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JP2008042038A - Electronic apparatus and semiconductor device - Google Patents

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JP2008042038A
JP2008042038A JP2006216276A JP2006216276A JP2008042038A JP 2008042038 A JP2008042038 A JP 2008042038A JP 2006216276 A JP2006216276 A JP 2006216276A JP 2006216276 A JP2006216276 A JP 2006216276A JP 2008042038 A JP2008042038 A JP 2008042038A
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Tomoyuki Miyake
智之 三宅
Satoshi Sakurai
智 櫻井
Mikiko Fukazawa
美紀子 深澤
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Renesas Technology Corp
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To miniaturize an electronic apparatus with a semiconductor device mounted therein by reducing a mount area of the semiconductor device. <P>SOLUTION: An RF power module PM1 includes a wiring board 101, a semiconductor chip CHP1 and a passive component 102 mounted on the wiring board 101, and a sealing resin 103 covering them. Within the semiconductor chip CHP1, an LDMOSFET is formed which constitutes a power amplification circuit of the RF power module PM1, and mounted on an upper face of the wiring board 101 by a flip chip. A bump electrode 108 formed on a surface 107a of the semiconductor chip CHP1 is electrically connected with a conductor pattern 105a on the upper face of the wiring board 101. The bump electrode 108 includes the bump electrodes 108 for the drain, gate and source of the LDMOSFET constituting the power amplification circuit. <P>COPYRIGHT: (C)2008,JPO&INPIT

Description

本発明は、電子装置および半導体装置に関し、特に、移動体通信装置に搭載される電力増幅モジュールおよびそれに用いられる半導体装置に適用して有効な技術に関する。   The present invention relates to an electronic device and a semiconductor device, and more particularly to a technology effective when applied to a power amplification module mounted on a mobile communication device and a semiconductor device used therefor.

近年、GSM(Global System for Mobile Communications)方式、PCS(Personal Communication Systems)方式、PDC(Personal Digital Cellular)方式、CDMA(Code Division Multiple Access)方式といった通信方式に代表される移動体通信装置(いわゆる携帯電話)が世界的に普及している。   In recent years, mobile communication devices (so-called mobile phones) represented by communication methods such as GSM (Global System for Mobile Communications), PCS (Personal Communication Systems), PDC (Personal Digital Cellular), and CDMA (Code Division Multiple Access) Phone) is widespread worldwide.

一般に、この種の移動体通信装置は、電波の放射と受信をするアンテナ、電力変調された高周波信号を増幅してアンテナへ供給する高周波電力増幅器(RFパワーモジュール)、アンテナで受信した高周波信号を信号処理する受信部、これらの制御を行う制御部、そしてこれらに電源電圧を供給する電池(バッテリー)で構成される。   In general, this type of mobile communication device includes an antenna that emits and receives radio waves, a high-frequency power amplifier (RF power module) that amplifies a power-modulated high-frequency signal and supplies the signal to the antenna, and a high-frequency signal received by the antenna. A receiving unit that performs signal processing, a control unit that performs these controls, and a battery (battery) that supplies a power supply voltage thereto are configured.

国際公開2005/024931号A1パンフレット(特許文献1)には、パワーMOSFETのゲート電極とn型ドレイン領域との間に介在するドリフト(オフセットドレイン)領域を二重オフセット構造とし、ゲート電極に最も近いn型ドリフト(オフセットドレイン)領域の不純物濃度を相対的に低く、ゲート電極から離間したn型ドリフト(オフセットドレイン)領域の不純物濃度を相対的に高くすることにより、従来は互いにトレードオフの関係にあったオン抵抗と帰還容量を共に小さくする技術が記載されている。 In WO 2005/024931 A1 pamphlet (Patent Document 1), the drift (offset drain) region interposed between the gate electrode of the power MOSFET and the n + -type drain region has a double offset structure. By making the impurity concentration in the near n -type drift (offset drain) region relatively low and making the impurity concentration in the n-type drift (offset drain) region separated from the gate electrode relatively high, there is conventionally a trade-off between them. A technique for reducing both the on-resistance and the feedback capacitance, which are related, is described.

また、国際公開2005/015636号A1パンフレット(特許文献2)には、2つの周波数帯の高周波信号を取り扱うことが可能なデュアル方式のデジタル携帯電話機のRFパワーモジュールを構成する系統の異なる電力増幅回路を同一のICチップ内に配置し、電力増幅回路をICチップの周辺に配置し、周辺回路を電力増幅回路の間に配置させる技術が記載されている。
国際公開2005/024931号A1パンフレット 国際公開2005/015636号A1パンフレット
In addition, International Publication No. 2005/015636 A1 pamphlet (Patent Document 2) describes power amplifier circuits of different systems constituting the RF power module of a dual-type digital mobile phone capable of handling high frequency signals in two frequency bands. Are arranged in the same IC chip, a power amplifying circuit is arranged around the IC chip, and a peripheral circuit is arranged between the power amplifying circuits.
International Publication No. 2005/024931 A1 Pamphlet International Publication No. 2005/015636 A1 Pamphlet

本発明者の検討によれば、次のことが分かった。   According to the study of the present inventor, the following has been found.

近年、移動体通信装置の小型化、薄型化および高性能化などの要求に伴い、そこに搭載するRFパワーモジュールのような電子装置にも、小型化、薄型化および高性能化が要求されている。RFパワーモジュールは、配線基板に半導体増幅素子チップや受動部品のような電子部品を実装した構造を有しており、各電子部品の小型化や薄型化が望まれる。   In recent years, along with demands for downsizing, thinning, and high performance of mobile communication devices, electronic devices such as RF power modules mounted thereon are also required to be downsized, thinned, and high performance. Yes. The RF power module has a structure in which an electronic component such as a semiconductor amplifying element chip or a passive component is mounted on a wiring board, and it is desired to reduce the size and thickness of each electronic component.

しかしながら、配線基板上に実装する電子部品を小型化するには限界があり、電子部品の小型化だけでRFパワーモジュールの小型化を図るのは効率が良くない。   However, there is a limit to downsizing the electronic components mounted on the wiring board, and it is not efficient to reduce the size of the RF power module only by downsizing the electronic components.

一方、RFパワーモジュールでは、配線基板上に半導体増幅素子チップを搭載し、この半導体増幅素子チップの電極を配線基板の端子にボンディングワイヤを介して電気的に接続している。   On the other hand, in the RF power module, a semiconductor amplifying element chip is mounted on a wiring board, and the electrodes of the semiconductor amplifying element chip are electrically connected to terminals of the wiring board via bonding wires.

配線基板上に半導体増幅素子チップを搭載し、半導体増幅素子チップの電極と配線基板の端子をワイヤボンディングした場合、半導体増幅素子チップ自身の面積に加えて、ボンディングワイヤを配置するのに必要な面積を、搭載した半導体増幅素子チップの周囲に確保する必要があり、半導体増幅素子チップの実装面積が大きくなって、RFパワーモジュールを構成する配線基板の平面寸法が大型化してしまう。これは、RFパワーモジュールのような電子装置の小型化の妨げとなる。   When a semiconductor amplifying element chip is mounted on a wiring board and the electrodes of the semiconductor amplifying element chip and the terminals of the wiring board are wire-bonded, in addition to the area of the semiconductor amplifying element chip itself, the area required for arranging bonding wires Must be secured around the mounted semiconductor amplifying element chip, the mounting area of the semiconductor amplifying element chip is increased, and the planar dimension of the wiring board constituting the RF power module is increased. This hinders miniaturization of electronic devices such as RF power modules.

本発明の目的は、電子装置を小型化できる技術を提供することにある。   An object of the present invention is to provide a technique capable of downsizing an electronic device.

また、本発明の他の目的は、半導体装置の実装面積を低減できる技術を提供することにある。   Another object of the present invention is to provide a technique capable of reducing the mounting area of a semiconductor device.

本発明の前記ならびにその他の目的と新規な特徴は、本明細書の記述および添付図面から明らかになるであろう。   The above and other objects and novel features of the present invention will be apparent from the description of this specification and the accompanying drawings.

本願において開示される発明のうち、代表的なものの概要を簡単に説明すれば、次のとおりである。   Of the inventions disclosed in the present application, the outline of typical ones will be briefly described as follows.

本発明は、電力増幅回路を有する電子装置であって、配線基板と、前記電力増幅回路を構成するLDMOSFET素子が形成され、前記配線基板の主面上にフリップチップ実装された半導体チップとを有するものである。   The present invention is an electronic device having a power amplifier circuit, comprising: a wiring board; and a semiconductor chip on which an LDMOSFET element constituting the power amplifier circuit is formed and flip-chip mounted on the main surface of the wiring board. Is.

また、本発明は、電力増幅回路を構成するLDMOSFET素子を含み、表面に複数のバンプ電極が形成された半導体装置であって、半導体基板と、前記半導体基板の主面上に形成された半導体層と、前記半導体層の前記LDMOSFET素子形成用の第1活性領域に形成された前記LDMOSFET素子のソース領域およびドレイン領域と、前記半導体層の前記第1活性領域上にゲート絶縁膜を介して形成された前記LDMOSFET素子のゲート電極と、前記半導体層の前記第1活性領域に形成された第1打抜き層と、前記半導体層の前記第1活性領域とは異なる第2活性領域に形成された第2打抜き層と、前記半導体層上に形成された配線構造とを有し、前記複数のバンプ電極はソース用バンプ電極を含み、前記配線構造は前記ソース用バンプ電極に電気的に接続された第1ソース配線を含み、前記ソース領域は前記第1打抜き層を介して前記半導体基板に電気的に接続され、前記半導体基板は前記第2打抜き層に電気的に接続され、前記第2打抜き層は前記第1ソース配線に電気的に接続されているものである。   The present invention also includes a semiconductor device including an LDMOSFET element constituting a power amplifier circuit and having a plurality of bump electrodes formed on a surface thereof, the semiconductor substrate and a semiconductor layer formed on the main surface of the semiconductor substrate And a source region and a drain region of the LDMOSFET element formed in the first active region for forming the LDMOSFET element of the semiconductor layer, and a gate insulating film on the first active region of the semiconductor layer. In addition, the gate electrode of the LDMOSFET element, a first punched layer formed in the first active region of the semiconductor layer, and a second active region formed in a second active region different from the first active region of the semiconductor layer. A plurality of bump electrodes including a source bump electrode, and the wiring structure includes the source layer; and a wiring layer formed on the semiconductor layer. A first source wiring electrically connected to the bump electrode, wherein the source region is electrically connected to the semiconductor substrate via the first punching layer, and the semiconductor substrate is electrically connected to the second punching layer. The second punched layer is electrically connected to the first source wiring.

また、本発明は、電力増幅回路を構成するLDMOSFET素子を含み表面に複数のバンプ電極が形成された半導体装置であって、半導体基板と、前記半導体基板の前記LDMOSFET素子形成用の第1活性領域に形成された前記LDMOSFET素子のソース領域およびドレイン領域と、前記半導体基板の前記第1活性領域上にゲート絶縁膜を介して形成された前記LDMOSFET素子のゲート電極とを有し、前記バンプ電極は、前記ドレイン領域に電気的に接続されたドレイン用バンプ電極と、前記ゲート電極に電気的に接続されたゲート用バンプ電極と、前記ソース領域に電気的に接続されたソース用バンプ電極とを含み、前記第1活性領域を介して対向する平面位置に前記ドレイン用バンプ電極と前記ソース用バンプ電極とが配置され、前記ゲート用バンプ電極が前記ドレイン用バンプ電極と前記ソース用バンプ電極との間でかつ前記第1活性領域の周辺となる平面位置に配置されているものである。   The present invention also provides a semiconductor device including an LDMOSFET element constituting a power amplifier circuit and having a plurality of bump electrodes formed on a surface thereof, and a semiconductor substrate and a first active region for forming the LDMOSFET element on the semiconductor substrate. A source region and a drain region of the LDMOSFET element formed on the semiconductor substrate, and a gate electrode of the LDMOSFET element formed on the first active region of the semiconductor substrate via a gate insulating film. A drain bump electrode electrically connected to the drain region; a gate bump electrode electrically connected to the gate electrode; and a source bump electrode electrically connected to the source region. The drain bump electrode and the source bump electrode are arranged at a planar position facing each other through the first active region. It is one in which the gate bump electrode is arranged between a and near to become planar position of the first active region between the source bump electrode and the drain bump electrode.

本願において開示される発明のうち、代表的なものによって得られる効果を簡単に説明すれば以下のとおりである。   Among the inventions disclosed in the present application, effects obtained by typical ones will be briefly described as follows.

電子装置を小型化することができる。   The electronic device can be downsized.

また、半導体装置の実装面積を低減することができる。   In addition, the mounting area of the semiconductor device can be reduced.

以下の実施の形態においては便宜上その必要があるときは、複数のセクションまたは実施の形態に分割して説明するが、特に明示した場合を除き、それらはお互いに無関係なものではなく、一方は他方の一部または全部の変形例、詳細、補足説明等の関係にある。また、以下の実施の形態において、要素の数等(個数、数値、量、範囲等を含む)に言及する場合、特に明示した場合および原理的に明らかに特定の数に限定される場合等を除き、その特定の数に限定されるものではなく、特定の数以上でも以下でも良い。さらに、以下の実施の形態において、その構成要素(要素ステップ等も含む)は、特に明示した場合および原理的に明らかに必須であると考えられる場合等を除き、必ずしも必須のものではないことは言うまでもない。同様に、以下の実施の形態において、構成要素等の形状、位置関係等に言及するときは、特に明示した場合および原理的に明らかにそうでないと考えられる場合等を除き、実質的にその形状等に近似または類似するもの等を含むものとする。このことは、上記数値および範囲についても同様である。   In the following embodiments, when it is necessary for the sake of convenience, the description will be divided into a plurality of sections or embodiments. However, unless otherwise specified, they are not irrelevant to each other. There are some or all of the modifications, details, supplementary explanations, and the like. Further, in the following embodiments, when referring to the number of elements (including the number, numerical value, quantity, range, etc.), especially when clearly indicated and when clearly limited to a specific number in principle, etc. Except, it is not limited to the specific number, and may be more or less than the specific number. Further, in the following embodiments, the constituent elements (including element steps and the like) are not necessarily indispensable unless otherwise specified and apparently essential in principle. Needless to say. Similarly, in the following embodiments, when referring to the shapes, positional relationships, etc. of the components, etc., the shapes are substantially the same unless otherwise specified, or otherwise apparent in principle. And the like are included. The same applies to the above numerical values and ranges.

以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。なお、実施の形態を説明するための全図において、同一の機能を有する部材には同一の符号を付し、その繰り返しの説明は省略する。また、以下の実施の形態では、特に必要なとき以外は同一または同様な部分の説明を原則として繰り返さない。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. Note that components having the same function are denoted by the same reference symbols throughout the drawings for describing the embodiments, and the repetitive description thereof will be omitted. In the following embodiments, the description of the same or similar parts will not be repeated in principle unless particularly necessary.

また、実施の形態で用いる図面においては、断面図であっても図面を見易くするためにハッチングを省略する場合もある。また、平面図や斜視図であっても図面を見易くするためにハッチングを付す場合もある。   In the drawings used in the embodiments, hatching may be omitted even in a cross-sectional view so as to make the drawings easy to see. Further, even a plan view or a perspective view may be hatched to make the drawing easy to see.

(実施の形態1)
本実施の形態は、例えばGSM方式などのネットワークを利用して情報を伝送するデジタル携帯電話(移動体通信装置)に使用(搭載)されるRF(Radio Frequency)パワーモジュールなどの電力増幅モジュール(電子装置)およびそれに使用(搭載)される半導体チップ(半導体装置)である。
(Embodiment 1)
In this embodiment, for example, a power amplification module (electronic) such as an RF (Radio Frequency) power module used (installed) in a digital cellular phone (mobile communication device) that transmits information using a network such as the GSM system. Device) and a semiconductor chip (semiconductor device) used (mounted).

ここで、GSM(Global System for Mobile Communication)は、デジタル携帯電話に使用されている無線通信方式の1つまたは規格をいう。GSMには、使用する電波の周波数帯が3つあり、900MHz帯(824〜915MHz)をGSM900または単にGSM、1800MHz帯(1710〜1910MHz)をGSM1800またはDCS(Digital Cellular System)1800若しくはPCN、1900MHz帯をGSM1900またはDCS1900若しくはPCS(Personal Communication Services)という。なお、GSM1900は主に北米で使用されている。北米ではその他に850MHz帯のGSM850を使用する場合もある。本実施の形態のRFパワーモジュールPM1は、例えばこれらの周波数帯(高周波帯)で使用されるRFパワーモジュールである。   Here, GSM (Global System for Mobile Communication) refers to one or standard of a wireless communication method used for digital mobile phones. GSM has three frequency bands of radio waves to be used: 900 MHz band (824 to 915 MHz) is GSM900 or simply GSM, 1800 MHz band (1710 to 1910 MHz) is GSM1800 or DCS (Digital Cellular System) 1800 or PCN, 1900 MHz band Is called GSM1900, DCS1900 or PCS (Personal Communication Services). GSM1900 is mainly used in North America. In North America, GSM850 in the 850 MHz band may also be used. The RF power module PM1 of the present embodiment is an RF power module used in these frequency bands (high frequency bands), for example.

図1は、本実施の形態のRFパワーモジュール(高周波電力増幅装置、電力増幅モジュール、電力増幅器モジュール、半導体装置、電子装置)PM1の回路ブロック図を示している。この図には、例えばGSM900とDCS1800との2つの周波数帯が使用可能(デュアルバンド方式)で、それぞれの周波数帯でGMSK(Gaussian filtered Minimum Shift Keying)変調方式とEDGE(Enhanced Data GSM Environment)変調方式との2つの通信方式を使用可能なRFパワーモジュールの回路ブロック図(増幅回路)が示されている。なお、GMSK変調方式は、音声信号の通信に用いる方式で搬送波の位相を送信データに応じて位相シフトする方式である。また、EDGE変調方式は、データ通信に用いる方式でGMSK変調の位相シフトにさらに振幅シフトを加えた方式である。   FIG. 1 shows a circuit block diagram of an RF power module (high-frequency power amplifier, power amplifier module, power amplifier module, semiconductor device, electronic device) PM1 of the present embodiment. In this figure, for example, two frequency bands of GSM900 and DCS1800 can be used (dual band system), and GMSK (Gaussian filtered Minimum Shift Keying) modulation system and EDGE (Enhanced Data GSM Environment) modulation system in each frequency band. The circuit block diagram (amplifier circuit) of the RF power module which can use two communication systems is shown. Note that the GMSK modulation method is a method used for communication of audio signals, and is a method of shifting the phase of a carrier wave according to transmission data. The EDGE modulation method is a method used for data communication and is a method in which an amplitude shift is further added to the phase shift of GMSK modulation.

図1に示されるように、RFパワーモジュールPM1の回路構成は、2系統の電力増幅回路(高周波電力増幅回路)AMP1,AMP2と、バイアス回路BAC1,BAC2と、電源回路PSC1,PSC2と、整合回路AJC1,AJC2,AJC3,AJC4と、検出回路DEC1,DEC2などを有している。従って、RFパワーモジュールPM1は、電力増幅回路AMP1,AMP2を有する電子装置である。   As shown in FIG. 1, the circuit configuration of the RF power module PM1 includes two power amplifier circuits (high frequency power amplifier circuits) AMP1 and AMP2, bias circuits BAC1 and BAC2, power supply circuits PSC1 and PSC2, and a matching circuit. AJC1, AJC2, AJC3, AJC4, detection circuits DEC1, DEC2, and the like are included. Therefore, the RF power module PM1 is an electronic device having the power amplifier circuits AMP1 and AMP2.

電力増幅回路AMP1は、GSM900用の電力増幅回路であり、複数の増幅回路(増幅段)、ここでは3つの増幅段(増幅回路)AMP11,AMP12,AMP13、を多段接続した多段構成を有している。電力増幅回路AMP2は、DCS1800用の電力増幅回路であり、複数の増幅回路(増幅段)、ここでは3つの増幅段(増幅回路)AMP21,AMP22,AMP23、を多段接続した多段構成を有している。   The power amplifier circuit AMP1 is a power amplifier circuit for GSM900, and has a multi-stage configuration in which a plurality of amplifier circuits (amplifier stages), here, three amplifier stages (amplifier circuits) AMP11, AMP12, and AMP13 are connected in multistage. Yes. The power amplifier circuit AMP2 is a power amplifier circuit for the DCS 1800, and has a multistage configuration in which a plurality of amplifier circuits (amplifier stages), here, three amplifier stages (amplifier circuits) AMP21, AMP22, and AMP23 are connected in multistage. Yes.

バイアス回路BAC1は、電力増幅回路AMP1の各増幅段AMP11〜AMP13にバイアス電圧を印加するバイアス回路である。バイアス回路BAC2は、電力増幅回路AMP2の各増幅段AMP21〜AMP23にバイアス電圧を印加するバイアス回路である。   The bias circuit BAC1 is a bias circuit that applies a bias voltage to each of the amplification stages AMP11 to AMP13 of the power amplifier circuit AMP1. The bias circuit BAC2 is a bias circuit that applies a bias voltage to each of the amplification stages AMP21 to AMP23 of the power amplifier circuit AMP2.

電源回路PSC1は、電力増幅回路AMP1の各増幅段AMP11〜AMP13の出力用のLDMOSFETのドレイン端子に印加される電源電圧を生成する電源回路である。電源回路PSC2は、電力増幅回路AMP2の各増幅段AMP21〜AMP23の出力用のLDMOSFETのドレイン端子に印加される電源電圧を生成する電源回路である。   The power supply circuit PSC1 is a power supply circuit that generates a power supply voltage to be applied to the drain terminal of the output LDMOSFET of each amplification stage AMP11 to AMP13 of the power amplifier circuit AMP1. The power supply circuit PSC2 is a power supply circuit that generates a power supply voltage that is applied to the drain terminal of the output LDMOSFET of each of the amplification stages AMP21 to AMP23 of the power amplifier circuit AMP2.

整合回路AJC1は、GSM900用の入力端子IPT1とGSM900用の電力増幅回路AMP1(1段目の増幅段AMP11)の間の整合回路(入力整合回路)である。整合回路AJC3は、GSM900用の出力端子OPT1とGSM900用の電力増幅回路AMP1(3段目の増幅段AMP13)の間の整合回路(出力整合回路)である。整合回路AJC2は、DCS1800用の入力端子IPT2とDCS1800用の電力増幅回路AMP2(1段目の増幅段AMP21)の間の整合回路(入力整合回路)である。整合回路AJC4は、DCS1800用の出力端子OPT2とDCS1800用の電力増幅回路AMP2(3段目の増幅段AMP23)の間の整合回路(出力整合回路)である。各整合回路はインピーダンスの整合を行う回路である。   The matching circuit AJC1 is a matching circuit (input matching circuit) between the input terminal IPT1 for GSM900 and the power amplification circuit AMP1 (first amplification stage AMP11) for GSM900. The matching circuit AJC3 is a matching circuit (output matching circuit) between the output terminal OPT1 for GSM900 and the power amplification circuit AMP1 (third amplification stage AMP13) for GSM900. The matching circuit AJC2 is a matching circuit (input matching circuit) between the input terminal IPT2 for DCS1800 and the power amplifier circuit AMP2 (first amplification stage AMP21) for DCS1800. The matching circuit AJC4 is a matching circuit (output matching circuit) between the output terminal OPT2 for DCS1800 and the power amplifier circuit AMP2 (third amplifier stage AMP23) for DCS1800. Each matching circuit is a circuit that performs impedance matching.

検出回路DEC1は、GSM900用の電力増幅回路AMP1からの出力(出力信号、出力電力)を検出するための検出回路である。検出回路DEC2は、DCS1800用の電力増幅回路AMP2からの出力(出力信号、出力電力)を検出するための検出回路である。   The detection circuit DEC1 is a detection circuit for detecting an output (output signal, output power) from the power amplification circuit AMP1 for GSM900. The detection circuit DEC2 is a detection circuit for detecting an output (output signal, output power) from the power amplification circuit AMP2 for DCS1800.

これらの諸回路のうち、GSM900用の電力増幅回路AMP1(増幅段AMP11〜AMP13)、DCS1800用の電力増幅回路AMP2(増幅段AMP21〜AMP23)、バイアス回路BAC1,BAC2、検出回路DEC1,DEC2は、1つの半導体チップ(半導体増幅素子チップ、高周波用電力増幅素子チップ、半導体装置)CHP1内に形成されている。   Among these circuits, the power amplification circuit AMP1 (amplification stages AMP11 to AMP13) for GSM900, the power amplification circuit AMP2 (amplification stages AMP21 to AMP23) for DCS1800, the bias circuits BAC1 and BAC2, and the detection circuits DEC1 and DEC2 are: One semiconductor chip (semiconductor amplification element chip, high frequency power amplification element chip, semiconductor device) is formed in CHP1.

また、図示は省略するが、増幅段AMP12〜AMP13間および増幅段AMP21〜AMP23間に整合回路(段間整合回路)を設けることもできる。また、図示は省略するが、整合回路AJC3とGSM900用の出力端子OPT1の間にGSM900用のローパスフィルタを設けることもでき、整合回路AJC4とDCS1800用の出力端子OPT2の間にDCS1800用のローパスフィルタを設けることもできる。ローパスフィルタは高調波を減衰させる回路である。   Although not shown, a matching circuit (interstage matching circuit) may be provided between the amplification stages AMP12 to AMP13 and between the amplification stages AMP21 to AMP23. Although not shown, a GSM900 low-pass filter may be provided between the matching circuit AJC3 and the GSM900 output terminal OPT1, and a DCS1800 low-pass filter is provided between the matching circuit AJC4 and the DCS1800 output terminal OPT2. Can also be provided. The low-pass filter is a circuit that attenuates harmonics.

RFパワーモジュールPM1のGSM900用の入力端子IPT1に入力されたRF入力信号は、整合回路AJC1を経て半導体チップCHP1に入力され、半導体チップCHP1内の電力増幅回路AMP1、すなわち3つの増幅段AMP11〜AMP13で増幅されて半導体チップCHP1から出力され、整合回路AJC3を経てGSM900用の出力端子OPT1からRF出力信号として出力される。   The RF input signal input to the input terminal IPT1 for GSM900 of the RF power module PM1 is input to the semiconductor chip CHP1 through the matching circuit AJC1, and the power amplifier circuit AMP1 in the semiconductor chip CHP1, that is, the three amplification stages AMP11 to AMP13. Is output from the semiconductor chip CHP1 and output as an RF output signal from the output terminal OPT1 for GSM900 via the matching circuit AJC3.

RFパワーモジュールPM1のDCS1800用の入力端子IPT2に入力されたRF入力信号は、整合回路AJC2を経て半導体チップCHP1に入力され、半導体チップCHP1内の電力増幅回路AMP2、すなわち3つの増幅段AMP21〜AMP23で増幅されて半導体チップCHP1から出力され、整合回路AJC4を経てDCS1800用の出力端子OPT2からRF出力信号として出力される。   The RF input signal input to the input terminal IPT2 for DCS 1800 of the RF power module PM1 is input to the semiconductor chip CHP1 through the matching circuit AJC2, and the power amplifier circuit AMP2 in the semiconductor chip CHP1, that is, the three amplification stages AMP21 to AMP23. And output from the semiconductor chip CHP1 and output as an RF output signal from the output terminal OPT2 for DCS1800 through the matching circuit AJC4.

RFパワーモジュールPMのGSM900用のバイアス制御信号入力端子BIT1に入力されたバイアス制御信号は、バイアス回路BAC1に入力され、このバイアス制御信号に基づいて電力増幅回路AMP1の増幅段AMP11〜AMP13に印加するバイアス電圧が制御される。   The bias control signal input to the bias control signal input terminal BIT1 for GSM900 of the RF power module PM is input to the bias circuit BAC1, and is applied to the amplification stages AMP11 to AMP13 of the power amplifier circuit AMP1 based on the bias control signal. The bias voltage is controlled.

RFパワーモジュールPMのDCS1800用のバイアス制御信号入力端子BIT2に入力されたバイアス制御信号は、バイアス回路BAC2に入力され、このバイアス制御信号に基づいて電力増幅回路AMP2の増幅段AMP21〜AMP23に印加するバイアス電圧が制御される。   The bias control signal input to the bias control signal input terminal BIT2 for DCS 1800 of the RF power module PM is input to the bias circuit BAC2, and is applied to the amplification stages AMP21 to AMP23 of the power amplifier circuit AMP2 based on the bias control signal. The bias voltage is controlled.

GSM900用の電力増幅回路AMP1からの出力(出力信号、出力電力)は、検出回路DEC1で検出され、検出回路DEC1で検出された検出信号(出力電力検出信号)は、RFパワーモジュールPMのGSM900用の出力検出信号の出力端子OPT3から出力される。   The output (output signal, output power) from the power amplifier circuit AMP1 for GSM900 is detected by the detection circuit DEC1, and the detection signal (output power detection signal) detected by the detection circuit DEC1 is for GSM900 of the RF power module PM. The output detection signal is output from the output terminal OPT3.

DCS1800用の電力増幅回路AMP2からの出力(出力信号、出力電力)は、検出回路DEC2で検出され、検出回路DEC2で検出された検出信号(出力電力検出信号)は、RFパワーモジュールPMのDCS1800用の出力検出信号の出力端子OPT4から出力される。   The output (output signal, output power) from the power amplifier circuit AMP2 for DCS1800 is detected by the detection circuit DEC2, and the detection signal (output power detection signal) detected by the detection circuit DEC2 is for the DCS1800 of the RF power module PM. The output detection signal is output from the output terminal OPT4.

上記電力増幅回路AMP1,AMP2のそれぞれは、上記3段の増幅段AMP11〜AMP13,AMP21〜AMP23として、3個のnチャネル型のLDMOSFET(Laterally Diffused Metal-Oxide-Semiconductor Field Effect Transistor、横方向拡散MOSFET)を順次従属接続(多段接続)した回路構成を有している。すなわち、各増幅段AMP11,AMP12,AMP13,AMP21,AMP22,AMP23がnチャネル型のLDMOSFET素子により形成されている。そして、3個のnチャネル型LDMOSFET(すなわち増幅段AMP11を構成するnチャネル型LDMOSFETと増幅段AMP12を構成するnチャネル型LDMOSFETと増幅段AMP13を構成するnチャネル型LDMOSFET)が順次接続(多段接続)されて電力増幅回路AMP1が形成されている。また、3個のnチャネル型LDMOSFET(すなわち増幅段AMP21を構成するnチャネル型LDMOSFETと増幅段AMP22を構成するnチャネル型LDMOSFETと増幅段AMP23を構成するnチャネル型LDMOSFET)が順次接続(多段接続)されて電力増幅回路AMP2が形成されている。なお、本実施の形態では、3段の増幅段が接続(多段接続)されて各電力増幅回路AMP1,AMP2を形成しているが、他の形態として、2段の増幅段または4段以上の増幅段を接続(多段接続)して各電力増幅回路AMP1,AMP2を形成することも可能であり、この場合、各電力増幅回路AMP1,AMP2は2個または4個以上のnチャネル型LDMOSFETが従属接続した回路構成となる。   Each of the power amplifier circuits AMP1 and AMP2 includes three n-channel LDMOSFETs (Laterally Diffused Metal-Oxide-Semiconductor Field Effect Transistors, lateral diffusion MOSFETs) as the three amplification stages AMP11 to AMP13 and AMP21 to AMP23. ) Are sequentially connected in cascade (multi-stage connection). That is, each amplification stage AMP11, AMP12, AMP13, AMP21, AMP22, AMP23 is formed by an n-channel LDMOSFET element. Then, three n-channel LDMOSFETs (that is, an n-channel LDMOSFET constituting the amplification stage AMP11, an n-channel LDMOSFET constituting the amplification stage AMP12, and an n-channel LDMOSFET constituting the amplification stage AMP13) are sequentially connected (multistage connection). ) To form a power amplifier circuit AMP1. Further, three n-channel LDMOSFETs (that is, an n-channel LDMOSFET constituting the amplification stage AMP21, an n-channel LDMOSFET constituting the amplification stage AMP22, and an n-channel LDMOSFET constituting the amplification stage AMP23) are sequentially connected (multi-stage connection). ) To form a power amplifier circuit AMP2. In the present embodiment, three amplification stages are connected (multi-stage connection) to form each power amplifier circuit AMP1, AMP2. However, as another form, two amplification stages or four or more stages are used. It is also possible to connect the amplifier stages (multi-stage connection) to form the power amplifier circuits AMP1 and AMP2. In this case, each power amplifier circuit AMP1 and AMP2 is subordinate to two or four or more n-channel LDMOSFETs. Connected circuit configuration.

次に、図2は、本実施の形態のRFパワーモジュールPM1を用いたデジタル携帯電話機システムDPSの一例を示している。図2の符号ANTは信号電波の送受信用のアンテナ、符号151はフロントエンド・モジュール、符号152は音声信号をベースバンド信号に変換したり、受信信号を音声信号に変換したり、変調方式切換信号やバンド切換信号を生成したりするベースバンド回路、符号153は受信信号をダウンコンバートして復調しベースバンド信号を生成したり送信信号を変調したりする変復調用回路、FLT1,FLT2は受信信号からノイズや妨害波を除去するフィルタである。フィルタFLT1はGSM用、フィルタFLT2はDCS用である。ベースバンド回路152は、DSP(Digital Signal Processor)やマイクロプロセッサ、半導体メモリ等の複数の半導体集積回路で構成されている。フロントエンド・モジュール151は、スイッチ回路154a,154b、コンデンサC5,C6および分波器156を有している。スイッチ回路154a,154bは送受信切り換え用のスイッチ回路、コンデンサC5,C6は受信信号から直流成分をカットする素子、分波器156は、GSM900帯の信号と、DCS1800帯の信号とを分波する回路であり、これら回路および素子は1つの配線基板上に搭載されてモジュールとされている。なお、スイッチ回路154a,154bの切換信号CNT1,CNT2は上記ベースバンド回路152から供給される。また、RFパワーモジュールPM1にスイッチ回路154a,154bを設けることもできる。   Next, FIG. 2 shows an example of a digital cellular phone system DPS using the RF power module PM1 of the present embodiment. Reference numeral ANT in FIG. 2 is an antenna for transmitting and receiving signal radio waves, reference numeral 151 is a front-end module, reference numeral 152 is a voice signal converted into a baseband signal, a received signal is converted into a voice signal, and a modulation system switching signal. And a baseband circuit for generating a band switching signal, 153 is a modulation / demodulation circuit for down-converting and demodulating the received signal to generate a baseband signal and modulating the transmitted signal, and FLT1 and FLT2 are received from the received signal This filter removes noise and interference. The filter FLT1 is for GSM, and the filter FLT2 is for DCS. The baseband circuit 152 includes a plurality of semiconductor integrated circuits such as a DSP (Digital Signal Processor), a microprocessor, and a semiconductor memory. The front end module 151 includes switch circuits 154a and 154b, capacitors C5 and C6, and a duplexer 156. The switch circuits 154a and 154b are switch circuits for switching between transmission and reception, the capacitors C5 and C6 are elements for cutting a DC component from the received signal, and the demultiplexer 156 is a circuit for demultiplexing a signal in the GSM900 band and a signal in the DCS1800 band These circuits and elements are mounted on one wiring board to form a module. The switching signals CNT1 and CNT2 of the switch circuits 154a and 154b are supplied from the baseband circuit 152. Also, the switch circuits 154a and 154b can be provided in the RF power module PM1.

