本發(fā)明與半導(dǎo)體裝置有關(guān)，特別是關(guān)于一種可讓多個(gè)金氧半場(chǎng)效晶體管(metal-oxide-semiconductorfield-effecttransistor,mosfet)集成在半導(dǎo)體基板上的半導(dǎo)體裝置。

背景技術(shù)：

由于半導(dǎo)體裝置已廣泛應(yīng)用在移動(dòng)電話、智能手機(jī)、筆記本電腦、平板電腦等各種不同的可攜式裝置上，因此，為了滿足小型化、薄型化及輕量化等需求，業(yè)界已開發(fā)出采用芯片級(jí)封裝(chipscalepackage,csp)的半導(dǎo)體裝置。

在一般的芯片級(jí)封裝體中，在半導(dǎo)體裝置的表面附近形成有主動(dòng)區(qū)，使得與主動(dòng)區(qū)連接的電極形成在半導(dǎo)體基板上，并且通過(guò)焊接在電極的焊錫電極來(lái)讓芯片級(jí)封裝體以覆晶(flip-chip)方式封裝在封裝基板上。此外，形成在半導(dǎo)體基板表面的電極是以凸塊下金屬層(underbumpmetal,ubm)覆蓋的。凸塊下金屬層的形成不僅可有效抑制鋁電極與焊錫之間的反應(yīng)，還可提高焊錫的浸潤(rùn)性。

請(qǐng)參照?qǐng)D10(詳見(jiàn)專利文獻(xiàn)1：特開2002-313833號(hào)公報(bào))，圖10為具有上述凸塊下金屬層的封裝構(gòu)造。在圖10所示的封裝體100中，在晶圓101上形成有惰性層與焊墊(bondingpad)102，并且焊墊102電性連接晶圓101的主動(dòng)區(qū)(未圖示)。惰性層被應(yīng)力緩沖層105所覆蓋且焊墊102被凸塊下金屬層104所覆蓋，并且凸塊下金屬層104會(huì)從應(yīng)力緩沖層105的開口部露出。由焊錫構(gòu)成的凸塊(bump)106焊接在凸塊下金屬層104上。

此外，亦請(qǐng)參照?qǐng)D11(詳見(jiàn)專利文獻(xiàn)2：特開2008-218524號(hào)公報(bào))，圖11所示的形成有多個(gè)金氧半場(chǎng)效晶體管的半導(dǎo)體裝置110可作為上述芯片級(jí)封裝的一實(shí)施例。

在半導(dǎo)體裝置110中，半導(dǎo)體基板111的上面形成有金氧半場(chǎng)效晶體管112～113、源極電極114、116以及閘極電極115、117。其中，源極電極114與閘極電極115連接金氧半場(chǎng)效晶體管112且源極電極116與閘極電極117連接金氧半場(chǎng)效晶體管113。

此外，在半導(dǎo)體基板111的下方形成有汲極電極118，并且汲極電極118分別連接金氧半場(chǎng)效晶體管112的汲極區(qū)域及金氧半場(chǎng)效晶體管113的汲極區(qū)域。

然而，當(dāng)上述專利文獻(xiàn)所述的半導(dǎo)體裝置開始運(yùn)作時(shí)，很可能會(huì)遭遇到不易減少散布電阻的問(wèn)題。

具體而言，請(qǐng)參照?qǐng)D11，當(dāng)半導(dǎo)體裝置110運(yùn)作時(shí)，利用切換集成在半導(dǎo)體基板111的金氧半場(chǎng)效晶體管112～113所流經(jīng)的電流亦可通過(guò)源極電極114、116。然而，由于電流流動(dòng)方向的源極電極114、116的截面積無(wú)法變大，故導(dǎo)致散布電阻無(wú)法有效降低。

此外，由于半導(dǎo)體基板111是幾乎整個(gè)下表面形成汲極電極118但半導(dǎo)體基板111的上表面則僅有部分區(qū)域形成源極電極114，因此，半導(dǎo)體基板111的上表面與下表面所形成的金屬量不同，一旦半導(dǎo)體裝置110受到溫度變化的影響時(shí)，很可能會(huì)導(dǎo)致半導(dǎo)體基板111出現(xiàn)明顯的翹曲現(xiàn)象。

再者，半導(dǎo)體基板111的上方雖留有源極電極及閘極電極的開口部并以由樹脂所形成的鈍化膜(passivationfilm)覆蓋，但加熱硬化較厚的鈍化膜亦導(dǎo)致半導(dǎo)體基板111的加熱時(shí)間變長(zhǎng)，使得半導(dǎo)體基板111受到較大的熱應(yīng)力而產(chǎn)生較大的翹曲量(warpamount)。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

有鑒于此，本發(fā)明提出一種半導(dǎo)體裝置，不僅可減少其運(yùn)作時(shí)的散布電阻且可降低受溫度變化影響時(shí)的半導(dǎo)體基板的翹曲量，故能有效克服現(xiàn)有技術(shù)所遭遇到的上述問(wèn)題。

