(57)【要約】【課題】  低コストでありながら良好な電気的接続状態を確保できる信頼性の高い半導体チップ及び半導体装置を提供することを目的とし、またその半導体装置の製造方法、並びに該半導体装置を備えた電子機器を提供することを目的としている。【解決手段】  第１導電層１３と前記第１導電層１３の上に設けられる第２導電層１５とを有するバンプ４０を備え、配線基板２０上のランド２１との間で導電性粒子３０を分散した絶縁性材料を挟みこんだ上体で実装される半導体チップ１であって、前記第２導電層１５は銅により構成され、前記第２導電層１５の厚さは、前記導電性粒子３０が前記第２導電層１５に食い込んで電気的接続を確保できる厚さに形成されていることを特徴とする。【選択図】        図２
2005191541.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
バンプを有する半導体チップと、ランドを備えた配線基板とを有し、バンプとランドとが絶縁性材料に分散された導電性粒子で接続される半導体装置であって、
前記バンプは第１導電層と、その上に設けられる第２導電層とを有し、前記第２導電層は銅により構成され、前記導電性粒子が前記第２導電層と前記ランドとの双方に食い込んだ状態で電気的接続がなされることを特徴とする半導体装置。
【請求項２】
前記第２導電層の厚さは、前記導電性粒子が前記第２導電層中に食い込んで電気的接続を確保できる厚さに形成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３】
前記第２導電層の厚さは、前記導電性粒子の粒径の１／４以上が前記第２導電層に食い込むように形成されていることを特徴とする請求項１又は２記載の半導体装置。
【請求項４】
前記第２導電層の厚さは、前記導電性粒子の粒径の１／２以上が前記第２導電層に食い込んで、前記バンプと前記ランドが直接接触するように形成されていることを特徴とする請求項１乃至３記載の半導体装置。
【請求項５】
前記第１導電層と前記第２導電層との間に触媒を有することを特徴とする請求項１乃至４いずれか１項記載の半導体装置。
【請求項６】
基材上に形成され、外部接続電極上に開口部を有するパッシベーション膜を有し、前記第１導電層が、前記開口部に前記パッシベーション膜の膜厚以下の厚さで形成されていることを特徴とする請求項１乃至５いずれか１項記載の半導体装置。
【請求項７】
前記第１導電層は、前記導電性粒子と硬度が同じか、それよりも硬度が高い物質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８】
前記導電性粒子は、前記第２導電層を構成する銅よりも硬度が高い物質からなることを特徴とする請求項１乃至４または７記載の半導体装置。
【請求項９】
基材と、
前記基材上に形成された外部接続電極と、
前記外部接続電極と電気的に接続し、第１導電層及び該第１導電層の上に設けられた銅からなる第２導電層を有するバンプと、
前記外部接続電極上に開口部を有するパッシベーション膜とを備え、
前記第１導電層は、前記パッシベーション膜の開口部の内側において前記外部接続電極の上面に接触し、前記パッシベーション膜の上面には接触しないように設けられていることを特徴とする半導体チップ。
【請求項１０】
前記第１導電層と前記第２導電層との間に触媒を有することを特徴とする請求項９記載の半導体チップ。
【請求項１１】
前記パッシベーション膜の開口部の内側の前記外部接続電極の厚さは、０．２μｍ以上であることを特徴とする請求項９又は１０記載の半導体チップ。
【請求項１２】
前記第１導電層と前記第２導電層との間に、前記第１導電層よりも軟らかい第３導電層を有することを特徴とする請求項９乃至１１いずれか１項記載の半導体チップ。
【請求項１３】
バンプを有する半導体チップと、ランドを有する配線基板とを接続する半導体装置の製造方法であって、
前記バンプの母材となる第１導電層の上に銅により構成される第２導電層を設ける工程と、前記第２導電層を設けられたバンプと前記ランドとの間に導電性粒子を分散した絶縁性材料を配置する工程と、前記ランドに対して前記バンプを押し込んで、前記第２導電層と前記ランドとの双方に前記導電性粒子を食い込ませて前記バンプと前記ランドとを電気的に接続する工程とを有することを特徴とする半導体装置の製造方法。
