(57)【要約】【課題】中央部に、センターパッドと称される電極パッドを有する半導体チップを回路基板にフリップチップ実装するに際し、半導体チップの素子形成面と回路基板とを実質的に平行に支持した状態で、安定して固定することができ、半導体チップと回路基板との接続不良や接続信頼性の低下を防止することができる半導体装置及びその製造方法を提供する。【解決手段】素子形成面の中央部に電極端子部５が設けられた半導体チップ１を、回路基板２の接続電極３に架設状態でフリップチップ実装するに際し、上記回路基板２表面の絶縁体層６に、上記半導体チップ１の素子形成面よりも大きなソルダレジスト開口部１２を設け、該ソルダレジスト開口部１２内に、突起形状を有する接続電極３と、該接続電極３とほぼ同じ高さを有し、上記半導体チップ１と回路基板２とを実質平行に支持する支持体４を設ける。【選択図】  図１
2004247415.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
素子形成面の中央部に電極端子部が設けられた半導体チップが、上記電極端子部にて、回路基板の接続用電極端子部に架設状態でフリップチップ実装されており、上記回路基板は、上記半導体チップよりも大きく、かつ、表面に絶縁体層が設けられている半導体装置において、
上記接続用電極端子部及び半導体チップの電極端子部のうち何れか一方の電極端子部が突起状に形成されており、
上記回路基板表面の絶縁体層は、上記半導体チップの素子形成面よりも大きな開口部を備え、該開口部内で上記半導体チップと回路基板とが架設状態でフリップチップ実装されており、
上記半導体チップと回路基板との間隙には、突起状に形成された上記電極端子部とほぼ同じ高さを有し、上記半導体チップと回路基板とを実質平行に支持する支持体が設けられていることを特徴とする半導体装置。
【請求項２】
上記支持体は、突起状に形成された電極端子部と同じ材料からな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】
上記支持体は金属からなることを特徴とする請求項１または２記載の半導体装置。
【請求項４】
上記半導体チップと回路基板とが、突起状に形成された上記電極端子部及び上記支持体の塑性変形により接合されていることを特徴とする請求項１〜３の何れか１項に記載の半導体装置。
【請求項５】
上記半導体チップと回路基板とが、該半導体チップと回路基板との間隙を封止する界面封止樹脂によりさらに固着されていることを特徴とする請求項４記載の半導体装置。
【請求項６】
上記接続用電極端子部と半導体チップの電極端子部とが架設状態で圧接されており、
上記半導体チップと回路基板とが、該半導体チップと回路基板との間隙を封止する界面封止樹脂により固着されていることを特徴とする請求項１〜３の何れか１項に記載の半導体装置。
【請求項７】
上記支持体と半導体チップとの接触面積が、突起状に形成された上記電極端子部と半導体チップとの接触面積よりも大きいことを特徴とする請求項１記載の半導体装置。
【請求項８】
上記半導体チップの素子形成面とは反対側の面に少なくとも１つの半導体チップが積層され、該積層された半導体チップの電極端子部と、上記回路基板における上記絶縁体層の開口部内でかつ上記半導体チップのフリップチップ実装領域外に設けられた接続用電極端子部とが金属細線により電気的に接続されていることを特徴とする請求項１記載の半導体装置。
【請求項９】
素子形成面の中央部に電極端子部が設けられた半導体チップを、上記電極端子部にて、上記半導体チップよりも大きく、かつ、表面に絶縁体層が設けられた回路基板における接続用電極端子部に架設状態でフリップチップ実装する半導体装置の製造方法において、
上記回路基板表面に、該回路基板における上記半導体チップのフリップチップ実装対象領域に上記半導体チップの素子形成面よりも大きな開口部を有する絶縁体層を形成し、上記接続用電極端子部及び半導体チップの電極端子部のうち何れか一方の電極端子部を突起状に形成すると共に、
上記半導体チップ及び回路基板のうち何れか一方における他方との対向面に、突起状に形成された上記電極端子部とほぼ同じ高さを有し、上記半導体チップと回路基板とを実質平行に支持する支持体を形成し、
突起状に形成された上記電極端子部と支持体とによって、上記回路基板における上記絶縁体層の開口部内で上記半導体チップと回路基板とを実質平行に支持してフリップチップ実装を行うことを特徴とする半導体装置の製造方法。
【請求項１０】
素子形成面の中央部に電極端子部が設けられた半導体チップを、上記電極端子部にて、上記半導体チップよりも大きく、かつ、表面に絶縁体層が設けられた回路基板における接続用電極端子部に架設状態でフリップチップ実装する半導体装置の製造方法において、
上記回路基板表面に、該回路基板における上記半導体チップのフリップチップ実装対象領域に上記半導体チップの素子形成面よりも大きな開口部を有する絶縁体層を形成し、
上記接続用電極端子部及び半導体チップの電極端子部のうち何れか一方の電極端子部を突起状に形成すると共に、上記半導体チップ及び回路基板のうち何れか一方における他方との対向面に、突起状に形成された上記電極端子部とほぼ同じ高さを有し、かつ、少なくとも最表層が上記半導体チップのフリップチップ実装による上記接続用電極端子部との接合条件で塑性変形すると共に、該塑性変形による変形量が、突起状に形成された上記電極端子部とほぼ同じ材料からなり、上記半導体チップと回路基板とを実質平行に支持する支持体を形成し、
突起状に形成された上記電極端子部と支持体とによって、上記回路基板における上記絶縁体層の開口部内で上記半導体チップと回路基板とを架設状態で実質平行に支持し、突起状に形成された上記電極端子部及び上記支持体を塑性変形させて上記半導体チップと回路基板とを接合することを特徴とする半導体装置の製造方法。
【請求項１１】
突起状に形成された上記電極端子部及び上記支持体を塑性変形させて上記半導体チップと回路基板とを接合させた後、上記半導体チップと回路基板との間隙に、該間隙を封止する界面封止樹脂を注入し、該界面封止樹脂を硬化させることを特徴とする請求項１０記載の半導体装置の製造方法。
【請求項１２】
素子形成面の中央部にほぼ直鎖状に複数の電極端子部が設けられた半導体チップを使用し、
上記回路基板に、上記半導体チップの電極端子部に対応してほぼ直鎖状に複数の接続用電極端子部を設けると共に、上記接続用電極端子部からなる列の片側に、上記接続用電極端子部と平行に上記支持体を形成し、
上記半導体チップと回路基板とを接合後に、上記支持体が形成された側とは上記接続用電極端子部を挟んで反対側、もしくは、上記接続用電極端子部からなる列に対し、ほぼ直交する方向から上記半導体チップと回路基板との間隙に上記界面封止樹脂を注入することを特徴とする請求項１１記載の半導体装置の製造方法。
【請求項１３】
素子形成面の中央部にほぼ直鎖状に複数の電極端子部が設けられた半導体チップを使用し、
上記回路基板に、上記半導体チップの電極端子部に対応してほぼ直鎖状に複数の接続用電極端子部を設けると共に、上記接続用電極端子部からなる列の両側に、上記接続用電極端子部と平行に上記支持体を形成し、
上記半導体チップと回路基板とを接合後に、上記接続用電極端子部からなる列に対し、ほぼ直交する方向から上記半導体チップと回路基板との間隙に上記界面封止樹脂を注入することを特徴とする請求項１１記載の半導体装置の製造方法。
【請求項１４】
突起状に形成された上記電極端子部と支持体とによって上記半導体チップと回路基板とを支持する前に、上記半導体チップ及び回路基板のうち何れか一方における他方との対向面に、上記半導体チップと回路基板との間隙を封止する界面封止樹脂からなる層を配し、
上記間隙に界面封止樹脂からなる層が配された状態で、突起状に形成した上記電極端子部と上記支持体とによって、上記半導体チップと回路基板とを架設状態で実質平行に支持し、
突起状に形成された上記電極端子部及び上記支持体の塑性変形と上記界面封止樹脂の硬化とを、同一の工程において行うことを特徴とする請求項１０記載の半導体装置の製造方法。
【請求項１５】
上記接続用電極端子部及び半導体チップの電極端子部のうち突起状に形成する電極端子部と支持体との最表層に、導電性接着剤からなる接合層を各々設けることを特徴とする請求項１０記載の半導体装置の製造方法。
【請求項１６】
素子形成面の中央部に電極端子部が設けられた半導体チップを、上記電極端子部にて、上記半導体チップよりも大きく、かつ、表面に絶縁体層が設けられた回路基板における接続用電極端子部に架設状態でフリップチップ実装する半導体装置の製造方法において、
上記回路基板表面に、該回路基板における上記半導体チップのフリップチップ実装対象領域に上記半導体チップの素子形成面よりも大きな開口部を有する絶縁体層を形成し、
上記接続用電極端子部及び半導体チップの電極端子部のうち何れか一方の電極端子部を突起状に形成すると共に、上記半導体チップ及び回路基板のうち何れか一方における他方との対向面に、突起状に形成された上記電極端子部とほぼ同じ高さを有し、上記半導体チップの素子形成面と上記回路基板表面とを実質平行に支持する支持体を形成し、
突起状に形成された上記電極端子部と支持体とによって、上記回路基板における上記絶縁体層の開口部内で、上記半導体チップと回路基板とを架設状態で実質平行に支持した状態で、上記半導体チップと回路基板との間隙を界面封止樹脂により封止して上記接続用電極端子部と上記半導体チップの電極端子部とを圧接させることを特徴とする半導体装置の製造方法。
【請求項１７】
上記界面封止樹脂として、内部に導電粒子が分散された異方導電性樹脂を用いることを特徴とする請求項１４または１６に記載の半導体装置の製造方法。
【請求項１８】
上記接続用電極端子部及び半導体チップの電極端子部のうち突起状に形成する電極端子部と支持体とを、同じ材料で形成することを特徴とする請求項９、１０、１６の何れか１項に記載の半導体装置の製造方法。
【請求項１９】
上記支持体を金属で形成することを特徴とする請求項９、１０、１６、１８の何れか１項に記載の半導体装置の製造方法。
【請求項２０】
上記接続用電極端子部及び半導体チップの電極端子部のうち上記接続用電極端子部を突起状に形成すると共に、
上記接続用電極端子部の形成工程と同一の工程で上記回路基板に上記支持体を形成することを特徴とする請求項９、１０、１６、１８の何れか１項に記載の半導体装置の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、半導体装置及びその製造方法に関するものであり、より詳しくは、素子形成面の中央部に電極を有する半導体チップと、回路基板とを、フリップチップ実装方式により接続する半導体装置及びその製造方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
近年、携帯電話等の携帯情報機器の小型化、軽量化の進展にはめざましいものがある。それに伴い、これらの機器に搭載される半導体装置をはじめ、あらゆる部品の小型化、軽量化が求められている。そのようななか、半導体装置においては、半導体チップの実装構造の小型化、回路基板への高密度実装が求められている。
【０００３】
そこで、このような要求に応えるべく、近年、半導体のベアチップを回路基板に直接実装するフリップチップ実装方式を用いた実装（以下、単にフリップチップ実装もしくはフリップチップ実装方法と記す）が実施されている。
【０００４】
上記フリップチップ実装方法としては、半導体チップに設けられた導電性の突起電極（バンプ）を、該突起電極に対応して回路基板に設けられた接続パッドに圧接させた状態で、上記半導体チップと回路基板との間隙を、異方導電性樹脂（Ａｎｉｓｏｔｒｏｐｉｃ  Ｃｏｎｄｕｃｔｉｖｅ  Ｆｉｌｍ  ｏｒ  Ｐａｓｔｅ）や絶縁性樹脂（Ｎｏｎ  Ｃｏｎｄｕｃｔｉｖｅ  Ｆｉｌｍ  ｏｒ  Ｐａｓｔｅ）などの液状またはフィルム状の界面封止樹脂にて封止する方法が一般的に用いられている。このように界面封止樹脂を用いた半導体チップと回路基板との接合は、上記半導体チップと回路基板とを位置合わせした状態で加熱加圧ツールにより上記半導体チップが搭載された回路基板を一定時間保持することで、両者の接続部が保持できる程度に上記異方導電性樹脂を硬化させることにより行われる。
【０００５】
これに対し、近年、圧接ではなく、突起電極（バンプ）の変形を伴う金属接合を用いたフリップチップ実装方法として、超音波を用いたフリップチップ実装（以下、超音波接合と記す）が注目され始めている。該方法においては、半導体チップの電極パッドに設けられた突起電極（バンプ）を回路基板上に設けられた接続パッドに接触させ、超音波による振動を用いて上記突起電極を押圧して変形させることにより、両者の接合を行っている。このため、該方法は、上記圧接による接合方法と比較して短時間で金属接合が可能であり、生産性向上及び信頼性向上の可能性を有している。
【０００６】
しかしながら、何れの場合においても、例えばダイナミックラムと称されるＤＲＡＭ（Ｄｙｎａｍｉｃ  Ｒａｎｄｏｍ  Ａｃｃｅｓｓ  Ｍｅｍｏｒｙ）等のように、素子形成面の中央部に複数の電極パッドが直鎖状に配列された、いわゆるセンターパッドを有する半導体チップを用いてフリップチップ実装を行う場合、上記電極パッド上に形成される突起電極（バンプ）を支点として半導体チップが傾き易いという問題がある。このため、そのままでは、半導体チップのフリップチップ実装を行う際に上記半導体チップの素子（能動素子）形成面と回路基板とが実質的に平行な間隔を保持した状態で両者を固定することは困難である。このため、このようにして得られた半導体装置は、半導体チップと回路基板との接続の安定性が悪く、接続不良や信頼性の低下を引き起こす可能性がある。
【０００７】
これに対し、例えば特許文献１には、界面封止樹脂を用いたフリップチップ実装において上記問題点を解決するための方法として、図９に示すように、レジスト層などの絶縁性の支持部材７６を、回路基板７２の四隅に、半導体チップ７１のチップサイズよりも該支持部材７６で囲まれた領域（開口部）の面積が小さくなるように設け、該支持部材７６で上記半導体チップ７１の周辺部を支えることで、半導体チップ７１と回路基板７２とを実質平行に支持し、半導体チップ７１の電極パッド７４（センターパッド）上に形成された突起電極７８と、回路基板７２上に設けられた接続パッド７３とを、界面封止樹脂として異方導電性樹脂７９（Ａｎｉｓｏｔｒｏｐｉｃ  Ｃｏｎｄｕｃｔｉｖｅ  Ｆｉｌｍ  ｏｒ  Ｐａｓｔｅ）を用いて接合する方法が開示されている。
【０００８】
【特許文献１】
特開２０００−３３２０５５号公報（２０００年１１月３０日公開）
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、超音波などを用いて突起電極を変形させることにより金属接合を行うフリップチップ実装において、上述したようにいわゆるセンターパッドを有する半導体チップの実装を行う場合の問題点を解決する方法は未だ知られていない。
【００１０】
そこで、本願発明者等は、上記特許文献１におけるフリップチップ実装方法に、突起電極を変形させることにより金属接合を行うフリップチップ実装方法として上記超音波接合を適用することで、上記した問題点を解決することを試みた。
【００１１】
図１０（ａ）〜（ｃ）は上記超音波接合を前記特許文献１に記載のフリップチップ実装方法を用いた半導体装置の製造方法に適用したときの半導体装置の製造工程を工程順に示す断面図である。
【００１２】
まず、図１０（ａ）に示すように、回路基板７２における、レジスト層などの絶縁性の支持部材７６を含む半導体装置実装対象となる領域に、界面封止樹脂としての異方導電性樹脂７９をコートする。
【００１３】
次いで、上記回路基板７２における接続パッド７３と、半導体チップ７１の電極パッド７４（センターパッド）に設けられた突起電極７８とを位置合わせし、図１０（ｂ）に示すように超音波印加ツール７を用いて上記半導体チップ７１に、加熱状態にて超音波を印加して所定の荷重を加える。これにより、図１０（ｃ）に示すように突起電極７８を塑性変形させて、上記半導体チップ７１が上記支持部材７６によって支持された状態で、上記半導体チップ７１と回路基板７２とを接合する。
【００１４】
このように、超音波接合を特許文献１におけるフリップチップ実装方法に適用した場合、短時間で上記半導体チップ７１と回路基板７２とを金属接合することが可能になる。
【００１５】
しかしながら、上記したように突起電極７８を変形させて上記半導体チップ７１と回路基板７２とを接合させるためには、図１０（ｂ）に示すように、半導体チップ７１に形成された突起電極７８の高さは、レジスト層などの絶縁性の支持部材７６よりも、上記突起電極７８の変形分だけ必ず高くなければならない。
【００１６】
従って、超音波接合を特許文献１におけるフリップチップ実装方法に適用した場合、上記半導体チップ７１の中央部に形成された上記突起電極７８に超音波などを加えて該突起電極７８を変形させるとき、上記半導体チップ７１を、上記回路基板７２に対して実質的に平行に支持するものがないので、上記半導体チップ７１に超音波を印加して所定の荷重を加えたときの半導体チップ７１の挙動が不安定になり、図１０（ｃ）に示すように突起電極７８と接続パッド７３とが位置ずれを起こし、接続不良や接続信頼性の低下を招く可能性がある。
