JPH11204677A - 半導体装置およびその製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 母基板にフリップチップ実装する際の接続部
の信頼性の高い半導体装置及びその製造方法を提供す
る。 【解決手段】 半導体チップ１０の主面上の４隅には電
極１１が配置され、半導体チップ１０の主面上には電極
１１の上方を開口させた低弾性率層２０が設けられてい
る。そして、半導体チップ１０上のパッド３０と低弾性
率層２０上のランド３２とからなり、電極１１に接続さ
れる金属配線３１が設けられている。各金属配線３１全
体が外部電極端子として機能できる構造となっており、
各金属配線３１同士の間にはソルダーレジスト５０が介
在している。低弾性率層２０の上面と半導体チップ１０
の主面という高低差のある２つの領域に跨る金属配線を
外部電極端子として利用することで、母基板の接続端子
との間にはんだ等のフィレットが広くかつ厚く形成され
るので、接続部の信頼性が向上する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、トランジスタ等の
半導体素子を内蔵する半導体装置及びその製造方法に係
り、特に配線部分の構造の改善に関する。

【０００２】

【従来の技術】近年、半導体チップをプリント基板等に
実装するに際し、ボンディングワイヤを行なう代わり
に、半導体チップの主面側を下方に向けてプリント基板
等の母基板に搭載し、半導体チップ側の外部電極端子と
プリント基板等の母基板の接続端子とを直接バンプ等を
介して接続するようにしたいわゆるフリップチップ実装
と呼ばれる技術が知られている。

【０００３】図１０は、このようなフリップチップ実装
を行なうのに適した半導体装置の一般的な構造を示す平
面図であり、図１１は図１０のXI−XI線における断面図
である。

【０００４】図１０及び図１１に示すように、半導体チ
ップ２０１の主面上には電極２０２が設けられており、
半導体チップ２０１の主面上にはこの電極２０２に接続
される金属配線２０３が形成されている。さらに、半導
体チップ２０１の主面のうち金属配線２０３で覆われて
いない部分と金属配線２０３とを覆うパッシベーション
膜２０４が形成されている。そして、金属配線２０３の
うちパッシベーション膜２０４の開口内に露出している
部分が外部電極端子として機能するように構成されてい
る。

【０００５】図１２は、この半導体装置をプリント基板
２５０にフリップチップ実装したときの状態を示す断面
図である。同図に示すように、プリント基板２５０上の
接続端子２５１と半導体チップ２０１上の金属配線２０
３の外部電極端子となる部分とを対峙させた状態で、両
者間にはんだバンプ２５２を介在させて、半導体チップ
２０１をプリント基板２５０上に搭載するようになされ
ている。

【０００６】このように、金属配線２０３の外部電極端
子となる部分とプリント基板２５０の接続端子２５１と
を直接はんだバンプ２５２を介して接続することによ
り、ワイヤボンディング工程を不要とし、工程の簡素化
と接続状態の信頼性の向上とを図ろうとするものであ
る。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来の半導体装置においては、はんだバンプ等による接続
を行なった後、はんだバンプ等による接続部の信頼性が
必ずしも十分でないという問題があった。その原因は、
半導体チップ側の外部電極端子となる部分と母基板側の
接続端子と接続面積が本来小さい上に、実装時に両者の
位置がずれたときには接触面積がさらに小さくなること
にある。

【０００８】本発明は、上記従来の問題に鑑みてなされ
たものであり、その目的は、フリップチップ実装時にお
ける半導体チップと母基板との間の接続強度を高める手
段を講ずることにより、接続部における信頼性の高い半
導体装置及びその製造方法を提供することにある。

【０００９】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明が講じた手段は、半導体チップ上に高低差を
有する２つの領域を設け、さらにこの２つの領域に跨る
金属配線を設け、この金属配線を外部電極端子として用
いることにより、はんだ等の接合金属の形成状態を改善
し、もって、信頼性の向上を図ることにある。

【００１０】本発明の第１の半導体装置は、請求項１に
記載されているように、主面上に複数の電極を有する半
導体チップと、上記半導体チップの主面側に設けられた
高低差を有する２つの領域と、上記半導体チップの上記
２つの領域に跨るように形成され、上記半導体チップ上
の各電極に接続される複数の金属配線とを備え、上記各
金属配線全体が外部電極端子として機能できるように構
成されている。

