TW200816449A - Semiconductor device - Google Patents

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200816449 九、發明說明： 【發明所屬之技術領域】 本發明係關於一種半導體裝置，特別關於一種適用於液 晶顯示器（LCD，Liquid Crystal DispUy)中所使用之驅動器 IC(Integrated Circuit，積體電路）之有效技術。 【先前技術】 液晶顯示器係縱、橫排列複數個像素(pixei)而構成者，

Ο 其中上述像素係用於顯示圖像或文字之單位。若上述像素 數增加，則影像中之曲魂砉卜本巫1 琛有上去千滑，因此顯示變得高精 細0再者，當進行彩芦顯千拄 丁知巴頒不呀，結合紅（R)、綠（G)、藍 (B)3原色來構成i個像素。 /…二丨干乃八卜，使用薄膜電 晶體（TFT，Thin Film Transicfn认 anS1St〇r)作為開關，使用上述薄膜 電晶體之液晶顯示器由下述液晶層構成，即，於玻璃基板 上之縱列上設置有第1配線’於橫行上設置有第2配線，於 上述配線之交又部設置有作Λ 虿作為開關之TFT，於上述開關附 ㈣入液晶材：而形成液晶層。於上述液晶顯示器令，對 弟2配線給予每隔1行之位 位址k唬，藉此導通每隔1行之 將自：!配線供給來之資料信號寫入至液晶婦 素)。另-方面，未被給予位址信號之行 狀態，繼續保持(儲存)已寫入之資料。 、於非^ 又，驅動液晶顯示哭 叩之液晶之驅動器1C(以下，稱為 厂LCD驅動器」）連同形士认丄、赶 广轉為 .」形成於半導體晶片（半導體美柘〗拿而 上之驅動器輸出電路、、羅 土板）主面 邏輯電路等半導體電路而一併構 122163.doc 200816449 成。例如，為自驅動器輸出電路向源極線以及閑極線輸出 么號於構成上述LCD驅動器之半導體晶片之主面上，設 置有凸鬼（BUMP)作為外部電極，又，於該凸塊下方設置 有用以幵y成凸塊之焊墊（PAD)。因此，為確保接合強度， 根據接合精度或者安裝半導體晶片-側之規格等，焊墊之 尺寸與驅㈣輸出電路、邏輯電路等半導體電路或配線之 尺寸縮小相比不可過小。 於曰本專利特開2004_95577號公報（專利文獻i)中揭示有 下述技術，即，使配置於半導體晶片主面之半導體電路或 配線等之區域上之複數個焊墊的底層均勻地平坦化，以使 複數個焊墊之高度一致。 又，於日本專利特開2002-246470號公報（專利文獻2)中 揭示有下述技術，即，於LCD驅動器中，於焊墊與半導體 電路之連接間設置用以防止半導體電路（例如，驅動器輸 出電路）之靜電破壞之保護元件。 [專利文獻1] 曰本專利特開2004-95577號公報 [專利文獻2] 曰本專利特開2002-246470號公報 【發明内容】 [發明所欲解決之問題] 圖1係用以說明具備本發明人所研究之LCD驅動器101之 行動電話5 1的圖。 如圖1所示，行動電話51具備本發明人所研究之 122163.doc 200816449 動ϋσ 101破螭基板52、執封i 以。τ * …、封邛53、以及印刷電路基板 54。LCD驅動器1〇1配置於 败 S9 , θ 、冓成液日日顯不器55之玻璃基板 52上，且利用熱封部幻來與“ 一 電路基板54連接。對於 。 口 ）之尸刷 t%51，，Γ,ος 阳·”、員不益55而言，由設置於行動 电活5 1之框架5 1 a覆芸源曰 、广日魅-现液日日顯不器55之周圍。再者，上述 液曰曰顯不㈣包含搭载LCD驅動器⑻之區域。 圖2係用以說明本菸 系統的圖。^月人所研究之液晶顯示器Μ之電路 如圖2所示，沿Υ方向延伸之源極線56與沿X方向延伸之 閘極線5 7交叉，gp署么把；志 置為矩陣狀。於源極線56以及閉極線57 之延長線上，分別兮夺署古Ώ 山 置有用於輸入信號之端子58以及信號 剧入"而子59。又’於源極線56與閘極線57之交又部設置有 TFT60。上述打了6〇之汲極與像素電極Q連接，該像素電 極61介隔液晶層62而與對向電極63相向。此處，像辛亦可 稱為於像素電極61與對向電極63之間夹持液晶扣而形成 ❹ 之電容器。又，於液曰翻一抑 於液日日顯不益55之外周設置有使源極線 5 6、閘極線57電性短路之短路環64。 自LCD驅動器1Q1經由信號輸人端子59以及閘極線π , 將位址信號供給至TFT6G之閘極，自咖驅動器經由信 唬輸入端子58以及源極線兄，將資料信號供給至叮丁6〇之 源極目構成像素之液晶層62配置於閘極線W與源極線％ 之交又部，故利用閘極線57來選擇某！行之像素，利用源 極線56來寫人圖像資料。藉此，藉由有序地選擇閘極線π 來顯示一幅晝面。於各閘極線57被選擇之時間内，將資料 122163.doc 200816449 乜唬依序供給至源極線56，藉由τρτ6〇而將必要之資料寫 入（儲存）至像素（電容器）中。保持已寫入之資料直至下一 貝料4口就被供給為止，藉由供給下一位址信號而進行再寫 入。利用上述保持動作來保持與資料相對應之電壓，於液 晶顯示器55中進行顯示。 、彳 • /圖3係用以說明本發明人所研究之LCD驅動器1〇1、以及 形成於該LCD驅動器1〇1上之焊墊“之配置的圖。再者， 〇 雖未圖示，但於構成LCD驅動器101之半導體晶片u之主 面（兀件形成面）上形成有驅動器輸出電路、邏輯電路、圖 形RAM(Rand⑽Access Mem〇ry，隨機存取記憶體）等: 又，作為外部電極端子之凸塊形成於焊墊Μ上。 如圖3所示，構成LCD驅動器1〇1之半導體晶片u之平面 形狀呈細長之矩形狀。例如，當於χ方向、γ方向^^大 圖1所示之行動電話51之液晶顯示器55之晝面尺寸時;可 考慮縮小安裝於構成晝面之破璃基㈣上之LCD驅動哭 〇 ⑻。其中，與使L⑶驅動器⑻於沿液晶顯示器55之書面 之X方向上之長度變短相比 ,方向上之長度變短（短邊 )卓乂有效。因此，構成JLCD驅動哭^ 】 . 平面形狀呈細長矩形狀。力』之+導體晶心之 於上述半導體晶片U之外 ,ai 门/σΧ方向（長度方向）之邊 側，配置有複數個焊墊16、17。焊執 山+ 〒塾16用於輸出驅動哭輸 出電路之信號，且經由配線（未 雷性、康Μ ν _ 未圖不)而與驅動器輸出電路 電性連接。又，焊墊17用於輸入

