(57)【要約】【課題】被接合基板に設けられた被接合部に導電性接着剤を用いて半導体基板の電極部を接合する際に被接続部と電極部との間にボイドが生じることを防止する。【解決手段】電極部２１における配線（被接合部）１１との対向面の一部を配線１１とは反対の方向に窪ませた形状を有し、かつ当該対向面の内側から当該対向面の外縁に連通した溝部２３を設ける。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
被接合基板に設けられた被接合部に導電性接着剤を用いて接合される電極部を備えた半導体基板であって、
上記電極部における上記被接合部との対向面の一部を上記被接合部とは反対の方向に窪ませた形状を有し、かつ上記対向面の内側から上記対向面の外縁に連通した溝部が設けられていることを特徴とする半導体基板。
【請求項２】
上記電極部における上記対向面は、導電性膜が配置された第１領域と、上記導電性膜が配置されていない第２領域とを備え、
上記第２領域に上記導電性膜が配置されていないことによって上記第１領域と上記第２領域との間に生じる上記導電性膜の厚さに応じた段差により上記溝部が形成されていることを特徴とする請求項１に記載の半導体基板。
【請求項３】
上記電極部は、上記被接合部側に突出した導電部材からなるバンプ部を備え、
上記溝部は、上記バンプ部における上記被接合部との対向面の一部を上記被接合部とは反対の方向に窪ませることによって形成されていることを特徴とする請求項１に記載の半導体基板。
【請求項４】
請求項１または３に記載の半導体基板と、上記半導体基板に備えられる上記電極部に導電性接着剤を用いて接合された被接合部を有する被接合基板とを備えていることを特徴とする半導体装置。
【請求項５】
上記被接合基板の上記被接合部における上記電極部との対向面に、当該対向面の一部を上記電極部とは反対の方向に窪ませた形状を有し、かつ当該対向面の内側から当該対向面の外縁に連通した第２溝部が設けられていることを特徴とする請求項４に記載の半導体装置。
【請求項６】
上記溝部は、上記導電性接着剤に含まれる導電性粒子の体積平均径の２倍以上の幅を有することを特徴とする請求項４または５に記載の半導体装置。
【請求項７】
上記導電性接着剤は、導電性金属粒子を含むことを特徴とする請求項４から６のいずれか１項に記載の半導体装置。
【請求項８】
半導体基板に設けられた電極部と、被接合基板に設けられた被接合部とを導電性接着剤を用いて接合する半導体基板の接合方法であって、
上記電極部および上記被接合部のうちの少なくとも一方における他方との対向面に、当該対向面の一部を上記他方とは反対の方向に窪ませた形状を有し、かつ上記対向面の内側から上記対向面の外縁に連通した溝部を形成する溝部形成工程と、
上記溝部形成工程よりも後に、上記電極部および上記被接合部のうちの少なくとも一方における他方との対向面に上記導電性接着剤を塗布する塗布工程と、
上記塗布工程よりも後に、上記電極部と上記被接合部とを上記導電性接着剤を介して互い押し付けることにより、上記電極部と上記被接合部との対向領域の空気を上記溝部を介して当該対向領域の外部に押し出す押付工程と、
上記押付工程よりも後に、上記導電性接着剤を硬化させることにより上記電極部と上記被接合部とを接合する接合工程とを含むことを特徴とする半導体基板の接合方法。
【請求項９】
上記導電性接着剤は所定の環境条件において流動性を示す性質を有しており、
上記押付工程を上記所定の環境条件で行うことを特徴とする請求項８に記載の半導体基板の接合方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、被接合基板に設けられた被接合部に導電性接着剤を用いて接合される電極部を備えた半導体基板、上記半導体基板を上記被接合基板に接合してなる半導体装置、および上記半導体基板の上記被接合基板に対する接合方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、半導体チップを実装基板に接合するための接合方法として種々の方法が提案されている。
【０００３】