【００１１】これにより、半導体装置を母基板上に搭載
する際に、半導体装置の金属配線と母基板の接続端子と
の間にはんだ等の導電性部材を介在させると、金属配線
の全体が外部電極端子として機能できる構造となってい
るので、はんだ等の導電性部材が形成される範囲が広く
なり、フリップチップ実装時における搭載位置が多少ず
れても、広い接続部が確保される。また、はんだ等のフ
ィレットが金属配線の高低差を有する２つの領域に跨っ
て形成されるので、導電性部材の少なくとも一部が必ず
厚くなり、導電性部材が全体的に薄くしか形成されない
ときに比べ、十分な接合強度が確実に得られる。また、
接合強度が大きいことで、ヒートサイクルなどにより半
導体装置と母基板との熱膨張係数の不一致による熱スト
レスを受けたとしても信頼性が向上するという利点があ
る。

【００１２】さらに、電極と導電性部材との接合面積が
大きいので、特に実装時にはんだの表面張力によって外
部電極端子として機能する金属配線と母基板の接続端子
とがセルフアラインする機能が従来のものよりも高くな
る。

【００１３】請求項２に記載されているように、請求項
１の半導体装置において、上記各金属配線が、上記半導
体チップの各電極の周囲を含む広い領域に形成されてい
ることが好ましい。

【００１４】これにより、金属配線の占有面積をできる
だけ広く確保することができる。

【００１５】請求項３に記載されているように、請求項
１又は２の半導体装置において、上記半導体チップの主
面上に形成され、上記半導体チップの各電極の上方を開
口した絶縁膜をさらに設け、上記高低差を有する２つの
領域が上記絶縁膜の上面と上記半導体チップの主面とに
存在していることが好ましい。

【００１６】これにより、絶縁膜が半導体チップ搭載時
などにおける衝撃力や熱応力の緩衝材となるので、接続
部の信頼性がさらに向上することになる。

【００１７】請求項４に記載されているように、請求項
３の半導体装置において、上記絶縁膜は、上記半導体チ
ップとの境界部においてくさび状の傾斜部を有している
ことが好ましい。

【００１８】これにより、金属配線に鋭角的な部分が存
在しないことで、応力集中の少ない信頼性の高い金属配
線が得られることになる。

【００１９】請求項５に記載されているように、請求項
３又は４の半導体装置において、上記半導体チップの上
にパッシベーション膜を形成しておき、上記高低差を有
する２つの領域が、上記絶縁膜の上面と上記パッシベー
ション膜の上面とに存在するものとすることができる。

【００２０】これにより、半導体チップ内のトランジス
タ等の部材を水分の侵入等から確実に保護することがで
き、より信頼性の高い半導体装置が得られる。

【００２１】請求項６に記載されているように、請求項
３〜５のうちいずれか１つの半導体装置において、上記
絶縁膜は、段付形状を有していてもよい。

【００２２】これにより、上述のような半導体装置のフ
リップチップ実装時において、はんだ等のフィレットが
多段に亘って形成されることで、接続部の信頼性がより
向上することになる。

【００２３】請求項７に記載されているように、請求項
１〜６のうちいずれか１つの半導体装置において、上記
半導体チップの主面側の周縁部に面取りを施しておい
て、該面取りされた部分の上にも上記金属配線を存在さ
せておくことができる。

【００２４】これにより、半導体装置のフリップチップ
実装時において、はんだ等のフィレットが面取り部にま
で亘って広く形成される。しかも、半導体チップの外周
部に厚いフィレットが存在することで、接続部の信頼性
が極めて高くなる。

【００２５】請求項８に記載されているように、請求項
１〜７のうちいずれか１つの半導体装置において、上記
半導体チップが矩形状の平面形状を有している場合に
は、上記電極を上記半導体チップの４隅に配置してお
き、上記金属配線を上記各電極に接続される４つの金属
配線とすることができる。

【００２６】これにより、広い４つの金属配線がそれぞ
れ外部電極端子として機能できるフリップチップ実装に
適した信頼性の高い半導体装置が得られる。

【００２７】請求項９に記載されているように、請求項
１〜７のうちいずれか１つの半導体装置において、上記
半導体チップが矩形状の平面形状を有している場合に
は、上記電極を上記半導体チップの４隅及び辺部に配置
しておき、上記金属配線を上記電極と同数個形成するこ
ともできる。

