JP2010040884A - Semiconductor device and method of bonding semiconductor chip - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、半導体チップを基板に接合した半導体装置及び半導体チップを基板に接合するボンディング方法に関する。 The present invention relates to a semiconductor device in which a semiconductor chip is bonded to a substrate and a bonding method for bonding the semiconductor chip to the substrate.
半導体チップを基板に実装する場合には、半導体チップの電極と基板の電極の上に鉛やはんだなどによってそれぞれバンプを形成し、半導体チップを反転させて半導体チップの電極上に形成されたバンプを基板のバンプの上に合わせた後、半導体チップと基板とを加熱して各バンプを溶かして一体の接続層とした後、半導体チップと基板とを冷却して半導体チップを基盤に接続する方法が用いられていた(例えば、特許文献1参照)。 When mounting a semiconductor chip on a substrate, bumps are formed on the electrodes of the semiconductor chip and the electrodes of the substrate with lead or solder, respectively, and the bumps formed on the electrodes of the semiconductor chip are inverted by inverting the semiconductor chip. After aligning the bumps on the substrate, the semiconductor chip and the substrate are heated to melt each bump to form an integral connection layer, and then the semiconductor chip and the substrate are cooled to connect the semiconductor chip to the substrate. It was used (for example, refer patent document 1).
しかし、近年、電子機器の小型化の要求から、半導体チップの電極の間隔は非常に狭くなってきている。この場合、上記のようはんだバンプを溶融させて半導体チップを基板に接合する方法では、溶融したはんだによって隣接する電極同士が接続されてしまう場合があり、電極ピッチの狭い半導体チップを基板に接合することが困難となってきた。 However, in recent years, the distance between the electrodes of the semiconductor chip has become very narrow due to the demand for downsizing of electronic devices. In this case, in the method of bonding the semiconductor chip to the substrate by melting the solder bump as described above, the adjacent electrodes may be connected to each other by the molten solder, and the semiconductor chip having a narrow electrode pitch is bonded to the substrate. It has become difficult.
このため、半導体チップの電極上に金バンプを形成し、この金バンプを銅などで形成された基板のランドに圧接させる方法が用いられるようになってきている。例えば、基板の上に封止樹脂をポッティングした後、半導体チップの電極上に形成した金バンプを10μm程度沈みこませるようにランドに向かって加圧して金バンプとランドとを接続させた後、封止樹脂を加熱する。加熱による封止樹脂の収縮によって半導体チップと基板とが引き合う力を発生させ、この力によって半導体チップと基板とを電気的、物理的に接続する方法や、基板のランドに凹部を設け、この凹部に金バンプの先端を押しつけて凹部に沿った形状に金バンプを変形させて金バンプを凹部に嵌合させる方法が用いられている(例えば、特許文献2、特許文献3参照)。 For this reason, a method of forming a gold bump on an electrode of a semiconductor chip and pressing the gold bump against a land of a substrate formed of copper or the like has been used. For example, after potting a sealing resin on the substrate, the gold bump formed on the electrode of the semiconductor chip is pressed toward the land so as to sink about 10 μm, and the gold bump and the land are connected, The sealing resin is heated. A force that attracts the semiconductor chip and the substrate is generated by the shrinkage of the sealing resin due to heating, and a method of electrically and physically connecting the semiconductor chip and the substrate by this force, or a recess in the land of the substrate is provided. A method is used in which the tip of the gold bump is pressed to deform the gold bump into a shape along the recess and the gold bump is fitted into the recess (see, for example, Patent Document 2 and Patent Document 3).
ところで、半導体チップの集積度が高くなると、半導体チップに設けられる電極の数も多くなってくる。近年は、電極の数が数百以上の半導体チップもある。このような多くの電極を同時に基板の電極に接合する場合には、例えば、半導体チップの電極上に金バンプを形成し、基板の電極には錫バンプを形成し、金バンプを錫バンプに圧接すると共に300℃程度に加熱し、金と錫との共晶によってバンプ同士を金属的に接合する方法が用いられている。 By the way, as the degree of integration of the semiconductor chip increases, the number of electrodes provided on the semiconductor chip also increases. In recent years, some semiconductor chips have several hundreds of electrodes. When many such electrodes are simultaneously bonded to the substrate electrode, for example, a gold bump is formed on the electrode of the semiconductor chip, a tin bump is formed on the substrate electrode, and the gold bump is pressed against the tin bump. In addition, a method is used in which the bumps are metallically bonded to each other by eutectic of gold and tin by heating to about 300 ° C.
