the first electrode G3, the first diffusion region G10, the second electrode G4, and the second diffusion region G12 are configured to be point-symmetric with respect to the center of gravity of the element formation surface G2a in plan view. . *
  • the first electrode G3 and the first diffusion region G10, the second electrode G4 and the second diffusion region G12 are substantially line-symmetric.
  • the second lead electrode GL22 on one long side of the semiconductor substrate G2 and the first lead electrode GL11 adjacent to the second lead electrode GL11 are considered to be substantially at the same position, and on the other long side of the semiconductor substrate G2.
  • a certain first extraction electrode GL12 and the second extraction electrode GL21 adjacent thereto are at substantially the same position.
  • the first electrode G3, the first diffusion region G10, the second electrode G4, and the second diffusion region G12 are parallel to the short direction of the element formation surface G2a and pass through the center in the longitudinal direction in plan view. It can be considered that the lines are symmetrical.
  • the slit G18 is formed so as to border the extraction electrodes GL11, GL12, GL21, and GL22. *
  • the first electrode film G3A and the second electrode film G4A are covered with a passivation film G20 (not shown in FIG. 142) made of, for example, a nitride film, and a resin film G21 such as polyimide is formed on the passivation film G20.
  • a passivation film G20 (not shown in FIG. 142) made of, for example, a nitride film, and a resin film G21 such as polyimide is formed on the passivation film G20.
  • a pad opening G22 exposing the first pad G5 and a pad opening G23 exposing the second pad G6 are formed so as to penetrate the passivation film G20 and the resin film G21.
  • External connection electrodes G3B and G4B are embedded in the pad openings G22 and G23, respectively.
  • the passivation film G20 and the resin film G21 form a protective film, and suppress or prevent moisture from entering the first extraction electrodes GL11 and GL12, the second extraction electrodes GL21 and GL22, and the pn junction regions G11 and G13. It absorbs external impacts and the like, and contributes to improving the durability of the bidirectional Zener diode chip G1.
  • the external connection electrodes G3B and G4B may have a surface at a position lower than the surface of the resin film G21 (position close to the semiconductor substrate 2), or protrude from the surface of the resin film G21, and from the resin film G21. May have a surface at a higher position (a position far from the semiconductor substrate G2).
  • FIG. 143 shows an example in which the external connection electrodes G3B and G4B protrude from the surface of the resin film G21.
  • the external connection electrodes G3B and G4B are made of, for example, a Ni / Pd / Au laminated film having a Ni film in contact with the electrode films G3A and G4A, a Pd film formed thereon, and an Au film formed thereon. It may be. Such a laminated film can be formed by a plating method.
  • the first diffusion region G10 of the plurality of Zener diodes GD11 and GD12 constituting the first Zener diode GD1 is commonly connected to the first electrode G3 and is a p-type region common to the Zener diodes GD11 and GD12. It is connected to a + type semiconductor substrate G2. Thereby, the plurality of Zener diodes GD11 and GD12 constituting the first Zener diode GD1 are connected in parallel.
  • the second diffusion region G12 of the plurality of Zener diodes GD21 and GD22 constituting the second Zener diode GD2 is connected to the second electrode G4 and is a p-type region common to the Zener diodes GD21 and GD22.
  • Zener diodes GD21 and GD22 constituting the second Zener diode GD2 are connected in parallel.
  • a parallel circuit of the Zener diodes GD21 and GD22 and a parallel circuit of the Zener diodes GD11 and GD12 are connected in reverse series, and a bidirectional Zener diode is configured by the reverse series circuit.
  • FIG. 146 is an electric circuit diagram showing an internal electrical structure of the bidirectional Zener diode chip G1.
  • the cathodes of the plurality of Zener diodes GD11 and GD12 constituting the first Zener diode GD1 are commonly connected to the first electrode G3, and the anodes thereof are common to the anodes of the plurality of Zener diodes GD21 and GD22 constituting the second Zener diode GD2. It is connected.
  • the cathodes of the plurality of Zener diodes GD21 and GD22 are commonly connected to the second electrode G4. Thereby, it functions as one bidirectional Zener diode as a whole. *
  • the first electrode G3 and the first diffusion region G10, and the second electrode G4 and the second diffusion region G12 are configured symmetrically with each other, so that the characteristics for each current direction are substantially reduced.
  • FIG. 147B shows voltage versus current characteristics for each current direction for a bidirectional Zener diode (comparative example) in which the first electrode, the first diffusion region, the second electrode, and the second diffusion region are asymmetrical to each other. The experimental results are shown.
  • the solid line shows the voltage-current characteristic when a voltage is applied to the bidirectional Zener diode with one electrode as a positive electrode and the other electrode as the negative electrode
  • the broken line shows the one electrode on the bidirectional Zener diode.
  • the voltage versus current characteristic is shown when a voltage is applied with the negative electrode as the negative electrode and the other electrode as the positive electrode. From this experimental result, it can be seen that in a bidirectional Zener diode in which the first electrode and the first diffusion region and the second electrode and the second diffusion region are configured asymmetrically, the voltage-current characteristics are not equal for each current direction.
  • FIG. 147A shows the experimental results of measuring the voltage versus current characteristics for each current direction for the bidirectional Zener diode of this embodiment.
  • voltage vs. current characteristics when a voltage is applied with the first electrode G3 as the positive electrode and the second electrode G4 as the negative electrode, and the voltage with the second electrode G4 as the positive electrode and the first electrode G3 as the negative electrode
  • the voltage vs. current characteristics are as shown by the solid line in FIG. 147A. That is, in the bidirectional Zener diode of this embodiment, the voltage-current characteristics with respect to each current direction are substantially equal.
  • the bidirectional Zener diode chip G1 includes the first Zener diode GD1 and the second Zener diode GD2.
  • the first Zener diode GD1 has a plurality of Zener diodes GD11, GD12 (first diffusion region G10), and each Zener diode GD11, GD12 has a pn junction region G11.
  • the pn junction region G11 is separated for each of the Zener diodes GD11 and GD12. Therefore, the “peripheral length of the pn junction region G11 of the first Zener diode GD1”, that is, the total (total extension) of the peripheral length of the first diffusion region G10 in the semiconductor substrate G2 is increased.
  • the concentration of the electric field in the vicinity of the pn junction region G11 can be avoided and the dispersion thereof can be achieved, so that the ESD tolerance of the first Zener diode GD1 can be improved. That is, even when the bidirectional Zener diode chip G1 is formed in a small size, the total perimeter of the pn junction region G11 can be increased. Therefore, the bidirectional Zener diode chip G1 can be downsized and the ESD resistance can be ensured. Can be compatible. *
  • the second Zener diode GD2 has a plurality of Zener diodes GD21, GD22 (first diffusion region G12), and each Zener diode GD21, GD22 has a pn junction region G13.
  • the pn junction region G13 is separated for each of the Zener diodes GD21 and GD22. Therefore, the “peripheral length of the pn junction region G13 of the second Zener diode GD2”, that is, the total (total extension) of the peripheral length of the second diffusion region G12 in the semiconductor substrate G2 is increased.
  • the concentration of the electric field in the vicinity of the pn junction region G13 can be avoided and the dispersion thereof can be achieved, so that the ESD tolerance of the second Zener diode GD2 can be improved. That is, even when the bidirectional Zener diode chip G1 is formed in a small size, the total perimeter of the pn junction region G13 can be increased. Therefore, the bidirectional Zener diode chip G1 can be downsized and the ESD resistance can be ensured. Can be compatible. *
  • the peripheral lengths of the pn junction region G11 of the first Zener diode GD1 and the pn junction region G13 of the second Zener diode GD2 are formed to be 400 ⁇ m or more and 1500 ⁇ m or less.
  • Each of the perimeters is more preferably 500 ⁇ m or more and 1000 ⁇ m or less. Since each peripheral length is formed to be 400 ⁇ m or more, a bidirectional Zener diode chip having a large ESD resistance can be realized as will be described later with reference to FIG. Further, since each of the peripheral lengths is formed to be 1500 ⁇ m or less, as will be described later with reference to FIG.
  • each peripheral length is 500 ⁇ m or more and 1000 ⁇ m or less.
  • the number of extraction electrodes (diffusion regions) formed on a semiconductor substrate having the same area and / or the size of the diffusion regions are set variously, and the pn junction region of the first Zener diode and the second Zener diode are
  • the experimental result which measured ESD tolerance was shown about a plurality of samples in which each circumference length of pn junction field was varied.
  • the first electrode, the first diffusion region, the second electrode, and the second diffusion region are formed symmetrically with each other as in the above embodiment. Accordingly, in each sample, the peripheral length of the junction region G11 of the first Zener diode GD1 and the peripheral length of the junction region G13 of the second Zener diode GD2 are substantially the same.
  • the horizontal axis in FIG. 148 indicates the length of one of the peripheral length of the junction region G11 of the first Zener diode GD1 or the peripheral length of the junction region G13 of the second Zener diode GD2. From this experimental result, it can be seen that the ESD tolerance increases as the peripheral lengths of the pn junction region G11 and the pn junction region G13 increase. When each peripheral length of the pn junction region G11 and the pn junction region G13 was formed to be 400 ⁇ m or more, the ESD tolerance of 8 kilovolts or more as a target value could be realized. *
  • the number of extraction electrodes (diffusion regions) formed on a semiconductor substrate of the same area and / or the size of the diffusion regions are set variously, and the pn junction region of the first Zener diode and the second Zener diode are The experimental result which measured the capacity
  • the horizontal axis in FIG. 149 indicates one of the peripheral length of the junction region G11 of the first Zener diode GD1 and the peripheral length of the junction region G13 of the second Zener diode GD2. From this experimental result, it can be seen that the inter-terminal capacitance increases as the peripheral lengths of the pn junction region G11 and the pn junction region G13 increase. When the peripheral lengths of the pn junction region G11 and the pn junction region G13 were formed to be 1500 ⁇ m or less, the inter-terminal capacitance of 30 [pF] or less, which was the target value, could be realized. *
  • the width of the extraction electrodes GL11, GL12, GL21, GL22 is between the joint portions GC11, GC12, GC21, GC22 and the first pad G5, and the joint portions GC11, GC12, GC21, GC22. Wider than the width of. As a result, the allowable current amount can be increased, electromigration can be reduced, and reliability with respect to a large current can be improved. In other words, it is possible to provide a bidirectional Zener diode chip that is small in size, has a high ESD tolerance, and also ensures reliability against a large current. *
  • the external connection electrodes G3B and G4B of the first electrode G3 and the second electrode G4 are formed on the element formation surface G2a which is one surface of the semiconductor substrate G2. Therefore, as shown in FIG. 150, the bidirectional Zener diode chip G1 is mounted by bonding the external connection electrodes G3B and G4B onto the mounting substrate G25 with solder G26 with the element formation surface G2a facing the mounting substrate G25.
  • a circuit assembly surface-mounted on the substrate G25 can be configured. That is, the flip-chip connection type bidirectional Zener diode chip G1 can be provided, and the bidirectional Zener diode chip G1 is formed by wireless bonding by face-down bonding with the element formation surface G2a facing the mounting surface of the mounting substrate G25.
  • the mounting substrate G25 can be connected to the mounting substrate G25.
  • the space occupied by the bidirectional Zener diode chip G1 on the mounting substrate G25 can be reduced.
  • the space in a housing of a small electronic device or the like can be used effectively, which can contribute to high-density mounting and downsizing.
  • an insulating film G15 is formed on the semiconductor substrate G2, and is drawn out to the first diffusion region G10 of the Zener diodes GD11 and GD12 through the first contact hole G16 formed in the insulating film G15.
  • the junctions GC11 and GC12 of the electrodes GL11 and GL12 are connected.
  • a first pad G5 is disposed on the insulating film G15 in a region outside the first contact hole G16. That is, the first pad G5 is provided at a position away from directly above the pn junction region G11. *
  • junctions GC21 and GC22 of the lead electrodes GL21 and GL22 are connected to the second diffusion region G12 of the Zener diodes GD21 and GD22 through the second contact hole G17 formed in the insulating film G15.
  • a second pad G6 is disposed on the insulating film G15 in a region outside the second contact hole G17. The second pad G6 is also at a position away from directly above the pn junction region G13.
  • the destruction of the pn junction regions G11 and G13 can be avoided, so that a bidirectional Zener diode chip having excellent durability against external force can be realized.
  • the first pad G5 and the second pad G6 are used as the external connection portion of the first electrode G3 and the external connection portion of the second electrode G4, respectively.
  • a configuration in which a bonding wire is connected to the second pad G6 can also be adopted. Also in this case, it is possible to avoid the destruction of the pn junction regions G11 and G13 due to an impact during wire bonding.
  • FIG. 151 is a process diagram for explaining an example of a manufacturing process of the bidirectional Zener diode chip G1.
  • 152A and 152B are cross-sectional views schematically showing a configuration in the middle of the manufacturing process of FIG. 151, and show a cut surface corresponding to FIG.
  • FIG. 153 is a plan view of a p + type semiconductor wafer GW as an original substrate of the semiconductor substrate G2, and shows a partial region in an enlarged manner.
  • a p + type semiconductor wafer GW is prepared as an original substrate of the semiconductor substrate G2.
  • the surface of the semiconductor wafer GW is an element formation surface GWa, and corresponds to the element formation surface G2a of the semiconductor substrate G2.
  • a plurality of bidirectional Zener diode chip regions G1a corresponding to the plurality of bidirectional Zener diode chips G1 are arranged in a matrix.
  • a boundary region G80 is provided between the adjacent bidirectional Zener diode chip regions G1a.
  • the boundary region G80 is a belt-like region having a substantially constant width, and extends in two orthogonal directions and is formed in a lattice shape.
  • An example of a process performed on the semiconductor wafer GW is as follows. First, an insulating film G15 (eg, a thickness of 8000 to 8600 mm) such as a thermal oxide film or a CVD oxide film is formed on the element formation surface GWa of the p + type semiconductor wafer GW (GS1), and a resist mask is formed thereon. (GS2). By etching using this resist mask, openings corresponding to the first diffusion region G10 and the second diffusion region G12 are formed in the insulating film G15 (GS3). Further, after removing the resist mask, n-type impurities are introduced into the surface layer portion of the semiconductor wafer GW exposed from the opening formed in the insulating film G15 (GS4).
  • an insulating film G15 eg, a thickness of 8000 to 8600 mm
  • a resist mask is formed thereon.
  • the introduction of the n-type impurity may be performed by a step of depositing phosphorus as an n-type impurity on the surface (so-called phosphorus deposition), or may be performed by implantation of n-type impurity ions (for example, phosphorus ions).
  • the phosphorus deposit is a process in which phosphorus is deposited on the surface of the semiconductor wafer GW exposed in the opening of the insulating film G15 by heat treatment performed by carrying the semiconductor wafer GW into the diffusion furnace and flowing POCl 3 gas in the diffusion path. .
  • a heat treatment (drive) for activating impurity ions introduced into the semiconductor wafer GW is performed after the insulating film G15 is thickened as necessary (eg, thickened by about 1200 mm by forming a CVD oxide film) (GS5). Performed (GS6). Thereby, the first diffusion region G10 and the second diffusion region G12 are formed in the surface layer portion of the semiconductor wafer GW.
  • yet another resist mask having openings matching the contact holes G16 and G17 is formed on the insulating film G15 (GS7).
  • GS7 By etching through the resist mask, contact holes G16 and G17 are formed in the insulating film G15 (GS8), and then the resist mask is peeled off.
  • electrode films constituting the first electrode G3 and the second electrode G4 are formed on the insulating film G15 by, for example, sputtering (GS9).
  • GS9 sputtering
  • an electrode film for example, a thickness of 10,000 mm
  • a passivation film G20 such as a nitride film is formed by, for example, a CVD method (GS12), and further, a resin film G21 is formed by applying polyimide or the like (GS13).
  • a polyimide imparted with photosensitivity is applied and exposed with a pattern corresponding to the pad openings G22 and G23, and then the polyimide film is developed (step GS14). Thereby, the resin film G21 having openings corresponding to the pad openings G22 and G23 is formed. Thereafter, heat treatment for curing the resin film is performed as necessary (GS15).
  • pad openings G22 and G23 are formed in the passivation film G20 by dry etching (for example, reactive ion etching) using the resin film G21 as a mask (GS16). Thereafter, external connection electrodes G3B and G4B are formed in the pad openings G22 and G23 (GS17).
  • the external connection electrodes G3B and G4B can be formed by plating (preferably electroless plating).
  • a resist mask G83 (see FIG. 152A) having a grid-like opening that matches the boundary region G80 (see FIG. 153) is formed (GS18).
  • Plasma etching is performed via the resist mask G83, whereby the semiconductor wafer GW is etched from the element formation surface GWa to a predetermined depth as shown in FIG. 152A.
  • a cutting groove G81 is formed along the boundary region G80 (GS19).
  • the semiconductor wafer GW is ground from the back surface GWb until it reaches the bottom of the groove G81 (GS20).
  • the plurality of bidirectional Zener diode chip regions G1a are singulated, and the bidirectional Zener diode chip G1 having the above-described structure can be obtained.
  • the resist mask G83 for forming the groove G81 in the boundary region G80 is curved so as to protrude from the bidirectional Zener diode chip region G1a at the positions in contact with the four corners of the bidirectional Zener diode chip region G1a. It has a round shape part G84.
  • the round shape portion G84 is formed so as to connect two adjacent sides of the bidirectional Zener diode chip region G1a with a smooth curve. Therefore, when the groove G81 is formed by plasma etching using the resist mask G83 as a mask, the groove G81 is curved so as to be in contact with the four corners of the bidirectional Zener diode chip region G1a. It will have a round shape part.
  • the corner portions G9 at the four corners of the bidirectional Zener diode chip G1 can be simultaneously shaped into a round shape. That is, the corner portion G9 can be processed into a round shape without adding a dedicated process.
  • the semiconductor substrate G2 is made of a p-type semiconductor, stable characteristics can be realized without forming an epitaxial layer on the semiconductor substrate G2. That is, since an n-type semiconductor wafer has a large in-plane variation in resistivity, when an n-type semiconductor wafer is used, an epitaxial layer with a small in-plane variation in resistivity is formed on the surface, and an impurity diffusion layer is formed on the epitaxial layer. To form a pn junction.
  • the segregation coefficient of n-type impurities is small, and therefore, when forming an ingot (for example, a silicon ingot) that is the basis of a semiconductor wafer, the difference in resistivity between the central portion and the peripheral portion of the wafer increases. is there.
  • the segregation coefficient of p-type impurities is relatively large, the p-type semiconductor wafer has little in-plane variation in resistivity. Therefore, by using a p-type semiconductor wafer, a bidirectional Zener diode having stable characteristics can be cut out from any part of the wafer without forming an epitaxial layer. Therefore, by using the p + type semiconductor substrate G2, the manufacturing process can be simplified and the manufacturing cost can be reduced.
  • FIG. 154 is a perspective view illustrating an appearance of a smartphone that is an example of an electronic device in which the bidirectional Zener diode chip is used.
  • the smartphone G201 is configured by housing electronic components in a flat rectangular parallelepiped casing G202.
  • the housing G202 has a pair of rectangular main surfaces on the front side and the back side, and the pair of main surfaces are joined by four side surfaces.
  • the display surface of the display panel G203 configured by a liquid crystal panel, an organic EL panel, or the like is exposed.
  • the display surface of the display panel G203 constitutes a touch panel and provides an input interface for the user. *
  • the display panel G203 is formed in a rectangular shape that occupies most of one main surface of the housing G202.
  • An operation button G204 is arranged along one short side of the display panel G203.
  • a plurality (three) of operation buttons G204 are arranged along the short side of the display panel G203.
  • the user can operate the smartphone G201 by operating the operation button G204 and the touch panel, and call and execute a necessary function. *
  • a speaker G205 is disposed near another short side of the display panel G203.
  • the speaker G205 provides an earpiece for a telephone function and is also used as an acoustic unit for reproducing music data and the like.
  • a microphone G206 is disposed on one side surface of the housing G202 near the operation button G204. The microphone G206 provides a mouthpiece for a telephone function and can also be used as a recording microphone. *
  • FIG. 155 is a schematic plan view showing the configuration of the electronic circuit assembly G210 accommodated in the housing G202.
  • the electronic circuit assembly G210 includes a wiring board G211 and circuit components mounted on the mounting surface of the wiring board G211.
  • the plurality of circuit components include a plurality of integrated circuit elements (ICs) G212 to G220 and a plurality of chip components.
  • the plurality of ICs include a transmission processing IC G212, a one-segment TV reception IC G213, a GPS reception IC G214, an FM tuner IC G215, a power supply IC G216, a flash memory G217, a microcomputer G218, a power supply IC G219, and a baseband IC G220.
  • the plurality of chip components include chip inductors G221, G225, G235, chip resistors G222, G224, G233, chip capacitors G227, G230, G234, chip diodes G228, G231, and bidirectional Zener diode chips G241-G248. These chip components are mounted on the mounting surface of the wiring board G211 by, for example, flip chip bonding. *
  • Bi-directional Zener diode chips G241 to G248 are one-segment TV reception IC G213, GPS reception IC G214, FM tuner IC G215, power supply IC G216, flash memory G217, microcomputer G218, power supply IC G219, and baseband IC G220. It is provided to absorb positive and negative surges in the line.
  • the bidirectional Zener diode chips according to the above-described embodiments can be applied to the bidirectional Zener diode chips G241 to G248. *
  • the transmission processing IC G212 includes an electronic circuit that generates a display control signal for the display panel G203 and receives an input signal from the touch panel on the surface of the display panel G203.
  • a flexible wiring G209 is connected to the transmission processing IC G212.
  • the 1Seg TV reception IC G213 incorporates an electronic circuit that constitutes a receiver for receiving radio waves of 1Seg broadcast (terrestrial digital television broadcast targeted for mobile devices).
  • 1Seg broadcast terrestrial digital television broadcast targeted for mobile devices.
  • a plurality of chip inductors G221, a plurality of chip resistors G222, and a plurality of bidirectional Zener diode chips G241 are arranged.
  • the one-segment TV reception IC G213, the chip inductor G221, the chip resistor G222, and the bidirectional Zener diode chip G241 constitute a one-segment broadcast reception circuit G223.
  • the chip inductor G221 and the chip resistor G222 respectively have an inductance and a resistance that are accurately matched, and give a highly accurate circuit constant to the one-segment broadcasting reception circuit G223.
  • the GPS receiving IC G214 incorporates an electronic circuit that receives radio waves from GPS satellites and outputs position information of the smartphone G201.
  • a plurality of bidirectional Zener diode chips G242 are arranged.
  • FM tuner IC G215 constitutes FM broadcast receiving circuit G226 together with a plurality of chip resistors G224, a plurality of chip inductors G225, and a plurality of bidirectional Zener diode chips G243 mounted on wiring board G211 in the vicinity thereof.
  • Each of the chip resistor G224 and the chip inductor G225 has a resistance value and an inductance that are accurately adjusted, and gives a highly accurate circuit constant to the FM broadcast receiving circuit G226.
  • a plurality of chip capacitors G227, a plurality of chip diodes G228, and a plurality of bidirectional Zener diode chips G244 are mounted on the mounting surface of the wiring board G211.
  • the power supply IC G216 constitutes a power supply circuit G229 together with the chip capacitor G227, the chip diode G228, and the bidirectional Zener diode chip G244.
  • the flash memory G217 is a storage device for recording an operating system program, data generated inside the smartphone G201, data and programs acquired from the outside by a communication function, and the like. In the vicinity of the flash memory G217, a plurality of bidirectional Zener diode chips G245 are arranged.
  • the microcomputer G218 includes a CPU, a ROM, and a RAM, and is an arithmetic processing circuit that realizes a plurality of functions of the smartphone G201 by executing various arithmetic processes. More specifically, arithmetic processing for image processing and various application programs is realized by the operation of the microcomputer G218. In the vicinity of the microcomputer G218, a plurality of bidirectional Zener diode chips G246 are arranged. *
  • the power supply IC G219 constitutes a power supply circuit G232 together with the chip capacitor G230, the chip diode G231, and the bidirectional Zener diode chip G247.
  • the baseband IC G220 constitutes a baseband communication circuit G236 together with a chip resistor G233, a chip capacitor G234, a chip inductor G235, and a plurality of bidirectional Zener diode chips G248.
  • the baseband communication circuit G236 provides a communication function for telephone communication and data communication. *
  • the power appropriately adjusted by the power supply circuits G229 and G232 is transmitted to the transmission processing IC G212, the GPS reception IC G214, the one-segment broadcast reception circuit G223, the FM broadcast reception circuit G226, the baseband communication circuit G236, and the flash memory.
  • G217 and the microcomputer G218 are supplied.
  • the microcomputer G218 performs arithmetic processing in response to an input signal input via the transmission processing IC G212, outputs a display control signal from the transmission processing IC G212 to the display panel G203, and displays various displays on the display panel G203. Let it be done. *
  • the microcomputer G218 When reception of the one-segment broadcasting is instructed by operating the touch panel or the operation button G204, the one-segment broadcasting is received by the function of the one-segment broadcasting receiving circuit G223. Then, the microcomputer G218 performs a calculation process for outputting the received image to the display panel G203 and causing the received sound to be audible from the speaker G205. Further, when the position information of the smartphone G201 is required, the microcomputer G218 acquires the position information output from the GPS receiving IC G214, and executes a calculation process using the position information. *
  • the microcomputer G218 activates the FM broadcast reception circuit G226 and executes arithmetic processing for outputting the received sound from the speaker G205.
  • the flash memory G217 is used for storing data obtained by communication, calculation by the microcomputer G218, and data created by input from the touch panel.
  • the microcomputer G218 writes data to the flash memory G217 and reads data from the flash memory G217 as necessary.
  • the function of telephone communication or data communication is realized by the baseband communication circuit G236.
  • the microcomputer G218 controls the baseband communication circuit G236 to perform processing for transmitting and receiving voice or data.
  • 156A to 156E are plan views showing modifications of the bidirectional Zener diode chip, respectively.
  • 156A to 156E show plan views corresponding to FIG. In FIGS. 156A to 156E, portions corresponding to the respective portions shown in FIG. 142 are denoted by the same reference numerals as in FIG. *
  • the first diffusion region G10 and one second diffusion region G12 are formed.
  • the first Zener diode GD1 is composed of one Zener diode corresponding to the first diffusion region G10.
  • the second Zener diode GD2 is composed of one Zener diode corresponding to the second diffusion region G12.
  • the first diffusion region G10 and the second diffusion region G12 are:
  • the semiconductor substrate G2 has a substantially rectangular shape that is long in the longitudinal direction, and is disposed at an interval in the short direction of the semiconductor substrate G2.
  • the lengths of the first diffusion region G10 and the second diffusion region G12 in the longitudinal direction are formed to be relatively short (shorter than 1 ⁇ 2 of the interval between the first pad G5 and the second pad G6).
  • the interval between the first diffusion region G10 and the second diffusion region G12 is set to be shorter than the width of the diffusion regions G10 and G12.
  • first electrode G3 one extraction electrode GL11 corresponding to the first diffusion region G10 is formed.
  • one extraction electrode GL21 corresponding to the second diffusion region G12 is formed on the second electrode G4.
  • the first electrode G3 and the second electrode G4 are formed in a comb-tooth shape in which the extraction electrode GL11 and the extraction electrode GL21 are engaged with each other.
  • the first electrode G3, the first diffusion region G10, the second electrode G4, and the second diffusion region G12 are configured to be point-symmetric with respect to the center of gravity of the element formation surface G2a in plan view.
  • the first electrode G3 and the first diffusion region G10, the second electrode G4 and the second diffusion region G12 can be regarded as being substantially line-symmetric.
  • the first extraction electrode GL11 and the second extraction electrode GL21 are at substantially the same position, the first electrode G3, the first diffusion region G10, the second electrode G4, and the second diffusion region G12 are in plan view.
  • the line is symmetrical with respect to a straight line parallel to the lateral direction of the element formation surface G2a and passing through the center in the longitudinal direction.
  • each of the first Zener diode GD1 and the second Zener diode GD2 is composed of one Zener diode, similarly to the bidirectional Zener diode chip G1A in FIG. 156A.
  • the lengths of the first diffusion region G10 and the second diffusion region G12 in the longitudinal direction and the lengths of the extraction electrodes GL11 and GL21 are those of the bidirectional Zener diode chip G1A of FIG. Is larger (longer than 1 ⁇ 2 of the interval between the first pad G5 and the second pad G6).
  • first diffusion regions G10 and four second diffusion regions G12 are formed in the bidirectional Zener diode chip G1C of FIG. 156C. These eight first diffusion regions G10 and second diffusion regions G12 have a rectangular shape that is long in the longitudinal direction of the semiconductor substrate G2, and the first diffusion region G10 and the second diffusion region G12 are short in the semiconductor substrate G2. Are arranged alternately and at equal intervals.
  • the first diode GD1 includes four Zener diodes GD11 to GD14 corresponding to the first diffusion regions G10, respectively.
  • the second diode GD2 is composed of four Zener diodes GD21 to GD24 respectively corresponding to the second diffusion regions G12. *
  • first electrode G3 On the first electrode G3, four lead electrodes GL11 to GL14 corresponding to the first diffusion regions G10 are formed. Similarly, four lead electrodes GL21 to GL24 corresponding to the respective second diffusion regions G12 are formed on the second electrode G4.
  • the first electrode G3 and the second electrode G4 are formed in a comb-tooth shape in which the extraction electrodes GL11 to GL14 and the extraction electrodes GL21 to GL24 mesh with each other.
  • the first electrode G3, the first diffusion region G10, the second electrode G4, and the second diffusion region G12 are configured point-symmetrically with respect to the center of gravity of the element formation surface G2a in plan view.
  • the first electrode G3 and the first diffusion region G10, the second electrode G4 and the second diffusion region G12 can be regarded as being substantially line-symmetric. That is, if the adjacent ones of the first extraction electrodes GL11 to GL14 and the second extraction electrodes GL21 to GL24 (GL24 and GL11, GL23 and GL12, GL22 and GL13, GL21 and GL14) are considered to be at substantially the same position.
  • the first electrode G3 and the first diffusion region G10, and the second electrode G4 and the second diffusion region G12 are lines with respect to a straight line that is parallel to the center in the short direction of the element formation surface G2a and passes through the center in the longitudinal direction in plan view. It can be considered that it is constituted symmetrically. *
  • first diffusion regions G10 and two second diffusion regions G12 are formed as in the embodiment of FIG. These four first diffusion regions G10 and second diffusion regions G12 have a rectangular shape that is long in the longitudinal direction of the semiconductor substrate G2, and the first diffusion region G10 and the second diffusion region G12 are short in the semiconductor substrate G2.
  • the first diode GD1 is composed of two Zener diodes GD11 and GD12 respectively corresponding to the first diffusion regions G10.
  • the second diode GD2 is composed of two zener diodes GD21 and GD22 corresponding to the second diffusion regions G12, respectively. These four diodes are arranged in the order of GD22, GD11, GD21, and GD12 in the short side direction on the element formation surface G2a.
  • the second diffusion region G12 corresponding to the Zener diode GD22 and the first diffusion region G10 corresponding to the Zener diode GD11 are disposed adjacent to each other at a portion near one long side of the element formation surface G2a.
  • the second diffusion region G12 corresponding to the Zener diode GD21 and the first diffusion region G10 corresponding to the Zener diode GD12 are disposed adjacent to each other on the other long side portion of the element formation surface G2a. That is, the first diffusion region G10 corresponding to the Zener diode GD11 and the second diffusion region G12 corresponding to the Zener diode GD21 are arranged with a large interval (interval larger than the width of the diffusion regions G10 and G12). Yes. *
  • first electrode G3 two lead electrodes GL11 and GL12 corresponding to the respective first diffusion regions G10 are formed. Similarly, two lead electrodes GL21 and GL22 corresponding to the second diffusion regions G12 are formed on the second electrode G4.
  • the first electrode G3 and the second electrode G4 are formed in a comb-tooth shape in which the extraction electrodes GL11 and GL12 and the extraction electrodes GL21 and GL22 mesh with each other.
  • the first electrode G3, the first diffusion region G10, the second electrode G4, and the second diffusion region G12 are configured point-symmetrically with respect to the center of gravity of the element formation surface G2a in plan view.
  • the first electrode G3 and the first diffusion region G10, the second electrode G4 and the second diffusion region G12 can be regarded as being substantially line-symmetric. That is, the second lead electrode GL22 on one long side of the semiconductor substrate G2 and the first lead electrode GL11 adjacent to the second lead electrode GL22 are considered to be at substantially the same position, and the first lead on the other long side of the semiconductor substrate G2 is used. It is considered that the extraction electrode GL12 and the second extraction electrode GL21 adjacent to the extraction electrode GL12 are at substantially the same position.
  • the first electrode G3, the first diffusion region G10, the second electrode G4, and the second diffusion region G12 are in a straight line that is parallel to the short direction of the element formation surface G2a and passes through the center in the central longitudinal direction in plan view. On the other hand, it can be considered that it is comprised line-symmetrically. *
  • each first diffusion region G10 and each second diffusion region G12 have a substantially rectangular shape that is long in the longitudinal direction of the first diffusion region G10.
  • One second diffusion region G12 is formed in a portion near one long side of the element formation surface G2a, and the other second diffusion region G12 is formed in a portion near the other long side of the element formation surface G2a.
  • the two first diffusion regions G10 are formed adjacent to each second diffusion region G12 in a region between the two second diffusion regions G12. That is, the two first diffusion regions G10 are arranged with a large interval (interval larger than the width of the diffusion regions G10, G12), and the second diffusion regions G12 are arranged one by one outside the first diffusion region G10. Yes. *
  • the first diode GD1 is composed of two Zener diodes GD11 and GD12 respectively corresponding to the first diffusion regions G10.
  • the second diode GD2 is composed of two zener diodes GD21 and GD22 corresponding to the second diffusion regions G12, respectively.
  • two lead electrodes GL21 and GL22 corresponding to the second diffusion regions G12 are formed on the second electrode G4. *
  • the first electrode G3 and the first diffusion region G10, the second electrode G4 and the second diffusion region G12 are configured substantially line-symmetrically. That is, the second lead electrode GL22 on one long side of the semiconductor substrate G2 and the first lead electrode GL11 adjacent to the second lead electrode GL22 are considered to be substantially at the same position, and the second lead electrode on the other long side of the semiconductor substrate G2 is disposed. It is considered that the extraction electrode GL21 and the first extraction electrode GL12 adjacent to the extraction electrode GL21 are at substantially the same position.
  • the first electrode G3, the first diffusion region G10, the second electrode G4, and the second diffusion region G12 are configured to be line-symmetric with respect to a straight line passing through the center in the longitudinal direction of the element formation surface G2a in plan view. Can be considered. *
  • the second extraction electrode GL22 on one long side of the semiconductor substrate G2 and the first extraction electrode GL11 adjacent to the second extraction electrode GL11 are centered on each other with a predetermined point therebetween. It is configured with point symmetry.
  • the second lead electrode GL21 on the other long side of the semiconductor substrate G2 and the first lead electrode GL12 adjacent to the second lead electrode GL21 are configured symmetrically with respect to each other about a predetermined point therebetween.
  • the first electrode G3 and the first diffusion region G10 and the second electrode G4 and the second diffusion region G12 are formed of a combination of partially symmetrical structures, the first electrode G3 and It can be considered that the first diffusion region G10, the second electrode G4, and the second diffusion region G12 are configured substantially symmetrically.
  • FIG. 157 is a plan view showing another modification of the bidirectional Zener diode chip.
  • FIG. 157 shows a plan view corresponding to FIG.
  • parts corresponding to the parts shown in FIG. 142 are denoted by the same reference numerals as in FIG.
  • this bidirectional Zener diode chip G1F a plurality of first diffusion regions G10 are discretely arranged and a plurality of second diffusion regions G12 are discretely arranged in the surface layer region of the semiconductor substrate G2.
  • the first diffusion region G10 and the second diffusion region G12 are formed in a circular shape having the same size in plan view.
  • the plurality of first diffusion regions G10 are disposed in a region between the center of the width of the element formation surface G2a and one of the long sides, and the plurality of second diffusion regions G12 include the center of the width of the element formation surface G2a and the other side. It is arranged in the area between the long sides.
  • the first electrode G3 has one extraction electrode GL11 commonly connected to the plurality of first diffusion regions G10.
  • the second electrode G4 has one lead electrode GL21 commonly connected to the plurality of second diffusion regions G12.
  • the first electrode G3, the first diffusion region G10, the second electrode G4, and the second diffusion region G12 are configured to be point-symmetric with respect to the center of gravity of the element formation surface G2a in plan view. . *
  • the shapes of the first diffusion region G10 and the second diffusion region G12 in plan view may be arbitrary shapes such as a triangle, a quadrangle, and other polygons.
  • a plurality of first diffusion regions G10 extending in the longitudinal direction of the element formation surface G2a are spaced apart in the short direction of the element formation surface G2a in a region between the width center of the element formation surface G2a and one long side.
  • the plurality of first diffusion regions G10 may be commonly connected to the extraction electrode GL11.
  • a plurality of second diffusion regions G12 extending in the longitudinal direction of the element formation surface G2a are spaced in the short direction of the element formation surface G2a in the region between the width center of the element formation surface G2a and the other long side.
  • the plurality of second diffusion regions G12 are commonly connected to the extraction electrode GL21.
  • the eighth invention has been described above, but the eighth invention can also be implemented in other forms.
  • the p-type semiconductor substrate G2 is used, but an n-type semiconductor substrate may be used instead.
  • an n-type semiconductor substrate is used, an n-type epitaxial layer is formed on the main surface, and a p + -type first diffusion region and a p + -type second diffusion region are formed on the surface layer portion of the n-type epitaxial layer. do it.
  • the first diffusion region G10 and the second diffusion region G12 are formed in a longitudinal direction extending in a direction orthogonal to the arrangement direction, but extend in an oblique direction with respect to the arrangement direction. It may be formed in the longitudinal direction.
  • Patent Document 3 Japanese Patent Laid-Open No. 2001-326354 discloses a vertical MOSFET in which a protective diode composed of a bidirectional Zener diode is connected between a gate and a source. . Since the bidirectional Zener diode is used as a protective diode, ESD (electrostatic discharge) resistance is important. *
  • An object of the ninth invention is to provide a bidirectional Zener diode chip that is improved in ESD tolerance.
  • a more specific object of the ninth invention is to provide a bidirectional Zener diode chip capable of achieving both reduction in size and securing of ESD tolerance.
  • the ninth invention has the following features. H1.
  • a plurality of first diffusion regions of a second conductivity type formed separately from each other on a semiconductor substrate of a first conductivity type and forming a pn junction with the semiconductor substrate; and the first diffusion region in the semiconductor substrate
  • a second diffusion region of a second conductivity type formed separately from the semiconductor substrate and forming a pn junction with the semiconductor substrate;
  • 2 A bidirectional Zener diode chip comprising a second electrode connected to the diffusion region.
  • a pn junction (pn junction region) separated for each first diffusion region is formed between the plurality of first diffusion regions and the semiconductor substrate, and these are connected in parallel.
  • the first Zener diode is configured.
  • a pn junction (pn junction region) is formed between the second diffusion region and the semiconductor substrate, thereby forming a second Zener diode.
  • the first Zener diode and the second Zener diode are connected in reverse series via the semiconductor substrate.
  • a bidirectional Zener diode is configured.
  • the peripheral length of the pn junction region of the first Zener diode can be increased. Thereby, the concentration of the electric field is alleviated and the ESD tolerance of the first Zener diode can be improved.
  • the peripheral length of the pn junction region of the first Zener diode is the total extension of the boundary line between the semiconductor substrate and the first diffusion region on the surface of the semiconductor substrate.
  • each of the first diffusion regions is a polygonal region.
  • the peripheral length of the pn junction region in the first Zener diode can be increased, so that the ESD tolerance of the first Zener diode can be increased.
  • the second diffusion region may be formed so as to surround the plurality of first diffusion regions (more specifically, having an edge portion shaped to match the outer peripheral edge of the first diffusion region).
  • the peripheral length of the pn junction region of the second Zener diode can be increased, the ESD tolerance of the second Zener diode can be further improved.
  • the peripheral length of the pn junction region of the second Zener diode is the total extension of the boundary line between the semiconductor substrate and the second diffusion region on the surface of the semiconductor substrate.
  • H3. The bidirectional Zener diode chip according to "H1.” Or “H2.", Wherein the plurality of first diffusion regions are two-dimensionally arranged at equal intervals. With this configuration, the plurality of first diffusion regions are two-dimensionally arranged (preferably two-dimensionally arranged at equal intervals), so that the ESD tolerance can be further improved. H4.
  • the first electrode has a plurality of lead electrodes respectively joined to the plurality of first diffusion regions, and an external connection portion commonly connected to the plurality of lead electrodes, , Having a joint part joined to the first diffusion region, and having a width wider than the joint part from the joint part to the external connection part.
  • the bidirectional Zener diode chip according to any one of “H4.”. *
  • the lead electrode since the lead electrode has a width wider than the junction part from the junction part joined to the first diffusion region to the external connection part, the allowable current amount can be increased. In addition, the electromigration can be reduced and the reliability against a large current can be improved. In other words, it is possible to provide a bidirectional Zener diode chip that is small in size, has a high ESD tolerance, and also ensures reliability against a large current.
  • the plurality of first diffusion regions include a plurality of first diffusion regions arranged in a straight line toward the external connection portion, and the plurality of first diffusion regions arranged on the straight line are linear along the straight line.
  • one lead electrode can be shared by a plurality of first diffusion regions arranged in a straight line toward the external connection portion, a large number of first diffusion regions are formed to increase the peripheral length of the pn junction region.
  • the lead electrode having a wide line width can be laid out on the semiconductor substrate. As a result, it is possible to further improve the reliability while further improving the ESD tolerance and reducing the electromigration.
  • the first diffusion region and the second diffusion region are exposed on one main surface of the semiconductor substrate, and the first electrode and the second electrode are exposed to the first diffusion region and the second diffusion on the main surface.
  • the bidirectional Zener diode chip according to any one of “H1.” To “H6.”, Which is joined to each region.
  • the bidirectional Zener diode chip can be surface-mounted on the mounting substrate. That is, a flip-chip connection type bidirectional Zener diode chip can be provided.
  • the space occupied by the bidirectional Zener diode chip can be reduced.
  • the bidirectional Zener diode chip according to any one of “H1.” To “H7.”, Wherein the plurality of first diffusion regions are formed to have an equal size. In this configuration, since the plurality of Zener diodes constituting the first Zener diode have substantially the same characteristics, the first Zener diode can be given good characteristics as a whole. H9.
  • the semiconductor device further includes an insulating film covering a main surface of the semiconductor substrate, wherein the joint portion of the lead electrode is joined to the first diffusion region through a contact hole formed in the insulating film, and the external connection portion is The bidirectional Zener diode chip according to “H7.” Or “H8.”, Which is disposed on the insulating film in a region outside the contact hole. *
  • the insulating film is formed on the semiconductor substrate, and the junction portion of the extraction electrode is connected to the first diffusion region through the contact hole formed in the insulating film.
  • the external connection part is arrange
  • the external connection portion can be disposed avoiding the pn junction region between the first diffusion region and the semiconductor substrate, so that the bidirectional Zener diode chip can be mounted on the mounting substrate, or the bonding wire can be connected to the external connection portion.
  • H10 “H1.” To “H9” further including a protective film formed on the main surface of the semiconductor substrate so as to cover the first and second electrodes while exposing a part of the first electrode and the second electrode. . ”Is a bidirectional Zener diode chip. According to this configuration, since the protective film covering the first electrode and the second electrode is formed while exposing part of the first electrode and the second electrode, the first electrode, the second electrode, and the pn junction region are formed. Intrusion of moisture can be suppressed or prevented, and the durability against external force can be improved by the protective film. *
  • the bidirectional Zener diode chip according to any one of "H1.” To "H10.", Wherein the semiconductor substrate is a p-type semiconductor substrate, and the first diffusion region and the second diffusion region are n-type diffusion layers. .
  • the semiconductor substrate is a p-type semiconductor substrate, stable characteristics can be realized without forming an epitaxial layer on the semiconductor substrate. That is, since the n-type semiconductor wafer has a large in-plane variation in resistivity, an epitaxial layer with a small in-plane variation in resistivity is formed on the surface, and an impurity diffusion layer is formed in this epitaxial layer to form a pn junction. There is a need to.
  • the p-type semiconductor wafer has little in-plane variation in resistivity, a bidirectional Zener diode having stable characteristics can be cut out from any part of the wafer without forming an epitaxial layer. Therefore, by using a p-type semiconductor substrate, the manufacturing process can be simplified and the manufacturing cost can be reduced.
  • the bidirectional Zener diode chip according to any one of "H1.” To “H11.", Wherein the main surface of the semiconductor substrate has a rectangular shape with rounded corners. According to this configuration, the main surface of the semiconductor substrate has a rectangular shape with rounded corners. Accordingly, chipping (chipping) at the corners of the bidirectional Zener diode chip can be suppressed or prevented, so that a bidirectional Zener diode chip with few appearance defects can be provided.
  • a circuit assembly comprising: a mounting board; and the bidirectional Zener diode chip according to any one of “H1.” To “H12.” Mounted on the mounting board.
  • FIG. 158 is a perspective view of a bidirectional Zener diode chip according to an embodiment of the ninth invention
  • FIG. 159 is a plan view thereof
  • FIG. 160 is a sectional view taken along the line CLX-CLX in FIG.
  • FIG. 161 is a sectional view taken along the line CLXI-CLXI in FIG.
  • the bidirectional Zener diode chip H1 is formed on a p + type semiconductor substrate H2 (for example, a silicon substrate), a first Zener diode HD1 formed on the semiconductor substrate H2, and a semiconductor substrate H2, and is opposite to the first Zener diode HD1.
  • the first Zener diode HD1 is composed of a plurality of Zener diodes HD11 to HD14.
  • the semiconductor substrate H2 includes a pair of main surfaces H2a and H2b and a plurality of side surfaces H2c orthogonal to the pair of main surfaces H2a and H2b, and one of the pair of main surfaces H2a and H2b (main surface H2a). Is an element formation surface.
  • the main surface H2a is referred to as “element formation surface H2a”.
  • the element formation surface H2a is formed in a rectangular shape in a plan view, and for example, the length L in the longitudinal direction may be about 0.4 mm and the length W in the short direction may be about 0.2 mm.
  • the total thickness T of the bidirectional Zener diode chip H1 may be about 0.1 mm.
  • the external connection electrode H3B of the first electrode H3 and the external connection electrode H4B of the second electrode H4 are disposed at both ends of the element formation surface H2a.
  • a diode formation region H7 is provided on the element formation surface H2a between the external connection electrodes H3B and H4B. In this embodiment, the diode forming region H7 is formed in a rectangular shape.
  • the semiconductor substrate H2 has four corner portions H9 at four corners corresponding to intersections of a pair of side surfaces adjacent to each other among the four side surfaces H2c.
  • the four corner portions H9 are shaped in a round shape in this embodiment.
  • the corner portion H9 forms a smooth curved surface that is convex outward in a plan view viewed from the normal direction of the element formation surface H2a. Thereby, it has the structure which can suppress the chipping at the time of the manufacturing process and mounting of bidirectional Zener diode chip H1.
  • FIG. 162 is a plan view showing the structure of the surface (element formation surface H2a) of the semiconductor substrate H2 with the first electrode H3 and the second electrode H4 and the structure formed thereon removed.
  • first diffusion regions H10 a plurality of first n + type diffusion regions each forming a pn junction region H11 with the semiconductor substrate H2. Is formed.
  • four first diffusion regions H10 are formed, and are two-dimensionally arranged in a matrix at equal intervals along the longitudinal direction and the short direction of the semiconductor substrate H2.
  • Each of the first diffusion regions H10 and the vicinity of the first diffusion region H10 in the p.sup. + Type semiconductor substrate H2 constitutes four Zener diodes HD11 to HD14, and these four Zener diodes HD11 to HD14 constitute the first.
  • One zener diode HD1 is configured.
  • the first diffusion region H10 is separated for each of the Zener diodes HD11 to HD14.
  • the Zener diodes HD11 to HD14 each have a pn junction region H11 separated for each Zener diode.
  • the first diffusion region H10 is formed to have the same size and the same shape. Specifically, the first diffusion region H10 is formed in a polygonal shape. In this embodiment, the first diffusion region H10 is formed in a regular octagon, and four sides along each of the four sides of the element formation surface H2a and another side connecting the two adjacent sides of the four sides. It has four sides. *
  • a second n + -type diffusion region (hereinafter referred to as “second diffusion region H12”) that forms a pn junction region H13 between the semiconductor substrate H2 and the first diffusion region H10.
  • the second diffusion region H12 is formed in a pattern that avoids the first diffusion region H10 in the diode formation region H7.
  • the second diffusion region H12 is formed so as to surround the plurality of first diffusion regions H10 with an interval from the periphery of the first diffusion region H10. More specifically, the second diffusion region H12 has an edge that matches the shape of the outer peripheral edge of the first diffusion region H10.
  • the second diffusion region H12 and the vicinity of the second diffusion region H12 in the p + type semiconductor substrate H2 constitute a second Zener diode HD2.
  • an insulating film H15 (not shown in FIG. 159) made of an oxide film or the like is formed on the element formation surface H2a of the semiconductor substrate H2.
  • a plurality of first contact holes H16 that expose the surfaces of the plurality of first diffusion regions H10 and a second contact hole H17 that exposes the surfaces of the second diffusion regions H12 are formed.
  • a first electrode H3 and a second electrode H4 are formed on the surface of the insulating film H15.
  • the first electrode H3 includes a first electrode film H3A formed on the surface of the insulating film H15, and a first external connection electrode H3B joined to the first electrode film H3A.
  • the first electrode film H3A includes a lead electrode HL1 connected to the plurality of first diffusion regions H10 corresponding to the plurality of Zener diodes HD11 and HD13, and a plurality of first diffusion regions H10 corresponding to the plurality of Zener diodes HD12 and HD14. And a first pad H5 formed integrally with the extraction electrodes HL1 and HL2 (first extraction electrode).
  • the first pad H5 is formed in a rectangular shape at one end of the element formation surface H2a.
  • the first external connection electrode H3B is connected to the first pad H5. In this way, the first external connection electrode H3B is commonly connected to the extraction electrodes HL1 and HL2.
  • the first pad H5 and the first external connection electrode H3B constitute an external connection portion of the first electrode H3. *
  • the second electrode H4 includes a second electrode film H4A formed on the surface of the insulating film H15, and a second external connection electrode H4B joined to the second electrode film H4A.
  • the second electrode film H4A is connected to the second diffusion region H12 and has a second pad H6 in the vicinity of one end of the element formation surface H2a.
  • the second pad H6 is composed of a region disposed at one end of the element formation surface H2a in the second electrode film H4A.
  • the second external connection electrode H4B is connected to the second pad H6.
  • the second pad H6 and the second external connection electrode H4B constitute an external connection portion of the second electrode H4.
  • the region other than the second pad H6 is a second extraction electrode extracted from the second contact hole H17. *
  • the lead electrode HL1 enters the first contact hole H16 of the Zener diodes HD11 and HD13 from the surface of the insulating film H15, and makes ohmic contact with each first diffusion region H10 of the Zener diodes HD11 and HD13 in each first contact hole H16. ing.
  • portions of the first contact hole H16 that are joined to the first diffusion regions H10 of the Zener diodes HD11 and HD13 constitute joints HC1 and HC3.
  • the extraction electrode HL2 enters the first contact hole H16 of the Zener diodes HD12 and HD14 from the surface of the insulating film H15, and enters each first diffusion region H10 of the Zener diodes HD12 and HD14 in each first contact hole H16.
  • the portion of the first contact hole H16 connected to the first diffusion regions H10 of the Zener diodes HD12 and HD14 constitutes the junctions HC2 and HC4.
  • the second electrode film H4A extends from the surface of the insulating film H15 to the inside of the second contact hole H17, and is in ohmic contact with the second diffusion region H12 in the second contact hole H17.
  • the first electrode film H3A and the second electrode film H4A are made of the same material.
  • an Al film is used as the electrode film. *
  • the first electrode film H3A and the second electrode film H4A are separated by a slit H18.
  • the lead electrode HL1 is linearly formed along a straight line extending from the first diffusion region H10 of the Zener diode HD11 to the first pad H5 through the first diffusion region H10 of the Zener diode HD13.
  • the extraction electrode HL2 is linearly formed along a straight line extending from the first diffusion region H10 of the Zener diode HD12 to the first pad H5 through the first diffusion region H10 of the Zener diode HD14.
  • the lead electrodes HL1 and HL2 have uniform widths W1 and W2 from the first diffusion region H10 to the first pad H5, respectively. It is wider than the width of HC3 and HC4.
  • the widths of the junctions HC1 to HC4 are defined by the length of the extraction electrodes HL1 and HL2 in the direction orthogonal to the extraction direction.
  • the leading ends of the extraction electrodes HL1 and HL2 are shaped to match the planar shape of the first diffusion region H10.
  • the base ends of the extraction electrodes HL1 and HL2 are connected to the first pad H5.
  • the slit H18 is formed so as to border the extraction electrodes HL1 and HL2.
  • the second electrode film H4A is formed on the surface of the insulating film H15 so as to surround the first electrode film H3A with an interval corresponding to the slit H18 having a substantially constant width.
  • the second electrode film H4A integrally includes a comb-like portion extending along the longitudinal direction of the element formation surface H2a and a second pad H6 formed of a rectangular region.
  • the first electrode film H3A and the second electrode film H4A are covered with a passivation film H20 (not shown in FIG. 159) made of, for example, a nitride film, and a resin film H21 such as polyimide is formed on the passivation film H20.
  • a passivation film H20 (not shown in FIG. 159) made of, for example, a nitride film, and a resin film H21 such as polyimide is formed on the passivation film H20.
  • a pad opening H22 that exposes the first pad H5 and a pad opening H23 that exposes the second pad H6 are formed so as to penetrate the passivation film H20 and the resin film H21.
  • External connection electrodes H3B and H4B are embedded in the pad openings H22 and H23, respectively.
  • the passivation film H20 and the resin film H21 constitute a protective film, which suppresses or prevents moisture from entering the first extraction electrodes HL1 and HL2, the second extraction electrodes and the pn junction regions H11 and H13, and from the outside. This contributes to improving the durability of the bidirectional Zener diode chip H1.
  • the external connection electrodes H3B and H4B may have a surface at a position lower than the surface of the resin film H21 (position close to the semiconductor substrate H2), or protrude from the surface of the resin film H21, and from the resin film H21. May have a surface at a higher position (a position far from the semiconductor substrate H2).
  • FIG. 160 shows an example in which the external connection electrodes H3B and H4B protrude from the surface of the resin film H21.
  • the external connection electrodes H3B and H4B are made of, for example, a Ni / Pd / Au laminated film having a Ni film in contact with the electrode films H3A and H4A, a Pd film formed thereon, and an Au film formed thereon. It may be. Such a laminated film can be formed by a plating method.
  • the first diffusion regions H10 of the plurality of Zener diodes HD11 to HD14 constituting the first Zener diode HD1 are commonly connected to the first electrode H3, and p + is a common p-type region of the Zener diodes HD11 to HD14. It is connected to a semiconductor substrate H2.
  • the second diffusion region H12 of the second Zener diode HD2 is connected to the second electrode H4 and is also connected to the p + type semiconductor substrate H2 that is the p-type region of the second Zener diode HD2.
  • the plurality of Zener diodes HD11 to HD14 constituting the first Zener diode HD1 are connected in parallel, and the second Zener diode HD2 is connected in reverse series to these parallel circuits.
  • a bidirectional Zener diode is configured by an anti-series circuit of the first Zener diode HD1 and the second Zener diode HD2.
  • FIG. 163 is an electric circuit diagram showing an internal electrical structure of the bidirectional Zener diode chip H1.
  • the cathodes of the plurality of Zener diodes HD11 to HD14 constituting the first Zener diode HD1 are commonly connected to the first electrode H3, and their anodes are commonly connected to the anode of the second Zener diode HD2. That is, the Zener diodes HD11 to HD14 are all connected in parallel.
  • the cathode of the second Zener diode HD2 is connected to the second electrode H4. Thereby, it functions as one bidirectional Zener diode as a whole. *
  • the bidirectional Zener diode chip H1 includes the first Zener diode HD1 and the second Zener diode HD2.
  • the first Zener diode HD1 has a plurality of Zener diodes HD11 to HD14 (first diffusion region H10), and each Zener diode HD11 to HD14 has a pn junction region H11.
  • the pn junction region H11 is separated for each of the Zener diodes HD11 to HD14. Therefore, in the bidirectional Zener diode chip H1, the total length (total extension) of the peripheral length of the pn junction region H11 of the first Zener diode HD1, that is, the peripheral length of the first diffusion region H10 in the semiconductor substrate H2.
  • the concentration of the electric field in the vicinity of the pn junction region H11 can be avoided and the dispersion thereof can be achieved, so that the ESD tolerance of the first Zener diode HD1 can be improved. That is, even when the bidirectional Zener diode chip H1 is formed in a small size, the total perimeter of the pn junction region H11 of the first Zener diode HD1 can be increased. Therefore, the bidirectional Zener diode chip H1 can be downsized. And ensuring ESD tolerance can be achieved.
  • the second Zener diode HD2 has a second diffusion region H12 formed in the surface region of the semiconductor substrate H2 in a state separated from the first diffusion region H10 at a predetermined interval, and has a pn junction region. H13.
  • the second diffusion region H12 is formed so as to surround the plurality of first diffusion regions H10, and its shape is aligned with the outer peripheral edge of the first diffusion region H10. Therefore, the pn junction region of the second Zener diode HD2
  • the perimeter of H13 also becomes longer. Thereby, the concentration of the electric field in the vicinity of the pn junction region H13 can be avoided and the dispersion thereof can be achieved, so that the ESD tolerance of the second Zener diode HD2 can be improved. That is, even when the bidirectional Zener diode chip H1 is formed in a small size, the peripheral length of the pn junction region H13 of the second Zener diode HD2 can be increased. It is possible to ensure both ESD tolerance. *
  • FIG. 162 shows that a portion of the periphery of the second diffusion region H12 (see FIG. 162) facing the first diffusion region H10 in plan view. Other than the above, portions along the four sides of the element formation surface H2a may be formed in an uneven shape.
  • FIG. 164 shows that the total length (total extension) of the pn junction region of the first Zener diode is different by setting the size and / or the number of the first diffusion regions formed on the semiconductor substrate having the same area. The experimental result which measured ESD tolerance was shown about a plurality of samples.
  • the widths W1 and W2 of the extraction electrodes HL1 and HL2 are wider than the widths of the junctions HC1 to HC4 everywhere between the junctions HC1 to HC4 and the first pad H5.
  • the allowable current amount can be increased, electromigration can be reduced, and reliability with respect to a large current can be improved.
  • a plurality of Zener diodes HD11, HD13; HD12, HD14 arranged on a straight line toward the first pad H5 are connected to the first pad H5 by linear common extraction electrodes HL1, HL2. Yes.
  • the length of the extraction electrode from the Zener diodes HD11 to HD14 to the first pad H5 can be minimized, so that electromigration can be more effectively reduced.
  • one lead electrode HL1; HL2 can be shared by the plurality of Zener diodes HD11, HD13; HD12, HD14, a large number of Zener diodes HD11-HD14 are formed and the peripheral length of the pn junction region H11 of the first Zener diode HD1
  • the lead-out electrode having a wide line width can be laid out on the semiconductor substrate H2 while increasing the number of the lines. As a result, it is possible to further improve the reliability while further improving the ESD tolerance and reducing the electromigration.
  • the end portions of the extraction electrodes HL1 and HL2 have a partial polygonal shape so as to match the shape (polygonal) of the first diffusion region H10, the area occupied by the extraction electrodes HL1 and HL2 is reduced, It can be connected to the first diffusion region H10.
  • external connection electrodes H3B and H4B on the first electrode H3 side and the second electrode H4 side are both formed on the element formation surface H2a which is one surface of the semiconductor substrate H2. Therefore, as shown in FIG. 165, the bidirectional Zener diode chip H1 is mounted by bonding the external connection electrodes H3B and H4B onto the mounting substrate H25 with solder H26 with the element formation surface H2a facing the mounting substrate H25.
  • a circuit assembly surface-mounted on the substrate H25 can be configured.
  • the flip-chip connection type bidirectional Zener diode chip H1 can be provided, and the bidirectional Zener diode chip H1 is formed by wireless bonding by face-down bonding with the element formation surface H2a facing the mounting surface of the mounting substrate H25. It can be connected to the mounting board H25.
  • the space occupied by the bidirectional Zener diode chip H1 on the mounting substrate H25 can be reduced.
  • the space in a housing of a small electronic device or the like can be used effectively, which can contribute to high-density mounting and downsizing.
  • an insulating film H15 is formed on the semiconductor substrate H2, and is drawn out to the first diffusion region H10 of the Zener diodes HD11 to HD14 through the first contact hole H16 formed in the insulating film H15.
  • the junctions HC1 to HC4 of the electrodes HL1 and HL2 are connected.
  • a first pad H5 is disposed on the insulating film H15 in a region outside the first contact hole H16. That is, the first pad H5 is provided at a position away from directly above the pn junction region H11 of the first Zener diode HD1.
  • the second electrode film H4A is connected to the second diffusion region H12 of the second Zener diode HD2 through the second contact hole H17 formed in the insulating film H15.
  • a second pad H6 is disposed on the insulating film H15 in a region outside the second contact hole H17.
  • the second pad H6 is also located away from immediately above the pn junction region H13 of the second Zener diode HD2.
  • the first pad H5 and the second pad H6 are respectively used as the external connection portion of the first electrode H3 and the external connection portion of the second electrode H4.
  • a configuration in which a bonding wire is connected to the second pad H6 can also be adopted. Also in this case, it is possible to avoid the destruction of the pn junction regions H11 and H13 due to an impact during wire bonding.
  • FIG. 166 is a process diagram for describing an example of a manufacturing process of the bidirectional Zener diode chip H1.
  • FIGS. 167A and 167B are cross-sectional views showing a configuration in the middle of the manufacturing process of FIG. 166, and show a cut surface corresponding to FIG.
  • FIG. 168 is a plan view of a p + type semiconductor wafer HW as an original substrate of the semiconductor substrate H2, and shows a partial region in an enlarged manner.
  • a p + type semiconductor wafer HW is prepared as an original substrate of the semiconductor substrate H2.
  • the surface of the semiconductor wafer HW is an element formation surface HWa and corresponds to the element formation surface H2a of the semiconductor substrate H2.
  • a plurality of bidirectional Zener diode chip regions H1a corresponding to the plurality of bidirectional Zener diode chips H1 are set in a matrix.
  • a boundary region H80 is provided between the adjacent bidirectional Zener diode chip regions H1a.
  • the boundary region H80 is a belt-like region having a substantially constant width, and extends in two orthogonal directions and is formed in a lattice shape.
  • An example of a process performed on the semiconductor wafer HW is as follows. First, an insulating film H15 (for example, a thickness of 8000 to 8600 mm) such as a thermal oxide film or a CVD oxide film is formed on the element formation surface HWa of the p + type semiconductor wafer HW (HS1), and a resist mask is formed thereon. (HS2). By etching using this resist mask, openings corresponding to the first diffusion region H10 and the second diffusion region H12 are formed in the insulating film H15 (HS3). Further, after removing the resist mask, n-type impurities are introduced into the surface layer portion of the semiconductor wafer HW exposed from the opening formed in the insulating film H15 (HS4).
  • an insulating film H15 for example, a thickness of 8000 to 8600 mm
  • a resist mask is formed thereon.
  • the introduction of the n-type impurity may be performed by a step of depositing phosphorus as an n-type impurity on the surface (so-called phosphorus deposition), or may be performed by implantation of n-type impurity ions (for example, phosphorus ions).
  • the phosphorus deposit is a process of depositing phosphorus on the surface of the semiconductor wafer HW exposed in the opening of the insulating film H15 by heat treatment performed by carrying the semiconductor wafer HW into the diffusion furnace and flowing POCl3 gas in the diffusion path. .
  • a heat treatment (drive) for activating impurity ions introduced into the semiconductor wafer HW is performed after the insulating film H15 is thickened as necessary (for example, thickened by about 1200 mm by forming a CVD oxide film) (HS5). Performed (HS6). Thereby, the first diffusion region H10 and the second diffusion region H12 are formed in the surface layer portion of the semiconductor wafer HW.
  • yet another resist mask having openings matching the contact holes H16 and H17 is formed on the insulating film H15 (HS7).
  • etching through the resist mask contact holes H16 and H17 are formed in the insulating film H15 (HS8), and then the resist mask is peeled off.
  • electrode films constituting the first electrode H3 and the second electrode H4 are formed on the insulating film H15 by, for example, sputtering (HS9).
  • an electrode film for example, a thickness of 10,000 mm
  • Al is formed.
  • the electrode film (HS10), and the slit H18 is formed in the electrode film by etching (for example, reactive ion etching) through the resist mask. (HS11).
  • the width of the slit H18 may be about 3 ⁇ m.
  • a passivation film H20 such as a nitride film is formed by, for example, a CVD method (HS12), and further, a resin film H21 is formed by applying polyimide or the like (HS13).
  • a polyimide imparted with photosensitivity is applied and exposed with a pattern corresponding to the pad openings H22 and H23, and then the polyimide film is developed (step HS14).
  • a resin film H21 having openings corresponding to the pad openings H22 and H23 is formed. Thereafter, heat treatment for curing the resin film is performed as necessary (HS15).
  • pad openings H22 and H23 are formed in the passivation film H20 by dry etching (for example, reactive ion etching) using the resin film H21 as a mask (HS16). Thereafter, external connection electrodes H3B and H4B are formed in the pad openings H22 and H23 (HS17).
  • the external connection electrodes H3B and H4B can be formed by plating (preferably electroless plating).
  • a resist mask H83 (see FIG. 167A) having a lattice-shaped opening matching the boundary region H80 (see FIG. 168) is formed (HS18).
  • Plasma etching is performed via the resist mask H83, whereby the semiconductor wafer HW is etched from the element formation surface HWa to a predetermined depth as shown in FIG. 167A.
  • a cutting groove H81 is formed along the boundary region H80 (HS19).
  • the semiconductor wafer HW is ground from the back surface HWb until it reaches the bottom of the groove H81 (HS20).
  • the plurality of bidirectional Zener diode chip regions H1a are singulated, and the bidirectional Zener diode chip H1 having the above-described structure can be obtained.
  • the resist mask H83 for forming the groove H81 in the boundary region H80 is curved to protrude outside the bidirectional Zener diode chip region H1a at the positions in contact with the four corners of the bidirectional Zener diode chip region H1a. It has a round shape portion H84.
  • the round shape portion H84 is formed so as to connect two adjacent sides of the bidirectional Zener diode chip region H1a with a smooth curve.
  • the groove H81 when the groove H81 is formed by plasma etching using the resist mask H83 as a mask, the groove H81 is curved so as to protrude from the bidirectional Zener diode chip region H1a at a position in contact with the four corners of the bidirectional Zener diode chip region H1a. It will have a round shape part. Therefore, in the step of forming the groove H81 for cutting out the bidirectional Zener diode chip region H1a from the semiconductor wafer HW, the corner portions H9 at the four corners of the bidirectional Zener diode chip H1 can be shaped into a round shape. That is, the corner portion H9 can be processed into a round shape without adding a dedicated process. *
  • the semiconductor substrate H2 is made of a p-type semiconductor, stable characteristics can be realized without forming an epitaxial layer on the semiconductor substrate H2. That is, since an n-type semiconductor wafer has a large in-plane variation in resistivity, when an n-type semiconductor wafer is used, an epitaxial layer with a small in-plane variation in resistivity is formed on the surface, and an impurity diffusion layer is formed on the epitaxial layer. To form a pn junction.
  • the segregation coefficient of n-type impurities is small, and therefore, when forming an ingot (for example, a silicon ingot) that is the basis of a semiconductor wafer, the difference in resistivity between the central portion and the peripheral portion of the wafer increases. is there.
  • the segregation coefficient of p-type impurities is relatively large, the p-type semiconductor wafer has little in-plane variation in resistivity. Therefore, by using a p-type semiconductor wafer, a bidirectional Zener diode having stable characteristics can be cut out from any part of the wafer without forming an epitaxial layer. Therefore, by using the p + type semiconductor substrate H2, the manufacturing process can be simplified and the manufacturing cost can be reduced.
  • FIG. 169 is a perspective view illustrating an appearance of a smartphone that is an example of an electronic device in which the bidirectional Zener diode chip is used.
  • the smartphone H201 is configured by housing electronic components inside a flat rectangular parallelepiped housing H202.
  • the housing H202 has a pair of rectangular main surfaces on the front side and the back side, and the pair of main surfaces are joined by four side surfaces.
  • the display surface of the display panel H203 configured by a liquid crystal panel, an organic EL panel, or the like is exposed.
  • the display surface of the display panel H203 constitutes a touch panel and provides an input interface for the user. *
  • the display panel H203 is formed in a rectangular shape that occupies most of one main surface of the housing H202.
  • An operation button H204 is arranged along one short side of the display panel H203.
  • a plurality (three) of operation buttons H204 are arranged along the short side of the display panel H203.
  • the user can operate the smartphone H201 by operating the operation button H204 and the touch panel to call and execute a necessary function. *
  • a speaker H205 is disposed near another short side of the display panel H203.
  • the speaker H205 provides an earpiece for a telephone function and is also used as an acoustic unit for reproducing music data and the like.
  • a microphone H206 is disposed on one side surface of the housing H202 near the operation button H204. The microphone H206 can provide a mouthpiece for a telephone function and can also be used as a recording microphone. *
  • FIG. 170 is a schematic plan view showing the configuration of the electronic circuit assembly H210 accommodated in the housing H202.
  • the electronic circuit assembly H210 includes a wiring board H211 and circuit components mounted on the mounting surface of the wiring board H211.
  • the plurality of circuit components include a plurality of integrated circuit elements (ICs) H212 to H220 and a plurality of chip components.
  • the plurality of ICs include a transmission processing IC H212, a one-segment TV reception IC H213, a GPS reception IC H214, an FM tuner IC H215, a power supply IC H216, a flash memory H217, a microcomputer H218, a power supply IC H219, and a baseband IC H220.
  • the plurality of chip components include chip inductors H221, H225, H235, chip resistors H222, H224, H233, chip capacitors H227, H230, H234, chip diodes H228, H231, and bidirectional Zener diode chips H241-H248. These chip components are mounted on the mounting surface of the wiring board H211 by, for example, flip chip bonding. *
  • Bidirectional Zener diode chips H241 to H248 are one-segment TV reception IC H213, GPS reception IC H214, FM tuner IC H215, power supply IC H216, flash memory H217, microcomputer H218, power supply IC H219, and baseband IC H220. It is provided to absorb positive and negative surges in the line.
  • the transmission processing IC H212 includes an electronic circuit that generates a display control signal for the display panel H203 and receives an input signal from the touch panel on the surface of the display panel H203.
  • a flexible wiring H209 is connected to the transmission processing IC H212 for connection to the display panel H203.
  • 1Seg TV reception IC H213 incorporates an electronic circuit that constitutes a receiver for receiving radio waves of 1Seg broadcast (terrestrial digital television broadcast targeted for mobile devices). In the vicinity of the one-segment TV reception IC H213, a plurality of chip inductors H221, a plurality of chip resistors H222, and a plurality of bidirectional Zener diode chips H241 are arranged.
  • the one-segment TV reception IC H213, the chip inductor H221, the chip resistor H222, and the bidirectional Zener diode chip H241 constitute a one-segment broadcast reception circuit H223.
