本发明涉及具有中空构造的半导体装置、以及该半导体装置的泄漏检查方法。
背景技术:
在半导体装置中,有的半导体装置在半导体器件的周围形成有具有气密性的中空构造。对于这样的半导体装置,大多实施确认中空构造的气密性的泄漏检查。
在具有中空构造的半导体装置中,有的半导体装置为了确认气密性而在中空构造配置有泄漏检测用器件(例如参照专利文献1)。通过该泄漏检测用器件来检测特定的气体是否侵入至中空构造,由此能够进行泄漏检查。
专利文献1:日本特开2012-163539号公报
但是,在上述半导体装置中,由于在中空构造配置半导体器件和泄漏检测用器件两者,所以中空构造的容积变大。其结果,在对气密性存在问题的个体进行泄漏检查的情况下,侵入中空构造的特定气体的浓度达到能够检测的等级需要很长的时间。由此,泄漏检查所花费的时间变长。
技术实现要素:
本发明是为了解决上述问题而做出的,其目在于得到一种能够缩短泄漏检查所花费的时间的半导体装置及其检查方法。
本发明所涉及的半导体装置具备:基板;半导体器件,设置于基板之上;泄漏检测用器件,设置于基板之上;外壁,设置于基板之上,从与基板垂直的方向观察时,围着半导体器件以及泄漏检测用器件进行环绕;分离壁,设置于基板之上,从与基板垂直的方向观察时,将被外壁包围的区域分离成包含半导体器件的区域、和包含泄漏检测用器件的区域;盖,与基板对置地设置于外壁以及分离壁之上,与基板、外壁以及分离壁一起形成与半导体器件接触的气密状态的第一中空构造、和与泄漏检测用器件接触的气密状态的第二中空构造;以及端子,与泄漏检测用器件电连接,至少一部分向外部露出,泄漏检测用器件的与第二中空构造接触的至少一部分为,由腐蚀性金属、或含有腐蚀性金属的合金构成的泄漏检测用部件,外壁的至少一部分与第二中空构造接触。
另外,本发明所涉及的半导体装置的泄漏检查方法是对半导体装置的泄漏检查方法,该半导体装置具备:基板;半导体器件,设置于基板之上;泄漏检测用器件,设置于基板之上;外壁,设置于基板之上,从与基板垂直的方向观察时,围着半导体器件以及泄漏检测用器件进行环绕;分离壁,设置于基板之上,从与基板垂直的方向观察时,将被外壁包围的区域分离成包含半导体器件的区域、和包含泄漏检测用器件的区域;盖,与基板对置地设置于外壁以及分离壁之上,与基板、外壁以及分离壁一起形成与半导体器件接触的气密状态的第一中空构造、和与泄漏检测用器件接触的气密状态的第二中空构造;以及端子,与泄漏检测用器件电连接,至少一部分向外部露出,泄漏检测用器件的与第二中空构造接触的至少一部分为,由腐蚀性金属、或含有腐蚀性金属的合金构成的泄漏检测用部件,外壁的至少一部分与第二中空构造接触,该半导体装置的泄漏检查方法依次具备如下工序:经由端子,将泄漏检测用器件的电阻作为r1进行测定的工序;将半导体装置放置于高湿度的气体气氛的工序;经由端子,将泄漏检测用器件的电阻作为r2进行测定的工序;以及若r2与r1之差大于规定的阈值,则判定为第一中空构造的气密性不良的工序。
根据本发明的半导体装置以及半导体装置的泄漏检查方法,由于与泄漏检测用器件接触的中空构造、和与半导体器件接触的中空构造被分离壁分离,因此能够缩短泄漏检查所花费的时间。
附图说明
图1是表示实施方式1所涉及的半导体装置的俯视图以及剖视图。
图2是表示实施方式1所涉及的泄漏检测用元件的俯视图以及剖视图。
图3是对实施方式1所涉及的半导体装置的泄漏检查方法进行说明的流程图。
图4是表示实施方式1所涉及的半导体装置的变形例的俯视图以及剖视图。
图5是表示实施方式1所涉及的泄漏检测用元件的变形例的俯视图以及剖视图。
图6是表示实施方式1所涉及的泄漏检测用元件的其它变形例的俯视图以及剖视图。
图7是表示实施方式2所涉及的半导体装置的俯视图以及剖视图。
图8是表示实施方式3所涉及的半导体装置的俯视图以及剖视图。
图9是表示实施方式3所涉及的泄漏检测用元件的俯视图以及剖视图。
图10是表示实施方式3所涉及的半导体装置的变形例的俯视图以及剖视图。
图11是表示实施方式3所涉及的泄漏检测用元件的变形例的俯视图以及剖视图。
