(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、
前記半導体基板に形成され、前記集積回路に電気的に接続された複数の電極と、
前記複数の電極のそれぞれの少なくとも一部を露出させる開口を有して前記半導体基板上に形成されたパッシベーション膜と、
前記パッシベーション膜上に配置された樹脂突起と、
前記複数の電極上から前記樹脂突起上に至るように延び前記樹脂突起上では相互に間隔をあけて配置されている複数の配線と、
を有し、
前記複数の配線はそれぞれ、前記樹脂突起の最上端上に位置する部分の幅が、いずれかの前記電極から前記最上端の手前に至る部分よりも細くなるように形成されている半導体装置。
【請求項２】
請求項１に記載された半導体装置において、
前記複数の配線はそれぞれ、前記樹脂突起の下端部上に位置する部分から前記最上端上に位置する部分に向かうにつれて幅が徐々に細くなるように形成されている半導体装置。
【請求項３】
請求項１又は２に記載された半導体装置において、
前記複数の配線はそれぞれ、前記最上端上に位置する部分の前記幅と同じ幅で、前記樹脂突起の最上端から前記電極とは反対方向に延びる部分を有する半導体装置。
【請求項４】
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設けられ、前記集積回路に電気的に接続された第１電極と、
前記半導体基板上に設けられ、前記集積回路に電気的に接続された第２電極と、
前記半導体基板上に設けられ、前記第１電極上に位置する第１開口と、前記第２電極上に位置する第２開口と、を有する絶縁膜と、
前記絶縁膜上に設けられた樹脂突起と、
前記第１電極に接続された第１配線であって、前記第１配線の第１の部分が前記樹脂突起の最上端上に設けられた前記第１配線と、
前記第２電極に接続された第２配線であって、前記第２配線の第１の部分が前記樹脂突起の最上端上に設けられ、前記第１配線とは相互に間隔を空けて設けられた前記第２配線と、
を有し、
前記第１配線の前記第１の部分の幅は、前記第１配線の、前記第１電極と前記第１配線の前記第１の部分との間のいずれかの部分の幅よりも細く、
前記第２配線の前記第１の部分の幅は、前記第２配線の、前記第２電極と前記第２配線の前記第１の部分との間のいずれかの部分の幅よりも細くなっている半導体装置。
【請求項５】
集積回路が形成された半導体基板であって、前記集積回路に電気的に接続された複数の電極が形成され、前記複数の電極のそれぞれの少なくとも一部を露出させる開口を有するパッシベーション膜が形成された前記半導体基板を用意する工程と、
前記パッシベーション膜上に樹脂突起を形成する工程と、
プラズマによって、前記樹脂突起の表面を荒らす工程と、
前記樹脂突起の荒れた前記表面に導電膜を形成する工程と、
前記導電膜上に、前記複数の電極から前記樹脂突起上に至る均一幅の複数のマスク設けた状態で、前記導電膜をウェットエッチングして、複数の配線を形成する工程と、
を含み、
前記樹脂突起の前記表面を荒らす工程において、前記樹脂突起の上端を最も大きく荒らす半導体装置の製造方法。
【請求項６】
請求項５記載の半導体装置の製造方法において、
前記樹脂突起の前記表面を荒らす工程は、前記半導体基板の前記パッシベーション膜が形成された面の上方から前記半導体基板に向けて前記プラズマを引き寄せながら行う半導体装置の製造方法。
【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に関する。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１には、電極パッドの表面から樹脂突起の表面にかけて配線を形成して突起電極を構成することが開示されている。樹脂突起が透湿性を有するためその上では、配線は、耐マイグレーションに劣るという問題があった。
【特許文献１】特開２００５−３５３９８３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
本発明は、樹脂突起上で、隣同士の配線の絶縁性を図ることを目的とする。
【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た半導体基板と、
前記半導体基板に形成され、前記集積回路に電気的に接続された複数の電極と、
前記複数の電極のそれぞれの少なくとも一部を露出させる開口を有して前記半導体基板上に形成されたパッシベーション膜と、
前記パッシベーション膜上に配置された樹脂突起と、
前記複数の電極上から前記樹脂突起上に至るように延び前記樹脂突起上では相互に間隔をあけて配置されている複数の配線と、
を有し、
前記複数の配線はそれぞれ、前記樹脂突起の最上端上に位置する部分の幅が、いずれかの前記電極から前記最上端の手前に至る部分よりも細くなるように形成されている。本発明によれば、樹脂突起の最上端において配線の幅が細くなっているので、隣同士の配線の間隔を大きくすることができ、隣同士の配線の絶縁性を図ることができる。
（２）この半導体装置において、
前記複数の配線はそれぞれ、前記樹脂突起の下端部上に位置する部分から前記最上端上に位置する部分に向かうにつれて幅が徐々に細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、