  • the chip inductor H221 and the chip resistor H222 respectively have an inductance and a resistance that are accurately matched, and give a highly accurate circuit constant to the one-segment broadcasting reception circuit H223.
  • the GPS receiving IC H214 includes an electronic circuit that receives radio waves from GPS satellites and outputs position information of the smartphone H201. In the vicinity of the GPS receiving IC H214, a plurality of bidirectional Zener diode chips H242 are arranged.
  • FM tuner IC H215 constitutes FM broadcast receiving circuit H226 together with a plurality of chip resistors H224, a plurality of chip inductors H225, and a plurality of bidirectional Zener diode chips H243 mounted on wiring board H211 in the vicinity thereof.
  • the chip resistor H224 and the chip inductor H225 each have a resistance value and an inductance that are accurately matched, and give a highly accurate circuit constant to the FM broadcast receiving circuit H226.
  • a plurality of chip capacitors H227, a plurality of chip diodes H228, and a plurality of bidirectional Zener diode chips H244 are mounted on the mounting surface of the wiring board H211.
  • the power supply IC H216 forms a power supply circuit H229 together with the chip capacitor H227, the chip diode H228, and the bidirectional Zener diode chip H244.
  • the flash memory H217 is a storage device for recording an operating system program, data generated inside the smartphone H201, data and programs acquired from the outside by a communication function, and the like. In the vicinity of the flash memory H217, a plurality of bidirectional Zener diode chips H245 are arranged.
  • the microcomputer H218 includes a CPU, a ROM, and a RAM, and is an arithmetic processing circuit that realizes a plurality of functions of the smartphone H201 by executing various arithmetic processes. More specifically, image processing and arithmetic processing for various application programs are realized by the operation of the microcomputer H218. In the vicinity of the microcomputer H218, a plurality of bidirectional Zener diode chips H246 are arranged. *
  • the power supply IC H219 constitutes a power supply circuit H232 together with the chip capacitor H230, the chip diode H231, and the bidirectional Zener diode chip H247.
  • the baseband IC H220 constitutes a baseband communication circuit H236 together with a chip resistor H233, a chip capacitor H234, a chip inductor H235, and a plurality of bidirectional Zener diode chips H248.
  • the baseband communication circuit H236 provides a communication function for telephone communication and data communication. *
  • the power appropriately adjusted by the power supply circuits H229 and H232 is transmitted to the transmission processing IC H212, the GPS reception IC H214, the one-segment broadcasting reception circuit H223, F M broadcast receiving circuit H226, baseband communication circuit H236, flash memory H217, and microcomputer H218 are supplied.
  • the microcomputer H218 performs arithmetic processing in response to an input signal input via the transmission processing IC H212, outputs a display control signal from the transmission processing IC H212 to the display panel H203, and displays various displays on the display panel H203. Let it be done.
  • the microcomputer H218 executes a calculation process for outputting the received image to the display panel H203 and making the received sound audible from the speaker H205. Further, when the position information of the smartphone H201 is required, the microcomputer H218 acquires the position information output from the GPS reception IC H214, and executes a calculation process using the position information.
  • the microcomputer H218 activates the FM broadcast reception circuit H226 and executes arithmetic processing for outputting the received sound from the speaker H205.
  • the flash memory H217 is used for storing data obtained by communication, calculation of the microcomputer H218, and data created by input from the touch panel.
  • the microcomputer H218 writes data to the flash memory H217 and reads data from the flash memory H217 as necessary.
  • the function of telephone communication or data communication is realized by the baseband communication circuit H236.
  • the microcomputer H218 controls the baseband communication circuit H236 to perform processing for transmitting and receiving voice or data.
  • 9th invention can also be implemented with another form.
  • the example in which the four first diffusion regions are formed on the semiconductor substrate is shown.
  • two or three first diffusion regions may be formed on the semiconductor substrate.
  • Four or more first diffusion regions may be formed.
  • the first diffusion region is formed in a regular octagon in plan view.
  • the first diffusion region is formed in an arbitrary polygonal shape having three or more sides.
  • the planar shape may be a circle or an ellipse.
  • the shapes of the first diffusion regions are polygonal shapes, they need not be regular polygonal shapes, and these regions may be formed by polygons having two or more sides.
  • the first diffusion regions do not have to be formed in the same size, and a plurality of first diffusion regions having different sizes may be mixed on the semiconductor substrate.
  • the shape of the first diffusion region formed on the semiconductor substrate is not necessarily one type, and two or more types of first diffusion regions may be mixed on the semiconductor substrate. *

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Abstract

【課題】外部との電気接続用のパッドに大きなストレスが加わっても、半導体層に形成されたpn接合の破壊を防止したり、特性の変動を抑制したりできるチップダイオードおよびそれを備えるダイオードパッケージを提供すること。【解決手段】ダイオード素子29を構成するpn接合28が形成されたエピタキシャル層21と、エピタキシャル層21の表面22に沿って配置され、pn接合28のp側の極であるダイオード不純物領域23に電気的に接続されており、外部との電気接続用のパッド37を有するアノード電極34と、pn接合28のn側の極であるエピタキシャル層21に電気的に接続されたカソード電極41とを含む、チップダイオード15において、パッド37を、pn接合28の直上位置から離れた位置に設ける。

Description

チップダイオードおよびダイオードパッケージ
本発明は、ダイオード素子を備えるチップダイオードおよびそのチップダイオードを搭載するダイオードパッケージに関する。
特許文献1は、ダイオード素子を有する半導体装置を開示している。この半導体装置は、n型の半導体基板と、半導体基板上に形成されたn型エピタキシャル層と、n型エピタキシャル層中に形成されたn型半導体領域と、n型半導体領域の上に形成されたp型半導体領域と、n型エピタキシャル層上に形成された絶縁膜と、絶縁膜を貫通してp型半導体領域に接続されたアノード電極と、半導体基板の裏面に接続されたカソード電極とを含む。
特開2002-270858号公報 特開平8-316001号公報 特開2001-326354号公報
特許文献1の半導体装置では、アノード電極が絶縁膜に埋設されており、このアノード電極の露出した上面が、外部電源との電気接続用のコンタクトとして使用される。 そのため、当該コンタクトにボンディングワイヤを超音波で接合したり、コンタクトに接合したバンプ電極を用いてフリップチップボンディングしたりすることによって、実装基板に実装する際に、コンタクトの直下にあるpn接合が物理的なストレスにより破壊するおそれがある。 
そこで、本発明の目的は、外部との電気接続用のパッドに大きなストレスが加わっても、半導体層に形成されたpn接合の破壊を防止したり、特性の変動を抑制したりできるチップダイオードおよびそれを備えるダイオードパッケージを提供することである。
上記目的を達成するための本発明のチップダイオードは、ダイオード素子を構成するpn接合が形成された半導体層と、前記半導体層の表面に沿って配置され、前記pn接合の一方の第1極に電気的に接続されており、外部との電気接続用のパッドを有する第1電極と、前記pn接合の他方の第2極に電気的に接続された第2電極とを含み、前記パッドは、前記pn接合の直上位置から離れた位置に設けられている。 
この構成によれば、外部との電気接続用のパッドがpn接合の直上位置から離れた位置に設けられている。言い換えれば、パッドがpn接合からずれた位置に設けられていて、そのパッドの直下に、ダイオード素子を構成するpn接合が配置されていない。 従って、たとえば、パッドにボンディングワイヤを超音波で接合したり、パッドに接合したバンプを用いてフリップチップボンディングしたりすることによって、チップダイオードを実装する際にパッドに大きなストレスが加わっても、pn接合に伝わる物理的ストレスを軽減することができるので、pn接合の破壊を防止することができる。 
なお、本発明において「チップダイオード」とは、前記pn接合により構成された前記ダイオード素子以外の半導体素子が前記半導体層に設けられていないことを意味している。ただし、当該ダイオード素子は、たとえば、複数のダイオード(pn接合)が並列に接続された回路や、複数のダイオードのカソード同士が直列に接続された回路等を構成する複合ダイオード素子を含む概念である。また、前記pn接合は、たとえば、前記半導体層の前記表面に沿う方向に互いに隣接したp型部分およびn型部分からなり、電流が前記半導体層の前記表面に沿う方向に流れる構成であってもよいし、前記半導体層の前記表面に交差する方向(半導体層の厚さ方向)に互いに隣接したp型部分およびn型部分からなり、電流が前記半導体層の厚さ方向に流れる構成であってもよい。 
具体的には、前記半導体層が、前記表面近傍に第2導電型のダイオード不純物領域が選択的に形成された第1導電型の半導体層を含み、当該半導体層に形成された前記pn接合は、前記第1極としての前記ダイオード不純物領域と、前記第2極としての前記半導体層の残余の部分との接合部で構成されており、前記第1電極は、前記ダイオード不純物領域に接続されていることが好ましい。この場合、前記第2電極は、前記半導体層の裏面に接続されていてもよい。 
この構成により、前記半導体層の厚さ方向に対向する半導体層のダイオード不純物領域とその残余の部分との間に、当該厚さ方向に電流を流すことができる。 また、本発明のチップダイオードでは、前記半導体層上に形成され、前記第1電極と前記ダイオード不純物領域との接続用のコンタクトホールが形成された絶縁膜をさらに含み、前記第1電極は、前記コンタクトホールから前記絶縁膜の表面に沿って横方向に引き出されており、その引き出された部分に前記パッドが形成されていることが好ましい。 
この構成によれば、パッドと半導体層との間に絶縁膜が介在するので、パッドに加わるストレスが半導体層に伝わる前に、絶縁膜が緩衝材としてそのストレスを緩和することができる。そのため、pn接合に伝わる物理的ストレスを一層軽減することができる。 また、本発明のチップダイオードでは、前記絶縁膜は、前記半導体層の前記表面に形成されたSiO膜と、当該SiO膜上に形成されたPSG膜などとの積層膜を含んでいてもよい。前記絶縁膜は、他にはSiO膜のみからなる単層膜であってもよいし、SiO膜と、当該SiO膜上に形成されたBPSG(Boron Phosphorus Silicon Glass)膜との積層膜であってもよい。 
また、本発明のチップダイオードでは、前記半導体層の前記表面近傍における前記パッドの直下位置に形成され、前記ダイオード素子に対して電気的にフローティングされた前記第2導電型のフローティング領域をさらに含むことが好ましい。 この構成によれば、パッドに加わったストレスにより絶縁膜が破壊して、その破壊箇所にパッドと半導体層との間を導通させるリーク電流の道筋が形成されても、パッドの直下位置には電気的にフローティングされた領域が配置されているので、その電流の道筋にリーク電流が流れることを防止することができる。 
また、パッドと半導体層との間に、絶縁膜による第1キャパシタCに対して、フローティング領域(第2導電型)と半導体層(第1導電型)とのpn接合によって構成された第2キャパシタCpnが直列に配置されることになる。そのため、この第2キャパシタCpnの分圧によって第1キャパシタCに対する実効電圧を低下させることができる。その結果、その低下分だけ耐圧を向上させることができる。 
また、フローティング領域は、前記ダイオード不純物領域よりも深く形成されていることが好ましく、その不純物濃度は、前記ダイオード不純物領域の不純物濃度よりも低いことが好ましい。 また、本発明のチップダイオードでは、前記半導体層の前記表面近傍に、前記ダイオード不純物領域を取り囲むように形成され、当該ダイオード不純物領域よりも不純物濃度の低いガードリング層をさらに含むことが好ましい。さらに、前記ガードリング層は、前記ダイオード不純物領域の周縁に側方および下方から接するように、前記ダイオード不純物領域の外周に沿って形成されていることが好ましい。 
この構成により、チップダイオードのサージ耐量を向上させることができる。 また、本発明にチップダイオードでは、前記第1電極を覆うように形成され、前記第1電極の一部を前記パッドとして露出させるパッド開口が形成された表面保護膜をさらに含んでいてもよい。その場合、前記パッド開口は、一辺が0.1mm以下の四角形状に形成されていてもよい。 
また、本発明のチップダイオードは、一辺が0.25mm以下の四角形状に形成されていてもよい。つまり、本発明の構成は、一辺が0.25mm以下の小さなチップサイズを有するチップダイオードにも好適に採用することができる。 また、前記パッドおよび前記ダイオード不純物領域は、前記チップダイオードの任意の一辺に沿って互いに隣り合うように配置されていてもよい。 
また、本発明のダイオードパッケージは、本発明のチップダイオードと、前記チップダイオードを封止する樹脂パッケージと、前記樹脂パッケージ内でボンディングワイヤを介して前記パッドに接続され、前記pn接合の前記第1極に電気的に接続されており、その一部が前記樹脂パッケージから露出する第1端子と、前記樹脂パッケージ内で前記pn接合の前記第2極に電気的に接続されており、その一部が前記樹脂パッケージから露出する第2端子とを含む。 
このダイオードパッケージ製造時、ボンディングワイヤがチップダイオードのパッドに接続されるが、パッドの直下位置にpn接合が配置されていないので、ワイヤボンディング時にパッドに大きなストレスが加わっても、pn接合に伝わる物理的ストレスを軽減することができる。そのため、pn接合が破壊されていないチップダイオードをパッケージに搭載できるため、当該パッケージを信頼性の高いデバイスとして製造することができる。 
また、本発明のダイオードパッケージは、本発明のチップダイオードと、前記チップダイオードを封止する樹脂パッケージと、前記樹脂パッケージ内でバンプを介して前記パッドに接続され、前記pn接合の前記第1極に電気的に接続されており、その一部が前記樹脂パッケージから露出する第1端子と、前記樹脂パッケージ内で前記pn接合の前記第2極に電気的に接続されており、その一部が前記樹脂パッケージから露出する第2端子とを含んでいてもよい。 
このダイオードパッケージ製造時、チップダイオードのパッドに接続されたバンプが第1端子に接合されるが、パッドの直下位置にpn接合が配置されていないので、第1端子へのバンプ接合時にパッドに大きなストレスが加わっても、pn接合に伝わる物理的ストレスを軽減することができる。そのため、pn接合が破壊されていないチップダイオードをパッケージに搭載できるため、当該パッケージを信頼性の高いデバイスとして製造することができる。
第1発明のダイオードパッケージの第1実施形態を示す上面図である。 図1のダイオードパッケージの側面図である。 図1のダイオードパッケージの断面図であって、図1の切断線III-IIIでの断面を示している。 図3のチップダイオードの平面図である。 図4のチップダイオードの断面図であって、図4の切断線V-Vでの断面を示している。 第1発明のダイオードパッケージの第2実施形態を示す上面図である。 図6のダイオードパッケージの側面図である。 図6のダイオードパッケージの断面図であって、図6の切断線VIII-VIIIでの断面を示している。 図8のチップダイオードの平面図である。 図9のチップダイオードの断面図であって、図9の切断線X-Xでの断面を示している。 図11は、第2発明の第1の実施形態に係るチップダイオードの平面図である。 図12は、図11のXII-XII線でとった断面図である。 図13は、図11のXIII-XIIIでとった断面図である。 図14は、前記第1の実施形態のチップダイオードにおいて、カソード電極およびアノード電極ならびにその上に形成された構成を取り除いて、半導体基板の表面の構造を示す平面図である。 図15は、第2発明の前記第1の実施形態のチップダイオードの内部の電気的構造を示す電気回路図である。 図16は、同面積の半導体基板上に形成するダイオードセルの大きさおよび/またはダイオードセルの個数を様々に設定して、pn接合領域の周囲長の合計(総延長)を異ならせた複数のサンプルについてESD耐量を測定した実験結果を示す。 図17は、第2発明の第2の実施形態に係るチップダイオードの構成を説明するための断面図である。 図18は、第2発明の第3の実施形態に係るチップダイオードの構成を説明するための平面図である。 図19は、図18のXIX-XIX線でとった断面図である。 図20は、第2発明の第4の実施形態に係るチップダイオードの構成を説明するための図解的な断面図である。 図21は、第3発明の一実施形態に係るチップダイオードの斜視図である。 図22は、第3発明の前記第1の実施形態に係るチップダイオードの平面図である。 図23は、図22のXXIII-XXIII線でとった断面図である。 図24は、図2のXXIV-XXIVでとった断面図である。 図25は、第3発明の前記第1の実施形態のチップダイオードにおいて、カソード電極およびアノード電極ならびにその上に形成された構成を取り除いて、半導体基板の表面の構造を示す平面図である。 図26は、第3発明の前記第1の実施形態のチップダイオードの内部の電気的構造を示す電気回路図である。 図27は、同面積の半導体基板上に形成するダイオードセルの大きさおよび/またはダイオードセルの個数を様々に設定して、pn接合領域の周囲長の合計(総延長)を異ならせた複数のサンプルについてESD耐量を測定した実験結果を示す。 図28は、第3発明の前記第1の実施形態のチップダイオードを実装基板上にフリップチップ接続した回路アセンブリの構成を示す断面図である。 図29は、第3発明の前記第1の実施形態のチップダイオードの製造工程の一例を説明するための工程図である。 図30Aは、第3発明の前記第1の実施形態のチップダイオードの製造工程途中の構成を示す断面図である。 図30Bは、図30Aの後の工程での構成を示す断面図である。 図31は、チップダイオードの半導体基板の元基板としての半導体ウエハの平面図であり、一部の領域を拡大して示してある。 図32Aおよび図32Bは、AlSi電極膜とp型半導体基板とのオーミック接触を説明するための図である。 図33は、チップダイオードのツェナー電圧(Vz)の調整に関する特徴を説明するための図である。 図34は、ツェナー電圧(Vz)の調整に関する別の特徴を説明するための図である。 図35は、第3発明の第2の実施形態に係るチップダイオードの図解的の平面図である。 図36は、図35の線XXXVI-XXXVIでとった断面図である。 図37は、図35の線XXXVII-XXXVIIでとった断面図である。 図38は、第3発明の前記第2の実施形態に係るチップダイオードの製造工程の一例を説明するための工程図である。 図39Aは、図38の製造工程途中の構成を示す断面図である。 図39Bは、図38の製造工程途中の構成を示す断面図であり、図39Aの後の工程における構成を示す。 図39Cは、図38の製造工程途中の構成を示す断面図であり、図39Bの後の工程における構成を示す。 図39Dは、図38の製造工程途中の構成を示す断面図であり、図39Cの後の工程における構成を示す。 図40は、不純物を活性化するための熱処理前にCVD酸化膜を形成することによる効果を説明するための図であり、半導体基板とアノード電極膜との間における電圧対電流特性を示す。 図41は、チップダイオードが用いられる電子機器の一例であるスマートフォンの外観を示す斜視図である。 図42は、前記スマートフォンの筐体に収容された電子回路アセンブリの構成を示す図解的な平面図である。 図43は、第4発明の第1の実施形態に係るチップダイオードの斜視図である。 図44は、第4発明の前記第1の実施形態に係るチップダイオードの平面図である。 図45は、図44のXLV-XLV 線でとった断面図である。 図46は、図44のXLVI-XLVIでとった断面図である。 図47は、第4発明の前記第1の実施形態のチップダイオードにおいて、カソード電極およびアノード電極ならびにその上に形成された構成を取り除いて、半導体基板の表面の構造を示す平面図である。 図48は、第4発明の前記第1の実施形態のチップダイオードの内部の電気的構造を示す電気回路図である。 図49は、同面積の半導体基板上に形成するダイオードセルの大きさおよび/またはダイオードセルの個数を様々に設定して、pn接合領域の周囲長の合計(総延長)を異ならせた複数のサンプルについてESD耐量を測定した実験結果を示す。 図50は、第4発明の前記第1の実施形態のチップダイオードを実装基板上にフリップチップ接続した回路アセンブリの構成を示す断面図である。 図51は、第4発明の前記第1の実施形態のチップダイオードの製造工程の一例を説明するための工程図である。 図52Aは、第4発明の前記第1の実施形態のチップダイオードの製造工程途中の構成を示す断面図である。 図52Bは、図52Aの後の工程での構成を示す断面図である。 図53は、チップダイオードの半導体基板の元基板としての半導体ウエハの平面図であり、一部の領域を拡大して示してある。 図54Aおよび図54Bは、AlSi電極膜とp型半導体基板とのオーミック接触を説明するための図である。 図55は、チップダイオードのツェナー電圧(Vz)の調整に関する特徴を説明するための図である。 図56は、ツェナー電圧(Vz)の調整に関する別の特徴を説明するための図である。 図57は、第4発明の第2の実施形態に係るチップダイオードの図解的の平面図である。 図58は、図57の線LVIII-LVIIIでとった断面図である。 図59は、図57の線LIX-LIXでとった断面図である。 図60は、第4発明の前記第2の実施形態に係るチップダイオードの製造工程の一例を説明するための工程図である。 図61Aは、図60の製造工程途中の構成を示す断面図である。 図61Bは、図60の製造工程途中の構成を示す断面図であり、図61Aの後の工程における構成を示す。 図61Cは、図60の製造工程途中の構成を示す断面図であり、図61Bの後の工程における構成を示す。 図61Dは、図60の製造工程途中の構成を示す断面図であり、図61Cの後の工程における構成を示す。 図62は、不純物を活性化するための熱処理前にCVD酸化膜を形成することによる効果を説明するための図であり、半導体基板とアノード電極膜との間における電圧対電流特性を示す。 図63は、チップダイオードが用いられる電子機器の一例であるスマートフォンの外観を示す斜視図である。 図64は、前記スマートフォンの筐体に収容された電子回路アセンブリの構成を示す図解的な平面図である。 図65は、第5発明の一実施形態に係るチップダイオードの斜視図である。 図66は、前記チップダイオードの平面図である。 図67は、図66のLXVII-LXVII 線でとった断面図である。 図68は、図66のLXVIII-LXVIIIでとった断面図である。 図69は、前記チップダイオードにおいて、カソード電極およびアノード電極ならびにその上に形成された構成を取り除いて、半導体基板の表面の構造を示す平面図である。 図70は、前記チップダイオードの内部の電気的構造を示す電気回路図である。 図71は、同面積の半導体基板上に形成するダイオードセルの大きさおよび/またはダイオードセルの個数を様々に設定して、pn接合領域の周囲長の合計(総延長)を異ならせた複数のサンプルについてESD耐量を測定した実験結果を示す。 図72は、前記チップダイオードを実装基板上にフリップチップ接続した回路アセンブリの構成を示す断面図である。 図73は、前記チップダイオードの製造工程の一例を説明するための工程図である。 図74Aは、前記チップダイオードの製造工程途中の構成を示す断面図である。 図74Bは、図74Aの後の工程での構成を示す断面図である。 図75は、チップダイオードの半導体基板の元基板としての半導体ウエハの平面図であり、一部の領域を拡大して示してある。 図76Aおよび図76Bは、AlSi電極膜とp型半導体基板とのオーミック接触を説明するための図である。 図77は、チップダイオードのツェナー電圧(Vz)の調整に関する特徴を説明するための図である。 図78は、ツェナー電圧(Vz)の調整に関する別の特徴を説明するための図である。 図79は、チップダイオードが用いられる電子機器の一例であるスマートフォンの外観を示す斜視図である。 図80は、前記スマートフォンの筐体に収容された電子回路アセンブリの構成を示す図解的な平面図である。 図81は、第6発明の一実施形態に係るチップ部品の外観構成を示す斜視図である。 図82A~図82Cは、チップ部品を裏面側から見た平面図(すなわちチップ部品の底面図)であり、凹マークの構成を説明するための図である。 図83A~図83Cは、チップ部品を裏面側から見た平面図であり、凹マークの変形例を示す図である。 図84Aおよび図84Bは、凹マーク溝の種類と位置を変化させて、凹マークにより表示できる情報の種類を豊富にする例を示す図である。 図85は、チップ部品の製造工程の一部を説明するための図解的な平面図である。 図86は、チップ部品の製造工程の一例を示す図解的な断面図である。 図87は、第6発明の一実施形態に係るチップ部品の外観構成を示す斜視図であり、凸マークが設けられた実施形態の一例を示す図である。 図88A~図88Cは、チップ部品を裏面側から見た平面図(すなわちチップ部品の底面図)であり、凸マークの構成を説明するための図である。 図89A~図89Cは、チップ部品を裏面側から見た平面図であり、凸マークの変形例を示す図である。 図90Aおよび図90Bは、凸マークの種類と位置を変化させて、凸マークにより表示できる情報の種類を豊富にする例を示す図である。 図91は、チップ部品1の製造工程の一部を説明するための図解的な平面図である。 図92は、チップ部品1の製造工程の一例を示す図解的な断面図である。 図93Aは、第6発明の一実施形態に係るチップ抵抗器の外観構成を示す図解的な斜視図であり、図93Bは、チップ抵抗器が基板上に実装された状態を示す側面図である。 図94は、チップ抵抗器の平面図であり、第1接続電極、第2接続電極および抵抗回路網の配置関係ならびに抵抗回路網の平面視の構成を示す図である。 図95Aは、図94に示す抵抗回路網の一部分を拡大して描いた平面図である。 図95Bは、図95AのB-Bに沿う断面構造を示す図である。 図95Cは、図95AのC-Cに沿う断面構造を示す図である。 図96は、抵抗膜ラインおよび導体膜の電気的特徴を回路記号および電気回路図で示した図である。 図97Aは、図94に示すチップ抵抗器の平面図の一部分を拡大して描いたヒューズFを含む領域の部分拡大平面図であり、図97Bは、図97AのB-Bに沿う断面構造を示す図である。 図98は、図94に示す抵抗回路網における複数種類の抵抗単位体を接続する接続用導体膜およびヒューズの配列関係と、その接続用導体膜およびヒューズ膜に接続された複数種類の抵抗単位体との接続関係を図解的に示す図である。 図99は、抵抗回路網の電気回路図である。 図100は、チップ抵抗器の製造工程の一例を示すフロー図である。 図101A~図101Cは、ヒューズ膜の溶断工程とその後に形成するパッシベーション膜および樹脂膜を示す図解的な断面図である。 図102A~図102Fは、基板から個々のチップ抵抗器に分離する処理工程を示す図解図である。 図103は、チップ抵抗器の平面図であり、凹マークに代えて凸マークが設けられた実施形態の平面図である。 図104は、第6発明の他の実施形態に係るチップコンデンサの平面図である。 図105は、図104の切断面線CV-CVから見た断面図である。 図106は、前記チップコンデンサの一部の構成を分離して示す分解斜視図である。 図107は、前記チップコンデンサの内部の電気的構成を示す回路図である。 図108は、前記チップコンデンサの製造工程の一例を説明するための流れ図である。 図109A、図109Bおよび図109Cは、ヒューズの切断に関連する工程を説明するための断面図である。 図110は、前記チップコンデンサにおいて、凹マークに代えて凸マークを設けた実施形態の平面図である。 図111は、第6発明の他の実施形態に係るチップダイオードの斜視図である。 図112は、前記チップダイオードの平面図である。 図113は、図112のCXIII-CXIII線でとった断面図である。 図114は、図112のCXIV-CXIVでとった断面図である。 図115は、前記チップダイオードにおいて、カソード電極およびアノード電極ならびにその上に形成された構成を取り除いて、半導体基板の表面の構造を示す平面図である。 図116は、前記チップダイオードの内部の電気的構造を示す電気回路図である。 図117は、前記チップダイオードの製造工程の一例を説明するための工程図である。 図118Aは、前記チップダイオードの製造工程途中の構成を示す断面図である。 図118Bは、図118Aの後の工程での構成を示す断面図である。 図119は、チップダイオードの半導体基板の元基板としての半導体ウエハの平面図であり、一部の領域を拡大して示してある。 図120は、前記チップダイオードにおいて、凹マークに代えて凸マークを設けた実施形態の平面図である。 図121は、チップダイオードの半導体基板の元基板としての半導体ウエハの平面図であり、一部の領域を拡大して示してある。 図122は、チップ部品が用いられる電子機器の一例であるスマートフォンの外観を示す斜視図である。 図123は、スマートフォン内に収容された電子回路アセンブリの構成例を示す図解的な平面図である。 図124は、第7発明の一実施形態に係るチップダイオードの斜視図である。 図125は、前記チップダイオードの平面図である。 図126は、図125のCXXVI-CXXVI線に沿う断面図である。 図127は、図125のCXXVII-CXXVII線に沿う断面図である。 図128は、前記チップダイオードにおいて、カソード電極およびアノード電極ならびにその上に形成された構成を取り除いて、半導体基板の表面の構造を示す平面図である。 図129は、前記チップダイオードの内部の電気的構造を示す電気回路図である。 図130は、同面積の半導体基板上に形成するダイオードセルの大きさおよび/またはダイオードセルの個数を様々に設定して、pn接合領域の周囲長の合計(総延長)を異ならせた複数のサンプルについてESD耐量を測定した実験結果を示す。 図131は、前記チップダイオードを実装基板上にフリップチップ接続した回路アセンブリの構成を示す断面図である。 図132は、径φが同じ大きさのn型領域に対してコンタクト孔の大きさを様々に設定して、カソード電極とn型領域との接合領域の周縁からn型領域の周縁までの距離Dを異ならせた複数のサンプルについてEDS耐量を測定した実験結果を示す。 図133は、径φが同じ大きさのn型領域に対してコンタクト孔の大きさを様々に設定して、距離Dを異ならせた複数のサンプルについてリーク電流を測定した実験結果を示す。 図134は、径φが同じ大きさのn型領域に対してコンタクト孔の大きさを様々に設定して、距離Dを異ならせた複数のサンプルについてツェナー電圧を測定した実験結果を示す。 図135は、径φが同じ大きさのn型領域に対してコンタクト孔の大きさを様々に設定して、距離Dを異ならせた複数のサンプルについて端子間容量を測定した実験結果を示す。 図136は、前記チップダイオードの製造工程の一例を説明するための工程図である。 図137Aは、前記チップダイオードの製造工程途中の構成を示す断面図である。 図137Bは、図137Aの後の工程での構成を示す断面図である。 図138は、チップダイオードの半導体基板の元基板としての半導体ウエハの平面図であり、一部の領域を拡大して示してある。 図139は、チップダイオードが用いられる電子機器の一例であるスマートフォンの外観を示す斜視図である。 図140は、前記スマートフォンの筐体に収容された電子回路アセンブリの構成を示す図解的な平面図である。 図141は、第8発明の一実施形態に係る双方向ツェナーダイオードチップの斜視図である。 図142は、前記双方向ツェナーダイオードチップの平面図である。 図143は、図142のCXLIII-CXLIII線に沿う断面図である。 図144は、図142のCXLIV-CXLIV線に沿う断面図である。 図145は、前記双方向ツェナーダイオードチップにおいて、第1電極および第2電極ならびにその上に形成された構成を取り除いて、半導体基板の表面の構造を示す平面図である。 図146は、前記双方向ツェナーダイオードチップの内部の電気的構造を示す電気回路図である。 図147Aは、前記双方向ツェナーダイオードチップについて、各電流方向に対する電圧対電流特性を測定した実験結果を示すグラフである。 図147Bは、第1電極および第1拡散領域と第2電極および第2拡散領域とが互いに非対称に構成されている双方向ツェナーダイオードチップ(比較例)について、各電流方向に対する電圧対電流特性を測定した実験結果を示すグラフである。 図148は、同面積の半導体基板上に形成する引き出し電極(拡散領域)の個数および/または拡散領域の大きさを様々に設定して、第1ツェナーダイオードのpn接合領域および第2ツェナーダイオードのpn接合領域の各周囲長を異ならせた複数のサンプルについて、ESD耐量を測定した実験結果を示すグラフである。 図149は、同面積の半導体基板上に形成する引き出し電極(拡散領域)の個数および/または拡散領域の大きさを様々に設定して、第1ツェナーダイオードのpn接合領域および第2ツェナーダイオードのpn接合領域の各周囲長を異ならせた複数のサンプルについて、端子間容量を測定した実験結果を示すグラフである。 図150は、前記双方向ツェナーダイオードチップを実装基板上にフリップチップ接続した回路アセンブリの構成を示す断面図である。 図151は、前記双方向ツェナーダイオードチップの製造工程の一例を説明するための工程図である。 図152Aは、前記双方向ツェナーダイオードチップの製造工程途中の構成を示す断面図である。 図152Bは、図152Aの後の工程での構成を示す断面図である。 図153は、双方向ツェナーダイオードチップの半導体基板の元基板としての半導体ウエハの平面図であり、一部の領域を拡大して示してある。 図154は、双方向ツェナーダイオードチップが用いられる電子機器の一例であるスマートフォンの外観を示す斜視図である。 図155は、前記スマートフォンの筐体に収容された電子回路アセンブリの構成を示す図解的な平面図である。 図156Aは、双方向ツェナーダイオードチップの変形例を示す平面図である。 図156Bは、双方向ツェナーダイオードチップの他の変形例を示す平面図である。 図156Cは、双方向ツェナーダイオードチップのさらに他の変形例を示す平面図である。 図156Dは、双方向ツェナーダイオードチップのさらに他の変形例を示す平面図である。 図156Eは、双方向ツェナーダイオードチップのさらに他の変形例を示す平面図である。 図157は、双方向ツェナーダイオードチップのさらに他の変形例を示す平面図である。 図158は、第9発明の一実施形態に係る双方向ツェナーダイオードチップの斜視図である。 図159は、前記双方向ツェナーダイオードチップの平面図である。 図160は、図159のCLX-CLX 線に沿う断面図である。 図161は、図159のCLXI-CLXI線に沿う断面図である。 図162は、前記双方向ツェナーダイオードチップにおいて、第1電極および第2電極ならびにその上に形成された構成を取り除いて、半導体基板の表面の構造を示す平面図である。 図163は、前記双方向ツェナーダイオードチップの内部の電気的構造を示す電気回路図である。 図164は、同面積の半導体基板上に形成する第1拡散領域の大きさおよび/または個数を様々に設定して、前記双方向ツェナーダイオードチップに内蔵された第1ツェナーダイオードのpn接合領域の周囲長の合計(総延長)を異ならせた複数のサンプルについてESD耐量を測定した実験結果を示す。 図165は、前記双方向ツェナーダイオードチップを実装基板上にフリップチップ接続した回路アセンブリの構成を示す断面図である。 図166は、前記双方向ツェナーダイオードチップの製造工程の一例を説明するための工程図である。 図167Aは、前記双方向ツェナーダイオードチップの製造工程途中の構成を示す断面図である。 図167Bは、図167Aの後の工程での構成を示す断面図である。 図168は、双方向ツェナーダイオードチップの半導体基板の元基板としての半導体ウエハの平面図であり、一部の領域を拡大して示してある。 図169は、双方向ツェナーダイオードチップが用いられる電子機器の一例であるスマートフォンの外観を示す斜視図である。 図170は、前記スマートフォンの筐体に収容された電子回路アセンブリの構成を示す図解的な平面図である。
以下では、第1発明~第9発明の実施の形態を、添付図面を参照して詳細に説明する。[1]第1発明について<第1実施形態> 図1は、第1発明のダイオードパッケージ1の第1実施形態を示す上面図である。図2は、図1のダイオードパッケージ1の側面図である。 
ダイオードパッケージ1は、小型2
端子タイプの定電圧ダイオードパッケージであり、縦長の直方体形状の樹脂パッケージ2によって外形が形成されている。樹脂パッケージ2の各側面3は、下部が垂直に立ち上がり、途中から斜め内側に向かって緩く傾斜した面となっている。 樹脂パッケージ2の長手方向一方側端部およびその反対側端部では、側面3の下部と底面4とが交わってできた下端エッジ部の幅方向中央位置から長手方向に沿って、金属板状のアノード端子5(第1端子)およびカソード端子6(第2端子)の一部がそれぞれ、アノード側アウターリード7およびカソード側アウターリード8として突出して露出している。アノード側アウターリード7およびカソード側アウターリード8は、各底面9,10が樹脂パッケージ2の底面4の内外に跨っており、この露出した底面9,10が実装基板へのコンタクトとして使用される。また、アノード端子5およびカソード端子6は、同じ形状同じ突出量で突出していて、ダイオードパッケージ1は、長手方向中央に対して左右対称となっている。 
ダイオードパッケージ1の外形寸法は、たとえば、樹脂パッケージ2の長さLが1.2±0.05mmであり、樹脂パッケージ2の幅Wが0.8±0.05mmである。また、各アウターリード7,8の突出量を含むダイオードパッケージ1の長さLは、1.6±0.1mmであり、ダイオードパッケージ1の高さHは、0.6±0.1mmである。また、各アウターリード7,8の幅Wは、0.3±0.05mmであり、各端子5,6の厚さTは、0.12±0.05mmである。なお、ここで例示した寸法は、必要に応じて適宜変更することができる。 
次に、図3を参照して、ダイオードパッケージ1の内部構造を説明する。 図3は、図1のダイオードパッケージ1の断面図であって、図1の切断線III-IIIでの断面を示している。 樹脂パッケージ2内部には、アノード端子5およびカソード端子6の残りの部分が、それぞれアノード側インナーリード11およびカソード側インナーリード12として配置されている。アノード側インナーリード11およびカソード側インナーリード12は、各アウターリード7,8の端部から同じ高さ位置まで垂直に立ち上がり、樹脂パッケージ2の長手方向に互いに近づくように水平方向に屈曲する鉤形に形成されている。 
同一平面上で対向するアノード側インナーリード11とカソード側インナーリード12との間には、チップの支持用のランド(たとえば、ダイパッド等)が設けられておらず、一方のインナーリード(この実施形態では、カソード側インナーリード12)が、チップの支持用のランドを兼ねている。 具体的には、ランドを兼ねるカソード側インナーリード12の上面13には、半田などの接合材14を介してチップダイオード15の裏面16が接合されている。カソード端子6により下方から支持されたチップダイオード15の表面17とアノード側インナーリード11の上面18との間には、上方へ凸状に湾曲した円弧状のボンディングワイヤ19(たとえば、Au(金)からなる)が架設されている。これにより、カソード端子6は、チップダイオード15の裏面16(下面)に電気的に接続され、アノード端子5は、チップダイオード15の表面17(上面)に電気的に接続されている。 
そして、ダイオードパッケージ1は、チップダイオード15、ボンディングワイヤ19、アノード側インナーリード11およびカソード側インナーリード12を、樹脂パッケージ2で一括して封止することによって構成されている。 次に、図4および図5を参照して、チップダイオード15の具体的な構造を説明する。 図4は、図3のチップダイオード15の平面図である。図5は、図4のチップダイオード15の断面図であって、図4の切断線V-Vでの断面を示している。 
チップダイオード15は、一辺が0.25mm程度の四角形状に形成されており、n型のSiからなる半導体基板20と、半導体基板20上に形成されたn型のSiからなるエピタキシャル層21とを含む。半導体基板20の不純物濃度は、たとえば、1×1018cm-3~1×1020cm-3であり、エピタキシャル層21の不純物濃度は、たとえば、1×1017cm-3~1×1019cm-3である。 
エピタキシャル層21の表面22近傍には、第1極としてのp型のダイオード不純物領域23と、ダイオード不純物領域23を取り囲み、ダイオード不純物領域23よりも不純物濃度の低いp型のガードリング層24が、チップダイオード15の一対の対向辺の中心線25(当該辺の二等分線)で区画された2つの領域26,27の一方側の領域26に選択的に形成されている。ダイオード不純物領域23の不純物濃度は、たとえば、1×1019cm-3~1×1021cm-3であり、ガードリング層24の不純物濃度は、たとえば、1×1018cm-3~1×1020cm-3である。このガードリング層24により、チップダイオード15のサージ耐量を向上させることができる。 
ダイオード不純物領域23は、円形のウェル状(たとえば、深さが1μm~10μm)に形成されている。ガードリング層24は、このダイオード不純物領域23の周縁に側方および下方から接するように、ダイオード不純物領域23の外周に沿って円環状に形成され、側方に接する部分がエピタキシャル層21の表面22で円環状に露出している。 エピタキシャル層21では、表面22近傍のp型のダイオード不純物領域23(p極)と、第2極としてのエピタキシャル層21の残余のn型部分(n極)とがエピタキシャル層21の厚さ方向に積層されて隣接した状態となっている。これにより、エピタキシャル層21には、これらのpn接合28からなるダイオード素子29が設けられている。 
エピタキシャル層21上には、絶縁膜30が形成されている。この実施形態では、絶縁膜30は、エピタキシャル層21の表面22に形成されたSiO(酸化シリコン)膜31と、SiO膜31上に形成されたPSG(リン・シリケートガラス)膜32との積層膜で構成されている。SiO膜31の厚さは、たとえば、5000Å~20000Åであり、PSG膜32の厚さは、たとえば、5000Å~10000Åである。 
絶縁膜30には、PSG膜32およびSiO膜31を貫通し、ダイオード不純物領域23の外周に一致する円形のコンタクトホール33が形成されている。これにより、たとえば、エピタキシャル層21の表面22を熱酸化してSiO膜31を形成し、次にPSG膜32を形成し、その後、円形のコンタクトホール33を形成しておけば、絶縁膜30をマスクとして利用してp型不純物をイオン注入することにより、コンタクトホール33に対して自己整合的にダイオード不純物領域23を形成することができる。 
絶縁膜30上には、Al(アルミニウム)からなる第1電極としてのアノード電極34(たとえば、厚さが10000Å~30000Å)が形成されている。なお、アノード電極34の材料としては、Al以外にも種々の導電材料を用いることができる。 アノード電極34は、コンタクトホール33に入り込み、コンタクトホール33と外周を共有するダイオード不純物領域23のみにオーミック接触している(つまり、ダイオード不純物領域23の周囲のガードリング層24に接しない)。また、アノード電極34は、コンタクトホール33から中心線25に対してダイオード不純物領域23が形成された領域26の反対側の領域27にあるチップダイオード15の角部まで、ダイオード不純物領域23に最も近いチップダイオード15の一辺に沿って横方向に引き出されている。 
絶縁膜30上には、アノード電極34を覆うようにエピタキシャル層21の全面に、SiN(窒化シリコン)からなる表面保護膜35(たとえば、厚さが10000Å~30000Å)が形成されている。なお、表面保護膜35の材料としては、SiN以外にも種々の絶縁材料を用いることができる。 表面保護膜35には、アノード電極34の終端部が配置されたチップダイオード15の角部の直上位置に、一辺が0.1mm以下の四角形状のパッド開口36が形成されている。このパッド開口36から、アノード電極34の一部がパッド37として露出している。すなわち、パッド開口36から露出するパッド37は、ダイオード素子29のpn接合28の直上位置(つまり、コンタクトホール33の位置)からエピタキシャル層21の表面22に沿って離れた位置に設けられている。これにより、中心線25に対して一方側のダイオード不純物領域23と、その反対側のパッド37とが、チップダイオード15の一辺に沿って互いに隣り合っている。そして、このパッド37(アノード電極34)上には、ボンディングワイヤ19のFAB(Free Air Ball)が超音波で接合されることにより、ボンディングワイヤ19のファーストボンディング部38が形成されることとなる。 
また、エピタキシャル層21の表面22近傍におけるパッド37の直下位置には、ダイオード素子29に対して電気的にフローティング(絶縁)されたp型のフローティング領域39が、平面視でパッド開口36を取り囲むようにパッド開口36よりも大きな面積の四角形のウェル状に形成されている。また、フローティング領域39は、ダイオード不純物領域23よりも深く(たとえば、深さが5μm~15μm)形成されている。また、フローティング領域39の不純物濃度は、たとえば、1×1018cm-3~1×1020cm-3であり、ダイオード不純物領域23の不純物濃度よりも低い。 
半導体基板20の裏面40には、Au(金)からなる第2電極としてのカソード電極41(たとえば、厚さが10000Å~30000Å)が形成されている。カソード電極41は、半導体基板20の裏面40で、ダイオード素子29のn極を構成する半導体基板20およびエピタキシャル層21にオーミック接触している。このカソード電極41には、接合材14を介してカソード側インナーリード12が接合されることとなる。なお、カソード電極41の材料としては、Au以外にも種々の導電材料を用いることができる。 
以上のように、このチップダイオード15によれば、外部との電気接続用のパッド37が、チップダイオード15の角部の直上位置に設けられていて、チップダイオード15のダイオード素子29のpn接合28の直上位置から離れた位置に設けられている。言い換えれば、パッド37がpn接合28からずれた位置に設けられていて、そのパッド37の直下に、ダイオード素子29を構成するpn接合28が配置されていない。 
従って、ダイオードパッケージ1の製造工程において、たとえば、超音波接合により、ボンディングワイヤ19のファーストボンディング部38をパッド37上に形成するときにパッド37に大きなストレスが加わっても、pn接合28に伝わる物理的ストレスを軽減することができる。そのため、pn接合28が破壊されていないチップダイオード15をダイオードパッケージ1に搭載することができる。その結果、ダイオードパッケージ1を信頼性の高いデバイスとして製造することができる。しかも、パッド37とエピタキシャル層21との間に絶縁膜30が介在するので、パッド37に加わるストレスがエピタキシャル層21に伝わる前に、絶縁膜30が緩衝材としてそのストレスを緩和することができる。そのため、pn接合28に伝わる物理的ストレスを一層軽減することができる。 
一方、パッド37に加わったストレスにより絶縁膜3
0が破壊して、その破壊箇所にパッド37とエピタキシャル層21との間を導通させるリーク電流の道筋が形成されても、パッド37の直下位置には、ダイオード不純物領域23よりも不純物濃度が低く、深さの深いフローティング領域39が配置されているので、その電流の道筋にリーク電流が流れることを防止することができる。 
また、パッド37とエピタキシャル層21との間に、絶縁膜30による第1キャパシタCに対して、フローティング領域39(p型)とエピタキシャル層21(n型)とのpn接合42によって構成された第2キャパシタCpnが直列に配置されることになる。そのため、この第2キャパシタCpnの分圧によって第1キャパシタCに対する実効電圧を低下させることができる。その結果、その低下分だけ耐圧を向上させることができる。<第2実施形態> 図6は、第1発明のダイオードパッケージ51の第2実施形態を示す上面図である。図7は、図6のダイオードパッケージ51の側面図である。 
ダイオードパッケージ51は、小型2端子タイプのスイッチングダイオードパッケージであり、縦長の直方体形状の樹脂パッケージ52によって外形が形成されている。樹脂パッケージ52の各側面53は、下部が垂直に立ち上がり、途中から斜め内側に向かって緩く傾斜した面となっている。 樹脂パッケージ52の長手方向一方側端部およびその反対側端部では、側面53の下部と底面54とが交わってできた下端エッジ部の幅方向中央位置から長手方向に沿って、金属板状のアノード端子55(第1端子)およびカソード端子56(第2端子)の一部がそれぞれ、アノード側アウターリード57およびカソード側アウターリード58として突出して露出している。アノード側アウターリード57およびカソード側アウターリード58は、各底面59,60が樹脂パッケージ52の底面54の内外に跨っており、この露出した底面59,60が実装基板へのコンタクトとして使用される。また、アノード端子55およびカソード端子56は、同じ形状同じ突出量で突出していて、ダイオードパッケージ51は、長手方向中央に対して左右対称となっている。 
ダイオードパッケージ51の外形寸法は、たとえば、樹脂パッケージ52の長さLが1.7±0.1mmであり、樹脂パッケージ52の幅Wが1.25±0.1mmである。また、各アウターリード57,58の突出量を含むダイオードパッケージ51の長さLは、2.5±0.2mmであり、ダイオードパッケージ51の高さHは、0.7±0.2mmである。また、各アウターリード57,58の幅Wは、0.3±0.05mmであり、各端子55,56の厚さTは、0.1±0.05mmである。なお、ここで例示した寸法は、必要に応じて適宜変更することができる。 
次に、図8を参照して、ダイオードパッケージ51の内部構造を説明する。 図8は、図6のダイオードパッケージ51の断面図であって、図6の切断線VIII-VIIIでの断面を示している。 樹脂パッケージ52内部には、アノード端子55およびカソード端子56の残りの部分が、それぞれアノード側インナーリード61およびカソード側インナーリード62として配置されている。アノード側インナーリード61およびカソード側インナーリード62は、各アウターリード57,58の端部から垂直に立ち上がり、互いに段違いとなるように水平方向に屈曲する鉤形に形成されている。段違いの位置関係は、この実施形態では、アノード側インナーリード61が上側であり、カソード側インナーリード62が下側である。そして、互いに対向するアノード側インナーリード61の下面68とカソード側インナーリード62の上面63との間に挟まれる形でチップダイオード65が配置される。 
具体的には、チップの支持用のランドを兼ねるカソード側インナーリード62の上面63には、半田などの接合材64を介してチップダイオード65の裏面66が接合されている。また、チップダイオード65の表面67は、半田などのバンプ69を介してアノード側インナーリード61の下面68に接合されている。これにより、カソード端子56は、チップダイオード65の裏面66(下面)に電気的に接続され、アノード端子55は、チップダイオード65の表面67(上面)に電気的に接続されている。 
そして、ダイオードパッケージ51は、チップダイオード65、ボンディングワイヤ、アノード側インナーリード61およびカソード側インナーリード62を、樹脂パッケージ52で一括して封止することによって構成されている。 次に、図9および図10を参照して、チップダイオード65の具体的な構造を説明する。 
図9は、図8のチップダイオード65の平面図である。図10は、図9のチップダイオード65の断面図であって、図9の切断線X-Xでの断面を示している。 チップダイオード65は、一辺が0.25mm程度の四角形状に形成されており、n型のSiからなる半導体基板70と、半導体基板70上に形成されたn型のSiからなるエピタキシャル層71とを含む。半導体基板70の不純物濃度は、たとえば、1×1018cm-3~1×1020cm-3であり、エピタキシャル層71の不純物濃度は、たとえば、1×1017cm-3~1×1019cm-3である。 
エピタキシャル層71の表面72近傍には、第1極としてのp型のダイオード不純物領域73が、チップダイオード65の一対の対向辺の中心線74(当該辺の二等分線)で区画される2つの領域75,76の一方側の領域75に選択的に形成されている。ダイオード不純物領域73の不純物濃度は、たとえば、1×1019cm-3~1×1021cm-3である。 
ダイオード不純物領域73は、円形のウェル状(たとえば、深さが1μm~10μm)に形成されている。 エピタキシャル層71では、表面72近傍のp型のダイオード不純物領域73(p極)と、第2極としてのエピタキシャル層71の残余のn型部分(n極)とがエピタキシャル層71の厚さ方向に積層されて隣接した状態となっている。これにより、エピタキシャル層71には、これらのpn接合77からなるダイオード素子78が設けられている。 
エピタキシャル層71上には、絶縁膜79が形成されている。この実施形態では、絶縁膜79は、エピタキシャル層71の表面72に形成されたSiO(酸化シリコン)膜80と、SiO膜80上に形成されたPSG(リン・シリケートガラス)膜81との積層膜で構成されている。SiO膜80の厚さは、たとえば、5000Å~20000Åであり、PSG膜81の厚さは、たとえば、5000Å~10000Åである。 
絶縁膜79には、PSG膜81およびSiO膜80を貫通し、ダイオード不純物領域73の外周よりも小径の円形のコンタクトホール82が形成されている。 絶縁膜79上には、Al(アルミニウム)からなる第1電極としてのアノード電極83(たとえば、厚さが10000Å~30000Å)が形成されている。なお、アノード電極83の材料としては、Al以外にも種々の導電材料を用いることができる。 
アノード電極83は、コンタクトホール82に入り込み、ダイオード不純物領域73にオーミック接触している。また、アノード電極83は、コンタクトホール82から中心線74に対してダイオード不純物領域73が形成された領域75の反対側の領域76にあるチップダイオード65の角部まで、ダイオード不純物領域73に最も近いチップダイオード65の一辺に沿って横方向に引き出されている。 
絶縁膜79上には、アノード電極83を覆うようにエピタキシャル層71の全面に、SiN(窒化シリコン)からなる表面保護膜84(たとえば、厚さが10000Å~30000Å)が形成されている。なお、表面保護膜84の材料としては、SiN以外にも種々の絶縁材料を用いることができる。 表面保護膜84には、アノード電極83の終端部が配置されたチップダイオード65の角部の直上位置に、長辺が0.1mm程度の四角形状のパッド開口85が形成されている。このパッド開口85から、アノード電極83の一部がパッド86として露出している。すなわち、パッド開口85から露出するパッド86は、ダイオード素子78のpn接合77の直上位置(つまり、コンタクトホール82の位置)からエピタキシャル層71の表面72に沿って離れた位置に設けられている。これにより、中心線74に対して一方側のダイオード不純物領域73と、その反対側のパッド86とが、チップダイオード65の一辺に沿って互いに隣り合っている。そして、このパッド86(アノード電極83)上には、バンプ69が形成されることとなる。 
半導体基板70の裏面87には、Au(金)からなる第2電極としてのカソード電極88(たとえば、厚さが10000Å~30000Å)が形成されている。カソード電極88は、半導体基板70の裏面87で、ダイオード素子78のn極を構成する半導体基板70およびエピタキシャル層71にオーミック接触している。このカソード電極88には、接合材64を介してカソード側インナーリード62が接合されることとなる。なお、カソード電極88の材料としては、Au以外にも種々の導電材料を用いることができる。 
以上のように、このチップダイオード65によれば、外部との電気接続用のパッド86が、チップダイオード65の角部の直上位置に設けられていて、チップダイオード65のダイオード素子78のpn接合77の直上位置から離れた位置に設けられている。言い換えれば、パッド86がpn接合77からずれた位置に設けられていて、そのパッド86の直下に、ダイオード素子78を構成するpn接合77が配置されていない。 
従って、ダイオードパッケージ51の製造工程において、たとえば、パッド86上に形成されたバンプ69にアノード端子55を圧着接合するときにパッド86に大きなストレスが加わっても、pn接合77に伝わる物理的ストレスを軽減することができる。そのため、pn接合77が破壊されていないチップダイオード65をダイオードパッケージ51に搭載することができる。その結果、ダイオードパッケージ51を信頼性の高いデバイスとして製造することができる。しかも、パッド86とエピタキシャル層71との間に絶縁膜79が介在するので、パッド86に加わるストレスがエピタキシャル層71に伝わる前に、絶縁膜79が緩衝材としてそのストレスを緩和することができる。そのため、pn接合77に伝わる物理的ストレスを一層軽減することができる。 
以上、第1発明の実施形態について説明したが、第1発明はさらに他の形態で実施することもできる。 たとえば、チップダイオード15,65において、各半導体部分の導電型を反転した構成が採用されてもよい。たとえば、p型の部分がn型であり、n型の部分がp型であってもよい。また、各半導体部分を構成する材料は、Siでなくてもよい。 
また、ダイオード素子29,78を構成するpn接合28,77は、たとえば、エピタキシャル層21,71の表面22,72に沿う方向に互いに隣接したp型部分およびn型部分からなり、電流がエピタキシャル層21,71の表面22,72に沿う方向に流れる構成であってもよい。 また、チップダイオードのサイズは、前述の実施形態ではともに、一辺が0.1mm以下のサイズを有するチップダイオード15,65を例として採り上げたが、パッケージの大きさに応じて適宜変更することが可能である。たとえば、比較的大きいサイズのパッケージに収容する場合に
は、そのパッケージに収まる範囲で、チップサイズを大きくすることができる。 
また、パッド開口のサイズは、前述の実施形態ではともに、0.25mm程度のサイズを有するチップダイオード15,65用として一辺が0.1mm程度の場合を採り上げたが、チップサイズやパッド開口から露出するパッドに接合する端子の種類に応じて適宜変更することが可能である。たとえば、チップダイオード65のように、パッド86上にバンプ69を形成する場合には、パッド開口のサイズは、0.19mm×0.07mmであってもよい。 
また、チップダイオード65は、カソード電極88に代えて、絶縁膜79上の表面にアノード電極83と間隔を隔てて形成されたカソード電極を備えていてもよい。この場合、表面保護膜84に当該カソード電極の一部をパッドとして露出させるパッド開口を形成することにより、当該パッド(カソードパッド)上にバンプを形成することができる。これにより、そのバンプと、アノード電極83上のバンプ69を介して、チップダイオード65を、たとえば、ダイオードパッケージ51内のアイランドやリードに対してフリップチップボンディングすることができる。また、バンプを用いる場合であっても、図1の場合と同様に、パッドの下方にフローティング領域を設ければ、同様の効果を得ることができる。 
第1発明は、電気・電子機器全般の用途に用いるチップ部品として用いることができる。たとえば、冷蔵庫、掃除機、ノート型パソコン、携帯電話等に好適に採用することができる。[2]第2発明について 携帯電話機に代表される携帯型電子機器においては、内部回路を構成する回路部品の小型化が求められている。したがって、チップダイオードについても、その小型化が求められており、それに伴って、電流能力を確保し、併せてESD(electrostatic discharge)耐量を確保することが困難となってきている。 
第2発明は、ESD耐量の向上を図ったチップダイオードを提供することである。第2発明のより具体的な目的は、小型化とESD耐量の確保とを両立することができるチップダイオードを提供することである。 第2発明は、次のような特徴を有している。 A1.半導体基板に形成された複数のダイオードセルと、前記半導体基板上に設けられ、前記複数のダイオードセルを並列接続する並列接続部とを含む、チップダイオード。この構成によれば、半導体基板に複数のダイオードセルが形成されていて、それらの複数のダイオードセルが並列接続部によって並列接続されている。これにより、ESD耐量の向上を図ることができ、特に、チップサイズの小型化とESD耐量の確保とを両立することができる。 
A2.前記複数のダイオードセルが、それぞれ個別のダイオード接合領域を有している、「A1.」に記載のチップダイオード。この構成では、ダイオードセル毎に分離されたダイオード接合領域が形成されていて、それらが並列接続部によって並列接続されている。複数のダイオードセルにそれぞれダイオード接合領域が形成されていることによって、半導体基板上におけるダイオード接合領域の周囲長を長くすることができる。これにより、電界の集中が緩和され、ESD耐量を向上できる。すなわち、チップサイズを小型化した場合でも、十分なESD耐量を確保できる。ダイオード接合領域の周囲長とは、半導体基板の表面におけるダイオード接合領域の周囲の長さの合計である。 
A3.前記ダイオード接合領域が、pn接合領域である、「A2.」に記載のチップダイオード。この構成では、ダイオードセル毎に分離されたpn接合領域が形成されていて、それらが並列接続部によって並列接続される。このように、複数のダイオードセルを並列接続したpn接合型のチップダイオードを提供できる。複数のダイオードセルにそれぞれpn接合領域が形成されていることによって、半導体基板上におけるpn接合領域の周囲長を長くすることができる。これにより、電界の集中が緩和され、ESD耐量を向上できる。すなわち、チップサイズを小型化した場合でも、十分なESD耐量を確保できる。pn接合領域の周囲長とは、半導体基板の表面におけるp型領域とn型領域との境界線の総延長である。 
A4.前記半導体基板が第1導電型の半導体からなり、各ダイオードセルが前記半導体基板に形成された第2導電型の領域を有している、「A3.」に記載のチップダイオード。この構成により、第1導電型半導体基板にダイオードセル毎に分離された第2導電型の領域を形成することによって、それぞれpn接合領域を有する複数のダイオードセルを半導体基板上に形成することができる。 
A5.前記並列接続部が、前記複数のダイオードセルにそれぞれ設けられた前記第2導電型の領域に共通に接する第1電極を含み、前記半導体基板に電気的に接続された第2電極をさらに含む、「A4.」に記載のチップダイオード。この構成により、各ダイオードセルの第2導電型領域が第1電極によって共通に接続され、複数のダイオードセルによって共有される第1導電型領域に第2電極が電気的に接続されることによって、複数のダイオードセルが並列接続される。 
A6.前記半導体基板に形成され、前記半導体基板よりも高不純物濃度の第1導電型領域をさらに含み、前記第2電極が前記第1導電型領域に接合されている、「A4.」に記載のチップダイオード。この構成によれば、高不純物濃度の第1導電型領域が半導体基板に形成されていて、この第1導電型領域に第2電極が接合されているので、それらの間にオーミック接合を形成することができる。 
A7.前記ダイオード接合領域が、ショットキ接合領域である、「A2.」に記載のチップダイオード。この構成では、半導体基板上に互いに分離された複数のショットキ接合領域が形成されて、それらが複数のダイオードセル(ショットキバリアダイオードセル)を構成している。したがって、複数のショットキバリアダイオードセルを並列接続したショットキバリアダイオード型のチップダイオードを提供することができる。 
複数のダイオードセルにそれぞれショットキ接合領域が形成されていることによって、半導体基板上におけるショットキ接合領域の周囲長を長くすることができる。これにより、電界の集中が緩和され、ESD耐量を向上できる。すなわち、チップサイズを小型化した場合でも、十分なESD耐量を確保できる。ショットキ接合領域の周囲長とは、ショットキメタルと半導体基板表面との接触領域(ショットキ接合領域)の周囲の総延長である。 
A8.前記並列接続部が、前記複数のダイオードセルの前記ショットキ接合領域に接し、各ショットキ接合領域に対してショットキ接合するショットキメタルを有する第1電極を含み、前記半導体基板に電気的に接続された第2電極をさらに含む、「A7.」に記載のチップダイオード。 この構成によれば、複数のダイオードセルのショットキ接合領域にショットキメタルがそれぞれ接合されることによって、個々のダイオードセル毎のショットキ接合が形成される。こうして形成される複数のショットキバリアダイオードセルが第1電極に共通に接続されている。半導体基板は、複数のショットキバリアダイオードセルに対して共通の領域となり、第2電極に接続される。こうして、第1および第2電極の間に、複数のショットキバリアダイオードセルが並列に接続されている。 
A9.前記第1電極および前記第2電極が前記半導体基板の一方の表面に形成されている、「A5.」、「A6.」または「A8.」に記載のチップダイオード。この構成では、半導体基板の一方の表面に第1電極および第2電極がいずれも形成されているので、チップダイオードを実装基板上に表面実装することができる。すなわち、フリップチップ接続型のチップダイオードを提供することができる。 
A10.前記複数のダイオードセルの前記ダイオード接合領域が等しい大きさに形成されている、「A2.」~「A9.」のいずれかに記載のチップダイオード。この構成では、複数のダイオードセルがほぼ等しい特性を有するので、チップダイオードは、全体として良好な特性を有し、小型化した場合でも、十分なESD耐量を有することができる。 A11.各ダイオード接合領域が、多角形の領域である、「A2.」~「A10.」のいずれかに記載のチップダイオード。この構成により、各ダイオードセルが、長い周囲長のダイオード接合領域を有するので、全体の周囲長を長くすることができるから、ESD耐量を向上することができる。 
A12.前記複数のダイオードセルが等しい大きさ(より具体的には複数のダイオードセルのpn接合領域またはショットキ接合領域が等しい大きさ)に形成されている、請求項「A2.」~「A11.」のいずれかに記載のチップダイオード。この構成では、複数のダイオードセルがほぼ等しい特性を有するので、チップダイオードは、全体として良好な特性を有し、小型化した場合でも、十分なESD耐量を有することができる。 
A13.前記複数のダイオードセルが等間隔で二次元配列されている、「A2.」~「A12.」のいずれかに記載のチップダイオード。この構成により、複数のダイオードセルが等間隔に二次元配列されていることによって、ESD耐量を一層向上することができる。 A14.前記ダイオードセルが、4個以上設けられている、「A2.」~「A13.」のいずれかに記載のチップダイオード。この構成により、4個以上のダイオードセルが設けられることによって、ダイオード接合領域の周囲長を長くすることができるから、ESD耐量を効率的に向上することができる。 
第2発明の実施の形態を、添付図面を参照して詳細に説明する。 図11は、第2発明の第1の実施形態に係るチップダイオードの平面図であり、図12は、図11のXII-XII線でとった断面図である。さらに、図13は、図11のXIII-XIIIでとった断面図である。 チップダイオードA1は、p型の半導体基板A2(たとえばシリコン基板)と、半導体基板A2に形成された複数のダイオードセルAD1~AD4と、これらの複数のダイオードセルAD1~AD4を並列に接続するカソード電極A3およびアノード電極A4とを含む。半導体基板A2は、平面視において矩形に形成されており、たとえば、長手方向の長さが0.5mm程度、短手方向の長さが0.25mm程度であってもよい。半導体基板A2の両端部に、カソード電極A3との接続のためのカソードパッドA5と、アノード電極A4との接続のためのアノードパッドA6とが配置されている。これらのパッドA5,A6の間に、ダイオードセル領域A7が設けられている。 
