(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側には、半導体層１２，１３とオーミックコンタクトされている電極１５，１６におけるバンプ電極２１の当接部位の少なくとも一部分が周囲とは電気的に切離されたテスト用電極２３を形成し、そのテスト用電極から引出しラインを引出し、引出し電極に接続するとともに、実装基板２０側には、前記引出し電極に対向するテスト用パッドを設け、該テスト用パッド上にテスト用バンプ電極を形成する。したがって、実装基板２０側のパッドとテスト用パッドとを経由して、実装基板２０に形成した回路パターン側から、電極１５，１６とバンプ電極２１との接合部を、非破壊で、電気的に評価することができる。【選択図】      図１
2006147675.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
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、
前記半導体チップは、
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が、周囲とは電気的に切離されて形成されるテスト用電極と、
前記テスト用電極に一端が接続され、周囲とは電気的に切離された引出しラインと、
前記引出しラインの他端側に形成され、周囲とは電気的に切離された引出し電極とを備え、
前記実装基板側は、前記引出し電極に対向するテスト用パッドおよび該テスト用パッド上に形成されるテスト用バンプ電極を備えることを特徴とする半導体装置。
【請求項２】
前記バンプ電極は、メッキ法で形成され、前記テスト用電極は、その周囲部分よりも薄く形成され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】
前記バンプ電極は、スタッドバンプ法で形成され、前記テスト用電極は、その周囲部分よりも厚く形成され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】
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、
前記半導体チップに、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が、周囲とは電気的に切離されて形成されるテスト用電極と、前記テスト用電極に一端が接続され、周囲とは電気的に切離された引出しラインと、前記引出しラインの他端側に形成され、周囲とは電気的に切離された引出し電極とを形成し、
前記実装基板側には、前記引出し電極に対向するテスト用パッドおよび該テスト用パッド上にテスト用バンプ電極を形成し、
前記半導体チップ表面の電極およびテスト用電極とバンプ電極およびテスト用バンプ電極とをそれぞれ接合した後、前記パッドとテスト用パッドとを経由して、実装基板に形成した回路パターン側から、前記電極とバンプ電極との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、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、前記半導体チップは、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が、周囲とは電気的に切離されて形成されるテスト用電極と、前記テスト用電極に一端が接続され、周囲とは電気的に切離された引出しラインと、前記引出しラインの他端側に形成され、周囲とは電気的に切離された引出し電極とを備え、前記実装基板側は、前記引出し電極に対向するテスト用パッドおよび該テスト用パッド上に形成されるテスト用バンプ電極を備え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、半導体チップ側には、半導体層とオーミックコンタクトされている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が、周囲とは電気的に切離されたテスト用電極を形成し、そのテスト用電極から引出しラインを引出し、引出し電極に接続する。これに対応して、前記実装基板側には、前記引出し電極に対向するテスト用パッドを設け、該テスト用パッド上にテスト用バンプ電極を形成する。前記バンプ電極およびテスト用バンプ電極は同じ条件で形成されて略同形状となり、前記引出し電極の周囲部分は、引出し電極上にテスト用バンプ電極が形成されても、短絡しないように、引出し電極と充分に離間して（両者を隔てる溝部分が充分な幅に）形成されることで、前記のように引出し電極は該周囲部分とは電気的に切離される。
【００１４】
したがって、実装基板側のパッドとテスト用パッドとを経由して、実装基板に形成した回路パターン側から、電極とバンプ電極との接合部を、非破壊で、電気的に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、バンプ電極の上面とテスト用電極との間に隙間が生じていると、前記電極とバンプ電極との間に導通はとれず、また接合条件が不適切な場合には前記テスト用電極とバンプ電極との間のインピーダンスが高くなったりする。
【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。
【００１６】
また、本発明の半導体装置では、前記バンプ電極は、メッキ法で形成され、前記テスト用電極は、その周囲部分よりも薄く（低く）形成されることを特徴とする。
【００１７】
上記の構成によれば、たとえば金、はんだ、ニッケルなどの材料から前記メッキ法によって形成したバンプ電極は、その上面がほぼ平坦になるので、このように周囲部分よりも薄く形成したテスト用電極がバンプ電極と接続されていると、該周囲部分を含めた電極とバンプ電極との接合が良好であることを確認することができる。こうして、メッキ法で形成されるバンプ電極に好適なテスト用電極を実現することができる。
【００１８】
さらにまた、本発明の半導体装置では、前記バンプ電極は、スタッドバンプ法で形成され、前記テスト用電極は、その周囲部分よりも厚く（高く）形成されることを特徴とする。
【００１９】
