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JPH11204677A - Semiconductor device and manufacture thereof - Google Patents

Semiconductor device and manufacture thereof

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Publication number
JPH11204677A
JPH11204677A JP228798A JP228798A JPH11204677A JP H11204677 A JPH11204677 A JP H11204677A JP 228798 A JP228798 A JP 228798A JP 228798 A JP228798 A JP 228798A JP H11204677 A JPH11204677 A JP H11204677A
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JP
Japan
Prior art keywords
semiconductor chip
semiconductor device
metal
semiconductor
main surface
Prior art date
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Granted
Application number
JP228798A
Other languages
Japanese (ja)
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JP3458056B2 (en
Inventor
Ryuichi Sawara
隆一 佐原
Yoshifumi Nakamura
嘉文 中村
Nozomi Shimoishizaka
望 下石坂
Takahiro Kumagawa
隆博 隈川
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Panasonic Holdings Corp
Original Assignee
Matsushita Electronics Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Matsushita Electronics Corp filed Critical Matsushita Electronics Corp
Priority to JP228798A priority Critical patent/JP3458056B2/en
Publication of JPH11204677A publication Critical patent/JPH11204677A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP3458056B2 publication Critical patent/JP3458056B2/en
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    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2224/00Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
    • H01L2224/01Means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected, e.g. chip-to-package, die-attach, "first-level" interconnects; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/10Bump connectors; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/15Structure, shape, material or disposition of the bump connectors after the connecting process
    • H01L2224/16Structure, shape, material or disposition of the bump connectors after the connecting process of an individual bump connector
    • H01L2224/161Disposition
    • H01L2224/16151Disposition the bump connector connecting between a semiconductor or solid-state body and an item not being a semiconductor or solid-state body, e.g. chip-to-substrate, chip-to-passive
    • H01L2224/16221Disposition the bump connector connecting between a semiconductor or solid-state body and an item not being a semiconductor or solid-state body, e.g. chip-to-substrate, chip-to-passive the body and the item being stacked
    • H01L2224/16225Disposition the bump connector connecting between a semiconductor or solid-state body and an item not being a semiconductor or solid-state body, e.g. chip-to-substrate, chip-to-passive the body and the item being stacked the item being non-metallic, e.g. insulating substrate with or without metallisation

Landscapes

  • Internal Circuitry In Semiconductor Integrated Circuit Devices (AREA)
  • Wire Bonding (AREA)

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a semiconductor device, having high reliability in bonding portion where the semiconductor device is bonded to a base substrate through flip-chip bonding and a manufacture thereof. SOLUTION: Electrodes 11 are arranged at four corners on the main surface of a semiconductor chip 10 and a low elastic layer 20 having opening above the electrodes 11 is placed on the main surface of the semiconductor chip 10. A metal wiring 31 comprising a pad 30 on the semiconductor chip 10 and a land 32 on the low elastic layer 20 and bonded to the electrodes 11 is mounted on the semiconductor chip 10. Each metal wiring 31 functions as an external electrode terminal, and a solder resist 50 is arranged between the metal wirings 31. Since the metal wiring 31 bonding the upper surface of the low elastic layer 20 to the main surface of the semiconductor chip 10 which is different in level from the low elastic layer 20 is used as the external electrode terminal, a wide and thick fillet, such as solder or the like, is formed between semiconductor chip 10 and the connecting terminal of the base substrate to improve the reliability of a bonded portion.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、トランジスタ等の
半導体素子を内蔵する半導体装置及びその製造方法に係
り、特に配線部分の構造の改善に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a semiconductor device incorporating a semiconductor element such as a transistor and a method of manufacturing the same, and more particularly to an improvement in the structure of a wiring portion.

