(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
集積回路が形成された半導体基板と、
前記半導体基板上に形成され、前記集積回路に電気的に接続された電極と、
前記電極の少なくとも一部を露出するように開口部が設けられており、前記半導体基板上に形成された保護膜と、
前記保護膜の前記開口部を避けて前記保護膜に配置された樹脂突起と、
前記電極上から前記保護膜上を経由し、少なくとも前記樹脂突起上に至るように配置された配線とを有し、
前記樹脂突起は、前記半導体基板と対向する下面と、前記下面とは反対側に位置する上面と、前記下面および前記上面を接続する側面とを含み、
前記配線は、前記上面に位置する第１の部分と、前記第１の部分から延びて前記側面に位置する第２の部分とを含み、
前記第１の部分の平面形状の外縁は、前記平面形状の外側に膨らむ凸部を含み、
前記凸部は、前記第１の部分と前記第２の部分の境界に位置しており、
前記第１の部分の平面形状の前記外縁において、前記凸部の両端がくびれている
ことを特徴とする半導体装置。
【請求項２】
請求項１に記載の半導体装置において、
前記凸部は、前記電極から前記配線の延びる方向に略平行な前記第１の部分の外縁にも位置している
ことを特徴とする半導体装置。
【請求項３】
請求項１又は２に記載の半導体装置において、
複数の前記配線を含み、
それぞれの前記配線は、間隔をあけて前記樹脂突起上に形成され、
前記配線の間の領域における前記上面と前記半導体基板との距離は、前記配線の直下の領域における前記上面と前記半導体基板との距離よりも小さい
ことを特徴とする半導体装置。
【請求項４】
回路基板と前記回路基板に搭載された半導体装置とを有し、前記半導体装置と前記回路基板との間に介在する接着剤を有する電子デバイスであって、
前記半導体装置は、
集積回路が形成された半導体基板と、
前記半導体基板上に形成され、前記集積回路に電気的に接続された電極と、
前記電極の少なくとも一部を露出するように開口部が設けられており、前記半導体基板上に形成された保護膜と、
前記保護膜の前記開口部を避けて前記保護膜に配置された樹脂突起と、
前記電極上から前記保護膜上を経由し、少なくとも前記樹脂突起上に至るように配置された配線とを有し、
前記樹脂突起は、前記半導体基板と対向する下面と、前記下面とは反対側に位置する上面と、前記下面および前記上面を接続する側面とを含み、
前記配線は、前記上面に位置する第１の部分と、前記第１の部分から延びて前記側面に位置する第２の部分とを含み、
前記第１の部分の平面形状の外縁は、前記平面形状の外側に膨らむ凸部を含み、
前記凸部は、前記第１の部分と前記第２の部分の境界に位置しており、
前記第１の部分の平面形状の前記外縁において、前記凸部の両端はくびれており、
前記回路基板は、前記配線の前記第１の部分と対向して電気的に接続する配線パターンを有する
ことを特徴とする電子デバイス。
【請求項５】
請求項４に記載の電子デバイスにおいて、
複数の前記配線を含み、
それぞれの前記配線は、間隔をあけて前記樹脂突起上に形成され、
前記配線の間の領域における前記上面と前記半導体基板との距離は、前記配線の直下の領域における前記上面と前記半導体基板との距離よりも小さく、
前記配線の間の前記領域は、前記回路基板に接触しない
ことを特徴とする電子デバイス。
【請求項６】
請求項４又は５に記載の電子デバイスにおいて、
前記凸部は、前記電極から前記配線の延びる方向に略平行な前記第１の部分の外縁にも位置している
ことを特徴とする電子デバイス。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、樹脂突起に配線が形成された半導体装置および電子デバイスに関する。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１には、半導体チップの能動面に樹脂突起を設け、能動面の電極から樹脂突起上に配線を設けて、突起電極を形成することが開示されている。これによれば、樹脂突起によって応力を緩和できるとともに、突起電極を電極とは異なるピッチおよび配列で並べることが可能である。特許文献２には、突起電極を有する半導体装置を、電気的に絶縁性の接着剤を使用して回路基板に実装することが開示されている。実装されると、突起電極の樹脂突起は、半導体チップと回路基板の間で圧縮され、その弾力性によって突起電極の配線が回路基板の配線パターンに圧接する。