上記の構成によれば、たとえば金などの材料から前記スタッドバンプ法によって形成したバンプ電極は、その上面にはワイヤを引きちぎった痕跡の凸部があり、その凸部（ネック部とも言う）の形状は、あまり一定していない。そこで、このバンプ電極と半導体チップの電極とを接合するにあたって、前記テスト用電極をその周囲部分よりも突出させておくことで、バンプ電極と半導体チップとを圧接すると、テスト用電極がバンプ電極の凸部を押し潰し、ある程度平坦化して、凸部のばらつきを吸収することができる。こうして、スタッドバンプ法で形成されるバンプ電極に好適なテスト用電極を実現することができる。
【発明の効果】
【００２０】
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、半導体チップ側には、半導体層とオーミックコンタクトされている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が周囲とは電気的に切離されたテスト用電極を形成し、そのテスト用電極から引出しラインを引出し、引出し電極に接続するとともに、前記実装基板側には、前記引出し電極に対向するテスト用パッドを設け、該テスト用パッド上にテスト用バンプ電極を形成する。
【００２１】
それゆえ、実装基板側のパッドとテスト用パッドとを経由して、実装基板に形成した回路パターン側から、電極とバンプ電極との接合部を、非破壊で、電気的に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】
【００２２】
［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り、図２はその発光ダイオード１の平面図である。図２において、図１の切断面をＡ−Ａで示す。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。
【００２３】
前記半導体チップ１０は、支持基板であるサファイア基板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。
【００２４】
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。前記第１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。
【００２５】
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。
【００２６】
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を行う観点から、軟らかい材料の方がよく、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。
【００２７】
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、前記半導体チップ１０には、前記電極１５，１６における前記バンプ電極２１の当接部位の少なくとも一部分が、周囲とは電気的に切離されてテスト用電極２３に形成されるとともに、前記テスト用電極２３に一端が接続され、周囲とは電気的に切離された引出しライン２４と、前記引出しライン２４の他端側に接続され、周囲とは電気的に切離された引出し電極２５とが形成されることである。またこれに対応して、図３に示すように、前記実装基板２０には、前記引出し電極２５に対向するテスト用パッド２６が形成されるとともに、該テスト用パッド２６上にテスト用バンプ電極２７が形成されている。前記図２において、図３の切断面をＢ−Ｂで示す。
【００２８】
前記テスト用電極２３、引出しライン２４および引出し電極２５は、電極１５，１６における一部分を切出して形成され、これらのテスト用電極２３、引出しライン２４および引出し電極２５の部分と、その周囲の部分との間は、溝２８が刻設されて電気的に絶縁されている。また、これらのテスト用電極２３、引出しライン２４および引出し電極２５部分の下層には、前記Ｎ型窒化ガリウム半導体層１２およびＰ型窒化ガリウム半導体層１３との間に、前記絶縁酸化膜層１４（窒化膜などの絶縁膜でもよい）が介在されて、絶縁されている。さらにまた、テスト用電極２３および引出し電極２５は、矩形などの他の形状であってもよい。また、引出しライン２４部分については、その厚さを薄くしてもよいし、その表面に酸化膜などの絶縁膜を被覆してもよい。
【００２９】
前記テスト用パッド２６は、前記パッド２２と同様に、たとえば下層２６ａ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２６ｂは、金を数μｍ厚でスパッタまたはめっき法によって形成される。
【００３０】
ここで、前記バンプ電極２１とテスト用バンプ電極２７とは、同じ条件で形成されて略同形状となる（粒径が異なるなどすると、接合不良を生じたり、実装基板２０に対して半導体チップ１０に傾きが生じたりする。）。引出し電極２５は、その上にバンプ電極２１に同形状のテスト用バンプ電極２７が形成されても、その周囲部分、すなわち第１電極１５に短絡されないように、周囲部分とは充分に離間して（両者を隔てる溝２８部分が充分な幅に）形成されることで、前記のように該引出し電極２５は周囲部分とは電気的に切離される。
【００３１】
このように構成することで、実装基板２０上のバンプ電極２１およびテスト用バンプ電極２７と、電極１５，１６（テスト用電極２３を含む）および引出し電極２５とがそれぞれ接合され、実装基板２０側のパッド２２とテスト用パッド２６とを経由して（それらの間の電圧などを測定することで）、実装基板２０に形成した回路パターン側から、電極１５，１６とバンプ電極２１との接合部を、非破壊で、電気的に評価することができる。
【００３２】
具体的には、図１の左側のバンプ電極２１ａで示すように、該バンプ電極２１ａの粒径が不足し、該バンプ電極２１ａの上面とテスト用電極２３ａとの間に隙間が生じていると、前記第２電極１６における周囲部分とテスト用電極２３ａとの間に導通はとれず、したがってパッド２２とテスト用パッド２６との間が開放する。また接合条件が不適切な場合には前記第２電極１６における周囲部分とテスト用電極２３ａとの間のインピーダンスが高くなったりする。
【００３３】
