(57)【要約】【課題】樹脂パッケージに封止された集積回路を備える半導体チップにおいて、半導体チップの抵抗値の増加を抑制しながら、半導体チップ−樹脂パッケージ間の抵抗値を低減できる半導体装置を提供すること。【解決手段】集積回路が形成された半導体チップ４と、半導体チップ４上に形成され、それぞれが集積回路に接続された複数の第１電極パッド１７と、当該複数の第１電極パッド１７に一括して電気的に接続され、各第１電極パッド１７よりも広い面積で半導体チップ４の最表面に露出する再配線２０と、半導体チップ４を封止する樹脂パッケージ２とを含む、半導体装置１を形成する。【選択図】図３Ａ
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
集積回路が形成された半導体チップと、
前記半導体チップ上に形成され、それぞれが前記集積回路に接続された複数の電極パッドと、
前記複数の電極パッドに一括して電気的に接続され、各前記電極パッドよりも広い面積で前記半導体チップの最表面に露出する再配線と、
前記半導体チップを封止する樹脂パッケージとを含む、半導体装置。
【請求項２】
前記再配線は、前記複数の電極パッドを覆うように形成されている、請求項１に記載の半導体装置。
【請求項３】
前記再配線は、前記半導体チップの表面に沿う方向において、互いに間隔を空けて前記半導体チップ上に複数形成されている、請求項１または２に記載の半導体装置。
【請求項４】
前記樹脂パッケージに選択的に封止されたリードと、
前記樹脂パッケージに封止され、前記再配線と前記リードとを電気的に接続するための接合部材とを含む、請求項１〜３のいずれか一項に記載の半導体装置。
【請求項５】
前記接合部材は、板状導電体を含む、請求項４に記載の半導体装置。
【請求項６】
前記半導体チップは、前記再配線が形成された面を上方に向く姿勢で、前記接合部材に接続されている、請求項４または５に記載の半導体装置。
【請求項７】
前記再配線は、半田を介して、前記接合部材に接続されている、請求項６に記載の半導体装置。
【請求項８】
前記再配線の表面から突出するように形成された柱状のポストをさらに含む、請求項６または７に記載の半導体装置。
【請求項９】
前記半導体チップは、前記再配線が形成された面を下方に向く姿勢で、前記接合部材に接続されている、請求項４または５に記載の半導体装置。
【請求項１０】
前記再配線の表面から突出するように形成された柱状のポストをさらに含む、請求項９に記載の半導体装置。
【請求項１１】
前記ポストは、前記接合部材に直接接続されている、請求項１０に記載の半導体装置。
【請求項１２】
前記再配線は、半田を介して、前記接合部材に接続されている、請求項９〜１１のいずれか一項に記載の半導体装置。
【請求項１３】
前記ポストは、アレイ状に複数形成されている、請求項８，１０および１１のいずれか一項に記載の半導体装置。
【請求項１４】
前記ポストは、前記電極パッドが形成された領域を回避するように形成されている、請求項８，１０，１１および１３のいずれか一項に記載の半導体装置。
【請求項１５】
前記ポストは、Ｃｕを含む金属材料からなる、請求項８，１０，１１，１３および１４のいずれか一項記載の半導体装置。
【請求項１６】
前記ポストは、Ｎｉめっき、またはＮｉ／Ｐｄ（ニッケル／パラジウム）めっきにより選択的に覆われている、請求項１５に記載の半導体装置。
【請求項１７】
前記再配線を覆うように形成され、前記再配線の一部を配線パッドとして選択的に露出させる配線パッド開口が形成された表面保護膜を含み、前記ポストは、前記配線パッド開口を介して前記再配線に接続されている、請求項８，１０，１１および１３〜１６のいずれか一項に記載の半導体装置。
【請求項１８】
前記再配線を覆うように形成された表面保護膜を含み、
前記ポストは、前記表面保護膜を貫通して前記再配線に電気的に接続されるように形成されている、請求項８，１０，１１および１３〜１６のいずれか一項に記載の半導体装置。
【請求項１９】
前記再配線は、ＣｕまたはＡｌを含む金属材料からなる、請求項１〜１８のいずれか一項に記載の半導体装置。
【請求項２０】
前記再配線は、Ｎｉめっき、またはＮｉ／Ｐｄ（ニッケル／パラジウム）めっきに選択的に覆われている、請求項１９に記載の半導体装置。
【請求項２１】
前記再配線は、アンダーバンプメタル層を介して前記電極パッドと接続されている、請求項１〜２０のいずれか一項に記載の半導体装置。
【請求項２２】
前記電極パッドは、Ａｌを含む金属材料からなる、請求項１〜２１のいずれか一項に記載の半導体装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
集積回路を備える半導体装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１は、複数の半導体素子が表面に形成された半導体基板と、半導体基板上に形成された層間絶縁膜と、層間絶縁膜上に形成された複数の電極パッドと、層間絶縁膜上に形成され、各電極パッドを露出させるパッド開口を有する表面保護膜とを含む半導体チップを開示している。各電極パッドは、樹脂パッケージ内において、ボンディングワイヤに接続されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１３−１１５０５４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
近年、半導体装置の集積化が進むに伴って、半導体基板上に形成される電極パッドの数が増加する傾向にある。電極パッド数の増加に伴って、特許文献１のような配線構造の下では、限られたスペース内に多数の電極パッドを形成しなければならないため、電極パッドの１つ１つを小さく形成する必要がある。この場合、使用できるボンディングワイヤは、比較的に細いものに限られて、半導体チップ−樹脂パッケージ間の抵抗値が増加する。
【０００５】
半導体チップ−樹脂パッケージ間の抵抗値を低減するために、ボンディングワイヤ等の接合部材を大型化することが考えられる。しかしながら、この場合、ボンディングワイヤ等の接合部材を接続するための電極パッドも大型化しなければならない。
集積回路が形成された半導体基板の場合では、ディスクリート等と異なり、複数の電極パッドが形成されているため、配線のデザインルールに制限がある。つまり、ある一つの電極パッドを大型化した場合、他の電極パッドは、当該一つの電極パッドを迂回するように形成する必要が生じ、それに伴って、各電極パッドに接続される引き回し配線およびボンディングワイヤの長さも調整しなければならなくなる。そのため、配線経路が長距離化し、それに応じて半導体チップの抵抗値が増加してしまう。
【０００６】
そこで、本発明の目的は、樹脂パッケージに封止された集積回路を備える半導体チップにおいて、半導体チップの抵抗値の増加を抑制しながら、半導体チップ−樹脂パッケージ間の抵抗値を低減できる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】
【０００７】
上記目的を達成するための請求項１に記載の発明は、集積回路が形成された半導体チップと、前記半導体チップ上に形成され、それぞれが前記集積回路に接続された複数の電極パッドと、前記複数の電極パッドに一括して電気的に接続され、各前記電極パッドよりも広い面積で前記半導体チップの最表面に露出する再配線と、前記半導体チップを封止する樹脂パッケージとを含む、半導体装置である。
【０００８】
この構成によれば、電極パッドよりも広い面積を有する再配線が一括して複数の電極パッドに接続されているので、電極パッドに電力を供給するための接合部材として、電極パッドの面積よりも大きいものを使用できる。これにより、半導体チップ−樹脂パッケージ間の抵抗値を低減できる。
一方、電極パッドは、ボンディングワイヤ等の接合部材の太さとは切り離して設計できる。つまり、電極パッドを配線のデザインルールに従って適切なパターンで形成できる。その結果、配線経路の長距離化等を防止できるので、半導体チップにおける抵抗値の増加を抑制できる。
【０００９】
前記再配線は、請求項２に記載の発明のように、前記複数の電極パッドを覆うように形成されていることが好ましい。
また、請求項３に記載の発明は、前記再配線は、前記半導体チップの表面に沿う方向において、互いに間隔を空けて前記半導体チップ上に複数形成されている、請求項１または２に記載の半導体装置である。
【００１０】
集積回路が形成された半導体チップには、互いに異なる電圧が印加される電極パッドが複数形成されていることがある。そこで、請求項３に記載の発明のように、複数の再配線を形成することにより、互いに異なる電圧が印加される電極パッドごとに再配線を形成できる。
また、請求項４に記載の発明は、前記樹脂パッケージに選択的に封止されたリードと、前記樹脂パッケージに封止され、前記再配線と前記リードとを電気的に接続するための接合部材とを含む、請求項１〜３のいずれか一項に記載の半導体装置である。
【００１１】
また、請求項５に記載の発明は、前記接合部材は、板状導電体を含む、請求項４に記載の半導体装置である。