【００１７】
このため、超音波接合のように電極の塑性変形を伴うフリップチップ接合において上記した問題点の解決が望まれる。
【００１８】
また、上記特許文献１は、上述したように回路基板７２の四隅に設けられた、レジスト層などの絶縁性部材からなる支持部材７６により、上記半導体チップ７１の周辺部を支持しているが、このようにレジスト層などの絶縁性部材により上記支持部材７６を形成する場合、フリップチップ実装時に上記半導体チップ７１を押圧するときに、上述したように接続位置の横方向のズレが大きいことは勿論として、縦方向、即ち、電気的な接続の信頼性に関わる高さ方向のばらつきも大きいため、実使用上、問題がある。
【００１９】
つまり、上記回路基板７２側に設けられるレジスト層などの絶縁性部材は、一般的にはソルダレジストと称され、回路基板７２の強度確保や、上記回路基板７２における金属配線の絶縁などのためには必要なものである。ところが、このソルダレジストは、厚みの制御が容易ではなく、材料に起因する厚さのばらつきが比較的大きいという問題点を有している。また、エッチング加工により厚みを制御する場合における制御性においても同様のことが言える。
【００２０】
このため、上記特許文献１に記載のように上記支持部材７６としてソルダレジストを用いた場合、超音波接合を行うか否かに拘らず、回路基板７２毎に、支持部材７６の厚みがばらつくので、各回路基板７２毎に適切なバンプ高さ、つまり上記突起電極７８の高さを設定する必要がある。また、支持部材７６を精度良く形成しようとすると、回路基板７２の製造工程が増加し、コストアップにつながる。
【００２１】
本発明は、上記の問題点に鑑みてなされたものであり、その目的は、中央部に、センターパッドと称される電極パッドを有する半導体チップを回路基板にフリップチップ実装するに際し、半導体チップの素子形成面と回路基板とを実質的に平行に支持した状態で、安定して固定することができ、半導体チップと回路基板との接続不良や接続信頼性の低下を防止することができる半導体装置及びその製造方法を提供することにある。
【００２２】
【課題を解決するための手段】
本発明にかかる半導体装置は、上記の課題を解決するために、素子形成面の中央部に電極端子部（例えばセンターパッドと称される電極パッド）が設けられた半導体チップが、上記電極端子部にて、回路基板の接続用電極端子部（例えば接続パッド）に架設状態でフリップチップ実装されており、上記回路基板は、上記半導体チップよりも大きく、かつ、表面に絶縁体層（例えばソルダレジスト）が設けられている半導体装置において、上記接続用電極端子部及び半導体チップの電極端子部のうち何れか一方の電極端子部が突起状に形成されており、上記回路基板表面の絶縁体層は、上記半導体チップの素子（例えば能動素子）形成面よりも大きな開口部（例えばソルダレジスト開口部）を備え、該開口部内で上記半導体チップと回路基板とが架設状態でフリップチップ実装されており、上記半導体チップと回路基板との間隙には、突起状に形成された上記電極端子部とほぼ同じ高さを有し、上記半導体チップと回路基板とを実質平行に支持する支持体が設けられていることを特徴としている。
【００２３】
上記の構成によれば、従来のように、回路基板上に配されるソルダレジストと称される絶縁体層を、フリップチップ実装時に上記半導体チップを支持する支持部材（支持体）として使用しないので、ソルダレジストを上記支持部材として用いた場合における従来の問題点を招来しない。
【００２４】
特に、上記の構成によれば、上記絶縁体層が、上記半導体チップの素子形成面よりも大きな開口部を有し、上記絶縁体層と半導体チップとが互いに非接触状態にて上記半導体チップが上記接続用電極端子部にフリップチップ実装されるので、上記支持体並びに突起形状を有する電極端子部の形成に際し、上記絶縁体層による制限を受けず、しかも、上記絶縁体層とは別に上記支持体が設けられていることから、該支持体の形成に際し、材料の選択の自由度が大きく、電気的な接続の信頼性に関わる高さ方向のばらつきの防止や厚みをより厳密に制御することが可能となるので、上記したように中央部にセンターパッドと称される電極端子部を有する半導体チップを回路基板にフリップチップ実装するに際し、半導体チップの素子形成面と回路基板とを実質的に平行に支持した状態で、安定して固定することができる。
【００２５】
よって、上記の構成によれば、半導体チップの素子形成面と回路基板とが実質的に平行に支持された状態で、しかも、上記半導体チップの電極端子部と上記接続用電極端子部とが、横方向に位置ズレすることなくフリップチップ実装されるので、半導体チップと回路基板との接続不良が防止され、接続信頼性が高い半導体装置を提供することができる。
【００２６】
しかも、上記の構成によれば、本発明は、超音波接合などの、電極端子部の塑性変形を伴う接合を行う場合にも好適に適用できるので、塑性変形によって強固に接続され、半導体チップと回路基板との位置ズレがなく、接続不良が防止され、接続信頼性が高い半導体装置を提供することができる。
【００２７】
本発明にかかる半導体装置は、上記の課題を解決するために、上記支持体は、突起状に形成された電極端子部と同じ材料からなることを特徴としている。
【００２８】
上記の構成によれば、上記支持体が、突起状に形成された電極端子部と同じ材料からなることで、既存の技術により、両者の高さを容易に一致させることができる。このため、より一層接続信頼性が高い半導体装置を提供することができる。
【００２９】
しかも、上記の構成によれば、超音波接合などの、電極端子部の塑性変形を伴う接合を行う場合、該塑性変形による、上記支持体と、突起状に形成された電極端子部との変形量を容易に一致させることができるので、上記半導体チップと回路基板とを平行に支持した状態で接合することが可能となる。よって、上記の構成によれば、塑性変形によって強固に接続され、半導体チップと回路基板との位置ズレがなく、接続不良が防止され、接続信頼性がより高い半導体装置を提供することができる。
【００３０】
本発明にかかる半導体装置は、上記の課題を解決するために、上記支持体は金属からなることを特徴としている。
【００３１】
金属材料は、その厚さをエッチング加工する技術が特に充実しており、厚みの制御を容易に行うことができる。このため、上記支持体が金属からなる場合、電気的な接続の信頼性に関わる高さ方向のばらつきの防止や厚みをより一層厳密かつ容易に制御することが可能となるので、上記支持体の高さを、突起状に形成された電極端子部の高さと容易に合わせることができる。このため、より接続信頼性が高い半導体装置を提供することができる。
【００３２】
本発明にかかる半導体装置は、上記の課題を解決するために、上記半導体チップと回路基板とが、突起状に形成された上記電極端子部及び上記支持体の塑性変形により接合されていることを特徴としている。
【００３３】
上記の構成によれば、上述したように、超音波接合などの、電極端子部の塑性変形を伴う接合を行う場合であっても上記半導体チップのフリップチップ実装を行う際に、上記半導体チップを上記回路基板と平行に支持することができるので、塑性変形によって強固に接続され、半導体チップと回路基板との位置ズレがなく、接続不良が防止され、接続信頼性が高い半導体装置を提供することができる。
【００３４】
なお、従来は、超音波接合などの、電極端子部の塑性変形を伴う接合を行う場合に、半導体チップと回路基板とを平行に支持した状態でフリップチップ接続を行う技術は知られておらず、回路基板上に設けられたソルダレジストと称される絶縁体層を、半導体チップを支持する支持部材として用いる技術を、電極端子部の塑性変形を伴う接合に適用した場合、突起電極は必ず半導体チップ側に形成する必要があり、しかも、該突起電極の高さは、該突起電極の変形分、上記絶縁体層からなる支持部材よりも高くする必要がある。このため、従来は、半導体チップと回路基板とを平行に支持した状態でフリップチップ接続を行うことはできなかった。
【００３５】
しかしながら、本発明によれば、上記したように、塑性変形によって強固に接続され、半導体チップと回路基板との位置ズレがなく、接続不良が防止され、接続信頼性が高い半導体装置を提供することができる。
【００３６】
本発明にかかる半導体装置は、上記の課題を解決するために、上記半導体チップと回路基板とが、該半導体チップと回路基板との間隙を封止する界面封止樹脂（例えば異方導電性樹脂や絶縁性樹脂など）によりさらに固着されていることを特徴としている。
【００３７】
上記の構成によれば、上記半導体チップと回路基板とを、より強固に安定して接合することができる。例えば、上記半導体チップと回路基板との接合が超音波接合によりなされる場合、上記半導体チップの電極端子部と回路基板の接続用電極端子部との溶着（接合）は、一般的に、中心部ではなく、その周辺にドーナツ状に生じる。このため、上記半導体チップと回路基板との間隙を上記界面封止樹脂によりさらに固着することで、両者の接合をより強固で安定したものとすることができる。
【００３８】
本発明にかかる半導体装置は、上記の課題を解決するために、上記接続用電極端子部と半導体チップの電極端子部とが架設状態で圧接されており、上記半導体チップと回路基板とが、該半導体チップと回路基板との間隙を封止する界面封止樹脂により固着されていることを特徴としている。
【００３９】
上記の構成によれば、従来のように、回路基板上に配されるソルダレジストと称される絶縁体層を、フリップチップ実装時に上記半導体チップを支持する支持部材（支持体）として使用しないので、上記のように半導体チップの電極端子部と接続用電極端子部とを圧接させて電気的に接続すると共に上記半導体チップと回路基板とを界面封止樹脂により固着させる場合においても、半導体チップと回路基板とソルダレジストを上記支持部材として用いた場合における従来の問題点を招来しない。
【００４０】
特に、上記の構成によれば、上記絶縁体層が、上記半導体チップの素子形成面よりも大きな開口部を有し、上記絶縁体層と半導体チップとが互いに非接触状態にて上記半導体チップが上記接続用電極端子部にフリップチップ実装されるので、半導体チップを支持するための支持部材並びに上記電極端子部（突起電極）の形成に際し、上記絶縁体層による制限を受けず、しかも、上記絶縁体層とは別に上記支持体が設けられていることから、該支持体の形成に際し、材料の選択の自由度が大きく、電気的な接続の信頼性に関わる高さ方向のばらつきの防止や厚みをより厳密に制御することが可能となる。
【００４１】
このため、上記の構成によれば、上記したように中央部にセンターパッドと称される電極端子部を有する半導体チップを回路基板にフリップチップ実装するに際し、半導体チップの素子形成面と回路基板とを実質的に平行に支持した状態で、安定して固定することができ、半導体チップと回路基板との接続不良が防止され、接続信頼性が高い半導体装置を提供することができる。
【００４２】
本発明にかかる半導体装置は、上記の課題を解決するために、上記支持体と半導体チップとの接触面積が、突起状に形成された上記電極端子部と半導体チップとの接触面積よりも大きいことを特徴としている。
【００４３】
上記の構成によれば、上記支持体と半導体チップとの接触面積を、突起状に形成された上記電極端子部と半導体チップとの接触面積よりも大きくすることで、上記支持体が上記半導体チップの素子形成面に当たることによるダメージを軽減することができる。
【００４４】
本発明にかかる半導体装置は、上記の課題を解決するために、上記半導体チップの素子形成面とは反対側の面に少なくとも１つの半導体チップが積層され、該積層された半導体チップの電極端子部と、上記回路基板における上記絶縁体層の開口部内でかつ上記半導体チップのフリップチップ実装領域外に設けられた接続用電極端子部とが金属細線により電気的に接続されていることを特徴としている。
【００４５】
上記の構成によれば、上記半導体装置１個当たり、言い換えれば、上記回路基板上の上記半導体チップ実装領域の面積当たりの、該半導体チップの搭載数が増加し、上記半導体チップの実装密度がより高い半導体装置を実現することができる。
【００４６】
本発明にかかる半導体装置の製造方法は、上記の課題を解決するために、素子（例えば能動素子）形成面の中央部に電極端子部（例えばセンターパッドと称される電極パッド）が設けられた半導体チップを、上記電極端子部にて、上記半導体チップよりも大きく、かつ、表面に絶縁体層（例えばソルダレジスト）が設けられた回路基板における接続用電極端子部（例えば接続パッド）に架設状態でフリップチップ実装する半導体装置の製造方法において、上記回路基板表面に、該回路基板における上記半導体チップのフリップチップ実装対象領域に上記半導体チップの素子形成面よりも大きな開口部（例えばソルダレジスト開口部）を有する絶縁体層を形成し、上記接続用電極端子部及び半導体チップの電極端子部のうち何れか一方の電極端子部を突起状に形成すると共に、上記半導体チップ及び回路基板のうち何れか一方における他方との対向面に、突起状に形成された上記電極端子部とほぼ同じ高さを有し、上記半導体チップと回路基板とを実質平行に支持する支持体を形成し、突起状に形成された上記電極端子部と支持体とによって、上記回路基板における上記絶縁体層の開口部内で上記半導体チップと回路基板とを実質平行に支持してフリップチップ実装を行うことを特徴としている。
【００４７】
上記の方法によれば、従来のように、回路基板上に配されるソルダレジストと称される絶縁体層を、フリップチップ実装時に上記半導体チップを支持する支持部材（支持体）として使用しないので、ソルダレジストを上記支持部材として用いた場合における従来の問題点を招来しない。
【００４８】
特に、上記の方法によれば、上記絶縁体層が、上記半導体チップの素子形成面よりも大きな開口部を有することで、上記絶縁体層と半導体チップとを互いに非接触状態にて上記半導体チップを上記接続用電極端子部にフリップチップ実装することができるので、上記支持体並びに突起形状を有する電極端子部の形成に際し、上記絶縁体層による制限を受けず、しかも、上記絶縁体層とは別に上記支持体を設けることで、該支持体の形成に際し、材料の選択の自由度が大きく、電気的な接続の信頼性に関わる高さ方向のばらつきの防止や厚みをより厳密に制御することが可能となるので、上記したように中央部にセンターパッドと称される電極端子部を有する半導体チップを回路基板にフリップチップ実装するに際し、半導体チップの素子形成面と回路基板とを実質的に平行に支持した状態で、安定して固定することができる。
【００４９】
よって、上記の方法によれば、半導体チップの素子形成面と回路基板とが実質的に平行に支持された状態で、しかも、上記半導体チップの電極端子部と上記接続用電極端子部とが、横方向に位置ズレすることなくフリップチップ実装することができるので、半導体チップと回路基板との接続不良を防止することができ、接続信頼性が高い半導体装置を製造することができる。
【００５０】
しかも、上記の方法によれば、本発明は、超音波接合などの、電極端子部の塑性変形を伴う接合を行う場合にも好適に適用できるので、上記の方法を用いれば、塑性変形によって強固に接続され、半導体チップと回路基板との位置ズレがなく、接続不良が防止され、接続信頼性が高い半導体装置を製造することができる。
【００５１】
本発明にかかる半導体装置の製造方法は、上記の課題を解決するために、素子（例えば能動素子）形成面の中央部に電極端子部（例えばセンターパッドと称される電極パッド）が設けられた半導体チップを、上記電極端子部にて、上記半導体チップよりも大きく、かつ、表面に絶縁体層（例えばソルダレジスト）が設けられた回路基板における接続用電極端子部（例えば接続パッド）に架設状態でフリップチップ実装する半導体装置の製造方法において、上記回路基板表面に、該回路基板における上記半導体チップのフリップチップ実装対象領域に上記半導体チップの素子形成面よりも大きな開口部（例えばソルダレジスト開口部）を有する絶縁体層を形成し、上記接続用電極端子部及び半導体チップの電極端子部のうち何れか一方の電極端子部を突起状に形成すると共に、上記半導体チップ及び回路基板のうち何れか一方における他方との対向面に、突起状に形成された上記電極端子部とほぼ同じ高さを有し、かつ、少なくとも最表層が上記半導体チップのフリップチップ実装による上記接続用電極端子部との接合条件で塑性変形すると共に、該塑性変形による変形量が、突起状に形成された上記電極端子部とほぼ同じ材料からなり、上記半導体チップと回路基板とを実質平行に支持する支持体を形成し、突起状に形成された上記電極端子部と支持体とによって、上記回路基板における上記絶縁体層の開口部内で上記半導体チップと回路基板とを架設状態で実質平行に支持し、突起状に形成された上記電極端子部及び上記支持体を塑性変形させて上記半導体チップと回路基板とを接合することを特徴としている。
【００５２】