根據(jù)本發(fā)明的一具體實(shí)施例為一種半導(dǎo)體裝置。在此實(shí)施例中，半導(dǎo)體裝置包括半導(dǎo)體基板、電極、阻障膜(barrierfilm)、絕緣層及開口部。半導(dǎo)體基板形成有主動(dòng)區(qū)。電極形成在半導(dǎo)體基板的第一面?zhèn)取Ｗ枵夏じ采w電極。絕緣層形成在半導(dǎo)體基板的第一面?zhèn)壬喜⒏采w電極。開口部為利用覆蓋電極的絕緣層作為開口而形成。其中，阻障膜的外圍邊緣部比開口部的外圍邊緣部配置在更外側(cè)。

根據(jù)本發(fā)明的另一具體實(shí)施例亦為一種半導(dǎo)體裝置。在此實(shí)施例中，半導(dǎo)體裝置包括半導(dǎo)體基板、第一閘極電極、第二閘極電極、第一源極電極、第二源極電極、阻障膜、共用汲極電極、絕緣層及開口部。半導(dǎo)體基板形成有第一晶體管及第二晶體管。第一閘極電極及第二閘極電極形成在半導(dǎo)體基板的第一面?zhèn)?。第一源極電極及一第二源極電極形成在半導(dǎo)體基板的第一面?zhèn)取Ｗ枵夏じ采w第一源極電極與第二源極電極。共用汲極電極形成在半導(dǎo)體基板的第二面?zhèn)取＝^緣層形成在半導(dǎo)體基板的第一面?zhèn)壬喜⒏采w第一源極電極與第二源極電極。開口部為利用覆蓋第一源極電極與第二源極電極的絕緣層作為開口而形成。其中，阻障膜的外圍邊緣部比開口部的外圍邊緣部配置在更外側(cè)。

在本發(fā)明的一實(shí)施例中，絕緣層包括覆蓋半導(dǎo)體基板的第一面?zhèn)鹊臒o(wú)機(jī)絕緣膜以及覆蓋無(wú)機(jī)絕緣膜的樹脂絕緣膜。無(wú)機(jī)絕緣膜覆蓋第一源極電極與第二源極電極并形成有露出開口部。阻障膜形成在露出開口部所露出的第一源極電極與第二源極電極上。樹脂絕緣膜覆蓋第一源極電極與第二源極電極并形成有開口部。

在本發(fā)明的一實(shí)施例中，共用汲極電極被金屬膜所覆蓋，并且金屬膜是由與阻障膜同種類的金屬所構(gòu)成。

在本發(fā)明的一實(shí)施例中，第一源極電極是以包圍第一閘極電極的方式形成且第二源極電極是以包圍第二閘極電極的方式形成。

在本發(fā)明的一實(shí)施例中，絕緣層僅由無(wú)機(jī)絕緣膜或樹脂絕緣膜所構(gòu)成。

相較于現(xiàn)有技術(shù)，本發(fā)明的半導(dǎo)體裝置具有下列技術(shù)特征與具體功效：

(1)可通過(guò)阻障膜的外圍邊緣部比開口部的外圍邊緣部位在更外側(cè)的配置方式來(lái)增大阻障膜的面積，不僅可減少各電極的散布電阻，還可使得半導(dǎo)體基板的第一面?zhèn)鹊慕饘倭吭黾?，而能減少與共用汲極電極所覆蓋的第二面?zhèn)鹊慕饘倭恐g的差異，故可讓半導(dǎo)體基板正面與背面所形成的金屬量能較為平衡，以有效減少受溫度變化影響時(shí)的半導(dǎo)體基板的翹曲量。

(2)可通過(guò)形成在無(wú)機(jī)絕緣膜的露出開口部來(lái)決定阻障膜的位置及大小，亦可通過(guò)形成在樹脂絕緣膜的開口部來(lái)決定附著于阻障膜的焊錫電極的大小。

(3)可采用與阻障膜同種類金屬所形成的金屬膜來(lái)覆蓋共用汲極電極，由以使得共用汲極電極的整體厚度增加，以減少共用汲極電極的散布電阻。

(4)可分別通過(guò)包圍第一閘極電極及第二閘極電極的方式來(lái)形成第一源極電極及第二源極電極，由以增大第一源極電極與第二源極電極的面積，以減少半導(dǎo)體裝置運(yùn)作時(shí)的散布電阻。

(5)可僅由無(wú)機(jī)絕緣膜或樹脂絕緣膜構(gòu)成絕緣層來(lái)覆蓋各源極電極，故可減少半導(dǎo)體裝置的構(gòu)件數(shù)量及制造步驟。