θ吗1 /7]·不之gp屈丨丨當欠I 板54之微電腦經由熱封部53而輸出之信號。 土 122 ] 63.doc 200816449 例如，對於圖2之液晶顯示器55而言，當其析像度為 QQVGA(16GX12G像素）時’須要_開極㈣與胸(刪） 條源極線56共計52G條’相應地亦須要520個焊墊16。如上 所述，使L⑶驅動器101之邊變短時，較好的是不於沿Y方 向之兩邊側配置驅動器輸出電路用之焊塾，因此，如圖3 所不，將谭墊16全部配置於半導體晶片η之X方向之一邊 側。 於保護元件形成區域19中形成有用以保護驅動 出2不受正負突波（靜電破壞）影響之保護元件。該保護 二牛電性連接於焊墊16與驅動器輸出電路之間，例如，該 保護元件為ρη接合二極體。 盈:4係模式性地表示本發明人所研究之[CD驅動器⑻之 要#之平面圖。圖5係圖4之^線之剖面圖。此處，於上 述圖4中，為便於理解，僅表示形成於半導體晶片U主面 上之複數個保護元件21a、21b以及透視狀態下之焊塾Μ。 μ 之Χ方向上相鄰之烊墊16之間的 = (:a)广形成沿Υ方向直線狀配置之保護元件2U及 保ϋ蒦凡件2 1 b之伴缚开杜游乂、广l <保邊兀件形成區域i 9之γ方向上的尺寸 =)。又’對保護元件21a之保護元件面積SP、保護元件 7保護元件面積Sn、以及分離部32附加陰影來表示。 上所述，焊墊1 6與驅動器輸出電路電性連 此處省略其連接。 一 於。圖4以及圖5中’為保護形成於半導體晶片11主面上之 』S輸出電路不受正負突波（靜電破壞）之影響，與1個焊 122163.doc 200816449 墊16相對應地形成一對二極體，gp，針對一個輸出而形成 2個保護元件21a、21b，此處就上述保護元件21&、2ib加 以說明。 如圖4以及圖5所示，於1個11型半導體區域22(n型井）中 形成有1個p型半導體區域23。即，保護元件2u為pn接合 二極體’該Pn接合二極體包括形成於由p型單晶石夕基板構 成之半導體晶片11主面上in型半導體區域22 以及形成

Ο 於上述n型半導體區域22内之P型半導體區域23，因此，於 1個n型半導體區域22中形成有1個二極體。 又，如圖4以及圖5所示，於Η@ρ型半導體區域24(ρ型 井）中形成有型半導體區域25。即，保護元件川為叩 接合二極體，該pn接合二極體包括形成於半導體晶片丨1主 上之P聖半^體區域24、以及形成於上述p型半導體區域 内之n5L半^體區域25，因此，於丨個p型半導體區域 中形成有1個二極體。 /上述保護元件2U、21b形成於半導體晶片u之保護元件 开/成區域19内。再者’於圖4中表示保護元件形成區域^ 之Y方向上之尺寸（ya)。 又，為確保靜電耐壓，保護元件21a之保護元件面積 P保D蔓元件2 1 b之保護元件面積Sn必須為固定面積，隨 著靜電耐堡變高，保護元件面積外、Sn變大。 、 於上述保護元件2la、21b之上部形成有多層配線，此處 表：形成於層間絕緣膜26内之4層配線層⑷〜綱之情形。 '、 件21&之？型半導體區域23(構成保護元件21a之二極 122163.doc -10- 200816449 體之陽極）斑彳早罐-Μ q /隻兀件21b2n型半導體區域25(構成伴1 -件21b之二極…\稱成保護兀 M1 M4八 ）由第1配線層M1連接。配線#