例えば、特許文献１には、複数の半田バンプが形成された半導体素子を半田バンプが実装基板側に配置されるように樹脂を用いて実装する技術であって、実装基板における半導体素子が搭載される領域の中央に排気口が設けておくことにより、実装基板と半導体素子との間にボイドが生じることを防止する技術が記載されている。
【０００４】
また、近年、小型・薄型に対する要求が強い携帯機器等の回路では、実装後のモジュール面積をワイヤーボンディングに比べて小型にでき、また配線を短くできるので電気的特性が良好になるという特徴を有しているフリップチップ方式が多用されている。また、フリップチップ方式は、半導体チップの熱を実装基板に伝えやすいことから、発熱が問題となる発光ダイオード（ＬＥＤ）やパワーデバイスの実装にも多用されている。
【０００５】
フリップチップ方式の主な種類としては、（１）導電性接着剤（導電性ペースト）による接着、（２）はんだ接合、（３）熱を加える圧着、（４）超音波による接合などの方法がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００６−２２７８５４号公報（平成１８年８月３１日公開）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
上記の各方法のうち、導電性接着剤による接着は、低荷重で実装でき、実装時間（接合に要する時間）が比較的短いという利点がある一方、実装時に導電性接着剤を塗布した実装基板の配線側、あるいは接着後の半導体チップの電極側に気泡が残留し、残留した気泡によっていわゆるボイドが形成される場合があるという問題がある。
【０００８】
上記ボイドは、実装初期には接合部の電気的特性に対する影響は比較的小さいが、長期使用による温度サイクルや熱衝撃等によって閉じ込められた空気が膨張・収縮を繰り返すことにより、導電性接着剤自身や実装基板の配線あるいは半導体チップの電極における接着界面からクラックが発生し、導通不良の原因となる場合がある。
【０００９】
そこで、上記特許文献１の技術を用いてボイドの発生を防止することが考えられる。しかしながら、上記特許文献１の技術は、半導体素子と実装基板との間に半導体素子全体で応力を負担させるために樹脂を流し込むアンダーフィルを行う構成を前提とした技術であり、半導体素子に形成された各電極と実装基板上に形成された配線とを直接接着する構成には適用できない。
【００１０】
より具体的に説明すると、特許文献１の技術では、半導体素子の周囲に樹脂の広がりを防止するためのマスクを設け、マスクと半導体素子との間から半導体素子と実装基板との間の領域（半田バンプ同士の間の領域）に接着用の樹脂（エポキシ樹脂等）を流し込むことにより実装基板の中央に設けられた排気口からボイドを排出している。ところが、半導体素子に形成された電極と実装基板上に形成された配線とを導電性接着剤を用いて直接接着する場合には、導電性接着剤の広がりを防止するためのマスクを各電極の周囲に設けることが困難であり、特許文献１の技術を適用することができない。
【００１１】
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、半導体基板に設けられた電極部と被接合基板に設けられた被接合部とを導電性接着剤を用いて接合する際に、電極部と被接合部との対向領域にボイドが生じることを防止することある。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
本発明の半導体基板は、被接合基板に設けられた被接合部に導電性接着剤を用いて接合される電極部を備えた半導体基板であって、上記電極部における上記被接合部との対向面の一部を上記被接合部とは反対の方向に窪ませた形状を有し、かつ上記対向面の内側から上記対向面の外縁に連通した溝部が設けられていることを特徴としている。
【００１３】
上記の構成によれば、半導体基板の電極部と被接合基板の被接合部とを導電性接着剤を介して互い押し付けることにより導電性接着剤を上記溝部に充填させ、電極部と被接合部との対向領域の空気を上記溝部を介して当該対向領域の外部に押し出すことができる。これにより、電極部と被接合部との対向領域に空気が残存してボイドが発生することを防止することができる。
