[发明专利]半导体装置

说明书

技术领域

本发明涉及半导体装置，特别是涉及在倒装片安装中能够实现低电阻化的半导体装置。

背景技术

分立半导体的半导体装置(半导体芯片)多在芯片的两主面(表面和背面)上设置与输入端子和输出端子分别连接的电极，但例如MOSFET中，已知有如下构造，在芯片的一主面侧设置与输入端子及输出端子分别连接的源极电极、漏极电极及与控制端子连接的栅极电极，从而可进行倒装片安装(例如参照专利文献1)。

另外，也已知有在一个芯片上以漏极端子为公共端子集成化两个MOSFET，并在芯片的一主面上设置源极电极及栅极电极的构造。该情况下，安装方法不限于倒装片安装，但由于两个MOSFET的源极电极分别与输入端子及输出端子连接，故与专利文献1相同，成为在芯片的一主面侧设置了与输入端子及输出端子连接的电极的构造(例如参照专利文献2)。

参照图9，作为在一主面侧设置输入输出端子的半导体装置，以在一个芯片上集成化了两个MOSFET的半导体装置为例进行说明。

图9是平面图。半导体装置30是在一个芯片上集成化了第一MOSFET31、第二MOSFET32的装置。第一MOSFET31具有与各晶体管连接的第一源极电极35和第一栅极焊盘电极33。另外，第二MOSFET32也具有与各晶体管连接的第二源极电极36和第二栅极焊盘电极34。

两个MOSFET的衬底(漏极区域)是公共的。第一MOSFET31、第二MOSFET32相对于芯片的中心线X-X例如线对称地配置，第一栅极焊盘电极33、第二栅极焊盘电极34是独立的，配置于芯片的角部分。

在芯片的第一主面Sf1上设置与第一源极端子S1连接的第一源极电极35及第一源极凸电极35b，并设置与第二源极端子S2连接的第二源极电极36、第二源极凸电极36b。同样，设置与第一栅极端子G1连接的第一栅极焊盘电极33及第一栅极凸电极33b、与第二栅极端子G2连接的第二栅极焊盘电极34及第二栅极凸电极34b。

该情况下，漏极电极不公共地导出到外部，而利用施加在两个MOSFET31、32的栅极电极上的控制信号、和施加在第一源极电极35及第二源极电极36上的电位差形成电流路径。即，第一源极凸电极35b是与MOSFET30的输入端子(或输出端子)连接的电极，第二源极凸电极36b为与MOSFET30的输出端子(或输入端子)连接的电极。

专利文献1：特开2002-368218号公报

专利文献2：特开2002-118258号公报(图5)

图10如上述专利文献1，是表示在分立半导体的MOSFET中在第一主面Sf1侧设置了与输入端子IN连接的电极(例如源极电极S)及与输出端子OUT连接的电极(例如漏极电极D)的情况下的电流路径的概略的图。

衬底上，在高浓度半导体衬底HS上层叠低浓度半导体层LS，在低浓度半导体层LS表面设置MOSFET的元件区域e。

在芯片的第一主面Sf1侧设置源极电极S及漏极电极D的构造中，主要是自第一主面Sf1侧的源极电极S到达低浓度半导体层LS、高浓度半导体衬底HS，并形成自低浓度半导体层LS到达漏极电极D的电流路径。即，电流路径CP’具有主要成为衬底的在垂直方向上的成分的第一电流路径CP1’和主要成为衬底的在水平方向上的成分的第二电流路径CP2’。因此，从MOSFET的源极电极S朝向漏极电极D的电流路径CP’的电阻成分成为衬底的在垂直方向的电阻Ra、Rc、及衬底在水平方向的电阻Rb的合成电阻。

例如，在图10的构造中，在第二主面Sf2例设置金属层的情况下，水平方向上的电流路径在成为低电阻的金属层及其附近形成，且水平方向上的电阻Rb也能够降低。但是，在倒装片安装的裸片等中，在第二主面Sf2侧未设置金属层的情况下，第二电流路径CP2’主要在高浓度半导体衬底(例如硅衬底)HS上形成。高浓度半导体衬底HS的电阻值比金属层的高，因此，水平方向上的电阻Rb非常依赖第二电流路径CP2’的形状。

水平方向上的电流路径的形状由芯片(半导体衬底)的形状决定，特别是在芯片的平面形状为如图9所示的大致矩形的情况下，该形状受电阻Rb的值影响较大。

图11是图9所示的MOSFET的概略表示第二电流路径的图。

图9的情况中，与输入端子连接的例如两个第一源极凸电极35b配置于第一MOSFET31上。另外，与输出端子连接的例如两个第二源极凸电极36b配置于第二MOSFET32上。即，在自第一源极凸电极35b到第二源极凸电极36b之间形成如箭头所示的第二电流路径CP2’。