附圖說(shuō)明

圖1a至圖1c為本發(fā)明的半導(dǎo)體裝置的一較佳實(shí)施例，其中圖1a為半導(dǎo)體裝置的平面圖；圖1b為形成在半導(dǎo)體裝置的電極的平面圖；圖1c為圖1a半導(dǎo)體裝置沿cc線的剖面圖。

圖2a及圖2b為電極的其他構(gòu)造的俯視圖。

圖3a為本發(fā)明的半導(dǎo)體裝置的放大剖面圖；圖3b為半導(dǎo)體裝置用于作為保護(hù)電路情況時(shí)的電路圖。

圖4a至圖4d為對(duì)應(yīng)于半導(dǎo)體裝置的各制造步驟的剖面圖。

圖5為本發(fā)明的半導(dǎo)體裝置的另一較佳實(shí)施例的剖面圖。

圖6a至圖6d為對(duì)應(yīng)于半導(dǎo)體裝置的各制造步驟的剖面圖。

圖7為本發(fā)明的半導(dǎo)體裝置的另一較佳實(shí)施例的剖面圖。

圖8a至圖8c為對(duì)應(yīng)于半導(dǎo)體裝置的各制造步驟的剖面圖。

圖9為本發(fā)明的半導(dǎo)體裝置的另一較佳實(shí)施例的剖面圖。

圖10為現(xiàn)有技術(shù)(專利文獻(xiàn)1)的半導(dǎo)體裝置的剖面圖。

圖11為其他現(xiàn)有技術(shù)(專利文獻(xiàn)2)的半導(dǎo)體裝置的剖面圖。

主要元件符號(hào)說(shuō)明：

10、10a、10b、10c半導(dǎo)體裝置

11半導(dǎo)體基板

12氧化膜

14、15源極電極

16、17閘極電極

18鈍化層

19硬鈍化層

20、28開口部

22背面電極

23凸塊下金屬層

26切割區(qū)域

27狹縫

30第一晶體管

31第二晶體管

32半導(dǎo)體基板

33磊晶層

35閘極電極

36源極電極

37閘極區(qū)域

38凸塊下金屬層

39閘極氧化膜

40控制ic

100封裝體

101晶圓

102焊墊

104凸塊下金屬層

105應(yīng)力緩沖層

106凸塊

110半導(dǎo)體裝置

111半導(dǎo)體基板

112、113金氧半場(chǎng)效晶體管

114、116源極電極

115、117閘極電極

118汲極電極

具體實(shí)施方式

以下，乃基于圖面詳細(xì)說(shuō)明本發(fā)明的一較佳實(shí)施例的半導(dǎo)體裝置。又，于以下說(shuō)明，相同的構(gòu)件原則上將使用相同的符號(hào)，對(duì)于重復(fù)說(shuō)明的部分將加以省略。

請(qǐng)參照?qǐng)D1a至圖1c，圖1a為半導(dǎo)體裝置10的俯視圖，圖1b為形成在半導(dǎo)體裝置10的各電極構(gòu)造的俯視圖，圖1c為沿圖1a中的c-c線的剖面圖。

如圖1a所示，半導(dǎo)體裝置10為采用晶圓級(jí)封裝(waferlevelpackage,wlp)的小型半導(dǎo)體裝置，在半導(dǎo)體基板11上形成有與主動(dòng)區(qū)連接的多個(gè)電極。半導(dǎo)體基板11為y方向的側(cè)邊長(zhǎng)度比x方向的側(cè)邊長(zhǎng)度來(lái)得長(zhǎng)的矩形形狀，相較于虛線所示的中央線在-x側(cè)形成有第一晶體管30且在+x側(cè)形成有第二晶體管31。在實(shí)際應(yīng)用中，第一晶體管30與第二晶體管31可以是金氧半場(chǎng)效晶體管，但不以此為限；半導(dǎo)體基板11的厚度可介于50μm～200μm的范圍內(nèi)，但不以此為限。

如圖1b所示，在半導(dǎo)體基板11的第一主面上形成有第一晶體管30的區(qū)域內(nèi)形成有源極電極14及閘極電極16。源極電極14的外圍邊緣部是以虛線表示。略圓形的閘極電極16形成在半導(dǎo)體基板11的+y側(cè)。源極電極14以包圍閘極電極16的方式形成在半導(dǎo)體基板11的-x側(cè)且?guī)缀跏钦娓采w。此外，源極電極14的一部分被切開而形成狹縫27，用以布局連接閘極電極16與半導(dǎo)體基板11的配線。在本實(shí)施例中，作為阻障膜的凸塊下金屬層(underbumpmetal,ubm)23雖將源極電極14幾乎整面覆蓋，但凸塊下金屬層23的外圍邊緣部會(huì)比源極電極14的外圍邊緣部還配置在略微內(nèi)側(cè)的位置。

同樣地，在第二晶體管31的區(qū)域內(nèi)，略圓形的閘極電極17形成在半導(dǎo)體基板11的+y側(cè)。源極電極15以包圍閘極電極17的方式形成在半導(dǎo)體基板11的-x側(cè)。與源極電極14的情況相同，凸塊下金屬層23將源極電極15幾乎整面覆蓋。