【００１４】
また、上記電極部における上記対向面は、導電性膜が配置された第１領域と、上記導電性膜が配置されていない第２領域とを備え、上記第２領域に上記導電性膜が配置されていないことによって上記第１領域と上記第２領域との間に生じる上記導電性膜の厚さに応じた段差により上記溝部が形成されている構成としてもよい。
【００１５】
上記の構成によれば、電極部における上記対向面に形成した導電性膜の一部を除去することにより、あるいは上記対向面の一部に導電性膜を形成しないことにより、上記溝部を容易に形成することができる。
【００１６】
また、上記電極部は、上記被接合部側に突出した導電部材からなるバンプ部を備え、上記溝部は、上記バンプ部における上記被接合部との対向面の一部を上記被接合部とは反対の方向に窪ませることによって形成されている構成としてもよい。
【００１７】
上記の構成によれば、バンプ部の一部を窪ませることにより、上記溝部を容易に形成することができる。
【００１８】
本発明の半導体装置は、上記したいずれかの半導体基板と、上記半導体基板に備えられる上記電極部に導電性接着剤を用いて接合された被接合部を有する被接合基板とを備えていることを特徴としている。
【００１９】
上記の構成によれば、電極部と被接合部との間にボイドが発生することを防止した信頼性の高い半導体装置を提供することができる。
【００２０】
また、上記被接合基板の上記被接合部における上記電極部との対向面に、当該対向面の一部を上記電極部とは反対の方向に窪ませた形状を有し、かつ当該対向面の内側から当該対向面の外縁に連通した第２溝部が設けられている構成としてもよい。
【００２１】
上記の構成によれば、半導体基板の電極部に溝部が設けられ、さらに、被接合基板の被接合部に第２溝部が設けられている。これにより、電極部と被接合部との対向領域の空気を上記溝部および上記第２溝部を介して当該対向領域の外部に押し出すことができる。
【００２２】
また、上記溝部は、上記導電性接着剤に含まれる導電性粒子の体積平均径の２倍以上の幅を有する構成であってもよい。
【００２３】
上記の構成によれば、電極部と被接合部とを接着剤を介して互い押し付けたときに接着剤に含まれる導電性粒子同士が上記溝部で当接する場合であっても、上記溝部に接着剤を適切に充填して電極部と被接合部との対向領域の空気を当該対向領域の外部に排出することができる。
【００２４】
また、上記導電性接着剤は、導電性金属粒子を含んでいてもよい。上記導電性金属粒子としては、例えば、金（Ａｕ）、銀（Ａｇ）、銅（Ｃｕ）、錫（Ｓｎ）、アルミニウム（Ａｌ）などの粒子を用いることができる。
【００２５】
本発明の半導体基板の接合方法は、半導体基板に設けられた電極部と、被接合基板に設けられた被接合部とを導電性接着剤を用いて接合する半導体基板の接合方法であって、上記電極部および上記被接合部のうちの少なくとも一方における他方との対向面に、当該対向面の一部を上記他方とは反対の方向に窪ませた形状を有し、かつ上記対向面の内側から上記対向面の外縁に連通した溝部を形成する溝部形成工程と、上記溝部形成工程よりも後に、上記電極部および上記被接合部のうちの少なくとも一方における他方との対向面に上記導電性接着剤を塗布する塗布工程と、上記塗布工程よりも後に、上記電極部と上記被接合部とを上記導電性接着剤を介して互い押し付けることにより、上記電極部と上記被接合部との対向領域の空気を上記溝部を介して当該対向領域の外部に押し出す押付工程と、上記押付工程よりも後に、上記導電性接着剤を硬化させることにより上記電極部と上記被接合部とを接合する接合工程とを含むことを特徴としている。
【００２６】
上記の方法によれば、半導体基板の電極部と被接合基板の被接合部とを導電性接着剤を介して互い押し付けることにより、電極部と被接合部との対向領域の空気を溝部を介して当該対向領域の外部に排出することができる。これにより、電極部と被接合部との対向領域に空気が残存してボイドが発生することを防止することができる。
【００２７】
