[发明专利]半导体装置

说明书

本申请是申请日为2008年12月4日、申请人为“瑞萨电子株式会社”、发明名称为“半导体装置、其制造方法以及使用该半导体装置的信号发送/接收方法”、申请号为200810178879.3的发明专利申请的分案申请。

技术领域

本发明涉及一种半导体装置、制造该半导体装置的方法、以及使用该半导体装置的信号发送/接收方法。

背景技术

近来，已知通过无线电通信来传递数据的半导体装置。

JP2007-134694A描述了通过电磁感应传递数据的半导体装置。所述半导体装置包括螺旋天线和连接到所述螺旋天线的半导体集成电路。当连接到读出器/写入器的螺旋天线接近半导体装置时，由连接到该读出器/写入器的螺旋天线产生AC磁场。所产生的AC磁场通过包含在半导体装置中的螺旋天线，并且通过电磁感应在螺旋天线的端子之间产生电动势，由此操作包含在半导体装置中的半导体集成电路。

JP 2005-311331 A描述了这样的结构，其中集成电路和天线形成在相同的衬底上，并且形成天线的导体线或导电膜被形成在两层中以便把包括形成在其上的集成电路的衬底夹在中间。在JP 2005-311331 A中，描述了这样的实例，其中形成在一层中的导体线用作提供功率给集成电路的天线，并且形成在另一层中的导体线用作发送/接收信号的天线。

JP 2005-228785 A描述了其中螺旋天线被设置在半导体芯片的电路轮廓的外部的结构。此外，JP 2005-30877 A描述了在半导体集成电路装置中安装内置测试电路和无线电通信电路并且通过无线电信号控制所述内置测试电路以进行测试的技术。

本发明者的认识如下。通常，为了对晶片级半导体装置的内部电路进行测试，例如，使用探针探测半导体装置的芯片表面的焊盘以给内部电路提供功率，或者发送/接收用来观测其的信号。这会出现问题，因为例如在探针测试期间探针对焊盘引起损伤，所述损伤稍后在焊接焊盘的情况下会导致不良连接，或者因为焊盘被刮破并且碎片被移动，其会引起沾污。而且，随着芯片尺寸的减小以及每一个芯片的焊盘的增加，焊盘尺寸和焊盘之间的间距被减小，并且因此通过施加对应于许多焊盘的许多探针来实现充分的电连接变得愈加困难。

为了避免上述问题，期望以非接触方式将功率提供给内部电路或者将信号发送到内部电路/从内部电路接收信号。然而，为了通过例如电磁感应而不是多个焊盘来将多个信号发送到内部电路/从内部电路接收多个信号以对应于到所述多个焊盘的输入/输出信号，需要大量电感器，这增加了提供那些电感器所需的面积。正如JP 2007-134694 A、JP 2005-311331 A和JP 2005-228785 A中所描述的，对于其中用来发送/接收信号的螺旋天线设置在芯片周边的结构，不能设置许多天线。可替换地，在JP 2005-30877 A中描述的技术中，假定一个芯片仅设置一个天线线圈，并且利用将从外部输入的无线电信号的载波产生功率。另一方面，为了给内部电路提供功率，需要大的电磁力。

发明内容

本发明提供一种半导体装置，包括：

包括半导体芯片形成区的半导体衬底；

被设置在半导体衬底的半导体芯片形成区内的芯片内部电路；

信号发送/接收单元，所述信号发送/接收单元被设置在半导体衬底的半导体芯片形成区内，通过电磁感应和电容耦合中的一个以非接触方式将信号发送到外部/从外部接收信号，并且通过到芯片内部电路的电连接将信号发送到芯片内部电路或从芯片内部电路接收信号；以及

功率接收电感器，所述功率接收电感器具有沿半导体衬底的半导体芯片形成区的外部边缘设置的直径以便包围芯片内部电路和信号发送/接收单元，以非接触方式从外部接收供电信号，并且电连接到芯片内部电路。

本发明也提供信号发送/接收方法，包括：

使外部装置以非接触方式接近半导体装置，

所述半导体装置包括：

包括半导体芯片形成区的半导体衬底；

被设置在半导体衬底的半导体芯片形成区内的芯片内部电路；

信号发送/接收单元，所述信号发送/接收单元被设置在半导体衬底的半导体芯片形成区内，并且通过到芯片内部电路的电连接将信号发送到芯片内部电路/从芯片内部电路接收信号；以及

功率接收电感器，所述功率接收电感器具有沿半导体衬底的半导体芯片形成区的外部边缘设置的直径以便包围芯片内部电路和信号发送/接收单元，并且电连接到芯片内部电路，

所述外部装置包括：

对应于所述功率接收电感器的供电电感器；以及