(57)【要約】【課題】  半導体チップの表面側を実装基板に接続するフェイスダウン実装（表面実装）型の半導体装置において、接合不良を評価できるようにする。【解決手段】  半導体チップ１０が透明なサファイア基板１１に透明なガリウム窒素系化合物半導体層１２，１３を積層して成る発光ダイオード１などのように、該半導体チップ１０が透明な材料から成る場合、該半導体チップ１０の表面に形成される電極１５，１６におけるバンプ電極２１ａ，２１ｂの当接部位の少なくとも一部分に、前記電極１５，１６を形成しない開口窓３０を形成し、前記開口窓３０から、前記電極１５，１６とバンプ電極２１ａ，２１ｂとの接合部を確認可能とする。したがって、たとえばバンプ電極２１ａ，２１ｂが、充分な粒径を有しているか否かや、加熱・加圧によって融解した結果、前記開口窓３０を満たしているか（充填されているか）否かなどを確認することができる。【選択図】      図１
2006147629.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
透明な材料から成る半導体チップを、その表面に形成された電極と、実装基板上に形成された配線パターンのパッドと対向させ、それらを前記パッド上に設けられたバンプ電極によって電気的に接続することで、前記実装基板にフェイスダウン実装するようにした半導体装置において、
前記電極における前記バンプ電極の当接部位の少なくとも一部分に、該電極を形成しない開口窓を有し、前記開口窓から、前記電極とバンプ電極との接合部を確認可能とすることを特徴とする半導体装置。
【請求項２】
前記開口窓を、前記バンプ電極の当接部位の中心部と、外周部とに配置することを特徴とする請求項１記載の半導体装置。
【請求項３】
前記開口窓を、方形状に形成することを特徴とする請求項１記載の半導体装置。
【請求項４】
前記開口窓を、十字状に形成することを特徴とする請求項１記載の半導体装置。
【請求項５】
透明な材料から成る半導体チップを、その表面に形成された電極と、実装基板上に形成された配線パターンのパッドと対向させ、それらを前記パッド上に設けられたバンプ電極によって電気的に接続することで、前記実装基板にフェイスダウン実装するようにした半導体装置の評価方法において、
前記電極における前記バンプ電極の当接部位の少なくとも一部分に、該電極を形成しない開口窓を形成しておき、
前記半導体チップ表面の電極とバンプ電極とを接合した後、前記開口窓から前記電極とバンプ電極との接合部を確認することで、接合状態を評価することを特徴とする半導体装置の評価方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、表面実装型の発光ダイオードのような透明材料から成る半導体チップを実装基板に実装して成る半導体装置の構造と、それらの電気的接続部であるバンプ電極の評価方法とに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、前記透明な材料から成る発光ダイオードの構造として、特許文献１にあるような、青色発光ダイオードがある。その青色発光ダイオードは、透明な材料である窒化ガリウムのＰ型とＮ型との結晶を重ね、ＰＮ接合を作り発光させるものである。図８に、この論文から推測し、前記表面実装型（フリップチップ実装とも言う）としたときの、その実装構造の模式的な断面図を示す。
【０００３】
先ず、前記青色発光ダイオードの半導体チップ１００の作成は、支持基板であるサファイア基板（透明）１０１の上に、ＭＯＣＶＤ（Metal Organic Chemical Vapor Deposition）法によって窒化ガリウムの単結晶が成長され、そのＮ型の窒化ガリウム半導体層１０２の上に、電子線を照射して（ドーパントによることもある）Ｐ型にしたＰ型窒化ガリウム半導体層１０３が形成され、さらに前記Ｎ型窒化ガリウム半導体層１０２には絶縁酸化膜層１０４が形成された上に第１電極１０５が形成され、Ｐ型窒化ガリウム半導体層１０３の上には第２電極１０６が形成されることで行われる。そして、Ｎ型窒化ガリウム半導体層１０２側の第１電極１０５を−（カソード）とし、Ｐ型窒化ガリウム半導体層１０３側の第２電極１０６を＋（アノード）として、これらの電極１０５，１０６間に電流を流すと、後述するように、Ｎ型窒化ガリウム半導体層１０２とＰ型窒化ガリウム半導体層１０３との接合部から、青色から紫外の光が放出される。
