半导体装置制造方法及图纸

本发明专利技术提供一种即使在进行半导体装置的工作保证温度的高温化的情况下也能够提高半导体装置的可靠性的技术。在多个焊盘(PD1～PD3)之间设置间隙，在该间隙中填埋例如由氧化硅膜、氮化硅膜构成的玻璃涂层(GC1)。该玻璃涂层(GC1)为了确保焊盘(PD1～PD3)间的电绝缘性而设置，覆盖焊盘(PD1～PD3)的外缘部。另外，在焊盘(PD1～PD3)的外缘部中，以与被玻璃涂层(GC1)覆盖的区域的邻接的方式形成槽(DIT1)。

【技术实现步骤摘要】
半导体装置
本专利技术涉及半导体装置，特别是涉及有效适用于通过金属线使布线部件上形成的端子与布线部件上搭载的半导体芯片电连接的半导体装置的技术。
技术介绍
日本特开2003-243443号公报(专利文献1)中记载了如下技术：提供一种半导体装置，其具有制造工序简单而密合性优良的焊盘。具体而言，该半导体装置具备用于连接作为接合线的金线的焊盘。另外，该焊盘形成于绝缘层的平坦的表面上，且在连接焊球部的焊盘的连接区域形成多个凹部。专利文献1：日本特开2003-243443号公报半导体装置由形成有MOSFET(MetalOxideSemiconductorFieldEffectTransistor)等半导体元件和多层布线的半导体芯片、以及以覆盖该半导体芯片的方式形成的封装构成。封装具有以下功能：(1)使半导体芯片上形成的半导体元件与外部电路电连接的功能；(2)保护半导体芯片以使其免受湿度、温度等外部环境的影响，防止振动、冲击引起的破坏、半导体芯片的特性劣化的功能。进一步，封装还兼有以下功能：(3)使半导体芯片易于操作的功能；(4)对半导体芯片工作时的发热进行散热，使半导体元件的功能最大限度地发挥的功能等。在封装中，例如，为了实现使半导体芯片上形成的半导体元件与外部电路电连接的功能，而将半导体芯片搭载在布线部件上，通过引线使半导体芯片上形成的焊盘与布线部件上形成的端子连接。即，通过经焊球的引线进行焊盘与端子的连接。在如此构成的半导体装置中，因半导体芯片工作时的发热而使半导体装置的温度上升，但此时也要求其在某一规定温度的范围内正常工作。特别是，对于用于机动车产品的半导体装置，例如存在短时间内流通大电流的情况，并且大多配置在高温的机舱周围，因而要求在比普通用途的半导体装置更高的温度下的工作保证的情况较多。例如，用于机动车产品的半导体装置的工作保证温度以往多为125℃，但近年来，逐渐要求150℃、高者要求175℃。然而，本申请专利技术人有如下的新发现：在使用经由焊球的引线连接焊盘与端子的现有的连接结构中，随着半导体装置的温度的上升，下述问题变得明显。即，在现有的连接结构中，若使温度上升，则构成焊球的材料容易扩散到构成焊盘的材料中，其结果是，在焊盘上形成构成焊球的材料和构成焊盘的材料的合金层。另外，若半导体装置的温度维持高温，则该合金层会生长，冲破设置于焊盘间用于绝缘的绝缘膜(玻璃涂层)，从而会产生到达相邻的焊盘、或接触从各相邻的焊盘生长的合金层的情况。此时，相邻的焊盘间电连接，造成短路故障。特别是，近年来，伴随着半导体装置的高功能及小型化的推进，相邻的焊盘间的距离也变小，因而变成容易产生短路故障的状况。即，由于因高温下的工作保证加上焊盘间距的窄小化而引起的协同效应，变成易产生短路故障的状况。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种即使在进行了半导体装置的工作保证温度的高温化的情况下也能够提高半导体装置的可靠性的技术。通过本说明书的记述及附图可以明确本专利技术的上述及其他目的的新特征。在本申请所公开的专利技术中，对代表性特征的概要简单说明如下。根据一种实施方式的半导体装置，金属线经由金属焊球与第1焊盘电连接，俯视时，在由上述金属焊球和第2焊盘夹着的第1焊盘的表面的一部分形成槽，所述第2焊盘配置成与第1焊盘相邻。在本申请所公开的专利技术中，对通过代表性特征能够获得的效果简单说明如下。根据一种实施方式，即使在进行半导体装置的工作保证温度的高温化的情况下，也能够实现半导体装置的可靠性的提升。附图说明图1是从上表面看由BGA封装构成的半导体装置的俯视图。