図3は、本実施の形態のRFパワーモジュールPM1の構造を示す概念的な斜視図であり、図4は本実施の形態のRFパワーモジュールPM1の概念的な上面図(平面図)であり、図5は本実施の形態のRFパワーモジュールPM1の概念的な断面図(側面断面図)である。なお、図3および図4は、封止樹脂103を透視した状態が示されている。また、図5は断面図(側面断面図)に対応するが、RFパワーモジュールPM1の概念的な構造が示されており、図3および図4の構造を所定の位置で切断した断面とは完全には一致していない。また、図3および図4は、それぞれ斜視図と平面図であるが、図面を見やすくするために、配線基板101の上面101aの導体パターン105aに対して梨地(ドット)のハッチングを付してある。   FIG. 3 is a conceptual perspective view showing the structure of the RF power module PM1 of the present embodiment. FIG. 4 is a conceptual top view (plan view) of the RF power module PM1 of the present embodiment. FIG. 5 is a conceptual cross-sectional view (side cross-sectional view) of the RF power module PM1 of the present embodiment. 3 and 4 show a state in which the sealing resin 103 is seen through. 5 corresponds to a sectional view (side sectional view), but shows a conceptual structure of the RF power module PM1, and is completely different from a section obtained by cutting the structure of FIGS. 3 and 4 at a predetermined position. Does not match. FIGS. 3 and 4 are a perspective view and a plan view, respectively, but in order to make the drawings easy to see, the conductor pattern 105a on the upper surface 101a of the wiring board 101 is hatched with a satin (dot). .

図3〜図5に示される本実施の形態のRFパワーモジュールPM1は、配線基板(多層基板、多層配線基板、モジュール基板)101と、配線基板101上に搭載(実装)された半導体チップ(半導体素子、能動素子)CHP1と、配線基板101上に搭載(実装)された受動部品(受動素子、チップ部品)102と、半導体チップCHP1および受動部品102を含む配線基板101の上面を覆う封止樹脂(封止樹脂部)103とを有している。半導体チップCHP1および受動部品102は、配線基板101の導体層(伝送線路)に電気的に接続されている。また、RFパワーモジュールPM1は、例えば図示しない外部回路基板またはマザーボードなどに実装することもできる。   The RF power module PM1 of the present embodiment shown in FIGS. 3 to 5 includes a wiring board (multilayer board, multilayer wiring board, module board) 101 and a semiconductor chip (semiconductor) mounted (mounted) on the wiring board 101. Element, active element) CHP1, a passive component (passive element, chip component) 102 mounted (mounted) on the wiring substrate 101, and a sealing resin that covers the upper surface of the wiring substrate 101 including the semiconductor chip CHP1 and the passive component 102 (Sealing resin portion) 103. The semiconductor chip CHP1 and the passive component 102 are electrically connected to the conductor layer (transmission line) of the wiring board 101. Further, the RF power module PM1 can be mounted on, for example, an external circuit board (not shown) or a mother board.

配線基板101は、例えば、複数の絶縁体層(誘電体層)104と、複数の導体層または配線層(図示せず)とを積層して一体化した多層配線基板(多層基板)である。図3および図5では、5つの絶縁体層104が積層されて配線基板101が形成されているが、積層される絶縁体層104の数はこれに限定されるものではなく種々変更可能である。配線基板101の絶縁体層104を形成する材料としては、例えばアルミナ(酸化アルミニウム、Al)などのようなセラミック材料を用いることができる。この場合、配線基板101はセラミック多層基板である。配線基板101の絶縁体層104の材料は、セラミック材料に限定されるものではなく種々変更可能であり、例えばガラスエポキシ樹脂などを用いても良い。 The wiring board 101 is, for example, a multilayer wiring board (multilayer board) in which a plurality of insulator layers (dielectric layers) 104 and a plurality of conductor layers or wiring layers (not shown) are stacked and integrated. 3 and 5, the five insulating layers 104 are laminated to form the wiring board 101. However, the number of the laminated insulating layers 104 is not limited to this, and can be variously changed. . As a material for forming the insulator layer 104 of the wiring substrate 101, for example, a ceramic material such as alumina (aluminum oxide, Al 2 O 3 ) can be used. In this case, the wiring substrate 101 is a ceramic multilayer substrate. The material of the insulator layer 104 of the wiring board 101 is not limited to a ceramic material, and can be variously changed. For example, a glass epoxy resin may be used.

配線基板101の上面(表面、主面)101a上と下面(裏面、主面)101b上と絶縁体層104間とには、配線形成用の導体層(配線層、配線パターン、導体パターン)が形成されている。配線基板101の最上層の導体層によって、配線基板101の上面101aに導電体からなる導体パターン(端子、基板側端子、電極、伝送線路、配線パターン)105aが形成され、配線基板101の最下層の導体層によって、配線基板101の下面101bに導電体からなる外部接続端子(端子、外部接続用端子、電極、モジュール電極)105bが形成されている。導体パターン105aは、半導体チップCHP1のバンプ電極108や受動部品102の電極が接続される端子部分と、それら端子部分の間を結線する配線部分とを有している。   Between the upper surface (front surface, main surface) 101a and lower surface (back surface, main surface) 101b of the wiring substrate 101 and between the insulator layers 104, there is a conductive layer (wiring layer, wiring pattern, conductive pattern) for wiring formation. Is formed. A conductor pattern (terminal, board side terminal, electrode, transmission line, wiring pattern) 105a made of a conductor is formed on the upper surface 101a of the wiring board 101 by the uppermost conductor layer of the wiring board 101, and the lowermost layer of the wiring board 101. The conductor layer forms an external connection terminal (terminal, external connection terminal, electrode, module electrode) 105b made of a conductor on the lower surface 101b of the wiring board 101. The conductor pattern 105a has a terminal portion to which the bump electrode 108 of the semiconductor chip CHP1 and the electrode of the passive component 102 are connected, and a wiring portion that connects the terminal portions.

外部接続端子105bは、例えば、図1における入力端子IPT1、IPT2、出力端子OPT1、OPT2、バイアス制御信号入力端子BIT1、BIT2および出力検出信号の出力端子OPT3、OPT4などに対応するものである。配線基板101の内部、すなわち絶縁体層104の間にも導体層(配線層、配線パターン、導体パターン)が形成されているが、図5では簡略化のために図示を省略している。また、配線基板101の導体層により形成される配線パターンのうち、基準電位供給用の配線パターン(例えば配線基板101の下面101bの基準電位供給用端子105cなど)は、絶縁体層104の配線形成面の大半の領域を覆うような矩形パターンで形成し、伝送線路用の配線パターンは帯状のパターンで形成することができる。   The external connection terminal 105b corresponds to, for example, the input terminals IPT1 and IPT2, the output terminals OPT1 and OPT2, the bias control signal input terminals BIT1 and BIT2, the output detection signal output terminals OPT3 and OPT4 in FIG. A conductor layer (wiring layer, wiring pattern, conductor pattern) is also formed inside the wiring substrate 101, that is, between the insulator layers 104, but is not shown in FIG. 5 for simplification. Of the wiring patterns formed by the conductor layer of the wiring substrate 101, a wiring pattern for supplying a reference potential (for example, the reference potential supplying terminal 105 c on the lower surface 101 b of the wiring substrate 101) is used for forming the wiring of the insulator layer 104. The wiring pattern for the transmission line can be formed as a belt-like pattern so as to cover the most area of the surface.

配線基板101を構成する各導体層(配線層)は、必要に応じて絶縁体層104に形成されたビアホール(スルーホール)106内の導体または導体膜を通じて電気的に接続されている。従って、配線基板101の上面101aの導体パターン105aは、必要に応じて配線基板101の上面101aおよび/または内部の配線層(絶縁体層104間の配線層)やビアホール106内の導体膜などを介して、配線基板101の下面101bの外部接続端子105bに電気的に接続されている。   Each conductor layer (wiring layer) constituting the wiring substrate 101 is electrically connected through a conductor or a conductor film in a via hole (through hole) 106 formed in the insulator layer 104 as necessary. Therefore, the conductor pattern 105a on the upper surface 101a of the wiring substrate 101 is formed by using the upper surface 101a of the wiring substrate 101 and / or an internal wiring layer (wiring layer between the insulator layers 104), a conductor film in the via hole 106, or the like. Via the external connection terminal 105b on the lower surface 101b of the wiring board 101.

半導体チップCHP1は、図1の回路ブロック図において半導体チップCHP1を示す点線で囲まれた回路構成に対応する半導体集積回路が形成された半導体チップである。従って、半導体チップCHP1内(または表層部分)には、電力増幅回路AMP1,AMP2の増幅段AMP11〜AMP13,AMP21〜AMP23を構成する半導体増幅素子としてのLDMOSFET素子(後述するLDMOSFET回路131A〜131C,132A,132Cに対応)が形成されている。また、バイアス回路BAC1,BAC2および検出回路DEC1,DEC2を構成する素子(半導体素子または受動素子)なども、半導体チップCHP1内に形成されている。   The semiconductor chip CHP1 is a semiconductor chip on which a semiconductor integrated circuit corresponding to a circuit configuration surrounded by a dotted line indicating the semiconductor chip CHP1 in the circuit block diagram of FIG. 1 is formed. Accordingly, in the semiconductor chip CHP1 (or the surface layer portion), LDMOSFET elements (LDMOSFET circuits 131A to 131C and 132A, which will be described later) as semiconductor amplifier elements constituting the amplification stages AMP11 to AMP13 and AMP21 to AMP23 of the power amplifier circuits AMP1 and AMP2. , 132C). In addition, elements (semiconductor elements or passive elements) constituting the bias circuits BAC1 and BAC2 and the detection circuits DEC1 and DEC2 are also formed in the semiconductor chip CHP1.

また、本実施の形態では、電力増幅回路AMP1,AMP2(の増幅段AMP11〜AMP13,AMP21〜AMP23)を構成するLDMOSFET素子は、全て一つの半導体チップCHP1に形成されており、これにより、RFパワーモジュールPM1に用いる半導体チップの数を少なくして、RFパワーモジュールPM1を小型化することができる。   Further, in the present embodiment, the LDMOSFET elements constituting the power amplifier circuits AMP1 and AMP2 (the amplification stages AMP11 to AMP13 and AMP21 to AMP23) are all formed in one semiconductor chip CHP1, thereby the RF power. The RF power module PM1 can be downsized by reducing the number of semiconductor chips used in the module PM1.

半導体チップCHP1の表面(半導体素子形成側の主面)107aには、複数のバンプ電極(突起状電極)108が形成されている。バンプ電極108は、例えば半田バンプなどである。バンプ電極108として金バンプなどを用いることもできる。バンプ電極108は、半導体チップCHP1に形成された素子(半導体素子または受動素子)または半導体集積回路に電気的に接続されている。バンプ電極108は、後述するバンプ電極40に対応するものである。   A plurality of bump electrodes (projection electrodes) 108 are formed on the surface (main surface on the semiconductor element formation side) 107a of the semiconductor chip CHP1. The bump electrode 108 is, for example, a solder bump. Gold bumps or the like can also be used as the bump electrodes 108. The bump electrode 108 is electrically connected to an element (semiconductor element or passive element) formed on the semiconductor chip CHP1 or a semiconductor integrated circuit. The bump electrode 108 corresponds to the bump electrode 40 described later.

半導体チップCHP1は、単結晶シリコンなどからなる半導体基板(半導体ウエハ)に半導体集積回路を形成した後、必要に応じて半導体基板の裏面研削を行ってから、ダイシングなどにより半導体基板を各半導体チップCHP1に分離したものである。半導体チップCHP1の製造工程や構造については、後でより詳細に説明する。   The semiconductor chip CHP1 is formed by forming a semiconductor integrated circuit on a semiconductor substrate (semiconductor wafer) made of single crystal silicon or the like, and then grinding the back surface of the semiconductor substrate as necessary, and then dicing or the like to each semiconductor chip CHP1. It is separated. The manufacturing process and structure of the semiconductor chip CHP1 will be described later in detail.

半導体チップCHP1は、配線基板101の上面101a(主面)上にフリップチップ接続(フリップチップ実装)されている。すなわち、半導体チップCHP1は、その裏面(半導体素子形成側の主面とは逆側の主面)107bが上方を向き、その表面107aが配線基板101の上面101aに対向する向きで、配線基板101の上面101aに搭載(実装)されている。従って、半導体チップCHP1は配線基板101の上面101aにフェースダウンボンディングされている。半導体チップCHP1の表面107aのバンプ電極108は、配線基板101の上面101aの導体パターン105a(の端子部分)に接合(実装、接続)され、電気的に接続されている。このため、半導体チップCHP1に形成された素子(半導体素子または受動素子)または半導体集積回路は、バンプ電極108を介して配線基板101の上面101aの導体パターン105a(の端子部分)に電気的に接続されている。   The semiconductor chip CHP1 is flip-chip connected (flip-chip mounted) on the upper surface 101a (main surface) of the wiring substrate 101. That is, the semiconductor substrate CHP1 has the back surface (main surface opposite to the main surface on the semiconductor element formation side) 107b facing upward and the front surface 107a facing the upper surface 101a of the wiring substrate 101. Is mounted (mounted) on the upper surface 101a. Accordingly, the semiconductor chip CHP1 is face-down bonded to the upper surface 101a of the wiring substrate 101. The bump electrodes 108 on the surface 107a of the semiconductor chip CHP1 are joined (mounted and connected) to and electrically connected to the conductor pattern 105a (terminal portion thereof) on the upper surface 101a of the wiring substrate 101. Therefore, an element (semiconductor element or passive element) or a semiconductor integrated circuit formed on the semiconductor chip CHP1 is electrically connected to the conductor pattern 105a (the terminal portion thereof) on the upper surface 101a of the wiring substrate 101 via the bump electrode 108. Has been.

受動部品102は、抵抗素子(例えばチップ抵抗)、容量素子(例えばチップコンデンサ)またはインダクタ素子(例えばチップインダクタ)などの受動素子からなり、例えばチップ部品からなる。受動部品102は、例えば整合回路(入力整合回路)AJC1,AJC2や整合回路(出力整合回路)AJC3,AJC4などを構成する受動部品(電力増幅回路AMP1,AMP2の整合回路用の受動部品)である。受動部品102は、配線基板101の上面101aの導体パターン105a(の端子部分)に半田109などの導電性の良い接合材により実装(接合、接続)されている。また、増幅段AMP12〜AMP13間および増幅段AMP21〜AMP23間の整合回路(段間整合回路)を構成する受動素子も、受動部品102により構成することができる。また、半導体チップCHP1内に形成した受動素子により、段間整合回路を構成することもできる。また、各整合回路に用いるインダクタ素子は、受動部品102により構成することができるが、受動部品102以外にも、配線基板101の導体パターンにより形成されたマイクロストリップラインにより構成することもできる。   The passive component 102 includes a passive element such as a resistance element (for example, a chip resistor), a capacitance element (for example, a chip capacitor), or an inductor element (for example, a chip inductor), and includes, for example, a chip component. The passive component 102 is, for example, a passive component (passive component for the matching circuit of the power amplifier circuits AMP1 and AMP2) that constitutes the matching circuits (input matching circuits) AJC1 and AJC2, the matching circuits (output matching circuits) AJC3 and AJC4, and the like. . The passive component 102 is mounted (bonded or connected) to the conductive pattern 105a (terminal portion thereof) on the upper surface 101a of the wiring board 101 by a bonding material having good conductivity such as solder 109. In addition, a passive element constituting a matching circuit (an interstage matching circuit) between the amplification stages AMP12 to AMP13 and between the amplification stages AMP21 to AMP23 can also be constituted by the passive component 102. In addition, an interstage matching circuit can be configured by passive elements formed in the semiconductor chip CHP1. Further, the inductor element used for each matching circuit can be configured by the passive component 102, but can also be configured by a microstrip line formed by the conductor pattern of the wiring substrate 101 in addition to the passive component 102.

半導体チップCHP1または受動部品102が電気的に接続された配線基板101の上面101aの導体パターン105a(の端子部分)間は、必要に応じて配線基板101の上面101aまたは内部の配線層やビアホール106内の導体膜などを介して結線され、配線基板101の下面101bの外部接続端子105bに電気的に接続されている。   Between the conductive patterns 105a (terminal portions thereof) on the upper surface 101a of the wiring substrate 101 to which the semiconductor chip CHP1 or the passive component 102 is electrically connected, the upper surface 101a of the wiring substrate 101 or an internal wiring layer or via hole 106 is provided as necessary. The wiring is connected via an inner conductor film or the like, and is electrically connected to the external connection terminal 105 b on the lower surface 101 b of the wiring substrate 101.

封止樹脂103は、半導体チップCHP1および受動部品102を覆うように配線基板101の上面101a上に形成されている。封止樹脂103は、例えばエポキシ樹脂などの樹脂材料からなり、フィラーなどを含有することもできる。   The sealing resin 103 is formed on the upper surface 101a of the wiring substrate 101 so as to cover the semiconductor chip CHP1 and the passive component 102. The sealing resin 103 is made of, for example, a resin material such as an epoxy resin, and can contain a filler.

図6は、本実施の形態のRFパワーモジュールPM1を実装基板(配線基板)111に実装した状態を模式的に示す側面図である。   FIG. 6 is a side view schematically showing a state where the RF power module PM1 of the present embodiment is mounted on a mounting board (wiring board) 111. FIG.

図6に示されるように、実装基板111の上面111aにRFパワーモジュールPM1や他の部品112(例えば受動部品など)が実装される。この際、RFパワーモジュールPM1の外部接続端子105bは、実装基板111の端子113に、半田114などを介して接合されて電気的に接続され、部品112の電極は、実装基板111の端子113に、半田114などを介して接合されて電気的に接続される。また、RFパワーモジュールPM1の基準電位供給用端子105cは、実装基板111の基準電位供給用端子113cに半田114などを介して接合されて電気的に接続される。このため、実装基板111の基準電位供給用端子113cから、半田114および基準電位供給用端子113cを介して、RFパワーモジュールPM1に基準電位を供給することができる。   As shown in FIG. 6, the RF power module PM1 and other components 112 (for example, passive components) are mounted on the upper surface 111a of the mounting substrate 111. At this time, the external connection terminal 105b of the RF power module PM1 is joined and electrically connected to the terminal 113 of the mounting substrate 111 via the solder 114 or the like, and the electrode of the component 112 is connected to the terminal 113 of the mounting substrate 111. And are electrically connected through solder 114 or the like. In addition, the reference potential supply terminal 105c of the RF power module PM1 is joined and electrically connected to the reference potential supply terminal 113c of the mounting substrate 111 via the solder 114 or the like. Therefore, the reference potential can be supplied from the reference potential supply terminal 113c of the mounting substrate 111 to the RF power module PM1 via the solder 114 and the reference potential supply terminal 113c.

図7は、比較例のRFパワーモジュールPM201を示す斜視図であり、上記図3に対応するものである。上記図3と同様、図7においても、封止樹脂を透視した状態が示され、また、図面を見やすくするために、配線基板201の上面の導体パターン205aに対して梨地(ドット)のハッチングを付してある。   FIG. 7 is a perspective view showing an RF power module PM201 of a comparative example, and corresponds to FIG. Like FIG. 3 above, FIG. 7 also shows a state where the sealing resin is seen through, and in order to make the drawing easy to see, a satin (dot) hatching is applied to the conductor pattern 205a on the upper surface of the wiring board 201. It is attached.

図7に示される比較例のRFパワーモジュールPM201は、配線基板201(本実施の形態の配線基板101に相当するもの)の上面に半導体チップCHP201(本実施の形態のCHP1に相当するもの)と受動部品202(本実施の形態の受動部品102に相当するもの)が実装され、それらを覆うように封止樹脂(図示せず)が形成されたものである。   The RF power module PM201 of the comparative example shown in FIG. 7 has a semiconductor chip CHP201 (corresponding to CHP1 of the present embodiment) on the upper surface of the wiring substrate 201 (corresponding to the wiring substrate 101 of the present embodiment). A passive component 202 (corresponding to the passive component 102 of the present embodiment) is mounted, and a sealing resin (not shown) is formed so as to cover them.

しかしながら、本実施の形態とは異なり、比較例のRFパワーモジュールPM201では、半導体チップCHP201は、配線基板201の上面にフェースアップでダイボンディングされ、半導体チップCHP201の表面のパッド電極が、ボンディングワイヤ(金属ワイヤ)203を介して、配線基板201の上面の導体パターン205a(本実施の形態の導体パターン105aに相当するもの)と電気的に接続されている。更に、半導体チップCHP201の裏面に形成した裏面電極が、配線基板201の上面の導体パターン205aに接続されている。   However, unlike the present embodiment, in the RF power module PM201 of the comparative example, the semiconductor chip CHP201 is die-bonded face-up on the upper surface of the wiring substrate 201, and the pad electrode on the surface of the semiconductor chip CHP201 is bonded to the bonding wire ( It is electrically connected to a conductor pattern 205a (corresponding to the conductor pattern 105a of the present embodiment) on the upper surface of the wiring board 201 via a metal wire 203. Further, the back electrode formed on the back surface of the semiconductor chip CHP201 is connected to the conductor pattern 205a on the top surface of the wiring board 201.

比較例のRFパワーモジュールPM201では、半導体チップCHP201の電極と配線基板201の導体パターン205aとの接続にボンディングワイヤ203を用いている。ボンディングツールを用いてワイヤボンディングを行うには、半導体チップCHP201の側面から、配線基板201の導体パターン205aとボンディングワイヤ203との接続部分まで、ある程度の距離(例えば数百μm程度)が必要となり、配線基板201において、半導体チップCHP201搭載領域の周囲に余分な領域210が形成される。この配線基板201の余分な領域210は、電気回路的には必要ないが、半導体チップCHP201と配線基板201をワイヤボンディングするために必要となる領域(またはボンディングワイヤ203を配置するために必要となる領域)である。この余分な領域210は、配線基板201の平面寸法を大きくし、RFパワーモジュールPM201の平面寸法を大型化してしまう。一方、余分な領域210を狭くしようとすると(すなわち、半導体チップCHP201の側面から配線基板201の導体パターン205aとボンディングワイヤ203との接続部分までの距離を短くしようとすると)、ボンディングワイヤ203の接続不良が生じる可能性があり、これは、RFパワーモジュールPM201の製造歩留まりを低下させてしまう。   In the RF power module PM201 of the comparative example, the bonding wire 203 is used for the connection between the electrode of the semiconductor chip CHP201 and the conductor pattern 205a of the wiring board 201. In order to perform wire bonding using a bonding tool, a certain distance (for example, about several hundred μm) is required from the side surface of the semiconductor chip CHP201 to the connection portion between the conductor pattern 205a of the wiring board 201 and the bonding wire 203. In the wiring substrate 201, an extra region 210 is formed around the semiconductor chip CHP201 mounting region. The extra area 210 of the wiring board 201 is not necessary in terms of electric circuit, but is necessary for arranging the area (or bonding wire 203) necessary for wire bonding the semiconductor chip CHP201 and the wiring board 201. Area). This extra area 210 increases the planar dimension of the wiring board 201 and enlarges the planar dimension of the RF power module PM201. On the other hand, when trying to narrow the extra region 210 (that is, trying to shorten the distance from the side surface of the semiconductor chip CHP201 to the connection portion between the conductor pattern 205a of the wiring board 201 and the bonding wire 203), the connection of the bonding wire 203 is performed. Defects may occur, which reduces the manufacturing yield of the RF power module PM201.

それに対して、本実施の形態のRFパワーモジュールPM1では、上記のように、配線基板101に半導体チップCHP1をフェースダウンボンディングしてフリップチップ実装し、半導体チップCHP1のバンプ電極108を配線基板101の導体パターン105a(の端子部分)に接続しているため、上記の余分な領域210に相当するものを設ける必要がない。すなわち、バンプ電極108接続用の導体パターン105aを半導体チップCHP1の下方に配置させ、そこに半導体チップCHP1のバンプ電極108を接続するので、半導体チップCHP1のバンプ電極108と配線基板101の導体パターン105aの接続部分が半導体チップCHP1の下に位置することになり、半導体チップCHP1搭載領域の周囲に上記余分な領域210に相当する領域が生じない。このため、本実施の形態のRFパワーモジュールPM1は、ワイヤボンディングを用いた比較例のRFパワーモジュールPM201に比べて、配線基板101における半導体チップ(半導体装置)CHP1の実装面積(実装に要する面積)を低減することができる。従って、半導体チップCHP201と配線基板201をボンディングワイヤ203で接続する比較例のRFパワーモジュールPM201に比べて、本実施の形態のRFパワーモジュールPM1は、上記余分な領域210が不要となる分、配線基板101の平面寸法を小さくすることができ、RFパワーモジュールPM1の平面寸法を小型化することができる。また、半導体チップCHP201と配線基板201をボンディングワイヤ203で接続する比較例のRFパワーモジュールPM201に比べて、本実施の形態のRFパワーモジュールPM1は、ボンディングワイヤのループ高さの分だけ、封止樹脂103の厚みを薄くすることができ、RFパワーモジュールPM1の厚み(高さ)を薄く(低く)することができる。従って、RFパワーモジュールPM1のような電子装置を小型化することができる。   On the other hand, in the RF power module PM1 of the present embodiment, as described above, the semiconductor chip CHP1 is face-down bonded to the wiring board 101 and flip-chip mounted, and the bump electrodes 108 of the semiconductor chip CHP1 are attached to the wiring board 101. Since it is connected to the conductor pattern 105a (the terminal portion thereof), it is not necessary to provide a portion corresponding to the extra area 210 described above. That is, since the conductor pattern 105a for connecting the bump electrode 108 is disposed below the semiconductor chip CHP1, and the bump electrode 108 of the semiconductor chip CHP1 is connected thereto, the bump electrode 108 of the semiconductor chip CHP1 and the conductor pattern 105a of the wiring board 101 are connected. Is located below the semiconductor chip CHP1, and an area corresponding to the extra area 210 does not occur around the semiconductor chip CHP1 mounting area. For this reason, the RF power module PM1 of the present embodiment has a mounting area (area required for mounting) of the semiconductor chip (semiconductor device) CHP1 on the wiring substrate 101 as compared with the RF power module PM201 of the comparative example using wire bonding. Can be reduced. Therefore, compared with the RF power module PM201 of the comparative example in which the semiconductor chip CHP201 and the wiring board 201 are connected by the bonding wires 203, the RF power module PM1 of the present embodiment has the wiring area corresponding to the unnecessary area 210. The planar dimension of the substrate 101 can be reduced, and the planar dimension of the RF power module PM1 can be reduced. Further, compared with the RF power module PM201 of the comparative example in which the semiconductor chip CHP201 and the wiring board 201 are connected by the bonding wire 203, the RF power module PM1 of the present embodiment is sealed by the amount of the bonding wire loop height. The thickness of the resin 103 can be reduced, and the thickness (height) of the RF power module PM1 can be reduced (lower). Therefore, an electronic device such as the RF power module PM1 can be reduced in size.

図8は、本実施の形態の半導体チップCHP1の平面図(平面レイアウト図)であり、半導体チップCHP1の回路配置例が示されている。なお、図8は平面図であるが、図面を見易くするために、LDMOSFET回路131A〜131C,132A〜132Cおよびパッド電極PDについてはハッチングを付してある。   FIG. 8 is a plan view (plan layout diagram) of the semiconductor chip CHP1 of the present embodiment, and shows an example of circuit arrangement of the semiconductor chip CHP1. Although FIG. 8 is a plan view, the LDMOSFET circuits 131A to 131C and 132A to 132C and the pad electrode PD are hatched for easy understanding of the drawing.

図8に示されるように、本実施の形態の半導体チップCHP1は、上記増幅段AMP11,AMP12,AMP13,AMP21,AMP22,AMP23にそれぞれ対応するLDMOSFET回路(LDMOSFET回路領域、LDMOSFET形成領域、高周波増幅用トランジスタ領域、増幅素子形成領域)131A,131B,131C,132A,132B,132Cを有している。更に、半導体チップCHP1は、容量素子、抵抗素子または制御用MOSFETなどが形成された素子形成領域133を有している。素子形成領域133に形成された各素子は、上記バイアス回路BAC1,BAC2や検出回路DEC1,DEC2などを構成する素子に対応する。また、半導体チップCHP1の表面には、複数のパッド電極PDが形成されている。なお、各パッド電極PD上に、上記バンプ電極108が形成されている。   As shown in FIG. 8, the semiconductor chip CHP1 of the present embodiment includes LDMOSFET circuits (LDMOSFET circuit region, LDMOSFET formation region, and high frequency amplification corresponding to the amplification stages AMP11, AMP12, AMP13, AMP21, AMP22, and AMP23, respectively. Transistor region, amplification element formation region) 131A, 131B, 131C, 132A, 132B, 132C. Further, the semiconductor chip CHP1 has an element formation region 133 in which a capacitor element, a resistance element, a control MOSFET, or the like is formed. Each element formed in the element formation region 133 corresponds to an element constituting the bias circuits BAC1, BAC2, the detection circuits DEC1, DEC2, and the like. A plurality of pad electrodes PD are formed on the surface of the semiconductor chip CHP1. The bump electrode 108 is formed on each pad electrode PD.

パッド電極PDは、ドレイン用のパッド電極であるドレインパッドPDD1,PDD2,PDD3,PDD4,PDD5,PDD6、ソース用のパッド電極であるソースパッドPDS1,PDS2,PDS3,PDS4,PDS5,PDS6、およびゲート用のパッド電極であるゲートパッドPDG1,PDG2,PDG3,PDG4,PDG5,PDG6を含んでいる。また、それ以外に、パッド電極PDは、制御信号の入力や検出信号の出力などに用いるためのパッド電極PD1も含んでいる。   The pad electrode PD is a drain pad electrode PDD1, PDD2, PDD3, PDD4, PDD5, PDD6 which is a drain pad electrode, a source pad PDS1, PDS2, PDS3, PDS4, PDS5, PDS6 which is a source pad electrode, and a gate electrode Gate pads PDG1, PDG2, PDG3, PDG4, PDG5 and PDG6. In addition, the pad electrode PD includes a pad electrode PD1 for use in inputting a control signal, outputting a detection signal, and the like.

ゲートパッドPDG1は、LDMOSFET回路131A(増幅段AMP11に対応)のゲート電極に電気的に接続された入力用のパッド電極(整合回路AJC1を介してRF信号を入力するためのパッド電極)である。   The gate pad PDG1 is an input pad electrode (pad electrode for inputting an RF signal via the matching circuit AJC1) electrically connected to the gate electrode of the LDMOSFET circuit 131A (corresponding to the amplification stage AMP11).

ドレインパッドPDD1は、LDMOSFET回路131A(増幅段AMP11に対応)のドレインに電気的に接続された出力用のパッド電極(LDMOSFET回路131Aで増幅したRF信号を出力するためのパッド電極)である。   The drain pad PDD1 is an output pad electrode (pad electrode for outputting an RF signal amplified by the LDMOSFET circuit 131A) electrically connected to the drain of the LDMOSFET circuit 131A (corresponding to the amplification stage AMP11).

ソースパッドPDS1は、LDMOSFET回路131A(増幅段AMP11に対応)のソースに電気的に接続されたパッド電極である。   The source pad PDS1 is a pad electrode that is electrically connected to the source of the LDMOSFET circuit 131A (corresponding to the amplification stage AMP11).

ゲートパッドPDG2は、LDMOSFET回路131B(増幅段AMP12に対応)のゲート電極に電気的に接続された入力用のパッド電極(段間整合回路を介してRF信号を入力するためのパッド電極)である。   The gate pad PDG2 is an input pad electrode (pad electrode for inputting an RF signal via the interstage matching circuit) electrically connected to the gate electrode of the LDMOSFET circuit 131B (corresponding to the amplification stage AMP12). .

ドレインパッドPDD2は、LDMOSFET回路131B(増幅段AMP12に対応)のドレインに電気的に接続された出力用のパッド電極(LDMOSFET回路131Bで増幅したRF信号を出力するためのパッド電極)である。   The drain pad PDD2 is an output pad electrode (pad electrode for outputting an RF signal amplified by the LDMOSFET circuit 131B) electrically connected to the drain of the LDMOSFET circuit 131B (corresponding to the amplification stage AMP12).

ソースパッドPDS2は、LDMOSFET回路131B(増幅段AMP12に対応)のソースに電気的に接続されたパッド電極である。   The source pad PDS2 is a pad electrode that is electrically connected to the source of the LDMOSFET circuit 131B (corresponding to the amplification stage AMP12).

ゲートパッドPDG3は、LDMOSFET回路131C(増幅段AMP13に対応)のゲート電極に電気的に接続された入力用のパッド電極(段間整合回路を介してRF信号を入力するためのパッド電極)である。   The gate pad PDG3 is an input pad electrode (pad electrode for inputting an RF signal via the interstage matching circuit) electrically connected to the gate electrode of the LDMOSFET circuit 131C (corresponding to the amplification stage AMP13). .

ドレインパッドPDD3は、LDMOSFET回路131C(増幅段AMP13に対応)のドレインに電気的に接続された出力用のパッド電極(LDMOSFET回路131Cで増幅したRF信号を出力するためのパッド電極)である。   The drain pad PDD3 is an output pad electrode (pad electrode for outputting an RF signal amplified by the LDMOSFET circuit 131C) electrically connected to the drain of the LDMOSFET circuit 131C (corresponding to the amplification stage AMP13).