前記複数の配線はそれぞれ、前記最上端上に位置する部分の前記幅と同じ幅で、前記樹脂突起の最上端から前記電極とは反対方向に延びる部分を有してもよい。
（４）本発明に係る半導体装置は、
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設けられ、前記集積回路に電気的に接続された第１電極と、
前記半導体基板上に設けられ、前記集積回路に電気的に接続された第２電極と、
前記半導体基板上に設けられ、前記第１電極上に位置する第１開口と、前記第２電極上に位置する第２開口と、を有する絶縁膜と、
前記絶縁膜上に設けられた樹脂突起と、
前記第１電極に接続された第１配線であって、前記第１配線の第１の部分が前記樹脂突起の最上端上に設けられた前記第１配線と、
前記第２電極に接続された第２配線であって、前記第２配線の第１の部分が前記樹脂突起の最上端上に設けられ、前記第１配線とは相互に間隔を空けて設けられた前記第２配線と、
を有し、
前記第１配線の前記第１の部分の幅は、前記第１配線の、前記第１電極と前記第１配線の前記第１の部分との間のいずれかの部分の幅よりも細く、
前記第２配線の前記第１の部分の幅は、前記第２配線の、前記第２電極と前記第２配線の前記第１の部分との間のいずれかの部分の幅よりも細くなっている。本発明によれば、樹脂突起の最上端において第１配線及び第２配線の幅が細くなっているので、第１配線及び第２配線の間の間隔を大きくすることができ、第１及び第２配線の間の絶縁性を図ることができる。
（５）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基板であって、前記集積回路に電気的に接続された複数の電極が形成され、前記複数の電極のそれぞれの少なくとも一部を露出させる開口を有するパッシベーション膜が形成された前記半導体基板を用意する工程と、
前記パッシベーション膜上に樹脂突起を形成する工程と、
プラズマによって、前記樹脂突起の表面を荒らす工程と、
前記樹脂突起の荒れた前記表面に導電膜を形成する工程と、
前記導電膜上に、前記複数の電極から前記樹脂突起上に至る均一幅の複数のマスク設けた状態で、前記導電膜をウェットエッチングして、複数の配線を形成する工程と、
を含み、
前記樹脂突起の前記表面を荒らす工程において、前記樹脂突起の上端を最も大きく荒らす。本発明によれば、サイドエッチングによって、樹脂突起の上端で配線の幅を細くすることができる。これにより、樹脂突起の最上端において、隣同士の配線の間隔を大きくすることができ、隣同士の配線の絶縁性を図ることができる。
（６）この半導体装置の製造方法において、
前記樹脂突起の前記表面を荒らす工程は、前記半導体基板の前記パッシベーション膜が形成された面の上方から前記半導体基板に向けて前記プラズマを引き寄せながら行ってもよい。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００５】
図１は、本発明の実施の形態に係る半導体装置を示す平面図である。図２は、図１に示す半導体装置のII-II線断面図であり、図３は、図１に示す半導体装置のIII-III線断面図である。
【０００６】
半導体装置は、半導体基板１０を有する。半導体基板１０は、それが半導体チップであれば矩形の面を有しており、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面である。半導体基板１０（１つの半導体チップ又は半導体チップとなる各領域）には、集積回路１２（トランジスタ等）が形成されている。半導体基板１０には、集積回路１２に電気的に接続されるように、電極１４が形成されている。電極１４は、１列又は複数列（平行な複数列）に並んでいる。電極１４は、半導体基板１０の矩形の面の辺に沿って（平行に）並んでいる。電極１４は、内部配線（図示せず）を介して集積回路１２に電気的に接続されている。
【０００７】
半導体基板１０には、電極１４の少なくとも一部が露出する様に、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。また、パッシベーション膜１６は絶縁材料からなる絶縁膜で形成されている。パッシベーション膜１６は、集積回路１２の上方に形成されている。
【０００８】
半導体基板１０（パッシベーション膜１６上）には、樹脂突起１８が設けられている。図１には、半導体基板１０の矩形の面の辺に沿って（平行に）延びる樹脂突起１８が示されており、複数の樹脂突起１８が平行に配列されている。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）、アクリル樹脂、シリコーン樹脂、フェノール樹脂等の樹脂を用いてもよい。
【０００９】
樹脂突起１８は長尺形状である。樹脂突起１８の表面（半導体基板１０とは反対側を向く面）は、凸曲面になっている。詳しくは、樹脂突起１８の表面は、樹脂突起１８の長手軸又はそれと平行な直線を回転軸として、長手軸の周囲に平行に位置する直線を回転させて描かれる回転面である。樹脂突起１８の表面は、円柱を中心軸に平行な平面で切断して得られた形状の曲面（円柱の回転面の一部）の形状をなしている。樹脂突起１８は、上部よりも下部（言い換えると、上部よりも半導体基板に近い部分）が広くなるように、末広がりの形状になっている。