【０００４】
前記第１電極１０５はＮ型窒化ガリウム半導体層１０２とオーミックコンタクトされ、前記第２電極１０６はＰ型窒化ガリウム半導体層１０３とオーミックコンタクトされている。前記電極１０５の下層にある絶縁酸化膜層１０４は、シリコン窒化膜でもよく、無くてもよい。またこの絶縁酸化膜１０４は、Ｎ型窒化ガリウム半導体層であってもよい。電極１０５，１０６は、アルミや金などをメタライズすることによって形成される。具体的には、アルミが下地で、このアルミを前記Ｐ型窒化ガリウム半導体層１０３やＮ型窒化ガリウム半導体層１０２へ熱拡散することによってオーミックコンタクトされ、このアルミの上に金をメタライズするか、または直接金を前記Ｐ型窒化ガリウム半導体層１０３やＮ型窒化ガリウム層１０２へメタライズし、熱拡散することで作成される。
【０００５】
一方、回路パターンが形成された実装基板１２０では、そのパターン上にバンプ電極１２１と電気的に接続させるためのパッド１２２が、所定の位置に形成される。前記パッド１２２は、下層１２２ａが数１０μｍ厚の銅と、その上に数μｍ厚で形成された銅の拡散防止用のニッケル層とから成り、その上の上層１２２ｂは、金を数μｍ厚でスパッタまたはめっき法によって形成するのが一般的である。
【０００６】
前記バンプ電極１２１には、金、はんだなどがあるが、軟らかい材料の方がよい。また、バンプ材料が金である場合、めっき法や、ワイヤーボンディング方式を応用したスタッドバンプ法で形成される。バンプ電極１２１は、半導体チップ１００の電極１０５，１０６側か、または実装基板１２０のパッド１２２側に形成される。上述のように形成された発光ダイオードの半導体チップ１００の電極１０５，１０６と、実装基板１２０のパッド１２２とは、フェイスダウンボンディング（前記フリップチップ実装とも言う）によって、前記バンプ電極１２１を介して電気的に接続される。
【０００７】
一方、発光ダイオードにおける半導体チップの具体的な構造は、たとえば図９で示すようなものである。図９は、前記青色発光ダイオードの半導体チップ１００の一般的な構造を模式的に示す断面図であり、特許文献２に示されたものである。上述の図８の構成に対応する部分には、同一の参照符号を付して示す。支持基板であるサファイア基板１０１の上に、バッファ層１１１であるＡｌＮと、Ｎ型窒化ガリウム系化合物半導体から成るＮ層１０２ａと、発光層であり活性層である低キャリア濃度Ｎ層１０２ｂであるＮ−ＧａＮと、Ｐ型窒化ガリウム系化合物半導体から成るＰ層１０３とが形成され、さらにＰ層１０３の上面からＮ層１０２ｂに至るまで形成された溝１１２と、Ｐ層１０３の上面からＮ層１０２ｂに至るまで形成された孔１１３と、孔１１３にＮ層１０２ｂと接合し、Ｐ層１０３の上面まで形成された第１電極１０５と、Ｐ層１０３の上面に前記溝１１２によって第１電極１０５と電気的に絶縁分離されるように形成された第２電極１０６とを備えて、該発光ダイオードは形成されている。
【０００８】
このように構成される発光ダイオードは、溝１１２によって、第１電極１０５と第２電極１０６との電気的な絶縁分離を実現しているので、該発光ダイオードを順方向バイアスにする、すなわち上述のように第２電極１０６から第１電極１０５に向かって電流が流れ、Ｐ層１０３とＮ層１０２ａの界面に位置する低キャリア濃度Ｎ層１０２ｂにてホールと電子とが結合し、発光する。その他、半導体発光素子（発光ダイオード）の表面実装構造に関した最近の文献として、以下の特許文献２〜４などがある。
【非特許文献１】赤崎、天野「P-type Conduction in Mg-Doped GaN Treated with Low-Energy Electron Irradiation」：応用物理学会欧文誌、ＶＯＬ．２８，Ｎｏ．１２，ｐｐＬ２１１２−Ｌ２１１４、ＤＥＣ，１９８９
【特許文献１】特開平４−１６３９７０号公報