ソースパッドPDS3は、LDMOSFET回路131C(増幅段AMP13に対応)のソースに電気的に接続されたパッド電極である。   The source pad PDS3 is a pad electrode electrically connected to the source of the LDMOSFET circuit 131C (corresponding to the amplification stage AMP13).

ゲートパッドPDG4は、LDMOSFET回路132A(増幅段AMP21に対応)のゲート電極に電気的に接続された入力用のパッド電極(整合回路AJC2を介してRF信号を入力するためのパッド電極)である。   The gate pad PDG4 is an input pad electrode (pad electrode for inputting an RF signal via the matching circuit AJC2) electrically connected to the gate electrode of the LDMOSFET circuit 132A (corresponding to the amplification stage AMP21).

ドレインパッドPDD4は、LDMOSFET回路132A(増幅段AMP21に対応)のドレインに電気的に接続された出力用のパッド電極(LDMOSFET回路132Aで増幅したRF信号を出力するためのパッド電極)である。   The drain pad PDD4 is an output pad electrode (pad electrode for outputting an RF signal amplified by the LDMOSFET circuit 132A) electrically connected to the drain of the LDMOSFET circuit 132A (corresponding to the amplification stage AMP21).

ソースパッドPDS4は、LDMOSFET回路132A(増幅段AMP21に対応)のソースに電気的に接続されたパッド電極である。   The source pad PDS4 is a pad electrode electrically connected to the source of the LDMOSFET circuit 132A (corresponding to the amplification stage AMP21).

ゲートパッドPDG5は、LDMOSFET回路132B(増幅段AMP22に対応)のゲート電極に電気的に接続された入力用のパッド電極(段間整合回路を介してRF信号を入力するためのパッド電極)である。   The gate pad PDG5 is an input pad electrode (pad electrode for inputting an RF signal via the interstage matching circuit) electrically connected to the gate electrode of the LDMOSFET circuit 132B (corresponding to the amplification stage AMP22). .

ドレインパッドPDD5は、LDMOSFET回路132B(増幅段AMP22に対応)のドレインに電気的に接続された出力用のパッド電極(LDMOSFET回路132Bで増幅したRF信号を出力するためのパッド電極)である。   The drain pad PDD5 is an output pad electrode (pad electrode for outputting an RF signal amplified by the LDMOSFET circuit 132B) electrically connected to the drain of the LDMOSFET circuit 132B (corresponding to the amplification stage AMP22).

ソースパッドPDS5は、LDMOSFET回路132B(増幅段AMP22に対応)のソースに電気的に接続されたパッド電極である。   The source pad PDS5 is a pad electrode electrically connected to the source of the LDMOSFET circuit 132B (corresponding to the amplification stage AMP22).

ゲートパッドPDG6は、LDMOSFET回路132C(増幅段AMP23)のゲート電極に電気的に接続された入力用のパッド電極(段間整合回路を介してRF信号を入力するためのパッド電極)である。   The gate pad PDG6 is an input pad electrode (pad electrode for inputting an RF signal via the interstage matching circuit) electrically connected to the gate electrode of the LDMOSFET circuit 132C (amplification stage AMP23).

ドレインパッドPDD6は、LDMOSFET回路132C(増幅段AMP23に対応)のドレインに電気的に接続された出力用のパッド電極(LDMOSFET回路132Cで増幅したRF信号を出力するためのパッド電極)である。   The drain pad PDD6 is an output pad electrode (pad electrode for outputting an RF signal amplified by the LDMOSFET circuit 132C) electrically connected to the drain of the LDMOSFET circuit 132C (corresponding to the amplification stage AMP23).

ソースパッドPDS6は、LDMOSFET回路132C(増幅段AMP23に対応)のソースに電気的に接続されたパッド電極である。   The source pad PDS6 is a pad electrode electrically connected to the source of the LDMOSFET circuit 132C (corresponding to the amplification stage AMP23).

また、半導体チップCHP1において、各LDMOSFET回路131A,131B,131C,132A,132B,132Cが形成された領域および各素子形成領域133は、各領域間に形成された埋込酸化膜などからなる素子分離領域(後述の素子分離領域5に対応)によって、それぞれ他の領域から電気的に分離されている。また、LDMOSFET回路131A,131B,131C,132A,132B,132Cおよび素子形成領域133の間や、それらとパッド電極PDとの間は、必要に応じて半導体チップCHP1の内部配線により電気的に接続されている。   Further, in the semiconductor chip CHP1, the regions where the LDMOSFET circuits 131A, 131B, 131C, 132A, 132B, 132C are formed and the element forming regions 133 are element isolations composed of buried oxide films formed between the areas. Each region (corresponding to an element isolation region 5 described later) is electrically isolated from other regions. Further, the LDMOSFET circuits 131A, 131B, 131C, 132A, 132B, 132C and the element formation region 133 and the pad electrode PD are electrically connected to each other by internal wiring of the semiconductor chip CHP1 as necessary. ing.

図9は、上記図7の比較例のRFパワーモジュールPM201で用いた比較例の半導体チップCHP201の平面図(平面レイアウト図)であり、上記図8に対応するものである。   FIG. 9 is a plan view (planar layout diagram) of the semiconductor chip CHP201 of the comparative example used in the RF power module PM201 of the comparative example of FIG. 7, and corresponds to FIG.

図9に示される比較例の半導体チップCHP201は、上記増幅段AMP11,AMP12,AMP13,AMP21,AMP22,AMP23にそれぞれ対応するLDMOSFET回路231A,231B,231C,232A,232B,232Cと、上記素子形成領域133に相当する素子形成領域233とを有している。更に、比較例の半導体チップCHP201は、表面に、ドレインパッドPDD201〜PDD206と、ゲートパッドPDG201〜PDG206と、制御信号の入力や検出信号の出力などに用いるパッド電極PD201が形成されており、それらパッド電極に上記ボンディングワイヤ203が接続される。   A semiconductor chip CHP201 of the comparative example shown in FIG. 9 includes LDMOSFET circuits 231A, 231B, 231C, 232A, 232B, and 232C corresponding to the amplification stages AMP11, AMP12, AMP13, AMP21, AMP22, and AMP23, respectively, and the element formation region. And an element formation region 233 corresponding to 133. Further, the semiconductor chip CHP201 of the comparative example is formed with drain pads PDD201 to PDD206, gate pads PDG201 to PDG206, and pad electrodes PD201 used for control signal input and detection signal output on the surface. The bonding wire 203 is connected to the electrode.

ドレインパッドPDD201〜PDD206は、それぞれ、LDMOSFET回路231A〜231C,232A〜232Cのドレインに電気的に接続された出力用のパッド電極である。ゲートパッドPDG201〜206は、それぞれ、LDMOSFET回路231A〜231C,232A〜232Cのゲート電極に電気的に接続された入力用のパッド電極である。比較例の半導体チップCHP201の表面には、ソース用のパッド電極は形成されておらず、半導体チップCHP201の裏面にソース用の裏面電極(ここでは図示せず)が形成されている。上記図7のように、ワイヤボンディングを適用する半導体チップCHP201は、配線基板201にフェースアップでダイボンディングされる。このため、半導体チップCHP201を配線基板201の上面の導体パターン205a上に導電性の接着材で接合することで、半導体チップCHP201のソース用の裏面電極を配線基板201の上面の導体パターン205aに電気的に接続することができ、半導体チップCHP201のソース用の裏面電極から、LDMOSFET回路231A〜231C,232A〜232Cのソースにソース電位(基準電位)を供給することができる。   The drain pads PDD201 to PDD206 are output pad electrodes electrically connected to the drains of the LDMOSFET circuits 231A to 231C and 232A to 232C, respectively. The gate pads PDG201 to 206 are input pad electrodes electrically connected to the gate electrodes of the LDMOSFET circuits 231A to 231C and 232A to 232C, respectively. A source pad electrode is not formed on the surface of the semiconductor chip CHP201 of the comparative example, and a source back electrode (not shown here) is formed on the back surface of the semiconductor chip CHP201. As shown in FIG. 7, the semiconductor chip CHP201 to which wire bonding is applied is die-bonded to the wiring substrate 201 face up. For this reason, the semiconductor chip CHP201 is joined to the conductor pattern 205a on the upper surface of the wiring substrate 201 with a conductive adhesive, so that the source back electrode for the source of the semiconductor chip CHP201 is electrically connected to the conductor pattern 205a on the upper surface of the wiring substrate 201. The source potential (reference potential) can be supplied from the back electrode for the source of the semiconductor chip CHP201 to the sources of the LDMOSFET circuits 231A to 231C and 232A to 232C.

一方、本実施の形態のRFパワーモジュールPM1では、図3〜図5に示されるように、配線基板101に半導体チップCHP1をフェースダウンボンディングしてフリップチップ実装しており、半導体チップCHP1の表面107aに設けたバンプ電極108を配線基板101の導体パターン105a(の端子部分)に接続している。このため、本実施の形態の半導体チップCHP1は、ドレインパッドPDD1〜PDD6、ゲートパッドPDG1〜PDG6およびソースパッドPDS1〜PDS6を半導体チップCHP1の表面107aに設け、ドレインパッドPDD1〜PDD6、ゲートパッドPDG1〜PDG6およびソースパッドPDS1〜PDS6上に設けたバンプ電極108を配線基板101の導体パターン105aに接続する。   On the other hand, in the RF power module PM1 of the present embodiment, as shown in FIGS. 3 to 5, the semiconductor chip CHP1 is flip-chip mounted on the wiring substrate 101 by face-down bonding, and the surface 107a of the semiconductor chip CHP1 is mounted. The bump electrode 108 provided on the wiring board 101 is connected to the conductor pattern 105 a (the terminal portion thereof) of the wiring board 101. Therefore, in the semiconductor chip CHP1 of the present embodiment, the drain pads PDD1 to PDD6, the gate pads PDG1 to PDG6, and the source pads PDS1 to PDS6 are provided on the surface 107a of the semiconductor chip CHP1, and the drain pads PDD1 to PDD6 and the gate pads PDG1 to PDG1. The bump electrodes 108 provided on the PDG 6 and the source pads PDS1 to PDS6 are connected to the conductor pattern 105a of the wiring board 101.

フリップチップ実装を適用する半導体チップCHP1においても、本実施の形態とは異なり、裏面107bにソース用の裏面電極を形成しておき、配線基板101上に半導体チップCHP1をフリップチップ実装した後に半導体チップCHP1に金属キャップを被せ、この金属キャップをソース用の裏面電極と接続して、金属キャップを介してソース用の裏面電極にソース電位(基準電位)を供給することも考えられる。しかしながら、この場合、せっかく半導体チップCHP1をフリップチップ実装して配線基板101における半導体チップCHP1の実装面積を低減できたとしても、半導体チップCHP1に金属キャップを被せることから、半導体チップCHP1の周囲に金属キャップを実装するのに必要な領域を確保する必要があり、金属キャップの実装に要する面積の分だけRFパワーモジュールの平面寸法が大型化してしまう。また、金属キャップの実装が必要なため、製造工程数の増加や、製造コスト(部材コスト)の増加を招いてしまう。   Also in the semiconductor chip CHP1 to which the flip chip mounting is applied, unlike the present embodiment, the source back electrode is formed on the back surface 107b, and the semiconductor chip CHP1 is flip-chip mounted on the wiring substrate 101 and then the semiconductor chip. It is also conceivable to cover the CHP 1 with a metal cap, connect the metal cap to the source back electrode, and supply the source potential (reference potential) to the source back electrode via the metal cap. However, in this case, even if the semiconductor chip CHP1 is flip-chip mounted to reduce the mounting area of the semiconductor chip CHP1 on the wiring substrate 101, the semiconductor chip CHP1 is covered with a metal cap. It is necessary to secure an area necessary for mounting the cap, and the planar size of the RF power module is increased by the area required for mounting the metal cap. Moreover, since it is necessary to mount a metal cap, the number of manufacturing steps increases and the manufacturing cost (member cost) increases.

そこで、本実施の形態の半導体チップCHP1では、表面107a側に、ドレインパッドPDD1〜PDD6およびゲートパッドPDG1〜PDG6だけでなくソースパッドPDS1〜PDS6も設け、ドレインパッドPDD1〜PDD6、ゲートパッドPDG1〜PDG6およびソースパッドPDS1〜PDS6上にそれぞれ設けたバンプ電極108を配線基板101の導体パターン105aに接続する。このため、配線基板101の導体パターン105aからバンプ電極108を介して、半導体チップCHP1のソースパッドPDS1〜PDS6にソース電位(基準電位)を供給でき、それによってLDMOSFET回路131A〜131C,132A〜132Cのソースにソース電位(基準電位)を供給することができる。従って、半導体チップCHP1の裏面107bには裏面電極(金属電極層)が形成されていない。これにより、ワイヤボンディングや金属キャップの実装が不要となり、それらに要する面積が不要となるため、RFパワーモジュールPM1の平面寸法を小型化することができる。また、金属キャップの実装が不要なため、製造工程数低減でき、また製造コスト(部材コスト)を低減できる。   Therefore, in the semiconductor chip CHP1 of the present embodiment, not only the drain pads PDD1 to PDD6 and the gate pads PDG1 to PDG6 but also the source pads PDS1 to PDS6 are provided on the surface 107a side, and the drain pads PDD1 to PDD6 and the gate pads PDG1 to PDG6 are provided. The bump electrodes 108 provided on the source pads PDS1 to PDS6 are connected to the conductor pattern 105a of the wiring board 101. For this reason, source potentials (reference potentials) can be supplied from the conductor pattern 105a of the wiring substrate 101 to the source pads PDS1 to PDS6 of the semiconductor chip CHP1 via the bump electrodes 108, whereby the LDMOSFET circuits 131A to 131C and 132A to 132C are supplied. A source potential (reference potential) can be supplied to the source. Therefore, no back electrode (metal electrode layer) is formed on the back surface 107b of the semiconductor chip CHP1. This eliminates the need for wire bonding or mounting of a metal cap, and eliminates the area required for them, so that the planar dimensions of the RF power module PM1 can be reduced. Further, since the mounting of the metal cap is unnecessary, the number of manufacturing steps can be reduced, and the manufacturing cost (member cost) can be reduced.

次に、上記半導体チップ(半導体装置)CHP1内に形成されたLDMOSFET(上記LDMOSFET回路131A,131B,131C,132A,132B,132C)の製造方法を図10〜図19を用いて工程順に説明する。   Next, a method of manufacturing the LDMOSFET (the LDMOSFET circuits 131A, 131B, 131C, 132A, 132B, and 132C) formed in the semiconductor chip (semiconductor device) CHP1 will be described in the order of steps with reference to FIGS.

図10〜図19は、本実施の形態の半導体装置(上記半導体チップCHP1に対応)の製造工程中の要部断面図または要部平面図である。図10〜図19のうち、図10、図12、図14、図15、図18および図19は要部断面図であるが、そのうち図10、図12、図14、図15および図18は、同じ領域の異なる工程段階の断面図が工程順に示されており、図19はそれらとは異なる領域の断面図が示されている。また、図10〜図19のうち、図11、図13、図16および図17は要部平面図であるが、そのうち図11と図16とは同じ領域の異なる工程段階の平面図が示されており、図13と図17とは同じ領域の異なる工程段階の平面図が示されている。なお、図13および図17に示される領域は、図11および図16の領域RG1に相当する領域である。従って、図13および図17は、図11および図16の領域RG1に対応する領域の拡大図に相当するものである。また、図11および図16の工程段階では、バンプ電極40D,40G,40Sはまだ形成されていないが、各構成要素の位置関係を明確にするために、後でバンプ電極40D,40G,40Sが形成される位置を点線で示してある。また、平面図(図11、図13、図16および図17)に示されるY方向は、後述する活性領域6に形成されるLDMOSFETのゲート電極9、ドレイン領域(n型ドリフト領域10、n型ドリフト領域13およびn型ドレイン領域14)、およびソース領域(n型ソース領域11およびn型ソース領域15)の延在方向に対応し、X方向はY方向に交差(好ましくは直交)する方向である。X方向およびY方向に関しては、以降の平面図についても同様である。また、図10、図12、図14、図15および図18の断面図には、上記LDMOSFET回路131A,131B,131C,132A,132B,132Cのいずれかに対応するLDMOSFET形成領域1Aとソースを引き出す(取り出す)領域であるソース引き出し領域1Bとが示されている。また、図19の断面図には、バンプ電極形成領域1Cが示されている。なお、図11および図16のA−A線と図13のB−B線とは同じ位置に対応し、図10、図12、図14、図15および図18は、このA−A線およびB−B線に対応する位置の断面図が示されている。 10 to 19 are fragmentary cross-sectional views or fragmentary plan views of the semiconductor device of the present embodiment (corresponding to the semiconductor chip CHP1) during the manufacturing process. 10 to 19, FIGS. 10, 12, 14, 15, 18, and 19 are cross-sectional views of main parts, of which FIGS. 10, 12, 14, 15, and 18 are illustrated. Cross-sectional views of different process steps in the same region are shown in the order of processes, and FIG. 19 is a cross-sectional view of regions different from those. 10 to 19, FIGS. 11, 13, 16, and 17 are main part plan views, among which FIGS. 11 and 16 are plan views of different process steps in the same region. FIG. 13 and FIG. 17 show plan views of different process steps in the same region. The region shown in FIGS. 13 and 17 is a region corresponding to region RG1 in FIGS. Therefore, FIGS. 13 and 17 correspond to enlarged views of a region corresponding to the region RG1 of FIGS. 11 and 16, the bump electrodes 40D, 40G, and 40S are not formed yet, but the bump electrodes 40D, 40G, and 40S are later formed in order to clarify the positional relationship between the components. The formed position is indicated by a dotted line. Further, the Y direction shown in the plan views (FIGS. 11, 13, 16, and 17) indicates the gate electrode 9 and drain region (n type drift region 10, n) of the LDMOSFET formed in the active region 6 described later. Corresponding to the extending direction of the type drift region 13 and the n + type drain region 14) and the source region (n type source region 11 and n + type source region 15), and the X direction intersects the Y direction (preferably orthogonal) ) Direction. The same applies to the following plan views regarding the X direction and the Y direction. 10, 12, 14, 15 and 18, the LDMOSFET formation region 1A and the source corresponding to any of the LDMOSFET circuits 131A, 131B, 131C, 132A, 132B, 132C are drawn out. A source extraction region 1B, which is a (removal) region, is shown. Further, the bump electrode forming region 1C is shown in the cross-sectional view of FIG. 11 and FIG. 16 and the BB line in FIG. 13 correspond to the same position, and FIG. 10, FIG. 12, FIG. 14, FIG. 15 and FIG. A cross-sectional view of a position corresponding to the line BB is shown.

半導体チップCHP1を製造するには、まず、図10に示されるように、例えばp型のシリコン(Si)単結晶からなり、その抵抗率(比抵抗)が例えば1〜10mΩcm程度の低抵抗基板とされている半導体基板(以下、単に基板という)1を準備する。それから、基板(半導体基板、半導体ウエハ)1の主面上に周知のエピタキシャル成長法を用いて、例えば抵抗率(比抵抗)が20Ωcm程度で膜厚が2μm程度のp型単結晶シリコンからなるエピタキシャル層(半導体層)2を形成する。エピタキシャル層2は、半導体層であるが、エピタキシャル層2の不純物濃度は基板1の不純物濃度よりも低く、エピタキシャル層2の抵抗率は基板1の抵抗率よりも高い。 In order to manufacture the semiconductor chip CHP1, first, as shown in FIG. 10, a low resistance substrate made of, for example, p + type silicon (Si) single crystal and having a resistivity (specific resistance) of, for example, about 1 to 10 mΩcm. A semiconductor substrate (hereinafter simply referred to as a substrate) 1 is prepared. Then, using a known epitaxial growth method on the main surface of the substrate (semiconductor substrate, semiconductor wafer) 1, an epitaxial layer made of p-type single crystal silicon having a resistivity (specific resistance) of about 20 Ωcm and a thickness of about 2 μm, for example. (Semiconductor layer) 2 is formed. Although the epitaxial layer 2 is a semiconductor layer, the impurity concentration of the epitaxial layer 2 is lower than the impurity concentration of the substrate 1, and the resistivity of the epitaxial layer 2 is higher than the resistivity of the substrate 1.

次に、フォトリソグラフィ技術およびドライエッチング技術を用いてエピタキシャル層2の一部(打抜き層形成領域)をエッチング(除去)し、基板1に達する溝3,3aを形成する。この際、溝3は、LDMOSFET形成領域1Aに形成され、溝3aは、ソース引き出し領域1Bに形成される。それから、溝3,3aの内部を含む基板1上(エピタキシャル層2上)にCVD(Chemical Vapor Deposition)法などを用いてp型不純物(たとえばホウ素(B))がドープされたp型多結晶シリコン膜を溝3,3a内を埋めるように堆積した後、溝3,3aの外部のp型多結晶シリコン膜をエッチバック法などで除去する。これにより、溝3,3aの内部にp型多結晶シリコン膜からなるp型打抜き層(打抜き層、リーチスルー層、p型半導体領域、p型半導体層)4,4aが形成される。なお、p型打抜き層4(第1打抜き層)は、溝3内に埋め込まれたp型多結晶シリコン膜からなり、LDMOSFET形成領域1Aに形成され、p型打抜き層4a(第2打抜き層)は、溝3a内に埋め込まれたp型多結晶シリコン膜からなり、ソース引き出し領域1Bに形成される。   Next, a part (punched layer forming region) of the epitaxial layer 2 is etched (removed) by using a photolithography technique and a dry etching technique to form grooves 3 and 3 a reaching the substrate 1. At this time, the trench 3 is formed in the LDMOSFET formation region 1A, and the trench 3a is formed in the source lead region 1B. Then, p-type polycrystalline silicon in which a p-type impurity (for example, boron (B)) is doped on the substrate 1 (on the epitaxial layer 2) including the inside of the grooves 3 and 3a by using a CVD (Chemical Vapor Deposition) method or the like. After the film is deposited so as to fill the trenches 3 and 3a, the p-type polycrystalline silicon film outside the trenches 3 and 3a is removed by an etch back method or the like. As a result, p-type punched layers (punched layer, reach-through layer, p-type semiconductor region, p-type semiconductor layer) 4 and 4a made of a p-type polycrystalline silicon film are formed inside the grooves 3 and 3a. The p-type punching layer 4 (first punching layer) is made of a p-type polycrystalline silicon film embedded in the groove 3 and is formed in the LDMOSFET formation region 1A, and the p-type punching layer 4a (second punching layer). Is made of a p-type polycrystalline silicon film embedded in the trench 3a, and is formed in the source lead region 1B.

p型打抜き層4,4aは、エピタキシャル層2を貫通し、p型打抜き層4,4aの底部は基板1に到達している。このように、不純物を高濃度でドープしたp型多結晶シリコン膜を溝3,3aの内部に埋め込むことにより、寄生抵抗の小さいp型打抜き層4,4aを形成することができる。従って、p型打抜き層4,4aの不純物濃度は、エピタキシャル層2の不純物濃度よりも高く、p型打抜き層4,4aの比抵抗(抵抗率)は、エピタキシャル層2の比抵抗(抵抗率)よりも低い。なお、多結晶シリコン膜に代えて溝3,3aの内部に金属膜を埋め込むことにより、さらに寄生抵抗の小さい打抜き層を形成することもできる。   The p-type punching layers 4 and 4 a penetrate the epitaxial layer 2, and the bottoms of the p-type punching layers 4 and 4 a reach the substrate 1. Thus, by embedding the p-type polycrystalline silicon film doped with impurities at a high concentration in the trenches 3 and 3a, the p-type punching layers 4 and 4a having a low parasitic resistance can be formed. Therefore, the impurity concentration of the p-type punched layers 4 and 4a is higher than the impurity concentration of the epitaxial layer 2, and the specific resistance (resistivity) of the p-type punched layers 4 and 4a is the specific resistance (resistivity) of the epitaxial layer 2. Lower than. It is also possible to form a punching layer with a smaller parasitic resistance by embedding a metal film inside the grooves 3 and 3a instead of the polycrystalline silicon film.

次に、エピタキシャル層2の主面に、例えばSTI(Shallow Trench Isolation)法またはLOCOS(Local Oxidization of Silicon )法などにより絶縁体からなる素子分離領域5を形成する。例えば、エッチングによりエピタキシャル層2に溝を形成し、その溝内に酸化シリコン膜などの絶縁膜を埋め込むことによって、エピタキシャル層2に素子分離領域5を形成することができる。素子分離領域5を形成することにより、図11に示されるように、基板1の主面(エピタキシャル層2の主面)ではLDMOSFETのセルが形成される活性領域(第1活性領域)6と、ソース引き出し用の活性領域(第2活性領域)6aとが規定される。活性領域6および活性領域6aは、それぞれ周囲を素子分離領域5によって囲まれている。従って、活性領域6と活性領域6aとは、素子分離領域5によって分離(電気的に分離)されている。なお、この活性領域6が形成された領域が、LDMOSFET形成領域1Aにほぼ対応し、ソース引き出し用の活性領域6aが形成された領域が、ソース引き出し領域1Bにほぼ対応する。従って、LDMOSFET形成領域1A(活性領域6)とソース引き出し領域1B(活性領域6a)との間には、素子分離領域5が形成されている。なお、図11は平面図(要部平面図)であるが、図面を見易くするために活性領域6,6aにハッチングを付してある。また、上記のように図11のA−A線の断面が、図10にほぼ対応する。また、一群の活性領域6,6aから構成された領域6b(図11の二点鎖線で囲まれた領域)が、後で上記LDMOSFET回路131A,131B,131C,132A,132B,132Cのいずれかに対応する領域となる。従って、図11に示されるのは、上記LDMOSFET回路131A,131B,131C,132A,132B,132Cいずれかと、そのLDMOSFET回路に接続されたドレインパッド(上のバンプ電極)、ゲートパッド(上のバンプ電極)およびソースパッド(上のバンプ電極)が形成される領域である。   Next, an element isolation region 5 made of an insulator is formed on the main surface of the epitaxial layer 2 by, for example, an STI (Shallow Trench Isolation) method or a LOCOS (Local Oxidization of Silicon) method. For example, the isolation region 5 can be formed in the epitaxial layer 2 by forming a groove in the epitaxial layer 2 by etching and embedding an insulating film such as a silicon oxide film in the groove. By forming the element isolation region 5, as shown in FIG. 11, an active region (first active region) 6 in which an LDMOSFET cell is formed on the main surface of the substrate 1 (main surface of the epitaxial layer 2), An active region (second active region) 6a for extracting a source is defined. The active region 6 and the active region 6 a are each surrounded by the element isolation region 5. Therefore, the active region 6 and the active region 6a are separated (electrically separated) by the element isolation region 5. The region where the active region 6 is formed substantially corresponds to the LDMOSFET formation region 1A, and the region where the active region 6a for source extraction is formed substantially corresponds to the source extraction region 1B. Therefore, an element isolation region 5 is formed between the LDMOSFET formation region 1A (active region 6) and the source lead region 1B (active region 6a). In addition, although FIG. 11 is a top view (principal part top view), in order to make drawing easy to see, the active regions 6 and 6a are hatched. Further, as described above, the cross section taken along the line AA in FIG. 11 substantially corresponds to FIG. Further, a region 6b composed of a group of active regions 6 and 6a (a region surrounded by a two-dot chain line in FIG. 11) will later become one of the LDMOSFET circuits 131A, 131B, 131C, 132A, 132B, and 132C. It becomes the corresponding area. Therefore, FIG. 11 shows one of the LDMOSFET circuits 131A, 131B, 131C, 132A, 132B, and 132C, a drain pad (upper bump electrode) connected to the LDMOSFET circuit, and a gate pad (upper bump electrode). ) And the source pad (upper bump electrode).

次に、図12に示されるように、フォトレジストパターン(図示せず)をイオン注入阻止マスクにしてエピタキシャル層2の一部にホウ素(B)などのp型の不純物をイオン注入することによって、パンチスルーストッパ用のp型ウエル(p型ベース領域、p型半導体領域)7を形成する。このp型ウエル7は、LDMOSFETのドレインからソースへの空乏層の延びを抑えるパンチスルーストッパとしての機能を有している。p型ウエル7は、LDMOSFET形成領域1Aの一部に形成され、主としてLDMOSFET形成領域1AのLDMOSFETのソース形成領域とチャネル形成領域とに形成される。また、p型ウエル7はLDMOSFETの閾値調整用としても用いられる。また、ソース引き出し領域1Bにもp型ウエル7を形成することができる。   Next, as shown in FIG. 12, a p-type impurity such as boron (B) is ion-implanted into a part of the epitaxial layer 2 using a photoresist pattern (not shown) as an ion implantation blocking mask. A p-type well (p-type base region, p-type semiconductor region) 7 for a punch-through stopper is formed. The p-type well 7 functions as a punch-through stopper that suppresses the extension of the depletion layer from the drain to the source of the LDMOSFET. The p-type well 7 is formed in a part of the LDMOSFET formation region 1A, and is mainly formed in the LDMOSFET source formation region and the channel formation region of the LDMOSFET formation region 1A. The p-type well 7 is also used for adjusting the threshold value of the LDMOSFET. A p-type well 7 can also be formed in the source lead region 1B.

次に、エピタキシャル層2の表面をフッ酸などで洗浄した後、基板1を例えば800℃程度で熱処理(熱酸化処理)することなどによって、エピタキシャル層2の表面に例えば膜厚11nm程度の酸化シリコン膜などからなるゲート絶縁膜8を形成する。ゲート絶縁膜8は、熱酸化膜に代えて、窒素を含む酸化シリコン膜、いわゆる酸窒化膜を適用してもよい。また、熱酸化膜の上部にCVD法で酸化シリコン膜を堆積し、これら2層の酸化膜でゲート絶縁膜8を構成してもよい。   Next, after cleaning the surface of the epitaxial layer 2 with hydrofluoric acid or the like, the substrate 1 is subjected to a heat treatment (thermal oxidation treatment) at about 800 ° C., for example, so that silicon oxide having a thickness of about 11 nm is formed on the surface of the epitaxial layer 2. A gate insulating film 8 made of a film or the like is formed. The gate insulating film 8 may be a silicon oxide film containing nitrogen, a so-called oxynitride film, instead of the thermal oxide film. Alternatively, a silicon oxide film may be deposited on the thermal oxide film by a CVD method, and the gate insulating film 8 may be constituted by these two oxide films.

次に、LDMOSFET形成領域1Aのゲート絶縁膜8の上部にゲート電極9を形成する。ゲート電極9を形成するには、例えば、エピタキシャル層2の主面上(すなわちゲート絶縁膜8上)にCVD法などによりn型多結晶シリコン膜(ドープトポリシリコン膜)を堆積し、フォトリソグラフィ技術およびドライエッチング技術を用いてn型多結晶シリコン膜をパターニングする。これにより、パターニングされたn型多結晶シリコン膜からなるゲート電極9が、LDMOSFET形成領域1A(活性領域6)のp型ウエル7の表面にゲート絶縁膜8を介して形成される。   Next, a gate electrode 9 is formed on the gate insulating film 8 in the LDMOSFET formation region 1A. In order to form the gate electrode 9, for example, an n-type polycrystalline silicon film (doped polysilicon film) is deposited on the main surface of the epitaxial layer 2 (that is, on the gate insulating film 8) by CVD or the like, and photolithography is performed. The n-type polycrystalline silicon film is patterned using a technique and a dry etching technique. Thus, a gate electrode 9 made of a patterned n-type polycrystalline silicon film is formed on the surface of the p-type well 7 in the LDMOSFET formation region 1A (active region 6) via the gate insulating film 8.

次に、フォトレジストパターン(図示せず)をイオン注入阻止マスクとして用いて、LDMOSFET形成領域1Aのエピタキシャル層2の一部にリン(P)などのn型の不純物をイオン注入することによって、n型ドリフト領域(n型オフセットドレイン領域)10を形成する。n型ドリフト領域10は、ゲート電極9に対して自己整合的に形成されるので、n型ドリフト領域10は、その端部がチャネル形成領域と接するように、ゲート電極9の側壁下部で終端する。n型ドリフト領域10の不純物濃度を低くすることにより、ゲート電極9とドレインとの間に空乏層が広がるようになるので、両者の間に形成される帰還容量(ドレインとゲート電極間の寄生容量、Cgd)が低減される。 Next, an n-type impurity such as phosphorus (P) is ion-implanted into a part of the epitaxial layer 2 in the LDMOSFET formation region 1A using a photoresist pattern (not shown) as an ion implantation blocking mask. Type drift region (n type offset drain region) 10 is formed. Since the n type drift region 10 is formed in a self-aligned manner with respect to the gate electrode 9, the n type drift region 10 is formed at the lower portion of the side wall of the gate electrode 9 so that the end thereof is in contact with the channel formation region. Terminate. By reducing the impurity concentration of the n type drift region 10, a depletion layer spreads between the gate electrode 9 and the drain, so that a feedback capacitance formed between them (parasitic between the drain and the gate electrode). Capacity, Cgd) is reduced.

次に、フォトレジストパターン(図示せず)をイオン注入阻止マスクとして用いて、LDMOSFET形成領域1Aのp型ウエル7の表面にヒ素(As)などのn型の不純物をイオン注入することによって、n型ソース領域11を形成する。n型ソース領域11は、ゲート電極9に対して自己整合的に形成されるので、その端部がチャネル形成領域と接するように、ゲート電極9の側壁下部で終端する。低加速エネルギーでイオン注入を行うことで、n型ソース領域11を浅く形成することにより、ソースからチャネル形成領域への不純物の広がりを抑制できるので、しきい値電圧の低下を抑制することができる。 Next, an n-type impurity such as arsenic (As) is ion-implanted into the surface of the p-type well 7 in the LDMOSFET formation region 1A using a photoresist pattern (not shown) as an ion implantation blocking mask. A -type source region 11 is formed. Since the n type source region 11 is formed in a self-aligned manner with respect to the gate electrode 9, the n type source region 11 terminates at the lower portion of the side wall of the gate electrode 9 so that the end thereof is in contact with the channel forming region. By performing ion implantation with low acceleration energy, the n -type source region 11 is formed shallow, so that the spread of impurities from the source to the channel formation region can be suppressed, so that a decrease in threshold voltage can be suppressed. it can.