しかし、この方法は、すべての金属バンプ同士を圧接することが必要なため、高さにバラツキがあると半導体チップに過大な荷重が加わる場合があり、半導体チップや基板が損傷を受ける場合がある。特に、近年は誘電率による伝送損失の低減を図るため基板は非常に薄いものが使用される場合が多く、基板が損傷を受け、半導体装置の信頼性が低下する場合が多いという問題があった。また、バンプの位置にずれがあった場合に、圧接の際にバンプ同士が横方向に逃げ、隣接するバンプ同士が接触してショートする場合があり、半導体装置の信頼性が低下してしまうという問題があった。 However, this method requires that all the metal bumps be pressed against each other. If the height varies, an excessive load may be applied to the semiconductor chip, and the semiconductor chip or the substrate may be damaged. . In particular, in recent years, in order to reduce transmission loss due to dielectric constant, a very thin substrate is often used, and there is a problem that the substrate is often damaged and the reliability of the semiconductor device is often lowered. . In addition, when there is a deviation in the position of the bumps, the bumps may run away in the lateral direction during press contact, and adjacent bumps may come into contact with each other to cause a short circuit, reducing the reliability of the semiconductor device. There was a problem.
本発明は、半導体チップを基板に接合した半導体装置の信頼性を向上させることを目的とする。 An object of the present invention is to improve the reliability of a semiconductor device in which a semiconductor chip is bonded to a substrate.
本発明の半導体装置は、半導体チップの各電極上に形成され、各電極から離れるに従って幅が狭くなる各楔形突起と、半導体チップの各電極に対応して基板に配置された各電極上に形成され、各電極から離れるに従って溝幅が広くなる各溝形突起と、を備え、半導体チップの各楔形突起を基板の各溝形突起の溝に押しつけて半導体チップを基板に接合した半導体装置であって、各楔形突起先端の幅は各溝形突起先端の溝幅よりも狭く、各楔形突起根元の幅は各溝形突起先端の溝幅よりも広く、各楔形突起側面の半導体チップの各電極面に対する傾斜角は各溝形突起の溝側面の基板の各電極面に対する傾斜角以下であること、を特徴とする。 The semiconductor device according to the present invention is formed on each electrode of the semiconductor chip, formed on each electrode disposed on the substrate corresponding to each electrode of the semiconductor chip, and each wedge-shaped protrusion that becomes narrower as the distance from each electrode increases. Each of the groove-shaped protrusions having a groove width that increases as the distance from each electrode increases, and the wedge-shaped protrusions of the semiconductor chip are pressed against the grooves of the groove-shaped protrusions of the substrate to bond the semiconductor chip to the substrate. The width of each wedge-shaped protrusion tip is narrower than the groove width of each groove-shaped protrusion tip, the width of each wedge-shaped protrusion root is wider than the groove width of each groove-shaped protrusion tip, and each electrode of the semiconductor chip on the side of each wedge-shaped protrusion The inclination angle with respect to the surface is equal to or less than the inclination angle with respect to each electrode surface of the substrate of the groove side surface of each groove-shaped protrusion.