图12是表示实施方式3所涉及的泄漏检测用元件的其它变形例的俯视图以及剖视图。
图13是表示实施方式4所涉及的半导体装置的俯视图以及剖视图。
具体实施方式
参照附图对实施方式所涉及的半导体装置及其泄漏检查方法进行说明。对相同的或对应的构成要素标注相同的附图标记,有时省略反复说明。
实施方式1
对本发明的实施方式1所涉及的半导体装置进行说明。图1是表示实施方式1所涉及的半导体装置10的图。图1的(a)是半导体装置10的俯视图。其中,以透过盖28的方式示出。图1的(b)是图1的(a)的a-a线的剖视图。
在封装基板12上设置有半导体基板30和半导体基板38。封装基板12由陶瓷构成。半导体基板30由si、gaas、sic等半导体构成。半导体基板38也同样由si、gaas、sic等半导体构成。
在半导体基板30上形成有半导体元件32。半导体元件32由电路元件34以及半导体元件电极36构成。电路元件34例如构成功率放大电路。半导体元件电极36是向电路元件34供给电源用、或输入输出信号用的电极。
在半导体基板38上形成有泄漏检测用元件40。图2是泄漏检测用元件40的俯视图和剖视图。泄漏检测用元件40是在金属层46之上层叠腐蚀性金属层48,并在腐蚀性金属层48的两端之上形成泄漏检测用元件电极42而成。金属层46由au构成。腐蚀性金属层48由作为腐蚀性金属的mo构成。这里,所谓腐蚀性金属是指:在浸渍于溶液中时,溶液的电位为零,在ph为7的附近发生溶解(腐蚀),电阻变高的金属。泄漏检测用元件电极42由au构成。腐蚀性金属层48的上侧表面除了被泄漏检测用元件电极42覆盖的部分之外露出。此外,泄漏检测用元件电极42也可以从腐蚀性金属层48引出,而形成于半导体基板38或其他构造物上。
如上所述,在半导体基板30形成有半导体元件32,在该实施方式中,将它们的组合设为半导体器件33。另外,在半导体基板38形成有泄漏检测用元件40,在该实施方式中,将它们的组合设为泄漏检测用器件43。这样一来,相当于在封装基板12之上设置有半导体器件33和泄漏检测用器件43。
在封装基板12之上形成有外壁20和分离壁22。外壁20以及分离壁22由陶瓷构成。封装基板12、外壁20以及分离壁22既可以一体形成,也可以分别单独地形成后进行接合。在该实施方式中,设为一体形成。
如图1的(a)所示,外壁20形成为围着半导体器件33以及泄漏检测用器件43环绕。如图1的(a)所示,分离壁22形成为将被外壁20包围的区域分离成包含半导体器件33的区域、和包含泄漏检测用器件43的区域。
以与封装基板12对置的方式,在外壁20和分离壁22之上接合有盖28。盖28由对表面实施了镀金的cu或cuw构成。盖28与外壁20通过接合部24a接合,与分离壁22则通过接合部24b接合。
通过封装基板12、外壁20、分离壁22以及盖28形成与半导体器件33接触的中空构造44a、和与泄漏检测用器件43接触的中空构造44b。这里,所谓中空构造是指由基板、壁以及盖等构造物包围的空洞区域。中空构造44a与中空构造44b处于相互独立的气密状态,分别充满干燥氮气。外壁20具有与中空构造44b接触的部分和未接触的部分。此外,中空构造44a以及中空构造44b也可以为真空。
在封装基板12形成有导线电极15,在导线电极15接合有导线14。导线14与半导体元件电极36、泄漏检测用元件电极42分别经由接合线16以及导线电极15而电连接。
对实施方式1所涉及的半导体装置的制造方法进行说明。首先,准备形成有半导体元件32的半导体基板30、以及形成有泄漏检测用元件40的半导体基板38。对于在半导体基板30之上的半导体元件32的形成,使用公知的半导体工序即可。对于在半导体基板38之上的泄漏检测用元件40形成,也使用公知的半导体工序即可。
接下来,将半导体基板30和半导体基板38接合于形成有外壁20和分离壁22的封装基板12之上。接着,在半导体元件电极36与导线电极15、以及泄漏检测用元件电极42与导线电极15分别接入接合线16。
