(57)【要約】【課題】  半導体素子などに対しての配線接続の精度及び配線パターンの形成精度を向上させることができ、さらにその配線パターンが容易に曲げられる部材からなる半導体装置、半導体装置の製造方法および電子機器を提供する。【解決手段】  半導体素子１と、半導体素子１の能動面を含む範囲上に配置された有機膜４と、有機膜４上に配置された配線パターン５とを有することを特徴とする。【選択図】    図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
半導体素子の能動面を含む範囲に有機膜を配置する有機膜形成工程と、
前記有機膜上に配線パターンを配置する配線パターン形成工程とを有することを特徴とする半導体装置の製造方法。
【請求項２】
前記有機膜及び配線パターンの一部を、前記半導体素子の外周からはみ出すように配置することを特徴とする請求項１に記載の半導体装置の製造方法。
【請求項３】
前記有機膜形成工程より前に行う工程であって、前記半導体素子を、凹部を有してなる型の該凹部に、該半導体素子の能動面を露出させて埋め込むように、載置する素子載置工程を有し、
前記有機膜形成工程は、前記半導体素子の露出面の少なくとも一部及び前記型の上面の少なくとも一部に、前記有機膜を配置する工程を有することを特徴とする請求項１又は２に記載の半導体装置の製造方法。
【請求項４】
前記有機膜形成工程の前に、前記半導体素子の能動面に電極を形成し、
前記有機膜形成工程では、前記電極が露出するように前記有機膜を配置することを特徴とする請求項１から３のいずれか一項に記載の半導体装置の製造方法。
【請求項５】
前記配線パターン形成工程の前に、前記電極上及び有機膜上の不純物を除去する不純物除去工程を行うことを特徴とする請求項４に記載の半導体装置の製造方法。
【請求項６】
前記配線パターン形成工程は、前記電極上及び有機膜上に金属膜を被覆する金属膜被覆工程を有することを特徴とする請求項４又は５に記載の半導体装置の製造方法。
【請求項７】
前記配線パターン形成工程は、前記金属膜上に金属を積層する金属積層工程を有することを特徴とする請求項６に記載の半導体装置の製造方法。
【請求項８】
前記配線パターン形成工程は、前記金属膜上の金属及び該金属膜の少なくとも一方をエッチングするエッチング工程を有することを特徴とする請求項６又は７に記載の半導体装置の製造方法。
【請求項９】
前記配線パターン形成工程の後に、前記有機膜及び配線パターンが形成された前記半導体素子を、前記型から取り出す離型工程を有することを特徴とする請求項３から８のいずれか一項に記載の半導体装置の製造方法。
【請求項１０】
前記離型工程の後に、前記配線パターンの一部を、異方性導電膜、導電接着剤、金属圧着、共晶金属接続のいずれかを用いて、前記半導体素子以外の素子又は電子回路要素と接続する配線接続工程を有することを特徴とする請求項９に記載の半導体装置の製造方法。
【請求項１１】
前記配線パターンの一部に半田を載置し、該半田を介して、前記半導体素子以外の素子又は電子回路要素と接続する配線接続工程を有することを特徴とする請求項９に記載の半導体装置の製造方法。
【請求項１２】
前記型における凹部の平面形状は前記半導体素子の平面形状よりも若干大きく、該半導体素子が該凹部に載置されたときに、該凹部の側面と該半導体素子の側面との間に隙間が生じ、
前記有機膜形成工程では、前記隙間についても前記有機膜を配置することを特徴とする請求項３から１１のいずれか一項に記載の半導体装置の製造方法。
【請求項１３】
請求項１から１２のいずれか一項に記載の半導体装置の製造方法を用いて製造されたことを特徴とする半導体装置。
【請求項１４】
半導体素子と、
前記半導体素子の能動面を含む範囲上に配置された有機膜と、
前記有機膜上に配置された配線パターンとを有することを特徴とする半導体装置。
【請求項１５】
前記有機膜及び配線パターンの一部は、前記半導体素子の外周からはみ出していることを特徴とする請求項１４に記載の半導体装置。
【請求項１６】
前記有機膜は、絶縁性を有する樹脂からなることを特徴とする請求項１３から１５のいずれか一項に記載の半導体装置。
【請求項１７】
前記有機膜は、ボリイミド、ポリエステル、ウレタン、液晶ポリマのいずれかからなることを特徴とする請求項１３から１５のいずれか一項に記載の半導体装置。
【請求項１８】
前記有機膜は、前記半導体素子の側面にも配置されていることを特徴とする請求項１３から１７のいずれか一項に記載の半導体装置。
【請求項１９】
請求項１３から１８のいずれか一項に記載の半導体装置を有してなることを特徴とする電子機器。
【請求項２０】
前記半導体装置の配線パターンは、前記半導体素子以外の素子又は電子回路要素と接続されており、
前記半導体装置の配線パターン及び有機膜の一部は屈曲されていることを特徴とする請求項１９に記載の電子機器。
【請求項２１】
前記半導体装置の配線パターンが、表示部の入出力端子と接続されてなる表示体装置を有してなることを特徴とする請求項１９又は２０に記載の電子機器。
【請求項２２】
前記半導体装置の配線パターンが、静電アクチュエータ又は圧電アクチュエータの入出力端子と接続されていることを特徴とする請求項１９又は２０に記載の電子機器。
【請求項２３】
前記静電アクチュエータ又は圧電アクチュエータによりインク液滴を吐出するインクジェットヘッドを有してインクジェットプリンタを構成していることを特徴とする請求項２２に記載の電子機器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、半導体装置、半導体装置の製造方法および電子機器に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、電子機器の小型軽量化が加速的に進められている。これに伴い、電子機器に用いる部品の小型化、低コスト化の要求が強くなっている。これら小型化の要求に応えるものとして、マイクロマシニングといわれる微細加工技術が開発され、小型でありながら高度な機能を有するマイクロマシンが製造されるようになっている。このマイクロマシンの例としては、例えば、圧電素子を内蔵し、この内蔵した圧電素子を振動させることによってインクの吹出を行うプリンタヘッドがある。
