(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
集積回路が形成され前記集積回路に電気的に接続された電極を有する半導体基板に、長尺状の樹脂層を形成し、その後、
前記樹脂層を、熱で溶融して表面張力によって曲面を有するように変形させた後に固化して樹脂突起を形成し、その後、
前記電極上から前記樹脂突起上に至るように配線を形成する、
工程を含み、
前記熱による溶融前に、前記樹脂層を、長手方向の端部が先細り形状になるように形成する半導体装置の製造方法。
【請求項２】
請求項１に記載された半導体装置の製造方法において、
前記熱による溶融前に、前記樹脂層を、前記端部の長手軸に直交する幅が最も大きい部分と最も小さい部分との幅の比が３：１になるように形成する半導体装置の製造方法。
【請求項３】
請求項１又は２に記載された半導体装置の製造方法において、
前記熱による溶融前に、前記樹脂層を、前記端部の長手方向の長さが、長手軸に直交する幅が最も大きい部分の幅の３．３倍になるように形成する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、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及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３には、突起電極の樹脂突起を長尺状に形成し、これを溶融させて角をなくし、滑らかな凸形状にすることが開示されている。溶融時に、樹脂突起の長さ方向の中央部では、端部から十分に離れているので表面張力が両側面の２方向から働くのに対し、樹脂突起の端部では、表面張力が両側面及び端面の３方向から働く。このため、樹脂突起の端部は表面張力が大きくなるので中央部よりも幅及び高さともに大きくなる。そうすると、樹脂突起の端部と中央部とで、突起電極の高さが異なってしまうという問題があった。
【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
【特許文献３】特開２００６−３０３４２０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本発明は、突起電極の高さを均一化することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
（１）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前記集積回路に電気的に接続された電極を有する半導体基板に、長尺状の樹脂層を形成し、その後、
前記樹脂層を、熱で溶融して表面張力によって曲面を有するように変形させた後に固化して樹脂突起を形成し、その後、
前記電極上から前記樹脂突起上に至るように配線を形成する、
工程を含み、
前記熱による溶融前に、前記樹脂層を、長手方向の端部が先細り形状になるように形成する。本発明によれば、樹脂突起の端部が先細りになっているので、端面が小さくなっており、溶融したときに端面から働く表面張力を小さくすることができる。したがって、端部の盛り上がりを減らして中央部と端部の高さを均一化することができる。
（２）この半導体装置の製造方法において、
前記熱による溶融前に、前記樹脂層を、前記端部の長手軸に直交する幅が最も大きい部分と最も小さい部分との幅の比が３：１になるように形成してもよい。
（３）この半導体装置の製造方法において、
前記熱による溶融前に、前記樹脂層を、前記端部の長手方向の長さが、長手軸に直交する幅が最も大きい部分の幅の３．３倍になるように形成してもよい。
（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、
前記半導体基板上に配置された長尺状の樹脂突起と、
前記電極上から前記樹脂突起上に至るように配置された配線と、
を有し、
前記樹脂突起の、長手方向の端部は、先細り形状になっている。本発明によれば、樹脂突起の端部が先細りになっているので、端面が小さくなっており、溶融したときに端面から働く表面張力を小さくすることができる。したがって、端部の盛り上がりを減らして中央部と端部の高さを均一化することができる。
（５）この半導体装置において、
前記樹脂突起の前記端部は、長手軸に直交する幅が最も大きい部分と最も小さい部分との幅の比が３：１であってもよい。
（６）この半導体装置において、
前記樹脂突起の前記端部の長手方向の長さは、長手軸に直交する幅が最も大きい部分の幅の３．３倍であってもよい。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００６】
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。
【０００７】
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（トランジスタ等）１２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。
【０００８】
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様に、開口部１５が形成され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。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。
【０００９】
半導体基板１０（パッシベーション膜１６上）には、長尺状の樹脂突起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は、半導体基板１０と対向する下面２０と、半導体基板１０とは反対を向く上面２２と、下面２０及び上面２２を接続する側面２４と、を含む。上面２２は図１では曲面であるが変形例として平坦面であってもよい。樹脂突起１８は、上面２２よりも下面２０が広くなるように、末広がりの形状になっている。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）、フェノール系樹脂等の樹脂を用いてもよい。樹脂突起１８の、長手方向の端部２６は、先細り形状（幅及び高さの少なくとも一方が先端に向かって小さくなる形状）になっている。細くなり始める部分が、樹脂突起１８の中央部２８と端部２６の境目である。
【００１０】
本実施の形態によれば、樹脂突起１８の端部２６が先細りになっているので、端面３０が小さくなっており、溶融したときに端面３０から働く表面張力を小さくすることができる。したがって、端部２６の盛り上がりを減らして中央部２８と端部２６の高さを均一化することができる。樹脂突起１８の端部２６は、長手軸に直交する幅が最も大きい部分と最も小さい部分との幅の比が３：１になっていてもよい。樹脂突起１８の端部２６の長手方向の長さは、長手軸に直交する幅が最も大きい部分（中央部２８）の幅の３．３倍であってもよい。
【００１１】
半導体基板１０には、複数の配線３２が形成されている。複数の配線３２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３２は、隣同士の間隔をあけて樹脂突起１８の上面２２に形成されている。１つの樹脂突起１８上に複数の配線３２が形成されている。配線３２は、樹脂突起１８の長手軸に交差するように延びる。配線３２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３２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３２は、樹脂突起１８の、電極１４とは反対側の側端を越えて、パッシベーション膜１６上に至るように形成されている。配線３２は、上面２２に位置する第１の部分と、第１の部分から電極１４の方向に延びて側面２４に位置する第２の部分と、第２の部分から電極１４とは反対の方向に延びて側面２４に位置する第３の部分と、を含む。