【００２８】これにより、多ピン化，高密度実装に適し
た構造となり、しかも接続部における信頼性の高い半導
体装置が得られることになる。

【００２９】請求項１０に記載されているように、請求
項１〜９のうちいずれか１つの半導体装置において、上
記各金属配線のうちいずれか１つの金属配線の形状が他
の金属配線の形状と異なっていることが好ましい。

【００３０】これにより、金属配線の形状の相違を利用
してピン番号を識別できるので、半導体装置の実装時に
母基板の接続端子と半導体チップ側の外部電極端子との
対応関係を迅速に認識できることができる。

【００３１】請求項１１に記載されているように、請求
項１〜１０のうちいずれか１つの半導体装置において、
上記各金属配線同士の間に、各金属配線と外部機器の接
続端子とを電気的に接続するための導電性材料をはじく
特性を有するレジスト部材を介在させておくことが好ま
しい。

【００３２】これにより、はんだ等の導電性材料膜が各
配線金属間に存在することで生じる金属配線間の短絡を
確実に防止することができる。

【００３３】請求項１２に記載されているように、請求
項３〜６のうちいずれか１つの半導体装置において、上
記絶縁膜は、弾性率の低い樹脂材料により構成されてい
ることが好ましい。

【００３４】これにより、金属配線に対して衝撃力や熱
応力が作用したときに絶縁膜が緩衝材として機能するの
で、金属配線の信頼性がより向上する。

【００３５】本発明の第２の半導体装置は、請求項１３
に記載されているように、半導体チップと、上記半導体
チップに設けられた高低差を有する２つの領域と、上記
半導体チップの上記２つの領域に跨るように形成された
金属配線とを備え、上記金属配線全体が外部電極端子と
して機能できるように構成されている。

【００３６】これにより、第１の半導体装置と同様に、
フリップチップ実装を行なう際の接続部における信頼性
の高い半導体装置が得られることになる。

【００３７】本発明の半導体装置の製造方法は、請求項
１４に記載されているように、主面上に複数の電極が設
けられた半導体チップの主面上に絶縁性材料膜を形成す
る工程と、上記絶縁性材料膜をパターニングして、上記
各電極の上方を開口した絶縁膜を形成する工程と、上記
半導体チップの主面のうち上記絶縁膜で覆われていない
部分及び上記絶縁膜の上に金属膜を堆積した後、金属膜
をパターニングして、半導体チップの主面から上記絶縁
膜に跨り上記電極に接続される金属配線を形成する工程
とを備えている。

【００３８】この方法により、請求項３の半導体装置が
容易に形成される。

【００３９】請求項１５に記載されているように、請求
項１４の半導体装置の製造方法において、上記絶縁性材
料膜を形成する工程では、樹脂材料からなる絶縁性材料
膜を形成することが好ましい。

【００４０】この方法により、半導体装置を搭載する際
に、半導体チップの金属配線と母基板の接続端子との間
に作用する衝撃力や熱応力を効果的に緩和することがで
き、金属配線の破損を確実に防止することができる。

【００４１】請求項１６に記載されているように、請求
項１５の半導体装置の製造方法において、上記絶縁性材
料膜を形成する工程では、樹脂材料を複数回塗ることに
より段付形状を有する絶縁材料膜を形成することができ
る。

【００４２】この方法により、最終的に段付形状を有す
る絶縁膜が得られるので、半導体装置の実装時にはんだ
等のフィレットが多段に亘って形成され、接続部におけ
る信頼性が極めて高い半導体装置を得ることができる。

【００４３】請求項１７に記載されているように、請求
項１４〜１６のうちいずれか１つの半導体装置の製造方
法において、上記金属配線を形成する工程の前に、上記
半導体チップの主面側の周縁部を面取りする工程をさら
に備え、上記金属膜を形成する工程では、上記面取りさ
れた部分の上に亘る金属膜を形成することができる。

【００４４】この方法により、半導体装置の実装時には
んだ等のフィレットが面取り部に亘って形成される信頼
性の高い半導体装置を得ることができる。

【００４５】請求項１７の半導体装置の製造方法におけ
る上記半導体チップの主面側の周縁部を面取りする工程
は、請求項１８に記載されているように、上記半導体チ
ップが切り出される前のウェハの状態で行なってもよい
し、請求項１９に記載されているように、上記半導体チ
ップをウェハから切り出した後に行なってもよい。