图2是从上表面看半导体装置的图，是对树脂透视而表示的图。图3是从背面看实施方式1的半导体装置的图。图4是图1的沿A-A线切断的剖视图。图5是表示制造由BGA封装构成的半导体装置的工序的流程的流程图。图6是从上表面看由QFP封装构成的半导体装置的俯视图。图7是图6的沿A-A线切断的剖视图。图8是表示在半导体芯片上形成集成电路后，制造由QFP封装构成的半导体装置的工序的流程的流程图。图9是表示现有的焊盘与引线的连接结构的剖视图。图10是图9的局部放大图。图11是表示短路故障的图。图12是表示本专利技术的实施方式1的焊盘与金属线的连接结构的剖视图。图13是表示实施方式1的连接结构的平面布局的一例的图。图14是表示实施方式1的连接结构的其他平面布局的一例的图。图15是表示实施方式1的连接结构的其他平面布局的一例的图。图16是表示实施方式1的连接结构的其他平面布局的一例的图。图17是表示实施方式1的连接结构的其他平面布局的一例的图。图18是表示实施方式1的连接结构的其他平面布局的一例的图。图19是表示实施方式1的半导体装置的制造工序的剖视图。图20是表示接着图19的半导体装置的制造工序的剖视图。图21是表示接着图20的半导体装置的制造工序的剖视图。图22是表示实施方式2的焊盘与金属线的连接结构的剖视图。图23是表示实施方式2的半导体装置的制造工序的剖视图。图24是表示接着图23的半导体装置的制造工序的剖视图。图25是表示接着图24的半导体装置的制造工序的剖视图。图26是表示实施方式3的焊盘与金属线的连接结构的剖视图。图27是表示实施方式3的连接结构的平面布局的一例的图。图28是表示实施方式3的连接结构的其他平面布局的一例的图。图29是表示实施方式3的半导体装置的制造工序的剖视图。图30是表示接着图29的半导体装置的制造工序的剖视图。图31是表示接着图30的半导体装置的制造工序的剖视图。图32是表示接着图31的半导体装置的制造工序的剖视图。图33是表示实施方式4的焊盘与金属线的连接结构的剖视图。图34是表示实施方式4的连接结构的平面布局的一例的图。图35是表示实施方式4的半导体装置的制造工序的剖视图。图36是表示接着图35的半导体装置的制造工序的剖视图。图37是表示接着图36的半导体装置的制造工序的剖视图。图38是表示用于实施电特性检查的检查装置的示意性结构的图。图39是表示使探针与焊盘接触的情况的图。图40是表示实施方式5的焊盘与金属线的连接结构的图。图41是表示变形例1的焊盘与金属线的连接结构的图。图42是表示变形例2的焊盘与金属线的连接结构的图。图43是表示实施方式6的焊盘与金属线的连接结构的图。图44是表示变形例的焊盘与金属线的连接结构的图。具体实施方式在下面的实施方式中，为了方便起见，必要时分割成多个部分或实施方式进行说明，除了特别指明的情况以外，它们并非相互无关，而是一方为另一方的部分或全部的变形例、详细说明、补充说明等的关系。另外，在下面的实施方式中，提到要素的数字等(包括个数、数值、数量及范围等)时，除了特别指明的情况及在原理上明确地限定为特定数字的情况等外，并不限定于该特定数字，在特定数字以上或以下均可。进一步，在下面的实施方式中，其结构要素(包括要素步骤等)除了特别指明的情况及明确认为在原理上必须的情况等外，当然未必是必须的。同样地，在下面的实施方式中，提到结构要素等的形状、位置关系等时，除了特别指明的情况及明确认为在原理上不可行的情况等外，实质上包括与其形状等近似或类似的形状等。对于上述数值及范围也一样。另外，在用于说明实施方式的所有附图中，原则上对同一部件附加同一标号，并省略其重复的本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种半导体装置，其特征在于，具有：(a)半导体芯片，具有配置第1焊盘和与上述第1焊盘相邻的第2焊盘的表面；(b)布线部件，具备搭载上述半导体芯片的上表面、与上述半导体芯片的上述第1焊盘电连接的第1外部端子及与上述半导体芯片的上述第2焊盘电连接的第2外部端子；(c)第1金属线，使上述半导体芯片的上述第1焊盘与上述布线部件的上述第1外部端子电连接；(d)第2金属线，使上述半导体芯片的上述第2焊盘与上述布线部件的上述第2外部端子电连接；以及(e)密封体，密封上述半导体芯片、上述布线部件的一部分、上述第1金属线及上述第2金属线，上述第1金属线经由第1金属焊球与上述第1焊盘电连接，俯视时，在由上述第1金属焊球和上述第2焊盘夹着的上述第1焊盘的表面的一部分形成第1槽。