本発明の半導体装置において、溝形突起は、基板の各電極から離れるに従って幅が狭くなる一対の台形突起で形成され、溝側面は、各台形突起の対向する傾斜面であり、各台形突起の高さは根元の幅よりも大きいこと、としても好適であるし、各楔形突起は角柱形状で、同一方向に延びるよう半導体チップの各電極上に形成され、各溝形突起は、溝の方向が同一方向に延びるよう基板の電極上に形成され、各楔形突起の延びる方向を溝形突起の溝の延びる方向に合わせ、超音波加振によって各楔形突起を各溝の延びる方向に振動させつつ各溝形突起の溝に押しつけて半導体チップを基板に接合することとしても好適である。 In the semiconductor device of the present invention, the groove-shaped protrusion is formed by a pair of trapezoidal protrusions that become narrower as the distance from each electrode of the substrate increases, and the groove side surface is an inclined surface that faces each trapezoidal protrusion, It is also preferable that the height is larger than the width of the root, and each wedge-shaped projection is a prismatic shape, and is formed on each electrode of the semiconductor chip so as to extend in the same direction. Are formed on the electrode of the substrate so as to extend in the same direction, the extending direction of each wedge-shaped protrusion is matched with the extending direction of the groove-shaped protrusion, and each wedge-shaped protrusion is vibrated in the extending direction of each groove by ultrasonic vibration. It is also preferable that the semiconductor chip is bonded to the substrate by pressing against the groove of each groove-shaped protrusion.
本発明の半導体チップのボンディング方法は、半導体チップの各電極から離れるに従って幅が狭くなる各楔形突起と、半導体チップの各電極に対応して基板に配置された各電極から離れるに従って溝幅が広くなる各溝形突起と、を各楔形突起先端の幅が各溝形突起先端の溝幅よりも狭く、各楔形突起の根元の幅が各溝形突起先端の溝幅よりも広く、各楔形突起側面の半導体チップの各電極面に対する傾斜角が各溝形突起の溝側面の基板の各電極面に対する傾斜角以下となるように半導体チップの各電極上と基板の各電極上に各突起を形成する突起形成工程と、半導体チップの各楔形突起を基板の各溝形突起の溝に押しつけて半導体チップを基板に接合する接合工程と、を備えることを特徴とする。 In the semiconductor chip bonding method of the present invention, each wedge-shaped protrusion whose width becomes narrower as it gets away from each electrode of the semiconductor chip, and the groove width becomes wider as it gets away from each electrode arranged on the substrate corresponding to each electrode of the semiconductor chip. Each wedge-shaped protrusion, the width of each wedge-shaped protrusion tip is narrower than the groove width of each groove-shaped protrusion tip, and the width of the root of each wedge-shaped protrusion is wider than the groove width of each groove-shaped protrusion tip, and each wedge-shaped protrusion Each protrusion is formed on each electrode of the semiconductor chip and on each electrode of the substrate so that the inclination angle of each side surface of the semiconductor chip with respect to each electrode surface is equal to or less than the inclination angle of each groove-shaped protrusion with respect to each electrode surface of the substrate. And a bonding step of pressing each wedge-shaped protrusion of the semiconductor chip against a groove of each groove-shaped protrusion of the substrate to bond the semiconductor chip to the substrate.
本発明の半導体チップのボンディング方法において、突起形成工程は、基板の各電極から離れるに従って幅が狭くなり、その高さが根元の幅よりも大きく、その対向する傾斜面が溝側面となる一対の台形突起で溝形突起を形成すること、としても好適であるし、突起形成工程は、同一方向に延びる角柱形状に各楔形突起を形成し、溝の方向が同一方向に延びるように各溝形突起を形成し、接合工程は、各楔形突起の延びる方向を各溝形突起の溝の延びる方向に合わせた後、超音波加振によって各楔形突起を各溝の延びる方向に振動させつつ各溝形突起の溝に押しつけて半導体チップを基板に接合すること、としても好適である。 In the semiconductor chip bonding method of the present invention, the protrusion forming step has a width that becomes narrower as the distance from each electrode of the substrate increases, the height is larger than the width of the base, and the pair of inclined surfaces that face the groove side surfaces. It is also preferable to form groove-shaped protrusions with trapezoidal protrusions, and the protrusion forming step forms each wedge-shaped protrusion in a prismatic shape extending in the same direction, and each groove shape so that the groove direction extends in the same direction. Protrusions are formed, and in the joining step, after the extending direction of each wedge-shaped protrusion is matched with the extending direction of each groove-shaped protrusion, each wedge-shaped protrusion is vibrated in the extending direction of each groove by ultrasonic vibration. It is also preferable that the semiconductor chip is bonded to the substrate by pressing against the groove of the projection.
