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，特別是涉及利用再布線的半導(dǎo)體裝置。
背景技術(shù)：
伴隨著近年來(lái)的移動(dòng)電話、PDA(Personal Digital Assistance)等的信息終端設(shè)備的小型化，對(duì)于內(nèi)部所使用的LSI等的半導(dǎo)體裝置的小型化的要求正在提高。在這樣的狀況下，被稱為BGA(Ball Grid Array)結(jié)構(gòu)的安裝技術(shù)正受到關(guān)注。
所謂BGA結(jié)構(gòu)，不是如以往的QFP(Quad Flat Package)結(jié)構(gòu)那樣由引線框與基板連接，而是利用被稱為焊料突起或者焊料球的設(shè)置在半導(dǎo)體裝置的表面的端子與基板連接。根據(jù)這種BGA結(jié)構(gòu)，能夠在半導(dǎo)體裝置的整個(gè)表面具有與外部連接的端子，由于不需要部件周?chē)囊€框，所以能夠大幅度地削減安裝面積。
利用這樣的BGA結(jié)構(gòu)，開(kāi)發(fā)出了被稱為CSP(Chip Size Package)技術(shù)的半導(dǎo)體芯片的面積與安裝面積成為相同程度的封裝技術(shù)。另外，也已開(kāi)發(fā)出了在半導(dǎo)體芯片上不通過(guò)基板而直接形成焊料突起的稱為WL-CSP(WaferLevel CSP)的技術(shù)，促進(jìn)了半導(dǎo)體裝置的小型化(專利文獻(xiàn)1)。
適用這樣的CSP技術(shù)的半導(dǎo)體裝置，如專利文獻(xiàn)1的圖1所示，多數(shù)情況下是在半導(dǎo)體裝置的表面規(guī)則地配置由焊料突起形成的外部連接端子，并與印刷基板連接。
另一方面，在半導(dǎo)體基板上形成半導(dǎo)體集成電路，用于進(jìn)行信號(hào)的輸入輸出的電極焊盤(pán)與QFP結(jié)構(gòu)的情況相同，多是配置在半導(dǎo)體集成電路的外周部。形成在該半導(dǎo)體集成電路上的外周部的電極焊盤(pán)通過(guò)再布線層引到規(guī)則地配置的焊料突起的位置進(jìn)行電連接。
專利文獻(xiàn)1特開(kāi)2003-297961號(hào)公報(bào)在適用CSP技術(shù)的半導(dǎo)體裝置中，能夠減小安裝面積，但相反，各端子間的距離變得接近。特別是在WL-CSP技術(shù)中，由于利用再布線將信號(hào)從半導(dǎo)體芯片表面的電極引到突起的位置，并由被稱為接線柱的電極部分與突起連接，所以各電極間的寄生電容的存在不能忽略，各電極端子間的串?dāng)_或噪聲的引入等成為問(wèn)題。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明是鑒于這樣的課題而形成的，其目的在于提供一種減少多個(gè)功能塊間的信號(hào)干涉的半導(dǎo)體裝置。
為了解決上述課題，本發(fā)明的一種方式的半導(dǎo)體裝置，其具有半導(dǎo)體基板，其形成包含多個(gè)功能塊的集成電路；以及多個(gè)外部電極，其通過(guò)再布線與設(shè)置在所述集成電路上的多個(gè)電極焊盤(pán)連接而成為與外部電路的連接端子。多個(gè)外部電極根據(jù)所連接的功能塊被分類成多個(gè)外部電極群，并且，以被分類的每個(gè)外部電極群的方式分成多個(gè)區(qū)域而配置。在多個(gè)區(qū)域的交界區(qū)域敷設(shè)與低阻抗的外部電極連接的再布線。
所謂“設(shè)置在集成電路上的多個(gè)電極焊盤(pán)”是指為了對(duì)構(gòu)成集成電路的電路元件供給信號(hào)、引出信號(hào)或者接地等而設(shè)置的電極焊盤(pán)。另外，所謂“外部電極”是指焊料突起、焊料球或者接線柱等作為與外部電路的連接端子起作用的電極。
