(57)【要約】【課題】本発明は、応力を緩和することができ、電極の数が多くても位置合わせを容易に行える半導体装置を提供することを目的とする。【解決手段】半導体装置は、集積回路１２が形成された半導体チップ１０と、半導体チップ１０上に形成された第１及び第２の樹脂突起１８，２０と、第１及び第２の樹脂突起１８，２０の間の領域に１列で配列され、集積回路１２に電気的に接続された複数の電極１４と、複数の電極１４にそれぞれ電気的に接続された複数の配線２２と、を有する。複数の配線２２は、交互に、第１及び第２の樹脂突起１８，２０上に至るように形成されている。【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た半導体チップと、
前記半導体チップ上に形成された保護膜と、
前記保護膜上に形成された第１及び第２の樹脂突起と、
前記第１及び第２の樹脂突起の間の領域に１列で配列され、前記集積回路に電気的に接続された複数の電極と、
前記保護膜に形成された前記電極に対応する開口部と、
前記複数の電極にそれぞれ電気的に接続された複数の配線と、
を有し、
前記複数の配線は交互に、前記第１又は第２の樹脂突起上に至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、
前記配線は、前記電極の前記開口部内の部分と前記保護膜上に形成されている第１の領域と、前記樹脂突起上に形成されている第２の領域を有し、
前記第１の領域の配線幅は、前記開口部の幅より広く、
前記第２の領域の配線幅は、前記第１の領域の配線幅より広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乃至２に記載された半導体装置において、
前記第１の樹脂突起は、前記半導体チップの端部に配置され、
前記複数の電極は、前記第１の樹脂突起よりも、前記半導体チップの中央に近い位置に配置され、
前記第２の樹脂突起は、前記複数の電極よりも、前記半導体チップの前記中央に近い位置に配置され、
前記第１の樹脂突起上に至る前記配線は、前記第２の樹脂突起上に至る前記配線よりも幅が広くなるように形成されている半導体装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、半導体装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１には、電子部品の能動面に樹脂層を設け、能動面の電極から樹脂層上に配線を設けて、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、樹脂層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（中心間距離）及び配列で並べることが可能である。また、従来の電極上に突起電極を形成する構造とは違い、電極の寸法を小さくすることが可能であり、従来必要であった電極を配置する領域が小さくなることで、電子部品の小型化が実現できる。このような電子部品では、ピン数の増加に対応して突起電極の幅を縮小することは可能であるが、電気的絶縁性を確保するためには配線間隔を狭くすることには限界があり、突起電極のピッチを狭くすることが難しかった。また、狭ピッチ化が可能であるとしても、狭ピッチ化された突起電極は、回路基板に実装するときに位置合わせが難しい。
【特許文献１】特許第３８７３９８６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、応力を緩和することができ、電極の数が多くても位置合わせを容易に行える半導体装置を提供す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チップと、
前記半導体チップ上に形成された保護膜と、
前記保護膜上に形成された第１及び第２の樹脂突起と、
前記第１及び第２の樹脂突起の間の領域に１列で配列され、前記集積回路に電気的に接
続された複数の電極と、
前記保護膜に形成された前記電極に対応する開口部と、
前記複数の電極にそれぞれ電気的に接続された複数の配線と、
を有し、
前記複数の配線は、交互に、前記第１又は第２の樹脂突起上に至るように形成されている。本発明によれば、複数の配線は、第１及び第２の樹脂突起によって実装時の応力が緩和される。また、１列に並ぶ電極から交互に第１又は第２の樹脂突起上に至るように複数の配線が形成されるので、さらに１つの樹脂突起に配線を配置した時の１／２の外部端子ピッチとなる。したがって、電極の数が多くても、容易に位置合わせを行うことができる。
（２）この半導体装置において、
前記配線は、前記電極の前記開口部内の部分と前記保護膜上に形成されている第１の領域と、前記樹脂突起上に形成されている第２の領域を有し、
前記第１の領域の配線幅は、前記開口部の幅より広く、
前記第２の領域の配線幅は、前記第１の領域の配線幅より広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、
前記第１の樹脂突起は、前記半導体チップの端部に配置され、
前記複数の電極は、前記第１の樹脂突起よりも、前記半導体チップの中央に近い位置に配置され、
前記第２の樹脂突起は、前記複数の電極よりも、前記半導体チップの前記中央に近い位置に配置され、
前記第１の樹脂突起上に至る前記配線は、前記第２の樹脂突起上に至る前記配線よりも幅が広くなるように形成されていてもよい。
【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線断面図であり、図４は、図１に示す半導体装置のIV-IV線断面図であり、図５は、図１に示す半導体装置のＶ-Ｖ線断面図である。
【０００６】