ダイオードセル領域A7は、この実施形態では、矩形に形成されている。ダイオードセル領域A7内に、複数のダイオードセルAD1~AD4が配置されている。複数のダイオードセルAD1~AD4は、この実施形態では4個設けられており、半導体基板A2の長手方向および短手方向に沿って、マトリックス状に等間隔で二次元配列されている。 図14は、カソード電極A3およびアノード電極A4ならびにその上に形成された構成を取り除いて、半導体基板A2の表面の構造を示す平面図である。ダイオードセルAD1~AD4の各領域内には、それぞれ、p型の半導体基板A2の表層領域にn型領域A10が形成されている。n型領域A10は、個々のダイオードセル毎に分離されている。これにより、ダイオードセルAD1~AD4は、ダイオードセル毎に分離されたpn接合領域A11をそれぞれ有している。 
複数のダイオードセルAD1~AD4は、この実施形態では等しい大きさおよび等しい形状、具体的には矩形形状に形成されており、各ダイオードセルの矩形領域内に、多角形形状のn型領域A10が形成されている。この実施形態では、n型領域A10は、正八角形に形成されており、ダイオードセルAD1~
AD4の矩形領域を形成する4辺にそれぞれ沿う4つの辺と、ダイオードセルAD1~AD4の矩形領域の4つの角部にそれぞれ対向する別の4つの辺とを有している。半導体基板A2の表層領域には、さらに、n型領域A10から所定の間隔を空けて分離された状態でp型領域A12が形成されている。p型領域A12は、ダイオードセル領域A7内において、カソード電極A3が配置される領域を回避したパターンに形成されている。 
図12および図13に示されているように、半導体基板A2の表面には、酸化膜等からなる絶縁膜A15(図11では図示省略)が形成されている。絶縁膜A15には、ダイオードセルAD1~AD4のそれぞれのn型領域A10の表面を露出させるコンタクト孔A16と、p型領域A12を露出させるコンタクト孔A17とが形成されている。絶縁膜A15の表面には、カソード電極A3およびアノード電極A4が形成されている。カソード電極A3は、絶縁膜A15の表面からコンタクト孔A16内に入り込み、このコンタクト孔A16内でダイオードセルAD1~AD4の各n型領域A10にオーミック接触している。アノード電極A4は、絶縁膜A15の表面からコンタクト孔A17の内方へと延びており、コンタクト孔A17内でp型領域A12にオーミック接触している。カソード電極A3およびアノード電極A4は、この実施形態では、同じ材料からなる電極膜からなっている。 
電極膜としては、Ti膜を下層としAl膜を上層としたTi/Al積層膜や、AlCu膜を適用できる。その他、AlSi膜を電極膜として用いることもできる。AlSi膜を用いると、半導体基板A2の表面にp型領域A12を設けることなく、アノード電極A4を半導体基板2にオーミック接触させることができる。したがって、p型領域A12を形成するための工程を省くことができる。 
カソード電極A3およびアノード電極A4の間は、スリットA18によって分離されている。この実施形態では、スリットA18は、ダイオードセルAD1~AD4のn型領域A10を縁取るように、n型領域A10の平面形状と整合する枠形状(すなわち正八角形枠状)に形成されている。それに応じて、カソード電極A3は、n型領域A10の形状に整合する平面形状(すなわち正八角形形状)のセル接合部A3aを各ダイオードセルAD1~AD4の領域に有し、当該セル接合部A3aの間が直線状の架橋部A3bによって連絡されており、さらに、直線状の別の架橋部A3cによってカソードパッドA5の直下に形成された大きな矩形形状の外部接続部A3dへと接続されている。一方、アノード電極A4は、ほぼ一定の幅のスリットA18に対応した間隔を開けて、カソード電極A3を取り囲むように、絶縁膜A15の表面に形成されていて、アノードパッドA6の直下の矩形領域へ延びて一体的に形成されている。 
カソード電極A3およびアノード電極A4は、たとえば窒化膜からなるパッシベーション膜A20(図11では図示省略)によって覆われており、さらにパッシベーション膜A20の上にはポリイミド等の樹脂膜A21が形成されている。パッシベーション膜A20および樹脂膜A21を貫通するように、カソードパッドA5を露出させるパッド開口A22と、アノードパッドA6を露出させるパッド開口A23とが形成されている。さらに、図12に二点鎖線で示すように、パッド開口A22,A23に外部接続電極A24,A25が埋め込まれてもよい。外部接続電極A24,A25は、樹脂膜A21の表面よりも低い位置(半導体基板A2に近い位置)に表面を有していてもよいし、樹脂膜A21の表面から突出していて、樹脂膜A21よりも高い位置(半導体基板A2から遠い位置)に表面を有していてもよい。図12には、外部接続電極A24,A25が樹脂膜A21の表面から突出している例を示す。外部接続電極A24,A25は、たとえば、電極A3,A4に接するNi膜と、その上に形成されたPd膜と、その上に形成されたAu膜とを有するNi/Pd/Au積層膜からなっていてもよい。このような積層膜は、めっき法によって形成することができる。 
各ダイオードセルAD1~AD4では、p型の半導体基板A2とn型領域A10との間にpn接合領域A11が形成されており、したがって、それぞれpn接合ダイオードが形成されている。そして、複数のダイオードセルAD1~AD4のn型領域A10がカソード電極A3に共通に接続され、ダイオードセルAD1~AD4の共通のp型領域であるp型の半導体基板A2がp型領域A12を介してアノード電極A4に共通に接続されている。これによって、半導体基板A2上に形成された複数のダイオードセルAD1~AD4は、すべて並列に接続されている。 
図15は、チップダイオードA1の内部の電気的構造を示す電気回路図である。ダイオードセルAD1~AD4によってそれぞれ構成されるpn接合ダイオードは、カソード側がカソード電極A3によって共通接続され、アノード側がアノード電極A4によって共通接続されることによって、全て並列に接続されており、これによって、全体として1つのダイオードとして機能する。 
この実施形態の構成によれば、チップダイオードA1は複数のダイオードセルAD1~AD4を有しており、各ダイオードセルAD1~AD4がpn接合領域A11を有している。pn接合領域A11は、ダイオードセルAD1~AD4毎に分離されている。そのため、チップダイオードA1は、pn接合領域A11の周囲長、すなわち、半導体基板A2におけるn型領域A10の周囲長の合計(総延長)が長くなる。これにより、pn接合領域A11の近傍における電界の集中を回避し、その分散を図ることができるので、ESD耐量の向上を図ることができる。すなわち、チップダイオードA1を小型に形成する場合であっても、pn接合領域A11の総周囲長を大きくすることができるから、チップダイオードA1の小型化とESD耐量の確保とを両立することができる。 
図16は、同面積の半導体基板上に形成するダイオードセルの大きさおよび/またはダイオードセルの個数を様々に設定して、pn接合領域の周囲長の合計(総延長)を異ならせた複数のサンプルについてESD耐量を測定した実験結果を示す。この実験結果から、pn接合領域の周囲長が長くなるほど、ESD耐量が大きくなることが分かる。4個以上のダイオードセルを半導体基板上に形成した場合に、8キロボルトを超えるESD耐量を実現することができた。 
チップダイオードA1の製造工程を概説すれば、次の通りである。 まず、p型半導体基板A2の表面に、熱酸化膜等の絶縁膜A15が形成され、その上にレジストマスクを形成する。このレジストマスクを介するn型不純物(たとえば燐)のイオン注入または拡散によって、n型領域A10が形成される。さらに、p型領域A12に整合する開口を有する別のレジストマスクが形成され、このレジストマスクを介するp型不純物(たとえば砒素)のイオン注入または拡散によって、p型領域A12が形成される。レジストマスクを剥離し、必要に応じて絶縁膜A15を厚膜化(たとえばCVDにより厚膜化)した後、コンタクト孔A16,A17に整合する開口を有するさらに別のレジストマスクが絶縁膜A15の上に形成される。このレジストマスクを介するエッチングによって、絶縁膜A15にコンタクト孔A16,A17が形成される。 
次いで、たとえばスパッタリングによって、カソード電極A3およびアノード電極A4を構成する電極膜が絶縁膜A15上に形成される。そして、この電極膜上に、スリットA18に対応する開口パターンを有するレジスト膜が形成され、このレジスト膜を介するエッチングによって、電極膜にスリットA18が形成される。これにより、前記電極膜がカソード電極A3およびアノード電極A4に分離される。 
次いで、レジスト膜を剥離した後、たとえばCVD法によって窒化膜等のパッシベーション膜A20が形成され、さらにポリイミド等を塗布することにより樹脂膜A21が形成される。そして、これらのパッシベーション膜A20および樹脂膜A21に対して、フォトリソグラフィを利用したエッチングを施すことにより、パッド開口A22,A23が形成される。その後、必要に応じて、パッド開口A22,A23内に外部接続電極A24,A25が形成される。外部接続電極A24,A25の形成は、めっきによって行うことができる。こうして、前述の構造のチップダイオードA1を得ることができる。 
図17は、第2発明の第2の実施形態に係るチップダイオードの構成を説明するための断面図である。図17において、前述の図11~図14に示された各部に対応する部分には同一参照符号を付して示す。この実施形態では、半導体基板A2の表面にカソード電極A3が配置され、半導体基板A2の裏面にアノード電極A28が配置されている。したがって、この実施形態では、半導体基板A2の表面側(カソード電極A3側)にアノードパッドA6を設ける必要がないので、それに応じて半導体基板A2のサイズを縮小したり、ダイオードセルAD1~AD4の個数を多くしたりすることができる。カソード電極A3は、半導体基板A2の表面のほぼ全域を覆うように形成されていて、ダイオードセルAD1~AD4の各n型領域A10にオーミック接触している。アノード電極A28は、半導体基板A2の裏面にオーミック接触している。アノード電極A28は、たとえば金からなっていてもよい。 
図18は、第2発明の第3の実施形態に係るチップダイオードA31の構成を説明するための平面図であり、図19は、図18のXIX-XIX線でとった断面図である。チップダイオードA31は、半導体基板A32と、半導体基板A32上に形成されたカソード電極A33およびアノード電極A34と、カソード電極A33およびアノード電極A34の間に並列に接続された複数のダイオードセルAD11~AD14とを有している。半導体基板A32は、平面視においてほぼ矩形に形成されており、その長手方向の両端部にカソードパッドA35およびアノードパッドA36がそれぞれ配置されている。これらのカソードパッドA35およびアノードパッドA36の間に矩形形状のダイオードセル領域A37が設定されている。このダイオードセル領域A37内に、複数のダイオードセルAD11~AD14が二次元配列されている。この実施形態では、複数のダイオードセルAD11~AD14は、半導体基板A32の長手方向および短手方向に沿ってマトリックス状に等間隔で配列されている。半導体基板A32の大きさは、第1の実施形態における半導体基板A2と同程度であってもよい。 
ダイオードセルAD11~AD14は、それぞれ矩形の領域からなり、その矩形の領域の内部に、平面視多角形形状(この実施形態では正八角形形状)のショットキ接合領域A41を有している。各ショットキ接合領域A41に接触するように、ショットキメタルA40が配置されている。すなわち、ショットキメタルA40は、ショットキ接合領域A41において半導体基板A32にショットキ接合している。 
半導体基板A32は、この実施形態では、p型シリコン基板A50と、その上にエピタキシャル成長させられたn型エピタキシャル層A51とを有している。p型シリコン基板A50の表面には、n型不純物(たとえば砒素)を導入して形成されたn型埋め込み層A52が形成されている。ショットキ接合領域A41は、n型エピタキシャル層A51の表面に設定されており、このn型エピタキシャル層A51の表面にショットキメタルA40が接合されることによって、ショットキ接合が
形成されている。ショットキ接合領域A41の周囲には、コンタクトエッジのリークを抑制するためのガードリングA53が形成されている。 
ショットキメタルA40は、たとえばTiまたはTiNからなっていてもよく、このショットキメタルA40にAiSi合金等の金属膜A42が積層されてカソード電極A33が構成されている。ショットキメタルA40は、ダイオードセルAD11~AD14毎に分離されていてもよいが、この実施形態では、複数のダイオードセルAD11~AD14の各ショットキ接合領域A41に共通に接触するようにショットキメタルA40が形成されている。 
n型エピタキシャル層A51には、ショットキ接合領域A41を回避した領域に、エピタキシャル層A51の表面からn型埋め込み層A52に達するn型ウェルA54が形成されている。そして、n型ウェルA54の表面にオーミック接触するようにアノード電極A34が形成されている。アノード電極A34は、カソード電極A33と同様の構成の電極膜からなっていてもよい。 
n型エピタキシャル層A51の表面には、たとえば酸化膜からなる絶縁膜A45が形成されている。絶縁膜A45には、ショットキ接合領域A41に対応したコンタクト孔A46と、n型ウェルA54を露出させるコンタクト孔A47とが形成されている。カソード電極A33は、絶縁膜A45を覆うように形成されていて、コンタクト孔A46の内部にまで達し、コンタクト孔A46内においてn型エピタキシャル層A51にショットキ接合している。一方、アノード電極A34は、絶縁膜A45上に形成されていて、コンタクト孔A47内に延び、このコンタクト孔A47内においてn型ウェルA54にオーミック接触している。カソード電極A33とアノード電極A34とは、スリットA48によって分離されている。 
カソード電極A33およびアノード電極A34を覆うように、たとえば窒化膜からなるパッシベーション膜A56が形成されている。さらに、パッシベーション膜A56を覆うように、ポリイミド等の樹脂膜A57が形成されている。パッシベーション膜A56および樹脂膜A57を貫通して、カソードパッドA35となるカソード電極A33の表面の一部の領域を露出させるパッド開口A58が形成されている。さらに、パッシベーション膜A56および樹脂膜A57を貫通するように、アノードパッドA36となるアノード電極A34の表面の一部領域を露出させるようにパッド開口A59が形成されている。パッド開口A58,A59には、外部接続電極A60,A61がそれぞれ埋め込まれており、それらは、樹脂膜A57の表面から上方に突出している。外部接続電極A60,A61は、たとえば、電極A33,A34に接するNi膜と、その上に形成されたPd膜と、その上に形成されたAu膜とを有するNi/Pd/Au積層膜からなっていてもよい。このような積層膜は、めっき法によって形成することができる。 
このような構成によって、カソード電極A33は、ダイオードセルAD11~AD14がそれぞれ有するショットキ接合領域A41に共通に接続されている。また、アノード電極A34は、n型ウェルA54およびn型埋め込み層A52を介してn型エピタキシャル層A51に接続されており、したがって、複数のダイオードセルAD11~AD14に形成されたショットキ接合領域A41に共通に並列接続されていることになる。これにより、複数のダイオードセルAD11~AD14のショットキ接合領域A41を有する複数のショットキバリアダイオードが、カソード電極A33とアノード電極A34との間に並列に接続されている。 
このように、この実施形態においても、複数のダイオードセルAD11~AD14がそれぞれ互いに分離されたショットキ接合領域A41を有しているため、ショットキ接合領域A41の周囲長(n型エピタキシャル層A51の表面におけるショットキ接合領域A41の周囲長)の総延長が大きくなる。これによって、電界の集中を抑制できるので、ESD耐量を向上することができる。すなわち、チップダイオードA31を小型に形成する場合であっても、ショットキ接合領域A41の総周囲長を大きくすることができるから、チップダイオードA31の小型化とESD耐量の確保とを両立することができる。 
図20は、第2発明の第4の実施形態に係るチップダイオードの構成を説明するための図解的な断面図である。図20において、図18および図19に示された各部に対応する部分には同一参照符号を付して示す。この実施形態では、n型シリコン基板A72の表面にn型エピタキシャル層A51が形成されている。そして、n型半導体基板A72の裏面(n型エピタキシャル層A51とは反対側の表面)に、オーミック接触するようにアノード電極A73が形成されている。n型エピタキシャル層A51の表面にはアノード電極が形成されておらず、n型エピタキシャル層A51に形成されたショットキ接合領域A41に並列に接続されるカソード電極A33だけが形成されている。このような構成によっても、第3の実施形態と同様の作用効果を奏することができる。加えて、n型エピタキシャル層A51の表面にアノード電極を設けなくてもよいから、n型エピタキシャル層A51の表面により多くのダイオードセルを配置することができ、ショットキ接合領域A41の周囲長の総延長を一層長くして、ESD耐量を向上することができる。あるいは、n型半導体基板A72の大きさを小さくして、ESD耐量が確保された一層小型のチップダイオードを提供することができる。 
以上、第2発明の実施形態について説明したが、第2発明はさらに他の形態で実施することもできる。たとえば、前述の第1~第4の実施形態では、4個のダイオードセルが半導体基板上に形成された例を示したけれども、半導体基板上に2個または3個のダイオードセルが形成されていてもよく、4個以上のダイオードセルが形成されていてもよい。 また、前述の実施形態では、pn接合領域またはショットキ接合領域が平面視において正八角形に形成されている例を示したが、辺の数が3個以上の任意の多角形形状にpn接合領域またはショットキ接合領域を形成してもよいし、それらの平面形状を円形や楕円形としてもよい。pn接合領域またはショットキ接合領域の形状を多角形形状とする場合に、それらは正多角形形状である必要はなく、辺の長さが2種類以上の多角形によってそれらの領域を形成してもよい。さらにまた、pn接合領域またはショットキ接合領域は、同じ大きさに形成される必要はなく、異なる大きさの接合領域をそれぞれ有する複数のダイオードセルが半導体基板上に混在していてもよい。さらにまた、半導体基板上に形成されるpn接合領域またはショットキ接合領域の形状は、1種類である必要はなく、2種以上の形状のpn接合領域またはショットキ接合領域が半導体基板上で混在していてもよい。[3]第3発明について 携帯電話機に代表される携帯型電子機器においては、内部回路を構成する回路部品の小型化が求められている。したがって、チップダイオードについても、その小型化が求められており、それに伴って、電流能力を確保し、併せてESD(electrostatic discharge)耐量を確保することが困難となってきている。すなわち、小型で信頼性の高いチップダイオードを実現することが困難になっている。 
第3発明の目的は、小型化と信頼性の確保とを両立できるチップダイオードを提供することである。 第3発明は、さらに、チップダイオードを備えた回路アセンブリ、およびこのような回路アセンブリを備えた電子機器を提供する。 第3発明は、次のような特徴を有している。 
B1.半導体基板に形成され、それぞれ個別のダイオード接合領域を有する複数のダイオードセルと、前記複数のダイオードセルの一方の極にそれぞれ接続された複数の引き出し電極、および前記複数の引き出し電極に接続された外部接続部を有する第1電極と、前記複数のダイオードセルの他方の極に接続された第2電極とを含み、前記引き出し電極が、前記ダイオードセルの前記一方の極に接続されたセル接続部を有し、前記セル接続部から前記外部接続部までの間の至るところで、前記セル接続部よりも広い幅を有している、チップダイオード。 
この構成によれば、半導体基板に複数のダイオードセルが形成されている。それらの複数のダイオードセルの一方の極は、複数の引き出し電極によって第1電極の外部接続部に共通に接続されており、他方の極は第2電極に接続されている。このようにして、複数のダイオードセルが第1電極および第2電極の間に並列に接続されている。これにより、ESD耐量の向上を図ることができ、特に、チップサイズの小型化とESD耐量の確保とを両立することができる。より具体的には、ダイオードセル毎に分離されたダイオード接合領域が形成されていて、それらが並列接続されている。複数のダイオードセルにそれぞれ個別のダイオード接合領域が形成されていることによって、半導体基板上におけるダイオード接合領域の周囲長を長くすることができる。これにより、電界の集中が緩和され、ESD耐量を向上できる。すなわち、チップサイズを小型化した場合でも、十分なESD耐量を確保できる。ダイオード接合領域の周囲長とは、半導体基板の表面におけるダイオード接合領域の周囲の長さの合計である。 
さらにこの発明では、引き出し電極の幅が、ダイオードセルの一方の極に接続されたセル接続部から外部接続部までの間の至るところで、前記セル接続部の幅よりも広い。これにより、許容電流量を大きくとることができ、エレクトロマイグレーションを低減して、大電流に対する信頼性を向上できる。すなわち、小型でESD耐量が大きく、しかも大電流に対する信頼性をも確保したチップダイオードを提供できる。 
引き出し電極の幅とは、半導体基板の主面(素子形成面)の法線方向から見た平面視において、引き出し電極の延在方向に直交する方向の長さである。延在方向とは、基板の主面(素子形成面)に沿う方向であって、引き出し電極が延びている方向である。引き出し電極は必ずしも直線状に形成する必要はなく、引き出し電極が湾曲または屈曲している場合には、各位置における引き出し電極の延在方向に直交する方向の長さが引き出し電極の幅である。セル接続部の幅とは、半導体基板の法線方向からみた平面視において、引き出し電極の引き出し方向に直交する方向に沿う長さである。引き出し方向とは、平面視において引き出し電極がダイオード接合領域の縁を横切って延びている方向である。 
B2.前記ダイオード接合領域が、pn接合領域である、「B1.」に記載のチップダイオード。この構成では、ダイオードセル毎に分離されたpn接合領域が形成されていて、それらが並列接続されている。このように、複数のダイオードセルを並列接続したpn接合型のチップダイオードを提供できる。複数のダイオードセルにそれぞれpn接合領域が形成されていることによって、半導体基板上におけるpn接合領域の周囲長を長くすることができる。これにより、電界の集中が緩和され、ESD耐量を向上できる。すなわち、チップサイズを小型化した場合でも、十分なESD耐量を確保できる。pn接合領域の周囲長とは、半導体基板の表面におけるp型領域とn型領域との境界線の総延長である。 
B3.前記半導体基板がp型半導体基板からなり、前記p型半導体基板との間に前記pn接合領域を形成するn型拡散層が前記ダイオードセル毎に分離されて前記p型半導体基板に形成されており、前記第2電極が前記半導体基板に電気的に接続されており、前記引き出し電極のセル接続部が、前記n型拡散層に接している、「B2.」に記載のチップダイオード。 
この構成によれば、各ダイオードセルの一方の極に対応するn型拡散層が引き出し
電極を介して第1電極の外部接続部に接続されており、各ダイオードセルの他方の極に対応するp型半導体基板が第2電極に電気的に接続されている。これによって、複数のダイオードセルが並列接続されている。また、p型半導体基板にダイオードセル毎に分離されたn型拡散層が形成されており、それによって、それぞれpn接合領域を有する複数のダイオードセルがp型半導体基板上に形成されている。そして、引き出し電極のセル接続部がn型拡散層に接し、引き出し電極は、至るところでセル接続部よりも広い幅を有している。これにより、エレクトロマイグレーションを低減して、大電流に対する信頼性を向上できる。 
さらに、半導体基板がp型半導体基板からなっているので、半導体基板上にエピタキシャル層を形成しなくても、安定した特性を実現できる。すなわち、n型の半導体ウエハは、抵抗率の面内ばらつきが大きいので、表面に抵抗率の面内ばらつきの少ないエピタキシャル層を形成し、このエピタキシャル層に不純物拡散層を形成してpn接合を形成する必要がある。これに対して、p型半導体ウエハは、面内ばらつきが少ないので、エピタキシャル層を形成することなく、安定した特性のダイオードをウエハのいずれの箇所からも切り出すことができる。よって、p型半導体基板を用いることによって、製造工程を簡単にでき、かつ製造コストを低減できる。 
B4.前記第2電極が、前記p型半導体基板に接し、AlSiからなる電極膜を含む、「B2.」または「B3.」に記載のチップダイオード。AlSiは、p型半導体(とくにp型シリコン半導体)と仕事関数が近似している。そのため、AlSi電極膜は、p型半導体との間に良好なオーミック接合を形成することができる。よって、p型半導体基板にオーミック接合のための高不純物濃度拡散層を形成する必要がない。これにより、製造工程が一層簡単になるので、それに応じて生産性および生産コストを低減できる。 
p型半導体基板に接する電極膜としては、他にも、Ti/Al積層膜、Ti/TiN/AiCu積層膜その他の電極膜材料を適用できる。この場合には、p型半導体基板に当該p型半導体基板よりも高不純物濃度のp型拡散層を形成し、このp型拡散層に電極膜を接合してオーミック接触を形成することが好ましい。 B5.前記複数のダイオードセルが、前記外部接続部に向かって直線上に並んだ複数のダイオードセルを含み、当該直線上に並んだ複数のダイオードセルが前記直線に沿って直線状に形成された共通の前記引き出し電極によって前記外部接続部に接続されている、「B1.」~「B4.」のいずれかに記載のチップダイオード。この構成によれば、第1電極の外部接続部に向かって直線上に並んだ複数のダイオードセルが直線状の共通の引き出し電極によって、当該外部接続部に接続されている。これにより、ダイオードセルから第1電極の外部接続部までの引き出し電極の長さを最小にできるから、エレクトロマイグレーションを一層効果的に低減できる。また、複数のダイオードセルで一つの引き出し電極を共有できるから、多数のダイオードセルを形成してダイオード接合領域(pn接合領域)の周囲長の増加を図りながら、線幅の広い引き出し電極を半導体基板上にレイアウトできる。これにより、ESD耐量の一層の向上とエレクトロマイグレーションの低減とを両立して、一層信頼性の高いチップダイオードを提供できる。 
B6.前記直線状の引き出し電極において前記外部接続部とは反対側の端部が、前記ダイオード接合領域の形状に整合するように整形されている、「B5.」に記載のチップダイオード。この構成によれば、引き出し電極の端部がダイオード接合領域の形状に整合しているので、引き出し電極の占有面積を少なくしながら、ダイオード接合領域との接続を実現できる。 
B7.前記複数のダイオードセルが、前記半導体基板上に二次元配列されている、「B1.」~「B6.」のいずれかに記載のチップダイオード。この構成により、複数のダイオードセルが二次元配列(好ましくは、等間隔に二次元配列)されていることによって、ESD耐量を一層向上することができる。 B8.前記第1電極および前記第2電極が前記半導体基板の一方の主面側に配置されている、「B1.」~「B7.」のいずれかに記載のチップダイオード。この構成によれば、半導体基板の一方の表面に第1電極および第2電極がいずれも形成されているので、チップダイオードを実装基板上に表面実装することができる。すなわち、フリップチップ接続型のチップダイオードを提供することができる。これによって、チップダイオードの占有空間を小さくできる。とくに、実装基板上におけるチップダイオードの低背化を実現できる。これにより、小型電子機器等の筐体内の空間を有効に利用でき、高密度実装および小型化に寄与できる。 
B9.前記半導体基板の主面を覆う絶縁膜をさらに含み、前記引き出し電極の前記セル接続部が前記絶縁膜に形成されたコンタクト孔を介して前記ダイオードセルの一方の極に接続されており、前記外部接続部が、前記コンタクト孔の外の領域において前記絶縁膜上に配置されている、「B1.」~「B8.」のいずれかに記載のチップダイオード。この構成によれば、半導体基板上に絶縁膜が形成されており、その絶縁膜に形成されたコンタクト孔を介してダイオードセルに引き出し電極のセル接続部が接続されている。そして、コンタクト孔の外の領域において絶縁膜上に第1電極の外部接続部が配置されている。これにより、チップダイオードを実装基板に実装したり、外部接続部にボンディングワイヤを接続したりするときに、ダイオード接合領域に大きな衝撃が加わることを回避できる。それによって、ダイオード接合領域の破壊を回避できるので、外力に対する耐久性に優れたチップダイオードを実現できる。 
B10.前記第1電極および前記第2電極を露出させ、前記引き出し電極を覆うように前記半導体基板の主面に形成された保護膜をさらに含む、「B1.」~「B9.」のいずれか一項に記載のチップダイオード。この構成によれば、第1および第2電極を露出させながら引き出し電極を覆う保護膜が形成されているので、引き出し電極およびダイオード接合領域への水分の浸入を抑制または防止でき。そのうえ、保護膜によって、外力に対する耐久性を向上できる。 
B11.前記引き出し電極が前記半導体基板の一方の主面に形成されており、前記半導体基板の前記一方の主面が、コーナー部を丸めた矩形形状を有している、「B1.」~「B10.」のいずれかに記載のチップダイオード。この構成によれば、引き出し電極が形成されている側の半導体基板の表面は、コーナー部が丸められた矩形形状を有している。それによって、チップダイオードの角部の欠け(チッピング)を抑制または防止できるので、外観不良の少ないチップダイオードを提供できる。 
B12.前記矩形形状の一辺の途中部に、陰極方向を表す凹部が形成されている、「B11.」に記載のチップダイオード。この構成によれば、矩形形状の半導体基板の一辺に、陰極方向を表す凹部が形成されているので、半導体基板の表面(たとえば保護膜の表面)に、標印などによって陰極方向を表すマーク(カソードマーク)を形成する必要がない。上記のような凹部は、チップダイオードをウエハ(元基板)から切り出すための加工を行うときに同時に形成しておくこともできる。また、チップダイオードのサイズが微小で、標印が困難な場合にも形成できる。したがって、標印のための工程を省くことができ、かつ微小サイズのチップダイオードに対しても陰極方向を表す目印を付すことができる。 
B13.実装基板と、前記実装基板に実装された「B1.」~「B12.」のいずれかに記載のチップダイオードとを含む、回路アセンブリ。この構成により、小型でESD耐量が大きく、しかも大電流に対する信頼性をも確保したチップダイオードを用いた回路アセンブリを提供できる。 B14.前記チップダイオードが、前記実装基板にワイヤレスボンディング(フェースダウンボンディング、フリップチップボンディング)によって接続されている、「B13.」に記載の回路アセンブリ。この構成により、実装基板上におけるチップダイオードの占有空間を小さくできるから、電子部品の高密度実装に寄与できる。 
B15.「B13.」または「B14.」に記載の回路アセンブリと、前記回路アセンブリを収容した筐体とを含む、電子機器。この構成により、小型でESD耐量が大きく、しかも大電流に対する信頼性をも確保したチップダイオードを用いた回路アセンブリを筐体内に収容した電子機器を提供できる。したがって、信頼性の高い電子機器を提供できる。 
前記複数のダイオードセルの前記ダイオード接合領域は、等しい大きさに形成されていてもよい。この構成では、複数のダイオードセルがほぼ等しい特性を有するので、チップダイオードは、全体として良好な特性を有し、小型化した場合でも、十分なESD耐量を有することができる。 各ダイオード接合領域は、多角形の領域であってもよい。この構成により、各ダイオードセルが、長い周囲長のダイオード接合領域を有するので、全体の周囲長を長くすることができるから、ESD耐量を向上することができる。 
前記複数のダイオードセルは、等しい大きさ(より具体的には複数のダイオードセルのpn接合領域が等しい大きさ)に形成されていてもよい。この構成では、複数のダイオードセルがほぼ等しい特性を有するので、チップダイオードは、全体として良好な特性を有し、小型化した場合でも、十分なESD耐量を有することができる。 前記ダイオードセルが、4個以上設けられていることが好ましい。この構成により、4個以上のダイオードセルが設けられることによって、ダイオード接合領域の周囲長を長くすることができるから、ESD耐量を効率的に向上することができる。 
第3発明の実施の形態を、添付図面を参照して詳細に説明する。 図21は、第3発明の第1の実施形態に係るチップダイオードの斜視図であり、図22はその平面図であり、図23は、図22のXXIII-XXIII線でとった断面図である。さらに、図24は、図22のXXIV-XXIVでとった断面図である。 チップダイオードB1は、p型の半導体基板B2(たとえばシリコン基板)と、半導体基板B2に形成された複数のダイオードセルBD1~BD4と、これらの複数のダイオードセルBD1~BD4を並列に接続するカソード電極B3およびアノード電極B4とを含む。半導体基板B2は、一対の主面B2a,B2bと、その一対の主面B2a,B2bと直交する複数の側面B2cとを含み、前記一対の主面B2a,B2bのうちの一方(主面B2a)が素子形成面とされている。以下、この主面B2aを「素子形成面B2a」という。素子形成面B2aは、平面視において矩形に形成されており、たとえば、長手方向の長さLが0.4mm程度、短手方向の長さWが0.2mm程度であってもよい。また、チップダイオードB1の全体の厚さTは0.1mm程度であってもよい。素子形成面B2aの両端部に、カソード電極B3の外部接続電極B3Bと、アノード電極B4の外部接続電極B4Bとが配置されている。これらの外部接続電極B3B,B4Bの間の素子形成面B2aに、ダイオードセル領域B7が設けられている。 
素子形成面B2aの一つの短辺(この実施形態ではカソード側外部接続電極B3Bに近い短辺)に連なる一つの側面B2cには、半導体基板B2の厚さ方向に延びて切り欠かれた凹部B8が形成されている。凹部B8は、この実施形態では、半導体基板B2の厚さ方向の全域にわたって延びている。凹部B8は、平面視において、素子形成面B2aの一短辺から内方に窪んでおり、この実施形態では、素子形成面B2aの内方に向かって幅狭となる台形形状を有している。むろん、この平面形状は一例であり、矩形形状であってもよいし、三角形形状であってもよいし、部分円状
(たとえば円弧形状)等の凹湾曲形状であってもよい。凹部B8は、チップダイオードB1の向き(チップ方向)を表す。より具体的には、凹部B8は、カソード側外部接続電極B3Bの位置を表すカソードマークを提供している。これにより、チップダイオードB1の実装時に、その外観によって極性を把握できる構造となっている。 
半導体基板B2は、4つの側面B2cのうち互いに隣接する一対の側面の交差部に対応する四隅に4つのコーナー部B9を有している。この4つのコーナー部B9は、この実施形態では、ラウンド形状に整形されている。コーナー部B9は、素子形成面B2aの法線方向から見た平面視において、外側に凸の滑らかな湾曲面をなしている。これにより、チップダイオードB1の製造工程や実装時におけるチッピングを抑制できる構造となっている。 
ダイオードセル領域B7は、この実施形態では、矩形に形成されている。ダイオードセル領域B7内に、複数のダイオードセルBD1~BD4が配置されている。複数のダイオードセルBD1~BD4は、この実施形態では4個設けられており、半導体基板B2の長手方向および短手方向に沿って、マトリックス状に等間隔で二次元配列されている。 図25は、カソード電極B3およびアノード電極B4ならびにその上に形成された構成を取り除いて、半導体基板B2の表面(素子形成面B2a)の構造を示す平面図である。ダイオードセルBD1~BD4の各領域内には、それぞれ、p型の半導体基板B2の表層領域にn型領域B10が形成されている。n型領域B10は、個々のダイオードセル毎に分離されている。これにより、ダイオードセルBD1~BD4は、ダイオードセル毎に分離されたpn接合領域B11をそれぞれ有している。 
複数のダイオードセルBD1~BD4は、この実施形態では等しい大きさおよび等しい形状、具体的には矩形形状に形成されており、各ダイオードセルの矩形領域内に、多角形形状のn型領域B10が形成されている。この実施形態では、n型領域B10は、正八角形に形成されており、ダイオードセルBD1~BD4の矩形領域を形成する4辺にそれぞれ沿う4つの辺と、ダイオードセルBD1~BD4の矩形領域の4つの角部にそれぞれ対向する別の4つの辺とを有している。 
図23および図24に示されているように、半導体基板B2の素子形成面B2aには、酸化膜等からなる絶縁膜B15(図22では図示省略)が形成されている。絶縁膜B15には、ダイオードセルBD1~BD4のそれぞれのn型領域B10の表面を露出させるコンタクト孔B16(カソードコンタクト孔)と、素子形成面B2aを露出させるコンタクト孔B17(アノードコンタクト孔)とが形成されている。絶縁膜B15の表面には、カソード電極B3およびアノード電極B4が形成されている。カソード電極B3は、絶縁膜B15の表面に形成されたカソード電極膜B3Aと、カソード電極膜B3Aに接合された外部接続電極B3Bとを含む。カソード電極膜B3Aは、複数のダイオードセルBD1,BD3に接続された引き出し電極BL1と、複数のダイオードBD2,BD4に接続された引き出し電極BL2と、引き出し電極BL1,BL2(カソード引き出し電極)と一体的に形成されたカソードパッドB5とを有している。カソードパッドB5は、素子形成面B2aの一端部に矩形に形成されている。このカソードパッドB5に外部接続電極B3Bが接続されている。このようにして、外部接続電極B3Bは、引き出し電極BL1,BL2に共通に接続されている。カソードパッドB5および外部接続電極B3Bは、カソード電極B3の外部接続部(カソード外部接続部)を構成している。 
アノード電極B4は、絶縁膜B15の表面に形成されたアノード電極膜B4Aと、アノード電極膜B4Aに接合された外部接続電極B4Bとを含む。アノード電極膜B4Aは、p型半導体基板B2に接続されており、素子形成面B2aの一端部付近にアノードパッドB6を有している。アノードパッドB6は、アノード電極膜B4Aにおいて素子形成面B2aの一端部に配置された領域からなる。このアノードパッドB6に外部接続電極B4Bが接続されている。アノードパッドB6および外部接続電極B4Bは、アノード電極B4の外部接続部(アノード外部接続部)を構成している。アノード電極膜B4Aにおいて、アノードパッドB6以外の領域は、アノードコンタクト孔B17から引き出されたアノード引き出し電極である。 
引き出し電極BL1は、絶縁膜B15の表面からダイオードセルBD1,BD3のコンタクト孔B16内に入り込み、各コンタクト孔B16内でダイオードセルBD1,BD3の各n型領域B10にオーミック接触している。引き出し電極BL1において、コンタクト孔B16内でダイオードセルBD1,BD3に接続されている部分は、セル接続部BC1,BC3を構成している。同様に、引き出し電極BL2は、絶縁膜B15の表面からダイオードセルBD2,BD4のコンタクト孔B16内に入り込み、各コンタクト孔B16内でダイオードセルBD2,BD4の各n型領域B10にオーミック接触している。引き出し電極BL2において、コンタクト孔B16内でダイオードセルBD2,BD4に接続されている部分は、セル接続部BC2,BC4を構成している。アノード電極膜B4Aは、絶縁膜B15の表面からコンタクト孔B17の内方へと延びており、コンタクト孔B17内でp型の半導体基板B2にオーミック接触している。カソード電極膜B3Aおよびアノード電極膜B4Aは、この実施形態では、同じ材料からなっている。 
電極膜としては、この実施形態では、AlSi膜を用いている。AlSi膜を用いると、半導体基板B2の表面にp型領域を設けることなく、アノード電極膜B4Aをp型の半導体基板B2にオーミック接触させることができる。すなわち、アノード電極膜B4Aをp型の半導体基板B2に直接接触させてオーミック接合を形成できる。したがって、p型領域を形成するための工程を省くことができる。 
カソード電極膜B3Aとアノード電極膜B4Aとの間は、スリットB18によって分離されている。引き出し電極BL1は、ダイオードセルBD1からダイオードセルBD3を通ってカソードパッドB5に至る直線に沿って直線状に形成されている。同様に、引き出し電極BL2は、ダイオードセルBD2からダイオードセルBD4を通ってカソードパッドB5に至る直線に沿って直線状に形成されている。引き出し電極BL1,BL2は、n型領域B10からカソードパッドB5まで間の至るところで一様な幅W1,W2をそれぞれ有しており、それらの幅W1,W2は、セル接続部BC1,BC2,BC3,BC4の幅よりも広い。セル接続部BC1~BC4の幅は、引き出し電極BL1,BL2の引き出し方向に直交する方向の長さによって定義される。引き出し電極BL1,BL2の先端部は、n型領域B10の平面形状と整合するように整形されている。引き出し電極BL1,BL2の基端部は、カソードパッドB5に接続されている。スリットB18は、引き出し電極BL1,BL2を縁取るように形成されている。一方、アノード電極膜B4Aは、ほぼ一定の幅のスリットB18に対応した間隔を開けて、カソード電極膜B3Aを取り囲むように、絶縁膜B15の表面に形成されている。アノード電極膜B4Aは、素子形成面B2aの長手方向に沿って延びる櫛歯状部分と、矩形領域からなるアノードパッドB6とを一体的に有している。 
カソード電極膜B3Aおよびアノード電極膜B4Aは、たとえば窒化膜からなるパッシベーション膜B20(図22では図示省略)によって覆われており、さらにパッシベーション膜B20の上にはポリイミド等の樹脂膜B21が形成されている。パッシベーション膜B20および樹脂膜B21を貫通するように、カソードパッドB5を露出させるパッド開口B22と、アノードパッドB6を露出させるパッド開口B23とが形成されている。パッド開口B22,B23に外部接続電極B3B,B4Bがそれぞれ埋め込まれている。パッシベーション膜B20および樹脂膜B21は、保護膜を構成しており、引き出し電極BL1,BL2およびpn接合領域B11への水分の浸入を抑制または防止するとともに、外部からの衝撃等を吸収し、チップダイオードB1の耐久性の向上に寄与している。 
外部接続電極B3B,B4Bは、樹脂膜B21の表面よりも低い位置(半導体基板B2に近い位置)に表面を有していてもよいし、樹脂膜B21の表面から突出していて、樹脂膜B21よりも高い位置(半導体基板B2から遠い位置)に表面を有していてもよい。図23には、外部接続電極B3B,B4Bが樹脂膜B21の表面から突出している例を示す。外部接続電極B3B,B4Bは、たとえば、電極膜B3A,B4Aに接するNi膜と、その上に形成されたPd膜と、その上に形成されたAu膜とを有するNi/Pd/Au積層膜からなっていてもよい。このような積層膜は、めっき法によって形成することができる。 
各ダイオードセルBD1~BD4では、p型の半導体基板B2とn型領域B10との間にpn接合領域B11が形成されており、したがって、それぞれpn接合ダイオードが形成されている。そして、複数のダイオードセルBD1~BD4のn型領域B10がカソード電極B3に共通に接続され、ダイオードセルBD1~BD4の共通のp型領域であるp型の半導体基板B2がアノード電極B4に共通に接続されている。これによって、半導体基板B2上に形成された複数のダイオードセルBD1~BD4は、すべて並列に接続されている。 
図26は、チップダイオードB1の内部の電気的構造を示す電気回路図である。ダイオードセルBD1~BD4によってそれぞれ構成されるpn接合ダイオードは、カソード側がカソード電極B3によって共通接続され、アノード側がアノード電極B4によって共通接続されることによって、全て並列に接続されており、これによって、全体として1つのダイオードとして機能する。 
この実施形態の構成によれば、チップダイオードB1は複数のダイオードセルBD1~BD4を有しており、各ダイオードセルBD1~BD4がpn接合領域B11を有している。pn接合領域B11は、ダイオードセルBD1~BD4毎に分離されている。そのため、チップダイオードB1は、pn接合領域B11の周囲長、すなわち、半導体基板B2におけるn型領域B10の周囲長の合計(総延長)が長くなる。これにより、pn接合領域B11の近傍における電界の集中を回避し、その分散を図ることができるので、ESD耐量の向上を図ることができる。すなわち、チップダイオードB1を小型に形成する場合であっても、pn接合領域B11の総周囲長を大きくすることができるから、チップダイオードB1の小型化とESD耐量の確保とを両立することができる。 
図27は、同面積の半導体基板上に形成するダイオードセルの大きさおよび/またはダイオードセルの個数を様々に設定して、pn接合領域の周囲長の合計(総延長)を異ならせた複数のサンプルについてESD耐量を測定した実験結果を示す。この実験結果から、pn接合領域の周囲長が長くなるほど、ESD耐量が大きくなることが分かる。4個以上のダイオードセルを半導体基板上に形成した場合に、8キロボルトを超えるESD耐量を実現することができた。 
さらに、この実施形態では、引き出し電極BL1,BL2の幅W1,W2が、セル接続部BC1~BC4からカソードパッドB5までの間の至るところで、セル接続部BC1~BC4の幅よりも広い。これにより、許容電流量を大きくとることができ、エレクトロマイグレーションを低減
して、大電流に対する信頼性を向上できる。すなわち、小型でESD耐量が大きく、しかも大電流に対する信頼性をも確保したチップダイオードを提供できる。 
また、この実施形態では、カソードパッドB5に向かう直線上に並んだ複数のダイオードセルBD1,BD3;BD2,BD4が直線状の共通の引き出し電極BL1,BL2によって、カソードパッドB5に接続されている。これにより、ダイオードセルBD1~BD4からカソードパッドB5までの引き出し電極の長さを最小にできるから、エレクトロマイグレーションを一層効果的に低減できる。また、複数のダイオードセルBD1,BD3;BD2,BD4で一つの引き出し電極BL1;BL2を共有できるから、多数のダイオードセルBD1~BD4を形成してダイオード接合領域(pn接合領域B11)の周囲長の増加を図りながら、線幅の広い引き出し電極を半導体基板2上にレイアウトできる。これにより、ESD耐量の一層の向上とエレクトロマイグレーションの低減とを両立して、信頼性を一層向上できる。 
また、引き出し電極BL1,BL2の端部がn型領域B10の形状(多角形)に整合するように部分多角形形状となっているので、引き出し電極BL1,BL2の占有面積を小さくしながら、n型領域B10と接続できる。 さらに、半導体基板B2の一方の表面である素子形成面B2aにカソード側およびアノード側の外部接続電極B3B,B4Bがいずれも形成されている。そこで、図28に示すように、素子形成面B2aを実装基板B25に対向させて、外部接続電極B3B,B4BをはんだB26によって実装基板B25上に接合することにより、チップダイオードB1を実装基板B25上に表面実装した回路アセンブリを構成することができる。すなわち、フリップチップ接続型のチップダイオードB1を提供することができ、素子形成面B2aを実装基板B25の実装面に対向させたフェースダウン接合によって、ワイヤレスボンディングによってチップダイオードB1を実装基板B25に接続できる。これによって、実装基板B25上におけるチップダイオードB1の占有空間を小さくできる。とくに、実装基板B25上におけるチップダイオードB1の低背化を実現できる。これにより、小型電子機器等の筐体内の空間を有効に利用でき、高密度実装および小型化に寄与できる。 
また、この実施形態では、半導体基板B2上に絶縁膜B15が形成されており、その絶縁膜B15に形成されたコンタクト孔B16を介してダイオードセルBD1~BD4に引き出し電極BL1,BL2のセル接続部BC1~BC4が接続されている。そして、コンタクト孔B16の外の領域において絶縁膜B15上にカソードパッドB5が配置されている。つまり、pn接合領域B11の直上から離れた位置にカソードパッドB5が設けられている。また、絶縁膜B15に形成されたコンタクト孔B17を介してアノード電極膜B4Aが半導体基板B2に接続されており、コンタクト孔B17の外の領域において絶縁膜B15上にアノードパッドB6が配置されている。アノードパッドB6もまた、pn接合領域B11の直上から離れた位置にある。これにより、チップダイオードB1を実装基板B25に実装するときに、pn接合領域B11に大きな衝撃が加わることを回避できる。それによって、pn接合領域B11の破壊を回避できるので、外力に対する耐久性に優れたチップダイオードを実現できる。また、外部接続電極B3B,B4Bを設けずに、カソードパッドB5およびアノードパッドB6をそれぞれカソード外部接続部およびアノード接続部とし、これらのカソードパッドB5およびアノードパッドB6にボンディングワイヤを接続する構成をとることもできる。この場合にも、ワイヤボンディング時の衝撃によってpn接合領域B11が破壊されることを回避できる。 
また、この実施形態では、アノード電極膜B4AがAlSi膜からなっている。AlSi膜は、p型半導体(とくにp型シリコン半導体)と仕事関数が近似しており、そのため、p型半導体基板B2との間に良好なオーミック接合を形成することができる。よって、p型半導体基板B2にオーミック接合のための高不純物濃度拡散層を形成する必要がない。これにより、製造工程が簡単になるので、それに応じて生産性および生産コストを低減できる。 
さらに、この実施形態では、半導体基板B2は、コーナー部B9が丸められた矩形形状を有している。それによって、チップダイオードB1の角部の欠け(チッピング)を抑制または防止できるので、外観不良の少ないチップダイオードB1を提供できる。 さらに、この実施形態では、半導体基板B2のカソード側外部接続電極B3Bに近い短辺に陰極方向を表す凹部B8が形成されているので、半導体基板B2の裏面(素子形成面B2aとは反対側の主面)に、カソードマークを標印する必要がない。凹部B8は、チップダイオードB1をウエハ(元基板)から切り出すための加工を行うときに同時に形成しておくこともできる。また、チップダイオードB1のサイズが微小で、標印が困難な場合にも凹部B8を形成して、カソードの方向を表示できる。したがって、標印のための工程を省くことができ、かつ微小サイズのチップダイオードB1に対してもカソードマークを付与できる。 
図29は、チップダイオードB1の製造工程の一例を説明するための工程図である。また、図30Aおよび図30Bは、図29の製造工程途中の構成を示す断面図であり、図23に対応する切断面を示す。図31は、半導体基板B2の元基板としてのp型半導体ウエハBWの平面図であり、一部の領域を拡大して示してある。 まず、半導体基板B2の元基板としてのp型半導体ウエハBWが用意される。半導体ウエハBWの表面は素子形成面BWaであり、半導体基板B2の素子形成面B2aに対応している。素子形成面BWaには、複数のチップダイオードB1に対応した複数のチップダイオード領域B1aが、マトリクス状に配列されて設定されている。隣接するチップダイオード領域B1aの間には、境界領域B80が設けられている。境界領域B80は、ほぼ一定の幅を有する帯状の領域であり、直交する二方向に延びて格子状に形成されている。半導体ウエハBWに対して必要な工程を行った後に、境界領域B80に沿って半導体ウエハBWを切り離すことにより、複数のチップダイオードB1が得られる。 
半導体ウエハBWに対して実行される工程の一例は、次のとおりである。 まず、p型半導体ウエハBWの素子形成面BWaに、熱酸化膜やCVD酸化膜等の絶縁膜B15(たとえば8000Å~8600Åの厚さ)が形成され(BS1)、その上にレジストマスクが形成される(BS2)。このレジストマスクを用いたエッチングによって、n型領域B10に対応する開口が絶縁膜B15に形成される(BS3)。さらに、レジストマスクを剥離した後に、絶縁膜B15に形成された開口から露出する半導体ウエハBWの表層部にn型不純物が導入される(BS4)。n型不純物の導入は、n型不純物としての燐を表面に堆積させる工程(いわゆるリンデポ)によって行われてもよいし、n型不純物イオン(たとえば燐イオン)の注入によって行われてもよい。リンデポとは、半導体ウエハBWを拡散炉内に搬入し、拡散路内でPOClガスを流して行う熱処理によって、絶縁膜B15の開口内で露出する半導体ウエハBWの表面に燐を堆積させる処理である。必要に応じて絶縁膜B15を厚膜化(たとえばCVD酸化膜形成により1200Å程度厚膜化)した後(BS5)、半導体ウエハBWに導入された不純物イオンを活性化するための熱処理(ドライブ)が行われる(BS6)。これにより、半導体ウエハBWの表層部にn型領域B10が形成される。 
次いで、コンタクト孔B16,B17に整合する開口を有するさらに別のレジストマスクが絶縁膜B15の上に形成される(BS7)。このレジストマスクを介するエッチングによって、絶縁膜B15にコンタクト孔B16,B17が形成される(BS8)、その後、レジストマスクが剥離される。 次いで、たとえばスパッタリングによって、カソード電極B3およびアノード電極B4を構成する電極膜が絶縁膜B15上に形成される(BS9)。この実施形態では、AlSiからなる電極膜(たとえば厚さ10000Å)が形成される。そして、この電極膜上に、スリットB18に対応する開口パターンを有する別のレジストマスクが形成され(BS10)、このレジストマスクを介するエッチング(たとえば反応性イオンエッチング)によって、電極膜にスリットB18が形成される(BS11)。スリットB18の幅は、3μm程度であってもよい。これにより、前記電極膜が、カソード電極膜B3Aおよびアノード電極膜B4Aに分離される。 
次いで、レジスト膜を剥離した後、たとえばCVD法によって窒化膜等のパッシベーション膜B20が形成され(BS12)、さらにポリイミド等を塗布することにより樹脂膜B21が形成される(BS13)。たとえば、感光性を付与したポリイミドが塗布され、パッド開口B23,B24に対応するパターンで露光した後、そのポリイミド膜が現像される(ステップBS14)。これにより、パッド開口B23,B24に対応した開口を有する樹脂膜B21が形成される。その後、必要に応じて、樹脂膜をキュアするための熱処理が行われる(BS15)。そして、樹脂膜B21をマスクとしたドライエッチング(たとえば反応性イオンエッチング)によって、パッシベーション膜B20にパッド開口B22,B23が形成される(BS16)。その後、パッド開口B22,B23内に外部接続電極B3B,B4Bが形成される(BS17)。外部接続電極B3B,B4Bの形成は、めっき(好ましくは無電解めっき)によって行うことができる。 
次いで、境界領域B80(図31参照)に整合する格子状の開口を有するレジストマスクB83(図30A参照)が形成される(BS18)。このレジストマスクB83を介してプラズマエッチングが行われ、それによって、図30Aに示すように、半導体ウエハBWがその素子形成面BWaから所定の深さまでエッチングされる。これによって、境界領域B80に沿って、切断用の溝B81が形成される(BS19)。レジストマスクB83が剥離された後、図30Bに示すように、半導体ウエハBWが裏面BWbから、溝B81の底部に到達するまで研削される(BS20)。これによって、複数のチップダイオード領域B1aが個片化され、前述の構造のチップダイオードB1を得ることができる。 
境界領域B80に溝B81を形成するためのレジストマスクB83は、図31に示すように、チップダイオード領域B1aの四隅に接する位置に、チップダイオード領域B1aの外側に凸の湾曲形状のラウンド形状部B84を有している。ラウンド形状部B84は、チップダイオード領域B1aの隣接する二つの辺を滑らかな曲線で接続するように形成されている。さらに、境界領域B80に溝B81を形成するためのレジストマスクB83は、チップダイオード領域B1aの一つの短辺に接する位置に、チップダイオード領域B1aの内側に向かって窪んだ凹部B85を有している。したがって、このレジストマスクB83をマスクとして行うプラズマエッチングによって溝B81を形成すると、溝B81は、チップダイオード領域B1aの四隅に接する位置に、チップダイオード領域B1aの外側に凸の湾曲形状のラウンド形状部を有し、チップダイオード領域B1aの一つの短辺に接する位置に、チップダイオード領域B1aの内側に向かって窪んだ凹部を有することになる。したがって、チップダイオード領域B1aを半導体ウエハBWから切り出すための溝B81を形成する工程において、同時に、チップダイオードB1の四隅のコーナー部B9をラウンド形状に整形でき、かつ一つの短辺(カソード側の短辺)にカソードマー
クとしての凹部B8を形成できる。すなわち、専用の工程を追加することなく、コーナー部B9をラウンド形状に加工でき、かつカソードマークとしての凹部B8を形成できる。 
この実施形態では、半導体基板B2がp型半導体からなっているので、半導体基板B2上にエピタキシャル層を形成しなくても、安定した特性を実現できる。すなわち、n型の半導体ウエハは抵抗率の面内ばらつきが大きいので、n型半導体ウエハを用いるときには、その表面に抵抗率の面内ばらつきの少ないエピタキシャル層を形成し、このエピタキシャル層に不純物拡散層を形成してpn接合を形成する必要がある。これは、n型不純物の偏析係数が小さいために、半導体ウエハの元となるインゴット(たとえばシリコンインゴット)を形成するときに、ウエハの中心部と周縁部とで抵抗率の差が大きくなるからである。これに対して、p型不純物の偏析係数は比較的大きいので、p型半導体ウエハは抵抗率の面内ばらつきが少ない。したがって、p型半導体ウエハを用いることによって、エピタキシャル層を形成することなく、安定した特性のダイオードをウエハのいずれの箇所からも切り出すことができる。よって、p型半導体基板2を用いることによって、製造工程を簡単にでき、かつ製造コストを低減できる。 
図32Aおよび図32Bは、AlSi電極膜とp型半導体基板とのオーミック接触を説明するための図である。図32Aは、p型シリコン基板上にAlSi膜を形成したときの、p型シリコン基板とAlSi膜との間における電圧対電流特性を示す。印加電圧に対して電流が比例しており、良好なオーミック接触が形成されていることがわかる。図32Bには、比較のために、p型シリコン基板上に形成する電極膜を、Ti膜、TiN膜およびAlCu膜を基板表面から順に積層した積層膜で構成した場合における同様の特性を曲線B90で示す。電圧対電流特性がリニアな特性となっておらず、オーミック接触が得られないことが分かる。一方、p型シリコン基板の表面に、より高濃度にp型不純物を導入した高濃度領域を形成し、その高濃度領域に対して、Ti膜、TiN膜およびAlCu膜を基板表面から順に積層した積層膜からなる電極膜を接触させた場合の電圧対電流特性を曲線B91で示す。この場合には、電圧対電流特性がリニアな特性となっていて、良好なオーミック接触が得られていることが分かる。これらのことから、電極膜としてAlSi膜を用いることによって、p型半導体基板に高濃度領域を形成することなく、p型半導体基板にオーミック接触するカソード電極膜およびアノード電極膜を形成でき、それによって、製造工程を簡単にできることが分かる。 
図33は、チップダイオードB1のツェナー電圧(Vz)の調整に関する特徴を説明するための図である。すなわち、チップダイオードB1をツェナーダイオードとして構成する場合のツェナー電圧調整についての特徴が示されている。より具体的に説明すると、n型領域B10を形成するためにn型不純物(たとえば燐)を半導体基板B2の表層部に導入した後、その導入された不純物を活性化するための熱処理(ドライブ)が行われる。この熱処理の温度および時間に応じて、ツェナー電圧が変化する。具体的には、熱処理時に半導体基板B2に加えられる熱量が多い程、ツェナー電圧が高くなる傾向がある。この傾向を利用して、ツェナー電圧を調整することができる。図33から理解されるように、ツェナー電圧は、不純物のドーズ量よりも、熱処理時の熱量に大きく依存している。 
図34は、ツェナー電圧(Vz)の調整に関する別の特徴を説明するための図である。具体的には、半導体基板B2に導入されたn型不純物を活性化するための熱処理時の温度に対するツェナー電圧の変化が示されており、曲線B93は抵抗率の比較的低い(たとえば5mΩ)半導体基板を用いた場合のツェナー電圧を示し、曲線B94は抵抗率の比較的高い(たとえば15~18mΩ)半導体基板を用いた場合のツェナー電圧を示している。曲線B93,B94の比較から、ツェナー電圧が半導体基板の抵抗率に依存することが分かる。したがって、目的とするツェナー電圧に応じて適切な抵抗率の半導体基板を適用することによって、ツェナー電圧を設計値に合わせることができる。 
図35は、第3発明の第2の実施形態に係るチップダイオードB30の図解的の平面図である。チップダイオードB30の外観および電極の配置は、前述の第1の実施形態とほぼ同様であり、図21および図22に示されているとおりである。図35には、前述の図25と同様に、半導体基板B2の素子形成面B2aに現れている構成が示されている。図36は、図35の線XXXVI-XXXVIでとった断面図であり、図37は、図35の線XXXVII-XXXVIIでとった断面図である。図35~図37において、前述の第1の実施形態における各部に対応する部分には同一参照符号を付して示す。また、図21および図22を併せて参照する。 
この実施形態では、半導体基板B2の表層領域には、n型領域B10から所定の間隔を空けて分離された状態でp型領域B12が形成されている。p型領域B12は、ダイオードセル領域B7内において、n型領域B10を回避したパターンに形成されている。カソード電極膜B3Aおよびアノード電極膜B4Aには、この実施形態では、たとえばTi膜を下層としAl膜を上層としたTi/Al積層膜や、基板B2側から順にTi膜(たとえば厚さ300~400Å)、TiN膜(たとえば厚さ1000Å程度)およびAlCu膜(たえば厚さ30000Å程度)を積層したTi/TiN/Al積層膜などのように、AlSi膜以外の電極膜が適用されている。アノード電極膜B4Aは、絶縁膜B15の表面からコンタクト孔B17の内方へと延びており、コンタクト孔B17内で、p型領域B12にオーミック接触している。第1の実施形態において参照した図32B(曲線B91)から理解されるとおり、このような構成においても、アノード電極膜B4Aとp型領域B12との間でオーミック接触を形成することができ、アノード電極膜B4Aと半導体基板B2とを電気的に接続することができる。 
図38は、チップダイオードB30の製造工程の一例を説明するための工程図である。また、図39A~39Dは、図38の製造工程途中の構成を示す断面図である。図38において、前述の図29に示された各工程と同様の工程には同一参照符号を付して、重複する説明を省く。 まず、p型半導体ウエハBWの素子形成面BWaに、熱酸化膜やCVD酸化膜等の絶縁膜B15(たとえば8000Åの厚さ)が形成され(BS1)、その上にレジストマスクが形成される(BS2)。このレジストマスクを用いたエッチングによって、図39Aに示すように、n型領域B10およびp型領域B12に対応する開口B65,B66が絶縁膜B15に形成される(BS31)。さらに、レジストマスクを剥離した後に、必要に応じて、イオン注入によるダメージ抑制のための酸化膜(たとえばTEOS膜(テトラエトキシシランと酸素との反応で成膜されるシリコン酸化膜))が全面に形成される(BS32)。次いで、別のレジストマスクB67が形成される(BS33)。このレジストマスクB67は、n型領域B10に対応する開口を有し、p型領域B12を形成すべき領域を覆っている。このレジストマスクB67を介してn型不純物イオン(たとえば燐イオン)が半導体ウエハBWに注入される(BS34)。次に、そのレジストマスクB67を剥離し、図39Bに示すように、別のレジストマスクB68が形成される(BS35)。このレジストマスクB68は、p型領域B12に対応する開口を有し、n型領域B10を形成すべき領域を覆っている。このレジストマスクB68を介してp型不純物イオン(たとえばホウ素イオン)が半導体ウエハBWに注入される(BS36)。次に、そのレジストマスクB68を剥離し、図39Cに示すように、半導体ウエハBWの全面を覆うCVD酸化膜B69が形成される(BS37)。CVD酸化膜B69の厚さは、600Å以上が好ましく、1200Å以上がさらに好ましい。CVD酸化膜B69は、絶縁膜B15を厚膜化して当該絶縁膜B15と一部となり、さらに、絶縁膜B15の開口B65,B66においては、半導体ウエハBWの素子形成面BWaを覆う。この状態で、半導体ウエハBWに導入された不純物イオンを活性化するための熱処理(ドライブ)が行われる(BS6)。これにより、半導体ウエハBWに注入されたn型不純物イオンおよびp型不純物イオンがそれぞれ活性化されて、n型領域B10およびp型領域B12が形成される。次いで、図39Dに示すように、コンタクト孔B16,B17に整合する開口を有するさらに別のレジストマスクB70が絶縁膜B15の上に形成される(BS7)。このレジストマスクB70を介するエッチングによって、絶縁膜B15にコンタクト孔B16,B17が形成される(BS8)、その後、レジストマスクB70が剥離される(BS9)。 
次いで、たとえばスパッタリングによって、カソード電極B3およびアノード電極B4を構成する電極膜が絶縁膜B15上に形成される(BS40)。この実施形態では、Ti膜、TiN膜およびAlCu膜が順にスパッタリングされ、それらの積層膜からなる電極膜が形成される。そして、この電極膜上に、スリットB18に対応する開口パターンを有する別のレジストマスクが形成され(BS10)、このレジストマスクを介するエッチング(たとえば反応性イオンエッチング)によって、電極膜にスリットB18が形成される(BS11)。これにより、前記電極膜がカソード電極膜B3Aおよびアノード電極膜B4Aに分離される。 
この後の工程は、前述の第1の実施形態と同様である。 この製造工程では、半導体ウエハBWに導入した不純物を活性化するための熱処理(ドライブ)の前にウエハ全面がCVD酸化膜B69で覆われる。これにより、n型不純物である燐が雰囲気中に拡散してp型領域B12に入り込むことを防ぐことができる。それによって、p型領域B12とアノード電極膜B4Aとの間のオーミック接触がn型不純物によって阻害されることを回避できるから、それらの間で良好なオーミック接触を得ることができる。これによって、優れた特性のチップダイオードB30を提供できる。 
図40は、CVD酸化膜B69を形成することによる効果を説明するための図であり、p型半導体基板B2とアノード電極膜B4Aとの間における電圧対電流特性を示す。曲線B100は、CVD酸化膜B69を形成しなかった場合の特性であり、電圧変化に対する電流の変化が鈍く、良好なオーミック接触が得られていないことが分かる。これは、不純物を活性化するための熱処理において、n型不純物である燐が雰囲気中に拡散してp型領域B12に入り込み、p型領域B12とアノード電極膜B4Aとの間のオーミック接触がn型不純物によって阻害されたことが原因であると考えられる。曲線B101,B102,B103は、それぞれ、CVD酸化膜B69の膜厚を600Å、1200Åおよび4800Åとした場合の特性を示す。曲線B100と曲線B101,B102,B103との比較から、不純物を活性化するための熱処理の前にCVD酸化膜B69を設けることによって、電圧対電流特性を著しく改善できることが分かる。とくに、CVD酸化膜B69の膜厚を1200Å以上としたときには、電圧変化に対してリニアリティの高い電流変動が得られ、良好なオーミック接触を実現できることが分かる。 
図41は、チップダイオード
が用いられる電子機器の一例であるスマートフォンの外観を示す斜視図である。スマートフォンB201は、扁平な直方体形状の筐体B202の内部に電子部品を収納して構成されている。筐体B202は表側および裏側に長方形状の一対の主面を有しており、その一対の主面が4つの側面で結合されている。筐体B202の一つの主面には、液晶パネルや有機ELパネル等で構成された表示パネルB203の表示面が露出している。表示パネルB203の表示面は、タッチパネルを構成しており、使用者に対する入力インターフェースを提供している。 
表示パネルB203は、筐体B202の一つの主面の大部分を占める長方形形状に形成されている。表示パネルB203の一つの短辺に沿うように、操作ボタンB204が配置されている。この実施形態では、複数(3つ)の操作ボタンB204が表示パネルB203の短辺に沿って配列されている。使用者は、操作ボタンB204およびタッチパネルを操作することによって、スマートフォンB201に対する操作を行い、必要な機能を呼び出して実行させることができる。 
表示パネルB203の別の一つの短辺の近傍には、スピーカB205が配置されている。スピーカB205は、電話機能のための受話口を提供するとともに、音楽データ等を再生するための音響化ユニットとしても用いられる。一方、操作ボタンB204の近くには、筐体B202の一つの側面にマイクロフォンB206が配置されている。マイクロフォンB206は、電話機能のための送話口を提供するほか、録音用のマイクロフォンとして用いることもできる。 
図42は、筐体B202の内部に収容された電子回路アセンブリB210の構成を示す図解的な平面図である。電子回路アセンブリB210は、配線基板B211と、配線基板B211の実装面に実装された回路部品とを含む。複数の回路部品は、複数の集積回路素子(IC)B212-B220と、複数のチップ部品とを含む。複数のICは、伝送処理IC B212、ワンセグTV受信IC B213、GPS受信IC B214、FMチューナIC B215、電源IC B216、フラッシュメモリB217、マイクロコンピュータB218、電源IC B219およびベースバンドIC B220を含む。複数のチップ部品は、チップインダクタB221,B225,B235、チップ抵抗器B222,B224,B233、チップキャパシタB227,B230,B234、およびチップダイオードB228,B231を含む。これらのチップ部品は、たとえばフリップチップ接合により配線基板B211の実装面上に実装されている。チップダイオードB228,B231には、前述のいずれかの実施形態に係るチップダイオードを適用できる。 
伝送処理IC B212は、表示パネルB203に対する表示制御信号を生成し、かつ表示パネルB203の表面のタッチパネルからの入力信号を受信するための電子回路を内蔵している。表示パネルB203との接続のために、伝送処理IC B212には、フレキシブル配線B209が接続されている。 ワンセグTV受信IC B213は、ワンセグ放送(携帯機器を受信対象とする地上デジタルテレビ放送)の電波を受信するための受信機を構成する電子回路を内蔵している。ワンセグTV受信IC B213の近傍には、複数のチップインダクタB221と、複数のチップ抵抗器B222とが配置されている。ワンセグTV受信IC B213、チップインダクタB221およびチップ抵抗器B222は、ワンセグ放送受信回路B223を構成している。チップインダクタB221およびチップ抵抗器B222は、正確に合わせ込まれたインダクタンスおよび抵抗をそれぞれ有し、ワンセグ放送受信回路B223に高精度な回路定数を与える。 
GPS受信IC B214は、GPS衛星からの電波を受信してスマートフォンB201の位置情報を出力する電子回路を内蔵している。 FMチューナIC B215は、その近傍において配線基板B211に実装された複数のチップ抵抗器B224および複数のチップインダクタB225とともに、FM放送受信回路B226を構成している。チップ抵抗器B224およびチップインダクタB225は、正確に合わせ込まれた抵抗値およびインダクタンスをそれぞれ有し、FM放送受信回路B226に高精度な回路定数を与える。 
電源IC B216の近傍には、複数のチップキャパシタB227および複数のチップダイオードB228が配線基板B211の実装面に実装されている。電源IC B216は、チップキャパシタB227およびチップダイオードB228とともに、電源回路B229を構成している。 フラッシュメモリB217は、オペレーティングシステムプログラム、スマートフォンB201の内部で生成されたデータ、通信機能によって外部から取得したデータおよびプログラムなどを記録するための記憶装置である。 
マイクロコンピュータB218は、CPU、ROMおよびRAMを内蔵しており、各種の演算処理を実行することにより、スマートフォンB201の複数の機能を実現する演算処理回路である。より具体的には、マイクロコンピュータB218の働きにより、画像処理や各種アプリケーションプログラムのための演算処理が実現されるようになっている。 電源IC B219の近くには、複数のチップキャパシタB230および複数のチップダイオードB231が配線基板B211の実装面に実装されている。電源IC B219は、チップキャパシタB230およびチップダイオードB231とともに、電源回路B232を構成している。 
ベースバンドIC B220の近くには、複数のチップ抵抗器B233、複数のチップキャパシタB234、および複数のチップインダクタB235が、配線基板B211の実装面に実装されている。ベースバンドIC B220は、チップ抵抗器B233、チップキャパシタB234およびチップインダクタB235とともに、ベースバンド通信回路B236を構成している。ベースバンド通信回路B236は、電話通信およびデータ通信のための通信機能を提供する。 
このような構成によって、電源回路B229,B232によって適切に調整された電力が、伝送処理IC B212、GPS受信IC B214、ワンセグ放送受信回路B223、FM放送受信回路B226、ベースバンド通信回路B236、フラッシュメモリB217およびマイクロコンピュータB218に供給される。マイクロコンピュータB218は、伝送処理IC B212を介して入力される入力信号に応答して演算処理を行い、伝送処理IC B212から表示パネルB203に表示制御信号を出力して表示パネルB203に各種の表示を行わせる。 
タッチパネルまたは操作ボタンB204の操作によってワンセグ放送の受信が指示されると、ワンセグ放送受信回路B223の働きによってワンセグ放送が受信される。そして、受信された画像を表示パネルB203に出力し、受信された音声をスピーカB205から音響化させるための演算処理が、マイクロコンピュータB218によって実行される。 また、スマートフォンB201の位置情報が必要とされるときには、マイクロコンピュータB218は、GPS受信IC B214が出力する位置情報を取得し、その位置情報を用いた演算処理を実行する。 
さらに、タッチパネルまたは操作ボタンB204の操作によってFM放送受信指令が入力されると、マイクロコンピュータB218は、FM放送受信回路B226を起動し、受信された音声をスピーカB205から出力させるための演算処理を実行する。 フラッシュメモリB217は、通信によって取得したデータの記憶や、マイクロコンピュータB218の演算や、タッチパネルからの入力によって作成されたデータを記憶するために用いられる。マイクロコンピュータB218は、必要に応じて、フラッシュメモリB217に対してデータを書き込み、またフラッシュメモリB217からデータを読み出す。 
電話通信またはデータ通信の機能は、ベースバンド通信回路B236によって実現される。マイクロコンピュータB218は、ベースバンド通信回路B236を制御して、音声またはデータを送受信するための処理を行う。 以上、第3発明の実施形態について説明したが、第3発明はさらに他の形態で実施することもできる。たとえば、前述の第1および第2の実施形態では、4個のダイオードセルが半導体基板上に形成された例を示したけれども、半導体基板上に2個または3個のダイオードセルが形成されていてもよく、4個以上のダイオードセルが形成されていてもよい。 
