(57)【要約】      （修正有）【課題】信頼性の向上が図られた半導体装置を提供する。【解決手段】半導体装置は、支持体上に配列された複数の第１バンプ電極４１と、半導体チップ上に配列され、第１バンプ電極にそれぞれ接合された複数の第２バンプ電極５１とを備える。複数の第１バンプ電極４１は、隣り合う少なくとも２つの第１バンプ電極からなる複数のバンプ群Ｒを含む。各バンプ群Ｒは、第１方向Ｄ１における一方側Ｐ１への第２バンプ電極５１の第１バンプ電極４１に対する移動を規制する第１規制面と、第１方向Ｄ１における他方側Ｐ２への第２バンプ電極５１の第１バンプ電極４１に対する移動を規制する第２規制面と、第１方向Ｄ１と交差する第２方向Ｄ２における一方側Ｑ１への第２バンプ電極５１の第１バンプ電極４１に対する移動を規制する第３規制面と、第２方向Ｄ２における他方側Ｑ２への第２バンプ電極５１の第１バンプ電極４１に対する移動を規制する第４規制面とを有する。【選択図】図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
互いに向かい合う支持体及び半導体チップの一方である第１要素と、
前記支持体及び前記半導体チップの他方である第２要素と、
前記第１要素上に配列された複数の第１バンプ電極と、
前記第２要素上に配列され、前記複数の第１バンプ電極にそれぞれ接合された複数の第２バンプ電極と、を備え、
前記複数の第１バンプ電極は、隣り合う少なくとも２つの前記第１バンプ電極によってそれぞれが構成された複数のバンプ群を含み、
前記複数のバンプ群の各々は、
前記第１要素と前記第２要素とが向かい合う対向方向に垂直な第１方向における一方側への前記第２バンプ電極の前記第１バンプ電極に対する移動を規制する第１規制面と、
前記第１方向における他方側への前記第２バンプ電極の前記第１バンプ電極に対する移動を規制する第２規制面と、
前記対向方向に垂直で且つ前記第１方向と交差する第２方向における一方側への前記第２バンプ電極の前記第１バンプ電極に対する移動を規制する第３規制面と、
前記第２方向における他方側への前記第２バンプ電極の前記第１バンプ電極に対する移動を規制する第４規制面と、を有している、半導体装置。
【請求項２】
前記複数のバンプ群の各々において、
隣り合う２つの前記第１バンプ電極の一方が、前記第１規制面及び前記第４規制面を有しており、隣り合う２つの前記第１バンプ電極の他方が、前記第２規制面及び前記第３規制面を有している、請求項１に記載の半導体装置。
【請求項３】
前記複数のバンプ群の各々において、
隣り合う３つの前記第１バンプ電極のうち、一の第１バンプ電極が、前記第１規制面及び前記第４規制面を有しており、前記一の第１バンプ電極と前記第２方向に隣り合う他の第１バンプ電極が、前記第１規制面及び前記第３規制面を有しており、前記他の第１バンプ電極と前記第１方向に隣り合う残りの第１バンプ電極が、前記第２規制面及び前記第３規制面を有している、請求項１に記載の半導体装置。
【請求項４】
前記複数の第１バンプ電極の各々は、前記対向方向から見た場合に、Ｌ字状又はＣ字状に形成されている、請求項１〜３のいずれか一項に記載の半導体装置。
【請求項５】
前記複数のバンプ群の各々において、
隣り合う４つの前記第１バンプ電極が、それぞれ、前記第１規制面、前記第２規制面、前記第３規制面及び前記第４規制面を有している、請求項１に記載の半導体装置。
【請求項６】
前記複数の第１バンプ電極の各々は、前記対向方向から見た場合に、矩形状に形成されている、請求項５に記載の半導体装置。
【請求項７】
前記第１規制面及び前記第２規制面は、前記第１方向における内側に向いており、前記第３規制面及び前記第４規制面は、前記第２方向における内側に向いている、請求項１〜６のいずれか一項に記載の半導体装置。
【請求項８】
前記第１規制面、前記第２規制面、前記第３規制面及び前記第４規制面の少なくとも１つは、前記第１要素に近づくほど前記第１バンプ電極が広がるように傾斜している、請求項１〜７のいずれか一項に記載の半導体装置。
【請求項９】
支持体及び半導体チップの一方である第１要素上に配列された複数の第１バンプ電極に、前記支持体及び前記半導体チップの他方である第２要素上に配列された複数の第２バンプ電極をそれぞれ接合するステップを備え、
前記複数の第１バンプ電極は、隣り合う少なくとも２つの前記第１バンプ電極によってそれぞれが構成された複数のバンプ群を含み、
前記複数のバンプ群の各々は、第１規制面、第２規制面、第３規制面及び第４規制面を有し、