【０００３】
従来、これら小型部品と外部基板との接続には、例えば材質がポリイミドからなるフレキシブル基板によって形成されたコネクタを介在させる方法が行われていた。そしてこのコネクタの一端側には小型部品の端部に形成された端子電極と重ね合わせが可能な端子電極が形成され、他端側には、外部基板と接続が可能な幅広で且つ広い間隔の端子電極が形成されている。そして両端子電極間を結ぶように配線が設けられ、当該配線の引き回し途中で幅や間隔の変更を行うようにしている。
【０００４】
また、コネクタの中には接続対象物となる小型部品の駆動をなすため例えばドライバーＩＣのような半導体装置が搭載されたものもある。この場合、半導体装置は、コネクタのほぼ中央部に設けられたデバイスホールに収納され、コネクタの両端子電極を形成する配線の他方端部側を穴部より突出させ、これをインナリードとし、当該インナリードと半導体装置に設けられた端子とを接続させることで、両端子電極と半導体装置との導通を図るようにしている。
【０００５】
以上のように構成されたコネクタと接続対象物との接続は、接続対象物の端子電極とコネクタの端子電極に導電性粒子を含んだ接着剤を塗布し、これらをボンディングステージ上で重ね合わせ、ボンディングツールによって加熱押圧することによって行っている。
【０００６】
また、従来においては、各端子電極間のピッチが微小になった場合であっても、端子電極間の短絡を防止しようとするコネクタが考え出されている。このコネクタは、複数の第１端子電極と複数の第２端子電極が基板上に形成されてなり、第端子電極と第２端子電極間のピッチを変換する機能を有するものである。さらにこのコネクタは、各第１端子電極間に溝部を有するとともに、少なくとも基板の縁部に絶縁膜を有する（例えば、特許文献１参照）。
【特許文献１】特開２００２−１１０２６９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、上記特許文献１に記載のコネクタは、シリコンからなる配線基板を用いているので、その配線基板を曲げることができない。そこで、特許文献１に記載のコネクタは、一つの平面上において配線延長などができるが、配線方向を配線基板の面方向から変更することが困難であるという問題点がある。すなわち、特許文献１に記載のコネクタでは、接続対象部品の配置の自由度を向上させるという点については不充分である。
【０００８】
また、フレキシブル基板を用いた従来のコネクタでは、端子ピッチが細密になるにつれて、そのフレキシブル基板製造における位置ずれ、接続時の歪みが無視できなくなる。すなわち、ＴＡＢ（Tape Automated Bonding）工法又はＣＯＦ（Chip on Film）工法などによるフレキシブル基板を用いた従来のコネクタでは、配線接続の微細化及び高信頼化に対応することが困難であるという問題点がある。
【０００９】
本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであり、半導体素子などに対しての配線接続の精度又は配線パターンの形成精度を向上させることができる半導体装置、半導体装置の製造方法および電子機器を提供することを目的とする。
また、本発明は、半導体素子などに対しての配線接続の精度及び配線パターンの形成精度を向上させることができ、さらにその配線パターンが容易に曲げられる部材からなる半導体装置、半導体装置の製造方法および電子機器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】
【００１０】
上記目的を達成するために、本発明の半導体装置の製造方法は、半導体素子の能動面を含む範囲に有機膜を配置する有機膜形成工程と、前記有機膜上に配線パターンを配置する配線パターン形成工程とを有することを特徴とする。
本発明によれば、半導体素子上に直接配線パターンを形成するので、その配線パターンと半導体素子の電極などとの接続精度を向上させることができる。また、本発明においては、有機膜の厚みをＴＡＢ工法又はＣＯＦ工法で用いられるフレキシブル基板の厚みと比較して、薄くすることも厚くすることもできる。そこで、本発明によれば、ＴＡＢ工法又はＣＯＦ工法を用いてフレキシブル基板上の配線パターンと半導体素子の電極とを接続する手法よりも、配線接続時の位置ずれ及び歪みなどを低減でき、より微細な配線接続を高い信頼性を持って実現することができる。
さらに、本発明は、例えば半導体素子を形成した後に、その半導体素子の能動面を含む範囲に有機膜を形成する。これにより、半導体素子の能動面上のみならず、その能動面から外周よりも外側の領域に至るまで延伸させて前記有機膜を形成することができる。そして、有機膜上には配線パターンを形成することができる。したがって、本発明によれば、配線パターン形成領域を半導体素子の能動面上からその外側まで広げることができ、配線パターンの線幅を大きくすることができる。そこで、本発明は、配線パターンを介して、半導体素子とその半導体素子以外の電子素子又は回路（他の基板の配線など）とを簡便にかつ精密に接続することができる。また、半導体素子の外周よりも外側に配置された有機膜とその有機膜上に形成した配線パターンとは、可撓性に富む構造となる。これにより、本発明は、半導体素子とその半導体素子以外のものとを電気的に接続する接続部材を簡便に形成できるとともに、その接続部材が容易に曲げられる半導体装置を簡便に製造することができる。
【００１１】
また、本発明の半導体装置の製造方法は、前記有機膜及び配線パターンの一部を、前記半導体素子の外周からはみ出すように配置することが好ましい。