また、上記導電性接着剤は所定の環境条件において流動性を示す性質を有しており、上記押付工程を上記所定の環境条件で行う構成としてもよい。
【００２８】
上記の方法によれば、導電性接着剤が流動性を示す環境条件下で押付工程を行うことにより、導電性接着剤を溝部に充填させて電極部と被接合部との対向領域の空気を、当該溝部を介して当該対向領域の外部に押し出すことができる。
【発明の効果】
【００２９】
以上のように、本発明の半導体基板、半導体装置、および半導体基板の接合方法によれば、電極部と被接合部との対向領域に空気が残存してボイドが発生することを防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【００３０】
【図１】本発明の一実施形態にかかる半導体チップに形成される電極と実装基板に設けられた配線との接合方法を示す説明図である。
【図２】図１に示した半導体チップの実装基板に対する接合方法を概略的に示した説明図である。
【図３】図１に示した電極を構成する電極部の形状を示す説明図である。
【図４】本発明の一実施形態にかかる半導体チップに形成される電極の構成を示す上面図および断面図である。
【図５】（ａ）〜（ｇ）は、本発明の一実施形態にかかる半導体チップに形成される電極の変形例を示す説明図である。
【図６】本発明の他の実施形態にかかる半導体チップに形成されるバンプ電極の上面図および断面図である。
【図７】本発明の他の実施形態にかかる半導体チップに形成されるバンプ電極と実装基板に設けられた配線との接合方法を示す説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００３１】
〔実施形態１〕
本発明の一実施形態について説明する。図２は、本実施形態にかかる半導体チップ２０の実装基板１０に対する接合方法を概略的に示した説明図である。
【００３２】
図２に示すように、本実施形態では、まず、半導体チップ（半導体基板）２０の一方の面に複数の電極部２１を形成し、実装基板（被接合基板）１０における半導体チップ２０の各電極部２１に対応する位置にこれら各電極部２１を接合する対象となる配線（被接合部）１１を形成しておく。そして、各電極部２１とそれら各電極部２１に対応する配線１１とを導電性接着剤を用いて接合することにより半導体チップ２０をフリップチップ方式で実装基板１０に実装する。
【００３３】
なお、電極部２１の詳細については後述するが、本実施形態ではこれら各電極部２１における配線１１との対向面の形状を工夫することにより電極部２１と配線１１との間にボイドが発生することを防止している。
【００３４】
本実施形態では、図２に示すように、実装基板１０上の各配線１１における電極部２１が接合される面に常温（例えば１０℃〜３５℃）において流動性を有する熱硬化型の導電性接着剤（図２では図示せず）を塗布した後、半導体チップ２０の各電極部２１を実装基板１０上の対応する配線１１に押し当てる。そして、その状態で導電性接着剤を硬化させて各電極部２１と各配線１１とを固着（接合）させることにより、半導体チップ２０を実装基板１０上に実装する。
【００３５】
なお、上記導電性接着剤は、各電極部２１と当該各電極部２１に対応する配線１１とを電気的に接続するための導電性を有し、少なくとも各電極部２１を当該各電極部２１に対応する配線１１に押し当てる工程を行う際には流動性を示し、配線１１と電極部２１とを当該接着剤を介して押し当てた状態で硬化させることのできるものであればよく、従来から公知の導電性接着剤を用いることができる。
【００３６】
例えば、上記導電性接着剤は、接着性能を担う主剤（例えばエポキシ樹脂、アクリル樹脂、ウレタン樹脂、シリコーン樹脂等）に導電性を担う粒径（体積平均径）０．１μｍ〜１０μｍ程度の導電性粒子（例えば、金（Ａｕ）、銀（Ａｇ）、銅（Ｃｕ）、錫（Ｓｎ）、アルミニウム（Ａｌ）等の金属粒子）を混合したものであってもよい。
【００３７】
また、上記導電性接着剤は、例えば、所定温度（例えば２００℃程度）以上に加熱することで硬化する熱硬化性の接着剤であってもよく、紫外線等の光を照射することによって硬化する光硬化性の接着剤であってもよく、硬化剤を混合することによって硬化する２液混合型の接着剤であってもよい。