この構成によれば、板状導電体により再配線とリードとを電気的に接続できるので、半導体チップ−樹脂パッケージ間の抵抗値を効果的に低減できる。
また、請求項６に記載の発明のように、前記半導体チップは、前記再配線が形成された面を上方に向く姿勢で、前記接合部材に接続されていてもよい。
【００１２】
また、請求項７に記載の発明は、前記再配線は、半田を介して、前記接合部材に接続されている、請求項６に記載の半導体装置である。
この構成によれば、半田を用いて再配線と接合部材とを容易に接続できる。
また、請求項８に記載の発明は、前記再配線の表面から突出するように形成された柱状のポストをさらに含む、請求項６または７に記載の半導体装置である。
【００１３】
この構成によれば、再配線に接合部材を接続する際に、接合部材の傾きのばらつきを効果的に抑制できる。また、半田によって接続される場合には、半田が溶融した際に生じる熱応力をポストで吸収できるので、当該熱応力が再配線や接合部材等に及ぶことを効果的に抑制できる。これにより、半導体チップと接合部材との接続強度をより一層高めることができる。
【００１４】
また、請求項９に記載の発明は、前記半導体チップは、前記再配線が形成された面を下方に向く姿勢で、前記接合部材に接続されている、請求項４または５に記載の半導体装置である。
また、請求項１０に記載の発明は、前記再配線の表面から突出するように形成された柱状のポストをさらに含む、請求項９に記載の半導体装置である。
【００１５】
この構成によれば、再配線に接合部材が接続された際に、アライメントずれが生じること、および半導体チップが傾いた状態で接続されることを効果的に抑制できる。つまり、この構成によれば、セルフアライメントおよびレベリングに強い半導体装置を提供することができる。
また、請求項１１に記載の発明は、前記ポストは、前記接合部材に直接接続されている、請求項１０に記載の半導体装置である。
【００１６】
また、請求項１２に記載の発明は、前記再配線は、半田を介して、前記接合部材に接続されている、請求項９〜１１のいずれか一項に記載の半導体装置である。
この構成によれば、半田を用いて再配線と接合部材とを容易に接続できる。また、再配線にポストが形成されている場合には、半田が溶融した際に生じる熱応力をポストで吸収できるので、当該熱応力が再配線や接合部材等に及ぶことを効果的に抑制できる。これにより、半導体チップと接合部材との接続強度をより一層高めることができる。
【００１７】
また、前記ポストは、請求項１３に記載の発明のように、アレイ状に複数形成されていることが好ましい。
また、前記ポストは、請求項１４に記載の発明のように、前記ポストは、前記電極パッドが形成された領域を回避するように形成されていることが好ましい。
この場合、ポストと接合部材とを接続する際の圧力が電極パッドに直接伝わらないため、電極パッドと集積回路との接続を良好に保つことができる。
【００１８】
また、前記ポストは、請求項１５に記載の発明のように、前記ポストは、Ｃｕを含む金属材料からなることが好ましい。また、この場合、前記ポストは、請求項１６に記載の発明のように、Ｎｉめっき、またはＮｉ／Ｐｄ（ニッケル／パラジウム）めっきにより選択的に覆われていることが好ましい。
この構成によれば、ポストがＮｉめっき、またはＮｉ／Ｐｄ（ニッケル／パラジウム）めっきに覆われているので、ポストに対する半田の濡れ性を向上させることができる。また、ポストと接合部材とを半田によって接続する際に、当該ポストに半田が浸食することを効果的に抑制できる。これにより、ポストと接合部材との接続強度を高めることができる。
【００１９】
また、請求項１７に記載の発明は、前記再配線を覆うように形成され、前記再配線の一部を配線パッドとして選択的に露出させる配線パッド開口が形成された表面保護膜を含み、前記ポストは、前記配線パッド開口を介して前記再配線に接続されている、請求項８，１０，１１および１３〜１６のいずれか一項に記載の半導体装置である。
この構成によれば、配線パッド開口内に半田を収めるためのスペースを確保できる。そのため、半導体装置の製造工程において、半田が溶融した際に、隣接する配線パッドに半田流れ込むことを効果的に抑制できる。
【００２０】
また、請求項１８に記載の発明のように、前記再配線を覆うように形成された表面保護膜を含み、前記ポストは、前記表面保護膜を貫通して前記再配線に電気的に接続されるように形成されていてもよい。
また、請求項１９に記載の発明のように、前記再配線は、ＣｕまたはＡｌを含む金属材料からなることが好ましい。
【００２１】
また、前記再配線は、請求項２０に記載の発明のように、Ｎｉめっき、またはＮｉ／Ｐｄ（ニッケル／パラジウム）めっきに選択的に覆われていることが好ましい。
この構成によれば、再配線がＮｉめっき、またはＮｉ／Ｐｄ（ニッケル／パラジウム）めっきに覆われているので、再配線に対する半田の濡れ性を向上させることができる。また、Ｃｕからなる再配線が形成された場合、再配線と接合部材とを半田によって接続する際に、当該再配線に半田が浸食することを効果的に抑制できる。これにより、再配線と接合部材との接続強度を高めることができる。
【００２２】
また、請求項２１に記載の発明のように、前記再配線は、アンダーバンプメタル層を介して前記電極パッドと接続されていてもよい。
また、請求項２２に記載の発明のように、前記電極パッドは、Ａｌを含む金属材料からなることが好ましい。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】図１は、本発明の第１実施形態に係る半導体装置の内部を示す模式的な平面図である。
【図２】図２は、図１に示す半導体装置の模式的な断面図である。
【図３Ａ】図３Ａは、図１に示す配線領域の模式的な拡大断面図である。
【図３Ｂ】図３Ｂは、図１に示す信号領域の模式的な拡大断面図である。
【図４Ａ】図４Ａは、図１に示す半導体装置の製造工程の一例を説明するための断面図である。
【図４Ｂ】図４Ｂは、図４Ａの次の製造工程を説明するための断面図である。
【図４Ｃ】図４Ｃは、図４Ｂの次の製造工程を説明するための断面図である。
【図４Ｄ】図４Ｄは、図４Ｃの次の製造工程を説明するための断面図である。
【図４Ｅ】図４Ｅは、図４Ｄの次の製造工程を説明するための断面図である。
【図４Ｆ】図４Ｆは、図４Ｅの次の製造工程を説明するための断面図である。
【図５】図５は、本発明の第２実施形態に係る半導体装置の配線領域を示す模式的な拡大断面図である。
【図６】図６は、本発明の第３実施形態に係る半導体装置の内部を示す模式的な平面図である。
【図７】図７は、図６に示す半導体装置の配線領域を示す模式的な拡大断面図である。
【図８Ａ】図８Ａは、図６に示す半導体装置の製造工程の一例を説明するための断面図である。
【図８Ｂ】図８Ｂは、図８Ａの次の製造工程を説明するための断面図である。
【図８Ｃ】図８Ｃは、図８Ｂの次の製造工程を説明するための断面図である。
【図８Ｄ】図８Ｄは、図８Ｃの次の製造工程を説明するための断面図である。
【図９】図９は、本発明の第４実施形態に係る半導体装置の配線領域を示す模式的な拡大断面図である。
【図１０】図１０は、本発明の第５実施形態に係る半導体装置の配線領域を示す模式的な拡大断面図である。
【図１１】図１１は、本発明の第６実施形態に係る半導体装置の配線領域を示す模式的な拡大断面図である。
【図１２】図１２は、本発明の第７実施形態に係る半導体装置の内部を示す模式的な平面図である。
【図１３】図１３は、図１２に示す半導体装置の模式的な断面図である。
【図１４Ａ】図１４Ａは、図１２に示す配線領域の模式的な拡大断面図である。
【図１４Ｂ】図１４Ｂは、図１２に示す信号領域の模式的な拡大断面図である。
【図１５】図１５は、本発明の第８実施形態に係る半導体装置の配線領域を示す模式的な拡大断面図である。
【図１６】図１６は、本発明の第９実施形態に係る半導体装置の内部を示す模式的な平面図である。
【図１７】図１７は、図１６に示す半導体装置の配線領域を示す模式的な拡大断面図である。
【図１８】図１８は、本発明の第１０実施形態に係る半導体装置の配線領域を示す模式的な拡大断面図である。
【図１９】図１９は、本発明の第１１実施形態に係る半導体装置の配線領域を示す模式的な拡大断面図である。
【図２０】図２０は、本発明の第１２実施形態に係る半導体装置の配線領域を示す模式的な拡大断面図である。
【図２１】図２１は、本発明の第１３実施形態に係る半導体装置の模式的な断面図である。
【図２２】図２２は、図２１に示す配線領域の模式的な拡大断面図である。
【図２３】図２３は、本発明の第１４実施形態に係る半導体装置の配線領域を示す模式的な拡大断面図である。
【図２４】図２４は、本発明の第１５実施形態に係る半導体装置の配線領域を示す模式的な拡大断面図である。
【図２５】図２５は、本発明の第１６実施形態に係る半導体装置の配線領域を示す模式的な拡大断面図である。
【図２６】図２６は、本発明の第１７実施形態に係る半導体装置の配線領域を示す模式的な拡大断面図である。
【図２７】図２７は、本発明の第１８実施形態に係る半導体装置の配線領域を示す模式的な拡大断面図である。
【図２８】図２８は、本発明の変形例に係る半導体装置の内部を示す模式的な平面図である。