【００４６】

【発明の実施の形態】以下、本発明の各実施形態につい
て図面を参照しながら説明する。

【００４７】（第１の実施形態）まず、本発明の第１の
実施形態における半導体装置の構造について、図１及び
図２を参照しながら説明する。図１は、第１の実施形態
における半導体装置の斜視図、図２は図１のII−II線に
おける断面図である。

【００４８】図１及び図２において、１０はトランジス
タ等の半導体素子によって構成される半導体集積回路を
内部に有する半導体チップである。この半導体チップ１
０の主面の４つのコーナー部には、図中破線で示すよう
に、半導体チップ１０の電極１１が設けられている。た
だし、半導体チップ１０の主面は電極１１の形成部分を
除いてほぼ全面的にパッシベーション膜１２によって覆
われている。また、半導体チップ１０の主面上におい
て、周辺部を除く領域に弾性率の小さい絶縁性材料から
なる低弾性率層２０が設けられており、この低弾性率層
２０は、半導体チップ１０の周辺部ではくさび状の傾斜
部を有している。そして、低弾性率層２０と半導体チッ
プ１０上の各電極１１とに跨って、半導体チップ１０上
の領域のうち中央の十字状領域を除く領域を４分割する
ように形成された４つの金属配線３１が設けられてい
る。この金属配線３１は、低弾性率層２０の上に形成さ
れた外部電極端子として機能するランド３２と、半導体
チップ１０上にあって電極１１につながるパッド３０と
により構成されている。そして、低弾性率層２０及び半
導体チップ１０の上において、この４つの金属配線３１
の間には、はんだをはじく特性を有するソルダーレジス
ト５０が介在している。

【００４９】図３は、半導体装置をプリント基板上に搭
載した状態を示す断面図である。同図に示すように、半
導体チップ１０の外部電極端子となる金属配線３１と、
プリント基板上の接続端子との間にはんだを介在させる
と、はんだが金属配線３１のランド３２だけでなくパッ
ド３０上に流れ、プリント基板側の接続端子との間で広
い範囲に亘るはんだフィレットが形成される。特に、パ
ッド３０の部分でははんだが確実に厚く形成されること
になる。

【００５０】本実施形態に係る半導体装置によると、金
属配線３１全体が外部電極端子として機能できるように
構成されているので、プリント基板等の母基板の接続端
子との接続が容易かつ強固に行なわれる。例えば、はん
だ付けによる接続を行う際には、ランド３２だけでなく
パッド３０に流れたはんだによって半導体チップ１０側
の金属配線３１とプリント基板側の接続端子とが広い範
囲で強く接続される構造となる。特に、パッド３０の部
分に確実に厚いはんだフィレットが形成されるので、全
体的に薄いはんだフィレットしか存在しないような自体
は回避でき、両者間の接続部の信頼性が高くなる。

【００５１】次に、本実施形態の半導体装置での製造方
法について、図４（ａ）〜（ｅ）を参照しながら説明す
る。図４（ａ）〜（ｅ）は、図１及び図２に示す半導体
装置の構造を実現するための製造工程を示す断面図であ
る。

【００５２】まず、図４（ａ）に示すように、半導体チ
ップ１０の主面にそれぞれ形成された半導体チップ１０
の電極１１とパッシベーション膜１２との上に、感光性
を有する絶縁材料を塗布して乾燥することにより絶縁材
料膜２１を形成する。

【００５３】次に、図４（ｂ）に示すように、乾燥され
た絶縁材料膜２１に対して露光と現像とを順次行って、
半導体チップ１０の電極１１の上方が開口している低弾
性率層２０を形成する。この場合において、例えば露光
で平行光ではなく散乱光を使用して、開口部における低
弾性率層２０の断面形状を、半導体チップ１０の主面に
対して垂直ではなくテーパー状にして形成する。絶縁材
料としては、例えば低弾性率ポリイミド、エポキシ等の
ような低弾性率と絶縁性とを有するポリマーであればよ
い。

【００５４】次に、図４（ｃ）に示すように、半導体チ
ップ１０の主面において、真空蒸着法、スパッタリング
法、ＣＶＤ法又は無電解めっき法によって例えばＴｉ／
Ｃｕからなる金属薄膜層を形成した後に、該金属薄膜層
に対してパターニングを行う。このことによって、半導
体チップ１０の主面側に、４つの金属配線３１からなる
配線パターンを形成する。