型ソース領域11の形成後、LDMOSFET形成領域1Aのp型ウエル7の表面にホウ素(B)などのp型の不純物をイオン注入(例えば斜めイオン注入)することなどにより、n型ソース領域11の下部にp型ハロー領域(図示せず)を形成することもできる。p型ハロー領域は、必ずしも形成する必要はないが、これを形成した場合は、ソースからチャネル形成領域への不純物の広がりがさらに抑制され、さらに短チャネル効果が抑制されるので、しきい値電圧の低下をさらに抑制することができる。 n - After formation of source region 11, such as by the p-type impurity such as boron (B) on the surface of the p-type well 7 of LDMOSFET formation region 1A is ion-implanted (e.g. oblique ion implantation), n - -type source A p-type halo region (not shown) may be formed below the region 11. The p-type halo region is not necessarily formed. However, when the p-type halo region is formed, the spread of impurities from the source to the channel formation region is further suppressed, and the short channel effect is further suppressed. Can be further suppressed.

次に、ゲート電極9の側壁に酸化シリコン膜などの絶縁膜からなるサイドウォールスペーサ(側壁絶縁膜)12を形成する。サイドウォールスペーサ12は、例えば、基板1上にCVD法などで酸化シリコン膜(絶縁膜)を堆積した後、この酸化シリコン膜(絶縁膜)を異方性エッチングして形成することができる。   Next, a side wall spacer (side wall insulating film) 12 made of an insulating film such as a silicon oxide film is formed on the side wall of the gate electrode 9. The sidewall spacer 12 can be formed, for example, by depositing a silicon oxide film (insulating film) on the substrate 1 by CVD or the like and then anisotropically etching the silicon oxide film (insulating film).

次に、ドレイン形成領域の上部に開口を有するフォトレジストパターン(図示せず)をイオン注入阻止マスクとして用いて、LDMOSFET形成領域1Aのn型ドリフト領域10の一部にリン(P)などのn型の不純物をイオン注入する。これにより、n型ドリフト領域10の一部には、ゲート電極9のドレイン側の側壁に形成されたサイドウォールスペーサ12に対して自己整合的にn型ドリフト領域(n型オフセットドレイン領域、ドレイン高濃度領域)13が形成される。 Next, using a photoresist pattern (not shown) having an opening above the drain formation region as an ion implantation blocking mask, phosphorus (P) or the like is formed in a part of the n type drift region 10 of the LDMOSFET formation region 1A. An n-type impurity is ion-implanted. Thereby, an n-type drift region (n-type offset drain region, drain) is formed in a part of the n -type drift region 10 in a self-aligned manner with respect to the sidewall spacer 12 formed on the drain-side sidewall of the gate electrode 9. High concentration region) 13 is formed.

n型ドリフト領域13形成時に注入された不純物は、n型ドリフト領域10形成時に注入された不純物と同じ導電型の不純物(P)なので、n型ドリフト領域13の不純物濃度は、n型ドリフト領域10の不純物濃度よりも高くなる。すなわち、n型ドリフト領域13は、n型ドリフト領域10よりも低抵抗となるので、オン抵抗(Ron)を低減することができる。 Since the impurity implanted when the n-type drift region 13 is formed is an impurity (P) having the same conductivity type as that implanted when the n -type drift region 10 is formed, the impurity concentration of the n-type drift region 13 is n -type drift. It becomes higher than the impurity concentration of the region 10. That is, since the n-type drift region 13 has a lower resistance than the n -type drift region 10, the on-resistance (Ron) can be reduced.

また、n型ドリフト領域10は、ゲート電極9に対して自己整合的に形成されるのに対し、n型ドリフト領域13は、ゲート電極9の側壁のサイドウォールスペーサ12に対して自己整合的に形成されることから、n型ドリフト領域13は、ゲート長方向に沿ったサイドウォールスペーサ12の膜厚に相当する分、ゲート電極9から離間して形成される。従って、n型ドリフト領域13の不純物濃度を高くしても、帰還容量(Cgd)に及ぼす影響は僅かである。 Further, the n type drift region 10 is formed in a self-aligned manner with respect to the gate electrode 9, whereas the n-type drift region 13 is self-aligned with respect to the sidewall spacer 12 on the side wall of the gate electrode 9. Therefore, the n-type drift region 13 is formed away from the gate electrode 9 by an amount corresponding to the film thickness of the sidewall spacer 12 along the gate length direction. Therefore, even if the impurity concentration of the n-type drift region 13 is increased, the influence on the feedback capacitance (Cgd) is small.

また、n型ドリフト領域13形成時のイオン注入の加速エネルギーは、n型ドリフト領域10形成時のイオン注入の加速エネルギーと同じなので、n型ドリフト領域13の接合深さは、n型ドリフト領域10の接合深さとほぼ同じになる。 In addition, since the acceleration energy of ion implantation when forming the n-type drift region 13 is the same as the acceleration energy of ion implantation when forming the n -type drift region 10, the junction depth of the n-type drift region 13 is n -type drift. It becomes substantially the same as the junction depth of the region 10.

次に、LDMOSFET形成領域1Aのn型ドリフト領域13の一部とソース形成領域のp型ウエル7のそれぞれの上部に開口を有するフォトレジストパターン(図示せず)をイオン注入阻止マスクとして用いて、LDMOSFET形成領域1Aのn型ドリフト領域13の一部とソース形成領域のp型ウエル7にヒ素(As)などのn型の不純物をイオン注入する。   Next, using a photoresist pattern (not shown) having an opening in a part of the n-type drift region 13 in the LDMOSFET formation region 1A and the p-type well 7 in the source formation region as an ion implantation blocking mask, An n-type impurity such as arsenic (As) is ion-implanted into a part of the n-type drift region 13 in the LDMOSFET formation region 1A and the p-type well 7 in the source formation region.

このイオン注入により、LDMOSFET形成領域1Aのn型ドリフト領域13の一部には、n型ドリフト領域13よりも不純物濃度が高く、かつn型ドリフト領域13よりもさらにチャネル形成領域から離間したn型ドレイン領域(ドレイン高濃度領域)14が形成される。なお、このとき、高不純物濃度のn型ドレイン領域14を低不純物濃度のn型ドリフト領域13やn型ドリフト領域10に比べて浅く形成することにより、ソース、ドレイン間の寄生容量(ドレイン容量)を低減することができる。 By the ion implantation, n the part of the n-type drift region 13 of the LDMOSFET formation region 1A has a higher impurity concentration than the n-type drift region 13, and spaced from the further channel forming region than the n-type drift region 13 + A type drain region (drain high concentration region) 14 is formed. At this time, the n + -type drain region 14 having a high impurity concentration is formed shallower than the n-type drift region 13 and the n -type drift region 10 having a low impurity concentration. Capacity) can be reduced.

また、このイオン注入により、LDMOSFET形成領域1Aのp型ウエル7には、n型ソース領域11よりも不純物濃度が高く、かつn型ソース領域11よりも底部の位置が深いn型ソース領域15が形成される。n型ソース領域15は、ゲート電極9の側壁のサイドウォールスペーサ12に対して自己整合的に形成され、n型ソース領域11に接して形成される。このため、n型ソース領域15は、ゲート長方向に沿ったサイドウォールスペーサ12の膜厚に相当する分、チャネル形成領域から離間して形成される。 Also, by this ion implantation, the p-type well 7 of LDMOSFET formation region 1A, n - impurity concentration higher than type source region 11 and n - deep n + -type source position of the bottom portion than -type source region 11 Region 15 is formed. The n + -type source region 15 is formed in a self-aligned manner with respect to the sidewall spacer 12 on the side wall of the gate electrode 9, and is formed in contact with the n -type source region 11. Therefore, the n + -type source region 15 is formed away from the channel formation region by an amount corresponding to the film thickness of the sidewall spacer 12 along the gate length direction.

このように、ゲート電極9とn型ドレイン領域14との間に介在するドリフト領域(LDD領域、オフセットドレイン領域)を二重オフセット構造とし、ゲート電極9に最も近いn型ドリフト領域10の不純物濃度を相対的に低く、ゲート電極7から離間したn型ドリフト領域13の不純物濃度を相対的に高くしている。これにより、ゲート電極9とドレインとの間に空乏層が広がるようになる結果、ゲート電極9とその近傍のn型ドリフト領域10との間に形成される帰還容量(Cgd)は小さくなる。また、n型ドリフト領域13の不純物濃度が高いことから、オン抵抗(Ron)も小さくなる。n型ドリフト領域13は、ゲート電極9から離間した位置に形成されているために、帰還容量(Cgd)に及ぼす影響は僅かである。このため、オン抵抗(Ron)と帰還容量(Cgd)を共に小さくすることができるので、増幅回路の電力付加効率を向上させることができる。 Thus, the drift region (LDD region, offset drain region) interposed between the gate electrode 9 and the n + type drain region 14 has a double offset structure, and the n type drift region 10 closest to the gate electrode 9 The impurity concentration is relatively low, and the impurity concentration of the n-type drift region 13 spaced from the gate electrode 7 is relatively high. As a result, a depletion layer spreads between the gate electrode 9 and the drain, and as a result, the feedback capacitance (Cgd) formed between the gate electrode 9 and the n type drift region 10 in the vicinity thereof is reduced. Further, since the impurity concentration of the n-type drift region 13 is high, the on-resistance (Ron) is also reduced. Since the n-type drift region 13 is formed at a position separated from the gate electrode 9, the influence on the feedback capacitance (Cgd) is small. For this reason, since both the on-resistance (Ron) and the feedback capacitance (Cgd) can be reduced, the power added efficiency of the amplifier circuit can be improved.

ここまでの工程により、n型ドリフト領域10とn型ドリフト領域13とn型ドレイン領域14とからなるドレイン(ドレイン領域)、n型ソース領域11とn型ソース領域15とからなるソース(ソース領域)、およびゲート電極9を有するLDMOSFETが、LDMOSFET形成領域1Aのエピタキシャル層2の主面(活性領域6)に形成される。なお、本実施の形態および以下の実施の形態でMOSFETというときは、ゲート絶縁膜に酸化膜(酸化シリコン膜)を用いたMISFET(Metal Insulator Semiconductor Field Effect Transistor)だけでなく、酸化膜(酸化シリコン膜)以外の絶縁膜をゲート絶縁膜に用いたMISFETも含むものとする。 By the steps so far, the drain (drain region) including the n type drift region 10, the n type drift region 13 and the n + type drain region 14, and the n type source region 11 and the n + type source region 15 are formed. An LDMOSFET having a source (source region) and a gate electrode 9 is formed on the main surface (active region 6) of the epitaxial layer 2 in the LDMOSFET formation region 1A. In this embodiment and the following embodiments, the MOSFET is not only a MISFET (Metal Insulator Semiconductor Field Effect Transistor) using an oxide film (silicon oxide film) as a gate insulating film, but also an oxide film (silicon oxide). It also includes a MISFET using an insulating film other than (film) as a gate insulating film.

LDMOSFETは、次のような特徴を有するMISFET素子である。   The LDMOSFET is a MISFET element having the following characteristics.

第1の特徴として、LDMOSFETは、短いチャネル長で高電圧動作を可能とするために、ゲート電極9のドレイン側にLDD(Lightly doped drain)領域が形成されている。すなわち、LDMOSFETのドレインは、高不純物濃度のn型領域(ここではn型ドレイン領域14)と、それよりも低不純物濃度のLDD領域(ここではn型ドリフト領域10およびn型ドリフト領域13)とから構成され、n型領域(n型ドレイン領域14)はLDD領域を介してゲート電極9(またはゲート電極9の下のチャネル形成領域)から離間して形成されている。これにより、高耐圧を実現することができる。ドレイン側のLDD領域における電荷量(不純物濃度)、およびゲート電極9の端部とn型ドレイン領域(ドレイン高濃度領域)14との間の平面(エピタキシャル層2の主面)に沿った距離は、LDMOSFETのブレークダウン電圧が最大値となるように最適化しなければならない。 As a first feature, the LDMOSFET has an LDD (Lightly doped drain) region formed on the drain side of the gate electrode 9 in order to enable a high voltage operation with a short channel length. That is, the drain of the LDMOSFET has a high impurity concentration n + -type region (here, the n + -type drain region 14) and a lower impurity concentration LDD region (here, the n -type drift region 10 and the n-type drift region). 13), and the n + -type region (n + -type drain region 14) is formed apart from the gate electrode 9 (or the channel formation region under the gate electrode 9) via the LDD region. Thereby, a high breakdown voltage can be realized. The amount of charge (impurity concentration) in the LDD region on the drain side, and the distance along the plane (main surface of the epitaxial layer 2) between the end of the gate electrode 9 and the n + -type drain region (drain high concentration region) 14 Must be optimized to maximize the breakdown voltage of the LDMOSFET.

第2の特徴として、LDMOSFETは、ソース側のソース形成領域(n型ソース領域11およびn型ソース領域15)とチャネル形成領域とに、パンチスルーストッパ用のp型ウエル(p型ベース領域)7が形成されている。LDMOSFETのドレイン側(ドレイン形成領域)では、このp型ウエル7は、形成されていないか、あるいはチャネル領域に近い側のドレイン形成領域の一部に接するようにしか形成されていない。 As a second feature, the LDMOSFET has a p-type well (p-type base region) for a punch-through stopper in a source-side source formation region (n -type source region 11 and n + -type source region 15) and a channel formation region. ) 7 is formed. On the drain side (drain formation region) of the LDMOSFET, the p-type well 7 is not formed, or is formed only in contact with a part of the drain formation region on the side close to the channel region.

第3の特徴として、LDMOSFETは、ソース(ここではn型ソース領域11およびn型ソース領域15からなるソース領域)とドレイン(ここではn型ドリフト領域10、n型ドリフト領域13およびn型ドレイン領域14からなるドレイン領域)とが、ゲート電極9に対して非対称な構造を有している。 As a third feature, the LDMOSFET has a source (here, a source region composed of an n type source region 11 and an n + type source region 15) and a drain (here n type drift region 10, n type drift region 13 and n And a drain region made up of the + type drain region 14) have an asymmetric structure with respect to the gate electrode 9.

次に、p型打抜き層4,4aの上部に開口を有するフォトレジストパターン(図示せず)をイオン注入阻止マスクとして用いて、p型打抜き層4,4aの表面にフッ化ホウ素(BF2)などのp型の不純物をイオン注入することにより、p型打抜き層4,4aの上部領域にp型半導体領域16,16aを形成する。p型半導体領域16は、LDMOSFET形成領域1Aのp型打抜き層4の上部に形成され、p型半導体領域16aは、ソース引き出し領域1Bのp型打抜き層4aの上部に形成される。p型打抜き層4,4aの上部領域にp型半導体領域16,16aを形成することで、p型打抜き層4,4aの表面を低抵抗化することができる。 Next, using a photoresist pattern (not shown) having an opening above the p-type punching layers 4 and 4a as an ion implantation blocking mask, boron fluoride (BF 2 ) is formed on the surface of the p-type punching layers 4 and 4a. The p + type semiconductor regions 16 and 16a are formed in the upper region of the p type punching layers 4 and 4a by ion implantation of p type impurities such as. The p + type semiconductor region 16 is formed on the p type punching layer 4 in the LDMOSFET formation region 1A, and the p + type semiconductor region 16a is formed on the p type punching layer 4a in the source lead region 1B. By forming the p + type semiconductor regions 16 and 16a in the upper region of the p type punching layers 4 and 4a, the resistance of the surface of the p type punching layers 4 and 4a can be reduced.

ここまでの工程により、図12の構造が得られる。図13は、図12の工程段階に対応する要部平面図である。図13には、p型打抜き層4,4a、活性領域6,6a、ゲート電極9およびn型ソース領域15の平面レイアウトが示され、他の構成要素は、図示を省略している。図13では、図面を見やすくするために、n型ソース領域15を点線で、それ以外を実線で示してある。上記のように、図13に示される領域は、上記図11の領域RG1にほぼ対応する領域である。また、上記のように、図13のB−B線と上記図11のA−A線は、同じ位置を示しており、図10および図12に示される断面は、図13のB−B線(図11のA−A線)に対応する位置の断面図である。 The structure shown in FIG. 12 is obtained through the steps up to here. FIG. 13 is a fragmentary plan view corresponding to the process step of FIG. FIG. 13 shows a planar layout of the p-type punching layers 4, 4 a, the active regions 6, 6 a, the gate electrode 9 and the n + -type source region 15, and other components are not shown. In FIG. 13, in order to make the drawing easy to see, the n + -type source region 15 is indicated by a dotted line and the others are indicated by a solid line. As described above, the region shown in FIG. 13 is a region substantially corresponding to the region RG1 in FIG. Further, as described above, the BB line in FIG. 13 and the AA line in FIG. 11 show the same position, and the cross section shown in FIGS. 10 and 12 is the BB line in FIG. It is sectional drawing of the position corresponding to (AA line of FIG. 11).

図13に示されるように、LDMOSFETのゲート電極9はY方向に延在している。図13では図示していないけれども、LDMOSFETのドレイン領域(n型ドリフト領域10、n型ドリフト領域13およびn型ドレイン領域14)は、活性領域6において、隣り合うゲート電極9の間の領域に形成されてY方向に延在している。また、LDMOSFETのソース領域(n型ソース領域11およびn型ソース領域15)は、活性領域6において、隣り合うゲート電極9の他の間の領域に形成されてY方向に延在している。また、図13では図示していないけれども、p型半導体領域16は、隣り合うLDMOSFETのn型ソース領域15の間の領域に形成されてY方向に延在している。 As shown in FIG. 13, the gate electrode 9 of the LDMOSFET extends in the Y direction. Although not shown in FIG. 13, the drain region (n type drift region 10, n type drift region 13 and n + type drain region 14) of the LDMOSFET is a region between the adjacent gate electrodes 9 in the active region 6. Formed in the Y direction. Further, the source region (n type source region 11 and n + type source region 15) of the LDMOSFET is formed in a region between the other adjacent gate electrodes 9 in the active region 6 and extends in the Y direction. Yes. Although not shown in FIG. 13, the p + type semiconductor region 16 is formed in a region between the n + type source regions 15 of adjacent LDMOSFETs and extends in the Y direction.

また、LDMOSFET形成領域1A(活性領域6)では、図12および図13に示される単位セル(LDMOSFETの単位セル、基本セル、単位領域、単位LDMOSFET素子)20の構造が、X方向に繰り返されている。すなわち、複数の単位セル20(単位LDMOSFET素子)がX方向に配列している。上記領域6bの活性領域6に形成された複数の単位セル20(単位LDMOSFET素子)において、ゲート電極9同士は、後述するゲート配線25G,31G,35Gおよびプラグ24,28を介して互いに電気的に接続され、ドレイン領域(n型ドレイン領域14)同士は、後述するドレイン配線25D,31D,35Dおよびプラグ24,28を介して互いに電気的に接続されている。上記領域6bの活性領域6に形成された複数の単位セル20(単位LDMOSFET素子)において、ソース領域(n型ソース領域15)同士は、p型打抜き層4および基板21などを介して互いに電気的に接続されている。 In the LDMOSFET formation region 1A (active region 6), the structure of the unit cell (LDMOSFET unit cell, basic cell, unit region, unit LDMOSFET element) 20 shown in FIGS. 12 and 13 is repeated in the X direction. Yes. That is, a plurality of unit cells 20 (unit LDMOSFET elements) are arranged in the X direction. In the plurality of unit cells 20 (unit LDMOSFET elements) formed in the active region 6 of the region 6b, the gate electrodes 9 are electrically connected to each other via gate wirings 25G, 31G, and 35G and plugs 24 and 28, which will be described later. The connected drain regions (n + -type drain regions 14) are electrically connected to each other via drain wirings 25D, 31D, and 35D and plugs 24 and 28, which will be described later. In the plurality of unit cells 20 (unit LDMOSFET elements) formed in the active region 6 of the region 6b, the source regions (n + type source regions 15) are electrically connected to each other via the p-type punching layer 4 and the substrate 21. Connected.

従って、上記電力増幅回路AMP1,AMP2の各増幅段AMP11〜AMP13,AMP21〜AMP23を構成するLDMOSFET素子は、複数の単位LDMOSFET素子(上記単位セル20からなる単位LDMOSFET素子)を並列に接続して構成されている。   Therefore, the LDMOSFET elements constituting the amplification stages AMP11 to AMP13 and AMP21 to AMP23 of the power amplifier circuits AMP1 and AMP2 are configured by connecting a plurality of unit LDMOSFET elements (unit LDMOSFET elements composed of the unit cells 20) in parallel. Has been.

次に、図14に示されるように、LDMOSFET形成領域1Aのn型ソース領域15およびp型半導体領域16の表面(上面、上部)に、例えばコバルトシリサイドなどからなる金属シリサイド層21を形成する。 Next, as shown in FIG. 14, a metal silicide layer 21 made of, for example, cobalt silicide is formed on the surface (upper surface, upper part) of the n + type source region 15 and the p + type semiconductor region 16 of the LDMOSFET formation region 1A. To do.

金属シリサイド層21を形成するには、n型ソース領域15およびp型半導体領域16以外の領域をフォトレジスト層で覆ってから、そのフォトレジスト層をマスクとしてn型ソース領域15およびp型半導体領域16の表面の酸化膜をエッチングして除去する。それから、そのフォトレジスト層をマスクとして基板1上にコバルト(Co)膜などの金属膜を堆積する。この金属膜は、エピタキシャル層2の主面において、n型ソース領域15およびp型半導体領域16には接するが、他の領域にはフォトレジスト層が介在するために接触しない。その後、熱処理を施すことによって、その金属膜とエピタキシャル層1を構成するシリコンとを反応させることによって、n型ソース領域15およびp型半導体領域16の表面(上部)に、コバルトシリサイドなどからなる金属シリサイド層21を形成することができる。 To form the metal silicide layer 21, n + -type source region 15 and p + -type semiconductor region 16 than in the area from the covered with a photoresist layer, n + -type source region 15 and p using the photoresist layer as a mask The oxide film on the surface of the + type semiconductor region 16 is removed by etching. Then, a metal film such as a cobalt (Co) film is deposited on the substrate 1 using the photoresist layer as a mask. This metal film is in contact with the n + type source region 15 and the p + type semiconductor region 16 on the main surface of the epitaxial layer 2, but is not in contact with other regions because the photoresist layer is interposed. Thereafter, heat treatment is performed so that the metal film and silicon constituting the epitaxial layer 1 are reacted, so that the surfaces (upper parts) of the n + type source region 15 and the p + type semiconductor region 16 are made of cobalt silicide or the like. A metal silicide layer 21 can be formed.

次に、基板21上にCVD法などを用いて相対的に薄い窒化シリコン膜とその上の相対的に厚い酸化シリコン膜の積層膜などからなる絶縁膜(層間絶縁膜)22を形成し、必要に応じてその表面をCMP(Chemical Mechanical Polishing:化学的機械研磨)法などを用いて平坦化する。絶縁膜22として、酸化シリコン膜などの単体膜を用いることもできる。   Next, an insulating film (interlayer insulating film) 22 made of a laminated film of a relatively thin silicon nitride film and a relatively thick silicon oxide film thereon is formed on the substrate 21 using a CVD method or the like. Accordingly, the surface is planarized by using a CMP (Chemical Mechanical Polishing) method or the like. A single film such as a silicon oxide film can also be used as the insulating film 22.

次に、フォトレジストパターン(図示せず)をエッチングマスクとして用いて、絶縁膜22をドライエッチングすることにより、絶縁膜22にコンタクトホール(開口部、スルーホール、貫通孔)23を形成する。コンタクトホール23は、p型打抜き層4(p型半導体領域16)、ソース(n型ソース領域15)およびドレイン(n型ドレイン領域14)、ゲート電極9およびp型打抜き層4a(p型半導体領域16a)のそれぞれの上部に形成される。 Next, by using the photoresist pattern (not shown) as an etching mask, the insulating film 22 is dry etched to form contact holes (openings, through holes, through holes) 23 in the insulating film 22. The contact hole 23 includes the p-type punching layer 4 (p + -type semiconductor region 16), the source (n + -type source region 15) and the drain (n + -type drain region 14), the gate electrode 9 and the p-type punching layer 4a (p A + type semiconductor region 16a) is formed on each upper part.

次に、コンタクトホール23の内部にタングステン(W)膜を主体とするプラグ(導電体部)24を埋め込む。例えば、コンタクトホール23の内部(底部および側壁上)を含む絶縁膜22上にバリア膜(例えば窒化チタン膜など)を形成した後、タングステン膜をCVD法などによってバリア膜上にコンタクトホール23を埋めるように形成し、絶縁膜22上の不要なタングステン膜およびバリア膜をCMP法またはエッチバック法などによって除去することにより、プラグ24を形成することができる。   Next, a plug (conductor portion) 24 mainly composed of a tungsten (W) film is embedded in the contact hole 23. For example, after a barrier film (for example, a titanium nitride film) is formed on the insulating film 22 including the inside (on the bottom and side walls) of the contact hole 23, the contact hole 23 is filled on the barrier film by CVD or the like. The plug 24 can be formed by removing the unnecessary tungsten film and barrier film on the insulating film 22 by CMP method or etch back method.

次に、プラグ24が埋め込まれた絶縁膜22上にタングステン(W)を主体(主成分)とする導電体膜(タングステン膜)からなる配線(第1層配線)25を形成する。配線25は、例えば、プラグ24が埋め込まれた絶縁膜22上にスパッタリング法などによりタングステン膜を形成し、このタングステン膜をフォトリソグラフィ法およびドライエッチング法を用いてパターニングすることにより形成することができる。この際、タングステン膜の単体膜の代わりに、薄い窒化タングステン(WN)膜とその上に形成されたそれよりも厚いタングステン(W)膜の積層膜を用いることもできる。また、配線25は、タングステン配線に限定されず、アルミニウム配線など他の金属材料を用いた配線とすることもできる。   Next, a wiring (first layer wiring) 25 made of a conductor film (tungsten film) mainly composed of tungsten (W) is formed on the insulating film 22 in which the plugs 24 are embedded. The wiring 25 can be formed, for example, by forming a tungsten film on the insulating film 22 in which the plug 24 is embedded by sputtering or the like, and patterning the tungsten film by using a photolithography method and a dry etching method. . At this time, a laminated film of a thin tungsten nitride (WN) film and a thicker tungsten (W) film formed thereon can be used instead of the single tungsten film. Further, the wiring 25 is not limited to the tungsten wiring, and may be a wiring using other metal material such as an aluminum wiring.

配線25は、プラグ24を介してn型ソース領域15およびp型半導体領域16(上の金属シリサイド層21)に電気的に接続するソース配線25S1と、プラグ24を介してn型ドレイン領域14に電気的に接続するドレイン配線25Dと、プラグ24を介してゲート電極9に電気的に接続するゲート配線25Gと、プラグ24を介してp型半導体領域16aに電気的に接続するソース配線25S2とを有している。なお、ゲート配線25Gは図14の断面図には示されていないが、後述する図22などに示されている。 The wiring 25 includes a source wiring 25S1 electrically connected to the n + -type source region 15 and the p + -type semiconductor region 16 (the upper metal silicide layer 21) via the plug 24, and an n + -type drain via the plug 24. A drain wiring 25D electrically connected to the region 14, a gate wiring 25G electrically connected to the gate electrode 9 via the plug 24, and a source electrically connected to the p + type semiconductor region 16a via the plug 24 It has wiring 25S2. The gate wiring 25G is not shown in the cross-sectional view of FIG. 14, but is shown in FIG.

次に、図15に示されるように、配線25を覆うように絶縁膜22上に酸化シリコン膜などからなる絶縁膜(層間絶縁膜)26をCVD法などにより形成する。   Next, as shown in FIG. 15, an insulating film (interlayer insulating film) 26 made of a silicon oxide film or the like is formed on the insulating film 22 so as to cover the wiring 25 by a CVD method or the like.

次に、フォトレジストパターン(図示せず)をエッチングマスクとして用いて絶縁膜26をドライエッチングすることにより、絶縁膜26にスルーホール(開口部、貫通孔)27を形成する。スルーホール27の底部では、配線25が露出される。それから、スルーホール27の内部にタングステン(W)膜を主体とするプラグ28を埋め込む。プラグ28は、上記プラグ24とほぼ同様にして形成することができる。   Next, the insulating film 26 is dry-etched using a photoresist pattern (not shown) as an etching mask, thereby forming a through hole (opening, through hole) 27 in the insulating film 26. At the bottom of the through hole 27, the wiring 25 is exposed. Then, a plug 28 mainly composed of a tungsten (W) film is embedded in the through hole 27. The plug 28 can be formed in substantially the same manner as the plug 24.

次に、プラグ28が埋め込まれた絶縁膜26上に、アルミニウム(Al)合金膜を主体とする導電体膜を形成し、フォトリソグラフィ法およびドライエッチング法を用いてこの導電体膜をパターニングすることで、パターニングされた導電体膜からなる配線(第2層配線)31を形成する。配線31形成用の導電体膜としては、例えば、バリア膜(例えばチタン膜と窒化チタン膜の積層膜)、アルミニウム膜(またはアルミニウム合金膜)およびバリア膜(例えばチタン膜と窒化チタン膜の積層膜)の積層膜などを用いることができる。   Next, a conductor film mainly composed of an aluminum (Al) alloy film is formed on the insulating film 26 in which the plugs 28 are embedded, and the conductor film is patterned using a photolithography method and a dry etching method. Thus, a wiring (second layer wiring) 31 made of the patterned conductor film is formed. Examples of the conductor film for forming the wiring 31 include a barrier film (for example, a laminated film of a titanium film and a titanium nitride film), an aluminum film (or an aluminum alloy film), and a barrier film (for example, a laminated film of a titanium film and a titanium nitride film). ) And the like can be used.

配線31は、プラグ28を介してドレイン配線25Dに電気的に接続するドレイン配線31Dと、プラグ28を介してゲート配線25Gに電気的に接続するゲート配線31Gと、プラグ28を介してソース配線25S2に電気的に接続するソース配線31S2とを有している。ドレイン配線25Dとドレイン配線31Dとは同じ平面パターンで形成され、ゲート配線25Gとゲート配線31Gとは同じ平面パターンで形成され、ソース配線25S2とソース配線31S2とは同じ平面パターンで形成されている。なお、ゲート配線31Gは図15の断面図には示されていないが、後述する図22などに示されている。   The wiring 31 includes a drain wiring 31D electrically connected to the drain wiring 25D via the plug 28, a gate wiring 31G electrically connected to the gate wiring 25G via the plug 28, and a source wiring 25S2 via the plug 28. And a source wiring 31S2 electrically connected to. The drain wiring 25D and the drain wiring 31D are formed with the same planar pattern, the gate wiring 25G and the gate wiring 31G are formed with the same planar pattern, and the source wiring 25S2 and the source wiring 31S2 are formed with the same planar pattern. Note that the gate wiring 31G is not shown in the sectional view of FIG. 15, but is shown in FIG.

ここまでの工程により、図15の構造が得られる。   The structure shown in FIG. 15 is obtained through the steps up to here.

図16および図17は、図15の工程段階に対応する要部平面図であり、それぞれ上記図11および図13に対応する領域が示されている。すなわち、図16の領域RG1の拡大図が図17に対応する。図16には、上部から各絶縁膜を透視したときに見える配線(すなわちソース配線25S1、ドレイン配線31D、ゲート配線31Gおよびソース配線31S2)の平面レイアウトが示され、他の構成要素は、図示を省略している。また、図17には、活性領域6,6a、ソース配線25S1、ドレイン配線25D,31D、ゲート配線25G,31G、ソース配線25S2,31S2、コンタクトホール23、スルーホール27およびゲート電極9の平面レイアウトが示され、他の構成要素は、図示を省略している。なお、図17では、活性領域6,6aおよびゲート電極9は点線で示し、コンタクトホール23およびスルーホール27は二点鎖線で示してある。   16 and 17 are main part plan views corresponding to the process steps of FIG. 15, and regions corresponding to FIGS. 11 and 13 are shown, respectively. That is, an enlarged view of the region RG1 in FIG. 16 corresponds to FIG. FIG. 16 shows a planar layout of wirings (that is, source wiring 25S1, drain wiring 31D, gate wiring 31G and source wiring 31S2) that can be seen through each insulating film from above, and other components are shown in FIG. Omitted. FIG. 17 shows a planar layout of the active regions 6 and 6a, the source wiring 25S1, the drain wirings 25D and 31D, the gate wirings 25G and 31G, the source wirings 25S2 and 31S2, the contact hole 23, the through hole 27, and the gate electrode 9. The other components are not shown. In FIG. 17, the active regions 6 and 6a and the gate electrode 9 are indicated by dotted lines, and the contact hole 23 and the through hole 27 are indicated by two-dot chain lines.

次に、図18に示されるように、絶縁膜26上に、配線31を覆うように、酸化シリコン膜などからなる絶縁膜(層間絶縁膜)32をCVD法などにより形成する。   Next, as shown in FIG. 18, an insulating film (interlayer insulating film) 32 made of a silicon oxide film or the like is formed on the insulating film 26 so as to cover the wiring 31 by a CVD method or the like.

次に、フォトレジストパターン(図示せず)をエッチングマスクとして用いて絶縁膜32をドライエッチングすることにより、絶縁膜32にスルーホール(開口部、貫通孔)33を形成する。スルーホール33の底部では、配線31が露出される。   Next, the insulating film 32 is dry-etched using a photoresist pattern (not shown) as an etching mask to form a through hole (opening, through hole) 33 in the insulating film 32. At the bottom of the through hole 33, the wiring 31 is exposed.

次に、スルーホール33内を含む絶縁膜32上にアルミニウム(Al)合金膜を主体とする導電体膜を形成し、フォトリソグラフィ法およびドライエッチング法を用いてこの導電体膜をパターニングすることで、パターニングされた導電体膜からなる配線(第3層配線)35を形成する。配線35形成用の導電体膜としては、例えば、バリア膜(例えばチタン膜と窒化チタン膜の積層膜)、アルミニウム膜(またはアルミニウム合金膜)およびバリア膜(例えばチタン膜と窒化チタン膜の積層膜)の積層膜などを用いることができる。   Next, a conductor film mainly composed of an aluminum (Al) alloy film is formed on the insulating film 32 including the inside of the through hole 33, and this conductor film is patterned by using a photolithography method and a dry etching method. Then, a wiring (third layer wiring) 35 made of a patterned conductor film is formed. Examples of the conductor film for forming the wiring 35 include a barrier film (for example, a laminated film of a titanium film and a titanium nitride film), an aluminum film (or an aluminum alloy film), and a barrier film (for example, a laminated film of a titanium film and a titanium nitride film). ) And the like can be used.

