(57)【要約】【課題】基板上に形成された電極と半導体チップのバンプを、導電性粒子を含有する接着剤を用いて接続する半導体チップの実装方法の信頼性を向上する。【解決手段】バンプ５の上面に導電性粒子８を保持する凹部５２を設ける。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板上に形成された電極と半導体チップのバンプを、導電性粒子を含有する接着剤を用いて接続する半導体チップの実装方法において、
前記バンプに前記導電性粒子を保持する凹部を設けたことを特徴とする半導体チップの実装方法。
【請求項２】
前記凹部を複数個設け、各凹部の開口面の最も短い寸法を、前記粒子の直径より小さく設定する請求項１記載の実装方法。
【請求項３】
前記凹部の開口面を、前記粒子の直径より狭い幅の帯状に形成する請求項１記載の実装方法。
【請求項４】
基板上に形成された電極に対応させたバンプを備え、前記電極とバンプを、導電性粒子を含有する接着剤を用いて接続することで、前記基板に対して実装される半導体チップにおいて、
前記バンプに、前記導電性粒子を保持する凹部を設けたことを特徴とする半導体チップ。
【請求項５】
前記凹部を複数個備え、各凹部の開口面の最も短い寸法が、前記粒子の直径より小さく設定されている請求項４記載の半導体チップ。
【請求項６】
前記凹部の開口面が、前記粒子の直径より幅の狭い帯状に形成されている請求項４記載の半導体チップ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、半導体チップの実装方法およびこの方法で使用する半導体チップに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、半導体チップの実装方法として、基板上に形成された電極と半導体チップのバンプを、導電性粒子を含有する接着剤を用いて接続する方法がある。例えば、液晶パネルに駆動用のＩＣチップを実装する際には、ＩＣチップにバンプを形成し、液晶パネルの電極面上に、接着剤層中に微細な導電性粒子を含有するテープ状接着剤を置き、その上にＩＣチップを置いて押圧する方法が採用されている。この方法では、テープ状接着剤中の導電性粒子を、上下が潰れた状態でバンプと電極の両方に接触させることで、電極とバンプを導電性粒子で電気的に接続している。
【０００３】
ＩＣチップにバンプを形成する方法としては、先ず、ＩＣチップのバンプ形成面にパシベーション膜を設けて、このパシベーション膜の各端子電極上を開口する。次に、バリアメタル層を設けた後に、フォトレジスト膜を形成してパターニングを行うことにより、バンプ形成部分が開口されたレジストパターンを形成する。次に、電解メッキ法によりレジスト開口部に金属層（バンプ）を形成する。
【０００４】
図７は、この方法でバンプが形成されたＩＣチップを示す部分断面図であり、符号「１」はＩＣチップを、「２」は端子電極を、「３」はパシベーション膜を、「４」はバリアメタル層を、「５０」はバンプを示す。この方法では、図に示すように、パシベーション膜３の開口によって生じる段差に起因して、バンプ５０の上面に凹部５１が形成される。この凹部５１の凹み寸法が導電性粒子の直径と同等程度であると、凹部５１に入った導電性粒子が十分に潰れずに、導通に寄与する導電性粒子が不足する場合がある。
【０００５】
この問題を解決する方法として、下記の特許文献１には、パシベーション膜の開口面積を極力小さくして、バンプの上面に形成される凹部の開口面積を極力小さくすることにより、バンプ上の導通に寄与する導電粒子数を増やし、信頼性の高い実装を行うことが記載されている。
【特許文献１】特開平１１−３１６９８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明は、基板上に形成された電極と半導体チップのバンプを、導電性粒子を含有する接着剤を用いて接続する半導体チップの実装方法において、特許文献１とは異なる方法でバンプ上の導通に寄与する導電粒子数を増やして、信頼性の高い実装が行えるようにすることを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記課題を解決するために、本発明は、基板上に形成された電極と半導体チップのバンプを、導電性粒子を含有する接着剤を用いて接続する半導体チップの実装方法において、前記バンプに前記導電性粒子を保持する凹部を設けたことを特徴とする半導体チップの実装方法を提供する。
本発明の方法によれば、半導体チップのバンプに設けた凹部で導電性粒子が保持されるため、このような凹部を設けない場合と比較して、バンプ上の導通に寄与する導電粒子数が増える。よって、基板上に形成された電極と半導体チップのバンプを、導電性粒子を含有する接着剤を用いて接続する半導体チップの実装方法の信頼性を向上できる。
【０００８】
本発明の実装方法においては、前記凹部を複数個設け、各凹部の開口面の最も短い寸法（開口面が長方形であれば短辺の寸法、楕円であれば短軸の寸法、円であれば直径）を、前記粒子の直径（粒子を球に見做した場合の球の直径）より小さく設定することが好ましい。
本発明の実装方法においては、前記凹部の開口面を、前記粒子の直径より狭い幅の帯状に形成することが好ましい。
【０００９】
本発明はまた、基板上に形成された電極に対応させたバンプを備え、前記電極とバンプを、導電性粒子を含有する接着剤を用いて接続することで、前記基板に対して実装される半導体チップにおいて、前記バンプに、前記導電性粒子を保持する凹部を設けたことを特徴とする半導体チップを提供する。