【０００３】
【特許文献１】特開平２−２７２７３７号公報
【特許文献２】特許第２７４４４７６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
接着剤の経年劣化によってその密着力が低下すると、突起電極と回路基板との電気的な接続面積が減少して、電気的な接続性が低下するという課題がある。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明は、上述の課題の少なくとも一部を解決するためになされたものであり、以下の形態または適用例として実現することが可能である。
【０００６】
［適用例１］
集積回路が形成された半導体基板と、前記半導体基板上に形成され、前記集積回路に電気的に接続された電極と、前記電極の少なくとも一部を露出するように開口部を設け、前記半導体基板上に形成された保護膜と、前記保護膜の前記開口部を避けて前記保護膜に配置された樹脂突起と、前記電極上から前記保護膜上を経由し、少なくとも前記樹脂突起上に至るように配置された配線とを有し、前記樹脂突起は、前記半導体基板と対向する下面と、前記下面に対して前記半導体基板とは反対側に位置する上面と、前記下面および前記上面を接続する側面とを含み、前記配線は、前記上面に位置する第１の部分と、前記第１の部分から前記電極の方向に延びて前記側面に位置する第２の部分とを含み、前記第１の部分の平面形状は、その外縁から外側に向かう凸部を含むことを特徴とする半導体装置。
【０００７】
この適用例によれば、半導体装置の樹脂突起の上面に位置する配線の第１の部分は、その平面形状が外側に膨らむ凸部を含んでおり、凸部を含んでいない場合と比較して、接続面積が広くなる。したがって、電気的な接続性が向上した半導体装置が得られる。
【０００８】
［適用例２］
上記半導体装置であって、前記凸部は、前記第１の部分と前記第２の部分の境界に位置していることを特徴とする半導体装置。
この適用例では、前述の効果を達成できる半導体装置が得られる。
【０００９】
［適用例３］
上記半導体装置であって、前記凸部は、前記電極から前記配線の延びる方向にある前記第１の部分の外縁に位置していることを特徴とする半導体装置。
この適用例では、前述の効果を達成できる半導体装置が得られる。
【００１０】
［適用例４］
上記半導体装置であって、前記凸部の両端には、くびれが形成されていることを特徴とする半導体装置。
この適用例では、前述の効果を達成できる半導体装置が得られる。
【００１１】
［適用例５］
上記半導体装置であって、前記凸部は、前記電極から前記配線の延びる方向に略平行な前記第１の部分の外縁にも位置していることを特徴とする半導体装置。
この適用例では、電極から配線の延びる方の外縁のほか、配線の延びる方向に略平行な第１の部分の外縁にも凸部を備えているので、より接続面積が増加し、より前述の効果を達成できる半導体装置が得られる。
【００１２】
［適用例６］
上記半導体装置であって、複数の前記配線を含み、それぞれの前記配線は、間隔をあけて前記樹脂突起上に形成され、前記樹脂突起の前記上面は、前記配線の間の領域が、前記配線の直下の領域よりも、前記半導体基板に近くなるように形成されていることを特徴とする半導体装置。
この適用例では、配線の外部端子となる部分を高くして電気的な接続を図りやすくなる。
【００１３】
［適用例７］
集積回路が形成された半導体基板と、前記半導体基板上に形成され、前記集積回路に電気的に接続された電極と、前記電極の少なくとも一部を露出するように開口部を設け、前記半導体基板上に形成された保護膜と、前記保護膜の前記開口部を避けて前記保護膜に配置された樹脂突起と、前記電極上から前記保護膜上を経由し、少なくとも前記樹脂突起上に至るように配置された配線とを有し、前記樹脂突起は、前記半導体基板と対向する下面と、前記下面に対して前記半導体基板とは反対側に位置する上面と、前記下面および前記上面を接続する側面とを含み、前記配線は、前記上面に位置する第１の部分と、前記第１の部分から前記電極の方向に延びて前記側面に位置する第２の部分とを含み、前記第１の部分の平面形状は、その外縁から外側に向かう凸部を含む半導体装置と、前記半導体装置が搭載され、前記配線の前記第１の部分と対向して電気的に接続する配線パターンが形成された回路基板と、前記半導体装置と前記回路基板の間に介在する接着剤とを有することを特徴とする電子デバイス。
