TW201104818A - Semiconductor Device - Google Patents
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Description
201104818 六、發明說明: 【發明所屬之技術領域】 本發明涉及一種半導體裝置,特別涉及一種適用於LCD (Liquid Crystal Display :液晶顯示裝置)用驅動器所使用 之半導體裝置有效之技術。 【先前技術】 於曰本特開2006-2 10607號公報(專利文獻1)中記載了可 縮小晶片尺寸之技術。具體内容為將緩衝器集中配置於與 ® 各個墊片保持有一定距離之區域。該區域係主區域中除了 中央處理器 '非易失性記憶體以及易失性記憶體之形成區 域以外之區域。由於需要寬大面積之緩衝器未被設置於塾 片周邊部,所以能夠縮小墊片間間隔以及墊片和内部電路 (例如中央處理)間間隔。由此可縮小晶片尺寸。 於曰本特開2007〜103848號公報(專利文獻2)中記載有可 縮小半導體晶片尺寸之技術。具體地說就是,首先,於絕 φ 緣膜上形成墊片及墊片以外之佈線。再於包括該墊片和佈 線上之絕緣膜上形成表面保護膜,並於表面保護膜設置開 於墊片上形成開口部,並使墊片之表面露出。於包 括該開口部之表面保護膜上形成凸塊電極。從結構來說, A墊片之大小充分地小於凸塊電極之結構。由此將佈線配 置於與墊片在同-層之凸塊電極之正下方。即,將佈線配 置於通過縮小墊片而形成之凸塊電極下之空間内。 專利文獻1:曰本特開2006-2 10607號公報 專利文獻2 :日本特開2007-103848號公報 148795.doc 201104818 【發明内容】 [發明欲解決之問題] 近年來’將液晶用於顯示元件而構成之LCD正飛速普 及。上述LCD由用於驅動LCD之驅動器控制。LCD驅動器 由半導體晶片構成’如安裝於玻璃基板上。構成LCd驅動 器之半導體晶片具有於半導體基板上形成複數之電晶體和 多層佈線之結構’並於表面形成有凸塊電極。通過形成於 表面之凸塊電極將半導體晶片安裝於玻璃基板上。 構成LCD驅動器之半導體晶片呈具有短邊和長邊之矩形 形狀,複數之凸塊電極沿半導體晶片之長邊方向配置。例 如,於一對長邊中之第一長邊上,沿第一長邊呈直線狀配 置輸入用凸塊電極;於與第一長邊相對向之第二長邊上, 沿第二長邊呈交錯狀配置輸出用凸塊電極。即,具有以下 特徵:於構成LCD驅動器之半導體晶片中,輸出用凸塊電 極之數量較輸入用凸塊電極之數量多。這是由於輸入用凸 塊電極主要用於輸入串列資料,而輸出用凸塊電極主要用 於輸出已被LCD驅動器轉換之並行資料的緣故。 隨著半導體元件之細微化,構成LCD驅動器之半導體晶 片之小型化也在不斷深入。但是,於構成咖驅動器之半 導體晶片中,長邊方向之長度受凸塊電極數量之影響很 大。即,於液晶顯不裝置中,由於LCD驅動器之輸出用凸 塊電極數量大致已經定好而無法再減少,所以縮短構成 LCD驅動器半導體晶片之長邊長度日趨困難。換言之,於 構成LCD驅動器半導體晶片之長邊需要形成一定數量之輸 148795.doc 201104818 出用凸塊電極,而且,凸塊電極間之距離也已被縮小到再 也不能縮小之程度。因此,已經很難再將半導體晶片之長 邊方向縮小了。 本發明之目的在於:縮小半導體晶片之晶片尺寸。 本發明上述内容及上述内容以外之目的和新特徵於本說 明書之描述及附圖說明中寫明。 [解決問題之手段] 下面簡要說明關於本專利申請書中所公開之發明中具有 代表性之實施方式之概要。 具有代表性實施方式中之半導體裝置,包括具有一對短 邊和一對長邊之矩形形狀之半導體晶片。上述半導體晶片 具有.(a)複數之第一凸塊電極,其沿上述半導體晶片之第 一長邊配置,且配置在相較於與上述第一長邊相對向之第 一長邊,靠近上述第一長邊側之位置上;(b)形成於上述半 導體晶片上之内部電路;及(c)複數之第一靜電保護電路, 其保護上述内部電路免遭靜電破壞’且與上述複數之第一 凸塊電極電性連接。此時,與上述複數之第一凸塊電極中 之一部分第一凸塊電極電性連接之上述複數之第一靜電保 護電路中之一部分第一靜電保護電路係配置於與上述—部 分第一凸塊電極平面地重疊之位置;與上述複數之第—凸 鬼電極中之其他第一凸塊電極電性連接之上述複數之第— 靜電保護電路中之其他第一靜電保護電路係配置於與上述 其他第一凸塊電極平面地重疊之位置的相異位置上。 具有代表性實施方式中之半導體裝置,包括具有一對短 148795.doc 201104818 邊和y對長^之矩形形狀之半導體晶片。上述半導體 =鲁⑷複數之第—凸塊電極,其沿上述半導體晶片之第 二且配置在相較於與上述第一長邊相對向之第 一長邊#近上述第一長邊側之位置上;彡占 導體晶片上之内部電路·及 , ;上述半 上述複數之第雷:第一靜電保護電路, 破壞,且與上述複數之第一凸塊電極電性連接。此時j 述複數之第一靜電保護電路配置在與上述複數之第-凸塊 電極平面地重疊之位置的相異位置±。 鬼 具有代表性實施方式中之半導體裝置,包括具有第 邊、與上述第一短邊相對向 t诚兹—m . 邊 '第一長邊以及與 " 目對向之第二長邊之矩形形狀之半導體曰 片。上述半導體晶片具有:⑷第一凸塊電極和第二^曰 極’其等沿上述半導體晶片之上述第—長邊配置 $ 於相較於上述第二長邊,靠近上述第一長邊側之位置上己置 (b)經由絕緣膜配置於盥μ n ^ ’ 直於興上述第一凸塊電極和上述第二凸输 電極平面地重疊之位置上之最上層佈線;⑷為了與:述第 -凸塊電極連接而於上述絕緣膜形成之第一開口部; 了與上述第二凸塊電極連接而於上述絕緣膜形成之第二門 口部。此時,於沿著上述第一短邊或上述第二短邊之二 上,相對於上述第一色地Φ + L β & 述弟凸塊電極之上述第一開口部之形成位 ==對於上述第二凸塊電極之上述第二開口部之形成位 置不同。 具有代表性實施方式中之半導體裝置,包括具有一對短 148795.doc -6 - 201104818 邊和一對長邊之矩形形狀之 μ .+, ^ ^ 干导體日日片。上述半導體晶片 體^_ 一凸塊電極和第二凸塊電極’其等沿上述半導 體晶片之第一長邊西?番 α ,且配置在相較於與上述第一長邊 續向之第二長邊,靠近上述第一長邊側之位置上㈨經 ”、邑緣膜配置於與上述第一凸塊電極和上述第二凸塊電極 :面地重疊之位置上之最上層佈線;⑷為了與上述第一凸 電極連接而形成於上述絕緣膜之第一開口部;⑷為了與 上述第凸塊電極連接而形成於上述絕緣膜之第二開口 部。此時,上述最上層佈線包括第一最上層佈線和第二最 上層佈線·,上述第—最上層佈線經由上述第—開口部與上 述第一凸塊電極連接;上述第二最上層佈線經由上述第二 開口部與上述第-凸塊電極連接,並且與上述第一最上層 佈線不同;上述第—開口部和上述第二開口部以在上述第 一凸塊電極之不同位置連接之方式而形成。 具有代表性實施方式中之半導體裝置,包括具有第—短 邊、與上述第-短邊相對向之第二短邊、第一長邊以及盘 上述第一長邊相對向之第二長邊之矩形形狀之半導體晶 片上述半導體晶片具有:⑷第一凸塊電極,其沿上述半 導體曰曰片之上述第一長邊配置,且配置在相較於與上述第 -長邊相對向之上述第二長邊,靠近上述第一長邊側之位 置上;⑻形成於上述半導體晶片上之内部電路;⑷保護 上述内部電路免遭靜電破壞’且與上述第一凸塊電極電性 連接之第靜電保護電路。此時,上述内部電路配置於與 上述第一凸塊電極平面地重疊之位置上;上述第一靜電保 148795.doc 201104818 凸塊電極平面地重疊之位置的相 護電路配置於與上述第一 異位置上上。 具有=表性實施方式中之半導體裝置,包括矩形形狀之 半導體Ba片’上述矩形形狀之半導體晶片具有第—短邊、 與上述第一短邊相對.夕笛-、立 耵向心第一短邊、第一長邊以及與上述 第一長邊相對向之n -旦.息,, 第一長邊上述半導體晶片具有:(a)第 一凸塊電極,上述第_ 一 w罘凸塊電極沿上述半導體晶片之上述 第長邊配置,且配置在相較於與上述第一長邊相對向之 述第一長邊,奍近上述第一長邊側之位置上;(b)形成於 ^述半導體晶片上之内部電路;⑷保護上述内部電路免遭 靜電破壞,且與上味笛 η ^ 興上述第一凸塊電極電性連接之第一靜電保 護電路。此時,上述第—靜電保護電路配置於與上述第一 凸塊電極平面地重疊之位置的相異位置上;於與上述第一 凸塊電極平面地重疊之位置上有複數之佈線通過。 [發明之效果] 下面簡要說明關於本專财請書中所公開之發明中根據 具有代表性實施方式所得到之效果。 可縮小半導體晶片之晶片尺寸。 【實施方式】 於以下實施方式中’為了便於敍述,於必要時有時將本 專利申請書中之實施方式分幾個部分進行說明,除了需要 特,說明的以外,這些都不是彼此獨立且無關係的而係 與單一例子中之各部分或者其他部分詳細内容及一部分或 全部之變形例等相互關聯的。 148795.doc 201104818 佶匕1卜Γ以下實施方式中提及要素數等(包括個數、數 、量、範圍等)時,除了特別說明及原理上已經明確限 定了特定之數量等除外, Θ 上返之特疋數並非指固定之數 I’而是可大於等於該特定數或可小於等於該特定數。 而且:於以下實施方式中,除了特別說明及原理上已經 ' 了疋必要時除夕卜’上述構成要素(包括I素步驟等)也 並非疋必須之要素。同樣地,於以下實施方式中提及之構 成要素等形狀、位置關係等時,⑤了特別說明時及原理上 已經明確了並非如此時,實質上包括與前述形狀等相近或 者類似的。同理’前述之數值及範圍也同樣包括與其相近 的。 為了說明實施方式之所有时,原則上對具有同一構件 ,用同一符號,並省略掉重複說明。另外,為了使圖面簡 單易懂’有時會給平面圖加上剖面線。 (實施方式1) 士上上述在如何縮小LCD驅動器方面,正在深入探討 半導體晶片之小型化,特別是推進如何縮小半導體晶片之 短邊方向方面之研究開發。 首先’對一般LCD驅動器之外觀結構進行說明。圖i係 構成LCD驅動器之半導體晶片CHP1表面之平面圖。圖i 中,半導體晶片CHP1具有例如呈細長之長方形(矩形形狀) I狀之半導體基板’於半導體晶片CHP1之主面上形成驅 動如液晶顯示裝置等顯示裝置之LCD驅動器。 半導體晶片CHP 1呈具有一對短邊(短邊SS1和短邊SS2) 148795.doc 201104818 和一對長邊(長邊LSI和長邊LS2)之長方形形狀。複數個輸 入用凸塊電極IBMP沿一對長邊中之一條長邊LSI(圖1中之 下側邊)配置,上述複數個輸入用凸塊電極IBMP配置於一 條直線上。輸入用凸塊電極IBMP具有連接於由形成於半 導體晶片CHP内部之半導體元件以及佈線構成之積體電路 (LSI . Large Scale Integration)上的外部連接端子之功能。 特別是’輸入用凸塊電極IBMP係輸入數位信號用或者輸 入類比信號用之凸塊電極。 接著’複數個輸出用凸塊電極0BMP沿一對長邊中之另 一條長邊LS2(圖1中之上側邊)配置。上述複數個輸出用凸 塊電極0BMP沿著長邊LS2配置成兩列,沿著長邊LS2之兩 列輸出用凸塊電極0BMP呈交錯狀配置。由此便可高密度 地配置輸出用凸塊電極0BMP。上述輸出用凸塊電極 0BMP也具有將形成於半導體基板内部之積體電路和外部 進行連接之外部連接端子之功能。尤其是,輸出用凸塊電 極0BMP係來自積體電路之輸出信號用凸塊電極。 如上上述’於構成半導體晶片(:111>1外周之一對長邊LS1 和長邊LS2上,配置有輸入用凸塊電極IBMp和輸出用凸塊 電極0BMP。此時,由於輸出用凸塊電極〇BMp之數量較 輸入用凸塊電極IBMP之數量多,所以輸入用凸塊電極 IBMP沿長邊LS1形成為一條直線,而輸出用凸塊電極 0BMP沿長邊LS2呈交錯狀配置。這是由於輸入用凸塊電 極IBMP係向LCD驅動器輸入之輸入信號用凸塊電極,而 輸出用凸塊電極0BMP係從LCD驅動器輸出之輸出信號用 Ι 48795.doc -ΙΟ 201104818 凸塊電極的緣故。即,因為輸入LCD驅動器之輸入信號係 串列k號,所以作為外部連接端子之輸入用凸塊電極 IBMP之數量不會很多。與此相反’因為從[CD驅動器輸 出之輸出信號係並行信號’所以作為外部連接端子之輸出 用凸塊電極OBMP之數量也將增多。即,由於輸出用凸塊 電極OBMP係對於構成液晶顯示元件之各個單元(圖元)而 aS: ’所以需要數量相當於對驅動單元之行列線(例如閘極 線、源極線)之輸出用凸塊電極OBMP之數量。因此,輸出 用凸塊電極OBMP之數量就較輸入用凸塊電極IBMp之數量 多。其結果,輸入用凸塊電極IBMP可沿長邊LS1呈直線狀 配置’而輸出用凸塊電極OBMP係以沿長邊LS2呈交錯狀 配置以增加配置數量。 此外’圖1中,輸入用凸塊電極IBMP和輸出用凸塊電極 OBMP分別沿著構成半導體晶片CHP1之一對長邊£51和長 邊LS2配置。但是’輸入用凸塊電極ΙΒΜρ和輸出用凸塊電 極OBMP除了可沿一對長邊LS 1和長邊LS2配置外,還可沿 一對短邊SS1和SS2配置。 半導體晶片CHP1之外觀結構如上上述。下面,對由形 成於半導體晶片CHP1之積體電路而實現的LCD驅動器功 能進行說明。圖1還表示了具有LCD驅動器功能之功能 塊。圖1中’半導體晶片CHP1具有控制部1、作為記憶體