本発明の半導体チップは、前記凹部を複数個備え、各凹部の開口面の最も短い寸法が、前記粒子の直径より小さく設定されていることが好ましい。
【００１０】
本発明の半導体チップは、前記凹部の開口面が、前記粒子の直径より幅の狭い帯状に形成されていることが好ましい。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
以下、本発明の実施形態について説明する。
図１は、この実施形態で形成するバンプの形状を示す平面図である。図２は、バンプが形成された状態のＩＣチップを示す断面図であり、図１のＡ−Ａ断面図に相当する。
これらの図に示すように、この実施形態では、ＩＣチップ（半導体チップ）１の端子電極２上に形成するバンプ５の上面に、複数の平行な帯状の凹部５２を設ける。そして、この凹部５２の幅Ｗ1 を、使用する接着剤に含まれる導電性粒子８の直径Ｗ2 より小さく設定する。
【００１２】
このバンプ５の形成方法を図３を用いて説明する。
先ず、図３（ａ）に示すように、ＩＣチップ１のバンプ形成面にパシベーション膜３を設けて、このパシベーション膜３の各端子電極２上を開口する。その際に、バンプ５に設ける凹部５２に対応させた貫通穴３１をパシベーション膜３に形成する。パシベーション膜３を、この貫通穴３１を有するパターンにエッチングするためには、このパターンに対応させたマスクを用いて、パシベーション膜３に対するフォトリソグラフィー工程を行う。それ以外は、通常と同じ方法でパシベーション膜３をパターニングする。
【００１３】
次に、図３（ｂ）に示すように、パシベーション膜３上にバリヤメタル層４を形成する。これにより、バリヤメタル層４の上面には、パシベーション膜３の貫通穴３１に対応した凹部４１が形成される。
次に、図３（ｃ）に示すように、バリヤメタル層４上に、バンプ形成部に開口部９１を設けたレジストパターン９を形成する。次に、この状態で、電解メッキ法によりレジスト開口部９１に金属層を形成する。これにより、この金属層（バンプ５）の上面にはバリヤメタル層４の凹部４１が転写されて、凹部５２が形成される。
【００１４】
次に、レジストパターン９を除去してアニールした後、バンプ５の外側に存在するバリヤメタル層４を除去して、図２に示す状態とする。
このＩＣチップ１の実装は次のようにして行う。先ず、このＩＣチップ１を実装する基板（液晶パネル等）６を、電極７側を上にして置き、その上に、接着剤層８１中に導電性粒子８を含有するテープ状接着剤を置く。次に、その上にＩＣチップ１をバンプ５側を基板６側に向けて置いて、ＩＣチップ１を基板６に向けて押圧する。
【００１５】
これにより、図４に示すように、バンプ５と電極７との間で、導電性粒子８が潰れた状態となり、バンプ５と電極７が電気的に接続される。ここで、バンプ５の凹部５２の位置では、導電性粒子８が穴７１に保持されて潰れた状態となる。
図７に示す従来のバンプ５０を用いた場合には、ＩＣチップ１の押圧時に、基板６の電極７上で導電粒子８が横に移動し易く、例えばバンプ５０の上面が斜めになっていると、バンプ５０と電極７の間から導電粒子８が外れる場合も考えられる。
【００１６】
これに対して、この実施形態のバンプ５には、導電性粒子８の直径より狭い幅の凹部５２が形成されているため、導電性粒子８が凹部５２に保持されて横に移動し難い。よって、図７のバンプ５０を使用した場合と比較して、バンプ５と電極７の導通に寄与する導電性粒子８の数が多くなり、ＩＣチップ１の実装の信頼性が高くなる。
なお、この実施形態では、基板６の電極７の上面を平坦にしているが、この電極７に導電性粒子８を保持する凹部を設けてもよい。また、電極７の凹部をバンプ５の凸部（凹部５２の間の部分）と噛み合うように設け、これらの凹部と凸部の寸法を、両者の隙間に導電性粒子８が保持されるように設定してもよい。これにより、これらの凹部と凸部との間に導電性粒子８が保持されて、バンプ５と電極７との導通に寄与する導電性粒子８の数を多くすることができる。
【００１７】
バンプ５の上面に設ける凹部の開口部の形状（平面形状）としては、図１に示す例以外に、図５および図６に示す例が挙げられる。
図５の例では、複数の長方形の凹部５３が格子状のパターンで配置されている。また、長方形の凹部５３の短辺寸法Ｗ3 を、使用する接着剤に含まれる導電性粒子８の直径Ｗ2 より小さく設定している。
【００１８】
図６の例では、バンプ５の周縁部に沿って、楕円形のリング状の凹部５４が二重に配置されている。また、この凹部５４の開口幅Ｗ4 を、使用する接着剤に含まれる導電性粒子８の直径Ｗ2 より小さく設定している。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】ＩＣチップのバンプの形状を示す断面図。
【図２】バンプが形成された状態のＩＣチップを示す断面図。
【図３】バンプの形成方法を説明する断面図。
【図４】ＩＣチップと基板との接続状態を示す断面図。
【図５】ＩＣチップのバンプの形状を示す平面図。
【図６】ＩＣチップのバンプの形状を示す平面図。
【図７】従来のＩＣチップのバンプの形状を示す断面図。
【符号の説明】
【００２０】
１…ＩＣチップ（半導体チップ）、２…端子電極、３…パシベーション膜、４…バリアメタル層、５，５０…バンプ、５１…凹部、５２〜５４…導電性粒子保持用の凹部、６…基板、７…電極、８…導電性粒子、８１…接着剤層。
【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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