本発明によれば、半導体素子の外周からはみ出した有機膜及び配線パターンにより、半導体素子とその半導体素子以外のものとを電気的に接続できる半導体装置を簡便に製造することができる。さらに、半導体素子の外周からはみ出した有機膜及び配線パターンは、可撓性に富む構造となる。そこで、本発明は、半導体素子とその半導体素子以外のものとを電気的に接続する接続部材を有するとともに、その接続部材が容易に曲げられる半導体装置を簡便に製造することができる。したがって、本発明は、半導体素子の配置についての設計自由度を向上させることができ、半導体素子を用いた装置についてのコンパクト化及びデザインの向上化を促進させることができる。
【００１２】
また、本発明の半導体装置の製造方法は、前記有機膜形成工程より前に行う工程であって、前記半導体素子を、凹部を有してなる型の該凹部に、該半導体素子の能動面を露出させて埋め込むように、載置する素子載置工程を有し、前記有機膜形成工程は、前記半導体素子の露出面の少なくとも一部及び前記型の上面の少なくとも一部に、前記有機膜を配置する工程を有することが好ましい。
本発明によれば、例えば上記のように半導体素子を型に載置し、その半導体素子及び型の上面に有機材料を塗布等して、次いでその有機材料を硬化させることで、前記有機膜を形成することができる。すなわち、半導体素子上からその半導体素子上よりも外側まで延びた有機膜を簡便に且つ精密に形成することができる。
ここで、型における凹部の深さと半導体素子の厚みとが一致しているのが好ましい。このようにすると、半導体素子の露出面と型の上面とのレベルが一致し、前記有機膜及び配線パターンに段差が生じることを回避でき、断線等が生じにくいより高性能な配線構造を形成することができる。
また、型における凹部の平面形状（縦横の大きさ）は、半導体素子の平面形状よりも若干、大きいことが好ましい。このようにすると、半導体素子を型の凹部に簡便に載置できるとともに、その凹部から半導体素子を簡便に取り出すことができる。
【００１３】
また、本発明の半導体装置の製造方法は、前記有機膜形成工程の前に、前記半導体素子の能動面に電極を形成し、前記有機膜形成工程では、前記電極が露出するように前記有機膜を配置することが好ましい。
本発明によれば、半導体素子の電極と配線パターンとを電気的に接続して、その他の部分がショートすることを有機膜で防ぐ構造の半導体装置を簡便にかつ高精度に形成することができる。
【００１４】
また、本発明の半導体装置の製造方法は、前記配線パターン形成工程の前に、前記電極上及び有機膜上の不純物を除去する不純物除去工程を行うことが好ましい。
本発明によれば、配線パターン形成工程における配線パターンと電極との接続不良などを回避でき、配線パターンが有機膜から剥離することなども回避することができる。
【００１５】
また、本発明の半導体装置の製造方法は、前記配線パターン形成工程が、前記電極上及び有機膜上に金属膜を被覆する金属膜被覆工程を有することが好ましい。
本発明によれば、抵抗の低い良好な配線パターンを形成できる。
【００１６】
また、本発明の半導体装置の製造方法は、前記配線パターン形成工程が、前記金属膜上に金属を積層する金属積層工程を有することが好ましい。
本発明によれば、さらに抵抗が低く且つ断線し難い良好な配線パターンを形成できる。
【００１７】
また、本発明の半導体装置の製造方法は、前記配線パターン形成工程が、前記金属膜上の金属及び該金属膜の少なくとも一方をエッチングするエッチング工程を有することが好ましい。
本発明によれば、前記配線パターンについて、従来からあるフォト・エッチング装置などを用いて簡便に且つ高精度に形成できる。
【００１８】
また、本発明の半導体装置の製造方法は、前記配線パターン形成工程の後に、前記有機膜及び配線パターンが形成された前記半導体素子を、前記型から取り出す離型工程を有することが好ましい。
本発明によれば、離型工程により型から取り出された半導体素子が、その半導体素子の外周からはみ出した有機膜及び配線パターンを有することとなる。そこで、そのはみ出した有機膜及び配線パターンは、配線パターンが形成された可撓性基板のように用いることができる。本発明のはみ出した有機膜及び配線パターンは、可撓性基板よりも、簡便に薄くすることができ、寸法変化も抑制できる。したがって、本発明は、半導体素子とその半導体素子以外のものとを電気的に精密に接続する接続部材を簡便に形成できるとともに、その接続部材が容易に曲げられる半導体装置を簡便に製造することができる。
【００１９】
また、本発明の半導体装置の製造方法は、前記離型工程の後に、前記配線パターンの一部を、異方性導電膜、導電接着剤、金属圧着、共晶金属接続のいずれかを用いて、前記半導体素子以外の素子又は電子回路要素と接続する配線接続工程を有することが好ましい。
本発明によれば、配線パターンについての電気的な接続を、各種の状態に応じて信頼性高くかつ精密に実行することができる。
【００２０】
また、本発明の半導体装置の製造方法は、前記配線パターンの一部上に半田を載置し、該半田を介して、前記半導体素子以外の素子又は電子回路要素と接続する配線接続工程を有することが好ましい。
本発明によれば、例えば、バンプをなす球状の半田を配線パターン上又は電極上に配置することにより、その半田を介して簡便に各種の配線接続をすることができる。
【００２１】
また、本発明の半導体装置の製造方法は、前記型における凹部の平面形状は前記半導体素子の平面形状よりも若干大きく、該半導体素子が該凹部に載置されたときに、該凹部の側面と該半導体素子の側面との間に隙間が生じ、前記有機膜形成工程では、前記隙間についても前記有機膜を配置することが好ましい。
本発明によれば、半導体素子の側面を絶縁性の有機膜で覆うことができ、その側面での短絡などを回避でき、より信頼性の高い半導体装置を製造することができる。
【００２２】
上記目的を達成するために、本発明の半導体装置は、前記半導体装置の製造方法を用いて製造されたことを特徴とする。