また、前述の実施形態では、pn接合領域が平面視において正八角形に形成されている例を示したが、辺の数が3個以上の任意の多角形形状にpn接合領域を形成してもよいし、それらの平面形状を円形や楕円形としてもよい。pn接合領域の形状を多角形形状とする場合に、それらは正多角形形状である必要はなく、辺の長さが2種類以上の多角形によってそれらの領域を形成してもよい。さらにまた、pn接合領域は、同じ大きさに形成される必要はなく、異なる大きさの接合領域をそれぞれ有する複数のダイオードセルが半導体基板上に混在していてもよい。さらにまた、半導体基板上に形成されるpn接合領域の形状は、1種類である必要はなく、2種以上の形状のpn接合領域が半導体基板上で混在していてもよい。[4]第4発明について 前記特許文献1(特開2002-270858号公報)の構成では、アノード電極が絶縁膜に埋設されており、このアノード電極の露出した上面が、外部接続のために用いられる。具体的には、アノード電極の上面にボンディングワイヤを接合したりすることによって、ダイオード素子の外部接続が達成される。ところが、アノード電極は、絶縁膜に埋設されていて、その直下にpn接合が位置している。そのため、外部接続の際にアノード電極に加わる物理的なストレスがpn接合に伝達され、pn接合が破壊されたり、素子特性が変動したりするおそれがある。したがって、実装後におけるダイオード素子の信頼性が必ずしもよくない。 
第4発明の目的は、信頼性を向上したチップダイオードを提供することである。 第4発明は、さらに、チップダイオードを備えた回路アセンブリ、およびこのような回路アセンブリを備えた電子機器を提供する。 第4発明は、次のような特徴を有している。 C1.p型半導体基板と、前記p型半導体基板に形成され、前記p型半導体基板との間にpn接合領域を形成するn型拡散層と、前記p型半導体基板の主面を覆い、前記n型拡散層を露出させるカソードコンタクト孔を有する絶縁膜と、前記カソードコンタクト孔を介して前記n型拡散層に接し、前記カソードコンタクト孔の外の領域の前記絶縁膜上に引き出されたカソード引き出し電極、および前記カソード引き出し電極に接続され前記カソードコンタクト孔の外の領域において前記絶縁膜上に配置されたカソード外部接続部を有するカソード電極と、前記p型半導体基板に接続されたアノード電極とを含む、チップダイオード。 
この構成によれば、p型半導体基板上に絶縁膜が形成されており、その絶縁膜に形成されたカソードコンタクト孔を介してn型拡散層にカソード引き出し電極が接続されている。そして、カソードコンタクト孔の外の領域において絶縁膜上にカソード外部接続部が配置されている。これにより、カソード外部接続部をpn接合領域の直上を回避して配置できるので、チップダイオードを実装基板に実装したり、カソード外部接続部にボンディングワイヤを接続したりするときに、pn接合領域に大きな衝撃が加わることを回避できる。それによって、pn接合領域の破壊を回避できるので、外力に対する耐久性に優れ、よって信頼性を向上したチップダイオードを実現できる。 
さらに、この発明では、半導体基板がp型半導体基板からなっているので、半導体基板上にエピタキシャル層を形成しなくても、安定した特性を実現
できる。すなわち、n型の半導体ウエハは、抵抗率の面内ばらつきが大きいので、表面に抵抗率の面内ばらつきの少ないエピタキシャル層を形成し、このエピタキシャル層に不純物拡散層を形成してpn接合を形成する必要がある。これに対して、p型半導体ウエハは、面内ばらつきが少ないので、エピタキシャル層を形成することなく、安定した特性のダイオードをウエハのいずれの箇所からも切り出すことができる。よって、p型半導体基板を用いることによって、製造工程を簡単にでき、かつ製造コストを低減できる。 
C2.前記カソード外部接続部が、前記pn接合領域の直上から離れた位置に設けられている「C1.」に記載のチップダイオード。この構成によれば、pn接合領域への物理的なストレスを確実に低減して、チップダイオードの信頼性を向上できる。 C3.前記絶縁膜は、さらに、前記p型半導体基板を露出させるアノードコンタクト孔を有しており、前記アノード電極は、前記アノードコンタクト孔を介して前記p型半導体基板に接し、前記アノードコンタクト孔の外の領域の前記絶縁膜上に引き出されたアノード引き出し電極、および前記アノード引き出し電極に接続され前記アノードコンタクト孔の外の領域において前記絶縁膜上に配置されたアノード外部接続部を有している、「C1.」または「C2.」に記載のチップダイオード。 
この構成により、アノード外部接続部もpn接合領域の直上を避けて配置できるから、チップダイオードを実装基板に実装したり、アノード外部接続部にボンディングワイヤを接続したりするときに、pn接合領域に大きな衝撃が加わることを回避できる。それによって、一層信頼性を向上したチップダイオードを実現できる。 C4.前記アノード引き出し電極が、AlSi電極膜からなり、前記p型半導体基板に前記AlSi電極膜が接している、「C3.」に記載のチップダイオード。この構成によれば、アノード電極がp型半導体基板に接するAlSi電極膜を有している。AlSiは、p型半導体(とくにp型シリコン半導体)と仕事関数が近似している。そのため、AlSi電極膜は、p型半導体基板との間に良好なオーミック接合を形成することができる。よって、p型半導体基板にオーミック接合のための高不純物濃度拡散層を形成する必要がない。これにより、製造工程が簡単になるので、それに応じて生産性および生産コストを低減できる。 
C5.前記p型半導体基板に形成され、前記p型半導体基板よりも高濃度にp型不純物を含み、前記アノードコンタクト孔において露出するp型拡散層をさらに含み、前記アノード引き出し電極が前記p型拡散層に接している、「C3.」に記載のチップダイオード。p型半導体基板に接する電極膜としては、AlSi膜以外にも、Ti/Al積層膜、Ti/TiN/AiCu積層膜その他の電極膜材料を適用できる。この場合には、p型半導体基板に当該p型半導体基板よりも高不純物濃度のp型拡散層を形成し、このp型拡散層にアノード引き出し電極を接合してオーミック接触を形成することが好ましい。 
C6.複数の前記n型拡散層が個別に分離されて前記p型半導体基板に形成され、それぞれ個別の前記pn接合領域を形成する複数のダイオードセルを構成しており、前記カソード引き出し電極が、前記複数のダイオードセルの前記n型拡散層にそれぞれ接続された複数のセル接続部を含む、「C1.」~「C5.」のいずれかに記載のチップダイオード。 
この構成によれば、p型半導体基板に複数のダイオードセルが形成されている。カソード引き出し電極は、それらの複数のダイオードセルのn型拡散層にそれぞれ接続された複数のセル接続部を有している。これにより、複数のダイオードセルがカソード電極およびアノード電極の間に並列に接続されている。これにより、ESD耐量の向上を図ることができ、特に、チップサイズの小型化とESD耐量の確保とを両立することができる。より具体的には、ダイオードセル毎に分離されたpn接合領域が形成されていて、それらが並列接続されている。複数のダイオードセルにそれぞれ個別のpn接合領域が形成されていることによって、半導体基板上におけるpn接合領域の周囲長を長くすることができる。これにより、電界の集中が緩和され、ESD耐量を向上できる。すなわち、チップサイズを小型化した場合でも、十分なESD耐量を確保できる。pn接合領域の周囲長とは、半導体基板の表面におけるpn接合領域の周囲の長さの合計である。より具体的には、pn接合領域の周囲長とは、半導体基板の表面におけるp型領域とn型領域との境界線の総延長である。 
C7.前記複数のダイオードセルが、前記p型半導体基板上に二次元配列されている、「C6.」に記載のチップダイオード。この構成により、複数のダイオードセルが二次元配列(好ましくは、等間隔に二次元配列)されていることによって、ESD耐量を一層向上することができる。 前記複数のダイオードセルの前記pn接合領域は、等しい大きさに形成されていてもよい。この構成では、複数のダイオードセルがほぼ等しい特性を有するので、チップダイオードは、全体として良好な特性を有し、小型化した場合でも、十分なESD耐量を有する 各pn接合領域は、多角形の領域であってもよい。この構成により、各ダイオードセルが、長い周囲長のpn接合領域を有するので、全体の周囲長を長くすることができるから、ESD耐量を向上することができる。 
前記複数のダイオードセルは、等しい大きさ(より具体的には複数のダイオードセルのpn接合領域が等しい大きさ)に形成されていてもよい。この構成では、複数のダイオードセルがほぼ等しい特性を有するので、チップダイオードは、全体として良好な特性を有し、小型化した場合でも、十分なESD耐量を有することができる。 前記ダイオードセルが、4個以上設けられていることが好ましい。この構成により、4個以上のダイオードセルが設けられることによって、ダイオード接合領域の周囲長を長くすることができるから、ESD耐量を効率的に向上することができる。 
C8.前記p型半導体基板がエピタキシャル層を有していない、「C1.」~「C7.」のいずれかに記載のチップダイオード。前述のとおり、半導体基板がp型半導体基板からなっているので、半導体基板上にエピタキシャル層を形成しなくても、安定した特性を実現できる。よって、エピタキシャル層を省くことにより、製造工程を簡単にでき、かつ製造コストを低減できる。 
C9.前記カソード電極および前記アノード電極が前記p型半導体基板の一方の主面側に配置されている、「C1.」~「C8.」のいずれかに記載のチップダイオード。この構成によれば、p型半導体基板の一方の表面にカソード電極およびアノード電極がいずれも形成されているので、チップダイオードを実装基板上に表面実装することができる。すなわち、フリップチップ接続型のチップダイオードを提供することができる。これによって、チップダイオードの占有空間を小さくできる。とくに、実装基板上におけるチップダイオードの低背化を実現できる。これにより、小型電子機器等の筐体内の空間を有効に利用でき、高密度実装および小型化に寄与できる。 
C10.前記カソード電極および前記アノード電極を露出させ、前記カソード引き出し電極を覆うように前記p型半導体基板の主面に形成された保護膜をさらに含む、「C1.」~「C9.」のいずれかに記載のチップダイオード。この構成によれば、カソード電極およびアノード電極を露出させながらカソード引き出し電極を覆う保護膜が形成されているので、カソード引き出し電極およびpn接合領域への水分の浸入を抑制または防止でき。そのうえ、保護膜によって、外力に対する耐久性を向上でき、信頼性を一層向上できる。 
C11.前記カソード引き出し電極が前記p型半導体基板の一方の主面に形成されており、前記p型半導体基板の前記一方の主面が、コーナー部を丸めた矩形形状を有している、「C1.」~「C10.」のいずれかに記載のチップダイオード。この構成によれば、カソード引き出し電極が形成されている側の半導体基板の表面は、コーナー部が丸められた矩形形状を有している。それによって、チップダイオードの角部の欠け(チッピング)を抑制または防止できるので、外観不良の少ないチップダイオードを提供できる。 
C12.前記矩形形状の一辺の途中部に、陰極方向を表す凹部が形成されている、「C11.」請求項11に記載のチップダイオード。この構成によれば、矩形形状の半導体基板の一辺に、陰極方向を表す凹部が形成されているので、半導体基板の表面(たとえば保護膜の表面)に、標印などによって陰極方向を表すマーク(カソードマーク)を形成する必要がない。上記のような凹部は、チップダイオードをウエハ(元基板)から切り出すための加工を行うときに同時に形成しておくこともできる。また、チップダイオードのサイズが微小で、標印が困難な場合にも形成できる。したがって、標印のための工程を省くことができ、かつ微小サイズのチップダイオードに対しても陰極方向を表す目印を付すことができる。 
C13.実装基板と、前記実装基板に実装された「C1.」~「C12.」のいずれかに記載のチップダイオードとを含む、回路アセンブリ。この構成により、実装時の破壊や特性変動を抑制でき、したがって信頼性が向上されたチップダイオードを用いた回路アセンブリを提供できる。よって、信頼性の高い回路アセンブリを提供できる。 C14.前記チップダイオードが、前記実装基板にワイヤレスボンディング(フェースダウンボンディング、フリップチップボンディング)によって接続されている、「C13.」に記載の回路アセンブリ。この構成により、実装基板上におけるチップダイオードの占有空間を小さくできるから、電子部品の高密度実装に寄与できる。 
C15.「C13.」または「C14.」に記載の回路アセンブリと、前記回路アセンブリを収容した筐体とを含む、電子機器。この構成により、実装時の破壊や特性変動を抑制でき、したがって信頼性が向上されたチップダイオードを用いた回路アセンブリを筐体内に収容した電子機器を提供できる。したがって、信頼性の高い電子機器を提供できる。 第4発明の実施の形態を、添付図面を参照して詳細に説明する。 
図43は、第4発明の第1の実施形態に係るチップダイオードの斜視図であり、図44はその平面図であり、図45は、図44のXLV-XLV線でとった断面図である。さらに、図46は、図44のXLVI-XLVIでとった断面図である。 チップダイオードC1は、p型の半導体基板C2(たとえばシリコン基板)と、半導体基板C2に形成された複数のダイオードセルCD1~CD4と、これらの複数のダイオードセルCD1~CD4を並列に接続するカソード電極C3およびアノード電極C4とを含む。半導体基板C2は、一対の主面C2a,C2bと、その一対の主面C2a,C2bと直交する複数の側面C2cとを含み、前記一対の主面C2a,C2bのうちの一方(主面C2a)が素子形成面とされている。以下、この主面C2aを「素子形成面C2a」という。素子形成面C2aは、平面視において矩形に形成されており、たとえば、長手方向の長さLが0.4mm程度、短手方向の長さWが0.2mm程度であってもよい。また、チップダイオードC1の全体の厚さTは0.1mm程度であってもよい。素子形成面C2aの両端部に、カソード電極C3の外部接続電極C3Bと、アノード電極C4の外部接続電極C4Bとが配置されている。これらの外部接続電極C3B,C4Bの間の素子形成面C2aに、ダイオードセル領域C7が設けられている。 
素子形成面C2aの一つの短辺(この実施形態ではカソード側外部接続電極C3Bに近い短辺)に連なる一つの側面C2cには、半導体基板C2の厚さ方向に延びて切り欠かれた凹部C8が形成されている。凹部C8は、この実
施形態では、半導体基板C2の厚さ方向の全域にわたって延びている。凹部C8は、平面視において、素子形成面C2aの一短辺から内方に窪んでおり、この実施形態では、素子形成面C2aの内方に向かって幅狭となる台形形状を有している。むろん、この平面形状は一例であり、矩形形状であってもよいし、三角形形状であってもよいし、部分円状(たとえば円弧形状)等の凹湾曲形状であってもよい。凹部C8は、チップダイオードC1の向き(チップ方向)を表す。より具体的には、凹部C8は、カソード側外部接続電極C3Bの位置を表すカソードマークを提供している。これにより、チップダイオードC1の実装時に、その外観によって極性を把握できる構造となっている。 
半導体基板C2は、4つの側面C2cのうち互いに隣接する一対の側面の交差部に対応する四隅に4つのコーナー部C9を有している。この4つのコーナー部C9は、この実施形態では、ラウンド形状に整形されている。コーナー部C9は、素子形成面C2aの法線方向から見た平面視において、外側に凸の滑らかな湾曲面をなしている。これにより、チップダイオードC1の製造工程や実装時におけるチッピングを抑制できる構造となっている。 
ダイオードセル領域C7は、この実施形態では、矩形に形成されている。ダイオードセル領域C7内に、複数のダイオードセルCD1~CD4が配置されている。複数のダイオードセルCD1~CD4は、この実施形態では4個設けられており、半導体基板C2の長手方向および短手方向に沿って、マトリックス状に等間隔で二次元配列されている。 図47は、カソード電極C3およびアノード電極C4ならびにその上に形成された構成を取り除いて、半導体基板C2の表面(素子形成面C2a)の構造を示す平面図である。ダイオードセルCD1~CD4の各領域内には、それぞれ、p型の半導体基板C2の表層領域にn型領域C10が形成されている。n型領域C10は、個々のダイオードセル毎に分離されている。これにより、ダイオードセルCD1~CD4は、ダイオードセル毎に分離されたpn接合領域C11をそれぞれ有している。 
複数のダイオードセルCD1~CD4は、この実施形態では等しい大きさおよび等しい形状、具体的には矩形形状に形成されており、各ダイオードセルの矩形領域内に、多角形形状のn型領域C10が形成されている。この実施形態では、n型領域C10は、正八角形に形成されており、ダイオードセルCD1~CD4の矩形領域を形成する4辺にそれぞれ沿う4つの辺と、ダイオードセルCD1~CD4の矩形領域の4つの角部にそれぞれ対向する別の4つの辺とを有している。 
図45および図46に示されているように、半導体基板C2の素子形成面C2aには、酸化膜等からなる絶縁膜C15(図44では図示省略)が形成されている。絶縁膜C15には、ダイオードセルCD1~CD4のそれぞれのn型領域C10の表面を露出させるコンタクト孔C16(カソードコンタクト孔)と、素子形成面C2aを露出させるコンタクト孔C17(アノードコンタクト孔)とが形成されている。絶縁膜C15の表面には、カソード電極C3およびアノード電極C4が形成されている。カソード電極C3は、絶縁膜C15の表面に形成されたカソード電極膜C3Aと、カソード電極膜C3Aに接合された外部接続電極C3Bとを含む。カソード電極膜C3Aは、複数のダイオードセルCD1,CD3に接続された引き出し電極CL1と、複数のダイオードCD2,CD4に接続された引き出し電極CL2と、引き出し電極CL1,CL2(カソード引き出し電極)と一体的に形成されたカソードパッドC5とを有している。カソードパッドC5は、素子形成面C2aの一端部に矩形に形成されている。このカソードパッドC5に外部接続電極C3Bが接続されている。このようにして、外部接続電極C3Bは、引き出し電極CL1,CL2に共通に接続されている。カソードパッドC5および外部接続電極C3Bは、カソード電極C3の外部接続部(カソード外部接続部)を構成している。 
アノード電極C4は、絶縁膜C15の表面に形成されたアノード電極膜C4Aと、アノード電極膜C4Aに接合された外部接続電極C4Bとを含む。アノード電極膜C4Aは、p型半導体基板C2に接続されており、素子形成面C2aの一端部付近にアノードパッドC6を有している。アノードパッドC6は、アノード電極膜C4Aにおいて素子形成面C2aの一端部に配置された領域からなる。このアノードパッドC6に外部接続電極C4Bが接続されている。アノードパッドC6および外部接続電極C4Bは、アノード電極C4の外部接続部(アノード外部接続部)を構成している。アノード電極膜C4Aにおいて、アノードパッドC6以外の領域は、アノードコンタクト孔C17から引き出されたアノード引き出し電極である。 
引き出し電極CL1は、絶縁膜C15の表面からダイオードセルCD1,CD3のコンタクト孔C16内に入り込み、各コンタクト孔C16内でダイオードセルCD1,CD3の各n型領域C10にオーミック接触している。引き出し電極CL1において、コンタクト孔C16内でダイオードセルCD1,CD3に接続されている部分は、セル接続部CC1,CC3を構成している。同様に、引き出し電極CL2は、絶縁膜C15の表面からダイオードセルCD2,CD4のコンタクト孔C16内に入り込み、各コンタクト孔C16内でダイオードセルCD2,CD4の各n型領域C10にオーミック接触している。引き出し電極CL2において、コンタクト孔C16内でダイオードセルCD2,CD4に接続されている部分は、セル接続部CC2,CC4を構成している。アノード電極膜C4Aは、絶縁膜C15の表面からコンタクト孔C17の内方へと延びており、コンタクト孔C17内でp型の半導体基板C2にオーミック接触している。カソード電極膜C3Aおよびアノード電極膜C4Aは、この実施形態では、同じ材料からなっている。 
電極膜としては、この実施形態では、AlSi膜を用いている。AlSi膜を用いると、半導体基板C2の表面にp型領域を設けることなく、アノード電極膜C4Aをp型の半導体基板C2にオーミック接触させることができる。すなわち、アノード電極膜C4Aをp型の半導体基板C2に直接接触させてオーミック接合を形成できる。したがって、p型領域を形成するための工程を省くことができる。 
カソード電極膜C3Aとアノード電極膜C4Aとの間は、スリットC18によって分離されている。引き出し電極CL1は、ダイオードセルCD1からダイオードセルCD3を通ってカソードパッドC5に至る直線に沿って直線状に形成されている。同様に、引き出し電極CL2は、ダイオードセルCD2からダイオードセルCD4を通ってカソードパッドC5に至る直線に沿って直線状に形成されている。引き出し電極CL1,CL2は、n型領域C10からカソードパッドC5まで間の至るところで一様な幅W1,W2をそれぞれ有しており、それらの幅W1,W2は、セル接続部CC1,CC2,CC3,CC4の幅よりも広い。セル接続部CC1~CC4の幅は、引き出し電極CL1,CL2の引き出し方向に直交する方向の長さによって定義される。引き出し電極CL1,CL2の先端部は、n型領域C10の平面形状と整合するように整形されている。引き出し電極CL1,CL2の基端部は、カソードパッドC5に接続されている。スリットC18は、引き出し電極CL1,CL2を縁取るように形成されている。一方、アノード電極膜C4Aは、ほぼ一定の幅のスリットC18に対応した間隔を開けて、カソード電極膜C3Aを取り囲むように、絶縁膜C15の表面に形成されている。アノード電極膜C4Aは、素子形成面C2aの長手方向に沿って延びる櫛歯状部分と、矩形領域からなるアノードパッドC6とを一体的に有している。 
カソード電極膜C3Aおよびアノード電極膜C4Aは、たとえば窒化膜からなるパッシベーション膜C20(図44では図示省略)によって覆われており、さらにパッシベーション膜C20の上にはポリイミド等の樹脂膜C21が形成されている。パッシベーション膜C20および樹脂膜C21を貫通するように、カソードパッドC5を露出させるパッド開口C22と、アノードパッドC6を露出させるパッド開口C23とが形成されている。パッド開口C22,C23に外部接続電極C3B,C4Bがそれぞれ埋め込まれている。パッシベーション膜C20および樹脂膜C21は、保護膜を構成しており、引き出し電極CL1,CL2およびpn接合領域C11への水分の浸入を抑制または防止するとともに、外部からの衝撃等を吸収し、チップダイオードC1の耐久性の向上に寄与している。 
外部接続電極C3B,C4Bは、樹脂膜C21の表面よりも低い位置(半導体基板C2に近い位置)に表面を有していてもよいし、樹脂膜C21の表面から突出していて、樹脂膜C21よりも高い位置(半導体基板C2から遠い位置)に表面を有していてもよい。図45には、外部接続電極C3B,C4Bが樹脂膜C21の表面から突出している例を示す。外部接続電極C3B,C4Bは、たとえば、電極膜C3A,C4Aに接するNi膜と、その上に形成されたPd膜と、その上に形成されたAu膜とを有するNi/Pd/Au積層膜からなっていてもよい。このような積層膜は、めっき法によって形成することができる。 
各ダイオードセルCD1~CD4では、p型の半導体基板C2とn型領域C10との間にpn接合領域C11が形成されており、したがって、それぞれpn接合ダイオードが形成されている。そして、複数のダイオードセルCD1~CD4のn型領域C10がカソード電極C3に共通に接続され、ダイオードセルCD1~CD4の共通のp型領域であるp型の半導体基板C2がアノード電極C4に共通に接続されている。これによって、半導体基板C2上に形成された複数のダイオードセルCD1~CD4は、すべて並列に接続されている。 
図48は、チップダイオードC1の内部の電気的構造を示す電気回路図である。ダイオードセルCD1~CD4によってそれぞれ構成されるpn接合ダイオードは、カソード側がカソード電極C3によって共通接続され、アノード側がアノード電極C4によって共通接続されることによって、全て並列に接続されており、これによって、全体として1つのダイオードとして機能する。 
この実施形態の構成によれば、チップダイオードC1は複数のダイオードセルCD1~CD4を有しており、各ダイオードセルCD1~CD4がpn接合領域C11を有している。pn接合領域C11は、ダイオードセルCD1~CD4毎に分離されている。そのため、チップダイオードC1は、pn接合領域C11の周囲長、すなわち、半導体基板C2におけるn型領域C10の周囲長の合計(総延長)が長くなる。これにより、pn接合領域C11の近傍における電界の集中を回避し、その分散を図ることができるので、ESD耐量の向上を図ることができる。すなわち、チップダイオードC1を小型に形成する場合であっても、pn接合領域C11の総周囲長を大きくすることができるから、チップダイオードC1の小型化とESD耐量の確保とを両立することができる。 
図49は、同面積の半導体基板上に形成するダイオードセルの大きさおよび/またはダイオードセルの個数を様々に設定して、pn接合領域の周囲長の合計(総延長)を異ならせた複数のサンプルについてESD耐量を測定した実験結果を示す。この実験結果から、pn接合領域の周囲長が長くなるほど、ESD耐量が大きくなることが分かる。4個以上のダイオードセルを半導体基板上に形成した場合に、8キロボルト
を超えるESD耐量を実現することができた。 
さらに、この実施形態では、引き出し電極CL1,CL2の幅W1,W2が、セル接続部CC1~CC4からカソードパッドC5までの間の至るところで、セル接続部CC1~CC4の幅よりも広い。これにより、許容電流量を大きくとることができ、エレクトロマイグレーションを低減して、大電流に対する信頼性を向上できる。すなわち、小型でESD耐量が大きく、しかも大電流に対する信頼性をも確保したチップダイオードを提供できる。 
また、この実施形態では、カソードパッドC5に向かう直線上に並んだ複数のダイオードセルCD1,CD3;CD2,CD4が直線状の共通の引き出し電極CL1,CL2によって、カソードパッドC5に接続されている。これにより、ダイオードセルCD1~CD4からカソードパッドC5までの引き出し電極の長さを最小にできるから、エレクトロマイグレーションを一層効果的に低減できる。また、複数のダイオードセルCD1,CD3;CD2,CD4で一つの引き出し電極CL1;CL2を共有できるから、多数のダイオードセルCD1~CD4を形成してダイオード接合領域(pn接合領域C11)の周囲長の増加を図りながら、線幅の広い引き出し電極を半導体基板C2上にレイアウトできる。これにより、ESD耐量の一層の向上とエレクトロマイグレーションの低減とを両立して、信頼性を一層向上できる。 
また、引き出し電極CL1,CL2の端部がn型領域C10の形状(多角形)に整合するように部分多角形形状となっているので、引き出し電極CL1,CL2の占有面積を小さくしながら、n型領域C10と接続できる。 さらに、半導体基板C2の一方の表面である素子形成面C2aにカソード側およびアノード側の外部接続電極C3B,C4Bがいずれも形成されている。そこで、図50に示すように、素子形成面C2aを実装基板C25に対向させて、外部接続電極C3B,C4BをはんだC26によって実装基板C25上に接合することにより、チップダイオードC1を実装基板C25上に表面実装した回路アセンブリを構成することができる。すなわち、フリップチップ接続型のチップダイオードC1を提供することができ、素子形成面C2aを実装基板C25の実装面に対向させたフェースダウン接合によって、ワイヤレスボンディングによってチップダイオードC1を実装基板C25に接続できる。これによって、実装基板C25上におけるチップダイオードC1の占有空間を小さくできる。とくに、実装基板C25上におけるチップダイオードC1の低背化を実現できる。これにより、小型電子機器等の筐体内の空間を有効に利用でき、高密度実装および小型化に寄与できる。 
また、この実施形態では、半導体基板C2上に絶縁膜C15が形成されており、その絶縁膜C15に形成されたコンタクト孔C16を介してダイオードセルCD1~CD4に引き出し電極CL1,CL2のセル接続部CC1~CC4が接続されている。そして、コンタクト孔C16の外の領域において絶縁膜C15上にカソードパッドC5が配置されている。つまり、pn接合領域C11の直上から離れた位置にカソードパッドC5が設けられている。また、絶縁膜C15に形成されたコンタクト孔C17を介してアノード電極膜C4Aが半導体基板C2に接続されており、コンタクト孔C17の外の領域において絶縁膜C15上にアノードパッドC6が配置されている。アノードパッドC6もまた、pn接合領域C11の直上から離れた位置にある。これにより、チップダイオードC1を実装基板C25に実装するときに、pn接合領域C11に大きな衝撃が加わることを回避できる。それによって、pn接合領域C11の破壊を回避できるので、外力に対する耐久性に優れたチップダイオードを実現できる。また、外部接続電極C3B,C4Bを設けずに、カソードパッドC5およびアノードパッドC6をそれぞれカソード外部接続部およびアノード接続部とし、これらのカソードパッドC5およびアノードパッドC6にボンディングワイヤを接続する構成をとることもできる。この場合にも、ワイヤボンディング時の衝撃によってpn接合領域C11が破壊されることを回避できる。 
また、この実施形態では、アノード電極膜C4AがAlSi膜からなっている。AlSi膜は、p型半導体(とくにp型シリコン半導体)と仕事関数が近似しており、そのため、p型半導体基板C2との間に良好なオーミック接合を形成することができる。よって、p型半導体基板C2にオーミック接合のための高不純物濃度拡散層を形成する必要がない。これにより、製造工程が簡単になるので、それに応じて生産性および生産コストを低減できる。 
さらに、この実施形態では、半導体基板C2は、コーナー部C9が丸められた矩形形状を有している。それによって、チップダイオードC1の角部の欠け(チッピング)を抑制または防止できるので、外観不良の少ないチップダイオードC1を提供できる。 さらに、この実施形態では、半導体基板C2のカソード側外部接続電極C3Bに近い短辺に陰極方向を表す凹部C8が形成されているので、半導体基板C2の裏面(素子形成面C2aとは反対側の主面)に、カソードマークを標印する必要がない。凹部C8は、チップダイオードC1をウエハ(元基板)から切り出すための加工を行うときに同時に形成しておくこともできる。また、チップダイオードC1のサイズが微小で、標印が困難な場合にも凹部C8を形成して、カソードの方向を表示できる。したがって、標印のための工程を省くことができ、かつ微小サイズのチップダイオードC1に対してもカソードマークを付与できる。 
図51は、チップダイオードC1の製造工程の一例を説明するための工程図である。また、図52Aおよび図52Bは、図51の製造工程途中の構成を示す断面図であり、図45に対応する切断面を示す。図53は、半導体基板C2の元基板としてのp型半導体ウエハCWの平面図であり、一部の領域を拡大して示してある。 まず、半導体基板C2の元基板としてのp型半導体ウエハCWが用意される。半導体ウエハCWの表面は素子形成面CWaであり、半導体基板C2の素子形成面C2aに対応している。素子形成面CWaには、複数のチップダイオードC1に対応した複数のチップダイオード領域C1aが、マトリクス状に配列されて設定されている。隣接するチップダイオード領域C1aの間には、境界領域C80が設けられている。境界領域C80は、ほぼ一定の幅を有する帯状の領域であり、直交する二方向に延びて格子状に形成されている。半導体ウエハCWに対して必要な工程を行った後に、境界領域C80に沿って半導体ウエハCWを切り離すことにより、複数のチップダイオードC1が得られる。 
半導体ウエハCWに対して実行される工程の一例は、次のとおりである。 まず、p型半導体ウエハCWの素子形成面CWaに、熱酸化膜やCVD酸化膜等の絶縁膜C15(たとえば8000Å~8600Åの厚さ)が形成され(CS1)、その上にレジストマスクが形成される(CS2)。このレジストマスクを用いたエッチングによって、n型領域C10に対応する開口が絶縁膜C15に形成される(CS3)。さらに、レジストマスクを剥離した後に、絶縁膜C15に形成された開口から露出する半導体ウエハCWの表層部にn型不純物が導入される(CS4)。n型不純物の導入は、n型不純物としての燐を表面に堆積させる工程(いわゆるリンデポ)によって行われてもよいし、n型不純物イオン(たとえば燐イオン)の注入によって行われてもよい。リンデポとは、半導体ウエハCWを拡散炉内に搬入し、拡散路内でPOClガスを流して行う熱処理によって、絶縁膜C15の開口内で露出する半導体ウエハCWの表面に燐を堆積させる処理である。必要に応じて絶縁膜C15を厚膜化(たとえばCVD酸化膜形成により1200Å程度厚膜化)した後(CS5)、半導体ウエハCWに導入された不純物イオンを活性化するための熱処理(ドライブ)が行われる(CS6)。これにより、半導体ウエハCWの表層部にn型領域C10が形成される。 
次いで、コンタクト孔C16,C17に整合する開口を有するさらに別のレジストマスクが絶縁膜C15の上に形成される(CS7)。このレジストマスクを介するエッチングによって、絶縁膜C15にコンタクト孔C16,C17が形成される(CS8)、その後、レジストマスクが剥離される。 次いで、たとえばスパッタリングによって、カソード電極C3およびアノード電極C4を構成する電極膜が絶縁膜C15上に形成される(CS9)。この実施形態では、AlSiからなる電極膜(たとえば厚さ10000Å)が形成される。そして、この電極膜上に、スリットC18に対応する開口パターンを有する別のレジストマスクが形成され(CS10)、このレジストマスクを介するエッチング(たとえば反応性イオンエッチング)によって、電極膜にスリットC18が形成される(CS11)。スリットC18の幅は、3μm程度であってもよい。これにより、前記電極膜が、カソード電極膜C3Aおよびアノード電極膜C4Aに分離される。 
次いで、レジスト膜を剥離した後、たとえばCVD法によって窒化膜等のパッシベーション膜C20が形成され(CS12)、さらにポリイミド等を塗布することにより樹脂膜C21が形成される(CS13)。たとえば、感光性を付与したポリイミドが塗布され、パッド開口C23,C24に対応するパターンで露光した後、そのポリイミド膜が現像される(ステップCS14)。これにより、パッド開口C23,C24に対応した開口を有する樹脂膜C21が形成される。その後、必要に応じて、樹脂膜をキュアするための熱処理が行われる(CS15)。そして、樹脂膜C21をマスクとしたドライエッチング(たとえば反応性イオンエッチング)によって、パッシベーション膜C20にパッド開口C22,C23が形成される(CS16)。その後、パッド開口C22,C23内に外部接続電極C3B,C4Bが形成される(CS17)。外部接続電極C3B,C4Bの形成は、めっき(好ましくは無電解めっき)によって行うことができる。 
次いで、境界領域C80(図53参照)に整合する格子状の開口を有するレジストマスクC83(図52A参照)が形成される(CS18)。このレジストマスクC83を介してプラズマエッチングが行われ、それによって、図52Aに示すように、半導体ウエハCWがその素子形成面CWaから所定の深さまでエッチングされる。これによって、境界領域C80に沿って、切断用の溝C81が形成される(CS19)。レジストマスクC83が剥離された後、図52Bに示すように、半導体ウエハCWが裏面CWbから、溝C81の底部に到達するまで研削される(CS20)。これによって、複数のチップダイオード領域C1aが個片化され、前述の構造のチップダイオードC1を得ることができる。 
境界領域C80に溝C81を形成するためのレジストマスクC83は、図53に示すように、チップダイオード領域C1aの四隅に接する位置に、チップダイオード領域C1aの外側に凸の湾曲形状のラウンド形状部C84を有している。ラウンド形状部C84は、チップダイオード領域C1aの隣接する二つの辺を滑らかな曲線で接続するように形成されている。さらに、境界領域C80に溝C81を形成するためのレジストマスクC83は、チップダイオード領域C1aの一つの短辺に接する位置に、チップダイオード領域C1aの内側に向かって窪んだ凹部C85を有している。したがって、このレジストマスクC83をマスクとして行うプラズマエッチングによって溝C81を形成すると、溝C81は、チップダイオード領域C1aの四隅に接する位置に、チップダイオード領域C1aの外側に凸の湾曲形状のラウンド形状部を有し、チップダイオード領域C1aの一つの短辺
に接する位置に、チップダイオード領域C1aの内側に向かって窪んだ凹部を有することになる。したがって、チップダイオード領域C1aを半導体ウエハCWから切り出すための溝C81を形成する工程において、同時に、チップダイオードC1の四隅のコーナー部C9をラウンド形状に整形でき、かつ一つの短辺(カソード側の短辺)にカソードマークとしての凹部C8を形成できる。すなわち、専用の工程を追加することなく、コーナー部C9をラウンド形状に加工でき、かつカソードマークとしての凹部C8を形成できる。 
この実施形態では、半導体基板C2がp型半導体からなっているので、半導体基板C2上にエピタキシャル層を形成しなくても、安定した特性を実現できる。すなわち、n型の半導体ウエハは抵抗率の面内ばらつきが大きいので、n型半導体ウエハを用いるときには、その表面に抵抗率の面内ばらつきの少ないエピタキシャル層を形成し、このエピタキシャル層に不純物拡散層を形成してpn接合を形成する必要がある。これは、n型不純物の偏析係数が小さいために、半導体ウエハの元となるインゴット(たとえばシリコンインゴット)を形成するときに、ウエハの中心部と周縁部とで抵抗率の差が大きくなるからである。これに対して、p型不純物の偏析係数は比較的大きいので、p型半導体ウエハは抵抗率の面内ばらつきが少ない。したがって、p型半導体ウエハを用いることによって、エピタキシャル層を形成することなく、安定した特性のダイオードをウエハのいずれの箇所からも切り出すことができる。よって、p型半導体基板C2を用いることによって、製造工程を簡単にでき、かつ製造コストを低減できる。 
図54Aおよび図54Bは、AlSi電極膜とp型半導体基板とのオーミック接触を説明するための図である。図54Aは、p型シリコン基板上にAlSi膜を形成したときの、p型シリコン基板とAlSi膜との間における電圧対電流特性を示す。印加電圧に対して電流が比例しており、良好なオーミック接触が形成されていることがわかる。図54Bには、比較のために、p型シリコン基板上に形成する電極膜を、Ti膜、TiN膜およびAlCu膜を基板表面から順に積層した積層膜で構成した場合における同様の特性を曲線C90で示す。電圧対電流特性がリニアな特性となっておらず、オーミック接触が得られないことが分かる。一方、p型シリコン基板の表面に、より高濃度にp型不純物を導入した高濃度領域を形成し、その高濃度領域に対して、Ti膜、TiN膜およびAlCu膜を基板表面から順に積層した積層膜からなる電極膜を接触させた場合の電圧対電流特性を曲線C91で示す。この場合には、電圧対電流特性がリニアな特性となっていて、良好なオーミック接触が得られていることが分かる。これらのことから、電極膜としてAlSi膜を用いることによって、p型半導体基板に高濃度領域を形成することなく、p型半導体基板にオーミック接触するカソード電極膜およびアノード電極膜を形成でき、それによって、製造工程を簡単にできることが分かる。 
図55は、チップダイオードC1のツェナー電圧(Vz)の調整に関する特徴を説明するための図である。すなわち、チップダイオードC1をツェナーダイオードとして構成する場合のツェナー電圧調整についての特徴が示されている。より具体的に説明すると、n型領域C10を形成するためにn型不純物(たとえば燐)を半導体基板C2の表層部に導入した後、その導入された不純物を活性化するための熱処理(ドライブ)が行われる。この熱処理の温度および時間に応じて、ツェナー電圧が変化する。具体的には、熱処理時に半導体基板C2に加えられる熱量が多い程、ツェナー電圧が高くなる傾向がある。この傾向を利用して、ツェナー電圧を調整することができる。図55から理解されるように、ツェナー電圧は、不純物のドーズ量よりも、熱処理時の熱量に大きく依存している。 
図56は、ツェナー電圧(Vz)の調整に関する別の特徴を説明するための図である。具体的には、半導体基板C2に導入されたn型不純物を活性化するための熱処理時の温度に対するツェナー電圧の変化が示されており、曲線C93は抵抗率の比較的低い(たとえば5mΩ)半導体基板を用いた場合のツェナー電圧を示し、曲線C94は抵抗率の比較的高い(たとえば15~18mΩ)半導体基板を用いた場合のツェナー電圧を示している。曲線C93,C94の比較から、ツェナー電圧が半導体基板の抵抗率に依存することが分かる。したがって、目的とするツェナー電圧に応じて適切な抵抗率の半導体基板を適用することによって、ツェナー電圧を設計値に合わせることができる。 
図57は、第4発明の第2の実施形態に係るチップダイオードC30の図解的の平面図である。チップダイオードC30の外観および電極の配置は、前述の第1の実施形態とほぼ同様であり、図43および図44に示されているとおりである。図57には、前述の図47と同様に、半導体基板C2の素子形成面C2aに現れている構成が示されている。図58は、図57の線LVIII-LVIIIでとった断面図であり、図59は、図57の線LIX-LIXでとった断面図である。図57~図59において、前述の第1の実施形態における各部に対応する部分には同一参照符号を付して示す。また、図43および図44を併せて参照する。 
この実施形態では、半導体基板C2の表層領域には、n型領域C10から所定の間隔を空けて分離された状態でp型領域C12が形成されている。p型領域C12は、ダイオードセル領域C7内において、n型領域C10を回避したパターンに形成されている。カソード電極膜C3Aおよびアノード電極膜C4Aには、この実施形態では、たとえばTi膜を下層としAl膜を上層としたTi/Al積層膜や、基板C2側から順にTi膜(たとえば厚さ300~400Å)、TiN膜(たとえば厚さ1000Å程度)およびAlCu膜(たえば厚さ30000Å程度)を積層したTi/TiN/Al積層膜などのように、AlSi膜以外の電極膜が適用されている。アノード電極膜C4Aは、絶縁膜C15の表面からコンタクト孔C17の内方へと延びており、コンタクト孔C17内で、p型領域C12にオーミック接触している。第1の実施形態において参照した図54B(曲線C91)から理解されるとおり、このような構成においても、アノード電極膜C4Aとp型領域C12との間でオーミック接触を形成することができ、アノード電極膜C4Aと半導体基板C2とを電気的に接続することができる。 
図60は、チップダイオードC30の製造工程の一例を説明するための工程図である。また、図61A~61Dは、図60の製造工程途中の構成を示す断面図である。図60において、前述の図51に示された各工程と同様の工程には同一参照符号を付して、重複する説明を省く。 まず、p型半導体ウエハCWの素子形成面CWaに、熱酸化膜やCVD酸化膜等の絶縁膜C15(たとえば8000Åの厚さ)が形成され(CS1)、その上にレジストマスクが形成される(CS2)。このレジストマスクを用いたエッチングによって、図61Aに示すように、n型領域C10およびp型領域C12に対応する開口C65,C66が絶縁膜C15に形成される(CS31)。さらに、レジストマスクを剥離した後に、必要に応じて、イオン注入によるダメージ抑制のための酸化膜(たとえばTEOS膜(テトラエトキシシランと酸素との反応で成膜されるシリコン酸化膜))が全面に形成される(CS32)。次いで、別のレジストマスクC67が形成される(CS33)。このレジストマスクC67は、n型領域C10に対応する開口を有し、p型領域C12を形成すべき領域を覆っている。このレジストマスクC67を介してn型不純物イオン(たとえば燐イオン)が半導体ウエハCWに注入される(CS34)。次に、そのレジストマスクC67を剥離し、図61Bに示すように、別のレジストマスクC68が形成される(CS35)。このレジストマスクC68は、p型領域C12に対応する開口を有し、n型領域C10を形成すべき領域を覆っている。このレジストマスクC68を介してp型不純物イオン(たとえばホウ素イオン)が半導体ウエハCWに注入される(CS36)。次に、そのレジストマスクC68を剥離し、図61Cに示すように、半導体ウエハCWの全面を覆うCVD酸化膜C69が形成される(CS37)。CVD酸化膜C69の厚さは、600Å以上が好ましく、1200Å以上がさらに好ましい。CVD酸化膜C69は、絶縁膜C15を厚膜化して当該絶縁膜C15と一部となり、さらに、絶縁膜C15の開口C65,C66においては、半導体ウエハCWの素子形成面CWaを覆う。この状態で、半導体ウエハCWに導入された不純物イオンを活性化するための熱処理(ドライブ)が行われる(CS6)。これにより、半導体ウエハCWに注入されたn型不純物イオンおよびp型不純物イオンがそれぞれ活性化されて、n型領域C10およびp型領域C12が形成される。次いで、図61Dに示すように、コンタクト孔C16,C17に整合する開口を有するさらに別のレジストマスクC70が絶縁膜C15の上に形成される(CS7)。このレジストマスクC70を介するエッチングによって、絶縁膜C15にコンタクト孔C16,C17が形成される(CS8)、その後、レジストマスクC70が剥離される(CS9)。 
次いで、たとえばスパッタリングによって、カソード電極C3およびアノード電極C4を構成する電極膜が絶縁膜C15上に形成される(CS40)。この実施形態では、Ti膜、TiN膜およびAlCu膜が順にスパッタリングされ、それらの積層膜からなる電極膜が形成される。そして、この電極膜上に、スリットC18に対応する開口パターンを有する別のレジストマスクが形成され(CS10)、このレジストマスクを介するエッチング(たとえば反応性イオンエッチング)によって、電極膜にスリットC18が形成される(CS11)。これにより、前記電極膜がカソード電極膜C3Aおよびアノード電極膜C4Aに分離される。 
この後の工程は、前述の第1の実施形態と同様である。 この製造工程では、半導体ウエハCWに導入した不純物を活性化するための熱処理(ドライブ)の前にウエハ全面がCVD酸化膜C69で覆われる。これにより、n型不純物である燐が雰囲気中に拡散してp型領域C12に入り込むことを防ぐことができる。それによって、p型領域C12とアノード電極膜C4Aとの間のオーミック接触がn型不純物によって阻害されることを回避できるから、それらの間で良好なオーミック接触を得ることができる。これによって、優れた特性のチップダイオードC30を提供できる。 
図62は、CVD酸化膜C69を形成することによる効果を説明するための図であり、p型半導体基板C2とアノード電極膜C4Aとの間における電圧対電流特性を示す。曲線C100は、CVD酸化膜C69を形成しなかった場合の特性であり、電圧変化に対する電流の変化が鈍く、良好なオーミック接触が得られていないことが分かる。これは、不純物を活性化するための熱処理において、n型不純物である燐が雰囲気中に拡散してp型領域C12に入り込み、p型領域C12とアノード電極膜C4Aとの間のオーミック接触がn型不純物によって阻害されたことが原因であると考えられる。曲線C101,C102,C103は、それぞれ、CVD酸化膜C69の膜厚を600Å、1200Åおよび4800Åとした場合の特性を示す。曲線C100と曲線C101,C102,C103との比較から、不純物を活性
化するための熱処理の前にCVD酸化膜C69を設けることによって、電圧対電流特性を著しく改善できることが分かる。とくに、CVD酸化膜C69の膜厚を1200Å以上としたときには、電圧変化に対してリニアリティの高い電流変動が得られ、良好なオーミック接触を実現できることが分かる。 
図63は、チップダイオードが用いられる電子機器の一例であるスマートフォンの外観を示す斜視図である。スマートフォンC201は、扁平な直方体形状の筐体C202の内部に電子部品を収納して構成されている。筐体C202は表側および裏側に長方形状の一対の主面を有しており、その一対の主面が4つの側面で結合されている。筐体C202の一つの主面には、液晶パネルや有機ELパネル等で構成された表示パネルC203の表示面が露出している。表示パネルC203の表示面は、タッチパネルを構成しており、使用者に対する入力インターフェースを提供している。 
表示パネルC203は、筐体C202の一つの主面の大部分を占める長方形形状に形成されている。表示パネルC203の一つの短辺に沿うように、操作ボタンC204が配置されている。この実施形態では、複数(3つ)の操作ボタンC204が表示パネルC203の短辺に沿って配列されている。使用者は、操作ボタンC204およびタッチパネルを操作することによって、スマートフォンC201に対する操作を行い、必要な機能を呼び出して実行させることができる。 
表示パネルC203の別の一つの短辺の近傍には、スピーカC205が配置されている。スピーカC205は、電話機能のための受話口を提供するとともに、音楽データ等を再生するための音響化ユニットとしても用いられる。一方、操作ボタンC204の近くには、筐体C202の一つの側面にマイクロフォンC206が配置されている。マイクロフォンC206は、電話機能のための送話口を提供するほか、録音用のマイクロフォンとして用いることもできる。 
図64は、筐体C202の内部に収容された電子回路アセンブリC210の構成を示す図解的な平面図である。電子回路アセンブリC210は、配線基板C211と、配線基板C211の実装面に実装された回路部品とを含む。複数の回路部品は、複数の集積回路素子(IC)C212-C220と、複数のチップ部品とを含む。複数のICは、伝送処理IC C212、ワンセグTV受信IC C213、GPS受信IC C214、FMチューナIC C215、電源IC C216、フラッシュメモリC217、マイクロコンピュータC218、電源IC C219およびベースバンドIC C220を含む。複数のチップ部品は、チップインダクタC221,C225,C235、チップ抵抗器C222,C224,C233、チップキャパシタC227,C230,C234、およびチップダイオードC228,C231を含む。これらのチップ部品は、たとえばフリップチップ接合により配線基板C211の実装面上に実装されている。チップダイオードC228,C231には、前述のいずれかの実施形態に係るチップダイオードを適用できる。 
伝送処理IC C212は、表示パネルC203に対する表示制御信号を生成し、かつ表示パネルC203の表面のタッチパネルからの入力信号を受信するための電子回路を内蔵している。表示パネルC203との接続のために、伝送処理IC C212には、フレキシブル配線C209が接続されている。 ワンセグTV受信IC C213は、ワンセグ放送(携帯機器を受信対象とする地上デジタルテレビ放送)の電波を受信するための受信機を構成する電子回路を内蔵している。ワンセグTV受信IC C213の近傍には、複数のチップインダクタC221と、複数のチップ抵抗器C222とが配置されている。ワンセグTV受信IC C213、チップインダクタC221およびチップ抵抗器C222は、ワンセグ放送受信回路C223を構成している。チップインダクタC221およびチップ抵抗器C222は、正確に合わせ込まれたインダクタンスおよび抵抗をそれぞれ有し、ワンセグ放送受信回路C223に高精度な回路定数を与える。 
GPS受信IC C214は、GPS衛星からの電波を受信してスマートフォンC201の位置情報を出力する電子回路を内蔵している。 FMチューナIC C215は、その近傍において配線基板C211に実装された複数のチップ抵抗器C224および複数のチップインダクタC225とともに、FM放送受信回路C226を構成している。チップ抵抗器C224およびチップインダクタC225は、正確に合わせ込まれた抵抗値およびインダクタンスをそれぞれ有し、FM放送受信回路C226に高精度な回路定数を与える。 
電源IC C216の近傍には、複数のチップキャパシタC227および複数のチップダイオードC228が配線基板C211の実装面に実装されている。電源IC C216は、チップキャパシタC227およびチップダイオードC228とともに、電源回路C229を構成している。 フラッシュメモリC217は、オペレーティングシステムプログラム、スマートフォンC201の内部で生成されたデータ、通信機能によって外部から取得したデータおよびプログラムなどを記録するための記憶装置である。 
マイクロコンピュータC218は、CPU、ROMおよびRAMを内蔵しており、各種の演算処理を実行することにより、スマートフォンC201の複数の機能を実現する演算処理回路である。より具体的には、マイクロコンピュータC218の働きにより、画像処理や各種アプリケーションプログラムのための演算処理が実現されるようになっている。 電源IC C219の近くには、複数のチップキャパシタC230および複数のチップダイオードC231が配線基板C211の実装面に実装されている。電源IC C219は、チップキャパシタC230およびチップダイオードC231とともに、電源回路C232を構成している。 
ベースバンドIC C220の近くには、複数のチップ抵抗器C233、複数のチップキャパシタC234、および複数のチップインダクタC235が、配線基板C211の実装面に実装されている。ベースバンドIC C220は、チップ抵抗器C233、チップキャパシタC234およびチップインダクタC235とともに、ベースバンド通信回路C236を構成している。ベースバンド通信回路C236は、電話通信およびデータ通信のための通信機能を提供する。 
このような構成によって、電源回路C229,C232によって適切に調整された電力が、伝送処理IC C212、GPS受信IC C214、ワンセグ放送受信回路C223、FM放送受信回路C226、ベースバンド通信回路C236、フラッシュメモリC217およびマイクロコンピュータC218に供給される。マイクロコンピュータC218は、伝送処理IC C212を介して入力される入力信号に応答して演算処理を行い、伝送処理IC C212から表示パネルC203に表示制御信号を出力して表示パネルC203に各種の表示を行わせる。 
タッチパネルまたは操作ボタンC204の操作によってワンセグ放送の受信が指示されると、ワンセグ放送受信回路C223の働きによってワンセグ放送が受信される。そして、受信された画像を表示パネルC203に出力し、受信された音声をスピーカC205から音響化させるための演算処理が、マイクロコンピュータC218によって実行される。 また、スマートフォンC201の位置情報が必要とされるときには、マイクロコンピュータC218は、GPS受信IC C214が出力する位置情報を取得し、その位置情報を用いた演算処理を実行する。 
さらに、タッチパネルまたは操作ボタンC204の操作によってFM放送受信指令が入力されると、マイクロコンピュータC218は、FM放送受信回路C226を起動し、受信された音声をスピーカC205から出力させるための演算処理を実行する。 フラッシュメモリC217は、通信によって取得したデータの記憶や、マイクロコンピュータC218の演算や、タッチパネルからの入力によって作成されたデータを記憶するために用いられる。マイクロコンピュータC218は、必要に応じて、フラッシュメモリC217に対してデータを書き込み、またフラッシュメモリC217からデータを読み出す。 
電話通信またはデータ通信の機能は、ベースバンド通信回路C236によって実現される。マイクロコンピュータC218は、ベースバンド通信回路C236を制御して、音声またはデータを送受信するための処理を行う。 以上、第4発明の実施形態について説明したが、第4発明はさらに他の形態で実施することもできる。たとえば、前述の第1および第2の実施形態では、4個のダイオードセルが半導体基板上に形成された例を示したけれども、半導体基板上に2個または3個のダイオードセルが形成されていてもよく、4個以上のダイオードセルが形成されていてもよい。 
また、前述の実施形態では、pn接合領域が平面視において正八角形に形成されている例を示したが、辺の数が3個以上の任意の多角形形状にpn接合領域を形成してもよいし、それらの平面形状を円形や楕円形としてもよい。pn接合領域の形状を多角形形状とする場合に、それらは正多角形形状である必要はなく、辺の長さが2種類以上の多角形によってそれらの領域を形成してもよい。さらにまた、pn接合領域は、同じ大きさに形成される必要はなく、異なる大きさの接合領域をそれぞれ有する複数のダイオードセルが半導体基板上に混在していてもよい。さらにまた、半導体基板上に形成されるpn接合領域の形状は、1種類である必要はなく、2種以上の形状のpn接合領域が半導体基板上で混在していてもよい。「5]第5発明について 前記特許文献1(特開2002-270858号公報)の構成では、アノード電極が絶縁膜に埋設されており、このアノード電極の露出した上面が、外部接続のために用いられる。具体的には、アノード電極の上面にボンディングワイヤを接合したりすることによって、ダイオード素子の外部接続が達成される。 
ところが、アノード電極は、絶縁膜に埋設されていて、その直下にpn接合が位置している。そのため、外部接続の際にアノード電極に加わる物理的なストレスがpn接合に伝達され、pn接合が破壊されたり、素子特性が変動したりするおそれがある。したがって、実装後におけるダイオード素子の信頼性が必ずしもよくない。 第5発明の目的は、信頼性を向上したチップダイオードを提供することである。 
第5発明は、さらに、チップダイオードを備えた回路アセンブリ、およびこのような回路アセンブリを備えた電子機器を提供する。 第5発明は、次のような特徴を有している。 D1.p型半導体基板と、前記p型半導体基板に形成され、前記p型半導体基板との間にpn接合領域を形成するn型拡散層と、前記p型半導体基板の主面を覆い、前記n型拡散層を露出させるカソードコンタクト孔を有する絶縁膜と、前記カソードコンタクト孔を介して前記n型拡散層に接し、前記カソードコンタクト孔の外の領域の前記絶縁膜上に引き出されたカソード引き出し電極、および前記カソード引き出し電極に接続され前記カソードコンタクト孔の外の領域において前記絶縁膜上に配置されたカソード外部接続部を有するカソード電極と、前記p型半導体基板に接するAlSi電極膜を有するアノード電極とを含む、チップダイオード。 
この構成によれば、p型半導体基板上に絶縁膜が形成されており、その絶縁膜に形成されたカソードコンタクト孔を介してn型拡散層にカソード引き出し電極が接続されている。そして、カソードコンタクト孔の外の領域において絶縁膜上にカソード外部接続部が配置されている。これにより、カソード外部接続部をpn接合領域の直上を回避して配置できるので、チップダイオードを実装基板に実装したり、カソード外部接続部にボンディングワイヤを接
続したりするときに、pn接合領域に大きな衝撃が加わることを回避できる。それによって、pn接合領域の破壊を回避できるので、外力に対する耐久性に優れ、よって信頼性を向上したチップダイオードを実現できる。 
さらに、この発明では、アノード電極がp型半導体基板に接するAlSi電極膜を有している。AlSiは、p型半導体(とくにp型シリコン半導体)と仕事関数が近似している。そのため、AlSi電極膜は、p型半導体基板との間に良好なオーミック接合を形成することができる。よって、p型半導体基板にオーミック接合のための高不純物濃度拡散層を形成する必要がない。これにより、製造工程が簡単になるので、それに応じて生産性および生産コストを低減できる。 
さらに、この発明では、半導体基板がp型半導体基板からなっているので、半導体基板上にエピタキシャル層を形成しなくても、安定した特性を実現できる。すなわち、n型の半導体ウエハは、抵抗率の面内ばらつきが大きいので、表面に抵抗率の面内ばらつきの少ないエピタキシャル層を形成し、このエピタキシャル層に不純物拡散層を形成してpn接合を形成する必要がある。これに対して、p型半導体ウエハは、面内ばらつきが少ないので、エピタキシャル層を形成することなく、安定した特性のダイオードをウエハのいずれの箇所からも切り出すことができる。よって、p型半導体基板を用いることによって、製造工程を簡単にでき、かつ製造コストを低減できる。 
D2.前記AlSi電極膜が、p型領域(p型半導体基板よりもp型不純物を高濃度に含む領域)を介することなく前記p型半導体基板に直接接してオーミック接合を形成している、「D1.」に記載のチップダイオード。 D3.前記p型半導体基板が、p型シリコン半導体基板である、「D1.」または「D2.」に記載のチップダイオード。このような構成が好ましい理由は、前述のとおり、AlSiとp型シリコン半導体との仕事関数が近似しているからである。 
D4.前記絶縁膜は、さらに、前記p型半導体基板を露出させるアノードコンタクト孔を有しており、前記AlSi電極膜は、前記アノードコンタクト孔を介して前記p型半導体基板に接している、「D1.」~「D3.」のいずれかに記載のチップダイオード。この場合に、前記AlSi電極膜は、前記アノードコンタクト孔の外の領域の前記絶縁膜上に引き出されたアノード引き出し電極を構成していてもよい。そして、前記アノード電極は、前記アノード引き出し電極に接続され前記アノードコンタクト孔の外の領域において前記絶縁膜上に配置されたアノード外部接続部を有していることが好ましい。これにより、アノード外部接続部もpn接合領域の直上を避けて配置できるから、チップダイオードを実装基板に実装したり、アノード外部接続部にボンディングワイヤを接続したりするときに、pn接合領域に大きな衝撃が加わることを回避できる。それによって、一層信頼性を向上したチップダイオードを実現できる。 
D5.複数の前記n型拡散層が個別に分離されて前記p型半導体基板に形成され、それぞれ個別の前記pn接合領域を形成する複数のダイオードセルを構成しており、前記カソード引き出し電極が、前記複数のダイオードセルの前記n型拡散層にそれぞれ接続された複数のセル接続部を含む、「D1.」~「D4.」のいずれかに記載のチップダイオード。 
この構成によれば、p型半導体基板に複数のダイオードセルが形成されている。カソード引き出し電極は、それらの複数のダイオードセルのn型拡散層にそれぞれ接続された複数のセル接続部を有している。これにより、複数のダイオードセルがカソード電極およびアノード電極の間に並列に接続されている。これにより、ESD耐量の向上を図ることができ、特に、チップサイズの小型化とESD耐量の確保とを両立することができる。より具体的には、ダイオードセル毎に分離されたpn接合領域が形成されていて、それらが並列接続されている。複数のダイオードセルにそれぞれ個別のpn接合領域が形成されていることによって、半導体基板上におけるpn接合領域の周囲長を長くすることができる。これにより、電界の集中が緩和され、ESD耐量を向上できる。すなわち、チップサイズを小型化した場合でも、十分なESD耐量を確保できる。pn接合領域の周囲長とは、半導体基板の表面におけるpn接合領域の周囲の長さの合計である。より具体的には、pn接合領域の周囲長とは、半導体基板の表面におけるp型領域とn型領域との境界線の総延長である。 
D6.前記複数のダイオードセルが、前記p型半導体基板上に二次元配列されている、「D5.」に記載のチップダイオード。この構成により、複数のダイオードセルが二次元配列(好ましくは、等間隔に二次元配列)されていることによって、ESD耐量を一層向上することができる。 前記複数のダイオードセルの前記pn接合領域は、等しい大きさに形成されていてもよい。この構成では、複数のダイオードセルがほぼ等しい特性を有するので、チップダイオードは、全体として良好な特性を有し、小型化した場合でも、十分なESD耐量を有することができる。 
各pn接合領域は、多角形の領域であってもよい。この構成により、各ダイオードセルが、長い周囲長のpn接合領域を有するので、全体の周囲長を長くすることができるから、ESD耐量を向上することができる。 前記複数のダイオードセルは、等しい大きさ(より具体的には複数のダイオードセルのpn接合領域が等しい大きさ)に形成されていてもよい。この構成では、複数のダイオードセルがほぼ等しい特性を有するので、チップダイオードは、全体として良好な特性を有し、小型化した場合でも、十分なESD耐量を有することができる。 
前記ダイオードセルが、4個以上設けられていることが好ましい。この構成により、4個以上のダイオードセルが設けられることによって、ダイオード接合領域の周囲長を長くすることができるから、ESD耐量を効率的に向上することができる。 D7.前記p型半導体基板がエピタキシャル層を有していない、「D1.」~「D6.」のいずれかに記載のチップダイオード。前述のとおり、半導体基板がp型半導体基板からなっているので、半導体基板上にエピタキシャル層を形成しなくても、安定した特性を実現できる。よって、エピタキシャル層を省くことにより、製造工程を簡単にでき、かつ製造コストを低減できる。 
D8.前記カソード電極および前記アノード電極が前記p型半導体基板の一方の主面側に配置されている、「D1.」~「D7.」のいずれかに記載のチップダイオード。この構成によれば、p型半導体基板の一方の表面にカソード電極およびアノード電極がいずれも形成されているので、チップダイオードを実装基板上に表面実装することができる。すなわち、フリップチップ接続型のチップダイオードを提供することができる。これによって、チップダイオードの占有空間を小さくできる。とくに、実装基板上におけるチップダイオードの低背化を実現できる。これにより、小型電子機器等の筐体内の空間を有効に利用でき、高密度実装および小型化に寄与できる。 
D9.前記カソード電極および前記アノード電極を露出させ、前記カソード引き出し電極を覆うように前記p型半導体基板の主面に形成された保護膜をさらに含む、「D1.」~「D8.」のいずれかに記載のチップダイオード。この構成によれば、カソード電極およびアノード電極を露出させながらカソード引き出し電極を覆う保護膜が形成されているので、カソード引き出し電極およびpn接合領域への水分の浸入を抑制または防止でき。そのうえ、保護膜によって、外力に対する耐久性を向上でき、信頼性を一層向上できる。 
D10.前記カソード引き出し電極が前記p型半導体基板の一方の主面に形成されており、前記p型半導体基板の前記一方の主面が、コーナー部を丸めた矩形形状を有している、「D1.」~「D9.」のいずれかに記載のチップダイオード。この構成によれば、カソード引き出し電極が形成されている側の半導体基板の表面は、コーナー部が丸められた矩形形状を有している。それによって、チップダイオードの角部の欠け(チッピング)を抑制または防止できるので、外観不良の少ないチップダイオードを提供できる。 
D11.前記矩形形状の一辺の途中部に、陰極方向を表す凹部が形成されている、「D10.」に記載のチップダイオード。この構成によれば、矩形形状の半導体基板の一辺に、陰極方向を表す凹部が形成されているので、半導体基板の表面(たとえば保護膜の表面)に、標印などによって陰極方向を表すマーク(カソードマーク)を形成する必要がない。上記のような凹部は、チップダイオードをウエハ(元基板)から切り出すための加工を行うときに同時に形成しておくこともできる。また、チップダイオードのサイズが微小で、標印が困難な場合にも形成できる。したがって、標印のための工程を省くことができ、かつ微小サイズのチップダイオードに対しても陰極方向を表す目印を付すことができる。 
D12.実装基板と、前記実装基板に実装された「D1.」~「D11.」のいずれかに記載のチップダイオードとを含む、回路アセンブリ。この構成により、実装時の破壊や特性変動を抑制でき、したがって信頼性が向上されたチップダイオードを用いた回路アセンブリを提供できる。よって、信頼性の高い回路アセンブリを提供できる。 D13.前記チップダイオードが、前記実装基板にワイヤレスボンディング(フェースダウンボンディング、フリップチップボンディング)によって接続されている、「D12.」に記載の回路アセンブリ。この構成により、実装基板上におけるチップダイオードの占有空間を小さくできるから、電子部品の高密度実装に寄与できる。 
D14.「D12.」または「D13.」に記載の回路アセンブリと、前記回路アセンブリを収容した筐体とを含む、電子機器。この構成により、実装時の破壊や特性変動を抑制でき、したがって信頼性が向上されたチップダイオードを用いた回路アセンブリを筐体内に収容した電子機器を提供できる。したがって、信頼性の高い電子機器を提供できる。 第5発明の実施の形態を、添付図面を参照して詳細に説明する。 
図65は、第5発明の一実施形態に係るチップダイオードの斜視図であり、図66はその平面図であり、図67は、図66のLXVII-LXVII線でとった断面図である。さらに、図68は、図66のLXVIII-LXVIIIでとった断面図である。 チップダイオードD1は、p型の半導体基板D2(たとえばシリコン基板)と、半導体基板D2に形成された複数のダイオードセルDD1~DD4と、これらの複数のダイオードセルDD1~DD4を並列に接続するカソード電極D3およびアノード電極D4とを含む。半導体基板D2は、一対の主面D2a,D2bと、その一対の主面D2a,D2bと直交する複数の側面D2cとを含み、前記一対の主面D2a,D2bのうちの一方(主面D2a)が素子形成面とされている。以下、この主面D2aを「素子形成面D2a」という。素子形成面D2aは、平面視において矩形に形成されており、たとえば、長手方向の長さLが0.4mm程度、短手方向の長さWが0.2mm程度であってもよい。また、チップダイオードD1の全体の厚さTは0.1mm程度であってもよい。素子形成面D2aの両端部に、カソード電極D3の外部接続電極D3Bと、アノード電極D4の外部接続電極D4Bとが配置されている。これらの外部接続電極D3B,D4Bの間の素子形成面D2aに、ダイオードセル領域D7が設けられている。 
素子形成面D2aの一つの短辺(この実施形態ではカソード側外部接続電極D3Bに近い短辺)に連なる一つの側面D2cには、半導体基板D2の厚さ方向に延びて切り欠かれた凹部D8が形成されている。凹部D8は、この実施形態では、半導体基板D2の厚さ方向の全域にわたって延びている。凹部D8
は、平面視において、素子形成面D2aの一短辺から内方に窪んでおり、この実施形態では、素子形成面D2aの内方に向かって幅狭となる台形形状を有している。むろん、この平面形状は一例であり、矩形形状であってもよいし、三角形形状であってもよいし、部分円状(たとえば円弧形状)等の凹湾曲形状であってもよい。凹部D8は、チップダイオードD1の向き(チップ方向)を表す。より具体的には、凹部D8は、カソード側外部接続電極D3Bの位置を表すカソードマークを提供している。これにより、チップダイオードD1の実装時に、その外観によって極性を把握できる構造となっている。 
半導体基板D2は、4つの側面D2cのうち互いに隣接する一対の側面の交差部に対応する四隅に4つのコーナー部D9を有している。この4つのコーナー部D9は、この実施形態では、ラウンド形状に整形されている。コーナー部D9は、素子形成面D2aの法線方向から見た平面視において、外側に凸の滑らかな湾曲面をなしている。これにより、チップダイオードD1の製造工程や実装時におけるチッピングを抑制できる構造となっている。 
ダイオードセル領域D7は、この実施形態では、矩形に形成されている。ダイオードセル領域D7内に、複数のダイオードセルDD1~DD4が配置されている。複数のダイオードセルDD1~DD4は、この実施形態では4個設けられており、半導体基板D2の長手方向および短手方向に沿って、マトリックス状に等間隔で二次元配列されている。 図69は、カソード電極D3およびアノード電極D4ならびにその上に形成された構成を取り除いて、半導体基板D2の表面(素子形成面D2a)の構造を示す平面図である。ダイオードセルDD1~DD4の各領域内には、それぞれ、p型の半導体基板D2の表層領域にn型領域D10が形成されている。n型領域D10は、個々のダイオードセル毎に分離されている。これにより、ダイオードセルDD1~DD4は、ダイオードセル毎に分離されたpn接合領域D11をそれぞれ有している。 
複数のダイオードセルDD1~DD4は、この実施形態では等しい大きさおよび等しい形状、具体的には矩形形状に形成されており、各ダイオードセルの矩形領域内に、多角形形状のn型領域D10が形成されている。この実施形態では、n型領域D10は、正八角形に形成されており、ダイオードセルDD1~DD4の矩形領域を形成する4辺にそれぞれ沿う4つの辺と、ダイオードセルDD1~DD4の矩形領域の4つの角部にそれぞれ対向する別の4つの辺とを有している。 
図67および図68に示されているように、半導体基板D2の素子形成面D2aには、酸化膜等からなる絶縁膜D15(図66では図示省略)が形成されている。絶縁膜D15には、ダイオードセルDD1~DD4のそれぞれのn型領域D10の表面を露出させるコンタクト孔D16(カソードコンタクト孔)と、素子形成面D2aを露出させるコンタクト孔D17(アノードコンタクト孔)とが形成されている。絶縁膜D15の表面には、カソード電極D3およびアノード電極D4が形成されている。カソード電極D3は、絶縁膜D15の表面に形成されたカソード電極膜D3Aと、カソード電極膜D3Aに接合された外部接続電極D3Bとを含む。カソード電極膜D3Aは、複数のダイオードセルDD1,DD3に接続された引き出し電極DL1と、複数のダイオードDD2,DD4に接続された引き出し電極DL2と、引き出し電極DL1,DL2(カソード引き出し電極)と一体的に形成されたカソードパッドD5とを有している。カソードパッドD5は、素子形成面D2aの一端部に矩形に形成されている。このカソードパッドD5に外部接続電極D3Bが接続されている。このようにして、外部接続電極D3Bは、引き出し電極DL1,DL2に共通に接続されている。カソードパッドD5および外部接続電極D3Bは、カソード電極D3の外部接続部(カソード外部接続部)を構成している。 
アノード電極D4は、絶縁膜D15の表面に形成されたアノード電極膜D4Aと、アノード電極膜D4Aに接合された外部接続電極D4Bとを含む。アノード電極膜D4Aは、p型半導体基板D2に接続されており、素子形成面D2aの一端部付近にアノードパッドD6を有している。アノードパッドD6は、アノード電極膜D4Aにおいて素子形成面D2aの一端部に配置された領域からなる。このアノードパッドD6に外部接続電極D4Bが接続されている。アノードパッドD6および外部接続電極D4Bは、アノード電極D4の外部接続部(アノード外部接続部)を構成している。アノード電極膜D4Aにおいて、アノードパッドD6以外の領域は、アノードコンタクト孔D17から引き出されたアノード引き出し電極である。 
引き出し電極DL1は、絶縁膜D15の表面からダイオードセルDD1,DD3のコンタクト孔D16内に入り込み、各コンタクト孔D16内でダイオードセルDD1,DD3の各n型領域D10にオーミック接触している。引き出し電極DL1において、コンタクト孔D16内でダイオードセルDD1,DD3に接続されている部分は、セル接続部DC1,DC3を構成している。同様に、引き出し電極DL2は、絶縁膜D15の表面からダイオードセルDD2,DD4のコンタクト孔D16内に入り込み、各コンタクト孔D16内でダイオードセルDD2,DD4の各n型領域D10にオーミック接触している。引き出し電極DL2において、コンタクト孔D16内でダイオードセルDD2,DD4に接続されている部分は、セル接続部DC2,DC4を構成している。アノード電極膜D4Aは、絶縁膜D15の表面からコンタクト孔D17の内方へと延びており、コンタクト孔D17内でp型の半導体基板D2にオーミック接触している。カソード電極膜D3Aおよびアノード電極膜D4Aは、この実施形態では、同じ材料からなっている。 
電極膜としては、この実施形態では、AlSi膜を用いている。AlSi膜を用いると、半導体基板D2の表面にp型領域を設けることなく、アノード電極膜D4Aをp型の半導体基板D2にオーミック接触させることができる。すなわち、アノード電極膜D4Aをp型の半導体基板D2に直接接触させてオーミック接合を形成できる。したがって、p型領域を形成するための工程を省くことができる。 
