專利名稱：半導(dǎo)體裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及半導(dǎo)體裝置。
背景技術(shù)：
在作為集成電路芯片的半導(dǎo)體芯片上形成有多層的配線。若干個(gè)配線具有寬度大的部分和寬度窄的部分，但應(yīng)力容易集中在這樣的寬度不同的部分的連接部分。尤其是從形成于最下層的柵電極引出的多晶硅配線，相比于金屬延展性差，因此在連接部分容易產(chǎn)生裂紋，存在引起斷線的問題。由相同多晶硅形成的電阻元件也存在同樣的問題。
專利文獻(xiàn)1日本特開2002-319587號(hào)公報(bào)發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明的目的在于，降低配線或者電阻元件的、在寬度不同的部分的連接部分產(chǎn)生的應(yīng)力。
(1)本發(fā)明的半導(dǎo)體裝置，包括半導(dǎo)體芯片；配線，其嵌入所述半導(dǎo)體芯片而成，具有寬度不同部分的連接部分；焊盤，其位于所述配線的上方，形成在與所述連接部分重疊的位置；凸塊，其形成在所述焊盤上；緩沖層，其位于所述連接部分和所述焊盤之間，被形成為覆蓋所述連接部分的整體；以及無機(jī)絕緣層，其分別形成在所述配線和所述緩沖層之間以及所述緩沖層和所述焊盤之間，所述緩沖層是由除去樹脂以外的材料、且比所述無機(jī)絕緣層柔軟的材料形成的。根據(jù)本發(fā)明，即使從凸塊對(duì)寬度不同的部分的連接部分施加力，也會(huì)在緩沖層的作用下消除該力，因此能夠減少在連接部分產(chǎn)生的應(yīng)力。
(2).在該半導(dǎo)體裝置中，所述配線可以用作電阻元件。
(3).在該半導(dǎo)體裝置中，所述緩沖層可以由導(dǎo)電材料形成，并電連接于所述配線。
(4).在該半導(dǎo)體裝置中，所述配線可以由多晶硅形成。


圖1(A)是表示本發(fā)明的第一實(shí)施方式的半導(dǎo)體裝置的一部分的剖面圖，圖1(B)是表示圖1(A)所示的半導(dǎo)體裝置的一部分的俯視圖；圖2(A)以及圖2(B)是表示圖1(B)所示的半導(dǎo)體裝置的變形例的圖；圖3(A)以及圖3(B)是本發(fā)明的第二實(shí)施方式的半導(dǎo)體裝置的一部分的圖，圖3(A)是圖3(B)所示的IIIA-IIIA線剖面圖；圖4(A)是表示本發(fā)明的第三實(shí)施方式的半導(dǎo)體裝置的一部分的剖面圖，圖4(B)是表示圖4(A)所示的半導(dǎo)體裝置的一部分的俯視圖；圖5(A)是表示本發(fā)明的第四實(shí)施方式的半導(dǎo)體裝置的一部分的剖面圖，圖5(B)是表示圖5(A)所示的半導(dǎo)體裝置的一部分的俯視圖。
圖中10-半導(dǎo)體芯片；20-場效應(yīng)晶體管；25-柵電極；26-溝道(channel)；30-配線；34-連接部分；40-焊盤；42-鈍化膜；44-凸塊(bump)；50-緩沖層；70-接觸部；110-半導(dǎo)體裝置；134-連接部分；140-焊盤(pad)；150-緩沖層；210-半導(dǎo)體芯片；220-場效應(yīng)晶體管；223-接觸部；225-柵電極；226-溝道；230-配線；232-部分；234-連接部分；240-焊盤；242-鈍化膜；244-凸塊；250-緩沖層；270-接觸部；330-配線；334-第一連接部分；335-第二連接部分；350-緩沖層。
具體實(shí)施例方式
以下，參考