本発明は、半導体チップを基板に接合した半導体装置の信頼性を向上させることができるという効果を奏する。 The present invention has an effect that the reliability of a semiconductor device in which a semiconductor chip is bonded to a substrate can be improved.
以下、図面を参照しながら本発明の好適な実施形態について説明する。図1(b)に示すように、本実施形態の半導体装置100は、半導体チップ10に設けられた電極11の表面12に形成された楔形の断面を有する楔形突起13と、基板20に設けられた電極21の表面22に形成され、台形の溝27を有する溝形突起28と、を備え、楔形突起13が溝形突起28の溝27にはまり込んで半導体チップ10と基板20とを接合したものである。
Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. As shown in FIG. 1B, the
図1(b)に示すように、楔形突起13は、半導体チップ10の電極11の表面12から離れるに従って幅が狭くなるような楔形の断面で、根元14の幅W2は先端15の幅W1よりも大きくなっている。楔形突起13の先端15から見た平面形状を図1(a)に示す。図1(a)に示すように、楔形突起13は、四角形状の電極11の一辺に平行な方向に延びる角柱形状となっている。図1(b)に示すように、対向する各側面16は、電極11の表面12に対して傾斜角αだけ傾斜している。楔形突起13は、電極11の表面12に金をメッキして形成されたもので、その高さは例えば、20〜30μmである。
As shown in FIG. 1 (b), the wedge-
図1(b)に示すように、基板20の表面には、電極21がメッキなどによって形成されている。電極21は半導体チップ10の電極11に対応する位置に形成され、形状も半導体チップ10の電極11と同様の四角形状である。
As shown in FIG. 1B, an
図1(b)に示すように、溝形突起28は、電極21の表面22から離れるに従って幅が広くなる台形の溝27を有している。溝形突起28の先端25の溝の幅W4は、電極21の表面22の溝の幅W3よりも広くなっている。溝形突起28は、電極21の表面22から離れるに従ってその幅が小さくなる台形状の断面を持つ一対の台形突起23によって構成されている。溝型突起28の先端25から見た平面形状を図1(c)に示す。図1(c)に示すように、各台形突起23は四角い電極21の一つの辺に平行な方向であって、楔形突起13と同様の方向に延びる角柱形状となっている。図1(b)に示すように、各台形突起23の対向する各傾斜面26は、溝27の側面を形成し、各傾斜面26は電極21の表面22に対して傾斜角βだけ傾斜している。また、各台形突起23高さHは根元24の幅W5よりも大きく、例えば、高さHは根元24の幅W5の2から3倍となっていてもよい。各台形突起23は、電極21の表面22に錫メッキして形成されたもので、その高さは例えば、20〜30μmである。
As shown in FIG. 1B, the groove-
図1(b)に示すように、楔形突起13の先端15の幅W1は溝形突起28の先端25の溝27の幅W4よりも狭く、楔形突起13の根元14の幅W2は溝形突起28の先端25の溝27の幅W4よりも広く、楔形突起13の側面16の電極11の表面12に対する傾斜角αは溝形突起28の溝27の側面を構成する傾斜面26の電極21の表面22に対する傾斜角βと略同一である。傾斜角αは傾斜角βよりも小さな角度となっていてもよい。
As shown in FIG. 1B, the width W 1 of the
図2と図3を参照しながら、半導体チップ10と基板20との接合について説明する。半導体チップ10の電極11の表面12の上に先に説明した楔形突起13を形成し、基板20の電極21の表面22の上に先に説明した一対の台形突起23によって構成される溝形突起28を形成する(突起形成工程)。楔形突起13の形成された半導体チップ10は、図示しない反転装置によって楔形突起13が下面となる様に反転されて図示しないボンディング装置のコレットに吸着される。また、基板20はボンディングステージに吸着固定される。コレット側のヒータとボンディングステージ側のヒータによって半導体チップ10と基板20は加熱される。
The joining of the
反転した半導体チップ10は、図示しないボンディング装置のコレットの位置を調整することによって楔形突起13の延びる方向を基板20の溝形突起28の溝27の延びる方向となる様に方向を合わせ、また、楔形突起13の先端15の位置が溝27の幅方向の中心となる様に位置合わせをする。位置合わせが終了したら、ボンディング装置のコレットを降下させる。楔形突起13の先端の幅W1は溝形突起28の先端25の溝27の幅W4よりも狭いので、楔形突起13の先端15は溝形突起28の溝27の中に入り込んでいく。
The