【請求項１４】
前記第１導電層と前記第２導電層との間に触媒を付与する工程を有することを特徴とする請求項１３記載の半導体装置の製造方法。
【請求項１５】
前記第１導電層と前記第２導電層との少なくとも一方を、無電解めっき法により形成することを特徴とする請求項１４記載の半導体装置の製造方法。
【請求項１６】
請求項１乃至８いずれか１項記載の半導体装置を具備してなることを特徴とする電子機器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、半導体装置、半導体チップ、半導体装置の製造方法、電子機器に関し、特にフリップチップ実装方法に好適な構成の半導体チップに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
現在、携帯電話機やノート型パーソナルコンピュータ等の携帯型電子機器では、小型、薄型、軽量化、低コスト化への要求が極めて高い。この要求に応じて、機器内部に設けられる半導体チップ等の各種電子部品の高集積化が進められると共に、高密度実装を図るために、種々の半導体実装技術の研究開発がなされている。
【０００３】
これら種々の半導体実装技術の中でも、従来接続作業が能率的で、安定した樹脂封止ができる半導体チップの接続方法として、例えば、特許文献１に開示されているようなフリップチップ実装方法が案出されてきた。この方法は、半導体チップのバンプをニッケルと金で形成し、異方導電性樹脂層を介して半導体チップと配線基板との電気的接続を図る技術である。
【特許文献１】特開２０００−２８６２９９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかし、従来技術においては、異方導電性樹脂層の中の導電性粒子を半導体チップのバンプ表層を形成する金に十分食い込ませて配線基板との電気的接続の信頼性を確保しているため、金の膜厚を厚くする必要があり、高い信頼性を維持したまま低コスト化することには限界があった。
【０００５】
本発明は、上記従来技術の問題点に鑑み成されたものであって、低コストでありながら良好な電気的接続状態を確保できる信頼性の高い半導体装置及び半導体チップを提供することを目的とし、またその半導体装置の製造方法、並びに該半導体装置を備えた電子機器を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記課題を解決するために、本発明の半導体装置は、バンプを有する半導体チップと、ランドを備えた配線基板とを有し、バンプとランドとが絶縁性材料に分散された導電性粒子で接続される半導体装置であって、前記バンプは第１導電層と、その上に設けられる第２導電層とを有し、前記第２導電層は銅により構成され、前記導電性粒子が前記第２導電層と前記ランドとの双方に食い込んだ状態で電気的接続がなされることを特徴とする。
【０００７】
上記構成によれば、導電性粒子と第２導電層とが単に接触するのではなく、導電性粒子が第２導電層の銅に食い込むので広い接触面積が取れ、低抵抗の電気的接続が可能であるとともに、第２導電層と導電性粒子との接触状態は、温度変化による絶縁材料の膨張収縮や振動などの影響を受けにくくなるので、電気的接続の信頼性に優れた半導体装置を簡単で安価に提供できる。そして、上記構成によれば、バンプ表層の銅と配線基板上のランドとの間に導電性粒子が挟持されて安定した接触状態が保たれるので、電気的接続の信頼性に優れた半導体装置を簡単で安価に提供できる。
【０００８】
なお、前記第２導電層の厚さは、前記導電性粒子が前記第２導電層中に食い込んで電気的接続を確保できる厚さに形成されていることが好ましい。例えば、前記第２導電層の厚さは、前記導電性粒子の粒径の１／４以上が前記第２導電層に食い込むように形成されていてもよい。一般的に、半導体チップ上のバンプ表面および配線基板上のランド表面は平坦ではなく、凹凸を有している。仮に第２導電層への導電性粒子の食い込み量が粒径の１／４未満であったとすると、前記凹凸の分布状態によっては、接触面積が不十分となり電気的な導通が十分とれなくなる恐れがある。その点、導電性粒子の粒径の１／４以上が第２導電層に食い込んでいれば、前記凹凸の影響を吸収し、配線基板上のランドとの間で良好な電気的接続を確保でき信頼性が向上する。