接下来,将盖28接合于外壁20和分离壁22之上。接合时的环境设为干燥氮气气氛。由此,中空构造44a和中空构造44b分别充满干燥氮气。由此完成半导体装置10的形成。
对实施方式1所涉及的半导体装置的泄漏检查方法进行说明。图3是用于说明泄漏检查方法的流程图。
首先,经由导线14测定泄漏检测用元件40的电阻(s1)。将所测定的值设为r1。
接下来,将半导体装置10放置于高湿度环境(s2)。此时的湿度例如设为85%rh。温度例如设为130℃。放置于高湿度环境的时间例如设为240小时。此外,上述条件并不是必须的,例如也可以使用湿度、温度分别为85%rh、85℃的环境。
此时,若接合部24a中的与中空构造44b接触的部分的接合性存在问题、或外壁20中的与中空构造44b接触的部分存在有裂缝,则高湿度的气体侵入中空构造44b,其湿度上升。
在实施方式1所涉及的半导体装置中,中空构造44a和中空构造44b被分离壁22分离,因此与以往的半导体装置相比,与泄漏检测用器件43接触的中空构造44b的容积小。因此,与以往相比,中空构造44b的湿度上升的速度变快。
若中空构造44b的湿度上升,则高湿度的气体与泄漏检测用元件40接触。泄漏检测用元件40的与中空构造44b接触的部分的至少一部分露出腐蚀性金属层48,并且在腐蚀性金属层48之下存在金属层46。由于作为腐蚀性金属层48的成分的mo为腐蚀性金属,离子化倾向比au大,因此当泄漏检测用元件40与高湿度的气体接触时,其电阻由于电化学反应而变高。该电阻上升的速度随着中空构造44b的湿度变高而变快。
接下来,从高湿度环境取出半导体装置10,再次测定泄漏检测用元件40的电阻(s3)。将所测定的值设为r2。
接下来,通过比较r1和r2,来判定中空构造44b的气密性是否存在问题。具体而言,使用预先设定的阈值rth,调查r2-r1>rth是否成立(s4)。若r2-r1>rth,则判定为中空构造44b的气密性存在问题。
作为中空构造44b的气密性不良的原因,如上述那样,可以想到接合部24a中的与中空构造44b接触的部分的接合性存在问题、或外壁20中的与中空构造44b接触的部分存在裂缝。若发生了这样的不良,则接合部24a或外壁20中的与中空构造44a接触的部分也产生问题的可能性高。因此,通过使用r2-r1>rth这样的条件,能够判别中空构造44a的气密性的良或不良。
如上所述,根据实施方式1,中空构造44b与中空构造44a被分离壁22分离,因此中空构造44b的容积小。因此,在中空构造44b的气密性不良的情况下,泄漏检查时的中空构造44b的湿度上升快,因此泄漏检测用元件40的电阻上升的速度也快。其结果,能够缩短泄漏检查所花费的时间。
此外,如图4那样,也可以使外壁20中的与中空构造44b接触的部分的厚度变薄。由此,若接合部24a或外壁20中的与中空构造44b接触的部分存在问题,则在泄漏检查时,高湿度的气体变得容易侵入中空构造44b。因此,泄漏检查时的中空构造44b的湿度上升进一步变快,能够进一步缩短泄漏检查所花费的时间。此外,也可以为不使外壁20中的与中空构造44b接触的部分全部变薄,而是使其一部分变薄的结构。
另外,如图5那样,也可以从泄漏检测用元件40去除金属层46。由于作为腐蚀性金属层48的成分的mo为腐蚀性金属,因此,即使仅有mo,由于电化学反应在高湿度环境下电阻也会变高。
另外,也可以将腐蚀性金属层48用mo以外的腐蚀性金属、或含有腐蚀性金属的合金置换。具体而言也可以用w、mg、wsi(w与si的合金)中的任一个置换。
另外,如图6那样,也可以通过金属层46和由mo构成的泄漏检测用元件电极42来构成泄漏检测用元件40。对于这样构成的泄漏检测用元件40而言,由mo构成的泄漏检测用元件电极42与由au构成的金属层46接触,泄漏检测用元件电极42的侧面以及表面的一部分与中空构造44b接触,因此在高湿度环境中,其电阻变高。因此,可得到能够缩短泄漏检查所花费的时间的效果。此外,也可以将泄漏检测用元件电极42用mo以外的腐蚀性金属或含有腐蚀性金属的合金置换。具体而言,也可以用w、mg、wsi中的任一个置换。
