(57)【要約】【課題】  本発明の目的は、半導体チップのエッジとワイヤ等との接触を防止することにある。【解決手段】  半導体装置は、集積回路１２が形成されて内部に電気的に接続された電極１４を有する半導体チップ１０と、半導体チップ１０の電極１４が配置された面の周縁部に設けられた樹脂部３０と、電極１４に接合されて樹脂部３０の上方を通って半導体チップ１０の外側に出るように形成されてなる配線３２と、を含む。【選択図】        図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
集積回路が形成され、内部に電気的に接続された電極を有する半導体チップと、
前記半導体チップの前記電極が配置された面の周縁部に設けられた樹脂部と、
前記電極に接合されて前記樹脂部の上方を通って前記半導体チップの外側に出るように形成されてなる配線と、
を含む半導体装置。
【請求項２】
請求項１記載の半導体装置において、
前記半導体チップの前記電極が配置された前記面は、パッシベーション膜の表面であり、
前記樹脂部は、前記パッシベーション膜の前記表面よりも高くなるように形成されてなる半導体装置。
【請求項３】
請求項１又は請求項２記載の半導体装置において、
前記電極は、バンプを含み、
前記樹脂部は、前記バンプの高さを超えないように形成されてなる半導体装置。
【請求項４】
請求項１から請求項３のいずれかに記載の半導体装置において、
前記樹脂部は、前記半導体チップの側面に至るように形成されてなる半導体装置。
【請求項５】
請求項１から請求項３のいずれかに記載の半導体装置において、
前記樹脂部は、前記半導体チップの側面に至らないように形成されてなる半導体装置。
【請求項６】
請求項１から請求項５のいずれかに記載の半導体装置において、
前記樹脂部は、前記半導体チップの前記周縁部全体に連続的に形成されてなる半導体装置。
【請求項７】
請求項１から請求項６のいずれかに記載の半導体装置において、
前記配線は、前記樹脂部に接触してなる半導体装置。
【請求項８】
請求項１から請求項７のいずれかに記載の半導体装置が実装されてなる回路基板。
【請求項９】
請求項１から請求項７のいずれかに記載の半導体装置を有する電子機器。
【請求項１０】
集積回路が形成された半導体チップの、内部に電気的に接続された電極が配置された面の周縁部に、樹脂部を設けること、及び、
配線を、前記樹脂部の上方を通って、前記半導体チップの外側から前記電極上に至るように設けること、
を含む半導体装置の製造方法。
【請求項１１】
複数の集積回路が形成された半導体ウエハに樹脂部を設けること、及び、
前記半導体ウエハを切断すること、
を含み、
前記樹脂部を、前記半導体ウエハの切断ライン上に設け、
前記半導体ウエハを前記樹脂部とともに切断する半導体チップの製造方法。
【請求項１２】
複数の集積回路が形成された半導体ウエハに樹脂部を設けること、及び、
前記半導体ウエハを、切溝を形成しながら切断すること、
を含み、
前記樹脂部を、前記半導体ウエハの前記切溝を形成する領域に一部が入るように、かつ、前記半導体ウエハの切断ラインを避けるように設け、
前記半導体ウエハを切断するときに、前記樹脂部を側方から切削する半導体チップの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、半導体装置及びその製造方法、半導体チップの製造方法、回路基板並びに電子機器に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、半導体チップの電極に接続されるワイヤは、半導体チップのエッジとの接触を防止するため、ループを描いて設けられていた。近年、半導体装置の薄型化の要求から、ループを低くする必要があり、その場合、ワイヤと半導体チップのエッジとの接触を防止することが難しかった。
【特許文献１】特開２００３−１２４４３３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
本発明の目的は、半導体チップのエッジとワイヤ等との接触を防止することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
（１）本発明に係る半導体装置は、集積回路が形成され、内部に電気的に接続された電極を有する半導体チップと、
前記半導体チップの前記電極が配置された面の周縁部に設けられた樹脂部と、
前記電極に接合されて前記樹脂部の上方を通って前記半導体チップの外側に出るように形成されてなる配線と、