配線35は、絶縁膜32上を延在するとともに、一部がスルーホール33内を埋め、スルーホール33の底部で配線31と電気的に接続されている。従って、配線35は、絶縁膜32上を延在する配線部と、スルーホール33内を埋めるビア部とが一体的に形成されることになる。   The wiring 35 extends on the insulating film 32, partially fills the through hole 33, and is electrically connected to the wiring 31 at the bottom of the through hole 33. Accordingly, in the wiring 35, a wiring portion extending on the insulating film 32 and a via portion filling the through hole 33 are integrally formed.

配線35は、ビア部(スルーホール33を埋める部分)を介してドレイン配線31Dに電気的に接続するドレイン配線35Dと、ビア部(スルーホール33を埋める部分)を介してゲート配線31Gに電気的に接続するゲート配線35Gと、ビア部(スルーホール33を埋める部分)を介してソース配線31S2に電気的に接続するソース配線35S2とを有している。   The wiring 35 is electrically connected to the drain wiring 31D that is electrically connected to the drain wiring 31D via the via portion (the portion that fills the through hole 33), and to the gate wiring 31G via the via portion (the portion that fills the through hole 33). And a source wiring 35S2 electrically connected to the source wiring 31S2 via a via portion (a portion filling the through hole 33).

また、スルーホール33形成後にスルーホール33内にプラグを上記プラグ24,28と同様の手法により形成してから、プラグが埋め込まれた絶縁膜32上に配線形成用の導電体膜を形成し、この導電体膜をパターニングして配線35を形成することもでき、この場合、配線35は、プラグを介して配線31と電気的に接続されることになる。   Further, after forming the through hole 33, a plug is formed in the through hole 33 by the same method as the plugs 24 and 28, and then a conductor film for forming a wiring is formed on the insulating film 32 in which the plug is embedded, The conductive film can be patterned to form the wiring 35. In this case, the wiring 35 is electrically connected to the wiring 31 through a plug.

次に、絶縁膜32上に、配線35を覆うように、絶縁膜(表面保護膜)36を形成する。この絶縁膜は、例えば酸化シリコン膜とその上の窒化シリコン膜の積層膜などからなり、CVD法などにより形成することができる。   Next, an insulating film (surface protective film) 36 is formed on the insulating film 32 so as to cover the wiring 35. This insulating film is made of, for example, a laminated film of a silicon oxide film and a silicon nitride film thereon, and can be formed by a CVD method or the like.

次に、絶縁膜36に開口部を形成し、露出された配線35上に上記バンプ電極18に相当するものを形成するが、図18の断面にはバンプ電極を形成しないので、バンプ電極形成領域1Cの断面が示された図19を用いて説明する。   Next, an opening is formed in the insulating film 36, and an equivalent of the bump electrode 18 is formed on the exposed wiring 35. However, no bump electrode is formed on the cross section of FIG. This will be described with reference to FIG. 19 showing a cross section of 1C.

絶縁膜36を形成した後、フォトレジストパターン(図示せず)をエッチングマスクとして用いて絶縁膜36をエッチングすることにより、図19に示されるように、絶縁膜36に開口部(スルーホール、貫通孔)37を形成する。開口部37は配線35に達しており、開口部37の底部で配線35(ドレイン配線35D、ゲート配線35Gおよびソース配線35S2)の一部が露出される。開口部37で露出する配線35がパッド電極38となり、このパッド電極38が上記パッド電極PDとなる。従って、上記ドレインパッドPDD1〜PDD6は、開口部37から露出するドレイン配線35Dにより形成され、上記ゲートパッドPDG1〜PDG6は、開口部37から露出するゲート配線35Gにより形成され、上記ソースパッドPDS1〜PDS6は、開口部37から露出するソース配線35S2により形成される。   After the insulating film 36 is formed, the insulating film 36 is etched using a photoresist pattern (not shown) as an etching mask, so that openings (through holes, through holes) are formed in the insulating film 36 as shown in FIG. Hole) 37 is formed. The opening 37 reaches the wiring 35, and a part of the wiring 35 (drain wiring 35D, gate wiring 35G, and source wiring 35S2) is exposed at the bottom of the opening 37. The wiring 35 exposed at the opening 37 becomes the pad electrode 38, and this pad electrode 38 becomes the pad electrode PD. Accordingly, the drain pads PDD1 to PDD6 are formed by the drain wiring 35D exposed from the opening 37, and the gate pads PDG1 to PDG6 are formed by the gate wiring 35G exposed from the opening 37, and the source pads PDS1 to PDS6. Is formed by the source wiring 35S2 exposed from the opening 37.

次に、開口部37の側壁および底部上を含む絶縁膜36上に(すなわち開口部37の底部で露出する配線35上を含む絶縁膜36に)、導電体からなるUBM(Under Bump Metal)膜(バンプ下地金属層、電極下地膜、導電体膜、端子表面膜)39を形成する。UBM膜39は、例えばパラジウム(Pd)膜とチタン(Ti)膜の積層膜あるいはクロム(Cr)膜とニッケル(Ni)系合金膜と金(Au)膜の積層膜などから形成され、例えばスパッタリング法によって形成することができる。   Next, an UBM (Under Bump Metal) film made of a conductor is formed on the insulating film 36 including the side wall and bottom of the opening 37 (that is, on the insulating film 36 including the wiring 35 exposed at the bottom of the opening 37). (Bump base metal layer, electrode base film, conductor film, terminal surface film) 39 is formed. The UBM film 39 is formed of, for example, a laminated film of a palladium (Pd) film and a titanium (Ti) film or a laminated film of a chromium (Cr) film, a nickel (Ni) -based alloy film, and a gold (Au) film. It can be formed by the method.

次に、開口部36で露出する配線35上のUBM膜39上にバンプ電極40を形成する。バンプ電極40は、上記バンプ電極108に対応するものである。バンプ電極40は、例えば半田バンプなどからなる。半田バンプ(バンプ電極40)は、例えば、UBM膜39上に半田ペーストを印刷した後に半導体基板(基板1)のリフロー(半田リフロー処理)を行うことによってUBM膜39上に球形の半田バンプ(バンプ電極40)を形成することができる。   Next, a bump electrode 40 is formed on the UBM film 39 on the wiring 35 exposed at the opening 36. The bump electrode 40 corresponds to the bump electrode 108. The bump electrode 40 is made of, for example, a solder bump. For example, the solder bump (bump electrode 40) is a spherical solder bump (bump) on the UBM film 39 by printing a solder paste on the UBM film 39 and then performing a reflow (solder reflow process) on the semiconductor substrate (substrate 1). An electrode 40) can be formed.

バンプ電極40は、ドレイン配線35D(のパッド電極38の部分)上にUBM膜39を介して形成されたドレイン用のバンプ電極40Dと、ゲート配線35G(のパッド電極38の部分)上にUBM膜39を介して形成されたゲート用のバンプ電極40Gと、ソース配線35S2(のパッド電極38の部分)上にUBM膜39を介して形成されたソース用のバンプ電極40Sとを含んでいる。   The bump electrode 40 includes a drain bump electrode 40D formed on the drain wiring 35D (part of the pad electrode 38) via the UBM film 39, and a UBM film on the gate wiring 35G (part of the pad electrode 38). And a bump electrode 40G for gate formed through the UBM film 39 on the source wiring 35S2 (part of the pad electrode 38).

その後、ダイシングなどにより基板1を切断して各半導体チップ(半導体装置)CHP1に分離(個片化)するが、ここではその詳細な説明は省略する。また、ダイシングの前に、基板1の裏面研削を行うこともできる。なお、基板1のエピタキシャル層2を形成した側とは反対側の主面(半導体チップCHP1の裏面107bに対応)には、裏面電極(金属電極層)は形成されない。個片化された半導体チップCHP1は、配線基板101にフリップチップ実装されて、RFパワーモジュールPM1が製造される。   Thereafter, the substrate 1 is cut by dicing or the like and separated into individual semiconductor chips (semiconductor devices) CHP1, but detailed description thereof will be omitted here. Moreover, the back surface grinding of the board | substrate 1 can also be performed before dicing. Note that no back electrode (metal electrode layer) is formed on the main surface of the substrate 1 opposite to the side on which the epitaxial layer 2 is formed (corresponding to the back surface 107b of the semiconductor chip CHP1). The separated semiconductor chip CHP1 is flip-chip mounted on the wiring substrate 101 to manufacture the RF power module PM1.

図20および図21は、製造された半導体チップCHP1の要部平面図であり、それぞれ上記図11および図13に対応する領域が示されている。すなわち、図20の領域RG1の拡大図が図21に対応する。図20には、半導体チップCHP1の上部から各絶縁膜を透視したときに見える配線(すなわちソース配線25S1、ドレイン配線35D、ゲート配線31G,35Gおよびソース配線35S2)およびバンプ電極40の平面レイアウトが示され、他の構成要素は、図示を省略している。また、図21には、活性領域6,6a、ソース配線25S1、ドレイン配線25D,31D,35D、ゲート配線25G,31G,35G、ソース配線25S2,31S2,35S2、スルーホール33の平面レイアウトが示され、他の構成要素は、図示を省略している。なお、図21では、活性領域6,6aと下層配線である第1および第2層配線(すなわち配線25,31)とは点線で示し、最上層配線である第3層配線(すなわち配線35)は実線で示し、スルーホール33は二点鎖線で示してある。また、図20のC−Cの断面、D−D線の断面およびE−E線の断面は、いずれも上記図19とほぼ同じ構造となる。   20 and 21 are main part plan views of the manufactured semiconductor chip CHP1, and regions corresponding to FIGS. 11 and 13 are shown, respectively. That is, an enlarged view of the region RG1 in FIG. 20 corresponds to FIG. FIG. 20 shows a planar layout of the wirings (that is, the source wiring 25S1, the drain wiring 35D, the gate wirings 31G and 35G, and the source wiring 35S2) and the bump electrodes 40 that can be seen through each insulating film from above the semiconductor chip CHP1. The other components are not shown. FIG. 21 shows a planar layout of the active regions 6 and 6a, the source wiring 25S1, the drain wirings 25D, 31D, and 35D, the gate wirings 25G, 31G, and 35G, the source wirings 25S2, 31S2, and 35S2, and the through hole 33. The other components are not shown. In FIG. 21, the active regions 6 and 6a and the first and second layer wirings (that is, the wirings 25 and 31) that are the lower layer wirings are indicated by dotted lines, and the third layer wiring that is the uppermost layer wiring (that is, the wiring 35). Is shown by a solid line, and the through hole 33 is shown by a two-dot chain line. Further, the CC cross section, the DD line cross section, and the EE line cross section of FIG. 20 all have substantially the same structure as FIG.

上記のように、半導体チップCHP1では、電力増幅回路AMP1,AMP2(の増幅段AMP11,AMP12,AMP13,AMP21,AMP22,AMP23)を構成するLDMOSFET素子が、それぞれ基板1の主面上のエピタキシャル層2の活性領域6(LDMOSFET形成領域1A)に形成されており、エピタキシャル層2上には、配線25,31,35からなる配線構造(多層配線構造)が形成されている。   As described above, in the semiconductor chip CHP1, the LDMOSFET elements constituting the power amplifier circuits AMP1, AMP2 (the amplification stages AMP11, AMP12, AMP13, AMP21, AMP22, AMP23) are respectively connected to the epitaxial layer 2 on the main surface of the substrate 1. In the active region 6 (LDMOSFET formation region 1A), a wiring structure (multilayer wiring structure) composed of wirings 25, 31, and 35 is formed on the epitaxial layer 2.

半導体チップCHP1では、上記図15〜図17などに示されるように、活性領域6(LDMOSFET形成領域1A)に形成されたLDMOSFETのドレイン領域(n型ドレイン領域14)に電気的に形成されたドレイン配線25D,31Dが、活性領域6のドレイン領域上に形成されている。ドレイン配線25Dとドレイン配線31Dは、同じパターン(平面パターン)で形成されており、同じ平面位置に形成されたドレイン配線25Dとドレイン配線31Dは、プラグ24を介して互いに電気的に接続されている。活性領域6において、ドレイン領域はY方向に延在しているので、ドレイン配線25D,31Dも活性領域6上をY方向に延在しているが、活性領域6の間の素子分離領域5上にはドレイン配線25D,31Dは形成されていない。このため、ドレイン配線25D,31Dは、各活性領域6上にのみ形成された孤立パターンであるが、図18、図20および図21などに示されるように、ドレイン配線25D,31Dの上部をY方向に延在する最上層のドレイン配線35Dと、ビア部(スルーホール33を埋める部分)を介して電気的に接続されている。最上層のドレイン配線35Dは、領域6bにおいてY方向に配列する複数の活性領域6にまたがってY方向に延在する部分同士が端部で連結された一体的なパターン(櫛歯状のパターン)を有しており、連結部が大面積パターンとなってそこがパッド電極38となり、UBM膜39を介してドレイン用のバンプ電極40Dが形成されている。従って、活性領域6(LDMOSFET形成領域1A)で、上記各単位セル20のドレイン領域(n型ドレイン領域14)を、プラグ24、ドレイン配線25D、プラグ28およびドレイン配線31Dを介して、最上層のドレイン配線35Dまで引き上げ(引き出し)て、互いに電気的に接続させ、このドレイン配線35Dにドレイン用のバンプ電極40Dを形成している。 In the semiconductor chip CHP1, as shown in FIG. 15 to FIG. 17 and the like, the semiconductor chip CHP1 is electrically formed in the drain region (n + type drain region 14) of the LDMOSFET formed in the active region 6 (LDMOSFET formation region 1A). Drain wirings 25 </ b> D and 31 </ b> D are formed on the drain region of the active region 6. The drain wiring 25D and the drain wiring 31D are formed in the same pattern (planar pattern), and the drain wiring 25D and the drain wiring 31D formed in the same plane position are electrically connected to each other through the plug 24. . Since the drain region extends in the Y direction in the active region 6, the drain wirings 25 </ b> D and 31 </ b> D also extend in the Y direction on the active region 6, but on the element isolation region 5 between the active regions 6. The drain wirings 25D and 31D are not formed. For this reason, the drain wirings 25D and 31D are isolated patterns formed only on each active region 6, but as shown in FIGS. It is electrically connected to the uppermost drain wiring 35 </ b> D extending in the direction via a via part (a part filling the through hole 33). The drain wiring 35D of the uppermost layer has an integrated pattern (comb-like pattern) in which the portions extending in the Y direction across the plurality of active regions 6 arranged in the Y direction in the region 6b are connected at the ends. The connecting portion becomes a large area pattern, which becomes the pad electrode 38, and the bump electrode 40D for drain is formed through the UBM film 39. Accordingly, in the active region 6 (LDMOSFET formation region 1A), the drain region (n + -type drain region 14) of each unit cell 20 is the uppermost layer via the plug 24, drain wiring 25D, plug 28 and drain wiring 31D. The drain wiring 35D is pulled up (drawn) to be electrically connected to each other, and a drain bump electrode 40D is formed on the drain wiring 35D.

また、半導体チップCHP1では、上記図15〜図17などに示されるように、活性領域6(LDMOSFET形成領域1A)に形成されたLDMOSFETのソース領域(n型ソース領域15)に電気的に形成されたソース配線25S1が、活性領域6のソース領域(n型ソース領域15)およびp型半導体領域16上に形成されている。しかしながら、図18、図20および図21などに示されるように、ソース配線25S1上には、配線31(ドレイン配線31Dなど)と同層のソース配線(ソース配線25S1と電気的に接続された配線)は形成されていない。従って、活性領域6上には、ソース配線25S1は形成されているが、配線31,35(ドレイン配線31D,35Dなど)と同層のソース配線(ソース配線25S1と電気的に接続された配線)は、活性領域6上には形成されていない。活性領域6において、ソース領域はY方向に延在しているので、ソース配線25S1も活性領域6上をY方向に延在しているが、活性領域6の間の素子分離領域5上にはソース配線25S1は形成されていない。このため、ソース配線25S1は、各活性領域6上にのみ形成された孤立パターンである。従って、ソース配線25S1は、それよりも上層の配線(配線31,35と同層の配線)には接続されておらず、上層の配線を介してバンプ電極には接続されていない。 Further, in the semiconductor chip CHP1, as shown in FIGS. 15 to 17 and the like, the semiconductor chip CHP1 is electrically formed in the source region (n + type source region 15) of the LDMOSFET formed in the active region 6 (LDMOSFET formation region 1A). The source wiring 25S1 thus formed is formed on the source region (n + type source region 15) and the p + type semiconductor region 16 of the active region 6. However, as shown in FIGS. 18, 20, 21, and the like, on the source wiring 25 </ b> S <b> 1, a source wiring in the same layer as the wiring 31 (the drain wiring 31 </ b> D, etc.) (a wiring electrically connected to the source wiring 25 </ b> S <b> 1). ) Is not formed. Accordingly, the source wiring 25S1 is formed on the active region 6, but the source wiring (wiring electrically connected to the source wiring 25S1) in the same layer as the wirings 31, 35 (drain wirings 31D, 35D, etc.). Is not formed on the active region 6. In the active region 6, since the source region extends in the Y direction, the source wiring 25 </ b> S <b> 1 also extends in the Y direction on the active region 6, but on the element isolation region 5 between the active regions 6. The source wiring 25S1 is not formed. Therefore, the source line 25S1 is an isolated pattern formed only on each active region 6. Accordingly, the source wiring 25S1 is not connected to the upper layer wiring (wiring in the same layer as the wirings 31 and 35), and is not connected to the bump electrode through the upper layer wiring.

また、半導体チップCHP1では、上記図15〜図17などに示されるように、活性領域6a(ソース引き出し領域1B)に形成されたp型打抜き層4a(上のp型半導体領域16a)に電気的に接続されたソース配線25S2,31S2が、活性領域6a上(p型打抜き層4aおよびp型半導体領域16a上)に形成されている。ソース配線25S2とソース配線31S2は、同じパターン(平面パターン)で形成されており、プラグ24を介して互いに電気的に接続されている。ソース配線25S2,31S2は、上記ドレイン配線25D,31Dよりも幅広で大面積のパターンとして形成されている。図18、図20および図21などに示されるように、ソース配線25S2,31S2は、ソース配線25S2,31S2の上部に延在する最上層のソース配線35S2と、ビア部(スルーホール33を埋める部分)を介して電気的に接続されている。従って、活性領域6a(ソース引き出し領域1B)で、基板1を、p型打抜き層4a、p型半導体領域16a、プラグ24、ソース配線25S2、プラグ28およびソース配線31S2を介して、最上層のソース配線35S2まで引き上げ(引き出し)ている。図19および図20などに示されるように、このソース配線35S2をバンプ電極形成領域まで延在させて、そこにソース用のバンプ電極40Sを形成している。 Further, in the semiconductor chip CHP1, as shown in FIG. 15 to FIG. 17 and the like, the p-type punching layer 4a (upper p + type semiconductor region 16a) formed in the active region 6a (source lead region 1B) is electrically connected. Connected source lines 25S2 and 31S2 are formed on the active region 6a (on the p-type punching layer 4a and the p + -type semiconductor region 16a). The source wiring 25S2 and the source wiring 31S2 are formed in the same pattern (planar pattern) and are electrically connected to each other through the plug 24. The source wirings 25S2 and 31S2 are formed as a pattern having a wider and larger area than the drain wirings 25D and 31D. As shown in FIGS. 18, 20, 21, and the like, the source wirings 25S2 and 31S2 include the uppermost source wiring 35S2 extending above the source wirings 25S2 and 31S2 and the via portion (the portion that fills the through hole 33). ). Therefore, in the active region 6a (source lead region 1B), the substrate 1 is placed on the uppermost layer via the p-type punching layer 4a, the p + -type semiconductor region 16a, the plug 24, the source wiring 25S2, the plug 28 and the source wiring 31S2. The source wiring 35S2 is pulled up (drawn). As shown in FIGS. 19 and 20, the source wiring 35S2 is extended to the bump electrode formation region, and the source bump electrode 40S is formed there.

図22は、半導体チップCHP1のゲートコンタクト部の要部断面図であり、図21のF−F線の断面にほぼ対応するものである。   FIG. 22 is a cross-sectional view of the main part of the gate contact portion of the semiconductor chip CHP1, and substantially corresponds to the cross section taken along line FF in FIG.

図16、図17、図21および図22などに示されるように、ゲート電極9はY方向に延在し、活性領域6の周囲または間の素子分離領5上に位置する部分で、コンタクトホール23に埋め込まれたプラグ24を介して、ゲート配線25Gに電気的に接続されている。ゲート配線25Gは、プラグ28を介して一つ上層のゲート配線31Gに電気的に接続されている。ゲート配線25Gとゲート配線31Gは、同じパターン(平面パターン)で形成されており、ゲート配線25G,31Gは、活性領域6の周囲または間の素子分離領域5上をX方向に延在している。従って、Y方向に延在する各ゲート電極9は、X方向に延在するゲート配線25G,31Gを介して、互いに電気的に接続されている。ゲート配線25Gとゲート配線31Gとを接続するためのスルーホール27と、ゲート配線25Gとゲート電極9とを接続するためのコンタクトホール23とは、活性領域6の周囲または間の素子分離領域5上に、ほぼ同じ平面位置で形成されている。   As shown in FIGS. 16, 17, 21, 22, etc., the gate electrode 9 extends in the Y direction and is a portion located on the element isolation region 5 around or between the active regions 6. The gate line 25G is electrically connected to the gate line 25G via the plug 24 embedded in the line 23. The gate wiring 25G is electrically connected to the gate wiring 31G one layer above through the plug 28. The gate wiring 25G and the gate wiring 31G are formed in the same pattern (planar pattern), and the gate wirings 25G and 31G extend in the X direction around the active region 6 or between the element isolation regions 5. . Accordingly, the gate electrodes 9 extending in the Y direction are electrically connected to each other via the gate wirings 25G and 31G extending in the X direction. The through hole 27 for connecting the gate wiring 25G and the gate wiring 31G and the contact hole 23 for connecting the gate wiring 25G and the gate electrode 9 are formed on the element isolation region 5 around or between the active regions 6. Are formed at substantially the same plane position.

また、ゲート配線25Gはドレイン配線25Dおよびソース配線25S1と同層の配線であり、ゲート配線31Gはドレイン配線31Dと同層の配線であるが、上記のように活性領域6の間の素子分離領域5上にはドレイン配線25D,31Dおよびソース配線25S1が形成されておらず、そこでゲート配線25G,31GがX方向に延在している。従って、X方向に延在するゲート配線25G,31Gの間に、Y方向に延在するドレイン配線25D,31Dおよびソース配線25S1が配置された状態となっている。   The gate wiring 25G is a wiring in the same layer as the drain wiring 25D and the source wiring 25S1, and the gate wiring 31G is a wiring in the same layer as the drain wiring 31D, but the element isolation region between the active regions 6 as described above. 5, the drain wirings 25D and 31D and the source wiring 25S1 are not formed, and the gate wirings 25G and 31G extend in the X direction there. Accordingly, the drain wirings 25D and 31D and the source wiring 25S1 extending in the Y direction are arranged between the gate wirings 25G and 31G extending in the X direction.

X方向に延在するゲート配線31Gは、端部近傍領域において、素子分離領域5上をY方向に延在するゲート配線35Gと、ビア部(スルーホール33を埋める部分)を介して電気的に接続され、それによって、X方向に延在するゲート配線31G同士はY方向に延在するゲート配線35Gを介して互いに電気的に接続されている。従って、活性領域6の周囲または間の素子分離領域5上で、上記各単位セル20のゲート電極9を、プラグ24を介してゲート配線25G,31Gまで引き上げ、このゲート配線25G,31GをX方向に延在させて、活性領域6の外部で最上層のゲート配線35Gに接続して互いに電気的に接続されるようにしている。そして、ゲート配線25G,31Gの一部を、例えば図16および図20などに示されるように平面的に隣り合うソース配線25S2,31S2間を通るように延在させて、活性領域6から離れた位置にまで延在させ、そこでゲート配線35Gと同層のゲート配線35G1とビア部(スルーホール33を埋める部分)を介して電気的に接続している。図19および図20などに示されるように、このゲート配線35G1が大面積パターンとなってそこがパッド電極38となり、UBM膜39を介してゲート用のバンプ電極40Gが形成されている。   The gate wiring 31G extending in the X direction is electrically connected to the gate wiring 35G extending in the Y direction over the element isolation region 5 and the via portion (the portion filling the through hole 33) in the vicinity of the end portion. Thus, the gate wirings 31G extending in the X direction are electrically connected to each other via the gate wiring 35G extending in the Y direction. Accordingly, on the element isolation region 5 around or between the active regions 6, the gate electrode 9 of each unit cell 20 is pulled up to the gate wirings 25G and 31G via the plug 24, and the gate wirings 25G and 31G are pulled in the X direction. And is connected to the uppermost gate wiring 35G outside the active region 6 so as to be electrically connected to each other. Then, a part of the gate wirings 25G and 31G is extended so as to pass between the source wirings 25S2 and 31S2 adjacent in plan as shown in FIGS. 16 and 20, for example, and separated from the active region 6 The gate wiring 35G is electrically connected to the gate wiring 35G1 in the same layer as that of the gate wiring 35G via a via portion (a portion filling the through hole 33). As shown in FIGS. 19 and 20, the gate wiring 35G1 becomes a large area pattern, which becomes the pad electrode 38, and a bump electrode 40G for the gate is formed through the UBM film 39.

図23は、上記図9に示される比較例の半導体チップCHP201の要部平面図であり、本実施の形態の図20に相当するものである。   FIG. 23 is a plan view of an essential part of the semiconductor chip CHP201 of the comparative example shown in FIG. 9, and corresponds to FIG. 20 of the present embodiment.

比較例の半導体チップCHP201は、図23に示されるように、上記ドレイン配線35Dに対応するドレイン配線235D、上記ゲート配線25G,31G,35Gに対応するゲート配線225G,231G、235Gおよび上記ソース配線25S1に対応するソース配線225Sを有している。しかしながら、比較例の半導体チップCHP201は、ワイヤボンディング用の半導体チップであり、半導体チップCHP201の裏面電極からソース電位を供給することができる。このため、LDMOSFETのドレインとゲートを最上層配線のドレイン配線235Dとゲート配線235Gに引き上げ、ドレイン配線235Dおよびゲート配線235Gの一部を露出させることで、半導体チップCHP201の表面にドレインパッド240D(上記ドレインパッドPDD201〜PDD206に対応)およびゲートパッド240G(上記ゲートパッドPDG201〜206に対応)を形成する。比較例の半導体チップCHP201は、LDMOSFETのソースを表面のソースパッドに引き上げる必要がない。   As shown in FIG. 23, the semiconductor chip CHP201 of the comparative example includes a drain wiring 235D corresponding to the drain wiring 35D, gate wirings 225G, 231G, 235G corresponding to the gate wirings 25G, 31G, and 35G, and the source wiring 25S1. Source wiring 225S corresponding to the. However, the semiconductor chip CHP201 of the comparative example is a wire bonding semiconductor chip, and a source potential can be supplied from the back electrode of the semiconductor chip CHP201. For this reason, the drain and gate of the LDMOSFET are pulled up to the drain wiring 235D and the gate wiring 235G of the uppermost layer wiring, and a part of the drain wiring 235D and the gate wiring 235G is exposed, so that the drain pad 240D (above-mentioned) Drain pads PDD201 to PDD206) and gate pads 240G (corresponding to the gate pads PDG201 to 206) are formed. The semiconductor chip CHP201 of the comparative example does not need to pull up the source of the LDMOSFET to the source pad on the surface.

それに対して、本実施の形態の半導体チップCHP1は、図3〜図5などに示されるように、フリップチップ実装用の半導体チップである。このため、表面107a側に複数のバンプ電極108(すなわちバンプ電極40)が形成されている。半導体チップCHP1の表面107aに形成されたバンプ電極108、すなわちバンプ電極40は、図20などに示されるように、ドレイン用のバンプ電極40Dと、ゲート用のバンプ電極40Gと、ソース用のバンプ電極40Sとを含んでいる。すなわち、LDMOSFETのドレインおよびゲートを半導体チップCHP1の表面のバンプ電極40D,バンプ電極40Gに引き上げるだけでなく、LDMOSFETのソースを半導体チップCHP1の表面のバンプ電極40Sに引き上げている。なお、上記図8では図示していないけれども、各ドレインパッドPDD1〜PDD6上にドレイン用のバンプ電極40Dが形成され、各ゲートパッドPDG1〜PDG6上にゲート用のバンプ電極40Gが形成され、各ソースパッドPDS1〜PDS6上にソース用のバンプ電極40Sが形成されている。   On the other hand, the semiconductor chip CHP1 of the present embodiment is a flip-chip mounting semiconductor chip as shown in FIGS. Therefore, a plurality of bump electrodes 108 (that is, bump electrodes 40) are formed on the surface 107a side. As shown in FIG. 20, the bump electrode 108 formed on the surface 107a of the semiconductor chip CHP1, ie, the bump electrode 40, includes a drain bump electrode 40D, a gate bump electrode 40G, and a source bump electrode. 40S. That is, not only the drain and gate of the LDMOSFET are pulled up to the bump electrode 40D and bump electrode 40G on the surface of the semiconductor chip CHP1, but also the source of the LDMOSFET is pulled up to the bump electrode 40S on the surface of the semiconductor chip CHP1. Although not shown in FIG. 8, a drain bump electrode 40D is formed on each drain pad PDD1 to PDD6, and a gate bump electrode 40G is formed on each gate pad PDG1 to PDG6. Bump electrodes 40S for source are formed on pads PDS1 to PDS6.

半導体チップCHP1の表面にドレイン用のバンプ電極40Dおよびゲート用のバンプ電極40Gだけでなく、ソース用のバンプ電極40Sも形成することで、半導体チップCHP1を配線基板101にフリップチップ実装した際に、バンプ電極40D,40Gを介して各LDMOSFET回路131A,131B,131C,132A,132B,132Cのドレインおよびゲート電極にそれぞれドレイン電位およびゲート電位を入力または出力することができるとともに、ソース用のバンプ電極40Sを介して、各LDMOSFET回路131A,131B,131C,132A,132B,132Cのソースにソース電位(基準電位)を供給することができる。   By forming not only the bump electrode 40D for drain and the bump electrode 40G for gate but also the bump electrode 40S for source on the surface of the semiconductor chip CHP1, when the semiconductor chip CHP1 is flip-chip mounted on the wiring substrate 101, A drain potential and a gate potential can be input or output to the drain and gate electrodes of the LDMOSFET circuits 131A, 131B, 131C, 132A, 132B, and 132C via the bump electrodes 40D and 40G, respectively, and the source bump electrode 40S can be output. The source potential (reference potential) can be supplied to the sources of the LDMOSFET circuits 131A, 131B, 131C, 132A, 132B, and 132C via the.

半導体チップCHP1においては、図18〜図22などに示されるように、LDMOSFET形成領域1A(活性領域6)に形成されたLDMOSFETのドレイン(n型ドレイン領域14)は、プラグ24、ドレイン配線25D、プラグ28、ドレイン配線31Dおよびドレイン配線35Dを介して、ドレイン用のバンプ電極40Dに電気的に接続されている。また、LDMOSFET形成領域1A(活性領域6)に形成されたLDMOSFETのゲート電極9は、プラグ24、ゲート配線25G、プラグ28、ゲート配線31Gおよびゲート配線35G,35G1を介して、ゲート用のバンプ電極40Gに電気的に接続されている。また、LDMOSFET形成領域1A(活性領域6)に形成されたLDMOSFETのソース(n型ソース領域15)は、金属シリサイド層21(およびプラグ24とソース配線25S1)、p型半導体領域16、p型打抜き層4、基板1、p型打抜き層4a、p型半導体領域16a、プラグ24、ソース配線25S2、プラグ28、ソース配線31S2およびソース配線35S2を介して、ソース用のバンプ電極40Sに電気的に接続されている。 In the semiconductor chip CHP1, as shown in FIGS. 18 to 22, the drain (n + type drain region 14) of the LDMOSFET formed in the LDMOSFET formation region 1A (active region 6) is a plug 24 and a drain wiring 25D. The drain bump electrode 40D is electrically connected through the plug 28, the drain wiring 31D and the drain wiring 35D. The gate electrode 9 of the LDMOSFET formed in the LDMOSFET formation region 1A (active region 6) is a bump electrode for the gate through the plug 24, the gate wiring 25G, the plug 28, the gate wiring 31G and the gate wirings 35G and 35G1. It is electrically connected to 40G. The source (n + type source region 15) of the LDMOSFET formed in the LDMOSFET formation region 1A (active region 6) is the metal silicide layer 21 (and the plug 24 and the source wiring 25S1), the p + type semiconductor region 16, and the p + type semiconductor region 16. Electricity is supplied to the source bump electrode 40S via the die punching layer 4, the substrate 1, the p-type punching layer 4a, the p + type semiconductor region 16a, the plug 24, the source wiring 25S2, the plug 28, the source wiring 31S2 and the source wiring 35S2. Connected.