上記の方法によれば、従来のように、回路基板上に配されるソルダレジストと称される絶縁体層を、フリップチップ実装時に上記半導体チップを支持する支持部材（支持体）として使用しないので、ソルダレジストを上記支持部材として用いた場合における従来の問題点を招来しない。
【００５３】
特に、上記の方法によれば、上記絶縁体層が、上記半導体チップの素子形成面よりも大きな開口部を有することで、上記絶縁体層と半導体チップとを互いに非接触状態にて上記半導体チップを上記接続用電極端子部にフリップチップ実装することができるので、上記支持体並びに突起形状を有する電極端子部の形成に際し、上記絶縁体層による制限を受けず、しかも、上記絶縁体層とは別に上記支持体を設けることで、該支持体の形成に際し、材料の選択の自由度が大きく、電気的な接続の信頼性に関わる高さ方向のばらつきの防止や厚みをより厳密に制御することが可能となるので、上記したように中央部にセンターパッドと称される電極端子部を有する半導体チップを回路基板にフリップチップ実装するに際し、半導体チップの素子形成面と回路基板とを実質的に平行に支持した状態で、安定して固定することができる。
【００５４】
よって、上記の方法によれば、半導体チップの素子形成面と回路基板とが実質的に平行に支持された状態で、しかも、上記半導体チップの電極端子部と上記接続用電極端子部とが、横方向に位置ズレすることなくフリップチップ実装することができるので、半導体チップと回路基板との接続不良を防止することができ、接続信頼性が高い半導体装置を製造することができる。
【００５５】
なお、従来は、超音波接合などの、電極端子部の塑性変形を伴う接合を行う場合に、半導体チップと回路基板とを平行に支持した状態でフリップチップ接続を行う技術は知られておらず、回路基板上に設けられたソルダレジストと称される絶縁体層を、半導体チップを支持する支持部材として用いる技術を、電極端子部の塑性変形を伴う接合に適用した場合、突起電極は必ず半導体チップ側に形成する必要があり、しかも、該突起電極の高さは、該突起電極の変形分、上記絶縁体層からなる支持部材よりも高くする必要がある。このため、従来は、半導体チップと回路基板とを平行に支持した状態でフリップチップ接続を行うことはできなかった。
【００５６】
しかしながら、上記の方法によれば、上述したように、超音波接合などの、電極端子部の塑性変形を伴う接合を行う場合であっても上記半導体チップのフリップチップ実装を行う際に、上記半導体チップを上記回路基板と平行に支持することができるので、塑性変形によって強固に接続され、半導体チップと回路基板との位置ズレがなく、接続不良が防止され、接続信頼性が高い半導体装置を提供することができる。
【００５７】
なお、本発明によれば、例えば、超音波、熱、圧力のうち少なくとも１つを上記半導体チップと回路基板との接合部に与える（印加する）ことにより、突起状に形成された上記電極端子部及び上記支持体の塑性変形による上記半導体チップと回路基板との接合を行うことができる。
【００５８】
本発明にかかる半導体装置の製造方法は、上記の課題を解決するために、突起状に形成された上記電極端子部及び上記支持体を塑性変形させて上記半導体チップと回路基板とを接合させた後、上記半導体チップと回路基板との間隙に、該間隙を封止する界面封止樹脂（例えば異方導電性樹脂や絶縁性樹脂など）を注入し、該界面封止樹脂を硬化させることを特徴としている。
【００５９】
上記の方法によれば、上記半導体チップと回路基板とを、より強固に安定して接合することができる。例えば、上記半導体チップと回路基板との接合が超音波接合によりなされる場合、上記半導体チップの電極端子部と回路基板の接続用電極端子部との溶着（接合）は、一般的に、中心部ではなく、その周辺にドーナツ状に生じる。このため、上記半導体チップと回路基板との間隙を上記界面封止樹脂によりさらに固着することで、両者の接合をより強固で安定したものとすることができる。
【００６０】
そして、この場合、本発明においては、上記回路基板表面の絶縁体層が、上記半導体チップのフリップチップ実装領域（実装対象領域）において上記半導体チップの素子形成面よりも大きく開口されていることで、上記半導体チップを上記接続用電極端子部にフリップチップ実装したとき、上記半導体チップと回路基板との間隙に、容易に上記界面封止樹脂を注入することができる。
【００６１】
本発明にかかる半導体装置の製造方法は、上記の課題を解決するために、素子形成面の中央部にほぼ直鎖状に複数の電極端子部が設けられた半導体チップを使用し、上記回路基板に、上記半導体チップの電極端子部に対応してほぼ直鎖状に複数の接続用電極端子部を設けると共に、上記接続用電極端子部からなる列の片側に、上記接続用電極端子部と平行に上記支持体を形成し、上記半導体チップと回路基板とを接合後に、上記支持体が形成された側とは上記接続用電極端子部を挟んで反対側、もしくは、上記接続用電極端子部からなる列に対し、ほぼ直交する方向から上記半導体チップと回路基板との間隙に上記界面封止樹脂を注入することを特徴としている。
【００６２】
上記の方法によれば、上記半導体チップと回路基板との間隙に上記界面封止樹脂を注入することで、上記半導体チップと回路基板とを、より強固に安定して接合することができる。そして、このとき、上記支持体を、上記接続用電極端子部からなる列の片側に、上記接続用電極端子部と平行に上記支持体を形成し、上記支持体が形成された側とは上記接続用電極端子部を挟んで反対側、もしくは、上記接続用電極端子部からなる列に対し、ほぼ直交する方向から上記半導体チップと回路基板との間隙に上記界面封止樹脂を注入することで、該界面封止樹脂の注入性を向上させることができ、効率良く、しかも、上記間隙に上記界面封止樹脂を満遍なく充填させることができる。
【００６３】
本発明にかかる半導体装置の製造方法は、上記の課題を解決するために、素子形成面の中央部にほぼ直鎖状に複数の電極端子部が設けられた半導体チップを使用し、上記回路基板に、上記半導体チップの電極端子部に対応してほぼ直鎖状に複数の接続用電極端子部を設けると共に、上記接続用電極端子部からなる列の両側に、上記接続用電極端子部と平行に上記支持体を形成し、上記半導体チップと回路基板とを接合後に、上記接続用電極端子部からなる列に対し、ほぼ直交する方向から上記半導体チップと回路基板との間隙に上記界面封止樹脂を注入することを特徴としている。
【００６４】
上記の方法によれば、上記半導体チップと回路基板との間隙に上記界面封止樹脂を注入することで、上記半導体チップと回路基板とを、より強固に安定して接合することができる。そして、このとき、上記支持体を、上記接続用電極端子部からなる列の両側に、上記接続用電極端子部と平行に上記支持体を形成し、上記接続用電極端子部からなる列に対し、ほぼ直交する方向から上記半導体チップと回路基板との間隙に上記界面封止樹脂を注入することで、該界面封止樹脂の注入性を向上させることができ、効率良く、しかも、上記間隙に上記界面封止樹脂を満遍なく充填させることができる。
【００６５】
本発明にかかる半導体装置の製造方法は、上記の課題を解決するために、突起状に形成された上記電極端子部と支持体とによって上記半導体チップと回路基板とを支持する前に、上記半導体チップ及び回路基板のうち何れか一方における他方との対向面に、上記半導体チップと回路基板との間隙を封止する界面封止樹脂からなる層を配し、上記間隙に界面封止樹脂（例えばシート状もしくはペースト状の界面封止樹脂）からなる層が配された状態で、突起状に形成した上記電極端子部と上記支持体とによって、上記半導体チップと回路基板とを架設状態で実質平行に支持し、突起状に形成された上記電極端子部及び上記支持体の塑性変形と上記界面封止樹脂の硬化とを、同一の工程において行うことを特徴としている。
【００６６】
上記の方法によれば、上記半導体チップと回路基板との間隙を上記界面封止樹脂によって封止することで、上記半導体チップと回路基板とを、より強固に安定して接合することができる。
【００６７】
この場合、上記の方法によれば、上記半導体チップの電極端子部と接続用電極端子部との電気的な接続と上記界面封止樹脂の硬化とを同時進行させることができるので、上記間隙を界面封止樹脂で封止する場合における半導体チップの実装にかかる時間を短縮させることができる。
【００６８】
本発明にかかる半導体装置の製造方法は、上記の課題を解決するために、上記接続用電極端子部及び半導体チップの電極端子部のうち突起状に形成する電極端子部と支持体との最表層に、導電性接着剤（例えば半田材料や導電ペーストなど）からなる接合層を各々設けることを特徴としている。
【００６９】
上記の方法によれば、上記半導体チップと回路基板とを、より強固に安定して接合することができる。例えば、上記半導体チップと回路基板との接合が超音波接合によりなされる場合、上記半導体チップの電極端子部と回路基板の接続用電極端子部との溶着（接合）は、一般的に、中心部ではなく、その周辺にドーナツ状に生じる。このため、上記接続用電極端子部及び半導体チップの電極端子部のうち突起状に形成する電極端子部と支持体との最表層に上記接合層を設けることで、両者の接合をより強固で安定したものとすることができる。
【００７０】
本発明にかかる半導体装置の製造方法は、上記の課題を解決するために、素子（例えば能動素子）形成面の中央部に電極端子部（いわゆるセンターパッドと称される電極パッド）が設けられた半導体チップを、上記電極端子部にて、上記半導体チップよりも大きく、かつ、表面に絶縁体層（例えばソルダレジスト）が設けられた回路基板における接続用電極端子部（例えば接続パッド）に架設状態でフリップチップ実装する半導体装置の製造方法において、上記回路基板表面に、該回路基板における上記半導体チップのフリップチップ実装対象領域に上記半導体チップの素子形成面よりも大きな開口部（例えばソルダレジスト開口部）を有する絶縁体層を形成し、上記接続用電極端子部及び半導体チップの電極端子部のうち何れか一方の電極端子部を突起状に形成すると共に、上記半導体チップ及び回路基板のうち何れか一方における他方との対向面に、突起状に形成された上記電極端子部とほぼ同じ高さを有し、上記半導体チップの素子形成面と上記回路基板表面とを実質平行に支持する支持体を形成し、突起状に形成された上記電極端子部と支持体とによって、上記回路基板における上記絶縁体層の開口部内で、上記半導体チップと回路基板とを架設状態で実質平行に支持した状態で、上記半導体チップと回路基板との間隙を界面封止樹脂（例えば異方導電性樹脂や絶縁性樹脂など）により封止して上記接続用電極端子部と上記半導体チップの電極端子部とを圧接させることを特徴としている。
【００７１】
上記の方法によれば、従来のように、回路基板上に配されるソルダレジストと称される絶縁体層を、フリップチップ実装時に上記半導体チップを支持する支持部材（支持体）として使用しないので、ソルダレジストを上記支持部材として用いた場合における従来の問題点を招来しない。
【００７２】
特に、上記の方法によれば、上記絶縁体層が、上記半導体チップの素子形成面よりも大きな開口部を有することで、上記絶縁体層と半導体チップとを互いに非接触状態にて上記半導体チップを上記接続用電極端子部にフリップチップ実装することができるので、上記支持体並びに突起形状を有する電極端子部の形成に際し、上記絶縁体層による制限を受けず、しかも、上記絶縁体層とは別に上記支持体を設けることで、該支持体の形成に際し、材料の選択の自由度が大きく、電気的な接続の信頼性に関わる高さ方向のばらつきの防止や厚みをより厳密に制御することが可能となるので、上記したように中央部にセンターパッドと称される電極端子部を有する半導体チップを回路基板にフリップチップ実装するに際し、半導体チップの素子形成面と回路基板とを実質的に平行に支持した状態で、安定して固定することができる。
【００７３】
よって、上記の方法によれば、半導体チップの素子形成面と回路基板とが実質的に平行に支持された状態で、しかも、上記半導体チップの電極端子部と上記接続用電極端子部とが、横方向に位置ズレすることなくフリップチップ実装することができるので、半導体チップと回路基板との接続不良を防止することができ、接続信頼性が高い半導体装置を製造することができる。
【００７４】
上記の方法によれば、従来のように、回路基板上に配されるソルダレジストと称される絶縁体層を、フリップチップ実装時に上記半導体チップを支持する支持部材（支持体）として使用しないので、上記のように半導体チップの電極端子部と接続用電極端子部とを圧接させて電気的に接続すると共に上記半導体チップと回路基板とを界面封止樹脂により固着させる場合においても、半導体チップと回路基板とソルダレジストを上記支持部材として用いた場合における従来の問題点を招来しない。
【００７５】
特に、上記の方法によれば、上記絶縁体層が、上記半導体チップの素子形成面よりも大きな開口部を有し、上記絶縁体層と半導体チップとが互いに非接触状態にて上記半導体チップが上記接続用電極端子部にフリップチップ実装されるので、半導体チップを支持するための支持部材並びに上記電極端子部（突起電極）の形成に際し、上記絶縁体層による制限を受けず、しかも、上記絶縁体層とは別に上記支持体が設けられていることから、該支持体の形成に際し、材料の選択の自由度が大きく、電気的な接続の信頼性に関わる高さ方向のばらつきの防止や厚みをより厳密に制御することが可能となる。
【００７６】
このため、上記の方法によれば、上記したように中央部にセンターパッドと称される電極端子部を有する半導体チップを回路基板にフリップチップ実装するに際し、半導体チップの素子形成面と回路基板とを実質的に平行に支持した状態で、安定して固定することができ、半導体チップと回路基板との接続不良が防止され、接続信頼性が高い半導体装置を提供することができる。
【００７７】
本発明にかかる半導体装置の製造方法は、上記の課題を解決するために、上記界面封止樹脂として、内部に導電粒子が分散された異方導電性樹脂を用いることを特徴としている。
【００７８】
上記の方法によれば、上記異方導電性樹脂中に存在する導電粒子により、より良好な電気的接続を得ることができる。特に、超音波などを用いて電極端子部を塑性変形させることにより上記半導体チップのフリップチップ実装を行う場合、上記半導体チップの電極端子部と接続用電極端子部との接合部に上記導電粒子が埋め込まれ、該導電粒子により、より良好な電気的接続を得ることができる。
【００７９】
本発明にかかる半導体装置の製造方法は、上記の課題を解決するために、上記接続用電極端子部及び半導体チップの電極端子部のうち突起状に形成する電極端子部と支持体とを、同じ材料で形成することを特徴としている。
【００８０】
上記の方法によれば、上記支持体を、突起状に形成された電極端子部と同じ材料で形成することで、既存の技術により、両者の高さを容易に一致させることができる。このため、上記の方法によれば、より一層接続信頼性が高い半導体装置を製造することができる。
【００８１】
また、上記の方法によれば、上記支持体と、突起状に形成された電極端子部とを、同一工程、例えばエッチング加工やメッキ等の基板配線の形成工程において同時に形成することが可能になるので、工程数の増加を招くこともなく、安価かつ容易に上記支持体を形成することができる。
【００８２】
しかも、上記の方法によれば、超音波接合などの、電極端子部の塑性変形を伴う接合を行う場合、該塑性変形による、上記支持体と、突起状に形成された電極端子部との変形量を容易に一致させることができるので、上記半導体チップと回路基板とを平行に支持した状態で接合することが可能となる。よって、上記の方法によれば、塑性変形によって強固に接続され、半導体チップと回路基板との位置ズレがなく、接続不良が防止され、接続信頼性がより高い半導体装置を製造することができる。
【００８３】
本発明にかかる半導体装置の製造方法は、上記の課題を解決するために、上記支持体を金属で形成することを特徴としている。
【００８４】
金属材料は、その厚さをエッチング加工する技術が特に充実しており、厚みの制御を容易に行うことができる。このため、上記支持体を金属で形成する場合、電気的な接続の信頼性に関わる高さ方向のばらつきの防止や厚みをより一層厳密かつ容易に制御することが可能となるので、上記支持体の高さを、突起状に形成された電極端子部の高さと容易に合わせることができる。このため、上記の方法によれば、より接続信頼性が高い半導体装置を製造することができる。
【００８５】
本発明にかかる半導体装置の製造方法は、上記の課題を解決するために、上記接続用電極端子部及び半導体チップの電極端子部のうち上記接続用電極端子部を突起状に形成すると共に、上記接続用電極端子部の形成工程と同一の工程で上記回路基板に上記支持体を形成することを特徴としている。
【００８６】
