本發(fā)明涉及半導(dǎo)體器件。

背景技術(shù)：

現(xiàn)有技術(shù)中，作為半導(dǎo)體器件，有專利文獻(xiàn)1中記載的半導(dǎo)體器件。該半導(dǎo)體器件包括：在上表面具有雜質(zhì)擴(kuò)散層的半導(dǎo)體部；以與雜質(zhì)擴(kuò)散層接觸的方式設(shè)置在半導(dǎo)體部上的電極部；覆蓋電極部的SiN膜；和設(shè)置在SiN膜上的聚酰亞胺樹脂膜。SiN膜具有高耐濕性，發(fā)揮防止來自封裝的浸水和雜質(zhì)污染等的功能。

上述半導(dǎo)體芯片中，設(shè)置有接觸孔，該接觸孔包括：從SiN膜的上表面延伸至電極部的上表面的第一貫通孔；和與該第一貫通孔連接，從聚酰亞胺樹脂膜的上表面延伸至SiN膜的上表面的第二貫通孔，在該接觸孔形成有配線層。另外，接觸孔形成為第一貫通孔的相對(duì)的側(cè)面間的距離比第二貫通孔的相對(duì)的側(cè)面間的距離小。

現(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)

專利文獻(xiàn)

專利文獻(xiàn)1：日本特開平9-252050號(hào)公報(bào)

發(fā)明要解決的問題

在通過引線接合來安裝上述半導(dǎo)體芯片的情況下，金屬珠經(jīng)由第一貫通孔與電極部連接。

但是，由于SiN膜是透明的，所以第一貫通孔的開口圖案的識(shí)別性差，連接金屬珠的位置容易偏離。其結(jié)果是，SiN膜因金屬珠碰撞產(chǎn)生的凹痕而損傷，SiN膜的耐濕性有可能降低。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

于是，本發(fā)明的目的在于提供一種能夠防止引線接合時(shí)的透明膜的耐濕性降低的半導(dǎo)體芯片。

用于解決問題的技術(shù)手段

為了解決上述問題，本發(fā)明的半導(dǎo)體芯片的特征在于，包括：半導(dǎo)體部；設(shè)置在上述半導(dǎo)體部上的電極部；設(shè)置在上述半導(dǎo)體部上，具有第一貫通孔的透明保護(hù)膜；和設(shè)置在上述透明保護(hù)膜上，具有第二貫通孔的不透明保護(hù)膜，上述第一貫通孔以貫通上述透明保護(hù)膜的上表面和下表面的方式設(shè)置，上述第二貫通孔以貫通上述不透明保護(hù)膜的上表面和下表面，且上述第二貫通孔的開口邊緣在俯視時(shí)位于上述第一貫通孔開口邊緣的內(nèi)側(cè)的方式設(shè)置，上述電極部以至少一部分從上述第二貫通孔露出的方式設(shè)置。

另外，一個(gè)實(shí)施方式的半導(dǎo)體芯片中，上述第一貫通孔的開口邊緣與上述第二貫通孔的開口邊緣之間的距離至少為2.5μm。

另外，一個(gè)實(shí)施方式的半導(dǎo)體芯片中，上述透明保護(hù)膜為SiN膜。

另外，一個(gè)實(shí)施方式的半導(dǎo)體芯片中，上述不透明保護(hù)膜為聚酰亞胺樹脂膜。

發(fā)明的效果

根據(jù)本發(fā)明，從不透明保護(hù)膜的上表面向透明保護(hù)膜延伸的第二貫通孔的開口邊緣，在俯視時(shí)位于比從透明保護(hù)膜的上表面向半導(dǎo)體部延伸的第一貫通孔的開口邊緣靠?jī)?nèi)側(cè)的位置，且電極部的一部分從第二貫通孔露出。即，在通過引線接合來安裝半導(dǎo)體器件的情況下，金屬珠經(jīng)由開口圖案的識(shí)別性比透明保護(hù)膜的第一貫通孔高的不透明保護(hù)膜的第二貫通孔與電極部連接。因此，連接金屬珠的位置難以從目標(biāo)的位置偏離，所以能夠防止引線接合時(shí)因金屬珠的位置偏離而損傷透明保護(hù)膜使耐濕性降低的情況。