【００１４】
この適用例によれば、半導体装置と回路基板との間の接着剤の経時的劣化等により発生する接続面積の減少を抑制できる。したがって、電気的な接続性が向上した電子デバイスを得ることができる。
【００１５】
［適用例８］
上記電子デバイスであって、複数の前記配線を含み、それぞれの前記配線は、間隔をあけて前記樹脂突起上に形成され、前記樹脂突起の前記上面は、前記配線の間の領域が、前記配線の直下の領域よりも、前記半導体基板に近くなるように形成され、前記配線の間の前記領域は、前記回路基板に接触しないことを特徴とする電子デバイス。
この適用例では、配線の外部端子となる部分を高くして電気的な接続を図りやすくなる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
以下、実施形態を図面に基づいて説明する。
図１は、実施形態に係る半導体装置１を示す平面図である。
図２は、図１に示す半導体装置１のII-II線断面図であり、図３は、図１に示す半導体装置１のIII-III線部分断面図である。図４は、図１に示す半導体装置１の一部拡大斜視図である。
【００１７】
図１において、半導体装置１は、半導体基板１０を備えている。半導体基板１０は、それが半導体チップであれば矩形の能動面を有しており、それが半導体ウエハであれば半導体チップとなる各領域が矩形の能動面を有している。
半導体基板１０には、集積回路１２および電極１４が形成されている。電極１４は、図示しない内部配線を介して集積回路１２に電気的に接続されている。
電極１４は、半導体基板１０の能動面の辺に沿って２列並んでいる。電極１４の列は、１列または３列以上であってもよい。また、電極１４の数は、集積回路１２の取り出し電極の数に応じて決められ、図示した数に限られるものではない。
また、電極１４は、単層構造のみならず多層構造のものであってもよい。例えば、１層をＴｉＷで形成した後、２層目をＡｕで形成することも可能である。
【００１８】
図１および図２において、半導体基板１０には、電極１４のそれぞれの少なくとも一部が露出するように開口部１７を設けた保護膜としてのパッシベーション膜１６が形成されている。パッシベーション膜１６は、例えば、ＳｉＯ2やＳｉＮ等の無機材料のみで形成されていてもよい。
【００１９】
パッシベーション膜１６上には、樹脂突起１８および複数の配線２０が形成されている。
樹脂突起１８は、パッシベーション膜１６の電極１４が露出している部分を避けて設けられている。
図１において、２つの樹脂突起１８が、電極１４の列に沿って延びるように形成されている。樹脂突起１８の数は、電極１４の列の数に合わせて形成することができ、１つでも３つ以上でもよい。
また、１つの樹脂突起１８を複数に分離して配置してもよく、その場合、分離された複数の樹脂部分が１列に配列される。
【００２０】
図２において、樹脂突起１８は、半導体基板１０と対向する下面１９と、下面１９に対して半導体基板１０とは反対側に位置する上面２１と、下面１９および上面２１を接続する側面２３とを備えている。樹脂突起１８は、上面２１よりも下面１９が広くなるように形成されている。
【００２１】
また、図３に示すように、樹脂突起１８の上面２１は、隣同士の配線２０の間の領域が、配線２０の直下の領域よりも、半導体基板１０に近くなるように形成されている。すなわち、樹脂突起１８の上面２１は、配線２０とオーバーラップする領域よりも、これらとオーバーラップしない領域が低くなるように形成されている。
この形状は、樹脂突起１８上に配線２０を形成した後に、樹脂突起１８の隣り合う配線２０間の部分をエッチングし、樹脂突起１８の隣り合う配線２０間の部分をエッチングして得られる。
【００２２】