【0002】[0002]

【従来の技術】近年、半導体チップをプリント基板等に
実装するに際し、ボンディングワイヤを行なう代わり
に、半導体チップの主面側を下方に向けてプリント基板
等の母基板に搭載し、半導体チップ側の外部電極端子と
プリント基板等の母基板の接続端子とを直接バンプ等を
介して接続するようにしたいわゆるフリップチップ実装
と呼ばれる技術が知られている。
2. Description of the Related Art In recent years, when mounting a semiconductor chip on a printed circuit board or the like, instead of performing bonding wires, the semiconductor chip is mounted on a mother board such as a printed circuit board with the main surface of the semiconductor chip facing downward. There is known a technique called flip-chip mounting in which external electrode terminals and connection terminals of a motherboard such as a printed board are directly connected via bumps or the like.

【0003】図10は、このようなフリップチップ実装
を行なうのに適した半導体装置の一般的な構造を示す平
面図であり、図11は図10のXI−XI線における断面図
である。
FIG. 10 is a plan view showing a general structure of a semiconductor device suitable for performing such flip-chip mounting, and FIG. 11 is a sectional view taken along line XI-XI in FIG.

【0004】図10及び図11に示すように、半導体チ
ップ201の主面上には電極202が設けられており、
半導体チップ201の主面上にはこの電極202に接続
される金属配線203が形成されている。さらに、半導
体チップ201の主面のうち金属配線203で覆われて
いない部分と金属配線203とを覆うパッシベーション
膜204が形成されている。そして、金属配線203の
うちパッシベーション膜204の開口内に露出している
部分が外部電極端子として機能するように構成されてい
る。
As shown in FIGS. 10 and 11, an electrode 202 is provided on a main surface of a semiconductor chip 201.
On a main surface of the semiconductor chip 201, a metal wiring 203 connected to the electrode 202 is formed. Further, a passivation film 204 that covers a portion of the main surface of the semiconductor chip 201 that is not covered with the metal wiring 203 and the metal wiring 203 is formed. In addition, a portion of the metal wiring 203 exposed in the opening of the passivation film 204 functions as an external electrode terminal.

【0005】図12は、この半導体装置をプリント基板
250にフリップチップ実装したときの状態を示す断面
図である。同図に示すように、プリント基板250上の
接続端子251と半導体チップ201上の金属配線20
3の外部電極端子となる部分とを対峙させた状態で、両
者間にはんだバンプ252を介在させて、半導体チップ
201をプリント基板250上に搭載するようになされ
ている。
FIG. 12 is a sectional view showing a state where the semiconductor device is flip-chip mounted on a printed circuit board 250. As shown in the figure, the connection terminals 251 on the printed circuit board 250 and the metal wirings 20 on the semiconductor chip 201
The semiconductor chip 201 is mounted on the printed circuit board 250 with the solder bumps 252 interposed therebetween in a state where the portion serving as the external electrode terminal of No. 3 faces.

【0006】このように、金属配線203の外部電極端
子となる部分とプリント基板250の接続端子251と
を直接はんだバンプ252を介して接続することによ
り、ワイヤボンディング工程を不要とし、工程の簡素化
と接続状態の信頼性の向上とを図ろうとするものであ
る。
As described above, by directly connecting the portion of the metal wiring 203 serving as the external electrode terminal to the connection terminal 251 of the printed circuit board 250 via the solder bump 252, the wire bonding step is not required and the process is simplified. And to improve the reliability of the connection state.

【0007】[0007]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来の半導体装置においては、はんだバンプ等による接続
を行なった後、はんだバンプ等による接続部の信頼性が
必ずしも十分でないという問題があった。その原因は、
半導体チップ側の外部電極端子となる部分と母基板側の
接続端子と接続面積が本来小さい上に、実装時に両者の
位置がずれたときには接触面積がさらに小さくなること
にある。
However, in the above-mentioned conventional semiconductor device, there is a problem that the reliability of the connection portion by the solder bump or the like is not always sufficient after the connection by the solder bump or the like. The cause is
The connection area between the portion serving as the external electrode terminal on the semiconductor chip side and the connection terminal on the motherboard side is inherently small, and the contact area is further reduced when the positions of the two are shifted during mounting.