本発明によれば、半導体素子上に直接配線パターンを配置しているので、その配線パターンと半導体素子の電極などとの接続精度を向上させることができる。また、本発明においては、有機膜の厚みをＴＡＢ工法又はＣＯＦ工法で用いられるフレキシブル基板の厚みと比較して、薄くすることも厚くすることもできる。そこで、本発明によれば、ＴＡＢ工法又はＣＯＦ工法を用いてフレキシブル基板上の配線パターンと半導体素子の電極とを接続する構成よりも、配線接続時の位置ずれ及び歪みなどを低減でき、より微細な配線接続を高い信頼性を持って実現することができる。
また、本発明によれば、有機膜及び配線パターンが半導体素子とその半導体素子以外のものとを電気的に接続する接続部材となる。そこで、本発明は、容易に曲げられる接続部材を備えた半導体装置を簡便に提供することができる。
【００２３】
上記目的を達成するために、本発明の半導体装置は、半導体素子と、前記半導体素子の能動面を含む範囲上に配置された有機膜と、前記有機膜上に配置された配線パターンとを有することを特徴とする。
前記有機膜及び配線パターンの一部は、前記半導体素子の外周からはみ出していることが好ましい。
本発明によれば、有機膜及び配線パターンが半導体素子とその半導体素子以外のものとを電気的に接続する接続部材となる。そこで、本発明は、容易に曲げられる接続部材を備えた半導体装置を簡便に製造することができる。
【００２４】
また、本発明の半導体装置は、前記有機膜が絶縁性を有する樹脂からなることが好ましい。
本発明によれば、配線パターンがショートすることを有機膜により回避することができる。そして、有機膜は可撓性に富むとともに、非常に薄くすることも容易である。そこで本発明は、ショートなどの発生を回避しながら微細に形成することができ、且つ、容易に曲げられる接続部材を備えた半導体装置を簡便に製造することができる。
【００２５】
また、本発明の半導体装置は、前記有機膜が、ボリイミド、ポリエステル、ウレタン、液晶ポリマのいずれかからなることが好ましい。
本発明によれば、配線パターンについて電気的に保護するとともに、機械的にも保護する有機膜を備えた半導体装置を提供することができる。
【００２６】
また、本発明の半導体装置は、前記有機膜が前記半導体素子の側面にも配置されていることが好ましい。
本発明によれば、半導体素子の側面を絶縁性の有機膜で覆うことができ、その側面での短絡などを回避でき、より信頼性の高い半導体装置を提供することができる。
【００２７】
上記目的を達成するために、本発明の電子機器は、前記半導体装置を有してなることを特徴とする。
本発明によれば、有機膜上に形成された配線パターンからなる接続部材であって、半導体素子とその半導体素子以外のものとを電気的に接続するとともに折り曲げ可能な接続部材を有する電子機器を、簡便に提供することができる。そこで、本発明によれば、半導体素子の配置自由度が大きくなり、よりコンパクトな電子機器又はデザインの自由度が大きい電子機器を簡便に且つ低コストで提供することができる。
【００２８】
また、本発明の電子機器は、前記半導体装置の配線パターンが前記半導体素子以外の素子又は電子回路要素と接続されており、前記半導体装置の配線パターン及び有機膜の一部は屈曲されていることが好ましい。
本発明によれば、半導体素子と他の基板などとの位置関係及び向きなどの設計自由度が大きくなり、コンパクトな電子機器又はデザイン的に優れた電子機器を簡便に且つ低コストで提供することができる。
【００２９】
また、本発明の電子機器は、前記半導体装置の配線パターンが、表示部の入出力端子と接続されてなる表示体装置を有してなることが好ましい。
本発明によれば、半導体装置（半導体素子）と表示部との位置関係及び向きなどの設計自由度が大きくなる。そこで、本発明は、表示することができて、コンパクトでデザイン的に優れた電子機器を簡便に且つ低コストで提供することができる。
【００３０】
また、本発明の電子機器は、前記半導体装置の配線パターンが静電アクチュエータ又は圧電アクチュエータの入出力端子と接続されていることが好ましい。
本発明によれば、半導体装置（半導体素子）と静電又は圧電アクチュエータとの位置関係及び向きなどの設計自由度が大きくなる。そこで、本発明は、静電又は圧電アクチュエータを有して、コンパクトでデザイン的に優れた電子機器を簡便に且つ低コストで提供することができる。
【００３１】
また、本発明の電子機器は、前記静電アクチュエータ又は圧電アクチュエータによりインク液滴を吐出するインクジェットヘッドを有してインクジェットプリンタを構成していることが好ましい。
本発明によれば、コンパクトでデザイン的に優れたインクジェットプリンタを、簡便に且つ低コストで提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３２】
以下、本発明の実施形態に係る半導体装置及びその製造方法について、図面を参照して説明する。
【００３３】
（半導体装置）
図１は、本発明の実施形態に係る半導体装置の一例を示す模式断面図である。本実施形態の半導体装置１００は、半導体素子１と、電極２と、金属膜３と、有機膜４と、配線パターン５とを有して構成されている。
【００３４】
半導体素子１は、半導体チップであり、シリコン半導体及び化合物半導体のどちらからなるものでもよい。本実施形態では、半導体素子１が表示体の駆動用集積回路をなすものとする。また半導体素子１における図１の上方側の面が能動面となっていることとする。電極２は、半導体素子１の能動面に複数設けられている。そして、電極２は、半導体素子１に形成されている表示体の駆動用集積回路の入出力端子をなしている。金属膜３は、電極２上に配置されている。金属膜３は、電極２と配線パターン５との密着強度の維持などを目的に配置されたものである。ただし、配線パターン５の底面又は上面全体に金属膜３を配置してもよい。
【００３５】