【図２９】図２９は、図２８に示す半導体装置の模式的な断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２４】
以下では、本発明の実施の形態を、添付図面を参照して詳細に説明する。
図１は、本発明の第１実施形態に係る半導体装置１の内部を示す模式的な平面図である。図２は、図１に示す半導体装置１の模式的な断面図である。
図１および図２に示すように半導体装置１は、本発明の半導体チップの一例としての集積回路が形成された半導体チップ４と、半導体チップ４をマウントするためのアイランド５と、複数のリード３と、これらを封止する樹脂パッケージ２とを含む。樹脂パッケージ２は、たとえばエポキシ樹脂からなる。
【００２５】
半導体チップ４は、図１の平面視において長方形状に形成されている。半導体チップ４の表面には、集積回路に電力を供給するための接合部材が接続される配線領域１５（図１の破線で囲まれた領域）と、信号用素子（たとえば信号用ＩＣ）に電力を供給するため接合部材が接続される信号領域１６（図１の破線で囲まれた領域）とが区画されている。半導体チップ４は、配線領域１５および信号領域１６が区画された面を上方に向く姿勢で、アイランド５上にマウントされている。アイランド５は、樹脂パッケージ２の下面から露出するように、樹脂パッケージ２の中央部に封止されている。アイランド５は、たとえばＣｕ（銅）や４２Ａｌｌｏｙ（４２アロイ）等の金属フレームからなり、半導体チップ４の熱を外部に放出するためのヒートシンクとして機能する。
【００２６】
半導体チップ４の配線領域１５には、それぞれが集積回路に電気的に接続される複数の第１電極パッド１７と、複数の再配線２０とが形成されている。複数の第１電極パッド１７は、図１の平面視において略四角形状に形成されている。
複数の再配線２０は、この実施形態では、互いに面積が異なる３つの再配線２０を含む。各再配線２０は、複数の第１電極パッド１７を覆うように配置され、その下方に配置された複数の第１電極パッド１７に一括して電気的に接続されている。各再配線２０は、この実施形態では、平面視略四角形状に形成されていて、第１電極パッド１７よりも広い面積で半導体チップ４の最表面に露出している。各再配線２０は、配線領域１５において互いに間隔を空けて形成されており、電気的に分離されている。これにより各再配線２０には、他の再配線２０の電圧から独立した値の電圧を印加することができる。
【００２７】
なお、再配線２０の数は、集積回路の用途や、当該集積回路に印加される電圧等に応じて適宜変更可能である。したがって、配線領域１５に、１つの再配線２０が形成されている構成であってもよいし、配線領域１５に、３つ以上（複数）の再配線２０が形成されている構成であってもよい。また、この場合において、複数の第１電極パッド１７のうち幾つかの第１電極パッド１７が再配線２０外に形成されていてもよい。
【００２８】
一方、半導体チップ４の信号領域１６には、それぞれが信号用素子に電気的に接続される複数の第２電極パッド１８が形成されている。複数の第２電極パッド１８は、図１の平面視において略四角形状に形成され、それぞれが半導体チップ４の最表面に露出している。この実施形態では、集積回路用の第１電極パッド１７以外の第２電極パッド１８が、平面視で再配線２０に隣り合うように配置されている。
【００２９】
複数のリード３は、半導体チップ４の一対の対辺ぞれぞれから間隔を空けた位置において、半導体チップ４の辺に沿って互いに間隔を空けて配列されている。各リード３は、樹脂パッケージ２の内外に跨って形成されている。各リード３は、樹脂パッケージ２に封止されたインナーリード６と、インナーリード６と一体的に連なるように形成され、樹脂パッケージ２の外部に延びるアウターリード７とを含む。
【００３０】
インナーリード６は、本発明の接合部材（板状導電体）の一例としてのクリップ９およびボンディングワイヤ８を介して配線領域１５および信号領域１６に選択的に接続されている。一方、アウターリード７は、たとえばプリント基板に接続される。なお、この実施形態では、計８本のリード３が形成されている例について説明するが、リードの本数は半導体チップ４の構成に応じて適宜変更可能である。
【００３１】
ボンディングワイヤ８は、インナーリード６および第２電極パッド１８に電気的に接続されている。これにより、インナーリード６からの電力が、ボンディングワイヤ８を介して第２電極パッド１８（信号用素子）に供給される。ボンディングワイヤ８は、たとえばその直径が数μｍ〜数十μｍであり、Ａｌ（アルミニウム），Ｃｕ，Ａｕ（金）等を含む金属材料からなる。
【００３２】
一方、クリップ９は、図２に示すように、半田２１を介してインナーリード６および再配線２０に電気的に接続されている。これにより、インナーリード６からの電力が、クリップ９を介して再配線２０（第１電極パッド１７）に供給される。クリップ９は、図１の平面視において、略長方形状に形成されていて、第１電極パッド１７の面積よりも広い面積を有している。また、クリップ９は、ボンディングワイヤ８よりも広い面積を有していて、その面積は、たとえば０．２５ｍｍ２（正方形に換算すると０．５ｍｍ×０．５ｍｍ）以上であることが好ましい。
【００３３】
なお、この実施形態では、平面視長方形状のクリップ９が各再配線２０に接続されている例について説明するが、二つの長方形状のクリップ９が一体的に連なって形成されたＬ字状のクリップが形成されていてもよい。また、クリップ９に代えて、ボンディングワイヤ８よりも太い（たとえばその直径が５０μｍ以上、より具体的には５０μｍ〜１００μｍ）のワイヤを使用してもよい。
【００３４】
次に、図３Ａおよび図３Ｂを参照して、半導体チップ４の具体的に構成について説明する。図３Ａは、図１に示す配線領域１５の模式的な拡大断面図である。図３Ｂは、図１に示す信号領域１６の模式的な拡大断面図である。
半導体チップ４は、集積回路が形成されたシリコン基板と、シリコン基板上に形成された多層配線構造とを含む。この多層配線構造を覆うように、図３Ａおよび図３Ｂに示すパッシベーション膜２４および保護膜２５がこの順に堆積されている。パッシベーション膜２４および保護膜２５には、第１パッド開口２６および第２パッド開口３４が形成されており、第１パッド開口２６および第２パッド開口３４から多層配線構造の最上層配線の一部が第１電極パッド１７および第２電極パッド１８として露出している。
【００３５】
半導体チップ４に形成された集積回路としては、各種の半導体素子および受動素子（たとえばトランジスタ、ダイオード、抵抗、キャパシタ等）を選択的に含むＳＳＩ（Small Scale Integration），ＬＳＩ（Large Scale Integration），ＭＳＩ（Medium Scale Integration），ＶＬＳＩ（Very Large Scale Integration），ＵＬＳＩ（Ultra-Very Large Scale Integration）等を例示することができる。
【００３６】
第１パッド開口２６は、この実施形態では、平面視略四角形状に形成されていて、これにより、第１電極パッド１７も平面視略四角形状に形成されている。第１電極パッド１７は、たとえばＡｌを含む金属材料からなる。第１電極パッド１７は、ＵＢＭ（アンダーバンプメタル）膜２７を介して再配線２０に電気的に接続されている。
ＵＢＭ膜２７は、図３Ａに示すように、保護膜２５の表面、第１パッド開口２６の内面、および第１電極パッド１７の表面に沿って形成されている。換言すると、ＵＢＭ膜２７は、保護膜２５の表面から、第１パッド開口２６内に入り込むように形成されていて、当該第１パッド開口２６内において第１電極パッド１７と電気的に接続されている。また、ＵＢＭ膜２７は、図１の平面視において各再配線２０と同一面積で形成されていて、その側面が再配線２０の側面と面一になるように形成されている。つまり、ＵＢＭ膜２７は、複数の第１電極パッド１７を一括して覆うように保護膜２５上に形成されている。また、ＵＢＭ膜２７は、異なる金属材料からなる２層構造を有していて、この順により形成されたＣｕを含有するＣｕ膜２８と、Ｔｉ（チタン）を含有するＴｉ膜２９とを含む。
【００３７】
各再配線２０は、ＵＢＭ膜２７の表面に沿って形成されている。より具体的には、各再配線２０は、ＵＢＭ膜２７が第１パッド開口２６内に入り込んで形成された凹状の空間にさらに入り込むように、ＵＢＭ膜２７の表面に沿って形成されている。これにより、各再配線２０は、ＵＢＭ膜２７を介して第１電極パッド１７と電気的に接続されている。各再配線２０の膜厚は、たとえば３μｍ以上である。再配線２０は、ＣｕまたはＡｌを含む金属材料からなることが好ましい。
【００３８】
保護膜２５上には、各再配線２０の表面を配線パッド３１として選択的に露出させる配線パッド開口３２を有する再配線用保護膜３３が形成されている。この再配線用保護膜３３により、配線領域１５（各再配線２０）および信号領域１６が区画され、かつ互いに電気的に分離されている。再配線用保護膜３３は、たとえばポリイミドからなる。配線パッド開口３２内には、半田２１が配置されている。
【００３９】