根據(jù)這種方式，在集成電路中，通過(guò)將不希望有信號(hào)干涉的多個(gè)功能塊分成多個(gè)區(qū)域形成，進(jìn)而將與各自的功能塊連接的外部電極分成多個(gè)區(qū)域配置，并將外部電極彼此利用成為低阻抗的再布線進(jìn)行電阻斷，能夠減少由再布線分開(kāi)的多個(gè)區(qū)域間的信號(hào)干涉。
可以是在多個(gè)功能塊中，至少一個(gè)功能塊是處理小信號(hào)的小信號(hào)電路。
另外，也可以是在多個(gè)功能塊中，其它的功能塊是處理大信號(hào)的大信號(hào)電路。
所謂處理小信號(hào)的小信號(hào)電路是指例如進(jìn)行數(shù)字信號(hào)處理的電路、或模擬控制電路等，所謂處理大信號(hào)的大信號(hào)電路是指包含功率晶體管的處理大電流或高電壓的電路，但小信號(hào)電路和大信號(hào)電路也可以用信號(hào)電平的相對(duì)關(guān)系區(qū)分。
也可以是與低阻抗的外部電極連接的再布線是與外部接地端子連接的接地線或與電源電壓端子連接的電源線。
在把與敷設(shè)在多個(gè)區(qū)域的交界區(qū)域的低阻抗的外部電極連接的再布線作為接地線的情況下，由于信號(hào)在外部的接地端子放出，所以能夠減少多個(gè)區(qū)域間的信號(hào)干涉。另外，通過(guò)把該再布線作為電源線，由于能夠通過(guò)與外部連接的旁路電容器等放出信號(hào)，所以能夠減少多個(gè)區(qū)域間的信號(hào)干涉。
優(yōu)選地該再布線在工藝規(guī)則允許的范圍內(nèi)粗地形成。
與低阻抗的外部電極連接的再布線可以是多條，并相互鄰接地敷設(shè)。通過(guò)利用多條再布線分隔成多個(gè)區(qū)域，能夠更適當(dāng)?shù)販p少信號(hào)干涉。
與低阻抗的外部電極連接的多條再布線中的兩條可以是接地線和電源線、接地線和接地線或者電源線和電源線中的任何一種組合。
與低阻抗的外部電極連接的再布線，可以按照接地線、電源線、接地線的三條的順序鄰接地敷設(shè)。
與低阻抗的外部電極連接的再布線可以由其兩端與低阻抗的外部電極連接。
通過(guò)在作為屏蔽布線起作用的再布線的兩端連接電源電壓端子或接地端子等，能夠降低再布線的阻抗而使電位穩(wěn)定，從而能夠更適當(dāng)?shù)販p少多個(gè)區(qū)域間的信號(hào)干涉。
另外，在方法、裝置、系統(tǒng)等之間相互置換以上的構(gòu)成要素的任意的組合、本發(fā)明的構(gòu)成要素或表現(xiàn)，作為本發(fā)明的方式是有效的。
通過(guò)本發(fā)明的半導(dǎo)體裝置能夠減少與不同的功能塊連接的外部電極之間的信號(hào)干涉。


圖1是從電極焊盤(pán)側(cè)看到的本發(fā)明的實(shí)施例的半導(dǎo)體裝置的圖；圖2是圖1的2-2線剖面圖；圖3是表示形成在半導(dǎo)體基板上的半導(dǎo)體集成電路的配置的圖；圖4是表示實(shí)施例的半導(dǎo)體裝置的變形例的圖；圖5是表示實(shí)施例的半導(dǎo)體裝置的另一變形例的圖；標(biāo)記說(shuō)明10電極焊盤(pán)；20外部電極；30再布線；40半導(dǎo)體基板；42保護(hù)膜；48接線柱；50密封樹(shù)脂；100半導(dǎo)體裝置；210第一外部電極群；220第二外部電極群；300半導(dǎo)體集成電路；310小信號(hào)電路；320大信號(hào)電路。
具體實(shí)施例方式
圖1是從電極焊盤(pán)側(cè)看到的本發(fā)明的實(shí)施例的半導(dǎo)體裝置的圖。半導(dǎo)體裝置100有CSP結(jié)構(gòu)，在同一圖中表示出為進(jìn)行與外部電路的信號(hào)的輸入輸出而在半導(dǎo)體基板40上設(shè)置的多個(gè)電極焊盤(pán)10、由焊料突起形成的外部電極20、再布線30。在以后的圖中對(duì)相同的構(gòu)成要素附以相同的符號(hào)，省略適當(dāng)?shù)恼f(shuō)明。