を含む。本発明によれば、樹脂部によって、半導体チップのエッジと配線との接触を防止することができる。
（２）この半導体装置において、
前記半導体チップの前記電極が配置された前記面は、パッシベーション膜の表面であり、
前記樹脂部は、前記パッシベーション膜の前記表面よりも高くなるように形成されていてもよい。
（３）この半導体装置において、
前記電極は、バンプを含み、
前記樹脂部は、前記バンプの高さを超えないように形成されていてもよい。
（４）この半導体装置において、
前記樹脂部は、前記半導体チップの側面に至るように形成されていてもよい。
（５）この半導体装置において、
前記樹脂部は、前記半導体チップの側面に至らないように形成されていてもよい。
（６）この半導体装置において、
前記樹脂部は、前記半導体チップの前記周縁部全体に連続的に形成されていてもよい。
（７）この半導体装置において、
前記配線は、前記樹脂部に接触していてもよい。
（８）本発明に係る回路基板は、上記半導体装置が実装されてなる。
（９）本発明に係る電子機器は、上記半導体装置を有する。
（１０）本発明に係る半導体装置の製造方法は、集積回路が形成された半導体チップの、内部に電気的に接続された電極が配置された面の周縁部に、樹脂部を設けること、及び、
配線を、前記樹脂部の上方を通って、前記半導体チップの外側から前記電極上に至るように設けること、
を含む。本発明によれば、樹脂部によって、半導体チップのエッジと配線との接触を防止することができる。
（１１）本発明に係る半導体チップの製造方法は、複数の集積回路が形成された半導体ウエハに樹脂部を設けること、及び、
前記半導体ウエハを切断すること、
を含み、
前記樹脂部を、前記半導体ウエハの切断ライン上に設け、
前記半導体ウエハを前記樹脂部とともに切断する。本発明によれば、樹脂部によって、半導体チップのエッジとワイヤ等との接触を防止することができる。
（１２）本発明に係る半導体チップの製造方法は、複数の集積回路が形成された半導体ウエハに樹脂部を設けること、及び、
前記半導体ウエハを、切溝を形成しながら切断すること、
を含み、
前記樹脂部を、前記半導体ウエハの前記切溝を形成する領域に一部が入るように、かつ、前記半導体ウエハの切断ラインを避けるように設け、
前記半導体ウエハを切断するときに、前記樹脂部を側方から切削する。本発明によれば、樹脂部によって、半導体チップのエッジとワイヤ等との接触を防止することができる。また、樹脂部をその上面から切断しないので、切断工程を円滑に行うことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００５】
以下、本発明の実施の形態を、図面を参照して説明する。
【０００６】
図１は、本発明の実施の形態に係る半導体装置を説明する図である。半導体装置は、半導体チップ１０を有する。半導体チップ１０には、集積回路１２が形成されている。半導体チップ１０は、内部に電気的に接続された複数の電極１４を有する。複数の電極１４は、集積回路１２に電気的に接続された電極を含む。複数の電極１４は、電気的に、集積回路１２に接続されずに半導体チップ１０の内部に接続された電極を含んでもよい。電極１４は、図１に示すように、バンプ１６を含んでもよい。
【０００７】
半導体チップ１０は、パッシベーション膜１８を有していてもよい。パッシベーション膜１８は、無機材料からなる膜（シリコン酸化膜、シリコン窒化膜等）であってもよい。パッシベーション膜１８は、シリコン酸化膜のように透明であってもよいし、不透明であってもよい。パッシベーション膜１８は、各電極１４の一部（例えば中央部のみ）を除いて形成されていてもよい。電極１４が配置された面は、パッシベーション膜１８の表面である。
【０００８】
半導体装置は、基板２０を含んでもよい。基板２０は、ポリイミド樹脂等の樹脂から形成されていてもよい。基板２０に半導体チップ１０が搭載されている。例えば、半導体チップ１０の電極１４が配置された面（パッシベーション膜１８の表面）とは反対側の面を、基板２０に接着する。基板２０には、配線パターン２２が形成されている。配線パターン２２が形成された面に半導体チップ１０が搭載されている。
【０００９】
半導体チップ１０には樹脂部３０が設けられている。樹脂部３０は、電極１４が配置された面の周縁部に設けられている。樹脂部３０は、周縁部全体に連続的に形成されていてもよいし、周縁部に部分的に形成されていてもよい。樹脂部３０は、半導体チップ１０の側面に至るように（例えば側面全体を覆うように）形成してもよいし、さらに、基板２０上に至るように形成してもよい。樹脂部３０は、パッシベーション膜１８の表面よりも高くなるように形成されてもよい。樹脂部３０は、バンプ１６の高さを超えないように形成されてもよい。