【００５５】パターニングは、以下のようにして行う。
金属薄膜層の上にフォトレジストを塗布し、低弾性率層
２０の表面にピントを合わせて露光し、露光によって所
定のパターン部以外のフォトレジストを硬化させた後
に、該パターン部のフォトレジストを除去する。このよ
うに、低弾性率層２０の表面にピントを合わせて露光す
ることで、低弾性率層２０の上に本実施形態の形状とは
異なる微細な金属配線を形成することも可能となる。ま
た、低弾性率層２０の上にはないパッド３０の部分も同
時に露光でき、工程を少なくできる。

【００５６】その後、電解めっきを使用して、このパタ
ーン部に例えばＣｕからなる大きい膜厚を有する金属層
を形成し、その後、フォトレジストを溶融して除去す
る。その後にエッチング液に浸漬して、金属薄膜層を溶
かし、かつ大きい膜厚を有する金属層を残すことによっ
て、所定の配線パターンを形成する。

【００５７】なお、全面に金属膜を堆積させ、その上に
レジストを塗布し、フォトリソグラフィー技術を使用し
て所定のパターン部の上にエッチングマスク用レジスト
を形成し、このレジストをマスクとして金属層をエッチ
ングすることにより、配線パターンを形成してもよい。

【００５８】次に、図４（ｄ）に示すように、半導体チ
ップ全体の上に感光性ソルダーレジストを塗布した後
に、フォトリソグラフィー技術を使用して、金属配線３
１の部分のみが露出するようにしてソルダーレジスト５
０を形成する。該ソルダーレジスト５０によって、ラン
ド３２及びパッド３０を含む金属配線３１が、溶融した
はんだから保護される。

【００５９】本実施形態の半導体装置の製造方法によれ
ば、半導体チップ１０上の領域のうちソルダーレジスト
で覆われる十字状の部分を除く領域に、広い面積を占め
る４つの金属配線３１からなる配線パターンを容易に形
成することができる。

【００６０】なお、本実施形態の説明においては、低弾
性率層２０を形成するために、感光性を有する絶縁材料
膜２１を塗布により形成したが、これに限らず、予めフ
ィルム状に形成された、感光性を有する絶縁材料を使用
してもよい。この場合には、フィルム状の絶縁材料を半
導体チップ１０の上に貼り合わせた後に露光、現像し
て、半導体チップ１０の電極１１を露出させることがで
きればよい。

【００６１】なお、低弾性率層２０を形成する際に、絶
縁材料を２度塗りすることで、段付の低弾性率層２０を
設けてもよい。また、低弾性率層２０の厚みは１０〜２
００μｍの範囲であることが好ましい。このような厚み
の範囲の場合に、はんだフィレットが図３に示すように
形成され、強固な接続が行なわれる。

【００６２】さらに、感光性のない絶縁材料も使用でき
る。この場合には、レーザーやプラズマ等の機械的加
工、又はエッチング等の化学的加工によって、半導体チ
ップ１０の電極１１を露出させることができる。その場
合、絶縁材料が樹脂材料ではなくシリコン酸化膜などの
無機絶縁材料にであってもよい。

【００６３】なお、金属薄膜層としてＴｉ／Ｃｕを使用
したが、これに代えてＣｒ、Ｗ、Ｃｕ、Ｎｉ等を使用し
てもよい。

【００６４】（第２の実施形態）次に、第２の実施形態
における半導体装置について、図５を参照しながら説明
する。図５は、本実施形態における半導体装置の断面図
である。

【００６５】図５において、上記第１の実施形態におけ
る部材と同じ部材には、図２に示す符号と同じ符号を付
してその説明を省略する。

【００６６】図５に示すように、本実施形態において
は、半導体チップ１０の主面側の周縁には面取り部１０
ａが設けられており、金属配線３１はこの面取り部１０
ａの上にまで形成されている点が特徴である。すなわ
ち、図３に示すようなプリント基板への半導体チップの
搭載時には、はんだフィレットが面取り部１０ａ上の金
属配線３１にまで亘って形成される。このように、半導
体チップの外周部に確実に厚いはんだフィレットが存在
することで、曲げ応力に対する接合力も大きくなるな
ど、第１の実施形態よりもさらに強固な接続が可能とな
る。