前記ステップにおいては、前記複数のバンプ群の各々について、前記第２バンプ電極と前記第１規制面との接触により、前記第１要素と前記第２要素とが向かい合う対向方向に垂直な第１方向における一方側への前記第２バンプ電極の前記第１バンプ電極に対する移動を規制しつつ、且つ、前記第２バンプ電極と前記第２規制面との接触により、前記第１方向における他方側への前記第２バンプ電極の前記第１バンプ電極に対する移動を規制しつつ、且つ、前記第２バンプ電極と前記第３規制面との接触により、前記対向方向に垂直で且つ前記第１方向と交差する第２方向における一方側への前記第２バンプ電極の前記第１バンプ電極に対する移動を規制しつつ、且つ、前記第２バンプ電極と前記第４規制面との接触により、前記第２方向における他方側への前記第２バンプ電極の前記第１バンプ電極に対する移動を規制しつつ、前記第１バンプ電極に前記第２バンプ電極を接合する、半導体装置の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、半導体装置及び半導体装置の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
半導体装置として、バンプ電極を介して第１半導体チップ上に第２半導体チップが実装されたものが知られている（例えば特許文献１参照）。そのような半導体装置の製造に際しては、第１半導体チップ及び第２半導体チップの各々にバンプ電極を設けておき、それらのバンプ電極同士を接合することによって第１半導体チップ上に第２半導体チップを実装する場合がある。
【０００３】
特許文献１に記載の半導体装置では、第１半導体チップの４つの角部にＬ字状のバンプ電極が設けられている。第１半導体チップと第２半導体チップとの実装の際には、それらのバンプ電極に第２半導体チップのバンプ電極が接触することにより、第１半導体チップと第２半導体チップとの間の位置合わせが実施される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】国際公報第２０１４−１３６２４１号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、例えば第２半導体チップが反りを有している場合、第１半導体チップの４つのバンプ電極に対して第２半導体チップのバンプ電極を同時に接触させることは難しく、そのことに起因してバンプ電極の位置がずれるおそれがある。バンプ電極の位置がずれると、例えば、当該バンプ電極が、近くに配置された他のバンプ電極と接触して短絡してしまうことがある。そのような事態は、バンプ電極が狭ピッチで配列されている場合に特に生じ易い。信頼性の向上のためには、バンプ電極の位置ずれを抑制することが求められる。
【０００６】
本発明は、信頼性の向上が図られた半導体装置、及びそのような半導体装置の製造方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の半導体装置は、互いに向かい合う支持体及び半導体チップの一方である第１要素と、支持体及び半導体チップの他方である第２要素と、第１要素上に配列された複数の第１バンプ電極と、第２要素上に配列され、前記複数の第１バンプ電極にそれぞれ接合された複数の第２バンプ電極と、を備え、複数の第１バンプ電極は、隣り合う少なくとも２つの第１バンプ電極によってそれぞれが構成された複数のバンプ群を含み、複数のバンプ群の各々は、第１要素と第２要素とが向かい合う対向方向に垂直な第１方向における一方側への第２バンプ電極の第１バンプ電極に対する移動を規制する第１規制面と、第１方向における他方側への第２バンプ電極の第１バンプ電極に対する移動を規制する第２規制面と、対向方向に垂直で且つ第１方向と交差する第２方向における一方側への第２バンプ電極の第１バンプ電極に対する移動を規制する第３規制面と、第２方向における他方側への第２バンプ電極の第１バンプ電極に対する移動を規制する第４規制面と、を有している。
【０００８】
この半導体装置では、第１バンプ電極が、隣り合う少なくとも２つの第１バンプ電極によってそれぞれが構成された複数のバンプ群を含み、複数のバンプ群の各々が、第１方向における一方側及び他方側への第２バンプ電極の第１バンプ電極に対する移動をそれぞれ規制する第１規制面及び第２規制面と、第１方向と交差する第２方向における一方側及び他方側への第２バンプ電極の第１バンプ電極に対する移動をそれぞれ規制する第３規制面及び第４規制面と、を有している。これにより、第１バンプ電極と第２バンプ電極とを接合する際に、第２バンプ電極を第１〜第４規制面に接触させることで、第１方向及び第２方向に関して第２バンプ電極を第１バンプ電極に対して位置決めすることができる。そのため、この半導体装置では、第１バンプ電極と第２バンプ電極との精度の良い接合が実現されている。更に、複数のバンプ群の各々が第１〜第４規制面を有しているため、例えば半導体チップが反りを有している場合でも、第１バンプ電極と第２バンプ電極との精度の良い接合が実現される。以上により、この半導体装置によれば、信頼性の向上を図ることができる。