【００３８】
次に、半導体チップ２０上への電極部２１の形成方法について説明する。
【００３９】
まず、半導体チップ２０の基板上に絶縁膜（例えばＳｉＯ２膜等）を成膜し、この絶縁膜上にスパッタ法により厚さ０．５μｍ〜１．０μｍ程度の金属薄膜（導電性膜）を形成する。上記金属薄膜の材質は導電性を有する材質であれば特に限定されるものではなく、例えば、Ａｌ−Ｓｉ系合金、Ａｌ−Ｃｕ系合金などの従来から公知の電極材料を用いることができる。また、上記金属薄膜の形成方法はスパッタ法に限るものではなく、他の方法を用いてもよい。
【００４０】
次に、上記の金属薄膜上に厚さ１μｍ程度のポジ型フォトレジストを回転滴下法により形成し、不要部分を露光して現像する。そして、ポジ型フォトレジストおよび金属薄膜の不要部分をエッチングにより除去して半導体チップ２０上に電極部２１における後述する電極２２となる部分をパターニングする。なお、各電極部２１は、半導体チップ２０に備えられる配線や回路等（図示せず）と電気的に接続されるように形成される。
【００４１】
図３は、半導体チップ２０の基板上に形成される金属薄膜のうち電極部２１の主要部である電極２２を基板面法線方向から見た図である。この図に示すように、本実施形態では、電極２２のパターニングを行う際、半導体チップ２０の基板面法線方向から見たときに電極２２を周縁部から中央部に向けて切り込んだ形状の溝部２３を形成する。なお、溝部２３の幅Ｗ１は、導電性接着剤に含まれる導電性粒子の粒径（体積平均径）の２倍以上となるように形成する。
【００４２】
次に、上記のように形成した電極２２および溝部２３を覆うように厚さ１μｍ程度の保護膜を堆積させる。この保護膜の構成は特に限定されるものではないが、例えば、プラズマＣＶＤ法により形成されるＳｉＯ膜とＳｉＮ膜との複合膜、あるいはＳｉＮ膜などを用いることができる。
【００４３】
次に、上記の保護膜上にポジ型レジストを塗布し、電極２２の中央部上および溝部２３上のポジ型レジストを除去する一方、電極２２における周縁部を含む領域上のポジ型レジストについては除去せずに残す。
【００４４】
次に、除去されずに残った上記ポジ型レジストをマスクとして電極２２上の保護膜および金属薄膜を除去し、電極２２の中央部と溝部２３における基板上の絶縁膜とを露出させることにより、半導体チップ２０上に電極部２１を形成する。
【００４５】
図４は、半導体チップ２０上に形成された電極部２１を基板面法線方向から見た上面図、上記上面図に示したＡ−Ａ断面、Ｂ−Ｂ断面、Ｃ−Ｃ断面、Ｄ−Ｄ断面、Ｅ−Ｅ断面、およびＦ−Ｆ断面の断面図である。
【００４６】
この図に示すように、半導体チップ２０の基板２４上には絶縁膜２５が形成されており、この絶縁膜２５上に上記した溝部２３を有する電極２２が形成されている。また、電極２２の周縁部が保護膜２６によって覆われる一方、電極２２の中央部および溝部２３上の保護膜２６は除去されている。これにより、電極２２の中央部、および溝部２３に形成された絶縁膜２５が露出している。
【００４７】
図１は、実装基板１０上の配線１１に対する半導体チップ２０の電極部２１の接合方法を示す説明図である。
【００４８】
この図に示すように、実装基板１０上には予め配線１１を形成し、その配線１１上に導電性接着剤（導電性ペースト）１２を塗布しておく。実装基板１０の材質は特に限定されるものではなく、例えば、ＦＲ−４（Flame Retardant Type 4）基板やセラミック基板などを用いることができる。また、配線１１の材質および形成方法についても特に限定されるものではなく、例えば、印刷法、電解メッキ法、無電解メッキ法、あるいはこれらを組み合わせた方法を用いることができる。また、導電性接着剤１２の塗布方法についても特に限定されず、例えば、スクリーン印刷法、インクジェット法、あるいはディスペンス法などを用いることができる。
【００４９】