另外,也可以将金属层46用au以外的离子化倾向比mo、w、mg、wsi中的任一个小的金属置换。具体而言,也可以用pt、cu、pd、ag中的任一个置换。
另外,在泄漏检查中,放置半导体装置10的高湿度环境下的水蒸气分压力(将饱和水蒸气压与相对湿度(百分比)的积除以100而得)越高,泄漏检测用元件40的电阻上升的速度越快。该水蒸气分压力优选为湿度85%rh、温度85℃时的水蒸气分压力亦即492hpa以上。
另外,在泄漏检查中,也可以不将半导体装置10放置于高湿度环境,而是放置于碱性气体,例如含有氨气的气体气氛中。即使在碱性气体气氛中也会在泄漏检测用元件40发生电化学反应,电阻变高,因此能够得到相同的效果。在碱性气体为含有氨气的气体的情况下,优选的条件为气体中的氨气的摩尔分数为0.1%以上、且气体的水蒸气分压力为9.51hpa(湿度30%rh、温度25℃时的水蒸气分压力)以上。
实施方式2
对本发明的实施方式2所涉及的半导体装置进行说明。实施方式2所涉及的半导体装置由于是与实施方式1所涉及的半导体装置类似的构造,因此这里主要对与实施方式1的不同进行描述。图7是表示实施方式2所涉及的半导体装置110的图。图7的(a)是半导体装置110的俯视图。其中,以透过盖28的方式示出。图7的(b)是图7的(a)的b-b线的剖视图。
在实施方式2所涉及的半导体装置110中,如图7的(a)所示,分离壁122以环绕的方式形成,而将中空构造144a和中空构造144b分离。中空构造144a形成为与半导体器件33接触。中空构造144b处于中空构造144a的外侧,形成为与泄漏检测用器件43接触。由此,半导体装置110构成为整个外壁120与中空构造144b接触。
在这样构成的半导体装置110中,由于整个外壁120与中空构造144b接触,因此在接合部124a或外壁120存在问题的情况下,高湿度的气体容易侵入中空构造144b。因此,若对气密性不良的半导体装置110实施与实施方式1同样的泄漏检查,则中空构造144b的湿度上升进一步变快,能够进一步缩短泄漏检查所花费的时间。
另外,外壁120以环绕的方式包围中空构造144b,因此即使在接合部124a或外壁120的一部分存在问题的情况下,也能够可靠地判定气密性。
此外,如图5那样,也可以从泄漏检测用元件40去除金属层46。由于作为腐蚀性金属层48的成分的mo为腐蚀性金属,因此,即使仅有mo,由于电化学反应在高湿度环境下电阻也会变高。
另外,也可以将腐蚀性金属层48用mo以外的腐蚀性金属、或含有腐蚀性金属的合金置换。具体而言,也可以用w、mg、wsi中的任一个置换。
另外,如图6那样,也可以通过金属层46和由mo构成的泄漏检测用元件电极42来构成泄漏检测用元件40。对于这样构成的泄漏检测用元件40而言,由mo构成的泄漏检测用元件电极42与由au构成的金属层46接触,泄漏检测用元件电极42的侧面以及表面的一部分与中空构造44b接触,因此在高湿度环境中,其电阻变高。因此,可得到能够缩短泄漏检查所花费的时间的效果。此外,也可以将泄漏检测用元件电极42用mo以外的腐蚀性金属或含有腐蚀性金属的合金置换。具体而言,也可以用w、mg、wsi中的任一个置换。
另外,也可以将金属层46用au以外的离子化倾向比mo、w、mg、wsi中的任一个小的金属置换。具体而言,也可以用pt、cu、pd、ag中的任一个置换。
另外,在泄漏检查中,放置半导体装置110的高湿度环境下的水蒸气分压力越高,泄漏检测用元件40的电阻上升的速度越快。该水蒸气分压力优选为492hpa以上。
另外,在泄漏检查中,也可以不将半导体装置110放置于高湿度环境,而是放置于碱性气体,例如含有氨气的气体气氛中。在碱性气体为含有氨气的气体的情况下,优选的条件为气体中的氨气的摩尔分数为0.1%以上、且气体的水蒸气分压力为9.51hpa(湿度30%rh、温度25℃时的水蒸气分压力)以上。
实施方式3
对本发明的实施方式3所涉及的半导体装置进行说明。图8是表示实施方式3所涉及的半导体装置210的图。图8的(a)是半导体装置210的俯视图。其中,以透过盖基板250的方式示出。图8的(b)是图8的(a)的c-c线的剖视图。该半导体装置210具有wlcsp(waferlevelchipscalepackage)构造。