在此實(shí)施例中，各電極的上面均被凸塊下金屬層23所覆蓋。也就是說(shuō)，上述閘極電極16～17與源極電極14～15的上面幾乎整面被凸塊下金屬層23所覆蓋。在實(shí)際應(yīng)用中，閘極電極16～17與源極電極14～15的膜厚可介于3μm～5μm的范圍內(nèi)，但不以此為限。

如圖1c所示，在半導(dǎo)體裝置10中，由半導(dǎo)體材料(例如硅)所形成的半導(dǎo)體基板11上集成有第一晶體管30與第二晶體管31。半導(dǎo)體基板11上被例如由二氧化硅所形成的氧化膜12所覆蓋。此外，半導(dǎo)體基板11上形成有與第一晶體管30的源極區(qū)域連接的源極電極14以及與第二晶體管31的源極區(qū)域連接的源極電極15。在實(shí)際應(yīng)用中，氧化膜12的膜厚可介于0.5μm～1μm的范圍內(nèi)，但不以此為限。

氧化膜12上面及源極電極14的上面周邊部被例如由氮化硅(si3n4)所形成的硬鈍化層19所覆蓋。換言之，源極電極14的上面可形成有硬鈍化層19的露出開口部，并可將露出開口部作為遮罩(mask)通過(guò)無(wú)電鍍法(electrolessplating)形成凸塊下金屬層23。同樣地，源極電極15的上面周邊部亦可被硬鈍化層19所覆蓋。在實(shí)際應(yīng)用中，硬鈍化層19的膜厚可介于1μm～2μm的范圍內(nèi)，但不以此為限。

凸塊下金屬層23為形成在源極電極14上的金屬膜，例如由鎳(ni)/金(au)、鎳(ni)/鈀(pd)/金(au)所構(gòu)成。通過(guò)將凸塊下金屬層23覆蓋在源極電極14上，使得圖未示的焊錫電極(solderelectrode)能夠連接凸塊下金屬層23上而不連接以鋁為主要材料的源極電極14，以將半導(dǎo)體裝置10封裝在封裝基板上，故可抑制源極電極14與焊錫之間發(fā)生反應(yīng)。也就是說(shuō)，凸塊下金屬層23為從未圖示的焊接電極來(lái)保護(hù)源極電極14的阻障膜。同樣地，源極電極15上亦被凸塊下金屬層23所覆蓋。在實(shí)際應(yīng)用中，凸塊下金屬層23的膜厚可介于1μm～10μm的范圍內(nèi)，但不以此為限。

此外，凸塊下金屬層23亦覆蓋在閘極電極16～17上，使得閘極電極16～17上面不露出外部。

半導(dǎo)體基板11上被由例如聚酰亞胺(polyimide)等樹脂絕緣膜所形成的鈍化層18所覆蓋。鈍化層18用以保護(hù)形成在半導(dǎo)體基板11上的氧化膜12、硬鈍化層19及凸塊下金屬層23。此外，在凸塊下金屬層23的上方，利用鈍化層18產(chǎn)生開口來(lái)形成略圓形的開口部20。覆蓋在源極電極14～15上的凸塊下金屬層23會(huì)有部分從開口部20露出，焊錫電極可被焊接在從開口部20露出的凸塊下金屬層23，并且開口部20可作為規(guī)定焊錫電極的形狀的遮罩。在實(shí)際應(yīng)用中，鈍化層18的膜厚可介于1μm～10μm的范圍內(nèi)，但不以此為限。

在此實(shí)施例中，用來(lái)保護(hù)半導(dǎo)體基板11的上面的絕緣層包括由樹脂絕緣膜構(gòu)成的鈍化層18以及由無(wú)機(jī)絕緣膜構(gòu)成的硬鈍化層19。

半導(dǎo)體基板11的下面可被例如由鋁所構(gòu)成的背面電極(backelectrode)22整面覆蓋。背面電極22是同時(shí)連接形成在半導(dǎo)體基板11的第一晶體管30的汲極區(qū)域以及第二晶體管31的汲極區(qū)域的共用汲極電極。在實(shí)際應(yīng)用中，背面電極22的膜厚可介于1μm～50μm的范圍內(nèi)，但不以此為限。

在半導(dǎo)體基板11的上面周邊部形成有去除上述硬鈍化層19與鈍化層18的切割區(qū)域26。在切割區(qū)域26內(nèi)露出有覆蓋半導(dǎo)體基板11上的氧化膜12。由此，在半導(dǎo)體裝置的制造步驟中的切割步驟即可利用在半導(dǎo)體基板11的上面周邊部形成切割區(qū)域26來(lái)保護(hù)構(gòu)成半導(dǎo)體裝置的各元件。

