(57)【要約】【課題】  ＢＯＦテープのバンプと半導体チップの電極との接触不良およびショート不良を防止する。【解決手段】  ＢＯＦテープ１に導電性のテープリード２３を形成したＢＯＦパッケージ用テープであって、テープリード２３を絶縁性の保護膜３で覆い、テープリード２３の高さ方向にある保護膜３の部分にメッシュ状の開口部分４を形成した。また、開口部分４に臨むテープリード２３の部分を核としてバンプ５を形成した。これによりバンプの表面を凹凸のある状態に形成することが可能となる。半導体チップと組み立てた場合、半導体チップの半導体電極パッドに小さなドーナツ状の接合部分が多く形成することが可能となる。このため、従来の接合より多くの接合面積をとることが可能となるため、接触不良に対する対策が可能となり、より良好な電気的接合を持つＢＯＦパッケージの提供が可能となる。【選択図】  図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ＢＯＦテープに導電性のテープリードを形成したＢＯＦパッケージ用テープであって、前記テープリードを絶縁性の保護膜で覆い、前記テープリードの高さ方向にある前記保護膜の部分に、バンプを形成するためのメッシュ状の開口部分を形成したことを特徴とするＢＯＦパッケージ用テープ。
【請求項２】
前記開口部分に臨む前記テープリードの部分を核としてバンプを形成した請求項１記載のＢＯＦパッケージ用テープ。
【請求項３】
前記テープリードの高さ方向にある前記保護膜の部分において、前記開口部分の最外周と前記保護膜の端までの距離を、前記バンプの高さと同一もしくは長くした請求項２記載のＢＯＦパッケージ用テープ。
【請求項４】
前記開口部分に対応して前記バンプ表面に形成される複数の凸部のうち、隣り合う凸部どうしの谷間と凸部の頂点までの高さが最小３μｍ以上とした請求項２または３記載のＢＯＦパッケージ用テープ。
【請求項５】
ＢＯＦテープに電極層を積層する工程と、前記電極層のエッチングを行いテープリードを形成する工程と、前記テープリードの全面に絶縁性の保護膜を形成する工程と、前記テープリードにバンプを形成するために前記テープリードの高さ方向にある前記保護膜の部分にメッシュ状の開口部分を形成するとともに、バンプを形成する部分以外の保護膜を除去する工程と、前記開口部分に臨む前記テープリードの部分を核として電解めっきを用いてバンプを形成する工程とを含むＢＯＦパッケージ用テープ形成方法。
【請求項６】
前記テープリードの高さ方向にある前記保護膜の部分において、前記開口部分の最外周と前記保護膜の端までの距離が、前記バンプの高さと同一もしくは長くなるように前記開口部分を形成する請求項５記載のＢＯＦパッケージ用テープ形成方法。
【請求項７】
前記開口部分に対応して前記バンプ表面に形成される複数の凸部のうち、隣り合う凸部どうしの谷間と凸部の頂点までの高さが最小３μｍ以上となるように、前記開口部分の大きさを制御する請求項５または６記載のＢＯＦパッケージ用テープ形成方法。
【請求項８】
請求項２，３または４記載のＢＯＦパッケージ用テープを用いて、内部に回路を形成した半導体チップの電極を前記ＢＯＦパッケージ用テープのバンプに電気的に接続して組み立てたことを特徴とする半導体装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、半導体装置のパッケージ形成方法、特にＢＯＦ（Ｂｕｍｐ・Ｏｎ・Ｆｉｌｍ）のパッケージ形成において用いられるＢＯＦパッケージ用テープおよびその形成方法および半導体装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
半導体装置のパッケージ形成方法、特にＢＯＦ（Ｂｕｍｐ・Ｏｎ・Ｆｉｌｍ）のパッケージ形成方法について従来の方法について説明する。
【０００３】
まずはＢＯＦパッケージ用テープの作成方法について説明する。
【０００４】
図８、図９は従来のＢＯＦパッケージ用テープの作成方法のフローについて示したものである。以下にこのＢＯＦパッケージ用テープの作成方法について詳細に説明する。
【０００５】
図８（ａ）に示すように、まず、ポリイミド製のＢＯＦテープ１と電極層２１の２層構造になっているベースのテープを形成する。通常、電極層２１は導電性のある物質であるＣｕが広く用いられている。
【０００６】
図８（ｂ）に示すように、その後、このテープ上全面に感光性の電極エッチングレジスト２２の塗布を行い、マスク、現像工程を経ることでテープリード２３を形成する部分以外のレジストの除去を行う。
【０００７】
