半导体装置制造方法及图纸

技术编号:3236332 阅读:114 留言:0更新日期:2012-04-11 18:40
本发明专利技术提供一种半导体装置,其目的在于降低配线、在宽度不同的部分的连接部分产生的应力。半导体装置包括:半导体芯片(10);宽度不同的第一、第二配线的连接部分(34);形成在与连接部分(34)重叠的位置的焊盘(40);形成在焊盘(40)上的凸块(44);位于连接部分(34)和焊盘(40)之间并被形成为覆盖连接部分(34)整体的缓冲层(50);以及分别形成在连接部分(34)和缓冲层(50)之间以及缓冲层(50)和焊盘(40)之间的无机绝缘层(60、62)。缓冲层(50)是由除去树脂以外的材料、且比无机绝缘层(60、62)柔软的材料形成的。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及半导体装置
技术介绍
在作为集成电路芯片的半导体芯片上形成有多层的配线。若干个配线具有宽度大的部分和宽度窄的部分,但应力容易集中在这样的宽度不同的部分的连接部分。尤其是从形成于最下层的栅电极引出的多晶硅配线,相比于金属延展性差,因此在连接部分容易产生裂纹,存在引起断线的问题。由相同多晶硅形成的电阻元件也存在同样的问题。专利文献1日本特开2002-319587号公报
技术实现思路
本专利技术的目的在于,降低配线或者电阻元件的、在宽度不同的部分的连接部分产生的应力。(1)本专利技术的半导体装置,包括半导体芯片;配线,其嵌入所述半导体芯片而成,具有宽度不同部分的连接部分;焊盘,其位于所述配线的上方,形成在与所述连接部分重叠的位置;凸块,其形成在所述焊盘上;缓冲层,其位于所述连接部分和所述焊盘之间,被形成为覆盖所述连接部分的整体;以及无机绝缘层,其分别形成在所述配线和所述缓冲层之间以及所述缓冲层和所述焊盘之间,所述缓冲层是由除去树脂以外的材料、且比所述无机绝缘层柔软的材料形成的。根据本专利技术,即使从凸块对宽度不同的部分的连接部分施加力,也会在缓冲层的作用下消除该力,因此能够减少在连接部分产生的应力。(2).在该半导体装置中,所述配线可以用作电阻元件。(3).在该半导体装置中,所述缓冲层可以由导电材料形成,并电连接于所述配线。(4).在该半导体装置中,所述配线可以由多晶硅形成。附图说明图1(A)是表示本专利技术的第一实施方式的半导体装置的一部分的剖面图,图1(B)是表示图1(A)所示的半导体装置的一部分的俯视图;图2(A)以及图2(B)是表示图1(B)所示的半导体装置的变形例的图;图3(A)以及图3(B)是本专利技术的第二实施方式的半导体装置的一部分的图,图3(A)是图3(B)所示的IIIA-IIIA线剖面图;图4(A)是表示本专利技术的第三实施方式的半导体装置的一部分的剖面图,图4(B)是表示图4(A)所示的半导体装置的一部分的俯视图;图5(A)是表示本专利技术的第四实施方式的半导体装置的一部分的剖面图,图5(B)是表示图5(A)所示的半导体装置的一部分的俯视图。图中10-半导体芯片;20-场效应晶体管;25-栅电极;26-沟道(channel);30-配线;34-连接部分;40-焊盘;42-钝化膜;44-凸块(bump);50-缓冲层;70-接触部;110-半导体装置;134-连接部分;140-焊盘(pad);150-缓冲层;210-半导体芯片;220-场效应晶体管;223-接触部;225-栅电极;226-沟道;230-配线;232-部分;234-连接部分;240-焊盘;242-钝化膜;244-凸块;250-缓冲层;270-接触部;330-配线;334-第一连接部分;335-第二连接部分;350-缓冲层。具体实施例方式以下,参考附图说明本专利技术的实施方式。(第一实施方式)图1(A)是表示本专利技术的第一实施方式的半导体装置的一部分的剖面图。图1(B)是表示图1(A)所示的半导体装置的一部分的俯视图。半导体装置具有半导体芯片10。在半导体芯片10上嵌入有集成电路(例如场效应晶体管20)。场效应晶体管20具有成为源极以及漏极的扩散层21、22;与扩散层21、22接触的接触部23、24;以及栅电极25。若对栅电极25施加电压,则形成沟道26,流通电流。半导体芯片10嵌入有配线30。配线30经由接触部23、24与成为源极以及漏极区域的扩散层21、22连接。半导体芯片10与栅电极25连接,栅电极25具有具有第一宽度的第一配线25a、具有第二宽度的第二配线25b、以及第一配线25a和第二配线25b的连接部分34。