上記の方法によれば、上記接続用電極端子部及び半導体チップの電極端子部のうち上記接続用電極端子部を突起状に形成すると共に、上記接続用電極端子部の形成工程と同一の工程で上記回路基板に上記支持体を形成することで、上記支持体と、突起状に形成された電極端子部とを、例えばエッチング加工やメッキ等の基板配線の形成工程において、配線の形成と同時に、あるいは、上記配線を利用して形成することが可能になるので、工程数の増加を招くこともなく、安価かつ容易に上記支持体を形成することができる。また、上記の方法によれば、既存の技術により、両者の高さを容易に一致させることができる。このため、上記の方法によれば、より一層接続信頼性が高い半導体装置を、安価かつ容易に製造することができる。
【００８７】
【発明の実施の形態】
〔実施の形態１〕
本発明の実施の一形態について図１（ａ）〜（ｄ）乃至図４に基づいて説明すれば、以下の通りである。なお、図１（ａ）〜（ｄ）は本実施の形態にかかる半導体装置の製造工程の一例を示す断面図であり、そのうち、図１（ｄ）は、本実施の形態にかかる半導体装置の断面の概略構成を示している。また、図２は、図１（ａ）〜（ｄ）に示す半導体チップ１の素子形成面の概略構成を示す平面図であり、図３は、図１（ａ）〜（ｄ）に示す回路基板２の概略構成を示す平面図である。
【００８８】
本実施の形態にかかる半導体装置は、図１（ｄ）に示すように、ボンディングパッドとしていわゆるセンターパッドと称される平面電極（電極パッド）からなる電極端子部５を有する半導体チップ１（ベアチップ）が、回路基板２に、上記電極端子部５に対応して突出して設けられた接続電極３（接続用電極端子部）によってフリップチップ実装されている構成を有している。上記半導体チップ１と回路基板２とは界面封止樹脂８により固着されている。
【００８９】
上記半導体チップ１は、素子（能動素子）形成面の中央部に、平面電極（電極パッド）からなる電極端子部５を有すると共に、該電極端子部５が露出するように該電極端子部５を除く素子形成面、つまり、素子が、絶縁膜１３で覆われた構成を有している。これにより、上記半導体チップ１は、その素子形成面が上記回路基板２と対向するように上記回路基板２にフリップチップ実装されている。以下、本実施の形態において、上記半導体チップ１の素子形成面を素子面と称し、該素子面の反対側の面を裏面と称する。
【００９０】
上記半導体チップ１の例としては、例えばＤＲＡＭなどが挙げられる。ＤＲＡＭなどの半導体チップ１は、例えば、図２に示すように、素子面の中央部に、例えばアルミパッドなどの電極パッドからなる複数の電極端子部５が直鎖状に形成された構成を有し、該電極端子部５…を除く素子面が、該電極端子部５…とほぼ面一となるように該電極端子部５…の厚み（高さ）とほぼ同じ厚みを有する絶縁膜１３で覆われた構成を有している。すなわち、上記絶縁膜１３は、素子形成面を平坦化する平坦化膜としても機能する。
【００９１】
上記半導体チップ１の構造並びに上記電極端子部５の構成は、上記電極端子部５において平面電極（電極パッド）上に突起電極が設けられていないことを除けば、センターパッドを有する従来の半導体チップの構造並びに電極パッドの構成と基本的に同じであり、ここではその説明を省略する。上記電極端子部５（平面電極）の最表層は、接続電極３との電気的接続を良くするため、低抵抗金属、通常はＡｌ、Ｓｉ、Ｃｕなどの金属で構成されているが、これに限定されるものではなく、Ｎｉ、Ｃｒ、Ｔｉ、Ｗなどの、バリアメタルもしくはアンダーバンプメタルに使用される金属で構成されていてもよい。
【００９２】
なお、以下の実施の形態では、上記半導体装置の例として、上記半導体チップ１に、図２に示すＤＲＡＭを用いた場合を例に挙げて説明するものとするが、本発明は、これに限定されるものではない。また、上記電極端子部５の設置数は特に限定されず、任意の数でよい。さらに、上記電極端子部５の配列形態も、これら電極端子部５…がいわゆるセンターパッドと称される形態であれば、特に限定されない。
【００９３】
一方、上記回路基板２は、図１（ａ）〜（ｄ）に示すように、上記半導体チップ１が実装（搭載）される側の面（以下、単に半導体チップ搭載面と記す）に、金属配線などの配線２０（配線パターン）が設けられた構成を有している。上記回路基板２における半導体チップ搭載面（第１面）とは反対側の面（第２面）には、絶縁体層１０（絶縁性部材）が設けられていると共に、半田ボールなどの図示しない外部入出力端子が設けられている構成を有している。上記外部入出力端子は、回路基板２並びに該回路基板２の第２面を覆う上記絶縁体層１０を貫く貫通孔１１を介して上記配線２０と電気的に接続されている。
【００９４】
上記回路基板２は、図３に示すように、上記半導体チップ１よりも縦横共に大きく、該回路基板２における半導体チップ搭載面、つまり、配線２０形成面には、上記半導体チップ１のチップサイズよりも大きく開口（窓開け）された絶縁体層６（絶縁性部材）が設けられている。
【００９５】
上記絶縁体層６は、一般的にソルダレジストと称されるものである。しかしながら、前記したように、ソルダレジストは、例えば金属材料などからなる部材と比較して、厚みの制御が困難であり、材料に起因する厚さのばらつきが比較的大きい。また、エッチング加工により厚みを制御する場合における制御性も、例えば金属材料とソルダレジストとでは大きな差がある。このため、上記ソルダレジストを上記支持部材として使用することは、接続不良や接続信頼性の低下を招くことになるとともに、製造工程の増加やコストアップにつながる。
【００９６】
そこで、本実施の形態においては、上述したように回路基板２の絶縁体層６を半導体チップ１のチップサイズよりも大きく開口することで、上記回路基板２の半導体チップ搭載面に、上記半導体チップ１のチップサイズよりも大きなソルダレジスト開口部１２を形成すると共に、上記回路基板２の半導体チップ搭載面に、上記絶縁体層６とは別に、上記半導体チップ１のフリップチップ実装時に上記半導体チップ１を支持する支持体４（支持部材）を形成している。
【００９７】
つまり、本実施の形態においては、上記絶縁体層６は、図３に示すように、回路基板２の周縁部に形成され、該絶縁体層６により形成されたソルダレジスト開口部１２の面積は回路基板２に搭載される半導体チップ１の素子面の面積よりも大きいことで、該絶縁体層６を、例えば前記特許文献１に示すようにセンターパッドを有する半導体チップのフリップチップ実装のための支持部材としてではなく、ソルダレジストとして、回路基板２の強度確保や、上記回路基板２における配線２０の絶縁状態の確保に使用している。
【００９８】
上記ソルダレジスト開口部１２内には、上記半導体チップ１の電極端子部５に対応して接続電極３が形成されている。該接続電極３は、突出構造を有している。すなわち、本実施の形態において上記回路基板２におけるソルダレジスト開口部１２内には、半導体チップ１の電極端子部５…に対応して、突出構造（突起）を有する複数の接続パッドからなる接続電極３が設けられている。
【００９９】
これら接続電極３…は、上記ソルダレジスト開口部１２内の中央部に配され、上記半導体チップ１は、該半導体チップ１の素子面が上記絶縁体層６と非接触の状態で上記回路基板２にフリップチップ実装されるようになっている。
【０１００】
よって、本実施の形態において、支持体４は、上記ソルダレジスト開口部１２内における上記半導体チップ１の実装対象領域において突起（突出）して設けられ、これにより、上記半導体チップ１のフリップチップ実装時に上記半導体チップ１と回路基板２とを実質平行に支持するようになっている。本実施の形態において、上記半導体チップ１と回路基板２とを実質平行に支持するとは、半導体チップ１の素子面と上記回路基板２表面（基板平面）とを実質平行に支持することを示す。
【０１０１】
上記支持体４は、上記接続電極３とほぼ同じ高さを有し、上記接続電極３の周辺部に、例えば図３に示すように接続電極３…の配列方向に沿ってこれら接続電極３…とほぼ平行に設けられている。
【０１０２】
なお、図３に示す回路基板２では、半導体チップ１の実装対象領域において接続電極３…を挟んで両側に支持体４が設けられている構成としたが、上記支持体４は、上記半導体チップ１のフリップチップ実装時に上記半導体チップ１を上記回路基板２と実質平行に支持することができさえすれば特に限定されるものではなく、例えば、支持体４が回路基板２上に設けられた接続電極３…の片側にのみ設けられている構成としてもよい。
【０１０３】
上記支持体４の材料としては、上記半導体チップ１を、上記回路基板２と実質平行に支持することができると共に上記半導体チップ１のフリップチップ実装条件において塑性変形する材料、好適には上記フリップチップ実装時における変形量が上記接続電極３とほぼ同じ材料、より好適には上記変形量が上記接続電極３と同じ材料が用いられる。
【０１０４】
これにより、上記接続電極３と電極端子部５とを強固に安定してかつ短時間で接合することができると共に、上記変形量の違いに起因する接続不良を抑制、好適には防止することができる。
【０１０５】
上記支持体４の材料のなかでも、特に好ましい材料は、上記の観点から上記接続電極３と同じ材料であり、そのなかでも特に、支持体４の高さ（厚み）の制御が容易であり、また、金属接合により上記接続電極３と電極端子部５とを強固に安定してかつ短時間で接合することができることから、最も好ましくは金属材料である。
【０１０６】
上記接続電極３の材料としては、従来の半導体装置における回路基板の接続電極（接続パッド）もしくは半導体チップにおける電極端子部（突起電極）に用いられている材料と同様の材料を用いることができる。具体的には、上記接続電極３の材料としては、前記電極端子部５を構成する平面電極材料、すなわち、前記例示の金属材料などを用いることができるが、これに限定されるものではない。
【０１０７】
上記接続電極３及び支持体４と前記電極端子部５を構成する平面電極材料との組み合わせは特に限定されるものではないが、上記半導体チップ１のフリップチップ実装に際し、上述したように超音波などを用いて電極の塑性変形を伴う接合（例えば金属接合）を行う場合、上記接続電極３及び支持体４の材料としては、前記電極端子部５を構成する平面電極材料よりも柔らかい材料からなることが望ましい。上記接続電極３及び支持体４の材料としては、例えばＡｕやＳｎなどが好適に用いられるが、これに限定されるものではない。
【０１０８】
また、上記接続電極３及び支持体４としては、Ｓｎ、Ｐｂを主成分とする半田を使用してもよく、公知の半田突起電極（バンプ）を形成する方法を用いて該接続電極３及び支持体４を形成することもできる。
【０１０９】
半田突起電極の形成方法としては、例えば、半田ワイヤを用いて、ワイヤボンディングを応用したワイヤバンプ法や、無電界メッキ、電解メッキを用いる方法などがある。この場合、上記接続電極３及び支持体４の最表面には、酸化防止層として、例えばＡｕメッキが施されていることが望ましい。また、例えば、Ｃｕなどの配線材料上にもＡｕメッキなどが施されている構成としてもよい。なお、上記接続電極３をＡｕで構成する場合は、酸化防止層は特に形成する必要はない。また、上記接続電極３及び支持体４をメッキ処理により形成する場合、上記配線２０上には、メッキ阻止膜が設けられていることが望ましい。
【０１１０】
ソルダレジストと例えば金属材料とでは厚さのコントロール並びにエッチングによる加工時における制御性に大きな差があることは勿論であるが、導電性パターン、特に金属パターンを形成する場合、従来からエッチングによる加工などによりその厚みを制御する技術が充実している。このため、上記支持体４に金属材料を用いることで、上記支持体４の形成に、極めて普遍的な技術を応用することができる。
【０１１１】
よって、上記支持体４に金属材料などの導電性部材を用いる場合、例えば、上記回路基板２側の電極部材（金属部材などの導電性部材）を上記支持体４として用いることもできる。また、この場合、上記電極部材は、信号配線として、上記半導体チップ１の中央部に設けられた電極端子部５…と接続することもできる。
【０１１２】
つまり、図３に示す回路基板２は、例えば図４に示すような断面構造を有していてもよい。図４に示すように回路基板２側の電極部材、例えば配線２０を上記支持体４に用いることで、該支持体４を、エッチングやメッキ等による配線パターン形成工程において、例えば配線２０や接続電極３と同じ材料、例えば同じ金属材料（配線材料）を用いて同時に形成することができる。
【０１１３】
このように上記支持体４が例えば上記接続電極３と同じ材料にて形成されていることで、突起電極である接続電極３の塑性変形により電極端子部５と接続電極３とを接続する際の支持体４と接続電極３との変形量を同じにすることができ、両者の変形量の違いに起因する接続不良を防止することができる。
【０１１４】
また、上記支持体４と接続電極３とを同一工程で形成することにより、両者の高さを容易に同じ高さに形成することができる。
【０１１５】
但し、上記支持体４の構造並びに形成方法は、上記図４に示す構造並びに上述した方法に限定されるものではない。上記支持体４は、他の電極部材とは離間（独立）して設けられた構造を有していてもよく、また、上記接続電極３形成前あるいは形成後に上記支持体４を形成してもよいことは言うまでもないことである。
【０１１６】
図４に示すように、上記接続電極３及び支持体４の高さ（厚みｄ）、つまり、配線２０の厚みを含む、これら接続電極３及び支持体４による突起部分の厚みは、使用する材料や、上記配線２０の厚みなどに応じて、従来、半導体チップと回路基板との接続に用いられている突起電極の高さ（厚み）と同様に設定すればよく、特に限定されるものではないが、２０μｍ〜６０μｍの範囲内とすることが好ましい。
【０１１７】
本実施の形態によれば、上記絶縁体層６を上記半導体チップ１の支持部材として使用しないことで、図４に示すように、上記支持体４を、上記絶縁膜６よりも高さ（層厚）が小さくなるように形成することができる。このように上記支持体４を形成すれば、半導体装置の小型化を図ることが可能になると共に、上記半導体チップ１と回路基板２との接合をより安定して行うことが可能となる。
【０１１８】
また、上記支持体４の先端面の面積、つまり、上記支持体４における該支持体４と半導体チップ１との接触面の面積（以下、説明の便宜上、単に支持体４の面積と記す）は、上記接続電極３の先端面の面積、つまり、上記接続電極３における該接続電極３と半導体チップ１との接触面の面積（以下、説明の便宜上、単に接続電極３の面積と記す）よりも大きく形成されていることが好ましい。
【０１１９】
上記支持体４の面積によっては、半導体チップ１を加圧するとき、半導体チップ１の素子面に支持体４が押圧されることで、該押圧部に応力が集中して上記半導体チップ１の素子面がダメージを受ける可能性がある。よって、支持体４が半導体チップ１の素子面に当たることによるダメージを軽減するためには、該支持体４の面積を前記接続電極３の面積よりも大きくすることが好ましい。
【０１２０】
なお、本実施の形態において、図３に示す回路基板２上に設けられた配線２０、接続電極３、及び支持体４のパターン構造（形状、大きさ）、並びに、ソルダレジスト開口部１２の大きさや形状は、図３に示す構造（形状、大きさ）並びに上記説明に限定されるものではなく、各々の構成要素について上記の条件に適合すれば任意のものでよいものとする。
【０１２１】
なお、上記回路基板２としては、例えば、ワイヤボンドターミナルを有するリードフレームや、ポリイミド樹脂、ＢＴレジン（ビスマレイミド・トリアジン樹脂）等で製作された有機基板などを使用することができるが、特に限定されるものではなく、任意の基板を用いることができる。
【０１２２】
上記半導体チップ１と回路基板２とは、図１（ｄ）に示すように、上記接続電極３…及び電極端子部５…で互いに接合されていると共に、異方導電性導電性樹脂や絶縁性樹脂などの界面封止樹脂８にて上記半導体チップ１と回路基板２との間隙を封止するように固着されている。上記界面封止樹脂８としては、例えばエポキシ樹脂などの熱硬化性樹脂が使用されるが、これに限定されるものではない。
【０１２３】
次に、本実施の形態にかかる上記半導体装置の製造工程の一例について、図１（ａ）〜（ｄ）乃至図４に基づいて以下に説明する。
【０１２４】
先ず、図１（ａ）に示すように、上記半導体装置の製造に用いる半導体チップ１及び回路基板２を準備する。
【０１２５】
上記半導体チップ１の作製においては、図２に示すように該半導体チップ１の素子面中央部に、平面電極からなる電極端子部５…を設けると共に、これら電極端子部５…を除く素子面を、該電極端子部５…と面一となるように該電極端子部５…の厚み（高さ）とほぼ同じ厚みを有する絶縁膜１３で覆っておく。
【０１２６】
一方、上記回路基板２の作製においては、図３に示すように該回路基板２上に、上記半導体チップ１の実装対象領域よりも大きく開口された絶縁体層６を形成する。また、上記回路基板２における上記半導体チップ１の実装対象領域には、上記半導体チップ１の電極端子部５…に対応して接続電極３…を形成すると共に、これら接続電極３とほぼ同じ高さ（厚み）を有する支持体４…を形成する。このとき、上記接続電極３…並びに支持体４…は、突起状に形成する。上記支持体４…は、上記回路基板２上に、接続電極３…や配線２０などをエッチング等により形成するときに同時に作製することができ、かつ、高さを合わせることも容易にできる。
【０１２７】