【技术特征摘要】
2012.03.08 JP 2012-0515461.一种半导体装置，其特征在于，具有：(a)半导体芯片，具有配置第1焊盘和与上述第1焊盘相邻的第2焊盘的表面；(b)布线部件，具备搭载上述半导体芯片的上表面、与上述半导体芯片的上述第1焊盘电连接的第1外部端子及与上述半导体芯片的上述第2焊盘电连接的第2外部端子；(c)第1金属线，使上述半导体芯片的上述第1焊盘与上述布线部件的上述第1外部端子电连接；(d)第2金属线，使上述半导体芯片的上述第2焊盘与上述布线部件的上述第2外部端子电连接；以及(e)密封体，密封上述半导体芯片、上述布线部件的一部分、上述第1金属线及上述第2金属线，上述第1金属线经由第1金属焊球与上述第1焊盘电连接，俯视时，在由上述第1金属焊球和上述第2焊盘夹着的上述第1焊盘的表面的一部分形成第1槽，在上述第1槽内填充上述密封体的一部分，上述密封体由树脂构成，俯视时，在上述第1槽和上述第2焊盘之间配置有绝缘膜，上述绝缘膜为氮化硅膜或氧化硅膜。2.根据权利要求1所述的半导体装置，其特征在于，上述第2金属线经由第2金属焊球与上述第2焊盘电连接，俯视时，在由上述第2金属焊球和上述第1焊盘夹着的上述第2焊盘的表面的一部分形成第2槽。3.根据权利要求2所述的半导体装置，其特征在于，俯视时，上述第1金属焊球配置为比上述第2金属焊球离上述半导体芯片的外缘部近。4.根据权利要求3所述的半导体装置，其特征在于，俯视时，上述第2焊盘表面的探痕比上述第1焊盘表面的探痕离上述半导体芯片的外缘部近。5.根据权利要求4所述的半导体装置，其特征在于，俯视时，未在由上述第1焊盘表面的探痕和上述第2焊盘夹着的上述第1焊盘的表面形成上述第1槽。6.根据权利要求3所述的半导体装置，其特征在于，俯视时，上述半导体芯片的上述第1焊盘配置为比上述第2焊盘离上述半导体芯片的外缘部近，并且上述第1焊盘的中心与上述第2焊盘的中心错位。7.根据权利要求1所述的半导体装置，其特征在于，上述绝缘膜覆盖由上述第1焊盘的端部和上述第1槽夹着的上述第1焊盘的表面。8.根据权利要求7所述的半导体装置，其特征在于，上述绝缘膜覆盖上述第1焊盘的外缘部。9.根据权利要求8所述的半导体装置，其特征在于，上述第1焊盘为矩形形状，上述第1焊盘具有离上述第2焊盘最近的第1边和与上述第1边交叉的第2边。10.根据权利要求9所述的半导体装置，其特征在于，上述第1槽沿上述第1边形成，覆盖沿上述第1边的上述第1焊盘的上述外缘部的上述绝缘膜的覆盖宽度与覆盖沿上述第2边的上述第1焊盘的上述外缘部的上述绝缘膜的覆盖宽度相等。11.根据权利要求9所述的半导体装置，其特征在于，上述第1槽沿上述第1边形成，覆盖沿上述第2边的上述第1焊盘的上述外缘部的上述绝缘膜的覆盖宽度大于覆盖沿上述第1边的上述第1焊盘的上述外缘部的上述绝缘膜的覆盖宽度。12.根据权利要求11所述的半导体装置，其特征在于，覆盖沿上述第2边的上述第1焊盘的上述外缘部的上述绝缘膜的覆盖宽度比覆盖沿上述第1边的上述第1焊盘的上述外缘部的上述绝缘膜的覆盖宽度大上述第1槽的宽度的量。13.根据权利要求1所述的半导体装置，其特征在于，上述半导体芯片具有与上述第1焊盘相邻的第3焊盘，俯视时，在由上述第1金属焊球和上述第3焊盘夹着的上述第1焊盘的表面的一部分也形成上述第1槽。14.根据权利要求13所述的半导体装置，其特征在于，上述第1槽以包围上述第1金属焊球的方式形成于上述第1焊盘的表面。15.根据权利要求1所述的半导体装置，其特征在于，在上述第1槽内配置有绝缘膜的一部分。16.根据权利要求1...

【专利技术属性】
技术研发人员：秦志康，斋藤隆幸，堀部裕史，
申请(专利权)人：瑞萨电子株式会社，
类型：发明
国别省市：