附圖說明

圖1是表示本發(fā)明的第一實(shí)施方式的半導(dǎo)體器件的截面示意圖。

圖2是圖1的半導(dǎo)體器件的電極部部分的俯視示意圖。

圖3是用于說明圖1的半導(dǎo)體器件的引線接合結(jié)構(gòu)的圖。

圖4是接著圖3用于說明圖1的半導(dǎo)體器件的引線接合結(jié)構(gòu)的圖。

圖5是表示比較例的的半導(dǎo)體器件的截面示意圖。

圖6是圖5的半導(dǎo)體器件的電極部部分的俯視示意圖。

圖7是用于說明圖5的半導(dǎo)體器件的引線接合結(jié)構(gòu)的圖。

圖8是接著圖7用于說明圖5的半導(dǎo)體器件的引線接合結(jié)構(gòu)的圖。

圖9是表示本發(fā)明的第二實(shí)施方式的半導(dǎo)體器件的截面示意圖。

圖10是圖9的半導(dǎo)體器件的電極部部分的俯視示意圖。

圖11是表示本發(fā)明的第三實(shí)施方式的半導(dǎo)體器件的截面示意圖。

圖12是圖11的半導(dǎo)體器件的電極部部分的俯視示意圖。

附圖標(biāo)記說明

10 半導(dǎo)體部，

11 雜質(zhì)擴(kuò)散層，

20 氧化膜，

21 電極形成部，

30、130 電極部，

31 主體部，

32 凸緣部，

33 接合區(qū)域，

40、140 透明保護(hù)膜(SiN膜)，

41、141 第一貫通孔，

50、150 不透明保護(hù)膜(聚酰亞胺樹脂膜)，

51 第二貫通孔，

70 Au珠，

100、200、300 半導(dǎo)體芯片，

34 比較例的半導(dǎo)體芯片的接合區(qū)域，

101 比較例的半導(dǎo)體芯片。

具體實(shí)施方式

(第一實(shí)施方式)

如圖1所示，本發(fā)明的第一實(shí)施方式的半導(dǎo)體器件的一例的半導(dǎo)體芯片100包括：半導(dǎo)體部10；設(shè)置在該半導(dǎo)體部10上(圖1的上側(cè))的氧化膜20、電極部30、透明保護(hù)膜40和不透明保護(hù)膜50。

其中，以下的記載中，將圖1的上下方向作為半導(dǎo)體芯片100的上下方向。

半導(dǎo)體部10例如包括Si襯底和設(shè)置在Si襯底上的半導(dǎo)體層疊體，在其上表面具有雜質(zhì)擴(kuò)散層11。該雜質(zhì)擴(kuò)散層11例如通過使磷、砷、銻等n型雜質(zhì)在半導(dǎo)體部10的上表面高濃度擴(kuò)散而形成。

氧化膜20例如為氧化硅膜，通過熱氧化法或CVD法形成。該氧化膜20設(shè)置在半導(dǎo)體部10上，具有配置于雜質(zhì)擴(kuò)散層11的上側(cè)的電極形成部21。該電極形成部21是從氧化膜20的上表面向半導(dǎo)體部10延伸的貫通孔，通過光蝕刻技術(shù)形成。

電極部30例如為由Al-Si構(gòu)成的金屬電極，通過將由濺射或蒸鍍形成在氧化膜20上和電極形成部21的內(nèi)部的金屬，利用光蝕刻技術(shù)進(jìn)行圖案化而形成。該電極部30在其上表面具有從后述的第二貫通孔51露出的接合區(qū)域33，由設(shè)置于電極形成部21的內(nèi)部的主體部31和從主體部31的上端沿氧化膜20的上表面延伸的凸緣部32構(gòu)成。主體部31的底面與半導(dǎo)體部10的雜質(zhì)擴(kuò)散層11接觸。

透明保護(hù)膜40例如由SiN構(gòu)成，通過CVD法設(shè)置在半導(dǎo)體部10上。該透明保護(hù)膜40具有貫通其上表面和下表面的第一貫通孔41，以覆蓋電極部30的凸緣部32的一部分的方式設(shè)置。

其中，第一貫通孔41例如通過光蝕刻技術(shù)形成。

不透明保護(hù)膜50例如由感光性或非感光性的聚酰亞胺樹脂構(gòu)成，通過涂敷法設(shè)置在透明保護(hù)膜40上。該不透明保護(hù)膜50具有貫通其上表面和下表面的第二貫通孔51。另外，如圖2所示，不透明保護(hù)膜50覆蓋透明保護(hù)膜40的第一貫通孔41的內(nèi)周面以使得透明保護(hù)膜40不從第二貫通孔51露出。

另外，第二貫通孔51設(shè)置成：在俯視時(shí)，第二貫通孔51的開口邊緣位于比第一貫通孔41的開口邊緣靠?jī)?nèi)側(cè)的位置，且第一貫通孔41的開口邊緣與第二貫通孔51的開口邊緣之間的距離L至少為2.5μm。

像這樣，作為聚酰亞胺樹脂膜的不透明保護(hù)膜50設(shè)置在作為SiN膜的透明保護(hù)膜40上，覆蓋第一貫通孔41的內(nèi)周面的整周，所以封裝樹脂不層疊在透明保護(hù)膜40上，能夠提高與封裝樹脂的緊貼性。因此，能夠防止封裝樹脂層疊在透明保護(hù)膜40上導(dǎo)致的透明保護(hù)膜40的裂縫的產(chǎn)生。其結(jié)果是，能夠防止由封裝引起的透明保護(hù)膜40的耐濕性降低。