【特許文献２】特開２００３−３０４００３号公報
【特許文献３】特開２００２−２１７４５９号公報
【特許文献４】特開平１１−１６８２３５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
上述のような半導体チップ１００においては、バンプ電極１２１を介して実装基板１２０と電気的に接続する表面実装型であるので、バンプ電極１２１と半導体チップ１００の表面に形成された電極１０５，１０６との接合部分の評価が極めて困難である。電気的コンタクトの確認は、接続抵抗で間接的に知るしか方法がない。このため、接合が極めて不安定で、その接合面積が非常に小さく、本来不良品となるべきチップの場合でも、微小な当接箇所が、金属の熱拡散による接合がされているか、または圧接されている場合には、前記接続抵抗は低くなり、問題が無い（良品）と誤判定されてしまうことがある。しかしながら、そのように不安定な接合では、製造組立て時や製品化された後の市場の環境において、機械的ストレスや熱的ストレスが加わると、接合部分が容易に剥離し、その電気的接続の信頼性を確保することができないという問題がある。
【００１０】
このような問題は、バンプ電極１２１の高さや表面状態にばらつきが生じることに起因しており、現状、このような問題を未然に防止するために、半導体チップ１００をフェイスダウンボンディングするときの条件をコントロールしているのが実情である。具体的には、接合温度、荷重、加圧時間、チップの押し込み量、チップを押し込むときの平行性などが主なパラメターであり、それらの少なくとも１つをコントロールしている。しかしながら、設備（フリップチップボンダー）の調子、作業者のスキル、周囲環境（風量、温度、湿度、振動など）の影響によって、最適な条件を確立するには多大な労力を必要とする。
【００１１】
本発明の目的は、発光ダイオードのような半導体チップとバンプ電極との接続部分を評価可能にすることで、より信頼性を高めることができる半導体装置およびその評価方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
本発明の半導体装置およびその評価方法は、透明な材料から成る半導体チップを、その表面に形成された電極と、実装基板上に形成された配線パターンのパッドと対向させ、それらを前記パッド上に設けられたバンプ電極によって電気的に接続することで、前記実装基板にフェイスダウン実装するようにした半導体装置において、前記電極における前記バンプ電極の当接部位の少なくとも一部分に、該電極を形成しない開口窓を有し、前記開口窓から、前記電極とバンプ電極との接合部を確認可能とすることを特徴とする。
【００１３】
上記の構成によれば、半導体チップの表面側を実装基板に接続するフェイスダウン実装（表面実装）型の半導体装置において、前記半導体チップが透明なサファイア基板に透明なガリウム窒素系化合物半導体層を積層した発光ダイオードなどのように、該半導体チップが透明な材料から成る場合、電極等の金属層などがその上層に形成されていなければ、該半導体チップの裏面側から表面側の観察が可能になる。そこで本発明では、前記半導体チップの表面に形成され、前記金属層である電極におけるバンプ電極の当接部位の少なくとも一部分に、該電極を形成しない開口窓を形成する。そして、前記開口窓から、前記電極とバンプ電極との接合部を確認可能とする。
【００１４】
したがって、電極と、実装基板上に形成された配線パターンのパッドとを電気的に接続するバンプ電極が、充分な粒径を有しているか否かや、加熱・加圧によって融解した結果、前記開口窓を満たしているか（充填されているか）否かなどを確認することができ、電極とバンプ電極との接合部を目視によって評価することができる。具体的には、バンプ電極の粒径が不足し、開口窓内に隙間（バンプ電極の上面と前記開口窓内に露出した透明基板の表面との間の隙間）が生じていると、前記透明基板の裏面から入射し、表面から該空間内に入射した光は、前記バンプ電極の上面から該隙間内で乱反射し、白く濁って見える。これに対して、前記隙間が生じることなく、開口窓内を前記バンプ電極の材料が満たして（充填されて）いると、該バンプ電極の材料の色、たとえば金バンプの場合は金色に見える。