Ml〜M4介隔接觸件27 深層 為焊墊16，於焊墊16上a 此 線層M4形成 Λ "隔底層電極28而形成作為外部 電極之凸塊29。如此，你嗜一从。， Γ 1 塊_連接。再二：§=—與焊塾16以及凸 間距㈣。 I於圖4中表示相鄰之焊墊16之間之 Ο Ο 又’於η型半導體區域22内形成有η型半導體區域％ 由接觸梅圖示)而使上述,型半導體區域3。伸出 ： =成保護元件仏之二極體之陰極。又，於Ρ型半導體^ 、、内形成有P型半導體區域31，藉由接觸件(未圖示)而使上 逑P型半導體區域31伸出，以作為構成保護元件⑽之叩接 合二極體之陽極。x ’於半導體晶片11之主面上形成有分 離部32。 此處例如，當為自QQVGA轉變成更高精細之QVGA而 增加液晶顯示器55之析像度時，驅動器輸出電路12之輸出 變多’即’焊墊16之數量增加。此時，為抑制晶片尺寸之 增加，必須減小相鄰之焊墊丨6之間之間距。 圖6以及圖7係模式性地表示本發明人根據多輸出化而研 究出之LCD驅動器102、1〇3之要部之平面圖。上述l⑶驅 動°° 1 〇2 1 03與多輸出化相對應’其焊墊數多於LCD驅動 器1〇1之焊塾數。再者，圖中，對保護元件21a之保護元件 面積SP、保護元件21b之保護元件面積如、以及分離部μ 附加陰影。 122163.doc -11 - 200816449 如圖6所示，直線地配置於χ方向上之相鄰焊墊丨6之間的 間距（xb)比圖4所示之間距（xa)短。又，如圖7所示，格子 狀地配置於X方向上之相鄰焊墊16之間的間距（xc)比圖4所 示之間距（xa)短。以上述方式使間距變窄，藉此可與多輸 出化相對應。再者，如使用圖4以及圖5所作之說明，圖6 以及圖7中，於1個11型半導體區域22中形成有"固^型半導 體區域23，又，於1個P型半導體區域24中形成有Hg]n型半 導體區域2 5。 Ο u 丄又，如圖6以及圖7所示，隨著相鄰之焊墊16之間之間距 义乍’與圖4相比’焊墊1 6之形狀亦變為於X方向上更短、 ;方向上更長之形狀（細長矩形狀）。為確保接合強度， 根據接合精度等，煜執κ ^ σt 又 干塾16之尺寸與驅動器輸出電路12戋配 =之尺寸縮小相比不可過小。因-，焊塾16之面積大致相 …但知墊16之形狀與圖4相Λ，於X方向上更短，於丫方 向上更長。 所I於蚌墊丨6與驅動器輸出電路12之 驅動器輸出電路12不我私币 巧保〇隻 變為多輸出時，焊墊二因二力當_輸出電路12 仏、心之數量亦^ 數m ’隨之，保護元件 、曰加，保護元件形成區域丨9彳 21a、21b之數量捭★今 乂侏覆兀件 21a 21b.^ 程度擴大。即，對於上述保護元件 21a、2 lb而言，為確俾 叉儿什 Μ m 耐壓，保護元件面積外、Sn須 要固疋面積，因此 ^ Μ肩

Ik者~墊16數量 積Sp、Sn亦增加，保 保口蔓7L件面 、濩兀件形成區域19以保護元件面積 122163.doc 200816449

Sp、Sn之增加程度而擴大。 例如，當配置保護元件21a、21b時，考慮將保護元件面 積Sp、Sn设為細長矩形狀。此時，於在半導體晶片11上形 成保護元件21a、2 lb之區域之γ方向上，與圖4之保護元件 形成區域19之Y方向尺寸（ya)相比，圖6之尺寸（yb)以及圖7 之尺寸（y〇變長。因此，半導體晶片U2Y方向上之形狀 變長，無法使邊縮短。 Ο

如上所述，對於LCD驅動器1〇1而言，為擴大液晶顯示 器55之晝面尺寸，較好的是使γ方向之晶片邊變短。然 而，若與多輸出、窄間距相對應，僅使保護元件面積外、 Sn為細長矩形狀，則例如，無法縮短][^1)驅動器Μ]、ι〇3 之邊，從而導致構成LCD驅動器1 〇 1之半導體晶片丨1之曰 片尺寸擴大。 08 本發明之目的在於供給一種可縮小㈣驅動器之晶片尺 寸之技術。 根據本說明書之揭示以及隨附圖式，本發明之上述目的 及其他目的與新穎特徵變得明確。 [解決問題之技術手段] 右間早地說明本申請案所揭 概要’則如下所述 本發明之半導體裝置中，於LCD驅動器之驅動器 路之輸出側具有第】保護元件與第2保護元件， 護元件包括第1 P型半暮w 弟保 … 肢區域以及形成於上述第iP型半導 月豆區域内之第4型半導體 上返弟2保凌凡件包括第 122163.doc -13 - 200816449 2 n t半^肢區域以及形成於上述第&型半導體區域内之第 2ρ型半導體區域，上述第丨以及第2保護元件分別各複數個 相鄰地配置。 [發明之效果] 若簡單地說明由本申請案所揭示之發明中之利用代表性 構件所獲得的效果，則如下所述。 根據本發明之半導體裝置，可縮小Lcd·動器之晶片尺 寸。 【實施方式】 以下根據圖式，詳細說明本發明之實施形態。再者， 於用以說明實施形能之娇女阅士 ^ 仏心之所有圖中，原則上對相同構件標記 相同符號，並省略：&會％ % na π i /、宣设况明。又，有時亦對平面圖附加 陰影。 (貫施形態1)本實施形態kLCD驅動器⑶用於具備參照 0 1、圖2所說明之液晶顯干哭 ”肩不為55之仃動電話51。該LCD驅 〇 ㈣1係驅動液晶顯示器μ之液晶之驅動㈣，且連同形 成於其半導體晶片（半導㈣美 令體基板）主面上之驅動器輸出電 路、邏輯電路等半導體電路而_併構成。 • 行動電話之液晶顯示㈣之析像度存在像素數增加之高 '::::向’ 6“精細之傾向係指自QQVGA(16〇xl2〇像 素）轉變為 QVGA(32〇x24〇 像^^ ^ 1豕京），進一步轉變為 VGA(680x480像素）。隨之， 、' 、杉色顯示（RGB)時，對於 LCD驅動器i向液晶顯示器5 、 終山……丄 勒出數而吕，QQVG為520 輸出，QVGA為1040輸出繼 ^ VGA為2120輸出。即， 122163.doc • 14. 200816449 當於1個晶片上構成LCD驅動器1時，每i個晶片之輸出數 因冋精細化而變為多輸出。因此，本實施形態丨之lcd驅 動益1中，每當將焊墊16配置於固定範圍（晶片尺寸）内時， 使相鄰之焊墊16之間產生間距，以與多輸出相對應。 圖8係用以說明本實施形態1之[〇)驅動器丨、以及形成 於該LCD驅動器1上之半導體電路等之配置的圖。 Ο Ο 於構成LCD驅動器1之半導體晶片11之主面上形成有驅 動器輸出電路12、邏輯電路13、圖形RAM14、以及輸入端 子15，於保護元件形成區域19内形成有保護元件，上述驅 動器輸出電路12、邏輯電路13、圖形編14、輸入端子 B、=及保護元件以如圖8所示之方式配置。又，於平面 形狀呈細長矩形狀之半導髀日 士二、 之千钕版日日片11之外周，沿X方向（長度 方向）之邊側配置有焊墊16、17。 士此’半導體晶片U之平面开> 十面开乂狀壬細長矩形狀。例如， 田於X方向、Y方向上 一 、$曰π - /曰大圖1所示之行動電話51之 液日日顯不器55之書面尺寸時， 之玻璃可考慮縮小安裝於構成畫面 敬哨暴板52上之LCD驅動哭]。甘| 哭、、,i y B 其中，相比使IXD驅動 為1於沿液晶顯示器55之書面 勒