接著，參照?qǐng)D3～圖8對(duì)上述半導(dǎo)體芯片100的接合結(jié)構(gòu)進(jìn)行說明。在此，作為比較例使用圖5所示的半導(dǎo)體芯片101進(jìn)行說明。該比較例的半導(dǎo)體芯片101除了沒有設(shè)置不透明保護(hù)膜50這一點(diǎn)以外，具有與上述半導(dǎo)體芯片100相同的結(jié)構(gòu)。

如圖3所示，在通過引線接合來安裝上述半導(dǎo)體芯片100的情況下，在從第二貫通孔51露出的電極部30的接合區(qū)域33連接有設(shè)置于引線的前端的金屬珠的一例的Au珠70。

上述半導(dǎo)體芯片100中，電極部30的接合區(qū)域33從開口圖案的識(shí)別性比透明保護(hù)膜40的第一貫通孔41高的不透明保護(hù)膜50的第二貫通孔51露出。因此，能夠不與不透明保護(hù)膜50接觸地容易將Au珠70連接到接合區(qū)域33。

另外，如圖4所示，即使連接Au珠70的位置偏離，透明保護(hù)膜40的第一貫通孔41的內(nèi)周面的整周被不透明保護(hù)膜50以第一貫通孔41的開口邊緣與第二貫通孔51的開口邊緣之間的距離L至少為2.5μm的方式覆蓋。通過使第一貫通孔41的開口邊緣與第二貫通孔51的開口邊緣之間的距離L為2.5μm以上，能夠減輕在Au珠70碰到不透明保護(hù)膜50時(shí)透明保護(hù)膜40所受到的影響。因此，能夠防止引線接合時(shí)的Au珠70的位置偏差導(dǎo)致的透明保護(hù)膜40的損傷。

另一方面，如圖5～圖7所示，在通過引線接合來安裝比較例的半導(dǎo)體芯片101的情況下，在從第一貫通孔41露出的電極部30的上表面的接合區(qū)域34的目標(biāo)區(qū)域D1連接Au珠70。在目標(biāo)區(qū)域D1的周圍設(shè)置有余量D2，即使連接Au珠70的位置多少有點(diǎn)偏差，透明保護(hù)膜40也不會(huì)因Au珠70碰撞產(chǎn)生的凹痕而損傷。

但是，由于作為透明保護(hù)膜40的SiN膜是透明的，所以第一貫通孔41的開口圖案的識(shí)別性差，連接Au珠70的位置容易偏離。當(dāng)連接Au珠70的位置偏離時(shí)，如圖8所示，透明保護(hù)膜40因Au珠70碰撞產(chǎn)生的凹痕而損傷，SiN膜的耐濕性有可能降低。

另外，作為避免這樣的引線接合時(shí)的SiN膜損傷的方法，例如可以考慮將余量D2設(shè)定得較大。但是，如果將余量D2設(shè)定得較大，則半導(dǎo)體芯片101的尺寸變大，制造成本增大。

另外，圖4所示的電極部30的接合區(qū)域33與Au珠70的接觸面積S2，優(yōu)選為圖3所示的接觸面積S1的1/2以上。只要接合區(qū)域33與Au珠70的接觸面積為圖3所示的接觸面積S1的1/2以上，就能夠確保半導(dǎo)體芯片100的正常工作。

(第二實(shí)施方式)

本發(fā)明的第二實(shí)施方式的半導(dǎo)體芯片200如圖9、圖10所示，在氧化膜20上設(shè)置具有以在俯視時(shí)電極部30位于開口邊緣的內(nèi)側(cè)的方式設(shè)置的第一貫通孔141的透明保護(hù)膜140，這一點(diǎn)與第一實(shí)施方式的半導(dǎo)體芯片100不同。

透明保護(hù)膜140例如由SiN膜構(gòu)成，不透明保護(hù)膜150例如由聚酰亞胺樹脂膜構(gòu)成。

像這樣，通過以電極部30位于開口邊緣的內(nèi)側(cè)的方式設(shè)置第一貫通孔141，相比透明保護(hù)膜40覆蓋電極部30的凸緣部32的第一實(shí)施方式，能夠增大第一貫通孔141的開口邊緣與第二貫通孔51的開口邊緣之間的距離L。由此，能夠減輕在Au珠70碰到不透明保護(hù)膜150時(shí)透明保護(hù)膜140所受到的影響，所以能夠防止由Au珠70引起的透明保護(hù)膜40的損傷。

(第三實(shí)施方式)

