分立半導體元件的製作方法
2023-06-08 06:42:31
專利名稱：分立半導體元件的製作方法
技術領域：
本發明涉及分立半導體元件，具體地說，涉及磁阻傳感器，所述磁阻傳感器具有設置在襯底表面的有源層上的有源電路；至少一個焊盤，所述至少一個焊盤形成用於焊接導線的焊接面；以及在所述至少一個焊盤和有源電路之間有電連接線。
這種磁阻形式的分立元件示於
圖1的布局圖中。磁阻傳感器用於測量諸如角度、相位關係、線性位置、主動或從動齒輪的轉動速度等數值，為此需利用各向異性的磁阻效應。電連接線例如20從標記為10的有源層引到焊盤12、14、16、18，焊盤通常是由鋁或鋁合金構成，最好是金或金合金的金屬焊接導線通常以球焊或楔焊的方式焊接到所述焊盤上，以便使晶片和其周圍之間能有電接觸。這些焊盤和有源層在晶片上彼此緊挨著排列。焊盤可能不小於通常為60μm×60μm到100μm×100μm的最小尺寸，因此佔據了晶片總面積的很大一部分。在晶片布局中為這些焊盤所限定的位置也決定了晶片可插入其中的外殼的形式，這樣就大大限制了使用不同類型外殼的靈活性。
本發明的目的是這樣設置上述分立半導體元件，以便顯著減小晶片的面積，並增加所使用的外殼形式的靈活性。
這個目的是通過權利要求1中所提出的分立半導體元件來實現的。一些優選的實施例構成了從屬權利要求的主題。在權利要求7中說明了這種分立半導體元件的生產方法。
根據本發明提出了將焊盤安排在有源層上。這種用於集成電路的「有源電路上焊盤」是已知，在例如WO00/35013中有所說明。但它還從未使用在分立半導體元件中因為害怕這種焊接會損害其下方的敏感層。現已發現可以避免這種情況。按照本發明，已有可能用這種方法顯著減小晶片所需面積，現在晶片的面積基本上由有源層的面積來限定。
在優選實施例中，焊盤可以基本上完全覆蓋有源層。其優點是實際上可在空間的任何方向上進行焊接連接，因此，有可能使用各種形式的封裝而不必改變晶片的布局。利用本發明的這個實施例，還可以使磁阻傳感器的電磁兼容性(EMC)靈敏度顯著降低，而不需引入附加金屬化層。必要時可以在焊盤下方設置鈍化層，在這種情況下，焊盤具有對抗入射的高頻交變磁場的屏蔽效應，並且焊盤還具有電容效應，通過所述鈍化層實現從焊盤到有源層的電連接。
鈍化層最好是氧化矽或氮化矽，和焊盤一起產生電容效應。在這種情況下，焊盤可以由鋁或鋁合金構成。
焊接在焊盤上的焊接導線最好由金或金合金構成。
分立半導體元件的生產方法包括以下步驟提供具有源層的襯底，所述有源層具有有源電路；在有源層上形成鈍化層，其特徵在於在所述鈍化層上設置一個或多個焊盤，以及形成從焊盤到有源電路的電連接直通通路。
本發明有利地組合了以下特點顯著減小晶片面積、與給定的封裝形式無關、以及必要時使用足夠大的焊盤作為電磁屏蔽裝置。但是，對於後面這一點，需要注意，對於系統整體來說，不會產生各磁阻阻性結構經由所形成的電容器的並聯連接，也不會產生導致不希望有的系統慢動作或導致不希望有的振蕩的時間常數。
參考以下所描述的實施例，本發明的諸多方面將得到闡述，使其顯而易見。
附圖中圖1示出先有技術磁阻傳感器的布局；
圖2示出本發明一個實施例的磁阻傳感器的布局；以及圖3，在(a)部分和(b)部分中示出焊接導線的可能的不同布置。
圖2示出按照本發明在磁阻傳感器的有源層10上焊盤12、14、16、18的布置。這樣設計焊盤12、14、16、18，使得它們基本上覆蓋了有源層10。這使焊盤12、14、16、18具有屏蔽效應。這種布局還提供連接焊接導線的各種可能性。
在圖3(a)和(b)中示出兩個實例。圖3(a)示出全部在有源區同一側連接到焊盤12、14、16、18的焊接導線22、24、26、28。或者，不必改變布局，也可以連接到所述布局的兩側，例如，如圖3所示，將分別固定到焊盤12、16和14、18的焊接導線22、26和焊接導線24、28連接到有源區的相對的兩側。
在使用不採用「有源電路上焊盤」布置的相應的分立半導體元件的任何地方都可以使用本發明的分立半導體元件。
權利要求
1.一種分立半導體元件，特別是磁阻傳感器，它具有設置在襯底表面上的有源層(10)中的有源電路，在所有情況下形成焊接導線(22、24、26、28)的焊接面的至少一個焊盤(12、14、16、18)，以及在所述至少一個焊盤和所述有源電路之間的電連接線(20)，其特徵在於所述一個或多個焊盤(12、14、16、18)設置在所述有源層(10)上方。
2.如權利要求1所述的分立半導體元件，其特徵在於所述一個或多個焊盤(12、14、16、18)基本上完全覆蓋所述有源層(10)。
3.如權利要求1所述的分立半導體元件，其特徵在於所述電連接線穿過鈍化層到達所述有源層(10)。
4.如權利要求1所述的分立半導體元件，其特徵在於所述鈍化層含有氧化矽或氮化矽。
5.如權利要求1到4中任一項所述的分立半導體元件，其特徵在於所述焊盤(12、14、16、18)由鋁或鋁合金構成。
6.如權利要求1到5中任一項所述的分立半導體元件，其特徵在於所述焊接導線(22、24、26、28)由金或金合金構成。
7.一種生產分立半導體元件的方法，所述方法包括以下步驟提供具有源層的襯底，所述有源層具有有源電路；在所述有源層上形成鈍化層，其特徵在於在所述鈍化層上設置一個或多個焊盤，以及形成從所述焊盤到所述有源電路的電連接直通通路。
全文摘要
一種分立半導體元件，特別是磁阻傳感器，它具有設置在襯底表面上的有源層(10)中的有源電路；形成焊接導線(22，24，26，28)的焊接面的至少一個焊盤(12、14、16、18)；以及在所述至少一個焊盤和有源電路之間的電連接線(20)，其特徵在於所述一個或多個焊盤(12、14、16、18)設置在有源層(10)上方。
文檔編號H01L23/482GK1689155SQ02826989
公開日2005年10月26日 申請日期2002年12月18日 優先權日2002年1月12日
發明者M·德斯徹爾, A·施利奇特, J·拉博維斯基 申請人:皇家飛利浦電子股份有限公司