カソード電極膜D3Aとアノード電極膜D4Aとの間は、スリットD18によって分離されている。引き出し電極DL1は、ダイオードセルDD1からダイオードセルDD3を通ってカソードパッドD5に至る直線に沿って直線状に形成されている。同様に、引き出し電極DL2は、ダイオードセルDD2からダイオードセルDD4を通ってカソードパッドD5に至る直線に沿って直線状に形成されている。引き出し電極DL1,DL2は、n型領域D10からカソードパッドD5まで間の至るところで一様な幅W1,W2をそれぞれ有しており、それらの幅W1,W2は、セル接続部DC1,DC2,DC3,DC4の幅よりも広い。セル接続部DC1~DC4の幅は、引き出し電極DL1,DL2の引き出し方向に直交する方向の長さによって定義される。引き出し電極DL1,DL2の先端部は、n型領域D10の平面形状と整合するように整形されている。引き出し電極DL1,DL2の基端部は、カソードパッドD5に接続されている。スリットD18は、引き出し電極DL1,DL2を縁取るように形成されている。一方、アノード電極膜D4Aは、ほぼ一定の幅のスリットD18に対応した間隔を開けて、カソード電極膜D3Aを取り囲むように、絶縁膜D15の表面に形成されている。アノード電極膜D4Aは、素子形成面D2aの長手方向に沿って延びる櫛歯状部分と、矩形領域からなるアノードパッドD6とを一体的に有している。 
カソード電極膜D3Aおよびアノード電極膜D4Aは、たとえば窒化膜からなるパッシベーション膜D20(図66では図示省略)によって覆われており、さらにパッシベーション膜D20の上にはポリイミド等の樹脂膜D21が形成されている。パッシベーション膜D20および樹脂膜D21を貫通するように、カソードパッドD5を露出させるパッド開口D22と、アノードパッドD6を露出させるパッド開口D23とが形成されている。パッド開口D22,D23に外部接続電極D3B,D4Bがそれぞれ埋め込まれている。パッシベーション膜D20および樹脂膜D21は、保護膜を構成しており、引き出し電極DL1,DL2およびpn接合領域D11への水分の浸入を抑制または防止するとともに、外部からの衝撃等を吸収し、チップダイオードD1の耐久性の向上に寄与している。 
外部接続電極D3B,D4Bは、樹脂膜D21の表面よりも低い位置(半導体基板D2に近い位置)に表面を有していてもよいし、樹脂膜D21の表面から突出していて、樹脂膜D21よりも高い位置(半導体基板D2から遠い位置)に表面を有していてもよい。図67には、外部接続電極D3B,D4Bが樹脂膜D21の表面から突出している例を示す。外部接続電極D3B,D4Bは、たとえば、電極膜D3A,D4Aに接するNi膜と、その上に形成されたPd膜と、その上に形成されたAu膜とを有するNi/Pd/Au積層膜からなっていてもよい。このような積層膜は、めっき法によって形成することができる。 
各ダイオードセルDD1~DD4では、p型の半導体基板D2とn型領域D10との間にpn接合領域D11が形成されており、したがって、それぞれpn接合ダイオードが形成されている。そして、複数のダイオードセルDD1~DD4のn型領域D10がカソード電極D3に共通に接続され、ダイオードセルDD1~DD4の共通のp型領域であるp型の半導体基板D2がアノード電極D4に共通に接続されている。これによって、半導体基板D2上に形成された複数のダイオードセルDD1~DD4は、すべて並列に接続されている。 
図70は、チップダイオードD1の内部の電気的構造を示す電気回路図である。ダイオードセルDD1~DD4によってそれぞれ構成されるpn接合ダイオードは、カソード側がカソード電極D3によって共通接続され、アノード側がアノード電極D4によって共通接続されることによって、全て並列に接続されており、これによって、全体として1つのダイオードとして機能する。 
この実施形態の構成によれば、チップダイオードD1は複数のダイオードセルDD1~DD4を有しており、各ダイオードセルDD1~DD4がpn接合領域D11を有している。pn接合領域D11は、ダイオードセルDD1~DD4毎に分離されている。そのため、チップダイオードD1は、pn接合領域D11の周囲長、すなわち、半導体基板D2におけるn型領域D10の周囲長の合計(総延長)が長くなる。これにより、pn接合領域D11の近傍における電界の集中を回避し、その分散を図ることができるので、ESD耐量の向上を図ることができる。すなわち、チップダイオードD1を小型に形成する場合であっても、pn接合領域D11の総周囲長を大きくすることができるから、チップダイオードD1の小型化とESD耐量の確保とを両立することができる。 
図71は、同面積の半導体基板上に形成するダイオードセルの大きさおよび/またはダイオードセルの個数を様々に設定して、pn接合領域の周囲長の合計(総延長)を異ならせた複数のサンプルについてESD耐量を測定した実験結果を示す。この実験結果から、pn接合領域の周囲長が長くなるほど、ESD耐量が大きくなることが分かる。4個以上のダイオードセルを半導体基板上に形成した場合に、8キロボルトを超えるESD耐量を実現することができた。 
さらに、この実
施形態では、引き出し電極DL1,DL2の幅W1,W2が、セル接続部DC1~DC4からカソードパッドD5までの間の至るところで、セル接続部DC1~DC4の幅よりも広い。これにより、許容電流量を大きくとることができ、エレクトロマイグレーションを低減して、大電流に対する信頼性を向上できる。すなわち、小型でESD耐量が大きく、しかも大電流に対する信頼性をも確保したチップダイオードを提供できる。 
また、この実施形態では、カソードパッドD5に向かう直線上に並んだ複数のダイオードセルDD1,DD3;DD2,DD4が直線状の共通の引き出し電極DL1,DL2によって、カソードパッドD5に接続されている。これにより、ダイオードセルDD1~DD4からカソードパッドD5までの引き出し電極の長さを最小にできるから、エレクトロマイグレーションを一層効果的に低減できる。また、複数のダイオードセルDD1,DD3;DD2,DD4で一つの引き出し電極DL1;DL2を共有できるから、多数のダイオードセルDD1~DD4を形成してダイオード接合領域(pn接合領域D11)の周囲長の増加を図りながら、線幅の広い引き出し電極を半導体基板D2上にレイアウトできる。これにより、ESD耐量の一層の向上とエレクトロマイグレーションの低減とを両立して、信頼性を一層向上できる。 
また、引き出し電極DL1,DL2の端部がn型領域D10の形状(多角形)に整合するように部分多角形形状となっているので、引き出し電極DL1,DL2の占有面積を小さくしながら、n型領域D10と接続できる。 さらに、半導体基板D2の一方の表面である素子形成面D2aにカソード側およびアノード側の外部接続電極D3B,D4Bがいずれも形成されている。そこで、図72に示すように、素子形成面D2aを実装基板D25に対向させて、外部接続電極D3B,D4BをはんだD26によって実装基板D25上に接合することにより、チップダイオードD1を実装基板D25上に表面実装した回路アセンブリを構成することができる。すなわち、フリップチップ接続型のチップダイオードD1を提供することができ、素子形成面D2aを実装基板D25の実装面に対向させたフェースダウン接合によって、ワイヤレスボンディングによってチップダイオードD1を実装基板D25に接続できる。これによって、実装基板D25上におけるチップダイオードD1の占有空間を小さくできる。とくに、実装基板D25上におけるチップダイオードD1の低背化を実現できる。これにより、小型電子機器等の筐体内の空間を有効に利用でき、高密度実装および小型化に寄与できる。 
また、この実施形態では、半導体基板D2上に絶縁膜D15が形成されており、その絶縁膜D15に形成されたコンタクト孔D16を介してダイオードセルDD1~DD4に引き出し電極DL1,DL2のセル接続部DC1~DC4が接続されている。そして、コンタクト孔D16の外の領域において絶縁膜D15上にカソードパッドD5が配置されている。つまり、pn接合領域D11の直上から離れた位置にカソードパッドD5が設けられている。また、絶縁膜D15に形成されたコンタクト孔D17を介してアノード電極膜D4Aが半導体基板D2に接続されており、コンタクト孔D17の外の領域において絶縁膜D15上にアノードパッドD6が配置されている。アノードパッドD6もまた、pn接合領域D11の直上から離れた位置にある。これにより、チップダイオードD1を実装基板D25に実装するときに、pn接合領域D11に大きな衝撃が加わることを回避できる。それによって、pn接合領域D11の破壊を回避できるので、外力に対する耐久性に優れたチップダイオードを実現できる。また、外部接続電極D3B,D4Bを設けずに、カソードパッドD5およびアノードパッドD6をそれぞれカソード外部接続部およびアノード接続部とし、これらのカソードパッドD5およびアノードパッドD6にボンディングワイヤを接続する構成をとることもできる。この場合にも、ワイヤボンディング時の衝撃によってpn接合領域D11が破壊されることを回避できる。 
また、この実施形態では、アノード電極膜D4AがAlSi膜からなっている。AlSi膜は、p型半導体(とくにp型シリコン半導体)と仕事関数が近似しており、そのため、p型半導体基板D2との間に良好なオーミック接合を形成することができる。よって、p型半導体基板D2にオーミック接合のための高不純物濃度拡散層を形成する必要がない。これにより、製造工程が簡単になるので、それに応じて生産性および生産コストを低減できる。 
さらに、この実施形態では、半導体基板D2は、コーナー部D9が丸められた矩形形状を有している。それによって、チップダイオードD1の角部の欠け(チッピング)を抑制または防止できるので、外観不良の少ないチップダイオードD1を提供できる。 さらに、この実施形態では、半導体基板D2のカソード側外部接続電極D3Bに近い短辺に陰極方向を表す凹部D8が形成されているので、半導体基板D2の裏面(素子形成面D2aとは反対側の主面)に、カソードマークを標印する必要がない。凹部D8は、チップダイオードD1をウエハ(元基板)から切り出すための加工を行うときに同時に形成しておくこともできる。また、チップダイオードD1のサイズが微小で、標印が困難な場合にも凹部D8を形成して、カソードの方向を表示できる。したがって、標印のための工程を省くことができ、かつ微小サイズのチップダイオードD1に対してもカソードマークを付与できる。 
図73は、チップダイオードD1の製造工程の一例を説明するための工程図である。また、図74Aおよび図74Bは、図73の製造工程途中の構成を示す断面図であり、図67に対応する切断面を示す。図75は、半導体基板D2の元基板としてのp型半導体ウエハDWの平面図であり、一部の領域を拡大して示してある。 まず、半導体基板D2の元基板としてのp型半導体ウエハDWが用意される。半導体ウエハDWの表面は素子形成面DWaであり、半導体基板D2の素子形成面D2aに対応している。素子形成面DWaには、複数のチップダイオードD1に対応した複数のチップダイオード領域D1aが、マトリクス状に配列されて設定されている。隣接するチップダイオード領域D1aの間には、境界領域D80が設けられている。境界領域D80は、ほぼ一定の幅を有する帯状の領域であり、直交する二方向に延びて格子状に形成されている。半導体ウエハDWに対して必要な工程を行った後に、境界領域D80に沿って半導体ウエハDWを切り離すことにより、複数のチップダイオードD1が得られる。 
半導体ウエハDWに対して実行される工程の一例は、次のとおりである。 まず、p型半導体ウエハDWの素子形成面DWaに、熱酸化膜やCVD酸化膜等の絶縁膜D15(たとえば8000Å~8600Åの厚さ)が形成され(DS1)、その上にレジストマスクが形成される(DS2)。このレジストマスクを用いたエッチングによって、n型領域D10に対応する開口が絶縁膜D15に形成される(DS3)。さらに、レジストマスクを剥離した後に、絶縁膜D15に形成された開口から露出する半導体ウエハDWの表層部にn型不純物が導入される(DS4)。n型不純物の導入は、n型不純物としての燐を表面に堆積させる工程(いわゆるリンデポ)によって行われてもよいし、n型不純物イオン(たとえば燐イオン)の注入によって行われてもよい。リンデポとは、半導体ウエハDWを拡散炉内に搬入し、拡散路内でPOClガスを流して行う熱処理によって、絶縁膜D15の開口内で露出する半導体ウエハDWの表面に燐を堆積させる処理である。必要に応じて絶縁膜D15を厚膜化(たとえばCVD酸化膜形成により1200Å程度厚膜化)した後(DS5)、半導体ウエハDWに導入された不純物イオンを活性化するための熱処理(ドライブ)が行われる(DS6)。これにより、半導体ウエハDWの表層部にn型領域D10が形成される。 
次いで、コンタクト孔D16,D17に整合する開口を有するさらに別のレジストマスクが絶縁膜D15の上に形成される(DS7)。このレジストマスクを介するエッチングによって、絶縁膜D15にコンタクト孔D16,D17が形成される(DS8)、その後、レジストマスクが剥離される。 次いで、たとえばスパッタリングによって、カソード電極D3およびアノード電極D4を構成する電極膜が絶縁膜D15上に形成される(DS9)。この実施形態では、AlSiからなる電極膜(たとえば厚さ10000Å)が形成される。そして、この電極膜上に、スリットD18に対応する開口パターンを有する別のレジストマスクが形成され(DS10)、このレジストマスクを介するエッチング(たとえば反応性イオンエッチング)によって、電極膜にスリットD18が形成される(DS11)。スリットD18の幅は、3μm程度であってもよい。これにより、前記電極膜が、カソード電極膜D3Aおよびアノード電極膜D4Aに分離される。 
次いで、レジスト膜を剥離した後、たとえばCVD法によって窒化膜等のパッシベーション膜D20が形成され(DS12)、さらにポリイミド等を塗布することにより樹脂膜D21が形成される(DS13)。たとえば、感光性を付与したポリイミドが塗布され、パッド開口D23,D24に対応するパターンで露光した後、そのポリイミド膜が現像される(ステップDS14)。これにより、パッド開口D23,D24に対応した開口を有する樹脂膜D21が形成される。その後、必要に応じて、樹脂膜をキュアするための熱処理が行われる(DS15)。そして、樹脂膜D21をマスクとしたドライエッチング(たとえば反応性イオンエッチング)によって、パッシベーション膜D20にパッド開口D22,D23が形成される(DS16)。その後、パッド開口D22,D23内に外部接続電極D3B,D4Bが形成される(DS17)。外部接続電極D3B,D4Bの形成は、めっき(好ましくは無電解めっき)によって行うことができる。 
次いで、境界領域D80(図75参照)に整合する格子状の開口を有するレジストマスクD83(図74A参照)が形成される(DS18)。このレジストマスクD83を介してプラズマエッチングが行われ、それによって、図74Aに示すように、半導体ウエハDWがその素子形成面DWaから所定の深さまでエッチングされる。これによって、境界領域D80に沿って、切断用の溝D81が形成される(DS19)。レジストマスクD83が剥離された後、図74Bに示すように、半導体ウエハDWが裏面DWbから、溝D81の底部に到達するまで研削される(DS20)。これによって、複数のチップダイオード領域D1aが個片化され、前述の構造のチップダイオードD1を得ることができる。 
境界領域D80に溝D81を形成するためのレジストマスクD83は、図75に示すように、チップダイオード領域D1aの四隅に接する位置に、チップダイオード領域D1aの外側に凸の湾曲形状のラウンド形状部D84を有している。ラウンド形状部D84は、チップダイオード領域D1aの隣接する二つの辺を滑らかな曲線で接続するように形成されている。さらに、境界領域D80に溝D81を形成するためのレジストマスクD83は、チップダイオード領域D1aの一つの短辺に接する位置に、チップダイオード領域D1aの内側に向かって窪んだ凹部D85を有している。したがって、このレジストマスクD83をマスクとして行うプラズマエッチングによって溝D81を形成すると、溝D81は、チップダイオード領域D1aの四隅に接する位置に、チップダイオード領域D1aの外側に凸の湾曲形状のラウンド形状部を有し、チップダイオード領域D1aの一つの短辺に接する位置に、チップダイオード領域D1aの内側に向かって窪んだ凹部を有
することになる。したがって、チップダイオード領域D1aを半導体ウエハDWから切り出すための溝D81を形成する工程において、同時に、チップダイオードD1の四隅のコーナー部D9をラウンド形状に整形でき、かつ一つの短辺(カソード側の短辺)にカソードマークとしての凹部D8を形成できる。すなわち、専用の工程を追加することなく、コーナー部D9をラウンド形状に加工でき、かつカソードマークとしての凹部D8を形成できる。 
この実施形態では、半導体基板D2がp型半導体からなっているので、半導体基板D2上にエピタキシャル層を形成しなくても、安定した特性を実現できる。すなわち、n型の半導体ウエハは抵抗率の面内ばらつきが大きいので、n型半導体ウエハを用いるときには、その表面に抵抗率の面内ばらつきの少ないエピタキシャル層を形成し、このエピタキシャル層に不純物拡散層を形成してpn接合を形成する必要がある。これは、n型不純物の偏析係数が小さいために、半導体ウエハの元となるインゴット(たとえばシリコンインゴット)を形成するときに、ウエハの中心部と周縁部とで抵抗率の差が大きくなるからである。これに対して、p型不純物の偏析係数は比較的大きいので、p型半導体ウエハは抵抗率の面内ばらつきが少ない。したがって、p型半導体ウエハを用いることによって、エピタキシャル層を形成することなく、安定した特性のダイオードをウエハのいずれの箇所からも切り出すことができる。よって、p型半導体基板D2を用いることによって、製造工程を簡単にでき、かつ製造コストを低減できる。 
図76Aおよび図76Bは、AlSi電極膜とp型半導体基板とのオーミック接触を説明するための図である。図76Aは、p型シリコン基板上にAlSi膜を形成したときの、p型シリコン基板とAlSi膜との間における電圧対電流特性を示す。印加電圧に対して電流が比例しており、良好なオーミック接触が形成されていることがわかる。図76Bには、比較のために、p型シリコン基板上に形成する電極膜を、Ti膜、TiN膜およびAlCu膜を基板表面から順に積層した積層膜で構成した場合における同様の特性を曲線D90で示す。電圧対電流特性がリニアな特性となっておらず、オーミック接触が得られないことが分かる。一方、p型シリコン基板の表面に、より高濃度にp型不純物を導入した高濃度領域を形成し、その高濃度領域に対して、Ti膜、TiN膜およびAlCu膜を基板表面から順に積層した積層膜からなる電極膜を接触させた場合の電圧対電流特性を曲線D91で示す。この場合には、電圧対電流特性がリニアな特性となっていて、良好なオーミック接触が得られていることが分かる。これらのことから、電極膜としてAlSi膜を用いることによって、p型半導体基板に高濃度領域を形成することなく、p型半導体基板にオーミック接触するカソード電極膜およびアノード電極膜を形成でき、それによって、製造工程を簡単にできることが分かる。 
図77は、チップダイオードD1のツェナー電圧(Vz)の調整に関する特徴を説明するための図である。すなわち、チップダイオードD1をツェナーダイオードとして構成する場合のツェナー電圧調整についての特徴が示されている。より具体的に説明すると、n型領域D10を形成するためにn型不純物(たとえば燐)を半導体基板D2の表層部に導入した後、その導入された不純物を活性化するための熱処理(ドライブ)が行われる。この熱処理の温度および時間に応じて、ツェナー電圧が変化する。具体的には、熱処理時に半導体基板D2に加えられる熱量が多い程、ツェナー電圧が高くなる傾向がある。この傾向を利用して、ツェナー電圧を調整することができる。図77から理解されるように、ツェナー電圧は、不純物のドーズ量よりも、熱処理時の熱量に大きく依存している。 
図78は、ツェナー電圧(Vz)の調整に関する別の特徴を説明するための図である。具体的には、半導体基板D2に導入されたn型不純物を活性化するための熱処理時の温度に対するツェナー電圧の変化が示されており、曲線D93は抵抗率の比較的低い(たとえば5mΩ)半導体基板を用いた場合のツェナー電圧を示し、曲線D94は抵抗率の比較的高い(たとえば15~18mΩ)半導体基板を用いた場合のツェナー電圧を示している。曲線D93,D94の比較から、ツェナー電圧が半導体基板の抵抗率に依存することが分かる。したがって、目的とするツェナー電圧に応じて適切な抵抗率の半導体基板を適用することによって、ツェナー電圧を設計値に合わせることができる。 
図79は、チップダイオードが用いられる電子機器の一例であるスマートフォンの外観を示す斜視図である。スマートフォンD201は、扁平な直方体形状の筐体D202の内部に電子部品を収納して構成されている。筐体D202は表側および裏側に長方形状の一対の主面を有しており、その一対の主面が4つの側面で結合されている。筐体D202の一つの主面には、液晶パネルや有機ELパネル等で構成された表示パネルD203の表示面が露出している。表示パネルD203の表示面は、タッチパネルを構成しており、使用者に対する入力インターフェースを提供している。 
表示パネルD203は、筐体D202の一つの主面の大部分を占める長方形形状に形成されている。表示パネルD203の一つの短辺に沿うように、操作ボタンD204が配置されている。この実施形態では、複数(3つ)の操作ボタンD204が表示パネルD203の短辺に沿って配列されている。使用者は、操作ボタンD204およびタッチパネルを操作することによって、スマートフォンD201に対する操作を行い、必要な機能を呼び出して実行させることができる。 
表示パネルD203の別の一つの短辺の近傍には、スピーカD205が配置されている。スピーカD205は、電話機能のための受話口を提供するとともに、音楽データ等を再生するための音響化ユニットとしても用いられる。一方、操作ボタンD204の近くには、筐体D202の一つの側面にマイクロフォンD206が配置されている。マイクロフォンD206は、電話機能のための送話口を提供するほか、録音用のマイクロフォンとして用いることもできる。 
図80は、筐体D202の内部に収容された電子回路アセンブリD210の構成を示す図解的な平面図である。電子回路アセンブリD210は、配線基板D211と、配線基板D211の実装面に実装された回路部品とを含む。複数の回路部品は、複数の集積回路素子(IC)D212-D220と、複数のチップ部品とを含む。複数のICは、伝送処理IC D212、ワンセグTV受信IC D213、GPS受信IC D214、FMチューナIC D215、電源IC D216、フラッシュメモリD217、マイクロコンピュータD218、電源IC D219およびベースバンドIC D220を含む。複数のチップ部品は、チップインダクタD221,D225,D235、チップ抵抗器D222,D224,D233、チップキャパシタD227,D230,D234、およびチップダイオードD228,D231を含む。これらのチップ部品は、たとえばフリップチップ接合により配線基板D211の実装面上に実装されている。チップダイオードD228,D231には、前述のいずれかの実施形態に係るチップダイオードを適用できる。 
伝送処理IC D212は、表示パネルD203に対する表示制御信号を生成し、かつ表示パネルD203の表面のタッチパネルからの入力信号を受信するための電子回路を内蔵している。表示パネルD203との接続のために、伝送処理IC D212には、フレキシブル配線D209が接続されている。 ワンセグTV受信IC D213は、ワンセグ放送(携帯機器を受信対象とする地上デジタルテレビ放送)の電波を受信するための受信機を構成する電子回路を内蔵している。ワンセグTV受信IC D213の近傍には、複数のチップインダクタD221と、複数のチップ抵抗器D222とが配置されている。ワンセグTV受信IC D213、チップインダクタD221およびチップ抵抗器D222は、ワンセグ放送受信回路D223を構成している。チップインダクタD221およびチップ抵抗器D222は、正確に合わせ込まれたインダクタンスおよび抵抗をそれぞれ有し、ワンセグ放送受信回路D223に高精度な回路定数を与える。 
GPS受信IC D214は、GPS衛星からの電波を受信してスマートフォンD201の位置情報を出力する電子回路を内蔵している。 FMチューナIC D215は、その近傍において配線基板D211に実装された複数のチップ抵抗器D224および複数のチップインダクタD225とともに、FM放送受信回路D226を構成している。チップ抵抗器D224およびチップインダクタD225は、正確に合わせ込まれた抵抗値およびインダクタンスをそれぞれ有し、FM放送受信回路D226に高精度な回路定数を与える。 
電源IC D216の近傍には、複数のチップキャパシタD227および複数のチップダイオードD228が配線基板D211の実装面に実装されている。電源IC D216は、チップキャパシタD227およびチップダイオードD228とともに、電源回路D229を構成している。 フラッシュメモリD217は、オペレーティングシステムプログラム、スマートフォンD201の内部で生成されたデータ、通信機能によって外部から取得したデータおよびプログラムなどを記録するための記憶装置である。 
マイクロコンピュータD218は、CPU、ROMおよびRAMを内蔵しており、各種の演算処理を実行することにより、スマートフォンD201の複数の機能を実現する演算処理回路である。より具体的には、マイクロコンピュータD218の働きにより、画像処理や各種アプリケーションプログラムのための演算処理が実現されるようになっている。 電源IC D219の近くには、複数のチップキャパシタD230および複数のチップダイオードD231が配線基板D211の実装面に実装されている。電源IC D219は、チップキャパシタD230およびチップダイオードD231とともに、電源回路D232を構成している。 
ベースバンドIC D220の近くには、複数のチップ抵抗器D233、複数のチップキャパシタD234、および複数のチップインダクタD235が、配線基板D211の実装面に実装されている。ベースバンドIC D220は、チップ抵抗器D233、チップキャパシタD234およびチップインダクタD235とともに、ベースバンド通信回路D236を構成している。ベースバンド通信回路D236は、電話通信およびデータ通信のための通信機能を提供する。 
このような構成によって、電源回路D229,D232によって適切に調整された電力が、伝送処理IC D212、GPS受信IC D214、ワンセグ放送受信回路D223、FM放送受信回路D226、ベースバンド通信回路D236、フラッシュメモリD217およびマイクロコンピュータD218に供給される。マイクロコンピュータD218は、伝送処理IC D212を介して入力される入力信号に応答して演算処理を行い、伝送処理IC D212から表示パネルD203に表示制御信号を出力して表示パネルD203に各種の表示を行わせる。 
タッチパネルまたは操作ボタンD204の操作によってワンセグ放送の受信が指示されると、ワンセグ放送受信回路D223の働きによってワンセグ放送が受信される。そして、受信された画像を表示パネルD203に出力し、受信された音声をスピーカD205から音響化させるための演算処理が、マイクロコンピュータD218によって実行される。 また、スマートフォンD201の位置情報が必要とされるときには、マイクロコンピュータD218は、GPS受信IC D214
が出力する位置情報を取得し、その位置情報を用いた演算処理を実行する。 
さらに、タッチパネルまたは操作ボタンD204の操作によってFM放送受信指令が入力されると、マイクロコンピュータD218は、FM放送受信回路D226を起動し、受信された音声をスピーカD205から出力させるための演算処理を実行する。 フラッシュメモリD217は、通信によって取得したデータの記憶や、マイクロコンピュータD218の演算や、タッチパネルからの入力によって作成されたデータを記憶するために用いられる。マイクロコンピュータD218は、必要に応じて、フラッシュメモリD217に対してデータを書き込み、またフラッシュメモリD217からデータを読み出す。 
電話通信またはデータ通信の機能は、ベースバンド通信回路D236によって実現される。マイクロコンピュータD218は、ベースバンド通信回路D236を制御して、音声またはデータを送受信するための処理を行う。 以上、第5発明の実施形態について説明したが、第5発明はさらに他の形態で実施することもできる。たとえば、前述の実施形態では、4個のダイオードセルが半導体基板上に形成された例を示したけれども、半導体基板上に2個または3個のダイオードセルが形成されていてもよく、4個以上のダイオードセルが形成されていてもよい。 
また、前述の実施形態では、pn接合領域が平面視において正八角形に形成されている例を示したが、辺の数が3個以上の任意の多角形形状にpn接合領域を形成してもよいし、それらの平面形状を円形や楕円形としてもよい。pn接合領域の形状を多角形形状とする場合に、それらは正多角形形状である必要はなく、辺の長さが2種類以上の多角形によってそれらの領域を形成してもよい。さらにまた、pn接合領域は、同じ大きさに形成される必要はなく、異なる大きさの接合領域をそれぞれ有する複数のダイオードセルが半導体基板上に混在していてもよい。さらにまた、半導体基板上に形成されるpn接合領域の形状は、1種類である必要はなく、2種以上の形状のpn接合領域が半導体基板上で混在していてもよい。[6]第6発明について 特許文献2(特開平8-316001号公報)は、チップ部品のオーバーコート層を感光性材料で形成し、このオーバーコート層に紫外線を照射することによって、標印を形成する技術を開示している。標印は、たとえば、チップ部品の一例であるチップ抵抗器の抵抗値や精度等を表わしたり、チップ部品の他の例であるチップダイオードの型名やカソード方向(極性方向)を表わしたりするために用いられる。 
このような標印は、自動実装機に備えられた画像認識機能によって認識され、チップ部品を実装するために利用される。 しかし、特許文献2に記載の技術では、標印を形成するための特別な工程が必要である。このため、チップ部品の生産性を制限する恐れがある。また、小型電子機器に搭載されるような極度に小型のチップ部品に対する標印は容易ではなく、今後益々小型のチップ部品が要望されるようになると、従来の標印技術を適用することができなくなる恐れがある。 
第6発明は、チップ部品の生産性を損なうことなく標印が施された極小型のチップ部品およびその製造方法を提供することを主たる目的とする。 第6発明は、また、情報を表わす外観上の特徴が与えられた極小型のチップ部品およびその製造方法を提供することを他の目的とする。 さらに第6発明は、標印が施された極小型のチップ部品を備えた回路アセンブリおよび電子機器を提供することを目的とする。 
第6発明は、次のような特徴を有している。 E1.基板と、前記基板上に形成された素子と、前記基板上に形成された電極とを含み、前記基板の周縁部に、前記素子に関する情報を表わす凹凸が形成されていることを特徴とする、チップ部品。 E2.前記基板は、平面視が略矩形であり、前記周縁部は、平面視における一辺を含むことを特徴とする、「E1.」に記載のチップ部品。 
E3.前記凹凸は、前記基板の周縁部に予め定められた複数のマーク形成位置から選択した1つ以上のマーク形成位置に形成された凹マークを含むことを特徴とする、「E1.」または「E2.」に記載のチップ部品。 E4.前記1つ以上の凹マークの位置のパターンによって情報が表示されていることを特徴とする、「E3.」に記載のチップ部品。 
E5.前記凹マークの位置のパターンは、少なくとも3つの凹マークの位置パターンを含み、1つの位置パターンにおける凹マークの有無により表わされる2値情報の3乗の情報表示量を備えていることを特徴とする、「E4.」に記載のチップ部品。 E6.前記凹凸は、複数のマーク長から選択した1つのマーク長にわたって前記基板の周縁部に沿って延びた凹マークを含むことを特徴とする、「E1.」または「E2.」に記載のチップ部品。 
E7.前記凹マークのマーク長によって情報が表示されていることを特徴とする、「E6.」に記載のチップ部品。 E8.前記凹凸は、前記基板の周縁部に予め定められた複数のマーク形成位置から選択した1つ以上のマーク形成位置に形成された凸マークを含むことを特徴とする、「E1.」または「E2.」に記載のチップ部品。 
E9.前記1つ以上の凸マークの位置のパターンによって情報が表示されていることを特徴とする、「E8.」に記載のチップ部品。 E10.前記凸マークの位置のパターンは、少なくとも3つの凸マークの位置パターンを含み、1つの位置パターンにおける凸マークの有無により表わされる2値情報の3乗の情報表示量を備えていることを特徴とする、「E9.」に記載のチップ部品。 
E11.前記凹凸は、複数のマーク長から選択した1つのマーク長にわたって前記基板の周縁部に沿って延びた凸マークを含むことを特徴とする、「E1.」または「E2.」に記載のチップ部品。 E12.前記凸マークのマーク長によって情報が表示されていることを特徴とする、「E11.」に記載のチップ部品。 
E13.前記凹凸は、「E3.」~「E7.」のいずれかに記載の凹マークおよび「E8.」~「E12.」のいずれかに記載の凸マークの組み合わせを含むことを特徴とする、「E1.」または「E2.」に記載のチップ部品。 E14.前記凹凸は、当該チップ部品の平面視において、当該チップ部品の重心に対して非対称なパターンに形成されており、前記電極の極性を表わしていることを特徴とする、「E1.」~「E13.」のいずれかに記載のチップ部品。 
E15.前記凹凸は、前記基板の一辺のみに形成されており、前記電極の極性を表わしていることを特徴とする、「E2.」~「E13.」のいずれか一項に記載のチップ部品。 E16.前記素子がダイオードを含み、前記凹凸が前記ダイオードのカソードに接続された電極の方向を表わしていることを特徴とする、「E14.」または「E15.」に記載のチップ部品。 
E17.前記素子が抵抗膜、容量膜またはインダクタンス膜のいずれかであり、前記チップ部品がチップ抵抗器、チップコンデンサまたはチップインダクタのいずれかであることを特徴とする、「E1.」~「E13.」のいずれかに記載のチップ部品。 E18.実装基板と、前記実装基板に実装された「E1.」~「E17.」のいずれかに記載のチップ部品と、を含むことを特徴とする回路アセンブリ。 
E19.筐体と、前記筐体に収容された「E18.」に記載の回路アセンブリと、を含むことを特徴とする電子機器。 E20.基板上の複数のチップ部品形成領域にそれぞれ素子を形成する工程と、前記基板上の前記複数のチップ部品形成領域に前記素子に電気的に接続された電極をそれぞれ形成する工程と、前記複数のチップ部品形成領域の間の境界領域に沿い、前記チップ部品形成領域の周縁部に前記素子に関する情報を表わす凹凸を有する溝を形成する工程と、前記基板を前記溝が形成された面とは反対側の面から前記溝に到達するまで研削することにより、前記複数のチップ部品形成領域を前記溝に沿って分割し、複数のチップ部品に小片化する工程と、を含むことを特徴とする、チップ部品の製造方法。 
E21.前記溝を形成する工程は、プラズマエッチングを含むことを特徴とする、「E20.」に記載のチップ部品の製造方法。 第6発明によれば、複数のチップ部品領域を有する元基板をチップ部品の境界領域に沿って切断するときに、周縁部に同時に凹凸を形成する。従って、素子に関する情報を形成するための専用の工程を設ける必要がないので、チップ部品の生産性を向上できる。また、周縁部に形成された凹凸が標印として機能し、当該凹凸によって情報が表示されるので、チップ部品の表面や裏面に標印を形成するための大きなスペースを必要としない。従って、極小型のチップ部品にも適用することが可能である。 
より具体的には、「E1.」記載の発明によれば、基板の周縁部に、素子に関する情報を表わす凹凸が形成されているので、その凹凸に基づいて素子の極性方向、型名、製造年月日その他の情報を得ることができる。そして、自動実装機は、この凹凸を容易に認識できるので、自動実装にも適したチップ部品とすることができる。 「E2.」記載の発明によれば、情報を表わす凹凸は平面視における一辺に形成されているので、凹凸が形成された一辺の位置に基づき、チップ部品の極性方向等を適切に表わすことができる。 
「E3.」記載の発明によれば、チップ部品の周縁部が突出しておらず、引っ掛かりのない凹マークにより情報を表示することができる。 「E4.」記載の発明によれば、凹マークが形成された位置のパターンによって情報を表示できるから、豊富な情報量を表示できる。 「E5.」記載のように、凹マークの有無による2値情報とし、凹マークを形成する位置のパターンを少なくとも3つ設ければ、2の情報量を表示することが可能となる。したがって、4つなら2、5つなら2と情報量を増やせる。 
「E6.」記載の発明によれば、凹マークの長さを変化させることにより情報量を適切に表示できる。 「E7.」記載の発明も、同様に、凹マークのマーク長によって情報を適切に、かつ簡易に表わすことができる。 「E8.」記載の発明によれば、チップ部品の周縁部から突出する凸マークにより情報を表示することができ、電極パターンが狭められることはなく、半田強度(実装強度)が低下することはない。 
「E9.」記載の発明によれば、凸マークが形成された位置のパターンによって情報を表示できるから、豊富な情報量を表示できる。 「E10.」記載のように、凸マークの有無による2値情報とし、凸マークを形成する位置のパターンを少なくとも3つ設ければ、2の情報量を表示することが可能となる。したがって、4つなら2、5つなら2と情報量を増やせる。 
「E11.」記載の発明によれば、凸マークの長さを変化させることにより情報量を適切に表示できる。 「E12.」記載の発明も、同様に、凸マークのマーク長によって情報を適切に、かつ簡易に表わすことができる。 「E13.」記載の発明によれば、凹マークと凸マークとを組み合わせて、豊富な情報の表示ができる。 
「E14.」記載の発明によれば、チップ部品の電極の極性を適切に標印することができる。 「E15.」記載の発明によれば、チップ部品の電極の極性を適切に表示することができる。 「E16.」記載の発明によれば、チップ部品がチップダイオードの場合に、そのカソード電極の方向を適切に表わすことができる。 
「E17.」記載の発明によれば、この発明の凹凸を用いた情報表示を、チップ抵抗器、チップコンデンサまたはチップインダクタに適用することができる。 「E18.」記載の発明によれば、実装が正確かつ適切に行われた高精度の回路アセンブリを提供することができる。 
「E19.」記載の発明によれば、高精度で小型の電子機器を提供することができる。 
「E20.」および 「E21.」記載の発明によれば、標印を形成するための特別の工程を用いることなく、製造工程の一過程を利用して凹凸マークを形成することにより、チップ部品の生産性を制限することなく、チップ部品に所定の情報を標印することができる。 第6発明の実施の形態を、添付図面を参照して詳細に説明する。 
図81は、第6発明の一実施形態に係るチップ部品の外観構成を示す斜視図である。チップ部品E1は、略直方体状、より具体的には平面視が略長方形状で、角が面取りされ、一定の厚みを有する基板E2を有する。基板E2の大きさ(寸法)は、例えば長さL=0.6mm、幅W=0.3mm、厚みT=0.3mm程度の小さなものであり、製品によっては、これよりもさらに小さい。 
基板E2の表面には、長さ方向に対向する両端寄りに一対の電極E3、E4が形成されている。また、電極E3、E4で挟まれた基板E2の表面の中央領域E5は、素子形成領域とされており、素子形成領域E5には、機能素子が埋設形成されている。機能素子は、たとえば、抵抗体、コンデンサ、インダクタ、ダイオード等であり、機能素子の種類により、チップ部品E1は、チップ抵抗器であったり、チップコンデンサであったり、チップインダクタであったり、チップダイオードであったりする。 
この実施形態に係るチップ部品E1の特徴は、基板E2の周縁部、より具体的には基板E2の一側面(基板E2における電極E3の長さ方向に延びる一方短側面E6)に、上下方向(基板E2の厚み方向)に延びる複数、この実施形態では4つの凹マークE7(E7a、E7b、E7c、E7d)が形成されていることである。凹マークE7を構成する上下方向(基板E2の厚み方向)に延びる長溝は、その長さ方向に直交方向に見た窪み形態が、半円弧状であってもよいし、矩形状であってもよいし、平面底を有さない三角形状であってもよい。任意の形態の窪みであればよい。 
この凹マークE7は、当該凹マークE7の位置および数により、チップ部品の極性方向、型名、製造年月日その他の情報を表示する。 図82A~図82Cは、チップ部品E1を裏面側から見た平面図(すなわちチップ部品E1の底面図)であり、凹マークE7の構成を説明するための図である。 図82Aに示すように、凹マークE7は、基板E2の一方短側面E6(基板E2の平面視における一短辺)に、等間隔に形成された4つの凹マークE7a、E7b、E7c、E7dを有する構成とすることができる。 
また、図82Bに示すように、凹マークE7は、両外側に位置する凹マークE7a、E7dの2つとすることができる。 あるいは、図82Cに示すように、凹マークE7は、3つの凹マークE7a、E7c、E7dとすることもできる。 このように、一短辺E6に沿ってたとえば4つの凹マークE7が等間隔で形成される構成とし、そのうちの任意の凹マークE7を形成し、また、任意の凹マークE7は形成しない構成とすることにより、1つの凹マークE7の有無により、2値情報を表示することができる。 
そして、2値情報を表示する凹マークE7が、この実施形態では最大4つ形成できるから、情報量としては、2×2×2×2=2の情報量を備えたチップ部品E1とすることができる。 このように、小型のチップ部品E1に対して、その短辺E6に沿って情報を表わす外観上の特徴(凹マークE7)が備えられており、チップ部品E1に必要な情報を、標印に代わるやり方で表わすことができる。そして、自動実装機等は、チップ部品E1の種類、極性方向、製造年月日その他の情報を容易に認識することができる。このため、自動実装に適したチップ部品E1とすることができる。 
図83A~図83Cは、チップ部品E1を裏面側から見た平面図であり、凹マークE7の変形例を示す図である。 図83Aのチップ部品E1は、基板E2の一方短側面E6に、その短側面E6の長さ方向に延びる長い凹マークE7xが形成された構成例を示している。この長い凹マークE7xは、図83Bまたは図83Cに示すように、その長さを異ならせた凹マークE7y、E7zとすることもできる。つまり、図83A~図83Cに示す実施形態では、基板E2の一方短側面E6に形成する凹マークE7が、その幅が異なる構成とし、幅の広いもの、幅の中位のものおよび幅の狭いものの3種類E7x、E7y、E7zにより、情報を表示する形態とされている。 
さらに、基板E2の短側面E6に形成する凹マークE7は、図82A~図82Cを参照して説明した幅一定の複数の凹マークE7a、E7b、E7c、E7dと、図83A~図83Cを参照して説明した幅の変化する凹マークE7x、E7y、E7zとを組み合わせて、図84Aに示す幅の広い凹マークE7yと一定幅の凹マークE7dとの組み合わせ、あるいは、図84Bに示すように、幅の狭い凹マークE7zと幅の一定の凹マークE7aとの組み合わせというように、凹マークE7の種類と位置を変化させて、凹マークE7により表示できる情報の種類を豊富にすることができる。 
図85は、チップ部品E1の製造工程の一部を説明するための図解的な平面図である。チップ部品E1は、基板(元基板)E2上にマトリックス状に配列されるように、多数個のチップ部品が一括して元基板E2上に形成される。そして形成された多数個のチップ部品E1は、境界領域E8に沿って切断分離され、個々のチップ部品E1とされる。境界領域E8は、チップ部品E1の周囲を囲むように格子状に延びている。境界領域E8は、基板(元基板)E2の表面側から、たとえばエッチングにより掘り下げられる。エッチングは、たとえばプラズマエッチングが用いられる。 
境界領域E8がエッチングされることにより、図86に示す図解的な断面図のように、基板(元基板)E2は、境界領域E8部分に分離溝E8aが形成される。この分離溝E8aを形成する際に、チップ部品E1の一方短側面E6に沿って、上述した凹マークE7を同時に形成することができる。つまり、境界領域E8をプラズマエッチングする際に、エッチング用のマスクを工夫して、プラズマエッチングにより凹マークE7が同時に形成されるようにする。 
そしてその後、元基板E2は、その裏面側から研削され、研削が境界溝E8aの底に達することにより、各チップ部品E1は個々のチップ部品E1に分離されて、チップ部品E1が完成する。 このように、この実施形態の製造方法では、複数のチップ部品領域を有する元基板を、チップ部品の境界領域に沿って切断するときに、周縁部に同時に凹マークE7を形成する。従って、チップ部品E1に関する情報を記録するための専用の工程を設ける必要がないので、チップ部品E1の生産性を向上できる。また、一方短側面E6に形成された凹マークE7によってチップ部品E1の情報が表示されるので、チップ部品E1の表面や裏面に標印を形成するための大きなスペースを必要としない。従って、極小型のチップ部品にも適用することが可能である。 
上述の実施形態では、チップ部品E1の基板E2における一方短側面E6に凹マークE7(E7a、E7b、E7c、E7d、E7x、E7y、E7z)を形成する構成を説明した。しかし、凹マークE7の形成位置は、一方短側面E6に限られるわけではなく、基板E2の周縁部に形成されていればよい。 上記実施形態に係るチップ部品E1では、基板E2の周縁部に、上下方向に延びる複数の凹マークE7が形成された実施形態を説明したが、凹マークE7に代えて凸マークとしてもよい。 
凸マークが設けられた実施形態を、以下に具体的に図面を参照して説明する。 図87は、第6発明の他の実施形態に係るチップ部品の外観構成を示す斜視図である。チップ部品E1は、略直方体状、より具体的には平面視が略長方形状で、角が面取りされ、一定の厚みを有する基板E2を有する基板E2の大きさ(寸法)は、例えば長さL=0.6mm、幅W=0.3mm、厚みT=0.3mm程度の小さなものであり、製品によっては、これよりもさらに小さい。 
基板E2の表面には、長さ方向に対向する両端寄りに一対の電極E3、E4が形成されている。また、電極E3、E4で挟まれた基板E2の表面の中央領域E5は、素子形成領域とされており、素子形成領域E5には、機能素子が埋設形成されている。機能素子は、たとえば、抵抗体、コンデンサ、インダクタ、ダイオード等であり、機能素子の種類により、チップ部品E1は、チップ抵抗器であったり、チップコンデンサであったり、チップインダクタであったり、チップダイオードであったりする。 
この実施形態に係るチップ部品E1の特徴は、基板E2の周縁部、より具体的には基板E2の一側面(基板E2における電極E3の長さ方向に延びる一方短側面E6)に、上下方向に延びる複数、この実施形態では4つの凸マークE70(E70a、E70b、E70c、E70d)が形成されていることである。凸マークE70を構成する上下方向(基板E2の厚み方向)に延びる畝または突条は、その長さ方向に直交方向に見た突出形態が、半円弧状であってもよいし、矩形状であってもよいし、三角形状であってもよい。また、角が丸められた矩形状や頂角が丸められた三角形状であってもよい。要は、任意の形態の畝または突条で形成することができる。 
この凸マークE70は、当該凸マークE70の位置および数により、チップ部品の極性方向、型名、製造年月日その他の情報を表示する。 図88A~図88Cは、チップ部品E1を裏面側から見た平面図(すなわちチップ部品E1の底面図)であり、凸マークE70の構成を説明するための図である。 図88Aに示すように、凸マークE70は、基板E2の一方短側面E6(基板E2の平面視における一短辺)に、等間隔に形成された4つの凸マークE70a、E70b、E70c、E70dを有する構成とすることができる。 
また、図88Bに示すように、凸マークE70は、両外側に位置する凸マークE70a、E70dの2つとすることができる。 あるいは、図88Cに示すように、凸マークE70は、3つの凸マークE70a、E70c、E70dとすることもできる。 このように、一短辺E6に沿ってたとえば4つの凸マークE70が等間隔で形成される構成とし、そのうちの任意の凸マークE70を形成し、また、任意の凸マークE70は形成しない構成とすることにより、1つの凸マークE70の有無により、2値情報を表示することができる。 
そして、2値情報を表示する凸マークE70が、この実施形態では最大4つ形成できるから、情報量としては、2×2×2×2=2の情報量を備えたチップ部品E1とすることができる。 このように、小型のチップ部品E1に対して、その短辺E6に沿って情報を表わす外観上の特徴(凸マークE70)が備えられており、チップ部品E1に必要な情報を、標印に代わるやり方で表わすことができる。そして、自動実装機等は、チップ部品E1の種類、極性方向、製造年月日その他の情報を容易に認識することができる。このため、自動実装に適したチップ部品E1とすることができる。 
図89A~図89Cは、チップ部品E1を裏面側から見た平面図であり、凸マークE70の変形例を示す図である。 図89Aのチップ部品E1は、基板E2の一方短側面E6に、その短側面E6の長さ方向に延びる長い凸マークE70xが形成された構成例を示している。この長い凸マークE70xは、図89Bまたは図89Cに示すように、その長さを異ならせた凸マークE70y、E70zとすることもできる。つまり、図89A~図89Cに示す実施形態では、基板E2の一方短側面E6に形成する凸マークE70が、その幅が異なる構成とし、幅の広いもの、幅の中位のものおよび幅の狭いものの3種類E70x、E70y、E70zにより、情報を表示す
る形態とされている。 
さらに、基板E2の短側面E6に形成する凸マークE70は、図88A~図88Cを参照して説明した幅一定の複数の凸マークE70a、E70b、E70c、E70dと、図89A~図89Cを参照して説明した幅の変化する凸マークE70x、E70y、E70zとを組み合わせて、図90Aに示す幅の広い凸マークE70yと一定幅の凸マークE70dとの組み合わせ、あるいは、図90Bに示すように、幅の狭い凸マークE70zと幅の一定の凸マークE70aとの組み合わせというように、凸マークE70の種類と位置を変化させて、凸マークE70より表示できる情報の種類を豊富にすることができる。 
図91は、チップ部品E1の製造工程の一部を説明するための図解的な平面図である。チップ部品E1は、基板(元基板)E2上にマトリックス状に配列されるように、多数個のチップ部品が一括して元基板E2上に形成される。そして形成された多数個のチップ部品E1は、境界領域E8に沿って切断分離され、個々のチップ部品E1とされる。境界領域E8は、チップ部品E1の周囲を囲むように格子状に延びている。境界領域E8は、基板(元基板)E2の表面側から、たとえばエッチングにより掘り下げられる。エッチングは、たとえばプラズマエッチングが用いられる。 
境界領域E8がエッチングされることにより、図92に示す図解的な断面図のように、基板(元基板)E2は、境界領域E8部分に分離溝E8aが形成される。この分離溝E8aを形成する際に、チップ部品E1の一方短側面E6に沿って、上述した凸マークE70同時に形成することができる。つまり、境界領域E8をプラズマエッチングする際に、エッチング用のマスクを工夫して、プラズマエッチングにより凸マークE70が同時に形成されるようにする。 
そしてその後、元基板E2は、その裏面側から研削され、研削が境界溝E8aの底に達することにより、各チップ部品E1は個々のチップ部品E1に分離されて、チップ部品E1が完成する。 このように、この実施形態の製造方法では、複数のチップ部品領域を有する元基板を、チップ部品の境界領域に沿って切断するときに、周縁部に同時に凸マークE70を形成する。従って、チップ部品E1に関する情報を記録するための専用の工程を設ける必要がないので、チップ部品E1の生産性を向上できる。また、一方短側面E6に形成された凸マークE70によってチップ部品E1の情報が表示されるので、チップ部品E1の表面や裏面に標印を形成するための大きなスペースを必要としない。従って、極小型のチップ部品にも適用することが可能である。 
上述の実施形態では、チップ部品E1の基板E2における一方短側面E6に凸マークE70(E70a、E70b、E70c、E70d、E70x、E70y、E70z)を形成する構成を説明した。しかし、凸マークE70の形成位置は、一方短側面E6に限られるわけではなく、基板E2の周縁部に形成されていればよい。 また、上記の実施形態では、最初の実施形態が凹マークE7であるとして説明し、次の実施形態が凸マークE70であると説明したが、凹マークE7と凸マークE70とが組み合わされた構成でもよい。つまり、全体として見ると、凹凸により情報が表わされる形状であってもよい。 
さらに、チップ部品E1に切断分離する際に、境界領域E8に沿ってプラズマエッチングが施されるが、プラズマエッチングのエッチング条件を変えることにより、チップ部品E1の切断端面の形状を、表面から裏面に向かって垂直な端面、表面から裏面に向かって広がる方向の傾斜(増方向の傾斜)がついた端面、表面から裏面に向かって狭まる方向の傾斜(えぐり方向の傾斜)がついた端面等、端面を垂直面以外に、傾斜面として形成でき、それに合わせて、凹マークE7や凸マークE70も垂直に延びたり、傾斜方向に延びたりしたマークとすることができる。このように、エッチング条件の制御により、凹マークE7や凸マークE70の傾斜を加え、情報量のより豊富なマークとすることもできる。 
次に、より具体的な実施形態として、チップ抵抗器、チップコンデンサ、チップダイオードおよびチップインダクタをそれぞれ具体的に説明する。<チップ抵抗器の実施形態の説明> 図93Aは、第6発明の一実施形態に係るチップ抵抗器E10の外観構成を示す図解的な斜視図であり、図93Bは、チップ抵抗器E10が基板上に実装された状態を示す側面図である。 
図93Aを参照して、第6発明の一実施形態に係るチップ抵抗器E10は、基板E11上に形成された第1接続電極E12と、第2接続電極E13と、抵抗回路網E14とを備えている。基板E11は、平面視略長方形状の直方体形状で、一例として、長辺方向の長さL=0.3mm、短辺方向の幅W=0.15mm、厚みT=0.1mm程度の大きさの微少なチップである。基板E11は、平面視で角が面取りされた角ラウンド形状である。そして、基板E11の一側面(基板E11における第1接続電極E12の長さ方向に延びる一方短側面E6)に、上下方向に延びる、例えば最大で4つの凹マークE7が形成されている。凹マークは、先に説明した実施形態と同様に、チップ抵抗器E10の情報を表わす標印として機能するものである。基板E11は、たとえばシリコン、ガラス、セラミック等で形成することができる。以下の実施形態では、基板E11がシリコン基板の場合を例にとって説明する。 
基板E11上において、第1接続電極E12は基板E11の一方短辺E111に沿って設けられ、短辺E111方向に長手の矩形電極である。第2接続電極E13は、基板E11上の他方短辺E112に沿って設けられ、短辺E112方向に長手の矩形電極である。抵抗回路網E14は、基板E11上の第1接続電極E12と第2接続電極E13とで挟まれた中央領域(回路形成面または素子形成面)に設けられている。そして、抵抗回路網E14の一端側は第1接続電極E12に電気的に接続されており、抵抗回路網E14の他端側は第2接続電極E13に電気的に接続されている。これら第1接続電極E12、第2接続電極E13および抵抗回路網E14は、たとえば一例として、基板E11上に微細加工プロセスを用いて設けることができる。特に、後述するフォトリソグラフィプロセスを用いることにより、微細で正確なレイアウトパターンの抵抗回路網E14を形成することができる。 
第1接続電極E12および第2接続電極E13は、それぞれ、外部接続電極として機能する。チップ抵抗器E10が回路基板E15に実装された状態においては、図93Bに示すように、第1接続電極E12および第2接続電極E13が、それぞれ、回路基板E15の回路(図示せず)と半田により電気的かつ機械的に接続される。なお、外部接続電極として機能する第1接続電極E12および第2接続電極E13は、半田濡れ性の向上および信頼性の向上のために、少なくとも表面領域を金(Au)で形成するか、または表面に金メッキを施すことが望ましい。 
図94は、チップ抵抗器E10の平面図であり、第1接続電極E12、第2接続電極E13および抵抗回路網E14の配置関係ならびに抵抗回路網E14の平面視の構成(レイアウトパターン)が示されている。 図94を参照して、チップ抵抗器E10は、基板E11上面の一方短辺E111に長辺が沿うように配置された平面視が長手で略矩形をした第1接続電極E12と、基板E11上面の他方短辺E112に長辺が沿うように配置された平面視が長手で略矩形をした第2接続電極E13と、第1接続電極E12および第2接続電極E13間の平面視矩形の領域に設けられた抵抗回路網E14とを含んでいる。 
抵抗回路網E14には、基板E11上にマトリックス状に配列された等しい抵抗値を有する多数個の単位抵抗体R(図94の例では、行方向(基板E11の長手方向)に沿って8個の単位抵抗体Rが配列され、列方向(基板E11の短手方向)に沿って44個の単位抵抗体Rが配列され、合計352個の単位抵抗体Rを含む構成)を有している。そして、これら多数個の単位抵抗体Rの1~64個の所定の個数が導体膜CO(導体膜COは、好ましくはAl、AlSi、AlSiCu、またはAlCuなどのアルミニウム系金属で形成された配線膜)で電気的に接続されて、接続された単位抵抗体Rの数に応じた複数種類の抵抗回路が形成されている。 
さらに、抵抗回路を抵抗回路網E14に電気的に組み込んだり、または、抵抗回路網E14から電気的に分離するために溶断可能な複数のヒューズFU(好ましくは、導体膜COと同じ材料であるAl、AlSi、AlSiCu、またはAlCuなどのアルミニウム系金属膜で形成された配線膜であり、以下、「ヒューズ」ともいう)が設けられている。複数のヒューズFUは、第2接続電極E13の内側辺沿いに、配置領域が直線状になるように配列されている。より具体的には、複数のヒューズFUおよび接続用導体膜、すなわち配線膜COが隣接するように配列され、その配列方向が直線状になるように配置されている。 
図95Aは、図94に示す抵抗回路網E14の一部分を拡大して描いた平面図である。図95Bは、図95AのB-Bに沿う断面構造を示す図であり、図95Cは、図95AのC-Cに沿う断面構造を示す図である。 図95A、図95Bおよび図95Cを参照して、単位抵抗体Rの構成について説明をする。 
基板E11の上面には絶縁層(SiO)E19が形成され、絶縁層E19上に抵抗体膜E20が配置されている。抵抗体膜E20は、抵抗体膜E20は、NiCr、NiCrAl、NiCrSi、NiCrSiAl、TaN、TaSiO、TiN、TiNO、およびTiSiONからなる群から選択した1種以上を含む材料からなる。抵抗体膜E20をこのような材料で形成することにより、フォトリソグラフィによる微細加工が可能になる。また、温度特性の影響により抵抗値が変化しにくい、正確な抵抗値のチップ抵抗器を作ることができる。この抵抗体膜E20は、第1接続電極E12と第2接続電極E13との間を平行に直線状に延びる複数本の抵抗体膜(以下「抵抗体膜ライン」という)とされており、抵抗体膜ラインE20は、ライン方向に所定の位置で切断されている場合がある。抵抗体膜ラインE20上には、導体膜片E21としてのたとえばアルミニウム膜が積層されている。各導体膜片E21は、抵抗体膜ラインE20上に、ライン方向に一定間隔Rを開けて積層されている。 
この構成の抵抗体膜ラインE20および導体膜片E21の電気的特徴を回路記号で示すと、図96A~図96Cの通りである。すなわち、図96Aに示すように、所定間隔Rの領域の抵抗体膜ラインE20部分が、それぞれ、一定の抵抗値rの単位抵抗体Rを形成している。導体膜片E21が積層された領域は、当該導体膜片E21で抵抗体膜ラインE20が短絡されている。よって、図96Bに示す抵抗rの単位抵抗体Rの直列接続からなる抵抗回路が形成されている。 
また、隣接する抵抗体膜ラインE20同士は抵抗体膜ラインE20および導体膜片E21で接続されているから、図95Aに示す抵抗回路網は、図96Cに示す抵抗回路を構成している。 図95Bおよび図95Cに示す図解的な断面図において、参照番号E11は基板、E19は絶縁層としての二酸化シリコンSiO層、E20は絶縁層E19上に形成された抵抗体膜、E21はアルミニウム(Al)の配線膜、E22は保護膜としてのSiN膜、E23は保護層としてのポリイミド層を示している。 
抵抗体膜E20の材質は、上記のとおり、NiCr、NiCrAl、NiCrSi、NiCrSiAl、TaN、TaSiO、TiN、TiNO、およびTiSiONからなる群から選択した1種以上を含む材料からなる。また、抵抗体膜E20の膜厚は、300Å~1μmであることが望ましい。抵抗体膜E20の膜厚をこの範囲とすれば
、抵抗体膜E20の温度係数を50ppm/℃~200ppm/℃に実現でき、温度特性の影響を受けにくいチップ抵抗器となるからである。 
なお、抵抗体膜E20の温度係数は、1000ppm/℃未満であれば、実用上良好なチップ抵抗器を得られる。 さらに、抵抗体膜E20は、1μm~1.5μmの線幅を有する線状要素を含む構造であることが望ましい。抵抗回路の微細化と良好な温度特性とを両立できるからである。 配線膜E21は、Alに換え、AlSi、AlSiCu、またはAlCuなどのアルミニウム系金属膜で形成されてもよい。配線膜E21(ヒューズFUを含む)をこのようにアルミニウム系金属膜で形成することにより、プロセス加工精度の向上を図れる。 
なお、かかる構成の抵抗回路網E14の製造プロセスについては、後に詳述する。 この実施形態では、基板上E11に形成された抵抗回路網E14に含まれる単位抵抗体Rは、抵抗体膜ラインE20と、抵抗体膜ラインE20上に、ライン方向に一定間隔をあけて積層された複数の導体膜片E21とを含み、導体膜片E21が積層されていない一定間隔R部分の抵抗体膜ラインE20が、1個の単位抵抗体Rを構成している。単位抵抗体Rを構成している抵抗体膜ラインE20は、その形状および大きさが全て等しい。よって、基板上に作り込んだ同形同大の抵抗体膜は、ほぼ同値になるという特性に基づき、基板E11上にマトリックス状に配列された多数個の単位抵抗体Rは、等しい抵抗値を有している。 
抵抗体膜ラインE20上に積層された導体膜片E21は、単位抵抗体Rを形成するとともに、複数個の単位抵抗体Rを接続して抵抗回路を構成するための接続用配線膜の役目も果たしている。 図97Aは、図94に示すチップ抵抗器E10の平面図の一部分を拡大して描いたヒューズFUを含む領域の部分拡大平面図であり、図97Bは、図97AのB-Bに沿う断面構造を示す図である。 
図97Aおよび図97Bに示すように、ヒューズFUも、抵抗体膜E20上に積層された配線膜E21により形成されている。すなわち、単位抵抗体Rを形成する抵抗体膜ラインE20上に積層された導体膜片E21と同じレイヤーに、導体膜片E21と同じ金属材料であるアルミニウム(Al)により形成されている。なお、導体膜片E21は、前述したように、抵抗回路を形成するために、複数個の単位抵抗体Rを電気的に接続する接続用導体膜COとしても用いられている。 
つまり、抵抗体膜E20上に積層された同一レイヤーにおいて、単位抵抗体R形成用の配線膜、抵抗回路を形成するための接続用配線膜、抵抗回路網E14を構成するための接続用配線膜、ヒューズFU、ならびに抵抗回路網E14を第1接続電極E12および第2接続電極E13に接続するための配線膜が、同一のアルミニウム系金属材料(たとえばアルミニウム)を用いて、同じ製造プロセス(たとえばスパッタリングおよびフォトリソグラフィプロセス)によって形成されている。これにより、このチップ抵抗器E10の製造プロセスが簡略化され、また、各種配線膜を共通のマスクを利用して同時に形成できる。さらに、抵抗体膜E20とのアライメント性も向上する。 
図98は、図94に示す抵抗回路網E14における複数種類の抵抗回路を接続する接続用導体膜COおよびヒューズFUの配列関係と、その接続用導体膜COおよびヒューズFUに接続された複数種類の抵抗回路との接続関係を図解的に示す図である。 図98を参照して、第1接続電極E12には、抵抗回路網E14に含まれる基準抵抗回路R8の一端が接続されている。基準抵抗回路R8は、8個の単位抵抗体Rの直列接続からなり、その他端はヒューズFU1に接続されている。 
ヒューズFU1と接続用導体膜CO2とには、64個の単位抵抗体Rの直列接続からなる抵抗回路R64の一端および他端が接続されている。 接続用導体膜CO2とヒューズFU4とには、32個の単位抵抗体Rの直列接続からなる抵抗回路R32の一端および他端が接続されている。 ヒューズFU4と接続用導体膜CO5とには、32個の単位抵抗体Rの直列接続からなる抵抗回路体R32の一端および他端が接続されている。 
接続用導体膜CO5とヒューズFU6とには、16個の単位抵抗体Rの直列接続からなる抵抗回路R16の一端および他端が接続されている。 ヒューズFU7および接続用導体膜CO9には、8個の単位抵抗体Rの直列接続からなる抵抗回路R8の一端および他端が接続されている。 接続用導体膜CO9およびヒューズFU10には、4個の単位抵抗体Rの直列接続からなる抵抗回路R4の一端および他端が接続されている。 
ヒューズFU11および接続用導体膜CO12には、2個の単位抵抗体Rの直列接続からなる抵抗回路R2の一端および他端が接続されている。 接続用導体膜CO12およびヒューズFU13には、1個の単位抵抗体Rからなる抵抗回路体R1の一端および他端が接続されている。 ヒューズFU13および接続用導体膜CO15には、2個の単位抵抗体Rの並列接続からなる抵抗回路R/2の一端および他端が接続されている。 
接続用導体膜CO15およびヒューズFU16には、4個の単位抵抗体Rの並列接続からなる抵抗回路R/4の一端および他端が接続されている。 ヒューズFU16および接続用導体膜CO18には、8個の単位抵抗体Rの並列接続からなる抵抗回路R/8の一端および他端が接続されている。 接続用導体膜CO18およびヒューズFU19には、16個の単位抵抗体Rの並列接続からなる抵抗回路R/16の一端および他端が接続されている。 
ヒューズFU19および接続用導体膜CO22には、32個の単位抵抗体Rの並列接続からなる抵抗回路R/32が接続されている。 複数のヒューズFUおよび接続用導体膜COは、それぞれ、ヒューズFU1、接続用導体膜CO2、ヒューズFU3、ヒューズFU4、接続用導体膜CO5、ヒューズFU6、ヒューズFU7、接続用導体膜CO8、接続用導体膜CO9、ヒューズFU10、ヒューズFU11、接続用導体膜CO12、ヒューズFU13、ヒューズFU14、接続用導体膜CO15、ヒューズFU16、ヒューズFU17、接続用導体膜CO18、ヒューズFU19、ヒューズFU20、接続用導体膜CO21、接続用導体膜CO22が、直線状に配置されて直列に接続されている。各ヒューズFUが溶断されると、ヒューズFUに隣接接続された接続用導体膜COとの間の電気的接続が遮断される構成である。 
この構成を、電気回路図で示すと図99の通りである。すなわち、全てのヒューズFUが溶断されていない状態では、抵抗回路網E14は、第1接続電極E12および第2接続電極E13間に設けられた8個の単位抵抗体Rの直列接続からなる基準抵抗回路R8(抵抗値8r)の抵抗回路を構成している。たとえば、1個の単位抵抗体Rの抵抗値rをr=80Ωとすれば、8r=640Ωの抵抗回路により、第1接続電極E12および第2接続電極E13が接続されたチップ抵抗器E10が構成されている。 
そして、基準抵抗回路R8以外の複数種類の抵抗回路には、それぞれ、ヒューズFUが並列的に接続され、各ヒューズFUによりこれら複数種類の抵抗回路は短絡された状態となっている。つまり、基準抵抗回路R8には、12種類13個の抵抗回路R64~R/32が直列に接続されているが、各抵抗回路は、それぞれ並列に接続されたヒューズFUにより短絡されているので、電気的にみると、各抵抗回路は抵抗回路網E14に組み込まれてはいない。 
この実施形態に係るチップ抵抗器E10は、要求される抵抗値に応じて、ヒューズFUを選択的に、たとえばレーザー光で溶断する。それにより、並列的に接続されたヒューズFUが溶断された抵抗回路は、抵抗回路網E14に組み込まれることになる。よって、抵抗回路網E14の全体の抵抗値を、溶断されたヒューズFUに対応する抵抗回路が直列に接続されて組み込まれた抵抗値を有する抵抗回路網とすることができる。 
換言すれば、この実施形態に係るチップ抵抗器E10は、複数種類の抵抗回路に対応して設けられたヒューズFUを選択的に溶断することにより、複数種類の抵抗回路(たとえば、FU1、FU4、FU13が溶断されると、抵抗回路R64、R32、R1の直列接続)を抵抗回路網に組み込むことができる。そして、複数種類の抵抗回路は、それぞれ、その抵抗値が決まっているので、いわばデジタル的に抵抗回路網E14の抵抗値を調整して、要求される抵抗値を有するチップ抵抗器E10とすることができる。 
また、複数種類の抵抗回路は、等しい抵抗値を有する単位抵抗体Rが、直列に1個、2個、4個、8個、16個、32個、および64個と、等比数列的に単位抵抗体Rの個数が増加されて接続された複数種類の直列抵抗回路ならびに等しい抵抗値の単位抵抗体Rが並列に2個、4個、8個、16個、および32個と、等比数列的に単位抵抗体Rの個数が増加されて接続された複数種類の並列抵抗回路を備えている。そして、これらがヒューズFUで短絡された状態で直列に接続されている。よって、ヒューズFUを選択的に溶断することにより、抵抗回路網E14全体の抵抗値を、小さな抵抗値から大きな抵抗値まで、広範囲の間で、任意の抵抗値に設定することができる。 
図100は、図93~図98を参照して説明したチップ抵抗器E10の製造工程の一例を示すフロー図である。次に、このフロー図の製造工程に従って、かつ、必要に応じて図93~図98を参照しつつ、チップ抵抗器E10の製造方法について詳細に説明をする。 ステップES1:まず、基板E11が所定の処理室に配置され、その表面に、たとえば熱酸化法によって、絶縁層E19としての二酸化シリコン(SiO)層が形成される。 
ステップES2:次に、たとえばスパッタ法によって、NiCr、NiCrAl、NiCrSi、NiCrSiAl、TaN、TaSiO、TiN、TiNO、およびTiSiONからなる群から選択した1種以上を含む材料、たとえばTiN、TiONまたはTiSiONの抵抗体膜E20が絶縁層E19の表面全域に形成される。 ステップES3:次に、たとえばスパッタ法によって、抵抗体膜E20の表面全域にたとえばアルミニウム(Al)の配線膜E21が積層形成される。積層された抵抗体膜E20および配線膜E21の2層の膜の合計膜厚は8000Å程度とされてもよい。配線膜E21は、Alに換え、AlSi、AlSiCu、またはAlCuなどのアルミニウム系金属膜で形成されてもよい。配線膜E21を、Al、AlSi、AlSiCu、またはAlCuなどのアルミニウム系金属膜で形成することにより、プロセス加工精度の向上を図れる。 
ステップES4:次に、フォトリソグラフィプロセスを用い、配線膜E21の表面に、抵抗回路網E14の平面視の構成(導体膜COおよびヒューズ膜FUを含むレイアウトパターン)に対応したレジストパターンが形成される(第1レジストパターンの形成)。 ステップES5:そして、第1エッチング工程が行われる。すなわち、ステップES4で形成された第1レジストパターンをマスクとして、抵抗体膜E20および配線膜E21という積層された2層膜が、たとえば反応性イオンエッチング(RIE)によりエッチングされる。そして、エッチング後に第1レジストパターンは剥離される。 
ステップES6:再び、フォトリソグラフィプロセスを用いて、第2レジストパターンが形成される。ステップES6で形成される第2レジストパターンは、抵抗体膜E20上に積層された配線膜E21を選択的に除去して、単位抵抗体R(図94で細いドットを付して示す領域)を形成するためのパターンである。 ステップES7:ステップES6で形成された第2レジストパターンをマスクとして、たとえばウェットエッチングにより、配線膜E21のみが選択的にエッチングされる(第2エ
ッチング工程)。エッチング後、第2レジストパターンが剥離される。これにより、図94に示した抵抗回路網E14のレイアウトパターンが得られる。 
ステップES8:この段階で、基板表面に形成された抵抗回路網E14の抵抗値(回路網E14全体の抵抗値)が測定される。この測定は、たとえばマルチプローブピンを図94に示す第1接続電極E12とつながる側の抵抗回路網E14の端部と、第2接続電極E13につながる側のヒューズ膜および抵抗回路網E14の端部とに接触させて測定する。この測定により、製造された抵抗回路網E14の初期状態における良否が判定できる。 
ステップES9:次いで、基板E11の上に形成された抵抗回路網E14の全面を覆うように、たとえば窒化膜からなるカバー膜E22aが形成される。カバー膜E22aは、窒化膜(SiN膜)に換え、酸化膜(SiO膜)であってもよい。このカバー膜E22aの形成は、プラズマCVD法によって行われてもよく、たとえば膜厚3000Å程度の窒化シリコン膜(SiN膜)が形成されてもよい。カバー膜E22aは、パターニングされた配線膜E21、抵抗体膜E20およびヒューズFUを覆う。 
ステップES10:この状態から、ヒューズFUを選択的に溶断して、チップ抵抗器E10を所望の抵抗値に合わせ込むためのレーザートリミングが行われる。すなわち、図101Aに示すように、ステップES8で行われた全抵抗値測定の測定結果に応じて選択されたヒューズFUにレーザー光を当てて、そのヒューズFUおよびその下に位置する抵抗体膜E20が溶断される。これにより、ヒューズFUで短絡されていた対応する抵抗回路が抵抗回路網E14中に組み込まれ、抵抗回路網E14の抵抗値を所望の抵抗値に合わせ込むことができる。ヒューズFUにレーザー光を当てるとき、カバー膜E22aの働きによって、ヒューズFUの近傍にレーザー光のエネルギーが蓄積され、それによって、ヒューズFUおよびその下層の抵抗体膜E20が溶断する。 
ステップES11:次に、図101Bに示すように、たとえばプラズマCVD法によって、カバー膜E22a上に窒化シリコン膜が堆積され、パッシベーション膜E22が形成される。前述のカバー膜E22aは、最終形態において、パッシベーション膜E22と一体化し、このパッシベーション膜E22の一部を構成する。ヒューズFUおよびその下層の抵抗体膜E20の切断後に形成されたパッシベーション膜E22は、ヒューズFUおよびその下層の抵抗体膜E20の溶断の際に同時に破壊されたカバー膜E22aの開口E22b内に入り込み、ヒューズFUおよびその下層の抵抗体膜E20の切断面を保護する。従って、パッシベーション膜E22は、ヒューズFUの切断箇所に異物が入り込んだり水分が進入したりすることを防ぐ。パッシベーション膜E22は、全体で、たとえば1000~20000Å程度の厚みであればよく、たとえば8000Å程度の膜厚を有するように形成されてもよい。 
また、上述のように、パッシベーション膜E22はシリコン酸化膜であってもよい。 ステップES12:次いで、図101Cに示すように、全面に樹脂膜E23が塗布される。樹脂膜E23としては、たとえば感光性のポリイミドの塗布膜E23が用いられる。 ステップES13:この樹脂膜E23に対して、前記第1接続電極E12、第2接続電極E13の開口に対応した領域に対する露光工程、およびその後の現像工程を行うことによって、フォトリソグラフィによる樹脂膜のパターニングを行うことができる。これにより、樹脂膜E23に第1接続電極E12および第2接続電極E13のためのパッド開口が形成される。 
ステップES14:その後、樹脂膜E23を硬化するための熱処理(ポリイミドキュア)が行われ、熱処理によりポリイミド膜E23が安定化される。熱処理は、例えば170℃~700℃程度の温度で行ってもよい。その結果、抵抗体(抵抗体膜E20およびパターニングされた配線膜E21)の特性が安定するというメリットもある。 ステップES15:次に、第1接続電極E12および第2接続電極E13を形成すべき位置に貫通孔を有するポリイミド膜E23をマスクとしてパッシベーション膜E22のエッチングが行われる。それによって、配線膜E21を第1接続電極E12の領域および第2接続電極E13の領域において露出させるパッド開口が形成される。パッシベーション膜E22のエッチングは、反応性イオンエッチング(RIE)によって行われてもよい。 