すなわち、本実施の形態の半導体チップCHP1では、LDMOSFET形成領域1A(活性領域6)に形成されたLDMOSFETのソース(n型ソース領域15)を、p型打抜き層4を介して基板1に電気的に接続している。このため、上記単位セル20のソース領域(n型ソース領域15)同士は、p型打抜き層4および基板21を介して互いに電気的に接続されている。LDMOSFET形成領域1A(活性領域6)とソース引き出し領域1B(活性領域6a)との間には素子分離領域5が形成されているので、LDMOSFET形成領域1A(活性領域6)のエピタキシャル層2とソース引き出し領域1B(活性領域6a)のエピタキシャル層2とは素子分離領域5によって電気的に分離されている。しかしながら、本実施の形態では、LDMOSFET形成領域1A(活性領域6)にp型打抜き層4を設けるだけでなく、ソース引き出し領域1B(活性領域6a)にもp型打抜き層4aを設けており、p型打抜き層4,4aの底部を基板1に到達させ、打抜き層4,4aの比抵抗をエピタキシャル層2の比抵抗よりも低くすることで、p型打抜き層4,4aを基板1に低抵抗で電気的に接続している。そして、基板1の比抵抗を低く、好ましくは10mΩcm以下としている。これにより、LDMOSFET形成領域1A(活性領域6)のp型打抜き層4とソース引き出し領域1B(活性領域6a)のp型打抜き層4aとを、素子分離領域5の下方に位置する基板1を介して低抵抗で電気的に接続し、それによって、LDMOSFET形成領域1A(活性領域6)からソース引き出し領域1B(活性領域6a)まで、基板1中を横方向(基板1の主面に平行な方向)にソース電流が伝導できるようにしている。 That is, in the semiconductor chip CHP1 of the present embodiment, the source (n + type source region 15) of the LDMOSFET formed in the LDMOSFET formation region 1A (active region 6) is electrically connected to the substrate 1 through the p-type punching layer 4. Connected. For this reason, the source regions (n + -type source regions 15) of the unit cell 20 are electrically connected to each other via the p-type punching layer 4 and the substrate 21. Since the element isolation region 5 is formed between the LDMOSFET formation region 1A (active region 6) and the source lead region 1B (active region 6a), the epitaxial layer 2 and the source of the LDMOSFET formation region 1A (active region 6) are formed. The isolation region 5 is electrically isolated from the epitaxial layer 2 in the extraction region 1B (active region 6a). However, in this embodiment, not only the p-type punching layer 4 is provided in the LDMOSFET formation region 1A (active region 6) but also the p-type punching layer 4a is provided in the source lead region 1B (active region 6a). The bottoms of the p-type punching layers 4 and 4 a reach the substrate 1, and the specific resistance of the punching layers 4 and 4 a is made lower than the specific resistance of the epitaxial layer 2, thereby reducing the p-type punching layers 4 and 4 a to the substrate 1. It is electrically connected with a resistor. The specific resistance of the substrate 1 is low, preferably 10 mΩcm or less. As a result, the p-type punching layer 4 in the LDMOSFET formation region 1A (active region 6) and the p-type punching layer 4a in the source lead region 1B (active region 6a) are interposed via the substrate 1 positioned below the element isolation region 5. Are electrically connected with a low resistance, and thereby, in the substrate 1 from the LDMOSFET formation region 1A (active region 6) to the source extraction region 1B (active region 6a) in the lateral direction (a direction parallel to the main surface of the substrate 1). ) So that the source current can be conducted.

LDMOSFET形成領域1Aのp型打抜き層4は、図18などに示されるように、p型半導体領域16および金属シリサイド層21(およびプラグ24とソース配線25S1)を介してLDMOSFETのソース(n型ソース領域15)に電気的に接続されている。ソース配線35S2,31S2,25S2(第1ソース配線)は、図18〜図20などに示されるように、ソース用のバンプ電極40Sに電気的に接続されたソース配線(第1ソース配線)であり、プラグ24やp型半導体領域16aを介して、p型打抜き層4aに電気的に接続されている。 As shown in FIG. 18 and the like, the p-type punching layer 4 in the LDMOSFET formation region 1A is provided with the source (n + ) of the LDMOSFET through the p + -type semiconductor region 16 and the metal silicide layer 21 (and the plug 24 and the source wiring 25S1). Electrically connected to the mold source region 15). The source lines 35S2, 31S2, and 25S2 (first source lines) are source lines (first source lines) that are electrically connected to the source bump electrode 40S as shown in FIGS. The p-type punching layer 4a is electrically connected via the plug 24 and the p + -type semiconductor region 16a.

このため、LDMOSFET形成領域1A(活性領域6)に形成されたLDMOSFETのソース(n型ソース領域15)をp型打抜き層4などを介して基板1に電気的に接続し、基板1を、ソース引き出し領域1B(活性領域6a)で、p型打抜き層4a、p型半導体領域16、プラグ24,28およびソース配線25S2,31S2を介して最上層のソース配線35S2に引き上げている。この最上層のソース配線35S2を、バンプ電極形成位置まで延在させ、そこにソース用のバンプ電極40Sを形成することで、半導体チップCHP1の表面にドレインおよびゲート用のバンプ電極40D,40Gだけでなく、ソース用のバンプ電極40Sも形成することができる。 For this reason, the source (n + -type source region 15) of the LDMOSFET formed in the LDMOSFET formation region 1A (active region 6) is electrically connected to the substrate 1 through the p-type punching layer 4 or the like. In the source lead region 1B (active region 6a), the p-type punching layer 4a, the p + type semiconductor region 16, the plugs 24 and 28, and the source wirings 25S2 and 31S2 are pulled up to the uppermost source wiring 35S2. The source wiring 35S2 of the uppermost layer is extended to the bump electrode formation position, and the source bump electrode 40S is formed there, so that only the drain and gate bump electrodes 40D and 40G are formed on the surface of the semiconductor chip CHP1. The bump electrode 40S for the source can also be formed.

従って、LDMOSFETのソース(n型ソース領域15)とソース用のバンプ電極40Sの間のソース電流の導電経路(又はソース電位の供給経路)は、金属シリサイド層21(およびプラグ24とソース配線25S1)、p型半導体領域16、p型打抜き層4、基板1、p型打抜き層4a、p型半導体領域16a、プラグ24、ソース配線25S2、プラグ28、ソース配線31S2およびソース配線35S2からなる経路となる。この経路を介して、ソース用のバンプ電極40Sから、LDMOSFET形成領域1Aに形成されたLDMOSFETのソース(n型ソース領域15)にソース電位(基準電位)を供給することができる。 Therefore, the source current conduction path (or source potential supply path) between the source (n + -type source region 15) of the LDMOSFET and the bump electrode 40S for the source is the metal silicide layer 21 (and the plug 24 and the source wiring 25S1). ), P + type semiconductor region 16, p type punching layer 4, substrate 1, p type punching layer 4a, p + type semiconductor region 16a, plug 24, source wiring 25S2, plug 28, source wiring 31S2 and source wiring 35S2. It becomes a route. Through this path, the source potential (reference potential) can be supplied from the source bump electrode 40S to the source (n + type source region 15) of the LDMOSFET formed in the LDMOSFET formation region 1A.

また、本実施の形態では、図18〜図20などに示されるように、ソース用のバンプ電極40SからLDMOSFET形成領域1Aのソース(n型ソース領域15)までのソース電流の導電経路(またはソース電位の供給経路)として、LDMOSFET形成領域1Aからソース引き出し領域1Bまで、基板1中を横方向(基板1の主面に平行な方向)に伝導させている。このため、基板1が高抵抗であると、基板1を横方向に伝導する経路の抵抗が大きくなってしまうので、基板1は低抵抗であることが好ましく、基板1の比抵抗(抵抗率)は、10mΩcm(10ミリオームセンチメートル)以下であることが好ましい。これにより、ソース用のバンプ電極40SからLDMOSFET形成領域1Aのソース(n型ソース領域15)までの導電経路の抵抗を小さくすることができ、ソース抵抗を低減することができる。 Further, in the present embodiment, as shown in FIGS. 18 to 20 and the like, the source current conduction path (or from the source bump electrode 40S to the source (n + -type source region 15) of the LDMOSFET formation region 1A) (or As a source potential supply path), the substrate 1 is conducted in the lateral direction (direction parallel to the main surface of the substrate 1) from the LDMOSFET formation region 1A to the source lead region 1B. For this reason, if the substrate 1 has a high resistance, the resistance of the path that conducts the substrate 1 in the lateral direction increases. Therefore, the substrate 1 preferably has a low resistance. Is preferably 10 mΩcm (10 milliohm centimeters) or less. As a result, the resistance of the conductive path from the source bump electrode 40S to the source (n + type source region 15) of the LDMOSFET formation region 1A can be reduced, and the source resistance can be reduced.

また、LDMOSFET形成領域1Aからソース引き出し領域1Bまで、基板1中を横方向に伝導する経路の長さは、活性領域6,6aの平面レイアウトなどを調整することにより、制御することができる。一方、基板1の厚みを薄くすることは容易ではない。このため、本実施の形態の半導体チップCHP1は、上記半導体チップCHP201のように裏面電極からソース電位を供給する場合よりも、ソース抵抗を低減することもできる。   Further, the length of the path that conducts in the lateral direction in the substrate 1 from the LDMOSFET formation region 1A to the source lead region 1B can be controlled by adjusting the planar layout of the active regions 6 and 6a. On the other hand, it is not easy to reduce the thickness of the substrate 1. For this reason, the semiconductor chip CHP1 of the present embodiment can reduce the source resistance as compared with the case where the source potential is supplied from the back electrode like the semiconductor chip CHP201.

また、本実施の形態では、LDMOSFET形成領域1A(活性領域6)ではなく、LDMOSFET形成領域1Aとは素子分離領域5で分離されたソース引き出し領域1B(活性領域6a)で基板1をp型打抜き層4aやプラグ24を介して最下層のソース配線25S2に引き上げ、このソース配線25S2を更に上層のソース配線31S2および最上層のソース配線35S2に引き上げている。ソース用のバンプ電極40Sは、ソース引き出し領域1Bで引き上げたソース配線35S2の一部上に形成するので、LDMOSFET形成領域1A(活性領域6)に形成したソース配線25S1は、最上層の配線35まで引き上げる必要はない。   Further, in the present embodiment, the substrate 1 is punched by the p-type not by the LDMOSFET formation region 1A (active region 6) but by the source lead region 1B (active region 6a) separated from the LDMOSFET formation region 1A by the element isolation region 5. The source wiring 25S2 is pulled up to the lowermost source wiring 25S2 via the layer 4a and the plug 24, and the source wiring 25S2 is further pulled up to the upper layer source wiring 31S2 and the uppermost source wiring 35S2. Since the source bump electrode 40S is formed on a part of the source wiring 35S2 pulled up in the source lead-out region 1B, the source wiring 25S1 formed in the LDMOSFET formation region 1A (active region 6) extends to the uppermost layer wiring 35. There is no need to raise it.

このため、本実施の形態では、図18などに示されるように、LDMOSFET形成領域1A(活性領域6)において、LDMOSFETのソース(n型ソース領域15)に電気的に接続された配線(第2ソース配線)は、ソース配線25S1のみとし、配線31,35と同層のソース配線をLDMOSFET形成領域1A(活性領域6上)に形成せずに済む。つまり、LDMOSFET形成領域1A(活性領域6上)において、ソース配線(LDMOSFETのソースに電気的に接続された配線)を形成する配線層数(ここではソース配線25S1の1層のみ)は、ドレイン配線(LDMOSFETのドレインに電気的に接続された配線)を形成する配線層数(ここではドレイン配線25D,31D,35Dの3層)よりも少なくなっている。これにより、ドレイン配線25Dに隣接するソース配線25S1は設けられているが、ドレイン配線31D,35Dに隣接するソース配線は設けていないので、LDMOSFET形成領域1A(活性領域6上)において、ドレイン配線とソース配線との間の寄生容量(出力容量)を低減することができる。 Therefore, in the present embodiment, as shown in FIG. 18 and the like, in the LDMOSFET formation region 1A (active region 6), a wiring (first electrode) electrically connected to the source (n + type source region 15) of the LDMOSFET. 2 source wiring) is only the source wiring 25S1, and it is not necessary to form a source wiring in the same layer as the wirings 31 and 35 in the LDMOSFET formation region 1A (on the active region 6). That is, in the LDMOSFET forming region 1A (on the active region 6), the number of wiring layers (here, only one layer of the source wiring 25S1) for forming the source wiring (wiring electrically connected to the source of the LDMOSFET) is the drain wiring. It is smaller than the number of wiring layers (three layers of drain wirings 25D, 31D, and 35D in this case) forming the wiring (wiring electrically connected to the drain of the LDMOSFET). Thus, although the source wiring 25S1 adjacent to the drain wiring 25D is provided, but the source wiring adjacent to the drain wirings 31D and 35D is not provided, in the LDMOSFET formation region 1A (on the active region 6), Parasitic capacitance (output capacitance) with the source wiring can be reduced.

増幅素子であるLDMOSFETにおいて、その寄生容量は高周波出力特性に大きな影響を与えるものであり、出力容量が大きくなれば高周波帯での動作においてインピーダンス値が小さくなることから、LDMOSFETに流れ込む電流が増加し、また、LDMOSFETは寄生抵抗も有していることから、流れ込む電流が増加すればその寄生抵抗によって生じる損失(消費される電力)も増加する。このため、出力容量が大きくなると増幅素子としての電力効率が低下するが、本実施の形態では、上記のようにドレイン配線とソース配線との間の寄生容量(出力容量)を低減できることから、LDMOSFETに流れ込む電流も小さくなるので、増幅素子としての電力効率を向上することができる。   In an LDMOSFET that is an amplifying element, the parasitic capacitance has a large effect on the high-frequency output characteristics. If the output capacitance increases, the impedance value decreases in the operation in the high-frequency band, so that the current flowing into the LDMOSFET increases. In addition, since the LDMOSFET also has a parasitic resistance, the loss (power consumed) caused by the parasitic resistance increases as the flowing current increases. For this reason, when the output capacitance increases, the power efficiency as the amplifying element decreases. However, in the present embodiment, the parasitic capacitance (output capacitance) between the drain wiring and the source wiring can be reduced as described above. Since the current flowing into the capacitor also becomes small, the power efficiency as an amplifying element can be improved.

このように、本実施の形態では、半導体チップCHP1をフリップチップ実装するため、LDMOSFETのソース電極を半導体チップCHP1の裏面から取り出すことは困難であるため、ゲートやドレインと同様にソースも半導体チップCHP1の表面から取り出す必要が生じる。そこで、半導体チップCHP1では、LDMOSFETのソースを打抜き層4を介して一旦低抵抗の基板1に接続した上で、LDMOSFET形成用の活性領域6の周辺のソース引き出し用の活性領域6aで打抜き層4aを基板1に接続し、この抜き層4aにソース配線25S2,31S2,35S2(第1ソース配線)を電気的に接続することで、LDMOSFETのソースを最上層のソース配線35S2まで引き上げている。このため、ゲートやドレインだけでなく、ソースも半導体チップCHP1の表面から取り出すことができ、半導体チップCHP1のフリップチップ実装を可能にするとともに、LDMOSFET形成領域1A(活性領域6上)において、ソース配線の層数をドレイン配線の層数よりも少なくすることができる。従って、LDMOSFET形成領域1A(LDMOSFET用の活性領域6上の領域)において、ソース配線とドレイン配線とが隣接することによるソース配線とドレイン配線間の寄生容量を低減でき、電力効率向上を向上することができる。   As described above, in this embodiment, since the semiconductor chip CHP1 is flip-chip mounted, it is difficult to take out the source electrode of the LDMOSFET from the back surface of the semiconductor chip CHP1, so that the source and the semiconductor chip CHP1 are similar to the gate and drain. Need to be taken out of the surface. Therefore, in the semiconductor chip CHP1, the source of the LDMOSFET is once connected to the low resistance substrate 1 through the punching layer 4, and then the punching layer 4a is formed in the active region 6a for extracting the source around the active region 6 for forming the LDMOSFET. Is connected to the substrate 1, and the source wirings 25S2, 31S2, and 35S2 (first source wiring) are electrically connected to the extraction layer 4a, whereby the source of the LDMOSFET is pulled up to the uppermost source wiring 35S2. Therefore, not only the gate and drain, but also the source can be taken out from the surface of the semiconductor chip CHP1, enabling the flip-chip mounting of the semiconductor chip CHP1, and the source wiring in the LDMOSFET formation region 1A (on the active region 6). The number of layers can be made smaller than the number of drain wiring layers. Therefore, in the LDMOSFET formation region 1A (region on the active region 6 for LDMOSFET), the parasitic capacitance between the source wiring and the drain wiring due to the adjacent source wiring and the drain wiring can be reduced, and the improvement in power efficiency can be improved. Can do.

また、本実施の形態では、図14、図15および図18に示されるように、n型ソース領域15およびp型半導体領域16の表面に、金属シリサイド層21を形成している。金属シリサイド層21を設けたことにより、ソース配線25S1とソース配線25S1に接続するプラグ24とがなくとも、金属シリサイド層21を介することによって、n型ソース領域15からp型半導体領域16へ、p型半導体領域16からp型打ち抜き層4へ、p型打ち抜き層4から基板1へソース電流を流すことが可能となる。このため、LDMOSFET形成領域1A(活性領域6上)において、ソース配線25S1と、ソース配線25S1に接続されたプラグ24(およびそのプラグ24が埋め込まれたコンタクトホール23)の形成を省略することもできる。図24は、ソース配線25S1と、ソース配線25S1に接続されたプラグ24およびそのプラグ24が埋め込まれたコンタクトホール23の形成を省略した、半導体チップCHP1の変形例の要部断面図であり、上記図18に対応するものである。図24に示されるように、LDMOSFET形成領域1A(活性領域6上)において、ソース配線(n型ソース領域15に電気的に接続された配線)が存在しないようにすることで、ドレイン配線とソース配線との間の寄生容量(出力容量)を更に低減することができ、LDMOSFETの増幅素子としての電力効率を更に向上することができる。 In the present embodiment, as shown in FIGS. 14, 15, and 18, a metal silicide layer 21 is formed on the surfaces of the n + type source region 15 and the p + type semiconductor region 16. By providing the metal silicide layer 21, the n + -type source region 15 to the p + -type semiconductor region 16 can be provided via the metal silicide layer 21 without the source wiring 25 S 1 and the plug 24 connected to the source wiring 25 S 1. , A source current can flow from the p + type semiconductor region 16 to the p type punching layer 4 and from the p type punching layer 4 to the substrate 1. Therefore, in the LDMOSFET formation region 1A (on the active region 6), the formation of the source wiring 25S1 and the plug 24 connected to the source wiring 25S1 (and the contact hole 23 in which the plug 24 is embedded) can be omitted. . FIG. 24 is a cross-sectional view of the main part of a modification of the semiconductor chip CHP1 in which the source wiring 25S1, the plug 24 connected to the source wiring 25S1, and the contact hole 23 in which the plug 24 is embedded are omitted. This corresponds to FIG. As shown in FIG. 24, in the LDMOSFET formation region 1A (on the active region 6), the source wiring (the wiring electrically connected to the n + -type source region 15) does not exist, so that the drain wiring and The parasitic capacitance (output capacitance) between the source wiring and the source wiring can be further reduced, and the power efficiency of the LDMOSFET as an amplifying element can be further improved.

但し、金属シリサイド層21の形成を省略した場合は、ソース配線25S1とそれに接続するプラグ24とを形成することが好ましい。また、金属シリサイド層21を形成した場合であっても、ソース配線25S1とそれに接続するプラグ24とを形成すれば、電流密度を高くすることができ、ソース電流をより多く流せるようになるので、大電流時の信頼性をより向上することができる。   However, when the formation of the metal silicide layer 21 is omitted, it is preferable to form the source wiring 25S1 and the plug 24 connected thereto. Even when the metal silicide layer 21 is formed, if the source wiring 25S1 and the plug 24 connected to the source wiring 25S1 are formed, the current density can be increased and more source current can flow. Reliability at a large current can be further improved.

従って、本実施の形態では、LDMOSFET形成領域1A(活性領域6上)では、LDMOSFETのソース領域(n型ソース領域15)に電気的に接続されたソース配線が、LDMOSFETのドレイン領域(n型ドレイン領域14)に電気的に接続されたドレイン配線(ここではドレイン配線25D,31D,35D)の層数よりも少ない層数で形成されているか、あるいは、LDMOSFET形成領域1A(活性領域6上)には、LDMOSFETのソース領域(n型ソース領域15)に電気的に接続されたソース配線が形成されていないことが好ましい。これにより、ドレイン配線とソース配線との間の寄生容量(出力容量)を低減でき、LDMOSFETの増幅素子としての電力効率を向上することができる。 Therefore, in the present embodiment, in the LDMOSFET formation region 1A (on the active region 6), the source wiring electrically connected to the source region (n + type source region 15) of the LDMOSFET is connected to the drain region (n + of the LDMOSFET). The drain wiring (here, drain wiring 25D, 31D, 35D) electrically connected to the type drain region 14), or the number of layers is less than that of the LDMOSFET forming region 1A (on the active region 6) ) Is preferably not formed with a source wiring electrically connected to the source region (n + -type source region 15) of the LDMOSFET. Thereby, the parasitic capacitance (output capacitance) between the drain wiring and the source wiring can be reduced, and the power efficiency as an amplification element of the LDMOSFET can be improved.

また、図17に示されるように、ソース配線25S2,31S2の幅W(X方向の幅または寸法)は、それと同層のドレイン配線25D,31Dの幅W(X方向の幅または寸法)よりも広く(W>W)、図21に示されるように、ソース配線35S2の幅W(X方向の幅または寸法)は、それと同層のドレイン配線35Dの幅W(X方向の幅または寸法)よりも広く(W>W)なっている。これにより、ソース抵抗を低減することができる。また、LDMOSFET形成領域1A(活性領域6上)ではなく、ソース引き出し領域1B(活性領域6a)にソース配線25S2,31S2,35Sを形成しているので、それらソース配線25S2,31S2,35Sの幅W,Wを広くすることが容易であり、また、ソース配線25S2,31S2,35Sの幅W,Wを広くしても、ドレイン配線とソース配線との間の寄生容量(出力容量)が増大するのを防止できる。 Further, as shown in FIG. 17, (the width or dimension in the X-direction) width W 1 of the source wiring 25S2,31S2 the same in the same layer drain wiring 25D, the width W 2 (X-direction width or dimension) of 31D wider than (W 1> W 2), as shown in FIG. 21, (the width or dimension in the X-direction) width W 3 of the source wiring 35S2 is same width W 4 (X direction of the drain line 35D in the same layer (W 3 > W 4 ). Thereby, source resistance can be reduced. Further, since the source wirings 25S2, 31S2, and 35S are formed not in the LDMOSFET formation region 1A (on the active region 6) but in the source lead region 1B (active region 6a), the width W of the source wirings 25S2, 31S2, and 35S is formed. 1 and W 3 can be easily widened, and even if the widths W 1 and W 3 of the source wirings 25S2, 31S2 and 35S are widened, the parasitic capacitance (output capacitance) between the drain wiring and the source wiring is increased. Can be prevented from increasing.

また、本実施の形態の半導体チップCHP1では、図11や図20などに示されるように、活性領域6(領域6b)を介して対向する平面位置にドレイン用のバンプ電極40Dとソース用のバンプ電極40Sとが配置され、ゲート用のバンプ電極40Gが、ドレイン用のバンプ電極40Dとソース用のバンプ電極40Sとの間でかつ活性領域6(領域6b)の周辺となる平面位置に配置されている。バンプ電極40D,40G,40Sをこのような配置とすることで、活性領域6(領域6b)の周囲に配置されるドレイン用のバンプ電極40Dとソース用のバンプ電極40Sbの数を、多くすることが容易となり、また、ドレイン用のバンプ電極40Dとソース用のバンプ電極40Sbの数を同じにすることも容易となる。これにより、LDMOSFET回路の特性を向上することができる。また、電力増幅回路AMP1,AMP2の最終段の増幅段AMP13,AMP23(すなわちLDMOSFET回路131C,132C)には、ソース・ドレイン間に大きな電流が流れるので、特にLDMOSFET回路131C,132Cでは、ドレイン用のバンプ電極40Dとソース用のバンプ電極40Sの数を多くすることが好ましく、また、ドレイン用のバンプ電極40Dとソース用のバンプ電極40Sbの数を同じにすることが好ましい。   Further, in the semiconductor chip CHP1 of the present embodiment, as shown in FIG. 11 and FIG. 20, the drain bump electrode 40D and the source bump are disposed at the planar positions opposed via the active region 6 (region 6b). The electrode 40S is arranged, and the bump electrode 40G for the gate is arranged between the drain bump electrode 40D and the bump electrode 40S for the source and at a planar position that is the periphery of the active region 6 (region 6b). Yes. By arranging the bump electrodes 40D, 40G, and 40S in such a manner, the number of drain bump electrodes 40D and source bump electrodes 40Sb arranged around the active region 6 (region 6b) is increased. In addition, the number of the drain bump electrodes 40D and the number of the source bump electrodes 40Sb can be easily made the same. Thereby, the characteristics of the LDMOSFET circuit can be improved. In addition, since a large current flows between the source and the drain in the final amplification stages AMP13 and AMP23 (that is, the LDMOSFET circuits 131C and 132C) of the power amplifier circuits AMP1 and AMP2, in particular, in the LDMOSFET circuits 131C and 132C, It is preferable to increase the number of bump electrodes 40D and source bump electrodes 40S, and it is preferable that the number of drain bump electrodes 40D and source bump electrodes 40Sb be the same.

また、本実施の形態では、図14、図15および図18に示されるように、金属シリサイド層21を設け、金属シリサイド層21を介してLDMOSFETのn型ソース領域15とp型半導体領域16(p型打ち抜き層4)とを電気的に接続している。他の形態として、金属シリサイド層21を設ける代わりにn型ソース領域15とp型半導体領域16(p型打ち抜き層4)に金属膜(たとえばタングステン膜)を形成し、その金属膜を介してLDMOSFETのn型ソース領域15とp型半導体領域16(p型打ち抜き層4)とを電気的に接続することもできる。 In this embodiment, as shown in FIGS. 14, 15 and 18, a metal silicide layer 21 is provided, and the n + type source region 15 and the p + type semiconductor region of the LDMOSFET are provided via the metal silicide layer 21. 16 (p-type punching layer 4) is electrically connected. As another form, instead of providing the metal silicide layer 21, a metal film (for example, a tungsten film) is formed in the n + type source region 15 and the p + type semiconductor region 16 (p type punching layer 4), and the metal film is interposed therebetween. Thus, the n + type source region 15 and the p + type semiconductor region 16 (p type punching layer 4) of the LDMOSFET can be electrically connected.

また、本実施の形態では、配線25,31,35の3層の配線構造を形成したが、他の形態として、配線25または配線31の一方の形成を省略することもできる。配線25または配線31の一方の形成を省略する場合には、配線25と配線31の間の層間絶縁膜やプラグも不要となるので、絶縁膜26およびプラグ28の形成も省略される。   In the present embodiment, the three-layer wiring structure of the wirings 25, 31, and 35 is formed. However, as another form, one of the wiring 25 and the wiring 31 can be omitted. When the formation of one of the wiring 25 and the wiring 31 is omitted, the interlayer insulating film and the plug between the wiring 25 and the wiring 31 are not necessary, so that the formation of the insulating film 26 and the plug 28 is also omitted.

(実施の形態2)
図25〜図27は、本実施の形態の半導体チップCHP1aの要部平面図であり、それぞれ上記実施の形態1の図20、図16および図11に対応するものである。図28は、本実施の形態の半導体チップCHP1aの要部断面図であり、図25のG−G線の断面図にほぼ対応するものである。
(Embodiment 2)
25 to 27 are main part plan views of the semiconductor chip CHP1a of the present embodiment, and correspond to FIGS. 20, 16, and 11 of the first embodiment, respectively. FIG. 28 is a main-portion cross-sectional view of the semiconductor chip CHP1a of the present embodiment and substantially corresponds to the cross-sectional view taken along the line GG in FIG.

本実施の形態の半導体チップCHP1aは、上記実施の形態1の半導体チップCHP1に相当するものである。上記実施の形態1の半導体チップCHP1では、ソース引き出し領域1B(活性領域6a)で引き出したソース配線35S2をソース引き出し領域1B(活性領域6a)から離れた位置まで延在させ、その上にソース用のバンプ電極40Sを形成していた。このため、ソース用のバンプ電極40Sは、ソース引き出し領域1B(活性領域6a)から離れた位置にあり、素子分離領域5の上方に位置していた。   The semiconductor chip CHP1a in the present embodiment corresponds to the semiconductor chip CHP1 in the first embodiment. In the semiconductor chip CHP1 of the first embodiment, the source wiring 35S2 drawn in the source lead region 1B (active region 6a) is extended to a position away from the source lead region 1B (active region 6a), and then the source wiring The bump electrode 40S was formed. For this reason, the source bump electrode 40S is located away from the source lead region 1B (active region 6a) and above the element isolation region 5.

それに対して、本実施の形態の半導体チップCHP1aは、図25〜図28からも分かるように、ソース引き出し領域1B(活性領域6a)で引き出したソース配線35S2の上部にソース用のバンプ電極40Sを形成し、ソース用のバンプ電極40Sがソース引き出し領域1B(活性領域6aの上方)に位置するようにしている。すなわち、半導体チップCHP1aでは、ソース用のバンプ電極40Dは、打抜き層4aの上方(直上)に配置されており、ソース用のバンプ電極40Dの下方(直下)に打抜き層4a(や活性領域6a)が設けられた状態となっている。そして、活性領域6を介して対向する平面位置にドレイン用のバンプ電極40Dとゲート用のバンプ電極40Gとが配置され、ソース用のバンプ電極40Sは、ドレイン用のバンプ電極40Dとゲート用のバンプ電極40Gとの間でかつ活性領域6a上の平面位置に配置されている。なお、図25〜図27では、活性領域6を介して対向する位置にソース用のバンプ電極40Sを設けているが、図25〜図27のように両側に設けても、あるいは片側だけにソース用のバンプ電極40Sを設けてもよい。半導体チップCHP1aの他の構成は、上記実施の形態1の半導体チップCHP1とほぼ同様であるので、ここではその説明を省略する。また、半導体チップCHP1aを用いたRFパワーモジュールの構成は、上記実施の形態1のRFパワーモジュールPM1とほぼ同様であるので、ここではその説明は省略する。   On the other hand, as can be seen from FIGS. 25 to 28, the semiconductor chip CHP1a of the present embodiment has the source bump electrode 40S on the source wiring 35S2 drawn in the source lead region 1B (active region 6a). The source bump electrode 40S is formed so as to be positioned in the source lead region 1B (above the active region 6a). That is, in the semiconductor chip CHP1a, the source bump electrode 40D is disposed above (directly above) the punching layer 4a, and the punching layer 4a (and the active region 6a) is below (directly below) the source bump electrode 40D. Is provided. Then, a drain bump electrode 40D and a gate bump electrode 40G are arranged at a planar position facing each other through the active region 6, and the source bump electrode 40S is connected to the drain bump electrode 40D and the gate bump. The electrode 40G is disposed at a planar position on the active region 6a. In FIG. 25 to FIG. 27, the bump electrode 40S for the source is provided at a position facing the active region 6; however, the source bump electrode 40S may be provided on both sides as shown in FIG. A bump electrode 40S may be provided. Since the other configuration of the semiconductor chip CHP1a is substantially the same as that of the semiconductor chip CHP1 of the first embodiment, the description thereof is omitted here. Further, the configuration of the RF power module using the semiconductor chip CHP1a is substantially the same as that of the RF power module PM1 of the first embodiment, and therefore the description thereof is omitted here.

本実施の形態では、ソース引き出し領域1B(活性領域6aの上方)にソース用のバンプ電極40Sを配置させることにより、ソース用のバンプ電極40Sをソース引き出し領域1Bと別の平面位置に配置させた場合に比べて、半導体チップの平面寸法を、より縮小することができる。   In the present embodiment, the source bump electrode 40S is arranged in a different plane position from the source extraction region 1B by arranging the source bump electrode 40S in the source extraction region 1B (above the active region 6a). Compared to the case, the planar dimension of the semiconductor chip can be further reduced.

(実施の形態3)
図29および図30は、本実施の形態の半導体チップCHP1bの要部平面図である。図29は、上記実施の形態2の図25に対応するものであり、半導体チップCHP1bの上部から各絶縁膜を透視したときに見える配線(すなわちソース配線25S1、ドレイン配線35D,51D、ゲート配線31G,35G,51Gおよびソース配線51S2)およびバンプ電極40D,40G,40Sの平面レイアウトが示され、他の構成要素は、図示を省略している。また、図30には、図29から、最上層配線であるドレイン配線51D、ゲート配線51Gおよびソース配線51S2と、バンプ電極40D,40G,40Sとを更に除去(透視)した図に対応する。また、図31は、半導体チップCHP1bの要部断面図であり、図29のG−G線またはH−H線の断面図に対応する。
(Embodiment 3)
29 and 30 are main part plan views of the semiconductor chip CHP1b according to the present embodiment. FIG. 29 corresponds to FIG. 25 of the second embodiment, and is a wiring (that is, source wiring 25S1, drain wirings 35D and 51D, and gate wiring 31G that can be seen through each insulating film from above the semiconductor chip CHP1b. , 35G, 51G and the source wiring 51S2) and the bump electrodes 40D, 40G, 40S are shown, and the other components are not shown. 30 corresponds to a diagram in which the drain wiring 51D, the gate wiring 51G, the source wiring 51S2, and the bump electrodes 40D, 40G, and 40S, which are the uppermost layer wirings, are further removed (see through) from FIG. FIG. 31 is a main-portion cross-sectional view of the semiconductor chip CHP1b, and corresponds to a cross-sectional view taken along line GG or line HH in FIG.

上記実施の形態1,2の半導体チップCHP1,CHP1aでは、LDMOSFET形成領域1A(活性領域6上)にはバンプ電極40を配置していなかったが、本実施の形態の半導体チップCHP1bでは、LDMOSFET形成領域1A(活性領域6上)にバンプ電極40(ここではドレイン用のバンプ電極40Dおよびゲート用のバンプ電極40G)を配置している。   In the semiconductor chips CHP1 and CHP1a of the first and second embodiments, the bump electrode 40 is not disposed in the LDMOSFET forming region 1A (on the active region 6). However, in the semiconductor chip CHP1b of the present embodiment, the LDMOSFET is formed. Bump electrodes 40 (here, drain bump electrode 40D and gate bump electrode 40G) are arranged in region 1A (on active region 6).