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（規定の高さ）があり、形状も欠損や削れがなく、問題が無い場合、バンプ電極２１ｂはテスト用電極２３ｂと第１電極１５における周囲部分とを短絡し、パッド２２とテスト用パッド２６との間が短絡する。
【００３４】
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。
【００３５】
また、この発光ダイオード１においては、前記バンプ電極２１およびテスト用バンプ電極２７は、金、はんだ、ニッケルなどの材料から、メッキ法によって形成される。このメッキ法で形成したバンプ電極２１，２７は、図４で示すように、その上面がほぼ平坦になる。注目すべきは、これに対応して、前記テスト用電極２３は、電極１５，１６における周囲部分よりも薄く（低く）形成されることである。
【００３６】
したがって、前記テスト用電極２３は、第１電極１５から段差Ｈ１を有しており、この段差Ｈ１以上にバンプ電極２１を潰すことで、該テスト用電極２３と電極１５，１６とが同電位となる。したがって、図１の場合、先ず右側のテスト用電極２３ｂと第１電極１５とが同電位となるまでバンプ電極２１ｂを潰すことで、その部分の接合を確実に行うことができる。さらに荷重を加えると、左側のバンプ電極２１ａも潰れ、その上面がテスト用電極２３ａと接合する。このようにして、全てのバンプ電極２１を、確実に半導体チップ１０と接合することができる。こうして、メッキ法で形成されるバンプ電極２１に好適なテスト用電極２３を実現することができる。
【００３７】
［実施の形態２］
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４１は、上述の発光ダイオード１に類似し、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。この発光ダイオード４１の平面図は、図２で示す上述の発光ダイオード１と同様に現れる。図５も図１と同様に、図２の切断面Ａ−Ａにおける断面である。
【００３８】
この発光ダイオード４１では、バンプ電極５１およびテスト用バンプ電極は、金から成り、スタッドバンプ法によって形成される。このスタッドバンプ法で形成したバンプ電極５１は、図６で示すように、その上面には、ワイヤを引きちぎった痕跡の凸部（ネック部とも言う）５４が残っており、その凸部５４の形状は、あまり一定しない。したがって、前記のテスト用電極２３にこの凸部５４があるバンプ電極５１を接合すると、前記凸部５４が最初にテスト用電極２３と接合する。ところが、このテスト用電極２３は、電極１５，１６における周囲部分よりも薄く（低く）形成されているので、フェイスダウンボンディングで余程の荷重を加えなければ、バンプ電極５１の凸部５４を、該テスト用電極２３で潰すことができない。したがって、図７の右側のバンプ電極５１ｂのように、その凸部５４だけテスト用電極２３と接合し、その凸部５４の周囲が接合しないという問題が発生する恐れがある。
【００３９】
そこで、このバンプ電極５１と半導体チップ４０の電極１５，１６とを接合するにあたって、注目すべきは、この発光ダイオード４１では、テスト用電極５３は、電極１５，１６における周囲部分よりも、段差Ｈ２だけ厚く（高く）形成されていることである。したがって、バンプ電極５１と半導体チップ４０とを圧接すると、テスト用電極５３がバンプ電極５１の凸部５４を押し潰し、ある程度平坦化し、凸部５４のばらつきを吸収することができる。そのまま荷重を加えて行くと、図５の右側のバンプ電極５１ｂのように、テスト用電極５３ｂおよび第１電極１５と接合される。こうして、スタッドバンプ法で形成されるバンプ電極５１に好適なテスト用電極を実現することができる。
【００４０】
なお、前記テスト用電極５３の上面は、図５では平坦に形成しているけれども、よりバンプ電極５１の凸部５４を潰すという効果を出すため、尖った形状や蒲鉾状の形状にしてよいことは言うまでもない。
【００４１】
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い。
【００４２】
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。
【００４３】
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】
【００４４】
【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し、図２の切断面線Ａ−Ａから見た断面図である。
【図２】図１で示す発光ダイオードの平面図である。
【図３】図２の切断面線Ｂ−Ｂから見た断面図である。
【図４】メッキ法で形成したバンプ電極の断面図である。
【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構造を模式的に示し、図２の切断面線Ａ−Ａから見た断面図である。
【図６】スタッドバンプ法で形成したバンプ電極の断面図である。
【図７】図１で示す半導体チップをスタッドバンプ法で形成したバンプ電極と接合した場合の断面図である。
【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】
【００４５】
１，４１    発光ダイオード
１０，４０    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
１７，２８    溝
２０    実装基板
２１；２１ａ，２１ｂ；５１；５１ａ，５１ｂ    バンプ電極
２２    パッド
２３    テスト用電極
２４    引出しライン
２５引出し電極
２６    テスト用パッド
２７    テスト用バンプ電極
５４    凸部
【図１】
2006147675.tif 000003
【図２】
2006147675.tif 000004
【図３】
2006147675.tif 000005
【図４】
2006147675.tif 000006
【図５】
2006147675.tif 000007
【図６】
2006147675.tif 000008
【図７】
2006147675.tif 000009
【図８】
2006147675.tif 000010
【図９】
2006147675.tif 000011