電路之 SRAM(Static Random Access Memory)2a、SRAM 2b、輸入保護電路(靜電保護電路)3以及輸出保護電路(靜 電保護電路)4等》控制部1例如具有LCD控制部和類比部 148795.doc 201104818 之結構;SRAM 2a和SRAM 2b例如為具有SRAM之存儲單 元(記憶元件)呈行列狀配置之存儲單元陣列、驅動存儲單 元陣列之SRAM控制部及字線驅動器等之結構。輸入保護 電路3以及輸出保護電路4例如為輸入電路、輸出電路或者 輸入/輸出電路即I/O電路之一部分。 I/O電路具有對輸入半導體晶片CHP1之資料或者從半導 體晶片CHP1輸出之資料進行處理之功能,SRAM 2a、2b 係存儲資料之存儲電路之一例。SRAM 2a、2b之結構為:存 儲資料之存儲單元呈陣列狀配置,且存儲液晶顯示裝置所 表示之圖像資料等。字線驅動器具有對呈陣列(行列)狀配 置之SRAM 2a、2b的行進行選擇之功能。SRAM控制部, 具有控制向SRAM 2a、2b寫入資料,或是從SRAM 2a、2b 讀出資料之功能。即,SRAM控制部由用於控制向SRAM 2a、2b寫入資料或從SRAM 2a、2b讀出資料等的位址解碼 器、讀/寫控制電路等構成。 LCD控制部具有以下功能:生成存取信號以與安裝於 LCD驅動器(半導體晶片CHP1)外部之微型電腦進行資料存 取、生成時序信號以使SRAM 2a、2b及計數器等進行顯示 所需之内部電路工作等。LCD控制部包括對顯示進行重定 的重定電路以及生成時鐘信號之時鐘電路等。類比部具有 如提高存儲於SRAM 2a、2b中之圖像資料之電壓電平,並 將之變換為適於液晶顯示單元之電壓之功能(電平移位功 能)等。即,類比電路為包括使電壓升高之升壓電路等, 並生成施加於液晶顯示單元之各種電壓之結構。 148795.doc -12· 201104818 極(端子A之電位)較二極體〇1之陽極(接地電位Μ)高,所 、極體D1中無電流流過。同樣,從二極體D2來考产 時,由於二極體D2之陰極(電源電位Vdd)較二極體〇2之陽 極(端子A之電位)高,所以二極體D2中無電流流過。如前 上述,於正常情況下工作時,由於二極體m和二極體〇2 中無電流流過,所以已輸入到輸入用凸塊電極IBMP之輸 入電壓(輸入信號)被輸出到内部電路。 接下來,說明異常情況下是如何工作的。例如,由於靜 電等影響,浪湧電壓施加於輸入用凸塊電極IBMp上之情 形。具體地說就是,如果浪湧電壓為大於電源電位Vdd之 正電壓之情況下,那麼大於電源電位Vdd之正電位就被施 加於連接有二極體D1之陰極之端子A上。於是,二極體〇1 上就被施加了較大之逆向電壓,而使二極體m被擊穿,逆 向電流便從端子A流向接地電位Vss。另一方面,由於大於 電源電位Vdd之正電位被施加於二極體之陽極上,所以 一極體D2中正向電流從端子a流向電源電位vdd。如前上 述’如果為浪湧電壓大於電源電位Vdd之正電位元之情況 下’二極體D1被逆向擊穿,而使二極體D2正向接通,由 此而能夠將隨著浪湧電壓產生之電荷釋放出到電源線或接 地線上。結果,可防止高電壓施加到内部電路ITJ而造成的 破壞。 同樣地’如果浪湧電壓為絕對值大於接地電位VSS之負 電壓之情況下’小於接地電位Vss之負電位被施加於連接 有二極體D1之陰極之端子a上。因此,正向電壓被施加於 148795.doc -14- 201104818 輸入保濩電路3具有保護内部電路(SRAM、字線驅動 器SRAM控制部、LCD控制部、類比部等)免遭偶發性地 施加於輸入用凸塊電極IBMp上之浪湧電壓破壞之功能。 這裏的浪渴電壓係由於靜電等瞬間誘發之異常電壓。同樣 地,輸出保護電路4具有保護内部電路免遭偶發性地施加 於輸出用凸塊電極〇BMP上之浪湧電壓破壞之功能。如前 上述,通過設置輸入保護電路3和輸出保護電路4,即能夠 保濩實現LCD驅動器功能之内部電路免遭靜電等破壞。 下面’說明輸入保護電路3和輸出保護電路4之構成例。 圖2係s史於輸入用凸塊電極ibmp和内部電路ιυ之間之輸入 保護電路3之構成例。圖2中,輸入保護電路3連接於輸入 用凸塊電極IBMP和内部電路ιυ之間。即,輸入用凸塊電 極IBMP和内部電路π;經由輸入保護電路3電性連接。内部 電路IU係包括控制部i、SRAM 2a、SRAM 2b等電路。如 圖2所示’輸入保護電路3具有二極體〇1和二極體D2。二 極體D1之陽極連接於接地電位vss,二極體di之陰極連接 於連接輸入用凸塊電極IBMP和内部電路IU之點A上。另一 方面’二極體D2之陽極連接於點a上,二極體D2之陰極連 接於電源電位Vdd。輸入保護電路3之構成如上上述,下面 說明輸入保護電路3是如何工作的。 首先,說明正常情況下是如何工作的。當輸入電壓施加 於輸入用凸塊電極IBMP時,端子A之電位就變成規定電 位。此時,端子A之電位較接地電位Vss大,但較電源電位 Vdd小。因此’從二極體D1來考慮時,由於二極體D1之陰 148795.doc 13 201104818 二極體D1上’而正向電流從接地電位vss流向端子A。另 一方面’由於較大的負電位被施加於二極體D2之陽極上, 較大的逆向電壓被施加於二極體D2上,而使二極體D2被 擊穿’因此’逆向電流從電源電位vdd流向端子A。如前 上述’於浪湧電壓為較大的負電壓之情況下,二極體D2被 逆向擊穿而使一極體D1正向接通’由此可將隨著浪消電壓 產生之電何釋放出到電源線或接地線上。結果,可防止高 電壓被施加到内部電路IU而造成的破壞。 圖3係設於輸入用凸塊電極;[bmp和内部電路叩之間之輸 入保護電路3之另一構成例。圖3中,輸入保護電路3連接 於輸入用凸塊電極IBMP和内部、電路IU之間。即,輸入用 凸塊電極IBMP和内部電路IU經由輸入保護電路3電性連 接。内部電路IU係包括控制部1、SRAM 2a、SRAM 2b等 電路。如圖3所示,輸入保護電路3具有n溝道型MISFETTri 和P溝道型MISFETTr2。η溝道型MISFETTrl中,沒極區域 與端子A連接,源極區域和閘電極與接地電位Vss連接。另 一方面,p溝道型MISFETTr2中,汲極區域與端子A連接, 源極區域和閘電極與電源電位Vdd連接。 如上上述結構之輸入保護電路3,係於浪消電壓從外部 施加到端子A上之情況下,根據該浪湧電壓之極性使n溝道 型MISFETTrl和ρ溝道型MISFETTr2中之—個簡樹= 通,而另一個MISFET於源極區域和汲極區域之間產生擊 穿。由此可將隨著浪、;勇電壓產生之電荷釋放出到電源線或 接地線上。結*可防止高電壓施加到内部電路出而造成的 148795.doc t 201104818 破壞。以上說明的是輸入保護電路3之構成例,輸出保護 電路4之結構與輸入保護電路3 —樣。 LCD驅動器之主要功能由上述功能塊實現。例如,如圖 1所示,這些功能塊被配置為排列於長方形半導體晶片 CHP之長邊方向上。構成LCD驅動器之各個功能塊分別由 形成於半導體基板上之MISFET和形成於MISFET上之多層 佈線構成。此時,例如,SRAM控制部及LCD控制部由數 位電路形成,類比部由類比電路構成。SRAM控制部及 LCD控制部由數位電路形成,而構成該數位電路之 MISFET由工作電壓絕對值較低之低耐壓MISFET構成。 即,SRAM控制部和LCD控制部由邏輯電路構成,從而可 提高集成度。因此,隨著MISFET之細微化不斷深入,隨 著該MISFET之細微化,MISFET工作電壓之絕對值也逐漸 變低。因此,SRAM控制部和LCD控制部使用的是LCD驅 動器中工作電壓之絕對值最低之低耐壓MISFET。例如, LCD控制部所用低耐壓MISFET之工作電壓之絕對值在1.5 伏左右。 另一方面’類比部由類比電路構成,但構成該類比電路 之MISFET卻由工作電壓之絕對值較低耐壓MISFET高之高 耐壓MISFET構成。這是因為類比電路具有變換圖像資料 之電壓電平,並將中高電壓(幾十伏)施加於液晶顯示單元 上之功能。如上上述,於構成LCD驅動器之半導體晶片 CHP中,形成有工作電壓之絕對值不同之多種MISFET。 特別是於SRAM控制部及LCD控制部中,使用了工作電壓 148795.doc 201104818 之絕對值最低之低耐壓MISFET。對此,於類比部中使用 了工作電壓之絕對值較高之高耐壓MISFET。另外,上述 輸入保護電路3和輸出保護電路4中所用MISFET也是高耐 壓MISFET。這些高耐壓MISFET之工作電壓之絕對值例如 為20〜30伏左右。 接下來簡單說明LCD驅動器是如何工作的。首先,從安 裝於LCD驅動器(半導體晶片CHP1)外部之微型電腦等輸入 用於顯示圖像之串列資料。上述串列資料經由I/O電路輸 入LCD控制部。於已輸入串列資料之LCD控制部中,根據 於時鐘電路生成之時鐘信號將串列資料轉換為並行資料。 接著,為了將已轉換之並行資料存儲於SRAM 2a、2b中, 將控制信號輸出到SRAM控制部。於SRAM控制部中,一 輸入來自LCD控制部之控制信號,字線驅動器便開始工 作,將並行資料即圖像資料存儲於SRAM 2a、2b中。然 後,於規定之時間内,讀出存儲於SRAM 2a、2b中之圖像 資料,並輸出到類比部。於類比部中,將圖像資料(並行 資料)之電壓電平進行豐_換後,從LCD驅動器輸出。將從 LCD驅動器輸出之圖像資料(並行資料)施加到每個液晶顯 示單元,圖像即會顯示出來。如前上述,可通過LCD驅動 器將圖像顯示於液晶顯示裝置上。 如圖1所示,構成一般LCD驅動器之半導體晶片CHP1, 沿長邊LSI形成有輸入用凸塊電極IBMP,沿長邊LS2形成 有輸出用凸塊電極OBMP。此時,沿長邊LS2配置之輸出 用凸塊電極OBMP之數量,相當於驅動單元之行列線(例如 148795.doc •17· 201104818 閘極線、源極線)之數量,較沿長邊LS1配置之輸入用凸塊 電極IBMP之數量多。因此,構成LCD驅動器之半導體晶 片CHP之長邊方向之長度,基本上由數量較多之輸出用 凸塊電極OBMP之數量決定。因此,如果由輸出用凸塊電 極OBMP之數量決定構成LCD驅動器之半導體晶片CHpi 長邊方向之長度,則將難以縮短長邊之長度。而且,如果 改變配置於LCD驅動器之長邊方向上之輸出用凸塊電極 OBMP之配置方案,則需要改變連接安裝LCD驅動器之液 晶顯示裝置之顯示部和LCD驅動器之佈線之配置方案。通 吊情況下,疋向生產液晶顯示裝置之顯示部之製造商提供 LCD驅動器,再由製造商將LCD驅動器與液晶顯示裝置安 裝在一起。此時,因為液晶顯示裝置之製造商不想改變顯 示部之結構’所以事先已經確定好了配置於Lcd驅動器長 邊方向上之輸出用凸塊電極OBMP之配置方案。因此,便 難以改I形成於LCD驅動器中之輸出用凸塊電極obmp之 配置方案、數量等。由此可知,已很難再縮短構成LCD驅 動器之半導體晶片CHP之長邊。儘管如此,隨著半導體元 件細祕化之不斷深入,仍然希望縮小構成Lcd驅動器之半 導體晶片CHP之晶片尺寸。因此,為謀求構成LCD驅動器 之半導體晶片CHP 1之小型化,如縮小半導體晶片chp 1之 短邊方向之尺寸被提上了議事日程。以下就通過改進半導 體晶片CHP 1之配置結構,以縮短構成LCD驅動器之半導 體晶片CHP 1短邊方向之長度這一技術思想進行說明。 圖4係實施方式i中半導體晶片CHP2之配置結構圖。於 148795.doc • 18- 201104818 圖4中,實施方式1之半導體晶片CHP2與圖1所示一般半導 體晶片CHP1 —樣,呈具有一對短邊SS1和短邊SS2、一對 長邊LSI和長邊LS2之長方形形狀。輸入用凸塊電極IBMp 沿長邊LSI配置,而且,和與長邊LS1相對向之長邊LS2相 比’上述輸入用凸塊電極IBMP配置於更靠近長邊LS1 —側 之位置。另一方面’輸出用凸塊電極OBMP沿長邊LS2配 置’而且,和與長邊LS2相對向之長邊LSI相比,上述輸 出用凸塊電極OBMP配置於更靠近長邊LS2 —側之位置。 實施方式1之半導體晶片CiiP2與圖1所示一般半導體晶片 CHP1—樣,具有控制部i、SRAM 2a〜2c '輸入保護電路 3a~3c以及輸出保護電路4。輸入保護電路3&〜氕從結構上 保護内部電路免遭靜電破壞,並與複數個輸入用凸塊電極 IBMP電性連接;輸出保護電路4也從結構上保護内部電路 免遭靜電破壞,並與複數個輸出用凸塊電極OBMP電性連 接。