図８（ｃ）に示すように、その後、エッチング工程で電極層２１のエッチングを行いテープリード２３の形成を行う。
【０００８】
図９（ａ）に示すように、その後、不要となった電極エッチングレジスト２２の除去を行う。
【０００９】
図９（ｂ）に示すように、その後、めっき工程でバンプ５の形成を行う。通常、このめっきはテープリードを電極としてその上にＡｕやＣｕやＮｉをめっきで形成する方法をとる。またこのめっきには電解めっきを用いるのが一般的である。
【００１０】
図１０（ａ）、（ｂ）は、図９（ｂ）で示しためっき方法について上面から見た図を詳細に示したものである。
【００１１】
図１０（ａ）に示すように、まずスリット１１を用いてバンプ５を形成するところ以外のテープリード２３を覆う。この理由としてはバンプ５をめっき方式で形成する際、めっき液をバンプ５を形成する部分であるテープリード２３以外に形成させない為である。
【００１２】
図１０（ｂ）に示すように、その後、めっき方式によりめっき液をテープリード２３に当て、加えてテープリード２３に電流を供給することでバンプ５を形成する。
【００１３】
以上のフローによりＢＯＦパッケージ用テープが完成する。
【００１４】
次にこのＢＯＦパッケージ用テープを用いたＢＯＦ組立方法について説明する。
【００１５】
図１１は、従来のＢＯＦパッケージ用テープを用いたＢＯＦ組立方法のフローについて示したものである。以下にこのＢＯＦパッケージ用テープを用いたＢＯＦ組立方法について詳細に説明する。
【００１６】
図１１（ａ）に示すように、まず、半導体チップ６とＢＯＦテープ１との位置合わせ、その後、接合させる半導体電極パッド７とバンプ５との位置合わせを行う。
【００１７】
図１１（ｂ）に示すように、その後、半導体チップ６とＢＯＦテープ１とをツールなどで熱圧着させる。この際、半導体チップ６から超音波をかけ、バンプ５が半導体電極パッド７上の酸化膜を破り易くすることが必要である。こうすることでバンプ３が半導体電極パッド７上で酸化膜を破りながら潰れ、両者の導通が可能となる。またその際、封止樹脂を半導体チップ６及びＢＯＦテープ１の間に注入し、封止を行う。
【００１８】
その後、ツール等を外し、硬化させ、ＢＯＦパッケージが完成する（特許文献１，２参照）。
【特許文献１】特開２００４−３２７９３６号公報
【特許文献２】特開２００１−１６８１２９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１９】
しかしながら、図８〜図１０に示すＢＯＦパッケージ用テープでは、バンプ５自体の形状が先の丸まった突起状であるため、図１１に示す様に半導体チップ６とＢＯＦテープ１との組立を行った場合、バンプ５と半導体電極パッド７との接触状態が悪く両者の接触不良が起こってしまいやすくなる。以下にその理由を説明する。
【００２０】
図１２はバンプ５と半導体電極パッド７との接合状態について示したものである。この図に示す様に、バンプ５は半導体電極パッド７上で酸化膜を破りながら潰れる為、半導体電極パッド７上にバンプ５との接合部分１０が大きなドーナツ状に出来る。しかし、図１２に示す大きなドーナツ状の接合部分１０だと接合面積が小さい為、上記で述べた接触不良が発生してしまう原因になる。
【００２１】
本原因としては、バンプ５は半導体電極パッド７と接合は超音波等を用い半導体電極パッド７表面と接合をしていくが、その際、半導体電極パッド７への負荷は徐々に強くかかる傾向があり、その為、最初にバンプ５と半導体電極パッド７が接触する半導体電極パッド７のセンター部分は接合せずに後に接触する半導体電極パッド７の周辺部分の方が接合されるからである。すなわち、バンプ５と半導体電極パッド７が最初に接触した時は半導体電極パッド７よりバンプ５が潰れる割合が大きく、徐々にバンプ５と半導体電極パッド７が同じ割合でつぶれ始め接合部分１０のような大きなドーナツ状の接合部分が形成されるしくみである。
【００２２】
また、図１３に示す様に隣接する半導体電極パッド７の間隔が狭い場合、隣接するバンプ６同士がショートしてしまう恐れが発生する。
【００２３】
したがって、この発明の目的は、上記問題点に鑑み、ＢＯＦテープのバンプと半導体チップの電極との接触不良およびショート不良を起さず、狭パッドピッチ、多出力が可能なＢＯＦパッケージ用テープおよびその形成方法および半導体装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００２４】