ステップES16:2つのパッド開口から露出した配線膜E21にマルチプローブピンが接触され、チップ抵抗器の抵抗値が所望の抵抗値になっていることを確認するための抵抗値測定(アフター測定)が行われる。このように、アフター測定を行うこと、換言すれば、最初の測定(イニシャル測定)→ヒューズFUの溶断(レーザーリペア)→アフター測定という一連の処理を行うことで、チップ抵抗器E10に対するトリミング処理能力が大幅に向上する。 
ステップES17:2つのパッド開口内に、たとえば無電解めっき法によって、外部接続電極としての第1接続電極E12および第2接続電極E13を成長させる。 ステップES18:その後、基板表面に配列形成された多数個(たとえば50万個)の各チップ抵抗器を個々のチップ抵抗器E10に分離するために、フォトリソグラフィによって第3のレジストパターンが形成される。レジスト膜は基板表面において、各チップ抵抗器E10を保護すべく設けられ、各チップ抵抗器E10間がエッチングされるように形成される。また、第3のレジストパターンは、各チップ抵抗器E10の一方短側面E6(図93A参照)に、例えば最大で4つの凹マークが所定の位置に形成されるようにパターニングされる。 
ステップES19:そしてプラズマダイシングが実行される。プラズマダイシングは、第3レジストパターンをマスクとしたエッチングであり、基板表面から所定深さの溝が、各チップ抵抗器E10の間に形成される。このとき、各チップ抵抗器E10の周縁部に凹マークも形成される。その後レジスト膜が剥離される。 ステップES20:そして、たとえば図102Aに示すように、表面に保護テープE100が貼着される。 
ステップES21:次いで、基板の裏面研削が行われて、チップ抵抗器は個々のチップ抵抗器E10に分離される(図102A,図102B参照)。 ステップES22:そして、図102Cに示すように、裏面側にキャリアテープ(熱発泡シート)E150が貼られて、個々のチップ抵抗器に分離された多数個のチップ抵抗器E10は、キャリアテープE150上に配列された状態で保持される。一方で、表面に貼着された保護テープは取り除かれる(図102D参照)。 
ステップES23:熱発泡シートE150は、加熱されることによりその内部に含まれる熱発泡粒子E150が膨らみ、それによりキャリアテープE150表面に接着されている各チップ抵抗器E10はキャリアテープE150から剥離されて個々に分離される(図102E,図102F参照)。 図103は、チップ抵抗器E10の平面図であり、凹マークに代えて凸マークが設けられた実施形態の平面図である。上述の一実施形態に係るチップ抵抗器E10では、基板E11の一側面(基板E11における第1接続電極E12の長さ方向に延びる一方短側面E6)に、上下方向に延びる、チップ抵抗器E10の情報を表わす標印として機能する凹マークE7が形成されている例を説明したが、図103に示すように、凹マークE7を凸マークE70に代えてもよい。<チップコンデンサの実施形態の説明> 図104は、第6発明の他の実施形態に係るチップコンデンサE301の平面図であり、図105はその断面図であって、図104の切断面線CV-CVから見た切断面が示されている。さらに、図106は、前記チップコンデンサE301の一部の構成を分離して示す分解斜視図である。 
チップコンデンサE301は、基板E302と、基板E302上に配置された第1外部電極E303と、同じく基板E302上に配置された第2外部電極E304とを備えている。基板E302は、この実施形態では、平面視において四隅を面取りした矩形形状を有している。矩形形状は、例えば、0.3mm×0.15mm程度の寸法である。基板E302の長手方向両端部に第1外部電極E303および第2外部電極E304がそれぞれ配置されている。第1外部電極E303および第2外部電極E304は、この実施形態では、基板E302の短手方向に延びたほぼ矩形の平面形状を有し、基板E302の角に対応する各2箇所に面取り部を有している。基板E302上には、第1外部電極E303および第2外部電極E304の間のキャパシタ配置領域E305内に、複数のキャパシタ要素CA1~CA9が配置されている。複数のキャパシタ要素CA1~CA9は、複数のヒューズユニットE307を介してそれぞれ第1外部電極E303に電気的に接続されている。 
また、基板E302の一側面(基板E302における第1外部電極E303の長さ方向に延びる一方短側面E6)に、上下方向に延びる、例えば最大で4つの凹マーク溝E7が形成されている。この凹マークE7も、チップコンデンサE301の情報を表わす標印として機能する。 図105および図106に示されているように、基板E302の表面には絶縁膜E308が形成されていて、絶縁膜E308の表面に下部電極膜E311が形成されている。下部電極膜E311は、キャパシタ配置領域E305のほぼ全域にわたっているとともに、第2外部電極E304の直下の領域にまで延びて形成されている。より具体的には、下部電極膜E311は、キャパシタ要素CA1~CA9の共通の下部電極として機能するキャパシタ電極領域E311Aと、外部電極引き出しのためのパッド領域E311Bとを有している。キャパシタ電極領域E311Aがキャパシタ配置領域E305に位置していて、パッド領域E311Bが第2外部電極E304の直下に位置している。 
キャパシタ配置領域E305において下部電極膜E311(キャパシタ電極領域E311A)を覆うように容量膜(誘電体膜)E312が形成されている。容量膜E312は、キャパシタ電極領域E311Aの全域にわたって連続しており、この実施形態では、さらに第1外部電極E303の直下の領域にまで延び、キャパシタ配置領域E305外の絶縁膜E308を覆っている。 
容量膜E312の上には、上部電極膜E313が形成されている。図104では、明瞭化のために、上部電極膜E313に細ドットを付して示してある。上部電極膜E313は、キャパシタ配置領域E305に位置するキャパシタ電極領域E313Aと、第1外部電極E303の直下に位置するパッド領域E313Bと、パッド領域E313Bとキャパシタ電極領域E313Aとの間に配置されたヒューズ領域E313Cとを有している。 
キャパシタ電極領域E313Aにおいて、上部電極膜E313は、複数の電極膜部分E131~E139に分割されている。この実施形態では、各電極膜部分E131~E139は、いずれも矩形形状に形成されていて、ヒューズ領域E313Cから第2外部電極E304に向かって帯状に延びている。複数の電極膜部分E131~E139は、複数種類の対向面積で、容量膜E312を挟んで下部電極膜E311に対向している。より具体的には、電極膜部分E131~E139の下部電極膜E311に対する対向面積は、1:2:4:8:16:32:64:128:128となるように定められていてもよい。すなわち、複数の電極膜部分E131~E139は、対向面積の異なる複数の電極膜部分を含み、より詳細には、公比が2の等比数列をなすように設定された対向面積を有する複数の電極膜部分E131~E138(またはE131~E137,E139)を含む。これによって、各電極膜部分E131~E139と容量膜E312を挟んで対向する
下部電極膜E311とによってそれぞれ構成される複数のキャパシタ要素CA1~CA9は、互いに異なる容量値を有する複数のキャパシタ要素を含む。電極膜部分E131~E139の対向面積の比が前述の通りである場合、キャパシタ要素CA1~CA9の容量値の比は、当該対向面積の比と等しく、1:2:4:8:16:32:64:128:128となる。すなわち、複数のキャパシタ要素CA1~CA9は、公比が2の等比数列をなすように容量値が設定された複数のキャパシタ要素CA1~CA8(またはCA1~CA7,CA9)を含むことになる。 
この実施形態では、電極膜部分E131~E135は、幅が等しく、長さの比を1:2:4:8:16に設定した帯状に形成されている。また、電極膜部分E135,E136,E137,E138,E139は、長さが等しく、幅の比を1:2:4:8:8に設定した帯状に形成されている。電極膜部分E135~E139は、キャパシタ配置領域E305の第1外部電極E303側の端縁から第2外部電極E304側の端縁までの範囲に渡って延びて形成されており、電極膜部分E131~E134は、それよりも短く形成されている。 
パッド領域E313Bは、第1外部電極3とほぼ相似形に形成されており、基板E302の角部に対応する2つの面取り部を有するほぼ矩形の平面形状を有している。このパッド領域E313Bの一つの長辺(基板E302の周縁に対して内方側の長辺)に沿ってヒューズ領域E313Cが配置されている。ヒューズ領域E313Cは、パッド領域E313Bの前記1つの長辺に沿って配列された複数のヒューズユニットE307を含む。ヒューズユニットE307は、上部電極膜E313のパッド領域E313Bと同じ材料で一体的に形成されている。複数の電極膜部分E131~E139は、1つまたは複数個のヒューズユニットE307と一体的に形成されていて、それらのヒューズユニットE307を介してパッド領域E313Bに接続され、このパッド領域E313Bを介して第1外部電極E303に電気的に接続されている。面積の比較的小さな電極膜部分E131~E136は、一つのヒューズユニットE307によってパッド領域E313Bに接続されており、面積の比較的大きな電極膜部分E137~E139は複数個のヒューズユニットE307を介してパッド領域E313Bに接続されている。全てのヒューズユニットE307が用いられる必要はなく、この実施形態では、一部のヒューズユニットE307は未使用である。 
ヒューズユニットE307は、パッド領域E313Bとの接続のための第1幅広部E307Aと電極膜部分E131~E139との接続のための第2幅広部E307Bと、第1および第2幅広部E307A,E307Bの間を接続する幅狭部E307Cとを含む。幅狭部E307Cは、レーザ光によって切断(溶断)することができるように構成されている。それによって、電極膜部分E131~E139のうち不要な電極膜部分をヒューズユニットE307の切断によって第1および第2外部電極E303,E304から電気的に切り離すことができる。 
図104および図106では図示を省略したが、図105に表れている通り、上部電極膜E313の表面を含むチップコンデンサE301の表面はパッシベーション膜E309によって覆われている。パッシベーション膜E309は、たとえば窒化膜からなっていて、チップコンデンサE301の上面のみならず、基板E302の側面まで延びて、この側面をも覆うように形成されている。さらに、パッシベーション膜E309の上には、ポリイミド樹脂等からなる樹脂膜E310が形成されている。樹脂膜E310は、チップコンデンサE301の上面を覆い、さらに基板E302の側面に至って、当該側面上のパッシベーション膜E309を覆うように形成されている。 
パッシベーション膜E309および樹脂膜E310は、チップコンデンサE301の表面を保護する保護膜である。これらには、第1外部電極E303および第2外部電極E304に対応する領域にパッド開口E321,E322がそれぞれ形成されている。パッド開口E321,E322はそれぞれ上部電極膜E313のパッド領域E313Bの一部の領域、下部電極膜E311のパッド領域E311Bの一部の領域を露出させるようにパッシベーション膜E309および樹脂膜E310を貫通している。さらに、この実施形態では、第2外部電極E304に対応したパッド開口E322は、容量膜E312をも貫通している。 
パッド開口E321,E322には、第1外部電極E303および第2外部電極E304がそれぞれ埋め込まれている。これにより、第1外部電極E303は上部電極膜E313のパッド領域E313Bに接合しており、第2外部電極E304は下部電極膜E311のパッド領域E311Bに接合している。第1および第2外部電極E303,E304は、樹脂膜E310の表面から突出するように形成されている。これにより、実装基板に対してチップコンデンサE301をフリップチップ接合することができる。 
図107は、チップコンデンサE301の内部の電気的構成を示す回路図である。第1外部電極E303と第2外部電極E304との間に複数のキャパシタ要素CA1~CA9が並列に接続されている。各キャパシタ要素CA1~CA9と第1外部電極E303との間には、一つまたは複数のヒューズユニットE307でそれぞれ構成されたヒューズFU1~FU9が直列に介装されている。 
ヒューズFU1~FU9が全て接続されているときは、チップコンデンサE301の容量値は、キャパシタ要素CA1~CA9の容量値の総和に等しい。複数のヒューズFU1~FU9から選択した1つまたは2つ以上のヒューズを切断すると、当該切断されたヒューズに対応するキャパシタ要素が切り離され、当該切り離されたキャパシタ要素の容量値だけチップコンデンサE301の容量値が減少する。 
そこで、パッド領域E311B,E313Bの間の容量値(キャパシタ要素CA1~CA9の総容量値)を測定し、その後に所望の容量値に応じてヒューズFU1~FU9から適切に選択した一つまたは複数のヒューズをレーザ光で溶断すれば、所望の容量値への合わせ込み(レーザトリミング)を行うことができる。とくに、キャパシタ要素CA1~CA8の容量値が、公比2の等比数列をなすように設定されていれば、最小の容量値(当該等比数列の初項の値)であるキャパシタ要素CA1の容量値に対応する精度で目標の容量値へと合わせ込む微調整が可能である。 
たとえば、キャパシタ要素CA1~CA9の容量値は次のように定められていてもよい。       CA1=0.03125pF       CA2=0.0625pF       CA3=0.125pF       CA4=0.25pF       CA5=0.5pF       CA6=1pF       CA7=2pF       CA8=4pF       CA9=4pF この場合、0.03125pFの最小合わせ込み精度でチップコンデンサE301の容量を微調整できる。また、ヒューズFU1~FU9から切断すべきヒューズを適切に選択することで、0.1pF~10pFの間の任意の容量値のチップコンデンサE301を提供することができる。 
以上のように、この実施形態によれば、第1外部電極E303および第2外部電極E304の間に、ヒューズFU1~FU9によって切り離し可能な複数のキャパシタ要素CA1~CA9が設けられている。キャパシタ要素CA1~CA9は、異なる容量値の複数のキャパシタ要素、より具体的には等比数列をなすように容量値が設定された複数のキャパシタ要素を含んでいる。それによって、ヒューズFU1~FU9から1つまたは複数のヒューズを選択してレーザ光で溶断することにより、設計を変更することなく複数種類の容量値に対応でき、かつ所望の容量値に正確に合わせ込むことができるチップコンデンサE301を提供できる。 
チップコンデンサE301の各部の詳細について以下に説明を加える。 基板E302は、たとえば平面視において0.3mm×0.15mm、0.4mm×0.2mm、または0.2mm×0.1mmなどの矩形形状(好ましくは、0.4mm×0.2mm以下の大きさ)を有していてもよい。キャパシタ配置領域E305は、概ね、基板E302の短辺の長さに相当する一辺を有する正方形領域となる。基板E302の厚さは、150μm程度であってもよい。基板E302は、たとえば、裏面側(キャパシタ要素CA1~CA9が形成されていない表面)からの研削または研磨によって薄型化された基板であってもよい。基板E302の材料としては、シリコン基板に代表される半導体基板を用いてもよいし、ガラス基板を用いてもよいし、樹脂フィルムを用いてもよい。 
絶縁膜E308は、酸化シリコン膜等の酸化膜であってもよい。その膜厚は、500Å~2000Å程度であってもよい。 下部電極膜E311は、導電性膜、とくに金属膜であることが好ましく、たとえばアルミニウム膜であってもよい。アルミニウム膜からなる下部電極膜E311は、スパッタ法によって形成することができる。上部電極膜E313も同様に、導電性膜、とくに金属膜で構成することが好ましく、アルミニウム膜であってもよい。アルミニウム膜からなる上部電極膜E313は、スパッタ法によって形成することができる。上部電極膜E313のキャパシタ電極領域E313Aを電極膜部分E131~E139に分割し、かつヒューズ領域E313Cを複数のヒューズユニットE307に整形するためのパターニングは、フォトリソグラフィおよびエッチングプロセスによって行うことができる。 
容量膜E312は、たとえば窒化シリコン膜で構成することができ、その膜厚は500Å~2000Å(たとえば1000Å)とすることができる。容量膜E312は、プラズマCVD(化学的気相成長)によって形成された窒化シリコン膜であってもよい。 パッシベーション膜E309は、たとえば窒化シリコン膜で構成することができ、たとえばプラズマCVD法によって形成できる。その膜厚は、8000Å程度とされてもよい。樹脂膜E310は、前述の通り、ポリイミド膜その他の樹脂膜で構成することができる。 
第1および第2外部電極E303,E304は、たとえば、下部電極膜E311または上部電極膜E313に接するニッケル層と、このニッケル層上に積層したパラジウム層と、そのパラジウム層上に積層した金層とを積層した積層構造膜からなっていてもよく、たとえば、めっき法(より具体的には無電解めっき法)で形成することができる。ニッケル層は下部電極膜E311または上部電極膜E313に対する密着性の向上に寄与し、パラジウム層は上部電極膜または下部電極膜の材料と第1および第2外部電極E303,E304の最上層の金との相互拡散を抑制する拡散防止層として機能する。 
図108は、チップコンデンサE301の製造工程の一例を説明するための流れ図である。基板E302として、比抵抗が100Ω・cm以上の半導体基板を準備する。次いで、基板E302の表面に、熱酸化法および/またはCVD法によって、酸化膜(たとえば酸化シリコン膜)からなる絶縁膜E308が形成される(ステップES1)。次に、たとえばスパッタ法によって、アルミニウム膜からなる下部電極膜E311が絶縁膜E308の表面全域に形成される(ステップES2)。下部電極膜E311の膜厚は8000Å程度とされてもよい。次に、その下部電極膜の表面に、下部電極膜E311の最終形状に対応したレジストパターンが、フォトリソグラフィによって形成される(ステップES3)。このレジストパターンをマスクとして、下部電極膜がエッチングされることにより、図104等に示したパターンの下部電極膜E311が得られる(ステップES4)。下部電極膜E311のエッチングは、たとえば、
反応性イオンエッチングによって行うことができる。 
次に、たとえばプラズマCVD法によって、窒化シリコン膜等からなる容量膜E312が、下部電極膜E311上に形成される(ステップES5)。下部電極膜E311が形成されていない領域では、絶縁膜E308の表面に容量膜E312が形成されることになる。次いで、その容量膜E312の上に、上部電極膜E313が形成される(ステップES6)。上部電極膜E313は、たとえばアルミニウム膜からなり、スパッタ法によって形成することができる。その膜厚は、8000Å程度とされてもよい。次いで、上部電極膜E313の表面に上部電極膜E313の最終形状に対応したレジストパターンがフォトリソグラフィによって形成される(ステップES7)。このレジストパターンをマスクとしたエッチングにより、上部電極膜E313が、最終形状(図104等参照)にパターニングされる(ステップES8)。それによって、上部電極膜E313は、キャパシタ電極領域E313Aに複数の電極膜部分E131~E139を有し、ヒューズ領域E313Cに複数のヒューズユニットE307を有し、それらのヒューズユニットE307に接続されたパッド領域E313Bを有するパターンに整形される。上部電極膜E313のパターニングのためのエッチングは、燐酸等のエッチング液を用いたウェットエッチングによって行ってもよいし、反応性イオンエッチングによって行ってもよい。 
この後、上部電極膜E313のパッド領域E313Bと下部電極膜E311のパッド領域E311Bとに検査用プローブを押し当てて、複数のキャパシタ要素CA1~CA9の総容量値が測定される(ステップES9)。この測定された総容量値に基づき、目的とするチップコンデンサE301の容量値に応じて、切り離すべきキャパシタ要素、すなわち切断すべきヒューズが選択される(ステップES10)。 
次いで、図109Aに示すように、基板E302上の全面にたとえば窒化膜からなるカバー膜E326が形成される(ステップES11)。このカバー膜E326の形成は、プラズマCVD法によって行われてもよく、たとえば膜厚3000Å程度の窒化シリコン膜が形成されてもよい。カバー膜E326は、パターニングされた上部電極膜E313を覆い、上部電極膜E313が形成されていない領域では容量膜E312を覆う。カバー膜E326は、ヒューズ領域E313CにおいてはヒューズユニットE307を覆うことになる。 
この状態から、ヒューズユニットE307を溶断するためのレーザトリミングが行われる(ステップES12)。すなわち、図109Bに示すように、前記総容量値の測定結果に応じて選択されたヒューズを構成するヒューズユニットE307にレーザ光E327を当てて、そのヒューズユニットE307の幅狭部E307Cが溶断される。これにより、対応するキャパシタ要素がパッド領域E313Bから切り離される。ヒューズユニットE307にレーザ光E327を当てるとき、カバー膜E326の働きによって、ヒューズユニットE307の近傍にレーザ光E327のエネルギーが蓄積され、それによって、ヒューズユニットE307が溶断する。 
次に、図109Cに示すように、たとえばプラズマCVD法によって、カバー膜E326上に窒化シリコン膜が堆積させられ、パッシベーション膜E309が形成される(ステップES13)。前述のカバー膜E326は最終形態において、パッシベーション膜E309と一体化し、このパッシベーション膜E309の一部を構成する。ヒューズの切断後に形成されたパッシベーション膜E309は、ヒューズ溶断の際に同時に破壊されたカバー膜E326の開口内に入り込み、ヒューズユニットE307の切断面を保護する。したがって、パッシベーション膜E309は、ヒューズユニットE307の切断箇所に異物が入り込んだり水分が侵入したりすることを防ぐ。パッシベーション膜E309は、全体で、たとえば8000Å程度の膜厚を有するように形成されてもよい。 
次に、第1および第2外部電極E303,E304を形成すべき位置に貫通孔を有するレジストパターンがパッシベーション膜E309上に形成される(ステップES14)。このレジストパターンをマスクとしてパッシベーション膜E309のエッチングが行われる。それによって、下部電極膜E311をパッド領域E311Bにおいて露出させるパッド開口と、上部電極膜E313をパッド領域E313Bにおいて露出させるパッド開口とが形成されることになる(ステップES15)。パッシベーション膜E309のエッチングは、反応性イオンエッチングによって行われてもよい。パッシベーション膜E309のエッチングの際に、同じく窒化膜で形成されている容量膜E312も開口することになり、それによって、下部電極膜E311のパッド領域E311Bが露出することになる。 
次いで、全面に樹脂膜が塗布される(ステップES16)。樹脂膜としては、たとえば感光性のポリイミドの塗布膜が用いられる。この樹脂膜に対して、前記パッド開口に対応した領域に対する露光工程、およびその後の現像工程を行うことによって、フォトリソグラフィによる樹脂膜のパターニングを行うことができる(ステップES17)。これにより、樹脂膜E310およびパッシベーション膜E309を貫通したパッド開口E321,E322が形成される。その後、樹脂膜を硬化するための熱処理(キュア処理)が行われ(ステップES18)、さらに、パッド開口E321,E322内に、たとえば無電解めっき法によって、第1外部電極E303および第2外部電極E304が成長させられる(ステップES19)。こうして、図104等に示す構造のチップコンデンサE301が得られる。 
フォトリソグラフィ工程を利用した上部電極膜E313のパターニングでは、微小面積の電極膜部分E131~E139を精度良く形成することができ、さらに微細なパターンのヒューズユニットE307を形成することができる。そして、上部電極膜E313のパターニングの後に、総容量値の測定を経て、切断すべきヒューズが決定される。その決定されたヒューズを切断することによって、所望の容量値に正確に合わせ込まれたチップコンデンサE301を得ることができる。 
そして、その後は、各チップコンデンサE301が、元基板から分離され、個々のチップコンデンサE301が得られる。 図110は、前記チップコンデンサE301において、凹マークE7に代えて凸マークE70を設けた実施形態の平面図である。チップコンデンサE301においても、基板E302の一側面(基板E302における第1外部電極E303の長さ方向に延びる一方短側面E6)に、上下方向に延びる凹マークE7を形成するのに代えて、凸マークE70を形成してもよい。この凸マークE70も、チップコンデンサE301の情報を表わす標印として機能する。<チップダイオードの実施形態の説明> 図111は、第6発明の他の一実施形態に係るチップダイオードE401の斜視図であり、図112はその平面図であり、図113は、図112のCXIII-CXIII線でとった断面図である。さらに、図114は、図112のCXIV-CXIVでとった断面図である。 
チップダイオードE401は、p型の半導体基板E402(たとえばシリコン基板)と、半導体基板E402に形成された複数のダイオードセルED1~ED4と、これらの複数のダイオードセルED1~ED4を並列に接続するカソード電極E403およびアノード電極E404とを含む。半導体基板E402は、一対の主面E402a,E402bと、その一対の主面E402a,E402bと直交する複数の側面E402cとを含み、前記一対の主面E402a,E402bのうちの一方(主面E402a)が素子形成面とされている。以下、この主面E402aを「素子形成面E402a」という。素子形成面E402aは、平面視において矩形に形成されており、たとえば、長手方向の長さLが0.4mm程度、短手方向の長さWが0.2mm程度であってもよい。また、チップダイオードE401の全体の厚さTは0.1mm程度であってもよい。素子形成面E402aの両端部に、カソード電極E403の外部接続電極E403Bと、アノード電極E404の外部接続電極E404Bとが配置されている。これらの外部接続電極E403B,E404Bの間の素子形成面E402aに、ダイオードセル領域E407が設けられている。 
素子形成面E402aの一つの短辺(この実施形態ではカソード側外部接続電極E403Bに近い短辺)に連なる一つの側面E402cには、半導体基板E402の厚さ方向に延びて切り欠かれた複数の凹部E7(たとえば最大4つの凹部)が形成されている。各凹部E7は、この実施形態では、半導体基板E402の厚さ方向の全域にわたって延びている。各凹部E7は、平面視において、素子形成面E402aの一短辺から内方に窪んでおり、この実施形態では、素子形成面E402aの内方に向かって幅狭となる台形形状を有している。むろん、この平面形状は一例であり、矩形形状であってもよいし、三角形形状であってもよいし、部分円状(たとえば円弧形状)等の凹湾曲形状であってもよい。 
凹部E7は、チップダイオードE401の向き(チップ方向)を表す。より具体的には、凹部E7は、カソード側外部接続電極E403Bの位置を表すカソードマークを提供している。 これにより、チップダイオードE401の実装時に、その外観によって極性を把握できる構造となっている。また、凹部E7は、先に説明した凹マークE7と同様に、チップダイオードE401の極性方向に加え、型名、製造年月日その他の情報を表示しており、標印としても機能している。 
半導体基板E402は、4つの側面E402cのうち互いに隣接する一対の側面の交差部に対応する四隅に4つのコーナー部E409を有している。この4つのコーナー部E409は、この実施形態では、ラウンド形状に整形されている。コーナー部E409は、素子形成面E402aの法線方向から見た平面視において、外側に凸の滑らかな湾曲面をなしている。これにより、チップダイオードE401の製造工程や実装時におけるチッピングを抑制できる構造となっている。 
ダイオードセル領域E407は、この実施形態では、矩形に形成されている。ダイオードセル領域E407内に、複数のダイオードセルED1~ED4が配置されている。複数のダイオードセルED1~ED4は、この実施形態では4個設けられており、半導体基板E402の長手方向および短手方向に沿って、マトリックス状に等間隔で二次元配列されている。 
図115は、カソード電極E403およびアノード電極E404ならびにその上に形成された構成を取り除いて、半導体基板E402の表面(素子形成面E402a)の構造を示す平面図である。ダイオードセルED1~ED4の各領域内には、それぞれ、p型の半導体基板E402の表層領域にn型領域E410が形成されている。n型領域E410は、個々のダイオードセル毎に分離されている。これにより、ダイオードセルED1~ED4は、ダイオードセル毎に分離されたpn接合領域E411をそれぞれ有している。 
複数のダイオードセルED1~ED4は、この実施形態では等しい大きさおよび等しい形状、具体的には矩形形状に形成されており、各ダイオードセルの矩形領域内に、多角形形状のn型領域E410が形成されている。この実施形態では、n型領域E410は、正八角形に形成されており、ダイオードセルED1~ED4の矩形領域を形成する4辺にそれぞれ沿う4つの辺と、ダイオードセルED1~ED4の矩形領域の4つの角部にそれぞれ対向する別の4つの辺とを有している。 
図113および図114に示されているように、半導体基板E402の素子形成面E402aには、
酸化膜等からなる絶縁膜E415(図112では図示省略)が形成されている。絶縁膜E415には、ダイオードセルED1~ED4のそれぞれのn型領域E410の表面を露出させるコンタクト孔E416(カソードコンタクト孔)と、素子形成面E402aを露出させるコンタクト孔E417(アノードコンタクト孔)とが形成されている。 
絶縁膜E415の表面には、カソード電極E403およびアノード電極E404が形成されている。カソード電極E403は、絶縁膜E415の表面に形成されたカソード電極膜E403Aと、カソード電極膜E403Aに接合された外部接続電極E403Bとを含む。カソード電極膜E403Aは、複数のダイオードセルED1,ED3に接続された引き出し電極EL1と、複数のダイオードED2,ED4に接続された引き出し電極EL2と、引き出し電極EL1,EL2(カソード引き出し電極)と一体的に形成されたカソードパッドE405とを有している。カソードパッドE405は、素子形成面E402aの一端部に矩形に形成されている。このカソードパッドE405に外部接続電極E403Bが接続されている。このようにして、外部接続電極E403Bは、引き出し電極EL1,EL2に共通に接続されている。カソードパッドE405および外部接続電極E403Bは、カソード電極E403の外部接続部(カソード外部接続部)を構成している。 
アノード電極E404は、絶縁膜E415の表面に形成されたアノード電極膜E404Aと、アノード電極膜E404Aに接合された外部接続電極E404Bとを含む。アノード電極膜E404Aは、p型半導体基板E402に接続されており、素子形成面E402aの一端部付近にアノードパッドE406を有している。アノードパッドE406は、アノード電極膜E404Aにおいて素子形成面E402aの一端部に配置された領域からなる。このアノードパッドE406に外部接続電極E404Bが接続されている。アノードパッドE406および外部接続電極E404Bは、アノード電極E404の外部接続部(アノード外部接続部)を構成している。アノード電極膜E404Aにおいて、アノードパッドE406以外の領域は、アノードコンタクト孔E417から引き出されたアノード引き出し電極である。 
引き出し電極EL1は、絶縁膜E415の表面からダイオードセルED1,ED3のコンタクト孔E416内に入り込み、各コンタクト孔E16内でダイオードセルED1,ED3の各n型領域E410にオーミック接触している。引き出し電極EL1において、コンタクト孔E416内でダイオードセルED1,ED3に接続されている部分は、セル接続部EC1,EC3を構成している。同様に、引き出し電極EL2は、絶縁膜E415の表面からダイオードセルED2,ED4のコンタクト孔E416内に入り込み、各コンタクト孔E416内でダイオードセルED2,ED4の各n型領域E410にオーミック接触している。引き出し電極EL2において、コンタクト孔E416内でダイオードセルED2,ED4に接続されている部分は、セル接続部EC2,EC4を構成している。アノード電極膜E404Aは、絶縁膜E415の表面からコンタクト孔E417の内方へと延びており、コンタクト孔E417内でp型の半導体基板E402にオーミック接触している。カソード電極膜E403Aおよびアノード電極膜E404Aは、この実施形態では、同じ材料からなっている。 
電極膜としては、この実施形態では、AlSi膜を用いている。AlSi膜を用いると、半導体基板E402の表面にp型領域を設けることなく、アノード電極膜E404Aをp型の半導体基板E402にオーミック接触させることができる。すなわち、アノード電極膜E404Aをp型の半導体基板E402に直接接触させてオーミック接合を形成できる。したがって、p型領域を形成するための工程を省くことができる。 
カソード電極膜E403Aとアノード電極膜E404Aとの間は、スリットE418によって分離されている。引き出し電極EL1は、ダイオードセルED1からダイオードセルED3を通ってカソードパッドE405に至る直線に沿って直線状に形成されている。同様に、引き出し電極EL2は、ダイオードセルED2からダイオードセルED4を通ってカソードパッドE405に至る直線に沿って直線状に形成されている。引き出し電極EL1,EL2は、n型領域E410からカソードパッドE405まで間の至るところで一様な幅W1,W2をそれぞれ有しており、それらの幅W1,W2は、セル接続部EC1,EC2,EC3,EC4の幅よりも広い。セル接続部EC1~EC4の幅は、引き出し電極EL1,EL2の引き出し方向に直交する方向の長さによって定義される。引き出し電極EL1,EL2の先端部は、n型領域E410の平面形状と整合するように整形されている。引き出し電極EL1,EL2の基端部は、カソードパッドE405に接続されている。スリットE418は、引き出し電極EL1,EL2を縁取るように形成されている。一方、アノード電極膜E404Aは、ほぼ一定の幅のスリットE418に対応した間隔を開けて、カソード電極膜E403Aを取り囲むように、絶縁膜E415の表面に形成されている。アノード電極膜E404Aは、素子形成面E402aの長手方向に沿って延びる櫛歯状部分と、矩形領域からなるアノードパッドE406とを一体的に有している。 
カソード電極膜E403Aおよびアノード電極膜E404Aは、たとえば窒化膜からなるパッシベーション膜E420(図112では図示省略)によって覆われており、さらにパッシベーション膜E420の上にはポリイミド等の樹脂膜E421が形成されている。パッシベーション膜E420および樹脂膜E421を貫通するように、カソードパッドE405を露出させるパッド開口E422と、アノードパッドE406を露出させるパッド開口E423とが形成されている。パッド開口E422,E423に外部接続電極E403B,E404Bがそれぞれ埋め込まれている。パッシベーション膜E420および樹脂膜E421は、保護膜を構成しており、引き出し電極EL1,EL2およびpn接合領域E411への水分の浸入を抑制または防止するとともに、外部からの衝撃等を吸収し、チップダイオードE401の耐久性の向上に寄与している。 
外部接続電極E403B,E404Bは、樹脂膜E421の表面よりも低い位置(半導体基板E402に近い位置)に表面を有していてもよいし、樹脂膜E421の表面から突出していて、樹脂膜E421よりも高い位置(半導体基板E402から遠い位置)に表面を有していてもよい。図113には、外部接続電極E403B,E404Bが樹脂膜E421の表面から突出している例を示す。外部接続電極E403B,E404Bは、たとえば、電極膜E403A,E404Aに接するNi膜と、その上に形成されたPd膜と、その上に形成されたAu膜とを有するNi/Pd/Au積層膜からなっていてもよい。このような積層膜は、めっき法によって形成することができる。 
各ダイオードセルED1~ED4では、p型の半導体基板E402とn型領域E410との間にpn接合領域E411が形成されており、したがって、それぞれpn接合ダイオードが形成されている。そして、複数のダイオードセルED1~ED4のn型領域E410がカソード電極E403に共通に接続され、ダイオードセルED1~ED4の共通のp型領域であるp型の半導体基板E402がアノード電極E404に共通に接続されている。これによって、半導体基板E402上に形成された複数のダイオードセルED1~ED4は、すべて並列に接続されている。 
図116は、チップダイオードE401の内部の電気的構造を示す電気回路図である。ダイオードセルED1~ED4によってそれぞれ構成されるpn接合ダイオードは、カソード側がカソード電極E403によって共通接続され、アノード側がアノード電極E404によって共通接続されることによって、全て並列に接続されており、これによって、全体として1つのダイオードとして機能する。 
この実施形態の構成によれば、チップダイオードE401は複数のダイオードセルED1~ED4を有しており、各ダイオードセルED1~ED4がpn接合領域E411を有している。pn接合領域E411は、ダイオードセルED1~ED4毎に分離されている。そのため、チップダイオードE401は、pn接合領域E411の周囲長、すなわち、半導体基板E402におけるn型領域E410の周囲長の合計(総延長)が長くなる。これにより、pn接合領域E411の近傍における電界の集中を回避し、その分散を図ることができるので、ESD耐量の向上を図ることができる。すなわち、チップダイオードE401を小型に形成する場合であっても、pn接合領域E411の総周囲長を大きくすることができるから、チップダイオードE401の小型化とESD耐量の確保とを両立することができる。 
この実施形態では、半導体基板E402のカソード側外部接続電極E403Bに近い短辺に陰極方向を表す凹部E7が形成されているので、半導体基板E402の裏面(素子形成面E402aとは反対側の主面)に、カソードマークを標印する必要がない。凹部E7は、チップダイオードE401をウエハ(元基板)から切り出すための加工を行うときに同時に形成しておくことができる。また、チップダイオードE401のサイズが微小で、標印が困難な場合にも凹部E7を形成して、カソードの方向を表示できる。したがって、標印のための工程を省くことができ、かつ微小サイズのチップダイオードE401に対してもカソードマークを付与できる。 
図117は、チップダイオードE401の製造工程の一例を説明するための工程図である。また、図118Aおよび図118Bは、図117の製造工程途中の構成を示す断面図であり、図113に対応する切断面を示す。図119は、半導体基板E402の元基板としてのp型半導体ウエハEWの平面図であり、一部の領域を拡大して示してある。 まず、半導体基板E402の元基板としてのp型半導体ウエハEWが用意される。半導体ウエハEWの表面は素子形成面EWaであり、半導体基板E402の素子形成面E402aに対応している。素子形成面EWaには、複数のチップダイオードE401に対応した複数のチップダイオード領域E401aが、マトリクス状に配列されて設定されている。隣接するチップダイオード領域E401aの間には、境界領域E8が設けられている。境界領域E8は、ほぼ一定の幅を有する帯状の領域であり、直交する二方向に延びて格子状に形成されている。半導体ウエハEWに対して必要な工程を行った後に、境界領域E8に沿って半導体ウエハEWを切り離すことにより、複数のチップダイオードE401が得られる。 
半導体ウエハEWに対して実行される工程の一例は、次のとおりである。 まず、p型半導体ウエハEWの素子形成面EWaに、熱酸化膜やCVD酸化膜等の絶縁膜E415(たとえば8000Å~8600Åの厚さ)が形成され(ES1)、その上にレジストマスクが形成される(ES2)。このレジストマスクを用いたエッチングによって、n型領域E410に対応する開口が絶縁膜E415に形成される(ES3)。さらに、レジストマスクを剥離した後に、絶縁膜E415に形成された開口から露出する半導体ウエハEWの表層部にn型不純物が導入される(ES4)。n型不純物の導入は、n型不純物としての燐を表面に堆積させる工程(いわゆるリンデポ)によって行われてもよいし、n型不純物イオン(たとえば燐イオン)の注入によって行われてもよい。リ
ンデポとは、半導体ウエハEWを拡散炉内に搬入し、拡散路内でPOClガスを流して行う熱処理によって、絶縁膜E415の開口内で露出する半導体ウエハEWの表面に燐を堆積させる処理である。必要に応じて絶縁膜E415を厚膜化(たとえばCVD酸化膜形成により1200Å程度厚膜化)した後(ES5)、半導体ウエハEWに導入された不純物イオンを活性化するための熱処理(ドライブ)が行われる(ES6)。これにより、半導体ウエハEWの表層部にn型領域E410が形成される。 
次いで、コンタクト孔E416,E417に整合する開口を有するさらに別のレジストマスクが絶縁膜E415の上に形成される(ES7)。このレジストマスクを介するエッチングによって、絶縁膜E415にコンタクト孔E416,E417が形成される(ES8)、その後、レジストマスクが剥離される。 次いで、たとえばスパッタリングによって、カソード電極E403およびアノード電極E404を構成する電極膜が絶縁膜E415上に形成される(ES9)。この実施形態では、AlSiからなる電極膜(たとえば厚さ10000Å)が形成される。そして、この電極膜上に、スリットE418に対応する開口パターンを有する別のレジストマスクが形成され(ES10)、このレジストマスクを介するエッチング(たとえば反応性イオンエッチング)によって、電極膜にスリットE418が形成される(ES11)。スリットE418の幅は、3μm程度であってもよい。これにより、前記電極膜が、カソード電極膜E403Aおよびアノード電極膜E404Aに分離される。 
次いで、レジスト膜を剥離した後、たとえばCVD法によって窒化膜等のパッシベーション膜E420が形成され(ES12)、さらにポリイミド等を塗布することにより樹脂膜E421が形成される(ES13)。たとえば、感光性を付与したポリイミドが塗布され、パッド開口E423,E424に対応するパターンで露光した後、そのポリイミド膜が現像される(ステップES14)。これにより、パッド開口E423,E424に対応した開口を有する樹脂膜E421が形成される。その後、必要に応じて、樹脂膜をキュアするための熱処理が行われる(ES15)。そして、樹脂膜E421をマスクとしたドライエッチング(たとえば反応性イオンエッチング)によって、パッシベーション膜E420にパッド開口E422,E423が形成される(ES16)。その後、パッド開口E422,E423内に外部接続電極E403B,E404Bが形成される(ES17)。外部接続電極E403B,E404Bの形成は、めっき(好ましくは無電解めっき)によって行うことができる。 
次いで、境界領域E8(図119参照)に整合する格子状の開口を有するレジストマスクE83(図118A参照)が形成される(ES18)。このレジストマスクE83を介してプラズマエッチングが行われ、それによって、図118Aに示すように、半導体ウエハEWがその素子形成面EWaから所定の深さまでエッチングされる。これによって、境界領域E8に沿って、切断用の溝E81が形成される(ES19)。レジストマスクE83が剥離された後、図118Bに示すように、半導体ウエハEWが裏面EWbから、溝E81の底部に到達するまで研削される(ES20)。これによって、複数のチップダイオード領域E401aが個片化され、前述の構造のチップダイオードE401を得ることができる。 
境界領域E8に溝E81を形成するためのレジストマスクE83は、図119に示すように、チップダイオード領域E401aの四隅に接する位置に、チップダイオード領域E401aの外側に凸の湾曲形状のラウンド形状部E84を有している。ラウンド形状部E84は、チップダイオード領域E401aの隣接する二つの辺を滑らかな曲線で接続するように形成されている。さらに、境界領域E8に溝E81を形成するためのレジストマスクE83は、チップダイオード領域E401aの一つの短辺に接する位置に、チップダイオード領域E401aの内側に向かって窪んだ複数の凹部E85を有している。したがって、このレジストマスクE83をマスクとして行うプラズマエッチングによって溝E81を形成すると、溝E81は、チップダイオード領域E401aの四隅に接する位置に、チップダイオード領域E401aの外側に凸の湾曲形状のラウンド形状部を有し、チップダイオード領域E401aの一つの短辺に接する位置に、チップダイオード領域E401aの内側に向かって窪んだ複数の凹部を有することになる。したがって、チップダイオード領域E401aを半導体ウエハEWから切り出すための溝E81を形成する工程において、同時に、チップダイオードE401の四隅のコーナー部E409をラウンド形状に整形でき、かつ一つの短辺(カソード側の短辺)にカソードマークおよび標印としての凹部E7を形成できる。すなわち、専用の工程を追加することなく、コーナー部E409をラウンド形状に加工でき、かつカソードマークおよび標印としての凹部E7を形成できる。 
図120は、前記チップダイオードE401において、標印としての凹部E7に代えて凸マークE70を設けた実施形態の平面図である。 先の説明で、凹部E7は、チップダイオードE401の向き(チップ方向)を表し、より具体的には、凹部E7は、カソード側外部接続電極E403Bの位置を表すカソードマークを提供していることを述べ、これにより、チップダイオードE401の実装時に、その外観によって極性を把握できる構造となっている説明をした。また、凹部E7は、先に説明した凹マークE7と同様に、チップダイオードE401の極性方向に加え、型名、製造年月日その他の情報を表示しており、標印としても機能していると説明した。係る凹部E7は、図120に示すように、凸マークE70に置き換えてもよい。 
図120に示されるチップダイオードE401の製造工程は、図117を用いて説明した、図111~図115に示されるチップダイオードE401の製造工程とほぼ同様である。ただし、図117のステップES18で形成されるレジストマスクE83の形状が異なっている。 図121を参照して、チップダイオードE401の製造工程に用いられるレジストマスクE83について説明する。境界領域E8に溝E81を形成するためのレジストマスクE83は、図121に示すように、チップダイオード領域E401aの四隅に接する位置に、チップダイオード領域E401aの外側に凸の湾曲形状のラウンド形状部E84を有している。ラウンド形状部E84は、チップダイオード領域E401aの隣接する二つの辺を滑らかな曲線で接続するように形成されている。さらに、境界領域E8に溝E81を形成するためのレジストマスクE83は、チップダイオード領域E401aの一つの短辺に接する位置に、チップダイオード領域E401aの外側に向かって突出した複数の凸部E86を有している。したがって、このレジストマスクE83をマスクとして行うプラズマエッチングによって溝E81を形成すると、溝E81は、チップダイオード領域E401aの四隅に接する位置に、チップダイオード領域E401aの外側に凸の湾曲形状のラウンド形状部を有し、チップダイオード領域E401aの一つの短辺に接する位置に、チップダイオード領域E401aの外側に向かって突出した複数の凸部を有することになる。したがって、チップダイオード領域E401aを半導体ウエハEWから切り出すための溝E81を形成する工程において、同時に、チップダイオードE401の四隅のコーナー部E409をラウンド形状に整形でき、かつ一つの短辺(カソード側の短辺)にカソードマークおよび標印としての凸部E70を形成できる。すなわち、専用の工程を追加することなく、コーナー部E409をラウンド形状に加工でき、かつカソードマークおよび標印としての凸部E70を形成できる。 
以上、第6発明の実施形態として、チップ抵抗器、チップコンデンサおよびチップダイオードについて説明したが、第6発明は、チップ抵抗器、チップコンデンサおよびチップダイオード以外のチップ部品に対しても適用することが可能である。 たとえば、他のチップ部品の例として、チップインダクタを例示することができる。チップインダクタは、たとえば基板上に多層配線構造を有し、多層配線構造内にインダクタ(コイル)およびそれに関連する配線を有する部品で、多層配線構造内の任意のインダクタがヒューズにより回路に組み込まれたり、回路から切り離されたりできる構成のものである。かかるチップインダクタにおいても、第6発明による凹凸により情報表示、すなわち凹マーク溝等の構造を採用することにより、実装が容易で、取り扱い易いチップインダクタ(チップ部品)とすることができる。 
図122は、チップダイオードや、前述したチップ抵抗器、チップコンデンサ等が用いられる電子機器の一例であるスマートフォンの外観を示す斜視図である。スマートフォンE201は、扁平な直方体形状の筐体E202の内部に電子部品を収納して構成されている。筐体E202は表側および裏側に長方形状の一対の主面を有しており、その一対の主面が4つの側面で結合されている。筐体E202の一つの主面には、液晶パネルや有機ELパネル等で構成された表示パネルE203の表示面が露出している。表示パネルE203の表示面は、タッチパネルを構成しており、使用者に対する入力インターフェースを提供している。 
表示パネルE203は、筐体E202の一つの主面の大部分を占める長方形形状に形成されている。表示パネルE203の一つの短辺に沿うように、操作ボタンE204が配置されている。この実施形態では、複数(3つ)の操作ボタンE204が表示パネルE203の短辺に沿って配列されている。使用者は、操作ボタンE204およびタッチパネルを操作することによって、スマートフォンE201に対する操作を行い、必要な機能を呼び出して実行させることができる。 
表示パネルE203の別の一つの短辺の近傍には、スピーカE205が配置されている。スピーカE205は、電話機能のための受話口を提供するとともに、音楽データ等を再生するための音響化ユニットとしても用いられる。一方、操作ボタンE204の近くには、筐体E202の一つの側面にマイクロフォンE206が配置されている。マイクロフォンE206は、電話機能のための送話口を提供するほか、録音用のマイクロフォンとして用いることもできる。 
図123は、筐体E202の内部に収容された電子回路アセンブリE210の構成を示す図解的な平面図である。電子回路アセンブリE210は、配線基板E211と、配線基板E211の実装面に実装された回路部品とを含む。複数の回路部品は、複数の集積回路素子(IC)E212-E220と、複数のチップ部品とを含む。複数のICは、伝送処理IC E212、ワンセグTV受信IC E213、GPS受信IC E214、FMチューナIC E215、電源IC E216、フラッシュメモリE217、マイクロコンピュータE218、電源IC E219およびベースバンドIC E220を含む。複数のチップ部品は、チップインダクタE221,E225,E235、チップ抵抗器E222,E224,E233、チップキャパシタE227,E230,E234、およびチップダイオードE228,E231を含む。これらのチップ部品は、たとえばフリップチップ接合により配線基板E211の実装面上に実装されている。チップダイオードE228,E231には、前述のいずれかの実施形態に係るチップダイオードを適用できる。 
伝送処理IC E212は、表示パネル203に対する表示制御信号を生成し、かつ表示パネルE203の表面のタッチパネルからの入力信号を受信するための電子回路を内蔵している。表示パネルE203との接続のために、伝送処理IC E212には、フレキシブル配線E209が接続されている。 ワン
セグTV受信IC E213は、ワンセグ放送(携帯機器を受信対象とする地上デジタルテレビ放送)の電波を受信するための受信機を構成する電子回路を内蔵している。ワンセグTV受信IC E213の近傍には、複数のチップインダクタE221と、複数のチップ抵抗器E222とが配置されている。ワンセグTV受信IC E213、チップインダクタE221およびチップ抵抗器E222は、ワンセグ放送受信回路E223を構成している。チップインダクタE221およびチップ抵抗器E222は、正確に合わせ込まれたインダクタンスおよび抵抗をそれぞれ有し、ワンセグ放送受信回路E223に高精度な回路定数を与える。 
GPS受信IC E214は、GPS衛星からの電波を受信してスマートフォンE201の位置情報を出力する電子回路を内蔵している。 FMチューナIC E215は、その近傍において配線基板E211に実装された複数のチップ抵抗器E224および複数のチップインダクタE225とともに、FM放送受信回路E226を構成している。チップ抵抗器E224およびチップインダクタE225は、正確に合わせ込まれた抵抗値およびインダクタンスをそれぞれ有し、FM放送受信回路E226に高精度な回路定数を与える。 
電源IC E216の近傍には、複数のチップキャパシタE227および複数のチップダイオードE228が配線基板E211の実装面に実装されている。電源IC E216は、チップキャパシタE227およびチップダイオードE228とともに、電源回路E229を構成している。 フラッシュメモリE217は、オペレーティングシステムプログラム、スマートフォンE201の内部で生成されたデータ、通信機能によって外部から取得したデータおよびプログラムなどを記録するための記憶装置である。 
マイクロコンピュータE218は、CPU、ROMおよびRAMを内蔵しており、各種の演算処理を実行することにより、スマートフォンE201の複数の機能を実現する演算処理回路である。より具体的には、マイクロコンピュータE218の働きにより、画像処理や各種アプリケーションプログラムのための演算処理が実現されるようになっている。 電源IC E219の近くには、複数のチップキャパシタE230および複数のチップダイオードE231が配線基板E211の実装面に実装されている。電源IC E219は、チップキャパシタE230およびチップダイオードE231とともに、電源回路E232を構成している。 
ベースバンドIC E220の近くには、複数のチップ抵抗器E233、複数のチップキャパシタE234、および複数のチップインダクタE235が、配線基板E211の実装面に実装されている。ベースバンドIC E220は、チップ抵抗器E233、チップキャパシタE234およびチップインダクタE235とともに、ベースバンド通信回路E236を構成している。ベースバンド通信回路E236は、電話通信およびデータ通信のための通信機能を提供する。 
このような構成によって、電源回路E229,E232によって適切に調整された電力が、伝送処理IC E212、GPS受信IC E214、ワンセグ放送受信回路E223、FM放送受信回路E226、ベースバンド通信回路E236、フラッシュメモリE217およびマイクロコンピュータE218に供給される。マイクロコンピュータE218は、伝送処理IC E212を介して入力される入力信号に応答して演算処理を行い、伝送処理IC E212から表示パネル203に表示制御信号を出力して表示パネルE203に各種の表示を行わせる。 
タッチパネルまたは操作ボタンE204の操作によってワンセグ放送の受信が指示されると、ワンセグ放送受信回路E223の働きによってワンセグ放送が受信される。そして、受信された画像を表示パネルE203に出力し、受信された音声をスピーカE205から音響化させるための演算処理が、マイクロコンピュータE218によって実行される。 また、スマートフォンE201の位置情報が必要とされるときには、マイクロコンピュータE218は、GPS受信IC E214が出力する位置情報を取得し、その位置情報を用いた演算処理を実行する。 
さらに、タッチパネルまたは操作ボタンE204の操作によってFM放送受信指令が入力されると、マイクロコンピュータE218は、FM放送受信回路E226を起動し、受信された音声をスピーカE205から出力させるための演算処理を実行する。 フラッシュメモリE217は、通信によって取得したデータの記憶や、マイクロコンピュータE218の演算や、タッチパネルからの入力によって作成されたデータを記憶するために用いられる。マイクロコンピュータE218は、必要に応じて、フラッシュメモリE217に対してデータを書き込み、またフラッシュメモリE217からデータを読み出す。 
電話通信またはデータ通信の機能は、ベースバンド通信回路E236によって実現される。マイクロコンピュータE218は、ベースバンド通信回路E236を制御して、音声またはデータを送受信するための処理を行う。[7]第7発明について 携帯電話機に代表される携帯型電子機器においては、内部回路を構成する回路部品の小型化が求められている。したがって、チップダイオードについても、その小型化が求められており、それに伴って、電流能力を確保し、併せてESD(electrostatic discharge)耐量を確保することが困難となってきている。 
第7発明は、ESD耐量の向上を図ったチップダイオードを提供することである。第7発明のより具体的な目的は、小型化とESD耐量の確保とを両立することができるチップダイオードを提供することである。 第7発明は、次のような特徴を有している。 F1.第1導電型の半導体基板に形成され、前記半導体基板との間にpn接合を形成する個別の第2導電型領域をそれぞれ有する複数のダイオードセルと、前記半導体基板の主面を覆い、複数のダイオードセルの前記第2導電型領域をそれぞれ露出させる複数のコンタクト孔が形成された絶縁膜と、前記半導体基板の前記第1導電型の領域に接続された第1電極と、前記絶縁膜上に形成され、前記複数のコンタクト孔を介して前記複数のダイオードセルの前記第2導電型領域にそれぞれ接合している第2電極とを含み、前記コンタクト孔内における前記第2電極と前記第2導電型領域との接合領域の周縁から前記第2導電型領域の周縁までの距離が、0.1μm以上であり、かつ前記第2導電型領域の径の10%以下である、チップダイオード。 
この構成によれば、第1導電型の半導体基板に第2導電型領域をそれぞれ有する複数のダイオードセルが形成されている。半導体基板上に絶縁膜が形成されており、その絶縁膜に形成されたコンタクト孔を介して第2導電型領域に第2電極が接続されている。半導体基板の第1導電型の領域に第1電極が接続されている。このようにして、複数のダイオードセルが第1電極および第2電極の間に並列に接続されている。これにより、ESD耐量の向上を図ることができ、特に、チップサイズの小型化とESD耐量の確保とを両立することができる。より具体的には、ダイオードセル毎に分離されたpn接合(pn接合領域)が形成されていて、それらが並列接続されている。複数のダイオードセルにそれぞれpn接合領域が形成されていることによって、半導体基板上におけるpn接合領域の周囲長を長くすることができる。これにより、電界の集中が緩和され、ESD耐量を向上できる。pn接合領域の周囲長とは、半導体基板の表面におけるp型領域とn型領域との境界線の総延長である。 
また、この発明では、コンタクト孔内における第2電極と第2導電型領域との接合領域の周縁から第2導電型領域の周縁までの距離が、1μm以上であり、かつ第2導電型領域の径の10%以下である。前記距離が1μm以上に形成されているので、コンタクト孔内における第2電極と第2導電型領域との接合領域の周縁と半導体基板との間に、第2導電型領域をバイパスしてリーク電流が流れるのを抑制または防止することができる。一方、前記距離が第2導電型領域の径の10%以下に形成されているので、ESD耐量を一層向上することができる。 
普通に考えると前記距離を大きくするほどESD耐量は大きくなりそうである。そこで、発明者は前記距離が大きくなるほどESD耐量が大きくなると予測し、前記距離の適切な範囲を特定するために、次のような実験を行なった。つまり、第2導電型領域に対してコンタクト孔の大きさを様々に設定して、前記距離を異ならせたサンプルについて、ESD耐量を測定した。その結果、予測に反して、前記距離を小さくすることによってESD大量が大きくなることを、発明者は発見した。また、前記距離が小さくなりすぎると、第2電極と第2導電型領域との接合領域の周縁と半導体基板との間に、第2導電型領域をバイパスしてリーク電流が流れてしまうことが判明した。この発明は、このような発見に基づいてなされたものである。 
F2.各第2導電型領域が多角形形状を有し、前記接合領域が前記第2導電型領域と相似の多角形形状を有していて、前記第2導電型領域と前記接合領域との対応する辺が互いに平行に配置されており、前記互いに平行に配置された辺の間の距離によって、前記接合領域の周縁から前記第2導電型領域の周縁までの距離が定義される、「F1.」に記載のチップダイオード。 
F3.各第2導電型領域が多角形形状を有し、前記第2導電型領域の重心から当該第2導電型領域の複数の辺にそれぞれ下した複数の垂線の長さの平均値の2倍によって前記第2導電型領域の径が定義される、「F1.」または「F2.」に記載のチップダイオードである。 F4.前記第2電極が、前記接合領域から前記半導体基板上において前記第2導電型領域が形成されていない領域上まで引き出された複数の引き出し電極と、前記引き出し電極に接続され、前記第2導電型領域が形成されていない領域上において前記絶縁膜上に配置され前記複数の引き出し電極に接続された外部電極部とを含む、「F1.」~「F3.」のいずれかに記載のチップダイオード。 
この構成によれば、第2電極の外部電極部を第2導電型領域の直上を回避して配置できるので、チップダイオードを実装基板に実装したり、第2電極の外部電極部にボンディングワイヤを接続したりするときに、pn接合領域に大きな衝撃が加わることを回避できる。それによって、pn接合領域の破壊を回避できるので、外力に対する耐久性に優れ、よって信頼性を向上したチップダイオードを実現できる。 
F5.前記半導体基板がp型半導体基板からなり、前記複数の第2導電型領域をそれぞれ形成する複数のn型拡散層が互いに分離されて前記p型半導体基板に形成されている、「F1.」~「F4.」のいずれかに記載のチップダイオード。 この構成では、半導体基板がp型半導体基板からなっているので、半導体基板上にエピタキシャル層を形成しなくても、安定した特性を実現できる。すなわち、n型の半導体ウエハは、抵抗率の面内ばらつきが大きいので、表面に抵抗率の面内ばらつきの少ないエピタキシャル層を形成し、このエピタキシャル層に不純物拡散層を形成してpn接合を形成する必要がある。これに対して、p型半導体ウエハは、抵抗率の面内ばらつきが少ないので、エピタキシャル層を形成することなく、安定した特性のダイオードをウエハのいずれの箇所からも切り出すことができる。よって、p型半導体基板を用いることによって、製造工程を簡単にでき、かつ製造コストを低減できる。 
F6.前記第2電極が、前記p型半導体基板に接し、AlSiからなる電極膜を含む、「F5.」に記載のチップダイオード。この構成によれば、第2電極がp型半導体基板に接するAlSi電極膜を含んでいる。AlSiは、p型半導体(とくにp型シリコン半導体)と仕事関数が近似している。そのため、AlSi電極膜は
、p型半導体基板との間に良好なオーミック接合を形成することができる。よって、p型半導体基板にオーミック接合のための高不純物濃度拡散層を形成する必要がない。これにより、製造工程が簡単になるので、それに応じて生産性および生産コストを低減できる。 
F7.前記複数の第2導電型領域が、前記外部接続部に向かって直線上に並んだ複数の第2導電型領域を含み、当該直線上に並んだ複数の第2導電型領域が前記直線に沿って直線状に形成された共通の前記引き出し電極によって前記外部接続部に接続されている、「F4.」に記載のチップダイオード。 この構成によれば、第2電極の外部接続部に向かって直線上に並んだ複数の第2導電型領域が、直線状の共通の引き出し電極によって、当該外部接続部に接続されている。これにより、第2導電型領域から第2電極の外部接続部までの引き出し電極の長さを最小にできるから、エレクトロマイグレーションを低減できる。また、複数の第2導電型領域で一つの引き出し電極を共有できるから、多数の第2導電型領域を形成してpn接合領域の周囲長の増加を図りながら、線幅の広い引き出し電極を半導体基板上にレイアウトできる。これにより、ESD耐量の一層の向上とエレクトロマイグレーションの低減とを両立して、一層信頼性の高いチップダイオードを提供できる。 
F8.前記複数の第2導電型領域が、前記半導体基板上に二次元配列されている、「F1.」~「F7.」のいずれかに記載のチップダイオード。この構成により、複数のダイオードセルが二次元配列(好ましくは、等間隔に二次元配列)されていることによって、ESD耐量を一層向上することができる。 前記複数のダイオードセルは、等しい大きさ(より具体的には複数のダイオードセルのpn接合領域が等しい大きさ)に形成されていてもよい。この構成では、複数のダイオードセルがほぼ等しい特性を有するので、チップダイオードは、全体として良好な特性を有し、小型化した場合でも、十分なESD耐量を有することができる。 
前記ダイオードセルが、4個以上設けられていることが好ましい。この構成により、4個以上のダイオードセルが設けられることによって、ダイオード接合領域の周囲長を長くすることができるから、ESD耐量を効率的に向上することができる。 F9.前記第1電極および前記第2電極が前記半導体基板の前記主面側に配置されている、「F1.」~「F8.」のいずれかに記載のチップダイオード。この構成によれば、半導体基板の一方の表面に第1電極および第2電極がいずれも形成されているので、チップダイオードを実装基板上に表面実装することができる。すなわち、フリップチップ接続型のチップダイオードを提供することができる。これによって、チップダイオードの占有空間を小さくできる。とくに、実装基板上におけるチップダイオードの低背化を実現できる。これにより、小型電子機器等の筐体内の空間を有効に利用でき、高密度実装および小型化に寄与できる。 
F10.前記第1電極および前記第2電極を部分的に露出させ、前記引き出し電極を覆うように前記半導体基板の主面に形成された保護膜をさらに含む、「F4.」に記載のチップダイオード。この構成によれば、第1電極および第2電極を露出させながら引き出し電極を覆う保護膜が形成されているので、引き出し電極およびpn接合領域への水分の浸入を抑制または防止でき。そのうえ、保護膜によって、外力に対する耐久性を向上でき、信頼性を一層向上できる。 
F11.前記半導体基板の前記主面が、コーナー部を丸めた矩形形状を有している、「F1.」~「F10.」のいずれかに記載のチップダイオード。この構成によれば、半導体基板の主面は、コーナー部が丸められた矩形形状を有している。それによって、チップダイオードの角部の欠け(チッピング)を抑制または防止できるので、外観不良の少ないチップダイオードを提供できる。 
F12.前記矩形形状の一辺の途中部に、陰極方向を表す凹部が形成されている、「F11.」に記載のチップダイオード。この構成によれば、矩形形状の半導体基板の一辺に、陰極方向を表す凹部が形成されているので、半導体基板の表面(たとえば保護膜の表面)に、標印などによって陰極方向を表すマーク(カソードマーク)を形成する必要がない。上記のような凹部は、チップダイオードをウエハ(元基板)から切り出すための加工を行うときに同時に形成しておくこともできる。また、チップダイオードのサイズが微小で、標印が困難な場合にも形成できる。したがって、標印のための工程を省くことができ、かつ微小サイズのチップダイオードに対しても陰極方向を表す目印を付すことができる。 
F13.実装基板と、前記実装基板に実装された「F1.」~「F12.」のいずれかに記載のチップダイオードとを含む、回路アセンブリ。この構成により、ESD耐量が大きく、したがって信頼性が向上されたチップダイオードを用いた回路アセンブリを提供できる。よって、信頼性の高い回路アセンブリを提供できる。 F14.前記チップダイオードが、前記実装基板にワイヤレスボンディング(フェースダウンボンディング、フリップチップボンディング)によって接続されている、「F13.」に記載の回路アセンブリ。この構成により、実装基板上におけるチップダイオードの占有空間を小さくできるから、電子部品の高密度実装に寄与できる。 
F15.「F13.」または「F14.」に記載の回路アセンブリと、前記回路アセンブリを収容した筐体とを含む、電子機器。この構成により、ESD耐量が大きく、したがって信頼性が向上されたチップダイオードを用いた回路アセンブリを筐体内に収容した電子機器を提供できる。したがって、信頼性の高い電子機器を提供できる。 第7発明の実施の形態を、添付図面を参照して詳細に説明する。 
図124は、第7発明の一実施形態に係るチップダイオードの斜視図であり、図125はその平面図であり、図126は、図125のCXXVI-CXXVI線に沿う断面図である。さらに、図127は、図125のCXXVII-CXXVII線に沿う断面図である。 チップダイオードF1は、p型の半導体基板F2(たとえばシリコン基板)と、半導体基板F2に形成された複数のダイオードセルFD1~FD4と、これらの複数のダイオードセルFD1~FD4を並列に接続するカソード電極F3およびアノード電極F4とを含む。半導体基板F2は、一対の主面F2a,F2bと、その一対の主面F2a,F2bと直交する複数の側面F2cとを含み、前記一対の主面F2a,F2bのうちの一方(主面F2a)が素子形成面とされている。以下、この主面F2aを「素子形成面F2a」という。素子形成面F2aは、平面視において矩形に形成されており、たとえば、長手方向の長さLが0.4mm程度、短手方向の長さWが0.2mm程度であってもよい。また、チップダイオードF1の全体の厚さTは0.1mm程度であってもよい。素子形成面F2aの両端部に、カソード電極F3の外部接続電極F3Bと、アノード電極F4の外部接続電極F4Bとが配置されている。これらの外部接続電極F3B,F4Bの間の素子形成面F2aに、ダイオードセル領域F7が設けられている。 
素子形成面F2aの一つの短辺(この実施形態ではカソード側外部接続電極F3Bに近い短辺)に連なる一つの側面F2cには、半導体基板F2の厚さ方向に延びて切り欠かれた凹部F8が形成されている。凹部F8は、この実施形態では、半導体基板F2の厚さ方向の全域にわたって延びている。凹部F8は、平面視において、素子形成面F2aの一短辺から内方に窪んでおり、この実施形態では、素子形成面F2aの内方に向かって幅狭となる台形形状を有している。むろん、この平面形状は一例であり、矩形形状であってもよいし、三角形形状であってもよいし、部分円状(たとえば円弧形状)等の凹湾曲形状であってもよい。凹部F8は、チップダイオードF1の向き(チップ方向)を表す。より具体的には、凹部F8は、カソード側外部接続電極F3Bの位置を表すカソードマークを提供している。これにより、チップダイオードF1の実装時に、その外観によって極性を把握できる構造となっている。 
半導体基板F2は、4つの側面F2cのうち互いに隣接する一対の側面の交差部に対応する四隅に4つのコーナー部F9を有している。この4つのコーナー部F9は、この実施形態では、ラウンド形状に整形されている。コーナー部F9は、素子形成面F2aの法線方向から見た平面視において、外側に凸の滑らかな湾曲面をなしている。これにより、チップダイオードF1の製造工程や実装時におけるチッピングを抑制できる構造となっている。 
ダイオードセル領域F7は、この実施形態では、矩形に形成されている。ダイオードセル領域F7内に、複数のダイオードセルFD1~FD4が配置されている。複数のダイオードセルFD1~FD4は、この実施形態では4個設けられており、半導体基板F2の長手方向および短手方向に沿って、マトリックス状に等間隔で二次元配列されている。 図128は、カソード電極F3およびアノード電極F4ならびにその上に形成された構成を取り除いて、半導体基板F2の表面(素子形成面F2a)の構造を示す平面図である。ダイオードセルFD1~FD4の各領域内には、それぞれ、p型の半導体基板F2の表層領域にn型領域(第2導電型領域)F10が形成されている。n型領域F10は、個々のダイオードセル毎に分離されている。これにより、ダイオードセルFD1~FD4は、ダイオードセル毎に分離されたpn接合領域F11をそれぞれ有している。 
複数のダイオードセルFD1~FD4は、この実施形態では等しい大きさおよび等しい形状、具体的には矩形形状に形成されており、各ダイオードセルの矩形領域内に、多角形形状のn型領域F10が形成されている。この実施形態では、n型領域F10は、正八角形に形成されており、ダイオードセルFD1~FD4の矩形領域を形成する4辺にそれぞれ沿う4つの辺と、ダイオードセルFD1~FD4の矩形領域の4つの角部にそれぞれ対向する別の4つの辺とを有している。 
図126および図127に示されているように、半導体基板F2の素子形成面F2aには、酸化膜等からなる絶縁膜F15(図125では図示省略)が形成されている。絶縁膜F15には、ダイオードセルFD1~FD4のそれぞれのn型領域F10の表面を露出させるコンタクト孔F16(カソードコンタクト孔)と、素子形成面F2aを露出させるコンタクト孔F17(アノードコンタクト孔)とが形成されている。絶縁膜F15の表面には、カソード電極F3およびアノード電極F4が形成されている。カソード電極F3は、絶縁膜F15の表面に形成されたカソード電極膜F3Aと、カソード電極膜F3Aに接合された外部接続電極F3Bとを含む。カソード電極膜F3Aは、複数のダイオードセルFD1,FD3に接続された引き出し電極FL1と、複数のダイオードセルFD2,FD4に接続された引き出し電極FL2と、引き出し電極FL1,FL2(カソード引き出し電極)と一体的に形成されたカソードパッドF5とを有している。カソードパッドF5は、素子形成面F2aの一端部に矩形に形成されている。このカソードパッドF5に外部接続電極F3Bが接続されている。このようにして、外部接続電極F3Bは、引き出し電極FL1,FL2に共通に接続されている。カソードパッドF5および外部接続電極F3Bは、カソード電極F3の外部接続部(カソード外部接続部)を構成している。 
アノード電極F4は、絶縁膜F15の表面に形成されたアノード電極膜F4Aと、アノード電極膜F4Aに接合された外部接続電極F4Bとを含む。アノード電極膜F4Aは、p型半導体基板F2に接続されており、素子形成面F2aの一端部付近にアノードパッドF6を有している。アノー
ドパッドF6は、アノード電極膜F4Aにおいて素子形成面F2aの一端部に配置された領域からなる。このアノードパッドF6に外部接続電極F4Bが接続されている。アノードパッドF6および外部接続電極F4Bは、アノード電極F4の外部接続部(アノード外部接続部)を構成している。アノード電極膜F4Aにおいて、アノードパッドF6以外の領域は、アノードコンタクト孔F17から引き出されたアノード引き出し電極である。 
引き出し電極FL1は、絶縁膜F15の表面からダイオードセルFD1,FD3のコンタクト孔F16内に入り込み、各コンタクト孔F16内でダイオードセルFD1,FD3の各n型領域F10にオーミック接触している。引き出し電極FL1において、コンタクト孔F16内でダイオードセルFD1,FD3に接続されている部分は、セル接続部FC1,FC3を構成している。同様に、引き出し電極FL2は、絶縁膜F15の表面からダイオードセルFD2,FD4のコンタクト孔F16内に入り込み、各コンタクト孔F16内でダイオードセルFD2,FD4の各n型領域F10にオーミック接触している。引き出し電極FL2において、コンタクト孔F16内でダイオードセルFD2,FD4に接続されている部分は、セル接続部FC2,FC4を構成している。アノード電極膜F4Aは、絶縁膜F15の表面からコンタクト孔F17の内方へと延びており、コンタクト孔F17内でp型の半導体基板F2にオーミック接触している。カソード電極膜F3Aおよびアノード電極膜F4Aは、この実施形態では、同じ材料からなっている。 
電極膜としては、この実施形態では、AlSi膜を用いている。AlSi膜を用いると、半導体基板F2の表面にp型領域を設けることなく、アノード電極膜F4Aをp型の半導体基板F2にオーミック接触させることができる。すなわち、アノード電極膜F4Aをp型の半導体基板F2に直接接触させてオーミック接合を形成できる。したがって、p型領域を形成するための工程を省くことができる。 