本發(fā)明的實(shí)施方式。
(第一實(shí)施方式)圖1(A)是表示本發(fā)明的第一實(shí)施方式的半導(dǎo)體裝置的一部分的剖面圖。圖1(B)是表示圖1(A)所示的半導(dǎo)體裝置的一部分的俯視圖。半導(dǎo)體裝置具有半導(dǎo)體芯片10。在半導(dǎo)體芯片10上嵌入有集成電路(例如場效應(yīng)晶體管20)。
場效應(yīng)晶體管20具有成為源極以及漏極的擴(kuò)散層21、22；與擴(kuò)散層21、22接觸的接觸部23、24；以及柵電極25。若對(duì)柵電極25施加電壓，則形成溝道26，流通電流。
半導(dǎo)體芯片10嵌入有配線30。配線30經(jīng)由接觸部23、24與成為源極以及漏極區(qū)域的擴(kuò)散層21、22連接。
半導(dǎo)體芯片10與柵電極25連接，柵電極25具有具有第一寬度的第一配線25a、具有第二寬度的第二配線25b、以及第一配線25a和第二配線25b的連接部分34。第一寬度比第二寬度窄。第一配線25a以及第二配線25b通過連接部分34形成為如圖1(B)所示那樣的T字狀，作為變形例也可以形成為如圖2(A)所示那樣的L字狀，也可以是圖2(B)所示那樣的十字狀。第一配線25a和第二配線25b可以由多晶硅、鋁(Al)、鋁合金等形成。第一配線25a和第二配線25b由多晶硅形成，可以將它們用作電阻元件。如果對(duì)寬度不同的第一配線25a和第二配線25b施加力，則公知的是應(yīng)力集中于連接部分34。
在和連接部分34重疊的位置(連接部分34的上方)配置有焊盤40。焊盤40電連接于集成電路。焊盤40可以在最上層包含由TiN或TiW等構(gòu)成的勢壘金屬(barrier metal)層。勢壘金屬層能夠防止在其上形成的部件的材料向焊盤40內(nèi)擴(kuò)散。焊盤40可以通過濺射(sputtering)形成。
將焊盤40作為一部分而包括的配線，除了焊盤40的至少一部分(例如中央部)以外，被鈍化膜42覆蓋。鈍化膜42由SiO2、SiN等無機(jī)材料形成。公知的是無機(jī)材料比Au、Al等金屬硬。
在焊盤40上形成有凸塊44。凸塊44由Au等金屬形成。Au比TiN或TiW軟。凸塊44的一部分可以載置在鈍化膜42上。凸塊44可以通過電解鍍形成。
在連接部分34和焊盤40之間配置有緩沖層50。緩沖層50被形成為覆蓋連接部分34的整體。在第一配線25a、第二配線25b和緩沖層50之間以及在緩沖層50和焊盤40之間分別形成有無機(jī)絕緣層60、62。無機(jī)絕緣層60、62由氧化膜等無機(jī)材料形成，公知的是無機(jī)材料比Au、Al等金屬硬。緩沖層50是由除了樹脂以外的材料、且比無機(jī)絕緣層60、62軟的材料(例如金屬)形成的。緩沖層50也可以由與配線30以及焊盤40中的至少一個(gè)的材料相同的材料形成。
根據(jù)本實(shí)施方式，即使從凸塊44對(duì)寬度不同的部分的連接部分34施加力，也會(huì)在緩沖層50的作用下消除該力，因此，可以減少在連接部分34產(chǎn)生的應(yīng)力。
(第二實(shí)施方式)圖3(A)是表示本發(fā)明的第二實(shí)施方式的半導(dǎo)體裝置的一部分的剖面圖。圖3(B)是表示圖3(A)所示的半導(dǎo)體裝置的一部分的俯視圖。此外，圖3(A)是圖3(B)中的IIIA-IIIA線剖面圖。
該例子的半導(dǎo)體裝置110具有具有第一寬度的第一配線125a、具有第二寬度的第二配線125b；以及第一配線125a和第二配線125b的連接部分134。