図3に示すように、楔形突起13が溝27の中に入り込んでいくと、楔形突起13の根元14の幅W2は溝形突起28の先端25の溝27の幅W4よりも広く、楔形突起13の側面16の電極11の表面12に対する傾斜角αは溝形突起28の溝27の側面を構成する傾斜面26の電極21の表面22に対する傾斜角βと略同一または小さな角度となっているので、楔形突起13の各側面16は溝形突起28を形成する一対の台形突起23の各傾斜面26に当たる。各台形突起23は根元24の幅の2から3倍の高さを持っているので、各台形突起23の傾斜面26に楔形突起13の各側面16が押しつけられると、その押しつけ力によって各台形突起23は左右に曲がり変形をする。この台形突起23の曲がり変形によって溝27の幅が広がり、楔形突起13は溝27の中に割り込んで入ることができる。このため、楔形突起13は比較的小さな押しつけ力で溝27の中に割り込むことができる。
As shown in FIG. 3, when the wedge-shaped
そして、所定の位置まで半導体チップ10を基板20に向かって押し付けたら半導体チップの降下を停止する。半導体チップ10と基板20との加熱によって楔形突起13と各台形突起23も加熱されているので、金の楔形突起13の側面16が錫の傾斜面26に接すると、その接合部に金と錫の共晶ができ、これによって楔形突起13と台形突起23とが金属的に接合される。この接合は、固相状態の金属同士を接合するもので固相接合となっている(接合工程)。
Then, when the
図4に示すように、半導体チップ10には複数の電極11が配置され、基板20の半導体チップ10の各電極11に対応する位置に複数の電極21が配置され、半導体チップ10の電極11には各楔形突起13が形成され、基板20の各電極21には溝形突起28が形成されている。各楔形突起13の高さにバラツキがあった場合、各楔形突起13は各溝形突起28の溝27に入り込む深さが異なることとなるが、楔形突起13は比較的小さな力で溝27の中に割り込むことができるため、複数の楔形突起13の高さにバラツキがある場合でも比較的小さな押しつけ力で各楔形突起13の各側面16を各溝27の側面を構成する傾斜面26に接しさせることができる。このため、楔形突起13の高さにバラツキがあった場合でも半導体チップ10あるいは基板20の損傷を抑制しつつ金の楔形突起13と錫の台形突起23の傾斜面26を加熱しながら接しさせることによって容易に半導体チップ10の電極11と基板20の電極21とを電気的、金属的に接合することができ、半導体装置100の信頼性を向上させることができるという効果を奏する。
As shown in FIG. 4, a plurality of
また、本実施形態では、楔形突起13の先端15の幅W1は溝形突起28の先端25の溝27の幅W4よりも狭くなっているので、楔形突起13の先端15の位置が溝27の中央の位置となっていなくても、楔形突起13の先端15は溝27の中に入り込むことができる。そして、楔形突起13の先端15は一旦溝27の間に入ると、各台形突起23の各傾斜面26によってガイドされ、溝27の外に外れることがない。このため、楔形突起13が隣接する楔形突起13と接触してショートが発生することを抑制することができるので、半導体装置100の信頼性を向上させることができるという効果を奏する。
In the present embodiment, the width W 1 of the
半導体チップ10の楔形突起13を基板20の溝形突起28の溝27に割り込ませる際に、楔形突起13を傾斜面26の延びる方向に超音波振動によって加振することとしてもよい。この場合、超音波加振によって楔形突起13の側面16と溝27の傾斜面26とが擦れ合うので、より小さな力で楔形突起13を溝形突起28の溝27の中に割り込ませることができ、より小さな押しつけ力で各楔形突起13の各側面16を各溝27の側面を構成する傾斜面26に接しさせることができ、半導体チップ10あるいは基板20の損傷をより抑制することができるという効果を奏する。
When the wedge-shaped
図4に示すように、半導体チップ10に複数の電極11が縦方向と横方向とに二次元的に並べて配置されている場合には、各半導体チップ10の電極11に形成される楔形突起13の延びる方向と基板20の電極21に形成される溝形突起28の溝27の延びる方向が超音波加振の方向となるようにすることによって、電極11が一列に配置されていない場合でも、楔形突起13溝27に割り込ませる際に超音波加振を行うことができ、様々な電極11の配置に対応することができるという効果を奏する。
As shown in FIG. 4, when a plurality of
以上説明した各実施形態では、溝型突起28は基板20の電極21の上に形成された一対の台形突起23によって構成されたものとして説明したが、各台形突起23を電極21の上に別途形成せず、例えば、電極21の表面22にメッキ層を形成し、その後、溝27の部分のみをエッチングして一体の溝型突起28としてもよい。また、楔形突起13はメッキによらず、バンプボンダなどによって形成するようにしてもよい。また、本実施形態では、楔形突起13は金によって構成され、溝型突起28は錫によって構成されることとして説明したが、加熱によって共晶による固相接合ができれば、他の金属を用いてもよい。
In each of the embodiments described above, the groove-shaped
