半導體裝置及安裝構造
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及在形成有功能元件的半導體基板上具備再布線層的半導體裝置。
【背景技術】
[0002]作為半導體裝置之一有ESD(Electro-Static-Discharge:靜電放電)保護器件。ESD保護器件從靜電放電等的浪涌來保護半導體IC等。在以移動體通信終端、數碼相機、筆記本型PC為代表的各種電子設備中具備構成邏輯電路或者存儲電路等的半導體集成電路。由于這樣的半導體集成電路是由形成在半導體基板上的細微布線圖案構成的低電壓驅動電路，所以一般面對由靜電放電等引起的浪涌很脆弱。因此，為了從浪涌來保護這樣的半導體集成電路，使用ESD保護器件。
[0003]在專利文獻I中公開有在構成了ESD保護電路的Si基板的表面形成包括環氧樹脂的再布線層而成的ESD保護器件。在再布線層的樹脂層形成有與Si基板導通的布線電極。該專利文獻I是CSP(Chip Size Package:芯片尺寸封裝)類型的器件，實現小型化。
[0004]專利文獻1:國際公開2012/023394號小冊子
[0005]在專利文獻I那樣的CSP類型的器件的情況下，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體的一部分斷裂的可能性。尤其由于布線電極以及層間連接導體的接合部分不連續，所以存在該接合部分的電極的厚度變薄，在接合部分斷線的可能性。一般而言，再布線層的布線電極等被絕緣層(樹脂層)覆蓋。因此，即使布線電極或者層間連接導體斷線，從外觀也難以確認。這樣的問題在專利文獻I中不能夠得到解決。
【發明內容】
[0006]因此，本發明的目的在于提供一種能夠從外觀確認布線電極或者層間連接導體的斷裂的半導體裝置。
[0007]本發明所涉及的半導體裝置的特征在于，具備:半導體基板，在其上形成有功能元件;金屬膜，其形成于上述半導體基板的上述功能元件形成面，并與上述功能元件導通;第一絕緣層，其形成于上述半導體基板的上述功能元件形成面;層間連接導體，其被設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，并與上述金屬膜導通;布線電極，其以與上述半導體基板的上述功能元件形成面對置的方式形成于上述第一絕緣層，并與上述層間連接導體導通；外部電極，其在俯視時與上述層間連接導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，在其上形成俯視時使上述外部電極的一部分露出的開口，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體的外周部連接，上述第二絕緣層是透光性樹脂。
[0008]在該結構中，由于覆蓋布線電極和層間連接導體的第二絕緣層是透光性樹脂，所以能夠從外部(第二絕緣層的上部)確認布線電極、層間連接導體、或者它們的接合部分。由此，能夠確認半導體裝置的電連接部的斷線的有無，能夠光學性地判定該半導體裝置是否不良。
[0009]優選上述第二絕緣層是感光性樹脂。
[0010]在該結構中，能夠形成高精度的圖案。
[0011 ]優選上述功能元件包括二極管。
[0012]在該結構中，能夠可靠地利用二極管的功能。
[00?3 ]優選上述功能元件是ESD保護電路，上述布線電極是ESD電流的電流通路。
[0014]在該結構中，通過使成為ESD電流的電流路徑的布線電極以及層間連接導體的一部分或者全部的斷線容易確認，能夠避免靜電放電時的鉗位電壓升高，能夠作為ESD保護元件可靠地發揮功能。
[0015]優選上述第一絕緣層是透光性絕緣層。
[0016]在該結構中，在制造工序時容易確認被形成第一絕緣層的半導體基板、或者形成于該半導體基板的金屬膜的斷裂(破損)。
[0017]優選在上述半導體基板的上述功能元件形成面的相反面也具備樹脂層。
[0018]在該結構中，能夠抑制由第一以及第二絕緣層與半導體基板的熱膨脹系數的差異引起的半導體基板的彎曲。
[0019]根據本發明，能夠從外部(第二絕緣層的上部)確認布線電極、層間連接導體、或者它們的接合部分。由此，能夠確認半導體裝置的電連接部的斷線的有無，能夠光學性地判定該半導體裝置是否不良。
【附圖說明】
[0020]圖1是實施方式所涉及的ESD保護器件的正面剖視圖
[0021]圖2是ESD保護器件的各層的俯視圖
[0022]圖3是表示形成于Si基板的ESD保護電路的平面結構的圖
[0023]圖4是ESD保護電路的電路圖
[0024]圖5A是表示有布線電極與層間連接導體的接合部分的斷線的情況的圖
[0025]圖5B是表示沒有布線電極與層間連接導體的接合部分的斷線的情況的圖
[0026]圖6A是表示實施方式所涉及的ESD保護器件的連接例的圖
[0027]圖6B是表示實施方式所涉及的ESD保護器件的連接例的圖
[0028]圖7是用于說明實施方式所涉及的ESD保護器件的動作原理的圖
[0029]圖8是用于說明實施方式所涉及的ESD保護器件的動作原理的圖[0030 ]圖9是表示ESD保護器件的制造工序的圖
[0031]圖10是表示實施方式所涉及的ESD保護器件的安裝方式的圖
[0032]圖11是安裝ESD保護器件的基板的俯視圖
[0033]圖12是安裝ESD保護器件的基板的其它例子的俯視圖
[0034]圖13是表示安裝ESD保護器件的其它基板的例子的圖
【具體實施方式】
[0035]以下，以ESD保護器件為例對本發明所涉及的半導體裝置進行說明。
[0036]圖1是本實施方式所涉及的ESD保護器件I的正面剖視圖。圖2是ESD保護器件I的各層的俯視圖。ESD保護器件I是CSP類型的器件，在構成了包括二極管以及齊納二極管的ESD保護電路1A的Si基板10上形成有包括多層樹脂層等的再布線層20 基板10相當于本發明所涉及的半導體基板，但本發明所涉及的半導體基板并不局限于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保護電路1A的平面結構的圖，圖4是ESD保護電路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，在該外延層內形成有η講、P講。在η阱、P阱進一步形成有P型擴散層、η型擴散層。而且，由ρ+型基板、阱以及擴散層形成二極管以及齊納二極管。
[0039]在本實施方式中，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。應予說明，在圖4中，將二極管Dla、Dlb作為一個二極管Dl，將二極管D3a、D3b作為一個二極管D3。
[0040]形成的二極管Dl、D2正向一致地串聯連接，二極管D3、D4正向一致地串聯連接。另夕卜，串聯連接的二極管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的連接點成為ESD保護電路1A的第一輸入輸出端，與形成于Si基板10的Al焊盤(以下稱為焊盤。)Pl連接。另外，形成的二極管D3a、D3b與二極管D4的連接點成為ESD保護電路1A的第二輸入輸出端，與形成于Si基板10的Al焊盤(以下稱為焊盤。)P2連接。焊盤Pl、P2相當于本發明所涉及的金屬膜。
[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等保護膜21、以及覆蓋保護膜21以及焊盤P1、P2的樹脂層22。保護膜21通過濺射而形成，樹脂層22通過環氧類(或者聚酰亞胺類)阻焊劑(solder resist)的旋涂而形成。在樹脂層22形成有使焊盤Pl、P2的一部分露出的開口(接觸孔)22A、22B(參照圖2)。該樹脂層22是透光性的絕緣層，但如下述那樣，為了抑