各配線パッド３１（各再配線２０）は、半田２１を介してクリップ９に接続されている。クリップ９の厚さＴ１は、たとえば５０μｍ〜４００μｍである。クリップ９は、たとえばＣｕ等を含む導電材料からなる。
一方、第２パッド開口３４は、この実施形態では、平面視略四角形状に形成されていて、これにより、第２電極パッド１８も平面視略四角形状に形成されている。第２電極パッド１８は、たとえばＡｌを含む金属材料からなる。ボンディングワイヤ８は、第２パッド開口３４に入り込み、半導体チップ４の最表面に露出する第２電極パッド１８に接続されている。
【００４０】
図４Ａ〜図４Ｆは、図１に示す半導体装置１の製造工程の一例を説明するための断面図である。なお、図４Ａ〜図４Ｆは、いずれも図３Ａの断面図に対応している。
まず、半導体装置１を形成するためには、図４Ａに示すように、集積回路が形成されたシリコン基板上に多層配線構造が形成される。次に、パッシベーション膜２４および保護膜２５が多層配線構造を覆うようにこの順に形成される。次に、パッシベーション膜２４および保護膜２５が選択的にエッチングされて、多層配線構造の最上層配線の一部を露出させる複数の第１パッド開口２６および第２パッド開口３４が形成される。これにより、パッシベーション膜２４および保護膜２５から多層配線構造の最上層配線の一部が第１電極パッド１７および第２電極パッド１８として露出する。
【００４１】
次に、図４Ｂに示すように、半導体チップ４の表面を覆うように、Ｃｕ膜２８と、Ｔｉ膜２９とがこの順にめっき成膜される。これにより、第１電極パッド１７、第２電極パッド１８および保護膜２５を覆うようにＵＢＭ膜２７が形成される。
次に、図４Ｃに示すように、再配線２０を形成すべき領域に選択的に開口を有するレジストマスク３５がＵＢＭ膜２７上にパターニングされる。次に、レジストマスク３５を介して、ＡｌまたはＣｕがＵＢＭ膜２７上にめっき成膜される。これにより再配線２０がＵＢＭ膜２７上に形成される。再配線２０が形成された後、レジストマスク３５は除去される。
【００４２】
次に、図４Ｄに示すように、再配線２０をエッチングマスクとして、ＵＢＭ膜２７の不要な部分がエッチングにより除去される。これにより、再配線２０と同面積を有し、再配線２０の側面と面一の側面を有するＵＢＭ膜２７が形成される。
次に、図４Ｅに示すように、再配線２０および保護膜２５上にポリイミドが堆積される。次に、各再配線２０の表面を配線パッド３１として選択的に露出させるようにポリイミドがパターニングされる。これにより、配線パッド開口３２を有する再配線用保護膜３３が形成される。
【００４３】
次に、図４Ｆに示すように、配線パッド開口３２内に、たとえば半田２１としての半田ボールが形成される。次に、配線領域１５および信号領域１６が区画された面を上方に向く姿勢で、半導体チップ４がアイランド５上にマウントされる（図２参照）。次に、配線パッド３１および第２電極パッド１８が、クリップ９およびボンディングワイヤ８を介して、インナーリード６とそれぞれ接続される。この際、半田２１を使用するので、再配線２０とクリップ９とを容易に接続できる。
【００４４】
その後、半導体チップ４、アイランド５、インナーリード６、クリップ９およびボンディングワイヤ８等がエポキシ樹脂によって封止されて、図１および図２に示す半導体装置１が形成される。
以上のように、半導体装置１の構成によれば、第１電極パッド１７よりも広い面積を有する再配線２０が一括して複数の第１電極パッド１７に接続されているので、第１電極パッド１７に電力を供給するための接合部材として、第１電極パッド１７の面積よりも大きいクリップ９を使用することができる。これにより、第１電極パッド１７のそれぞれにボンディングワイヤ８を接続する場合に比べて半導体チップ４−樹脂パッケージ２間の抵抗値を低減できる。
【００４５】
一方、第１電極パッド１７は、クリップ９と直接接続されないので、クリップ９の大きさとは切り離して設計できる。つまり、第１電極パッド１７を配線のデザインルールに従った適切なパターンで形成できる。その結果、配線経路（たとえば、シリコン基板上に形成された多層配線構造の配線経路）の長距離化等を防止できるので、半導体チップ４における抵抗値の増加を抑制できる。
【００４６】
また、半導体装置１によれば、配線パッド開口３２内に半田２１を収めるためのスペースを確保できる。これにより、図４Ｆの工程において、半田２１が溶融した際に、隣接する配線領域１５または信号領域１６に半田２１が流れ込むことを効果的に抑制できる。
図５は、本発明の第２実施形態に係る半導体装置４１の配線領域１５を示す模式的な拡大断面図である。
【００４７】
第２実施形態に係る半導体装置４１が、前述の第１実施形態に係る半導体装置１と異なる点は、配線パッド３１上に金属めっき膜４２が形成されている点である。その他の構成は、前述の第１実施形態に係る半導体装置１の構成と同等である。図５において、前述の図１〜図４Ｆに示された各部と対応する部分には同一の参照符号を付して、説明を省略する。
【００４８】
金属めっき膜４２は、配線パッド開口３２内において、配線パッド３１の表面を覆うように形成されている。金属めっき膜４２は、異なる金属材料からなる２層構造を有しており、この順により形成されたＰｄ（パラジウム）を含有するＰｄめっき膜４３と、Ｎｉ（ニッケル）を含有するＮｉめっき膜４４とを含む。Ｐｄめっき膜４３の膜厚は、たとえば０．２５μｍであり、Ｎｉめっき膜４４の膜厚は、たとえば３．０μｍである。なお、この実施形態では、２層構造を有する金属めっき膜４２の例について説明するが、Ｎｉめっき膜４４のみを含む１層構造の金属めっき膜が採用されてもよい。
【００４９】
このような半導体装置４１は、図４Ｅの工程後、図４Ｆの工程に先立って、配線パッド３１の表面を覆うようにＰｄめっき膜４３およびＮｉめっき膜４４をこの順にめっき成膜する工程を追加することにより得ることができる。
以上のように、半導体装置４１の構成によっても、前述の第１実施形態において述べた効果と同様の効果を奏することができる。
【００５０】
また、半導体装置４１の構成によれば、配線パッド３１の表面に金属めっき膜４２が形成されているので、配線パッド３１に対する半田２１の濡れ性を向上させることができる。また、特に、図４Ｃの工程において、Ｃｕからなる再配線２０を形成した場合には、図４Ｆの工程において、再配線２０とクリップ９とを接続する際に、再配線２０に半田２１が浸食することを効果的に抑制できる。これにより、半導体チップ４（配線パッド３１）とクリップ９との接続強度を高めることができる。
【００５１】
図６は、本発明の第３実施形態に係る半導体装置４７の内部を示す模式的な平面図である。図７は、図６に示す半導体装置４７の配線領域１５を示す模式的な拡大断面図である。
第３実施形態に係る半導体装置４７が、前述の第１実施形態に係る半導体装置１と異なる点は、クリップ９が金属フレーム４９を介してインナーリード６に接続されている点、および配線パッド３１上に複数のポスト５０が形成されている点である。その他の構成は、第１実施形態に係る半導体装置１の構成と同等である。図６および図７において、前述の図１〜図５に示された各部と対応する部分には同一の参照符号を付して、説明を省略する。
【００５２】
図６に示すように、この実施形態では、前述のクリップ９と同材料からなる金属フレーム４９がインナーリード６に選択的に接続されている。金属フレーム４９は、複数のリード３のうちの幾つかのリード３からそれぞれ半導体チップ４の辺に沿って突出するように形成されている。つまり、金属フレーム４９は、リード３の延長部としてリード３から半導体チップ４の辺に沿うように形成されている。これにより、金属フレーム４９を、実質的にリードとして半導体チップ４の辺に近づけることができるので、各クリップ９を、半導体チップ４の辺に沿うように、または各半導体チップ４の辺を直角に横切るように再配線２０に接続できる。金属フレーム４９により、既存のリードの配置を有効活用でき、各クリップ９のデザインルールの制限を緩和できる。
【００５３】
なお、この実施形態では、金属フレーム４９とクリップ９とが別個に形成されている例を示しているが、金属フレーム４９は、クリップ９と一体的に連なるように形成されていてもよいし、インナーリード６と一体的に連なるように形成されていてもよい。
図６および図７に示すように、各配線パッド３１上には、各配線パッド３１の表面から再配線用保護膜３３の表面よりも上方に向けて突出するように柱状のポスト５０が形成されている。
【００５４】
ポスト５０は、図６に示すように、各配線パッド３１上に、アレイ状に形成されている。より具体的に、ポスト５０は、各配線パッド３１上において、互いに直交する方向にそれぞれ等間隔を隔てた行列状に配列されている。このとき、第１電極パッド１７が形成された領域を回避するように各ポスト５０が形成されていることが好ましい。
各ポスト５０は、この実施形態では円柱状に形成されていて、その直径φは、たとえば２５μｍ〜２００μｍである。また、各ポスト５０は、一定の高さで形成されており、その高さｈは、たとえば１０μｍ〜５０μｍである。各ポスト５０は、半田２１よりも比較的に硬い金属材料により形成されていることが好ましく、たとえば、Ｃｕを含む金属材料からなる。
