[发明专利]半导体装置

说明书

技术领域

本发明涉及在微波/毫米波带中使用的半导体装置，特别涉及能够有效地进行散热的半导体装置。

背景技术

近年来，作为雷达或通信基础设施用的高输出放大器，使用了氮化物半导体的半导体装置增加。氮化物半导体与以往的Si或GaAs相比较，饱和电子速度高并且绝缘击穿电场高，所以，有希望作为高频高输出器件用材料。

在以往的高频高输出器件用封装中，在基体构件上对半导体芯片进行芯片焊接，经由导线或引线输入输出高频信号。在封装上部设置盖，对半导体芯片进行气密密封。由晶体管所产生的热经由基体构件进行散热。但是，高频性能由于导线或引线等所引起的寄生成分而恶化。此外，由于封装材料费、装配费用导致成本较大地增加。

为了解决该问题，在晶片级（wafer level）进行封装的方法正在被积极地开发(例如，参照专利文献1)。在晶片级对形成了晶体管、周边电路的主体晶片与盖晶片进行接合，切割晶片，由此，成批封装半导体芯片。在分离成芯片之后，经由凸起安装于基板。由此，能够减少寄生成分和封装成本。

专利文献1：日本特开2003-204005号公报。

但是，在以往的装置中，经由凸起进行安装，所以，从芯片下部的散热性低。因此，不能够有效地散热，所以，成为使器件特性以及可靠性恶化的原因。特别是，在不能够忽视晶体管的发热温度的高频高输出器件中成为问题。

发明内容

本发明是为了解决上述课题而提出的，其目的在于得到一种能够有效地进行散热的半导体装置。

本发明提供一种半导体装置，具备：主体芯片；电路图案，设置在所述主体芯片的表面并且具有第一焊盘；盖芯片（cap chip），在表面设置有第一凹部，在背面设置有第二凹部，以使所述第一凹部与所述电路图案对置的方式与所述主体芯片接合；第二焊盘，设置在所述盖芯片的所述第一凹部的底面；第一金属构件，填充在所述盖芯片的所述第二凹部；第一贯通电极，贯通所述盖芯片，连接所述第二焊盘和所述第一金属构件；凸起，连接所述第一焊盘和所述第二焊盘。

根据本发明，能够有效地进行散热。

附图说明

图1是示出本发明的实施方式1的半导体装置的俯视图。

图2是示出图1的装置的主体芯片的表面的俯视图。

图3是示出图1的装置的主体芯片的背面的仰视图。

图4是沿着图1的Ⅰ－Ⅰ的剖面图。

图5是沿着图1的Ⅱ－Ⅱ的剖面图。

图6是沿着图1的Ⅲ－Ⅲ的剖面图。

图7是示出本发明的实施方式2的半导体装置的俯视图。

图8是沿着图7的Ⅳ－Ⅳ的剖面图。

图9是沿着图7的Ⅴ－Ⅴ的剖面图。

图10是示出本发明的实施方式3的半导体装置的俯视图。

图11是沿着图10的Ⅵ－Ⅵ的剖面图。

图12是示出本发明的实施方式4的半导体装置的剖面图。

图13是示出本发明的实施方式5的半导体装置的剖面图。

具体实施方式

参照附图对本发明的实施方式的半导体装置进行说明。对相同或对应的结构要素标注相同的附图标记，有时省略重复的说明。

实施方式1

图1是示出本发明的实施方式1的半导体装置的俯视图。接合了主体芯片1和盖芯片2的装置被安装在基板3上。在主体芯片1的表面设置有电路图案4。并且，实际上电路图案4被盖芯片2覆盖，但是，在图1中，透过盖芯片2示出电路图案4。

图2是示出图1的装置的主体芯片的表面的俯视图。电路图案4是源极接地的FET，具有源极焊盘5、源极电极6、栅极焊盘7、栅极电极8、漏极焊盘9以及漏极电极10。并且，虽然省略了图示，但是，在电路图案4中还包含电阻、MIM电容器、螺旋电感器、布线、通孔、放大器、振荡器等。

图3是示出图1的装置的主体芯片的背面的仰视图。图4是沿着图1的Ⅰ－Ⅰ的剖面图。图5是沿着图1的Ⅱ－Ⅱ的剖面图。图6是沿着图1的Ⅲ－Ⅲ的剖面图。

在盖芯片2的表面设置有凹部11，在背面设置有凹部12。在盖芯片2的凹部11的底面设置有焊盘13。在盖芯片2的凹部12填充有金属构件14。贯通电极15贯通盖芯片2，连接焊盘13和金属构件14。

盖芯片2以使凹部11与电路图案4对置的方式与主体芯片1接合。利用散热用的凸起16连接主体芯片1的源极焊盘5与盖芯片2的焊盘13。