有機膜４は、半導体素子１の能動面を含む範囲上に配置されている。また、有機膜４は図１に示すように、前記半導体素子の外周からはみ出した位置にも配置されている。すなわち、有機膜４は、半導体素子１の能動面からその半導体素子１の外周よりも外側に突き出るように延伸して配置されている。また、電極２の上方には、有機膜４は配置されていない。そして、有機膜４は、絶縁性を有する樹脂からなるものとする。さらに具体的にはボリイミド、ポリエステル、ウレタン、液晶ポリマのいずれかで有機膜４を構成することが好ましい。
【００３６】
配線パターン５は、有機膜４上に配置されており、金属などの導電体パターンからなる。また、配線パターンの一部は、有機膜４の一部とともに、半導体素子１の外周から外側にはみ出している。したがって、配線パターン５は、有機膜４により半導体素子１を介しての短絡などが防がれている。そして、配線パターン５の一端は、金属膜３を介して半導体素子１の電極２と接続されている。配線パターン５の他端は、例えば表示体の入出端子に接続されている。このように配線パターン５は、半導体素子１に形成されている表示体の駆動用集積回路を、表示体又は他の外部基板（制御装置など）に接続するための配線接続部材（コネクタ）をなす。
【００３７】
これらにより、本実施形態の半導体装置１００によれば、半導体素子１上に（有機膜４を介して）直接配線パターン５を配置しているので、電極２などに対する配線パターン５の位置精度などを向上させることができる。また、半導体装置１００は、有機膜４の厚みをＴＡＢ工法又はＣＯＦ工法で用いられるフレキシブル基板の厚みと比較して、薄くすることができ、寸法変化を抑制することができる。さらに、半導体装置１００は、配線パターン５の厚みも、ＴＡＢ工法又はＣＯＦ工法で用いられるフレキシブル基板の配線パターンの厚みと比較して、薄くすることができる。
【００３８】
さらに、本実施形態の半導体装置１００によれば、半導体素子１の能動面上のみならずその能動面から外周よりも外側の領域に至るまで延伸させて有機膜４及び配線パターン５を配置できる。したがって、半導体装置１００は、配線パターン５の形成領域を半導体素子１の能動面上からその外側まで広げることができ、配線パターン５の線幅を大きくすることができる。そこで、半導体装置１００は、配線パターン５を介して、半導体素子１とその半導体素子１以外の電子素子又は回路（表示体など）とを簡便にかつ精密に接続することができる。
【００３９】
また、半導体装置１００によれば、半導体素子１の外周よりも外側に配置された有機膜４及び配線パターン５は、可撓性に富む構造となる。これにより、半導体装置１００は、有機膜４及び配線パターン５を接続部材（コネクタ）として、半導体素子１とその半導体素子１以外のものとを電気的に接続でき、その接続部材を折り曲げた状態とすることができる。そこで、半導体装置１００を組み込んだ表示装置などの電子機器は、半導体素子１の配置自由度を大きくすることができ、コンパクトでデザインの自由度が大きい電子機器となることができる。
【００４０】
図２は、本発明の実施形態に係る半導体装置の他の例を示す模式断面図である。本実施形態の半導体装置２００は、半導体素子１と、電極２と、金属膜３と、有機膜４と、配線パターン５と、球状半田６とを有して構成されている。半導体装置２００における第１実施形態の半導体装置１００との相違点は、球状半田６を備えている点である。
【００４１】
球状半田６は、電極２の上方に金属膜３を介して配置されている。すなわち、球状半田６は、配線パターン５の一部をなすものであり、いわゆるバンプを構成して、半導体素子１を他の基板（電子回路要素）と電気的に接続することができる。
【００４２】
したがって、半導体装置２００によれば、有機膜４及び配線パターン５を介して、半導体素子１の電極２を表示体などの装置に接続できるとともに、球状半田６を介して半導体素子１の他の電極２を他の基板（半導体素子１及び表示体以外のもの）に接続することができる。そこで、半導体装置２００は、上記半導体装置１００の機能を有するとともに、半導体素子１の配線接続形態をさらに多様化することができる。
【００４３】
（半導体装置の製造方法）
図３は本発明の実施形態に係る半導体装置の製造方法の一例を示す模式断面図である。本製造方法では、図１に示す半導体装置１００を製造する方法を一例として挙げて説明する。
【００４４】
先ず、半導体素子１を製造する。半導体素子１は、上記のように、例えば表示体の駆動集積回路をなすものとする。具体的には、半導体ウエハ上に、トランジスタ、コンデンサ、抵抗、配線などを形成して複数組の集積回路を形成する。その後、その半導体ウエハを碁盤の目のように設定したダイシングラインに沿って切断することで、長方形の半導体チップをなす半導体素子１を形成する。この半導体素子１の形成工程では、半導体素子１の能動面に電極２も形成する。また半導体素子１の形成工程において、電極２上に金属膜３を形成してもよい。この金属膜３を形成することで、後工程で形成される配線パターン５と電極２との密着強度を高めることができ、その密着強度の経年劣化も抑えることができる。半導体素子１における表示体への入力端子の配置は、例えば４０μｍピッチとするので、複数の電極２の配置を４０μｍピッチとする。
【００４５】
上記半導体素子１の形成とは別に、凹部を有してなる型１０を製造する。そして、型１０の凹部に半導体素子１を載置する。このとき半導体素子１の能動面が露出されるようにその能動面を上向き（図面上方向き）にして載置する素子載置工程を行う（図３（ａ））。
【００４６】
型１０の凹部の深さは、予め、半導体素子１の厚みとほぼ同一としておく。これにより型１０の凹部に半導体素子１を載置したとき、半導体素子１の能動面の高さと型１０の表面の高さがほぼ等しくなる。また、型１０の凹部の平面形状（縦横の大きさ）は、半導体素子の外形よりも０．０１ｍｍから０．２ｍｍ位だけ大きいことが好ましい。このようにすると、型１０の凹部に半導体素子１を載置し易くなる。
【００４７】