そして、半導体チップ２０の電極部２１を当該電極部２１に対応する配線１１上にフリップチップボンダー等を用いて位置合わせし、電極部２１を、導電性接着剤１２を介して配線１１に所定の荷重（例えば０．５Ｎ程度）で押し付ける。これにより、電極部２１と配線１１とを導電性接着剤１２を介して密着させるとともに、導電性接着剤１２を溝部２３に充填させ、電極部２１と配線１１との対向領域の空気を溝部２３を介して当該対向領域の外部に押し出す。
【００５０】
その後、実装基板１０および半導体チップ２０を導電性接着剤１２の硬化温度（例えば２００℃）に加熱して導電性接着剤１２を焼結（硬化）させることにより、電極部２１と配線１１とを導電性接着剤１２により固着させて半導体チップ２０を実装基板１０上に実装する。
【００５１】
以上のように、本実施形態では、半導体チップ２０に形成する電極部２１の電極２２に、当該電極２２の周縁部から中央部に向けて切り込まれた溝部２３を設ける。そして、半導体チップ２０を実装基板１０に実装するときには、実装基板１０の配線１１上に導電性接着剤１２を塗布し、半導体チップ２０の電極部２１を、導電性接着剤１２を介して配線１１に押し付ける。これにより、電極部２１と配線１１との対向領域の間の空気を、溝部２３を介して当該対向領域の外部に押し出すことができる。したがって、電極部２１と配線１１との対向領域にボイドが発生することを防止することができる。また、ボイドの発生を防止することにより、実装基板１０上に半導体チップ２０を実装してなる半導体装置の信頼性を向上させることができる。また、この半導体装置が大電流を使用する装置であっても、各接合部における熱伝導性を安定させ、この半導体装置の装置特性を安定化させることができる。
【００５２】
また、本実施形態では、溝部２３の幅Ｗ１を、導電性接着剤１２に含まれる導電性粒子の粒径（体積平均径）の２倍以上となるように形成している。これにより、溝部２３の幅Ｗ１を導電性粒子の粒径の２倍以上にしておくことにより、導電性粒子同士が溝部２３において当接する場合であっても、溝部２３の全域に導電性接着剤１２を適切に充填することができる。したがって、電極部２１と配線１１上の導電性接着剤１２との対向領域の空気を、溝部２３を介して当該対向領域の外部の領域により確実に押し出すことができる。
【００５３】
また、本実施形態では、導電性接着剤１２として、常温（あるいは所定の環境条件（例えば温度、湿度、光照射の有無などの条件））において流動性を示す接着剤を用い、少なくとも電極部２１と配線１１とを導電性接着剤１２を介して押し付ける工程を導電性接着剤１２が流動性を示す環境条件下で行う。これにより、電極部２１と配線１１とを導電性接着剤１２を介して所定の荷重で押し付けることにより、導電性接着剤１２を溝部２３に押し込み、導電性接着剤１２と電極部２１との対向領域の空気を、溝部２３を介して当該対向領域の外部に押し出すことができる。
【００５４】
なお、本実施形態では、図３に示したように、電極部２１を構成する矩形形状の電極２２に、当該矩形形状の辺の部分から中央部に向けて切り込まれた溝部２３を設け、これによって上面の形状（基板面法線方向から見た形状）が略コの字型の電極２２を形成している。しかしながら、電極２２および溝部２３の形状はこれに限るものではなく、電極部２１を導電性接着剤１２を介して配線１１に所定の荷重で押し付けることにより、電極部２１と配線１１との対向領域の空気を、溝部２３を介して当該対向領域の外部に押し出すことができる形状であればよい。
【００５５】
図５（ａ）〜図５（ｇ）は、電極部２１の変形例を示す説明図である。例えば、溝部２３は、図５（ａ）に示すように、矩形形状の電極２２における当該矩形形状の角の部分から中央部に向けて切り込まれた形状であってもよい。また、溝部２３の幅は必ずしも一定である必要はなく、図５（ｂ）に示すように、電極２２の中央側から周縁側に向かって溝部２３の幅が広がっていく形状であってもよい。また、図５（ｃ）および図５（ｄ）に示すように、電極２２の周縁部から中央部に向かって切り込まれた溝部２３を複数備えていてもよい。また、図５（ｅ）および図５（ｆ）に示すように、溝部２３は、電極２２の周縁部における一端側から電極２２の中央部を通って他端側に連通した形状であってもよい。また、図５（ｇ）に示すように、互いに連通しない位置に設けられた、電極２２の周縁部における一端側から他端側に連通した複数の溝部２３を設け、それによって電極２２が３つ以上に分割される構成であってもよい。また、溝部２３は、上述した各形状を適宜組み合わせて得られる形状であってもよい。また、電極２２の周縁部の形状は矩形形状に限るものではなく、例えば、円形、楕円形、多角形等であってもよい。