【０００９】
本発明の半導体装置では、複数のバンプ群の各々において、隣り合う２つの第１バンプ電極の一方が、第１規制面及び第４規制面を有しており、隣り合う２つの第１バンプ電極の他方が、第２規制面及び第３規制面を有していてもよい。この場合、第１バンプ電極と第２バンプ電極との一層精度の良い接合が実現される。
【００１０】
本発明の半導体装置では、複数のバンプ群の各々において、隣り合う３つの第１バンプ電極のうち、一の第１バンプ電極が、第１規制面及び第４規制面を有しており、一の第１バンプ電極と第２方向に隣り合う他の第１バンプ電極が、第１規制面及び第３規制面を有しており、他の第１バンプ電極と第１方向に隣り合う残りの第１バンプ電極が、第２規制面及び第３規制面を有していてもよい。この場合、第１バンプ電極と第２バンプ電極との一層精度の良い接合が実現される。
【００１１】
本発明の半導体装置では、複数の第１バンプ電極の各々は、対向方向から見た場合に、Ｌ字状又はＣ字状に形成されていてもよい。この場合、規制面を有する第１バンプ電極を好適に構成することができる。
【００１２】
本発明の半導体装置では、複数のバンプ群の各々において、隣り合う４つの第１バンプ電極が、それぞれ、第１規制面、第２規制面、第３規制面及び第４規制面を有していてもよい。このような構成においても、信頼性の向上を図ることができる。
【００１３】
本発明の半導体装置では、複数の第１バンプ電極の各々は、対向方向から見た場合に、矩形状に形成されていてもよい。この場合、規制面を有する第１バンプ電極を好適に構成することができる。
【００１４】
本発明の半導体装置では、第１規制面及び第２規制面は、第１方向における内側に向いており、第３規制面及び第４規制面は、第２方向における内側に向いていてもよい。この場合、第１バンプ電極と第２バンプ電極とのより一層精度の良い接合が実現される。
【００１５】
本発明の半導体装置では、第１規制面、第２規制面、第３規制面及び第４規制面の少なくとも１つは、第１要素に近づくほど第１バンプ電極が広がるように傾斜していてもよい。この場合、第１バンプ電極と第２バンプ電極とのより一層精度の良い接合が実現される。
【００１６】
本発明の半導体装置の製造方法は、支持体及び半導体チップの一方である第１要素上に配列された複数の第１バンプ電極に、支持体及び半導体チップの他方である第２要素上に配列された複数の第２バンプ電極をそれぞれ接合するステップを備え、複数の第１バンプ電極は、隣り合う少なくとも２つの第１バンプ電極によってそれぞれが構成された複数のバンプ群を含み、複数のバンプ群の各々は、第１規制面、第２規制面、第３規制面及び第４規制面を有し、上記ステップにおいては、複数のバンプ群の各々について、第２バンプ電極と第１規制面との接触により、第１要素と第２要素とが向かい合う対向方向に垂直な第１方向における一方側への第２バンプ電極の第１バンプ電極に対する移動を規制しつつ、且つ、第２バンプ電極と第２規制面との接触により、第１方向における他方側への第２バンプ電極の第１バンプ電極に対する移動を規制しつつ、且つ、第２バンプ電極と第３規制面との接触により、対向方向に垂直で且つ第１方向と交差する第２方向における一方側への第２バンプ電極の第１バンプ電極に対する移動を規制しつつ、且つ、第２バンプ電極と第４規制面との接触により、第２方向における他方側への第２バンプ電極の第１バンプ電極に対する移動を規制しつつ、第１バンプ電極に第２バンプ電極を接合する。この半導体装置の製造方法によれば、上述した理由により、信頼性の向上を図ることができる。
【発明の効果】
【００１７】
本発明によれば、信頼性の向上が図られた半導体装置、及びそのような半導体装置の製造方法を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】実施形態に係る半導体装置の斜視図である。
【図２】半導体装置の側面図である。
【図３】第１バンプ電極の配列を示す平面図である。
【図４】バンプ群を構成する第１バンプ電極を示す平面図である。
【図５】第１バンプ電極及び第２バンプ電極を示す側面図である。
【図６】接合前の第１バンプ電極及び第２バンプ電極を示す側面図である。
【図７】（ａ）及び（ｂ）は、第１変形例及び第２変形例のバンプ群を示す平面図である。
【図８】（ａ）及び（ｂ）は、第３変形例及び第４変形例のバンプ群を示す平面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
以下、本発明の一実施形態について、図面を参照しつつ詳細に説明する。なお、以下の説明において、同一又は相当要素には同一符号を用い、重複する説明を省略する。
［半導体装置の構成］
【００２０】