【００１５】
これによって、接合不良のチップをスクリーニングすることができるとともに、その評価結果から、バンプ電極の形成条件や接合条件を適宜調整することで、歩留まりを向上し、より信頼性の高い半導体装置およびそれを組込んだ製品を提供することができる。なお、正常に接合されると、開口窓となっていた部位もバンプ電極の材料が充填されることになり、電極面積の縮小や注入電流の減少などの電気的な不具合は生じることはなく、また接合強度の減少などの機械的な不具合も生じることはない。
【００１６】
また、本発明の半導体装置は、前記開口窓を、前記バンプ電極の当接部位の中心部と、外周部とに配置することを特徴とする。
【００１７】
上記の構成によれば、前記中心部と外周部との開口窓による見え方の差から、バンプ電極の半導体チップの電極の中心からの位置ずれや、半導体チップの実装基板に対する傾きなどを確認することができる。この場合、好ましくは、前記外周部には複数の開口窓を配置する。
【００１８】
さらにまた、本発明の半導体装置は、前記開口窓を、方形状に形成することを特徴とする。
【００１９】
上記の構成によれば、電極への窓明けを行うときのフォトリソ工程において、レジストのパターニングが容易になる。すなわち、ＣＡＤを用いて開口窓の形状を描画し、ガラスマスクを作成するにあたって、複雑でかつ微小な形状であると、解像度が低下するのに対して、そのような不具合をなくすことができる。
【００２０】
また、開口窓が方形状であれば、４つの隅角部が直角であることを利用して、半導体チップ表面の電極とバンプ電極とを接合するとき、対応する互いに平行な開口窓の４辺と半導体チップの４辺との相対的な位置を調整し、半導体チップの回転や傾きを発生させずに、その位置合せ精度を向上できる。
【００２１】
また、本発明の半導体装置は、前記開口窓を、十字状に形成することを特徴とする。
【００２２】
上記の構成によれば、半導体チップ表面の電極とバンプ電極とを接合するとき、その位置決めをすることができる。すなわち、バンプ電極が、半導体チップ表面の電極中央付近に形成された前記十字状の開口窓を目印として、フェイスダウンボンディングすることが可能となる。
【発明の効果】
【００２３】
本発明の半導体装置およびその評価方法は、以上のように、半導体チップの表面側を実装基板に接続するフェイスダウン実装（表面実装）型の半導体装置において、前記半導体チップが透明なサファイア基板に透明なガリウム窒素系化合物半導体層を積層した発光ダイオードなどのように、該半導体チップが透明な材料から成る場合、該半導体チップの表面に形成される電極におけるバンプ電極の当接部位の少なくとも一部分に、前記電極を形成しない開口窓を形成し、前記開口窓から、前記電極とバンプ電極との接合部を確認可能とする。
【００２４】
それゆえ、電極と、実装基板上に形成された配線パターンのパッドとを電気的に接続するバンプ電極が、充分な粒径を有しているか否かや、加熱・加圧によって融解した結果、前記開口窓を満たしているか（充填されているか）否かなどを確認することができ、電極とバンプ電極との接合部を目視によって評価することができる。これによって、接合不良のチップをスクリーニングすることができるとともに、その評価結果から、バンプ電極の形成条件や接合条件を適宜調整することで、歩留まりを向上し、より信頼性の高い半導体装置およびそれを組込んだ製品を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】
【００２５】
［実施の形態１］
図１は、本発明の実施の第１の形態に係る半導体装置である発光ダイオード１の構造を模式的に示す断面図である。この発光ダイオード１は、青色発光ダイオードの半導体チップ１０が、実装基板２０にフェイスダウンボンディングされて構成されている。
【００２６】