以下說明圖4所示實施方式1之半導體晶片CHP2與圖1所 不一般半導體晶片CHP1之不同處。首先,於圖丨所示之一 般半導體晶片CHP1+,沿長邊LS2形成有輸“凸塊電極 OBMP,並於與該輸出用凸塊電極平面地重疊之下 層形成有輪出保護電路4。即,與輸出用凸塊電極一 樣,輸出保護電路4也係沿長邊LS2配置。於與輸出保護電 路4相鄰之半導體晶片CHP1之中央部形成有SRAM 2a、 SRAM 2bM及控制部丨。具體地說就是,sram 狄AM 2b以及控制部1沿長邊方向排列。沿著與半導體晶片CHP1 148795.doc •19- 201104818 之長邊LS2相對向之長邊LSI形成有輸入用凸塊電極 IBMP,並於與輸入用凸塊電平面地重疊之下層形 成有輸入保護電路3。因此,具有LCD驅動器功能之功能 塊’由沿長邊LS2形成之輸出保護電路4、沿長邊LS 1形成 之輸入保護電路3、以及形成於輸出保護電路4和輸入保護 電路3之間中央部之SRAM 2a、SRAM 2b以及控制部1構 成。換言之’如果於半導體晶片CHP1中,將沿長邊LS2之 區域定義為上段塊、將沿長邊LSI之區域定義為下段塊、 將上段塊和下段塊所炎區域定義為中央塊,則於一般半導 體晶片CHP1中’輸出保護電路4形成於上段塊;SRAM 2a、SRAM 2b以及控制部1形成於中央塊;輸入保護電路3 形成於下段塊。因此,於一般的LCD驅動器中,短邊方向 之長度由形成於上段塊之輸出保護電路4、形成於中央塊 之SRAM 2a、SRAM 2b和控制部!以〗形成於下段塊之輸 入保護電路3決定。 對此,於圖4所示之實施方式!之半導體晶片cHp2中, 沿長邊LS2形成有輸㈣凸塊電極〇BMp,於與該輸出用 凸塊電極OBMP平面地重叠之下層形成有輸出保護電路4。 換言之,與輸出用凸塊電極〇BMp一樣,輸出保護電路^ 係沿長邊LS2配置。於與輸出保護電路4相鄰之半導體曰 CHP2之中央部形成有SRAM2a〜2e、控制心以及輸: 護電路3a〜3。。即,於實施方式R半導體晶片c刪中 輸出保護電路4形成於沿著長邊LS2之上段塊;_ 2a〜2c、控制部i以及輸人保護電路3心形成於與該上 148795.doc -20· 201104818 塊相鄰之中央塊。換言之,於圖W示之構成一般lcd驅 動器之半導體晶片CHP1中’輸出保護電路4、SRAM以、 SRAM 2b、控制部!以及輸入保護電路3,分上段塊、中央 ’於實施方式1之構成 包括輸出保護電路4、 塊以及下段塊三段配置。與此相反 LCD驅動器之半導體晶片CHP2中,
SRAM 2a〜2c、控制部i以及輸入保護電路上段塊 和中央塊兩段配置之區域。以上為半導體晶片cHp2和半 導體晶片CHP1之不同之處。下面重點分析一下控制杳"和 輸入保護電路3C之配置區域,一般認為輸出保護電路4、 控制部1和輸入保護電路几由三段構成。但是,如果考慮 SRAM 2a〜2c之短邊方向之長度作為令央塊之短邊方向之 長度,則控制部1和輸入保護電路3c合在一起之短邊方向 之長度,要較SRAM 2a〜2c之短邊方向之長度短。所以可 以認為:控制部丨和輸入保護電路3c,實質上形成於由 SRAM 2a〜2c之短邊方向之長度所決定之中央塊之範圍 内。因此,於實施方式!中,於平面配置方案如圖4所示之 情況下,也表述為··輸出保護電路4、SRAM 2a〜2c、控制 部1以及輸入保護電路3a〜3c分上段塊和中央塊兩段配置。 或者考慮到控制部1和輸入保護電路3 c之配置區域可被 看成分三段配置,也可以說,於實施方式1中,輸出保護 電路4、SRAM 2a〜2c、控制部i以及輸入保護電路化〜化之 一部分分上段塊和中央塊兩段配置。 如上上述,實施方式i中構成LCD驅動器之半導體晶片 CHP2之特徵為··輸出保護電路4、SRAM 2a〜2c、控制部! 148795.doc •21 - 201104818 以及輸入保護電路3a〜3c不是分上段塊、中央塊以及下段 塊三段配置’而是只分上段塊和中央塊兩段配置。換言 之H施方式1之特徵是:不是將輸入保護電路3 a〜3 c沿著 長邊LSI配置於下段塊,而是將輸入保護電路3&〜3〇配置於 配置有SRAM 2a〜2c及控制部i之中央段之一部分中。因 此,可通過實施;5·式!之半導體晶片瞻2來縮短短邊方向 之長度。即,圖1所示之構成一般LCD驅動器之半導體晶 片CHP1中,沿短邊方向配置上段塊、中央塊以及下段 塊,短邊方向之長度由上段塊、中央塊以及下段塊這三段 之佔有面積決定。對此,根據圖4所示之實施方式丨之半導 體晶片CHP2中,沿短邊方向配置上段塊、中央塊,短邊 方向之長度由上段塊、中央塊這兩段之佔有面積決定。 即,於圖4所示之半導體晶片CHP2中,不存在圖1所示之 半導體晶片CHP1之下段塊。因此’於圖4所示之半導體晶 片CHP2中,可縮短短邊方向之長度,縮短之尺寸等於下 段塊所要佔有之長度。結果是,於實施方式丨之半導體晶 片CHP2中,獲得了可縮短短邊方向之長度這一顯著效果。 於實施方式1中,通過對輸入保護電路3a〜3c之配置位置 做改進’以縮短半導體晶片CHP2短邊方向之長度。具體 地說就是’如圖4所示’輸入保護電路3a〜3C不是沿著排列 有輸入用凸塊電極IBMP之長邊LSI配置。例如,輸入保護 電路3a形成於SRAM 2a和SRAM 2b之間;輸入保護電路% 形成於SRAM 2b和SRAM 2c之間;輸入保護電路3C形成於 控制部1和長邊LS1之間。結果是’輸入保護電路3a〜3〇全 148795.doc •22- 201104818 部不再形成於與輸入用凸塊電極IBMP平面地重疊之下 層。即,於實施方式丨中,如圖4所示’輸入保護電路 3a 3c和SRAM 2a〜2c形成於沿長邊LSI配置之輸入用凸塊 電極1BMP之下層。因此,於實施方式1中,輸入保護電路 3a〜3c配置於複數個輸入用凸塊電極比河1>之一部分輸入用 凸塊電極IBMP之下層。另__方面,置於複數個輸入用 凸塊電極IBMP中之另一部分輸入用凸塊電極汨]^1>下層的 是SRAM 2a〜2c(内部電路),而不是輸入保護電路3a〜3c。 特別是,於實施方式!中,下層配置有輸入保護電路3a〜3c 之一部分輸入用凸塊電極IBMP之數量,較下層未配置有 輸入保瘦電路3a〜3 c之另一部分輸入用凸塊電極IBMp之數 量少。 如果用其他的表述方式來說明實施方式1之特徵,則可 以說,輸入保護電路3a、3b之一部分配置於由形成有複數 個輸入用凸塊電極IBMP之區域和形成有複數個輸出用凸 塊電極OBMP之區域所夾之内部區域裏。而且,既可以說 輸入保護電路3a〜3c之一部分形成於不與複數個輸入用凸 塊電極IBMP平面地重疊之區域’也可以說輸入保護電路 3a、3b之一部分形成於長邊方向上與SRAM 2a〜2c相鄰之 區域裏。另外’與複數個輸入用凸塊電極IBMP之一部分 凸塊電極電性連接之複數個輸入保護電路3a、3b之一部分 輸入保護電路’配置於與一部分輸入用凸塊電極平面地重 疊之位置;與複數個輸入用凸塊電極IBMP中之另一部分 輸入用凸塊電極電性連接之複數個輸入保護電路3a、3b中 148795.doc •23· 201104818 之另一部分輸入保護電路,配置於和與另一部分輸入用凸 塊電極平面地重疊之位置不同之位置。 於實施方式1中,將輸入保護電路3a、輸入保護電路儿 配置於SRAM 2a~2c彼此之間隔裏。但問題是,於sram 2a〜2c彼此之間隔裏是否存在前述只配置輸入保護電路 和輸入保護電路3b空間。這是因為,一般情況下,為了縮 小半導體晶片CHP2之尺寸,半導體晶片CHP2長邊方向之 長度是不會留出多餘空間的。但實際上,於SRAM 2a~2e 之間確貫存在可插入輸入保護電路3a和輸入保護電路3b之 空間。以下說明其理由。 雖然也要儘量縮短半導體晶片CHP2長邊方向之長度, 但咸長邊方向之長度由沿長邊LS2配置之輸出用凸塊電極 OBMP決定。即’半導體晶片CHP2長邊方向之長度,並不 是由沿長邊方向排列之SRAM 2a〜2c和控制部1決定,而是 由輸出用凸塊電極OBMP之數量決定。例如,從縮短半導 體晶片CHP2長邊方向之長度之觀點出發,可以考慮儘量 縮小沿長邊方向排列之SRAM 2a〜2c和控制部1之形成區 域。具體地說就是,儘量縮小SRAM 2a〜2c之間之空間及 控制部1之間之空間。但是’如果不能將沿著半導體晶片 CHP2長邊LS2配置之輸出用凸塊電極0BMP全部配置,那 麼即使將SRAM 2a〜2c和控制部1之形成區域配置得非常緊 凑以縮短半導體晶片CHP2長邊方向之長度,也是沒有意 義的。因此,半導體晶片CHP2長邊方向之長度,至少還 有能夠配置所有輸出用凸塊電極OBMP之長度。即,要從 148795.doc • 24· 201104818 月b配置所有輸出用凸塊電極〇ΒΜρ之觀點出發,來決定半 導體晶片CHP2長邊方向之長度。 4這樣來,又將面臨例如沿長邊方向排列之 SRAM 2a〜2c、控制部i於長邊方向上 配置之輸出用凸塊電極〇ΒΜρ總長度大小關係之問題等。 而實際上’輸出用凸塊電極ΟΒΜΡ之總長《,比起將 SRAM 2a〜2c和控制部"非列起來之長度更長。因此,如果 決定出一個能夠配置所有輸出用凸塊電極〇BMp之半導體 晶片贈長邊方向之長度’就需要於將SRAM 2a〜2c和控 制部1排列起來之區域中存在多餘空間。由此可知,例 如’確保於SRAM 2a〜2e之时在可以插人輸人保護電路 3a、輸入保護電路3b之空間。因此,於實施方式,例 如,將輸入保護電路3a和輸入保護電路扑插入sram 2a〜2c之間,便可縮短半導體晶片CHp2短邊方向之長度。 其次,於半導體晶片CHP2中,除了輸入保護電路h〜& 外,還存在輸出保護電路4❶上述輸入保護電路3a〜3c和輸 出保護電路4具有保護内部電路免遭靜電等破壞之靜電保 濩電路功能。從都具有靜電保護電路功能之觀點考慮,輸 入保護電路3a〜3c和輸出保護電路4具有同樣結構。因此, 可考慮的做法是:於沿長邊方向排列SRAM 2a〜2c和控制 時所產生之空間長插入輸出保護電路4,而不是插入輸 入保護電路3a、3b。此時,如果能夠將輸出保護電路斗全 部插入產生於SRAM 2a〜2c之間和控制部!之間之多餘空間 裏,就可縮短半導體晶片CHP2短邊方向之長度。但是, 148795.doc -25· 201104818 於實施方式1中,並沒有改變輸出保護電路4之配置方案, 而僅改變了輸入保護電路3a〜3c之配置方案。下面對其理 由進行說明。 如圖4所示’輸出用凸塊電極obmp之數量 電極IBMP之數量多得多。因為輸出信號從各個輸出用凸 塊電極OBMP輸出,所以需要對各個輸出用凸塊電極 OBMP設置輸出保護電路4。這樣將會導致輸出保護電路4 之數量非常龐大。另一方面,輸入用凸塊電極IBMp之數 量較輸出用凸塊電極OBMP之數量少,而且,也不需要於 所有輸入用凸塊電極IBMP上都連接輸入保護電路3&〜仏。 輸入用凸塊電極IBMP中只有連接有輸入保護電路“〜^之 凸塊電極才是將輸入信號(輪入資料)輸入之凸塊電極。因 此,輸入保護電路3a〜3c之數量較輸出保護電路々之數量 少。這意味著:輸入保護電路3a〜3c整體之佔有面積較輸 出保護電路4整體之佔有面積少。即,插入輸入保護電路 3a~3c之空間較插入輸出保護電路4之空間小。 於此,沿長邊方向排列SRAM 2a〜2c和控制部㈣所產生 之空間並不太大十沿長邊方向排列_ 2a〜2c和控 制部1時所產生之空間,不足以將輸出保護電路4整體插 入。即’由於沿長邊方向排列SRAM2a〜2c和控制部】時益 法獲得f大之空間,所以不將輸出保護電路4插入上述空 間,而是插入輸入保護電路3a〜3e。 接下來,說明實施方式1之第二特徵點。即,如圖4所 不’不疋將輪入保護電路3心集中配置於一處,而是分 148795.doc 26- 201104818 散配置於半導體晶片CHp2之長邊方向上。例如,也可將 長邊方向排列SRAM 2a〜2e和控制部^時所產生之空間集 中於處’並於该處集中配置輸入保護電路以〜孔。由此 可縮小半導體晶片之尺寸。但是,如圖4所示,分散配置 輸入保護電路3a〜3e效果會更好。下面說明其理由。
】如舄要於輸入用凸塊電極ΙΒΜΡ和内部電路之間將 輸入保護電路3a〜3c電性連接。此時,例如,於圖}所示之 構成-般LCD驅動器之半導體晶wHpi中由於輸入保 護電路3形成於與輸入用凸塊電極IBMp平面地重疊之下 層,所以能夠利用從輸入用凸塊電極IBMp朝向下層之多 層佈線將輸入用凸塊電極IBMp和輸入保護電路3電性連 接。这意味著:於將輸入用凸塊電極IBMp和輸入保護電 路3電性連接時,不需要使用於半導體晶片CHpi平面方向 上延伸之回繞佈線。 但是,於實施方式!中,輸入保護電路3a〜3c形成於不與 輸入用凸塊電極IBMP平面地重疊之區域内。因此,於實 施方式1中,於將輸入用凸塊電極IBMp和輸入保護電路 3a〜3c連接時,需要使用於半導體晶片CHp2平面方向上延 伸之回繞佈線。以此為前提,如果將輸入保護電路3a〜“ 集中配置於一處’則需要利用於半導體晶片CHP2平面方 向上延伸之回繞佈線,將集中配置之輸入保護電路3&〜、 和配置於半導體晶片CHP2長邊方向上之輸入用凸塊電極 IBMP連接。此時’如果將輸入保護電路3&〜3〇集中於一 處’回繞佈線之平面配置結構就會變得很複雜。 148795.doc •27· 201104818 因此,於實施方式1中,以輸入保護電路3卜3(:形成於不 與輸入用凸塊電極IBMP平面地重疊之區域内為前提,將 輸入保護電路3a〜3c分散配置。由此,配置於半導體晶片 CHP2長邊方向上之輸入用凸塊電極IBMp便能夠與分散配 置之輸入保護電路3 a〜3 c中距離最近之輸入保護電路連 接。這意味著:能夠減少連接輸入用凸塊電極IBMp和輸 入保護電路3a〜3c之回繞佈線,而且,與將輸入保護電路 3a〜3c集中於一處之情況相比,更能簡化回繞佈線之平面 配置結構。因此,根據實施方式丨,通過第一特徵點即將 輸入保護電路3a〜3c配置於於沿長邊方向排列SRAM 2&〜仏 和控制部丨時所產生之空間裏,便可縮短構成lcd驅動器 之半導體晶片CHP2短邊方向之長度。