如圖1c所示，在此實(shí)施例中，通過(guò)讓覆蓋于源極電極14上的凸塊下金屬層23的面積大于鈍化層18的開口部20的面積的方式，可減少當(dāng)半導(dǎo)體裝置10運(yùn)作時(shí)的散布電阻。

一般而言，形成凸塊下金屬層23的主要目的在于防止焊錫電極與源極電極14的接觸。因此，若僅考量到上述目的，則凸塊下金屬層23只要能夠覆蓋住開口部20的面積即可。然而，在此實(shí)施例中，覆蓋在源極電極14上的凸塊下金屬層23并非僅形成在開口部20的內(nèi)側(cè)，而是形成至開口部20的外側(cè)為止。也就是說(shuō)，凸塊下金屬層23的外圍邊緣部被配置在開口部20的外圍邊緣部與源極電極14的外圍邊緣部之間。

通過(guò)此一結(jié)構(gòu)，以鎳為主的導(dǎo)電材料所形成的凸塊下金屬層23與其下方的源極電極14的接觸面積會(huì)增大，當(dāng)半導(dǎo)體裝置運(yùn)作時(shí)，電流除了可流經(jīng)源極電極14外，同時(shí)亦可流經(jīng)凸塊下金屬層23，故可增加電流路徑的截面積并降低散布電阻。

相較于僅在開口部20形成凸塊下金屬層23的情況，此實(shí)施例中的凸塊下金屬層23形成在源極電極14上的幾乎整個(gè)區(qū)域，故可增加半導(dǎo)體裝置運(yùn)作時(shí)用來(lái)作為電流路徑的凸塊下金屬層23的面積，以達(dá)到顯著減少散布電阻的功效。

再者，如圖1b所示，在半導(dǎo)體基板11上，除了形成有閘極電極16～17的區(qū)域外，其他幾乎都是形成有源極電極14～15的區(qū)域，而源極電極14～15上幾乎整面形成的都是凸塊下金屬層23。因此，增加源極電極14～15的面積亦有助于降低散布電阻。

此外，通過(guò)形成面積較廣的凸塊下金屬層23亦可降低伴隨著溫度變化所導(dǎo)致的半導(dǎo)體裝置10的翹曲量。具體而言，半導(dǎo)體裝置10僅有一部分形成有源極電極14～15及閘極電極16～17。也就是說(shuō)，半導(dǎo)體基板11的正面并非全部區(qū)域均被金屬膜所覆蓋，而是僅有一部份區(qū)域被上述電極所覆蓋。相反地，半導(dǎo)體基板11的背面則是全面被背面電極22所覆蓋，這將會(huì)導(dǎo)致半導(dǎo)體基板11的正面與背面的金屬量不同，當(dāng)半導(dǎo)體裝置10受到溫度變化影響時(shí)，將會(huì)導(dǎo)致半導(dǎo)體裝置10的翹曲量變大。因此，由于此實(shí)施例中的源極電極14～15是幾乎整面被凸塊下金屬層23所覆蓋，故可使得形成在半導(dǎo)體基板11的正面的金屬量增加，而能有效減緩由于溫度變化所導(dǎo)致半導(dǎo)體裝置10的翹曲程度。

再者，在此實(shí)施例中，鈍化層18的厚度亦可進(jìn)一步減少。具體而言，由于鈍化層18的開口部20并非用來(lái)作為形成凸塊下金屬層23的遮罩，故鈍化層18僅需保護(hù)形成在半導(dǎo)體基板11上的各種電極即可。因此，鈍化層18覆蓋凸塊下金屬層23的厚度可進(jìn)一步縮小。在此實(shí)施例中，由于鈍化層18是將液體狀樹脂涂布在半導(dǎo)體基板11并加熱硬化而形成，因此，利用減少鈍化層18的厚度可縮短加熱步驟的時(shí)間并減少作用在半導(dǎo)體基板11的熱應(yīng)力，故可減少半導(dǎo)體晶圓的翹曲量。

接著，請(qǐng)參照?qǐng)D2a及圖2b，圖2a及圖2b為電極的其他構(gòu)造的俯視圖。

如圖2a所示，在半導(dǎo)體基板11上總共形成有六個(gè)電極。具體而言，就第一晶體管30而言，在y方向的中間部分露出閘極電極16且在+y方向的端部及-y側(cè)的端部露出兩個(gè)源極電極14。同樣地，就第二晶體管31而言，在y方向的中間部分露出閘極電極17且在+y方向的端部及-y側(cè)的端部露出兩個(gè)源極電極15。

需說(shuō)明的是，由于圖2a所示的半導(dǎo)體裝置10露出多數(shù)的電極部，所以通過(guò)焊接在該些電極的焊錫電極可將半導(dǎo)體裝置10封裝在封裝基板，不僅可減少源極電極14～15的散布電阻，亦可更穩(wěn)定地進(jìn)行覆晶封裝。