在半导体基板230之上设置有半导体元件232和泄漏检测用元件240。半导体基板230由si、gaas、sic等半导体构成。
半导体元件232由电路元件234以及半导体元件电极236构成。电路元件234例如构成功率放大电路。半导体元件电极236为向电路元件234供给电源用或输入输出信号用的电极。
图9是泄漏检测用元件240的俯视图和剖视图。泄漏检测用元件240在金属层246之上层叠腐蚀性金属层248,并在腐蚀性金属层248的两端之上形成泄漏检测用元件电极242而成。金属层246由au构成。腐蚀性金属层248由作为腐蚀性金属的mo构成。泄漏检测用元件电极242由au构成。腐蚀性金属层248的上侧表面除了被泄漏检测用元件电极242覆盖的部分之外露出。此外,泄漏检测用元件电极242也可以从腐蚀性金属层248引出,而形成于半导体基板230或其他构造物之上。另外,在图8的(b)中,对处于泄漏检测用元件电极242之下的腐蚀性金属层248以及金属层246省略图示。
在该实施方式中,将半导体元件232设为半导体器件,将泄漏检测用元件240设为泄漏检测用器件。这样一来,相当于在半导体基板230之上设置有半导体器件和泄漏检测用器件。
外壁220、分离壁222以及凸块256接合于半导体基板230之上。外壁220由金属或树脂构成,如图8的(a)所示,以围着半导体元件232以及泄漏检测用元件240环绕的方式通过接合部224a进行接合。分离壁222由金属或者树脂构成,如图8的(a)所示,以将被外壁220包围的区域分离成包含半导体元件232的区域、和包含泄漏检测用元件240的区域的方式通过接合部224b进行接合。凸块256由具有导电性的物质例如金属构成,接合于半导体元件电极236、泄漏检测用元件电极242之上。
盖基板250以与半导体基板230对置的方式与外壁220、分离壁222以及凸块256接合。盖基板250由si、gaas、sic等半导体构成。盖基板250与外壁220通过接合部224c接合,与分离壁222则通过接合部224d接合。
通过半导体基板230、外壁220、分离壁222以及盖基板250,形成与半导体元件232接触的中空构造244a、和与泄漏检测用元件240接触的中空构造244b。中空构造244a和中空构造244b处于相互独立的气密状态,分别充满干燥氮气。外壁220具有与中空构造244b接触的部分和未接触的部分。此外,中空构造244a以及中空构造244b也可以为真空。
在盖基板250贯通有通孔252,在通孔252之上形成有盖电极254。盖电极254由au构成,分别经由通孔252以及凸块256而与半导体元件电极236、泄漏检测用元件电极242电连接。此外,盖电极254不需要形成于通孔252的正上方,也可以在盖基板250之上形成于从通孔252引出了布线的末端。
对实施方式3所涉及的半导体装置的制造方法进行说明。首先,在晶片状态的半导体基板230之上形成半导体元件232以及泄漏检测用元件240。对于上述形成,使用公知的半导体工序即可。
接下来,在半导体基板230之上形成外壁220、分离壁222以及凸块256。以下,示出上述部件由金属构成的情况下的形成方法。上述部件的形成是对在半导体基板230之上实施具有开口的抗蚀剂的图案化,并对开口部分电镀金属而实施。外壁220、分离壁222以及凸块256可以同时形成,也可以同时形成任意2个,还可以分别通过不同的工序形成。
接下来,将形成有通孔252以及盖电极254的盖基板250与外壁220、分离壁222以及凸块256接合。对于接合,使用焊料、导电性粘合剂或金属膏即可。接合时的环境设为干燥氮气气氛。由此,中空构造244a和中空构造244b分别充满干燥氮气。
接下来,通过切割,将晶片状态的半导体装置分离成芯片尺寸。由此完成半导体装置210的形成。
对这样构成的半导体装置210实施与实施方式1同样的泄漏检查。在实施方式3所涉及的半导体装置中,由于中空构造244a和中空构造244b被分离壁222分离,因此,基于与对实施方式1进行说明的同样的理由,能够缩短泄漏检查所花费的时间。