根據第—特徵點, 輸入保護電路3a〜3c形成於不與輸入用凸塊電極IBMp平面 地重疊之區域内,但借助第二特徵點,能夠簡化電性連接 輸入用凸塊電極IBMP和輸入保護電路3a〜3c回繞佈線之平 面配置結構。上述第二特徵點為不將輸入保護電路 集中配置於一處,而是分散配置於半導體晶片CHp2之長 邊方向上。 此外’最好如實施方式’同時具備第—特徵點和 第二特徵點。但是’即使是只具備第一特徵點之結構,也 能夠充分實現本申請發明之目的,即:縮短半導體晶片 CHP2短邊方向之長度。 接下來,通過放大圖說明如何利用實施方式丨之半導體 晶片CHP2’來縮短半導體晶片CHp%邊方向之長度。圖^ 148795.doc •28· 201104818 係將一般構成LCD驅動器半導體晶片CHP1之長邊LSI附近 區域放大後之圖。於圖5中,X方向表示半導體晶片CHP1 之長邊LSI延伸之長邊方向,Y方向表示半導體晶片CHP1 之短邊方向。如圖5所示,兩個輸入用凸塊電極IBMP1、 IBMP2沿半導體晶片CHP1之長邊LSI排列配置。而且, 於輸入用凸塊電極IBMP1之下層形成有最上層佈線TM1、 TM3、TM4。同樣地,於輸入用凸塊電極IBMP2之下層形 成有最上層佈線TM2、TM3、TM4。此時,僅於輸入用凸 塊電極IBMP1之下層形成有最上層佈線TM1,且僅於輸入 用凸塊電極IBMP2下層形成有最上層佈線TM2。另一方 面,最上層佈線TM3、TM4從輸入用凸塊電極IBMP1之下 層一直形成到輸入用凸塊電極IBMP2之下層,且於長邊方 向(X方向)上延伸。 通過將導電材料埋入開口部CNT1而使輸入用凸塊電極 IBMP1和最上層佈線TM1電性連接。而且,最上層佈線 TM1經由形成於下層之多層佈線與輸入保護電路3 A連接。 同樣地,輸入用凸塊電極IBMP2和最上層佈線TM2通過將 導電材料埋入開口部CNT2而電性連接。而且,最上層佈 線TM2經由形成於下層之多層佈線與輸入保護電路3B連 接。如前上述,於構成一般LCD驅動器之半導體晶片 CHP1中,輸入保護電路3A、3B形成於輸入用凸塊電極 IBMP1、IBMP2之下層。因此,為了使内部電路IU與輸入 用凸塊電極IBMP1、IBMP2不為平面地重疊,而將内部電 路IU配置於較輸入用凸塊電極IBMP1、IBMP2還靠内之内 148795.doc -29· 201104818 側(較長邊LSI還遠之區域)。因此,内部電路ιυ與半導體 晶片CHP1長邊LS 1之間之距離成為距離γ 1。 對此,圖6係實施方式1之LCD驅動器即半導體晶片 CHP2之長邊LSI附近區域放大後之圖。於圖6中,X方向表 示半導體晶片CHP 2長邊LSI延伸之長邊方向,γ方向表示 半導體晶片CHP2之短邊方向。如圖6所示,兩個輸入用凸 塊電極IBMP1、IBMP2沿半導體晶片CHP2長邊LSI排列配 置。而且,於輸入用凸塊電極IBMP1下層形成有最上層佈 線TM1、TM3、TM4。同樣地,於輸入用凸塊電極JBMP2 下層形成有最上層佈線TM2、TM3、TM4。此時,僅於輸 入用凸塊電極IBMP1下層形成有最上層佈線1,僅於輸 入用凸塊電極IBMP2下層形成有最上層佈線τΜ2。另一方 面’最上層佈線ΤΜ3和最上層佈線ΤΜ4從輸入用凸塊電極 ΙΒΜΡ1下層一直形成到輸入用凸塊電極ΙΒΜρ2下層,且於 長邊方向(X方向)上延伸。 輸入用凸塊電極ΙΒΜΡ1和最上層佈線TM1,通過將導電 材料埋入開口部CNT1而電性連接。但是,於實施方式i 中,輸入保護電路未形成於最上層佈線TM1之下層。同樣 地,輸入用凸塊電極IBMP2和最上層佈線TM2是通過將導 電材料埋入開口部CNT2而電性連接。但是,於實施方式i 中,輸入保護電路未形成於最上層佈線TM2之下層。於實 施方式1中,輸入保護電路(圖6中未示出)形成於與輸入用 凸塊電極IBMP1、IBMP2不為平面地重疊之區域内。如前 上述於實施方式1之半導體晶片CHP2中,由於輸入保護電 148795.doc •30· 201104818 路不形成於輸入用凸塊電極IBMP1、IBMP2之下層,所以 内。卩電路1U之一部分形成於與輸入用凸塊電極IBMP1、 IBMP2平面地重疊之下層。結果是,内部電路⑴與半導體 • 晶片CHP2長邊LS1之間之距離成為距離Y2。 • 對圖5所示之距離Y1和圖6所示之距離Y2做比較後可 知:圖6所示之距離Y2較圖5所示之距離丫丨小。這意味 著:與圖5所示之半導體晶片CHP1相比,圖6所示之半導 φ 體晶片CHP2能夠縮短短邊方向之長度。即,與一般半導 體晶片CHP1相比’實施方Si中半導體晶片CHp2縮短了短 邊方向之長度》 此外,圖6之輸入用凸塊電極IBMP1部分與後述實施方 式5之圖1 3相對應,沿圖1 3之A〜A線剖開之剖面圖與後述 實施方式5之圖14相對應。於後述實施方式5中,將參考剖 面圖對實施方式1之器件結構進行詳細說明。 於實施方式1中,列出了於輸入用凸塊電極ΙΒΜρι、 • IBMP2之下層有多條最上層佈線TM3、TM4通過之例子。 但並不限於此,於至少有一條最上層佈線通過之情況下, 也可獲得同樣效果。這一點於以下各個實施中同樣適用。 (實施方式2) 於上述實施方式1中,對以下結構進行了說明。例如, 如圖4所示,輸入保護電路3a〜3c配置於複數個輸入用凸塊 電極IBMP之一部分輸入用凸塊電極IBMp之下層。另—方 面,於複數個輸入用凸塊電極ΙΒΜρ中之另一部分輸入用 凸塊電極IBMP之下層配置有SRAM 2a〜2c(内部電路),而 148795.doc •31· 201104818 不是配置輸入保護電路3a〜3c。 於實施方式2中’以於所有輸入用凸塊電極IBMp之下層 都沒有形成輸入保護電路為例進行說明。 圖7係貫施方式2中半導體晶片CHP2之平面配置結構 圖。於圖7中’實施方式2之半導體晶片CHP2與圖4所示上 述實施方式1之半導體晶片CHP2一樣,呈具有一對短邊 SS1和短邊SS2以及一對長邊LS1和長邊LS2之長方形形 狀。其中,輸入用凸塊電極IBMP沿長邊LS1配置;輸出用 凸塊電極OBMP沿長邊LS2配置。而且,實施方式2之半導 體晶片CHP2具有控制部1、SRAM 2a、SRAM几、輸入保 護電路3a、3b以及輸出保護電路4等。 此時,於實施方式2中,也是於SRAM 2a、2b及控制部丄 沿長邊方向排列時所產生之空間襄形成輸入保護電路3a、 3b。但是,形成於該空間之輸入保護電路“、补,不與沿 長邊LSI配置之輸入用凸塊電極IBMp平面地重疊。即,與 上述實施方式1不同,於實施方式2中所有輸入用凸塊電極 IBMP之下層都沒有形成輸入保護電路。 構成LCD驅動器之半導體晶片CHp2也可為如實施方式2 所屬之結構。於如實施方式2上述之結構時,也能夠通過 第特徵點即將輸入保護電路3a、3b插入於SRAM 2a、2b 及控制部1沿長邊方向排列時所產生之空間裏,縮短構成 LCD驅動器之半導體晶片CHP2短邊方向之長度。根據第 一特徵點,使輸入保護電路3a、儿形成於與輸入用凸塊電 極IBMP不為平面地重疊之區域内。根據第二特徵點即不 148795.doc •32· 201104818 將輸入保護電路3a、3b集中配置於一處,而是分散配置於 半導體晶片CHP2之長邊方向上,就可簡化電性連接輸入 用凸塊電極IBMP和輸入保護電路3a、扑回繞佈線之平面 配置結構。即,根據實施方式2之平面配置結構,也能夠 獲得與上述實施方式1 一樣之效果。 (實施方式3)
如圖4所示’於上述實施方式!中’通過第一特徵點即將 輸入保護電路3a〜3c插入於SRAM 2a〜2c及控制部丨沿長邊 方向排列時所產生之空間裏,可縮短構成LCD驅動器之半 導體晶片CHP2短邊方向之長度。因此,於上述實施方式i 中’輸入保護電路3a〜3c形成於與輸入用凸塊電極IBMp不 為平面地重疊之區域内。結果,於上述實施方式艸,需 要使用於半導體晶片咖2平面方向上延伸之回繞佈線, 以將輸入用凸塊電極IBMp和輸入保護電路“〜化連接。此 時,如果不對回繞佈線之平面配置結構做改進,半導體晶 片CHP2佈線之平面配置方案將會變得很複雜。 下面,於實施方式3中,對有效地利用了於半導體晶片 C Η P 2平面方向上延伸之回繞佈線之技術思想進行說明。 即’於實施方式3中,於使輸入保護電路3a〜3c形成於與輸 入用凸塊電極IBMP不為平面地重疊之區域内之情況下, ·-電性連接輸入用凸塊電極IBMp和輸入保護電路“〜^佈 線之平面配置方案做了改進。下面,對實施方式3之複數 個改進點進行說明。 首先 式3之第一個改進點 圖8為用來說明 I48795.doc •33- 201104818 實施方式3中第一個改進點之圖。於圖8中,X方向表示半 導體晶片CHP2長邊LSI延伸之長邊方向,Υ方向表示半導 體晶片+ CHP 2之短邊方向。如圖8所示,三個輸入用凸塊電 極IBMP1、IBMP2、IBMP3沿半導體晶片CHP2之長邊LSI 排列配置。 實施方式3之第一個改進點係最上層佈線TM1和輸入用 凸塊電極IBMP1〜IBMP3之連接方法,其中,上述最上層 佈線TM1與輸入用凸塊電極IBMP1〜IBMP3電性連接,且連 接於輸入保護電路3上。具體地說就是,如圖8所示,輸入 用凸塊電極IBMP1和最上層佈線TM1利用埋入開口部CNT1 之導電材料相連接;輸入用凸塊電極IBMP2和最上層佈線 TM1利用埋入開口部CNT2之導電材料相連接;輸入用凸 塊電極IBMP3和最上層佈線TM1利用埋入開口部CNT3之導 電材料相連接。此時’開口部CNT1-CNT3之形成位置不 同就是第一個改進點。 即,除了最上層佈線TM1以外,還存在其他最上層佈線 也配置於輸入用凸塊電極IBMP1〜IBMP3下層之情況。此 時,如果使對輸入用凸塊電極IBMP1〜IBMP3之開口部 CNT1〜CNT3形成於相同位置,貝1J有可能妨礙配置其他最 上層佈線。因此,根據圖8所示實施方式3之第一個改進 點,使對於輸入用凸塊電極IBMP1之開口部CNT1之形成 位置、對於輸入用凸塊電極IBMP2之開口部CNT2之形成 位置以及對於輸入用凸塊電極IBMP3之開口部CNT3形成 於不同位置。由此可於不妨礙配置於輸入用凸塊電極 148795.doc • 34· 201104818 IBMP1〜IBMP3下層之其他最上層佈線之情況下,能夠使 最上層佈線TM1延伸於輸入用凸塊電極IBMP1〜IBMP3之下 層,並與輸入保護電路3連接。 例如,如圖8所示,與輸入用凸塊電極IBMP1連接之開 口部CNT1形成於離半導體晶片CHP2之長邊LSI最近之位 置上,與輸入用凸塊電極IBMP3連接之開口部CNT3形成 於離半導體晶片CHP2之長邊LSI最遠之位置上。 此外,於圖8中,由於由最上層佈線TM1將輸入用凸塊 電極IBMP1〜IBMP3連接,所以輸入用凸塊電極IBMP1〜 IBMP3具有同一功能。例如電源(Vcc、Vdd)用凸塊電極就 為此類電極。另外,這也適用於以輸入用凸塊電極 IBMP2、IBMP3作為虚言史凸塊電極之情況。即,於用途相 同之凸塊電極相鄰之情況下,能夠如圖8所示,利用最上 層佈線TM1實現輸入用凸塊電極IBMP1〜IBMP3共通。 接下來,說明實施方式3之第二個改進點。圖9係用來說 明實施方式3中第二個改進點之圖。於圖9中,X方向表示 半導體晶片CHP2長邊LSI延伸之長邊方向,Y方向表示半 導體晶片CHP2之短邊方向。如圖9所示,三個輸入用凸塊 電極IBMP1、IBMP2、IBMP3沿半導體晶片CHP2長邊LSI 排列配置。而且,最上層佈線TM1〜TM3設於輸入用凸塊 電極IBMP1〜IBMP3之下層,這些最上層佈線TM1〜TM3與 輸入保護電路3連接。 輸入用凸塊電極IBMP1和最上層佈線TM1通過埋入開口 部CNT1之導電材料相連接;輸入用凸塊電極IBMP2和最 148795.doc •35- 201104818 上層佈線TM2通過埋入開口部CNT2之導電材料相連接; 輸入用凸塊電極IBMP3和最上層佈線TM3通過埋入開口部 CNT3之導電材料相連接。此為實施方式3之第二個改進 點。 實施方式3之第二個改進點為:將不同之最上層佈線 TM1-TM3分別連接於各個輸入用凸塊電極IBMP1〜IBMP3 上,並改變對於輸入用凸塊電極IBMP1〜IBMP3之開口部 CNT1-CNT3之形成位置。如前上述,通過使與不同之輸 入用凸塊電極IBMP1〜IBMP3連接之各個開口部 CNT1-CNT3形成於不同之位置,便可於不改變最上層佈 線TM1〜TM3之佈線平面配置方案之情況下,高效地將各 條最上層佈線TM1〜TM3和所對應之各個輸入用凸塊電極 IBMP1 〜IBMP3 連接。 具體地說就是,根據實施方式3之第二個改進點,最上 層佈線包括最上層佈線TM1和最上層佈線TM2。上述最上 層佈線TM1經由開口部CNT1與輸入用凸塊電極IBMP1連 接,通過輸入用凸塊電極IBMP2下方且不與輸入用凸塊電 極IBMP2相連接;上述最上層佈線TM2經由開口部CNT2與 輸入用凸塊電極IBMP2連接,通過輸入用凸塊電極IBMP1 下方且不與輸入用凸塊電極IBMP1相連接。最上層佈線還 包括最上層佈線TM3,上述最上層佈線TM3通過輸入用凸 塊電極IBMP1和輸入用凸塊電極IBMP2下方且不與輸入用 凸塊電極IBMP1和輸入用凸塊電極IBMP2相連接。 