【０００９】
さらに、前記第２導電層の厚さは、前記導電性粒子の粒径の１／２以上が前記第２導電層に食い込んで、前記バンプと前記ランドが直接接触するように形成されていてもよい。これにより、導電性粒子が第２導電層と配線基板上のランドとの間に確実に挟持されて接触状態が保たれるので、良好な電気的接続を確保でき信頼性が向上する。
【００１０】
また、前記第１導電層と前記第２導電層との間に触媒を有するようにしてもよい。材料の組み合わせによっては、第１導電層と第２導電層とを直接接触させると、密着性が悪く、場合によっては第２導電層が剥がれる等の不具合が生じる恐れがある。その点、第１導電層と第２導電層との間に触媒を有する場合、触媒の材料を適宜選択することにより、第１導電層と第２導電層の密着性を高めることが可能となる。
【００１１】
また、本発明による半導体装置は、基材上に形成され、外部接続電極上に開口部を有するパッシベーション膜を有し、前記第１導電層が、前記開口部に前記パッシベーション膜の膜厚以下の厚さで形成されていてもよい。言い換えると、第１導電層がパッシベーション膜の開口部の内部にのみ形成された構成でも良い。仮に、第１導電層がパッシベーション膜の上にも形成されていて、第１導電層が硬い材料であったとすると、半導体チップを加圧して配線基板上に実装する際にパッシベーション膜に応力が集中しクラックが入る恐れがある。そこで、第１導電層がパッシベーション膜の開口部の内部にのみ形成されていれば、パッシベーション膜上には、銅からなる第２導電層だけが形成されるので、半導体チップを加圧して実装する際にパッシベーション膜に加わる応力を銅の持つ柔軟性により緩和できる。したがって、パッシベーション膜にクラックが入るといった損傷の発生を防止でき、信頼性の高い半導体チップを実現できる。
【００１２】
なお、前記第１導電層は、前記導電性粒子と硬度が同じか、それよりも硬度が高い物質からなっていてもよい。また、前記導電性粒子は、前記第２導電層を構成する銅よりも硬度が高い物質からなっていてもよい。これにより、導電性粒子は第２導電層に確実に食い込む一方、第１導電層には食い込まないので、導電性粒子がバンプの中へ完全にめり込んでしまうことを防止でき、電気的接続の信頼性を向上させることが可能となる。
【００１３】
次に、本発明による半導体チップは、基材と、前記基材上に形成された外部接続電極と、前記外部接続電極と電気的に接続し、第１導電層及び該第１導電層の上に設けられた銅からなる第２導電層を有するバンプと、前記外部接続電極上に開口部を有するパッシベーション膜とを備え、前記第１導電層は、前記パッシベーション膜の開口部の内側において前記外部接続電極の上面に接触し、前記パッシベーション膜の上面には接触しないように設けられていることを特徴とする。
【００１４】
仮に、第１導電層がパッシベーション膜の上にも形成されていて、第１導電層が硬い材料（Ni）であったとすると、半導体チップを加圧して配線基板上に実装する際にパッシベーション膜に応力が集中しクラックが入る恐れがある。そこで、第１導電層をパッシベーション膜の開口部の内側にのみに形成して、パッシベーション膜の上面には接触しないように設けることにより、パッシベーション膜上には、銅からなる第２導電層だけが形成されるので、半導体チップを加圧して実装する際にパッシベーション膜に加わる応力を銅の持つ柔軟性により緩和できる。したがって、パッシベーション膜にクラックが入るといった損傷の発生を防止でき、信頼性の高い半導体チップを実現できる。
【００１５】
また、前記第１導電層と前記第２導電層との間に触媒を有するようにしてもよい。これにより、第１導電層と第２導電層の密着性を高めることが可能となる。触媒としては、例えばパラジウムを用いることができる。
【００１６】
また、前記パッシベーション膜の開口部の内側の前記外部接続電極の厚さは、０．２μｍ以上にするとよい。外部接続電極が所定の厚さ以上あることにより、ボンディング時に外部接続電極の下に設けられた基材へのダメージを抑えることができる。
【００１７】
また、前記第１導電層と前記第２導電層との間に、前記第１導電層よりも軟らかい第３導電層を有するようにしてもよい。第３導電層を設けることにより、ボンディング時に外部接続電極の下に設けられた基材へのダメージを抑えることができる。
【００１８】