さらに、型１０の表面（露出面全体）は、フッ素樹脂加工が施されていることが好ましい。このフッ素樹脂加工により、型１０に対して半導体素子１など（有機膜４及び配線パターン５を含む）を着脱し易くなる。なお、半導体素子１の載置容易性の観点より型１０の凹部の断面はテーパ形状としてもよい。
【００４８】
次いで、型１０に載置された半導体素子１の電極２上に、金属膜３を形成する（図３（ｂ））。
この金属膜３の形成は、上記のように半導体ウエハにおける半導体素子１の製造工程で行ってもよい。
【００４９】
次いで、型１０に載置された半導体素子１の能動面を含む型１０の表面全体に、ポリイミドの被覆をすることで、有機膜４を形成する（図３（ｃ））。
ここで、ポリイミドの代わりに、ポリエステル、ウレタン、液晶ポリマのいずれかを用いてもよい。上記有機膜４の形成では、例えばスピンナ又はコータなどの塗布装置を用いてもよい。そして、有機膜４の厚みは、例えば５μｍから３０μｍとすることができが、望ましくは２０μｍ以下とする。有機膜４の厚みの一例としては、１２μｍとする。
【００５０】
図３（ｃ）に示すように有機膜４を形成する工程までが、半導体素子１の能動面を含む範囲に有機膜４を配置する本発明に係る有機膜形成工程に該当する。そして、上記のように有機膜４を形成することで、その有機膜４の一部が半導体素子１の外周からはみ出すような構造を形成することができる。また、このような有機膜４の形成によれば、型１０の凹部の側面と半導体素子１の側面との隙間にもポリイミドなどが侵入して、半導体素子１の側面をも覆うように有機膜４を形成することができる。これにより、半導体素子１の側面での短絡などを回避でき、より信頼性の高い半導体装置を製造することができる。
【００５１】
次いで、有機膜４における電極２の上方に位置する部分をエッチングにより除去して、その有機膜４に電極２まで貫通する穴部４’を形成する（図３（ｄ））。
この穴部４’の形成は、レーザを用いた穿孔加工で行ってもよい。また、穴部４’を形成した後に、電極２（又は金属膜３）の露出面上及び有機膜４上の不純物を除去する不純物除去工程を行ってもよい。これにより、電極２（又は金属膜３）及び有機膜４の密着力を増加させることができ、後工程で形成される配線パターン５が電極２又は有機膜４から剥離することなども回避することができる。
【００５２】
次いで、有機膜４の表面及び電極２（金属膜３）の露出面の全体に、金属膜５ａを被覆する金属膜被覆工程を行う（図３（ｅ））。
この金属膜５ａの配置は、スパッタなどを用いて行うことができる。金属膜５ａは、クロム又はニッケルなどの金属からなる膜である。また、金属膜被覆工程では、金属膜５ａの上にメッキなどで金属層を積層する金属積層工程を行うことが好ましい。金属膜５ａと金属層とを合わせた厚みは例えば９μｍとする。
【００５３】
次いで、フォト・エッチング処理により金属膜５ａ（及び金属層）をエッチングして、配線パターン５を形成するエッチング工程を行う（図３（ｆ））。
すなわち、上記金属膜５ａのエッチングにより、有機膜４上に配線パターン５が形成される。その有機膜４上に形成された配線パターン５は、半導体素子１の能動面からその半導体素子１の外周の外側まで延伸された配線構造となり、可撓性に富む配線構造となる。また、配線パターン５の露出部分に金メッキを施すことで、配線パターン５の酸化を防止する構成としてもよい。図３（ｆ）に示すように有機膜４上に配線パターン５を形成する工程までが、本発明に係る配線パターン形成工程に該当する。
【００５４】
次いで、有機膜４及び配線パターン５が形成された半導体素子１を、その有機膜４及び配線パターン５とともに型１０から取り出す離型工程を行う。この離型工程により、図１に示す本実施形態の半導体装置１００が完成する。
【００５５】
離型工程は、圧縮空気を所望箇所（半導体素子１の側面と型１０の凹部の側面との隙間など）に吹き付けるエアーナイフを用いて行うことができる。また、型１０の凹部の底面に貫通孔を設けておき、その貫通孔に棒状部材を差し込んで半導体素子１を突き上げることで、離型工程を実行してもよい。また、電磁石などを用いて、半導体素子１、有機膜４又は配線パターン５に電磁力を作用させることで、離型工程を実行してもよい。
【００５６】
これらにより、本実施形態の製造方法によれば、半導体素子１上に有機膜４を介して配線パターン５を形成するので、その配線パターン５と半導体素子１の電極２などとの接続精度を向上させることができる。さらに、本実施形態によれば、有機膜４及び配線パターン５を半導体素子１の能動面上からその外側まで延伸させることができる。そこで、本実施形態の製造方法によれば、有機膜４及び配線パターン５による可撓性に富む配線構造を備えた半導体装置１００を、簡便にかつ高精度に製造することができる。
【００５７】
（電子機器）
＜表示体装置＞
図４は、本発明の実施形態に係る電子機器の一例を示す断面図である。本実施形態の電子機器３００は、表示手段を有してなる表示体装置を構成している。電子機器３００は、図２に示す半導体装置２００と、表示体２０と、外部基板３０とを有してなる。図４において図２に示す半導体装置２００の構成要素と同一の構成要素には同一符号を付している。
【００５８】
表示体２０は、例えば液晶パネル、プラズマ・ディスプレイ・パネル又は有機ＥＬ（エレクトロルミネッセンス）パネルなどをなすものである。半導体装置２００は、表示体２０を駆動する駆動用集積回路をなす。外部基板３０は、表示体２０に表示させる画像を規定する映像信号などを出力するものである。
【００５９】
半導体装置２００の球状半田６は、外部基板３０の配線３１に接続されている。この接続により、外部基板３０から出力された映像信号を、配線３１、球状半田６、金属膜３及び電極２を介して、半導体素子１内の駆動用集積回路に送ることができる。
【００６０】