【００６７】なお、この半導体チップ１０の面取り部１
０ａを形成する方法としては、ウェハ状態でエッチング
及びスクライブによりスクライブラインに沿って凹部を
形成しておくことが好ましい。ただし、ウェハのダイシ
ングによって各半導体チップに分割してから、各半導体
チップ毎に、面取り部１０ａの形成や金属配線３１の形
成を行なってもよい。

【００６８】（第３の実施形態）次に、第３の実施形態
について、図６及び図７を参照しながら説明する。図６
及び図７は、いずれも本実施形態の構造例における半導
体装置の平面図である。図６，図７において、上記第１
の実施形態と同じ部材には図１における符号と同じ符号
を付して、その説明を省略する。なお、本実施形態にお
いては、半導体装置の断面構造は上記第１の実施形態に
おける半導体装置とほぼ同様であるので、図示を省略す
る。

【００６９】図６は、本実施形態の第１の構造例を示す
平面図である。同図に示すように、本実施形態における
配線パターンは半導体チップ１０の４隅に配置された金
属配線３１を有する点では、第１の実施形態の半導体装
置の配線パターンと共通している。ただし、本実施形態
においては、４つの金属配線３１のうち図中左上に示す
１番ピンとなる金属配線３１Ａのみ他の金属配線３１よ
りも大きくなっている。なお、逆に、１番ピンである金
属配線３１Ａのみを他の金属配線３１よりも小さくする
ようにしてもよい。

【００７０】図７は、本実施形態の第２の構造例を示す
平面図である。同図に示すように、本実施形態における
配線パターンは半導体チップ１０の４隅に配置された金
属配線３１を有する点では、第１の実施形態の半導体装
置の配線パターンと共通している。ただし、本実施形態
においては、４つの金属配線３１のうち図中左上に示す
１番ピンとなる金属配線３１Ａのみにおいて中央部側の
コーナーに切り欠き部３４が設けられている。なお、切
り欠き部３４に代えて、丸みをつけるなどの形状上の特
徴を設けることができる。

【００７１】本実施形態の半導体装置によると、このよ
うに、半導体チップ１０上で対称位置に配置された複数
の金属配線３１がある場合には、多数ある金属配線３１
のうち１番ピンとする１つの金属配線３１Ａのみ大きさ
を代えたり、形状上の特徴を付加するなど、広い意味で
他の金属配線３１とは形状を変えることによって、半導
体チップ１０の各金属配線３１に対応するピン番号を容
易に識別できる機能を配線パターンに持たせることがで
きる。

【００７２】（第４の実施形態）次に、第４の実施形態
について、図８を参照しながら説明する。図８は、本実
施形態における半導体装置の平面図であって、図８にお
いて上記第１の実施形態と同じ部材には図１における符
号と同じ符号を付して、その説明を省略する。なお、本
実施形態においては、半導体装置の断面構造は上記第１
の実施形態における半導体装置とほぼ同様であるので、
図示を省略する。

【００７３】同図に示すように、本実施形態における配
線パターンは、半導体チップ１０の４隅及び４つの辺部
に配置された合計９つの電極１１に接続される合計９つ
の金属配線３１からなる配線パターンを有する点であ
る。なお、本実施形態においても、９つの金属配線３１
のうち図中左上に示す金属配線３１Ａのみ中央部側のコ
ーナーに、ピン番号の識別のための丸み部３５が設けら
れている。

【００７４】本実施形態によると、より多くの金属配線
を配置することで、半導体装置内の半導体素子の高密度
化を図ることができる。

【００７５】（その他の実施形態）上記各実施形態にお
いては、半導体チップ上に低弾性率層を形成すること
で、低弾性率層の上面と半導体チップの主面に高低差を
有する２つの領域を設けたが、直接半導体基板をエッチ
ングすることにより、半導体チップの主面上に高低差を
有する２つの領域を設けてもよい。

【００７６】また、上記各実施形態においては、半導体
チップの外周付近に電極が配置されているために、低弾
性率層の開口部を半導体装置の外周部に設けたが、本発
明はかかる実施形態に限定されるものではない。例え
ば、半導体チップの中央部に電極が配置されているもの
では、低弾性率層の開口部が中央部に形成されることに
なる。その場合にも、フリップチップ実装時にはんだ等
のフィレットが広くかつパッドの部分で確実に厚く形成
されるので、上述の作用効果を発揮することができる。
なお、その場合でも、低弾性率層のうち半導体チップの
外周側を開口させて、半導体チップの主面の外周側に亘
る金属配線を形成しておくことで、はんだフィレットの
形成による接続部の信頼性をより向上させることができ
る。