, 一方向上之長度變短，#Y 方向上之長度變短（短邊化）較 吏 Ε 1 ^ JL· m m J 。因此，構成LCDI區動 體晶片11之平面形狀呈細長矩形狀。 向液晶顯示器Μ之閘極線57輪出 被稱為間極驅動器12 ::虎之驅動器輸出電路 出信號之-動器輪出電路〗2被=。又’向源極線56輪 動器⑽。再者，自間極 〜原極驅動器（或者列驅 動盗123輪出位址信號，自源 i22163.doc -J5- 200816449 極驅動器m輪出資料信號。 閑極驅動器a以及源極驅 TFT60之閘極以及 。。12b係液日日顯示器55之 圖像之驅動器輪出電路:2 料以分時驅動方式顯示 器或者控制電路等構成：’邏輯電路13係由各種暫存 靜態驅動方式於液晶顯干;：=又，圖形RAMM係用以以 輸入端〜輸二:=顯示圖標等之電路。又，

Ο 之電路：又，於保護-株 輸入輸出緩衝電路等構成 輸出電路12不受正負成區域19内形成有保護驅動器 負犬波（諍電破壞）影響之保護元件。再 ’如下所述’使用pn接合二極體作為保護元件。 知墊16用於自驅動器輸出電路12之閘極驅動器⑵輸出 位址H且經由配線（未圖示）而與間極驅動器…電性連 接。又，；t干墊16用於自驅動器輸出電路12之源極驅動器 12b輸出資料信號，且經由配線（未圖示）而與源極驅動器 12b電性連接。又，焊墊17用於輸入如下信號，該信號自 圖1所示之印刷電路基板5 4之微電腦經由熱封部5 3而輸 出。 例如’對於圖2之液晶顯示器55而言，當其析像度為 QQVGA(16〇xl20像素）時，須要16〇條閘極線57與 12〇x3(RGB)條源極線56共計520條，相應地須要個焊墊 16、360個焊墊16b。如上所述，當使LCD驅動器1之邊變 短時，較理想的是，不於沿γ方向之兩邊側配置驅動器輸 出電路1 2用之焊墊，因此，如圖8所示，將焊墊1 6全部配 置於半導體晶片11之X方向之一邊側。 122163.doc 16 200816449 圖9係圖8之LCD驅動器1之電路區塊圖。LCD驅動器i 中，由閘極驅動器丨2a、源極驅動器丨2b、邏輯電路13、。 形RAM14、以及輸入端子15等構成電路。 回 圖係用以說明保護元件21a、21b與驅動器輪 之關係之圖。 路12 固=正構成像素之液晶因正負電荷偏向電極表面而變得 疋 上述驅動器輸出電路12將極性會正負變 、六 Ο Ο 信號用作輸出作硤 L 又〆爪 出電路41 …。因此’驅動器輸出電路U具有正極輸 、極輸出電路42、以及輸出交流化開關43。 位準輸二=Γ5具=極位準選擇解碼器電路44與正極 (咖）連接。;V二與電源電位（取）及基準電位 Μ 有選擇信號（S1)以及正極基準位準 (S2)之正極位準選擇解碼器， 器45對固定之選握 極位準輸出放大 之、擇位準（S3)進行放大 交流化開關43。又 交將〆、輪出至輸出 碼器電路46以及電路42具有負極位準選擇解 ™ 基準 及負極基準位準⑻）之負極位準選擇別入有選擇信號（S4)以 極位準輸出放大器47對固定之電路46,由負 將其輸出至輸出交流化開關4:立#(S6)進行放大後， 於烊墊16與驅動器輪 護元件…之二極體之陽極與 陰極，作為保護元件2 1 a — ' 兀件2 1 b之一極體之 —極m之陽極與基準電位 122163.doc 200816449 (GND)連接。因此，保護元件2ia、川防止驅動器輸 路12因太干塾16之正或者負突波而受到靜電破壞。再者，I 論驅動器輸出電路12係間極驅動器12a亦或源極驅動:、 保護元件2la、21b均防止因焊㈣之正負突波 生靜電破壞。 、如此，為保護驅動器輸出電路12不受靜電破壞之影響， 必須於焊墊16與羅動器輸出電路Η之間設置保護元件 Ο ο 21a 21b。如圖8所示，焊墊16配置於半導體晶片η平面