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（トランジスタ等）１２が形成されている。半導体チップ１０は、矩形の平面形状を有し、四辺のそれぞれに沿って（例えば平行に）１列に複数の電極１４が並べられている。変形例として、二辺のそれぞれに沿って（例えば平行に）１列に複数の電極１４が並べられていてもよい。複数の電極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。変形例として、半導体チップ１０が一方向に長い形状（平面形状が長方形）であって、長い方の辺に沿って、電極１４が配列されてもよい。半導体チップ１０には、電極１４の少なくとも一部が露出する様に開口部１５（図２及び図４参照）を有する保護膜として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。
【０００７】
半導体チップ１０（詳しくはパッシベーション膜１６）上に第１及び第２の樹脂突起１８，２０が形成されている。第１及び第２の樹脂突起１８，２０の間の領域に、複数の電極１４が１列で配列されている。第１の樹脂突起１８は、半導体チップ１０の端部に配置されている。第１の樹脂突起１８は、半導体チップ１０の辺に沿って（例えば平行に）延びている。１列の複数の電極１４は、第１の樹脂突起１８よりも、半導体チップ１０の中央に近い位置（平行移動した位置）に配置されている。第２の樹脂突起２０は、１列の複数の電極１４よりも、半導体チップ１０の中央に近い位置（平行移動した位置）に配置されている。第２の樹脂突起２０も、半導体チップ１０の辺に沿って（例えば平行に）延びている。
【０００８】
第１及び第２の樹脂突起１８，２０は同じ材料で形成してもよい。その材料としては、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；po lybenzoxazole）、フェノール系樹脂等の樹脂を用いてもよい。
【０００９】
複数の電極１４にそれぞれ複数の配線２２が電気的に接続されている。配線２２は、電極１４に電気的に接続されて第１及び第２の樹脂突起１８，２０上に形成されている。配線２２は、電極１４上から、パッシベーション膜１６上を通って、第１及び第２の樹脂突起１８，２０上に至る。配線２２は、電極１４上で電極１４に電気的に接続している。配線２２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２２は、第１及び第２の樹脂突起１８，２０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。配線２２は、電極１４の開口部１５内の部分とパッシベーション膜１６上に形成されている第１の領域２３と、第１及び第２の樹脂突起１８，２０上に形成されている第２の領域２５を有する。第２の領域２５を挟む両側に第１の領域２３がある。第１の領域２３の配線幅は、開口部１５の幅より広い。第２の領域２５の配線幅は、第１の領域２３の電極１４との接合部の配線幅より広い。ただし、第１の領域２３の、第２の領域２５に隣接する部分（第１又は第２の樹脂突起１８，２０に隣接する部分）は、第２の領域２３と同じ配線幅になっている。
【００１０】
複数の配線２２は、交互に、第１及び第２の樹脂突起１８，２０上に至るように形成されている。すなわち、第１及び第２の樹脂突起１８，２０間で１列に並ぶ複数の配線２２のうち、１つの配線２２が第１の樹脂突起１８上に至るように形成され、その隣の配線２２は第２の樹脂突起２０上に至るように形成されている。本実施の形態によれば、複数の配線２２は、第１及び第２の樹脂突起１８，２０によって応力が緩和される。また、１列に並ぶ電極１４から交互に第１及び第２の樹脂突起１８，２０上に至るように複数の配線２２が形成されるので、第１及び第２の樹脂突起１８，２０上では、配線２２の幅を広くすることができる。したがって、電極１４の数が多くても、幅の広い配線２２を外部端子として容易に位置合わせを行うことができる。また、第１の樹脂突起１８上に至る配線２２は、少なくとも第１の樹脂突起１８（詳しくは半導体チップ１０とは反対を向く面）上で、第２の樹脂突起２０上に至る配線２２よりも幅が広くなるように形成されている。
【００１１】
第１及び第２の樹脂突起１８，２０の上面は、複数の配線２２とオーバーラップする領域よりも、複数の配線２２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（図３及び図５参照）。こうすることで、配線２２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、第１及び第２の樹脂突起１８，２０上に複数の配線２２を形成した後に、第１の樹脂突起１８又は第２の樹脂突起２０の隣り合う配線２２間の部分をエッチングして得られる。
【００１２】
図６（Ａ）〜図６（Ｃ）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。なお、図６（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６（Ｂ）に示す半導体装置は図１のIII-III線断面（図３）に対応し、図６（Ｃ）に示す半導体装置は図１のＶ-Ｖ線断面（図５）に対応する。
【００１３】
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２４を介して、配線パターン２６を有する配線基板２８上に配置する。半導体装置は、第１及び第２の樹脂突起１８，２０上の配線２２が配線パターン２６に対向するように配置する。配線基板２８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２６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２４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。