亦請(qǐng)參照?qǐng)D2b，同樣地，半導(dǎo)體裝置10總共露出有六個(gè)電極，但其中源極電極14～15的形狀并非圓形，而是沿y方向形成具有長(zhǎng)邊的略矩形形狀。由此，源極電極14～15可露出較大的面積而可焊接較多量的焊錫以進(jìn)行覆晶封裝，故可更穩(wěn)定地完成半導(dǎo)體裝置10的封裝。此外，在將半導(dǎo)體裝置10封裝在封裝基板時(shí)，由于不需要在半導(dǎo)體裝置10與封裝基板之間填充底層填料(underfill)，故可降低成本。

需說(shuō)明的是，圖2b中的閘極電極16～17雖被配置在y方向的中央，但實(shí)際上閘極電極16～17亦可被配置在+y側(cè)的端部或-y側(cè)的端部，并無(wú)特定的限制。

請(qǐng)參照?qǐng)D3a及圖3b，圖3a為沿圖1b的a-a線的剖面圖；圖3b為行動(dòng)裝置的保護(hù)電路的電路圖。

如圖3a所示，在半導(dǎo)體裝置10中，例如n型半導(dǎo)體基板32的正面?zhèn)刃纬捎衝型磊晶層(epitaxiallayer)33，在半導(dǎo)體基板32與磊晶層33形成有第一晶體管30及第二晶體管31，并且第一晶體管30與第二晶體管31在半導(dǎo)體裝置10的中央?yún)^(qū)域相隔一定距離并彼此電性隔離。在半導(dǎo)體基板32的背面?zhèn)刃纬捎泄灿玫谋趁骐姌O22。

在磊晶層33中，形成有多個(gè)p型閘極區(qū)域37且在閘極區(qū)域37內(nèi)形成有n型源極區(qū)域36。接著，制作溝槽(trench)并依序在溝槽內(nèi)形成閘極氧化膜39及閘極電極35，以在磊晶層33內(nèi)形成具有上述構(gòu)造的多個(gè)單元(cell)。在磊晶層33上面，可形成例如氮化硅膜的硬鈍化層19及鈍化層18來(lái)作為絕緣膜。

此外，在磊晶層33上面亦形成有源極電極14～15及閘極電極16～17(圖未示)。

至于凸塊下金屬層23則是覆蓋在露出的源極電極14～15與閘極電極16～17(圖未示)上。

圖3b為采用此實(shí)施例的半導(dǎo)體裝置10的行動(dòng)裝置的保護(hù)電路。實(shí)際上，行動(dòng)裝置可以是折疊式行動(dòng)電話或智能手機(jī)，但不以此為限。如圖3b所示，端子p+及p-表示連接至設(shè)置在行動(dòng)裝置框體(圖未示)的正電極與負(fù)電極的電極；端子b+及b-表示連接至二次電池(圖未示)的正電極與負(fù)電極的電極。

承上述，此實(shí)施例中的半導(dǎo)體裝置10形成有第一晶體管30與第二晶體管31，并且第一晶體管30與第二晶體管31的閘極電極分別連接至控制ic40的輸出側(cè)端子。此外，第一晶體管30的源極電極連接至端子b-，而第二晶體管31的源極電極連接至端子p-。

在此實(shí)施例中，如圖1c所示，由于凸塊下金屬層23廣泛地覆蓋在源極電極15～16上，故可減少源極電極15～16的散布電阻。由此，不僅可減少設(shè)置有半導(dǎo)體裝置10的行動(dòng)裝置的電力損耗，亦可減少二次電池的電力消耗。

請(qǐng)參照?qǐng)D4a至圖4d，圖4a至圖4d依序?yàn)閷?duì)應(yīng)于上述半導(dǎo)體裝置的制造方法的各制造步驟的剖面圖。

如圖4a所示，首先，提供半導(dǎo)體基板11并使用常見(jiàn)的擴(kuò)散技術(shù)在半導(dǎo)體基板11上形成例如圖3a所示的第一晶體管30及第二晶體管31。接著，使用常見(jiàn)的微影技術(shù)去除覆蓋在半導(dǎo)體基板11上的部分氧化膜并通過(guò)例如無(wú)電鍍法的制膜技術(shù)將鋁或鋁合金構(gòu)成的源極電極14～15形成在半導(dǎo)體基板11上。然后，將例如氮化硅(si3n4)覆蓋在氧化膜12與源極電極14～15上以形成硬鈍化層19。硬鈍化層19會(huì)被圖案化成既定形狀而具有開口部28，使得大部分的源極電極14～15可從硬鈍化層19的開口部28露出。至于圖未示的閘極電極16～17亦與源極電極14～15一樣會(huì)從硬鈍化層19的開口部28露出，在此不另行贅述。