図１及び図２に示されるように、半導体装置１は、支持基板１０と、第１半導体チップ（第１要素、支持体、バンプ付き基板）２０と、第２半導体チップ（第２要素、支持体）３０と、を備えている。半導体装置１は、例えば、裏面入射型のエリアイメージセンサ又はリニアイメージセンサである。第１半導体チップ２０は、例えば、ＣＭＯＳ読み出し回路（ＲＯＩＣ：readout integrated circuit）である。第２半導体チップ３０は、例えば、ＩｎＧａＡｓフォトダイオードアレイである。第１半導体チップ２０と第２半導体チップ３０とは、フリップチップボンディングによって互いに接合されている。
【００２１】
支持基板１０は、第１半導体チップ２０及び第２半導体チップ３０を支持する基板である。支持基板１０の表面１０ａには、複数の電極パッド１１が設けられている。
【００２２】
第１半導体チップ２０は、半導体基板２１における表面２１ａ側の部分に回路部２２が作り込まれた半導体チップである。第１半導体チップ２０は、支持基板１０の表面１０ａ上に配置されている。回路部２２は、表面２１ａに設けられた複数の電極パッド２３及び複数の電極パッド２４を含んでいる。対応する電極パッド２３と電極パッド２４とは、半導体基板２１に作り込まれた配線を介して互いに電気的に接続されている。各電極パッド２３は、ワイヤ５を介して支持基板１０の電極パッド１１に電気的に接続されている。
【００２３】
第２半導体チップ３０は、半導体基板３１における表面３１ａ側の部分に受光部３２が作り込まれた半導体チップである。受光部３２は、フォトダイオードによって構成された複数の画素３３を含んでいる。各画素３３には、表面３１ａに設けられた電極パッド３４が電気的に接続されている。
【００２４】
第２半導体チップ３０は、間隔を空けて第１半導体チップ２０と向かい合っている。第１半導体チップ２０と第２半導体チップ３０とが向かい合う対向方向Ａにおいて、半導体基板２１の表面２１ａに設けられた複数の電極パッド２４と、半導体基板３１の表面３１ａに設けられた複数の電極パッド３４とは、一対一で向かい合っている。向かい合う電極パッド２４と電極パッド３４とは、第１バンプ電極４１及び第２バンプ電極５１を介して電気的に接続されている。
［バンプ電極］
【００２５】
図３に示されるように、第１バンプ電極４１は、半導体基板２１の表面２１ａ上に複数配列されている。この例では、第１バンプ電極４１は、例えば格子状（マトリクス状）に並んでいる。第１バンプ電極４１の数は、画素３３の数と略等しい。第１バンプ電極４１は、例えば、６４０行５１２列又は１２８０行１０２４列、配置されている。隣り合う第１バンプ電極４１の中心間距離は、例えば１０μｍ〜２０μｍ程度である。第１バンプ電極４１は、例えばインジウム（Ｉｎ）により構成されているが、ＳｂＡｇＣｕ（錫銀銅）半田又は金（Ａｕ）により構成されていてもよい。
【００２６】
第２バンプ電極５１は、半導体基板３１の表面３１ａ上に複数配列されている。複数の第２バンプ電極５１は、複数の第１バンプ電極４１にそれぞれ接合されている。すなわち、一の第１バンプ電極４１と一の第２バンプ電極５１とが互いに接合されている。第２バンプ電極５１は、例えば、略円錐台形状の１つの柱状バンプによって構成されている。第２バンプ電極５１の外面５１ａは、第２バンプ電極５１が先細りになるように傾斜している（図５及び図６）。第２バンプ電極５１は、例えば、第１バンプ電極４１と同一の金属材料により構成されている。第１バンプ電極４１と第２バンプ電極５１とは、例えば熱圧着により互いに接合されている。
【００２７】
図３に示されるように、複数の第１バンプ電極４１は、複数のバンプ群Ｒを含んでいる。複数のバンプ群Ｒの各々は、隣り合う４つの第１バンプ電極４１によって構成されている。複数のバンプ群Ｒは、対向方向Ａに垂直な第１方向Ｄ１、並びに、対向方向Ａ及び第１方向Ｄ１に垂直な第２方向Ｄ２の各々に沿って並んで配置されている。
【００２８】
図４、図５及び図６を参照しつつ、一のバンプ群Ｒを構成する４つの第１バンプ電極４１、及びそれらの４つの第１バンプ電極４１に接合される第２バンプ電極５１について説明する。以下、それらの４つの第１バンプ電極４１を、第１バンプ電極４１Ａ、第１バンプ電極４１Ｂ、第１バンプ電極４１Ｃ、第１バンプ電極４１Ｄとし、それらの４つの第２バンプ電極５１を、第２バンプ電極５１Ａ、第２バンプ電極５１Ｂ、第２バンプ電極５１Ｃ、第１バンプ電極４１Ｄとして説明する。他のバンプ群Ｒについても図４に示されるバンプ群Ｒと同一の形状及び配置を有している。
【００２９】