之外周側，於上述焊墊16下部之保護元件形成區域19内带 成未圖示之保護元件21a、21b。 V 圖η係模式性地表示本實施形態kLCD驅動器ι之要部 :平面圖。圖12係圖"之口線之剖面圖。又，圖13係模 表示圖11之半導體晶片Η之主面之平面圖，圖14〜 圖Π分別係模式性地表示第卜第4配線層⑷〜⑽之 之平面圖。 再者，為便於理解，於圖u中表示有形成於半導體晶片 11主面上之複數個保護元件21a、21b以及透視狀態 數Γ焊墊16，1，已對保護元件仏之保護元件面積Sp、 2 4兀件21b之保護元件面積〜、以及分離部附加了陰 ^ 雖未圖不’但如上所述’於焊墊1 6與驅動器輸出 电路12(閘極,驅動器12a、源極驅動器⑶）之間連接有保 元件21(保護元件2:^、21b)。 ° 只&形心1中，為保護驅動器輸出電路12不受由正 負突波引起之靜電破壞之影響，於半導體晶片U之主面上 122163.doc 200816449 形成有與-個焊塾相對應之一對二極體，即與_個輸出 相對應地形成2個保護元件21a、…。又，上述保護元件 21a以及保護元件21b分別每2個地沿γ方向配置為同一直線 狀，且於X方向上相鄰地配置。又，複數個焊塾16格子狀 地配置於保護元件2la或者保護元件21b上。於圖u中表示 有在LCD驅動器1之X方向上相鄰之焊塾16之間的間距 . (Xl)。又，於圖11中表示有保護元件形成區域19之¥方向 上之尺寸（y 1)。 C 如圖11以及圖12所示，於1個η型半導體區域22(n型井）中 形成有2個P型半導體區域23。#，保護元件⑴為仲接合 二極體：該卯接合二極體包括形成於由p型單晶石夕基板： 成之半導體晶片11主面上型半導體區域U、以及形成 於上述η型半導體區域22内之p型半導體區域23，因此，於 1個η型半導體區域22中形成有2個二極體。 又，如圖11以及圖12所示，於Η@ρ型半導體區域24化型 〇 井）中形成有2個η型半導體區域25。即，保護元件2_ρη 接合二極體，該ρη接合二極體包括形成於半導體晶片丨1主 面上之ρ型半導體區域24、以及形成於上述ρ型半導體區域 • 24内之η型半導體區域25，因此，於1個ρ型半導體區域24 .中形成有2個二極體。 因此，本發明人所研究出之LCD驅動器ι〇ι(參照圖4以 及圖5)之不同之處在於，於H@n型半導體區域22(或者ρ型 半‘體區域24)中形成有複數個（2個）p型半導體區域23(或 者η型半導體區域25)。 122163.doc -19- 200816449 如圖12以及圖13所示，例如，徂 〇 丁切如保蠖凡件21a包括形成於 —型單晶矽基板構成之半導體晶片11±面上之η型半導體 區域22、以及形成於上述11型半導體區域Μ内之ρ型半導酽 區域23。又，保護元件W包括形成於半導體晶^主面且 上之p型半導體區域2 4、以及形成於μ 汉办成於上述p型半導體區域24 内之η型半導體區域2 5。卜诚仅嗜-α 飞 上述保蠖凡件21a、21b係用以保 護驅動器輸出電路不受因正負突波引起之靜電破壞之影響 的保護元件。 於上述保護元件2la、2113之上部形成有多層配線，此處 表示形成於層間絕緣膜26内之4層配線層M1〜M4。如圖12 二及圖14所示’保護元件仏之卩型半導體區域叫作為保 濩几件21a之二極體之陽極）與保護元件2]^之n 域叫作為保護元件21b之二極體之陰極）介隔接觸件= 接至弟1配線層M1。即，作為保護元件21之保護元件21a 之P型半導體區域23與作為保護元件21之保護元件加之n u 型半導體區域25電性連接。如圖u所示，於上述作為保護 元件2!之保護元件21a或者保護元件川上，配置有複數個 焊墊1 6。 又，如圖12以及圖15所示’第1配線層Mi介隔接觸件27 而與第2配線層M2連接。上述第2配線層M2係電源電位 (vcc)及基準電位（GND)用之供給配線。又，如圖12以及 圖16所’第2配線層M2介隔接觸件27而與第3配線層m 連接。 又’如圖12以及圖17所示，第3配線層M3介隔接觸件27 122163.doc -20- 200816449 而與第4配線層連接。 迷弟4配線層M4構成焊勢 焊墊16上介隔底層電 干塾 包位Μ而升y成有作為外部 29 〇 』 驅動器1中，藉由上述結構，使保護元件21〜