【００５６】
また、本実施形態では、溝部２３を有する電極部２１を半導体チップ（半導体装置）２０に形成し、実装基板（被接合基板）１０に形成された配線（被接合部）１１に接合する構成について説明したが、これに限るものではない。
【００５７】
例えば、溝部２３を有する電極部２１を実装基板（半導体基板）１０に形成し、配線（非接合部）１１を半導体チップ（被接合基板）２０に形成してもよい。
【００５８】
また、溝部２３を有する電極部２１を半導体チップ（半導体基板）２０および実装基板（被接合基板）１０の両方に設けてもよい。すなわち、溝部（第１溝部）２３を有する電極部２１を半導体チップ（半導体基板）２０に設けるとともに、溝部（第２溝部）２３を有する電極部２１を実装基板１０における半導体チップ２０に設けた電極部２１に対応する位置に設け、半導体チップ２０の電極部２１と実装基板１０の電極部２１とを導電性接着剤を用いて接合するようにしてもよい。
【００５９】
〔実施形態２〕
本発明の他の実施形態について説明する。なお、説明の便宜上、実施形態１と同様の機能を有する部材については実施形態１と同じ符号を付し、その説明を省略する。
【００６０】
実施形態１では、半導体チップ２０上に、金属薄膜からなる電極２２の周縁部を保護膜２６で覆うとともに電極２２の中央部および溝部２３の保護膜２６を除去して中央部と溝部２３の絶縁膜２５とを露出させた構成の電極部２１を形成していた。これに対して、本実施形態では、実施形態１にかかる電極部２１における電極２２の中央部上に導電部材からなるバンプ部（突出部）を設けたバンプ電極（電極部）を形成する。
【００６１】
図６は、本実施形態にかかる半導体チップ２０上に形成されるバンプ電極（電極部）２１ｂの上面図、およびこの上面図に示したａ−ａ断面の断面図である。
【００６２】
この図に示すように、半導体チップ２０の基板２４上には絶縁膜２５が形成されており、この絶縁膜２５上に溝部２３を有する電極２２が形成されている。また、電極２２の周縁部が保護膜２６によって覆われる一方、電極２２の中央部および溝部２３上の保護膜２６は除去されている。さらに、電極２２の中央部上および溝部２３上に、バンプ部２７が形成されている。
【００６３】
絶縁膜２５、電極２２、保護膜２６、および溝部２３の形成方法は実施形態１で示した方法と同様である。ただし、本実施形態では、バンプ部２７の厚さ（基板２４の基板面法線方向の厚さ）ｈと溝部２３の幅Ｗ２とを、２×Ｗ２＞ｈの関係を満たすように設定している。これにより、バンプ部２７における溝部２３上の領域に溝部２３と同方向に延伸する幅Ｗ１の溝部（窪み）２３ｂが形成されている。換言すれば、本実施形態では、バンプ部２７における溝部２３上の領域に、このバンプ部２７における実装基板１０の配線１１との対向面の外縁から中央部に延伸する幅Ｗ１の溝部２３ｂが形成されるように、電極２２に形成する溝部２３の幅Ｗ２およびバンプ部２７の厚さｈを設定している。なお、上記幅Ｗ１は、実施形態１と同様、導電性接着剤１２に含まれる導電性粒子の粒径（体積平均径）の２倍以上に設定される。
【００６４】
バンプ部２７は、上述したように、実施形態１と同様の方法で絶縁膜２５、電極２２、保護膜２６、および溝部２３を形成した後、電極２２の中央部上および溝部２３上に電解メッキ法により導電性の金属層を付着させることにより形成される。バンプ部２７の材質および形成方法は特に限定されるものではなく、従来から公知の電極材料および形成方法を用いることができる。
【００６５】
図７は、実装基板１０上の配線１１に対する半導体チップ２０のバンプ電極２１ｂの接合方法を示す説明図である。
【００６６】
この図に示すように、実施形態１と同様、実装基板１０上には予め配線１１を形成し、その配線１１上に導電性接着剤１２を塗布しておく。