図29〜図31からも分かるように、本実施の形態の半導体チップCHP1bは、上記配線25,31,35に加えて、更に最上層の配線として配線51を有しており、配線51上にUBM膜39を介してバンプ電極40を形成している。従って、配線51の図示を省略した図30に示される配線層が、上記実施の形態2の図25に相当する配線層となる。本実施の形態の半導体チップCHP1bは、図30に示されるように、ドレイン配線35Dおよびゲート配線35Gにパッド電極38となる大面積パターンの部分を設けないこと以外は、配線35までの構造(配線35および配線35よりも下層の構造)は、上記実施の形態2の半導体チップCHP1aとほぼ同様である。   As can be seen from FIGS. 29 to 31, the semiconductor chip CHP1 b of the present embodiment has a wiring 51 as the uppermost wiring in addition to the wirings 25, 31, and 35. A bump electrode 40 is formed via the UBM film 39. Therefore, the wiring layer shown in FIG. 30 in which the wiring 51 is omitted is a wiring layer corresponding to FIG. 25 of the second embodiment. As shown in FIG. 30, the semiconductor chip CHP1b according to the present embodiment has a structure (wiring) up to the wiring 35 except that the drain wiring 35D and the gate wiring 35G are not provided with a large area pattern portion to be the pad electrode 38. 35 and the structure below the wiring 35) are substantially the same as those of the semiconductor chip CHP1a of the second embodiment.

本実施の形態の半導体チップCHP1bは、図31に示されるように、絶縁膜32上に、配線35を覆うように、酸化シリコン膜などからなる絶縁膜(層間絶縁膜)36aが形成され、絶縁膜36aに配線35の一部を露出するスルーホール(図示せず)が形成され、絶縁膜36a上に配線(第4層配線)51が形成されている。配線51は、ビア部(絶縁膜36aのスルーホールを埋める部分)を介してドレイン配線35Dと電気的に接続するドレイン配線50Dと、ビア部を介してゲート配線35Gと電気的に接続するゲート配線50Gと、ビア部を介してソース配線35S2と電気的に接続するソース配線51S2とを有している。更に、絶縁膜36a上に、配線51を覆うように、上記絶縁膜36と同様の絶縁膜(表面保護膜)52が形成され、絶縁膜52に開口部53が形成され、開口部53から露出された配線51上にUBM膜39を介してバンプ電極40が形成されている。ドレイン配線51D上に形成されたバンプ電極40がドレイン用のバンプ電極40Dであり、ゲート配線51G上に形成されたバンプ電極40がゲート用のバンプ電極40Gであり、ソース配線51S2上に形成されたバンプ電極40がソース用のバンプ電極40Sである。   In the semiconductor chip CHP1b of the present embodiment, as shown in FIG. 31, an insulating film (interlayer insulating film) 36a made of a silicon oxide film or the like is formed on the insulating film 32 so as to cover the wiring 35. A through hole (not shown) exposing a part of the wiring 35 is formed in the film 36a, and a wiring (fourth layer wiring) 51 is formed on the insulating film 36a. The wiring 51 includes a drain wiring 50D that is electrically connected to the drain wiring 35D via a via portion (a portion that fills the through hole of the insulating film 36a), and a gate wiring that is electrically connected to the gate wiring 35G via the via portion. 50G and a source wiring 51S2 electrically connected to the source wiring 35S2 through a via portion. Further, an insulating film (surface protective film) 52 similar to the insulating film 36 is formed on the insulating film 36 a so as to cover the wiring 51, an opening 53 is formed in the insulating film 52, and exposed from the opening 53. A bump electrode 40 is formed on the formed wiring 51 via the UBM film 39. The bump electrode 40 formed on the drain wiring 51D is a drain bump electrode 40D, and the bump electrode 40 formed on the gate wiring 51G is a gate bump electrode 40G, which is formed on the source wiring 51S2. The bump electrode 40 is a source bump electrode 40S.

上記実施の形態1,2の半導体チップCHP1,CHP1aでは、配線35によりバンプ電極形成用のパッド電極38を形成していたが、本実施の形態の半導体チップCHP1bでは、配線35よりも上層の配線51をバンプ電極形成用のパッド電極とし、そこにバンプ電極40を形成している。   In the semiconductor chips CHP1 and CHP1a of the first and second embodiments, the pad electrode 38 for forming the bump electrode is formed by the wiring 35. However, in the semiconductor chip CHP1b of the present embodiment, the wiring higher than the wiring 35 is formed. 51 is a pad electrode for forming a bump electrode, and a bump electrode 40 is formed there.

図29および図30に示されるように、ソース配線51S2は、ソース配線35S2とほぼパターン(平面パターン)としている。ここでは図示しないけれども、ソース引き出し領域1B(活性領域6a)で基板1を、p型打抜き層4a、p型半導体領域16、プラグ24,28およびソース配線25S2,31S2,35Sを介して最上層のソース配線51S2に引き上げ、ソース配線51S2の一部上にソース用のバンプ電極40Sを形成している。 As shown in FIGS. 29 and 30, the source wiring 51S2 has a pattern (planar pattern) substantially the same as the source wiring 35S2. Although not shown here, the substrate 1 is placed in the uppermost layer via the p-type punching layer 4a, the p + -type semiconductor region 16, the plugs 24 and 28, and the source wirings 25S2, 31S2, and 35S in the source extraction region 1B (active region 6a). The source wiring 51S2 is pulled up to form a source bump electrode 40S on a part of the source wiring 51S2.

また、本実施の形態の半導体チップCHP1bは、図29〜図31に示されるように、LDMOSFET形成領域1A(活性領域6)で、LDMOSFETのドレイン領域(n型ドレイン領域14)を、プラグ24,28およびドレイン配線25D,31Dを介して、ドレイン配線35Dまで引き上げている。これは、上記実施の形態1,2の半導体チップCHP1,CHP1aと同様である。本実施の形態の半導体チップCHP1bは、このドレイン配線35DをLDMOSFET形成領域1A(活性領域6)の周囲の素子分離領域5上で最上層のドレイン配線51Dに電気的に接続し、このドレイン配線51Dを、図29および図31に示されるように、LDMOSFET形成領域1A(活性領域6上)にまで延在させて、そこにドレイン用のバンプ電極40Dを形成している。 Further, in the semiconductor chip CHP1b of the present embodiment, as shown in FIGS. 29 to 31, in the LDMOSFET formation region 1A (active region 6), the drain region (n + -type drain region 14) of the LDMOSFET is plugged 24. , 28 and the drain wirings 25D, 31D are pulled up to the drain wiring 35D. This is the same as the semiconductor chips CHP1 and CHP1a of the first and second embodiments. In the semiconductor chip CHP1b of the present embodiment, the drain wiring 35D is electrically connected to the uppermost drain wiring 51D on the element isolation region 5 around the LDMOSFET formation region 1A (active region 6). 29 and 31 are extended to the LDMOSFET formation region 1A (on the active region 6), and a drain bump electrode 40D is formed there.

また、本実施の形態の半導体チップCHP1bは、上記実施の形態1,2の半導体チップCHP1,CHP1aと同様、LDMOSFET形成領域1A(活性領域6)のゲート電極9をプラグ24,28およびゲート配線25G,31Gを介してゲート配線35Gまで引き上げている。本実施の形態の半導体チップCHP1bは、このゲート配線35GをLDMOSFET形成領域1A(活性領域6)の周囲の素子分離領域5上で最上層のゲート配線51Gに電気的に接続し、このゲート配線51Gを、図29および図31に示されるように、LDMOSFET形成領域1A(活性領域6上)にまで延在させて、そこにゲート用のバンプ電極40Dを形成している。   Further, in the semiconductor chip CHP1b of the present embodiment, as in the semiconductor chips CHP1 and CHP1a of the first and second embodiments, the gate electrode 9 in the LDMOSFET formation region 1A (active region 6) is connected to the plugs 24 and 28 and the gate wiring 25G. , 31G to the gate wiring 35G. In the semiconductor chip CHP1b of the present embodiment, the gate wiring 35G is electrically connected to the uppermost gate wiring 51G on the element isolation region 5 around the LDMOSFET formation region 1A (active region 6). 29 and 31 are extended to the LDMOSFET formation region 1A (on the active region 6), and a gate bump electrode 40D is formed there.

半導体チップCHP1bの他の構成は、上記実施の形態2の半導体チップCHP1aとほぼ同様であるので、ここではその説明を省略する。また、半導体チップCHP1bを用いたRFパワーモジュールの構成は、上記実施の形態1のRFパワーモジュールPM1とほぼ同様であるので、ここではその説明は省略する。   Since the other configuration of the semiconductor chip CHP1b is substantially the same as that of the semiconductor chip CHP1a of the second embodiment, the description thereof is omitted here. Further, the configuration of the RF power module using the semiconductor chip CHP1b is almost the same as that of the RF power module PM1 of the first embodiment, and therefore the description thereof is omitted here.

本実施の形態の半導体チップCHP1bは、上記のように、ドレイン用のバンプ電極40D、ゲート用のバンプ電極40Gおよびソース用のバンプ電極40Sのうちの少なくとも一つ(ここではドレイン用のバンプ電極40Dとゲート用のバンプ電極40G)を、LDMOSFET形成領域1A(活性領域6上)に配置している。これにより、バンプ電極40D,40S,40GをLDMOSFET形成領域1A(活性領域6上の領域)の外部に配置した場合に比べて、半導体チップの平面寸法を、より縮小することができる。   As described above, the semiconductor chip CHP1b of the present embodiment includes at least one of the drain bump electrode 40D, the gate bump electrode 40G, and the source bump electrode 40S (here, the drain bump electrode 40D). And the bump electrode 40G for the gate are arranged in the LDMOSFET formation region 1A (on the active region 6). Thereby, the planar dimensions of the semiconductor chip can be further reduced as compared with the case where the bump electrodes 40D, 40S, and 40G are arranged outside the LDMOSFET formation region 1A (region on the active region 6).

また、上記実施の形態1,2の半導体チップCHP1,CHP1aは、配線層の数を少なくすることができるので、製造工程数を低減することができる。   Moreover, since the number of wiring layers can be reduced in the semiconductor chips CHP1 and CHP1a of the first and second embodiments, the number of manufacturing steps can be reduced.

(実施の形態4)
上記実施の形態1〜3では、LDMOSFET形成領域1A(活性領域6)とは別に設けたソース引き出し領域1B(活性領域6aの上方)で、ソースを引き出してソース用のバンプ電極40Sに電気的に接続していた。本実施の形態では、LDMOSFET形成領域1A(活性領域6)でソースを引き出し、配線の引き回し(レイアウト)を工夫することで、ソース用のバンプ電極40Sに電気的に接続している。
(Embodiment 4)
In the first to third embodiments, the source is drawn out and electrically applied to the source bump electrode 40S in the source lead region 1B (above the active region 6a) provided separately from the LDMOSFET formation region 1A (active region 6). I was connected. In the present embodiment, the source is drawn out in the LDMOSFET formation region 1A (active region 6), and the wiring (layout) of the wiring is devised to be electrically connected to the source bump electrode 40S.

図32〜図34は、本実施の形態の半導体チップCHP1cの要部平面図であり、それぞれ上記実施の形態1の図11、図16および図20に対応するものである。また、図35〜図37は、本実施の形態の半導体チップCHP1cの要部断面図であり、それぞれ上記実施の形態1の図18、図19および図22に対応するものである。図35は図33のK−K線に沿った位置の断面図に対応し、図36は、図34のL1−L1線、L2−L22線またはL3−L3線に沿った位置の断面図に対応し、図37は図33のM−M線に沿った位置の断面図に対応する。   32 to 34 are main part plan views of the semiconductor chip CHP1c of the present embodiment, and correspond to FIGS. 11, 16, and 20 of the first embodiment, respectively. 35 to 37 are main-portion cross-sectional views of the semiconductor chip CHP1c of the present embodiment, and correspond to FIGS. 18, 19 and 22 of the first embodiment, respectively. 35 corresponds to a cross-sectional view taken along line KK in FIG. 33, and FIG. 36 is a cross-sectional view taken along line L1-L1, L2-L22, or L3-L3 in FIG. Correspondingly, FIG. 37 corresponds to a cross-sectional view of a position along the line MM in FIG.

本実施の形態の半導体チップCHP1cでは、図32に示されるように、LDMOSFET形成用の活性領域6は設けるが、ソース引き出し用の活性領域6aは設けていない。従って、上記実施の形態1でソース引き出し領域1Bに形成したp型打抜き層4a、p型半導体領域16、プラグ24,28(ソース配線25S2,31S2に接続されたプラグ24,28)およびソース配線25S2,31S2,35S2は、本実施の形態の半導体チップCHP1cでは形成していない。その代わりに、本実施の形態の半導体チップCHP1では、配線31はソース配線31S1を有し、配線35はソース配線35S1を有している。 In the semiconductor chip CHP1c of the present embodiment, as shown in FIG. 32, the active region 6 for forming the LDMOSFET is provided, but the active region 6a for extracting the source is not provided. Therefore, the p-type punching layer 4a, the p + -type semiconductor region 16, the plugs 24 and 28 (plugs 24 and 28 connected to the source wirings 25S2 and 31S2) and the source wiring formed in the source leading region 1B in the first embodiment. 25S2, 31S2, and 35S2 are not formed in the semiconductor chip CHP1c of the present embodiment. Instead, in the semiconductor chip CHP1 of the present embodiment, the wiring 31 has a source wiring 31S1, and the wiring 35 has a source wiring 35S1.

本実施の形態の半導体チップCHP1cにおいて、LDMOSFET形成用の活性領域6(すなわちLDMOSFET形成領域1A)に形成されるLDMOSFETの構成は上記実施の形態1と同様であるので、ここではその説明を省略する。また、半導体チップCHP1cにおいても、上記実施の形態1と同様のソース配線S1およびドレイン配線25D1,25D2とそれらに接続されたプラグ24が形成されている。   In the semiconductor chip CHP1c of the present embodiment, the configuration of the LDMOSFET formed in the active region 6 for forming the LDMOSFET (that is, the LDMOSFET formation region 1A) is the same as that of the first embodiment, and therefore the description thereof is omitted here. . Also in the semiconductor chip CHP1c, the same source wiring S1 and drain wirings 25D1, 25D2 as those in the first embodiment and the plug 24 connected to them are formed.

上記実施の形態1と同様に、本実施の形態の半導体チップCHP1cにおいても、図32〜図37に示されるように、活性領域6(LDMOSFET形成領域1A)で、各単位セル20のドレイン領域(n型ドレイン領域14)を、プラグ24、ドレイン配線25D、プラグ28およびドレイン配線31Dを介して、最上層のドレイン配線35Dまで引き上げて、互いに電気的に接続させ、このドレイン配線35Dにドレイン用のバンプ電極40Dを形成している。 Similar to the first embodiment, also in the semiconductor chip CHP1c of the present embodiment, as shown in FIGS. 32 to 37, in the active region 6 (LDMOSFET formation region 1A), the drain region of each unit cell 20 ( The n + -type drain region 14) is pulled up to the uppermost drain wiring 35D through the plug 24, the drain wiring 25D, the plug 28 and the drain wiring 31D, and is electrically connected to the drain wiring 35D. The bump electrode 40D is formed.

上記実施の形態1と同様、図33に示されるように、ドレイン配線25D,31D(ドレイン配線25Dとドレイン配線31Dは同じ平面パターン)は、各活性領域6上にのみ形成された孤立パターンであるが、図34〜図37に示されるように、ドレイン配線25D,31Dの上部をY方向に延在する最上層のドレイン配線35Dと、ビア部(スルーホール33を埋める部分)を介して電気的に接続されている。最上層のドレイン配線35Dは、Y方向に配列する複数の活性領域6にまたがってY方向に延在する部分同士が端部で連結された一体的なパターン(櫛歯状のパターン)を有しており、連結部が大面積パターンとなってそこがパッド電極38となり、UBM膜39を介してドレイン用のバンプ電極40Dが形成されている。すなわち、本実施の形態におけるドレイン配線25D,31Dは上記実施の形態1のドレイン配線25D,31Dと同様のパターンであり、本実施の形態におけるドレイン配線35Dは、活性領域6aに相当する部分がなくなったこと以外は、上記実施の形態1のドレイン配線35Dとほぼ同様のパターンである。   As in the first embodiment, as shown in FIG. 33, drain wirings 25D and 31D (drain wiring 25D and drain wiring 31D are the same plane pattern) are isolated patterns formed only on each active region 6. However, as shown in FIG. 34 to FIG. 37, the drain wirings 25D and 31D are electrically connected via the uppermost drain wiring 35D extending in the Y direction and via portions (portions through which the through holes 33 are filled). It is connected to the. The uppermost drain wiring 35 </ b> D has an integral pattern (comb-like pattern) in which the portions extending in the Y direction across the plurality of active regions 6 arranged in the Y direction are connected at the ends. The connecting portion becomes a large area pattern, which becomes the pad electrode 38, and the bump electrode 40D for drain is formed through the UBM film 39. That is, the drain wirings 25D and 31D in the present embodiment have the same pattern as the drain wirings 25D and 31D in the first embodiment, and the drain wiring 35D in the present embodiment has no portion corresponding to the active region 6a. Except for this, the pattern is almost the same as the drain wiring 35D of the first embodiment.

従って、活性領域6に形成されたLDMOSFETのドレイン領域からドレイン用のバンプ電極40Dまでの接続経路については、上記実施の形態1とほぼ同様である。しかしながら、活性領域6に形成されたLDMOSFETのソース領域からソース用のバンプ電極40Sまでの接続経路については、上記実施の形態1とは異なっている。   Therefore, the connection path from the drain region of the LDMOSFET formed in the active region 6 to the drain bump electrode 40D is substantially the same as in the first embodiment. However, the connection path from the source region of the LDMOSFET formed in the active region 6 to the source bump electrode 40S is different from that of the first embodiment.

すなわち、図32〜図37に示されるように、本実施の形態の半導体チップCHP1cでは、配線31からなるソース配線31S1(すなわちドレイン配線31Dと同層のソース配線31S1)が、LDMOSFET形成領域1A(活性領域6上)にソース配線25S1と同じパターン(平面パターン)で形成されており、プラグ24を介してソース配線25S1と電気的に接続されている。更に、本実施の形態の半導体チップCHP1cでは、配線35からなるソース配線35S1(すなわちドレイン配線35Dと同層のソース配線35S1)が、LDMOSFET形成領域1A(活性領域6上)に形成されており、ビア部(スルーホール33を埋める部分)を介してソース配線31S1と電気的に接続されている。これにより、活性領域6(LDMOSFET形成領域1A)で、各単位セル20のソース領域(n型ソース領域15)を、プラグ24、ソース配線25S1、プラグ28およびソース配線31S1を介して、最上層のソース配線35S1まで引き上げて、互いに電気的に接続させ、このソース配線35S1にソース用のバンプ電極40Sを形成している。 That is, as shown in FIGS. 32 to 37, in the semiconductor chip CHP1c of the present embodiment, the source wiring 31S1 composed of the wiring 31 (that is, the source wiring 31S1 in the same layer as the drain wiring 31D) is formed in the LDMOSFET formation region 1A ( It is formed in the same pattern (planar pattern) as the source line 25S1 on the active region 6) and is electrically connected to the source line 25S1 through the plug 24. Furthermore, in the semiconductor chip CHP1c of the present embodiment, the source wiring 35S1 composed of the wiring 35 (that is, the source wiring 35S1 in the same layer as the drain wiring 35D) is formed in the LDMOSFET formation region 1A (on the active region 6). It is electrically connected to the source wiring 31S1 through a via part (a part filling the through hole 33). As a result, in the active region 6 (LDMOSFET formation region 1A), the source region (n + -type source region 15) of each unit cell 20 is the uppermost layer via the plug 24, the source wiring 25S1, the plug 28, and the source wiring 31S1. The source wiring 35S1 is pulled up to be electrically connected to each other, and a source bump electrode 40S is formed on the source wiring 35S1.

図33に示されるように、ドレイン配線25D,31Dと同様、ソース配線25D,31Dも、各活性領域6上にのみ形成された孤立パターンであるが、図34〜図37に示されるように、ソース配線25D,31Dの上部をY方向に延在する最上層のソース配線35S1と、ビア部(スルーホール33を埋める部分)を介して電気的に接続されている。最上層のソース配線35Sは、Y方向に配列する複数の活性領域6にまたがってY方向に延在する部分同士が端部で連結された一体的なパターン(櫛歯状のパターン)を有しており、連結部が大面積パターンとなってそこがパッド電極38となり、UBM膜39を介してソース用のバンプ電極40Sが形成されている。   As shown in FIG. 33, like the drain wirings 25D and 31D, the source wirings 25D and 31D are isolated patterns formed only on the active regions 6, but as shown in FIGS. The upper part of the source wirings 25D and 31D is electrically connected to the uppermost source wiring 35S1 extending in the Y direction via a via part (a part filling the through hole 33). The uppermost source wiring 35 </ b> S has an integral pattern (comb-like pattern) in which the portions extending in the Y direction across a plurality of active regions 6 arranged in the Y direction are connected at the ends. The connecting portion becomes a large area pattern, which becomes the pad electrode 38, and the bump electrode 40S for the source is formed through the UBM film 39.

但し、ドレイン配線35Dにおいて、活性領域6上をY方向に延在する部分の端部同士を連結する側と、ソース配線35Sにおいて、活性領域6上をY方向に延在する部分の端部同士を連結する側とは、活性領域6(領域6b)を介して互いに反対側に位置する。すなわち、Y方向に延在するドレイン配線35Dとソース配線35Sとが活性領域6上に交互に配列し、ドレイン配線35Dとソース配線35Sとで、互いに反対側の端部同士を連結している。このため、ドレイン配線35Dおよびソース配線35Sにおいて、それぞれの連結部の面積を大きくしてバンプ電極形成用の領域(パッド電極38となる部分)を確保することが容易である。   However, in the drain wiring 35D, the ends of the portions extending in the Y direction on the active region 6 and the ends of the portions extending in the Y direction on the active region 6 in the source wiring 35S are connected. Are connected to each other through the active region 6 (region 6b). That is, the drain wiring 35D and the source wiring 35S extending in the Y direction are alternately arranged on the active region 6, and the opposite ends of the drain wiring 35D and the source wiring 35S are connected to each other. For this reason, in the drain wiring 35D and the source wiring 35S, it is easy to secure a region for forming the bump electrode (a portion to become the pad electrode 38) by increasing the area of each connecting portion.

また、上実施の形態1と同様に、本実施の形態の半導体チップCHP1cにおいても、ゲート電極9はY方向に延在し、活性領域6の周囲または間の素子分離領5上に位置する部分で、プラグ24,28を介して、ゲート配線25G,31G(ドレイン配線25Dとドレイン配線31Dは同じ平面パターン)に電気的に接続されている。ゲート配線25G,31Gは、活性領域6の周囲または間の素子分離領域5上をX方向に延在している。従って、本実施の形態におけるゲート配線25G,31Gは、活性領域6aに相当する部分がなくなったこと以外は、上記実施の形態1のゲート配線25G,31Gとほぼ同様のパターンである。   Similarly to the first embodiment, also in the semiconductor chip CHP1c of the present embodiment, the gate electrode 9 extends in the Y direction and is located on the element isolation region 5 around or between the active regions 6 Thus, the gate wirings 25G and 31G (the drain wiring 25D and the drain wiring 31D are the same plane pattern) are electrically connected via the plugs 24 and 28. The gate wirings 25G and 31G extend in the X direction on the element isolation region 5 around or between the active regions 6. Therefore, the gate wirings 25G and 31G in the present embodiment have substantially the same pattern as the gate wirings 25G and 31G in the first embodiment except that the portion corresponding to the active region 6a is eliminated.

また、ゲート配線25Gはドレイン配線25Dおよびソース配線25S1と同層の配線であり、ゲート配線31Gはドレイン配線31Dおよびソース配線31S1と同層の配線であるが、上記のように活性領域6の間の素子分離領域5上にはドレイン配線25D,31Dおよびソース配線25S1,31S1が形成されておらず、そこにゲート配線25G,31GがX方向に延在している。従って、図33に示されるように、X方向に延在するゲート配線25G,31Gの間に、Y方向に延在するドレイン配線25D,31Dおよびソース配線25S1、31S1が配置された状態となっている。   The gate wiring 25G is a wiring in the same layer as the drain wiring 25D and the source wiring 25S1, and the gate wiring 31G is a wiring in the same layer as the drain wiring 31D and the source wiring 31S1, but between the active regions 6 as described above. The drain wirings 25D and 31D and the source wirings 25S1 and 31S1 are not formed on the element isolation region 5, and the gate wirings 25G and 31G extend in the X direction. Therefore, as shown in FIG. 33, the drain wirings 25D and 31D and the source wirings 25S1 and 31S1 extending in the Y direction are arranged between the gate wirings 25G and 31G extending in the X direction. Yes.

X方向に延在するゲート配線31Gは、活性領域6の周囲または間の素子分離領域5上をY方向に延在するゲート配線35Gと、ビア部(スルーホール33を埋める部分)を介して電気的に接続され、それによって、X方向に延在するゲート配線31G同士はY方向に延在するゲート配線35Gを介して互いに電気的に接続されている。最外側に位置するゲート配線35Gは、活性領域6から離れる方向に延在して大面積パターンとなってそこがパッド電極38となり、UBM膜39を介してゲート用のバンプ電極40Gが形成されている。従って、活性領域6の周囲または間の素子分離領域5上で、上記各単位セル20のゲート電極9を、プラグ24,28を介してゲート配線25G,31Gまで引き上げ、このゲート配線25G,31GをX方向に延在させて、活性領域6の外部で最上層のゲート配線35Gに接続して互いに電気的に接続されるようにし、このゲート配線35Gにゲート用のバンプ電極40Gを形成している。   The gate wiring 31G extending in the X direction is electrically connected to the gate wiring 35G extending in the Y direction around the element isolation region 5 around or between the active regions 6 and via portions (portions through which the through holes 33 are filled). As a result, the gate lines 31G extending in the X direction are electrically connected to each other via the gate line 35G extending in the Y direction. The gate wiring 35G located on the outermost side extends in a direction away from the active region 6 to form a large area pattern, which becomes a pad electrode 38, and a gate bump electrode 40G is formed via the UBM film 39. Yes. Therefore, on the element isolation region 5 around or between the active regions 6, the gate electrode 9 of each unit cell 20 is pulled up to the gate wirings 25G and 31G via the plugs 24 and 28, and the gate wirings 25G and 31G are connected. Extending in the X direction, connected to the uppermost gate wiring 35G outside the active region 6 so as to be electrically connected to each other, and a gate bump electrode 40G is formed on the gate wiring 35G. .

半導体チップCHP1cの他の構成は、上記実施の形態1の半導体チップCHP1とほぼ同様であるので、ここではその説明を省略する。また、半導体チップCHP1cを用いたRFパワーモジュールの構成は、上記実施の形態1のRFパワーモジュールPM1とほぼ同様であるので、ここではその説明は省略する。   Since the other configuration of the semiconductor chip CHP1c is substantially the same as that of the semiconductor chip CHP1 of the first embodiment, the description thereof is omitted here. Further, the configuration of the RF power module using the semiconductor chip CHP1c is substantially the same as that of the RF power module PM1 of the first embodiment, and the description thereof is omitted here.

このように、本実施の形態の半導体チップCHP1cでは、LDMOSFET形成領域1A(活性領域6)に形成したLDMOSFETのドレインとソースの両方を、LDMOSFET形成領域1A(活性領域6上)で最上層のドレイン配線35Dおよびソース配線35S1まで引き上げている。そして、ドレイン配線35Dとソース配線35S1をLDMOSFET形成領域1A(活性領域6)の互いに反対側となる外部まで延在させて、ドレイン配線35D同士を連結してそこにドレイン用のパッド電極40Dを形成し、かつソース配線35S1同士を連結してそこにソース用のパッド電極40Sを形成している。ゲート電極9は、素子領域5上でゲート配線25G,31Gに引き上げている。このゲート配線25G,31Gはドレイン配線35Dとソース配線35S1よりも下層の配線であるため、活性領域6上でのドレイン配線35Dとソース配線35S1のレイアウトに邪魔されることなく活性領域6の外側までX方向に引き出すことができ、活性領域6の外側の素子分離領域5上でゲート配線25G,31Gを最上層のゲート配線35Gまで引き上げ、ゲート配線35Gの一部上にゲート用のバンプ電極40Gを形成している。このような配線構造をとることで、表面にドレイン用のバンプ電極40D、ゲート用のバンプ電極40Gおよびソース用のバンプ電極40Sを有する半導体チップCHP1cを実現することができる。これにより、半導体チップCHP1cをフリップチップ実装できるので、半導体チップCHP1cの実装面積を低減できる。   Thus, in the semiconductor chip CHP1c of the present embodiment, both the drain and source of the LDMOSFET formed in the LDMOSFET formation region 1A (active region 6) are used as the uppermost drain in the LDMOSFET formation region 1A (on the active region 6). The wiring 35D and the source wiring 35S1 are pulled up. Then, the drain wiring 35D and the source wiring 35S1 are extended to the outside opposite to the LDMOSFET formation region 1A (active region 6), the drain wirings 35D are connected to each other, and the drain pad electrode 40D is formed there. In addition, the source wirings 35S1 are connected to each other, and a source pad electrode 40S is formed there. The gate electrode 9 is pulled up to the gate wirings 25G and 31G on the element region 5. Since the gate wirings 25G and 31G are wirings lower than the drain wiring 35D and the source wiring 35S1, the gate wirings 25G and 31G extend to the outside of the active region 6 without being disturbed by the layout of the drain wiring 35D and the source wiring 35S1 on the active region 6. The gate wirings 25G and 31G can be pulled up to the uppermost gate wiring 35G on the element isolation region 5 outside the active region 6, and a gate bump electrode 40G can be formed on a part of the gate wiring 35G. Forming. By adopting such a wiring structure, a semiconductor chip CHP1c having a drain bump electrode 40D, a gate bump electrode 40G, and a source bump electrode 40S on the surface can be realized. Thereby, since the semiconductor chip CHP1c can be flip-chip mounted, the mounting area of the semiconductor chip CHP1c can be reduced.

また、本実施の形態の半導体チップCHP1cでは、図32〜図34に示されるように、活性領域6(領域6b)を介して対向する平面位置にドレイン用のバンプ電極40Dとソース用のバンプ電極40Sとが配置され、ゲート用のバンプ電極40Gが、ドレイン用のバンプ電極40Dとソース用のバンプ電極40Sとの間でかつ活性領域6(領域6b)の周辺となる平面位置に配置されている。上記のような配線構造をとれば、このようなバンプ電極40D,40G,40Sの配置とすることができる。バンプ電極40D,40G,40Sをこのような配置とすることで、活性領域6(領域6b)の周囲に配置されるドレイン用のバンプ電極40Dとソース用のバンプ電極40Sbの数を、多くすることが容易となり、また、ドレイン用のバンプ電極40Dとソース用のバンプ電極40Sbの数を同じにすることも容易となる。これにより、LDMOSFET回路の特性を向上することができる。また、電力増幅回路AMP1,AMP2の最終段の増幅段AMP13,AMP23(すなわちLDMOSFET回路131C,132C)には、ソース・ドレイン間に大きな電流が流れるので、特にLDMOSFET回路131C,132Cでは、ドレイン用のバンプ電極40Dとソース用のバンプ電極40Sの数を多くすることが好ましく、また、ドレイン用のバンプ電極40Dとソース用のバンプ電極40Sbの数を同じにすることが好ましい。   Further, in the semiconductor chip CHP1c of the present embodiment, as shown in FIGS. 32 to 34, the drain bump electrode 40D and the source bump electrode are disposed at planar positions facing each other through the active region 6 (region 6b). 40S, and the bump electrode 40G for the gate is disposed between the drain bump electrode 40D and the bump electrode 40S for the source and at a planar position around the active region 6 (region 6b). . If the wiring structure as described above is taken, the bump electrodes 40D, 40G, and 40S can be arranged as described above. By arranging the bump electrodes 40D, 40G, and 40S in such a manner, the number of drain bump electrodes 40D and source bump electrodes 40Sb arranged around the active region 6 (region 6b) is increased. In addition, the number of the drain bump electrodes 40D and the number of the source bump electrodes 40Sb can be easily made the same. Thereby, the characteristics of the LDMOSFET circuit can be improved. In addition, since a large current flows between the source and the drain in the final amplification stages AMP13 and AMP23 (that is, the LDMOSFET circuits 131C and 132C) of the power amplifier circuits AMP1 and AMP2, in particular, in the LDMOSFET circuits 131C and 132C, It is preferable to increase the number of bump electrodes 40D and source bump electrodes 40S, and it is preferable that the number of drain bump electrodes 40D and source bump electrodes 40Sb be the same.

また、本実施の形態では、LDMOSFETのソース領域(n型ソース領域15)をプラグ24,28およびソース配線25S1,31S1,35S1を介してソース用のバンプ電極40Sに電気的に接続しており、LDMOSFETのソース領域(n型ソース領域15)からソース用のバンプ電極40Sまでの導電経路に基板1を経由していない。このため、本実施の形態では、基板1を低抵抗基板(比抵抗が低い基板)にしなくともよい。また、本実施の形態では、LDMOSFETのソース領域(n型ソース領域15)からソース用のバンプ電極40Sまでの導電経路に基板1を経由していないため、LDMOSFETのソース領域を基板1に接続しなくともよく、p型打抜き層4の形成を省略することもできる。また、本実施の形態では、エピタキシャル層2の形成を省略し、エピタキシャル層2ではなく基板1自体にLDMOSFETを形成することもできる。 In the present embodiment, the source region (n + type source region 15) of the LDMOSFET is electrically connected to the bump electrode 40S for the source via the plugs 24, 28 and the source wirings 25S1, 31S1, 35S1. The conductive path from the source region (n + type source region 15) of the LDMOSFET to the bump electrode 40S for source does not pass through the substrate 1. For this reason, in this embodiment, the substrate 1 does not have to be a low resistance substrate (a substrate having a low specific resistance). In the present embodiment, the LDMOSFET source region is connected to the substrate 1 because the substrate 1 does not pass through the conductive path from the LDMOSFET source region (n + -type source region 15) to the source bump electrode 40S. The formation of the p-type punching layer 4 can be omitted. In the present embodiment, the formation of the epitaxial layer 2 can be omitted, and the LDMOSFET can be formed not on the epitaxial layer 2 but on the substrate 1 itself.

