JPH01209746A - 半導体装置 - Google Patents
半導体装置Info
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- JPH01209746A JPH01209746A JP63035908A JP3590888A JPH01209746A JP H01209746 A JPH01209746 A JP H01209746A JP 63035908 A JP63035908 A JP 63035908A JP 3590888 A JP3590888 A JP 3590888A JP H01209746 A JPH01209746 A JP H01209746A
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Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L2224/00—Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
- H01L2224/01—Means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected, e.g. chip-to-package, die-attach, "first-level" interconnects; Manufacturing methods related thereto
- H01L2224/10—Bump connectors; Manufacturing methods related thereto
- H01L2224/11—Manufacturing methods
Landscapes
- Internal Circuitry In Semiconductor Integrated Circuit Devices (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
本発明は半導体装置に関し、特にはんだバンブ電極を有
するフリップチップ型の半導体装置に関する。
するフリップチップ型の半導体装置に関する。
第3図は従来の半導体装置の一例の断面図である。
半導体装置は、シリコン基板1の表面に設けられた電極
2上にバリアメタル9を介してはんだバンプ10を有し
て構成されている。
2上にバリアメタル9を介してはんだバンプ10を有し
て構成されている。
パッシベーション膜3としては、シリコン酸化膜や窒化
膜、あるいはポリイミド樹脂等の樹脂パッシベーション
膜が使用される場合もあった。
膜、あるいはポリイミド樹脂等の樹脂パッシベーション
膜が使用される場合もあった。
上述した従来の半導体装置は、はんだバンブ電極がAN
電極上に直接バリアメタルを形成しているので、バンプ
の下地層の構造には、はんだバンブ電極を設けた半導体
装置を搭載基板上に搭載した後で接続部分が受ける機械
的応力を吸収する機能がなく、その応力の大部分がバン
ブ電極そのものに委ねられていた。
電極上に直接バリアメタルを形成しているので、バンプ
の下地層の構造には、はんだバンブ電極を設けた半導体
装置を搭載基板上に搭載した後で接続部分が受ける機械
的応力を吸収する機能がなく、その応力の大部分がバン
ブ電極そのものに委ねられていた。
一般にフリッ、ブチツブを実装する場合に信頼性上特に
問題とされる点は、搭載基板とフリップチップ間の熱膨
張係数の差によって生じる応力による接続部分の劣化で
あるが、従来のはんだバンプ構造にはこれら応力を吸収
する働きが非常に小さいので、半導体装置が劣化すると
いう問題があった。
問題とされる点は、搭載基板とフリップチップ間の熱膨
張係数の差によって生じる応力による接続部分の劣化で
あるが、従来のはんだバンプ構造にはこれら応力を吸収
する働きが非常に小さいので、半導体装置が劣化すると
いう問題があった。
本発明の目的は、はんだバンプを搭載基板に接続した後
の応力による劣化の生じない半導体装置を提供すること
にある。
の応力による劣化の生じない半導体装置を提供すること
にある。
本発明の半導体装置は、半導体基板の一主面に形成され
たAe電極と前記半導体基板の上に設けられかつ前記へ
2電極に接続するはんだバンプとを有する半導体装置に
おいて、前記^e電極と前記はんだバンプの下部電極と
の間に複数の低応力耐熱性樹脂層及び少なくとも1層の
導電層からなる多層配線層を含んで構成されている。
たAe電極と前記半導体基板の上に設けられかつ前記へ
2電極に接続するはんだバンプとを有する半導体装置に
おいて、前記^e電極と前記はんだバンプの下部電極と
の間に複数の低応力耐熱性樹脂層及び少なくとも1層の
導電層からなる多層配線層を含んで構成されている。
次に、本発明の実施例について図面を参照して説明する
。
。
第1図は本発明の第1の実施例の断面図である。
半導体装置は、シリコン基板1の表面のke電極2の上
に、第1導電層5と第2ポリイミド層6と第2導電層7
の多層配線層を介してはんだバンプ10を接続するバリ
アメタル層9を形成している。
に、第1導電層5と第2ポリイミド層6と第2導電層7
の多層配線層を介してはんだバンプ10を接続するバリ
アメタル層9を形成している。
第1導体層5はAf電極2の上から横の第1ポリイミド
層の上に延び、そこで第2導体層7とP面で接続し、A
N電極2とバリアメタル層9はジグザグに接続され、機
械的にも柔い構造である。
層の上に延び、そこで第2導体層7とP面で接続し、A
N電極2とバリアメタル層9はジグザグに接続され、機
械的にも柔い構造である。
ポリイミドは耐熱性を有し、微細パターン化の可能な樹
脂として広く用いられているが、無機材料、金属材料に
比較して弾性係数が約2折紙いために発生する応力は小
さいものとなる。
脂として広く用いられているが、無機材料、金属材料に
比較して弾性係数が約2折紙いために発生する応力は小
さいものとなる。
また、他から加わる応力を吸収する効果も生じる。
本実施例では、この低応力樹脂であるポリイミド層をは
んだバンプ10の下方に厚く形成している。
んだバンプ10の下方に厚く形成している。
樹脂層と導体層の暦数を増減することにより所望の厚み
を設定できる ポリイミドの場合、その弾性率と膜厚によって応力が異
なってくるが(たとえば昭和59年電子通信学会総合全
国大会1−24)、適度な応力吸収の効果を得、かつポ