型半導體區域23、以另仅1 q P 及保護凡件幻匕之!!型半導體區域 W性連接。即，作為保護元件21 陽 極、以及作為保護元件21b之^ 之％ 一極體之陰極與焊塾1 6電性 〇 口。^又，P型半導體區域23以及η型半導體區朗與驅動 ^出電路12之輸出電性連接。因此，於輝墊！6與驅動器 電路12(間極驅動器12a、源極驅動器i2b)之間連接有 保護元件2 1 a、2 1 b。 又’於η型半導體區域22内形成有η型半導體區域％，藉 由接觸件（未圖示）而使上述11型半導體區域％伸出，以作為 成為保護元件仏之二極體之陰極。又，於ρ型半導體區域 24内形成有ρ型半導體區域31，藉由接觸件（未圖示）而使上 〇 16。於 之凸塊 述ρ型半導體區域31伸出，以作為成為保護元件2ib之二極 體之陽極。 又’於半導體晶片1 1之主面上形成有分離部32。分離部 3 2係例如形成有1^〇吼嶋1〇別此〇^心仙，矽局部氧 :)區或又，亦可使用被稱為SGI(Shan〇w Gr〇〇ve Is_i〇n， ^才曰隔離）或者STI(Shallow Trench Isolation，淺溝槽隔 離)之槽型分離區域來形成分離部32。例如，使氧化膜或 氮化膜等絕緣膜積層至形成於半導體基板内之槽内，藉此 形成sti。 9 122163.doc -21- 200816449 此二：::如，當為|qqvga轉變為更高精VGA而 Γ出:=之析像度時，驅動器輸出電路戦多 輸出P，知墊1 6之數量增加。此日车，& 心 卞為抑制晶片尺寸之 增加’必做相鄰焊塾16之間之間距變窄。 之二如’為保護驅動器輸出電路12不受靜電破壞 衫曰’；、干16與驅動器輸出電路12之間 個焊墊16配置一對 山〜 才保4兀件21a、21b。因此，當驅動器輸 Ο Ο 出電路1 2變為多輪屮眭 ,θ ,, 1 ^ 、，干墊6之數量增加，隨之保護元 件21&、心之數量亦增加，保護元件形成區域咖保護元 件2U、21b之增加程度而擴大。即，對於保護元件21a、 ⑽而言’為確保靜電耐壓，保護元件面積SP、Sn必須為 固定面積’ m著焊㈣之數量增加，保護元件面積