カソード電極膜F3Aとアノード電極膜F4Aとの間は、スリットF18によって分離されている。引き出し電極FL1は、ダイオードセルFD1からダイオードセルFD3を通ってカソードパッドF5に至る直線に沿って直線状に形成されている。同様に、引き出し電極FL2は、ダイオードセルFD2からダイオードセルFD4を通ってカソードパッドF5に至る直線に沿って直線状に形成されている。引き出し電極FL1,FL2は、n型領域F10からカソードパッドF5まで間の至るところで一様な幅W1,W2をそれぞれ有しており、それらの幅W1,W2は、セル接続部FC1,FC2,FC3,FC4の幅よりも広い。セル接続部FC1~FC4の幅は、引き出し電極FL1,FL2の引き出し方向に直交する方向の長さによって定義される。引き出し電極FL1,FL2の先端部は、n型領域F10の平面形状と整合するように整形されている。引き出し電極FL1,FL2の基端部は、カソードパッドF5に接続されている。スリットF18は、引き出し電極FL1,FL2を縁取るように形成されている。一方、アノード電極膜F4Aは、ほぼ一定の幅のスリットF18に対応した間隔を開けて、カソード電極膜F3Aを取り囲むように、絶縁膜F15の表面に形成されている。アノード電極膜F4Aは、素子形成面F2aの長手方向に沿って延びる櫛歯状部分と、矩形領域からなるアノードパッドF6とを一体的に有している。 
カソード電極膜F3Aおよびアノード電極膜F4Aは、たとえば窒化膜からなるパッシベーション膜F20(図125では図示省略)によって覆われており、さらにパッシベーション膜F20の上にはポリイミド等の樹脂膜F21が形成されている。パッシベーション膜F20および樹脂膜F21を貫通するように、カソードパッドF5を露出させるパッド開口F22と、アノードパッドF6を露出させるパッド開口F23とが形成されている。パッド開口F22,F23に外部接続電極F3B,F4Bがそれぞれ埋め込まれている。パッシベーション膜F20および樹脂膜F21は、保護膜を構成しており、引き出し電極FL1,FL2およびpn接合領域F11への水分の浸入を抑制または防止するとともに、外部からの衝撃等を吸収し、チップダイオードF1の耐久性の向上に寄与している。 
外部接続電極F3B,F4Bは、樹脂膜F21の表面よりも低い位置(半導体基板F2に近い位置)に表面を有していてもよいし、樹脂膜F21の表面から突出していて、樹脂膜F21よりも高い位置(半導体基板F2から遠い位置)に表面を有していてもよい。図126には、外部接続電極F3B,F4Bが樹脂膜F21の表面から突出している例を示す。外部接続電極F3B,F4Bは、たとえば、電極膜F3A,F4Aに接するNi膜と、その上に形成されたPd膜と、その上に形成されたAu膜とを有するNi/Pd/Au積層膜からなっていてもよい。このような積層膜は、めっき法によって形成することができる。 
各ダイオードセルFD1~FD4では、p型の半導体基板F2とn型領域F10との間にpn接合領域F11が形成されており、したがって、それぞれpn接合ダイオードが形成されている。そして、複数のダイオードセルFD1~FD4のn型領域F10がカソード電極F3に共通に接続され、ダイオードセルFD1~FD4の共通のp型領域であるp型の半導体基板F2がアノード電極F4に共通に接続されている。これによって、半導体基板F2上に形成された複数のダイオードセルFD1~FD4は、すべて並列に接続されている。 
図129は、チップダイオードF1の内部の電気的構造を示す電気回路図である。ダイオードセルFD1~FD4によってそれぞれ構成されるpn接合ダイオードは、カソード側がカソード電極F3によって共通接続され、アノード側がアノード電極F4によって共通接続されることによって、全て並列に接続されており、これによって、全体として1つのダイオードとして機能する。 
この実施形態の構成によれば、チップダイオードF1は複数のダイオードセルFD1~FD4を有しており、各ダイオードセルFD1~FD4がpn接合領域F11を有している。pn接合領域F11は、ダイオードセルFD1~FD4毎に分離されている。そのため、チップダイオードF1は、pn接合領域F11の周囲長、すなわち、半導体基板F2におけるn型領域F10の周囲長の合計(総延長)が長くなる。これにより、pn接合領域F11の近傍における電界の集中を回避し、その分散を図ることができるので、ESD耐量の向上を図ることができる。すなわち、チップダイオードF1を小型に形成する場合であっても、pn接合領域F11の総周囲長を大きくすることができるから、チップダイオードF1の小型化とESD耐量の確保とを両立することができる。 
図126~図128を参照して、この実施形態では、各ダイオードセルFD1~FD4において、コンタクト孔F16におけるカソード電極F3とn型領域F10との接合領域(セル接続部FC1~FC4)の周縁からn型領域F10の周縁までの距離Dが、1μm以上で、かつn型領域F10の径φの10%以下に形成されている。距離Dは、1μm以上で、かつn型領域F10の径φの3%以下に形成されていることが好ましい。 
本実施形態のように、各n型領域F10が多角形形状(この例では正八角形)を有し、セル接続部FC1~FC4がn型領域F10と相似の多角形形状を有していて、n型領域F10とセル接続部FC1~FC4との対応する辺が互いに平行に配置されている場合には、互いに平行に配置された辺の間の距離によって、前記距離Dが定義される。また、n型領域F10の重心から当該n型領域F10の複数の辺にそれぞれ下した複数の垂線の長さの平均値の2倍によってn型領域F10の径φが定義される。たとえば、n型領域F10の径φを120μmとし、距離Dを2μmとすることができる。 
この実施形態では、距離Dが1μm以上に形成されているので、セル接続部FC1~FC4の周縁と半導体基板F2との間に、n型領域F10をバイパスしてリーク電流が流れるのを抑制または防止することができる。一方、距離Dがn型領域F10の径φの10%以下に形成されているので、後に詳しく説明するように、ESD耐量を一層向上することができる。 
なお、半導体基板F2の表層部におけるn型領域F10の周囲に、濃度が薄くかつ深いn型拡散層を形成することにより、ESD耐量を向上させることも考えられるが、その方法では製造工程数が増加してしまう。それに対して、この実施形態では、n型領域F10とコンタクト孔F16との相対的なレイアウトを適切に定めることによって、ESD耐量を向上させているので、製造工程数を増加させることなく、ESD耐量を向上させることができる。 
図130は、同面積の半導体基板上に形成するダイオードセルの大きさおよび/またはダイオードセルの個数を様々に設定して、pn接合領域の周囲長の合計(総延長)を異ならせた複数のサンプルについてESD耐量を測定した実験結果を示す。この実験結果から、pn接合領域の周囲長が長くなるほど、ESD耐量が大きくなることが分かる。4個以上のダイオードセルを半導体基板上に形成した場合に、8キロボルトを超えるESD耐量を実現することができた。 
さらに、この実施形態では、引き出し電極FL1,FL2の幅W1,W2が、セル接続部FC1~FC4からカソードパッドF5までの間の至るところで、セル接続部FC1~FC4の幅よりも広い。これにより、許容電流量を大きくとることができ、エレクトロマイグレーションを低減して、大電流に対する信頼性を向上できる。すなわち、小型でESD耐量が大きく、しかも大電流に対する信頼性をも確保したチップダイオードを提供できる。 
また、この実施形態では、カソードパッドF5に向かう直線上に並んだ複数のダイオードセルFD1,FD3;FD2,FD4が直線状の共通の引き出し電極FL1,FL2によって、カソードパッドF5に接続されている。これにより、ダイオードセルFD1~FD4からカソードパッドF5までの引き出し電極の長さを最小にできるから、エレクトロマイグレーションを一層効果的に低減できる。また、複数のダイオードセルFD1,FD3;FD2,FD4で一つの引き出し電極FL1;FL2を共有できるから、多数のダイオードセルFD1~FD4を形成してダイオード接合領域(pn接合領域F11)の周囲長の増加を図りながら、線幅の広い引き出し電極を半導体基板F2上にレイアウトできる。これにより、ESD耐量の一層の向上とエレクトロマイグレーションの低減とを両立して、信頼性を一層向上できる。 
また、引き出し電極FL1,FL2の端部がn型領域F10の形状(多角形)に整合するように部分多角形形状となっているので、引き出し電極FL1,FL2の占有面積を小さくしながら、n型領域F10と接続できる。 さらに、半導体基板F2の一方の表面である素子形成面F2aにカソード側およびアノード側の外部接続電極F3B,F4Bがいずれも形成されている。そこで、図131に示すように、素子形成面F2aを実装基板F25に対向させて、外部接続電極F3B,F4BをはんだF26によって実装基板F25上に接合することにより、チップダイオードF1を実装基板F25上に表面実装した回路アセンブリを構成することができる。すなわち、
フリップチップ接続型のチップダイオードF1を提供することができ、素子形成面F2aを実装基板F25の実装面に対向させたフェースダウン接合によって、ワイヤレスボンディングによってチップダイオードF1を実装基板F25に接続できる。これによって、実装基板F25上におけるチップダイオードF1の占有空間を小さくできる。とくに、実装基板F25上におけるチップダイオードF1の低背化を実現できる。これにより、小型電子機器等の筐体内の空間を有効に利用でき、高密度実装および小型化に寄与できる。 
また、この実施形態では、半導体基板F2上に絶縁膜F15が形成されており、その絶縁膜F15に形成されたコンタクト孔F16を介してダイオードセルFD1~FD4に引き出し電極FL1,FL2のセル接続部FC1~FC4が接続されている。そして、コンタクト孔F16の外の領域において絶縁膜F15上にカソードパッドF5が配置されている。つまり、pn接合領域F11の直上から離れた位置にカソードパッドF5が設けられている。また、絶縁膜F15に形成されたコンタクト孔F17を介してアノード電極膜F4Aが半導体基板F2に接続されており、コンタクト孔F17の外の領域において絶縁膜F15上にアノードパッドF6が配置されている。アノードパッドF6もまた、pn接合領域F11の直上から離れた位置にある。これにより、チップダイオードF1を実装基板F25に実装するときに、pn接合領域F11に大きな衝撃が加わることを回避できる。それによって、pn接合領域F11の破壊を回避できるので、外力に対する耐久性に優れたチップダイオードを実現できる。また、外部接続電極F3B,F4Bを設けずに、カソードパッドF5およびアノードパッドF6をそれぞれカソード外部接続部およびアノード接続部とし、これらのカソードパッドF5およびアノードパッドF6にボンディングワイヤを接続する構成をとることもできる。この場合にも、ワイヤボンディング時の衝撃によってpn接合領域F11が破壊されることを回避できる。 
また、この実施形態では、アノード電極膜F4AがAlSi膜からなっている。AlSi膜は、p型半導体(とくにp型シリコン半導体)と仕事関数が近似しており、そのため、p型半導体基板F2との間に良好なオーミック接合を形成することができる。よって、p型半導体基板F2にオーミック接合のための高不純物濃度拡散層を形成する必要がない。これにより、製造工程が簡単になるので、それに応じて生産性および生産コストを低減できる。 
さらに、この実施形態では、半導体基板F2は、コーナー部F9が丸められた矩形形状を有している。それによって、チップダイオードF1の角部の欠け(チッピング)を抑制または防止できるので、外観不良の少ないチップダイオードF1を提供できる。 さらに、この実施形態では、半導体基板F2のカソード側外部接続電極F3Bに近い短辺に陰極方向を表す凹部F8が形成されているので、半導体基板F2の裏面(素子形成面F2aとは反対側の主面)に、カソードマークを標印する必要がない。凹部F8は、チップダイオードF1をウエハ(元基板)から切り出すための加工を行うときに同時に形成しておくこともできる。また、チップダイオードF1のサイズが微小で、標印が困難な場合にも凹部F8を形成して、カソードの方向を表示できる。したがって、標印のための工程を省くことができ、かつ微小サイズのチップダイオードF1に対してもカソードマークを付与できる。 
図132は、径φが同じ大きさのn型領域に対してコンタクト孔の大きさを様々に設定して、距離Dを異ならせた複数のサンプルについてEDS耐量を測定した結果を示す。距離Dが6μm,3μm,2μm,1μmの4つのサンプルを用意した。各サンプルのn型領域F10の径φは120μmである。距離Dが1μmのサンプルについては、セル接続部の周縁と半導体基板F2との間にリークが発生したため、EDS耐量の評価をできなかった。 
普通に考えると距離Dを大きくするほどESD耐量は大きくなりそうである。しかしながら、この実験により、予想に反して、距離Dを小さくすることによってEDS耐量が大きくなることが判明した。また、距離Dを小さくしすぎるとリークが発生してEDS耐量を損なうこととが判明した。 この実験結果から、距離Dが12μm以下(n型領域F10の径φの10%以下)であれば、8キロボルトを超えるESD耐量を実現することが推測できる。また、距離Dが3.6μm以下(n型領域F10の径φの3%以下)であれば、20キロボルトを超えるESD耐量を実現することが推測できる。 
図133は、径φが同じ大きさのn型領域に対してコンタクト孔の大きさを様々に設定して、距離Dを異ならせた複数のサンプルについてリーク電流を測定した結果を示す。距離Dが6μm,3μm,2μm,1μmの4つのサンプルを用意した。各サンプルのn型領域F10の径φは120μmである。距離Dが1μmのサンプルでは、セル接続部の周縁と半導体基板F2との間にリークが発生した。この実験結果から、距離Dの大小でリーク電流に有意な差はないが、ある下限未満では、n型領域F10をバイパスする経路ができてしまってリーク電流が大きくなることが分かる。 
図134は、径φが同じ大きさのn型領域に対してコンタクト孔の大きさを様々に設定して、距離Dを異ならせた複数のサンプルについてツェナー電圧を測定した結果を示す。距離Dが6μm,3μm,2μm,1μmの4つのサンプルを用意した。各サンプルのn型領域F10の径φは120μmである。距離Dが1μmのサンプルについては、セル接続部の周縁と半導体基板F2との間にリークが発生したため、ツェナー電圧の評価をできなかった。この実験結果から、距離Dによるツェナー電圧への悪影響がないことが分かる。 
図135は、径φが同じ大きさのn型領域に対してコンタクト孔の大きさを様々に設定して、距離Dを異ならせた複数のサンプルについて端子間容量を測定した結果を示す。端子間容量は、アノード電極F4とカソード電極F3との間の容量である。距離Dが6μm,3μm,2μm,1μmの4つのサンプルを用意した。各サンプルのn型領域F10の径φは120μmである。距離Dが1μmのサンプルについては、セル接続部の周縁と半導体基板F2との間にリークが発生したため、端子間容量の評価をできなかった。この実験結果から、距離Dによる端子間容量への悪影響がないことが分かる。 
図136は、チップダイオードF1の製造工程の一例を説明するための工程図である。また、図137Aおよび図137Bは、図136の製造工程途中の構成を示す断面図であり、図126に対応する切断面を示す。図138は、半導体基板F2の元基板としてのp型半導体ウエハFWの平面図であり、一部の領域を拡大して示してある。 まず、半導体基板F2の元基板としてのp型半導体ウエハFWが用意される。半導体ウエハFWの表面は素子形成面FWaであり、半導体基板F2の素子形成面F2aに対応している。素子形成面FWaには、複数のチップダイオードF1に対応した複数のチップダイオード領域F1aが、マトリクス状に配列されて設定されている。隣接するチップダイオード領域F1aの間には、境界領域F80が設けられている。境界領域F80は、ほぼ一定の幅を有する帯状の領域であり、直交する二方向に延びて格子状に形成されている。半導体ウエハFWに対して必要な工程を行った後に、境界領域F80に沿って半導体ウエハFWを切り離すことにより、複数のチップダイオードF1が得られる。 
半導体ウエハFWに対して実行される工程の一例は、次のとおりである。 まず、p型半導体ウエハFWの素子形成面FWaに、熱酸化膜やCVD酸化膜等の絶縁膜F15(たとえば8000Å~8600Åの厚さ)が形成され(FS1)、その上にレジストマスクが形成される(FS2)。このレジストマスクを用いたエッチングによって、n型領域F10に対応する開口が絶縁膜F15に形成される(FS3)。さらに、レジストマスクを剥離した後に、絶縁膜F15に形成された開口から露出する半導体ウエハFWの表層部にn型不純物が導入される(FS4)。n型不純物の導入は、n型不純物イオン(たとえば燐イオン)の注入によって行われる。n型不純物イオンの注入エネルギーは、たとえば40keVであり、n型不純物イオンの密度は、たとえば2×1015個/cmである。なお、n型不純物の導入は、n型不純物としての燐を表面に堆積させる工程(いわゆるリンデポ)によって行われてもよい。リンデポとは、半導体ウエハFWを拡散炉内に搬入し、拡散路内でPOClガスを流して行う熱処理によって、絶縁膜F15の開口内で露出する半導体ウエハFWの表面に燐を堆積させる処理である。必要に応じて絶縁膜F15を厚膜化(たとえばCVD酸化膜形成により1200Å程度厚膜化)した後(FS5)、半導体ウエハFWに導入された不純物イオンを活性化するための熱処理(ドライブ)が行われる(FS6)。この熱処理は、たとえば900℃の温度雰囲気内で、たとえば40分間行われる。これにより、半導体ウエハFWの表層部にn型領域F10が形成される。前記FS4およびFS6の工程における条件の設定によって、n型領域F10の大きさを制御できる。 
次いで、コンタクト孔F16,F17に整合する開口を有するさらに別のレジストマスクが絶縁膜F15の上に形成される(FS7)。このレジストマスクを介するエッチングによって、絶縁膜F15にコンタクト孔F16,F17が形成される(FS8)、その後、レジストマスクが剥離される。前記FS8の工程によって、コンタクト孔F16の大きさが決定される。したがって、前記FS4,FS6およびFS8の工程によって、距離Dの大きさを制御できる。 
次いで、たとえばスパッタリングによって、カソード電極F3およびアノード電極F4を構成する電極膜が絶縁膜F15上に形成される(FS9)。この実施形態では、AlSiからなる電極膜(たとえば厚さ10000Å)が形成される。そして、この電極膜上に、スリットF18に対応する開口パターンを有する別のレジストマスクが形成され(FS10)、このレジストマスクを介するエッチング(たとえば反応性イオンエッチング)によって、電極膜にスリットF18が形成される(FS11)。スリットF18の幅は、3μm程度であってもよい。これにより、前記電極膜が、カソード電極膜F3Aおよびアノード電極膜F4Aに分離される。 
次いで、レジスト膜を剥離した後、たとえばCVD法によって窒化膜等のパッシベーション膜F20が形成され(FS12)、さらにポリイミド等を塗布することにより樹脂膜F21が形成される(FS13)。たとえば、感光性を付与したポリイミドが塗布され、パッド開口F22,F23に対応するパターンで露光した後、そのポリイミド膜が現像される(ステップFS14)。これにより、パッド開口F22,F23に対応した開口を有する樹脂膜F21が形成される。その後、必要に応じて、樹脂膜をキュアするための熱処理が行われる(FS15)。そして、樹脂膜F21をマスクとしたドライエッチング(たとえば反応性イオンエッチング)によって、パッシベーション膜F20にパッド開口F22,F23が形成される(FS16)。その後、パッド開口F22,F23内に外部接続電極F3B,F4Bが形成される(FS17)。外部接続電極F3B,F4Bの形成は、めっき(好ましくは無電解めっき)によって行うことができる。 
次いで、境界領域F80(図138参照)に整合する格子状の開口を有するレジ
ストマスクF83(図137A参照)が形成される(FS18)。このレジストマスクF83を介してプラズマエッチングが行われ、それによって、図137Aに示すように、半導体ウエハFWがその素子形成面FWaから所定の深さまでエッチングされる。これによって、境界領域F80に沿って、切断用の溝F81が形成される(FS19)。レジストマスクF83が剥離された後、図137Bに示すように、半導体ウエハFWが裏面FWbから、溝F81の底部に到達するまで研削される(FS20)。これによって、複数のチップダイオード領域F1aが個片化され、前述の構造のチップダイオードF1を得ることができる。 
境界領域F80に溝F81を形成するためのレジストマスクF83は、図138に示すように、チップダイオード領域F1aの四隅に接する位置に、チップダイオード領域F1aの外側に凸の湾曲形状のラウンド形状部F84を有している。ラウンド形状部F84は、チップダイオード領域F1aの隣接する二つの辺を滑らかな曲線で接続するように形成されている。さらに、境界領域F80に溝F81を形成するためのレジストマスクF83は、チップダイオード領域F1aの一つの短辺に接する位置に、チップダイオード領域F1aの内側に向かって窪んだ凹部F85を有している。したがって、このレジストマスクF83をマスクとして行うプラズマエッチングによって溝F81を形成すると、溝F81は、チップダイオード領域F1aの四隅に接する位置に、チップダイオード領域F1aの外側に凸の湾曲形状のラウンド形状部を有し、チップダイオード領域F1aの一つの短辺に接する位置に、チップダイオード領域F1aの内側に向かって窪んだ凹部を有することになる。したがって、チップダイオード領域F1aを半導体ウエハFWから切り出すための溝F81を形成する工程において、同時に、チップダイオードF1の四隅のコーナー部F9をラウンド形状に整形でき、かつ一つの短辺(カソード側の短辺)にカソードマークとしての凹部F8を形成できる。すなわち、専用の工程を追加することなく、コーナー部F9をラウンド形状に加工でき、かつカソードマークとしての凹部F8を形成できる。 
この実施形態では、半導体基板F2がp型半導体からなっているので、半導体基板F2上にエピタキシャル層を形成しなくても、安定した特性を実現できる。すなわち、n型の半導体ウエハは抵抗率の面内ばらつきが大きいので、n型半導体ウエハを用いるときには、その表面に抵抗率の面内ばらつきの少ないエピタキシャル層を形成し、このエピタキシャル層に不純物拡散層を形成してpn接合を形成する必要がある。これは、n型不純物の偏析係数が小さいために、半導体ウエハの元となるインゴット(たとえばシリコンインゴット)を形成するときに、ウエハの中心部と周縁部とで抵抗率の差が大きくなるからである。これに対して、p型不純物の偏析係数は比較的大きいので、p型半導体ウエハは抵抗率の面内ばらつきが少ない。したがって、p型半導体ウエハを用いることによって、エピタキシャル層を形成することなく、安定した特性のダイオードをウエハのいずれの箇所からも切り出すことができる。よって、p型半導体基板F2を用いることによって、製造工程を簡単にでき、かつ製造コストを低減できる。 
図139は、チップダイオードが用いられる電子機器の一例であるスマートフォンの外観を示す斜視図である。スマートフォンF201は、扁平な直方体形状の筐体F202の内部に電子部品を収納して構成されている。筐体F202は表側および裏側に長方形状の一対の主面を有しており、その一対の主面が4つの側面で結合されている。筐体F202の一つの主面には、液晶パネルや有機ELパネル等で構成された表示パネルF203の表示面が露出している。表示パネルF203の表示面は、タッチパネルを構成しており、使用者に対する入力インターフェースを提供している。 
表示パネルF203は、筐体F202の一つの主面の大部分を占める長方形形状に形成されている。表示パネルF203の一つの短辺に沿うように、操作ボタンF204が配置されている。この実施形態では、複数(3つ)の操作ボタンF204が表示パネルF203の短辺に沿って配列されている。使用者は、操作ボタンF204およびタッチパネルを操作することによって、スマートフォンF201に対する操作を行い、必要な機能を呼び出して実行させることができる。 
表示パネルF203の別の一つの短辺の近傍には、スピーカF205が配置されている。スピーカF205は、電話機能のための受話口を提供するとともに、音楽データ等を再生するための音響化ユニットとしても用いられる。一方、操作ボタンF204の近くには、筐体F202の一つの側面にマイクロフォンF206が配置されている。マイクロフォンF206は、電話機能のための送話口を提供するほか、録音用のマイクロフォンとして用いることもできる。 
図140は、筐体F202の内部に収容された電子回路アセンブリF210の構成を示す図解的な平面図である。電子回路アセンブリF210は、配線基板F211と、配線基板F211の実装面に実装された回路部品とを含む。複数の回路部品は、複数の集積回路素子(IC)F212-F220と、複数のチップ部品とを含む。複数のICは、伝送処理IC F212、ワンセグTV受信IC F213、GPS受信IC F214、FMチューナIC F215、電源IC F216、フラッシュメモリF217、マイクロコンピュータF218、電源IC F219およびベースバンドIC F220を含む。複数のチップ部品は、チップインダクタF221,F225,F235、チップ抵抗器F222,F224,F233、チップキャパシタF227,F230,F234、およびチップダイオードF228,F231を含む。これらのチップ部品は、たとえばフリップチップ接合により配線基板F211の実装面上に実装されている。チップダイオードF228,F231には、前述の実施形態に係るチップダイオードを適用できる。 
伝送処理IC F212は、表示パネルF203に対する表示制御信号を生成し、かつ表示パネルF203の表面のタッチパネルからの入力信号を受信するための電子回路を内蔵している。表示パネルF203との接続のために、伝送処理IC F212には、フレキシブル配線F209が接続されている。 ワンセグTV受信IC F213は、ワンセグ放送(携帯機器を受信対象とする地上デジタルテレビ放送)の電波を受信するための受信機を構成する電子回路を内蔵している。ワンセグTV受信IC F213の近傍には、複数のチップインダクタF221と、複数のチップ抵抗器F222とが配置されている。ワンセグTV受信IC F213、チップインダクタF221およびチップ抵抗器F222は、ワンセグ放送受信回路F223を構成している。チップインダクタF221およびチップ抵抗器F222は、正確に合わせ込まれたインダクタンスおよび抵抗をそれぞれ有し、ワンセグ放送受信回路F223に高精度な回路定数を与える。 
GPS受信IC F214は、GPS衛星からの電波を受信してスマートフォンF201の位置情報を出力する電子回路を内蔵している。 FMチューナIC F215は、その近傍において配線基板F211に実装された複数のチップ抵抗器F224および複数のチップインダクタF225とともに、FM放送受信回路F226を構成している。チップ抵抗器F224およびチップインダクタF225は、正確に合わせ込まれた抵抗値およびインダクタンスをそれぞれ有し、FM放送受信回路F226に高精度な回路定数を与える。 
電源IC F216の近傍には、複数のチップキャパシタF227および複数のチップダイオードF228が配線基板F211の実装面に実装されている。電源IC F216は、チップキャパシタF227およびチップダイオードF228とともに、電源回路F229を構成している。 フラッシュメモリF217は、オペレーティングシステムプログラム、スマートフォンF201の内部で生成されたデータ、通信機能によって外部から取得したデータおよびプログラムなどを記録するための記憶装置である。 
マイクロコンピュータF218は、CPU、ROMおよびRAMを内蔵しており、各種の演算処理を実行することにより、スマートフォンF201の複数の機能を実現する演算処理回路である。より具体的には、マイクロコンピュータF218の働きにより、画像処理や各種アプリケーションプログラムのための演算処理が実現されるようになっている。 電源IC F219の近くには、複数のチップキャパシタF230および複数のチップダイオードF231が配線基板F211の実装面に実装されている。電源IC F219は、チップキャパシタF230およびチップダイオードF231とともに、電源回路F232を構成している。 
ベースバンドIC F220の近くには、複数のチップ抵抗器F233、複数のチップキャパシタF234、および複数のチップインダクタF235が、配線基板F211の実装面に実装されている。ベースバンドIC F220は、チップ抵抗器F233、チップキャパシタF234およびチップインダクタF235とともに、ベースバンド通信回路F236を構成している。ベースバンド通信回路F236は、電話通信およびデータ通信のための通信機能を提供する。 
このような構成によって、電源回路F229,F232によって適切に調整された電力が、伝送処理IC F212、GPS受信IC F214、ワンセグ放送受信回路F223、FM放送受信回路F226、ベースバンド通信回路F236、フラッシュメモリF217およびマイクロコンピュータF218に供給される。マイクロコンピュータF218は、伝送処理IC F212を介して入力される入力信号に応答して演算処理を行い、伝送処理IC F212から表示パネルF203に表示制御信号を出力して表示パネルF203に各種の表示を行わせる。 
タッチパネルまたは操作ボタンF204の操作によってワンセグ放送の受信が指示されると、ワンセグ放送受信回路F223の働きによってワンセグ放送が受信される。そして、受信された画像を表示パネルF203に出力し、受信された音声をスピーカF205から音響化させるための演算処理が、マイクロコンピュータF218によって実行される。 また、スマートフォンF201の位置情報が必要とされるときには、マイクロコンピュータF218は、GPS受信IC F214が出力する位置情報を取得し、その位置情報を用いた演算処理を実行する。 
さらに、タッチパネルまたは操作ボタンF204の操作によってFM放送受信指令が入力されると、マイクロコンピュータF218は、FM放送受信回路F226を起動し、受信された音声をスピーカF205から出力させるための演算処理を実行する。 フラッシュメモリF217は、通信によって取得したデータの記憶や、マイクロコンピュータF218の演算や、タッチパネルからの入力によって作成されたデータを記憶するために用いられる。マイクロコンピュータF218は、必要に応じて、フラッシュメモリF217に対してデータを書き込み、またフラッシュメモリF217からデータを読み出す。 
電話通信またはデータ通信の機能は、ベースバンド通信回路F236によって実現される。マイクロコンピュータF218は、ベースバンド通信回路F236を制御して、音声またはデータを送受信するための処理を行う。 以上、第7発明の実施形態について説明したが、第7発明はさらに他の形態で実施することもできる。たとえば、前述の実施形態では、4個のダイオードセルが半導体基板上に形成された例を示したけれども、半導体基板上に2個または3個のダイオードセルが形成されていてもよく、4個以上のダイオードセルが形成されていてもよい。 
また、前述の実
施形態では、pn接合領域が平面視において正八角形に形成されている例を示したが、辺の数が3個以上の任意の多角形形状にpn接合領域を形成してもよいし、それらの平面形状を円形や楕円形としてもよい。pn接合領域の形状を多角形形状とする場合に、それらは正多角形形状である必要はなく、辺の長さが2種類以上の多角形によってそれらの領域を形成してもよい。さらにまた、pn接合領域は、同じ大きさに形成される必要はなく、異なる大きさの接合領域をそれぞれ有する複数のダイオードセルが半導体基板上に混在していてもよい。さらにまた、半導体基板上に形成されるpn接合領域の形状は、1種類である必要はなく、2種以上の形状のpn接合領域が半導体基板上で混在していてもよい。 
また、前記実施形態では、アノード電極膜F4Aはp型半導体基板F2の表面に直接に接合されているが、p型半導体基板F2の表層部にn型領域F10から分離された状態でp型領域を形成し、アノード電極膜F4Aをp型領域に接合するようにしてもよい。このようにすると、AlSi膜以外の電極膜をアノード電極膜F4Aとして用いた場合にも、アノード電極膜F4Aとp型領域との間でオーミック接触を形成することができ、アノード電極膜F4Aと半導体基板F2とを電気的に接続することができる。したがって、この場合には、カソード電極膜F3Aおよびアノード電極膜F4Aとして、たとえばTi膜を下層としAl膜を上層としたTi/Al積層膜や、基板F2側から順にTi膜(たとえば厚さ300~400Å)、TiN膜(たとえば厚さ1000Å程度)およびAlCu膜(たえば厚さ30000Å程度)を積層したTi/TiN/Al積層膜などのように、AlSi膜以外の電極膜を用いることができる。 
また、p型半導体基板F2の代わりにn型半導体基板を用いてもよい。この場合には、n型半導体基板上にエピタキシャル層を形成し、このエピタキシャル層にp型不純物拡散層を形成してpn接合を形成することが好ましい。[8]第8発明について 特許文献3(特開2001-326354号公報)には、ゲートとソースとの間に、双方向ツェナーダイオードからなる保護ダイオードが接続された縦型MOSFETが開示されている。双方向ツェナーダイオードは、たとえば、正および負のサージ電流を逃がして他のデバイスを保護する保護素子として用いられる。いずれの方向のサージ電流に対しても効果的な保護素子を提供するには、各電流方向に対する特性を等しくすることが好ましい。 
第8発明の目的は、各電流方向に対する特性を実質的に等しくすることができる双方向ツェナーダイオードチップを提供することである。 第8発明の他の目的は、各電流方向に対する特性が実質的に等しく、したがって品質の高い双方向ツェナーダイオードチップを用いた回路アセンブリおよびそれを筐体内に収容した電子機器を提供することである。 
第8発明は、次のような特徴を有している。 G1.第1導電型の半導体基板に形成され、前記半導体基板との間にpn接合を形成するとともに、前記半導体基板の主面に露出する第2導電型の第1拡散領域と、前記半導体基板に前記第1拡散領域から間隔を開けて形成され、前記半導体基板との間にpn接合を形成するとともに、前記半導体基板の前記主面に露出する第2導電型の第2拡散領域と、前記第1拡散領域に接続され、前記半導体基板の前記主面に形成された第1電極と、前記第2拡散領域に接続され、前記半導体基板の前記主面に形成された第2電極とを含み、前記第1電極および前記第1拡散領域と、前記第2電極および前記第2拡散領域とが、互いに対称に構成されている、双方向ツェナーダイオードチップ。 
この構成では、第1拡散領域と半導体基板との間にpn接合(pn接合領域)が形成されており、これにより、第1ツェナーダイオードが構成されている。第1ツェナーダイオードの第1拡散領域には、第1電極が接続されている。一方、第2拡散領域と半導体基板との間にpn接合(pn接合領域)が形成されており、これにより、第2ツェナーダイオードが構成されている。第2ツェナーダイオードの第2拡散領域には、第2電極が接続されている。第1ツェナーダイオードと第2ツェナーダイオードとは、半導体基板を介して逆直列接続されているので、第1電極と第2電極との間に、双方向ツェナーダイオードが構成されている。 
この発明によれば、第1電極および第1拡散領域と、第2電極および第2拡散領域とは、互いに対称に構成されているので、第1ツェナーダイオードと第2ツェナーダイオードの特性をほぼ等しくすることができる。これにより、各電流方向に対する特性を実質的に等しくすることができる。対称には、点対称および線対称が含まれる。また、対称には、厳密な対称形でなくても、電気的な特性が対称となる限りにおいて、実質的に対称とみなせる形態も含まれる。 
また、この発明によれば、半導体基板の一方の表面に第1電極および第2電極がいずれも形成されているので、双方向ツェナーダイオードを実装基板上に表面実装することができる。すなわち、フリップチップ接続型の双方向ツェナーダイオードを提供することができる。これによって、双方向ツェナーダイオードの占有空間を小さくできる。とくに、実装基板上における双方向ツェナーダイオードの低背化を実現できる。これにより、小型電子機器等の筐体内の空間を有効に利用でき、高密度実装および小型化に寄与できる。 
G2.前記第1電極を正極とし前記第2電極を負極として得られる第1電圧対電流特性が、前記第2電極を正極とし前記第1電極を負極として得られる第2電圧対電流特性と実質的に等しい、「G1.」に記載の双方向ツェナーダイオードチップ。この構成によれば、各電流方向に対する電圧対電流特性が実質的に等しい双方向ツェナーダイオードチップを実現することができる。 
G3.複数の前記第1拡散領域と複数の前記第2拡散領域とが、前記半導体基板の主面に平行な所定の配列方向に沿って交互に配列されている、「G1.」または「G2.」に記載の双方向ツェナーダイオードチップ。 この構成によれば、複数の第1拡散領域毎に分離されたpn接合領域が形成されるので、第1ツェナーダイオードのpn接合領域の周囲長を長くすることができる。これにより、電界の集中が緩和され、第1ツェナーダイオードのESD(electrostatic discharge)耐量を向上できる。第1ツェナーダイオードのpn接合領域の周囲長とは、半導体基板の表面における半導体基板と第1拡散領域との境界線の総延長である。同様に、複数の第2拡散領域毎に分離されたpn接合領域が形成されるので、第2ツェナーダイオードのpn接合領域の周囲長を長くすることができる。これにより、電界の集中が緩和され、第2ツェナーダイオードのESD耐量を向上できる。第2ツェナーダイオードのpn接合領域の周囲長とは、半導体基板の表面における半導体基板と第2拡散領域との境界線の総延長である。 
また、この構成によれば、複数の第1拡散領域と複数の第2拡散領域とが交互に配列されているので、限られた面積の領域内で対称形を作りやすくかつpn接合領域の周囲長を長くしてESD耐量を向上させやすい。 G4.前記複数の第1拡散領域および前記複数の第2拡散領域が、前記配列方向に交差する方向に延びた長手に形成されている、「G3.」に記載の双方向ツェナーダイオードチップ。この構成では、第1ツェナーダイオードのpn接合領域の周囲長を長くできるから、第1ツェナーダイオードのESD耐量を一層向上することができる。同様に、第2ツェナーダイオードのpn接合領域の周囲長を長くできるから、第2ツェナーダイオードのESD耐量を一層向上することができる。 
G5.前記第1電極が、前記複数の第1拡散領域にそれぞれ接合された複数の第1引き出し電極部と、前記複数の第1引き出し電極部が共通に接続された第1外部接続部とを含み、前記第2電極が、前記複数の第2拡散領域にそれぞれ接合された複数の第2引き出し電極部と、前記複数の第2引き出し電極部が共通に接続された第2外部接続部とを含み、前記第1電極および前記第2電極が、前記複数の第1引き出し電極部および前記複数の第2引き出し電極部が互いに噛み合う櫛歯形状に形成されている、「G4.」に記載の双方ツェナーダイオードチップ。 
この構成によれば、複数の第1引き出し電極部および複数の第2引き出し電極部が互いに噛み合う櫛歯形状に形成されているので、それらを対称形としやすい。また、第1ツェナーダイオードのpn接合領域の周囲長および第2ツェナーダイオードのpn接合領域の周囲長を長くできるので、第1ツェナーダイオードおよび第2ツェナーダイオードのESD耐量を向上することができる。 
また、この構成では、複数の第1拡散領域に複数の第1引き出し電極部がそれぞれ接合されており、複数の第1引き出し電極が第1外部接続部に共通接続されている。同様に、複数の第2拡散領域に複数の第2引き出し電極部がそれぞれ接合されており、複数の第2引き出し電極が第2外部接続部に共通接続されている。これにより、第1拡散領域と半導体基板との間のpn接合領域の直上を回避して第1外部接続部を配置できるとともに、第2拡散領域と半導体基板との間のpn接合領域の直上を回避して第2外部接続部を配置できる。これにより、双方向ツェナーダイオードチップを実装基板に実装したり、外部接続部にボンディングワイヤを接続したりするときに、pn接合領域に大きな衝撃が加わることを回避できる。それによって、pn接合領域の破壊を回避できるので、外力に対する耐久性に優れ、よって信頼性を向上した双方向ツェナーダイオードチップを実現できる。 
G6.前記第1拡散領域および前記第2拡散領域の各周囲長が400μm以上である、「G1.」~「G5.」のいずれかに記載の双方向ツェナーダイオードチップ。この構成によれば、ESD耐量の大きい双方向ツェナーダイオードチップを実現することができる。 G7.前記第1拡散領域および前記第2拡散領域の各周囲長が1500μm以下である、請求項「G1.」~「G6.」のいずれかに記載の双方向ツェナーダイオードチップ。この構成によれば、第1電極と第2電極との間の容量(端子間容量)の小さな双方向ツェナーダイオードチップを実現することができる。 
G8.前記第1電極と前記第2電極との間の容量が30pF以下である、「G1.」~「G7.」のいずれかに記載の双方向ツェナーダイオードチップ。この構成によれば、第1電極と第2電極との間の容量(端子間容量)の小さな双方向ツェナーダイオードチップを実現することができる。 G9.前記半導体基板がp型半導体基板からなり、前記第1拡散領域および前記第2拡散領域は、前記p型半導体基板との間に前記pn接合を形成するn型拡散領域である、「G1.」~「G8.」のいずれかに記載の双方向ツェナーダイオードチップ。 
この構成では、半導体基板がp型半導体基板からなっているので、半導体基板上にエピタキシャル層を形成しなくても、安定した特性を実現できる。すなわち、n型の半導体ウエハは、抵抗率の面内ばらつきが大きいので、表面に抵抗率の面内ばらつきの少ないエピタキシャル層を形成し、このエピタキシャル層に不純物拡散層を形成してpn接合を形成する必要がある。これに対して、p型半導体ウエハは、抵抗率の面内ばらつきが少ないので、エピタキシャル層を形成することなく、安定した特性の双方向ツェナーダイオードをウエハのいずれの箇所からも切り出すことができる。よって、p型半導体基板を用いることによって、製造工程を簡単にでき、かつ製造コストを低減できる。 
G10.前記半導体基板の前記主面に接して形成され、前記第1電極と前記第1拡散領域との接合部に第1コンタクト孔を有し、前記第2電極と前記第2拡散領域との接合
部に第2コンタクト孔を有する絶縁膜をさらに含み、前記第1電極および前記第2電極の、前記第1拡散領域および前記第2拡散領域との各接合部以外の部分が前記絶縁膜上に形成されている、「G1.」~「G9.」のいずれかに記載の双方向ツェナーダイオードチップ。 
この構成では、絶縁膜上に第1電極および第2電極を形成すればよいので、第1電極および第2電極を容易に対称形にレイアウトできる。たとえば、絶縁膜上に電極膜を形成した後に、レジストマスクを用いたエッチングにより、当該電極膜を第1電極および第2電極に分離して、互いに対称な第1電極および第2電極を形成してもよい。 また、この構成によれば、第1電極と外部との接続および第2電極と外部との接続を、半導体基板の表面に形成された絶縁膜上において行うことができる。このため、双方向ツェナーダイオードチップを実装基板に実装したり、第1電極または第2電極にボンディングワイヤを接続したりするときに、pn接合領域に大きな衝撃が加わることを回避できる。それによって、pn接合領域の破壊を回避できるので、外力に対する耐久性に優れ、よって信頼性を向上した双方向ツェナーダイオードチップを実現できる。 
G11.前記第1電極および前記第2電極の各外部接続部を露出させつつ前記第1電極および前記第2電極を覆うように前記半導体基板の前記主面上に形成された保護膜をさらに含む、「G1.」~「G10.」のいずれかに記載の双方向ツェナーダイオードチップ。この構成によれば、第1電極および前記第2電極の各外部接続部を露出させながら第1電極および第2電極を覆う保護膜が形成されているので、第1電極および第2電極およびpn接合領域への水分の浸入を抑制または防止でき、そのうえ、保護膜によって、外力に対する耐久性を向上できる。 
G12.前記半導体基板の前記主面が、コーナー部を丸めた矩形形状を有している、「G1.」~「G11.」のいずれかに記載の双方向ツェナーダイオードチップ。この構成によれば、半導体基板の主面は、コーナー部が丸められた矩形形状を有している。それによって、双方向ツェナーダイオードチップの角部の欠け(チッピング)を抑制または防止できるので、外観不良の少ない双方向ツェナーダイオードチップを提供できる。 
G13.実装基板と、前記実装基板に実装された「G1.」~「G12.」のいずれかに記載の双方向ツェナーダイオードチップとを含む、回路アセンブリ。この構成により、各電流方向に対する特性が実質的に等しく、したがって品質の高い双方向ツェナーダイオードチップを用いた回路アセンブリを提供できる。 G14.前記双方向ツェナーダイオードチップが、前記実装基板にワイヤレスボンディング(フェースダウンボンディング、フリップチップボンディング)によって接続されている、「G13.」に記載の回路アセンブリ。この構成により、実装基板上における双方向ツェナーダイオードチップの占有空間を小さくできるから、電子部品の高密度実装に寄与できる。 
G15.「G13.」または「G14.」に記載の回路アセンブリと、前記回路アセンブリを収容した筐体とを含む、電子機器。この構成により、各電流方向に対する特性が実質的に等しく、したがって品質の高い双方向ツェナーダイオードチップを用いた回路アセンブリを筐体内に収容した電子機器を提供できる。 第8発明の実施の形態を、添付図面を参照して詳細に説明する。 
図141は、第8発明の一実施形態に係る双方向ツェナーダイオードチップの斜視図であり、図142はその平面図であり、図143は、図142のCXLIII-CXLIII線に沿う断面図である。さらに、図144は、図142のCXLIV-CXLIV線に沿う断面図である。 双方向ツェナーダイオードチップG1は、p型の半導体基板G2(たとえばシリコン基板)と、半導体基板Gに形成された第1ツェナーダイオードGD1と、半導体基板G2に形成され、第1ツェナーダイオードGD1に逆直列接続された第2ツェナーダイオードGD2と、第1ツェナーダイオードGD1に接続された第1電極G3と、第2ツェナーダイオードGD2に接続された第2電極4とを含む。第1ツェナーダイオードGD1は、複数のツェナーダイオードGD11,GD12から構成されている。第2ツェナーダイオードGD2は、複数のツェナーダイオードGD21,GD22から構成されている。 
半導体基板G2は、一対の主面G2a,G2bと、その一対の主面G2a,G2bと直交する複数の側面G2cとを含み、前記一対の主面G2a,G2bのうちの一方(主面G2a)が素子形成面とされている。以下、この主面G2aを「素子形成面G2a」という。素子形成面G2aは、平面視において矩形に形成されており、たとえば、長手方向の長さLが0.4mm程度、短手方向の長さWが0.2mm程度であってもよい。また、双方向ツェナーダイオードチップG1の全体の厚さTは0.1mm程度であってもよい。素子形成面G2aの両端部に、第1電極G3の外部接続電極G3Bと、第2電極G4の外部接続電極G4Bとが配置されている。これらの外部接続電極G3B,G4Bの間の素子形成面G2aに、ダイオード形成領域G7が設けられている。ダイオード形成領域G7は、この実施形態では、矩形に形成されている。 
半導体基板G2は、4つの側面G2cのうち互いに隣接する一対の側面の交差部に対応する四隅に4つのコーナー部G9を有している。この4つのコーナー部G9は、この実施形態では、ラウンド形状に整形されている。コーナー部G9は、素子形成面G2aの法線方向から見た平面視において、外側に凸の滑らかな湾曲面をなしている。これにより、双方向ツェナーダイオードチップG1の製造工程や実装時におけるチッピングを抑制できる構造となっている。 
図145は、第1電極G3および第2電極G4ならびにその上に形成された構成を取り除いて、半導体基板G2の表面(素子形成面G2a)の構造を示す平面図である。 図142および図145を参照して、p型の半導体基板G2の表層領域には、半導体基板G2との間にそれぞれpn接合領域G11を形成する複数の第1のn型拡散領域(以下、「第1拡散領域G10」という)が形成されている。また、p型の半導体基板G2の表層領域には、半導体基板G2との間にそれぞれpn接合領域G13を形成する複数の第2のn型拡散領域(以下、「第2拡散領域G12」という)が形成されている。 
この実施形態では、第1拡散領域G10および第2拡散領域G12は2個ずつ形成されている。これらの4個の拡散領域G10,G12は、第1拡散領域G10と第2拡散領域G12とが半導体基板G2の短手方向に沿って交互にかつ等間隔をおいて配列されている。また、これらの4個の拡散領域G10,G12は、半導体基板G2の短手方向に交差する方向(この実施形態では直交する方向)に延びた長手に形成されている。第1拡散領域G10および第2拡散領域G12は、この実施形態では等しい大きさおよび等しい形状に形成されている。具体的には、第1拡散領域G10および第2拡散領域G12は、平面視において、半導体基板G2の長手方向に長くかつ4隅が切除された略矩形に形成されている。 
各第1拡散領域G10とp型の半導体基板G2における第1拡散領域G10の近傍部とによって、2個のツェナーダイオードGD11,GD12が構成され、これらの2個のツェナーダイオードGD11,GD12によって第1ツェナーダイオードGD1が構成されている。第1拡散領域G10はツェナーダイオードGD11,GD12毎に分離している。これにより、ツェナーダイオードGD11,GD12は、ツェナーダイオード毎に分離されたpn接合領域G11をそれぞれ有している。 
同様に、各第2拡散領域G12とp型の半導体基板G2における第2拡散領域G12の近傍部とによって、2個のツェナーダイオードGD21,GD22が構成され、これらの2個のツェナーダイオードGD21,GD22によって第2ツェナーダイオードGD2が構成されている。第2拡散領域G12はツェナーダイオードGD21,GD22毎に分離している。これにより、ツェナーダイオードGD21,GD22は、ツェナーダイオード毎に分離されたpn接合領域G13をそれぞれ有している。 
図143および図144に示されているように、半導体基板G2の素子形成面G2aには、酸化膜等からなる絶縁膜G15(図142では図示省略)が形成されている。絶縁膜G15には、第1拡散領域G10の表面をそれぞれ露出させる第1コンタクト孔G16と、第2拡散領域G12の表面を露出させる第2コンタクト孔G17とが形成されている。絶縁膜G15の表面には、第1電極G3および第2電極G4が形成されている。 
第1電極G3は、絶縁膜G15の表面に形成された第1電極膜G3Aと、第1電極膜G3Aに接合された第1外部接続電極G3Bとを含む。第1電極膜G3Aは、ツェナーダイオードGD11に対応した第1拡散領域G10に接続された引き出し電極GL11と、ツェナーダイオードGD12に対応した第1拡散領域G10に接続された引き出し電極GL12と、引き出し電極GL11,GL12(第1引き出し電極)と一体的に形成された第1パッドG5とを有している。第1パッドG5は、素子形成面G2aの一端部に矩形に形成されている。この第1パッドG5に第1外部接続電極G3Bが接続されている。このようにして、第1外部接続電極G3Bは、引き出し電極GL11,GL12に共通に接続されている。第1パッドG5および第1外部接続電極G3Bは、第1電極G3の外部接続部を構成している。 
第2電極G4は、絶縁膜G15の表面に形成された第2電極膜G4Aと、第2電極膜G4Aに接合された第2外部接続電極G4Bとを含む。第2電極膜G4Aは、ツェナーダイオードGD21に対応した第2拡散領域G12に接続された引き出し電極GL21と、ツェナーダイオードGD22に対応した第2拡散領域G12に接続された引き出し電極GL22と、引き出し電極GL21,GL22(第2引き出し電極)と一体的に形成された第2パッドG6とを有している。第2パッドG6は、素子形成面G2aの一端部に矩形に形成されている。この第2パッドG6に第2外部接続電極G4Bが接続されている。このようにして、第2外部接続電極G4Bは、引き出し電極GL21,GL22に共通に接続されている。第2パッドG6および第2外部接続電極G4Bは、第2電極G4の外部接続部を構成している。 
引き出し電極GL11は、絶縁膜G15の表面からツェナーダイオードGD11の第1コンタクト孔G16内に入り込み、第1コンタクト孔G16内でツェナーダイオードGD11の第1拡散領域G10にオーミック接触している。引き出し電極GL11において、第1コンタクト孔G16内でツェナーダイオードGD11に接合されている部分は、接合部GC11を構成している。同様に、引き出し電極GL12は、絶縁膜G15の表面からツェナーダイオードGD12の第1コンタクト孔G16内に入り込み、第1コンタクト孔G16内でツェナーダイオードGD12の第1拡散領域G10にオーミック接触している。引き出し電極GL12において、第1コンタクト孔G16内でツェナーダイオードGD12に接合されている部分は、接合部GC12を構成している。 
引き出し電極GL21は、絶縁膜G15の表面からツェナーダイオードGD21の第2コンタクト孔G17内に入り込み、第2コンタクト孔G17内でツェナーダイオードGD21の第2拡散領域G12にオーミック接触している。引き出し電極GL21において、第2コンタクト孔G17内でツェナーダイオードGD21に接合されている部分は、接合部GC21を構成している。同様に、引き出し電極GL22は、絶縁膜G15の表面からツェナーダイオードGD
22の第2コンタクト孔G17内に入り込み、第2コンタクト孔G17内でツェナーダイオードGD22の第2拡散領域G12にオーミック接触している。引き出し電極GL22において、第2コンタクト孔G17内でツェナーダイオードGD22に接合されている部分は、接合部GC22を構成している。第1電極膜G3Aおよび第2電極膜G4Aは、この実施形態では、同じ材料からなっている。電極膜としては、この実施形態では、Al膜が用いられている。 
第1電極膜G3Aと第2電極膜G4Aとの間は、スリットG18によって分離されている。引き出し電極GL11は、ツェナーダイオードGD11に対応する第1拡散領域G10上を通って第1パッドG5に至る直線に沿って直線状に形成されている。同様に、引き出し電極GL12は、ツェナーダイオードGD12に対応する第1拡散領域G10上を通って第1パッドG5に至る直線に沿って直線状に形成されている。引き出し電極GL11,GL12は、対応する第1拡散領域G10から第1パッドG5まで間の至るところで一様な幅をそれぞれ有しており、それらの幅は、接合部GC11,GC12の幅よりも広い。接合部GC11,G12の幅は、引き出し電極GL11,GL12の引き出し方向に直交する方向の長さによって定義される。引き出し電極GL11,GL12の先端部は、対応する第1拡散領域G10の平面形状と整合するように整形されている。引き出し電極GL11,GL12の基端部は、第1パッドG5に接続されている。 
引き出し電極GL21は、ツェナーダイオードGD21に対応する第2拡散領域G12上を通って第2パッドG6に至る直線に沿って直線状に形成されている。同様に、引き出し電極GL22は、ツェナーダイオードGD22に対応する第2拡散領域G12上を通って第2パッドG6に至る直線に沿って直線状に形成されている。引き出し電極GL21,GL22は、対応する第2拡散領域G12から第2パッドG6まで間の至るところで一様な幅をそれぞれ有しており、それらの幅は、接合部GC21,GC22の幅よりも広い。接合部GC21,G22の幅は、引き出し電極GL21,GL22の引き出し方向に直交する方向の長さによって定義される。引き出し電極GL21,GL22の先端部は、対応する第2拡散領域G12の平面形状と整合するように整形されている。引き出し電極GL21,GL22の基端部は、第2パッドG6に接続されている。 
つまり、第1電極G3および第2電極G4は、複数の第1引き出し電極GL11,GL12および複数の第2引き出し電極GL21,GL22が互いに噛み合う櫛歯形状に形成されている。また、第1電極G3および第1拡散領域G10と、第2電極G4および第2拡散領域G12とは、平面視において、互いに対称に構成されている。より具体的には、第1電極G3および第1拡散領域G10と第2電極G4および第2拡散領域G12とは、平面視において、素子形成面G2aの重心に対して点対称に構成されている。 
第1電極G3および第1拡散領域G10と第2電極G4および第2拡散領域G12とが、実質的に線対称に構成されているとみなすこともできる。具体的には、半導体基板G2の一方の長辺側にある第2引き出し電極GL22とそれに隣接する第1引き出し電極GL11がほぼ同じ位置にあるとみなすとともに、半導体基板G2の他方の長辺側にある第1引き出し電極GL12とそれに隣接する第2引き出し電極GL21とがほぼ同じ位置にあるとみなす。そうすると、第1電極G3および第1拡散領域G10と第2電極G4および第2拡散領域G12とは、平面視において、素子形成面G2aの短手方向に平行でかつ長手方向中央を通る直線に対して線対称に構成されているとみなすことができる。なお、スリットG18は、引き出し電極GL11,GL12,GL21,GL22を縁取るように形成されている。 
第1電極膜G3Aおよび第2電極膜G4Aは、たとえば窒化膜からなるパッシベーション膜G20(図142では図示省略)によって覆われており、さらにパッシベーション膜G20の上にはポリイミド等の樹脂膜G21が形成されている。パッシベーション膜G20および樹脂膜G21を貫通するように、第1パッドG5を露出させるパッド開口G22と、第2パッドG6を露出させるパッド開口G23とが形成されている。パッド開口G22,G23に外部接続電極G3B,G4Bがそれぞれ埋め込まれている。パッシベーション膜G20および樹脂膜G21は、保護膜を構成しており、第1引き出し電極GL11,GL12、第2引き出し電極GL21,GL22およびpn接合領域G11,G13への水分の浸入を抑制または防止するとともに、外部からの衝撃等を吸収し、双方向ツェナーダイオードチップG1の耐久性の向上に寄与している。 
外部接続電極G3B,G4Bは、樹脂膜G21の表面よりも低い位置(半導体基板2に近い位置)に表面を有していてもよいし、樹脂膜G21の表面から突出していて、樹脂膜G21よりも高い位置(半導体基板G2から遠い位置)に表面を有していてもよい。図143には、外部接続電極G3B,G4Bが樹脂膜G21の表面から突出している例を示す。外部接続電極G3B,G4Bは、たとえば、電極膜G3A,G4Aに接するNi膜と、その上に形成されたPd膜と、その上に形成されたAu膜とを有するNi/Pd/Au積層膜からなっていてもよい。このような積層膜は、めっき法によって形成することができる。  
第1ツェナーダイオードGD1を構成する複数のツェナーダイオードGD11,GD12の第1拡散領域G10は、第1電極G3に共通に接続されているとともに、ツェナーダイオードGD11,GD12の共通のp型領域であるp型の半導体基板G2に接続されている。これにより、第1ツェナーダイオードGD1を構成する複数のツェナーダイオードGD11,GD12が並列に接続されている。一方、第2ツェナーダイオードGD2を構成する複数のツェナーダイオードGD21,GD22の第2拡散領域G12は、第2電極G4に接続されているとともに、ツェナーダイオードGD21,GD22の共通のp型領域であるp型の半導体基板G2に接続されている。これにより、第2ツェナーダイオードGD2を構成する複数のツェナーダイオードGD21,GD22が並列に接続されている。そして、ツェナーダイオードGD21,GD22の並列回路とツェナーダイオードGD11,GD12の並列回路とが逆直列接続されており、その逆直列回路によって、双方向ツェナーダイオードが構成されている。 
図146は、双方向ツェナーダイオードチップG1の内部の電気的構造を示す電気回路図である。第1ツェナーダイオードGD1を構成する複数のツェナーダイオードGD11,GD12のカソードは第1電極G3に共通接続され、それらのアノードは第2ツェナーダイオードGD2を構成する複数のツェナーダイオードGD21,GD22のアノードに共通接続されている。そして、複数のツェナーダイオードGD21,GD22のカソードは、第2電極G4に共通接続されている。これにより、全体として1つの双方向ツェナーダイオードとして機能する。 
この実施形態によれば、第1電極G3および第1拡散領域G10と、第2電極G4および第2拡散領域G12とは、互いに対称に構成されているので、各電流方向に対する特性を実質的に等しくすることができる。 図147Bは、第1電極および第1拡散領域と第2電極および第2拡散領域とが互いに非対称に構成されている双方向ツェナーダイオード(比較例)について、各電流方向に対する電圧対電流特性を測定した実験結果を示す。図147Bにおいて、実線は、双方向ツェナーダイオードに一方の電極を正極とし他方の電極を負極として電圧を印加した場合の電圧対電流特性を示し、破線は当該双方向ツェナーダイオードに前記一方の電極を負極とし前記他方の電極を正極として電圧を印加した場合の電圧対電流特性を示している。この実験結果から、第1電極および第1拡散領域と第2電極および第2拡散領域とが非対称に構成された双方向ツェナーダイオードでは、各電流方向に対する電圧対電流特性が等しくならないことが分かる。 
図147Aは、この実施形態の双方向ツェナーダイオードについて、各電流方向に対する電圧対電流特性を測定した実験結果を示す。この実施形態の双方向ツェナーダイオードでは、第1電極G3を正極とし第2電極G4を負極として電圧を印加した場合の電圧対電流特性および第2電極G4を正極とし第1電極G3を負極として電圧を印加した場合の電圧対電流特性は、共に図147Aに実線で示すような特性となった。つまり、この実施形態の双方向ツェナーダイオードでは、各電流方向に対する電圧対電流特性が実質的に等しくなった。 
この実施形態の構成によれば、双方向ツェナーダイオードチップG1は、第1ツェナーダイオードGD1と第2ツェナーダイオードGD2とを有している。第1ツェナーダイオードGD1は、複数のツェナーダイオードGD11,GD12(第1拡散領域G10)を有しており、各ツェナーダイオードGD11,GD12がpn接合領域G11を有している。pn接合領域G11は、ツェナーダイオードGD11,GD12毎に分離されている。そのため、「第1ツェナーダイオードGD1のpn接合領域G11の周囲長」、すなわち、半導体基板G2における第1拡散領域G10の周囲長の合計(総延長)が長くなる。これにより、pn接合領域G11の近傍における電界の集中を回避し、その分散を図ることができるので、第1ツェナーダイオードGD1のESD耐量の向上を図ることができる。すなわち、双方向ツェナーダイオードチップG1を小型に形成する場合であっても、pn接合領域G11の総周囲長を大きくすることができるから、双方向ツェナーダイオードチップG1の小型化とESD耐量の確保とを両立することができる。 
同様に、第2ツェナーダイオードGD2は、複数のツェナーダイオードGD21,GD22(第1拡散領域G12)を有しており、各ツェナーダイオードGD21,GD22がpn接合領域G13を有している。pn接合領域G13は、ツェナーダイオードGD21,GD22毎に分離されている。そのため、「第2ツェナーダイオードGD2のpn接合領域G13の周囲長」、すなわち、半導体基板G2における第2拡散領域G12の周囲長の合計(総延長)が長くなる。これにより、pn接合領域G13の近傍における電界の集中を回避し、その分散を図ることができるので、第2ツェナーダイオードGD2のESD耐量の向上を図ることができる。すなわち、双方向ツェナーダイオードチップG1を小型に形成する場合であっても、pn接合領域G13の総周囲長を大きくすることができるから、双方向ツェナーダイオードチップG1の小型化とESD耐量の確保とを両立することができる。 
この実施形態では、第1ツェナーダイオードGD1のpn接合領域G11および第2ツェナーダイオードGD2のpn接合領域G13の各周囲長は、400μm以上でかつ1500μm以下に形成されている。前記各周囲長は、500μm以上でかつ1000μm以下に形成されていることがより好ましい。 前記各周囲長が400μm以上に形成されているので、後に図148を用いて説明するように、ESD耐量の大きい双方向ツェナーダイオードチップを実現することができる。また、前記各周囲長が1500μm以下に形成されているので、後に図149を用いて説明するように、第1電極G3と第2電極G4との間の容量(端子間容量)の小さな双方向ツェナーダイオードチップを実現することができる。より具体的には、端子間容量が30[pF]以下の双方向ツェナーダイオードチップを実現することができる。各周囲長は、500μm以上でかつ1000μm以下に形成されていることがより好ましい。 
図148は、同面積の半導体基板上に形成する引き出し電極(拡散領域)の個
数および/または拡散領域の大きさを様々に設定して、第1ツェナーダイオードのpn接合領域および第2ツェナーダイオードのpn接合領域の各周囲長を異ならせた複数のサンプルについて、ESD耐量を測定した実験結果を示す。ただし、各サンプルにおいては、前記実施形態と同様に、第1電極および第1拡散領域と第2電極および第2拡散領域とは互いに対称に形成されている。したがって、各サンプルにおいて、第1ツェナーダイオードGD1の接合領域G11の周囲長と第2ツェナーダイオードGD2の接合領域G13の周囲長とはほぼ同じになる。 
図148の横軸は、第1ツェナーダイオードGD1の接合領域G11の周囲長または第2ツェナーダイオードGD2の接合領域G13の周囲長のうちの一方の長さを示している。この実験結果から、pn接合領域G11およびpn接合領域G13の各周囲長が長くなるほど、ESD耐量が大きくなることが分かる。pn接合領域G11およびpn接合領域G13の各周囲長を400μm以上に形成した場合に、目標値である8キロボルト以上のESD耐量を実現することができた。 
図149は、同面積の半導体基板上に形成する引き出し電極(拡散領域)の個数および/または拡散領域の大きさを様々に設定して、第1ツェナーダイオードのpn接合領域および第2ツェナーダイオードのpn接合領域の各周囲長を異ならせた複数のサンプルについて、端子間容量を測定した実験結果を示す。ただし、各サンプルにおいては、前記実施形態と同様に、第1電極および第1拡散領域と第2電極および第2拡散領域とは互いに対称に形成されている。 
図149の横軸は、第1ツェナーダイオードGD1の接合領域G11の周囲長または第2ツェナーダイオードGD2の接合領域G13の周囲長のうちの一方の長さを示している。この実験結果から、pn接合領域G11およびpn接合領域G13の各周囲長が長くなるほど、端子間容量が大きくなることが分かる。pn接合領域G11およびpn接合領域G13の各周囲長を1500μm以下に形成した場合に、目標値である30[pF]以下の端子間容量を実現することができた。 
さらに、この実施形態では、引き出し電極GL11,GL12,GL21,GL22の幅が、接合部GC11,GC12,GC21,GC22から第1パッドG5までの間の至るところで、接合部GC11,GC12,GC21,GC22の幅よりも広い。これにより、許容電流量を大きくとることができ、エレクトロマイグレーションを低減して、大電流に対する信頼性を向上できる。すなわち、小型でESD耐量が大きく、しかも大電流に対する信頼性をも確保した双方向ツェナーダイオードチップを提供できる。 
さらに、半導体基板G2の一方の表面である素子形成面G2aに第1電極G3および第2電極G4の外部接続電極G3B,G4Bがいずれも形成されている。そこで、図150に示すように、素子形成面G2aを実装基板G25に対向させて、外部接続電極G3B,G4BをはんだG26によって実装基板G25上に接合することにより、双方向ツェナーダイオードチップG1を実装基板G25上に表面実装した回路アセンブリを構成することができる。すなわち、フリップチップ接続型の双方向ツェナーダイオードチップG1を提供することができ、素子形成面G2aを実装基板G25の実装面に対向させたフェースダウン接合によって、ワイヤレスボンディングによって双方向ツェナーダイオードチップG1を実装基板G25に接続できる。これによって、実装基板G25上における双方向ツェナーダイオードチップG1の占有空間を小さくできる。とくに、実装基板G25上における双方向ツェナーダイオードチップG1の低背化を実現できる。これにより、小型電子機器等の筐体内の空間を有効に利用でき、高密度実装および小型化に寄与できる。 
また、この実施形態では、半導体基板G2上に絶縁膜G15が形成されており、その絶縁膜G15に形成された第1コンタクト孔G16を介してツェナーダイオードGD11,GD12の第1拡散領域G10に引き出し電極GL11,GL12の接合部GC11,GC12が接続されている。そして、第1コンタクト孔G16の外の領域において絶縁膜G15上に第1パッドG5が配置されている。つまり、pn接合領域G11の直上から離れた位置に第1パッドG5が設けられている。 
同様に、絶縁膜G15に形成された第2コンタクト孔G17を介してツェナーダイオードGD21,GD22の第2拡散領域G12に引き出し電極GL21,GL22の接合部GC21,GC22が接続されている。そして、第2コンタクト孔G17の外の領域において絶縁膜G15上に第2パッドG6が配置されている。第2パッドG6もまた、pn接合領域G13の直上から離れた位置にある。これにより、双方向ツェナーダイオードチップG1を実装基板G25に実装するときに、pn接合領域G11,G13に大きな衝撃が加わることを回避できる。それによって、pn接合領域G11,G13の破壊を回避できるので、外力に対する耐久性に優れた双方向ツェナーダイオードチップを実現できる。また、外部接続電極G3B,G4Bを設けずに、第1パッドG5および第2パッドG6をそれぞれ第1電極G3の外部接続部および第2電極G4の外部接続部とし、これらの第1パッドG5および第2パッドG6にボンディングワイヤを接続する構成をとることもできる。この場合にも、ワイヤボンディング時の衝撃によってpn接合領域G11,G13が破壊されることを回避できる。 
さらに、この実施形態では、半導体基板G2は、コーナー部G9が丸められた矩形形状を有している。それによって、双方向ツェナーダイオードチップG1の角部の欠け(チッピング)を抑制または防止できるので、外観不良の少ない双方向ツェナーダイオードチップG1を提供できる。 図151は、双方向ツェナーダイオードチップG1の製造工程の一例を説明するための工程図である。また、図152Aおよび図152Bは、図151の製造工程途中の構成を概略的に示す断面図であり、図143に対応する切断面を示す。図153は、半導体基板G2の元基板としてのp型半導体ウエハGWの平面図であり、一部の領域を拡大して示してある。 
まず、半導体基板G2の元基板としてのp型半導体ウエハGWが用意される。半導体ウエハGWの表面は素子形成面GWaであり、半導体基板G2の素子形成面G2aに対応している。素子形成面GWaには、複数の双方向ツェナーダイオードチップG1に対応した複数の双方向ツェナーダイオードチップ領域G1aが、マトリクス状に配列されて設定されている。隣接する双方向ツェナーダイオードチップ領域G1aの間には、境界領域G80が設けられている。境界領域G80は、ほぼ一定の幅を有する帯状の領域であり、直交する二方向に延びて格子状に形成されている。半導体ウエハGWに対して必要な工程を行った後に、境界領域G80に沿って半導体ウエハGWを切り離すことにより、複数の双方向ツェナーダイオードチップG1が得られる。 
半導体ウエハGWに対して実行される工程の一例は、次のとおりである。 まず、p型半導体ウエハGWの素子形成面GWaに、熱酸化膜やCVD酸化膜等の絶縁膜G15(たとえば8000Å~8600Åの厚さ)が形成され(GS1)、その上にレジストマスクが形成される(GS2)。このレジストマスクを用いたエッチングによって、第1拡散領域G10および第2拡散領域G12に対応する開口が絶縁膜G15に形成される(GS3)。さらに、レジストマスクを剥離した後に、絶縁膜G15に形成された開口から露出する半導体ウエハGWの表層部にn型不純物が導入される(GS4)。n型不純物の導入は、n型不純物としての燐を表面に堆積させる工程(いわゆるリンデポ)によって行われてもよいし、n型不純物イオン(たとえば燐イオン)の注入によって行われてもよい。リンデポとは、半導体ウエハGWを拡散炉内に搬入し、拡散路内でPOCl3ガスを流して行う熱処理によって、絶縁膜G15の開口内で露出する半導体ウエハGWの表面に燐を堆積させる処理である。必要に応じて絶縁膜G15を厚膜化(たとえばCVD酸化膜形成により1200Å程度厚膜化)した後(GS5)、半導体ウエハGWに導入された不純物イオンを活性化するための熱処理(ドライブ)が行われる(GS6)。これにより、半導体ウエハGWの表層部に第1拡散領域G10および第2拡散領域G12が形成される。 
次いで、コンタクト孔G16,G17に整合する開口を有するさらに別のレジストマスクが絶縁膜G15の上に形成される(GS7)。このレジストマスクを介するエッチングによって、絶縁膜G15にコンタクト孔G16,G17が形成される(GS8)、その後、レジストマスクが剥離される。 次いで、たとえばスパッタリングによって、第1電極G3および第2電極G4を構成する電極膜が絶縁膜G15上に形成される(GS9)。この実施形態では、Alからなる電極膜(たとえば厚さ10000Å)が形成される。そして、この電極膜上に、スリットG18に対応する開口パターンを有する別のレジストマスクが形成され(GS10)、このレジストマスクを介するエッチング(たとえば反応性イオンエッチング)によって、電極膜にスリットG18が形成される(GS11)。これにより、前記電極膜が、第1電極膜G3Aおよび第2電極膜G4Aに分離される。 
次いで、レジスト膜を剥離した後、たとえばCVD法によって窒化膜等のパッシベーション膜G20が形成され(GS12)、さらにポリイミド等を塗布することにより樹脂膜G21が形成される(GS13)。たとえば、感光性を付与したポリイミドが塗布され、パッド開口G22,G23に対応するパターンで露光した後、そのポリイミド膜が現像される(ステップGS14)。これにより、パッド開口G22,G23に対応した開口を有する樹脂膜G21が形成される。その後、必要に応じて、樹脂膜をキュアするための熱処理が行われる(GS15)。そして、樹脂膜G21をマスクとしたドライエッチング(たとえば反応性イオンエッチング)によって、パッシベーション膜G20にパッド開口G22,G23が形成される(GS16)。その後、パッド開口G22,G23内に外部接続電極G3B,G4Bが形成される(GS17)。外部接続電極G3B,G4Bの形成は、めっき(好ましくは無電解めっき)によって行うことができる。 
次いで、境界領域G80(図153参照)に整合する格子状の開口を有するレジストマスクG83(図152A参照)が形成される(GS18)。このレジストマスクG83を介してプラズマエッチングが行われ、それによって、図152Aに示すように、半導体ウエハGWがその素子形成面GWaから所定の深さまでエッチングされる。これによって、境界領域G80に沿って、切断用の溝G81が形成される(GS19)。レジストマスクG83が剥離された後、図152Bに示すように、半導体ウエハGWが裏面GWbから、溝G81の底部に到達するまで研削される(GS20)。これによって、複数の双方向ツェナーダイオードチップ領域G1aが個片化され、前述の構造の双方向ツェナーダイオードチップG1を得ることができる。 
境界領域G80に溝G81を形成するためのレジストマスクG83は、図153に示すように、双方向ツェナーダイオードチップ領域G1aの四隅に接する位置に、双方向ツェナーダイオードチップ領域G1aの外側に凸の湾曲形状のラウンド形状部G84を有している。ラウンド形状部G84は、双方向ツェナーダイオードチップ領域G1aの隣接する二つの辺を滑らかな曲線で接続するように形成されている。したがって、このレジストマスクG83をマスクとして行うプラズマエッチングによって溝G81を形成すると、溝G81は、双方向ツェナーダイオードチップ領域G1aの四隅に接する位置に、双方向ツェナーダイオードチッ