【００５５】
なお、この実施形態では、図６の平面視において、行方向に２つのポスト５０が各配線パッド３１上に形成されている例を示しているが、各ポスト５０の直径に合わせて行方向に２つ以上のポスト５０が各配線パッド３１上に形成されていてもよい。また、この場合、同様の間隔で、列方向に複数のポスト５０が形成されていてもよい。また、円柱状のポスト５０に代えて、四角形等の多角柱状のポスト５０が形成されていてもよい。また、互いに隣接する４つのポスト５０を頂点とする領域内にさらに別のポスト５０が形成されていてもよい。
【００５６】
また、この実施形態では、クリップ９と配線パッド３１とを接続する半田２１は、各ポスト５０の周囲を１つずつ別々に取り囲むように設けられているが、半田２１は、複数のポスト５０を一括して取り囲むように設けられていてもよい。
図８Ａ〜図８Ｆは、図６に示す半導体装置４７の製造工程の一例を説明するための断面図である。
【００５７】
半導体装置４７の製造工程が前述の第１実施形態に係る半導体装置１の製造工程と異なる点は、図４Ｅの工程の後に図８Ａ〜図８Ｆの工程が実施される点である。その他の工程は、前述の第１実施形態に係る半導体装置１の工程と同様であるので、説明を省略する。
第３実施形態に係る半導体装置４７の製造工程では、図４Ｅの工程後、図８Ａに示すように、前述のＵＢＭ膜２７を形成する工程（図４Ｂ参照）と同様の工程で、Ｃｕ膜６４とＴｉ膜６５とがこの順にめっき成膜される。これにより、ＵＢＭ膜５２が配線パッド３１を覆うように再配線用保護膜３３上に形成される。
【００５８】
次に、図８Ｂに示すように、ポスト５０を形成すべき領域に選択的に開口を有するドライフィルム５３がＵＢＭ膜５２上に形成される。
次に、図８Ｃに示すように、ドライフィルム５３の開口を埋め戻すように、ＣｕまたはＡｌがめっき成膜される。これにより、ポスト５０が形成される。ポスト５０が形成された後、ドライフィルム５３およびＵＢＭ膜５２が除去される。
【００５９】
次に、図８Ｄに示すように、配線パッド開口３２内に、たとえば半田２１としての半田ボールが形成される。次に、配線領域１５および信号領域１６が区画された面を上方に向く姿勢で、半導体チップ４がアイランド５上にマウントされる。次に、配線パッド３１および第２電極パッド１８が、金属フレーム４９に接続されたクリップ９、およびボンディングワイヤ８を介して、インナーリード６とそれぞれ接続される。この際、半田２１を使用するので、再配線２０とクリップ９とを容易に接続できる。
【００６０】
その後、半導体チップ４、アイランド５、インナーリード６、クリップ９、ボンディングワイヤ８等がエポキシ樹脂によって封止されて、図１および図２に示す半導体装置１が形成される。
以上のように、半導体装置４７の構成によっても、前述の第１実施形態において述べた効果と同様の効果を奏することができる。
【００６１】
また、半導体装置４７の構成によれば、クリップ９は、一定の高さｈを有するポスト５０および半田２１により、配線パッド３１と接続されている。これにより、クリップ９が傾いた状態で配線パッド３１に接続されることを効果的に抑制できる。また、半田２１が溶融した際に生じる熱応力をポスト５０で吸収できるので、当該熱応力が再配線２０やクリップ９等に及ぶことを効果的に抑制できる。これにより、半導体チップ４（配線パッド３１）とクリップ９との接続強度をより一層高めることができる。
【００６２】
図９は、本発明の第４実施形態に係る半導体装置５５の配線領域１５を示す模式的な拡大断面図である。
第４実施形態に係る半導体装置５５が、前述の第３実施形態に係る半導体装置４７と異なる点は、各配線パッド３１および各ポスト５０を覆うように金属めっき膜５６が形成されている点である。その他の構成は、第３実施形態に係る半導体装置４７の構成と同等である。図９において、前述の図１〜図８Ｄに示された各部と対応する部分には同一の参照符号を付して、説明を省略する。
【００６３】
半導体装置５５に係る金属めっき膜５６は、前述の第２実施形態に係る金属めっき膜４２と同様の構成である。このような金属めっき膜５６は、次のような工程で形成できる。すなわち、前述の図８Ｃの工程の後、図８Ｄの工程に先立って、前述の第２実施形態に係る金属めっき膜４２と同様、Ｐｄめっき膜４３およびＮｉめっき膜４４を配線パッド３１およびポスト５０を選択的に覆うようにめっき成膜する工程を追加することにより得ることができる。
【００６４】
以上のように、半導体装置５５の構成によっても、前述の第１〜第３実施形態において述べた効果と同様の効果を奏することができる。
また、半導体装置５５によれば、ポスト５０が金属めっき膜５６に覆われているので、ポスト５０に対する半田２１の濡れ性を向上させることができる。また、ポスト５０とクリップ９とを接続する際に、ポスト５０に半田２１が浸食することを効果的に抑制できる。これにより、ポスト５０とクリップ９との接続強度をより一層高めることができる。
【００６５】
図１０は、本発明の第５実施形態に係る半導体装置５８の配線領域１５を示す模式的な拡大断面図である。
第５実施形態に係る半導体装置５８が、前述の第３実施形態に係る半導体装置４７と異なる点は、再配線用保護膜３３に代えて、再配線２０を覆う再配線用保護膜５９が形成されている点、および当該再配線用保護膜５９を貫通して再配線２０と接続されるようにポスト６０が形成されている点である。その他の構成は、第３実施形態に係る半導体装置４７の構成と同等である。図１０において、前述の図１〜図９に示された各部と対応する部分には同一の参照符号を付して、説明を省略する。
【００６６】
半導体装置５８に係るポスト６０は、前述の第３実施形態に係るポスト５０と同様の、配列および構成で形成されている。このようなポスト６０は、次のような工程で形成できる。すなわち、前述の図４Ｅの工程において、再配線２０の全体を覆うように再配線用保護膜５９を形成した後、当該再配線用保護膜５９を覆うように、図８Ｂと同様、ポスト６０を形成すべき領域に選択的に開口を有するドライフィルムが形成される。このとき、再配線用保護膜５９を貫通して再配線２０に至るように開口が形成される。そして、図８Ｃの工程と同様の工程を経て、当該開口内にＣｕがめっき成膜される。これにより、再配線用保護膜５９を貫通して再配線２０と接続されるようにポスト６０が形成される。
【００６７】
以上のように、半導体装置５８の構成によっても、前述の第３実施形態において述べた効果と同様の効果を奏することができる。
図１１は、本発明の第６実施形態に係る半導体装置６２の配線領域１５を示す模式的な拡大断面図である。
第６実施形態に係る半導体装置６２が、前述の第５実施形態に係る半導体装置５８と異なる点は、ポスト６０の再配線用保護膜５９から突出する部分を覆うように金属めっき膜６３が形成されている点である。その他の構成は、第５実施形態に係る半導体装置５８の構成と同等である。図１１において、前述の図１〜図１０に示された各部と対応する部分には同一の参照符号を付して、説明を省略する。
【００６８】
半導体装置６２に係る金属めっき膜６３は、前述の第２実施形態に係る金属めっき膜４２と同様の構成である。このような金属めっき膜６３は、次のような工程で形成できる。すなわち、前述の第５実施形態において、ポスト６０が形成された後、ポスト６０の再配線用保護膜５９から突出する部分を覆うようにＰｄめっき膜４３およびＮｉめっき膜４４を成膜する工程を追加することにより得ることができる。
【００６９】
以上のように、半導体装置６２の構成によっても、前述の第３実施形態において述べた効果と同様の効果を奏することができる。
また、半導体装置６２の構成によれば、ポスト６０の再配線用保護膜５９から突出する部分が金属めっき膜６３に覆われているので、当該部分に対する半田２１の濡れ性を向上させることができる。また、ポスト６０とクリップ９とを接続する際に、ポスト６０に半田２１が浸食することを効果的に抑制できる。これにより、ポスト６０とクリップ９との接続強度を高めることができる。
【００７０】
図１２は、本発明の第７実施形態に係る半導体装置６６の内部を示す模式的な平面図である。図１３は、図１２に示す半導体装置６６の模式的な断面図である。
第７実施形態に係る半導体装置６６が、前述の第１実施形態に係る半導体装置１と異なる点は、本発明の接合部材（板状導電体）の一例としての配線プレート６９がインナーリード６に接続されている点、信号領域１６に信号領域用再配線６７が形成されている点、再配線用保護膜３３に代えて、配線領域１５および信号領域１６を選択的に覆うように再配線用保護膜７２が形成されている点、および半導体チップ４が、配線プレート６９にフリップチップ接続されている点である。その他の構成は、第１実施形態に係る半導体装置１の構成と同等である。図１２〜図１４Ｂにおいて、前述の図１〜図１１に示された各部と対応する部分には同一の参照符号を付して、説明を省略する。
【００７１】
図１２および図１３に示すように、半導体チップ４は、この実施形態では、配線領域１５および信号領域１６が区画された面を下方に向く姿勢で配線プレート６９上にフリップチップ接続されている。半導体チップ４の信号領域１６には、複数の信号領域用再配線６７が形成されている。