【0008】本発明は、上記従来の問題に鑑みてなされ
たものであり、その目的は、フリップチップ実装時にお
ける半導体チップと母基板との間の接続強度を高める手
段を講ずることにより、接続部における信頼性の高い半
導体装置及びその製造方法を提供することにある。
The present invention has been made in view of the above-mentioned conventional problems, and an object of the present invention is to provide means for increasing the connection strength between a semiconductor chip and a mother board at the time of flip-chip mounting by using means for increasing the connection strength. And to provide a highly reliable semiconductor device and a method of manufacturing the same.

【0009】[0009]

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明が講じた手段は、半導体チップ上に高低差を
有する2つの領域を設け、さらにこの2つの領域に跨る
金属配線を設け、この金属配線を外部電極端子として用
いることにより、はんだ等の接合金属の形成状態を改善
し、もって、信頼性の向上を図ることにある。
Means for Solving the Problems To achieve the above-mentioned object, a means taken by the present invention is to provide two regions having a height difference on a semiconductor chip and further provide a metal wiring extending over these two regions. By using this metal wiring as an external electrode terminal, the state of formation of a bonding metal such as solder can be improved, thereby improving reliability.

【0010】本発明の第1の半導体装置は、請求項1に
記載されているように、主面上に複数の電極を有する半
導体チップと、上記半導体チップの主面側に設けられた
高低差を有する2つの領域と、上記半導体チップの上記
2つの領域に跨るように形成され、上記半導体チップ上
の各電極に接続される複数の金属配線とを備え、上記各
金属配線全体が外部電極端子として機能できるように構
成されている。
According to a first aspect of the present invention, there is provided a semiconductor device having a plurality of electrodes on a main surface and a height difference provided on the main surface side of the semiconductor chip. And a plurality of metal wirings formed so as to straddle the two regions of the semiconductor chip and connected to the respective electrodes on the semiconductor chip. It is configured to be able to function as.

【0011】これにより、半導体装置を母基板上に搭載
する際に、半導体装置の金属配線と母基板の接続端子と
の間にはんだ等の導電性部材を介在させると、金属配線
の全体が外部電極端子として機能できる構造となってい
るので、はんだ等の導電性部材が形成される範囲が広く
なり、フリップチップ実装時における搭載位置が多少ず
れても、広い接続部が確保される。また、はんだ等のフ
ィレットが金属配線の高低差を有する2つの領域に跨っ
て形成されるので、導電性部材の少なくとも一部が必ず
厚くなり、導電性部材が全体的に薄くしか形成されない
ときに比べ、十分な接合強度が確実に得られる。また、
接合強度が大きいことで、ヒートサイクルなどにより半
導体装置と母基板との熱膨張係数の不一致による熱スト
レスを受けたとしても信頼性が向上するという利点があ
る。
With this, when the semiconductor device is mounted on the motherboard, if a conductive member such as solder is interposed between the metal wiring of the semiconductor device and the connection terminal of the motherboard, the entire metal wiring becomes external. Since it has a structure that can function as an electrode terminal, the range in which a conductive member such as solder is formed is widened, and a wide connection portion is secured even if the mounting position during flip chip mounting is slightly shifted. Further, since a fillet such as solder is formed over two regions having a height difference of the metal wiring, at least a part of the conductive member always becomes thick, and when the conductive member is formed only thin as a whole, In comparison, sufficient bonding strength can be reliably obtained. Also,
Since the bonding strength is high, there is an advantage that the reliability is improved even if the semiconductor device is subjected to thermal stress due to a mismatch in thermal expansion coefficient between the semiconductor device and the mother substrate due to a heat cycle or the like.