10 半導体チップ、11,21 電極、12,22 表面、13 楔形突起、14,24 根元、15,25 先端、16 側面、20 基板、23 台形突起、26 傾斜面、27 溝、28 溝形突起、100 半導体装置、W1〜W5 幅、α,β 傾斜角。 10 semiconductor chips, 11 and 21 electrodes, 12 and 22 surfaces, 13 wedge-shaped protrusions, 14 and 24 roots, 15 and 25 tips, 16 side surfaces, 20 substrates, 23 trapezoidal protrusions, 26 inclined surfaces, 27 grooves, and 28 groove-shaped protrusions, 100 Semiconductor device, W 1 to W 5 width, α, β tilt angle.
Claims (6)
半導体チップの各電極に対応して基板に配置された各電極上に形成され、各電極から離れるに従って溝幅が広くなる各溝形突起と、を備え、
半導体チップの各楔形突起を基板の各溝形突起の溝に押しつけて半導体チップを基板に接合した半導体装置であって、
各楔形突起先端の幅は各溝形突起先端の溝幅よりも狭く、各楔形突起根元の幅は各溝形突起先端の溝幅よりも広く、各楔形突起側面の半導体チップの各電極面に対する傾斜角は各溝形突起の溝側面の基板の各電極面に対する傾斜角以下であること、
を特徴とする半導体装置。 Each wedge-shaped protrusion formed on each electrode of the semiconductor chip and having a width narrowing as it is separated from each electrode;
Each groove-shaped protrusion formed on each electrode disposed on the substrate corresponding to each electrode of the semiconductor chip, and having a groove width that increases as the distance from each electrode increases.
A semiconductor device in which each wedge-shaped protrusion of a semiconductor chip is pressed against a groove of each groove-shaped protrusion of the substrate to bond the semiconductor chip to the substrate,
The width of each wedge-shaped protrusion tip is narrower than the groove width of each groove-shaped protrusion tip, the width of each wedge-shaped protrusion root is wider than the groove width of each groove-shaped protrusion tip, and each wedge-shaped protrusion side surface with respect to each electrode surface of the semiconductor chip The inclination angle is equal to or less than the inclination angle with respect to each electrode surface of the substrate on the groove side surface of each groove-shaped protrusion,
A semiconductor device characterized by the above.
溝形突起は、基板の各電極から離れるに従って幅が狭くなる一対の台形突起で形成され、溝側面は、各台形突起の対向する傾斜面であり、
各台形突起の高さは根元の幅よりも大きいこと、
を特徴とする半導体装置。 The semiconductor device according to claim 1,
The groove-shaped protrusions are formed by a pair of trapezoidal protrusions that become narrower as they are separated from each electrode of the substrate, and the groove side surfaces are inclined surfaces facing each of the trapezoidal protrusions,
The height of each trapezoidal protrusion is larger than the width of the root,
A semiconductor device characterized by the above.