複数の信号領域用再配線６７は、この実施形態では、互いに面積が異なる４つの信号領域用再配線６７を含む。各信号領域用再配線６７は、複数の第２電極パッド１８を覆うように配置され、その下方に配置された複数の第２電極パッド１８に一括して電気的に接続されている。各信号領域用再配線６７は、平面視四角形状に形成されていて、各第２電極パッド１８よりも広い面積で半導体チップ４の最表面に露出している。各信号領域用再配線６７は、信号領域１６において互いに間隔を空けて形成されており、電気的に分離されている。これにより各信号領域用再配線６７には、他の信号領域用再配線６７の電圧から独立した値の電圧を印加することができる。
【００７２】
なお、信号領域用再配線６７の数は、信号用素子の用途や、信号用素子に印加する電圧等に応じて適宜変更可能である。したがって、信号領域１６に、１つの信号領域用再配線６７が形成されている構成であってもよいし、信号領域１６に、４つ以上の信号領域用再配線６７が形成されている構成であってもよい。
配線プレート６９は、半田２１を介して、インナーリード６、各再配線２０および各信号領域用再配線６７にそれぞれ接続されている。配線プレート６９は、たとえば四角形状の金属プレートを複数組み合わせた多角形状に形成されている。図１２の平面視における配線プレート６９の表面積は、たとえば前述の第１実施形態のクリップ９と同様、０．２５ｍｍ２（正方形に換算すると０．５ｍｍ×０．５ｍｍ）以上であることが好ましい。
【００７３】
次に、図１４Ａおよび図１４Ｂを参照して、半導体チップ４の具体的に構成について説明する。図１４Ａは、図１２に示す配線領域１５の模式的な断面図である。図１４Ｂは、図１２に示す信号領域１６の模式的な断面図である。
第７実施形態に係る配線領域１５の構成は、図１４Ａに示すように、再配線用保護膜３３に代えて、各再配線２０の表面を配線パッド３１として選択的に露出させる配線パッド開口３２を有する再配線用保護膜７２が形成されている点、および配線パッド３１が半田２１を介して配線プレート６９にフリップチップ接続されている点を除き、前述の第１実施形態に係る配線領域１５と同様の構成である。
【００７４】
一方、信号領域１６では、図１４Ｂに示すように、各信号領域用再配線６７の表面を信号領域用配線パッド７０として選択的に露出させる信号領域用配線パッド開口７１を有するように再配線用保護膜７２が形成されている。そして、信号領域用配線パッド７０は、半田２１を介して配線プレート６９にフリップチップ接続されている。
信号領域１６における第２電極パッド１８は、信号領域用ＵＢＭ膜７３を介して信号領域用再配線６７に電気的に接続されている。
【００７５】
信号領域用ＵＢＭ膜７３は、図１４Ｂに示すように、保護膜２５の表面、第２パッド開口３４の内面、および第２電極パッド１８の表面に沿って形成されている。換言すると、信号領域用ＵＢＭ膜７３は、保護膜２５の表面から、第２パッド開口３４内に入り込むように形成されていて、当該第２パッド開口３４内において第２電極パッド１８と電気的に接続されている。また、信号領域用ＵＢＭ膜７３は、図１２の平面視において各信号領域用再配線６７と同一面積で形成されていて、その側面が各信号領域用再配線６７の側面と面一になるように形成されている。つまり、信号領域用ＵＢＭ膜７３は、複数の第２電極パッド１８を一括して覆うように保護膜２５上に形成されている。また、信号領域用ＵＢＭ膜７３は、前述の第１実施形態のＵＢＭ膜２７と同様に、異なる金属材料からなる２層構造を有していて、この順により形成されたＣｕを含有するＣｕ膜７９と、Ｔｉを含有するＴｉ膜８０とを含む。
【００７６】
各信号領域用再配線６７は、信号領域用ＵＢＭ膜７３の表面に沿って形成されている。より具体的には、信号領域用ＵＢＭ膜７３が第２パッド開口３４内に入り込んで形成された凹状の空間にさらに入り込むように、信号領域用ＵＢＭ膜７３の表面に沿って形成されている。これにより、各信号領域用再配線６７は、信号領域用ＵＢＭ膜７３を介して第２電極パッド１８と電気的に接続されている。各信号領域用再配線６７の膜厚は、たとえば３μｍ以上である。各信号領域用再配線６７は、ＣｕまたはＡｌを含む金属材料からなることが好ましい。
【００７７】
再配線用保護膜７２により、各再配線２０および各信号領域用再配線６７が区画され、かつ互いに電気的に分離されている。再配線用保護膜７２は、たとえばポリイミドからなる。信号領域用配線パッド開口７１内には、半田２１が配置されている。
各配線パッド３１（各再配線２０）および信号領域用配線パッド７０（各信号領域用再配線６７）は、半田２１を介して配線プレート６９に接続されている。配線プレート６９の厚さＴ２は、たとえば５０μｍ〜４００μｍである。配線プレート６９は、たとえばＣｕ等を含む導電材料からなる。
【００７８】
第７実施形態に係る半導体装置６６は、第１実施形態に係る半導体装置１の製造工程（図４Ａ〜図４Ｆの工程）において、レジストマスク３５等のレイアウト等を変更するだけで形成できる。
以上のように、半導体装置６６の構成によれば、第１電極パッド１７および第２電極パッド１８よりも広い面積を有する再配線２０および信号領域用再配線６７が一括して各電極パッド１７，１８に接続されているので、各電極パッド１７，１８に電力を供給するための接合部材として、各電極パッド１７，１８の面積よりも大きい配線プレート６９を使用できる。これにより、各電極パッド１７，１８のそれぞれにボンディングワイヤ８を接続する場合に比べて半導体チップ４−樹脂パッケージ２間の抵抗値を低減できる。
【００７９】
一方、各電極パッド１７，１８は、配線プレート６９と直接接続されないので、配線プレート６９の大きさとは切り離して設計することができる。つまり、各電極パッド１７，１８を配線のデザインルールに従って適切なパターンで形成できる。その結果、配線経路（たとえば、シリコン基板上に形成された多層配線構造の配線経路）の長距離化等を防止できるので、半導体チップ４における抵抗値の増加を抑制できる。
【００８０】
さらに、半導体装置６６の構成によれば、配線パッド開口３２内および信号領域用配線パッド開口７１内に半田２１を収めるためのスペースを確保できる。そのため、半導体チップ４と配線プレート６９との接続時において、半田２１が溶融した際に、隣接する配線領域１５（再配線２０）または信号領域１６（信号領域用再配線６７）に半田２１が流れ込むことを効果的に抑制できる。
【００８１】
図１５は、本発明の第８実施形態に係る半導体装置７４の配線領域１５を示す模式的な拡大断面図である。
第８実施形態に係る半導体装置７４が、前述の第７実施形態に係る半導体装置６６と異なる点は、配線パッド３１上および信号領域用配線パッド７０上に金属めっき膜７５が形成されている点である。その他の構成は、第７実施形態に係る半導体装置６６の構成と同等である。図１５において、前述の図１〜図１４Ｂに示された各部と対応する部分には同一の参照符号を付して、説明を省略する。なお、信号領域１６の構成は、配線領域１５の構成と同様の構成であるので、図面を省略している。
【００８２】
金属めっき膜７５は、たとえば前述の第２実施形態に係る金属めっき膜４２と同様の構成で形成されている。
以上のように、半導体装置７４の構成によっても、前述の第７実施形態において述べた効果と同様の効果を奏することができる。
また、Ｃｕからなる再配線２０および信号領域用再配線６７を形成した場合、再配線２０および信号領域用再配線６７と、配線プレート６９とを接続する際に、再配線２０および信号領域用再配線６７に半田２１が浸食することを効果的に抑制できる。これにより、半導体チップ４と配線プレート６９との接続強度を高めることができる。
【００８３】
図１６は、本発明の第９実施形態に係る半導体装置７７の内部を示す模式的な平面図である。図１７は、図１６に示す半導体装置７７の配線領域１５を示す模式的な拡大断面図である。
第９実施形態に係る半導体装置７７が、前述の第７実施形態に係る半導体装置６６と異なる点は、配線パッド３１上および信号領域用配線パッド７０上に複数のポスト７８が形成されている点である。その他の構成は、第７実施形態に係る半導体装置６６の構成と同等である。図１６および図１７において、前述の図１〜図１５に示された各部と対応する部分には同一の参照符号を付して、説明を省略する。
【００８４】
図１６および図１７に示すように、第９実施形態に係る各配線パッド３１上および各信号領域用配線パッド７０上には、各配線パッド３１の表面および各信号領域用配線パッド７０の表面から再配線用保護膜７２の表面よりも上方に向けて突出するように複数のポスト７８が形成されている。各ポスト７８の配列および構成は、前述の第３実施形態において述べたポスト５０の配列および構成と同様である。なお、この実施形態では、各信号領域用配線パッド７０に１つずつポスト７８が形成されている例を示しているが、ポスト７８の直径に合わせて２つ以上のポスト７８が各信号領域用配線パッド７０に形成されていてもよい。
【００８５】
以上のように、半導体装置７７の構成によっても、前述の第７実施形態において述べた効果と同様の効果を奏することができる。