外部電極20在半導(dǎo)體裝置的表面成矩陣狀配置。另外，電極焊盤(pán)10在半導(dǎo)體基板40的最外周包圍集成電路而配置。外部電極20和電極焊盤(pán)10通過(guò)再布線30連接。
圖2是圖1的2-2線剖面圖。該半導(dǎo)體裝置100具有在半導(dǎo)體基板40上直接形成與外部連接的電極的WL-CSP結(jié)構(gòu)。半導(dǎo)體裝置100包括半導(dǎo)體基板40、用于鈍化的保護(hù)膜42、電極焊盤(pán)10、再布線30、接線柱48、外部電極20、密封樹(shù)脂50。
在半導(dǎo)體基板40的上面形成包含晶體管、電阻等電路元件的半導(dǎo)體集成電路，設(shè)置信號(hào)輸入輸出用的電極焊盤(pán)10。電極焊盤(pán)10通常由鋁等材料形成。
保護(hù)膜42是氮化硅膜等，使電極焊盤(pán)10的上部開(kāi)口地形成。再布線30由銅、鋁、金等形成，其將信號(hào)從電極焊盤(pán)10引到成為最終的外部引出電極的形成位置的外部電極20的位置，并與接線柱48連接。柱狀的接線柱48由金或銅等形成，將外部電極20和再布線30電連接。另外，也可以在保護(hù)膜42上層進(jìn)一步利用氧化膜或聚酰亞胺等的樹(shù)脂膜形成絕緣層，并在其上部形成再布線30圖3是表示在半導(dǎo)體基板40上形成的半導(dǎo)體集成電路300的配置的圖。如該圖所示，半導(dǎo)體集成電路300作為多個(gè)功能塊包含小信號(hào)電路310和大信號(hào)電路320。由于在小信號(hào)電路310與大信號(hào)電路320之間產(chǎn)生的信號(hào)干涉成為電路的誤操作或使由半導(dǎo)體集成電路300生成的信號(hào)的精度變差的原因，所以小信號(hào)電路310和大信號(hào)電路320分成兩個(gè)區(qū)域形成。例如，小信號(hào)電路310包含為了生成基準(zhǔn)電壓或定電流所使用的帶隙參考電路(バンドギヤツプリフアレンス回路)和數(shù)字模擬變換器等。另外，大信號(hào)電路320包含用于驅(qū)動(dòng)負(fù)載電路的設(shè)置在輸出級(jí)的功率晶體管等。
小信號(hào)電路310和大信號(hào)電路320，為了避免電氣干涉，對(duì)于其各自分別地供給電源電壓和接地電壓。因此，小信號(hào)電路310及大信號(hào)電路320各自具有用于供給電源電壓及接地電壓的電極焊盤(pán)。
圖中，電極焊盤(pán)10a、10c是用于向大信號(hào)電路320供給接地電位的電極焊盤(pán)，電極焊盤(pán)10b是用于向大信號(hào)電路320供給電源電壓的電極焊盤(pán)。此外，電極焊盤(pán)10d是用于向小信號(hào)電路310供給電源電壓的電極焊盤(pán)，電極焊盤(pán)10e是用于向小信號(hào)電路310供給接地電位的電極焊盤(pán)。
返回圖1。多個(gè)外部電極20被分成與小信號(hào)電路310連接的第一外部電極群210和與大信號(hào)電路320連接的第二外部電極群220，而配置在兩個(gè)區(qū)域。
與電極焊盤(pán)10相同，為了避免小信號(hào)電路310與大信號(hào)電路320之間的電氣干涉，對(duì)于外部電極20也以每個(gè)功能塊的方式供給電源電壓及接地電壓。
外部電極20a，是接地端子GND，其在半導(dǎo)體裝置100的外部被接地，并通過(guò)再布線30a′與電極焊盤(pán)10a連接，向半導(dǎo)體集成電路300的大信號(hào)電路320供給接地電壓。