【００７７】上記各実施形態では、低弾性率層の開口部
の端面つまり半導体チップとの境界部が傾斜状になって
いる場合のみを示したが、本発明はかかる実施形態に限
定されるものではない。図９（ａ）〜（ｄ）は、半導体
基板１０上に低弾性率層２０の境界部の形状の具体例を
示し、順に、曲線状の傾斜部，直線状の傾斜部，コーナ
ー部が鋭角的な段差部，コーナー部が丸みのある段差部
を設けた場合の低弾性率層２０と金属配線３１との形状
をそれぞれ示す断面図である。ただし、同図において、
１２はパッシベーション膜を示す。

【００７８】

【発明の効果】請求項１〜１３によれば、半導体装置に
おいて、半導体チップの主面側に高低差を有する２つの
領域を設け、この２つの領域に跨る金属配線を設けて、
金属配線全体が外部電極端子として機能できるようにし
たので、半導体装置を母基板上に搭載する際に、はんだ
等のフィレットが金属配線の高低差を有する２つの領域
に跨って広くかつ厚く形成されることにより、接続部の
信頼性の向上を図ることができる。

【００７９】これらの半導体装置の構造は、請求項１４
〜１９の半導体装置の製造方法により容易に実現でき
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】第１の実施形態にかかる半導体装置の斜視図で
ある。

【図２】図１に示すII−II線における断面図である。

【図３】第１の実施形態にかかる半導体装置を母基板上
にフリップチップ実装したときの状態を示す断面図であ
る。

【図４】第１の実施形態にかかる半導体装置の製造工程
を示す断面図である。

【図５】第２の実施形態にかかる面取り部を有する半導
体装置の断面図である。

【図６】第３の実施形態にかかる１番ピンに相当する金
属配線のみを大きくした４端子型半導体装置の平面図で
ある。

【図７】第４の実施形態にかかる１番ピンに相当する金
属配線のみに切り欠き部を設けた４端子型半導体装置の
平面図である。

【図８】第５の実施形態にかかる隅部及び辺部に電極及
び金属配線を設けた９端子型半導体装置の平面図であ
る。

【図９】低弾性率膜の境界部の形状の具体例を示す断面
図である。

【図１０】従来のフリップチップ実装を行なうための半
導体装置の一般的な構造を示す平面図である。

【図１１】図１０に示すXI−XI線における半導体装置の
断面図である。

【図１２】従来の半導体装置を母基板上にフリップチッ
プ実装したときの状態を示す断面図である。

【符号の説明】

１０ 半導体チップ １０ａ 面取り部 １１ 電極 ２０ 低弾性率層 ３０ パッド ３１ 配線 ３２ ランド ３４ 切り欠き部 ３５ 丸み部 ５０ ソルダーレジスト

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 隈川 隆博 大阪府高槻市幸町１番１号 松下電子工業 株式会社内