リイミドそのものから発生する応力の影響を受けぬ様に
するためには、ポリイミドの膜厚は20〜200μmぐ
らいが適切である。
を設定できる ポリイミドの場合、その弾性率と膜厚によって応力が異
なってくるが(たとえば昭和59年電子通信学会総合全
国大会1−24)、適度な応力吸収の効果を得、かつポ
リイミドそのものから発生する応力の影響を受けぬ様に
するためには、ポリイミドの膜厚は20〜200μmぐ
らいが適切である。
通常、ポリイミドの場合、良好にパターン化可能な一層
の厚みは2〜20μm程度であるため、十分な厚みを得
るためには本実施例のように多層構造にする必要がある
。
の厚みは2〜20μm程度であるため、十分な厚みを得
るためには本実施例のように多層構造にする必要がある
。
また、各導体層は、スパッタ法、蒸着法、めっき法にて
形成可能な単層又は多層構造とすることができる。
形成可能な単層又は多層構造とすることができる。
第2図は本発明の第2の実施例の断面図である。
半導体装置は、耐熱性樹脂層と配線層とにより多層配線
を行なう事は第1の実施例と同様であるが、第2導電層
7を一方のはんだバンプ10の下のバリアメタル層9及
び第1導電層5の面Pに接続だけでなく、他方のバリア
メタル層9.及び第1導電層51の面Qに接続する配線
または電極引出し配線として兼用している。
を行なう事は第1の実施例と同様であるが、第2導電層
7を一方のはんだバンプ10の下のバリアメタル層9及
び第1導電層5の面Pに接続だけでなく、他方のバリア
メタル層9.及び第1導電層51の面Qに接続する配線
または電極引出し配線として兼用している。
厚い低応力樹脂層と電極引き出し配線とによってバンプ
下部構造を形成する場合に、バンブ電極の配置はAl電
極2.2fiの垂直上方に限定する必要はなくなるとい
う効果がある。
下部構造を形成する場合に、バンブ電極の配置はAl電
極2.2fiの垂直上方に限定する必要はなくなるとい
う効果がある。
以上説明したように本発明は、バンプ下地層を耐熱性低
応力樹脂層と導体配線層とによって形成することにより
、フリップチップ形の半導体装置を搭載後に発生する応
力をバンプの下地層により吸収させることができる。
応力樹脂層と導体配線層とによって形成することにより
、フリップチップ形の半導体装置を搭載後に発生する応
力をバンプの下地層により吸収させることができる。
また、導体層を利用して半導体チップ上に配線を行なう
ことができ、バンブ電極を任意の場所に配置させること
ができ、この際、半導体チップの機能部に与えるダメー
ジについて考慮する必要が少なくなる。
ことができ、バンブ電極を任意の場所に配置させること
ができ、この際、半導体チップの機能部に与えるダメー
ジについて考慮する必要が少なくなる。
またその結果、半導体チップ表面に厚い(M脂層を形成
することができ、半導体素子表面の保護効果やα線遮へ
い効果を付与することも容易となる。
することができ、半導体素子表面の保護効果やα線遮へ
い効果を付与することも容易となる。
本発明によって得られるフリップチップ形半導体装置は
、従来のように搭載基板との熱膨張係数の差を考慮する
必要が少なくなり、バンプ配置やバンプサイズを自由に
設定できることから、チップ搭載基板は廉価なセラミッ
ク基板や樹脂基板を使用するも可能となり、同時に高い
接続信頼性を得ることができる。
、従来のように搭載基板との熱膨張係数の差を考慮する
必要が少なくなり、バンプ配置やバンプサイズを自由に
設定できることから、チップ搭載基板は廉価なセラミッ
ク基板や樹脂基板を使用するも可能となり、同時に高い
接続信頼性を得ることができる。
第1図は本発明の第1の実施例の断面図、第2図は本発
明の第2の実施例の断面図、第3図は従来の半導体装置
の一例の断面図である。 1・・・シリコン基板、2・・・Ae主電極3・・・表
面保護膜、4・・・第1ポリイミド層、5・・・第1導
電膜、6・・・第2ポリイミド層、7・・・第2導電層
、8・・・第2ポリイミド層、9・・・バリヤメタル層
、10・・・はんだバンプ。 第 1 図
明の第2の実施例の断面図、第3図は従来の半導体装置
の一例の断面図である。 1・・・シリコン基板、2・・・Ae主電極3・・・表
面保護膜、4・・・第1ポリイミド層、5・・・第1導
電膜、6・・・第2ポリイミド層、7・・・第2導電層
、8・・・第2ポリイミド層、9・・・バリヤメタル層
、10・・・はんだバンプ。 第 1 図
Claims (1)
- 半導体基板の一主面に形成されたAl電極と前記半導
体基板の上に設けられかつ前記Al電極に接続するはん
だバンプとを有する半導体装置において、前記Al電極
と前記はんだバンプの下部電極との間に複数の低応力耐
熱性樹脂層及び少なくとも1層の導電層からなる多層配
線層を含むことを特徴とする半導体装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP63035908A JPH01209746A (ja) | 1988-02-17 | 1988-02-17 | 半導体装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP63035908A JPH01209746A (ja) | 1988-02-17 | 1988-02-17 | 半導体装置 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH01209746A true JPH01209746A (ja) | 1989-08-23 |
Family
ID=12455129
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP63035908A Pending JPH01209746A (ja) | 1988-02-17 | 1988-02-17 | 半導体装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH01209746A (ja) |
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-
1988
- 1988-02-17 JP JP63035908A patent/JPH01209746A/ja active Pending
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