上記電極端子部５、配線２０、接続電極３、及び支持体４の材料としては、従来の半導体装置において電極や配線に通常使用される材料を用いることができ、前記したように、例えば、Ａｌ、Ｓｉ、Ｃｕ、Ｎｉ、Ｃｒ、Ｔｉ、Ｗ、Ａｕなどの材料を用いることができる。また、上記した以外の半導体チップ１及び回路基板２の構成は、従来と同様に作製することができる。
【０１２８】
次に、図１（ｂ）に示すように、回路基板２に設けられた接続電極３…と半導体チップ１の電極端子部５…とが各々接触するように位置合わせを行う。この際、支持体４の高さが接続電極３とほぼ同じ高さであることにより、半導体チップ１と回路基板２とを容易に実質平行に保持することができる。このため、上記接続電極３…と電極端子部５…との接触を、安定した状態とすることができる。
【０１２９】
続いて、同図１（ｂ）に示すように、上記半導体チップ１と回路基板２とが実質平行に保持され、かつ、上記接続電極３…と電極端子部５とが接触している状態で、超音波印加ツール７または図示しないステージまたはその併用により、加熱状態にて超音波を印加して所定の荷重を加えることにより、上記接続電極３…と電極端子部５…とを、各々電気的に接続する。
【０１３０】
具体的には、上記半導体チップ１と回路基板２との接合部を１００℃〜１５０℃に加熱した状態で、超音波印加ツール７によって４０ｋＨｚの超音波を印可して上記接合部に数Ｎから数十Ｎの荷重を１秒間程度加える。
【０１３１】
これにより、上記半導体チップ１の電極端子部５…と回路基板２の接続電極３…とは、回路基板２に設けられた上記接続電極３…及び支持体４…の塑性変形を伴い、電気的に接続される。このとき接続電極３…と支持体４…とに、ほぼ同じ塑性変形する材料、より好適には同じ塑性変形する材料（例えば同じ材料）を用いることで、両者の変形量をほぼ同じにすることができ、変形量の違いに起因する接続不良を防止することができ、接続電極３と電極端子部５との接続信頼性を向上させることができる。
【０１３２】
次いで、図１（ｃ）に示すように、半導体チップ１の側面からノズル９を用いて、上記接続電極３及び支持体４によって架設された上記半導体チップ１と回路基板２との間隙に、界面封止樹脂８として、液状の界面封止樹脂材料を注入する。
【０１３３】
このとき、図３に示すように、半導体チップ１の素子面の中央部にほぼ直線状に形成されている電極端子部５…に対応して回路基板２における半導体チップ１の実装対象領域の中央部にほぼ直線状に上記接続電極３…が設けられている場合において、上記回路基板２に、これら接続電極３…の配列方向に沿ってこれら接続電極３…と実質的に平行かつこれら接続電極３…の両側に上記支持体４…を形成した場合には、上記間隙に、上記電極端子部５…の配列方向（つまり、接続電極３…の配列方向）に対しほぼ直交する方向から上記界面封止樹脂８に用いられる液状の界面封止樹脂材料を注入することで、該界面封止樹脂８の注入性を向上させることができる。
【０１３４】
一方、半導体チップ１の素子面の中央部にほぼ直線状に形成されている電極端子部５…に対応して回路基板２における半導体チップ１の実装対象領域の中央部にほぼ直線状に上記接続電極３…が設けられている場合において、上記回路基板２に、これら接続電極３…の配列方向に沿ってこれら接続電極３…と実質的に平行かつこれら接続電極３…の片側にのみ上記支持体４…を形成した場合には、上記間隙に、接続電極３…のもう一方の片側、つまり、上記支持体４…が形成されている側とは上記接続電極３…を挟んで反対側、もしくは、上記電極端子部５…の配列方向（つまり、接続電極３…の配列方向）に対しほぼ直交する方向から上記界面封止樹脂８を注入することで、該界面封止樹脂８の注入性を向上させることができる。
【０１３５】
このように本実施の形態では、前記特許文献１に示すようにソルダレジスト、（本実施の形態では回路基板２における絶縁体層６）を半導体チップ１の支持体（支持部材）として使用しないので、該ソルダレジスト（絶縁体層６）によるソルダレジスト開口部１２を、該半導体チップ１のチップサイズよりも大きく設定することができる。このため、図１（ｃ）に示すように上記回路基板２上に半導体チップ１を搭載した後に該半導体チップ１と回路基板２との間隙に上記界面封止樹脂８を注入する場合、該界面封止樹脂８の注入を容易に行うことができる。
【０１３６】
また、本実施の形態によれば、上記したように上記半導体チップ１と回路基板２とを接合した後で、両者の間隙に上記界面封止樹脂８を注入することができることから、前記特許文献１に示すように半導体チップを回路基板に搭載するに際し、両者の接続状態を維持するために界面封止樹脂を硬化させる間、半導体チップを加熱加圧ツールにより一定時間保持（加圧）する必要はない。このため、上記界面封止樹脂８の硬化時に上記半導体チップ１と回路基板２との間のタクト短縮、つまり、上記半導体チップ１の実装（ボンディング固定）に係る時間の短縮を行うことができる。
【０１３７】
本実施の形態においては、上記界面封止樹脂８として、例えば熱硬化性樹脂であるエポキシ樹脂を用いている。該界面封止樹脂８を硬化させることにより、図１（ｄ）に示すように、上記半導体チップ１が上記回路基板２にフリップチップ実装される。
【０１３８】
〔実施の形態２〕
本発明にかかる他の実施形態について、図５（ａ）〜（ｃ）に基づいて説明すれば、以下のとおりである。なお、説明の便宜上、前記実施の形態１にて説明した図面と同じ機能を有する部材については、同じ符号を付記し、その説明を省略する。また、前記実施の形態１で述べた各種の特徴点については、本実施の形態についても組み合わせて適用し得るものとする。
【０１３９】
図５（ａ）〜（ｃ）は本実施の形態にかかる半導体装置の製造工程の一例を示す断面図であり、そのうち、図５（ｄ）は、本実施の形態にかかる半導体装置の断面の概略構成を示している。また、図６は、図５（ｃ）に示す本実施の形態にかかる半導体装置の要部の構成を概略的に示す断面図である。
【０１４０】
前記実施の形態１では、半導体チップ１と回路基板２との間隙を封止する界面封止樹脂として、液状の熱硬化性樹脂を使用した。これに対し、本実施の形態では、界面封止樹脂として、異方導電性樹脂からなる界面封止樹脂２１（異方導電性樹脂フィルム）を使用する。
【０１４１】
本実施の形態にかかる半導体装置は、図５（ｃ）に示すように、半導体チップ１における電極端子部５…と回路基板２における接続電極３…とが、上記界面封止樹脂２１を介してフリップチップ実装された構造を有している。
【０１４２】
図６に示すように、異方導電性樹脂からなる界面封止樹脂２１は、バインダー樹脂２２に導電粒子２３…が分散されてなる。上記界面封止樹脂２１は、例えばフィルム状のエポキシ樹脂中に導電粒子２３が分散しており、導電粒子２３を挟み込む所定の導電部分だけその間隙が導電粒子２３の粒形以下に小さくなることで導電状態が得られ、他は絶縁状態となる特性を有する。
【０１４３】
このため、上記界面封止樹脂２１を介して上記電極端子部５…と接続電極３…とが接合されることで、上記電極端子部５…と接続電極３…とは、上記導電粒子２３を介して電気的に接続される。また、このとき上記電極端子部５…と接続電極３…とは、上記導電粒子２３が両者の接合部にクサビのように埋め込まれた状態で金属接合される。また、熱圧着の際に、フィルム状のバインダー樹脂２２は溶融して一旦ペースト状となり、上記半導体チップ１と回路基板２との間隙を封止すると共に両者を接続する。
【０１４４】
次に、本実施の形態にかかる上記半導体装置の製造工程の一例について、図５（ａ）〜（ｃ）及び図６に基づいて以下に説明する。
【０１４５】
先ず、図５（ａ）に示すように、前記実施の形態１と同様にして上記半導体装置の製造に用いる半導体チップ１及び回路基板２を準備する。但し、本実施の形態においては、同図５（ａ）に示すように、上記半導体チップ１と回路基板２とを接合する前に、予め、上記半導体チップ１の素子面にフィルム状の異方導電性樹脂からなる界面封止樹脂２１（異方導電性樹脂フィルム）を貼り付けておく。
【０１４６】
これにより、本実施の形態においては、上記半導体チップ１は、該半導体チップ１の素子面に上記フィルム状の界面封止樹脂２１が貼り付けられた状態で回路基板２にフリップチップ実装される。
【０１４７】
上記半導体チップ１と回路基板２との接合（実装）は、図５（ｂ）に示すように、上記半導体チップ１の素子面に上記フィルム状の界面封止樹脂２１が貼り付けられた状態で上記半導体チップ１の電極端子部５…と回路基板２の接続電極３…とを位置合わせする。本実施の形態においても、上記支持体４の高さが接続電極３とほぼ同じ高さであることにより、半導体チップ１と回路基板２とを容易に実質平行に保持することができる。このため、上記接続電極３…と電極端子部５…との接触を、安定した状態とすることができる。
【０１４８】
続いて、同図５（ｂ）に示すように、上記半導体チップ１と回路基板２とが実質平行に保持され、かつ、上記接続電極３…と電極端子部５…とが接触している状態で、超音波印加ツール７または図示しないステージまたはその併用により、加熱状態にて超音波を印加して所定の荷重を加えることにより、上記接続電極３…と電極端子部５…とを、各々電気的に接続する。
【０１４９】
但し、本実施の形態においては、電極端子部５…と接続電極３…との電気的な接続と同時に上記界面封止樹脂２１の硬化を進めることで上記５…と接続電極３…との接合部を保持するため、該接合部を１２０℃〜２４０℃に加熱した状態で、超音波印加ツール７によって４０ｋＨｚの超音波を印可して上記接合部に数Ｎから数十Ｎの荷重を３秒間程度加える。
【０１５０】
これにより、上記半導体チップ１と回路基板２とは、上記界面封止樹脂２１によって接続（接合）されると共に、上記接続電極３…及び支持体４…と上記半導体チップ１との各々の接合部において、例えば図６に示すように上記界面封止樹脂２１中の導電粒子２３が、該接合部（特に該接合部における上記接続電極３…及び支持体４…）にクサビのように埋め込まれることで、上記接続電極３…及び支持体４…の塑性変形を伴い、電気的に接続される。
【０１５１】
このように、本実施の形態では、上記半導体チップ１と回路基板２との電気的な接続と同時に上記界面封止樹脂２１の硬化を進めることで、上記半導体チップ１と回路基板２との接続部、特に、上記半導体チップ１と接続電極３…及び支持体４…との接合部を保持する。なお、該工程の後、必要に応じて、オーブンなどの加熱手段を用いて上記界面封止樹脂２１の硬化をさらに進めてもよい。これにより、図５（ｄ）に示すように、上記半導体チップ１と回路基板２とをフリップチップ実装することができる。
【０１５２】
なお、本実施の形態においても、前記実施の形態１と同様、電極端子部５の最表層は、通常、ＡｌやＳｉ、Ｃｕにて形成されるが、より高い接続信頼性を確保するためには、該電極端子部５の表面が、Ｎｉ、Ｃｒ、Ｔｉ、Ｗ、Ａｕなどの金属で構成されており、好ましくはＡｕの厚さが１μｍ程度あるほうがよい。
【０１５３】
以上のように、本実施の形態においては、上記半導体チップ１と回路基板２とを、両者の間隙に設けられる界面封止樹脂２１に異方導電性を持たせるために添加された導電粒子２３を、両者の接合部に噛み混ませた状態で、電気的に接合することで、上記接合部の初期の接続安定性や接続信頼性を向上させることができる。
【０１５４】
さらに、前記実施の形態１では半導体チップ１と回路基板２の電気的な接続を行った後、両者の間隙に液状の界面封止樹脂８を注入して硬化させることによりフリップチップ実装を行ったが、本実施の形態では、予め半導体チップ１の素子面にフィルム状の界面封止樹脂２１が貼り付けられているので、電極端子部５…と接続電極３…との電気的な接続と界面封止樹脂２１の硬化とを同時進行させることができるので、半導体チップ１の実装（ボンディング固定）にかかる時間を短縮させることができる。
【０１５５】
なお、通常、半導体チップの電極端子部の配列に対して垂直方向（側面の方向）から界面封止樹脂を注入すると、該半導体チップの側面方向位置ずれが問題となり、高い位置決め精度を持った装置が必要となるが、上記したようにフィルム状の異方導電性樹脂を半導体チップ１の素子面に貼り付けた状態で上記半導体チップ１の実装を行うことで、該半導体チップ１の横方向のアライメント精度にマージンがあり、半導体装置の側面方向での位置ずれの問題を招来しないので、より安価な構成とすることができる。
【０１５６】
〔実施の形態３〕
本発明にかかるさらに他の実施形態について、図７（ａ）〜（ｄ）に基づいて説明すれば、以下のとおりである。なお、説明の便宜上、前記実施の形態１及び実施の形態２にて説明した図面と同じ機能を有する部材については、同じ符号を付記し、その説明を省略する。また、前記実施の形態１及び実施の形態２で述べた各種の特徴点については、本実施の形態についても組み合わせて適用し得るものとする。
【０１５７】
図７（ａ）〜（ｄ）は本実施の形態にかかる半導体装置の製造工程の一例を示す断面図であり、そのうち、図７（ｄ）は、本実施の形態にかかる半導体装置の断面の概略構成を示している。
【０１５８】
本実施の形態において用いられる回路基板２は、図７（ａ）に示すように、前記実施の形態１及び２に示す接続電極３…及び支持体４…の最表層に、回路基板２と半導体チップ１とを接続（接合）するための接合層３１もしくは接合層３２が設けられている構成を有している。
【０１５９】
すなわち、本実施の形態において用いられる回路基板２は、接続電極及び支持体として、前記実施の形態１及び２に示す接続電極３…及び支持体４…を半導体チップ１と回路基板２とを架設状態で支持する支持層とし、該支持層上に、上記半導体チップ１の実装（接合）条件において塑性変形することにより上記半導体チップ１と回路基板２とを接続（接合）する接合層３１・３２が形成された積層構造を有する接続電極３３（接続用電極端子部）及び支持体３４が設けられている構成を有している。
【０１６０】
例えば、上記接続電極３３及び支持体３４は、上記支持層としての第１導電層（接続電極３もしくは支持体４）上に、接合層３１もしくは接合層３２として、上記第１導電層並びに電極端子部５…よりも柔らかい材料からなる第２導電層が設けられている構成を有している。
【０１６１】
上記接合層３１・３２には、例えば、Ｓｎ、または、Ｓｎを含む半田材料などの導電性材料からなる接続材料が用いられる。しかしながら、上記導電性材料（接続材料）としては、これに限らず、Ａｇやメッキを施した樹脂粒子（導電粒子）を含む導電ペーストなどの導電性接着剤を用いてもよい。
【０１６２】
上記接合層３１・３２は、例えば、上記第１導電層（接続電極３もしくは支持体４）上に上記接続材料を塗布あるいは滴下するなどの方法により容易に形成することができる。また、上記接合層３１・３２は、上記第１導電層の面積よりも該接合層３１・３２の面積、つまり、該接合層３１・３２における半導体チップ１との接触面の面積が大きくなるように設けることができる。
【０１６３】
上記半導体チップ１の電極端子部５の最表層は、通常ＡｌやＳｉやＣｕにより構成されるが、上記接合層３１・３２が半田材料からなる場合にはこれに限らず、ＮｉやＣｒやＴｉやＷなどの、バリアメタルもしくはアンダーバンプメタルに使用される金属で構成されていてもよい。
【０１６４】
本実施の形態においては、図７（ａ）に示すように、接続電極及び支持体として、回路基板２に、上記したように最表層に回路基板２と半導体チップ１とを接続（接合）するための接合層３１もしくは接合層３２を有する接続電極３３及び支持体３４を形成したことを除けば、図７（ｂ）〜（ｄ）に示すように、前記実施の形態１に係る半導体装置と同様の実装工程を経て、半導体装置を製造する。
【０１６５】
本実施の形態においても、上記支持体３４における支持層（第１導電層）は、前記実施の形態１同様、上記回路基板２に、接続電極３３…における支持層（第１導電層）や配線２０などをエッチング等により形成するときに同時に作製することができる。また、上記接合層３１及び接合層３２もまた、同材料で、同時に形成することができる。
【０１６６】
さらに、前記実施の形態１同様、本実施の形態においても、図７（ｂ）に示すように、接続電極３３…と電極端子部５…とを位置合わせし、上記半導体チップ１と回路基板２とが実質平行に保持され、かつ、上記接続電極３３…と電極端子部５…とが接触している状態で、超音波印加ツール７または図示しないステージまたはその併用により、上記半導体チップ１と回路基板２との接合部を１００℃〜１５０℃に加熱し、超音波印加ツール７によって４０ｋＨｚの超音波を印可して上記接合部に数Ｎから数十Ｎの荷重を１秒間程度加えることで、上記接続電極３３及び支持体３４と半導体チップ１とを安定して接合することができる。また、このとき、半田を使用していれば、より強固な金属接合を行うことができる。
【０１６７】
なお、本実施の形態においても、上記半導体チップ１と回路基板２との間隙を封止する界面界面封止樹脂としては、液状の界面封止樹脂８を使用し、上記間隙への界面封止樹脂８の注入は、半導体チップ１の側面から行った。また、上記界面封止樹脂８としては、熱硬化性樹脂であるエポキシ樹脂を用いた。
【０１６８】
