半導(dǎo)體裝置及安裝構(gòu)造
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及在形成有功能元件的半導(dǎo)體基板上具備再布線層的半導(dǎo)體裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]作為半導(dǎo)體裝置之一有ESD(Electro-Static-Discharge:靜電放電)保護(hù)器件。ESD保護(hù)器件從靜電放電等的浪涌來(lái)保護(hù)半導(dǎo)體IC等。在以移動(dòng)體通信終端、數(shù)碼相機(jī)、筆記本型PC為代表的各種電子設(shè)備中具備構(gòu)成邏輯電路或者存儲(chǔ)電路等的半導(dǎo)體集成電路。由于這樣的半導(dǎo)體集成電路是由形成在半導(dǎo)體基板上的細(xì)微布線圖案構(gòu)成的低電壓驅(qū)動(dòng)電路，所以一般面對(duì)由靜電放電等引起的浪涌很脆弱。因此，為了從浪涌來(lái)保護(hù)這樣的半導(dǎo)體集成電路，使用ESD保護(hù)器件。
[0003]在專(zhuān)利文獻(xiàn)I中公開(kāi)有在構(gòu)成了ESD保護(hù)電路的Si基板的表面形成包括環(huán)氧樹(shù)脂的再布線層而成的ESD保護(hù)器件。在再布線層的樹(shù)脂層形成有與Si基板導(dǎo)通的布線電極。該專(zhuān)利文獻(xiàn)I是CSP(Chip Size Package:芯片尺寸封裝)類(lèi)型的器件，實(shí)現(xiàn)小型化。
[0004]專(zhuān)利文獻(xiàn)1:國(guó)際公開(kāi)2012/023394號(hào)小冊(cè)子
[0005]在專(zhuān)利文獻(xiàn)I那樣的CSP類(lèi)型的器件的情況下，為了器件的薄膜化，需要使布線電極以及層間連接導(dǎo)體較薄。然而，在這樣的情況下，存在布線電極或者層間連接導(dǎo)體的一部分?jǐn)嗔训目赡苄?。尤其由于布線電極以及層間連接導(dǎo)體的接合部分不連續(xù)，所以存在該接合部分的電極的厚度變薄，在接合部分?jǐn)嗑€的可能性。一般而言，再布線層的布線電極等被絕緣層(樹(shù)脂層)覆蓋。因此，即使布線電極或者層間連接導(dǎo)體斷線，從外觀也難以確認(rèn)。這樣的問(wèn)題在專(zhuān)利文獻(xiàn)I中不能夠得到解決。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]因此，本發(fā)明的目的在于提供一種能夠從外觀確認(rèn)布線電極或者層間連接導(dǎo)體的斷裂的半導(dǎo)體裝置。
[0007]本發(fā)明所涉及的半導(dǎo)體裝置的特征在于，具備:半導(dǎo)體基板，在其上形成有功能元件;金屬膜，其形成于上述半導(dǎo)體基板的上述功能元件形成面，并與上述功能元件導(dǎo)通;第一絕緣層，其形成于上述半導(dǎo)體基板的上述功能元件形成面;層間連接導(dǎo)體，其被設(shè)置于形成在上述金屬膜所處的上述第一絕緣層的部分的接觸孔，并與上述金屬膜導(dǎo)通;布線電極，其以與上述半導(dǎo)體基板的上述功能元件形成面對(duì)置的方式形成于上述第一絕緣層，并與上述層間連接導(dǎo)體導(dǎo)通；外部電極，其在俯視時(shí)與上述層間連接導(dǎo)體不同的位置形成于上述布線電極上的一部分；以及第二絕緣層，在其上形成俯視時(shí)使上述外部電極的一部分露出的開(kāi)口，其形成在上述第一絕緣層上，上述布線電極與上述層間連接導(dǎo)體的外周部連接，上述第二絕緣層是透光性樹(shù)脂。
[0008]在該結(jié)構(gòu)中，由于覆蓋布線電極和層間連接導(dǎo)體的第二絕緣層是透光性樹(shù)脂，所以能夠從外部(第二絕緣層的上部)確認(rèn)布線電極、層間連接導(dǎo)體、或者它們的接合部分。由此，能夠確認(rèn)半導(dǎo)體裝置的電連接部的斷線的有無(wú)，能夠光學(xué)性地判定該半導(dǎo)體裝置是否不良。
[0009]優(yōu)選上述第二絕緣層是感光性樹(shù)脂。
[0010]在該結(jié)構(gòu)中，能夠形成高精度的圖案。
[0011 ]優(yōu)選上述功能元件包括二極管。
[0012]在該結(jié)構(gòu)中，能夠可靠地利用二極管的功能。
[00?3 ]優(yōu)選上述功能元件是ESD保護(hù)電路，上述布線電極是ESD電流的電流通路。
[0014]在該結(jié)構(gòu)中，通過(guò)使成為ESD電流的電流路徑的布線電極以及層間連接導(dǎo)體的一部分或者全部的斷線容易確認(rèn)，能夠避免靜電放電時(shí)的鉗位電壓升高，能夠作為ESD保護(hù)元件可靠地發(fā)揮功能。
[0015]優(yōu)選上述第一絕緣層是透光性絕緣層。
[0016]在該結(jié)構(gòu)中，在制造工序時(shí)容易確認(rèn)被形成第一絕緣層的半導(dǎo)體基板、或者形成于該半導(dǎo)體基板的金屬膜的斷裂(破損)。
[0017]優(yōu)選在上述半導(dǎo)體基板的上述功能元件形成面的相反面也具備樹(shù)脂層。