Claims (19)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 主面上に複数の電極を有する半導体チッ
   プと、 上記半導体チップの主面側に設けられた高低差を有する
   ２つの領域と、 上記半導体チップの上記２つの領域に跨るように形成さ
   れ、上記半導体チップ上の各電極にそれぞれ接続される
   複数の金属配線とを備え、 上記各金属配線全体が外部電極端子として機能できるよ
   うに構成されていることを特徴とする半導体装置。
2. 【請求項２】 請求項１記載の半導体装置において、 上記各金属配線は、上記半導体チップの各電極の周囲を
   含む広い領域に形成されていることを特徴とする半導体
   装置。
3. 【請求項３】 請求項１又は２記載の半導体装置におい
   て、 上記半導体チップの主面上に形成され、上記半導体チッ
   プの各電極の上方を開口した絶縁膜をさらに備え、 上記高低差を有する２つの領域は、上記絶縁膜の上面と
   上記半導体チップの主面とに存在していることを特徴と
   する半導体装置。
4. 【請求項４】 請求項３記載の半導体装置において、 上記絶縁膜は、上記半導体チップとの境界部においてく
   さび状の傾斜部を有していることを特徴とする半導体装
   置。
5. 【請求項５】 請求項３又は４記載の半導体装置におい
   て、 上記半導体チップの上には、半導体チップ内の要素を保
   護するためのパッシベーション膜が形成されており、 上記高低差を有する２つの領域は、上記絶縁膜の上面と
   上記パッシベーション膜の上面に存在していることを特
   徴とする半導体装置。
6. 【請求項６】 請求項３〜５のうちいずれか１つに記載
   の半導体装置において、 上記絶縁膜が、段付形状を有していることを特徴とする
   半導体装置。
7. 【請求項７】 請求項１〜６のうちいずれか１つに記載
   の半導体装置において、 上記半導体チップの主面側の周縁部に面取りが施されて
   おり、該面取りされた部分の上にも上記金属配線が存在
   していることを特徴とする半導体装置。
8. 【請求項８】 請求項１〜７のうちいずれか１つに記載
   の半導体装置において、 上記半導体チップは矩形状の平面形状を有し、上記電極
   は上記半導体チップの４隅に配置されており、 上記金属配線は、上記各電極に接続される４つの金属配
   線であることを特徴とする半導体装置。
9. 【請求項９】 請求項１〜７のうちいずれか１つに記載
   の半導体装置において、 上記半導体チップは矩形状の平面形状を有し、上記電極
   は上記半導体チップの４隅及び辺部に配置されており、 上記金属配線は、上記電極と同数個形成されていること
   を特徴とする半導体装置。
10. 【請求項１０】 請求項１〜９のうちいずれか１つに記
    載の半導体装置において、 上記各金属配線のうちいずれか１つの金属配線の形状
    が、他の金属配線の形状と異なっていることを特徴とす
    る半導体装置。
11. 【請求項１１】 請求項１〜１０のうちいずれか１つに
    記載の半導体装置において、 上記各金属配線同士の間には、各金属配線と外部機器の
    接続端子とを電気的に接続するための導電性材料をはじ
    く特性を有するレジスト部材が介在していることを特徴
    とする半導体装置。
12. 【請求項１２】 請求項３〜６のうちいずれか１つに記
    載の半導体装置において、 上記絶縁膜は、弾性率の低い樹脂材料により構成されて
    いることを特徴とする半導体装置。
13. 【請求項１３】 半導体チップと、 上記半導体チップに設けられた高低差を有する２つの領
    域と、 上記半導体チップの上記２つの領域に跨るように形成さ
    れた金属配線とを備え、 上記金属配線全体が外部電極端子として機能できるよう
    に構成されていることを特徴とする半導体装置。
14. 【請求項１４】 主面上に複数の電極が設けられた半導
    体チップの主面上に絶縁性材料膜を形成する工程と、 上記絶縁性材料膜をパターニングして、上記各電極の上
    方を開口した絶縁膜を形成する工程と、 上記半導体チップの全面上に金属膜を堆積した後、金属
    膜をパターニングして、半導体チップの主面から上記絶
    縁膜に跨り上記電極に接続される金属配線を形成する工
    程とを備えていることを特徴とする半導体装置の製造方
    法。
15. 【請求項１５】 請求項１４記載の半導体装置の製造方
    法において、 上記絶縁性材料膜を形成する工程では、樹脂材料からな
    る絶縁性材料膜を形成することを特徴とする半導体装置
    の製造方法。
16. 【請求項１６】 請求項１５記載の半導体装置の製造方
    法において、 上記絶縁性材料膜を形成する工程では、樹脂材料を複数
    回塗ることにより段付形状を有する絶縁性材料膜を形成
    することを特徴とする半導体装置の製造方法。
17. 【請求項１７】 請求項１４〜１６のうちいずれか１つ
    に記載の半導体装置の製造方法において、 上記金属配線を形成する工程の前に、上記半導体チップ
    の主面側の周縁部を面取りする工程をさらに備え、 上記金属膜を形成する工程では、上記面取りされた部分
    の上に亘る金属膜を形成することを特徴とする半導体装
    置の製造方法。
18. 【請求項１８】 請求項１７記載の半導体装置の製造方
    法において、 上記半導体チップの主面側の周縁部を面取りする工程
    は、上記半導体チップが切り出される前のウェハの状態
    で行なわれることを特徴とする半導体装置の製造方法。
19. 【請求項１９】 請求項１７記載の半導体装置の製造方
    法において、 上記半導体チップの主面側に周縁部を面取りする工程
    は、上記半導体チップをウェハから切り出した後に行な
    われることを特徴とする半導体装置の製造方法。