Sp、Sn亦增加’保護元件形成區域19以保護元件面積外、

Sn之增加程度而擴大。 再者，當於閘極線57方向以及源極線56方向上進一步增 大圖1以及圖2所示之行動電話5 1之液晶顯示器5 5之晝面尺 寸日寸，必須縮小女裝於構成晝面之玻璃基板52上之^〇〇驅 動器1。尤其有效的是，進一步使沿液晶顯示器55之晝面 之LCD驅動器1於長度方向上之尺寸比寬度方向上之尺寸 短。 因此，針對驅動器輸出電路12之多輸出，為抑制晶片尺 寸之擴大並進一步縮短LCD驅動器丨之寬度，必須使焊墊 16之間之間距變窄，並縮小保護元件形成區域η之γ方向 上之尺寸。 122163.doc -22- 200816449 、因此，於本實施形態丨之！^!^驅動器丨中，使用二極體作 為保屢兀件21a以及保護元件21b，電性連接構成保護元件 21a之二極體之陽極與構成保護元件2ib之二極體之陰極， 使上述連接與配置於保護元件21a或者保護元件上之焊 • 墊1 6以及驅動裔輸出電路12之輸出電性連接。即，針對一 • 個輸出（1個焊墊16)配置2個保護元件21a、21b。 此外，如圖11所示，將保護元件21a以及保護元件21b沿 ζ\ 保濩元件形成區域1 9之Υ方向，分別每2個地配置為同一直 、泉狀此外，於χ方向上相鄰地配置沿γ方向分別每2個地 配置之保護元件21a以及保護元件21b。又，將複數個焊墊 16格子狀地配置於保護元件2U或者保護元件2比上。 、因此，例如，不僅可如圖7中所說明之保護元件形成區 或19之Y方向尺寸（yc)般，將保護元件22 1匕隨著多輸 出化而增加之程度分配於單軸方向上，而且可分配於雙軸 方向（X方向）上。因此，圖u中之保護元件形成區域19之丫 U ^向上之尺寸（yl)小於圖7中之上述尺寸⑽，可根據欲使 見度方向（Y方向）比長度方向（χ方向）更短2LCD驅動器！之 要求，盡可能地縮小上述LCD驅動器1之晶片尺寸。' -如此，於本實施形態丨中，可盡可能地縮小LCD驅動器ι .之晶片尺寸。藉此，可提高晶片獲取數。 又’可進一步縮小LCD驅動器丨之寬度。藉此，可擴大 源極線方向上之液晶顯示器55之晝面尺寸。又，因可進一 步鈿小LCD驅動器1之寬度，故亦可縮小覆蓋液晶顯示器 55之周圍（LCD驅動器1之搭载區域）之框架51a。 122] 63.doc -23- 200816449 (貫施形態2)本發明之實施形態2與上述實施形態ι之不 同點在於形成於半導體晶片上之焊墊的配置。以下，以與 上述貫施形恶1不同之方面為中心進行說明。 圖18係模式性地表示本實施形態2之lcd驅動器2之要部 之平面圖。再者，為便於理解，表示形成於半導體晶片11 主面上之複數個保護元件21 a、2 1 b以及透視狀態下之複數 個焊墊16，且對保護元件21a之保護元件面積外、保護元 Ο ο 件2 1 b之保護元件面積Sn、以及分離部32附加陰影。又， 表示於LCD驅動斋2之X方向上相鄰之焊墊16之間之間距 (x2)。又，表示保護元件形成區域19之¥方向上之尺寸 (y2)。又，於1個n型半導體區域22(或者p型半導體區域24) 中，形成有複數個（2個）p型半導體區域23(或者11型半導體 區域25)。 如上述實施形態1中所說明，於焊墊16與 路之間電性伽護元件21a、21b。上述複數料 保護元件21a或者保護元件21]3上，沿χ方向配置為同一直 線狀。 護元件21b分別沿Y方向每2個地配置為同一直線狀，共叶 配置4個’此外，於X方向上相鄰地配置。 對於上述焊墊16，為保護驅動器輸出電路不受由正負突 波引起之靜電破壞之影響，於半導體晶片丨丨之主面上形成 與1個焊塾16相對應之-對二極體，即，與—個輸出_ 應地形成2個保護元件2ia、21b。上述保護元件2u以及保 如上述實施形態1中所說明 針對驅動器輸出電路12之 122163.doc -24- 200816449 多輸出，為抑制晶片尺寸之擴大’並進-步縮小LCD驅動 器2之寬度，必須使焊墊16之間之間距變窄，並減小保護 元件形成區域19之Y方向上之尺寸。 因此，於本實施形態2中，沿保護元件形成區域19之^ 向刀別將保濩元件2 1 a以及保護元件2 1 b每2個地配置為 同一直線狀，於上述2個保護元件21a以及2個保護元件 之區域内配置有2個焊墊。即，例如，不僅如圖6中所說明 之保護元件形成區域19之丫方向尺寸（yb)般，將保護元件 21a、21b隨著多輸出化而增加之程度分配於單軸方向上， 而且分配於雙軸方向方向）上。因此，圖18中之保護元 件形成區域19之Υ方向上之尺寸（y2)小於圖6中之上述尺寸 (yb)，可根據欲使寬度方向（γ方向）比長度方向（X方向）更 短之LCD驅動器2之要求，盡可能地縮小上述LCD驅動器2 之晶片尺寸。 如此，可盡可能縮小；LCD驅動器2之晶片尺寸。藉此， 可提高晶片獲取數。 又’可進一步縮小LCD驅動器2之寬度。藉此，可擴大 源極線方向上之液晶顯示器5 5之晝面尺寸。又，可進一步 知百小LCD驅動器2之寬度，藉此亦可縮小覆蓋液晶顯示器 55之周圍（LCD驅動器2之搭載區域）之框架51a。 (貫施形態3)上述實施形態2就下述情形加以了說明， 即，於與配置有焊墊之方向（χ方向）交叉之方向（γ方向） 上，相對於2個輸出而配置4個保護元件，但於本實施形態 3中’就相對於3個輸出而配置6個保護元件之情形，以與 122163.doc -25 - 200816449 上述實施形態1不同之處為中心進行說明。 圖19係板式性地表示本實施形態仏乙⑶驅動器3之要部 平面圖再者，為便於理解，表示形成於半導體晶片j j 主面上之複數個保護元件21a、21b以及透視狀態下之複數 個知墊16 ’且對保護元件2U之保護元件面積补、保護元 件21b之保護元件面積^、以及分離部_加陰影。又， 表示於LCD驅動器3之X方向上相鄰之焊墊16之間之間距 Ο ϋ ㈣。又，表示保言蔓元㈣成區域19”方向上之尺寸 (乂） 於1個11型半導體區域22(或者p型半導體區域24) 中形成有複數個（3個）]3型半導體區域23(或者η型半導體區 域 25) 〇 、'於烊墊1 6 ’為保護驅動器輸出電路不受由正負突波引 起之靜電破壞之影響’於半導體晶片Η之主面上形成… 個丈干塾1 6相對廣之·一 #4- -* η μ之對一極體，即，與一個輸出相對應地 形成2個保護元件2 1 a、2 1 b。上诚佴噌-从〇 t 甘 上迷保濩兀件2 1 a以及保護元 件2 1 b分別沿γ方向每3個地两p罢兔 I )甘糾U地配置為同一直線狀，共計配置6 個，此外，於X方向上相鄰地配置。 如上述實施形態2中所說明’針對驅動器輸出電路12之 _ ’為抑制晶片尺寸之擴大，並進一步縮小LCD驅動 器2之寬度，必須使焊墊16之間之間距變窄，並減小保護 元件形成區域19之Y方向上之尺寸。 因此，於本實施形態3中，沿保護元件形成區域^之丫方 向，分別將保護元件2 1 a以及伴鳟开| 9。^ 乂汉1示邊7L件21b每3個地配置為 同一直線狀，於上述3個保護以及3個保護元件川 122163.doc -26- 200816449 之區域内配置3個焊墊。即，例如，不僅如圖6中所說明之 保護元件形成區域丨9之Υ方向尺寸（yb)般，將保護元件 21a、2 lb隨著多輸出化而增加之程度分配於單軸方向上， 而且分配於雙軸方向（X方向）上。因此，圖19中之保護元 件形成區域1 9之Y方向上之尺寸（y3)小於圖6中之上述尺寸 (yb)，可根據欲使寬度方向（Y方向）比長度方向（χ方向）更 紐之LCD驅動器3之要求，盡可能地縮小上述LCD驅動器3 之晶片尺寸。 Ο