【0012】さらに、電極と導電性部材との接合面積が
大きいので、特に実装時にはんだの表面張力によって外
部電極端子として機能する金属配線と母基板の接続端子
とがセルフアラインする機能が従来のものよりも高くな
る。
Further, since the bonding area between the electrode and the conductive member is large, the function of self-alignment between the metal wiring functioning as an external electrode terminal and the connection terminal of the mother board, particularly during mounting, due to the surface tension of the solder, is a conventional one. Higher than.

【0013】請求項2に記載されているように、請求項
1の半導体装置において、上記各金属配線が、上記半導
体チップの各電極の周囲を含む広い領域に形成されてい
ることが好ましい。
According to a second aspect of the present invention, in the semiconductor device of the first aspect, it is preferable that each of the metal wirings is formed in a wide area including a periphery of each of the electrodes of the semiconductor chip.

【0014】これにより、金属配線の占有面積をできる
だけ広く確保することができる。
Thus, the area occupied by the metal wiring can be ensured as large as possible.

【0015】請求項3に記載されているように、請求項
1又は2の半導体装置において、上記半導体チップの主
面上に形成され、上記半導体チップの各電極の上方を開
口した絶縁膜をさらに設け、上記高低差を有する2つの
領域が上記絶縁膜の上面と上記半導体チップの主面とに
存在していることが好ましい。
According to a third aspect of the present invention, in the semiconductor device according to the first or second aspect, an insulating film formed on a main surface of the semiconductor chip and having an opening above each electrode of the semiconductor chip is further provided. It is preferable that the two regions having the height difference are provided on the upper surface of the insulating film and the main surface of the semiconductor chip.

【0016】これにより、絶縁膜が半導体チップ搭載時
などにおける衝撃力や熱応力の緩衝材となるので、接続
部の信頼性がさらに向上することになる。
Thus, the reliability of the connection portion is further improved because the insulating film serves as a buffer for an impact force and a thermal stress when the semiconductor chip is mounted.

【0017】請求項4に記載されているように、請求項
3の半導体装置において、上記絶縁膜は、上記半導体チ
ップとの境界部においてくさび状の傾斜部を有している
ことが好ましい。
According to a fourth aspect of the present invention, in the semiconductor device of the third aspect, the insulating film preferably has a wedge-shaped inclined portion at a boundary with the semiconductor chip.

【0018】これにより、金属配線に鋭角的な部分が存
在しないことで、応力集中の少ない信頼性の高い金属配
線が得られることになる。
As a result, since there is no acute angle portion in the metal wiring, a highly reliable metal wiring with less stress concentration can be obtained.

【0019】請求項5に記載されているように、請求項
3又は4の半導体装置において、上記半導体チップの上
にパッシベーション膜を形成しておき、上記高低差を有
する2つの領域が、上記絶縁膜の上面と上記パッシベー
ション膜の上面とに存在するものとすることができる。
According to a fifth aspect of the present invention, in the semiconductor device according to the third or fourth aspect, a passivation film is formed on the semiconductor chip, and the two regions having the height difference are formed by the insulating region. It can exist on the upper surface of the film and the upper surface of the passivation film.

【0020】これにより、半導体チップ内のトランジス
タ等の部材を水分の侵入等から確実に保護することがで
き、より信頼性の高い半導体装置が得られる。
As a result, members such as transistors in the semiconductor chip can be surely protected from entry of moisture and the like, and a more reliable semiconductor device can be obtained.

【0021】請求項6に記載されているように、請求項
3〜5のうちいずれか1つの半導体装置において、上記
絶縁膜は、段付形状を有していてもよい。
According to a sixth aspect of the present invention, in the semiconductor device according to any one of the third to fifth aspects, the insulating film may have a stepped shape.

【0022】これにより、上述のような半導体装置のフ
リップチップ実装時において、はんだ等のフィレットが
多段に亘って形成されることで、接続部の信頼性がより
向上することになる。
Accordingly, when the semiconductor device is flip-chip mounted as described above, fillets of solder or the like are formed in multiple stages, so that the reliability of the connection portion is further improved.