第一宽度比第二宽度窄。第一配线25a以及第二配线25b通过连接部分34形成为如图1(B)所示那样的T字状,作为变形例也可以形成为如图2(A)所示那样的L字状,也可以是图2(B)所示那样的十字状。第一配线25a和第二配线25b可以由多晶硅、铝(Al)、铝合金等形成。第一配线25a和第二配线25b由多晶硅形成,可以将它们用作电阻元件。如果对宽度不同的第一配线25a和第二配线25b施加力,则公知的是应力集中于连接部分34。在和连接部分34重叠的位置(连接部分34的上方)配置有焊盘40。焊盘40电连接于集成电路。焊盘40可以在最上层包含由TiN或TiW等构成的势垒金属(barrier metal)层。势垒金属层能够防止在其上形成的部件的材料向焊盘40内扩散。焊盘40可以通过溅射(sputtering)形成。将焊盘40作为一部分而包括的配线,除了焊盘40的至少一部分(例如中央部)以外,被钝化膜42覆盖。钝化膜42由SiO2、SiN等无机材料形成。公知的是无机材料比Au、Al等金属硬。在焊盘40上形成有凸块44。凸块44由Au等金属形成。Au比TiN或TiW软。凸块44的一部分可以载置在钝化膜42上。凸块44可以通过电解镀形成。在连接部分34和焊盘40之间配置有缓冲层50。缓冲层50被形成为覆盖连接部分34的整体。在第一配线25a、第二配线25b和缓冲层50之间以及在缓冲层50和焊盘40之间分别形成有无机绝缘层60、62。无机绝缘层60、62由氧化膜等无机材料形成,公知的是无机材料比Au、Al等金属硬。缓冲层50是由除了树脂以外的材料、且比无机绝缘层60、62软的材料(例如金属)形成的。缓冲层50也可以由与配线30以及焊盘40中的至少一个的材料相同的材料形成。根据本实施方式,即使从凸块44对宽度不同的部分的连接部分34施加力,也会在缓冲层50的作用下消除该力,因此,可以减少在连接部分34产生的应力。(第二实施方式)图3(A)是表示本专利技术的第二实施方式的半导体装置的一部分的剖面图。图3(B)是表示图3(A)所示的半导体装置的一部分的俯视图。此外,图3(A)是图3(B)中的IIIA-IIIA线剖面图。该例子的半导体装置110具有具有第一宽度的第一配线125a、具有第二宽度的第二配线125b;以及第一配线125a和第二配线125b的连接部分134。缓冲层150由导电材料形成,电连接于第二配线125b。详细的说,在缓冲层150和第二配线125b之间设置有接触部70,从而实现电连接。在第二配线125b由于设置有接触部70,使得第二配线125b的第二宽度比第一配线125a的第一宽度大。缓冲层150被形成为覆盖连接部分134。另外,缓冲层150形成在连接部分134和焊盘140之间。其他的结构与在上述实施方式中说明了的内容相当,其作用效果也相同。(第三实施方式)图4(A)是表示本专利技术的第三实施方式的半导体装置的一部分的剖面图。图4(B)是表示图4(A)所示的半导体装置的一部分的俯视图。半导体装置具有半导体芯片210。在半导体芯片210上嵌入有集成电路(例如场效应晶体管220)。场效应晶体管220具有成为源极以及漏极的扩散层221、222;与扩散层221、222接触的接触部223、224;以及栅电极225。若对栅电极225施加电压,则形成沟道226,流通电流。在半导体芯片210上嵌入有配线230。配线230具有宽度不同的部分231、232和它们的连接部分234。较窄一方的部分232是配线,在宽度较宽的部分232设有接触部223。宽度不同的部分23本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种半导体装置,其包括:半导体芯片;配线,其嵌入所述半导体芯片而成,具有宽度不同部分的连接部分;焊盘,其位于所述配线的上方,形成在与所述连接部分重叠的位置;凸块,其形成在所述焊盘上;缓冲层,其位于所述 连接部分和所述焊盘之间,被形成为覆盖所述连接部分的整体;以及无机绝缘层,其分别形成在所述配线和所述缓冲层之间以及所述缓冲层和所述焊盘之间,所述缓冲层是由除去树脂以外的材料、且比所述无机绝缘层柔软的材料形成的。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员:汤泽健田垣昌利
申请(专利权)人:精工爱普生株式会社
类型:发明
国别省市:JP[日本]

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