如此，可盡可能地縮小LCD驅動器3之晶片尺寸。藉 此’可提高晶片獲取數。 又，可進一步縮小LCD驅動器3之寬度。藉此，可擴大 源極線方向上之液晶顯示器5 5之晝面尺寸。又，可進一井 縮小LCD驅動器3之寬度，藉此亦可縮小覆蓋液晶顯示器 5 5之周圍（l C D驅動^§ 2之搭載區域）之框架5ia。 以上，已根據貫施形怨，具體地說明瞭由本發明人所研 製出之發明，但本發明並不限定於上述實施形態，於不脫 離本發明之宗旨之範圍内可進行各種變更。 例如’於上述貫施形態中’就將本發明用於Lcd驅動哭 之情形加以了說明，但並不限定於此，可將本發明用於如 下之半導體裝置，該半導體裝置為保護半導體電路而於焊 墊、凸塊專外部電極與上述半導體電路之間配置有保護元 件。 [產業上之可利用性] 本發明可廣泛地用於製造半導體裝置之製造業。 122163.doc -27- 200816449 【圖式簡單說明】 圖1係用以說明具備本發明 動電話的圓。 月人所研究之LCD驅動器之行 圖2係用以說明使用本發 曰 X月人所研究之1^0驅動器之液 日曰頒不态之電路系統的圖。 圖3係用以說明本發明人所研究之lcd驅動器、以及形 成於该LCD驅動器上之焊墊之配置的圖。 圖4係模式性地表示圖3之Lcd驅動器之要部之平面圖。 圖5係圖4之γ_γ線之剖面圖。 圖6係模式性地表示本發明人根據多輸出化而研究之 LCD驅動器之一例之要部的平面圖。 圖7係模式性地表示本發明人根據多輸出化而研究之 LCD驅動器之另_例之要部的平面圖。 圖8係用以說明本發明實施形態1之LCD驅動器、以及形 成於該LCD驅動器上之焊墊等之配置的圖。 Ο S 9係圖8之LCD驅動器之電路區塊圖。 圖1〇係用以說明圖8之LCD驅動器之驅動器輸出電路與 保護元件之連接的圖。 圖 圖11係模式性地表示圖8之LCD驅動器之要部之平面 圖12係圖11之γ_γ線之剖面圖。 圖 圖13係模式性地表示圖11之半導體基板之主面之平面 〇 圖14係模式性地表示圖11之第1配線層之上表面之平面 122163.doc -28- 200816449 圖。 圖1 5係模式性# _ 丨生地表示圖11之第2配線層之上表面之 圖。 卞 圖1 6係模式拇& _ 地表不圖11之第3配線層之上表面之平 圖。 卞 圖1 7係模式μ 供八〖生地表示圖丨丨之第4配線層之上表面之 圖。 圖18係&式性地表#本發明實施形態2之LCD驅動器 要部之平面圖。 ^ 係模式性地表示本發明實施形態3之LCD驅動器 要部之平面圖。 【主要元件符號說明】 LCD驅動器 半導體晶片 驅動器輸出電路 閘極驅動器 源極驅動器 邏輯電路 圖形RAM 輸入端子 焊墊 保護元件形成區域 保護元件 n型半導體區域 122163.doc 面 面 面 之 之 1、2、3 11 12 1 2a 12b 13 14 15 16、I? 19 21a 、 21b 22

U -29- 200816449

ϋ 23、24 ρ型半導體區域 25 η型半導體區域 26 層間絕緣膜 27 接觸件 28 底層電極 29 凸塊 30 η型半導體區域 3 1 ρ型半導體區域 32 分離部 41 正極輸出電路 42 負極輸出電路 43 輸出交流化開關 44 正極位準選擇解碼器電路 45 正極位準輸出放大器 46 負極位準選擇解碼器電路 47 負極位準輸出放大器 51 行動電話 51a 框架 52 玻璃基板 53 熱封部 54 印刷電路基板 55 液晶顯不裔 56 源極線 57 閘極線 122163.doc -30- 200816449 58、59 信號輸入端子 60 TFT 61 像素電極 62 液晶層 63 對向電極 64 短路環 101 、 102 、 103 LCD驅動器 Ml、M2、M3、Μ4 配線層 Sp、Sn 保護元件面積 Ο 122163.doc -31 -

Claims (1)

1. 200816449 、申請專利範圍： ι· 裝置，其特徵在於··其係包括於驅動器輪出 电有複數個保護元件之LCD驅動器者，上述複數 固广件具有複數個第1保護元件以及複數個第2保護 =，上述第1保護元件包括第1P型半導體區域以及形 :上述第lp型半導體區域内之第ln型半導體區域，： 護元件包括第㈣半導體區域以及形成於上述 :二半導體區域内之第办型半導體區域，上述 二牛…述第2保護元件分別各複數個相鄰地配 護元件^弟1保護兀件之第h型半導體區域與上述第2保 之上述第2p型半導體區域電性連接。 2. 如請求項！之半導體裝置，其中上述第丨保 第2保護元件配置為同一直線狀。 /、述 3. =们之半導體裝置’其中複數個谭塾配置於上述 弟1保濩元件或者上述第2保護元件上。 4. 之半導體裝置，其中上述第1保護元件之上述 導二 區域及上述第2保護元件之上述第2P型半 V to區域係與上述焊墊電性連接。 5· 之半導體裝置’其中上述第1保護元件之上述 導^導體區域及上述第2保護元件之上述第2p型半 “區域係與上述驅動器輸出電路 6·如請求項丨之半導體裝置，盆 連接 源極驅動器。 〃 1逑驅動器輪出電路為 7·如請求項1之半導體裝置，复中卜、f M「击 閘極驅動ϋ。 Z、 相動器輸出電路為 122163.doc