次に、本発明による半導体装置の製造方法は、バンプを有する半導体チップと、ランドを有する配線基板とを接続する半導体装置の製造方法であって、前記バンプの母材となる第１導電層の上に銅により構成される第２導電層を設ける工程と、前記第２導電層を設けられたバンプと前記ランドの間に導電性粒子を分散した絶縁材料を配置する工程と、前記ランドに対して前記バンプを押し込んで、前記第２導電層と前記ランドとの双方に前記導電性粒子を食い込ませて前記バンプと前記ランドとを電気的に接続する工程とを有することを特徴とする。
【００１９】
このような製造方法により製造された半導体装置は、バンプ表層の銅と配線基板上のランドとの間に導電性粒子が挟持されて安定した電気的接触状態が保たれる。従って、本発明の製造方法によれば、電気的接続の信頼性に優れた半導体装置を簡単な手法で安価に提供できる。
【００２０】
また、第１導電層と第２導電層との間に触媒を付与する工程を有していてもよい。触媒の材料を適宜選択することによって、第１導電層と第２導電層との密着性を高めることが可能となる。
【００２１】
さらに、前記第１導電層と前記第２導電層との少なくとも一方を、無電解めっき法により形成してもよい。無電解めっき法を使用すれば、高さばらつきの小さい安定したバンプを形成することができるため、安価で信頼性の高い半導体装置を提供できる。
【００２２】
本発明による電子機器は、前記半導体装置を具備してなることを特徴とし、安価で信頼性の高い電子機器を実現することが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２３】
以下、図面を参照して本発明の実施形態について説明する。なお以下に示す実施形態は、特許請求の範囲に記載された発明の内容を何ら限定するものではない。また、以下の実施形態に示す構成のすべてが、特許請求の範囲に記載された発明の解決手段として必須であるとは限らない。
【００２４】
（第１の実施の形態）
図２は第１の実施の形態の半導体装置について、その概略構成を示す断面模式図である。
半導体装置２は、半導体チップ１と、複数のランド２１が配置された配線基板２０と、導電性粒子３０が分散された異方導電性樹脂層３１を具備してなる。
【００２５】
図１は第１の実施の形態の半導体チップについて、その概略構成を示す断面模式図である。
半導体チップ１は、例えばシリコンからなる基材１０の一面に配置された複数の外部接続電極１１上に第１導電層１３と、第２導電層１５との積層構造を有するバンプ４０を具備してなる。第１導電層１３は、例えばニッケルからなり、その層厚は、１０〜２５μｍであり、好ましくは１５μｍ程度である。第２導電層１５は銅からなり、その層厚は５μｍ程度である。外部接続電極１１は、基材１０に形成された集積回路（図示せず）と電気的に接続された電極であり、アルミニウム又は銅で形成されている。
【００２６】
また、基材１０の外部接続電極１１を有する面には、シリコンの酸化膜からなるパッシベーション膜１２が形成されている。このパッシベーション膜１２には、外部接続電極１１の一部を露出させる開口部１２ａが設けられている。この開口部１２ａは、外部接続電極１１の中央部を開口していることが好ましい。その場合、外部接続電極１１の端部にパッシベーション膜の一部が載っている。すなわち、基材１０の外部接続電極１１を有する面において、外部接続電極１１の少なくとも一部を露出させ、それ以外の部分にパッシベーション膜１２が設けられている。
【００２７】
さらに、第１導電層１３と第２導電層１５との間には、例えばパラジウムからなる触媒（図示せず）が付与される。この触媒は、第１導電層１３のニッケルと第２導電層１５の銅との密着性を高める役目を果たし、これにより信頼性が向上することとなる。
【００２８】
配線基板２０は例えば、ポリイミド樹脂、ポリエステルフィルムなどで形成されるフレキシブル基板であるが、これに限らずガラスエポキシ基板、セラミック基板などのリジッド基板でも良い。また、ランド２１は、例えば銅よりなるが、銅と同様に電気抵抗率の低い銀からなる導電層であっても良い。
【００２９】
異方導電性樹脂層３１は、熱硬化性樹脂、例えばエポキシ樹脂からなり、半導体チップ１のバンプ４０を有する面と配線基板２０のランド２１を有する面との間に挟持され、半導体チップ１と配線基板２０との間を封止接合している。また、導電性粒子３０は、第２導電層１５を構成する銅よりも硬度が高い物質、例えばニッケルからなり、その粒径は０．２〜５μｍであり、好ましくは４μｍ程度である。