緩沖層150由導(dǎo)電材料形成，電連接于第二配線125b。詳細(xì)的說，在緩沖層150和第二配線125b之間設(shè)置有接觸部70，從而實(shí)現(xiàn)電連接。在第二配線125b由于設(shè)置有接觸部70，使得第二配線125b的第二寬度比第一配線125a的第一寬度大。緩沖層150被形成為覆蓋連接部分134。另外，緩沖層150形成在連接部分134和焊盤140之間。其他的結(jié)構(gòu)與在上述實(shí)施方式中說明了的內(nèi)容相當(dāng)，其作用效果也相同。
(第三實(shí)施方式)圖4(A)是表示本發(fā)明的第三實(shí)施方式的半導(dǎo)體裝置的一部分的剖面圖。圖4(B)是表示圖4(A)所示的半導(dǎo)體裝置的一部分的俯視圖。半導(dǎo)體裝置具有半導(dǎo)體芯片210。在半導(dǎo)體芯片210上嵌入有集成電路(例如場效應(yīng)晶體管220)。
場效應(yīng)晶體管220具有成為源極以及漏極的擴(kuò)散層221、222；與擴(kuò)散層221、222接觸的接觸部223、224；以及柵電極225。若對(duì)柵電極225施加電壓，則形成溝道226，流通電流。
在半導(dǎo)體芯片210上嵌入有配線230。配線230具有寬度不同的部分231、232和它們的連接部分234。較窄一方的部分232是配線，在寬度較寬的部分232設(shè)有接觸部223。寬度不同的部分231、232以及連接部分234的形狀可以是L字狀、T字狀或十字狀的任一種。如果對(duì)包括寬度不同的部分231、232的配線230施加力，則公知的是應(yīng)力集中于連接部分234。
在與連接部分234重疊的位置(連接部分234的上方)配置有焊盤240。焊盤240電連接于集成電路。焊盤240可以在最上層包含由TiN或TiW等構(gòu)成的勢壘金屬層。勢壘金屬層能夠防止在其上形成的部件的材料向焊盤240內(nèi)擴(kuò)散。焊盤240可以通過濺射形成。
將焊盤240作為一部分而包括的配線，除了焊盤240的至少一部分(例如中央部)以外，被鈍化膜242覆蓋。鈍化膜242由SiO2、SiN等無機(jī)材料形成。公知的是無機(jī)材料比Au、Al等金屬硬。
在焊盤240上形成有凸塊244。凸塊244由Au等金屬形成。Au比TiN或TiW軟。凸塊244的一部分可以載置在鈍化膜242上。凸塊244可以通過電解鍍形成。
在連接部分234和焊盤240之間配置有緩沖層250。緩沖層250被形成為覆蓋連接部分234的整體。在配線230和緩沖層250之間以及在緩沖層250和焊盤240之間分別形成有無機(jī)絕緣層260、262。無機(jī)絕緣層260、262由氧化膜等無機(jī)材料形成，公知的是無機(jī)材料比Au、Al等金屬硬。緩沖層250是由除了樹脂以外的材料、且比無機(jī)絕緣層260、262軟的材料(例如金屬)形成的。緩沖層250也可以由與配線230以及焊盤240中的至少一個(gè)的材料相同的材料形成。
根據(jù)本實(shí)施方式，即使從凸塊244對(duì)寬度不同的部分的連接部分234施加力，也會(huì)在緩沖層250的作用下消除該力，因此，可以減少在連接部分234產(chǎn)生的應(yīng)力。
(第四實(shí)施方式)圖5(A)是表示本發(fā)明的第四實(shí)施方式的半導(dǎo)體裝置的一部分的剖面圖。圖5(B)是表示圖5(A)所示的半導(dǎo)體裝置的一部分的俯視圖。