第１バンプ電極４１Ａ，４１Ｂは、第２方向Ｄ２において隣り合っている。第１バンプ電極４１Ｃ，４１Ｄは、第２方向Ｄ２において隣り合っている。第１バンプ電極４１Ａ，４１Ｄは、第２方向Ｄ２において隣り合っている。第１バンプ電極４１Ｂ，４１Ｃは、第２方向Ｄ２において隣り合っている。第１バンプ電極４１Ａ，４１Ｃは、第１方向Ｄ１に対して一方側に４５度傾斜した方向（第１方向Ｄ１及び第２方向Ｄ２と交差する方向）において隣り合っている。第１バンプ電極４１Ｂ，４１Ｄは、第１方向Ｄ１に対して他方側に４５度傾斜した方向において隣り合っている。
【００３０】
第１バンプ電極４１Ａ，４１Ｂは、第１バンプ電極４１Ｃ，４１Ｄに対して第１方向Ｄ１における一方側Ｐ１に配置されている。第１バンプ電極４１Ｂ，４１Ｃは、第１バンプ電極４１Ａ，４１Ｄに対して第２方向Ｄ２における一方側Ｑ１に配置されている。
【００３１】
第１バンプ電極４１Ａ，４１Ｂは、第１バンプ電極４１Ａ〜４１Ｄの中心Ｃを通り且つ第２方向Ｄ２に垂直な平面に関して略面対称となっている。第１バンプ電極４１Ｃ，４１Ｄは、中心Ｃを通り且つ第２方向Ｄ２に垂直な当該平面に関して略面対称となっている。第１バンプ電極４１Ａ，４１Ｄは、中心Ｃを通り且つ第１方向Ｄ１に垂直な平面に関して略面対称となっている。第１バンプ電極４１Ｂ，４１Ｃは、中心Ｃを通り且つ第１方向Ｄ１に垂直な当該平面に関して略面対称となっている。第１バンプ電極４１Ａ，４１Ｃは、対向方向Ａから見た場合に、中心Ｃに関して略点対称となっている。第１バンプ電極４１Ｂ，４１Ｄは、対向方向Ａから見た場合に、中心Ｃに関して略点対称となっている。
【００３２】
第１バンプ電極４１Ａは、対向方向Ａから見た場合に、略Ｌ字状に形成されている。第１バンプ電極４１Ａは、第１方向Ｄ１に沿って延在する第１部分４２と、第２方向に沿って延在する第２部分４３と、を有している。
【００３３】
第１部分４２は、略四角錐台形状に形成され、表面４２ａを有している。表面４２ａは、第２方向Ｄ２における内側（中心Ｃ側であって、第１バンプ電極４１Ａでは第２方向Ｄ２における一方側Ｑ１）に向く内側表面である。表面４２ａは、第１方向Ｄ１に沿って延在している。表面４２ａは、表面２１ａに近づくほど第１バンプ電極４１Ａが広がるように傾斜している。この例では、表面４２ａは、平坦な傾斜面となっている。第１部分４２の外側表面も、表面４２ａと同様に傾斜している。
【００３４】
第２部分４３は、略四角錐台形状に形成され、表面４３ａを有している。表面４３ａは、第２方向Ｄ２における内側（中心Ｃ側であって、第１バンプ電極４１Ａでは第１方向Ｄ１における他方側Ｐ２）に向く内側表面である。表面４３ａは、第２方向Ｄ２に沿って延在している。表面４３ａは、表面２１ａに近づくほど第１バンプ電極４１Ａが広がるように傾斜している。この例では、表面４３ａは、平坦な傾斜面となっている。表面４３ａは、第１部分４２の表面４２ａに連なっている。第２部分４３の外側表面も、表面４３ａと同様に傾斜している。
【００３５】
第１バンプ電極４１Ａは、第１部分４２及び第２部分４３から延在する裾部４４を更に有している。裾部４４は、第１部分４２の表面４２ａ及び第２部分４３の表面４３ａに連なっている。裾部４４は、例えば、第１部分４２及び第２部分４３よりも極めて薄い層状に形成され、第１部分４２及び第２部分４３を囲むように延在している。
【００３６】
図４では、第１バンプ電極４１Ａに接合される第２バンプ電極５１Ａが配置される領域が二点鎖線で示されている。第２バンプ電極５１Ａは、第１部分４２の表面４２ａ、第２部分４３の表面４３ａ、及び裾部４４において第１バンプ電極４１Ａに接触して接合されている。第２バンプ電極５１Ａが第１バンプ電極４１Ａに接触すると、表面４２ａにより、第２方向Ｄ２における他方側Ｑ２への第２バンプ電極５１Ａの第１バンプ電極４１Ａに対する移動が規制され、表面４３ａにより、第１方向Ｄ１における一方側Ｐ１への第２バンプ電極５１Ａの第１バンプ電極４１Ａに対する移動が規制される。なお、第１バンプ電極４１Ａと第２バンプ電極５１Ａとの接合後においては、第１バンプ電極４１Ａ及び第２バンプ電極５１Ａの位置は固定されている。
【００３７】
第１バンプ電極４１Ａと同様に、第１バンプ電極４１Ｂは、表面４２ａを含む第１部分４２と、表面４３ａを含む第２部分４３と、裾部４４と、を有している。第２バンプ電極５１Ｂは、第１部分４２の表面４２ａ、第２部分４３の表面４３ａ、及び裾部４４において第１バンプ電極４１Ｂに接触して接合されている。第２バンプ電極５１Ｂが第１バンプ電極４１Ｂに接触すると、表面４２ａにより、第２方向Ｄ２における一方側Ｑ１への第２バンプ電極５１Ｂの第１バンプ電極４１Ｂに対する移動が規制され、表面４３ａにより、第１方向Ｄ１における一方側Ｐ１への第２バンプ電極５１Ｂの第１バンプ電極４１Ｂに対する移動が規制される。なお、第１バンプ電極４１Ｂと第２バンプ電極５１Ｂとの接合後においては、第１バンプ電極４１Ｂ及び第２バンプ電極５１Ｂの位置は固定されている。