[0018]在該結(jié)構(gòu)中，能夠抑制由第一以及第二絕緣層與半導(dǎo)體基板的熱膨脹系數(shù)的差異引起的半導(dǎo)體基板的彎曲。
[0019]根據(jù)本發(fā)明，能夠從外部(第二絕緣層的上部)確認(rèn)布線電極、層間連接導(dǎo)體、或者它們的接合部分。由此，能夠確認(rèn)半導(dǎo)體裝置的電連接部的斷線的有無(wú)，能夠光學(xué)性地判定該半導(dǎo)體裝置是否不良。
【附圖說(shuō)明】
[0020]圖1是實(shí)施方式所涉及的ESD保護(hù)器件的正面剖視圖
[0021]圖2是ESD保護(hù)器件的各層的俯視圖
[0022]圖3是表示形成于Si基板的ESD保護(hù)電路的平面結(jié)構(gòu)的圖
[0023]圖4是ESD保護(hù)電路的電路圖
[0024]圖5A是表示有布線電極與層間連接導(dǎo)體的接合部分的斷線的情況的圖
[0025]圖5B是表示沒(méi)有布線電極與層間連接導(dǎo)體的接合部分的斷線的情況的圖
[0026]圖6A是表示實(shí)施方式所涉及的ESD保護(hù)器件的連接例的圖
[0027]圖6B是表示實(shí)施方式所涉及的ESD保護(hù)器件的連接例的圖
[0028]圖7是用于說(shuō)明實(shí)施方式所涉及的ESD保護(hù)器件的動(dòng)作原理的圖
[0029]圖8是用于說(shuō)明實(shí)施方式所涉及的ESD保護(hù)器件的動(dòng)作原理的圖[0030 ]圖9是表示ESD保護(hù)器件的制造工序的圖
[0031]圖10是表示實(shí)施方式所涉及的ESD保護(hù)器件的安裝方式的圖
[0032]圖11是安裝ESD保護(hù)器件的基板的俯視圖
[0033]圖12是安裝ESD保護(hù)器件的基板的其它例子的俯視圖
[0034]圖13是表示安裝ESD保護(hù)器件的其它基板的例子的圖
【具體實(shí)施方式】
[0035]以下，以ESD保護(hù)器件為例對(duì)本發(fā)明所涉及的半導(dǎo)體裝置進(jìn)行說(shuō)明。
[0036]圖1是本實(shí)施方式所涉及的ESD保護(hù)器件I的正面剖視圖。圖2是ESD保護(hù)器件I的各層的俯視圖。ESD保護(hù)器件I是CSP類(lèi)型的器件，在構(gòu)成了包括二極管以及齊納二極管的ESD保護(hù)電路1A的Si基板10上形成有包括多層樹(shù)脂層等的再布線層20 基板10相當(dāng)于本發(fā)明所涉及的半導(dǎo)體基板，但本發(fā)明所涉及的半導(dǎo)體基板并不局限于Si基板，也可以是GaAs基板等。
[0037]圖3是表示形成于Si基板10的ESD保護(hù)電路1A的平面結(jié)構(gòu)的圖，圖4是ESD保護(hù)電路1A的電路圖。
[0038]Si基板10是p+型基板，在其表面形成有η型外延層，在該外延層內(nèi)形成有η講、P講。在η阱、P阱進(jìn)一步形成有P型擴(kuò)散層、η型擴(kuò)散層。而且，由ρ+型基板、阱以及擴(kuò)散層形成二極管以及齊納二極管。
[0039]在本實(shí)施方式中，在Si基板10的表面形成有二極管Dla、Dlb、D3a、D3b。而且，在Si基板10的厚度方向形成有二極管D2、D4以及齊納二極管。這些各元件形成圖4所示的電路。應(yīng)予說(shuō)明，在圖4中，將二極管Dla、Dlb作為一個(gè)二極管Dl，將二極管D3a、D3b作為一個(gè)二極管D3。
[0040]形成的二極管Dl、D2正向一致地串聯(lián)連接，二極管D3、D4正向一致地串聯(lián)連接。另夕卜，串聯(lián)連接的二極管Dl、D2以及二極管D3、D4分別正向一致地與齊納二極管Dz并聯(lián)連接。并且，齊納二極管Dz介于二極管Dl、D4的形成位置之間以及二極管D2、D3的形成位置之間。形成的二極管Dla、Dlb與二極管D2的連接點(diǎn)成為ESD保護(hù)電路1A的第一輸入輸出端，與形成于Si基板10的Al焊盤(pán)(以下稱(chēng)為焊盤(pán)。)Pl連接。另外，形成的二極管D3a、D3b與二極管D4的連接點(diǎn)成為ESD保護(hù)電路1A的第二輸入輸出端，與形成于Si基板10的Al焊盤(pán)(以下稱(chēng)為焊盤(pán)。)P2連接。焊盤(pán)Pl、P2相當(dāng)于本發(fā)明所涉及的金屬膜。
[0041]形成于Si基板10的表層的再布線層20包括以覆蓋焊盤(pán)Pl、P2的周邊部的一部分的方式形成于Si基板10的表面(功能元件形成面)的SiN或者S12等保護(hù)膜21、以及覆蓋保護(hù)膜21以及焊盤(pán)P1、P2的樹(shù)脂層22。保護(hù)膜21通過(guò)濺射而形成，樹(shù)脂層22通過(guò)環(huán)氧類(lèi)(或者聚酰亞胺類(lèi))阻焊劑(solder resist)的旋涂而形成。在樹(shù)脂層22形成有使焊盤(pán)Pl、P2的一部分露出的開(kāi)口(接觸孔)22A、22B(參照?qǐng)D2)。該樹(shù)脂層22是透光性的絕緣層，但如下述那樣，為了抑