接下來,說明實施方式3之第三個改進點。圖10係用來 148795.doc -36- 201104818 說明實施方式3中第三個改進點之圖。於圖10中,X方向表 示半導體晶片CHP2長邊LSI延伸之長邊方向,Y方向表示 半導體晶片CHP2之短邊方向。如圖10所示,三個輸入用 凸塊電極IBMP1、IBMP2、IBMP3沿半導體晶片CHP2長邊 LSI排列配置。而且,最上層佈線TM1〜TM3配置於輸入用 凸塊電極IBMP1〜IBMP3之下層,且上述最上層佈線 TM1〜TM3之最上層佈線TM3與輸入保護電路3相連接。 輸入用凸塊電極IBMP1和最上層佈線TM1通過埋入開口 部CNT1之導電材料相連接;輸入用凸塊電極IBMP2和最 上層佈線TM2通過埋入開口部CNT2之導電材料相連接; 輸入用凸塊電極IBMP3和最上層佈線TM3通過埋入開口部 CNT3b之導電材料相連接。輸入用凸塊電極IBMP3通過埋 入開口部CNT3a之導電材料與最上層佈線TM1相連接。 即,實施方式3之第三個改進點是,例如像輸入用凸塊電 極IBMP3那樣,與複數個不同之最上層佈線TM1、TM3相 連接。具體地說就是,兩個開口部CNT3a和開口部CNT3b 連接於輸入用凸塊電極IBMP3上。輸入用凸塊電極IBMP3 與最上層佈線TM1通過埋入開口部CNT3a之導電材料相連 接,輸入用凸塊電極IBMP3與最上層佈線TM3通過埋入開 口部CNT3b之導電材料相連接。 也就是說,實施方式3之第三個改進點即:使輸入用凸塊 電極IBMP3具有連接最上層佈線TM1和最上層佈線TM3之 功能。即,於第三個改進點中,輸入用凸塊電極IBMP3具 有用於連接最上層佈線TM1和最上層佈線TM3之佈線之功 148795.doc -37- 201104818 能。因此,不再需要形成連接冑上層佈線tmi和最上層佈 線TM3之其他佈線’從而可簡化佈線之平面配置方案。 此外,如圖10所示,無需對所有輸入用凸塊電極 麵P1〜IBMP3設置複數個開口冑,根據佈線之平面配置 方案進行調整,就能夠使與—個開口部連接之輸人用凸塊 電極(輸入用凸塊電極IBMP1、IBMP2)和與複數個開口部 連接之輸入用凸塊電極(輸入用凸塊電極IBMp3)混合存 在而且’於圖10中,例如,輸入用凸塊電極構成 為與兩個開口部CNT3a、CNT3b連接,但並不限於此,輸 入用凸塊電極IBMP3還可以與三個開口部連接。 如上上述,於實施方式3中,第一到第三個改進點都被 應用於電性連接輸入用凸塊電極IBMp和輸入保護電路 3a〜3c佈線之平面配置方案中。下面,對採納了第一到第 二個改進點之佈線之平面配置方案例進行說明。圖u係實 施方式3之佈線配置方案例之圖。於圖u中,χ方向表示半 導體晶片CHP2長邊LSI延伸之長邊方向,γ方向表示半導 體晶片CHP2之短邊方向。如圖u所示,五個輸入用凸塊 電極IBMP1〜IBMP5沿半導體晶片CHP2長邊LSI排列配置。 而且,於輸入用凸塊電極ΙΒΜρι〜ΙΒΜρ52下層形成有最 上層佈線TMla〜TM3b。這些最上層佈線TMla〜TM3b中, 最上層佈線TM2a與輸入保護電路3線相連接。 首先’將最上層佈線TMla、TM2a、TM3a配置於輸入用 凸塊電極IBMP1之下層。輸入用凸塊電極把河口丨通過埋入 開口部CNT1之導電材料和最上層佈線TM丨a電性連接。 148795.doc -38- 201104818 接下來,最上層佈線TMlb、TM2a、TM3a配置於輸入用 凸塊電極IBMP2之下層。輸入用凸塊電極IBMP2與開口部 CNT2a和開口部CNT2b相連接,並通過埋人開口部CNT2a 之導電材料和最上層佈線TMlb電性連接,並且,輸入用 凸塊電極IBMP2通過埋入開口部CNT2b之導電材料和最上 層佈線TM3 a電性連接。即,第三個改進點 > 於該輸入用 凸塊電極IBMP2之構成上,即輸入用凸塊電極IBMP2與不 同之兩條最上層佈線TMlb、TM3a連接。 接下來,將最上層佈線TMlb、TM2a配置於輸入用凸塊 電極IBMP3之下層。輸入用凸塊電極IBMP3通過埋入開口 部CNT3之導電材料與最上層佈線TM2a電性連接。這裏, 如果從輸入用凸塊電極IBMP 1和輸入用凸塊電極IBMP3來 分析,則與輸入用凸塊電極IBMP1相連接之開口部CNT1 和與輸入用凸塊電極IBMP3相連接之開口部CNT3位置不 同,而且,與連接於輸入用凸塊電極IBMP 1之最上層佈線 TMla和連接於輸入用凸塊電極IBMP3之最上層佈線TM2a 為不同之佈線。即,於輸入用凸塊電極IBMP 1和輸入用凸 塊電極IBMP3之結構上,採用了實施方式3之第二個改進 點。 接下來,最上層佈線TMlb、TM2b、TM2a配置於輸入用 凸塊電極IBMP4之下層。輸入用凸塊電極IBMP4,通過埋 入開口部CNT4a之導電材料與最上層佈線TM2b連接,且 通過埋入開口部CNT4b之導電材料與.最上層佈線TM2a連 接。於輸入用凸塊電極IBMP4結構上,採用了實施方式3 148795.doc -39- 201104818 之第二個改進點。如果從輸入用凸塊電極IBMP3和輸入用 Λ塊電極IBMP4來分析’則輸入用凸塊電極IBMp3和輸入 用凸塊電極IBMP4與同一最上層佈線丁M2a相連接,且針對 輸入用凸塊電極IBMP3形成之開口部CNT3之形成位置和 對輸入用凸塊電極IBMP4形成之開口部CNT4b之形成位置 不同。即,此結構採用了實施方式3之第一個改進點。 接下來’最上層佈線TMlb、TM2b、TM3b配置於輸入用 凸塊電極IBMP5之下層。輸入用凸塊電極1]8]^]?5通過埋入 開口。卩CNT5之導電材料電與最上層佈線tm3 b電性連接。 由此可知:圖11所示之佈線平面配置方案例為如上上述之 結構,採用了第一到第三個改進點而獲得之上述佈線平面 配置方案《通過使其成為如上上述之佈線平面配置方案, 便能夠對輸入用凸塊電極ZBMHWBmps高效地配置最上 層佈線TMla〜TM3b。從而可實現佈線之平面配置方案簡 單化》 此外,實施方式3中公開之技術對於通過現有技術於與 輸入用凸塊電極IBMP平面地重疊之區域内形成輸入保護 電路3a〜几之情況下也有效。並且,於將上述實施方式1和 實施方式2組合使用之情況下也可獲得同樣之效果。 (實施方式4) 於實施方式4中,對以下例子進行說明:不使輸入用凸 塊電極與輸出用凸塊電極為同一形狀,而是使其成為大】 不同之形狀例。 上述實施方式3中所說明之技術思想,為關於與輸入用 148795.doc •40· 201104818 凸塊電極和最上層佈線連接之内 设〈π谷。為了有效利用於上述 實施方式3中所說明之第一到第二 乐—改進點,前提是於輸入 用凸塊電極之下層配置有多條最上層佈線。於實施方式4 中,重點於於:配置於輸入用凸塊電極下層之最上層佈線 之數量越多,上述實施方式”第一到第三改進點就越有 效。因此,於實施方式4中,為了更加有效地利用上述實 施方式3之第一到第三改進點,於輸入用凸塊電極結構方 面做了改進。下面’對實施方式4之技術思想進行說明。 圖m系構成LCD驅動器之半導體晶片CHP2結構之放大 圖。於圖12中,X方向表示長邊LS1、LS2延伸之長邊方 向’ Y方向表示短邊方向。如圖12所示,複數個輸入用凸 塊電極IBMP沿長邊LS1配置;複數個輸出用凸塊電極 OBMP沿著另-個長邊LS2配置,上述另一長邊⑻配置於 與配置有輸入用凸塊電極IBMP之長邊LS1相對向。輸入用 凸塊電極汨^!?沿著長邊LS1呈一直線狀配置’輸出用凸塊 電極OBMP沿著長邊LS2分兩列呈交錯狀配置。因此,輸 出用凸塊電極OBMP之數量較輸入用凸塊電極IBMp之數量 多0 由此可知,實施方式4之特徵於於:輸入用凸塊電極 IBMP之大小和輸出用凸塊電極〇BMp之大小不同,輸入用 凸塊電極IBMP較輸出用凸塊電極〇BMp大。更具體地說就 是,如果將輸入用凸塊電極IBMP之短邊方向之長度設為 a,而將輸出用凸塊電極OBMP之短邊方向之長度設為匕 時’長度a較長度b長。通過前述方法使輸入用凸塊電極 I48795.doc -41 - 201104818 IBMP變大之理由如下。 即’使輸入用凸塊電極IBMP之短邊方向長度增加就意 味著:可以增加配置於與上述輸入用凸塊電極IBMP平面 地重疊之下層之最上層佈線條數。即,通過增加輸入用凸 塊電極IBMP之短邊方向之長度,就可增加通過輸入用凸 塊電極IBMP下層並於長邊LS丨方向上延伸之最上層佈線數 量。即:通過沿著長邊LSI配置之複數個輸入用凸塊電極 IBMP下層之最上層佈線數量增多。結果,增加了以最上 層佈線連接複數個輸入用凸塊電極IBMp之間之自由度。 而且’通過複數個輸入用凸塊電極IBMp下層之最上層佈 線增多,也意味著能夠有效地活用於上述實施方式3中所 說明之第一到第三改進點之潛力增大。因此,根據實施方 式4,採用輸入用凸塊電極ibmp之短邊方向之長度a大於 輸出用凸塊電極OBMP之短邊方向之長度b這一特徵性結 構,便可獲得增大佈線平面配置方案之自由度這一顯著效 果。 如上上述,於實施方式4中,從增大佈線平面配置方案 之自由度,並有效地利用上述實施方式3之第一到第三改 進點之觀點出發,採用了使輸入用凸塊電極IBMp之長度a 大於輸出用凸塊電極OBMP之長度b這一特徵性結構。即, 使輸入用凸塊電極IBMP之平面面積,大於輪出用凸塊電 極OBMP之平面面積。通過採用實施方式4之這一特徵性結 構’還能夠獲得以下之次要效果,下面對該次要效果進行 說明。 148795.doc -42- 201104818 例如,先看看於輸入用凸塊電極IBMP之大小和輸出用 凸塊電極OBMP之大小相等之情況。此時,因為輸入用凸 塊電極IBMP之數量較輸出用凸塊電極OBMP之數量少,所 以輸入用凸塊電極IBMP之總面積也較輸出用凸塊電極 OBMP之總面積小。 形成於半導體晶片CHP2之輸入用凸塊電極IBMP和輸出 用凸塊電極OBMP,具有於將LCD驅動器即半導體晶片 CHP2安裝到液晶顯示裝置之玻璃基板上時之連接端子之 功能。此時,輸入用凸塊電極IBMP之總面積較輸出用凸 塊電極OBMP之總面積小,即:輸入用凸塊電極IBMP —側 之接合面積較輸出用凸塊電極OBMP —側之接合面積小。 因此,沿半導體晶片CHP2長邊LSI之接合面積(輸入用凸 塊電極IBMP之總面積)便與沿半導體晶片CHP2長邊LS2之 接合面積(輸出用凸塊電極OBMP之總面積)不同。結果, 於將半導體晶片CHP2安裝到玻璃基板上時,便有可能出 現位於半導體晶片CHP2長邊LSI之接合強度與位於半導體 晶片CHP2長邊LS2之接合強度產生不平衡,從而導致半導 體晶片CHP2和玻璃基板之接合強度下降。 對此,再來看看如貫施方式4上述的,輸入用凸塊電極 IBMP之長度a大於輸出用凸塊電極OBMP之長度b這一特徵 性結構之情況。此時,雖然輸入用凸塊電極IBMP之數量 較輸出用凸塊電極OBMP之數量少,但是單個輸入用凸塊 電極IBMP之尺寸卻較單個輸出用凸塊電極OBMP之尺寸 大。因此,與使輸入用凸塊電極IBMP之尺寸和輸出用凸 148795.doc -43· 201104818 塊電極OBMP之尺寸相等之情況相比’輸入用凸塊電極 IBMP之總面積與輸出用凸塊電極obmp之總面積之差變 小。即,通過採用實施方式4之特徵性結構,能夠減小輸 入用凸塊電極IBMP —側之接合面積與輸出用凸塊電極 OBMP —側之接合面積之差。結果,於將半導體晶片cHp2 安裝到玻璃基板上時,可以緩和位於半導體晶片CHp2長 邊LSI之接合強度與位於半導體晶片CHP2長邊lS2之接合 強度之不平衡,從而可提高半導體晶片CHp2和玻璃基板 之接合強度。 此外,實施方式4中,以Y方向(半導體晶片CHP之短邊 方向)之長度例,就X方向(半導體晶片CHP之長邊方向)之 長度而言’最好是使輸入用凸塊電極出1^卩之長度和輸出 用凸塊電極OBMP之長度一樣長,或者使輸入用凸塊電極 IBMP之長度大於輸出用凸塊電極OBMP之長度。 如上上述’通過採用實施方式4之特徵性結構,既可獲 得增加佈線平面配置方案之自由度,還可獲得提高半導體 晶片CHP2和玻璃基板接合強度之效果。 實施方式4中所公開之技術,不僅適用於上述實施方式 3 ’還適用於上述實施方式1和實施方式2。 (實施方式5) 於實施方式5中,對形成於輸入用凸塊電極下層之器件 結構進行說明。圖13係一個輸入用凸塊電極IBMP1之圖。 於圖13中,將半導體晶片cHP2長邊LS1延伸之方向設定為 X方向,將半導體晶片CHP2之短邊方向設定為γ方向。如 148795.doc -44· 201104818 圖13所示,輸入用凸塊電極IBMP1呈長方形形狀。三條最 上層佈線TM1〜TM3配置於上述輸入用凸塊電極IBMP1之下 層。輸入用凸塊電極IBMP1通過埋入開口部CNT1之導電 材料與最上層佈線TM1電性連接《下面參考圖14對如前上 述構成之形成於輸入用凸塊電極IBMP1下層之器件結構進 行說明。 圖14為沿圖13之A〜A線剖開之剖面圖,係實施方式5之 半導體裝置結構之剖面圖。於實施方式5中,例如,如上 述實施方式1之圖4所示,内部電路(例如SRAM 2a〜2c)形成 於輸入用凸塊電極IBMP之下層。