プ領域G1aの外側に凸の湾曲形状のラウンド形状部を有することになる。したがって、双方向ツェナーダイオードチップ領域G1aを半導体ウエハGWから切り出すための溝G81を形成する工程において、同時に、双方向ツェナーダイオードチップG1の四隅のコーナー部G9をラウンド形状に整形できる。すなわち、専用の工程を追加することなく、コーナー部G9をラウンド形状に加工できる。 
この実施形態では、半導体基板G2がp型半導体からなっているので、半導体基板G2上にエピタキシャル層を形成しなくても、安定した特性を実現できる。すなわち、n型の半導体ウエハは抵抗率の面内ばらつきが大きいので、n型半導体ウエハを用いるときには、その表面に抵抗率の面内ばらつきの少ないエピタキシャル層を形成し、このエピタキシャル層に不純物拡散層を形成してpn接合を形成する必要がある。これは、n型不純物の偏析係数が小さいために、半導体ウエハの元となるインゴット(たとえばシリコンインゴット)を形成するときに、ウエハの中心部と周縁部とで抵抗率の差が大きくなるからである。これに対して、p型不純物の偏析係数は比較的大きいので、p型半導体ウエハは抵抗率の面内ばらつきが少ない。したがって、p型半導体ウエハを用いることによって、エピタキシャル層を形成することなく、安定した特性の双方向ツェナーダイオードをウエハのいずれの箇所からも切り出すことができる。よって、p型半導体基板G2を用いることによって、製造工程を簡単にでき、かつ製造コストを低減できる。 
図154は、双方向ツェナーダイオードチップが用いられる電子機器の一例であるスマートフォンの外観を示す斜視図である。スマートフォンG201は、扁平な直方体形状の筐体G202の内部に電子部品を収納して構成されている。筐体G202は表側および裏側に長方形状の一対の主面を有しており、その一対の主面が4つの側面で結合されている。筐体G202の一つの主面には、液晶パネルや有機ELパネル等で構成された表示パネルG203の表示面が露出している。表示パネルG203の表示面は、タッチパネルを構成しており、使用者に対する入力インターフェースを提供している。 
表示パネルG203は、筐体G202の一つの主面の大部分を占める長方形形状に形成されている。表示パネルG203の一つの短辺に沿うように、操作ボタンG204が配置されている。この実施形態では、複数(3つ)の操作ボタンG204が表示パネルG203の短辺に沿って配列されている。使用者は、操作ボタンG204およびタッチパネルを操作することによって、スマートフォンG201に対する操作を行い、必要な機能を呼び出して実行させることができる。 
表示パネルG203の別の一つの短辺の近傍には、スピーカG205が配置されている。スピーカG205は、電話機能のための受話口を提供するとともに、音楽データ等を再生するための音響化ユニットとしても用いられる。一方、操作ボタンG204の近くには、筐体G202の一つの側面にマイクロフォンG206が配置されている。マイクロフォンG206は、電話機能のための送話口を提供するほか、録音用のマイクロフォンとして用いることもできる。 
図155は、筐体G202の内部に収容された電子回路アセンブリG210の構成を示す図解的な平面図である。電子回路アセンブリG210は、配線基板G211と、配線基板G211の実装面に実装された回路部品とを含む。複数の回路部品は、複数の集積回路素子(IC)G212-G220と、複数のチップ部品とを含む。複数のICは、伝送処理IC G212、ワンセグTV受信IC G213、GPS受信IC G214、FMチューナIC G215、電源IC G216、フラッシュメモリG217、マイクロコンピュータG218、電源IC G219およびベースバンドIC G220を含む。複数のチップ部品は、チップインダクタG221,G225,G235、チップ抵抗器G222,G224,G233、チップキャパシタG227,G230,G234、チップダイオードG228,G231および双方向ツェナーダイオードチップG241~G248を含む。これらのチップ部品は、たとえばフリップチップ接合により配線基板G211の実装面上に実装されている。 
双方向ツェナーダイオードチップG241~G248は、ワンセグTV受信IC G213、GPS受信IC G214、FMチューナIC G215、電源IC G216、フラッシュメモリG217、マイクロコンピュータG218、電源IC G219およびベースバンドIC G220への信号入力ラインでのプラスマイナスのサージ吸収等を行うために設けられている。双方向ツェナーダイオードチップG241~G248には、前述の実施形態に係る双方向ツェナーダイオードチップを適用できる。 
伝送処理IC G212は、表示パネルG203に対する表示制御信号を生成し、かつ表示パネルG203の表面のタッチパネルからの入力信号を受信するための電子回路を内蔵している。表示パネルG203との接続のために、伝送処理IC G212には、フレキシブル配線G209が接続されている。 ワンセグTV受信IC G213は、ワンセグ放送(携帯機器を受信対象とする地上デジタルテレビ放送)の電波を受信するための受信機を構成する電子回路を内蔵している。ワンセグTV受信IC G213の近傍には、複数のチップインダクタG221と、複数のチップ抵抗器G222と、複数の双方向ツェナーダイオードチップG241とが配置されている。ワンセグTV受信IC G213、チップインダクタG221、チップ抵抗器G222および双方向ツェナーダイオードチップG241は、ワンセグ放送受信回路G223を構成している。チップインダクタG221およびチップ抵抗器G222は、正確に合わせ込まれたインダクタンスおよび抵抗をそれぞれ有し、ワンセグ放送受信回路G223に高精度な回路定数を与える。 
GPS受信IC G214は、GPS衛星からの電波を受信してスマートフォンG201の位置情報を出力する電子回路を内蔵している。GPS受信IC G214の近傍には、複数の双方向ツェナーダイオードチップG242が配置されている。 FMチューナIC G215は、その近傍において配線基板G211に実装された複数のチップ抵抗器G224、複数のチップインダクタG225および複数の双方向ツェナーダイオードチップG243とともに、FM放送受信回路G226を構成している。チップ抵抗器G224およびチップインダクタG225は、正確に合わせ込まれた抵抗値およびインダクタンスをそれぞれ有し、FM放送受信回路G226に高精度な回路定数を与える。 
電源IC G216の近傍には、複数のチップキャパシタG227、複数のチップダイオードG228および複数の双方向ツェナーダイオードチップG244が配線基板G211の実装面に実装されている。電源IC G216は、チップキャパシタG227、チップダイオードG228および双方向ツェナーダイオードチップG244とともに、電源回路G229を構成している。 
フラッシュメモリG217は、オペレーティングシステムプログラム、スマートフォンG201の内部で生成されたデータ、通信機能によって外部から取得したデータおよびプログラムなどを記録するための記憶装置である。フラッシュメモリG217の近傍には、複数の双方向ツェナーダイオードチップG245が配置されている。 マイクロコンピュータG218は、CPU、ROMおよびRAMを内蔵しており、各種の演算処理を実行することにより、スマートフォンG201の複数の機能を実現する演算処理回路である。より具体的には、マイクロコンピュータG218の働きにより、画像処理や各種アプリケーションプログラムのための演算処理が実現されるようになっている。マイクロコンピュータG218の近傍には、複数の双方向ツェナーダイオードチップG246が配置されている。 
電源IC G219の近くには、複数のチップキャパシタG230、複数のチップダイオードG231および複数の双方向ツェナーダイオードチップG247が、配線基板G211の実装面に実装されている。電源IC G219は、チップキャパシタG230、チップダイオードG231および双方向ツェナーダイオードチップG247とともに、電源回路G232を構成している。 
ベースバンドIC G220の近くには、複数のチップ抵抗器G233、複数のチップキャパシタG234、複数のチップインダクタG235および複数の双方向ツェナーダイオードチップG248が、配線基板G211の実装面に実装されている。ベースバンドIC G220は、チップ抵抗器G233、チップキャパシタG234、チップインダクタG235および複数の双方向ツェナーダイオードチップG248とともに、ベースバンド通信回路G236を構成している。ベースバンド通信回路G236は、電話通信およびデータ通信のための通信機能を提供する。 
このような構成によって、電源回路G229,G232によって適切に調整された電力が、伝送処理IC G212、GPS受信IC G214、ワンセグ放送受信回路G223、FM放送受信回路G226、ベースバンド通信回路G236、フラッシュメモリG217およびマイクロコンピュータG218に供給される。マイクロコンピュータG218は、伝送処理IC G212を介して入力される入力信号に応答して演算処理を行い、伝送処理IC G212から表示パネルG203に表示制御信号を出力して表示パネルG203に各種の表示を行わせる。 
タッチパネルまたは操作ボタンG204の操作によってワンセグ放送の受信が指示されると、ワンセグ放送受信回路G223の働きによってワンセグ放送が受信される。そして、受信された画像を表示パネルG203に出力し、受信された音声をスピーカG205から音響化させるための演算処理が、マイクロコンピュータG218によって実行される。 また、スマートフォンG201の位置情報が必要とされるときには、マイクロコンピュータG218は、GPS受信IC G214が出力する位置情報を取得し、その位置情報を用いた演算処理を実行する。 
さらに、タッチパネルまたは操作ボタンG204の操作によってFM放送受信指令が入力されると、マイクロコンピュータG218は、FM放送受信回路G226を起動し、受信された音声をスピーカG205から出力させるための演算処理を実行する。 フラッシュメモリG217は、通信によって取得したデータの記憶や、マイクロコンピュータG218の演算や、タッチパネルからの入力によって作成されたデータを記憶するために用いられる。マイクロコンピュータG218は、必要に応じて、フラッシュメモリG217に対してデータを書き込み、またフラッシュメモリG217からデータを読み出す。 
電話通信またはデータ通信の機能は、ベースバンド通信回路G236によって実現される。マイクロコンピュータG218は、ベースバンド通信回路G236を制御して、音声またはデータを送受信するための処理を行う。 図156A~図156Eは、それぞれ双方向ツェナーダイオードチップの変形例を示す平面図である。図156A~図156Eは、図142に対応する平面図を示している。図156A~図156Eにおいて、図142に示された各部に対応する部分には、図142と同一の参照符号を付して示す。 
図156Aの双方向ツェナーダイオードチップG1Aでは、第1拡散領域G10および第2拡散領域G12は1個ずつ形成されている。第1ツェナーダイオードGD1は、第1拡散領域G10に対応する1個のツェナーダイオードから構成されている。第2ツェナーダイオードGD2は、第2拡散領域G12に対応する1個のツェナーダイオードから構成されている。第1拡散領域G10および第2拡散領域G12とは、
半導体基板G2の長手方向に長い略矩形であり、半導体基板G2の短手方向に間隔をおいて配置されている。第1拡散領域G10および第2拡散領域G12の長手方向の長さは、比較的短く(第1パッドG5と第2パッドG6との間隔の1/2より短く)形成されている。第1拡散領域G10および第2拡散領域G12の間隔は、拡散領域G10,G12の幅よりも短く設定されている。 
第1電極G3には、第1拡散領域G10に対応した1個の引き出し電極GL11が形成されている。同様に、第2電極G4には、第2拡散領域G12に対応した1個の引き出し電極GL21が形成されている。第1電極G3および第2電極G4は、引き出し電極GL11と引き出し電極GL21が互いに噛み合う櫛歯形状に形成されている。 第1電極G3および第1拡散領域G10と第2電極G4および第2拡散領域G12とは、平面視において、素子形成面G2aの重心に対して点対称に構成されている。なお、第1電極G3および第1拡散領域G10と第2電極G4および第2拡散領域G12とが、実質的に線対称に構成されているとみなすことができる。つまり、第1引き出し電極GL11と第2引き出し電極GL21とがほぼ同じ位置にあるとみなすと、第1電極G3および第1拡散領域G10と第2電極G4および第2拡散領域G12とは、平面視において、素子形成面G2aの短手方向に平行でかつ長手方向中央を通る直線に対して線対称に構成されているとみなすことができる。 
図156Bの双方向ツェナーダイオードチップG1Bでは、図156Aの双方向ツェナーダイオードチップG1Aと同様に、第1ツェナーダイオードGD1および第2ツェナーダイオードGD2は、それぞれ1個のツェナーダイオードから構成されている。図156Bの双方向ツェナーダイオードチップG1Bでは、第1拡散領域G10および第2拡散領域G12の長手方向の長さおよび引き出し電極GL11,GL21の長さが、図156Aの双方向ツェナーダイオードチップG1Aのそれらに比べて大きく(第1パッドG5と第2パッドG6との間隔の1/2より長く)形成されている。 
図156Cの双方向ツェナーダイオードチップG1Cでは、第1拡散領域G10および第2拡散領域G12は4個ずつ形成されている。これら8個の第1拡散領域G10および第2拡散領域G12は、半導体基板G2の長手方向に長い矩形状であり、第1拡散領域G10と第2拡散領域G12とが半導体基板G2の短手方向に沿って交互にかつ等間隔をおいて配列されている。第1ダイオードGD1は、各第1拡散領域G10にそれぞれ対応した4個のツェナーダイオードGD11~GD14から構成されている。第2ダイオードGD2は、各第2拡散領域G12にそれぞれ対応した4個のツェナーダイオードGD21~GD24から構成されている。 
第1電極G3には、各第1拡散領域G10にそれぞれ対応した4個の引き出し電極GL11~GL14が形成されている。同様に、第2電極G4には、各第2拡散領域G12にそれぞれ対応した4個の引き出し電極GL21~GL24が形成されている。第1電極G3および第2電極G4は、引き出し電極GL11~GL14と引き出し電極GL21~GL24が互いに噛み合う櫛歯形状に形成されている。 
第1電極G3および第1拡散領域G10と第2電極G4および第2拡散領域G12とは、平面視において、素子形成面G2aの重心に対して点対称に構成されている。なお、第1電極G3および第1拡散領域G10と第2電極G4および第2拡散領域G12とが、実質的に線対称に構成されているとみなすことができる。つまり、第1引き出し電極GL11~GL14と第2引き出し電極GL21~GL24の隣り合うものどうし(GL24とGL11,GL23とGL12,GL22とGL13,GL21とGL14)がほぼ同じ位置にあるとみなすと、第1電極G3および第1拡散領域G10と第2電極G4および第2拡散領域G12とは、平面視において、素子形成面G2aの短手方向中央に平行でかつ長手方向中央を通る直線に対して線対称に構成されているとみなすことができる。 
図156Dの双方向ツェナーダイオードチップG1Dでは、図142の実施形態と同様に、第1拡散領域G10および第2拡散領域G12は2個ずつ形成されている。これら4個の第1拡散領域G10および第2拡散領域G12は、半導体基板G2の長手方向に長い矩形状であり、第1拡散領域G10と第2拡散領域G12とが半導体基板G2の短手方向に沿って交互に配列されている。第1ダイオードGD1は、各第1拡散領域G10にそれぞれ対応した2個のツェナーダイオードGD11,GD12から構成されている。第2ダイオードGD2は、各第2拡散領域G12にそれぞれ対応した2個のツェナーダイオードGD21,GD22から構成されている。これらの4個のダイオードは、素子形成面G2aにおいて、その短辺方向に、GD22,GD11,GD21,GD12の順に並んで配置されている。 
ツェナーダイオードGD22に対応した第2拡散領域G12とツェナーダイオードGD11に対応した第1拡散領域G10とは、素子形成面G2aの一方の長辺寄りの部分に互いに隣接して配置されている。ツェナーダイオードGD21に対応した第2拡散領域G12とツェナーダイオードGD12に対応した第1拡散領域G10とは、素子形成面G2aの他方の長辺寄りの部分に互いに隣接して配置されている。つまり、ツェナーダイオードGD11に対応した第1拡散領域G10と、ツェナーダイオードGD21に対応した第2拡散領域G12とは、大きな間隔(拡散領域G10,G12の幅よりも大きな間隔)をおいて配置されている。 
第1電極G3には、各第1拡散領域G10にそれぞれ対応した2個の引き出し電極GL11,GL12が形成されている。同様に、第2電極G4には、各第2拡散領域G12にそれぞれ対応した2個の引き出し電極GL21,GL22が形成されている。第1電極G3および第2電極G4は、引き出し電極GL11,GL12と引き出し電極GL21,GL22が互いに噛み合う櫛歯形状に形成されている。 
第1電極G3および第1拡散領域G10と第2電極G4および第2拡散領域G12とは、平面視において、素子形成面G2aの重心に対して点対称に構成されている。なお、第1電極G3および第1拡散領域G10と第2電極G4および第2拡散領域G12とが、実質的に線対称に構成されているとみなすことができる。つまり、半導体基板G2の一方の長辺側にある第2引き出し電極GL22とそれに隣接する第1引き出し電極GL11がほぼ同じ位置にあるとみなすとともに、半導体基板G2の他方の長辺側にある第1引き出し電極GL12とそれに隣接する第2引き出し電極GL21とがほぼ同じ位置にあるとみなす。そうすると、第1電極G3および第1拡散領域G10と第2電極G4および第2拡散領域G12とは、平面視において、素子形成面G2aの短手方向に平行でかつ中央長手方向中央を通る直線に対して線対称に構成されているとみなすことができる。 
図156Eの双方向ツェナーダイオードチップG1Eでは、第1拡散領域G10および第2拡散領域G12は2個ずつ形成されている。各第1拡散領域G10および各第2拡散領域G12は、第1拡散領域G10の長手方向に長い略矩形である。一方の第2拡散領域G12は素子形成面G2aの一方の長辺寄りの部分に形成され、他方の第2拡散領域G12は素子形成面G2aの他方の長辺寄りの部分に形成されている。2個の第1拡散領域G10は、2個の第2拡散領域G12の間の領域において、各第2拡散領域G12にそれぞれ隣接して形成されている。つまり、2個の第1拡散領域G10は大きな間隔(拡散領域G10,G12の幅よりも大きな間隔)をおいて配置されており、それらの外側に第2拡散領域G12が1個ずつ配置されている。 
第1ダイオードGD1は、各第1拡散領域G10にそれぞれ対応した2個のツェナーダイオードGD11,GD12から構成されている。第2ダイオードGD2は、各第2拡散領域G12にそれぞれ対応した2個のツェナーダイオードGD21,GD22から構成されている。第1電極G3には、各第1拡散領域G10にそれぞれ対応した2個の引き出し電極GL11,GL12が形成されている。同様に、第2電極G4には、各第2拡散領域G12にそれぞれ対応した2個の引き出し電極GL21,GL22が形成されている。 
第1電極G3および第1拡散領域G10と第2電極G4および第2拡散領域G12とは、実質的に線対称に構成されているとみなすことができる。つまり、半導体基板G2の一方の長辺側にある第2引き出し電極GL22とそれに隣接する第1引き出し電極GL11がほぼ同じ位置にあるとみなすとともに、半導体基板G2の他方の長辺側にある第2引き出し電極GL21とそれに隣接する第1引き出し電極GL12とがほぼ同じ位置にあるとみなす。そうすると、第1電極G3および第1拡散領域G10と第2電極G4および第2拡散領域G12とは、平面視において、素子形成面G2aの長手方向中央を通る直線に対して線対称に構成されているとみなすことができる。 
図156Eの双方向ツェナーダイオードチップG1Eでは、半導体基板G2の一方の長辺側にある第2引き出し電極GL22とそれに隣接する第1引き出し電極GL11とは、それらの間の所定の点を中心して互いに点対称に構成されている。また、半導体基板G2の他方の長辺側にある第2引き出し電極GL21とそれに隣接する第1引き出し電極GL12とは、それらの間の所定の点を中心して互いに点対称に構成されている。このように、第1電極G3および第1拡散領域G10と第2電極G4および第2拡散領域G12とが、部分的に対称な構造の組み合わせから構成されている場合にも、第1電極G3および第1拡散領域G10と第2電極G4および第2拡散領域G12とが実質的に対称に構成されているとみなすことができる。 
図157は、双方向ツェナーダイオードチップの他の変形例を示す平面図である。図157は、図142に対応する平面図を示している。図157において、図142に示された各部に対応する部分には、図142と同一の参照符号を付して示す。 この双方向ツェナーダイオードチップG1Fでは、半導体基板G2の表層領域に、複数の第1拡散領域G10が離散的に配置されているとともに、複数の第2拡散領域G12が離散的に配置されている。第1拡散領域G10および2拡散領域G12は、平面視で同じ大きさの円形に形成されている。複数の第1拡散領域G10は、素子形成面G2aの幅中央と一方の長辺との間の領域に配置されており、複数の第2拡散領域G12は素子形成面G2aの幅中央と他方の長辺との間の領域に配置されている。そして、第1電極G3は、複数の第1拡散領域G10に共通接続された1つの引き出し電極GL11を有している。同様に、第2電極G4は、複数の第2拡散領域G12に共通接続された1つの引き出し電極GL21を有している。この変形例においても、第1電極G3および第1拡散領域G10と第2電極G4および第2拡散領域G12とは、平面視において、素子形成面G2aの重心に対して点対称に構成されている。 
第1拡散領域G10および第2拡散領域G12の平面視での形状は、三角形、四角形、それ以外の多角形等の任意の形状であってもよい。また、素子形成面G2aの幅中央と一方の長辺との間の領域に、素子形成面G2aの長手方向に延びた複数の第1拡散領域G10が素子形成面G2aの短手方向に間隔をおいて形成され、これらの複数の第1拡散領域G10が引き出し電極GL11に共通接続されていてもよい。この場合、素子形成面G2aの幅中央と他方の長辺との間の領域に、素子形成面G2aの長手方向に延びた複数の第2拡散領域G12が素子形成面G2aの短手方向に間隔をおいて形成され、これらの複数の第2拡散領域G12が引き出し電極GL21に共通接続される。
以上、第8発明の実施形態について説明したが、第8発明はさらに他の形態で実施することもできる。たとえば、前述の実施形態では、p型半導体基板G2が用いられているが、それに代えてn型半導体基板を用いてもよい。n型半導体基板を用いる場合には、その主面にn型エピタキシャル層を形成し、n型エピタキシャル層の表層部にp型の第1拡散領域とp型の第2拡散領域とを形成すればよい。 
前記実施形態では、第1拡散領域G10と第2拡散領域G12とは、それらの配列方向に直交する方向に延びた長手に形成されているが、それらの配列方向に対して斜め方向に延びた長手に形成されていてもよい。[9]第9発明について 特許文献3(特開2001-326354号公報)には、ゲートとソースとの間に、双方向ツェナーダイオードからなる保護ダイオードが接続された縦型MOSFETが開示されている。双方向ツェナーダイオードは、保護ダイオードとして使用されているため、ESD(electrostatic discharge)耐量が重要となる。 
第9発明の目的は、ESD耐量の向上を図った双方向ツェナーダイオードチップを提供することである。第9発明のより具体的な目的は、小型化とESD耐量の確保とを両立することができる双方向ツェナーダイオードチップを提供することである。 第9発明は、次のような特徴を有している。 H1.第1導電型の半導体基板に互いに分離して形成され、前記半導体基板との間にそれぞれpn接合を形成する第2導電型の複数の第1拡散領域と、前記半導体基板において前記第1拡散領域から分離して形成され、前記半導体基板との間にpn接合を形成する第2導電型の第2拡散領域と、前記複数の第1拡散領域に共通に接続された第1電極と、前記第2拡散領域に接続された第2電極とを含む、双方向ツェナーダイオードチップ。 
この構成では、複数の第1拡散領域と半導体基板との間に、第1拡散領域毎に分離されたpn接合(pn接合領域)が形成されていて、それらが並列接続されている。これにより、第1ツェナーダイオードが構成されている。一方、第2拡散領域と半導体基板との間にpn接合(pn接合領域)が形成されており、これにより、第2ツェナーダイオードが構成されている。そして、第1ツェナーダイオードと第2ツェナーダイオードとは、半導体基板を介して逆直列接続されている。これにより、双方向ツェナーダイオードが構成されている。 
この構成によれば、複数の第1拡散領域毎に分離されたpn接合領域が形成されるので、第1ツェナーダイオードのpn接合領域の周囲長を長くすることができる。これにより、電界の集中が緩和され、第1ツェナーダイオードのESD耐量を向上できる。第1ツェナーダイオードのpn接合領域の周囲長とは、半導体基板の表面における半導体基板と第1拡散領域との境界線の総延長である。 
H2.前記各第1拡散領域が、多角形の領域である、「H1.」に記載の双方向ツェナーダイオードチップ。この構成により、各第1拡散領域と半導体基板との間のpn接合領域が長くなるので、第1ツェナーダイオードにおけるpn接合領域の周囲長を長くすることができから、第1ツェナーダイオードのESD耐量を向上することができる。なお、第2拡散領域を複数の第1拡散領域を取り囲むように(より詳しくは第1拡散領域の外周縁に整合する形状の縁部を有するように)形成してもよい。このようにすると、第2ツェナーダイオードのpn接合領域の周囲長も長くすることができるので、第2ツェナーダイオードのESD耐量を一層向上することができる。第2ツェナーダイオードのpn接合領域の周囲長とは、半導体基板の表面における半導体基板と第2拡散領域との境界線の総延長である。 
H3.前記複数の第1拡散領域が等間隔で二次元配列されている、「H1.」または「H2.」に記載の双方向ツェナーダイオードチップ。この構成により、複数の第1拡散領域が二次元配列(好ましくは、等間隔に二次元配列)されていることによって、ESD耐量を一層向上することができる。 H4.前記第1拡散領域が、4個以上設けられている、「H1.」~「H3.」のいずれかに記載の双方向ツェナーダイオードチップ。この構成により、4個以上の第1拡散領域が設けられることによって、第1ツェナーダイオードにおけるpn接合領域の周囲長を長くすることができるから、ESD耐量を効率的に向上することができる。 
H5.前記第1電極が、前記複数の第1拡散領域にそれぞれ接合された複数の引き出し電極と、前記前記複数の引き出し電極に共通に接続された外部接続部とを有しており、前記引き出し電極が、前記第1拡散領域に接合された接合部を有し、前記接合部から前記外部接続部までの間の至るところで、前記接合部よりも広い幅を有している、「H1.」~「H4.」のいずれかに記載の双方向ツェナーダイオードチップ。 
この構成では、引き出し電極が、第1拡散領域に接合された接合部から外部接続部までの間の至るところで、接合部よりも広い幅を有しているので、許容電流量を大きくとることができ、エレクトロマイグレーションを低減して、大電流に対する信頼性を向上できる。すなわち、小型でESD耐量が大きく、しかも大電流に対する信頼性をも確保した双方向ツェナーダイオードチップを提供できる。 
H6.前記複数の第1拡散領域が、前記外部接続部に向かって直線上に並んだ複数の第1拡散領域を含み、当該直線上に並んだ複数の第1拡散領域が前記直線に沿って直線状に形成された共通の前記引き出し電極によって前記外部接続部に接続されている、「H5.」に記載の双方向ツェナーダイオードチップ。 この構成によれば、外部接続部に向かって直線上に並んだ複数の第1拡散領域から外部接続部までの引き出し電極の長さを最小にできるから、エレクトロマイグレーションを一層効果的に低減できる。また、外部接続部に向かって直線上に並んだ複数の第1拡散領域で一つの引き出し電極を共有できるから、多数の第1拡散領域を形成してpn接合領域の周囲長の増加を図りながら、線幅の広い引き出し電極を半導体基板上にレイアウトできる。これにより、ESD耐量の一層の向上とエレクトロマイグレーションの低減とを両立して、信頼性を一層向上できる。 
H7.前記第1拡散領域および前記第2拡散領域が前記半導体基板の一つの主面で露出しており、前記第1電極および前記第2電極が前記主面において前記第1拡散領域および前記第2拡散領域にそれぞれ接合されている、「H1.」~「H6.」のいずれかに記載の双方向ツェナーダイオードチップ。 この構成によれば、半導体基板の一方の表面に第1電極および第2電極がいずれも形成されているので、双方向ツェナーダイオードチップを実装基板上に表面実装することができる。すなわち、フリップチップ接続型の双方向ツェナーダイオードチップを提供することができる。これによって、双方向ツェナーダイオードチップの占有空間を小さくできる。とくに、実装基板上における双方向ツェナーダイオードチップの低背化を実現できる。これにより、小型電子機器等の筐体内の空間を有効に利用でき、高密度実装および小型化に寄与できる。 
H8.前記複数の第1拡散領域が等しい大きさに形成されている、「H1.」~「H7.」のいずれかに記載の双方向ツェナーダイオードチップ。この構成では、第1ツェナーダイオードを構成する複数のツェナーダイオードがほぼ等しい特性を有するので、第1ツェナーダイオードに全体として良好な特性を持たせることができる。 H9.前記半導体基板の主面を覆う絶縁膜をさらに含み、前記引き出し電極の前記接合部が前記絶縁膜に形成されたコンタクト孔を介して前記第1拡散領域に接合されており、前記外部接続部が、前記コンタクト孔の外の領域において前記絶縁膜上に配置されている、「H7.」または「H8.」に記載の双方向ツェナーダイオードチップ。 
この構成によれば、半導体基板上に絶縁膜が形成されており、その絶縁膜に形成されたコンタクト孔を介して第1拡散領域に引き出し電極の接合部が接続されている。そして、コンタクト孔の外の領域において絶縁膜上に外部接続部が配置されている。これにより、第1拡散領域と半導体基板との間のpn接合領域の直上を回避して外部接続部を配置できるので、双方向ツェナーダイオードチップを実装基板に実装したり、外部接続部にボンディングワイヤを接続したりするときに、前記pn接合領域に大きな衝撃が加わることを回避できる。それによって、前記pn接合領域の破壊を回避できるので、外力に対する耐久性に優れ、よって信頼性を向上した双方向ツェナーダイオードチップを実現できる。 
H10.前記第1電極および前記第2電極の一部を露出させつつ当該第1および第2電極を覆うように前記半導体基板の主面に形成された保護膜をさらに含む、「H1.」~「H9.」のいずれかに記載の双方向ツェナーダイオードチップ。この構成によれば、第1電極および第2電極の一部を露出させながら第1電極および第2電極を覆う保護膜が形成されているので、第1電極、第2電極およびpn接合領域への水分の浸入を抑制または防止でき、そのうえ、保護膜によって、外力に対する耐久性を向上できる。 
H11.前記半導体基板がp型半導体基板であり、前記第1拡散領域および前記第2拡散領域がn型拡散層である、「H1.」~「H10.」のいずれかに記載の双方向ツェナーダイオードチップ。 この構成では、半導体基板がp型半導体基板からなっているので、半導体基板上にエピタキシャル層を形成しなくても、安定した特性を実現できる。すなわち、n型の半導体ウエハは、抵抗率の面内ばらつきが大きいので、表面に抵抗率の面内ばらつきの少ないエピタキシャル層を形成し、このエピタキシャル層に不純物拡散層を形成してpn接合を形成する必要がある。これに対して、p型半導体ウエハは、抵抗率の面内ばらつきが少ないので、エピタキシャル層を形成することなく、安定した特性の双方向ツェナーダイオードをウエハのいずれの箇所からも切り出すことができる。よって、p型半導体基板を用いることによって、製造工程を簡単にでき、かつ製造コストを低減できる。 
H12.前記半導体基板の前記主面が、コーナー部を丸めた矩形形状を有している、「H1.」~「H11.」のいずれかに記載の双方向ツェナーダイオードチップ。この構成によれば、半導体基板の主面は、コーナー部が丸められた矩形形状を有している。それによって、双方向ツェナーダイオードチップの角部の欠け(チッピング)を抑制または防止できるので、外観不良の少ない双方向ツェナーダイオードチップを提供できる。 
H13.実装基板と、前記実装基板に実装された「H1.」~「H12.」のいずれかに記載の双方向ツェナーダイオードチップとを含む、回路アセンブリ。この構成により、ESD耐量が大きく、したがって信頼性が向上された双方向ツェナーダイオードチップを用いた回路アセンブリを提供できる。よって、信頼性の高い回路アセンブリを提供できる。 
H14.前記双方向ツェナーダイオードチップが、前記実装基板にワイヤレスボンディング(フェースダウンボンディング、フリップチップボンディング)によって接続されている、「H13.」に記載の回路アセンブリ。この構成により、実装基板上における双方向ツェナーダイオードチップの占有空間を小さくできるから、電子部品の高密度実装に寄与できる。 
H15.「H13.」または「H14.」に記載の回路アセンブリと、前記回路アセンブリを収容した筐体とを含む、電子機器。この構成により、ESD耐量が大きく、したがって信頼性が向上された双方向ツェナーダイオードチップを用いた回路アセンブリを筐体内に収容した電子機器を提供できる。したがって、信頼性の高い電子機器を提供できる。 第9発明の実施の形態を、添付図面を参照して詳細に説明する。 
図158は、第
9発明の一実施形態に係る双方向ツェナーダイオードチップの斜視図であり、図159はその平面図であり、図160は、図159のCLX-CLX線に沿う断面図である。さらに、図161は、図159のCLXI-CLXI線に沿う断面図である。 双方向ツェナーダイオードチップH1は、p型の半導体基板H2(たとえばシリコン基板)と、半導体基板H2に形成された第1ツェナーダイオードHD1と、半導体基板H2に形成され、第1ツェナーダイオードHD1に逆直列接続された第2ツェナーダイオードHD2と、第1ツェナーダイオードHD1に接続された第1電極H3と、第2ツェナーダイオードHD2に接続された第2電極H4とを含む。第1ツェナーダイオードHD1は、複数のツェナーダイオードHD11~HD14から構成されている。 
半導体基板H2は、一対の主面H2a,H2bと、その一対の主面H2a,H2bと直交する複数の側面H2cとを含み、前記一対の主面H2a,H2bのうちの一方(主面H2a)が素子形成面とされている。以下、この主面H2aを「素子形成面H2a」という。素子形成面H2aは、平面視において矩形に形成されており、たとえば、長手方向の長さLが0.4mm程度、短手方向の長さWが0.2mm程度であってもよい。また、双方向ツェナーダイオードチップH1の全体の厚さTは0.1mm程度であってもよい。素子形成面H2aの両端部に、第1電極H3の外部接続電極H3Bと、第2電極H4の外部接続電極H4Bとが配置されている。これらの外部接続電極H3B,H4Bの間の素子形成面H2aに、ダイオード形成領域H7が設けられている。ダイオード形成領域H7は、この実施形態では、矩形に形成されている。 
半導体基板H2は、4つの側面H2cのうち互いに隣接する一対の側面の交差部に対応する四隅に4つのコーナー部H9を有している。この4つのコーナー部H9は、この実施形態では、ラウンド形状に整形されている。コーナー部H9は、素子形成面H2aの法線方向から見た平面視において、外側に凸の滑らかな湾曲面をなしている。これにより、双方向ツェナーダイオードチップH1の製造工程や実装時におけるチッピングを抑制できる構造となっている。 
図162は、第1電極H3および第2電極H4ならびにその上に形成された構成を取り除いて、半導体基板H2の表面(素子形成面H2a)の構造を示す平面図である。 p型の半導体基板H2の表層領域には、半導体基板H2との間にそれぞれpn接合領域H11を形成する複数の第1のn型拡散領域(以下、「第1拡散領域H10」という)が形成されている。この実施形態では、第1拡散領域H10は4個形成されており、半導体基板H2の長手方向および短手方向に沿って、マトリックス状に等間隔で二次元配列されている。 
各第1拡散領域H10とp型の半導体基板H2における第1拡散領域H10の近傍部とによって、4個のツェナーダイオードHD11~HD14が構成され、これらの4個のツェナーダイオードHD11~HD14によって第1ツェナーダイオードHD1が構成されている。第1拡散領域H10はツェナーダイオードHD11~HD14毎に分離している。これにより、ツェナーダイオードHD11~HD14は、ツェナーダイオード毎に分離されたpn接合領域H11をそれぞれ有している。 
第1拡散領域H10は、この実施形態では等しい大きさおよび等しい形状に形成されている。具体的には、第1拡散領域H10は、多角形状に形成されている。この実施形態では、第1拡散領域H10は、正八角形に形成されており、素子形成面H2aの4辺にそれぞれ沿う4つの辺と、それらの4辺の各隣り合う2辺を連結する別の4つの辺とを有している。 
半導体基板H2の表層領域には、半導体基板H2との間にpn接合領域H13を形成する第2のn型拡散領域(以下、「第2拡散領域H12」という)が、第1拡散領域H10から所定の間隔を空けて分離された状態で形成されている。第2拡散領域H12は、ダイオード形成領域H7内において、第1拡散領域H10を回避したパターンに形成されている。具体的には、第2拡散領域H12は、第1拡散領域H10の周縁から間隔を開けて、複数の第1拡散領域H10を取り囲むように形成されている。より具体的には、第2拡散領域H12は、第1拡散領域H10の外周縁の形状に整合する縁部を有している。第2拡散領域H12とp型の半導体基板H2における第2拡散領域H12の近傍部とによって第2ツェナーダイオードHD2が構成されている。 
図160および図161に示されているように、半導体基板H2の素子形成面H2aには、酸化膜等からなる絶縁膜H15(図159では図示省略)が形成されている。絶縁膜H15には、複数の第1拡散領域H10の表面をそれぞれ露出させる複数の第1コンタクト孔H16と、第2拡散領域H12の表面を露出させる第2コンタクト孔H17とが形成されている。絶縁膜H15の表面には、第1電極H3および第2電極H4が形成されている。第1電極H3は、絶縁膜H15の表面に形成された第1電極膜H3Aと、第1電極膜H3Aに接合された第1外部接続電極H3Bとを含む。第1電極膜H3Aは、複数のツェナーダイオードHD11,HD13に対応した複数の第1拡散領域H10に接続された引き出し電極HL1と、複数のツェナーダイオードHD12,HD14に対応した複数の第1拡散領域H10に接続された引き出し電極HL2と、引き出し電極HL1,HL2(第1引き出し電極)と一体的に形成された第1パッドH5とを有している。第1パッドH5は、素子形成面H2aの一端部に矩形に形成されている。この第1パッドH5に第1外部接続電極H3Bが接続されている。このようにして、第1外部接続電極H3Bは、引き出し電極HL1,HL2に共通に接続されている。第1パッドH5および第1外部接続電極H3Bは、第1電極H3の外部接続部を構成している。 
第2電極H4は、絶縁膜H15の表面に形成された第2電極膜H4Aと、第2電極膜H4Aに接合された第2外部接続電極H4Bとを含む。第2電極膜H4Aは、第2拡散領域H12に接続されており、素子形成面H2aの一端部付近に第2パッドH6を有している。第2パッドH6は、第2電極膜H4Aにおいて素子形成面H2aの一端部に配置された領域からなる。この第2パッドH6に第2外部接続電極H4Bが接続されている。第2パッドH6および第2外部接続電極H4Bは、第2電極H4の外部接続部を構成している。第2電極膜H4Aにおいて、第2パッドH6以外の領域は、第2コンタクト孔H17から引き出された第2引き出し電極である。 
引き出し電極HL1は、絶縁膜H15の表面からツェナーダイオードHD11,HD13の第1コンタクト孔H16内に入り込み、各第1コンタクト孔H16内でツェナーダイオードHD11,HD13の各第1拡散領域H10にオーミック接触している。引き出し電極HL1において、第1コンタクト孔H16内でツェナーダイオードHD11,HD13の各第1拡散領域H10に接合されている部分は、接合部HC1,HC3を構成している。同様に、引き出し電極HL2は、絶縁膜H15の表面からツェナーダイオードHD12,HD14の第1コンタクト孔H16内に入り込み、各第1コンタクト孔H16内でツェナーダイオードHD12,HD14の各第1拡散領域H10にオーミック接触している。引き出し電極HL2において、第1コンタクト孔H16内でツェナーダイオードHD12,HD14の各第1拡散領域H10に接続されている部分は、接合部HC2,HC4を構成している。第2電極膜H4Aは、絶縁膜H15の表面から第2コンタクト孔H17の内方へと延びており、第2コンタクト孔H17内で第2拡散領域H12にオーミック接触している。第1電極膜H3Aおよび第2電極膜H4Aは、この実施形態では、同じ材料からなっている。電極膜としては、この実施形態では、Al膜が用いられている。 
第1電極膜H3Aと第2電極膜H4Aとの間は、スリットH18によって分離されている。引き出し電極HL1は、ツェナーダイオードHD11の第1拡散領域H10からツェナーダイオードHD13の第1拡散領域H10を通って第1パッドH5に至る直線に沿って直線状に形成されている。同様に、引き出し電極HL2は、ツェナーダイオードHD12の第1拡散領域H10からツェナーダイオードHD14の第1拡散領域H10を通って第1パッドH5に至る直線に沿って直線状に形成されている。引き出し電極HL1,HL2は、第1拡散領域H10から第1パッドH5まで間の至るところで一様な幅W1,W2をそれぞれ有しており、それらの幅W1,W2は、接合部HC1,HC2,HC3,HC4の幅よりも広い。接合部HC1~HC4の幅は、引き出し電極HL1,HL2の引き出し方向に直交する方向の長さによって定義される。引き出し電極HL1,HL2の先端部は、第1拡散領域H10の平面形状と整合するように整形されている。引き出し電極HL1,HL2の基端部は、第1パッドH5に接続されている。スリットH18は、引き出し電極HL1,HL2を縁取るように形成されている。一方、第2電極膜H4Aは、ほぼ一定の幅のスリットH18に対応した間隔を開けて、第1電極膜H3Aを取り囲むように、絶縁膜H15の表面に形成されている。第2電極膜H4Aは、素子形成面H2aの長手方向に沿って延びる櫛歯状部分と、矩形領域からなる第2パッドH6とを一体的に有している。 
第1電極膜H3Aおよび第2電極膜H4Aは、たとえば窒化膜からなるパッシベーション膜H20(図159では図示省略)によって覆われており、さらにパッシベーション膜H20の上にはポリイミド等の樹脂膜H21が形成されている。パッシベーション膜H20および樹脂膜H21を貫通するように、第1パッドH5を露出させるパッド開口H22と、第2パッドH6を露出させるパッド開口H23とが形成されている。パッド開口H22,H23に外部接続電極H3B,H4Bがそれぞれ埋め込まれている。パッシベーション膜H20および樹脂膜H21は、保護膜を構成しており、第1引き出し電極HL1,HL2、第2引き出し電極およびpn接合領域H11,H13への水分の浸入を抑制または防止するとともに、外部からの衝撃等を吸収し、双方向ツェナーダイオードチップH1の耐久性の向上に寄与している。 
外部接続電極H3B,H4Bは、樹脂膜H21の表面よりも低い位置(半導体基板H2に近い位置)に表面を有していてもよいし、樹脂膜H21の表面から突出していて、樹脂膜H21よりも高い位置(半導体基板H2から遠い位置)に表面を有していてもよい。図160には、外部接続電極H3B,H4Bが樹脂膜H21の表面から突出している例を示す。外部接続電極H3B,H4Bは、たとえば、電極膜H3A,H4Aに接するNi膜と、その上に形成されたPd膜と、その上に形成されたAu膜とを有するNi/Pd/Au積層膜からなっていてもよい。このような積層膜は、めっき法によって形成することができる。 
第1ツェナーダイオードHD1を構成する複数のツェナーダイオードHD11~HD14の第1拡散領域H10は第1電極H3に共通に接続されているとともに、ツェナーダイオードHD11~HD14の共通のp型領域であるp型の半導体基板H2に接続されている。一方、第2ツェナーダイオードHD2の第2拡散領域H12は第2電極H4に接続されているとともに、第2ツェナーダイオードHD2のp型領域であるp型の半導体基板H2に接続されている。これによって、第1ツェナーダイオードHD1を構成する複数のツェナーダイオードHD11~HD14は並列に接続されており、かつこれらの並列回路に第2ツェナーダイオードHD2が逆直列接続されている。そして、第1ツェナーダイオードHD1と第2ツェナーダイオードHD2との逆直列回路
によって、双方向ツェナーダイオードが構成されている。 
図163は、双方向ツェナーダイオードチップH1の内部の電気的構造を示す電気回路図である。第1ツェナーダイオードHD1を構成する複数のツェナーダイオードHD11~HD14のカソードは第1電極H3に共通接続され、それらのアノードは第2ツェナーダイオードHD2のアノードに共通接続されている。つまり、ツェナーダイオードHD11~HD14は、全て並列に接続されている。そして、第2ツェナーダイオードHD2のカソードは、第2電極H4に接続されている。これにより、全体として1つの双方向ツェナーダイオードとして機能する。 
この実施形態の構成によれば、双方向ツェナーダイオードチップH1は第1ツェナーダイオードHD1と第2ツェナーダイオードHD2とを有している。第1ツェナーダイオードHD1は、複数のツェナーダイオードHD11~HD14(第1拡散領域H10)を有しており、各ツェナーダイオードHD11~HD14がpn接合領域H11を有している。pn接合領域H11は、ツェナーダイオードHD11~HD14毎に分離されている。そのため、双方向ツェナーダイオードチップH1は、第1ツェナーダイオードHD1のpn接合領域H11の周囲長、すなわち、半導体基板H2における第1拡散領域H10の周囲長の合計(総延長)が長くなる。これにより、pn接合領域H11の近傍における電界の集中を回避し、その分散を図ることができるので、第1ツェナーダイオードHD1のESD耐量の向上を図ることができる。すなわち、双方向ツェナーダイオードチップH1を小型に形成する場合であっても、第1ツェナーダイオードHD1のpn接合領域H11の総周囲長を大きくすることができるから、双方向ツェナーダイオードチップH1の小型化とESD耐量の確保とを両立することができる。 
一方、第2ツェナーダイオードHD2は、第1拡散領域H10から所定の間隔をあけて分離された状態で半導体基板H2の表層領域に形成された第2拡散領域H12を有しており、pn接合領域H13を有している。第2拡散領域H12は、複数の第1拡散領域H10を取り囲むように形成されており、その形状が第1拡散領域H10の外周縁と整合しているので、第2ツェナーダイオードHD2のpn接合領域H13の周囲長も長くなる。これにより、pn接合領域H13の近傍における電界の集中を回避し、その分散を図ることができるので、第2ツェナーダイオードHD2のESD耐量の向上を図ることができる。すなわち、双方向ツェナーダイオードチップH1を小型に形成する場合であっても、第2ツェナーダイオードHD2のpn接合領域H13の周囲長を大きくすることができるから、双方向ツェナーダイオードチップH1の小型化とESD耐量の確保とを両立することができる。 
なお、第2ツェナーダイオードHD2のpn接合領域H13の周囲長をさらに長くするために、平面視において、第2拡散領域H12の周縁(図162参照)のうち、第1拡散領域H10に対向する部分以外の、素子形成面H2aの4辺に沿う部分を凹凸状に形成してもよい。 図164は、同面積の半導体基板上に形成する第1拡散領域の大きさおよび/または個数を様々に設定して、第1ツェナーダイオードのpn接合領域の周囲長の合計(総延長)を異ならせた複数のサンプルについてESD耐量を測定した実験結果を示す。この実験結果から、第1ツェナーダイオードHD1のpn接合領域H11の周囲長が長くなるほど、第1ツェナーダイオードHD1のESD耐量が大きくなることが分かる。4個以上の第1拡散領域H10を半導体基板上に形成した場合に、8キロボルトを超えるESD耐量を実現することができた。 
さらに、この実施形態では、引き出し電極HL1,HL2の幅W1,W2が、接合部HC1~HC4から第1パッドH5までの間の至るところで、接合部HC1~HC4の幅よりも広い。これにより、許容電流量を大きくとることができ、エレクトロマイグレーションを低減して、大電流に対する信頼性を向上できる。すなわち、小型でESD耐量が大きく、しかも大電流に対する信頼性をも確保した双方向ツェナーダイオードチップを提供できる。 
また、この実施形態では、第1パッドH5に向かう直線上に並んだ複数のツェナーダイオードHD11,HD13;HD12,HD14が直線状の共通の引き出し電極HL1,HL2によって、第1パッドH5に接続されている。これにより、ツェナーダイオードHD11~HD14から第1パッドH5までの引き出し電極の長さを最小にできるから、エレクトロマイグレーションを一層効果的に低減できる。また、複数のツェナーダイオードHD11,HD13;HD12,HD14で一つの引き出し電極HL1;HL2を共有できるから、多数のツェナーダイオードHD11~HD14を形成して第1ツェナーダイオードHD1のpn接合領域H11の周囲長の増加を図りながら、線幅の広い引き出し電極を半導体基板H2上にレイアウトできる。これにより、ESD耐量の一層の向上とエレクトロマイグレーションの低減とを両立して、信頼性を一層向上できる。 
また、引き出し電極HL1,HL2の端部が第1拡散領域H10の形状(多角形)に整合するように部分多角形形状となっているので、引き出し電極HL1,HL2の占有面積を小さくしながら、第1拡散領域H10と接続できる。 さらに、半導体基板H2の一方の表面である素子形成面H2aに第1電極H3側および第2電極H4側の外部接続電極H3B,H4Bがいずれも形成されている。そこで、図165に示すように、素子形成面H2aを実装基板H25に対向させて、外部接続電極H3B,H4BをはんだH26によって実装基板H25上に接合することにより、双方向ツェナーダイオードチップH1を実装基板H25上に表面実装した回路アセンブリを構成することができる。すなわち、フリップチップ接続型の双方向ツェナーダイオードチップH1を提供することができ、素子形成面H2aを実装基板H25の実装面に対向させたフェースダウン接合によって、ワイヤレスボンディングによって双方向ツェナーダイオードチップH1を実装基板H25に接続できる。これによって、実装基板H25上における双方向ツェナーダイオードチップH1の占有空間を小さくできる。とくに、実装基板H25上における双方向ツェナーダイオードチップH1の低背化を実現できる。これにより、小型電子機器等の筐体内の空間を有効に利用でき、高密度実装および小型化に寄与できる。 
また、この実施形態では、半導体基板H2上に絶縁膜H15が形成されており、その絶縁膜H15に形成された第1コンタクト孔H16を介してツェナーダイオードHD11~HD14の第1拡散領域H10に引き出し電極HL1,HL2の接合部HC1~HC4が接続されている。そして、第1コンタクト孔H16の外の領域において絶縁膜H15上に第1パッドH5が配置されている。つまり、第1ツェナーダイオードHD1のpn接合領域H11の直上から離れた位置に第1パッドH5が設けられている。また、絶縁膜H15に形成された第2コンタクト孔H17を介して第2ツェナーダイオードHD2の第2拡散領域H12に第2電極膜H4Aが接続されている。そして、第2コンタクト孔H17の外の領域において絶縁膜H15上に第2パッドH6が配置されている。第2パッドH6もまた、第2ツェナーダイオードHD2のpn接合領域H13の直上から離れた位置にある。これにより、双方向ツェナーダイオードチップH1を実装基板H25に実装するときに、pn接合領域H11,H13に大きな衝撃が加わることを回避できる。それによって、pn接合領域H11,H13の破壊を回避できるので、外力に対する耐久性に優れた双方向ツェナーダイオードチップを実現できる。また、外部接続電極H3B,H4Bを設けずに、第1パッドH5および第2パッドH6をそれぞれ第1電極H3の外部接続部および第2電極H4の外部接続部とし、これらの第1パッドH5および第2パッドH6にボンディングワイヤを接続する構成をとることもできる。この場合にも、ワイヤボンディング時の衝撃によってpn接合領域H11,H13が破壊されることを回避できる。 
さらに、この実施形態では、半導体基板H2は、コーナー部H9が丸められた矩形形状を有している。それによって、双方向ツェナーダイオードチップH1の角部の欠け(チッピング)を抑制または防止できるので、外観不良の少ない双方向ツェナーダイオードチップH1を提供できる。 図166は、双方向ツェナーダイオードチップH1の製造工程の一例を説明するための工程図である。また、図167Aおよび図167Bは、図166の製造工程途中の構成を示す断面図であり、図160に対応する切断面を示す。図168は、半導体基板H2の元基板としてのp型半導体ウエハHWの平面図であり、一部の領域を拡大して示してある。 
まず、半導体基板H2の元基板としてのp型半導体ウエハHWが用意される。半導体ウエハHWの表面は素子形成面HWaであり、半導体基板H2の素子形成面H2aに対応している。素子形成面HWaには、複数の双方向ツェナーダイオードチップH1に対応した複数の双方向ツェナーダイオードチップ領域H1aが、マトリクス状に配列されて設定されている。隣接する双方向ツェナーダイオードチップ領域H1aの間には、境界領域H80が設けられている。境界領域H80は、ほぼ一定の幅を有する帯状の領域であり、直交する二方向に延びて格子状に形成されている。半導体ウエハHWに対して必要な工程を行った後に、境界領域H80に沿って半導体ウエハHWを切り離すことにより、複数の双方向ツェナーダイオードチップH1が得られる。 
半導体ウエハHWに対して実行される工程の一例は、次のとおりである。 まず、p型半導体ウエハHWの素子形成面HWaに、熱酸化膜やCVD酸化膜等の絶縁膜H15(たとえば8000Å~8600Åの厚さ)が形成され(HS1)、その上にレジストマスクが形成される(HS2)。このレジストマスクを用いたエッチングによって、第1拡散領域H10および第2拡散領域H12に対応する開口が絶縁膜H15に形成される(HS3)。さらに、レジストマスクを剥離した後に、絶縁膜H15に形成された開口から露出する半導体ウエハHWの表層部にn型不純物が導入される(HS4)。n型不純物の導入は、n型不純物としての燐を表面に堆積させる工程(いわゆるリンデポ)によって行われてもよいし、n型不純物イオン(たとえば燐イオン)の注入によって行われてもよい。リンデポとは、半導体ウエハHWを拡散炉内に搬入し、拡散路内でPOCl3ガスを流して行う熱処理によって、絶縁膜H15の開口内で露出する半導体ウエハHWの表面に燐を堆積させる処理である。必要に応じて絶縁膜H15を厚膜化(たとえばCVD酸化膜形成により1200Å程度厚膜化)した後(HS5)、半導体ウエハHWに導入された不純物イオンを活性化するための熱処理(ドライブ)が行われる(HS6)。これにより、半導体ウエハHWの表層部に第1拡散領域H10および第2拡散領域H12が形成される。 
次いで、コンタクト孔H16,H17に整合する開口を有するさらに別のレジストマスクが絶縁膜H15の上に形成される(HS7)。このレジストマスクを介するエッチングによって、絶縁膜H15にコンタクト孔H16,H17が形成される(HS8)、その後、レジストマスクが剥離される。 次いで、たとえばスパッタリングによって、第1電極H3および第2電極H4を構成する電極膜が絶縁膜H15上に形成される(HS9)。この実施形態では、Alからなる電極膜(たとえば厚さ10000Å)が形成される。そして、この電極膜上に、スリットH18に対応する開口パターンを有する別のレジストマスクが形成され(HS10)、このレジストマスクを介するエッチング(たとえば反応性イオンエッチング)によって、電極膜
にスリットH18が形成される(HS11)。スリットH18の幅は、3μm程度であってもよい。これにより、前記電極膜が、第1電極膜H3Aおよび第2電極膜H4Aに分離される。 
次いで、レジスト膜を剥離した後、たとえばCVD法によって窒化膜等のパッシベーション膜H20が形成され(HS12)、さらにポリイミド等を塗布することにより樹脂膜H21が形成される(HS13)。たとえば、感光性を付与したポリイミドが塗布され、パッド開口H22,H23に対応するパターンで露光した後、そのポリイミド膜が現像される(ステップHS14)。これにより、パッド開口H22,H23に対応した開口を有する樹脂膜H21が形成される。その後、必要に応じて、樹脂膜をキュアするための熱処理が行われる(HS15)。そして、樹脂膜H21をマスクとしたドライエッチング(たとえば反応性イオンエッチング)によって、パッシベーション膜H20にパッド開口H22,H23が形成される(HS16)。その後、パッド開口H22,H23内に外部接続電極H3B,H4Bが形成される(HS17)。外部接続電極H3B,H4Bの形成は、めっき(好ましくは無電解めっき)によって行うことができる。 
次いで、境界領域H80(図168参照)に整合する格子状の開口を有するレジストマスクH83(図167A参照)が形成される(HS18)。このレジストマスクH83を介してプラズマエッチングが行われ、それによって、図167Aに示すように、半導体ウエハHWがその素子形成面HWaから所定の深さまでエッチングされる。これによって、境界領域H80に沿って、切断用の溝H81が形成される(HS19)。レジストマスクH83が剥離された後、図167Bに示すように、半導体ウエハHWが裏面HWbから、溝H81の底部に到達するまで研削される(HS20)。これによって、複数の双方向ツェナーダイオードチップ領域H1aが個片化され、前述の構造の双方向ツェナーダイオードチップH1を得ることができる。 
境界領域H80に溝H81を形成するためのレジストマスクH83は、図168に示すように、双方向ツェナーダイオードチップ領域H1aの四隅に接する位置に、双方向ツェナーダイオードチップ領域H1aの外側に凸の湾曲形状のラウンド形状部H84を有している。ラウンド形状部H84は、双方向ツェナーダイオードチップ領域H1aの隣接する二つの辺を滑らかな曲線で接続するように形成されている。したがって、このレジストマスクH83をマスクとして行うプラズマエッチングによって溝H81を形成すると、溝H81は、双方向ツェナーダイオードチップ領域H1aの四隅に接する位置に、双方向ツェナーダイオードチップ領域H1aの外側に凸の湾曲形状のラウンド形状部を有することになる。したがって、双方向ツェナーダイオードチップ領域H1aを半導体ウエハHWから切り出すための溝H81を形成する工程において、同時に、双方向ツェナーダイオードチップH1の四隅のコーナー部H9をラウンド形状に整形できる。すなわち、専用の工程を追加することなく、コーナー部H9をラウンド形状に加工できる。 
この実施形態では、半導体基板H2がp型半導体からなっているので、半導体基板H2上にエピタキシャル層を形成しなくても、安定した特性を実現できる。すなわち、n型の半導体ウエハは抵抗率の面内ばらつきが大きいので、n型半導体ウエハを用いるときには、その表面に抵抗率の面内ばらつきの少ないエピタキシャル層を形成し、このエピタキシャル層に不純物拡散層を形成してpn接合を形成する必要がある。これは、n型不純物の偏析係数が小さいために、半導体ウエハの元となるインゴット(たとえばシリコンインゴット)を形成するときに、ウエハの中心部と周縁部とで抵抗率の差が大きくなるからである。これに対して、p型不純物の偏析係数は比較的大きいので、p型半導体ウエハは抵抗率の面内ばらつきが少ない。したがって、p型半導体ウエハを用いることによって、エピタキシャル層を形成することなく、安定した特性の双方向ツェナーダイオードをウエハのいずれの箇所からも切り出すことができる。よって、p型半導体基板H2を用いることによって、製造工程を簡単にでき、かつ製造コストを低減できる。 
図169は、双方向ツェナーダイオードチップが用いられる電子機器の一例であるスマートフォンの外観を示す斜視図である。スマートフォンH201は、扁平な直方体形状の筐体H202の内部に電子部品を収納して構成されている。筐体H202は表側および裏側に長方形状の一対の主面を有しており、その一対の主面が4つの側面で結合されている。筐体H202の一つの主面には、液晶パネルや有機ELパネル等で構成された表示パネルH203の表示面が露出している。表示パネルH203の表示面は、タッチパネルを構成しており、使用者に対する入力インターフェースを提供している。 
表示パネルH203は、筐体H202の一つの主面の大部分を占める長方形形状に形成されている。表示パネルH203の一つの短辺に沿うように、操作ボタンH204が配置されている。この実施形態では、複数(3つ)の操作ボタンH204が表示パネルH203の短辺に沿って配列されている。使用者は、操作ボタンH204およびタッチパネルを操作することによって、スマートフォンH201に対する操作を行い、必要な機能を呼び出して実行させることができる。 
表示パネルH203の別の一つの短辺の近傍には、スピーカH205が配置されている。スピーカH205は、電話機能のための受話口を提供するとともに、音楽データ等を再生するための音響化ユニットとしても用いられる。一方、操作ボタンH204の近くには、筐体H202の一つの側面にマイクロフォンH206が配置されている。マイクロフォンH206は、電話機能のための送話口を提供するほか、録音用のマイクロフォンとして用いることもできる。 
図170は、筐体H202の内部に収容された電子回路アセンブリH210の構成を示す図解的な平面図である。電子回路アセンブリH210は、配線基板H211と、配線基板H211の実装面に実装された回路部品とを含む。複数の回路部品は、複数の集積回路素子(IC)H212-H220と、複数のチップ部品とを含む。複数のICは、伝送処理IC H212、ワンセグTV受信IC H213、GPS受信IC H214、FMチューナIC H215、電源IC H216、フラッシュメモリH217、マイクロコンピュータH218、電源IC H219およびベースバンドIC H220を含む。複数のチップ部品は、チップインダクタH221,H225,H235、チップ抵抗器H222,H224,H233、チップキャパシタH227,H230,H234、チップダイオードH228,H231および双方向ツェナーダイオードチップH241~H248を含む。これらのチップ部品は、たとえばフリップチップ接合により配線基板H211の実装面上に実装されている。 
双方向ツェナーダイオードチップH241~H248は、ワンセグTV受信IC H213、GPS受信IC H214、FMチューナIC H215、電源IC H216、フラッシュメモリH217、マイクロコンピュータH218、電源IC H219およびベースバンドIC H220への信号入力ラインでのプラスマイナスのサージ吸収等を行うために設けられている。双方向ツェナーダイオードチップH241~H248には、前述の実施形態に係る双方向ツェナーダイオードチップを適用できる。 
伝送処理IC H212は、表示パネルH203に対する表示制御信号を生成し、かつ表示パネルH203の表面のタッチパネルからの入力信号を受信するための電子回路を内蔵している。表示パネルH203との接続のために、伝送処理IC H212には、フレキシブル配線H209が接続されている。 ワンセグTV受信IC H213は、ワンセグ放送(携帯機器を受信対象とする地上デジタルテレビ放送)の電波を受信するための受信機を構成する電子回路を内蔵している。ワンセグTV受信IC H213の近傍には、複数のチップインダクタH221と、複数のチップ抵抗器H222と複数の双方向ツェナーダイオードチップH241が配置されている。ワンセグTV受信IC H213、チップインダクタH221、チップ抵抗器H222および双方向ツェナーダイオードチップH241は、ワンセグ放送受信回路H223を構成している。チップインダクタH221およびチップ抵抗器H222は、正確に合わせ込まれたインダクタンスおよび抵抗をそれぞれ有し、ワンセグ放送受信回路H223に高精度な回路定数を与える。 
GPS受信IC H214は、GPS衛星からの電波を受信してスマートフォンH201の位置情報を出力する電子回路を内蔵している。GPS受信IC H214の近傍には、複数の双方向ツェナーダイオードチップH242が配置されている。 FMチューナIC H215は、その近傍において配線基板H211に実装された複数のチップ抵抗器H224、複数のチップインダクタH225および複数の双方向ツェナーダイオードチップH243とともに、FM放送受信回路H226を構成している。チップ抵抗器H224およびチップインダクタH225は、正確に合わせ込まれた抵抗値およびインダクタンスをそれぞれ有し、FM放送受信回路H226に高精度な回路定数を与える。 
電源IC H216の近傍には、複数のチップキャパシタH227、複数のチップダイオードH228および複数の双方向ツェナーダイオードチップH244が配線基板H211の実装面に実装されている。電源IC H216は、チップキャパシタH227、チップダイオードH228および双方向ツェナーダイオードチップH244とともに、電源回路H229を構成している。 
フラッシュメモリH217は、オペレーティングシステムプログラム、スマートフォンH201の内部で生成されたデータ、通信機能によって外部から取得したデータおよびプログラムなどを記録するための記憶装置である。フラッシュメモリH217の近傍には、複数の双方向ツェナーダイオードチップH245が配置されている。 マイクロコンピュータH218は、CPU、ROMおよびRAMを内蔵しており、各種の演算処理を実行することにより、スマートフォンH201の複数の機能を実現する演算処理回路である。より具体的には、マイクロコンピュータH218の働きにより、画像処理や各種アプリケーションプログラムのための演算処理が実現されるようになっている。マイクロコンピュータH218の近傍には、複数の双方向ツェナーダイオードチップH246が配置されている。 
電源IC H219の近くには、複数のチップキャパシタH230、複数のチップダイオードH231および複数の双方向ツェナーダイオードチップH247が配線基板H211の実装面に実装されている。電源IC H219は、チップキャパシタH230、チップダイオードH231および双方向ツェナーダイオードチップH247とともに、電源回路H232を構成している。 
ベースバンドIC H220の近くには、複数のチップ抵抗器H233、複数のチップキャパシタH234、複数のチップインダクタH235および複数の双方向ツェナーダイオードチップH248が、配線基板H211の実装面に実装されている。ベースバンドIC H220は、チップ抵抗器H233、チップキャパシタH234、チップインダクタH235および複数の双方向ツェナーダイオードチップH248とともに、ベースバンド通信回路H236を構成している。ベースバンド通信回路H236は、電話通信およびデータ通信のための通信機能を提供する。 
このような構成によって、電源回路H229,H232によって適切に調整された電力が、伝送処理IC H212、GPS受信IC H214、ワンセグ放送受信回路H223、F
M放送受信回路H226、ベースバンド通信回路H236、フラッシュメモリH217およびマイクロコンピュータH218に供給される。マイクロコンピュータH218は、伝送処理IC H212を介して入力される入力信号に応答して演算処理を行い、伝送処理IC H212から表示パネルH203に表示制御信号を出力して表示パネルH203に各種の表示を行わせる。 
タッチパネルまたは操作ボタンH204の操作によってワンセグ放送の受信が指示されると、ワンセグ放送受信回路H223の働きによってワンセグ放送が受信される。そして、受信された画像を表示パネルH203に出力し、受信された音声をスピーカH205から音響化させるための演算処理が、マイクロコンピュータH218によって実行される。 また、スマートフォンH201の位置情報が必要とされるときには、マイクロコンピュータH218は、GPS受信IC H214が出力する位置情報を取得し、その位置情報を用いた演算処理を実行する。 
さらに、タッチパネルまたは操作ボタンH204の操作によってFM放送受信指令が入力されると、マイクロコンピュータH218は、FM放送受信回路H226を起動し、受信された音声をスピーカH205から出力させるための演算処理を実行する。 フラッシュメモリH217は、通信によって取得したデータの記憶や、マイクロコンピュータH218の演算や、タッチパネルからの入力によって作成されたデータを記憶するために用いられる。マイクロコンピュータH218は、必要に応じて、フラッシュメモリH217に対してデータを書き込み、またフラッシュメモリH217からデータを読み出す。 
電話通信またはデータ通信の機能は、ベースバンド通信回路H236によって実現される。マイクロコンピュータH218は、ベースバンド通信回路H236を制御して、音声またはデータを送受信するための処理を行う。 以上、第9発明の実施形態について説明したが、第9発明はさらに他の形態で実施することもできる。たとえば、前述の実施形態では、4個の第1拡散領域が半導体基板上に形成された例を示したけれども、半導体基板上に2個または3個の第1拡散領域が形成されていてもよく、4個以上の第1拡散領域が形成されていてもよい。 
また、前述の実施形態では、第1拡散領域が平面視において正八角形に形成されている例を示したが、辺の数が3個以上の任意の多角形形状に第1拡散領域を形成してもよいし、それらの平面形状を円形や楕円形としてもよい。第1拡散領域の形状を多角形形状とする場合に、それらは正多角形形状である必要はなく、辺の長さが2種類以上の多角形によってそれらの領域を形成してもよい。さらにまた、第1拡散領域は、同じ大きさに形成される必要はなく、異なる大きさの複数の第1拡散領域が半導体基板上に混在していてもよい。さらにまた、半導体基板上に形成される第1拡散領域の形状は、1種類である必要はなく、2種以上の形状の第1拡散領域が半導体基板上で混在していてもよい。 
本発明の実施形態について詳細に説明したが、これらは本発明の技術的内容を明らかにするために用いられた具体例に過ぎず、本発明はこれらの具体例に限定して解釈されるべきではなく、本発明の範囲は添付の請求の範囲によってのみ限定される。
1  ダイオードパッケージ 2  樹脂パッケージ 5  アノード端子 6  カソード端子 15 チップダイオード 19 ボンディングワイヤ 20 半導体基板 21 エピタキシャル層 22 (エピタキシャル層の)表面 23 ダイオード不純物領域 24 ガードリング層 28 pn接合 29 ダイオード素子 30 絶縁膜 31 SiO膜 32 PSG膜 33 コンタクトホール 34 アノード電極 35 表面保護膜 36 パッド開口 37 パッド 39 フローティング領域 40 (半導体基板の)裏面 41 カソード電極 42 pn接合 51 ダイオードパッケージ 52 樹脂パッケージ 55 アノード端子 56 カソード端子 65 チップダイオード 69 バンプ 70 半導体基板 71 エピタキシャル層 72 (エピタキシャル層の)表面 73 ダイオード不純物領域 77 pn接合 78 ダイオード素子 79 絶縁膜 80 SiO2膜 81 PSG膜 82 コンタクトホール 83 アノード電極 84 表面保護膜 85 パッド開口 86 パッド 87 (半導体基板の)裏面 88 カソード電極

Claims (16)

  1. ダイオード素子を構成するpn接合が形成された半導体層と、 前記半導体層の表面に沿って配置され、前記pn接合の一方の第1極に電気的に接続されており、外部との電気接続用のパッドを有する第1電極と、 前記pn接合の他方の第2極に電気的に接続された第2電極とを含み、 前記パッドは、前記pn接合の直上位置から離れた位置に設けられている、チップダイオード。
  2. 前記半導体層は、前記表面近傍に第2導電型のダイオード不純物領域が選択的に形成された第1導電型の半導体層を含み、当該半導体層に形成された前記pn接合は、前記第1極としての前記ダイオード不純物領域と、前記第2極としての前記半導体層の残余の部分との接合部で構成されており、 前記第1電極は、前記ダイオード不純物領域に接続されている、請求項1に記載のチップダイオード。
  3. 前記半導体層上に形成され、前記第1電極と前記ダイオード不純物領域との接続用のコンタクトホールが形成された絶縁膜をさらに含み、 前記第1電極は、前記コンタクトホールから前記絶縁膜の表面に沿って横方向に引き出されており、その引き出された部分に前記パッドが形成されている、請求項2に記載のチップダイオード。
  4. 前記絶縁膜は、前記半導体層の前記表面に形成されたSiO2膜と、当該SiO2膜上に形成されたPSG膜との積層膜を含む、請求項3に記載のチップダイオード。
  5. 前記半導体層の前記表面近傍における前記パッドの直下位置に形成され、前記ダイオード素子に対して電気的にフローティングされた前記第2導電型のフローティング領域をさらに含む、請求項2~4のいずれか一項に記載のチップダイオード。
  6. 前記フローティング領域は、前記ダイオード不純物領域よりも深く形成されている、請求項5に記載のチップダイオード。
  7. 前記フローティング領域の不純物濃度は、前記ダイオード不純物領域の不純物濃度よりも低い、請求項5または6に記載のチップダイオード。
  8. 前記半導体層の前記表面近傍に、前記ダイオード不純物領域を取り囲むように形成され、当該ダイオード不純物領域よりも不純物濃度の低いガードリング層をさらに含む、請求項2~7のいずれか一項に記載のチップダイオード。
  9. 前記ガードリング層は、前記ダイオード不純物領域の周縁に側方および下方から接するように、前記ダイオード不純物領域の外周に沿って形成されている、請求項8に記載のチップダイオード。
  10. 前記第1電極を覆うように形成され、前記第1電極の一部を前記パッドとして露出させるパッド開口が形成された表面保護膜をさらに含む、請求項1~9のいずれか一項に記載のチップダイオード。
  11. 前記パッド開口は、一辺が0.1mm以下の四角形状に形成されている、請求項10に記載のチップダイオード。
  12. 前記チップダイオードは、一辺が0.25mm以下の四角形状に形成されている、請求項1~11のいずれか一項に記載のチップダイオード。
  13. 前記パッドおよび前記ダイオード不純物領域は、前記チップダイオードの任意の一辺に沿って互いに隣り合うように配置されている、請求項2に係る請求項12に記載のチップダイオード。
  14. 前記第2電極は、前記半導体層の裏面に接続されている、請求項2または請求項2に係る請求項3~13のいずれか一項に記載のチップダイオード。
  15. 請求項1~14のいずれか一項に記載のチップダイオードと、 前記チップダイオードを封止する樹脂パッケージと、 前記樹脂パッケージ内でボンディングワイヤを介して前記パッドに接続され、前記pn接合の前記第1極に電気的に接続されており、その一部が前記樹脂パッケージから露出する第1端子と、 前記樹脂パッケージ内で前記pn接合の前記第2極に電気的に接続されており、その一部が前記樹脂パッケージから露出する第2端子とを含む、ダイオードパッケージ。
  16. 請求項1~14のいずれか一項に記載のチップダイオードと、 前記チップダイオードを封止する樹脂パッケージと、 前記樹脂パッケージ内でバンプを介して前記パッドに接続され、前記pn接合の前記第1極に電気的に接続されており、その一部が前記樹脂パッケージから露出する第1端子と、 前記樹脂パッケージ内で前記pn接合の前記第2極に電気的に接続されており、その一部が前記樹脂パッケージから露出する第2端子とを含む、ダイオードパッケージ。
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