以上のように、本実施の形態においては、接続電極及び支持体として、上記接合層３１・３２を有する接続電極３３及び支持体３４を用いた。
【０１６９】
フリップチップ実装において超音波を用いて押圧する方法では、一般的に、電極端子部５の最表層に形成されている金属は、一定の加圧と同時に超音波振動を加えることにより、塑性流動を生じる。この塑性流動には金属の変形と同時に超音波振動による波動的流動も伴っており、このため電極端子部５と接続電極３との両金属界面の酸化膜が破壊され、新生面の接触により接合が生じる。しかし、この超音波による接続では、溶着が加圧の中心部ではなく、その周辺にドーナツ状に生じる。
【０１７０】
そこで、前記実施の形態１では、液状の界面封止樹脂８を用いて上記接合を強くしたが、本実施の形態では、さらに、上記接続電極３及び支持体４上に上記導電性材料からなる接合層３１・３２を設けることにより、より強固な金属接合を可能とした。
【０１７１】
〔実施の形態４〕
本発明にかかるさらに他の実施形態について、図８（ａ）〜（ｄ）に基づいて説明すれば、以下のとおりである。なお、説明の便宜上、前記実施の形態１乃至実施の形態３にて説明した図面と同じ機能を有する部材については、同じ符号を付記し、その説明を省略する。また、前記実施の形態１乃至実施の形態３で述べた各種の特徴点については、本実施の形態についても組み合わせて適用し得るものとする。
【０１７２】
図８（ａ）〜（ｄ）は本実施の形態にかかる半導体装置の製造工程の一例を示す断面図であり、そのうち、図８（ｄ）は、本実施の形態にかかる半導体装置の断面の概略構成を示している。
【０１７３】
なお、本実施の形態においては、半導体チップの電極端子部が形成される面を表面、電極端子部が形成されない面を裏面と称することとする。
【０１７４】
本実施の形態にかかる半導体装置は、前記実施の形態２において、導電粒子２３…が分散された、フィルム状の異方導電性樹脂に代えて、フィルム状の絶縁樹脂からなる界面封止樹脂４７を用いると共に、複数の半導体チップを各半導体チップの厚さ方向に互いに積層してなる構成を有している。
【０１７５】
本実施の形態にかかる半導体装置は、図８（ｃ）・（ｄ）に示すように、センターパッドを有する第１の半導体チップ４１（ベアチップ）が、回路基板４３に、上記第１の半導体チップ４１に設けられた電極端子部５…に対応して突出して設けられた接続電極３…（第１の接続電極、接続用電極端子部）並びに支持体４…によってフリップチップ実装されていると共に、該フリップチップ実装された第１の半導体チップ４１の裏面に、第２の半導体チップ４２の裏面を貼り付けた状態で、該第２の半導体チップ４２が、金属細線４５…により、上記回路基板４３におけるソルダレジスト開口部１２内に設けられた接続パッド４６…（第２の接続電極、接続用電極端子部）に電気的に接続された構成を有している。
【０１７６】
上記第１の半導体チップ４１は、例えば前記実施の形態１〜３に記載の半導体チップ１と同様の構成を有している。また、上記回路基板４３は、該回路基板４３におけるソルダレジスト開口部１２内の半導体チップ形成領域外に、上記ソルダレジスト開口部１２に沿って、上記接続パッド４６…が設けられていることを除けば、例えば前記実施の形態１または２に記載の回路基板２と同様の構成を有している。
【０１７７】
なお、上記半導体装置を構成する第２の半導体チップ４２の種類、サイズは特に限定されず、任意のものを使用することができる。
【０１７８】
上記第２の半導体チップ４２は、該第２の半導体チップ４２における素子面に設けられた電極端子部４４…と、上記接続パッド４６…とを、上記金属細線４５…によりワイヤボンディングすることにより、上記回路基板４３と電気的に接続されている。上記第２の半導体チップ４２における素子面には、電極端子部４４…を除く素子面表面を覆うと共に該素子面表面を平坦化する絶縁膜５０が設けられている。本実施の形態では、平面電極（電極パッド）からなる電極端子部４４…が、上記第２の半導体チップ４２の縁部（端部）に沿って設けられている場合を例に挙げて説明するが、本発明はこれに限定されるものではない。
【０１７９】
上記電極端子部５・４４の材料としては、配線２０、接続電極３、及び支持体４の材料と同様、前記実施の形態１〜３にて説明したように、従来の半導体装置において電極や配線に通常使用される材料を用いることができる。具体的には、前記実施の形態１〜３に記載の金属材料などを用いることができる。
【０１８０】
また、上記第１の半導体チップ４１と回路基板４３との間隙は、上記絶縁樹脂（第１の絶縁樹脂）からなる界面封止樹脂４７により封止されている。上記回路基板４３上には、該回路基板４３の半導体チップ搭載面（すなわち、上記半導体装置の実装面）を、上記第１の半導体チップ４１及び第２の半導体チップ４２ごと封止（被覆）する封止樹脂（第２の絶縁樹脂）からなる封止樹脂層４９が設けられている。これにより、上記第２の半導体チップ４２と上記回路基板４３の接続パッド４６…とを接続する金属細線４５…は、上記半導体装置の実装面を被覆する封止樹脂層４９により保護されている。
【０１８１】
また、上記回路基板４３における半導体チップ搭載面（第１面）とは反対側の面（第２面）には、前記回路基板２同様、絶縁体層１０（絶縁性部材）が設けられていると共に、半田ボールなどの外部入出力端子５３が設けられている。上記外部入出力端子５３は、回路基板４３並びに該回路基板４３の第２面を覆う上記絶縁体層１０を貫く貫通孔５２を介して該回路基板４３の半導体チップ搭載面に設けられた配線２０と電気的に接続されている。
【０１８２】
次に、本実施の形態にかかる上記半導体装置の製造工程の一例について、図８（ａ）〜（ｄ）に基づいて以下に説明する。
【０１８３】
先ず、図８（ａ）に示すように、例えば前記実施の形態１〜３に記載の半導体チップ１及び回路基板２と同様にして上記半導体装置の製造に用いる第１の半導体チップ４１及び回路基板４３を準備する。但し、本実施の形態においては、同図８（ａ）に示すように、上記第１の半導体チップ４１と回路基板４３とを接合する前に、予め、上記上記第１の半導体チップ４１の素子面にフィルム状の絶縁樹脂からなる界面封止樹脂４７（絶縁樹脂フィルム）を貼り付けておく。
【０１８４】
また、上記回路基板４３におけるソルダレジスト開口部１２内には、前記実施の形態１同様、上記第１の半導体チップ４１の実装対象領域に、上記第１の半導体チップ４１の電極端子部５…に対応した接続電極３…並びにこれら接続電極３とほぼ同じ高さ（厚み）を有する支持体４…を形成すると共に、上記第１の半導体チップ４１の実装対象領域外に、上記第１の半導体チップ４１上に積層される第２の半導体チップ４２（図８（ｃ）参照）における電極端子部４４…と接続される接続パッド４６…を形成する。
【０１８５】
上記接続パッド４６…もまた、支持体４…同様、上記回路基板４３上に、接続電極３…や配線２０などをエッチング等により形成するときに同時に作製することができる。
【０１８６】
上記第１の半導体チップ４１と回路基板４３との接合（実装）は、前記実施の形態２における半導体チップ１と回路基板２との接合（実装）工程（方法）と同様の工程（方法）により行うことができる。
【０１８７】
つまり、上記第１の半導体チップ４１と回路基板４３との接合（実装）は、図８（ｂ）に示すように、上記第１の半導体チップ４１の素子面に上記フィルム状の界面封止樹脂４７が貼り付けられた状態で上記第１の半導体チップ４１の電極端子部５…と回路基板４３の接続電極３…とを位置合わせし、上記第１の半導体チップ４１と回路基板４３とが実質平行に保持され、かつ、上記接続電極３…と電極端子部５…とが接触している状態で、超音波印加ツール７または図示しないステージまたはその併用により加熱状態にて上記第１の半導体チップ４１と回路基板４３との接合部に超音波を印加して所定の荷重を加えることにより行われる。
【０１８８】
本実施の形態においても、上記支持体４の高さが接続電極３とほぼ同じ高さであることにより、上記第１の半導体チップ４１と回路基板４３とを容易に実質平行に保持することができ、上記接続電極３…と電極端子部５…との接触を、安定した状態とすることができる。
【０１８９】
次に、図８（ｃ）に示すように、フリップチップ接続された上記第１の半導体チップ４１の裏面に、接着剤層４８を介して、予め準備しておいた第２の半導体チップ４２の裏面を貼り付ける。
【０１９０】
上記接着剤層４８に用いられる接着剤としては、例えば液状の接着剤や、シート状の接着剤などを使用することができる。上記接着剤は、上記第１の半導体チップ４１の裏面と第２の半導体チップ４２の裏面とをその全領域に渡って均一に接着できるものであれば、その種類は問わない。
【０１９１】
続いて、該第２の半導体チップ４２の表面に設けられた電極端子部４４…を、金属細線４５…により、回路基板４３上に設けられた接続パッド４６…と電気的に接続する。上記金属細線４５の材料については特に限定しないが、Ａｌ、Ａｕが好ましい。
【０１９２】
上記電極端子部４４及び接続パッド４６と金属細線４５とを電気的に接続する方法としては、（１）接続部に熱と圧力とを加え、その境界面で塑性変形を起こさせて両者の接続部での酸化膜崩壊、表面の活性化を促し、両金属間の拡散接合によって金属間化合物を形成させることにより両者を接続する、熱圧着を用いたワイヤボンディング法（熱圧着ワイヤボンディング法）、（２）加圧と超音波の印可とにより接続部を固層溶接する、超音波を用いたワイヤボンディング法（超音波ワイヤボンディング法）、及び（３）熱圧着ワイヤボンディング法に超音波を併用するワイヤボンディング法（超音波併用熱圧着ワイヤボンディング法）などが挙げられるが、特に限定されるものではない。
【０１９３】
また、上記電極端子部４４及び接続パッド４６と金属細線４５とをワイヤボンディングする順番、つまり、上記第２の半導体チップ４２及び回路基板４３と金属細線４５とをワイヤボンディングする順番も特に限定されないが、回路基板と金属細線とを接続した後に、第半導体チップと金属細線とを接続するいわゆるリバースワイヤボンディング法が、該リバースワイヤボンディング法と逆の順番で接続を行ういわゆるフォワードワイヤボンディング法に比べて、金属細線の高さを低くすることができ、半導体装置をより一層薄型化することができることからより好ましい。
【０１９４】
リバースワイヤボンディング法を行う場合は、半導体チップに設けられた電極端子上に金バンプを形成し、最初に金属細線と回路基板との接続を行い、その後に上記金属細線と上記金バンプとの接続を行う。
【０１９５】
但し、上記電極端子部４４と接続パッド４６とを接続する方法としては、上記方法に限定されるものではない。
【０１９６】
次に、同図８（ｃ）に示すように、上記電極端子部４４と金属細線４５との接続部を、絶縁膜５１で保護した後、図８（ｄ）に示すように、上記回路基板４３の半導体チップ搭載面全面を、封止樹脂（第２の絶縁樹脂）で覆い、該封止樹脂からなる封止樹脂層４９で上記金属細線４５を保護する。
【０１９７】
本実施の形態では、固形の熱硬化性樹脂を加熱融解させて金型内に移行、充填させ、硬化させるトランスファーモールド法を用いて、エポキシ樹脂により上記封止樹脂層４９を形成した。
【０１９８】
しかしながら、上記封止樹脂層４９の形成方法はこれに限定されるものではなく、例えば、シリンジなどに入った液状の樹脂をディスペンサなどで適量滴下させ、その後加熱硬化させることによって封止するポッティング法、パッケージ内部に液状樹脂を注入する注形法など、任意の方法を適用することができる。また上記封止樹脂の種類も、エポキシ樹脂に限定に限定されるものではなく、任意の熱硬化性樹脂を用いることができる。
【０１９９】
最後に図８（ｄ）に示すように、回路基板４３の裏面に、外部入出力端子５３として半田ボールを形成する。なお、外部入出力端子５３の種類は特に限定されず、任意のものを使用することができる。
【０２００】
なお、本実施の形態では、フリップチップ接続された第１の半導体チップ４１の裏面に、第２の半導体チップ４２を１つ貼り付けたが、積層される半導体チップの個数はこれに限定されるものではなく、任意の数とすることができる。
【０２０１】
なお、上記第１の半導体チップ４１の裏面に、複数の半導体チップを貼り付ける場合、例えば、第２の半導体チップ４２の電極端子部４４と第３の半導体チップの電極端子部とを対向配置させてワイヤボンディングさせることにより共通の信号を用いる構成としてもよく、あるいは、上記第２の半導体チップ４２よりも小さい第３の半導体チップを、上記第２の半導体チップ４２の電極端子部４４と接触しないように上記第２の半導体チップ４２上に積層する構成としてもよく、従来公知の積層型の半導体装置（半導体装置パッケージ）と同様にして上記半導体チップの積層を行うことができる。
【０２０２】
このように複数の半導体チップを回路基板に積層することにより、半導体チップの実装密度の高い半導体装置を実現することができる。
【０２０３】
また、本実施の形態では、上記界面封止樹脂４７に絶縁性樹脂を用いたが、上記界面封止樹脂４７としては、これに限定されるものではなく、前記実施の形態１〜３で使用した界面封止樹脂と同様の界面封止樹脂を用いることができる。また、上記界面封止樹脂４７としては、フィルム状の界面封止樹脂を用いたが、該界面封止樹脂としては、前記実施の形態１及び３に示すように液状であってもよく、また、ペースト状であってもよい。
【０２０４】
さらに、上記各実施の形態においては、電極の塑性変形を伴う接合方法として、超音波接合を用いた場合を例に挙げて説明したが、本発明は、これに限定されるものではなく、例えば、超音波、熱、圧力の何れか、またはそれらを併用し、超音波、熱、圧力のうち少なくとも１つを上記半導体チップと回路基板との接合部に与える（印加する）ことにより、突起状に形成された上記電極端子部及び上記支持体の塑性変形による上記半導体チップと回路基板との接合を行うことができる。
【０２０５】
また、上記接合条件としては、上記電極材料（上記各実施の形態においては接続電極並びに支持体の材料）に応じて、該電極材料が、半導体チップとの接合部において塑性変形するように接合条件を適宜設定すればよい。言い換えれば、上記接合条件において塑性変形する材料により上記電極を形成すればよい。
【０２０６】
上記接合に超音波を用いた場合、短時間で金属接合が可能であり、生産性及び接続信頼性をより一層向上させることができる。
【０２０７】
また、上記した各実施の形態では、超音波を用いて電極端子部を塑性変形させることにより上記半導体チップと回路基板とを接合する場合を例に挙げて説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、半導体チップの電極端子部と接続用電極端子部とを圧接させて電気的に接続すると共に上記半導体チップと回路基板とを界面封止樹脂により固着させる場合にも適用することができる。
【０２０８】
具体的には、例えば、前記実施の形態２において、接合条件を変更、つまり、超音波印加ツール７に代えて加熱加圧ツールを使用し、上記半導体チップ１と回路基板２とを位置合わせした状態で、上記加熱加圧ツールにより上記半導体チップ１が搭載された回路基板２を一定時間保持して異方導電性樹脂からなる界面封止樹脂２１（異方導電性樹脂フィルム）を硬化させることにより、上記半導体チップ１の電極端子部５と回路基板２の接続電極３とを圧接により電気的に接続することができる。また、この場合、上記実施の形態２において、界面封止樹脂２１に代えて、ペースト状の異方導電性樹脂からなる界面封止樹脂、もしくは、フィルム状あるいはペースト状の絶縁性樹脂を用いてもよいことは言うまでもない。
【０２０９】
なお、上記半導体チップ１のフリップチップ実装に際し、超音波などを用いて電極端子部の塑性変形を伴う接合を行う場合、上記支持体４の材料としては、少なくともその最表層に、例えば前記実施の形態１〜４に記載したように、半導体チップ１のフリップチップ実装条件において塑性変形する材料が用いられるが、上記半導体チップ１における電極端子部５と回路基板２における接続電極３とを圧接により接合する場合には、上記支持体４の材料としては、上記半導体チップ１を、上記回路基板２と実質平行に支持することができるものであればよい。
【０２１０】
この場合、上記支持体４の材料としては、圧接による接合条件において塑性変形しないものであればよく、前記実施の形態１〜４と同様の材料を用いることができる。
【０２１１】
上記半導体チップ１における電極端子部５と回路基板２における接続電極３とを圧接により接合する場合にも、制御の容易さから、上記支持体４の材料のなかでも、特に好ましい材料は、上記の観点から上記接続電極３と同じ材料であり、そのなかでも特に、支持体４の高さ（厚み）の制御が容易であり、また、金属接合により上記接続電極３と電極端子部５とを強固に安定してかつ短時間で接合することができることから、最も好ましくは金属材料である。
【０２１２】