外部電極20b，是電源電壓Vdd，其與外部的電壓源連接，并利用再布線30b′與電極焊盤(pán)10b連接，向半導(dǎo)體集成電路300的大信號(hào)電路320供給電源電壓。
外部電極20c也與外部電極20a相同，是接地端子，通過(guò)再布線30c′與電極焊盤(pán)10c連接，向大信號(hào)電路320供給接地電壓。
并且，本實(shí)施例的半導(dǎo)體裝置100具有再布線30a～30c。該再布線30a～30c被敷設(shè)在分別配置第一外部電極群210和第二外部電極群220的區(qū)域的交界區(qū)域。再布線30a～30c分別與外部電極20a～20c連接其中，外部電極20a、20c是固定為接地電位的端子，外部電極20b是固定為電源電壓的端子，其任何一個(gè)都為低阻抗。因此，連接在這些外部電極20a～20c上的再布線30a～30c及再布線30a′～30c′的阻抗也被設(shè)定得低。
優(yōu)選地敷設(shè)于第一外部電極群210和第二外部電極群220的交界區(qū)域的再布線30a～30c及再布線30a＇～30c′盡可能粗地設(shè)計(jì)布線寬度，使再布線的阻抗降低。
如以上那樣，在本實(shí)施例的半導(dǎo)體裝置100中，多個(gè)外部電極20根據(jù)所連接的功能塊被分類成第一、第二外部電極群210、220，并且，多個(gè)外部電極20按每個(gè)外部電極群被分成多個(gè)區(qū)域而配置。
另外，在第一外部電極群210和第二外部電極群220的交界區(qū)域敷設(shè)了連接在低阻抗的外部電極20上的再布線30a～30c、30a′～30c′。
利用再布線使第一外部電極群210和第二外部電極群220電阻斷，能夠通過(guò)低阻抗的再布線30a～30c及外部電極20向半導(dǎo)體裝置100的外部放出由小信號(hào)電路310及大信號(hào)電路320產(chǎn)生的噪聲信號(hào)，從而能夠減少多個(gè)功能塊之間的信號(hào)干涉。
根據(jù)本實(shí)施例的半導(dǎo)體裝置100，由于使用再布線30將小信號(hào)電路310及大信號(hào)電路320之間分離，所以與使用半導(dǎo)體集成電路300上的多層鋁布線分離的情況相比，不會(huì)使半導(dǎo)體基板40的面積、即芯片成本增加而能夠使信號(hào)干涉減少。另外，由于再布線30的布線寬度在外部電極20之間在被允許的范圍內(nèi)能夠使其盡量粗，所以能夠更有效地分離小信號(hào)電路310和大信號(hào)電路320。
另外，在本實(shí)施例的半導(dǎo)體裝置100中，由于使用再布線30a～30c、再布線30a＇～30c′進(jìn)行小信號(hào)電路310和大信號(hào)電路320的電分離，所以在封裝工序之前，即在如圖2所示的剖面圖中，對(duì)保護(hù)膜42的下層能夠按照以往那樣進(jìn)行設(shè)計(jì)。
圖4是表示圖1的半導(dǎo)體裝置100的變形例的圖。在圖4的半導(dǎo)體裝置100中，圖3所示的小信號(hào)電路310進(jìn)一步由虛線330分割成兩個(gè)電路塊310a、310b。另外，大信號(hào)電路320也由虛線340分割成兩個(gè)電路塊320a、320b。
伴隨此，如圖4所示，與各自的電路塊310a、310b連接的外部電極20也被分成外部電極群210a和外部電極群210b。
在圖4的半導(dǎo)體裝置100的小信號(hào)電路310中敷設(shè)有再布線30d、30d′、30e、30e′。再配30d′與用于向小信號(hào)電路310供給電源電壓的外部電極20d連接，再布線30e′與用于向小信號(hào)電路310供給接地電位的外部電極20e連接。再布線30d及再布線30e敷設(shè)在外部電極群210a和外部電極群210b的交界區(qū)域，將兩外部電極群210a、210b之間電阻斷。