【００３０】
バンプ４０の最表層である第２導電層１５とランド２１とは接しており、第２導電層１５とランド２１とが接した面の間に挟み込まれている導電性粒子３０は、第２導電層１５とランド２１の双方に食い込んでいる。すなわち、導電性粒子３０がバンプ４０とランド２１との間に挟みこまれると、銅よりも硬度の高いニッケルからなる導電性粒子３１は第２導電層１５に食い込み捕捉される。第２導電層１５の厚さは、導電性粒子３０が第２導電層１５中に食い込んで電気的接続を確保できる厚さに形成されている。その食い込み量が導電性粒子３０の粒径の少なくとも１／４以上、すなわち本実施の形態では１μｍ以上となるように、第２導電層の厚さが５μｍ程度に形成されている。また、バンプ４０とランド２１とが直接接触する状態で導電性粒子３０が挟み込まれると、導電性粒子３０の粒径の１／２以上、本実施の形態では２μｍ以上第２導電層１５に食い込ませることが可能となる。このように導電性粒子３０を介してバンプ４０とランド２１とが電気的に接続されている。
【００３１】
なお、第１導電層１３は、導電性粒子３０と硬度が同じか、それよりも硬度が高い物質であってもよい。こうすることにより、導電性粒子３０がバンプ４０の中へ完全にめり込んでしまうことを防止でき、電気的接続の信頼性を向上させることが可能となる。
【００３２】
以下、図２に示した半導体装置２の製造方法について、その一例を説明する。図３（ａ）〜図４（ｃ）は、半導体装置２を製造する一連の工程の、本発明に関連した工程を断面模式図にて示す工程図である。
【００３３】
図３（ａ）に示すように、集積回路（図示せず）が形成されたシリコン等からなる基材１０を用意する。基材１０は複数の外部接続電極１１を有する。外部接続電極１１は基材１０に形成された集積回路と電気的に接続された電極であり、アルミニウム又は銅などで形成してある。
【００３４】
次に、基材１０の外部接続電極を有する面に、パッシベーション膜１２を形成する。このパッシベーション膜１２は、例えば基材１０の基本的な材料シリコンの酸化膜（ＳｉＯ２）、窒化膜（ＳｉＮ）又はポリイミド樹脂などで形成することができる。
【００３５】
次に、各外部接続電極１１上にバンプを形成する工程を順次説明する。外部接続電極１１がアルミニウムで形成されている場合、図３（ｂ）に示すように、外部接続電極１１上にジンケート処理を施して表面のアルミニウムを亜鉛に置換析出させて、亜鉛からなる金属皮膜（図示せず）を形成する。これに続き、第１導電層１３を外部接続電極１１上に形成する。第１導電層は例えばニッケルからなり、その形成には無電解めっき法を適用することができる。即ち、ジンケート処理が施された外部接続電極１１を無電解ニッケルめっき液中に浸漬し、亜鉛からなる金属皮膜とニッケルとの置換反応を経てニッケルを堆積させる。この時、第１導電層の厚さは例えば１０〜２５μｍ程度であり、より好ましくは１５μｍ程度である。なお、本実施の形態では、マスクを使用しないで導電層を形成するマッシュルーム型のバンプの例を示すが、レジスト層からなるマスクを使用して形成するストレートウォール型のバンプを採用しても良い。
【００３６】
続いて、第１導電層１３上に触媒を付与する。触媒は例えばパラジウムなどである。パラジウムの形成には、センシタイジング−アクチベーション法或いはキャタリスト−アクセレータ法を適用することができる。
【００３７】
さらに、図３（ｃ）に示すように、第２導電層１５を形成する。第２導電層１５は銅からなり、その形成には無電解めっき法を適用することができる。具体的には、銅めっき液に、第１導電層１３を浸漬し、第１導電層１３上に付与されているパラジウムを触媒として銅を析出させる。この時、第２導電層１５の厚さは５μ程度が好ましい。触媒が付与されているので第１導電層と第２導電層の密着性を高めることができる。
【００３８】
以上の工程により、各外部接続電極１１上に第１導電層１３と第２導電層１５とからなるバンプが形成され、半導体チップ１が構成される。
【００３９】