【0023】請求項7に記載されているように、請求項
1〜6のうちいずれか1つの半導体装置において、上記
半導体チップの主面側の周縁部に面取りを施しておい
て、該面取りされた部分の上にも上記金属配線を存在さ
せておくことができる。
According to a seventh aspect of the present invention, in the semiconductor device according to any one of the first to sixth aspects, the periphery of the semiconductor chip on the main surface side is chamfered. The above-mentioned metal wiring can be made to exist also on the part where it was set.

【0024】これにより、半導体装置のフリップチップ
実装時において、はんだ等のフィレットが面取り部にま
で亘って広く形成される。しかも、半導体チップの外周
部に厚いフィレットが存在することで、接続部の信頼性
が極めて高くなる。
Thus, when the semiconductor device is flip-chip mounted, a fillet of solder or the like is formed widely over the chamfered portion. In addition, the presence of the thick fillet on the outer peripheral portion of the semiconductor chip greatly enhances the reliability of the connection.

【0025】請求項8に記載されているように、請求項
1〜7のうちいずれか1つの半導体装置において、上記
半導体チップが矩形状の平面形状を有している場合に
は、上記電極を上記半導体チップの4隅に配置してお
き、上記金属配線を上記各電極に接続される4つの金属
配線とすることができる。
According to an eighth aspect of the present invention, in the semiconductor device according to any one of the first to seventh aspects, when the semiconductor chip has a rectangular planar shape, the electrode is connected to the semiconductor chip. The metal wirings may be four metal wirings connected to the respective electrodes, being arranged at four corners of the semiconductor chip.

【0026】これにより、広い4つの金属配線がそれぞ
れ外部電極端子として機能できるフリップチップ実装に
適した信頼性の高い半導体装置が得られる。
Thus, a highly reliable semiconductor device suitable for flip-chip mounting, in which four wide metal wirings can function as external electrode terminals, respectively, can be obtained.

【0027】請求項9に記載されているように、請求項
1〜7のうちいずれか1つの半導体装置において、上記
半導体チップが矩形状の平面形状を有している場合に
は、上記電極を上記半導体チップの4隅及び辺部に配置
しておき、上記金属配線を上記電極と同数個形成するこ
ともできる。
According to a ninth aspect of the present invention, in the semiconductor device according to any one of the first to seventh aspects, when the semiconductor chip has a rectangular planar shape, the electrode is connected to the semiconductor chip. Alternatively, the same number of metal wirings as the electrodes may be formed at four corners and sides of the semiconductor chip.

【0028】これにより、多ピン化,高密度実装に適し
た構造となり、しかも接続部における信頼性の高い半導
体装置が得られることになる。
As a result, a semiconductor device having a structure suitable for increasing the number of pins and high-density mounting and having a highly reliable connection portion can be obtained.

【0029】請求項10に記載されているように、請求
項1〜9のうちいずれか1つの半導体装置において、上
記各金属配線のうちいずれか1つの金属配線の形状が他
の金属配線の形状と異なっていることが好ましい。
According to a tenth aspect of the present invention, in the semiconductor device according to any one of the first to ninth aspects, any one of the metal wirings has a shape of another metal wiring. Preferably, it is different.

【0030】これにより、金属配線の形状の相違を利用
してピン番号を識別できるので、半導体装置の実装時に
母基板の接続端子と半導体チップ側の外部電極端子との
対応関係を迅速に認識できることができる。
Thus, since the pin number can be identified by utilizing the difference in the shape of the metal wiring, the correspondence between the connection terminal of the mother board and the external electrode terminal on the semiconductor chip side can be quickly recognized when the semiconductor device is mounted. Can be.

