[發明專利]半導體元件

有效

• 申請號: 202010066304.3
• 申請日: 2020-01-20
• 公開（公告）號: CN111490022B
• 公開（公告）日: 2023-09-22
• 發明（設計）人: 黑川敦;小林一也
• 申請（專利權）人: 株式會社村田制作所
• 主分類號: H01L23/482
• 分類號: H01L23/482;H01L23/31;H01L29/737
• 代理公司: 北京集佳知識產權代理有限公司 11227
• 代理人: 金雪梅;王海奇

本發明提供能夠在安裝于外部基板時，抑制電連接不良的產生的半導體元件。半導體元件具有：半導體基板；設置在半導體基板上的集電極層；設置在集電極層上的基極層；設置在基極層上的發射極層；與發射極層電連接的發射極布線；設置在發射極布線上的上部金屬層；覆蓋發射極布線以及上部金屬層并且至少在與集電極層重疊的區域中設置有第一開口的第一保護膜；以及經由第一開口與發射極布線電連接的下部凸塊金屬層，且下部凸塊金屬層的俯視時的面積大于第一開口的面積的凸塊，第一保護膜的端部包圍第一開口、且設置在上部金屬層上。

技術領域

本發明涉及半導體元件。

背景技術

在專利文獻1中記載了具備異質結型的雙極晶體管的半導體裝置。半導體裝置具有雙極晶體管的發射極層、發射極布線、保護層以及帶焊料的凸塊。發射極布線與發射極層連接，保護層形成為覆蓋發射極布線。在保護層的、與發射極層重疊的部分設置開口。凸塊的下部凸塊金屬層(UBM，Under?Bump?Metal)設置在保護層上，并經由開口與發射極布線電連接。在專利文獻1中公開了通過設置下部凸塊金屬層和保護層緊貼的區域能夠抑制水分的侵入的構造。

專利文獻1：國際公開第2015/104967號

然而，在專利文獻1的半導體裝置中，通過安裝時的熱處理等熔化焊料，焊料有時侵入到金屬柱與下部凸塊金屬層的界面。沿著形成于保護膜的開口端的臺階部設置下部凸塊金屬層。因此，下部凸塊金屬層有時在開口端形成空隙或薄層部。侵入到下部凸塊金屬層的界面的焊料有可能通過形成在下部凸塊金屬層的空隙、薄層部侵入至發射極布線。其結果半導體裝置的可靠性有可能降低。

發明內容

本發明的目的在于提供能夠抑制焊料侵入到晶體管而提高可靠性的半導體元件。

本發明的一個方面的半導體元件具有：半導體基板；集電極層，設置在上述半導體基板上，基極層，設置在上述集電極層上；發射極層，設置在上述基極層上；發射極布線，與上述發射極層電連接；上部金屬層，設置在上述發射極布線上；第一保護膜，覆蓋上述發射極布線以及上述上部金屬層，并且至少在與上述集電極層重疊的區域中設置有第一開口；以及凸塊，包括經由上述第一開口與上述發射極布線電連接的下部凸塊金屬層，且上述下部凸塊金屬層的俯視時的面積大于上述第一開口的面積，上述第一保護膜的端部包圍上述第一開口，并且設置在上述上部金屬層上。

在該結構中，至少在與上述第一保護膜的端部重疊的區域中設置有上部金屬層。因此，在第一保護膜和發射極布線的臺階部中，即使在下部凸塊金屬層中形成了空隙或薄層部分的情況下，也能夠通過上部金屬層抑制焊料侵入到晶體管。其結果是能夠提高半導體元件的可靠性。

根據本發明的半導體元件，能夠抑制焊料侵入到晶體管而提高可靠性。

附圖說明

圖1是第一實施方式所涉及的半導體元件的俯視圖。

圖2是圖1的II－II’剖視圖。

圖3是圖1的III－III’剖視圖。

圖4是第二實施方式所涉及的半導體元件的俯視圖。

圖5是圖4的V－V’剖視圖。

圖6是第二實施方式的變形例所涉及的半導體元件的剖視圖。

圖7是第三實施方式所涉及的半導體元件的剖視圖。

附圖標記的說明