次に、図４（ａ）に示すように、複数のランド２１が一面に設けられた配線基板２０を用意し、この配線基板２０のランド２１が配置された面に異方導電性樹脂層３１を設ける。配線基板２０は例えばポリイミド樹脂、ポリエステルフィルムなどで形成されるフレキシブル基板であるが、これに限らずガラスエポキシ基板、セラミック基板などのリジッド基板でも良い。また、ランド２１は、例えば銅よりなるが、銅と同様に電気抵抗率の低い銀からなる導電層であっても良い。
【００４０】
異方導電性樹脂層３１は、熱硬化性樹脂、例えばペースト状のエポキシ樹脂よりなり、粘着性を有しており、スクリーン印刷法やディスペンス法を用いて配線基板２０上に設ける。なお、異方導電性樹脂３１はフィルム状に形成されたものを配線基板２０上に貼り付けるようにしても良い。また、異方導電性樹脂層３１には、複数の導電性粒子３０を分散させておく。
【００４１】
次に、図４（ｂ）に示すように、図３（ｃ）に示した半導体チップ１を上下反転させて異方導電性樹脂層３１が設けられた配線基板２０に対向させて位置決めする。具体的には、バンプ４０を配線基板２０上の電気的接続対象とするランド２１に対向させて位置合わせを行い、異方導電性樹脂層の粘着性を利用して半導体チップ１を仮固定させる。その後、加圧面が平坦な熱圧着治具５０を異方導電性樹脂層３１の硬化温度に加熱した状態とし、熱圧着治具５０の加圧面を配線基板２０と平行に保ちながら、半導体チップ１を配線基板２０に垂直な方向に押し込んで加圧する。
【００４２】
このようにすると、図４（ｃ）に示すように、バンプ４０が異方導電性樹脂３１を押しのけて配線基板２０上のランド２１に接触する位置まで押し込まれる。そして、バンプ４０の表層である第２導電層１５とランド２１の間には異方導電性樹脂層３１の中の導電性粒子３０が挟み込まれる。この時、導電性粒子３０の硬度は第２導電層１５の銅の硬度よりも高いので、第２導電層１５の中に食い込む。その食い込み量が導電性粒子３０の粒径の少なくとも１／４以上となるように、１μｍ程度とする。また、バンプ４０とランド２１とが直接接触する状態で導電性粒子３０が挟み込まれる場合、導電性粒子３０の粒径の１／２以上を第２導電層１５に食い込ませることが可能となる。同時に、導電性粒子３０は、銅ないし銀で形成されているランド２１にも食い込む。その結果、バンプ４０とランド２１との電気的接続を、接触抵抗が低く、温度変化による樹脂の膨張収縮や振動の影響を受けにくい信頼性の高いものとすることが可能となる。
【００４３】
なお、本実施形態では半導体チップ１を配線基板２０に垂直な方向に押し込んで加圧する際に、超音波加振による微少振動を加えても良い。こうすることで、導電性粒子３０が第２導電層１５の銅、ならびにランド２１の表面に形成される酸化皮膜を破りやすくなり、一層信頼性の高い電気的接続が可能となる。
【００４４】
この後、異方導電性樹脂層３１はバンプ４０とランド２１との電気的接続を保った状態で熱硬化し、半導体チップ１と配線基板２０との間を封止接合する。
【００４５】
以上説明したように、本実施形態によれば、導電性粒子３０が第２導電層１５の銅と配線基板２０上のランド２１の双方に食い込むことで広い接触面積が取れ、低抵抗の電気的接続が可能となる。また、バンプ４０と配線基板２０上のランド２１との間に導電性粒子３０が挟持されて、温度変化による絶縁材料の膨張収縮や振動などの影響を受けにくくなるので、電気的接続の信頼性に優れた半導体チップを安価に提供できる。さらに、無電解めっき法によりバンプ４０を形成することで、高さばらつきの小さい安定したバンプを形成することができる。
【００４６】
（第２の実施の形態）
次に、本発明の半導体チップの第２の実施の形態について説明する。図５は第２の実施の形態の半導体チップについて、その概略構成を示す断面模式図であって、第１の実施の形態の図１に相当する図である。第２の実施の形態の半導体チップ３は、シリコンからなる基材１０の一面に配置された複数の外部接続電極１１上に第１導電層１３と、第２導電層１５との積層構造を有するバンプ４０を具備してなるものであって、第１の実施の形態と異なる点は、第１導電層１３が、パッシベーション膜１２の開口部１２ａに、パッシベーション膜１２の膜厚以下の厚さで形成されている、すなわち第１導電層１３がパッシベーション膜１２の開口部１２ａの内部にのみ形成されている点である。第１導電層１３は、パッシベーション膜１２の開口部１２ａの内側において外部接続電極１１の上面１１Ｆに接触し、パッシベーション膜１２の上面１２Ｆには接触しないように設けられている。したがって、図１と同じ構成のものについては、図１と同じ符号を付し説明を省略する。