【００３８】
第１バンプ電極４１Ａと同様に、第１バンプ電極４１Ｃは、表面４２ａを含む第１部分４２と、表面４３ａを含む第２部分４３と、裾部４４と、を有している。第２バンプ電極５１Ｃは、第１部分４２の表面４２ａ、第２部分４３の表面４３ａ、及び裾部４４において第１バンプ電極４１Ｃに接触して接合されている。第２バンプ電極５１Ｃが第１バンプ電極４１Ｃに接触すると、表面４２ａにより、第２方向Ｄ２における一方側Ｑ１への第２バンプ電極５１Ｃの第１バンプ電極４１Ｃに対する移動が規制され、表面４３ａにより、第１方向Ｄ１における他方側Ｐ２への第２バンプ電極５１Ｃの第１バンプ電極４１Ｃに対する移動が規制される。なお、第１バンプ電極４１Ｃと第２バンプ電極５１Ｃとの接合後においては、第１バンプ電極４１Ｃ及び第２バンプ電極５１Ｃの位置は固定されている。
【００３９】
第１バンプ電極４１Ａと同様に、第１バンプ電極４１Ｄは、表面４２ａを含む第１部分４２と、表面４３ａを含む第２部分４３と、裾部４４と、を有している。第２バンプ電極５１Ｄは、第１部分４２の表面４２ａ、第２部分４３の表面４３ａ、及び裾部４４において第１バンプ電極４１Ｃに接触して接合されている。第２バンプ電極５１Ｄが第１バンプ電極４１Ｄに接触すると、表面４２ａにより、第２方向Ｄ２における他方側Ｑ２への第２バンプ電極５１Ｄの第１バンプ電極４１Ｄに対する移動が規制され、表面４３ａにより、第１方向Ｄ１における他方側Ｐ２への第２バンプ電極５１Ｄの第１バンプ電極４１Ｄに対する移動が規制される。なお、第１バンプ電極４１Ｄと第２バンプ電極５１Ｄとの接合後においては、第１バンプ電極４１Ｄ及び第２バンプ電極５１Ｄの位置は固定されている。
［半導体装置の製造方法］
【００４０】
半導体装置１を製造する際には、第１半導体チップ２０上に配列された第１バンプ電極４１に、第２半導体チップ３０上に配列された第２バンプ電極５１をそれぞれ接合する。例えば、熱圧着により、第１バンプ電極４１と第２バンプ電極５１とを接合する。具体的には、各バンプ群Ｒについて、第２バンプ電極５１Ａ，５１Ｂと第１バンプ電極４１Ａ，４１Ｂの表面４３ａとの接触により、第１方向Ｄ１における一方側Ｐ１への第２バンプ電極５１Ａ，５１Ｂの第１バンプ電極４１Ａ，４１Ｂに対する移動を規制しつつ、且つ、第２バンプ電極５１Ｃ，５１Ｄと第１バンプ電極４１Ｃ，４１Ｄの表面４３ａとの接触により、第１方向Ｄ１における他方側Ｐ２への第２バンプ電極５１Ｃ，５１Ｄの第１バンプ電極４１Ｃ，４１Ｄに対する移動を規制しつつ、且つ、第２バンプ電極５１Ｂ，５１Ｃと第１バンプ電極４１Ｂ，４１Ｃの表面４２ａとの接触により、第２方向Ｄ２における一方側Ｑ１への第２バンプ電極５１Ｂ，５１Ｃの第１バンプ電極４１Ｂ，４１Ｃに対する移動を規制しつつ、且つ、第２バンプ電極５１Ａ，５１Ｄと第１バンプ電極４１Ａ，４１Ｄの表面４２ａとの接触により、第２方向Ｄ２における他方側Ｑ２への第２バンプ電極５１Ａ，５１Ｄの第１バンプ電極４１Ａ，４１Ｄに対する移動を規制しつつ、第１バンプ電極４１Ａ〜４１Ｄに第２バンプ電極５１Ａ〜５１Ｄを接合する。その後、第１半導体チップ２０及び第２半導体チップ３０を支持基板１０上に実装する。以上の工程により、半導体装置１が得られる。
［作用効果］
【００４１】
半導体装置１では、第１バンプ電極４１が、隣り合う４つの第１バンプ電極４１によってそれぞれが構成された複数のバンプ群Ｒを含み、複数のバンプ群Ｒの各々が、第１方向Ｄ１における一方側Ｐ１及び他方側Ｐ２への第２バンプ電極５１の第１バンプ電極４１に対する移動をそれぞれ規制する第１規制面及び第２規制面と、第１方向Ｄ１と交差する第２方向Ｄ２における一方側Ｑ１及び他方側Ｑ２への第２バンプ電極５１の第１バンプ電極４１に対する移動をそれぞれ規制する第３規制面及び第４規制面と、を有している。上述した例では、第１バンプ電極４１Ａ，４１Ｂの表面４３ａが、第１方向Ｄ１における一方側Ｐ１への移動を規制する第１規制面として機能する。第１バンプ電極４１Ｃ，４１Ｄの表面４３ａが、第１方向Ｄ１における他方側Ｐ２への移動を規制する第２規制面として機能する。第１バンプ電極４１Ｂ，４１Ｃの表面４２ａが、第２方向Ｄ２における一方側Ｑ１への移動を規制する第３規制面として機能する。第１バンプ電極４１Ａ，４１Ｄの表面４２ａが、第２方向Ｄ２における他方側Ｑ２への移動を規制する第４規制面として機能する。これにより、第１バンプ電極４１と第２バンプ電極５１とを接合する際に、第２バンプ電極５１を第１〜第４規制面に接触させることで、第１方向Ｄ１及び第２方向Ｄ２に関して第１バンプ電極４１と第２バンプ電極５１とを位置決めすることができる。換言すれば、バンプ群Ｒは、第２バンプ電極５１を第１バンプ電極４１に対して位置決めするための位置決めユニットとして機能する。そのため、半導体装置１では、第１バンプ電極４１と第２バンプ電極５１との精度の良い接合が実現されている。更に、複数のバンプ群Ｒの各々が第１〜第４規制面を有しているため、例えば第２半導体チップ３０（半導体基板３１）が反りを有している場合でも、第１バンプ電極４１と第２バンプ電極５１との精度の良い接合が実現される。以上により、半導体装置１によれば、信頼性の向上を図ることができる。