また、半導体装置７７の構成によれば、半導体チップ４は、一定の高さｈを有するポスト７８および半田２１により、配線プレート６９と接続されている。これにより、配線プレート６９に配線パッド３１および信号領域用配線パッド７０が接続された際に、アライメントずれが生じること、および半導体チップ４が傾いた状態で接続されることを効果的に抑制できる。つまり、この半導体装置７７の構成によれば、セルフアライメントおよびレベリングに強い半導体装置を提供することができる。
【００８６】
また、半田２１が溶融した際に生じる熱応力をポスト７８で吸収できるので、当該熱応力が再配線２０や配線プレート６９等に及ぶことを効果的に抑制できる。これにより、半導体チップ４（配線パッド３１および信号領域用配線パッド７０）と配線プレート６９との接続強度をより一層高めることができる。
図１８は、本発明の第１０実施形態に係る半導体装置８１の配線領域１５を示す模式的な拡大断面図である。
【００８７】
第１０実施形態に係る半導体装置８１が、前述の第９実施形態に係る半導体装置７７と異なる点は、各配線パッド３１および各信号領域用配線パッド７０、ならびに各ポスト７８を選択的に覆うように金属めっき膜８２が形成されている点である。その他の構成は、第９実施形態に係る半導体装置７７の構成と同等である。図１８において、前述の図１〜図１７に示された各部と対応する部分には同一の参照符号を付して、説明を省略する。
【００８８】
半導体装置８１に係る金属めっき膜８２は、前述の第２実施形態に係る金属めっき膜４２と同様の構成である。
以上のように、半導体装置８１の構成によっても、前述の第７〜第９実施形態において述べた効果と同様の効果を奏することができる。
また、半導体装置８１の構成によれば、各配線パッド３１、各信号領域用配線パッド７０、およびポスト７８が金属めっき膜８２に覆われているので、各配線パッド３１、各信号領域用配線パッド７０、およびポスト７８に対する半田２１の濡れ性を向上させることができる。また、ポスト７８と配線プレート６９とを接続する際に、各配線パッド３１、各信号領域用配線パッド７０、およびポスト７８に半田２１が浸食することを効果的に抑制できる。これにより、半導体チップ４と配線プレート６９との接続強度を高めることができる。
【００８９】
図１９は、本発明の第１１実施形態に係る半導体装置８４の配線領域１５を示す模式的な拡大断面図である。
第１１実施形態に係る半導体装置８４が、前述の第９実施形態に係る半導体装置７７と異なる点は、再配線用保護膜７２に代えて、再配線２０および信号領域用再配線６７を覆う再配線用保護膜８５が形成されている点、および、配線領域１５および信号領域１６において、当該再配線用保護膜８５を貫通して配線パッド３１および信号領域用配線パッド７０と接続されるようにポスト８６が形成されている点である。その他の構成は、第９実施形態に係る半導体装置７７の構成と同等である。図１１において、前述の図１〜図１８に示された各部と対応する部分には同一の参照符号を付して、説明を省略する。
【００９０】
以上のように、半導体装置８４の構成によっても、前述の第９実施形態において述べた効果と同様の効果を奏することができる。
図２０は、本発明の第１２実施形態に係る半導体装置８８の配線領域１５を示す模式的な拡大断面図である。
第１２実施形態に係る半導体装置８８が、前述の第１１実施形態に係る半導体装置８４と異なる点は、ポスト８６の再配線用保護膜８５から突出する部分を覆うように金属めっき膜８９が形成されている点である。その他の構成は、第１１実施形態に係る半導体装置８４の構成と同等である。図２０において、前述の図１〜図１９に示された各部と対応する部分には同一の参照符号を付して、説明を省略する。
【００９１】
半導体装置８８に係る金属めっき膜８９は、前述の第２実施形態に係る金属めっき膜４２と同様の構成である。
以上のように、半導体装置８８の構成によっても、前述の第９実施形態において述べた効果と同様の効果を奏することができる。
また、半導体装置８８の構成によれば、ポスト８６の再配線用保護膜８５から突出する部分が金属めっき膜８９に覆われているので、当該部分に対する半田２１の濡れ性を向上させることができる。また、ポスト８６と配線プレート６９とを接続する際に、ポスト８６に半田２１が浸食することを効果的に抑制できる。これにより、半導体チップ４と配線プレート６９との接続強度を高めることができる。
【００９２】
図２１は、本発明の第１３実施形態に係る半導体装置１０１の模式的な断面図である。図２２は、図２１に示す配線領域１５の模式的な拡大断面図である。
第１３実施形態に係る半導体装置１０１が、前述の第７実施形態に係る半導体装置６６と異なる点は、再配線用保護膜７２が形成されていない点、および半導体チップ４が、半田２１を介さずに配線プレート６９に直接フリップチップ接続されている点である。その他の構成は、第７実施形態に係る半導体装置６６の構成と同等である。図２１において、前述の図１〜図２０に示された各部と対応する部分には同一の参照符号を付して、説明を省略する。
【００９３】
以上のように、半導体装置１０１の構成によれば、第１電極パッド１７および第２電極パッド１８よりも広い面積を有する再配線２０および信号領域用再配線６７が一括して各電極パッド１７，１８に接続されているので、各電極パッド１７，１８に電力を供給するための接合部材として、各電極パッド１７，１８の面積よりも大きい配線プレート６９を使用できる。これにより、各電極パッド１７，１８のそれぞれにボンディングワイヤ８を接続する場合に比べて半導体チップ４−樹脂パッケージ２間の抵抗値を低減できる。
【００９４】
一方、各電極パッド１７，１８は、配線プレート６９と直接接続されないので、配線プレート６９の大きさとは切り離して設計することができる。つまり、各電極パッド１７，１８を配線のデザインルールに従って適切なパターンで形成できる。その結果、配線経路（たとえば、シリコン基板上に形成された多層配線構造の配線経路）の長距離化等を防止できるので、半導体チップ４における抵抗値の増加を抑制できる。
【００９５】
さらに、半導体装置１０１の構成によれば、半田２１を介さずに半導体チップ４と配線プレート６９とを直接フリップチップ接続できるので、製造工程を簡略化できる。
図２３は、本発明の第１４実施形態に係る半導体装置１０４の配線領域１５を示す模式的な拡大断面図である。
第１４実施形態に係る半導体装置１０４が、前述の第８実施形態に係る半導体装置７４と異なる点は、再配線用保護膜７２が形成されていない点、および半導体チップ４が、金属めっき膜７５を介して配線プレート６９に直接フリップチップ接続されている点である。その他の構成は、前述の第８実施形態に係る半導体装置７４の構成と同等である。図２３において、前述の図１〜図２２に示された各部と対応する部分には同一の参照符号を付して、説明を省略する。
【００９６】
以上のように、半導体装置１０４の構成によっても、前述の第１３実施形態において述べた効果と同様の効果を奏することができる。
図２４は、本発明の第１５実施形態に係る半導体装置１０８の配線領域１５を示す模式的な拡大断面図である。
第１５実施形態に係る半導体装置１０８が、前述の第９実施形態に係る半導体装置７７と異なる点は、再配線用保護膜７２が形成されていない点、および半導体チップ４がポスト７８を介して配線プレート６９に直接フリップチップ接続されている点である。その他の構成は、前述の第９実施形態に係る半導体装置７７の構成と同等である。図２４において、前述の図１〜図２３に示された各部と対応する部分には同一の参照符号を付して、説明を省略する。
【００９７】
以上のように、半導体装置１０８の構成によっても、前述の第１３実施形態において述べた効果と同様の効果を奏することができる。
また、半導体装置１０８の構成によれば、半導体チップ４は、一定の高さｈを有するポスト７８により、配線プレート６９と接続されている。これにより、配線プレート６９に配線パッド３１および信号領域用配線パッド７０が接続された際に、アライメントずれが生じること、および半導体チップ４が傾いた状態で接続されることを効果的に抑制できる。つまり、この半導体装置１０８の構成によれば、セルフアライメントおよびレベリングに強い半導体装置を提供することができる。
【００９８】
図２５は、本発明の第１６実施形態に係る半導体装置１１１の配線領域１５を示す模式的な拡大断面図である。
第１６実施形態に係る半導体装置１１１が、前述の第１０実施形態に係る半導体装置８１と異なる点は、半導体チップ４が、ポスト７８および金属めっき膜８２を介して配線プレート６９に直接フリップチップ接続されている点である。その他の構成は、前述の第１０実施形態に係る半導体装置８１の構成と同等である。図２５において、前述の図１〜図２４に示された各部と対応する部分には同一の参照符号を付して、説明を省略する。
【００９９】
以上のように、半導体装置１１１の構成によっても、前述の第１５実施形態において述べた効果と同様の効果を奏することができる。なお、図２５では、再配線用保護膜７２が形成されている例を示しているが、再配線用保護膜７２が形成されていない構成を採用してもよい。