本發(fā)明的第三實(shí)施方式的半導(dǎo)體芯片300如圖11、圖12所示，在半導(dǎo)體部10上沒有設(shè)置氧化膜，這一點(diǎn)與第一實(shí)施方式的半導(dǎo)體芯片100不同。

電極部130是層疊在半導(dǎo)體部10上的金屬電極。該電極部130例如由Al-Si構(gòu)成，通過將由濺射或蒸鍍形成于半導(dǎo)體部10上的金屬用光蝕刻技術(shù)進(jìn)行圖案化而形成。

像這樣，通過設(shè)置層疊在半導(dǎo)體部10上的電極部130，能夠避免引線接合時(shí)的作為透明保護(hù)膜40的SiN膜的損傷。

(其他實(shí)施方式)

透明保護(hù)膜40并不限定于SiN，能夠由PSG(磷玻璃)膜等玻璃制保護(hù)膜構(gòu)成。

不透明保護(hù)膜50并不限定于聚酰亞胺樹脂，能夠用任意的有機(jī)類樹脂構(gòu)成。

對(duì)本發(fā)明和實(shí)施方式進(jìn)行總結(jié)如下。

本發(fā)明的半導(dǎo)體器件100、200、300包括：半導(dǎo)體部10；設(shè)置在上述半導(dǎo)體部10上的電極部30；設(shè)置在上述半導(dǎo)體部10上，具有第一貫通孔41的透明保護(hù)膜40；和設(shè)置在上述透明保護(hù)膜40上，具有第二貫通孔51的不透明保護(hù)膜50，上述第一貫通孔41以從上述透明保護(hù)膜40的上表面向上述半導(dǎo)體部10延伸的方式設(shè)置，上述第二貫通孔51以從上述不透明保護(hù)膜50的上表面向上述透明保護(hù)膜40延伸，且上述第二貫通孔51開口邊緣在俯視時(shí)位于上述第一貫通孔41開口邊緣的內(nèi)側(cè)的方式設(shè)置，上述電極部30以其至少一部分從上述第二貫通孔51露出的方式設(shè)置。

根據(jù)本發(fā)明的半導(dǎo)體器件100、200、300，從不透明保護(hù)膜50的上表面向透明保護(hù)膜40延伸的第二貫通孔的開口邊緣，在俯視時(shí)位于比從透明保護(hù)膜40的上表面向半導(dǎo)體部10延伸的第一貫通孔41的開口邊緣靠?jī)?nèi)側(cè)的位置，且電極部30的一部分從第二貫通孔51露出。即，在通過引線接合來安裝半導(dǎo)體器件100、200、300的情況下，金屬珠70經(jīng)由開口圖案的識(shí)別性比透明保護(hù)膜40的第一貫通孔41高的不透明保護(hù)膜50的第二貫通孔51與電極部30連接。因此，連接金屬珠70的位置難以從目標(biāo)的位置偏離，所以能夠防止引線接合時(shí)因金屬珠70的位置偏離而損傷透明保護(hù)膜40使耐濕性降低的情況。

另外，一個(gè)實(shí)施方式的半導(dǎo)體器件100、200、300中，上述第一貫通孔開口邊緣與上述第二貫通孔的開口邊緣之間的距離至少為2.5μm。

根據(jù)上述實(shí)施方式，能夠減輕在金屬珠70碰到不透明保護(hù)膜50時(shí)透明保護(hù)膜40所受到的影響。因此，能夠防止引線接合時(shí)因金屬珠70的位置偏差而引起的透明保護(hù)膜40的損傷。

另外，一個(gè)實(shí)施方式的半導(dǎo)體器件100、200、300中，上述透明保護(hù)膜40為SiN膜。

根據(jù)上述實(shí)施方式，由于透明保護(hù)膜40為具有高吸濕性的SiN膜，所以能夠防止來自封裝的浸水和雜質(zhì)污染等。

另外，一個(gè)實(shí)施方式的半導(dǎo)體器件100、200、300中，上述不透明保護(hù)膜50為聚酰亞胺樹脂膜。

根據(jù)上述實(shí)施方式，能夠提高與封裝樹脂的緊貼性。

另外，一個(gè)實(shí)施方式的半導(dǎo)體器件100、200、300包括在前端具有金屬珠70的引線，該金屬珠70經(jīng)由上述第二貫通孔51與上述電極部30、130連接，在上述金屬珠70以與上述第二貫通孔51的側(cè)面接觸的狀態(tài)與上述電極部30、130連接的情況下的、上述電極部30、130與上述金屬珠70的接觸面積，為在上述金屬珠70沒有與上述第二貫通孔51的內(nèi)周面接觸地與上述電極部30、130連接的情況下的、上述電極部30、130與上述金屬珠70的接觸面積的1/2以上。

上述實(shí)施方式和敘述的構(gòu)成要素當(dāng)然可以適當(dāng)組合，也可以適當(dāng)選擇、置換、或刪除。