此外,如图10那样,也可以使外壁220中的与中空构造244b接触的部分的厚度变薄。由此,若接合部224a、224c或外壁220中的与中空构造244b接触的部分存在问题,则在泄漏检查时,高湿度的气体变得容易侵入中空构造244b。因此,泄漏检查时的中空构造244b的湿度上升进一步变快,能够进一步缩短泄漏检查所花费的时间。此外,也可以为不使外壁220中的与中空构造244b接触的部分全部变薄,而是使其一部分变薄的结构。
另外,如图11那样,也可以从泄漏检测用元件240去除金属层246。由于作为腐蚀性金属层248的成分的mo为腐蚀性金属,因此,即使仅有mo,由于电化学反应在高湿度环境下电阻也会变高。
另外,也可以将腐蚀性金属层248用mo以外的腐蚀性金属、或含有腐蚀性金属的合金置换。具体而言,也可以用w、mg、wsi中的任一个置换。
另外,如图12那样,也可以通过金属层246和由mo构成的泄漏检测用元件电极242来构成泄漏检测用元件240。对于这样构成的泄漏检测用元件240而言,由mo构成的泄漏检测用元件电极242与由au构成的金属层246接触,泄漏检测用元件电极242的侧面以及表面的一部分与中空构造244b接触,因此在高湿度环境中,其电阻变高。因此,可得到能够缩短泄漏检查所花费的时间的效果。此外,也可以将泄漏检测用元件电极242用mo以外的腐蚀性金属或含有腐蚀性金属的合金置换。具体而言,也可以用w、mg、wsi中的任一个置换。
另外,也可以将金属层246用au以外的离子化倾向比mo、w、mg、wsi中的任一个小的金属置换。具体而言,也可以用pt、cu、pd、ag中的任一个置换。
另外,在泄漏检查中,放置半导体装置210的高湿度环境下的水蒸气分压力越高,泄漏检测用元件40的电阻上升的速度越快。该水蒸气分压力优选为492hpa以上。
另外,在泄漏检查中,也可以不将半导体装置210放置于高湿度环境,而是放置于碱性气体,例如含有氨气的气体气氛中。在碱性气体为含有氨气的气体的情况下,优选的条件为气体中的氨气的摩尔分数为0.1%以上、且气体的水蒸气分压力为9.51hpa(湿度30%rh、温度25℃时的水蒸气分压力)以上。
另外,在实施方式3中,将盖基板250设为由半导体构成的基板,但也可以通过层压法或stp(spin-coatingfilmtransferandhot-pressingtechnology)法贴合具有绝缘性的树脂制的薄膜片。或者,也可以使用除此之外的能够保持中空构造244a以及中空构造244b的气密性的部件、制造方法。
另外,在实施方式3中,在将半导体装置210分离成芯片尺寸之后实施泄漏检查,但也可以对芯片分离前的晶片状态的半导体装置实施泄漏检查。在该情况下,盖基板250通过切割而分离成芯片尺寸。在外壁220处于切割线之上的情况下,其也通过切割而分离。但是,半导体基板230不被切割而是保持晶片状态。因此,在泄漏检查前使半导体装置210移动至检查装置时等,不需要处理被分离的芯片状态的多个半导体装置,而能够在晶片状态下处理半导体基板。因此,半导体装置的处理变得容易。并且,在测定泄漏检测用元件240的电阻时,能够利用晶片探测装置,因此能够缩短电阻的测定所需的时间。
实施方式4
对本发明的实施方式4所涉及的半导体装置进行说明。实施方式4所涉及的半导体装置具有与实施方式3所涉及的半导体装置类似的构造,因此这里主要对与实施方式3的不同进行描述。图13是表示实施方式4所涉及的半导体装置310的图。图13的(a)是半导体装置310的俯视图。其中,以透过盖基板250的方式示出。图13的(b)是图13的(a)的d-d线的剖视图。
在实施方式4所涉及的半导体装置310中,如图13的(a)所示,分离壁322以环绕的方式形成,而将中空构造344a和中空构造344b分离。中空构造344a形成为与半导体元件332接触。中空构造344b处于中空构造344a的外侧,形成为与泄漏检测用元件240接触。由此,半导体装置310构成为整个外壁220与中空构造344b接触。