【0031】請求項11に記載されているように、請求
項1〜10のうちいずれか1つの半導体装置において、
上記各金属配線同士の間に、各金属配線と外部機器の接
続端子とを電気的に接続するための導電性材料をはじく
特性を有するレジスト部材を介在させておくことが好ま
しい。
As described in claim 11, in the semiconductor device according to any one of claims 1 to 10,
It is preferable that a resist member having a property of repelling a conductive material for electrically connecting each metal wiring and a connection terminal of an external device is interposed between the metal wirings.

【0032】これにより、はんだ等の導電性材料膜が各
配線金属間に存在することで生じる金属配線間の短絡を
確実に防止することができる。
Thus, a short circuit between metal wirings caused by the presence of a conductive material film such as solder between the wiring metals can be reliably prevented.

【0033】請求項12に記載されているように、請求
項3〜6のうちいずれか1つの半導体装置において、上
記絶縁膜は、弾性率の低い樹脂材料により構成されてい
ることが好ましい。
According to a twelfth aspect of the present invention, in the semiconductor device according to any one of the third to sixth aspects, the insulating film is preferably made of a resin material having a low elastic modulus.

【0034】これにより、金属配線に対して衝撃力や熱
応力が作用したときに絶縁膜が緩衝材として機能するの
で、金属配線の信頼性がより向上する。
Thus, when an impact force or thermal stress acts on the metal wiring, the insulating film functions as a buffer, so that the reliability of the metal wiring is further improved.

【0035】本発明の第2の半導体装置は、請求項13
に記載されているように、半導体チップと、上記半導体
チップに設けられた高低差を有する2つの領域と、上記
半導体チップの上記2つの領域に跨るように形成された
金属配線とを備え、上記金属配線全体が外部電極端子と
して機能できるように構成されている。
According to a second aspect of the present invention, there is provided a semiconductor device comprising:
A semiconductor chip, two regions having a height difference provided in the semiconductor chip, and a metal wiring formed so as to straddle the two regions of the semiconductor chip, The entire metal wiring is configured to function as an external electrode terminal.

【0036】これにより、第1の半導体装置と同様に、
フリップチップ実装を行なう際の接続部における信頼性
の高い半導体装置が得られることになる。
Thus, similar to the first semiconductor device,
As a result, a highly reliable semiconductor device can be obtained at the connection portion when flip-chip mounting is performed.

【0037】本発明の半導体装置の製造方法は、請求項
14に記載されているように、主面上に複数の電極が設
けられた半導体チップの主面上に絶縁性材料膜を形成す
る工程と、上記絶縁性材料膜をパターニングして、上記
各電極の上方を開口した絶縁膜を形成する工程と、上記
半導体チップの主面のうち上記絶縁膜で覆われていない
部分及び上記絶縁膜の上に金属膜を堆積した後、金属膜
をパターニングして、半導体チップの主面から上記絶縁
膜に跨り上記電極に接続される金属配線を形成する工程
とを備えている。
According to a fourteenth aspect of the present invention, in a method of manufacturing a semiconductor device, an insulating material film is formed on a main surface of a semiconductor chip having a plurality of electrodes provided on the main surface. Patterning the insulating material film to form an insulating film having an opening above each of the electrodes; and forming a portion of the main surface of the semiconductor chip which is not covered with the insulating film and a portion of the insulating film. Depositing a metal film thereon, and patterning the metal film to form a metal wiring connected to the electrode over the insulating film from the main surface of the semiconductor chip.

【0038】この方法により、請求項3の半導体装置が
容易に形成される。
According to this method, the semiconductor device of claim 3 is easily formed.

【0039】請求項15に記載されているように、請求
項14の半導体装置の製造方法において、上記絶縁性材
料膜を形成する工程では、樹脂材料からなる絶縁性材料
膜を形成することが好ましい。
According to a fifteenth aspect, in the method of manufacturing a semiconductor device according to the fourteenth aspect, in the step of forming the insulating material film, it is preferable to form an insulating material film made of a resin material. .