図２６は、本発明の第１７実施形態に係る半導体装置１１２の配線領域１５を示す模式的な拡大断面図である。
【０１００】
第１７実施形態に係る半導体装置１１２が、前述の第１１実施形態に係る半導体装置８４と異なる点は、半導体チップ４が、ポスト８６を介して配線プレート６９に直接フリップチップ接続されている点である。その他の構成は、第１１実施形態に係る半導体装置８８の構成と同等である。図２６において、前述の図１〜図２５に示された各部と対応する部分には同一の参照符号を付して、説明を省略する。
【０１０１】
以上のように、半導体装置１１２の構成によっても、前述の第１５実施形態において述べた効果と同様の効果を奏することができる。
図２７は、本発明の第１８実施形態に係る半導体装置１１３の配線領域１５を示す模式的な拡大断面図である。
第１８実施形態に係る半導体装置１１３が、前述の第１２実施形態に係る半導体装置８８と異なる点は、半導体チップ４が、ポスト７８および金属めっき膜８９を介して配線プレート６９に直接フリップチップ接続されている点である。その他の構成は、第１２実施形態に係る半導体装置８８の構成と同等である。図２７において、前述の図１〜図２６に示された各部と対応する部分には同一の参照符号を付して、説明を省略する。
【０１０２】
以上のように、半導体装置１１３の構成によっても、前述の第１５実施形態において述べた効果と同様の効果を奏することができる。
以上、この発明の実施形態について説明したが、この発明はさらに他の形態で実施することもできる。
たとえば、前述の各実施形態では、リード３が、インナーリード６とアウターリード７とを含む例について説明したが、樹脂パッケージ２内にリードの全体が封止された裏面実装タイプの半導体装置が採用されてもよい。この場合、図２８および図２９に示す構成を採用してもよい。
【０１０３】
図２８、本発明の変形例に係る半導体装置１１６の内部を示す模式的な平面図である。図２９は、図２８に示す半導体装置１１６の模式的な断面図である。
変形例に係る半導体装置１１６が、前述の第１実施形態に係る半導体装置１と異なる点は、リード３に代えて、樹脂パッケージ１１７内にリード１１８が封止された裏面実装タイプの半導体装置の構成が採用されている点である。その他の構成は、第１実施形態に係る半導体装置１の構成と同等である。図２８において、前述の図１〜図２７に示された各部と対応する部分には同一の参照符号を付して、説明を省略する。なお、図２８および図２９では、説明の便宜上、半導体装置１１６を第１実施形態に係る半導体装置１の変形例として説明するが、むろん、当該半導体装置１１６の構成を前述の各実施形態の構成に組み合わせてもよい。
【０１０４】
図２８に示すように、半導体装置１１６に係る樹脂パッケージ１１７には、複数のリード１１８が封止されている。各リード１１８は、半導体チップ４の両辺に互いに間隔を空けて配置されている。各リード１１８は、樹脂パッケージ１１７の側面および裏面（アイランド５が露出する面）に露出しており、その他の部分は、樹脂パッケージ１１７内に封止されている。各リード１１８は、樹脂パッケージ１１７内において、本発明の板状導電体の一例としてのアーチ状のクリップ１２０を介して各再配線２０に選択的に接続されている。一方、各リード１１８は、樹脂パッケージ１１７の裏面側に露出する部分において、たとえばプリント基板に接続されている。
【０１０５】
以上のように、半導体装置１１６の構成によっても、前述の第１実施形態において述べた効果と同様の効果を奏することができる。
また、前述の第１〜第６実施形態では、半田２１を介してクリップ９と配線パッド３１とを接続する構成について説明したが、前述の第１３〜第１８実施形態の構成のようにクリップ９を直接再配線２０に電気的に接続する構成を採用してもよい。
【０１０６】
また、前述の第１〜第６実施形態では、信号領域１６における第２電極パッド１８がボンディングワイヤ８を介してインナーリード６に接続される例について説明したが、前述の第７〜第１７実施形態のようにクリップ９を介してリード３に接続される信号領域用再配線６７が形成されていてもよい。また、この場合において、信号領域用配線パッド７０に前述の第９および第１７実施形態のようなポスト７８，８６が形成されていてもよい。
【０１０７】
また、前述の第１〜第１２実施形態では、ボール状の半田２１を用いて半導体チップ４と接合部材（クリップ９、配線プレート６９）とを接続する例について説明したが、半田２１は、たとえばＡｇからなる半田ペーストであってもよい。
また、前述の第７〜第１３実施形態では、半導体チップ４が配線プレート６９にフリップチップ接続される例について説明したが、半導体チップ４がインナーリード６にフリップチップ接続される構成を採用してもよい。
【０１０８】
また、前述の第１３〜第１８実施形態では、半導体チップ４が配線プレート６９に直接フリップチップ接続される例について説明したが、半導体チップ４がインナーリード６に直接フリップチップ接続される構成を採用してもよい。
また、前述の各実施形態では、ＵＢＭ膜２７，７３を介して第１および第２電極パッド１７，１８と各再配線２０，６７とを電気的に接続する例について説明したが、第１および第２電極パッド１７，１８と各再配線２０，６７とを直接電気的に接続する構成を採用してもよい。
【０１０９】
その他、特許請求の範囲に記載された事項の範囲で種々の設計変更を施すことが可能である。
【符号の説明】
【０１１０】
１  半導体装置
２  樹脂パッケージ
３  リード
４  半導体チップ
５  アイランド
９  クリップ
１７  第１電極パッド
２０  再配線
２７  ＵＢＭ膜
３１  配線パッド
３３  再配線用保護膜
４１  半導体装置
４２  金属めっき膜
４７  半導体装置
５０  ポスト
５２  ＵＢＭ膜
５５  半導体装置
５６  金属めっき膜
５８  半導体装置
５９  再配線用保護膜
６０  ポスト
６２  半導体装置
６３  金属めっき膜
６６  半導体装置
６７  信号領域用再配線
６９  配線プレート
７０  信号領域用配線パッド
７１  信号領域用配線パッド開口
７２  再配線用保護膜
７３  信号領域用ＵＢＭ膜
７４  半導体装置
７５  金属めっき膜
７７  半導体装置
７８  ポスト
８１  半導体装置
８２  金属めっき膜
８４  半導体装置
８５  再配線用保護膜
８６  ポスト
８８  半導体装置
８９  金属めっき膜
１０１  半導体装置
１０４  半導体装置
１０８  半導体装置
１１１  半導体装置
１１２  半導体装置
１１３  半導体装置
１１６  半導体装置
１１７  樹脂パッケージ
１１８  リード
１２０  クリップ
【図１】
2015072942.tif 000003
【図２】
2015072942.tif 000004
【図３Ａ】
2015072942.tif 000005
【図３Ｂ】
2015072942.tif 000006
【図４Ａ】
2015072942.tif 000007
【図４Ｂ】
2015072942.tif 000008
【図４Ｃ】
2015072942.tif 000009
【図４Ｄ】
2015072942.tif 000010
【図４Ｅ】
2015072942.tif 000011
【図４Ｆ】
2015072942.tif 000012
【図５】
2015072942.tif 000013
【図６】
2015072942.tif 000014
【図７】
2015072942.tif 000015
【図８Ａ】
2015072942.tif 000016
【図８Ｂ】
2015072942.tif 000017
【図８Ｃ】
2015072942.tif 000018
【図８Ｄ】
2015072942.tif 000019
【図９】
2015072942.tif 000020
【図１０】
2015072942.tif 000021
【図１１】
2015072942.tif 000022
【図１２】
2015072942.tif 000023
【図１３】
2015072942.tif 000024
【図１４Ａ】
2015072942.tif 000025
【図１４Ｂ】
2015072942.tif 000026
【図１５】
2015072942.tif 000027
【図１６】
2015072942.tif 000028
【図１７】
2015072942.tif 000029
【図１８】
2015072942.tif 000030
【図１９】
2015072942.tif 000031
【図２０】
2015072942.tif 000032
【図２１】
2015072942.tif 000033
【図２２】
2015072942.tif 000034
【図２３】
2015072942.tif 000035
【図２４】
2015072942.tif 000036
【図２５】
2015072942.tif 000037
【図２６】
2015072942.tif 000038
【図２７】
2015072942.tif 000039
【図２８】
2015072942.tif 000040
【図２９】
2015072942.tif 000041