【００４２】
半導体装置１では、第２バンプ電極５１Ａが第１バンプ電極４１Ａに接触しても、第１方向Ｄ１における他方側Ｐ２及び第２方向Ｄ２における一方側Ｑ１への第２バンプ電極５１Ａの第１バンプ電極４１Ａに対する移動は規制されない。第２バンプ電極５１Ｂが第１バンプ電極４１Ｂに接触しても、第１方向Ｄ１における他方側Ｐ２及び第２方向Ｄ２における他方側Ｑ２への第２バンプ電極５１Ｂの第１バンプ電極４１Ｂに対する移動は規制されない。第２バンプ電極５１Ｃが第１バンプ電極４１Ｃに接触しても、第１方向Ｄ１における一方側Ｐ１及び第２方向Ｄ２における他方側Ｑ２への第２バンプ電極５１Ｃの第１バンプ電極４１Ｃに対する移動は規制されない。第２バンプ電極５１Ｄが第１バンプ電極４１Ｄに接触しても、第１方向Ｄ１における一方側Ｐ１及び第２方向Ｄ２における一方側Ｑ１への第２バンプ電極５１Ｄの第１バンプ電極４１Ｄに対する移動は規制されない。すなわち、一の第１バンプ電極４１と一の第２バンプ電極５１との接触によっては、第１方向Ｄ１及び第２方向Ｄ２の双方における両側への第２バンプ電極５１の第１バンプ電極４１に対する移動は規制されない。換言すれば、一の第１バンプ電極４１は、第１〜第４規制面の少なくとも１つを有していない。この点、半導体装置１では、隣り合う複数の第１バンプ電極４１からなるバンプ群Ｒが第１〜第４規制面を有していることで、第１方向Ｄ１及び第２方向Ｄ２に関して第１バンプ電極４１と第２バンプ電極５１とを位置決めすることが可能となっている。また、一の第１バンプ電極４１が第１〜第４規制面を備えている構成と比べて、半導体装置１の第１バンプ電極４１では規制面が設けられていない方向が存在しているため、第２バンプ電極５１が第１バンプ電極４１に接触すると、規制面が設けられていない当該方向に向かって第２バンプ電極５１が潰れることとなる。そのため、第２バンプ電極５１が潰れる方向をコントロールすることができる。その結果、隣り合う第２バンプ電極５１同士が接触して短絡するのを抑制することができる。
【００４３】
各第１バンプ電極４１Ａ〜４１Ｄが、対向方向Ａから見た場合に、Ｌ字状に形成されている。これにより、規制面を有する第１バンプ電極４１Ａ〜４１Ｄを容易に形成することができる。
【００４４】
第１規制面を構成する第１バンプ電極４１Ａ，４１Ｂの表面４３ａ及び第２規制面を構成する第１バンプ電極４１Ｃ，４１Ｄの表面４３ａが、第１方向Ｄ１における内側に向いている。また、第３規制面を構成する第１バンプ電極４１Ｂ，４１Ｃの表面４２ａ及び第４規制面を構成する第１バンプ電極４１Ａ，４１Ｄの表面４２ａが、第２方向Ｄ２における内側に向いている。これにより、第１バンプ電極４１と第２バンプ電極５１との一層精度の良い接合が実現されている。
【００４５】
第１規制面、第２規制面、第３規制面及び第４規制面、すなわち第１バンプ電極４１Ａ〜４１Ｄの表面４２ａ，４３ａが、第１半導体チップ２０に近づくほど第１バンプ電極４１が広がるように傾斜している。これにより、第１バンプ電極４１と第２バンプ電極５１との接合の際に、第２バンプ電極５１を規制面に接触させることで、第２バンプ電極５１の位置をガイドすることができる。その結果、第１バンプ電極４１と第２バンプ電極５１とのより一層精度の良い接合が実現されている。
【００４６】
各第１バンプ電極４１Ａ〜４１Ｄが、第１規制面、第２規制面、第３規制面又は第４規制面に連なる裾部４４を有しており、第２バンプ電極５１Ａ〜５１Ｄが、裾部４４において第１バンプ電極４１Ａ〜４１Ｄに接合されている。これにより、裾部４４を有することで第１バンプ電極４１Ａ〜４１Ｄの表面積が大きくなるため、第１バンプ電極４１と第２バンプ電極５１とを一層確実に接合することができる。
［変形例］
【００４７】
図７（ａ）に示される第１変形例では、バンプ群Ｒが、隣り合う３つの第１バンプ電極４１Ａ，４１Ｂ，４１Ｃによって構成されている。第１バンプ電極４１Ａは、第１規制面（第２部分４３の表面４３ａ）及び第４規制面（第１部分４２の表面４２ａ）を有している。第１バンプ電極４１Ａと第２方向Ｄ２に隣り合う第１バンプ電極４１Ｂは、第１規制面（第２部分４３の表面４３ａ）及び第３規制面（第１部分４２の表面４２ａ）を有している。第１バンプ電極４１Ｂと第１方向Ｄ１に隣り合う第１バンプ電極４１Ｃは、第２規制面（第２部分４３の表面４３ａ）及び第３規制面（第１部分４２の表面４２ａ）を有している。このような第１変形例によっても、上記実施形態と同様に、信頼性の向上を図ることができる。なお、図７（ａ）では、第１バンプ電極４１が模式的に示されているが、上記実施形態と同様に、第１バンプ電極４１は裾部４４を有していてもよい。この点は、図７（ｂ）、図８（ａ）及び図８（ｂ）についても同様である。