【００１２】
図３に示すように、樹脂突起１８の上面２２は、隣同士の配線３２の間の領域が、配線３２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２２は、配線３２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３２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。この形状は、樹脂突起１８上に配線３２を形成した後に、樹脂突起１８の隣り合う配線３２間の部分をエッチングして得られる。
【００１３】
図４（Ａ）〜図４（Ｂ）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。半導体装置の製造方法は、上述した半導体基板１０に、長尺状の樹脂層３４を形成することを含む（図４（Ａ）参照）。樹脂層３４は、長手方向（紙面の表裏面方向）の端部（図示せず）が先細り形状になるように形成する。樹脂層３４は、端部２６の長手軸に直交する幅が最も大きい部分と最も小さい部分との幅の比が３：１になるように形成してもよい。樹脂層３４は、端部２６の長手方向の長さが、長手軸に直交する幅が最も大きい部分（例えば中央部２８）の幅の３．３倍になるように形成してもよい。樹脂層３４の形成には、感光性樹脂を使用するフォトリソグラフィを適用してもよいし、印刷やインクジェット法を適用してもよい。
【００１４】
その後、樹脂層３４を、熱で溶融して表面張力によって曲面を有するように変形させた後に固化して、上述した樹脂突起１８を形成する（図４（Ｂ）参照）。樹脂層３４を熱硬化性樹脂で形成する場合、熱によって樹脂層３４が一旦溶融してから硬化する。本実施の形態によれば、樹脂突起１８の端部２６（図１参照）が先細りになっているので、端面３０が小さくなっており、溶融していたときに端面３０から働く表面張力を小さくすることができる。したがって、端部２６の盛り上がりを減らして中央部２８と端部２６の高さを均一化することができる。その後、電極１４上から樹脂突起１８上に至るように配線３２を形成する。その他の詳細は、上述した半導体装置の説明から自明のプロセスを含む。
【００１５】
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３６を介して、配線パターン３８を有する配線基板４０上に配置する。半導体装置は、樹脂突起１８上の配線３２が配線パターン３８に対向するように配置する。配線基板４０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３８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。接着樹脂前駆体３６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。
【００１６】
そして、半導体装置及び配線基板４０の間に押圧力及び熱を加える。加えられる押圧力は、樹脂突起１８上の複数の配線３２が配線パターン３８に電気的に接続するが、樹脂突起１８の隣り合う配線３２間の部分（その表面）が配線基板４０に接触しない程度にとどめる。こうすることで、樹脂突起１８上の配線３２とオーバーラップする面（接触する面）は抗力を受けるが、配線３２とオーバーラップしていない面（接触しない面）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。また、樹脂突起１８の隣り合う配線３２間の部分上に接着樹脂前駆体３６を配置する。そして、熱によって、接着樹脂前駆体３６を硬化収縮させる。接着樹脂前駆体３６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３６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。
【００１７】
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３８が形成された配線基板４０と、を有する。半導体装置は、樹脂突起１８上の配線３２が配線パターン３８に対向するように、配線基板４０に搭載されている。複数の配線３２と配線パターン３８が電気的に接続している。配線基板４０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３８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。
【００１８】
樹脂突起１８は、半導体装置及び配線基板４０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３２の間の領域は配線基板４０に接触しない。これにより、樹脂突起１８の、配線３２とオーバーラップする面（接触する面）は配線基板４０から抗力を受けるが、配線３２とオーバーラップしていない面（接触しない面）は配線基板４０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。
【００１９】
半導体基板１０と配線基板４０の間には、硬化した接着剤４２が介在する。接着剤４２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４２は硬化収縮している。接着剤４２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３２間の部分と配線基板４０との間に接着剤４２の一部が配置されている。
【００２０】
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７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８にはノート型パーソナルコンピュータ２０００を、図９には携帯電話３０００を、それぞれ示す。
【００２１】
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】
【００２２】
【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（Ｂ）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を使用した電子デバイスを説明する図である。
【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、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。
【符号の説明】
【００２３】
１０…半導体基板、  １２…集積回路、  １４…電極、  １５…開口部、  １６…パッシベーション膜、  １８…樹脂突起、  ２０…下面、  ２２…上面、  ２４…側面、  ２６…端部、  ２８…中央部、  ３０…端面、  ３２…配線、  ３４…樹脂層、  ３６…接着樹脂前駆体、  ３８…配線パターン、  ４０…配線基板、  ４２…接着剤
【図１】
0005077540.tif 000002
【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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