(実施の形態5)
図38および図39は、本実施の形態の半導体チップCHP1dの要部平面図であり、それぞれ上記実施の形態3の図29および図30に対応するものである。図38は、半導体チップCHP1dの上部から各絶縁膜を透視したときに見える配線(すなわちソース配線35S1,51S1、ドレイン配線35D,51Dおよびゲート配線31G,35G,51G)およびバンプ電極40D,40G,40Sの平面レイアウトが示され、他の構成要素は、図示を省略している。また、図39には、図38から、最上層配線であるドレイン配線51D、ゲート配線51Gおよびソース配線51S1と、バンプ電極40D,40G,40Sとを更に除去(透視)した図に対応する。また、図40は、半導体チップCHP1dの要部断面図であり、図38のN1−N1線またはN2−N2線の断面図に対応する。
(Embodiment 5)
FIGS. 38 and 39 are principal part plan views of the semiconductor chip CHP1d of the present embodiment, and correspond to FIGS. 29 and 30 of the third embodiment, respectively. FIG. 38 shows wirings (that is, source wirings 35S1 and 51S1, drain wirings 35D and 51D and gate wirings 31G, 35G, and 51G) and bump electrodes 40D, 40G, and 40S that can be seen through the respective insulating films from above the semiconductor chip CHP1d. The planar layout is shown, and the other components are not shown. FIG. 39 corresponds to a view in which the drain wiring 51D, the gate wiring 51G and the source wiring 51S1, which are the uppermost wiring, and the bump electrodes 40D, 40G, and 40S are further removed (see through) from FIG. 40 is a main-portion cross-sectional view of the semiconductor chip CHP1d, and corresponds to a cross-sectional view taken along line N1-N1 or N2-N2 in FIG.

上記実施の形態4の半導体チップCHP1cでは、LDMOSFET形成領域1A(活性領域6上)にはバンプ電極40を配置していなかったが、本実施の形態の半導体チップCHP1dでは、LDMOSFET形成領域1A(活性領域6上)にバンプ電極40(ここではドレイン用のバンプ電極40Dおよびソース用のバンプ電極40S)を配置している。   In the semiconductor chip CHP1c of the fourth embodiment, the bump electrode 40 is not disposed in the LDMOSFET formation region 1A (on the active region 6). However, in the semiconductor chip CHP1d of the present embodiment, the LDMOSFET formation region 1A (active A bump electrode 40 (here, a drain bump electrode 40D and a source bump electrode 40S) is disposed on the region 6.

図38〜図40からも分かるように、本実施の形態の半導体チップCHP1dは、上記配線25,31,35に加えて、上記実施の形態3のように、更に最上層の配線として配線51を有しており、配線51上にUBM膜39を介してバンプ電極40を形成している。   As can be seen from FIG. 38 to FIG. 40, the semiconductor chip CHP1d of the present embodiment further includes the wiring 51 as the uppermost wiring as in the third embodiment in addition to the wirings 25, 31, and 35. The bump electrode 40 is formed on the wiring 51 through the UBM film 39.

すなわち、本実施の形態の半導体チップCHP1dは、図38に示されるように、絶縁膜32上に、配線35を覆うように、酸化シリコン膜などからなる絶縁膜(層間絶縁膜)36aが形成され、絶縁膜36aに配線35の一部を露出するスルーホール(図示せず)が形成され、絶縁膜36a上に配線(第4層配線)51が形成されている。配線51は、ビア部(絶縁膜36aのスルーホールを埋める部分)を介してドレイン配線35Dと電気的に接続するドレイン配線50Dと、ビア部を介してゲート配線35Gと電気的に接続するゲート配線50Gと、ビア部を介してソース配線35S1と電気的に接続するソース配線51S1とを有している。更に、絶縁膜36a上に、配線51を覆うように、上記絶縁膜36と同様の絶縁膜(表面保護膜)52が形成され、絶縁膜52に開口部53が形成され、開口部53から露出された配線51上にUBM膜39を介してバンプ電極40が形成されている。ドレイン配線51D上に形成されたバンプ電極40がドレイン用のバンプ電極40Dであり、ゲート配線51G上に形成されたバンプ電極40がゲート用のバンプ電極40Gであり、ソース配線51S1上に形成されたバンプ電極40がソース用のバンプ電極40Sである。   That is, in the semiconductor chip CHP1d of the present embodiment, as shown in FIG. 38, an insulating film (interlayer insulating film) 36a made of a silicon oxide film or the like is formed on the insulating film 32 so as to cover the wiring 35. A through hole (not shown) exposing a part of the wiring 35 is formed in the insulating film 36a, and a wiring (fourth layer wiring) 51 is formed on the insulating film 36a. The wiring 51 includes a drain wiring 50D that is electrically connected to the drain wiring 35D via a via portion (a portion that fills the through hole of the insulating film 36a), and a gate wiring that is electrically connected to the gate wiring 35G via the via portion. 50G and a source wiring 51S1 electrically connected to the source wiring 35S1 through a via portion. Further, an insulating film (surface protective film) 52 similar to the insulating film 36 is formed on the insulating film 36 a so as to cover the wiring 51, an opening 53 is formed in the insulating film 52, and exposed from the opening 53. A bump electrode 40 is formed on the formed wiring 51 via the UBM film 39. The bump electrode 40 formed on the drain wiring 51D is a drain bump electrode 40D, and the bump electrode 40 formed on the gate wiring 51G is a gate bump electrode 40G, which is formed on the source wiring 51S1. The bump electrode 40 is a source bump electrode 40S.

本実施の形態の半導体チップCHP1dは、図38に示されるように、ドレイン配線35D、ゲート配線35Gおよびソース配線35S1に、パッド電極38となる大面積パターンの部分を設けないこと以外は、配線35までの構造(配線35および配線35よりも下層の構造)は、上記実施の形態4の半導体チップCHP1dとほぼ同様であるので、ここではその説明は省略する。   As shown in FIG. 38, the semiconductor chip CHP1d of the present embodiment has a wiring 35 except that the drain wiring 35D, the gate wiring 35G, and the source wiring 35S1 are not provided with a large area pattern portion that becomes the pad electrode 38. Since the structure up to this point (wiring 35 and the structure below the wiring 35) is substantially the same as that of the semiconductor chip CHP1d of the fourth embodiment, description thereof is omitted here.

本実施の形態の半導体チップCHP1dは、図38〜図40に示されるように、LDMOSFET形成領域1A(活性領域6)で、LDMOSFETのドレイン領域(n型ドレイン領域14)を、プラグ24,28およびドレイン配線25D,31Dを介して、ドレイン配線35Dまで引き上げている。これは、上記実施の形態4の半導体チップCHPcと同様である。そして、本実施の形態の半導体チップCHP1bは、このドレイン配線35DをLDMOSFET形成領域1A(活性領域6)の周囲の素子分離領域5上で最上層のドレイン配線51Dに電気的に接続し、このドレイン配線51Dを、図38および図40に示されるように、LDMOSFET形成領域1A(活性領域6上)にまで延在させて、そこにドレイン用のバンプ電極40Dを形成している。 In the semiconductor chip CHP1d of the present embodiment, as shown in FIGS. 38 to 40, in the LDMOSFET formation region 1A (active region 6), the drain region (n + -type drain region 14) of the LDMOSFET is plugged 24, 28. And it is pulled up to the drain wiring 35D via the drain wirings 25D and 31D. This is the same as the semiconductor chip CHPc of the fourth embodiment. The semiconductor chip CHP1b of the present embodiment electrically connects the drain wiring 35D to the uppermost drain wiring 51D on the element isolation region 5 around the LDMOSFET formation region 1A (active region 6). As shown in FIGS. 38 and 40, the wiring 51D extends to the LDMOSFET formation region 1A (on the active region 6), and a drain bump electrode 40D is formed there.

また、本実施の形態の半導体チップCHP1dは、図38〜図40に示されるように、LDMOSFET形成領域1A(活性領域6)で、LDMOSFETのソース領域(n型ソース領域15)を、プラグ24,28およびソース配線25S1,31S1を介して、ソース配線35S1まで引き上げている。これは、上記実施の形態4の半導体チップCHPcと同様である。そして、本実施の形態の半導体チップCHP1bは、このソース配線35S1をLDMOSFET形成領域1A(活性領域6)の周囲の素子分離領域5上で最上層のソース配線51S1に電気的に接続し、このソース配線51S1を、図38および図40に示されるように、LDMOSFET形成領域1A(活性領域6上)にまで延在させて、そこにソース用のバンプ電極40Sを形成している。 Further, as shown in FIGS. 38 to 40, in the semiconductor chip CHP1d of the present embodiment, the LDMOSFET source region (n + -type source region 15) is plugged in the LDMOSFET formation region 1A (active region 6). , 28 and the source wirings 25S1, 31S1 up to the source wiring 35S1. This is the same as the semiconductor chip CHPc of the fourth embodiment. The semiconductor chip CHP1b of the present embodiment electrically connects the source wiring 35S1 to the uppermost source wiring 51S1 on the element isolation region 5 around the LDMOSFET formation region 1A (active region 6). As shown in FIGS. 38 and 40, the wiring 51S1 extends to the LDMOSFET formation region 1A (on the active region 6), and the source bump electrode 40S is formed there.

また、本実施の形態の半導体チップCHP1bは、素子分離領域5上でゲート配線35Gを最上層のゲート配線51Gに電気的に接続し、このゲート配線51Gを、図38および図40に示されるように、LDMOSFET形成領域1A(活性領域6上)の外部で延在させて、そこにゲート用のバンプ電極40Gを形成している。   Further, in the semiconductor chip CHP1b of the present embodiment, the gate wiring 35G is electrically connected to the uppermost gate wiring 51G on the element isolation region 5, and this gate wiring 51G is shown in FIGS. 38 and 40. In addition, the bump electrode 40G for the gate is formed extending outside the LDMOSFET formation region 1A (on the active region 6).

本実施の形態の半導体チップCHP1dの他の構成は、上記実施の形態4の半導体チップCHP1dとほぼ同様であるので、ここではその説明を省略する。また、半導体チップCHP1dを用いたRFパワーモジュールの構成は、上記実施の形態1のRFパワーモジュールPM1とほぼ同様であるので、ここではその説明は省略する。   Since the other configuration of the semiconductor chip CHP1d of the present embodiment is substantially the same as that of the semiconductor chip CHP1d of the fourth embodiment, the description thereof is omitted here. Further, the configuration of the RF power module using the semiconductor chip CHP1d is substantially the same as that of the RF power module PM1 of the first embodiment, and therefore the description thereof is omitted here.

本実施の形態の半導体チップCHP1dは、上記のように、ドレイン用のバンプ電極40D、ゲート用のバンプ電極40Gおよびソース用のバンプ電極40Sのうちの少なくとも一つ(ここではドレイン用のバンプ電極40Dとソース用のバンプ電極40G)を、LDMOSFET形成領域1A(活性領域6上)に配置している。これにより、バンプ電極40D,40S,40GをLDMOSFET形成領域1A(活性領域6上の領域)の外部に配置した場合に比べて、半導体チップの平面寸法を、より縮小することができる。   As described above, the semiconductor chip CHP1d of the present embodiment includes at least one of the drain bump electrode 40D, the gate bump electrode 40G, and the source bump electrode 40S (here, the drain bump electrode 40D). And the bump electrode 40G for source are arranged in the LDMOSFET formation region 1A (on the active region 6). Thereby, the planar dimensions of the semiconductor chip can be further reduced as compared with the case where the bump electrodes 40D, 40S, and 40G are arranged outside the LDMOSFET formation region 1A (region on the active region 6).

また、上記実施の形態4の半導体チップCHP1cは、配線層の数を少なくすることができるので、製造工程数を低減することができる。   Further, since the number of wiring layers can be reduced in the semiconductor chip CHP1c of the fourth embodiment, the number of manufacturing steps can be reduced.

以上、本発明者によってなされた発明をその実施の形態に基づき具体的に説明したが、本発明は前記実施の形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々変更可能であることは言うまでもない。   As mentioned above, the invention made by the present inventor has been specifically described based on the embodiment. However, the invention is not limited to the embodiment, and various modifications can be made without departing from the scope of the invention. Needless to say.

本発明は、例えば移動体通信装置などに搭載される電力増幅モジュールおよびそれに用いられる半導体装置などに適用して好適なものである。   The present invention is suitable for application to, for example, a power amplification module mounted on a mobile communication device and a semiconductor device used therefor.

本発明の実施の形態1のRFパワーモジュールの回路ブロック図である。It is a circuit block diagram of RF power module of Embodiment 1 of the present invention. 本発明の実施の形態のRFパワーモジュールを用いたデジタル携帯電話機システムの一例を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows an example of the digital mobile telephone system using the RF power module of embodiment of this invention. 本発明の一実施の形態のRFパワーモジュールを示す斜視図である。It is a perspective view which shows the RF power module of one embodiment of this invention. 図3のRFパワーモジュールの上面図である。FIG. 4 is a top view of the RF power module of FIG. 3. 図3のRFパワーモジュールの断面図である。It is sectional drawing of the RF power module of FIG. 図3のRFパワーモジュールを実装基板に実装した状態を示す側面図である。It is a side view which shows the state which mounted the RF power module of FIG. 3 on the mounting board | substrate. 比較例のRFパワーモジュールを示す斜視図である。It is a perspective view which shows the RF power module of a comparative example. 本発明の一実施の形態の半導体チップの平面図である。It is a top view of the semiconductor chip of one embodiment of the present invention. 図7の比較例のRFパワーモジュールで用いた比較例の半導体チップの平面図である。It is a top view of the semiconductor chip of the comparative example used with the RF power module of the comparative example of FIG. 本発明の一実施の形態の半導体装置の製造工程中の要部断面図である。It is principal part sectional drawing in the manufacturing process of the semiconductor device of one embodiment of this invention. 図10と同じ半導体装置の製造工程中の要部平面図である。FIG. 11 is an essential part plan view of the same semiconductor device as in FIG. 10 in manufacturing process. 図10に続く半導体装置の製造工程中の要部断面図である。FIG. 11 is an essential part cross sectional view of the semiconductor device during a manufacturing step following FIG. 10; 図12と同じ半導体装置の製造工程中の要部平面図である。FIG. 13 is an essential part plan view of the same semiconductor device as in FIG. 12 in manufacturing process. 図12に続く半導体装置の製造工程中の要部断面図である。FIG. 13 is a fragmentary cross-sectional view of the semiconductor device during a manufacturing step following that of FIG. 12; 図14に続く半導体装置の製造工程中の要部断面図である。FIG. 15 is an essential part cross sectional view of the semiconductor device during a manufacturing step following FIG. 14; 図15と同じ半導体装置の製造工程中の要部平面図である。FIG. 16 is an essential part plan view of the same semiconductor device as in FIG. 15 in manufacturing process; 図15と同じ半導体装置の製造工程中の要部平面図である。FIG. 16 is an essential part plan view of the same semiconductor device as in FIG. 15 in manufacturing process; 図17に続く半導体装置の製造工程中の要部断面図である。FIG. 18 is a fragmentary cross-sectional view of the semiconductor device during a manufacturing step following that of FIG. 17; 図17に続く半導体装置の製造工程中の他の要部断面図である。FIG. 18 is a fragmentary cross-sectional view of the semiconductor device during a manufacturing step following that of FIG. 17; 本発明の一実施の形態の半導体装置の要部平面図である。It is a principal part top view of the semiconductor device of one embodiment of this invention. 本発明の一実施の形態の半導体装置の要部平面図である。It is a principal part top view of the semiconductor device of one embodiment of this invention. 本発明の一実施の形態の半導体装置の要部断面図である。It is principal part sectional drawing of the semiconductor device of one embodiment of this invention. 図9の比較例の半導体チップの要部平面図である。It is a principal part top view of the semiconductor chip of the comparative example of FIG. 本発明の他の実施の形態の半導体装置の要部断面図である。It is principal part sectional drawing of the semiconductor device of other embodiment of this invention. 本発明の他の実施の形態の半導体装置の要部平面図である。It is a principal part top view of the semiconductor device of other embodiment of this invention. 本発明の他の実施の形態の半導体装置の要部平面図である。It is a principal part top view of the semiconductor device of other embodiment of this invention. 本発明の他の実施の形態の半導体装置の要部平面図である。It is a principal part top view of the semiconductor device of other embodiment of this invention. 本発明の他の実施の形態の半導体装置の要部断面図である。It is principal part sectional drawing of the semiconductor device of other embodiment of this invention. 本発明の他の実施の形態の半導体装置の要部平面図である。It is a principal part top view of the semiconductor device of other embodiment of this invention. 本発明の他の実施の形態の半導体装置の要部平面図である。It is a principal part top view of the semiconductor device of other embodiment of this invention. 本発明の他の実施の形態の半導体装置の要部断面図である。It is principal part sectional drawing of the semiconductor device of other embodiment of this invention. 本発明の他の実施の形態の半導体装置の要部平面図である。It is a principal part top view of the semiconductor device of other embodiment of this invention. 本発明の他の実施の形態の半導体装置の要部平面図である。It is a principal part top view of the semiconductor device of other embodiment of this invention. 本発明の他の実施の形態の半導体装置の要部平面図である。It is a principal part top view of the semiconductor device of other embodiment of this invention. 本発明の他の実施の形態の半導体装置の要部断面図である。It is principal part sectional drawing of the semiconductor device of other embodiment of this invention. 本発明の他の実施の形態の半導体装置の要部断面図である。It is principal part sectional drawing of the semiconductor device of other embodiment of this invention. 本発明の他の実施の形態の半導体装置の要部断面図である。It is principal part sectional drawing of the semiconductor device of other embodiment of this invention. 本発明の他の実施の形態の半導体装置の要部平面図である。It is a principal part top view of the semiconductor device of other embodiment of this invention. 本発明の他の実施の形態の半導体装置の要部平面図である。It is a principal part top view of the semiconductor device of other embodiment of this invention. 本発明の他の実施の形態の半導体装置の要部断面図である。It is principal part sectional drawing of the semiconductor device of other embodiment of this invention.

符号の説明Explanation of symbols

1 基板
1A LDMOSFET形成領域
1B ソース引き出し領域
1C バンプ電極形成領域
2 エピタキシャル層
3,3a 溝
4,4a p型打抜き層
5 素子分離領域
6,6a 活性領域
6b 領域
7 p型ウエル
8 ゲート絶縁膜
9 ゲート電極
10 n型ドリフト領域
11 n型ソース領域
12 サイドウォールスペーサ
13 n型ドリフト領域
14 n型ドレイン領域
15 n型ソース領域
16,16a p型半導体領域
21 金属シリサイド層
22 絶縁膜
23 コンタクトホール
24 プラグ
25,31,35,51 配線
25D,31D,35D,51D ドレイン配線
25G,31G,35G,51G ゲート配線
25S1,25S2,31S1,31S2,35S1,35S2,51S1 ソース配線
26 絶縁膜
27 スルーホール
28 プラグ
32 絶縁膜
33 スルーホール
36,36a 絶縁膜
37 開口部
38 パッド電極
39 UBM膜
40,40D,40G,40S バンプ電極
52 絶縁膜
53 開口部
101 配線基板
101a 上面
101b 下面
102 受動部品
103 封止樹脂
104 絶縁体層
105a 導体パターン
105b 外部接続端子
105c 基準電位供給用端子
106 ビアホール
107a 表面
107b 裏面
108 バンプ電極
109 半田
111 実装基板
111a 上面
112 部品
113 端子
114 半田
131A〜131C,132A〜132C LDMOSFET回路
133 素子形成領域
151 フロントエンド・モジュール
152 ベースバンド回路
153 変復調用回路
154a スイッチ回路
154b スイッチ回路
156 分波器
201 配線基板
202 受動部品
203 ボンディングワイヤ
205a 導体パターン
210 領域
231A〜231C,232A〜232C LDMOSFET回路
233 素子形成領域
AJC1〜AJC4 整合回路
AMP1,AMP2 電力増幅回路
AMP11〜AMP13,AMP21〜AMP23 増幅段
BAC1,BAC2 バイアス回路
BIT1,BIT2 バイアス制御信号入力端子
C5,C6 コンデンサ
CHP1,CHP1a,CHP1b,CHP1c,CHP1d,CHP201 半導体チップ
CNT1,CNT2 切換信号
DEC1,DEC2 検出回路
FLT1,FLT2 フィルタ
IPT1,IPT2 入力端子
OPT1〜OPT4 出力端子
PD パッド電極
PDD1〜PDD6,PDD201〜PDD206 ドレインパッド
PDG1〜PDG6,PDG201〜PDG206 ゲートパッド
PDS1〜PDS6 ソースパッド
PM1,PM201 RFパワーモジュール
PSC1,PSC2 電源回路
RG1 領域
〜W
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Substrate 1A LDMOSFET formation region 1B Source extraction region 1C Bump electrode formation region 2 Epitaxial layer 3, 3a Groove 4, 4a p-type punching layer 5 Element isolation region 6, 6a Active region 6b region 7 P-type well 8 Gate insulating film 9 Gate Electrode 10 n type drift region 11 n type source region 12 Side wall spacer 13 n type drift region 14 n + type drain region 15 n + type source region 16, 16a p + type semiconductor region 21 Metal silicide layer 22 Insulating film 23 Contact hole 24 Plug 25, 31, 35, 51 Wiring 25D, 31D, 35D, 51D Drain wiring 25G, 31G, 35G, 51G Gate wiring 25S1, 25S2, 31S1, 31S2, 35S1, 35S2, 51S1 Source wiring 26 Insulating film 27 Through Hall 2 Plug 32 Insulating film 33 Through hole 36, 36a Insulating film 37 Opening 38 Pad electrode 39 UBM film 40, 40D, 40G, 40S Bump electrode 52 Insulating film 53 Opening 101 Wiring board 101a Upper surface 101b Lower surface 102 Passive component 103 Sealing resin 104 Insulator layer 105a Conductor pattern 105b External connection terminal 105c Reference potential supply terminal 106 Via hole 107a Front surface 107b Back surface 108 Bump electrode 109 Solder 111 Mounting substrate 111a Upper surface 112 Component 113 Terminal 114 Solder 131A to 131C, 132A to 132C LDMOSFET circuit 133 Element Formation area 151 Front end module 152 Baseband circuit 153 Modulation / demodulation circuit 154a Switch circuit 154b Switch circuit 156 Demultiplexer 201 Wiring board 202 Passive component 203 Bonding wire 205a Conductor pattern 210 Region 231A to 231C, 232A to 232C LDMOSFET circuit 233 Element formation region AJC1 to AJC4 Matching circuit AMP1, AMP2 Power amplification circuit AMP11 to AMP13, AMP21 to AMP23 Amplification stage BAC1, BAC2 Bias circuit BIT1, BIT2 Bias Control signal input terminals C5, C6 Capacitors CHP1, CHP1a, CHP1b, CHP1c, CHP1d, CHP201 Semiconductor chips CNT1, CNT2 Switching signal DEC1, DEC2 Detection circuit FLT1, FLT2 Filter IPT1, IPT2 Input terminals OPT1-OPT4 Output terminal PD Pad electrodes PDD1- PDD6, PDD201 to PDD206 Drain pads PDG1 to PDG6, PDG201 to PD G206 gate pad PDS1~PDS6 source pad PM1, PM201 RF power module PSC1, PSC2 power circuit RG1 regions W 1 to W-4 Width

Claims (20)

電力増幅回路を有する電子装置であって、
配線基板と、
前記電力増幅回路を構成するLDMOSFET素子が形成され、前記配線基板の主面上にフリップチップ実装された半導体チップと、
を有することを特徴とする電子装置。
An electronic device having a power amplifier circuit,
A wiring board;
An LDMOSFET element that constitutes the power amplifier circuit is formed, and a semiconductor chip flip-chip mounted on the main surface of the wiring board;
An electronic device comprising:
請求項1記載の電子装置において、
前記配線基板が多層配線基板であることを特徴とする電子装置。
The electronic device according to claim 1.
An electronic device, wherein the wiring board is a multilayer wiring board.
請求項1記載の電子装置において、
前記配線基板の前記主面上に搭載された、前記電力増幅回路の整合回路用の受動部品を更に有することを特徴とする電子装置。
The electronic device according to claim 1.
An electronic device further comprising a passive component for a matching circuit of the power amplifier circuit mounted on the main surface of the wiring board.
請求項1記載の電子装置において、
前記電力増幅回路を構成するLDMOSFET素子は、全て一つの前記半導体チップに形成されていることを特徴とする電子装置。
The electronic device according to claim 1.
The LDMOSFET element which comprises the said power amplifier circuit is all formed in the said one semiconductor chip, The electronic device characterized by the above-mentioned.
請求項1記載の電子装置において、
前記電力増幅回路は複数の増幅回路を多段接続した多段構成を有しており、
前記各増幅回路がLDMOSFET素子によって構成され、
前記各増幅回路を構成するLDMOSFET素子が前記半導体チップに形成されていることを特徴とする電子装置。
The electronic device according to claim 1.
The power amplifier circuit has a multistage configuration in which a plurality of amplifier circuits are connected in multiple stages,
Each of the amplifier circuits is constituted by an LDMOSFET element,
An electronic device, wherein an LDMOSFET element constituting each of the amplifier circuits is formed on the semiconductor chip.
請求項5記載の電子装置において、
前記各増幅回路を構成するLDMOSFET素子は、複数の単位LDMOSFET素子を並列に接続して構成されていることを特徴とする電子装置。
The electronic device according to claim 5.
The LDMOSFET element constituting each of the amplifier circuits is configured by connecting a plurality of unit LDMOSFET elements in parallel.
請求項1記載の電子装置において、
前記電子装置は、移動体通信装置用の電力増幅モジュールであることを特徴とする電子装置。
The electronic device according to claim 1.
The electronic device is a power amplification module for a mobile communication device.
電力増幅回路を構成するLDMOSFET素子を含み、表面に複数のバンプ電極が形成された半導体装置であって、
半導体基板と、
前記半導体基板の主面上に形成された半導体層と、
前記半導体層の前記LDMOSFET素子形成用の第1活性領域に形成された、前記LDMOSFET素子のソース領域およびドレイン領域と、
前記半導体層の前記第1活性領域上にゲート絶縁膜を介して形成された、前記LDMOSFET素子のゲート電極と、
前記半導体層の前記第1活性領域に形成された第1打抜き層と、
前記半導体層の前記第1活性領域とは異なる第2活性領域に形成された第2打抜き層と、
前記半導体層上に形成された配線構造と、
を有し、
前記複数のバンプ電極はソース用バンプ電極を含み、
前記配線構造は、前記ソース用バンプ電極に電気的に接続された第1ソース配線を含み、
前記ソース領域は、前記第1打抜き層を介して前記半導体基板に電気的に接続され、
前記半導体基板は、前記第2打抜き層に電気的に接続され、
前記第2打抜き層は前記第1ソース配線に電気的に接続されていることを特徴とする半導体装置。
A semiconductor device including an LDMOSFET element constituting a power amplifier circuit and having a plurality of bump electrodes formed on a surface thereof,
A semiconductor substrate;
A semiconductor layer formed on the main surface of the semiconductor substrate;
A source region and a drain region of the LDMOSFET element formed in the first active region for forming the LDMOSFET element of the semiconductor layer;
A gate electrode of the LDMOSFET element formed on the first active region of the semiconductor layer via a gate insulating film;
A first stamped layer formed in the first active region of the semiconductor layer;
A second punched layer formed in a second active region different from the first active region of the semiconductor layer;
A wiring structure formed on the semiconductor layer;
Have
The plurality of bump electrodes include a source bump electrode;
The wiring structure includes a first source wiring electrically connected to the source bump electrode,
The source region is electrically connected to the semiconductor substrate via the first stamped layer;
The semiconductor substrate is electrically connected to the second punched layer;
The semiconductor device, wherein the second punched layer is electrically connected to the first source wiring.
請求項8記載の半導体装置において、
前記ソース領域は、前記第1打抜き層、前記半導体基板、前記第2打抜き層および前記第1ソース配線を介して前記ソース用バンプ電極に電気的に接続されていることを特徴とする半導体装置。
The semiconductor device according to claim 8.
The semiconductor device, wherein the source region is electrically connected to the source bump electrode through the first punched layer, the semiconductor substrate, the second punched layer, and the first source wiring.
請求項9記載の半導体装置において、
前記第1打抜き層および前記第2打抜き層は、底部が前記半導体基板に到達しており、
前記第1打抜き層および前記第2打抜き層の比抵抗は、前記半導体層の比抵抗よりも低いことを特徴とする半導体装置。
The semiconductor device according to claim 9.
The first punched layer and the second punched layer have bottoms reaching the semiconductor substrate,
The specific resistance of the first punched layer and the second punched layer is lower than the specific resistance of the semiconductor layer.
請求項8記載の半導体装置において、
前記半導体基板の比抵抗は、10mΩcm以下であることを特徴とする半導体装置。
The semiconductor device according to claim 8.
A specific resistance of the semiconductor substrate is 10 mΩcm or less.
請求項8記載の半導体装置において、
前記半導体層に形成された素子分離領域を更に有し、
前記第1活性領域と前記第2活性領域とは、前記素子分離領域によって分離されていることを特徴とする半導体装置。
The semiconductor device according to claim 8.
It further has an element isolation region formed in the semiconductor layer,
The semiconductor device, wherein the first active region and the second active region are separated by the element isolation region.
請求項10記載の半導体装置において、
前記半導体基板の前記半導体層を形成した側とは反対側の主面には、裏面電極が形成されていないことを特徴とする半導体装置。
The semiconductor device according to claim 10.
A semiconductor device, wherein a back surface electrode is not formed on the main surface of the semiconductor substrate opposite to the side on which the semiconductor layer is formed.
請求項8記載の半導体装置において、
前記ソース領域の表面に形成された金属シリサイド層を更に有することを特徴とする半導体装置。
The semiconductor device according to claim 8.
A semiconductor device further comprising a metal silicide layer formed on a surface of the source region.
請求項8記載の半導体装置において、
前記配線構造は、前記第1活性領域上に形成されかつ前記ドレイン領域と電気的に接続されたドレイン配線を含み、
前記第1活性領域上には、前記ソース領域に電気的に接続された第2ソース配線が前記ドレイン配線の層数よりも少ない層数で形成されているか、あるいは、前記第1活性領域上には、前記ソース領域に電気的に接続された前記第2ソース配線が形成されていないことを特徴とする半導体装置。
The semiconductor device according to claim 8.
The wiring structure includes a drain wiring formed on the first active region and electrically connected to the drain region,
A second source wiring electrically connected to the source region is formed on the first active region with a number of layers smaller than the number of layers of the drain wiring, or on the first active region. The semiconductor device is characterized in that the second source wiring electrically connected to the source region is not formed.
請求項8記載の半導体装置において、
前記配線構造は、前記第1活性領域上に形成されかつ前記ドレイン領域と電気的に接続されたドレイン配線を含み、
前記第1ソース配線の幅は、前記ドレイン配線の幅よりも広いことを特徴とする半導体装置。
The semiconductor device according to claim 8.
The wiring structure includes a drain wiring formed on the first active region and electrically connected to the drain region,
The semiconductor device according to claim 1, wherein the width of the first source wiring is wider than the width of the drain wiring.
請求項8記載の半導体装置において、
前記ソース用バンプ電極は、前記第2打抜き層の上方に配置されていることを特徴とする半導体装置。
The semiconductor device according to claim 8.
The semiconductor device according to claim 1, wherein the source bump electrode is disposed above the second punched layer.
請求項8記載の半導体装置において、
前記バンプ電極は、前記ドレイン領域に電気的に接続されたドレイン用バンプ電極と前記ゲート電極に電気的に接続されたゲート用バンプ電極とを更に含み、
前記ドレイン用バンプ電極、前記ゲート用バンプ電極および前記ソース用バンプ電極のうちの少なくとも一つが、前記第1活性領域の上方に配置されていることを特徴とする半導体装置。
The semiconductor device according to claim 8.
The bump electrode further includes a drain bump electrode electrically connected to the drain region and a gate bump electrode electrically connected to the gate electrode,
At least one of the drain bump electrode, the gate bump electrode, and the source bump electrode is disposed above the first active region.
請求項8記載の半導体装置において、
前記バンプ電極は、前記ドレイン領域に電気的に接続されたドレイン用バンプ電極と前記ゲート電極に電気的に接続されたゲート用バンプ電極とを更に含み、
前記第1活性領域を介して対向する平面位置に前記ドレイン用バンプ電極と前記ソース用バンプ電極とが配置され、
前記ゲート用バンプ電極が、前記ドレイン用バンプ電極と前記ソース用バンプ電極との間でかつ前記第1活性領域の周辺となる平面位置に配置されていることを特徴とする半導体装置。
The semiconductor device according to claim 8.
The bump electrode further includes a drain bump electrode electrically connected to the drain region and a gate bump electrode electrically connected to the gate electrode,
The drain bump electrode and the source bump electrode are arranged at planar positions facing each other through the first active region,
The semiconductor device according to claim 1, wherein the gate bump electrode is disposed between the drain bump electrode and the source bump electrode and at a planar position around the first active region.
電力増幅回路を構成するLDMOSFET素子を含み、表面に複数のバンプ電極が形成された半導体装置であって、
半導体基板と、
前記半導体基板の前記LDMOSFET素子形成用の第1活性領域に形成された、前記LDMOSFET素子のソース領域およびドレイン領域と、
前記半導体基板の前記第1活性領域上にゲート絶縁膜を介して形成された、前記LDMOSFET素子のゲート電極と、
を有し、
前記バンプ電極は、前記ドレイン領域に電気的に接続されたドレイン用バンプ電極と、前記ゲート電極に電気的に接続されたゲート用バンプ電極と、前記ソース領域に電気的に接続されたソース用バンプ電極とを含み、
前記第1活性領域を介して対向する平面位置に前記ドレイン用バンプ電極と前記ソース用バンプ電極とが配置され、
前記ゲート用バンプ電極が、前記ドレイン用バンプ電極と前記ソース用バンプ電極との間でかつ前記第1活性領域の周辺となる平面位置に配置されていることを特徴とする半導体装置。
A semiconductor device including an LDMOSFET element constituting a power amplifier circuit and having a plurality of bump electrodes formed on a surface thereof,
A semiconductor substrate;
A source region and a drain region of the LDMOSFET element formed in a first active region for forming the LDMOSFET element of the semiconductor substrate;
A gate electrode of the LDMOSFET element formed on the first active region of the semiconductor substrate via a gate insulating film;
Have
The bump electrode includes a drain bump electrode electrically connected to the drain region, a gate bump electrode electrically connected to the gate electrode, and a source bump electrically connected to the source region. An electrode,
The drain bump electrode and the source bump electrode are arranged at planar positions facing each other through the first active region,
The semiconductor device according to claim 1, wherein the gate bump electrode is disposed between the drain bump electrode and the source bump electrode and at a planar position around the first active region.
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