【００４７】
パッシベーション膜１２は、例えばシリコンの酸化膜からなり、その層厚は１〜３μｍ程度であり、好ましくは１．５μ程度である。第１導電層１３は例えばニッケルからなり、外部接続電極１１と電気的に接続している。第１導電層１３の層厚はパッシベーション膜１２の膜厚以内であればよいが、好ましくはパッシベーション膜と等しい１．５μ程度であって、第１導電層１３とこれを囲むパッシベーション膜１２とが同一平面を形成するのが望ましい。
【００４８】
本実施の形態によれば、パッシベーション膜１２の上面１２Ｆには、銅からなる第２導電層１５だけが形成されるので、半導体チップ２を加圧して配線基板２０に実装する際にパッシベーション膜１２に加わる応力を銅の持つ柔軟性により緩和できる。したがって、パッシベーション膜１２にクラックが入るといった損傷の発生を防止でき、信頼性の高い半導体チップを実現できる。
【００４９】
本実施形態においても、第１導電層１３と第２導電層１５との間には、例えばパラジウムからなる触媒（図示せず）が付与される。この触媒により、第１導電層１３のニッケルと第２導電層１５の銅との密着性を高めることができる。
【００５０】
（第３の実施の形態）
図６は第３の実施形態を示す図である。図６に示すように、第１導電層１３と第２導電層１５との間に、第１導電層１３よりも軟らかい第３導電層１３’を設けることができる。本実施形態においては、第１導電層１３はニッケル（Ｎｉ）であり、第３導電層１３’は、ニッケルよりも軟らかい金（Ａｕ）である。第３導電層１３’を設けることにより、ボンディング時に外部接続電極１１の下に設けられた基材１０へのダメージ（シリコンクラック）を抑えることができる。また、第３導電部１３’として金を用いることにより、第１導電層１３等の酸化を防止できる。第３導電部１３’は、上述の実施形態における触媒としての機能も有する。
【００５１】
また、上述の実施形態において、パッシベーション膜１２の開口部１２ａの内側の外部接続電極１１の厚さは、０．２μｍ以上であることが好ましい。アルミニウム（Ａｌ）からなる外部接続電極１１が所定の厚さ以上あることにより、ボンディング時に外部接続電極１１の下に設けられた基材１０へのダメージ（シリコンクラック）を抑えることができる。
【００５２】
本実施形態の半導体装置を具備してなる電子機器として、図７には携帯電話１００が示されている。図２に示した半導体装置は各電子機器の筐体内部に配置される。
【００５３】
また電子機器はＩＣカードや携帯電話に限られる訳ではなく、種々の電子機器に適用することができる。例えば、ノート型パーソナルコンピュータ、ＰＤＡ，電子手帳、電子卓上計算機、液晶プロジェクタ、プリンタ等の電子機器に適用することが可能である。
【図面の簡単な説明】
【００５４】
【図１】第１の実施の形態における半導体チップの概略構成を示す断面模式図である。
【図２】第１の実施の形態における半導体装置の概略構成を示す断面模式図である。
【図３】（ａ）〜（ｃ）は、図２の半導体装置の一製造工程を示す断面模式図である。
【図４】（ａ）〜（ｃ）は、図３に続く、半導体装置の一製造工程示す断面模式図である。
【図５】第２の実施の形態における半導体チップの概略構成を示す断面模式図である。
【図６】第３の実施の形態における半導体チップの概略構成を示す断面模式図である。
【図７】電子機器の一実施の形態について概略構成を示す斜視図。
【符号の説明】
【００５５】
１、３…半導体チップ、２…半導体装置、１０…基材、１１…外部接続電極、１２…パッシベーション膜、１３…第１導電層、１３’…第３導電層、１５…第２導電層、２０…配線基板、２１…ランド、３０…導電性粒子、３１…異方導電性樹脂、４０…バンプ。
【図１】
2005191541.tif 000003
【図２】
2005191541.tif 000004
【図３】
2005191541.tif 000005
【図４】
2005191541.tif 000006
【図５】
2005191541.tif 000007
【図６】
2005191541.tif 000008
【図７】
2005191541.tif 000009