因此,於輸入用凸塊電 極IBMP下層之半導體基板上,形成有構成SRAM 2a〜2c之 η溝道型MISFET、p溝道型MISFET。下面,對於輸入用凸 塊電極IBMP之下層,例如形成有構成SRAM 2a〜2c之η溝 道型MISFET、ρ溝道型MISFET之器件結構進行說明。 即,實施方式5之半導體裝置具有η溝道型MISFETQ1、p溝 道型MISFETQ2。下面對各自之結構分別進行說明。 於半導體基板1S上形成有分離元件之元件分離區域 STI。於被元件分離區域STI分割開之活性區域中,形成η 溝道型MISFETQ1之區域(半導體基板IS内)中形成ρ型阱 PWL,於形成ρ溝道型MISFETQ2之區域(半導體基板1S内) 中形成η型啡NWL。 η溝道型MISFETQ1,在形成於半導體基板1S内之ρ型阱 PWL上具有閘極絕緣膜GOX,且於該閘極絕緣膜GOX上形 成有閘電極G1。閘極絕緣膜GOX例如由氧化矽膜形成。為 148795.doc -45- 201104818 實現低電阻化,閘電極G1例如由多晶石夕膜PF和石夕化姑膜 CS之層疊膜形成。 但是,閘極絕緣膜GOX並不限於氧化矽膜,而β _ 、 疋1進行 各種變更。例如,可以用氮氧化矽膜(Si〇N)作閘極絕緣膜 GOX ^即,可以是讓氮析出於閘極絕緣膜G〇x和半導體基 板1S之介面處之結構。與氧化矽膜相比,氮氧化矽膜抑制 膜中產生介面能級,於降低電子捕獲方面有很好效果。因 此’能夠提高閘極絕緣膜GOX之抗熱載流子特性,從而提 高絕緣耐性。而且,與氧化矽膜相比,雜質更難以穿過氮 氧化矽膜。因此,通過採用氮氧化矽膜作閘極絕緣膜 GOX,便可以抑制因閘電極中之雜質擴散到半導體基板u 一側所引起之閾值電壓變化。如要形成氮氧化矽膜=只需 於例如NO、ΝΑ或者Η%等含氮之氣體環境下進行熱處理 即可另外/於半導體基板1S表面形成由氧化矽膜構成之 閘極絕緣膜GOX後,再於含氮之氣體環境下對半導體基板 1S進灯熱處理,讓氮析出於閘極絕緣膜GOX和半導體基板 1S之介面處,也可獲得同樣效果。 閘極絕緣膜G〇X例如可以由介電常數較氧切膜高之高 ”=常數膜構成。現有技術中,從耐絕緣性高、♦〜氧化 夕"面之電特性、物理特性等穩定性優之觀點出發,而採 用了氧化石夕膜作閘極絕緣膜G〇x。但是,隨著元件之細微 化:也要求閑極絕緣膜G〇x之膜厚薄膜化。如果以這麼薄 的氧化石夕膜作為間極絕緣膜GOX,則於MISFE丁溝道中流 動之電子會隧穿由氧化矽膜形成之阻檔壁而流入閘電極 148795.doc 201104818 中’即產生所謂的隧道電流。 」此’高介電常數膜得到了應用,即通過使用介電常數 較氧化石夕膜高之材料,使其於容量相等之情況下,也可增 .力“勿理膜厚。採用高介電常數膜,即使於容量相等之情‘ 了 ’也可增加物理膜厚,所以可減少漏泄電流。雖缺氮化 石夕膜也係介電常數較氧化㈣高之膜,但於實施方心 中,優選使用介電常數較該氮化石夕獏更高之 膜。 例如,用铪之氧化物之一即氧化給膜(Hf〇2)作介電常數 較氛切膜高之介電常數膜^除此以外,還可以使用 HfA丨〇膜⑽祕膜)、Hf()N膜(氮氧化㈣)、删〇膜(石夕 酸铪膜)、聰伽膜(銓石夕氮氧化物膜)等其他給系列絕緣 膜來取代氧化給膜。除此以外,還可以使用於這些給系列 絕緣膜中導入了氧化组、氧化銳、氧化鈦、氧化錘、氧化 鑭、氧化紀等氧化物而形成之給系列絕緣膜。因為給系列 φ 、絕緣膜與氧化給膜—樣,介電常數較氧切膜、氮氧化石夕 膜高,所以於使用鈴系列絕緣膜時,纟可獲得與使用氧化 給膜時一樣之效果。 於閘電極G1兩側之側壁上,形成有侧壁sw。於該側壁 SW下之半導體基板18内形成淺n型雜質擴散區域EX1並將 之作為半導體區域。側壁SW例如由氧化矽膜等絕緣膜形 成。於淺η型雜質擴散區域Εχι外側形成有深n型雜質擴散 區域NR。於上述深η型雜質擴散區域1^尺表面形成有矽化鈷 膜CS。 148795.doc •47- 201104818 側壁SW係為了使n溝道型MISFETQ1之半導體區域即源 極區域和汲極區域成為LDD結構而形成的。即,n溝道型 MISFETQ1之源極區域和汲極區域,由淺雜質擴散區域 EX1和深!1型雜質擴散區域NR形成。此時,淺η型雜質擴散 區域ΕΧ1之雜質濃度較深雜質擴散區域NR之雜質濃度 低。因此’通過使側壁SW下之源極區域和汲極區域成為 低濃度之淺η型雜質擴散區域EX 1,便能夠抑制閘電極〇 1 端部下之電場集中。 Ρ溝道型MISFETQ2在形成於半導體基板1S内之η型啤 NWL上具有閘極絕緣膜g〇x ^閘電極G2形成於該閘極絕 緣膜GOX上。閘極絕緣膜gox例如由氧化石夕膜形成。為實 現低電阻化,閘電極<32例如可由多晶矽膜pf和矽化姑膜 CS之層疊膜形成。此時,於ρ溝道型MISFETq2中也一 樣’閘極絕緣膜GOX並不限於氧化矽膜,而是可以同η溝 道型MISFETQ1 —樣使用氮氧化矽膜或介電常數較氧化矽 膜高之高介電常數膜。 於閘電極G2兩側之側壁上’形成有側壁sw。於該側壁 SW下之半導體基板18内形成淺ρ型雜質擴散區域εΧ2並將 之作為半導體區域。側壁S W例如由氧化矽膜等絕緣膜形 成。於淺ρ型雜質擴散區域ΕΧ2外側形成有深ρ型雜質擴散 區域PR。於該深ρ型雜質擴散區域Pr表面形成有矽化鈷膜 CS 〇 側壁SW係為了使ρ溝道型MISFETQ2之半導體區域即源 極區域和汲極區域成為LDD結構而形成。即,ρ溝道型 148795.doc -48 - 201104818 MISFETQ2之源極區域和没極區域,由淺p型雜質擴散區域 EX2和深p型雜質擴散區域PR形成。此時,淺p型雜質擴散 區域EX2之雜質濃度較深p型雜質擴散區域PR之雜質濃度 低。因此,通過使側壁SW下之源極區域和汲極區域成為 低濃度之淺p型雜質擴散區域EX2,便可抑制閘電極G2端 部下之電場集中。 如上上述,於半導體基板1S内形成有η溝道型MISFETQ1 和ρ溝道型MISFETQ2。例如,形成有由氧化矽膜形成之接 觸層間絕緣膜CIL,以覆蓋該η溝道型MISFETQ1和ρ溝道型 MISFETQ2。並且,形成有接觸孔以貫穿上述接觸層間絕 緣膜CIL。接觸孔以貫穿η溝道型MISFETQ1之源極區域和 汲極區域、以及貫穿ρ溝道型MISFETQ2之源極區域和汲極 區域之方式形成。且該接觸孔内形成有柱塞PLG1。例如 將鈦/氮化鈦膜(鈦膜和形成於鈦膜上之氮化鈦膜)構成之阻 障導體膜、鎢膜等填埋於該接觸孔内,即形成柱塞 PLG1。 具體地說就是,接觸層間絕緣膜CIL例如通過臭氧TEOS 膜和等離子體TEOS膜之層疊膜形成,其中,臭氧TEOS膜 通過以臭氧和TEOS為原料之熱CVD法形成,等離子體 TEOS膜通過以TEOS為原料之等離子體CVD法形成。此 外,也可以於臭氧TEOS膜之下層形成例如由氮化矽膜形 成之#刻終止膜。 由TEOS膜形成接觸層間絕緣膜CIL是因為TEOS膜對底 層高低差之覆蓋性良好。形成接觸層間絕緣膜CIL之底層 148795.doc • 49- 201104818 為於半導體基板IS上形成有MISFET之凹凸狀態。即,因 為於半導體基板1s形成有MISFET,所以閘電極形成於半 導體基板1S表面,並成為具有凹凸狀之底層。因此,如果 不疋對有凹凸之兩低差具有良好覆蓋性之膜,就無法很好 地填埋細微之凹凸’從而成為產生空洞等原因。因此,採 用TE0S膜作為接觸層間絕緣膜CIL。理由是:以te〇S為 原料之TEOS膜由於於原料即TEOS成為氧化矽膜以前先製 作中間體’從而容易於膜表面移動,因此對底層高低差之 覆蓋性良好。 構成阻障導體膜之鈦/氮化鈦膜,係為了防止構成鎢膜 之鶴擴散到矽中而設之膜’可防止於形成上述鎢膜時對 WF0(氟化鎢)進行還原處理之cvd法中,氟撞擊將影響接 觸層間絕緣膜CIL和半導體基板1 s從而造成損傷。 接著’多層佈線形成於已形成有柱塞PLG1之接觸層間 絕緣膜CIL上。下面,對上述多層佈線之結構進行說明。 如圖14所示,在形成於接觸層間絕緣膜cil之柱塞PLG1上 形成有第一層佈線L1。上述第一層佈線L1例如由氮化鈦 膜、紹膜及由氮化鈦膜構成之層疊膜等形成。於已形成有 第一層佈線L1之接觸層間絕緣膜CIL上,形成有覆蓋第一 層佈線L1之層間絕緣膜IL1。該層間絕緣膜IL1例如由氧化 矽膜形成。於該層間絕緣膜IL1上形成有到達第一層佈線 L1之柱塞PLG2。該柱塞PLG2也係通過填埋由鈦/氮化鈦膜 構成之阻障導體膜、鎢膜等而形成。 接著,在形成於層間絕緣膜IL1之柱塞PLG2上形成有第 148795.doc •50- 201104818 二層佈線L2。該第二層佈線L2例如由氮化鈦膜、鋁膜及由 氮化鈦膜構成之層疊膜等形成。於已形成有第二層佈線L2 之層間絕緣膜IL1上,形成有覆蓋第二層佈線L2之層間絕 緣膜IL2。該層間絕緣膜IL2例如由氧化矽膜形成。於該層 間絕緣膜IL2上形成有到達第二層佈線L2之柱塞PLG3。該 柱塞PLG3也係通過填埋由鈦/氮化欽膜構成之阻障導體 膜、鎢膜等而形成。 在形成於層間絕緣膜IL2之柱塞PLG3上形成有第三層佈 線L3。該第三層佈線L3例如由氮化鈦膜、鋁膜及由氮化鈦 膜構成之層疊膜等形成。於已形成有第三層佈線L3之層間 絕緣膜IL2上,形成有覆蓋第三層佈線L3之層間絕緣膜 IL3。該層間絕緣膜IL3例如由氧化矽膜形成。於該層間絕 緣膜IL3上形成有到達第三層佈線L3之柱塞PLG4。該柱塞 PLG4也係通過填埋由鈦/氮化鈦膜構成之阻障導體膜、鎢 膜等而形成。 在形成於層間絕緣膜IL3之柱塞PLG4上形成有第四層佈 線L4。該第四層佈線L4例如由氮化鈦膜、鋁膜及由氣化鈦 膜構成之層疊膜等形成。於已形成有第四層佈線l4之層間 絕緣膜IL3上,形成有覆蓋第四層佈線L4之層間絕緣膜 IL4。該層間絕緣膜IL4例如由氧化矽膜形成。於該層間絕 緣膜IL4上形成有到達第四層佈線L4之柱塞plg5。該柱塞 PLG5也係通過填埋由鈦/氮化鈦膜構成之阻障導體膜、鎢 膜等而形成。 如上上述,形成了多層佈線。於實施方式5中,多層佈 148795.doc 51 · 201104818 線儘量由紹膜形成,但也可由銅膜形成。即,第一層佈線 L1到第四層佈線L4由以銅為主體之嵌刻佈線形成導電膜。 即’於各個層間絕緣膜IL1到層間絕緣膜江4形成槽以後, 再於槽内部及外部形成以銅為主體之導電膜。之後,利用 CMP法(化學機械研磨法)等對槽外部之導電膜進行研磨, 便可使其成為於槽内部埋入導電膜之結構。具體地說就 是,可以由銅(Cu)或銅合金(銅(Cu)與鋁(A1))、鎂(Mg)、鈦 (Ti)、錳(Μη)、鐵(Fe)、辞(Zn)、錯(Zr)、鈮(Nb)、鉬 (Mo)、釕(Ru)、叙(Pd)、銀(Ag)、金(Au)、銦(In)、鑭系金 屬、锕系金屬等之合金形成。 層間絕緣膜IL1〜IL4也可以由介電常數較膜更低之 低介電常數膜形成。具體地說,層間絕緣膜IL1〜IL4可由 以下任意一種膜形成:具有空穴之SiOC膜、具有空穴之 MSQ膜(即曱基倍半矽氧烷(methyl〜siisesqui〇xane),為利 用塗布製程形成’且具有Si〜C鍵之氧化矽膜或者含碳倍半 矽氧烷(silsesquioxane))、具有空穴之HSQ膜(即含氫倍半 矽氧烷(hydrogen〜silsesquioxane),為利用塗布製程形成, 且具有Si~H鍵之氧化>6夕膜或者含氫倍半石夕氧燒 (silsesquioxane))。空穴之尺寸(直徑)例如為1 nm左右。 接下來,於已形成層間絕緣膜IL4之柱塞PLG5上形成有 最上層佈線TM1、TM2、TM3。上述最上層佈線τΜ1、 TM2、TM3,例如由氮化鈦膜、鋁膜及由氮化鈦膜構成之 層疊膜等形成。於形成有最上層佈線TM1、TM2、TM3之 層間絕緣膜IL4上’形成有覆蓋最上層佈線TM1、TM2、 148795.doc -52· 201104818 TM3之層間絕緣膜(表面保護膜)IL5。該層間絕緣膜IL5由 氧化矽膜和形成於氧化矽膜上之氮化矽膜構成之層疊膜形 成。 層間絕緣膜IL5上形成有通到最上層佈線TM1之開口部 CNT1 ’導電材料填埋於上述開口部CNT1 _。輸入用凸塊 電極IBMP1形成於已形成有開口部CNT1之層間絕緣膜匕5 上。輸入用凸塊電極IBMP1由底膜即UBM(Under Bump Metal)膜和形成於該UBM膜上之金膜形成。ubm膜例如可 通過濺射法形成,如由鈦膜、鎳膜、鈀膜、鈦鎢合金膜、 氮化鈦膜或者金膜等單層膜或者層疊膜形成。該UBM膜係 一種除了具有提高輸入用凸塊電極IBMP1和表面保護膜(層 間絕緣膜IL5)間之粘結性功能以外,還具有抑制或者防止 金膜之金屬兀素移動到多層佈線一側,或者相反地,抑制 或防止多層佈線之金屬元素移動到金膜一側之功能的膜。 如上上述,形成了實施方式5之半導體裝置。此時,三 條最上層佈線TM1、TM2、TM3形成於與輸入用凸塊電極 IBMP1平面地重疊之下層。 接下來,對例如兩個開口部連接於一個輸入用凸塊電極 IBMP上之結構進行說明。圖15係—個輸人用&塊電極 IBMP1之圖。於圖15中,將半導體晶片CHP2之長邊LSI延 伸之方向定為X方向,將半導體晶片CHp22短邊方向定為 Y方向。如圖15所不’輸入用凸塊電極汨⑽丄呈長方形形 狀,三條最上層佈線TM1〜TM3配置於該輸入用凸塊電極 IBMP1之下層。