以上のように、本発明の実施の一形態にかかる半導体装置の製造方法は、素子形成面の中央部に電極端子部が設けられた半導体チップを、上記電極端子部にて、上記半導体チップよりも大きく、かつ、表面に絶縁体層が設けられた回路基板における接続用電極端子部に架設状態でフリップチップ実装する半導体装置の製造方法において、上記回路基板表面に、該回路基板における上記半導体チップのフリップチップ実装対象領域に上記半導体チップの素子形成面よりも大きな開口部を有する絶縁体層を形成し、上記接続用電極端子部及び半導体チップの電極端子部のうち何れか一方の電極端子部を突起状に形成すると共に、上記半導体チップ及び回路基板のうち何れか一方における他方との対向面に、突起状に形成された上記電極端子部とほぼ同じ高さを有し、上記半導体チップと回路基板とを実質平行に支持する支持体を形成し、突起状に形成された上記電極端子部と支持体とによって、上記回路基板における上記絶縁体層の開口部内で上記半導体チップと回路基板とを実質平行に支持してフリップチップ実装を行う方法である。
【０２１３】
より具体的には、上記回路基板表面に、該回路基板における上記半導体チップのフリップチップ実装対象領域に上記半導体チップの素子形成面よりも大きな開口部を有する絶縁体層を形成し、上記接続用電極端子部及び半導体チップの電極端子部のうち何れか一方の電極端子部を突起状に形成すると共に、上記半導体チップ及び回路基板のうち何れか一方における他方との対向面に、突起状に形成された上記電極端子部とほぼ同じ高さを有し、かつ、少なくとも最表層が上記半導体チップのフリップチップ実装による上記接続用電極端子部との接合条件で塑性変形すると共に、該塑性変形による変形量が、突起状に形成された上記電極端子部とほぼ同じ材料からなり、上記半導体チップと回路基板とを実質平行に支持する支持体を形成し、突起状に形成された上記電極端子部と支持体とによって、上記回路基板における上記絶縁体層の開口部内で上記半導体チップと回路基板とを架設状態で実質平行に支持し、突起状に形成された上記電極端子部及び上記支持体を塑性変形させて上記半導体チップと回路基板とを接合する方法である。
【０２１４】
また、上記半導体装置の製造方法は、上記回路基板表面に、該回路基板における上記半導体チップのフリップチップ実装対象領域に上記半導体チップの素子形成面よりも大きな開口部を有する絶縁体層を形成し、上記接続用電極端子部及び半導体チップの電極端子部のうち何れか一方の電極端子部を突起状に形成すると共に、上記半導体チップ及び回路基板のうち何れか一方における他方との対向面に、突起状に形成された上記電極端子部とほぼ同じ高さを有し、上記半導体チップの素子形成面と上記回路基板表面とを実質平行に支持する支持体を形成し、突起状に形成された上記電極端子部と支持体とによって、上記回路基板における上記絶縁体層の開口部内で、上記半導体チップと回路基板とを架設状態で実質平行に支持した状態で、上記半導体チップと回路基板との間隙を界面封止樹脂により封止して上記接続用電極端子部と上記半導体チップの電極端子部とを圧接させる方法であってもよい。
【０２１５】
さらには、上記半導体装置の製造方法は、素子形成面の中央部に形成された複数の電極（電極端子部）を含む半導体チップが第１の面及び第２の面を有し、該半導体チップが、上記第１の面に支持体が形成された回路基板上に搭載されてなる半導体装置の製造方法であって、上記回路基板の接続パッド（接続用電極端子部）の周辺に形成された支持体により、上記半導体チップが、上記回路基板に対し、ほぼ平行になる状態で、上記半導体チップの素子形成面の中央部付近に形成された複数の電極と、上記回路基板の第１の面に、上記半導体チップの複数の電極にそれぞれ対応して配置された突起を有する複数の接続パッドとを、超音波、熱、圧力の何れか、またはそれらの併用により、直接または部材を介して、電気的に接続する工程と、上記半導体チップの素子形成面と上記回路基板との間隙に界面封止樹脂を注入する工程と、該界面封止樹脂を硬化させる工程とを含む方法であってもよい。
【０２１６】
また、上記半導体装置の製造方法は、素子形成面の中央部に形成された複数の電極（電極端子部）を含む半導体チップが第１の面及び第２の面を有し、該半導体チップが、上記第１の面に支持体が形成された回路基板上に搭載されてなる半導体装置の製造方法であって、上記回路基板の接続パッド（接続用電極端子部）の周辺に形成された支持体により、上記半導体チップが、上記回路基板に対し、ほぼ平行になる状態で、かつ、予め半導体チップまたは上記回路基板に、界面封止樹脂シートまたは界面封止樹脂ペーストを配置する工程と、上記半導体チップの素子形成面の中央部に形成された複数の電極と、上記回路基板の第１の面に、上記半導体チップの複数の電極にそれぞれ対応して配置された突起を有する複数の接続パッドとを、超音波、熱、圧力の何れか、またはそれらの併用により、直接または部材を介して、電気的に接続すると同時に、界面封止樹脂の硬化を行う、または、少なくとも開始させる工程と、必要に応じて、一括してオーブン等で、該界面封止樹脂の硬化を促進させる工程とを含む方法であってもよい。
【０２１７】
さらには、上記半導体装置の製造方法は、上記回路基板の上記第１の面に、上記半導体チップの複数の電極（電極端子部）にそれぞれ対応して配置された突起を有する複数の接続パッド（接続用電極端子部）を、エッチングやメッキ工程で形成すると同時に、同工程により支持体を形成する方法であってもよい。
【０２１８】
また、上記半導体装置の製造方法は、上記半導体チップの素子形成面と上記回路基板との間隙に設けられる樹脂が異方導電性を有し、上記回路基板の接続パッドの周辺に形成された支持体により、上記半導体チップが、上記回路基板に対してほぼ平行になる状態で、上記半導体チップの素子形成面の中央部に形成された複数の電極（電極端子部）と、上記回路基板の第１の面に、上記半導体チップの複数の電極にそれぞれ対応して配置された突起を有する複数の接続パッド（接続用電極端子部）とを、超音波を必ず印可し、熱、圧力の何れか、またはそれらの併用により電気的に接続すると同時に、界面封止樹脂の硬化を行う、または、少なくとも開始させる工程とを含む方法であってもよい。
【０２１９】
また、上記半導体装置の製造方法は、上記回路基板の第１の面に形成された突起を有する接続パッド（接続用電極端子部）と、支持体の最表層に導電性材料が形成されていて、上記回路基板の接続パッドの周辺に形成された支持体により、上記半導体チップが、上記回路基板に対し、ほぼ平行になる状態で、上記半導体チップの素子形成面の中央部に形成された複数の電極（電極端子部）と、上記回路基板の第１の面に、上記半導体チップの複数の電極にそれぞれ対応して配置された突起を有する複数の接続パッドとを、超音波を必ず印可し、熱、圧力の何れか、またはそれらの併用により電気的に接続すると同時に、界面封止樹脂の硬化を行う、または、少なくとも開始させる工程とを含む方法であってもよい。
【０２２０】
さらに、本発明の一実施形態にかかる半導体装置は、例えば以下の構成とすることができる。
【０２２１】
例えば、上記半導体装置は、半導体チップが、素子形成面の中央部に形成された複数の電極（電極端子部）を含み、第１の面および第２の面を有し、かつ、共に表層は絶縁体層が形成された、上記半導体チップを搭載する回路基板を備え、上記回路基板は、上記第１の面に、上記半導体チップの複数の電極にそれぞれ対応して配置された突起を有する複数の接続パッド（接続用電極端子部）と、上記接続パッドとほぼ同じ高さで、上記接続パッド周辺に形成された支持体と、上記接続パッドと電気的に接続された複数の外部入出力端子と、上記絶縁体層には、少なくとも上記半導体チップよりも大きな開口部を備え、上記半導体装置の素子面と前記回路基板との間隙に設けられる樹脂を備え、上記半導体チップの電極と、上記回路基板の接続パッドをフリップチップ方式で、直接または部材を介して、電気的に接続する構造を有していてもよい。
【０２２２】
また、上記素子形成面の中央部に形成された複数の電極（電極端子部）が、ほぼ直鎖状に形成されている場合、上記支持体が、上記電極に対応した直鎖状の接続パッド（接続用電極端子部）の片側、または両側に配置されている構成であってもよい。
【０２２３】
さらに、上記半導体装置は、上記フリップチップ接続された半導体チップの裏面に、少なくとも１つ以上の半導体チップが積層され、上記積層された半導体チップの電極（電極端子部）と、上記回路基板上の上記半導体チップの外側に配置された接続パッド（接続用電極端子部）がそれぞれ金属細線で結線され、上記回路基板の半導体チップが実装されている面が、封止樹脂で覆われている構成であってもよい。
【０２２４】
また、上記した各実施の形態では、突起構造を有する電極（上記各実施の形態においては接続電極）と支持体とが、共に回路基板に形成されている場合を例に挙げて説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、突起構造を有する電極と支持体とが、例えば半導体チップの素子形成面に形成されている配線を利用するなどして共に半導体チップに形成されている構成としてもよく、突起構造を有する電極と支持体とが、回路基板と半導体チップとに各々別々に設けられている構成としても構わない。
【０２２５】
但し、上記突起構造を有する電極と支持体とは、回路基板または半導体チップの何れか一方に設けられていることが、両者の高さを制御、つまり、両者の高さを合わせる上で好ましく、上記突起構造を有する電極と支持体とが共に回路基板側に設けられていることが、回路基板における配線を利用して例えば該配線と同一材料にて同時に上記突起構造を有する電極と支持体とを形成することができ、厚みの制御が容易となり、安価かつ精度良く上記突起構造を有する電極と支持体とを形成することができる。
【０２２６】
本発明は上述した各実施形態に限定されるものではなく、請求項に示した範囲で種々の変更が可能であり、異なる実施形態にそれぞれ開示された技術的手段を適宜組み合わせて得られる実施形態についても本発明の技術的範囲に含まれる。
【０２２７】
【発明の効果】
本発明にかかる半導体装置は、以上のように、素子形成面の中央部に電極端子部が設けられた半導体チップが、上記電極端子部にて、回路基板の接続用電極端子部に架設状態でフリップチップ実装されており、上記回路基板は、上記半導体チップよりも大きく、かつ、表面に絶縁体層が設けられている半導体装置において、上記接続用電極端子部及び半導体チップの電極端子部のうち何れか一方の電極端子部が突起状に形成されており、上記回路基板表面の絶縁体層は、上記半導体チップの素子形成面よりも大きな開口部を備え、該開口部内で上記半導体チップと回路基板とが架設状態でフリップチップ実装されており、上記半導体チップと回路基板との間隙には、突起状に形成された上記電極端子部とほぼ同じ高さを有し、上記半導体チップと回路基板とを実質平行に支持する支持体が設けられている構成である。
【０２２８】
上記の構成によれば、上記絶縁体層が、上記半導体チップの素子形成面よりも大きな開口部を有し、上記絶縁体層と半導体チップとが互いに非接触状態にて上記半導体チップが上記接続用電極端子部にフリップチップ実装されるので、上記支持体並びに突起形状を有する電極端子部の形成に際し、上記絶縁体層による制限を受けず、しかも、上記絶縁体層とは別に上記支持体が設けられていることから、該支持体の形成に際し、材料の選択の自由度が大きく、電気的な接続の信頼性に関わる高さ方向のばらつきの防止や厚みをより厳密に制御することが可能となるので、上記したように中央部にセンターパッドと称される電極端子部を有する半導体チップを回路基板にフリップチップ実装するに際し、半導体チップの素子形成面と回路基板とを実質的に平行に支持した状態で、安定して固定することができる。よって、上記の構成によれば、半導体チップと回路基板との接続不良が防止され、接続信頼性が高い半導体装置を提供することができるという効果を奏する。
【０２２９】
本発明にかかる半導体装置は、以上のように、上記支持体は、突起状に形成された電極端子部と同じ材料からなる構成である。
【０２３０】
上記の構成によれば、上記支持体が、突起状に形成された電極端子部と同じ材料からなることで、既存の技術により、両者の高さを容易に一致させることができる。このため、より一層接続信頼性が高い半導体装置を提供することができるという効果を奏する。
【０２３１】
本発明にかかる半導体装置は、以上のように、上記支持体は金属からなる構成である。
【０２３２】
金属材料は、その厚さをエッチング加工する技術が特に充実しており、厚みの制御を容易に行うことができるので、上記支持体が金属からなることで、電気的な接続の信頼性に関わる高さ方向のばらつきの防止や厚みをより一層厳密かつ容易に制御することができる。よって、上記の構成によれば、より接続信頼性が高い半導体装置を提供することができるという効果を奏する。
【０２３３】
本発明にかかる半導体装置は、以上のように、上記半導体チップと回路基板とが、突起状に形成された上記電極端子部及び上記支持体の塑性変形により接合されている構成である。
【０２３４】
上記の構成によれば、超音波接合などの、電極端子部の塑性変形を伴う接合を行う場合であっても上記半導体チップのフリップチップ実装を行う際に、上記半導体チップを上記回路基板と平行に支持することができるので、塑性変形によって強固に接続され、半導体チップと回路基板との位置ズレがなく、接続不良が防止され、接続信頼性が高い半導体装置を提供することができるという効果を奏する。
【０２３５】
本発明にかかる半導体装置は、以上のように、上記半導体チップと回路基板とが、該半導体チップと回路基板との間隙を封止する界面封止樹脂によりさらに固着されている構成である。
【０２３６】
上記の構成によれば、上記半導体チップと回路基板との間隙を上記界面封止樹脂によりさらに固着することで、両者の接合をより強固で安定したものとすることができるという効果を奏する。
【０２３７】
本発明にかかる半導体装置は、以上のように、上記接続用電極端子部と半導体チップの電極端子部とが架設状態で圧接されており、上記半導体チップと回路基板とが、該半導体チップと回路基板との間隙を封止する界面封止樹脂により固着されている構成である。
【０２３８】
上記の構成によれば、上記絶縁体層が、上記半導体チップの素子形成面よりも大きな開口部を有し、上記絶縁体層と半導体チップとが互いに非接触状態にて上記半導体チップが上記接続用電極端子部にフリップチップ実装されるので、上記支持体並びに突起形状を有する電極端子部の形成に際し、上記絶縁体層による制限を受けず、しかも、上記絶縁体層とは別に上記支持体が設けられていることから、該支持体の形成に際し、材料の選択の自由度が大きく、電気的な接続の信頼性に関わる高さ方向のばらつきの防止や厚みをより厳密に制御することが可能となる。このため、上記のように半導体チップの電極端子部と接続用電極端子部とを圧接させて電気的に接続すると共に上記半導体チップと回路基板とを界面封止樹脂により固着させる場合においても、上記したように中央部にセンターパッドと称される電極端子部を有する半導体チップを回路基板にフリップチップ実装するに際し、半導体チップの素子形成面と回路基板とを実質的に平行に支持した状態で、安定して固定することができる。よって、上記の構成によれば、半導体チップと回路基板との接続不良が防止され、接続信頼性が高い半導体装置を提供することができるという効果を奏する。
【０２３９】
本発明にかかる半導体装置は、以上のように、上記支持体と半導体チップとの接触面積が、突起状に形成された上記電極端子部と半導体チップとの接触面積よりも大きい構成である。
【０２４０】
上記の構成によれば、上記支持体と半導体チップとの接触面積を、突起状に形成された上記電極端子部と半導体チップとの接触面積よりも大きくすることで、上記支持体が上記半導体チップの素子形成面に当たることによるダメージを軽減することができるという効果を奏する。
【０２４１】
本発明にかかる半導体装置は、以上のように、上記半導体チップの素子形成面とは反対側の面に少なくとも１つの半導体チップが積層され、該積層された半導体チップの電極端子部と、上記回路基板における上記絶縁体層の開口部内でかつ上記半導体チップのフリップチップ実装領域外に設けられた接続用電極端子部とが金属細線により電気的に接続されている構成である。
【０２４２】
上記の構成によれば、上記半導体装置１個当たりの半導体チップの搭載数が増加し、上記半導体チップの実装密度がより高い半導体装置を実現することができるという効果を奏する。
【０２４３】
本発明にかかる半導体装置の製造方法は、以上のように、素子形成面の中央部に電極端子部が設けられた半導体チップを、上記電極端子部にて、上記半導体チップよりも大きく、かつ、表面に絶縁体層が設けられた回路基板における接続用電極端子部に架設状態でフリップチップ実装する半導体装置の製造方法において、上記回路基板表面に、該回路基板における上記半導体チップのフリップチップ実装対象領域に上記半導体チップの素子形成面よりも大きな開口部を有する絶縁体層を形成し、上記接続用電極端子部及び半導体チップの電極端子部のうち何れか一方の電極端子部を突起状に形成すると共に、上記半導体チップ及び回路基板のうち何れか一方における他方との対向面に、突起状に形成された上記電極端子部とほぼ同じ高さを有し、上記半導体チップと回路基板とを実質平行に支持する支持体を形成し、突起状に形成された上記電極端子部と支持体とによって、上記回路基板における上記絶縁体層の開口部内で上記半導体チップと回路基板とを実質平行に支持してフリップチップ実装を行う方法である。