【００６７】
そして、半導体チップ２０のバンプ電極２１ｂを当該バンプ電極２１ｂに対応する配線１１上にフリップチップボンダー等を用いて位置合わせし、バンプ電極２１ｂを、導電性接着剤１２を介して配線１１に所定の荷重（例えば０．５Ｎ程度）で押し付ける。これにより、バンプ電極２１ｂと配線１１とを導電性接着剤１２を介して密着させるとともに、バンプ電極２１ｂと配線１１との対向領域の空気を、溝部２３ｂを介して当該対向領域の外部に押し出す。
【００６８】
その後、実装基板１０および半導体チップ２０を導電性接着剤１２の硬化温度（例えば２００℃）に加熱して導電性接着剤１２を焼結（硬化）させることにより、バンプ電極２１ｂと配線１１とを導電性接着剤１２により固着させて半導体チップ２０を実装基板１０上に実装する。
【００６９】
以上のように、本実施形態では、半導体チップ２０上に、配線１１との対向面の外縁から中央部に向けて連通する溝部２３ｂを有するバンプ電極２１ｂを設ける。そして、半導体チップ２０を実装基板１０に実装するときには、実装基板１０の配線１１上に導電性接着剤１２を塗布し、半導体チップ２０のバンプ電極２１ｂを、導電性接着剤１２を介して配線１１に押し付ける。これにより、バンプ電極２１ｂと配線１１との対向領域の空気を、溝部２３ｂを介して当該対向領域の外部に押し出すことができる。したがって、バンプ電極２１ｂと配線１１との対向領域にボイドが発生することを防止することができる。
【００７０】
なお、溝部２３ｂの形状、配置、および個数は上述した図６および図７に示した例に限定されるものではなく、バンプ電極２１ｂと配線１１上の導電性接着剤１２との対向領域の空気を、当該溝部２３ｂを介して当該対向領域の外部に押し出すことができる形状、配置、および個数であればよい。例えば、溝部２３ｂの形状は、図５（ａ）〜図５（ｇ）に示した溝部２３と略同様の形状であってもよい。また、バンプ部２７の周縁部の形状は矩形形状に限るものではなく、例えば、円形、楕円形、多角形等であってもよい。
【００７１】
また、本実施形態では、溝部２３ｂを有するバンプ電極２１ｂを半導体チップ（半導体装置）２０に形成し、実装基板（被接合基板）１０に形成された配線（被接合部）１１に接合する構成について説明したが、これに限るものではない。
【００７２】
例えば、溝部２３ｂを有するバンプ電極２１ｂを実装基板（半導体基板）１０に形成し、当該バンプ電極２１ｂが接合される配線（非接合部）１１を半導体チップ（被接合基板）２０に形成してもよい。
【００７３】
また、溝部２３ｂを有するバンプ電極２１ｂを半導体チップ（半導体基板）２０および実装基板（被接合基板）１０の両方に設けてもよい。すなわち、溝部（第１溝部）２３ｂを有するバンプ電極２１ｂを半導体チップ（半導体基板）２０に設けるとともに、溝部（第２溝部）２３ｂを有するバンプ電極２１ｂを実装基板１０における半導体チップ２０に設けたバンプ電極２１ｂに対応する位置に設け、半導体チップ２０のバンプ電極２１ｂと実装基板１０のバンプ電極２１ｂとを導電性接着剤１２を用いて接合するようにしてもよい。
【００７４】
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。
【産業上の利用可能性】
【００７５】
本発明は、被接合基板に設けられた被接合部に導電性接着剤を用いて接合される電極部を備えた半導体基板、上記半導体基板を上記被接合基板に接合してなる半導体装置、および上記半導体基板の上記被接合基板に対する接合方法に適用できる。
【符号の説明】
【００７６】
１０  実装基板（被接合基板、半導体基板）
１１  配線（被接合部）
１２  導電性接着剤
２０  半導体チップ（半導体基板、被接合基板）
２１  電極部
２１ｂ  バンプ電極（電極部）
２２  電極
２３  溝部
２３ｂ  溝部（窪み）
２４  基板
２５  絶縁膜
２６  保護膜
２７  バンプ部
【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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