在这样构成的半导体装置310中,由于整个外壁220与中空构造344b接触,因此在接合部324a、324c或外壁220存在问题的情况下,高湿度的气体容易侵入中空构造344b。因此,若对气密性不良的半导体装置310实施与实施方式3同样的泄漏检查,则中空构造344b的湿度上升进一步变快,能够进一步缩短泄漏检查所花费的时间。
另外,由于外壁220以环绕的方式包围中空构造344b,因此即使在接合部324a、324c或外壁220的一部分存在问题的情况下,也能够可靠地判定气密性。
此外,如图11那样,也可以从泄漏检测用元件240去除金属层246。由于作为腐蚀性金属层248的成分的mo为腐蚀性金属,因此即使仅有mo,由于电化学反应在高湿度环境下电阻也会变高。
另外,也可以将腐蚀性金属层248用mo以外的腐蚀性金属、或含有腐蚀性金属的合金置换。具体而言,也可以用w、mg、wsi中的任一个置换。
另外,如图12那样,也可以通过金属层246和由mo构成的泄漏检测用元件电极242来构成泄漏检测用元件240。对于这样构成的泄漏检测用元件240而言,由mo构成的泄漏检测用元件电极242与由au构成的金属层246接触,泄漏检测用元件电极242的侧面以及表面的一部分与中空构造344b接触,因此在高湿度环境中,其电阻变高。因此,可得到能够缩短泄漏检查所花费的时间的效果。此外,也可以将泄漏检测用元件电极242用mo以外的腐蚀性金属或含有腐蚀性金属的合金置换。具体而言,也可以用w、mg、wsi中的任一个置换。
另外,也可以将金属层246用au以外的离子化倾向比mo、w、mg、wsi中的任一个小的金属置换。具体而言,也可以用pt、cu、pd、ag中的任一个置换。
另外,在泄漏检查中,放置半导体装置310的高湿度环境下的水蒸气分压力越高,泄漏检测用元件40的电阻上升的速度越快。该水蒸气分压力优选为492hpa以上。
另外,在泄漏检查中,也可以不将半导体装置310放置于高湿度环境,而是放置于碱性气体,例如含有氨气的气体气氛中。在碱性气体为含有氨气的气体情况下,优选的条件为气体中的氨气的摩尔分数为0.1%以上、且气体的水蒸气分压力为9.51hpa(湿度30%rh、温度25℃时的水蒸气分压力)以上。
另外,在实施方式3中,将盖基板250设为由半导体构成的基板,但也可以通过层压法或stp(spin-coatingfilmtransferandhot-pressingtechnology)法贴合具有绝缘性的树脂制的薄膜片。或者,也可以使用除此之外的能够保持中空构造344a以及中空构造344b的气密性的部件、制造方法。
另外,也可以对芯片分离前的晶片状态的半导体装置实施泄漏检查。在该情况下,盖基板250通过切割而分离成芯片尺寸。在外壁220处于切割线之上的情况下,其也通过切割而分离。但是,半导体基板330不被切割而保持晶片状态。因此,在泄漏检查前使半导体装置310移动至检查装置时等,不需要处理被分离的芯片状态的多个半导体装置,而能够在晶片状态下处理半导体基板。因此,半导体装置的处理变得容易。并且,在测定泄漏检测用元件240的电阻时,能够利用晶片探测装置,因此也能够缩短电阻的测定所花费的时间。
附图标记说明
10、110、210、310...半导体装置;12...封装基板;14...导线;15...导线电极;16...接合线;20、120、220...外壁;22、122、222、322...分离壁;28...盖;30、230、330...半导体基板;32、232、332...半导体元件;33...半导体器件;36、236、336...半导体元件电极;40、240...泄漏检测用元件;42、242...泄漏检测用元件电极;43...泄漏检测用器件;44a、144a、244a、344a...中空构造;44b、144b、244b、344b...中空构造;46、246...金属层;48、248...腐蚀性金属层;250...盖基板;252...通孔;254...盖电极;256...凸块。