上記課題を解決するために本発明の請求項１記載のＢＯＦパッケージ用テープは、ＢＯＦテープに導電性のテープリードを形成したＢＯＦパッケージ用テープであって、前記テープリードを絶縁性の保護膜で覆い、前記テープリードの高さ方向にある前記保護膜の部分に、バンプを形成するためのメッシュ状の開口部分を形成した。
【００２５】
請求項２記載のＢＯＦパッケージ用テープは、請求項１記載のＢＯＦパッケージ用テープにおいて、前記開口部分に臨む前記テープリードの部分を核としてバンプを形成した。
【００２６】
請求項３記載のＢＯＦパッケージ用テープは、請求項２記載のＢＯＦパッケージ用テープにおいて、前記テープリードの高さ方向にある前記保護膜の部分において、前記開口部分の最外周と前記保護膜の端までの距離を、前記バンプの高さと同一もしくは長くした。
【００２７】
請求項４記載のＢＯＦパッケージ用テープは、請求項２または３記載のＢＯＦパッケージ用テープにおいて、前記開口部分に対応して前記バンプ表面に形成される複数の凸部のうち、隣り合う凸部どうしの谷間と凸部の頂点までの高さが最小３μｍ以上とした。
【００２８】
請求項５記載のＢＯＦパッケージ用テープ形成方法は、ＢＯＦテープに電極層を積層する工程と、前記電極層のエッチングを行いテープリードを形成する工程と、前記テープリードの全面に絶縁性の保護膜を形成する工程と、前記テープリードにバンプを形成するために前記テープリードの高さ方向にある前記保護膜の部分にメッシュ状の開口部分を形成するとともに、バンプを形成する部分以外の保護膜を除去する工程と、前記開口部分に臨む前記テープリードの部分を核として電解めっきを用いてバンプを形成する工程とを含む。
【００２９】
請求項６記載のＢＯＦパッケージ用テープ形成方法は、請求項５記載のＢＯＦパッケージ用テープ形成方法において、前記テープリードの高さ方向にある前記保護膜の部分において、前記開口部分の最外周と前記保護膜の端までの距離が、前記バンプの高さと同一もしくは長くなるように前記開口部分を形成する。
【００３０】
請求項７記載のＢＯＦパッケージ用テープ形成方法は、請求項５または６記載のＢＯＦパッケージ用テープ形成方法において、前記開口部分に対応して前記バンプ表面に形成される複数の凸部のうち、隣り合う凸部どうしの谷間と凸部の頂点までの高さが最小３μｍ以上となるように、前記開口部分の大きさを制御する。
【００３１】
請求項８記載の半導体装置は、請求項２，３または４記載のＢＯＦパッケージ用テープを用いて、内部に回路を形成した半導体チップの電極を前記ＢＯＦパッケージ用テープのバンプに電気的に接続して組み立てた。
【発明の効果】
【００３２】
本発明の請求項１記載のＢＯＦパッケージ用テープによれば、テープリードを絶縁性の保護膜で覆い、テープリードの高さ方向にある保護膜の部分に、バンプを形成するためのメッシュ状の開口部分を形成したので、めっき工程でバンプの形成を行う際、開口部分に臨むテープリードの部分を核としてバンプを形成することができる。
【００３３】
請求項２では、開口部分に臨むテープリードの部分を核としてバンプを形成したので、バンプの表面を凹凸のある状態に形成することが可能となる。半導体チップと組み立てた場合、半導体チップの半導体電極パッドに小さなドーナツ状の接合部分が多く形成することが可能となる。このため、従来の接合より多くの接合面積をとることが可能となるため、接触不良に対する対策が可能となり、より良好な電気的接合を持つＢＯＦパッケージの提供が可能となる。
【００３４】
請求項３では、請求項２記載のＢＯＦパッケージ用テープにおいて、テープリードの高さ方向にある保護膜の部分において、開口部分の最外周と保護膜の端までの距離を、バンプの高さと同一もしくは長くすることが好ましい。バンプが保護膜の端からはみ出すことなく形成することができるため、隣接するバンプ同士がショートしてしまうことがない。
【００３５】
請求項４では、請求項２または３記載のＢＯＦパッケージ用テープにおいて、開口部分に対応してバンプ表面に形成される複数の凸部のうち、隣り合う凸部どうしの谷間と凸部の頂点までの高さが最小３μｍ以上とすることが好ましい。小さなドーナツ状の接合部分を多く形成することが可能となる。なお、３μｍ以上としたのは３μｍ以下では接合部分が発生しないためである。
【００３６】
本発明の請求項５記載のＢＯＦパッケージ用テープ形成方法によれば、テープリードにバンプを形成するためにテープリードの高さ方向にある保護膜の部分にメッシュ状の開口部分を形成するとともに、バンプを形成する部分以外の保護膜を除去する工程と、開口部分に臨むテープリードの部分を核として電解めっきを用いてバンプを形成する工程とを含むので、バンプの表面を凹凸のある状態に形成することが可能となり、請求項２と同様の効果が得られる。