同樣，對(duì)大信號(hào)電路320，與由圖3的虛線340分開(kāi)的兩個(gè)電路塊320a、320b分別連接的外部電極群220a、220b，也由再布線30f、30f′、30g、30g′電阻斷。
如圖4所示，根據(jù)本變形例，對(duì)兩個(gè)以上的外部電極群，也能夠通過(guò)與成為低阻抗的外部電極連接的再布線進(jìn)行分割而進(jìn)行電分離，從而能夠減少小信號(hào)電路310或者大信號(hào)電路320內(nèi)部的電路塊間的信號(hào)干涉。
這樣的將小信號(hào)電路310或大信號(hào)電路320進(jìn)一步分割成多個(gè)電路塊并利用再布線進(jìn)行電分離的技術(shù)，能夠最佳地用于要在多通路地設(shè)置具有同一功能的電路的集成電路中防止各通路間的信號(hào)干涉的情況等。
圖5是表示半導(dǎo)體裝置100的另一變形例的圖。在圖5中，省略了與圖1或圖4相同的構(gòu)成要素。在該半導(dǎo)體裝置100中，外部電極20h、20h′是各自接地用的外部引出電極，外部電極20i、20i′各自成為電源電壓供給用的電極。
在圖5的半導(dǎo)體裝置100中，再布線30h由其兩端與低阻抗的外部電極20h、20h′連接。同樣，再布線30i也由其兩端與外部電極20i、20i′連接。
通過(guò)如再布線30h及30i那樣由兩端與外部電極連接，再布線30h及30i分別通過(guò)外部電極20h、20h′及20i、20i′與外部電路連接。其結(jié)果，與通過(guò)一個(gè)外部電極與外部電路連接的情況相比，由于連接電阻變成1/2，所以與圖1或圖4所示的半導(dǎo)體裝置100相比，能進(jìn)一步降低再布線的電阻。另外，在通過(guò)一個(gè)外部電極與外部電路連接的情況下，隨著遠(yuǎn)離外部電極，再布線的電阻成分及電感成分增加，雖然因此再布線的阻抗變得不均勻，但通過(guò)在兩端連接外部電極，能夠均勻地降低再布線的阻抗。
其結(jié)果，根據(jù)圖5所示的半導(dǎo)體裝置100，由于能夠通過(guò)外部電極20h、20h′、20i、20i′將小信號(hào)電路310及大信號(hào)電路320產(chǎn)生的噪聲放出到外部電路，所以能夠進(jìn)一步適于減少小信號(hào)電路310和大信號(hào)電路320間的信號(hào)干涉。
上述實(shí)施例是舉例說(shuō)明，在它們的各構(gòu)成要素和各處理工藝的組合上各種變形例是可能的，另外，本領(lǐng)域技術(shù)人員能夠知道這樣做成的變形例也在本發(fā)明的范圍內(nèi)。
在本實(shí)施例中，雖然對(duì)將半導(dǎo)體集成電路300分割成兩個(gè)或四個(gè)功能塊，并在與各功能塊連接的外部電極群的交界區(qū)域敷設(shè)再布線的情況進(jìn)行了說(shuō)明，但分割的電路塊的數(shù)量可以根據(jù)半導(dǎo)體裝置100所要求的特性自由設(shè)定。
另外，在實(shí)施例中，雖然對(duì)小信號(hào)電路310及大信號(hào)電路320在半導(dǎo)體裝置100的中央被分割，伴隨此，第一、第二外部電極群210、220也在半導(dǎo)體裝置100的中央被分割并配置的情況進(jìn)行了說(shuō)明，但不限定于此，也可以根據(jù)各電路的尺寸在任意位置進(jìn)行分割。
此外，配置作為功能塊的小信號(hào)電路310和大信號(hào)電路320的區(qū)域與配置與各自的功能塊連接的第一、第二外部電極群210、220的區(qū)域不一定必須一致。例如，大信號(hào)電路320的一部分也可以與配置第一外部電極群210的區(qū)域的一部分重疊。
此外，對(duì)于敷設(shè)在多個(gè)外部電極群的交界區(qū)域的再布線的條數(shù)，可以考慮應(yīng)該使功能塊間的信號(hào)干涉減少到怎樣的程度而決定。此外，在具有再布線30成為多層的CSP結(jié)構(gòu)的半導(dǎo)體裝置的情況下，也可以形成2層敷設(shè)在第一外部電極群和第二外部電極群的交界區(qū)域的再布線，從而能夠進(jìn)一步降低再布線的阻抗，進(jìn)一步減少信號(hào)干涉。