接著，如圖4b所示，通過(guò)將硬鈍化層19作為遮罩的無(wú)電解法在從開口部28露出的源極電極14～15上制作凸塊下金屬層23。實(shí)際上，構(gòu)成凸塊下金屬層23的材料可以是鎳(ni)/金(au)或鎳(ni)/鈀(pd)/金(au)，但不以此為限。至于圖未示的閘極電極16～17上一樣會(huì)被凸塊下金屬層23所覆蓋。

然后，如圖4c所示，以鈍化層18覆蓋在半導(dǎo)體基板11上。具體而言，該方法是以例如聚酰亞胺構(gòu)成的樹脂絕緣膜覆蓋在半導(dǎo)體基板11的上表面的所有區(qū)域后，再通過(guò)微影蝕刻步驟形成開口部20并進(jìn)行加熱硬化的步驟。開口部20的形狀例如是圓形或略矩形。需說(shuō)明的是，由于鈍化層18的厚度變薄，故可縮短硬化鈍化層18的加熱時(shí)間，并可降低作用在半導(dǎo)體基板11的熱應(yīng)力。

之后，如圖4d所示，在半導(dǎo)體基板11的背面形成背面電極22。具體而言，在去除覆蓋在半導(dǎo)體基板11的背面的氧化膜12后，可依實(shí)際需求先對(duì)半導(dǎo)體基板11的背面進(jìn)行研磨，再通過(guò)無(wú)電解法等制膜方法將背面電極22形成在半導(dǎo)體基板11的背面的所有區(qū)域。

完成上述步驟之后，將經(jīng)過(guò)上述各步驟的晶圓進(jìn)行切割即可獲得如圖1所示的半導(dǎo)體裝置10。由上述可知，由于第一晶體管30與第二晶體管31的外圍部份形成有切割區(qū)域26，并且切割區(qū)域26已去除覆蓋在半導(dǎo)體基板11上面的各層，故可抑制在切割步驟中所產(chǎn)生的撞擊對(duì)于鈍化層18等帶來(lái)不良影響。

請(qǐng)參照?qǐng)D5，圖5所示的其他實(shí)施例的半導(dǎo)體裝置10a的基本構(gòu)造與圖1所示的半導(dǎo)體裝置10大致相同，不同之處在于：圖5中的形成在半導(dǎo)體基板11的背面的背面電極22下方以金屬材料構(gòu)成的凸塊下金屬層38來(lái)覆蓋。

如圖5所示，連接第一晶體管30與第二晶體管31的各汲極電極的背面電極22幾乎覆蓋半導(dǎo)體基板11的整個(gè)背面，并且凸塊下金屬層38亦幾乎覆蓋背面電極22的整個(gè)下表面。需說(shuō)明的是，凸塊下金屬層38與覆蓋在源極電極14～15上的凸塊下金屬層23相同，可由例如鎳(ni)/金(au)或鎳(ni)/鈀(pd)/金(au)所構(gòu)成，但不以此為限；至于凸塊下金屬層38的厚度亦可與凸塊下金屬層23相同，但亦不以此為限。

如此一來(lái)，由于凸塊下金屬層38幾乎覆蓋背面電極22的整個(gè)下表面，使得凸塊下金屬層38可作為連接第一晶體管30的汲極區(qū)域與第二晶體管31的汲極區(qū)域的電流路徑的一部分，故可減小背面電極22的散布電阻并可降低半導(dǎo)體裝置10a運(yùn)作時(shí)的電力損耗。此外，由于凸塊下金屬層38的設(shè)置使得覆蓋半導(dǎo)體基板11的背面的金屬層的厚度增加，進(jìn)而可減少當(dāng)半導(dǎo)體裝置10a受溫度變化影響時(shí)的半導(dǎo)體基板11的翹曲量。

接著，請(qǐng)參照?qǐng)D6a至圖6d，圖6a至圖6d依序?yàn)榘雽?dǎo)體裝置10a的各制造步驟的剖面圖。

如圖6a所示，在形成有第一晶體管30及第二晶體管31的半導(dǎo)體基板11上面形成有氧化膜12、源極電極14～15及硬鈍化層19。由于相關(guān)步驟與圖4a相同，故不另行贅述。

如圖6b所示，在半導(dǎo)體基板11的背面形成有背面電極22。具體而言，在去除覆蓋在圖6a中的半導(dǎo)體基板11的背面的氧化膜12后，可利用例如無(wú)電鍍法、蒸鍍或?yàn)R鍍法等在半導(dǎo)體基板11的背面形成背面電極22。實(shí)際上，背面電極22的材料可以是與形成在半導(dǎo)體基板11上的源極電極14～15相同，例如鋁或鋁合金，或是其他金屬材料亦可。