【００３７】
請求項６では、請求項５記載のＢＯＦパッケージ用テープ形成方法において、テープリードの高さ方向にある保護膜の部分において、開口部分の最外周と保護膜の端までの距離が、バンプの高さと同一もしくは長くなるように開口部分を形成することで、請求項３と同様の効果が得られる。
【００３８】
請求項７では、請求項５または６記載のＢＯＦパッケージ用テープ形成方法において、開口部分に対応してバンプ表面に形成される複数の凸部のうち、隣り合う凸部どうしの谷間と凸部の頂点までの高さが最小３μｍ以上となるように、開口部分の大きさを制御することで、請求項４と同様の効果が得られる。
【００３９】
本発明の請求項８記載の半導体装置によれば、請求項２，３または４記載のＢＯＦパッケージ用テープを用いて、内部に回路を形成した半導体チップの電極をＢＯＦパッケージ用テープのバンプに電気的に接続して組み立てたので、より良好な電気的接合を持つＢＯＦパッケージの提供が可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００４０】
本発明の実施形態を図１〜図７に基づいて説明する。図１〜図３は本発明の実施形態のＢＯＦパッケージ用テープ作成方法のフローについて示したものである。以下にこのＢＯＦパッケージ用テープの作成方法について詳細に説明する。
【００４１】
図１（ａ）に示すように、まず、ポリイミド製のＢＯＦテープ１と電極層２１の２層構造になっているベースのテープを形成する。通常、電極層２１は導電性のある物質であるＣｕが広く用いられている。
【００４２】
図１（ｂ）に示すように、その後、このテープ上全面に感光性の電極エッチングレジスト２２の形成を行う。通常、この形成には印刷方法などが用いられる。その後、マスク、現像工程を経ることでテープリード２３を形成する部分以外のレジストの除去を行う。
【００４３】
図１（ｃ）に示すように、その後、エッチング工程で電極層２１のエッチングを行いテープリード２３の形成を行う。
【００４４】
図２（ａ）に示すように、その後、不要となった電極エッチングレジスト２２の除去を行う。
【００４５】
図２（ｂ）に示すように、その後、このテープリード２３全面に保護膜３の形成を行う。通常、この保護膜３は０．５〜１．０μｍ程度形成する。また、この保護膜３は絶縁性のものを使用することが必要である。
【００４６】
図２（ｃ）に示すように、その後、マスク、現像工程を経ることでバンプ５を形成する部分以外の保護膜３の除去を行い、保護膜開口部分４の形成を行う。
【００４７】
図３（ａ）に示すように、その後、めっき工程でバンプ５の形成を行う。通常、このめっきは電解めっきを用い、その際テープリード２３から電流を供給する。バンプ５は通常ＡｕやＣｕを用いて形成を行う。また、ある程度の硬度が必要ならばＮｉを混ぜる方法もある。
【００４８】
図３（ｂ）に示すように、その後、バンプ５をテープリード２３からはみ出さない程度まで形成する。
【００４９】
図４は図２（ｃ）〜図３（ｂ）で示した内容について上面から見た図を詳細に示したものである。
【００５０】
図４（ａ）に示すように、マスク、現像工程を経ることでバンプ５を形成する部分以外の保護膜３の除去を行い、保護膜開口部分４を形成する。その際注意することとしては保護膜開口部分４を小さくメッシュ状に形成することがポイントである。また、保護膜３の端から保護膜開口部分４までのオーバーラップ４２については後に形成するバンプ５の高さと同じ量にする必要がある。また、その隣り合う保護膜開口部分４について、バンプ５を形成した場合、開口部分に対応してバンプ表面に形成される複数の凸部のうち、隣り合う凸部どうしの谷間と凸部の頂点までの高さが最小３μｍ以上になるようにすることが必要である。
【００５１】
図４（ｂ）に示すように、その後、めっき工程でバンプ５の形成を行う。ここで、先に示す様に保護膜開口部分４を小さくメッシュ状に形成することで、保護膜開口部分４に臨むテープリード２３の部分を核として、バンプ５の表面状態が凹凸のある状態になるように形成することが可能となる。また、保護膜３の端から保護膜開口部分４までのオーバーラップ４２については後に形成するバンプ５の高さと同じ量にすることで、バンプ５を狙いの高さまで形成してもバンプ５が保護膜３の端からはみ出すことなく形成することが可能となる。また、その隣り合う保護膜開口部分４について、バンプ５を形成した場合、保護膜開口部分４の大きさを制御することで、最終的に隣り合う凸部どうしの谷間と凸部の頂点が最小３μｍ以上になるよう形成することが可能となる。