此外，在本實(shí)施例中，雖然對(duì)敷設(shè)在第一外部電極群210和第二外部電極群220的交界區(qū)域的再布線30，與用于供給大信號(hào)電路320的電源電壓及接地電壓的外部電極20連接的情況進(jìn)行了說(shuō)明，但也可以是用于供給小信號(hào)電路310側(cè)的電源電壓、接地電壓的外部電極20，還可以是它們的組合。
本發(fā)明能夠適用于模擬電路、數(shù)字電路、模擬數(shù)字混載電路中的任何一種，另外，半導(dǎo)體制造工藝也能夠適用于雙極工藝、CMOS工藝、BiCMOS工藝中的任何一種。
產(chǎn)業(yè)上的利用可能性通過(guò)本發(fā)明的半導(dǎo)體裝置，能夠減少與不同的功能塊連接的外部電極間的信號(hào)干涉。
權(quán)利要求
1.一種半導(dǎo)體裝置，其特征在于，具有半導(dǎo)體基板，其形成包含多個(gè)功能塊的集成電路；以及多個(gè)外部電極，其通過(guò)再布線與設(shè)置在所述集成電路上的多個(gè)電極焊盤(pán)連接而成為與外部電路的連接端子，其中，所述多個(gè)外部電極根據(jù)所連接的功能塊被分類成多個(gè)外部電極群，并且，以被分類的每個(gè)外部電極群的方式分成多個(gè)區(qū)域而配置，在所述多個(gè)區(qū)域的交界區(qū)域敷設(shè)與低阻抗的外部電極連接的再布線。
2.如權(quán)利要求1所述的半導(dǎo)體裝置，其特征在于，在所述多個(gè)功能塊之中，至少一個(gè)功能塊是處理小信號(hào)的小信號(hào)電路。
3.如權(quán)利要求1或2所述的半導(dǎo)體裝置，其特征在于，與所述低阻抗的外部電極連接的再布線是與外部接地端子連接的接地線或者與電源電壓端子連接的電源線。
4.如權(quán)利要求1或2所述的半導(dǎo)體裝置，其特征在于，與所述低阻抗的外部電極連接的所述再布線為多條并相互鄰接地敷設(shè)。
5.如權(quán)利要求4所述的半導(dǎo)體裝置，其特征在于，與所述低阻抗的外部電極連接的多個(gè)所述再布線中的兩條是接地線和電源線、接地線和接地線或者電源線和電源線中的任何一種組合。
6如權(quán)利要求4所述的半導(dǎo)體裝置，其特征在于，與所述低阻抗的外部電極連接的再布線按照接地線、電源線、接地線的三條的順序鄰接地敷設(shè)。
7.如權(quán)利要求1或2所述的半導(dǎo)體裝置，其特征在于，與所述低阻抗的外部電極連接的所述再布線由其兩端與所述低阻抗的外部電極連接。
8.如權(quán)利要求1或2所述的半導(dǎo)體裝置，其特征在于，與所述低阻抗的外部電極連接的再布線是多層。
全文摘要
提供一種減少多個(gè)功能塊間的信號(hào)干涉的半導(dǎo)體裝置。在具有CSP結(jié)構(gòu)的半導(dǎo)體裝置(100)中，在半導(dǎo)體基板(40)上形成包含多個(gè)功能塊的集成電路。多個(gè)外部電極(20)根據(jù)所連接的功能塊被分類成多個(gè)外部電極群(210)、(220)，并且，以被分類的每個(gè)外部電極群的方式分成多個(gè)區(qū)域配置。在多個(gè)區(qū)域的交界區(qū)域敷設(shè)有與低阻抗的外部電極(20a)、(20b)、(20c)連接的再布線(30a)、(30b)、(30c)。
文檔編號(hào)H01L23/12GK1922728SQ20058000527
公開(kāi)日2007年2月28日 申請(qǐng)日期2005年11月25日 優(yōu)先權(quán)日2004年12月3日
發(fā)明者巖田悠貴 申請(qǐng)人:羅姆股份有限公司