【００１０】
樹脂部３０は、電気的絶縁部である。樹脂部３０は、導電性粒子を含まない。樹脂部３０は、応力緩和機能を有してもよい。樹脂部３０は、ポリイミド樹脂、シリコーン変性ポリイミド樹脂、エポキシ樹脂、シリコーン変性エポキシ樹脂、ベンゾシクロブテン（ＢＣＢ；benzocyclobutene）、ポリベンゾオキサゾール（ＰＢＯ；polybenzoxazole）等で形成されてもよい。
【００１１】
半導体装置は、複数の配線３２を有する。本実施の形態では、配線３２は、ワイヤ（金線）である。各配線３２は、いずれかの電極１４（例えばバンプ１６）に接合されている。配線３２は、樹脂部３０の上方を通るように配置されており、樹脂部３０に接触していてもよい。配線３２は、樹脂部３０にめり込むように配置されていてもよい。配線３２は、半導体チップ１０の外側に出るように配置されている。配線３２は、基板２０に形成された配線パターン２２に電気的に接続（例えば接合）されている。本実施の形態によれば、樹脂部３０によって、半導体チップ１０のエッジと配線３２との接触を防止することができる。
【００１２】
半導体装置は、第２の半導体チップ４０を有してもよい。第２の半導体チップ４０には、上述した半導体チップ１０の内容が該当する。第２の半導体チップ４０は、半導体チップ（第１の半導体チップともいう。）１０にスタックされてもよい。第１の半導体チップ１０の電極１４が形成された面の上方（さらに配線３２の上方）に、第２の半導体チップ４０が配置されてもよい。その場合、第１及び第２の半導体チップ１０，４０の間に、スペーサ３４が介在してもよい。スペーサ３４は、第１の半導体チップ１０の電極１４を避けた領域（例えば、電極１４よりも内側の領域）に設けられてもよい。第２の半導体チップ４０は、配線３２と接触しないように配置される。
【００１３】
第２の半導体チップ４０には樹脂部（第２の樹脂部ともいう。）４２が設けられている。第２の樹脂部４２は、第２の半導体チップ４０の側面に至らないように形成されている。それ以外の構成について、第２の樹脂部４２には、樹脂部（第１の樹脂部ともいう。）３０の内容が該当する。
【００１４】
第２の半導体チップ４０の電極１４（バンプ１６）には、配線（第２の配線ともいう。）４４が接合されている。配線４４は、ワイヤ（金線）である。配線４４は、第２の樹脂部４２の上方を通るように配置されており、第２の樹脂部４２に接触していてもよい。配線４４は、第２の樹脂部４２にめり込むように配置されていてもよい。配線４４は、第２の半導体チップ４０の外側に出るように配置されている。配線４４は、基板２０に形成された配線パターン２２に電気的に接続（例えば接合）されている。
【００１５】
半導体装置は、封止部５０を含んでもよい。封止部５０は、第１及び第２の半導体チップ１０，４０の配線３２，４４との接合部、配線３２，４４、配線パターン２２の配線３２，４４との接合部のうち少なくともいずれかの箇所を封止している。
【００１６】
半導体装置は、複数の外部端子（例えばハンダボール）５２を含んでもよい。外部端子５２は、基板２０によって支持されるように設けられており、基板２０に形成されたスルーホール（図示せず）によって、配線パターン２２と電気的に接続されてもよい。外部端子５２は、ランド２４上に設けてもよい。外部端子５２は、基板２０の配線パターン２２が形成された面とは反対側に設けられてもよい。外部端子５２は、軟ろう（soft solder）又は硬ろう（hard solder）のいずれで形成してもよい。軟ろうとして、鉛を含まないハンダ（以下、鉛フリーハンダという。）を使用してもよい。鉛フリーハンダとして、スズ−銀（Ｓｎ−Ａｇ）系、スズ−ビスマス（Ｓｎ−Ｂｉ）系、スズ−亜鉛（Ｓｎ−Ｚｎ）系、あるいはスズ−銅（Ｓｎ−Ｃｕ）系の合金を使用してもよいし、これらの合金に、さらに銀、ビスマス、亜鉛、銅のうち少なくとも１つを添加してもよい。
【００１７】
次に、本実施の形態に係る半導体装置の製造方法を説明する。本実施の形態では、図２に示すように、半導体チップ１０を基板２０に搭載し、両者を接着剤等で固定してもよい。また、半導体チップ１０の電極１４が配置された面の周縁部に樹脂部３０を設ける。樹脂部３０は、樹脂ペーストで形成してもよい。その形成方法は、ポッティング法、インクジェット等の吐出法、スクリーン印刷等の印刷法、塗布法などのいずれであってもよい。樹脂部３０の形状及び配置については、上述した通りである。