前記半導体チップ１０は、支持基板である透明なサファイア基板１１の上に、ＭＯＣＶＤ法などによって窒化ガリウムの単結晶が成長され、そのＮ型の窒化ガリウム半導体層１２上には、溝１７を境界として、一方は電子線を照射して（ドーパントによることもある）Ｐ型にしたＰ型窒化ガリウム半導体層１３が形成され、他方には絶縁酸化膜層１４が形成された上に第１電極１５が形成され、Ｐ型窒化ガリウム半導体層１３の上には第２電極１６が形成されて作成されている。そして、Ｎ型窒化ガリウム半導体層１２側の第１電極１５を−（カソード）とし、Ｐ型窒化ガリウム半導体層１３側の第２電極１６を＋（アノード）として、これらの電極１５，１６間に電流を流すと、Ｎ型窒化ガリウム半導体層１２とＰ型窒化ガリウム半導体層１３との接合部から、青色から紫外の光が放出される。
【００２７】
前記第１電極１５はＮ型窒化ガリウム半導体層１２とオーミックコンタクトされ、前記第２電極１６はＰ型窒化ガリウム半導体層１３とオーミックコンタクトされている。前記電極１５の下層にある絶縁酸化膜層１４は、シリコン窒化膜でもよく、無くてもよい。またこの絶縁酸化膜１４は、Ｎ型窒化ガリウム半導体層であってもよい。電極１５，１６は、アルミや金などを用いてメタライズすることによって形成される。具体的には、アルミが下地で、このアルミを前記Ｐ型窒化ガリウム半導体層１３やＮ型窒化ガリウム半導体層１２へ熱拡散することによってオーミックコンタクトされ、このアルミの上に金を用いてメタライズするか、または直接金を用いて前記Ｐ型窒化ガリウム半導体層１３やＮ型窒化ガリウム層１２へメタライズし、熱拡散することで作成される。
【００２８】
一方、回路パターンが形成された実装基板２０では、そのパターン上にバンプ電極２１と電気的に接続させるためのパッド２２が、所定の位置に形成される。前記パッド２２は、下層２２ａが数１０μｍ厚の銅と、その上に数μｍ厚で形成された銅の拡散防止用のニッケル層とから成り、その上の上層２２ｂは、金を数μｍ厚でスパッタまたはめっき法によって形成するのが一般的である。
【００２９】
前記バンプ電極２１には、金、はんだなどがあるが、フェイスダウンボンディングの観点から、軟らかい材料の方がよい。また、バンプ材料が金である場合、めっき法や、ワイヤーボンディング方式を応用したスタッドバンプ法によって、実装基板２０のパッド２２側に形成される。このように形成された発光ダイオード１の半導体チップ１０の電極１５，１６と、実装基板２０のパッド２２とは、たとえば大気や窒素雰囲気中で、たとえば２００℃程度で、上述のフェイスダウンボンディングが行われることで、前記バンプ電極２１を介して電気的に接続される。なお、発光ダイオード１の発光に係る具体的な構造は、前述の図９で示すようなものでよい。
【００３０】
上述のように構成される発光ダイオード１において、注目すべきは、本発明では、支持基板１１は透明なサファイア基板であり、また窒化ガリウム半導体層１２，１３も透明であることから、図２でも示すように、前記第１電極１５および第２電極１６において、前記バンプ電極２１の当接部位の少なくとも一部分に、該電極１５，１６を形成しない開口窓３０を有し、この開口窓３０から、前記電極１５，１６とバンプ電極２１との接合部を確認可能とすることである。前記電極１５，１６は、金やアルミなどの材料から成り、必要な厚さに形成されると、遮光性となる。
【００３１】
したがって、支持基板１１の裏側から入射した光は、前記電極１５，１６が形成されている部分では反射し、該裏面からは、前記金やアルミなどの材料の色に見える。これに対して、前記開口窓３０の部分では、支持基板１１の表側が透けて見える。したがって、バンプ電極２１を接合すると、図１の左側のバンプ電極２１ａのように、粒径が不足し、規定の高さより低く、開口窓３０内に隙間（バンプ電極２１ａの上面と前記開口窓３０内に露出した透明な支持基板１１の表面との間の隙間）３１が生じていると、前記支持基板１１の裏面から入射し、表面から該隙間３１内に入射した光は、前記バンプ電極２１ａの上面から該隙間３１内で乱反射し、白く濁って見える。また、前記隙間３１が殆どなくて、たとえば数１００オングストローム程度の場合には、ニュートンリングという虹状の縞模様が観察される。
【００３２】