【００１０】
半導体基板１０には、複数の配線２０が形成されている。複数の配線２０は、電極１４上から樹脂突起１８上に至るように形成されている。複数の配線２０は、隣同士の間隔をあけて樹脂突起１８の表面上に形成されている。配線２０は、樹脂突起１８の長手軸に交差するように延びる。配線２０は、電極１４上から、パッシベーション膜１６上を通って、樹脂突起１８上に至る。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（図示せず）が介在していてもよい。配線２０は、樹脂突起１８の、電極１４とは反対側の端部を越えて、パッシベーション膜１６上に至るように形成されている。言い換えると、配線２０は、パッシベーション膜１６上に位置する第１の部分及び第２の部分を有し、第１の部分と第２の部分の間に樹脂突起１８が位置するように形成されている。
【００１１】
配線２０は、樹脂突起１８の最上端２１に位置する部分の幅が、いずれかの電極１４から最上端２１の手前に至る部分よりも細くなるように形成されている。配線２０は、樹脂突起１８の表面上では、樹脂突起１８の下端部１９から最上端２１に向かうにつれて幅が徐々に細くなるように形成されている。本実施の形態によれば、樹脂突起１８の最上端２１において配線２０の幅が最も細くなっているので、隣同士の配線２０の間隔を大きくすることができ、隣同士の配線２０の絶縁性を高めることができる。特に、後述するように半導体装置を配線基板３０に押圧力を加えながら、実装する際には、最上端２１上に位置する配線２０の部分が配線２０の部分の中で最も幅方向に延びるが、この最上端２１上に位置する配線２０の部分の幅を細くすることで、押圧力を加えながら半導体装置を配線基板３０に実装する場合であっても隣同士の配線２０の絶縁性を確保できるという効果を奏し得る。
【００１２】
図３に示すように、樹脂突起１８の上面は、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。
【００１３】
半導体装置の製造には、上述した構造を得るために自明の方法を適用することができる。例えば、樹脂突起１８の形成には、パッシベーション膜１６上に、スピンコートなどによって感光性の樹脂前駆体層を形成し、マスクを用いて樹脂前駆体層を露光し、現像してパターニングし、さらに、熱によって溶融して表面張力によって曲率を有する表面形状にして再硬化する。続いて、パッシベーション膜１６、電極１４及び樹脂突起１８の上に、スパッタリングなどによって金属膜を形成し、樹脂突起１８の最上端２１において括れた形状のマスクを使用したリソグラフィを適用して金属膜をパターニングする。こうして、上述した形状の配線２０を形成することができる。あるいは、次の方法を適用してもよい。
【００１４】
図４（Ａ）〜図４（Ｃ）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。本実施の形態では、配線２０の形成前に樹脂突起１８の表面をプラズマによって荒らす（図４（Ａ）参照）。詳しくは、アッシングを行う。この工程では、半導体基板１０の方向にプラズマ（例えばＯ２プラズマ）を引き寄せながら行って、樹脂突起１８の上端１７の表面を樹脂突起１８の表面の中で最も大きく荒らす。特に、半導体基板１０の樹脂突起１８が設けられた面（若しくはパッシベーション膜１６が設けられた面）の上方から、半導体基板１０の方向にプラズマ（例えばＯ２プラズマ）を引き寄せながら行って、樹脂突起１８の上端１７の表面を樹脂突起１８の表面の中で最も大きく荒らしてもよい。このように、半導体基板１０の樹脂突起１８が設けられた面の上方から半導体基板１０の方向に向けてプラズマを引き寄せながら行うことで、特に樹脂突起１８の下端部１９にマスクを設けながらプラズマ処理を複数回行うなど複雑な処理をすることなく、樹脂突起１８の上端１７と下端部１９とで荒さに違いを設けることができるという効果を奏し得る。なお、樹脂突起１８の下端部１９の表面は、上端１７の表面よりも小さく荒らされていてもよいし、全く荒らされない状態であってもよい。
【００１５】
そして、樹脂突起１８（荒れた表面を含む）、パッシベーション膜１６及びパッシベーション膜１６から露出する電極１４上に導電膜２２を形成し、複数の電極１４から樹脂突起１８上に至る均一幅の複数のマスク２４を介して、導電膜２２をウェットエッチングする（図４（Ｂ）参照）。マスク２４の幅が均一幅なので、導電膜２２の下地表面（樹脂突起１８の表面）が均一な荒れ具合であれば、配線２０は均一幅を有するように形成されるが、本実施の形態では、樹脂突起１８の表面の荒れ具合が異なっている。ウェットエッチングでは、大きく荒れている下地表面上では、毛細管現象でエッチング液が入り込むため、導電膜２２のサイドエッチングが大きく進行する。これを利用して、樹脂突起１８の最も大きく荒れた上端でサイドエッチングを最も大きく進行させて、その部分が細くなるように配線２０を形成することができる（図４（Ｃ）参照）。本実施の形態によれば、サイドエッチングによって、樹脂突起１８の上端で配線２０の幅を細くすることができる。これにより、樹脂突起１８の最上端において、隣同士の配線２０の間隔を大きくすることができ、隣同士の配線２０の絶縁性を図ることができる。なお、マスク２４としては、フォトレジストを用いてもよいが、導電膜２２を構成する材料とは異なる材料からなる導電膜であってもよい。例えば、マスク２４としてＡｕ、導電膜２２としてＴｉＷやＴｉを用いてもよい。