樹脂突起１８の材料としては、例えばポリイミド樹脂、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）、フェノール系樹脂等の樹脂を用いてもよい。
【００２３】
図１および図２において、複数の配線２０は、各電極１４に対応して、間隔をあけて形成されている。また、配線２０は、電極１４上からパッシベーション膜１６上、樹脂突起１８の側面２３を通って、上面２１に至るまで形成されている。さらに、配線２０は、樹脂突起１８を跨ぐように樹脂突起１８の側面２３を通って、樹脂突起１８に対して電極１４とは反対側のパッシベーション膜１６上に至るまで形成されている。
配線２０と電極１４は直接接触していてもよいし、両者間に導電膜が介在していてもよい。
なお、図１に示すように、１つの樹脂突起１８上に複数の配線２０を形成してもよいし、変形例として、１つの樹脂突起１８（樹脂部分）上に１つの配線２０を形成してもよい。
【００２４】
図１および図２において、配線２０は、上面２１に位置する第１の部分２２と、第１の部分２２から電極１４の方向に延びて側面２３に位置する第２の部分２４とを有している。また、配線２０は、第２の部分２４から電極１４とは反対の方向に延びて側面２３に位置する第３の部分２６を有している。
【００２５】
図４に基づいて、樹脂突起１８および配線２０の形状について詳しく説明する。
図４において、第１の部分２２の表面は平坦面であってもよい。第１の部分２２の平面形状は、樹脂突起１８の幅方向の外縁から外側に向かう凸部２８を含む。凸部２８は、第１の部分２２と第２の部分２４の境界に位置する。また、第１の部分２２と第３の部分２６の境界にも凸部２８を備えている。
【００２６】
本実施形態によれば、樹脂突起１８の上面２１に位置する配線２０の第１の部分２２は、凸部２８が第１の部分２２の外側に膨らむので、矩形よりも接続面積が広い。
【００２７】
本実施形態によれば、以下の効果がある。
（１）半導体装置１の樹脂突起１８の上面２１に位置する配線２０の第１の部分２２は、その平面形状が外側に膨らむ凸部２８を含んでおり、凸部２８を含んでいない場合と比較して、接続面積を広くできる。したがって、電気的な接続性が向上した半導体装置１を得ることができる。
【００２８】
（２）樹脂突起１８の上面２１は、隣同士の配線２０の間の領域が、配線２０の直下の領域よりも、半導体基板１０に近くなるように形成されている。すなわち、樹脂突起１８の上面２１は、配線２０とオーバーラップする領域よりも、これらとオーバーラップしない領域が低くなるように形成されている。
こうすることで、配線２０の外部端子となる部分を高くして電気的な接続を図りやすくすることができる。
【００２９】
図５および図６に、本実施形態の変形例を示した。
図５において、対向する方向に相互に膨らむ一対の凸部２８には、くびれ２９があってもよい。
【００３０】
図６において、第１の部分２２の平面形状のうち、電極１４から配線２０の延びる方の外縁のほか、配線２０の延びる方向に略平行な第１の部分２２の外縁にも凸部２８を備えていてもよい。
これら変形例によれば、前述した効果に加えて以下の効果がある。
（３）凸部２８の部分が多いので接続面積が増加し、より前述の効果を達成できる半導体装置１を得ることができる。
【００３１】
図７（ａ）および図７（ｂ）は、本実施形態に係る電子デバイスを説明する図である。なお、図７（ａ）に示す半導体装置は図１のII-II線断面（図２）に対応し、図７（ｂ）に示す半導体装置は図１のIII-III線部分断面（図３）に対応する。
電子デバイス１００は、上述した半導体装置１と、配線パターン３２が形成された回路基板３０とを有する。半導体装置１は、樹脂突起１８上の配線２０（第１の部分２２）が配線パターン３２に対向するように、回路基板３０に搭載されている。複数の配線２０と配線パターン３２が電気的に接続している。
回路基板３０は、液晶パネル又は有機ＥＬパネルであってもよい。配線パターン３２を支持する基板はガラス又は樹脂のいずれであってもよい。
【００３２】