如圖6c所示，除了將凸塊下金屬層23覆蓋在源極電極14～15上之外，同時(shí)亦將凸塊下金屬層38形成在半導(dǎo)體基板11的背面的背面電極22的下表面。在此實(shí)施例中，凸塊下金屬層23及凸塊下金屬層38是采用相同電鍍液的無(wú)電鍍法而形成，但不以此為限。其中，凸塊下金屬層23是以形成在半導(dǎo)體基板11上的硬鈍化層19作為遮罩而選擇性地成膜，至于凸塊下金屬層38則是在半導(dǎo)體基板11的背面以無(wú)遮罩(maskless)方式整面性地成膜。凸塊下金屬層23及38可以是由例如鎳(ni)/金(au)或鎳(ni)/鈀(pd)/金(au)所構(gòu)成，但不以此為限。

在此步驟中，由于是同時(shí)在半導(dǎo)體基板11的正面與背面分別形成用來(lái)保護(hù)源極電極14～15的凸塊下金屬層23以及用來(lái)降低散布電阻的凸塊下金屬層38，故無(wú)須額外增加工時(shí)及工序且可形成凸塊下金屬層38。

接著，如圖6d所示，在半導(dǎo)體基板11上面形成由樹脂絕緣膜所構(gòu)成的鈍化層18，并且鈍化層18形成有開口部20以露出呈圓形的凸塊下金屬層23。

亦請(qǐng)參照?qǐng)D7，圖7所示的其他實(shí)施例中的半導(dǎo)體裝置10b的基本構(gòu)造與前述半導(dǎo)體裝置10a相同，不同之處僅在于：在半導(dǎo)體裝置10b的源極電極14～15上的凸塊下金屬層23的上面形成有硬鈍化層19。

于此，源極電極14～15的上面是整面性以凸塊下金屬層23覆蓋，凸塊下金屬層23上面是以硬鈍化層19覆蓋。另外，利用將覆蓋凸塊下金屬層23的部分的硬鈍化層19形成為圓形而形成一開口部20且從該開口部20露出凸塊下金屬層38。于此所示的半導(dǎo)體裝置10b上，由于僅有硬鈍化層19來(lái)作為覆蓋半導(dǎo)體基板11上面的層，所以可獲得減少構(gòu)成半導(dǎo)體裝置的構(gòu)件的效果。

接著，請(qǐng)參照?qǐng)D8a至圖8c，圖8a至圖8c依序?yàn)榘雽?dǎo)體裝置10b的各制造步驟的剖面圖。

如圖8a所示，首先，在半導(dǎo)體基板11形成有第一晶體管30及第二晶體管31，且在半導(dǎo)體基板11上面形成有源極電極14～15。此外，背面電極22則是整面性覆蓋在半導(dǎo)體基板的背面。需說(shuō)明的是，在此步驟中不以鈍化膜來(lái)覆蓋在源極電極14～15上。

如圖8b所示，不僅以凸塊下金屬層23覆蓋在源極電極14～15上，同時(shí)亦以凸塊下金屬層38覆蓋在背面電極22上。在此實(shí)施例中，凸塊下金屬層23及38可采用相同電鍍液的無(wú)電鍍法而成膜，但不以此為限。圖8b中的凸塊下金屬層23雖僅覆蓋在源極電極14～15的上面，但實(shí)際上亦可同時(shí)覆蓋在源極電極14～15的上面與側(cè)面。凸塊下金屬層23及38可以是由例如鎳(ni)/金(au)或鎳(ni)/鈀(pd)/金(au)所構(gòu)成，但不以此為限。

如圖8c所示，在半導(dǎo)體基板11上形成有例如由氮化硅(si3n4)所構(gòu)成的硬鈍化層19，并且硬鈍化層19形成有開口部20，以讓凸塊下金屬層23呈圓形露出于開口部20。

請(qǐng)參照?qǐng)D9，圖9所示的另一實(shí)施例中的半導(dǎo)體裝置10c的基本構(gòu)造與前述半導(dǎo)體裝置10b相同，其不同之處僅在于：半導(dǎo)體裝置10c以鈍化層18取代半導(dǎo)體裝置10b的硬鈍化層19。由此，由于能以單一鈍化層18覆蓋在半導(dǎo)體基板11上，故可簡(jiǎn)化半導(dǎo)體裝置10c的結(jié)構(gòu)。

至于圖9所示的半導(dǎo)體裝置10c的制造方法大致與圖8所示的半導(dǎo)體裝置10b的制造方法相同，不同之處僅在于：以形成鈍化層18的步驟取代圖8c所示的形成硬鈍化層19的步驟。

以上說(shuō)明本發(fā)明的不同實(shí)施形態(tài)，但本發(fā)明并不限定于此，亦可在不脫離本發(fā)明的宗旨范圍內(nèi)進(jìn)行變更。

例如，在上述說(shuō)明中雖以形成有多個(gè)的晶體管的半導(dǎo)體裝置10來(lái)作為半導(dǎo)體裝置的實(shí)施例，但實(shí)際上其他的半導(dǎo)體裝置，例如形成有雙極性晶體管(bipolartransistor)、二極管等元件的半導(dǎo)體裝置亦可適用于本發(fā)明的結(jié)構(gòu)。