これに対して、図１の右側のバンプ電極２１ｂのように、規定の粒径（規定の高）があり、形状も欠損や削れがなく、問題が無い場合、開口窓３０内に前記隙間３１が生じることなく、バンプ電極２１ｂの上面は、その上のＮ型ＧａＮ半導体層１２と圧接し、該開口窓３０内をバンプ電極２１ｂの材料が満たして（充填されて）いる。この状態では、前記支持基板１１の裏面から、開口窓３０の部分は、バンプ電極２１ｂの材料の色、たとえば金バンプの場合は金色に見える。
【００３３】
このようにして、接合不良のチップをスクリーニングすることができるとともに、その評価結果から、バンプ電極２１ａ，２１ｂの形成条件や半導体チップ１０との接合条件を適宜調整することで、歩留まりを向上し、より信頼性の高い半導体装置およびそれを組込んだ製品を提供することができる。なお、正常に接合されると、開口窓３０となっていた部位もバンプ電極２１ａ，２１ｂの材料が充填されることになり、電極面積の縮小や注入電流の減少などの電気的な不具合は生じることはなく、また接合強度の減少などの機械的な不具合も生じることはない。
【００３４】
［実施の形態２］
図３〜図５は、本発明の実施の第２の形態に係る発光ダイオード４１，５１，６１の一部分を拡大して示す上面図である。図２の上面図に対応する部分には、同一の参照符号を付して示し、その説明を省略する。図１および図２の発光ダイオード１では、前記開口窓３０は、１つの円形の窓であるのに対して、注目すべきは、これらの発光ダイオード４１，５１，６１では、前記開口窓を、前記バンプ電極２１ａ，２１ｂの当接部位の中心部と、外周部とに配置していることである。
【００３５】
具体的には、図３の発光ダイオード４１では、中心部に円形の開口窓４０ａが形成され、外周部には、前記開口窓４０ａと同心のリング４０ｃ上に、周方向に等間隔に、円形の３つの開口窓４０ｂが形成されている。一方、図４の発光ダイオード５１では、中心部に円形の開口窓５０ａが形成され、外周部には、前記開口窓５０ａと同心で、環状の開口窓５０ｂが形成されている。また、図５の発光ダイオード６１では、中心部に円形の開口窓６０ａが形成され、外周部には、前記開口窓６０ａと同心で、周方向に等間隔に、円弧状の開口窓６０ｂが形成されている。
【００３６】
このように、開口窓４０ａ，５０ａ，６０ａと、開口窓４０ｂ，５０ｂ，６０ｂとをそれぞれ中心部と外周部に配置することで、バンプ電極２１ａ，２１ｂの接合状態を詳しく評価することができる。すなわち、バンプ電極２１ａ，２１ｂは、中心から接合され、その後じわじわと周辺部が接合される。バンプ電極２１ａ，２１ｂと、半導体チップ１０の表面の電極１５，１６と、実装基板２０のパッド２２上層２２ｂとの材料には、軟らかい金材料が適しており、超音波圧着接合や、加熱と荷重を加えることによる金材料の熱拡散接合の方法がある。完全な接合とは、バンプ電極の中心部と周辺部とがまんべんなく接合されている状態であるが、半導体チップ１０の接合が傾いて行われていたり、バンプ電極２１ａ，２１ｂの形状がいびつであったり、高さが低すぎた場合には、前記バンプ電極２１ａ，２１ｂが当接する部分の中心の開口窓４０ａ，５０ａ，６０ａと、その周辺部の開口窓４０ｂ，５０ｂ，６０ｂとの見え方に差異が発生する。最適な接合状態は、前述のように曇りのない金色（バンプ電極が金の場合）に見えることで評価できる。
【００３７】
こうして、前記中心部と外周部との開口窓４０ａ，５０ａ，６０ａ；４０ｂ，５０ｂ，６０ｂによる見え方の差から、バンプ電極２１ａ，２１ｂの半導体チップ１０の電極１５，１６の中心からの位置ずれや、半導体チップ１０の実装基板２０に対する傾きなどを確認することができる。
【００３８】
［実施の形態３］
図６は、本発明の実施の第３の形態に係る発光ダイオード７１の一部分を拡大して示す上面図である。図２〜図５の上面図に対応する部分には、同一の参照符号を付して示し、その説明を省略する。注目すべきは、この発光ダイオード７１では、開口窓７０を、方形状に形成していることである。
【００３９】
このように構成することで、電極１５，１６への窓明けを行うときのフォトリソ工程において、レジストのパターニングが容易になる。すなわち、ＣＡＤを用いて開口窓の形状を描画し、ガラスマスクを作成するにあたって、複雑でかつ微小な形状であると、解像度が低下するのに対して、そのような不具合をなくすことができる。