【００１６】
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する。これにより、樹脂突起１８の上面を、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する。
【００１７】
図５（Ａ）〜図５（Ｂ）は、本発明の実施の形態に係る半導体装置を使用した電子デバイスの製造方法を説明する図である。本実施の形態では、上述した半導体装置を、熱硬化性の接着樹脂前駆体２６を介して、配線パターン２８を有する配線基板３０上に配置する。半導体装置は、樹脂突起１８上の配線２０が配線パターン２８に対向するように配置する。配線基板３０は、液晶パネル又は有機ＥＬ（Electrical Luminescence）パネルの一部であってもよい。配線基板３０はガラス、セラミックス又は樹脂のいずれであってもよい。接着樹脂前駆体２６に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。そして、半導体装置及び配線基板３０の間に押圧力及び熱を加える。そして、熱によって、接着樹脂前駆体２６を硬化収縮させる。接着樹脂前駆体２６が硬化するまで押圧力を加えたまま維持する。接着樹脂前駆体２６が硬化したら押圧力を解除する。こうして、電子デバイスを製造する。
【００１８】
図６（Ａ）〜図６（Ｂ）は、本発明の実施の形態に係る電子デバイスを説明する図である。電子デバイスは、上述した半導体装置と、配線パターン２８が形成された配線基板３０と、を有する。半導体装置は、樹脂突起１８上の配線２０が配線パターン２８に対向するように、配線基板３０に搭載されている。複数の配線２０と配線パターン２８が電気的に接続している。
【００１９】
樹脂突起１８は、半導体装置及び配線基板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の間の領域は配線基板３０に接触しない。半導体基板１０と配線基板３０の間には、硬化した接着剤３２が介在する。接着剤３２に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３２は硬化収縮している。接着剤３２は、硬化時の収縮による残存ストレスを内在している。樹脂突起１８上の隣り合う配線２０間の部分と配線基板３０との間に接着剤３２の一部が配置されている。
【００２０】
図７は、本発明の実施の形態に係る半導体装置の変形例を示す図である。この変形例では、配線１２０は、最上端での幅と同じ幅で、樹脂突起１８の最上端２１から電極１４とは反対方向に延びる部分を有する点で、上述した半導体装置と異なる。これ以外の構成は上述した内容が該当し、製造方法についても上述した内容が該当する。
【００２１】
電子デバイスは、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１０００を示す。電子デバイス１０００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１０００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２０００を、図１０には携帯電話３０００を、それぞれ示す。
【００２２】
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。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】図１は、本発明の実施の形態に係る半導体装置を示す平面図である。
【図２】図２は、図１に示す半導体装置のII-II線断面図である。
【図３】図３は、図１に示す半導体装置のIII-III線断面図である。
【図４】図４（Ａ）〜図４（Ｃ）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５】図５（Ａ）〜図５（Ｂ）は、本発明の実施の形態に係る半導体装置を使用した電子デバイスの製造方法を説明する図である。
【図６】図６（Ａ）〜図６（Ｂ）は、本発明の実施の形態に係る電子デバイスを説明する図である。
【図７】図７は、本発明の実施の形態に係る半導体装置の変形例を示す図である。
【図８】図８は、本発明の実施の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である。
【図９】図９は、電子デバイスを有する電子機器を説明する図である。
【図１０】図１０は、電子デバイスを有する電子機器を説明する図である。
【符号の説明】
【００２４】
１０…半導体基板、  １２…集積回路、  １４…電極、  １６…パッシベーション膜、  １８…樹脂突起、  ２０…配線、  ２２…導電膜、  ２４…マスク、  ２６…接着樹脂前駆体、  ２８…配線パターン、  ３０…配線基板、  ３２…接着剤、  １２０…配線
【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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