樹脂突起１８は、半導体装置１および回路基板３０の対向方向に圧縮された状態で配置されている。樹脂突起１８の、隣同士の配線２０の間の領域は回路基板３０に接触しない。これにより、樹脂突起１８の、配線２０とオーバーラップする面（接触する面）は回路基板３０から抗力を受けるが、配線２０とオーバーラップしていない面（接触しない面）は回路基板３０からは抗力を受けない。したがって、抗力を受ける面積が小さくなるので、集積回路１２の、外力によって影響を受ける領域が小さくなる。
【００３３】
半導体基板１０と回路基板３０の間には、硬化した接着剤３４が介在する。接着剤３４は、絶縁材料であってもよいし、導電粒子が分散されてなる異方性導電材料を使用してもよい。接着剤３４は硬化収縮している。したがって、接着剤３４は、硬化時の収縮による残存ストレスを内在している。
また、樹脂突起１８上の隣り合う配線２０（第１の部分２２）間の部分と回路基板３０との間に接着剤３４の一部が配置されている。
【００３４】
本実施形態によれば、以下の効果がある。
（４）樹脂突起１８の上面２１に位置する配線２０の第１の部分２２の平面形状は、矩形より接続面積は十分確保できるため接着剤３４の経時的劣化等により発生する対向する配線パターン３２との接続面積の減少を抑制できる。このため、電気的な接続性が向上した電子デバイス１００を得ることができる。
【００３５】
（５）樹脂突起１８の上面２１は、隣同士の配線２０の間の領域が、配線２０の直下の領域よりも、半導体基板１０に近くなるように形成されている。すなわち、樹脂突起１８の上面２１は、配線２０とオーバーラップする領域よりも、これらとオーバーラップしない領域が低くなるように形成されている。
こうすることで、配線２０の外部端子となる部分を高くして電気的な接続を図りやすくすることができる。
【００３６】
電子デバイス１００は、表示デバイス（パネルモジュール）であってもよい。表示デバイスは、例えば液晶表示デバイスやＥＬ（Electrical Luminescence）表示デバイスであってもよい。図８には、表示デバイスとして構成された電子デバイス２００を示す。電子デバイス２００に使用される半導体装置１は、表示デバイスを制御するドライバＩＣである。また、電子デバイス２００を有する電子機器として、図９にはノート型パーソナルコンピュータ３００を、図１０には携帯電話４００を、それぞれ示す。
【００３７】
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、方法および結果が同一の構成、あるいは目的およ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。
【図面の簡単な説明】
【００３８】
【図１】実施形態に係る半導体装置を示す平面図。
【図２】図１に示す半導体装置のII-II線断面図。
【図３】図１に示す半導体装置のIII-III線部分断面図。
【図４】図１に示す半導体装置の一部拡大斜視図。
【図５】変形例における半導体装置の一部拡大斜視図。
【図６】変形例における半導体装置の一部拡大斜視図。
【図７】（ａ）および（ｂ）は、実施形態に係る電子デバイスを説明する図。
【図８】実施形態に係る半導体装置を使用した電子デバイスを説明する図。
【図９】実施形態に係る半導体装置を使用した電子デバイスを説明する図。
【図１０】実施形態に係る半導体装置を使用した電子デバイスを説明する図。
【符号の説明】
【００３９】
１…半導体装置、１０…半導体基板、１２…集積回路、１４…電極、１６…保護膜としてのパッシベーション膜、１７…開口部、１８…樹脂突起、１９…下面、２０…配線、２１…上面、２２…第１の部分、２３…側面、２４…第２の部分、２６…第３の部分、２８…凸部、３０…回路基板、３２…配線パターン、３４…接着剤、１００，２００…電子デバイス。
【図１】
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【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】
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【図１０】
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