在該例子中，緩沖層350由導(dǎo)電材料形成，并電連接于配線330。詳細(xì)的說，在緩沖層350和配線330之間設(shè)置有接觸部270，從而實(shí)現(xiàn)電連接。另外，配線330具有寬度不同的部分331、332的第一連接部分334、和寬度不同的部分332、333的第二連接部分335。在寬度不同的部分332、333中，由于設(shè)置有接觸部270，所以使得一方部分333的寬度比另一部分332的寬度大。緩沖層350被形成為覆蓋第一以及第二連接部分334、335這雙方的整體。其他的結(jié)構(gòu)與在上述實(shí)施方式中說明了的內(nèi)容相當(dāng)，其作用效果也相同。
本發(fā)明并不限定于上述的實(shí)施方式，可以進(jìn)行各種變形。例如，本發(fā)明包括在實(shí)施方式中說明了的結(jié)構(gòu)和實(shí)質(zhì)上相同的結(jié)構(gòu)(例如，功能、方法以及結(jié)果相同的結(jié)構(gòu)、或者目的以及結(jié)果相同的結(jié)構(gòu))。另外，本發(fā)明包括對(duì)在實(shí)施方式中說明了的結(jié)構(gòu)的不是本質(zhì)上的部分進(jìn)行替換的結(jié)構(gòu)。另外，本發(fā)明包括起到與在上述實(shí)施方式中說明了的結(jié)構(gòu)相同的作用效果的結(jié)構(gòu)或者可以達(dá)到相同目的的機(jī)構(gòu)。另外，本發(fā)明包括對(duì)在上述實(shí)施方式說明了的結(jié)構(gòu)中加入公知技術(shù)的結(jié)構(gòu)。
權(quán)利要求
1.一種半導(dǎo)體裝置，其包括半導(dǎo)體芯片；配線，其嵌入所述半導(dǎo)體芯片而成，具有寬度不同部分的連接部分；焊盤，其位于所述配線的上方，形成在與所述連接部分重疊的位置；凸塊，其形成在所述焊盤上；緩沖層，其位于所述連接部分和所述焊盤之間，被形成為覆蓋所述連接部分的整體；以及無機(jī)絕緣層，其分別形成在所述配線和所述緩沖層之間以及所述緩沖層和所述焊盤之間，所述緩沖層是由除去樹脂以外的材料、且比所述無機(jī)絕緣層柔軟的材料形成的。
2.如權(quán)利要求1所述的半導(dǎo)體裝置，其中，所述配線用作電阻元件。
3.如權(quán)利要求1或2所述的半導(dǎo)體裝置，其中，所述緩沖層由導(dǎo)電材料形成，并電連接于所述配線。
4.如權(quán)利要求1～3的任一項(xiàng)所述的半導(dǎo)體裝置，其中，所述配線由多晶硅形成。
全文摘要
本發(fā)明提供一種半導(dǎo)體裝置，其目的在于降低配線、在寬度不同的部分的連接部分產(chǎn)生的應(yīng)力。半導(dǎo)體裝置包括半導(dǎo)體芯片(10)；寬度不同的第一、第二配線的連接部分(34)；形成在與連接部分(34)重疊的位置的焊盤(40)；形成在焊盤(40)上的凸塊(44)；位于連接部分(34)和焊盤(40)之間并被形成為覆蓋連接部分(34)整體的緩沖層(50)；以及分別形成在連接部分(34)和緩沖層(50)之間以及緩沖層(50)和焊盤(40)之間的無機(jī)絕緣層(60、62)。緩沖層(50)是由除去樹脂以外的材料、且比無機(jī)絕緣層(60、62)柔軟的材料形成的。
文檔編號(hào)H01L23/522GK101068011SQ20071010098
公開日2007年11月7日 申請(qǐng)日期2007年5月8日 優(yōu)先權(quán)日2006年5月2日
發(fā)明者湯澤健, 田垣昌利 申請(qǐng)人:精工愛普生株式會(huì)社