半導体装置２００の配線パターン５は、表示体２０の入出力端子に接続されている。表示体２０の入出力端子のピッチは例えば３５μｍとする。ここで、半導体装置２００の配線パターン５における表示体２０の入出力端子に接続される部分の配線ピッチは、表示体２０の入出力端子のピッチに整合されている。そして、配線パターン５と表示体２０の入出力端子との接続手段７としては、異方性導電膜を用いることができる。具体的には、表示体２０の入出力端子の相互間に異方性導電膜を挟持させる。そして、表示体２０における入出力端子の形成面の逆側面（又は有機膜４）より、異方性導電膜の温度が約１６０℃から２３０℃となるように加熱及び加圧する。これで異方性導電膜中の導電粒子により、表示体２０の入出力端子と配線パターン５との電気的接続がなされる。また、配線パターン５と表示体２０の入出力端子との接続手段７としては、導電接着剤、金属圧着、共晶金属接続などを用いることもできる。この接続手段７により、半導体素子１内で映像信号に基づいて生成された駆動信号を、電極２、金属膜３及び配線パターン５を介して、表示体２０に送ることができる。したがって、電子機器３００は、表示体２０において映像信号に応じた画像を表示できる。
【００６１】
これらにより、本実施形態の電子機器３００は、表示体２０と半導体素子１とを接続する接続部材が有機膜４及び配線パターン５のみからなる部分を有する。そこで、電子機器３００は、かかる有機膜４及び配線パターン５のみからなる部分を簡易に折り曲げることができ、表示体２０に対する半導体素子１の配置を自由に設定・変更することができる。そこで、電子機器３００は、コンパクトでデザイン的に優れた表示体装置となることができる。
【００６２】
＜インクジェットプリンタ＞
図５は本発明の実施形態に係る電子機器の他の例を示す説明図であり、図５（ａ）は断面図、図５（ｂ）は平面図である。本実施形態の電子機器４００は、静電アクチュエータ５９を有してなるものであり、インクジェットプリンタの構成要素をなすものである。電子機器４００は、図１に示す半導体装置１００と、静電アクチュエータ５９と、インクジェットヘッド本体部６０とを有して構成されている。
【００６３】
静電アクチュエータ５９はインクジェットプリンタにおけるインクジェットヘッドに用いられるものであり、マイクロマシニング技術による微細加工により形成された微小構造のアクチュエータである。そして、本実施形態のインクジェットヘッドは、フェイスイジェクトタイプのインクジェットヘッド本体部６０と、これを駆動する半導体素子１を有するとともに外部配線を行うための半導体装置１００とを個別に製作して、これらを接続したものである。
【００６４】
インクジェットヘッド本体部６０は、図５に示すように、シリコン基板７０を挟み、上側に同じくシリコン製のノズルプレート７２を有するとともに、下側にはホウ珪酸ガラス製のガラス基板７４がそれぞれ積層された３層構造になっている。ここで中央のシリコン基板７０には、独立した複数のインク室７６と、この複数のインク室７６を結ぶ１つの共通インク室７８と、この共通インク室７８と各インク室７６に連通するインク供給路８０として機能する溝が設けられている。そして、これらの溝がノズルプレート７２によって塞がれることによって、各部分が区画形成されてインク室７６あるいは供給路８０になっている。
【００６５】
また、シリコン基板７０の裏側には、各インク室７６に対応して独立した複数の凹部が設けられ、この凹部がガラス基板７４によって塞がれることによって、所定の高さを有する振動室７１が形成されている。そして、シリコン基板７０における各インク室７６と振動室７１の隔壁は、弾性変形可能な振動子となる振動板６６になっている。ノズルプレート７２には、各インク室７６の先端部に対応する位置にノズル６２が形成され各インク室７６に連通している。なお、シリコン基板７０に設ける溝、ノズルプレート７２に設けるノズル６２は、マイクロマシニング技術による微細加工技術を用いて形成する。
【００６６】
振動板６６およびガラス基板７４上には、それぞれ対向する対向電極９０が設置されている。なお、シリコン基板７０と対向電極９０とで形成される微細な隙間は、封止部８４によって封止されている。また、それぞれのガラス基板７４上の対向電極９０は、図中左側の端部側に引き出され、端子電極８６を形成している。そして、端子電極８６に図３に示す方法により別途制作した半導体装置１００の配線パターン５が接続され、駆動用集積回路およびフレキシブルな外部配線部を有するインクジェットヘッドになる。なお、上記のように構成される各インクジェットヘッド本体部６０は、ウェハ状態で複数個製造され、それをダイシングラインに沿って切断するようにして製造される。そして、ダイシングした後に、別途製造した半導体装置１００の配線パターン５を各インクジェットヘッド本体部６０に接続するようにしている。
【００６７】
ここで用いられている半導体装置１００の半導体素子１は、静電アクチュエータ５９を駆動する駆動用集積回路をなすものとする。また、半導体素子１は、長辺が２５ｍｍから４０ｍｍ、短辺が０．５ｍｍから２ｍｍ位の細長い長方形状としている。そして、半導体装置１００の有機膜４は、長辺が３０ｍｍから６０ｍｍ、短辺が１０ｍｍから３０ｍｍの長方形状としている。
【００６８】
このように、有機膜４の平面形状が半導体素子１の平面形状と比較して大きくなっており、その有機膜４の一方面に半導体素子１が配置されており、その有機膜４の他方面に配線パターン５が配置されている。そして、半導体素子１は、有機膜４の平面形状の中央ではなく端子電極８６側に寄った位置に配置されている。また、配線パターン５における端子電極８６に接続されるもののピッチはその端子電極８６のピッチに一致している。配線パターン５における端子電極８６に接続されるもの以外については、インクジェットプリンタの制御回路側に接続され、これらの配線パターン５は図５（ｂ）に示すように線幅およびピッチが接続対象に近づくについて徐々に大きくなるように形成されている。これにより、配線パターン５とインクジェットプリンタの制御回路側との配線接続が容易になるとともに信頼性を高めることができる。