【００４０】
また、開口窓７０が方形状であれば、４つの隅角部が直角であることを利用して、半導体チップ１０の表面の電極とバンプ電極とを接合するとき、対応する互いに平行な開口窓７０の４辺と半導体チップ１０の４辺との相対的な位置を調整し、半導体チップ１０の回転や傾きを発生させずに、その位置合せ精度を向上することができる。
【００４１】
［実施の形態４］
図７は、本発明の実施の第４の形態に係る発光ダイオード８１の一部分を拡大して示す上面図である。図２〜図６の上面図に対応する部分には、同一の参照符号を付して示し、その説明を省略する。注目すべきは、この発光ダイオード８１では、開口窓８０を、十字状に形成していることである。
【００４２】
このように構成することで、電極１５，１６とバンプ電極２１ｂ，２１ａとを接合するとき、その位置決めをすることができる。すなわち、バンプ電極２１ｂ，２１ａが、半導体チップ１０の表面の電極１５，１６の中央付近に形成された前記十字状の開口窓８０を目印として、フェイスダウンボンディングすればよく、ボンディングの位置合せが非常に容易になり、自動認識が可能となる。
【００４３】
本発明は、上述のような発光素子に限定されるものではなく、透明な基板上に透明な半導体層が形成されるものであれば適用することができる。
【００４４】
なお、たとえば特開平９−３１２３１７号公報には、半導体チップの実装基板の接合部とは反対側から赤外線を照射して接合不良を検査する方法が開示されているが、パッドの剥がれやクラックを検出するものであり、本発明のように電極１５，１６とバンプ電極２１ｂ，２１ａとの接合状態を検査することはできない。
【００４５】
また、特開２００１−６８５１４号公報には、透明なダミー基板を実装基板にフリップチップ実装し、基板の裏面から電極とバンプ電極との接合部の状態を目視検査することが開示されているけれども、ダミー基板を使用し、実装工程の評価を行うものであり、本発明のように製品となる半導体装置を個々に検査することはできない。
【図面の簡単な説明】
【００４６】
【図１】本発明の実施の第１の形態に係る半導体装置である発光ダイオードの構造を模式的に示す断面図である。
【図２】図１で示す発光ダイオードの一部分を拡大して示す上面図である。
【図３】本発明の実施の第２の形態に係る発光ダイオードの一部分を拡大して示す上面図である。
【図４】本発明の実施の第２の形態に係る発光ダイオードの一部分を拡大して示す上面図である。
【図５】本発明の実施の第２の形態に係る発光ダイオードの一部分を拡大して示す上面図である。
【図６】本発明の実施の第３の形態に係る発光ダイオードの一部分を拡大して示す上面図である。
【図７】本発明の実施の第４の形態に係る発光ダイオードの一部分を拡大して示す上面図である。
【図８】典型的な従来技術の発光ダイオードの構造を模式的に示す断面図である。
【図９】一般的な発光ダイオードにおける半導体チップの具体的な構造を示す断面図である。
【符号の説明】
【００４７】
１，４１，５１，６１，７１，８１    発光ダイオード
１０    半導体チップ
１１    支持基板
１２    Ｎ型窒化ガリウム半導体層
１３    Ｐ型窒化ガリウム半導体層
１４    絶縁酸化膜層
１５    第１電極
１６    第２電極
１７    溝
２０    実装基板
２１；２１ａ，２１ｂ    バンプ電極
２２    パッド
３０；４０ａ，４０ｂ；５０ａ，５０ｂ；６０ａ，６０ｂ；７０；８０    開口窓
３１    隙間
【図１】
2006147629.tif 000003
【図２】
2006147629.tif 000004
【図３】
2006147629.tif 000005
【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
2006147629.tif 000009
【図８】
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【図９】
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