【０２４４】
上記の方法によれば、上記絶縁体層が、上記半導体チップの素子形成面よりも大きな開口部を有することで、上記絶縁体層と半導体チップとを互いに非接触状態にて上記半導体チップを上記接続用電極端子部にフリップチップ実装することができるので、上記支持体並びに突起形状を有する電極端子部の形成に際し、上記絶縁体層による制限を受けず、しかも、上記絶縁体層とは別に上記支持体を設けることで、該支持体の形成に際し、材料の選択の自由度が大きく、電気的な接続の信頼性に関わる高さ方向のばらつきの防止や厚みをより厳密に制御することが可能となるので、上記したように中央部にセンターパッドと称される電極端子部を有する半導体チップを回路基板にフリップチップ実装するに際し、半導体チップの素子形成面と回路基板とを実質的に平行に支持した状態で、安定して固定することができる。よって、上記の方法によれば、半導体チップと回路基板との接続不良を防止することができ、接続信頼性が高い半導体装置を提供することができるという効果を奏する。
【０２４５】
本発明にかかる半導体装置の製造方法は、以上のように、素子形成面の中央部に電極端子部が設けられた半導体チップを、上記電極端子部にて、上記半導体チップよりも大きく、かつ、表面に絶縁体層が設けられた回路基板における接続用電極端子部に架設状態でフリップチップ実装する半導体装置の製造方法において、上記回路基板表面に、該回路基板における上記半導体チップのフリップチップ実装対象領域に上記半導体チップの素子形成面よりも大きな開口部を有する絶縁体層を形成し、上記接続用電極端子部及び半導体チップの電極端子部のうち何れか一方の電極端子部を突起状に形成すると共に、上記半導体チップ及び回路基板のうち何れか一方における他方との対向面に、突起状に形成された上記電極端子部とほぼ同じ高さを有し、かつ、少なくとも最表層が上記半導体チップのフリップチップ実装による上記接続用電極端子部との接合条件で塑性変形すると共に、該塑性変形による変形量が、突起状に形成された上記電極端子部とほぼ同じ材料からなり、上記半導体チップと回路基板とを実質平行に支持する支持体を形成し、突起状に形成された上記電極端子部と支持体とによって、上記回路基板における上記絶縁体層の開口部内で上記半導体チップと回路基板とを架設状態で実質平行に支持し、突起状に形成された上記電極端子部及び上記支持体を塑性変形させて上記半導体チップと回路基板とを接合する方法である。
【０２４６】
上記の方法によれば、上記絶縁体層が、上記半導体チップの素子形成面よりも大きな開口部を有することで、上記絶縁体層と半導体チップとを互いに非接触状態にて上記半導体チップを上記接続用電極端子部にフリップチップ実装することができるので、上記支持体並びに突起形状を有する電極端子部の形成に際し、上記絶縁体層による制限を受けず、しかも、上記絶縁体層とは別に上記支持体を設けることで、該支持体の形成に際し、材料の選択の自由度が大きく、電気的な接続の信頼性に関わる高さ方向のばらつきの防止や厚みをより厳密に制御することが可能となる。
【０２４７】
このため、上記の方法によれば、上述したように、超音波接合などの、電極端子部の塑性変形を伴う接合を行う場合であっても、上記したように中央部にセンターパッドと称される電極端子部を有する半導体チップを回路基板にフリップチップ実装するに際し、半導体チップの素子形成面と回路基板とを実質的に平行に支持した状態で、安定して固定することができる。よって、上記の方法によれば、半導体チップと回路基板との接続不良を防止することができ、接続信頼性が高い半導体装置を製造することができるという効果を奏する。
【０２４８】
本発明にかかる半導体装置の製造方法は、以上のように、突起状に形成された上記電極端子部及び上記支持体を塑性変形させて上記半導体チップと回路基板とを接合させた後、上記半導体チップと回路基板との間隙に、該間隙を封止する界面封止樹脂を注入し、該界面封止樹脂を硬化させる方法である。
【０２４９】
上記の方法によれば、上記半導体チップと回路基板との間隙を上記界面封止樹脂によりさらに固着することができ、両者の接合をより強固で安定したものとすることができるという効果を奏する。また上記の構成によれば、前記したように、上記回路基板表面の絶縁体層が、上記半導体チップのフリップチップ実装領域（実装対象領域）において上記半導体チップの素子形成面よりも大きく開口されていることで、上記半導体チップを上記接続用電極端子部にフリップチップ実装したとき、上記半導体チップと回路基板との間隙に、容易に上記界面封止樹脂を注入することができるという効果を奏する。
【０２５０】
本発明にかかる半導体装置の製造方法は、以上のように、素子形成面の中央部にほぼ直鎖状に複数の電極端子部が設けられた半導体チップを使用し、上記回路基板に、上記半導体チップの電極端子部に対応してほぼ直鎖状に複数の接続用電極端子部を設けると共に、上記接続用電極端子部からなる列の片側に、上記接続用電極端子部と平行に上記支持体を形成し、上記半導体チップと回路基板とを接合後に、上記支持体が形成された側とは上記接続用電極端子部を挟んで反対側、もしくは、上記接続用電極端子部からなる列に対し、ほぼ直交する方向から上記半導体チップと回路基板との間隙に上記界面封止樹脂を注入する方法である。
【０２５１】
上記の方法によれば、上記半導体チップと回路基板との間隙に上記界面封止樹脂を注入することで、上記半導体チップと回路基板とを、より強固に安定して接合することができるという効果を奏する。また、上記の方法によれば、上記支持体を、上記接続用電極端子部からなる列の片側に、上記接続用電極端子部と平行に上記支持体を形成し、上記支持体が形成された側とは上記接続用電極端子部を挟んで反対側、もしくは、上記接続用電極端子部からなる列に対し、ほぼ直交する方向から上記半導体チップと回路基板との間隙に上記界面封止樹脂を注入することで、該界面封止樹脂の注入性を向上させることができ、効率良く、しかも、上記間隙に上記界面封止樹脂を満遍なく充填させることができるという効果を併せて奏する。
【０２５２】
本発明にかかる半導体装置の製造方法は、以上のように、素子形成面の中央部にほぼ直鎖状に複数の電極端子部が設けられた半導体チップを使用し、上記回路基板に、上記半導体チップの電極端子部に対応してほぼ直鎖状に複数の接続用電極端子部を設けると共に、上記接続用電極端子部からなる列の両側に、上記接続用電極端子部と平行に上記支持体を形成し、上記半導体チップと回路基板とを接合後に、上記接続用電極端子部からなる列に対し、ほぼ直交する方向から上記半導体チップと回路基板との間隙に上記界面封止樹脂を注入する方法である。
【０２５３】
上記の方法によれば、上記半導体チップと回路基板との間隙に上記界面封止樹脂を注入することで、上記半導体チップと回路基板とを、より強固に安定して接合することができるという効果を奏する。また、上記の方法によれば、上記支持体を、上記接続用電極端子部からなる列の両側に、上記接続用電極端子部と平行に上記支持体を形成し、上記接続用電極端子部からなる列に対し、ほぼ直交する方向から上記半導体チップと回路基板との間隙に上記界面封止樹脂を注入することで、該界面封止樹脂の注入性を向上させることができ、効率良く、しかも、上記間隙に上記界面封止樹脂を満遍なく充填させることができるという効果を併せて奏する。
【０２５４】
本発明にかかる半導体装置の製造方法は、以上のように、突起状に形成された上記電極端子部と支持体とによって上記半導体チップと回路基板とを支持する前に、上記半導体チップ及び回路基板のうち何れか一方における他方との対向面に、上記半導体チップと回路基板との間隙を封止する界面封止樹脂からなる層を配し、上記間隙に界面封止樹脂からなる層が配された状態で、突起状に形成した上記電極端子部と上記支持体とによって、上記半導体チップと回路基板とを架設状態で実質平行に支持し、突起状に形成された上記電極端子部及び上記支持体の塑性変形と上記界面封止樹脂の硬化とを、同一の工程において行う方法である。
【０２５５】
上記の方法によれば、上記半導体チップと回路基板との間隙を上記界面封止樹脂によって封止することで、上記半導体チップと回路基板とを、より強固に安定して接合することができるという効果を奏する。また、上記の方法によれば、上記半導体チップの電極端子部と接続用電極端子部との電気的な接続と上記界面封止樹脂の硬化とを同時進行させることができるので、上記間隙を界面封止樹脂で封止する場合における半導体チップの実装にかかる時間を短縮させることができるという効果を併せて奏する。
【０２５６】
本発明にかかる半導体装置の製造方法は、以上のように、上記接続用電極端子部及び半導体チップの電極端子部のうち突起状に形成する電極端子部と支持体との最表層に、導電性接着剤からなる接合層を各々設ける方法である。
【０２５７】
上記の方法によれば、上記接続用電極端子部及び半導体チップの電極端子部のうち突起状に形成する電極端子部と支持体との最表層に上記接合層を設けることで、両者の接合をより強固で安定したものとすることができるという効果を奏する。
【０２５８】
本発明にかかる半導体装置の製造方法は、以上のように、素子形成面の中央部に電極端子部が設けられた半導体チップを、上記電極端子部にて、上記半導体チップよりも大きく、かつ、表面に絶縁体層が設けられた回路基板における接続用電極端子部に架設状態でフリップチップ実装する半導体装置の製造方法において、上記回路基板表面に、該回路基板における上記半導体チップのフリップチップ実装対象領域に上記半導体チップの素子形成面よりも大きな開口部を有する絶縁体層を形成し、上記接続用電極端子部及び半導体チップの電極端子部のうち何れか一方の電極端子部を突起状に形成すると共に、上記半導体チップ及び回路基板のうち何れか一方における他方との対向面に、突起状に形成された上記電極端子部とほぼ同じ高さを有し、上記半導体チップの素子形成面と上記回路基板表面とを実質平行に支持する支持体を形成し、突起状に形成された上記電極端子部と支持体とによって、上記回路基板における上記絶縁体層の開口部内で、上記半導体チップと回路基板とを架設状態で実質平行に支持した状態で、上記半導体チップと回路基板との間隙を界面封止樹脂により封止して上記接続用電極端子部と上記半導体チップの電極端子部とを圧接させる方法である。
【０２５９】
上記の方法によれば、上記絶縁体層が、上記半導体チップの素子形成面よりも大きな開口部を有することで、上記絶縁体層と半導体チップとを互いに非接触状態にて上記半導体チップを上記接続用電極端子部にフリップチップ実装することができるので、上記支持体並びに突起形状を有する電極端子部の形成に際し、上記絶縁体層による制限を受けず、しかも、上記絶縁体層とは別に上記支持体を設けることで、該支持体の形成に際し、材料の選択の自由度が大きく、電気的な接続の信頼性に関わる高さ方向のばらつきの防止や厚みをより厳密に制御することが可能となる。このため、上記の方法によれば、上記のように半導体チップの電極端子部と接続用電極端子部とを圧接させて電気的に接続すると共に上記半導体チップと回路基板とを界面封止樹脂により固着させる場合においても、上記したように中央部にセンターパッドと称される電極端子部を有する半導体チップを回路基板にフリップチップ実装するに際し、半導体チップの素子形成面と回路基板とを実質的に平行に支持した状態で、安定して固定することができるという効果を奏する。
【０２６０】
本発明にかかる半導体装置の製造方法は、以上のように、上記界面封止樹脂として、内部に導電粒子が分散された異方導電性樹脂を用いる方法である。
【０２６１】
上記の方法によれば、上記異方導電性樹脂中に存在する導電粒子により、より良好な電気的接続を得ることができるという効果を奏する。特に、超音波などを用いて電極端子部を塑性変形させることにより上記半導体チップのフリップチップ実装を行う場合、上記半導体チップの電極端子部と接続用電極端子部との接合部に上記導電粒子が埋め込まれ、該導電粒子により、より良好な電気的接続を得ることができる。
【０２６２】
本発明にかかる半導体装置の製造方法は、以上のように、上記接続用電極端子部及び半導体チップの電極端子部のうち突起状に形成する電極端子部と支持体とを、同じ材料で形成する方法である。
【０２６３】
上記の方法によれば、上記支持体を、突起状に形成された電極端子部と同じ材料で形成することで、既存の技術により、両者の高さを容易に一致させることができる。このため、上記の方法によれば、より一層接続信頼性が高い半導体装置を製造することができるという効果を奏する。また、上記の方法によれば、上記支持体と、突起状に形成された電極端子部とを、同一工程、例えばエッチング加工やメッキ等の基板配線の形成工程において同時に形成することが可能になるので、工程数の増加を招くこともなく、安価かつ容易に上記支持体を形成することができるという効果を併せて奏する。
【０２６４】
本発明にかかる半導体装置の製造方法は、以上のように、上記支持体を金属で形成する方法である。
【０２６５】
上記の方法によれば、上記支持体を金属で形成することで、電気的な接続の信頼性に関わる高さ方向のばらつきの防止や厚みをより一層厳密かつ容易に制御することが可能となるので、より接続信頼性が高い半導体装置を製造することができるという効果を奏する。
【０２６６】
本発明にかかる半導体装置の製造方法は、以上のように、上記接続用電極端子部及び半導体チップの電極端子部のうち上記接続用電極端子部を突起状に形成すると共に、上記接続用電極端子部の形成工程と同一の工程で上記回路基板に上記支持体を形成する方法である。
【０２６７】
上記の方法によれば、上記支持体と、突起状に形成された電極端子部とを、例えばエッチング加工やメッキ等の基板配線の形成工程において、配線の形成と同時に、あるいは、上記配線を利用して形成することが可能になるので、工程数の増加を招くこともなく、安価かつ容易に上記支持体を形成することができるという効果を奏する。また、上記の方法によれば、既存の技術により、両者の高さを容易に一致させることができる。このため、上記の方法によれば、より一層接続信頼性が高い半導体装置を、安価かつ容易に製造することができるという効果を併せて奏する。
【図面の簡単な説明】
【図１】（ａ）〜（ｄ）は本発明の実施の一形態にかかる半導体装置の製造工程の一例を示す断面図である。
【図２】図１（ａ）〜（ｄ）に示す半導体チップの素子形成面の概略構成を示す平面図である。
【図３】図１（ａ）〜（ｄ）に示す回路基板の概略構成を示す平面図である。
【図４】図３に示す回路基板の要部の構成を概略的に示す断面図である。
【図５】図５（ａ）〜（ｃ）は本発明の他の実施の形態にかかる半導体装置の製造工程の一例を示す断面図である。
【図６】図５（ｃ）に示す半導体装置の要部の構成を概略的に示す断面図である。
【図７】図７（ａ）〜（ｄ）は本発明のさらに他の実施の形態にかかる半導体装置の製造工程の一例を示す断面図である。
【図８】図８（ａ）〜（ｄ）は本発明のさらに他の実施の形態にかかる半導体装置の製造工程の一例を示す断面図である。
【図９】従来の半導体装置の構成を概略的に示す断面図である。
【図１０】図１０（ａ）〜（ｃ）は従来のフリップチップ実装方法を用いた半導体装置の製造方法に超音波接合を適用したときの半導体装置の製造工程を示す断面図である。
【符号の説明】
１    半導体チップ
２    回路基板
３    接続電極（接続用電極端子部）
４    支持体
５    電極端子部
６    絶縁体層
７    超音波印加ツール
８    界面封止樹脂
９    ノズル
１０    絶縁体層
１１    貫通孔
１２    ソルダレジスト開口部
１３    絶縁膜
２０    配線
２１    界面封止樹脂
２２    バインダー樹脂
２３    導電粒子
３１    接合層
３２    接合層
３３    接続電極（接続用電極端子部）
３４    支持体
４１    第１の半導体チップ
４２    第２の半導体チップ
４３    回路基板
４４    電極端子部
４６    接続パッド（接続用電極端子部）
４７    界面封止樹脂
４８    接着剤層
４９    封止樹脂層
５０    絶縁膜
５１    絶縁膜
５２    貫通孔
５３    外部入出力端子
【図１】
2004247415.tif 000003
【図２】
2004247415.tif 000004
【図３】
2004247415.tif 000005
【図４】
2004247415.tif 000006
【図５】
2004247415.tif 000007
【図６】
2004247415.tif 000008
【図７】
2004247415.tif 000009
【図８】
2004247415.tif 000010
【図９】
2004247415.tif 000011
【図１０】
2004247415.tif 000012