【００６９】
上記のように構成されたインクジェットヘッド本体部６０の動作を説明する。共通インク室７８には図示しないインクタンクから、インクがインク供給口８２を通り供給される。そして、共通インク室７８に供給されたインクは、インク供給路８０を通り、各インク室７６に供給される。この状態において、対向電極に電圧を印加すると、それらの間に発生する静電気力によって振動板６６はガラス基板７４側に静電吸引され振動する。この振動板６６の振動によって、発生するインク室７６の内圧変動により、ノズル６２からインク液滴６１が吐出される。
【００７０】
これらにより、本実施形態によれば、フレキシブルな配線接続部をなす有機膜４及び配線パターン５を有する半導体装置１００を介して、インクジェットヘッド本体部６０をインクジェットプリンタの制御回路側に接続している。そこで、本実施形態によれば、インクジェットプリンタの制御回路側に対するインクジェットヘッド本体部６０の位置関係及び向きなどの設計自由度が大きくなる。さらに、半導体装置１００は、有機膜４の厚みをＴＡＢ工法又はＣＯＦ工法で用いられるフレキシブル基板の厚みよりも薄くすることができ、ＴＡＢ工法又はＣＯＦ工法よりも配線パターンの精度を簡便に向上させることができる。したがって、本実施形態によれば、静電アクチュエータ５９を有して、コンパクトでデザイン的に優れたインクジェットプリンタを簡便に且つ低コストで提供することができる。
【００７１】
また、本実施形態のインクジェットプリンタにおいては、静電アクチュエータ５９の代わりに圧電アクチュエータを用いることもでき、この場合も上記と同様の効果を発揮することができる。
【００７２】
＜他の電子機器＞
次に上記実施形態の表示体装置（電子機器３００）を構成要素とする他の電子機器について説明する。
図６（ａ）は、携帯電話の一例を示した斜視図である。図６（ａ）において、符号５００は携帯電話本体を示し、符号５０１は上記実施形態の電子機器３００を有してなる表示部を示している。図６（ｂ）は、腕時計型電子機器の一例を示した斜視図である。図６（ｂ）において、符号６００は時計本体を示し、符号６０１は上記実施形態の電子機器３００を有してなる表示部を示している。図６（ｃ）は、ワープロ、パソコンなどの携帯型情報処理装置の一例を示した斜視図である。図６（ｃ）において、符号７００は情報処理装置、符号７０１はキーボードなどの入力部、符号７０２は上記実施形態の電子機器３００を有してなる表示部、符号７０３は情報処理装置本体を示している。
【００７３】
図６に示す電子機器は、上記実施形態の電子機器３００を有しているので、コンパクトでデザイン的に優れたものであって信頼性が高くかつ製造コストを低減できる電子機器となることができる。
【００７４】
なお、本発明の技術範囲は上記実施形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において種々の変更を加えることが可能であり、実施形態で挙げた具体的な材料や層構成などはほんの一例に過ぎず、適宜変更が可能である。
【００７５】
例えば、上記実施形態では、図３に示すように型１０を用いて半導体装置１００を製造する方法について説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、型を用いない製造方法で半導体装置１００，２００を製造してもよい。この型を用いない製造方法の一例について、次に説明する。
【００７６】
半導体基板に犠牲層を形成する。次いで、犠牲層の上層に半導体素子（半導体素子１に相当）を形成する。次いで、半導体素子を含む領域上に有機膜（有機膜４に相当）を形成する。次いで、有機膜上に配線パターン（配線パターン５に相当）を形成する。次いで、半導体基板における各半導体装置をなす領域の境界について、半導体基板の露出面（配線パターン形成面）から犠牲層に達する溝を、ダイシング又はエッチングなどで形成する。次いで、犠牲層をエッチングなどで除去するとともに、配線パターン及び有機膜の下層の一部であって半導体素子が形成されていない領域の層（半導体基板の一部）もエッチングなどで除去する。これにより、半導体素子が有機膜及び配線パターンとともに半導体基板から切り離され、半導体装置１００と同様の半導体装置が完成する。
【００７７】
また、型を用いない製造方法としては、次の手法をとってもよい。先ず、半導体基板に犠牲層と半導体素子（半導体素子１に相当）とを形成する。また、他の基板に犠牲層と有機膜（有機膜４に相当）と配線パターン（配線パターン５に相当）とを形成する。次いで、半導体素子と有機膜とが向かい合うようにして、前記半導体基板と他の基板とを貼り合わせる。次いで、半導体基板の犠牲層をエッチングなどしてその半導体基板を分離する。また、他の基板の犠牲層をエッチングなどしてその他の基板を分離する。これにより、半導体素子、有機膜及び配線パターンからなる半導体装置１００と同様の半導体装置が完成する。
【図面の簡単な説明】
【００７８】
【図１】本発明の実施形態に係る半導体装置の一例を示す断面図である。
【図２】本発明の他の実施形態に係る半導体装置の一例を示す断面図である。
【図３】本発明の実施形態に係る半導体装置の製造方法を示す断面図である。
【図４】本発明の実施形態に係る電子機器の一例を示す断面図である。
【図５】本発明の実施形態に係る電子機器の他の例を示す図である。
【図６】本発明の実施形態に係る電子機器の他の例を示す斜視図である。
【符号の説明】
【００７９】
１…半導体素子、２…電極、３…金属膜、４…有機膜、５…配線パターン、６…球状半田、２０…表示体、３０…外部基板、６０…インクジェットヘッド本体部、１００，２００…半導体装置、３００，４００…電子機器
【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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