輸人用凸塊電極ΙΒΜρι通過埋人開口部 148795.doc •53· 201104818 CNTla之導電材料與最上層佈線TM1電性連接,而且,還 利用埋入開口部C N T i b之導電材料與最上層佈線τ M 3電性 連接。下面參考圖16,對上述形成於輸入用凸塊電極 IBMP1下層之器件結構進行說明。 圖16係沿圖15之A〜A線剖開之剖面圖,為實施方式5之 半導體裝置結構之剖面圖。因為圖16所示之器件結構基本 上與圖14所示之器件結構相同,所以下面只對不同之處進 行說明。圖16所示之器件結構與圖14所示之器件結構之不 同點,於三條最上層佈線TM1、TM2、TM3與輸入用凸塊 電極IBMP1之連接關係上。如圖丨6所示,輸入用凸塊電極 IBMP1和兩個開口部CNTla以及CNTlb相連接。輸入用凸 塊電極IBMP1與最上層佈線TM1通過開口部CNTU電性連 接,輸入用凸塊電極IBMP1與最上層佈線TM3通過開口部 CNT1 b電性連接。其他器件結構與圖丨4所示之器件結構相 同。如上上述形成了 一個輸入用凸塊電極IBMp上連接兩 個開口部CNTla以及CNTlb之器件結構。 (實施方式6) 於實施方式6中,對將構成lcd驅動器之半導體晶片 CHP2安裝到安裝基板(玻璃基板)之製程進行說明。首先, 利用通常之半導體製造技術,於半導體基板上形成 MISFET等半導體元件,之後,於已形成有半導體元件之 半導體基板上形成多層佈線。接著,於多層佈線之最上層 形成最上層佈線以後’再形成覆蓋該最上層佈線之表面保 護膜。之後’於表面保護膜上形成通到最上層佈線之開口 148795.doc •54- 201104818 部’再填埋該開口部並於表面保護膜上形成凸塊電極(輪 入用凸塊電極和輸出用凸塊電極)。之後,通過切割半導 體基板’便能夠獲得圖4所示之個體化半導體晶片CHP2。 接下來’對將按上述形成之半導體晶片CHP2粘結並安 裝於安裝基板(玻璃基板)上之製程進行說明。圖17係將半 導體晶片CHP2安裝到玻璃基板1〇上之情況(c〇g : Chip 〇n
Glass) °如圖17所示,玻璃基板n安裝於玻璃基板1〇上,
這樣便形成了 LCD之顯示部。LCD之顯示部附近之玻璃基 板10上成為安裝LCD驅動器即半導體晶片CHP2之區域。 輸入用凸塊電極IBMP和輸出用凸塊電極〇BMp形成於半導 體晶片(31^2上。輸入用凸塊電極IBMp和輸出用凸塊電極 OBMP,通過各向異性之導電薄膜(Anis〇tr〇pic c〇nduetive
Film)ACF與形成於玻璃基板1〇上之電極1〇a(IT〇電極)相連 接。各向異性導電薄膜ACF為具有絕緣層12和金屬粒子13 之結構。 於上述製程中,使用相機c將半導體晶片CHp2*形成於 玻璃基板1〇上之電極10a進行位置對準。於進行該位置對 準時,利用相機C確認形成於半導體晶片CHP2上之對準標 記,來掌握半導體晶片CHP2之正確位置。 圖18係利用相機C完成位置對準後,將半導體晶片c肥 安裝到各向異性導電薄膜ACF上後之剖面圖。此時,由於 對半導體晶片CHP2和玻璃基板1G進行了正確的位置對 準’所以輸入用凸塊電極IBMP和輸出用凸塊電極〇請形 成於電極l〇a上。 148795.doc -55· 201104818 接下來,如圖19所示,輸入用凸塊電極ΙΒΜΙ^σ輸出用 凸塊電極ΟΒΜΡ以及電極1 〇a,通過各向異性導電薄膜 相連接。各向異性導電薄膜ACF,係將具有導電性之細微 金屬粒子混合到熱固性樹脂中並進行膜狀成型之薄膜。金 屬粒子由直徑3微米到5微米之球體構成,主要係從内側開 始形成鎳層和鍍金層,於最外側重疊上絕緣層而所形成。 於此狀態下,將半導體晶片〇111>2安裝到玻璃基板1〇上 時,各向異性導電薄膜ACF被夾於玻璃基板1〇之電極i〇a 與半導體晶片CHP2之輸入用凸塊電極IBMp及輸出用凸塊 電極OBMP之間。然後,利用加熱器等一邊加熱,一邊對 半導體晶片CHP2加壓,由此則使壓力僅施加於對應於輸 入用凸塊電極IBMP和輸出用凸塊電極〇BMp之部位。所 以,分散於各向異性導電薄膜ACF内之金屬粒子將相互接 觸並重合於一# ’且相互擠壓。結I,通過金屬粒子於各 向異性導電薄膜ACF中形成了導m由於位於未施加 壓力之各向異性導電薄膜ACF部位之金屬粒子,支撐形成 於金屬粒子表面之絕緣層,所以橫向排列之輸入用凸塊電 極IBMP之間及橫向排列之輸出用凸塊電極⑽Mp之間之絕 緣性得以維持。因此具有以下優點1 :即使輸入用凸塊 電極IBMP之間間隔或者輸出用凸塊電極〇BMp之間間隔很 窄,也能於不引起短路_ $ & 路之障況下將+導體晶片CHP2安裝 到玻璃基板10上。 接下來如圖2 0所示,姑Ι& ^ 1 Λ 坡瑪基板1 〇和柔性印刷基板 (Flexibie Printed Circuit)Fpc也通過各向異性導電薄膜 148795.doc 201104818 ACF相連接。於前述將安裝於玻璃基板10上之半導體晶片 CHP2過程中’輸出用凸塊電極0BMP與LCD之顯示部電性 連接’輸入用凸塊電極IBMP與柔性印刷基板FPC連接。 圖21係LCD器件(液晶顯示裝置1 5)之整體構成圖。如圖 21所示,LCD之顯示部14形成於玻璃基板上,並於顯示部 14上顯示圖像。LCD驅動器即半導體晶片CHP2安裝於顯 示部14附近之玻璃基板上。柔性印刷基板Fpc安裝於半導 體晶片CHP2附近;LCD驅動器即半導體晶片CHP2安裝於 柔性印刷基板FPC和LCD之顯示部14之間。如前上述,便 可將半導體晶片CHP2安裝於玻璃基板上,以及將LCD驅 動器即半導體晶片CHP2安裝於液晶顯示裝置15中。 (實施方式7) 於實施方式7中,對輸出用凸塊電極、最上層佈線以及 輸出保護電路之平面配置方案進行說明。圖22係將圖4所 不之構成LCD驅動器之半導體晶片CHp2長邊LS2附近區域 放大後之圖。 如圖22所示,靠近半導體晶片CHp2之内部電路之輸出 用凸塊電極OBMP1和靠近長邊LS2 一側之輸出用凸塊電極 〇請2呈交錯m複數個輸㈣凸塊電極⑽酬和 輸出用凸塊電極Ο Β Μ P 2分別沿長邊L s 2之方向(χ方向)配 置。輸出保護電路4配置於輪出用凸塊電極〇ΒΜρι和輸出 用凸塊電極OBMP2下之半導體基板上。圖2或圖3所示之複 數個保護電路用半導體元件形成於輸出保護電路4之區 域,並分別與輸出用凸塊電極〇ΒΜρι和輸出用凸塊電極 148795.doc -57- 201104818 OBMP2電性連接。輸出保護電路4,通過最上層佈線TM5 或者最上層佈線TM6與輸出用凸塊電極OBMP1和輸出用凸 塊電極OBMP2電性連接。而且,最上層佈線TM5或者最上 層佈線TM6,通過開口部CNT6、開口部CNT7與輸出用凸 塊電極OBMP1和輸出用凸塊電極OBMP2相連接。 這裏,輸出用凸塊電極OBMP2之開口部CNT7,不是設 置於長邊LS2—側,而係設置於離内部電路近之位置。由 此便能夠將最上層佈線TM.7(電源佈線)(基準電位Vss)和最 上層佈線TM8(電源佈線)(外部電源電位Vcc)回繞到半導體 晶片CHP2外周。即,能夠有效地使用輸出保護電路4上部 之區域,亦即輸出用凸塊電極OBMP2下部之區域。如前上 述,於實施方式7之半導體晶片CHP2中,對輸出用凸塊電 極OBMP1和輸出用凸塊電極OBMP2也進行了縮小晶片尺 寸方面之改進。 即,實施方式7之特徵為:配置為交錯狀之複數個輸出 用凸塊電極,具有輸出用凸塊電極OBMP2和輸出用凸塊電 極OBMP 1,其中,輸出用凸塊電極OBMP2配置於靠近長 邊LS2側之位置,輸出用凸塊電極OBMP1與輸出用凸塊電 極OBMP2相比,配置於遠離長邊LS2之位置上。而且,最 上層佈線TM5形成於輸出用凸塊電極OBMP1下;最上層佈 線TM6形成於輸出用凸塊電極OBMP2下。此時,輸出用凸 塊電極OBMP1通過形成於絕緣膜中之開口部CNT6與最上 層佈線TM5連接;輸出用凸塊電極OBMP2通過形成於絕緣 膜中之開口部CNT7與最上層佈線TM6連接。相對於輸出 148795.doc -58- 201104818 用凸塊電極OBMP1之中央位置來說,形成有開口部CNT6 之位置更靠近長邊LS2 ;形成有開口部CNT7之位置,係較 輸出用凸塊電極OBMP2之中央離長邊LS2更遠之位置。 此外,實施方式7之輸出用凸塊電極OBMP1和輸出用凸 塊電極OBMP2,與上述實施方式3所示之輸入用凸塊電極 IBMP不同,複數個輸出用凸塊電極OBMP2之開口部CNT7 位置完全相同;複數個輸出用凸塊電極OBMP1之開口部 CNT6位置完全相同。即,複數個輸入用凸塊電極IBMP形 成於一條直線上,而有的開口部(例如圖8、圖9之開口部 CNT1~CNT3)位置不同。但是,複數個輸出用凸塊電極 OBMP1形成於一條直線上,開口部CNT6位置相同。輸出 用凸塊電極OBMP2形成於與輸出用凸塊電極OBMP1不同 之一條直線上,開口部CNT7位置相同。 如上上述,利用實施方式7中所公開之技術,可縮小半 導體晶片CHP2短邊方向之尺寸。 而且,於實施方式7中所公開之技術,也適用於上述其 他實施方式。 (實施方式8) 於實施方式8中,所舉的例子係將不形成半導體元件之 虛設區域設置於與輸入用凸塊電極IBMP1、IBMP2平面地 重疊之區域之例子。圖23係沿圖13之A〜A線剖開之剖面 圖,即實施方式8例子之剖面圖。 例如,於上述實施方式5中,所列例子係將内部電路IU 配置於與輸入用凸塊電極IBMP1、IBMP2平面地重疊之區 148795.doc -59- 201104818 域之例子。但並不限於此’與輸入用凸塊電極IBMP1、 IBMP2平面地重疊之區域也可以是沒形成有半導體元件之 虛設區域。虛設區域係由元件分離區域STI分離開之半導 體基板之區域’係不對半導體裝置之電路動作做貢獻之區 域。 圖23中,作為虛設區域之一例,列舉的是用以防止碟陷 (dishing)之虛設圖案DP。上述虛設圖案DP係複數個圖案分 別形成為相同形狀,並以相同間距有規則地配置。 如上上述,於實施方式8中,也和上述實施方式5一樣, 能夠讓複數個佈線層通過輸入用凸塊電極ΙΒΜρι、IBMp2 之下層。因此,可提高佈線平面配置方案之自由度。 由於虛叹圖案DP設於與輸入用凸塊電極ΙΒΜρι、ΙΒΜρ2 平面地重疊之區域,所以能夠提高各個佈線層之平坦性。 此外’於實施方式8中所公開之技術,也適用於上述其 他實施方式。 以上,基於這些實施方式對本案發明人所完成之發明做 了具體說明。但是’從各方面考慮,應該認為本次公開之 實施方式及實施例只是舉例說明,並不作限定性解釋。另 外’本發明的範圍並不僅是卜祕% ββ私_ ^ 阳丄个值疋上述說明所不之内容,而係由 權利要求表示之内宏,请& u &也彳丨 R备還包括與權利要求之範圍等同以及 此範圍内之所有變更。 於本貫施方式中’所舉的例子係液晶顯示用驅動器 厂驅動器)’但並不限於此,本發明還可 其他顯示用之驅動器件。而且,本發明並不限於顯示用 148795.doc 201104818 動器件’對其他半導體裝置也適用。特料用於半導體邊 片為長方形形狀之情況。 [產業上之可利性] 本發明能夠廣泛地應用⑤製造半導體裝置之製造業。 【圖式簡單說明】 〃 圖1係構成-般LCD驅動器之半導體晶片之構成圖; 圖2係輸入保護電路之一例之電路框圖; 圖3係輸入保護電路另一例之電路框圖; 圖顿本發明實施方式i令構成LCD驅動器之半導體晶片 之構成圖; 圖5係將構成-般LCD驅動器之半導體晶片長邊附近區 域放大後之圖; 圖6係將實施方式動器即半導體晶片之輸人用 凸塊電極一側之長邊附近區域放大後之圖; 圖7係實施方式2中構成LCD驅動器之半導體晶片之構成 Γ^Ι · 圖, 圖8係說明實施方式3中第一改進點之圖; 圖9係說明實施方式3中第二改進點之圖; 圖10係說明實施方式3中第三改進點之圖; 圖11係採用了實施方式3中第一到第三改進點之佈線配 置方案例之圖; 圖12係實施方式4中構成LCD驅動器之半導體晶片之放 大圖; 圖13係實施方式5中一個輸入用凸塊電極之圖; 148795.doc <6!- 201104818 圖14係沿圖13之A〜A線剖開之剖面圖; 圖1 5係實施方式5中一個輸入用凸塊電極之圖; 圖16係沿圖15之A〜A線剖開之剖面圖; 圖17係實施方式6之半導體裝置製造製程之剖面圖; 圖18係接著圖17所示之半導體裝置製造製程之剖面圖. 圖19係接著圖18所示之半導體裝置製造製程之剖面圖; 圖20係接著圖19所示之半導體裝置製造製程之剖面圖; 圖21係LCD器件(液晶顯示裝置)之整體構成之圖; 圖22係將實施方式7中LCD驅動器即半導體晶片之輸出 用凸塊電極一側之長邊附近區域放大後之圖;及 圖23係實施方式8之剖面圖,即沿圖13之人〜八線剖開之 剖面圖。 【主要元件符號說明】
控制部 半導體基板 SRAM 2b
2c 3 3a 3b 3c 3A 3B
SRAM