【００１８】
図３に示すように、配線３２を樹脂部３０の上方を通るように設ける。配線３２は、半導体チップ１０の外側から電極１４至るように設ける。本実施の形態では、配線３２を、電極１４及び配線パターン２２に接合する。配線３２としてワイヤを使用し、ワイヤを配線パターン２２に先にボンディング（ファーストボンディング）した後に、電極１４にボンディング（セカンドボンディング）する。ワイヤボンディングでは、ファーストボンディング後に、ワイヤを上方に引き出すことが必要であるが、セカンドボンディングは、ワイヤを横方向に引き出して行うことができる。配線パターン２２が電極１４よりも低い位置にあるため、配線パターン２２に対してファーストボンディングを行い、高い位置にある電極１４に対してセカンドボンディングを行うことで、ワイヤループの高さを低くすることができる。これにより、半導体装置の薄型化が可能である。
【００１９】
図４（Ａ）〜図４（Ｃ）は、本実施の形態に係る半導体装置の製造方法の変形例を説明する図である。上述したのは、個々の半導体装置の一部となる個片の基板２０を使用したプロセスであるが、複数の基板２０が一体化した基板を使用して、複数の半導体装置を同時に製造してもよい。例えば、図４（Ａ）に示すように、基板６０に複数の半導体チップ１０を搭載する。図４（Ｂ）に示すように、半導体チップ１０に樹脂部３０を設ける。スクリーン印刷を適用すれば、複数の樹脂部３０を同時に設けることができる。図４（Ｃ）に示すように、配線３２を設ける。基板６０は、その後、一点鎖線で示すラインで切断されて個々の半導体装置が得られる。
【００２０】
次に、図１に示すように、第２の半導体チップ４０を第１の半導体チップ１０上にスタックしてもよい。第１及び第２の半導体チップ１０，４０の間に、スペーサ３４を介在させてもよい。第２の半導体チップ４０の電極１４が配置された面の周縁部に第２の樹脂部４２を設ける。第２の樹脂部４２は、第１の半導体チップ１０上に第２の半導体チップ４０をスタックした後に設けてもよい。あるいは、予め、第２の樹脂部４２が設けられた第２の半導体チップ４０を用意してもよい。
【００２１】
図５（Ａ）及び図５（Ｂ）は、樹脂部が設けられた半導体チップの第１の製造方法を説明する図である。図５（Ａ）に示すように、複数の集積回路１２が形成された半導体ウエハ７０に樹脂部７２を設ける。樹脂部７２は、半導体ウエハ７０の切断ライン上に設ける。そして、半導体ウエハ７０を樹脂部７２とともに切断する。切断にはカッタ７４を使用してもよい。こうして、図５（Ｂ）に示すように、第２の樹脂部４２が設けられた第２の半導体チップ４０を製造することができる。
【００２２】
図６（Ａ）〜図６（Ｃ）は、樹脂部が設けられた半導体チップの第２の製造方法を説明する図である。図６（Ａ）に示すように、複数の集積回路１２が形成された半導体ウエハ７０に樹脂部７６を設ける。樹脂部７６は、半導体ウエハ７０を切断するときの切溝７８（図６（Ｂ）参照）を形成する領域に一部が入るように形成する。また、樹脂部７６は、半導体ウエハ７０の切断ラインを避けるように設ける。そして、図６（Ｂ）に示すように、半導体ウエハ７０を、切溝７８を形成しながら切断する。半導体ウエハ７０を切断するときに、樹脂部７６を側方から切削する。こうして、図６（Ｃ）に示すように、樹脂部８２を有する半導体チップ８０を製造することができる。半導体チップ８０は、側面が傾斜していてもよい。
【００２３】
次に、図１に示すように、配線４４を、第２の半導体チップ４０の電極１４及び配線パターン２２に接合する。その詳細は、配線３２に関する内容が該当する。また、必要に応じて、封止部５０を形成し、外部端子５２を設ける。その詳細は上述した通りである。本実施の形態に係る半導体装置の製造方法は、上述した半導体装置の構成から自明な内容を含む。本実施の形態によれば、樹脂部３０，４２によって、半導体チップ１０，４０のエッジと配線３２，４４との接触を防止することができる。
【００２４】
図７〜図１０は、本発明の実施の形態に係る半導体装置の変形例を説明する図である。
【００２５】
図７に示す半導体装置は、１つの半導体チップ１０に他の半導体チップがスタックされない形態であり、第２の樹脂部４２及び配線４４も有しない。その他の詳細は、図１に示す半導体装置の内容が該当する。
【００２６】
図８に示す半導体装置は、図７に示す例で、樹脂部３０の代わりに樹脂部４２を設けてある。その他の詳細は、図１に示す半導体装置の内容が該当する。