【００１４】
そして、半導体装置及び配線基板２８の間に押圧力及び熱を加える。加えられる押圧力は、第１及び第２の樹脂突起１８，２０上の複数の配線２２が配線パターン２６に電気的に接続するが、第１の樹脂突起１８又は第２の樹脂突起２０の隣り合う配線２２間の部分（その表面）が配線基板２８に接触しない程度にとどめる。こうすることで、第１及び第２の樹脂突起１８，２０上の配線２２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２２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、第１及び第２の樹脂突起１８，２０の隣り合う配線２２間の部分上に接着樹脂前駆体２４を配置する。そして、熱によって、接着樹脂前駆体２４を硬化収縮させる。接着樹脂前駆体２４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２４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。
【００１５】
本実施の形態によれば、第１の樹脂突起１８上に至る配線２２は、少なくとも第１の樹脂突起１８（詳しくは半導体チップ１０とは反対を向く面）上で、第２の樹脂突起２０上に至る配線２２よりも幅が広くなるように形成されている。半導体チップ１０が熱等によって膨張・収縮した場合に、端部の変位が中央の変位よりも大きくなることが知られており、端部に位置する第１の樹脂突起１８上で配線２２を広くすることで、配線２２と配線パターン２６との位置ずれに対応できるようになっている。
【００１６】
図７（Ａ）〜図７（Ｃ）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。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線断面（図３）に対応し、図７（Ｃ）に示す半導体装置は図１のＶ-Ｖ線断面（図５）に対応する。
【００１７】
電子デバイスは、上述した半導体装置と、上述した配線基板２８と、を有する。半導体チップ１０と配線基板２８の間には、硬化した接着樹脂３０が介在する。接着樹脂３０は、硬化時の収縮による残存ストレスを内在している。第１の樹脂突起１８又は第２の樹脂突起２０の隣り合う配線２２間の部分と、配線基板２８との間に、接着樹脂３０の一部が配置されてなる。本実施の形態によれば、隣り合う配線２２間において、接着樹脂３０の残存ストレスによって、第１及び第２の樹脂突起１８，２０と配線基板２８の間に収縮力を加えているので、集積回路１２に加えられる外力を減らして、集積回路１２に与える影響を減らすことができる。
【００１８】
図８は、本発明の実施の形態の変形例に係る半導体装置を示す斜視図である。この例では、配線１２２は、電極１１４の開口部１１５内の部分とパッシベーション膜１１６上に形成されている第１の領域１２３と、第１又は第２の樹脂突起１１８，１２０上に形成されている第２の領域１２５を有する。第１の領域１２３は、第２の領域１２５から電極１１４の方向に延びており、反対方向には存在しない。第１の領域１２３の配線幅Ｗ１は、全体的に開口部１１５の幅より広い。第２の領域１２５の配線幅Ｗ２は、全体的に第１の領域１２３の配線幅Ｗ１より広い。
【００１９】
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９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１０にはノート型パーソナルコンピュータ２０００を、図１１には携帯電話３０００を、それぞれ示す。
【００２０】
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】
【００２１】
【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は、図１に示す半導体装置のIV-IV線断面図である。
【図５】図５は、図１に示す半導体装置のＶ-Ｖ線断面図である。
【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７】図７（Ａ）〜図７（Ｃ）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の変形例に係る半導体装置を示す斜視図である。
【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。
【図１０】図１０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１１】図１１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】
【００２２】
１０…半導体チップ、  １２…集積回路、  １４…電極、  １５…開口部、  １６…パッシベーション膜、  １８…第１の樹脂突起、  ２０…第２の樹脂突起、  ２２…配線、  ２３…第１の領域、  ２４…接着樹脂前駆体、  ２５…第２の領域、  ２６…配線パターン、  ２８…配線基板、  ３０…接着樹脂
【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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【図１１】
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