【００４８】
図７（ｂ）に示される第２変形例では、バンプ群Ｒが、隣り合う２つの第１バンプ電極４１Ａ，４１Ｃによって構成されている。第１バンプ電極４１Ａは、第１規制面（第２部分４３の表面４３ａ）及び第４規制面（第１部分４２の表面４２ａ）を有している。第１バンプ電極４１Ｃは、第２規制面（第２部分４３の表面４３ａ）及び第３規制面（第１部分４２の表面４２ａ）を有している。このような第２変形例によっても、上記実施形態と同様に、信頼性の向上を図ることができる。また、規定面間の距離を大きくすることができるため、隣り合う第２バンプ電極５１間の短絡を効果的に抑制することができる。
【００４９】
図８（ａ）に示される第３変形例では、各第１バンプ電極４１Ａ〜４１Ｄが、対向方向Ａから見た場合に、矩形状に形成されている。第１バンプ電極４１Ａ，４１Ｃは、第２方向に沿って延在する第２部分４３からなり、第１バンプ電極４１Ｂ，４１Ｄは、第１方向Ｄ１に沿って延在する第１部分４２からなる。第１バンプ電極４１Ａにおける第２部分４３の表面４３ａは、第１規制面として機能する。第１バンプ電極４１Ｃにおける第２部分４３の表面４３ａは、第２規制面として機能する。第１バンプ電極４１Ｂにおける第１部分４２の表面４２ａは、第３規制面として機能する。第１バンプ電極４１Ｄにおける第１部分４２の表面４２ａは、第４規制面として機能する。このように、第３変形例では、隣り合う４つの第１バンプ電極４１Ａ〜４１Ｄが、それぞれ、第１規制面、第２規制面、第３規制面及び第４規制面を有している。このような第３変形例によっても、上記実施形態と同様に、信頼性の向上を図ることができる。また、規定面の数を少なくすることができるため、隣り合う第２バンプ電極５１間の短絡を効果的に抑制することができる。
【００５０】
図８（ｂ）に示される第４変形例では、第１規制面を構成する第１バンプ電極４１Ａ，４１Ｂの表面４３ａ、及び第２規制面を構成する第１バンプ電極４１Ｃ，４１Ｄの表面４３ａが、第１方向Ｄ１における外側に向いている。また、第３規制面を構成する第１バンプ電極４１Ｂ，４１Ｃの表面４２ａ、及び第４規制面を構成する第１バンプ電極４１Ａ，４１Ｄの表面４２ａが、第２方向Ｄ２における外側に向いている。このような第４変形例によっても、上記実施形態と同様に、信頼性の向上を図ることができる。
【００５１】
上記実施形態において、第２方向Ｄ２は、対向方向Ａに垂直で且つ第１方向Ｄ１と交差していればよく、必ずしも第１方向Ｄ１に垂直でなくてもよい。第１バンプ電極４１Ａ〜４１Ｄの少なくとも１つは、対向方向Ａから見た場合に、略Ｃ字状（円弧状）に形成されていてもよい。第１バンプ電極４１の表面４２ａは傾斜していなくてもよく、例えば対向方向Ａに沿って延在していてもよい。同様に、第１バンプ電極４１の表面４３ａは傾斜していなくてもよく、例えば対向方向Ａに沿って延在していてもよい。第１バンプ電極４１及び第２バンプ電極５１の材料及び形状には、上述した材料及び形状に限らず、様々な材料及び形状を採用することができる。上記実施形態では、本発明の支持体が第１半導体チップ２０又は第２半導体チップ３０であったが、支持体は、配線基板、電子部品等であってもよい。上記実施形態では、本発明の第１要素が第１半導体チップ２０であり、第２要素が第２半導体チップ３０であったが、第１要素又は第２要素は、配線基板、電子部品等により構成された支持体であってもよい。支持体上に第１バンプ電極４１が配置されると共に半導体チップ上に第２バンプ電極５１が配置されてもよいし、或いは、支持体上に第２バンプ電極５１が配置されると共に半導体チップ上に第１バンプ電極４１が配置されてもよい。
【符号の説明】
【００５２】
１…半導体装置、２０…第１半導体チップ（第１要素、支持体）、３０…第２半導体チップ（第２要素、支持体），４１，４１Ａ，４１Ｂ，４１Ｃ，４１Ｄ…第１バンプ電極、４２ａ…表面（第３規制面、第４規制面）、４３ａ…表面（第１規制面、第２規制面）、５１，５１Ａ，５１Ｂ，５１Ｃ，５１Ｄ…第２バンプ電極、Ｒ…バンプ群、Ａ…対向方向、Ｄ１…第１方向、Ｄ２…第２方向、Ｐ１…第１方向における一方側、Ｐ２…第１方向における他方側、Ｑ１…第２方向における一方側、Ｑ２…第２方向における他方側。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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