SRAM 輸入保護電路 輸入保護電路 輸入保護電路 輸入保護電路 輪入保護電路 輸入保護電路 148795.doc •62· 201104818 4 輸出保護電路 10 玻璃基板 10a 電極 11 玻璃基板 12 絕緣層 13 金屬粒子 14 顯示部 15 液晶顯不裝置 A 端子 ACF 各向異性導電薄膜 a 長度 b 長度 C 相機 CHP1 半導體晶片 CHP2 半導體晶片 CIL 接觸層間絕緣膜 CNT1 開口部 CNTla 開口部 CNTlb 開口部 CNT2 開口部 CNT2a 開口部 CNT2b 開口部 CNT3 開口部 CNT3a 開口部 148795.doc -63- 201104818 CNT3b 開口部 CNT4a 開口部 CNT4b 開口部 CNT5 開口部 CNT6 開口部 CNT7 開口部 CS 石夕化鈷膜 D1 二極體 D2 二極體 DP 虛設圖案 EX1 淺η型雜質擴散區域 EX2 淺Ρ型雜質擴散區域 FPC 柔性印刷基板 G1 閘電極 G2 閘電極 GOX 閘極絕緣膜 IBMP 輸入用凸塊電極 IBMP1 輸入用凸塊電極 IBMP2 輸入用凸塊電極 IBMP3 輸入用凸塊電極 IBMP4 輸入用凸塊電極 IBMP5 輸入用凸塊電極 IL1 層間絕緣膜 IL2 層間絕緣膜 148795.doc -64- 201104818
IL3 層間絕緣膜 IL4 層間絕緣膜 IL5 層間絕緣膜 IU 内部電路 LI 第一層佈線 L2 第二層佈線 L3 第三層佈線 L4 第四層佈線 LSI 長邊 LS2 長邊 NR 深η型雜質擴散區域 NWL η型阱 OBMP 輸出用凸塊電極 OBMP1 輸出用凸塊電極 OBMP2 輸出用凸塊電極 PF 多晶矽膜 PLG1 柱塞 PLG2 柱塞 PLG3 柱塞 PLG4 柱塞 PLG5 柱塞 PR 深Ρ型雜質擴散區域 PWL Ρ型阱 Qi η溝道型MISFET 148795.doc -65- 201104818 Q2 p溝道型MISFET SSI 短邊 SS2 短邊 STI 元件分離區域 sw 侧壁 TM1 最上層佈線 TMla 最上層佈線 TMlb 最上層佈線 TM2 最上層佈線 TM2a 最上層佈線 TM2b 最上層佈線 TM3 最上層佈線 TM3a 最上層佈1線 TM3b 最上層佈線 TM4 最上層佈線 TM5 最上層佈線 TM6 最上層佈線 TM7 最上層佈線(Vss) TM8 最上層佈線(Vcc) Trl η溝道型MISFET Tr2 p溝道型MISFET Vdd 電源電位 Vss 接地電位 Y1 距離 Y2 距離 148795.doc •66-
Claims (1)
- 201104818 七、申請專利範圍: 1· 一種半導體裝置,1转糌力 /、特徵在於.包括具有一對短邊和一 對長邊之矩形形狀之半導體晶片; 上述半導體晶片包含: ⑷複數之第一凸塊電極,其沿上述半導體晶片之第 一長邊配置,且配置在相較於與上述第_長邊相對向之 第二長邊,靠近上述第一長邊側之位置上;(b)形成於上述半導體晶片之内部電路;及 (C)複數之第一靜電保護電路,其保護上述内部電路 免遭靜電破壞,且與上述複數之第一凸塊電極電性連 接; 其中,與上述複數之第一凸塊電極中之一部分第一凸 塊電極電性連接之上述複數之第一靜電保護電路中之一 部分第一靜電保護電路係配置於與上述一部分第—凸塊 電極平面地重疊之位置上; 與上述複數之第一凸塊電極之其他第一凸塊電極電性 連接之上述複數之第一靜電保護電路之其他第一靜電保 δ 蒦電路係配置於與上述其他第一凸塊電極平面地重疊之 位置的相異位置上。 2. 如請求項1之半導體裝置,其中 上述複數之第一凸塊電極及上述内部電路,經由上述 複數之第一靜電保護電路電性連接。 3. 如請求項1之半導體裝置,其中 上述一部分第一凸塊電極之數量較上述其他第一凸塊 148795.doc 201104818 電極之數量少。 4. 如請求項1之半導體裝置,其中 上述内部電路配置於上述其他第一凸塊電極之下層。 5. 如請求項1之半導體裝置,其中 上述複數之第一凸塊電極係輸入用凸塊電極。 6. 如請求項1之半導體裝置,其中 上述半導體晶片包含: (d) 複數之第二凸塊電極,其沿上述第二長邊配置, 且配置在相較於上述第一長邊,靠近上述第二長邊側之 位置上;以及 (e) 複數之第二靜電保護電路,其保護上述内部電路 免遭靜電破壞,且與上述複數之第二凸塊電極電性連 接。 7. 如請求項6之半導體裝置,其中 上述複數之第二凸塊電極及上述内部電路經由上述複 數之第二靜電保護電路電性連接。 8. 如請求項6之半導體裝置,其中 上述複數之第二靜電保護電路係配置於上述複數之第 '一凸塊電極之下層。 9·如請求項6之半導體裝置,其中 上述複數之第二凸塊電極係輸出用凸塊電極。 10·如請求項6之半導體裝置,其中 於形成有上述複數之第一凸塊電極之區域及形成有上 述複數之第二凸塊電極之區域所夾之内部區域,配置有 148795.doc 201104818 上述其他第一靜電保護電路。 11. 如請求項10之半導體裝置,其中 上述其他第一靜電保護電路被分割配置於上述内部區 域内之複數之區域。 12. 如請求項6之半導體裝置,其中 上述複數之第-凸塊電極呈直線狀配置,而上述複數 之第二凸塊電極呈交錯狀配置。13·如請求項1之半導體裝置,其中 ;上述半導體晶片係驅動液晶顯示裝置之LCD驅動器。 14.如晴求項1之半導體裝置,其中 於上述其他第一凸塊電極之下層未配置上述其他第一 靜電保護電路。 K -種半導體裝置,其特徵在於:包括具#—㈣邊及一 對長邊之矩形形狀之半導體晶片; 上述半導體晶片包含: ⑷複數之第一凸塊電極,其沿上述半導體晶片之第 -長邊配置’錢置在相較於與上述第—長邊相對向之 第一長邊,罪近上述苐一長邊側之位置上; (b)开/成於上述半導體晶片之内部電路;及 ⑷複數之第-靜電保護電路,上述複數之第_靜電 保護電路保護上述内部電路免遭靜電破壞,且與上述複 數之第一凸塊電極電性連接; 其中,上述複數之第一靜電保護電路配置在與上述複 數之第-凸塊電極平面地重疊之位置的相異位置上。 148795.doc 201104818 16.如請求項15之半導體裝置,其中 於上述複數之第一凸塊電極之下層未配置上述複數之 第一靜電保護電路。 17· 一種半導體裝置’其特徵在於:包括具有第-短邊、與 上述第-短邊相對向之第二短邊、第__長邊以及與上述 長邊相對向之第二長邊之矩形形狀之半導體晶片; 上述半導體晶片包含: (a) 上述半導體晶片之上述第_長邊配置,且配置 於相較於上述第二長邊,靠近上述第一長邊側之位置上 的第一凸塊電極和第二凸塊電極; (b) 經由絕緣臈配置於與上述第一凸塊電極和上述第 二凸塊電極平面地重曼之位置上之最上層佈線; 、(c)為了與上述第—凸塊電極連接而於上述絕緣膜形 成之第一開口部;及 (d)為了與上述第二凸換雷^^、击4 4米凸塊電極連接而於上述絕緣膜形 成之第二開口部; 其中,在沿著上述第一短邊或上述第二短邊之方向 上,相對於上述第一凸塊電 电®之上迷第一開口部之形成 位置與相對於上述第-Λ抽 弟—凸塊電極之上述第二開口部之形 成位置不同。 18.如請求項17之半導體裝置,其中 上述第一開口部之形成位 ^ 1邳权於上述第二開口部之 形成位置,位於更靠近上述 的位置。 …體晶片之上述第-長邊 148795.doc 201104818 19. 如請求項π之半導體裝置,其中 上述最上層佈線包括經由上述第一開口部與上述第一 凸塊電極連接且經由上述第二開口部與上述第二凸塊電 極連接之佈線。 20. 如請求項17之半導體裝置,其中 上述最上層佈線包括: 第 最上層佈線,其經由上述第一開口部與上述第一 凸塊電極連接,通過上述第二凸塊電極下方且不與上述 第一凸塊電極連接;及 第二最上層佈線,其經由上述第二開口部與上述第二 凸塊電極連接,通過上述第一凸塊電極下方且不與上述 第一凸塊電極連接。 21. 如請求項2〇之半導體裝置,其中 上述最上層佈線,進—步包括: 第三最上層佈線,其通過上述第一凸塊電極及上述第 二凸塊電極之下方,且不與上述第一凸塊電極及上述第 二凸塊電極連接。 22. 如請求項17之半導體裝置,其進一步包含 形成於上述半導體晶片之内部電路;及 保護上述内部電路免遭靜電破壞之第-靜電保護電 路; '中上述第一靜電保護電路形成在不同於與上述第 =凸塊電極平面地重疊之區域的區域,且電性連接於上 述第一凸塊電極和上述内部電路之間; 148795.doc 201104818 上述第一凸塊電極和上述第一靜電保護電路,由經由 上述第一開口部與上述第一凸塊電極相連接之上述最上 層佈線連接。 23.如請求項17之半導體裝置,其中 沿上述第一長邊配置之上述第一凸塊電極和上述第二 凸塊電極係複數之輸入用凸塊電極;且 沿上述第二長邊,在相較於上述第一長邊,靠近上述 第二長邊側之位置上交錯&地配置有複數之輸出用凸塊 電極。 24_如請求項23之半導體裝置,其中 上述複數之輸入用凸塊電極中各個之面積係大於上述 複數之輸出用凸塊電極中各個之面積。 25_如請求項23之半導體裝置,其中 上述複數之輸入用凸塊電極中各個之短邊方向長度係 大於上述複數之輸出用凸塊電極十各個之短邊方向長 度0 26. 如請求項23之半導體 呈交錯狀配置之上 配置於靠近上述第 極;及 裝置,其中 述複數之輸出用凸塊電極包含: 二長邊之位置之第二輸出用凸塊電 相較於上述第二輸出用 真心'土 > 2 凸塊電極,配置於離上述第二 長邊較通之位置之楚 +A 直之第-輪出用凸塊電極;且 於上述第一輸出用凸 線; 電極下形成有第四最上層佈 148795.doc 201104818 第五最上層佈 於上述第二輸出用凸塊電極下形成有 線; 上述第一輸出用凸塊電極係經由形成於上述絕緣膜之 第三開口部而與上述第四最上層佈線連接; 上述第二輸出用凸塊電極係經由形成於上述絕緣膜之 第四開口部而與上述第五最上層佈線連接;形成有上述第三開口部之位置係相較於上述第—輸出 用凸塊電極之中央,離上述第二長邊較近之位置; 形成有上述第四開口部之位置係相較於上述第二輸出 用&塊電極之中央位置,離上述第二長邊較遠之位置。 π:種半導體裝置,其特徵在於:包括具有—對短邊和一 對長邊之矩形形狀之半導體晶片; 上述半導體晶片包含: ⑷沿上述半導體晶片之上述第一長邊配置,且配置 在相較於與上述第-長邊相對向之第二長邊,靠近上述 第長邊側之位置上的第一凸塊電極和第二凸塊電極; ⑻經由絕緣膜配置於與上述第—凸塊電極和上述第 二凸塊電極平面地重疊之位置上之最上層佈線; ⑷為了與上述第一凸塊電極連接而於上述絕緣膜形 成之第一開口部;及 、⑷為了與上述第—凸塊電極連接而於上述絕緣膜形 成之第二開口部; 上述最上層佈線包括 第一開口部與上述第一 •第一最上層佈線,其經由上述 凸塊電極連接;及第二最上層佈 148795.doc 201104818 線,其經由上述第二開口部與上述第一凸塊電極連接, 且與上述第一最上層佈線為不同者; 上述第一開口部和上述第二開口部係以在上述第一凸 塊電極之不同位置連接之方式而形成。 28. 29. 如請求項27之半導體裝置,進一步包含: (e)為了與上述第二凸塊電極連接而於上述絕緣膜形 成之第三開口部; 上述最上層佈線中之上述第一最上層佈線係經由上述 第三開口部與與上述第二凸塊電極連接; 上述最上層佈線中之上述第二最上層佈線未與上述第 二凸塊電極連接。 -種半導體裝置’其特徵在於:包括具有第一短邊、與 上述第-短邊相對向之第二短邊、卜長邊以及與上述 第-長邊相對向之第二長邊之矩形形狀之半導體晶片; 上述半導體晶片包含: 第凸塊電極,其沿上述半導體晶片之上述第一長邊 配置’且配置在相較於與上述第一長邊相對向之上述第 二長邊,靠近上述第一長邊侧之位置上; 形成於上述半導體晶片之内部電路;以及 保護上述内部t路免遭靜電破壞,且與上述第一凸塊 電極電性連接之第一靜電保護電路; 其中,上述内冑電路配置於與上述第-凸塊電極平面 地重疊之位置上; 上述第靜電保護電路配置於與上述第一凸塊電極平 148795.doc 201104818 面地重疊之位置的相異位置上。 30.如睛求項29之半導體裝置,其中 上述内部電路係靜態隨機存取記憶體。 31· 一種半導體裝置,其特徵在於:包括具有第一短邊、與上 述第一短邊相對向之第二短邊、第一長邊以及與上述第 一長邊相對向之第二長邊之矩形形狀之半導體晶片; 上述半導體晶片包含: 第一凸塊電極,其沿上述半導體晶片之上述第一長邊 配置,且配置在相較於與上述第一長邊相對向之上述第 二長邊’靠近上述第一長邊側之位置上; 形成於上述半導體晶片之内部電路;及 保護上述内部電路免遭靜電破壞,且與上述第一凸塊 電極電性連接之第一靜電保護電路; 上述第一靜電保護電路係配置於與上述第一凸塊電極 平面地重疊之位置的相異位置上; 於與上述第一凸塊電極平面地重疊之位置,有複數之 佈線通過。 32.如清求項31之半導體裝置,其中包含: 元件分離區域,其係於半導體基板的槽内埋入有絕緣 膜之區域; 活性區域和虛設區域,其等係由上述元件分離區域所 劃分之區域; 其中,上述活性區域係形成有半導體元件之區域; 上述虛設區域係未形成有上述半導體元件之區域; 148795.doc 201104818 上述虛設區域配置於與上述第一凸塊電極平面地重疊. 之位置上。 3 3.如請求項32之半導體裝置,其中 上述内部電路係構成為包括形成於上述活性區域之上 述半導體元件。 148795.doc 10-
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