【００５２】
図５（ａ）〜（ｂ）に示すように、その後、この半導体チップ６とＢＯＦテープ１との組立を行う。半導体チップ６の表面には半導体電極パッド７および半導体保護膜８が形成されている。
【００５３】
図５（ａ）に示すように、その方法としては、まず半導体チップ６とＢＯＦテープ１との位置を合わせ、その後、接合させる半導体電極パッド７とバンプ５との位置合わせを行い、両者の接合を行う。
【００５４】
図５（ｂ）に示すように、その後、半導体チップ６とＢＯＦテープ１とをツールなどで熱圧着させる。またその際、封止樹脂９を半導体チップ６及びＢＯＦテープ１の間に注入する。これにより、半導体電極パッド７バンプ５が接合し、電気的に導通する。また、封止樹脂９を注入することにより、半導体チップ６とＢＯＦテープ１の間が埋められ、半導体電極パッド７やバンプ５に水分等が触れることで腐食する恐れがなくなる。
【００５５】
図６はバンプ６と半導体電極パッド７との接合状態について示したものである。今回、図１〜図３および図４のＢＯＦパッケージ用テープの形成で述べたとおり、バンプ５の表面を凹凸のある状態でＢＯＦパッケージ用テープを作製しているため、バンプ５と半導体電極パッド７を接合した場合、バンプ５は半導体電極パッド７上で酸化膜を破りながら潰れる為、半導体電極パッド７上にバンプ５との接合部分１０がドーナツ状に出来る。しかし、バンプ５の表面に最少３μｍ以上の凹凸がある為、小さなドーナツ状の接合部分１０が多く形成することが可能となる。この際、凹凸の大きさを３μｍ以下にしてしまった場合、この小さなドーナツ状の接合部分１０が発生しないので十分注意する必要がある。その理由としては、接合の際、バンプ５が徐々に潰れていくが、この凹凸の大きさが小さいと接合圧力がバンプ５上の凹凸および半導体電極パッド７に伝わり難く、小さなドーナツ状の接合部分１０が出来ず、図１２に示す大きなドーナツ状の接合部分になってしまうからである。以上の方法で従来の接合よりも多くの接合面積をとる事が可能となる為、接触不良に対する対策が可能となり、このことで、バンプ５と半導体電極パッド７が電気的にオープンすることの無い接合が可能となり、より良好なＢＯＦパッケージ形成方法の提供が可能となる。
【００５６】
また、図７に示す様に隣接する半導体電極パッド７の間隔が狭い場合でも、バンプ５を保護膜３の端からはみ出すことなく形成している為、隣接するバンプ５同士がショートしてしまう恐れに対して対策することが可能となる。
【産業上の利用可能性】
【００５７】
本発明に係るＢＯＦパッケージ用テープおよびその形成方法および半導体装置は、特にＢＯＦ（Ｂｕｍｐ・Ｏｎ・Ｆｉｌｍ）のパッケージ形成として有用である。
【図面の簡単な説明】
【００５８】
【図１】本発明の実施形態のＢＯＦパッケージ用テープの形成方法について示す工程図である。
【図２】図１の次の工程図である。
【図３】図２の次の工程図である。
【図４】図２（ｃ）〜図３（ｂ）の平面図である。
【図５】本発明の実施形態のＢＯＦパッケージの形成方法について示す工程図である。
【図６】本発明の実施形態のＢＯＦパッケージの接合状態について示す説明図である。
【図７】本発明の実施形態のＢＯＦパッケージの形成状態について示す説明図である。
【図８】従来のＢＯＦパッケージ用テープの形成方法について示す工程図である。
【図９】図８の次の工程図である。
【図１０】図９（ｂ）で示しためっき方法についての平面図である。
【図１１】従来のＢＯＦパッケージの形成方法について示す工程図である。
【図１２】従来のＢＯＦパッケージの接合状態について示す説明図である。
【図１３】従来のＢＯＦパッケージの形成状態について示す説明図である。
【符号の説明】
【００５９】
１  ＢＯＦテープ
２１  電極層
２２  電極エッチングレジスト
２３  テープリード
３  保護膜
４  保護膜開口部分
４２  オーバーラップ
５  バンプ
６  半導体チップ
７  半導体電極パッド
８  半導体保護膜
９  封止樹脂
１０  接合部分
１１  スリット
【図１】
2006216694.tif 000003
【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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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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