【００２７】
図９に示す半導体装置は、デバイスホール９２が形成された基板９０と、デバイスホイール９２内に一部が突出するように基板９０に形成された配線（リード）９４と、半導体チップ４０と、を有する。そして、配線９４と電極１４（バンプ１６）が接合されている。半導体チップ４０には、樹脂部４２が設けられている。この半導体装置の製造には、ＴＡＢ（Tape Automated Bonding）技術を適用することができる。その他の詳細は、図１に示す半導体装置の内容が該当する。
【００２８】
図１０に示す半導体装置は、配線（リード（例えばインナーリード））９６と、半導体チップ４０と、を有する。そして、配線９６と電極１４（バンプ１６）が接合されている。この半導体装置の製造には、リードフレームを使用してもよい。その場合、リードフレームの一部が配線（リード）９６となる。半導体チップ４０には、樹脂部４２が設けられている。その他の詳細は、図１に示す半導体装置の内容が該当する。
【００２９】
図１１には、上述した実施の形態で説明した半導体装置１が実装された回路基板１０００が示されている。この半導体装置を有する電子機器として、図１２にはノート型パーソナルコンピュータ２０００が示され、図１３には携帯電話３０００が示されている。
【００３０】
本発明は、上述した実施の形態に限定されるものではなく、種々の変形が可能である。例えば、本発明は、実施の形態で説明した構成と実質的に同一の構成（例えば、機能、方法及び結果が同一の構成、あるいは目的及び結果が同一の構成）を含む。また、本発明は、実施の形態で説明した構成の本質的でない部分を置き換えた構成を含む。また、本発明は、実施の形態で説明した構成と同一の作用効果を奏する構成又は同一の目的を達成することができる構成を含む。また、本発明は、実施の形態で説明した構成に公知技術を付加した構成を含む。さらに、本発明は、実施の形態で説明した技術的事項のいずれかを限定的に除外した内容を含む。あるいは、本発明は、上述した実施の形態から公知技術を限定的に除外した内容を含む。
【図面の簡単な説明】
【００３１】
【図１】図１は、本発明の実施の形態に係る半導体装置を説明する図である。
【図２】図２は、本発明の実施の形態に係る半導体装置の製造方法を説明する図である。
【図３】図３は、本発明の実施の形態に係る半導体装置の製造方法を説明する図である。
【図４】図４（Ａ）〜図４（Ｃ）は、半導体装置の製造方法の変形例を説明する図である。
【図５】図５（Ａ）〜図５（Ｂ）は、本発明の実施の形態に係る半導体チップの第１の製造方法を説明する図である。
【図６】図６（Ａ）〜図６（Ｃ）は、本発明の実施の形態に係る半導体チップの第２の製造方法を説明する図である。
【図７】図７は、半導体装置の変形例を説明する図である。
【図８】図８は、半導体装置の変形例を説明する図である。
【図９】図９は、半導体装置の変形例を説明する図である。
【図１０】図１０は、半導体装置の変形例を説明する図である。
【図１１】図１１は、本実施の形態に係る半導体装置が実装された回路基板を示す図である。
【図１２】図１２は、本実施の形態に係る半導体装置を有する電子機器を示す図である。
【図１３】図１３は、本実施の形態に係る半導体装置を有する電子機器を示す図である。
【符号の説明】
【００３２】
１０…半導体チップ  １２…集積回路  １４…電極  １６…バンプ  １８…パッシベーション膜  ２０…基板  ２２…配線パターン  ３０…樹脂部  ３２…配線  ３４…スペーサ  ４０…第２の半導体チップ  ４２…第２の樹脂部  ４４…配線  ５０…封止部  ５２…外部端子  ６０…基板  ７０…半導体ウエハ  ７２…樹脂部  ７４…カッタ  ７６…樹脂部  ７８…切溝  ８０…半導体チップ  ８２…樹脂部  ９０…基板  ９２…デバイスホール  ９４…配線  ９６…配線
【図１】
2005101129.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
2005101129.tif 000011
【図１０】
2005101129.tif 000012
【図１１】
2005101129.tif 000013
【図１２】
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【図１３】
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