各楔形突起は角柱形状で、同一方向に延びるよう半導体チップの各電極上に形成され、
各溝形突起は、溝の方向が同一方向に延びるよう基板の電極上に形成され、
各楔形突起の延びる方向を溝形突起の溝の延びる方向に合わせ、超音波加振によって各楔形突起を各溝の延びる方向に振動させつつ各溝形突起の溝に押しつけて半導体チップを基板に接合したこと、
を特徴とする半導体装置。 The semiconductor device according to claim 1, wherein
Each wedge-shaped projection has a prismatic shape and is formed on each electrode of the semiconductor chip so as to extend in the same direction.
Each groove-shaped protrusion is formed on the electrode of the substrate so that the direction of the groove extends in the same direction,
The extending direction of each wedge-shaped protrusion is matched with the extending direction of the groove-shaped protrusion, and each wedge-shaped protrusion is oscillated in the extending direction of each groove by ultrasonic vibration and pressed against the groove of each groove-shaped protrusion so that the semiconductor chip is placed on the substrate. Joined,
A semiconductor device characterized by the above.
半導体チップの各楔形突起を基板の各溝形突起の溝に押しつけて半導体チップを基板に接合する接合工程と、
を備えることを特徴とする半導体チップのボンディング方法。 Each wedge-shaped protrusion whose width becomes narrower as it gets away from each electrode of the semiconductor chip, and each groove-shaped protrusion whose groove width becomes wider as it gets away from each electrode arranged on the substrate corresponding to each electrode of the semiconductor chip, The width of the protrusion tip is narrower than the groove width of each groove-shaped protrusion tip, the width of the root of each wedge-shaped protrusion is wider than the groove width of each groove-shaped protrusion tip, and each wedge-shaped protrusion side surface is inclined with respect to each electrode surface of the semiconductor chip A protrusion forming step of forming each protrusion on each electrode of the semiconductor chip and on each electrode of the substrate so that the angle is equal to or less than an inclination angle with respect to each electrode surface of the substrate of the groove side surface of each groove-shaped protrusion;
A bonding step of pressing each wedge-shaped protrusion of the semiconductor chip against a groove of each groove-shaped protrusion of the substrate to bond the semiconductor chip to the substrate;
A method of bonding a semiconductor chip, comprising:
突起形成工程は、基板の各電極から離れるに従って幅が狭くなり、その高さが根元の幅よりも大きく、その対向する傾斜面が溝側面となる一対の台形突起で溝形突起を形成すること、
を特徴とする半導体チップのボンディング方法。 A semiconductor chip bonding method according to claim 4,
The protrusion forming step forms a groove-shaped protrusion with a pair of trapezoidal protrusions whose width becomes narrower as the distance from each electrode of the substrate increases, the height of which is larger than the width of the base, and the opposing inclined surfaces become the groove side surfaces. ,
A semiconductor chip bonding method characterized by the above.
突起形成工程は、同一方向に延びる角柱形状に各楔形突起を形成し、溝の方向が同一方向に延びるように各溝形突起を形成し、
接合工程は、各楔形突起の延びる方向を各溝形突起の溝の延びる方向に合わせた後、超音波加振によって各楔形突起を各溝の延びる方向に振動させつつ各溝形突起の溝に押しつけて半導体チップを基板に接合すること、
を特徴とする半導体チップのボンディング方法。 A semiconductor chip bonding method according to claim 4 or 5,
In the protrusion forming step, each wedge-shaped protrusion is formed in a prismatic shape extending in the same direction, each groove-shaped protrusion is formed so that the direction of the groove extends in the same direction,
In the joining process, after the extending direction of each wedge-shaped protrusion is matched with the extending direction of each groove-shaped protrusion, each wedge-shaped protrusion is vibrated in the extending direction of each groove by ultrasonic vibration, and the groove-shaped protrusion is formed into a groove. Pressing to bond the semiconductor chip to the substrate,
A semiconductor chip bonding method characterized by the above.
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