【0040】この方法により、半導体装置を搭載する際
に、半導体チップの金属配線と母基板の接続端子との間
に作用する衝撃力や熱応力を効果的に緩和することがで
き、金属配線の破損を確実に防止することができる。
According to this method, when the semiconductor device is mounted, the impact force and the thermal stress acting between the metal wiring of the semiconductor chip and the connection terminal of the mother board can be effectively reduced, and the metal wiring can be effectively removed. Damage can be reliably prevented.

【0041】請求項16に記載されているように、請求
項15の半導体装置の製造方法において、上記絶縁性材
料膜を形成する工程では、樹脂材料を複数回塗ることに
より段付形状を有する絶縁材料膜を形成することができ
る。
According to a sixteenth aspect of the present invention, in the method of manufacturing a semiconductor device according to the fifteenth aspect, in the step of forming the insulating material film, the insulating material having a stepped shape is formed by applying a resin material a plurality of times. A material film can be formed.

【0042】この方法により、最終的に段付形状を有す
る絶縁膜が得られるので、半導体装置の実装時にはんだ
等のフィレットが多段に亘って形成され、接続部におけ
る信頼性が極めて高い半導体装置を得ることができる。
According to this method, an insulating film having a stepped shape is finally obtained, so that a fillet of solder or the like is formed in multiple stages at the time of mounting the semiconductor device. Obtainable.

【0043】請求項17に記載されているように、請求
項14〜16のうちいずれか1つの半導体装置の製造方
法において、上記金属配線を形成する工程の前に、上記
半導体チップの主面側の周縁部を面取りする工程をさら
に備え、上記金属膜を形成する工程では、上記面取りさ
れた部分の上に亘る金属膜を形成することができる。
According to a seventeenth aspect, in the method of manufacturing a semiconductor device according to any one of the fourteenth to sixteenth aspects, the main surface of the semiconductor chip is provided before the step of forming the metal wiring. The method further includes a step of chamfering a peripheral portion of the metal film, and in the step of forming the metal film, a metal film over the chamfered portion can be formed.

【0044】この方法により、半導体装置の実装時には
んだ等のフィレットが面取り部に亘って形成される信頼
性の高い半導体装置を得ることができる。
According to this method, a highly reliable semiconductor device in which a fillet of solder or the like is formed over the chamfered portion when the semiconductor device is mounted can be obtained.

【0045】請求項17の半導体装置の製造方法におけ
る上記半導体チップの主面側の周縁部を面取りする工程
は、請求項18に記載されているように、上記半導体チ
ップが切り出される前のウェハの状態で行なってもよい
し、請求項19に記載されているように、上記半導体チ
ップをウェハから切り出した後に行なってもよい。
In the method for manufacturing a semiconductor device according to the seventeenth aspect, the step of chamfering the peripheral portion on the main surface side of the semiconductor chip includes the step of chamfering the wafer before the semiconductor chip is cut out. It may be performed in a state, or as described in claim 19, after the semiconductor chip is cut out from a wafer.

【0046】[0046]

【発明の実施の形態】以下、本発明の各実施形態につい
て図面を参照しながら説明する。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.

【0047】(第1の実施形態)まず、本発明の第1の
実施形態における半導体装置の構造について、図1及び
図2を参照しながら説明する。図1は、第1の実施形態
における半導体装置の斜視図、図2は図1のII−II線に
おける断面図である。
First Embodiment First, the structure of a semiconductor device according to a first embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. FIG. 1 is a perspective view of the semiconductor device according to the first embodiment, and FIG. 2 is a cross-sectional view taken along line II-II of FIG.

【0048】図1及び図2において、10はトランジス
タ等の半導体素子によって構成される半導体集積回路を
内部に有する半導体チップである。この半導体チップ1
0の主面の4つのコーナー部には、図中破線で示すよう
に、半導体チップ10の電極11が設けられている。た
だし、半導体チップ10の主面は電極11の形成部分を
除いてほぼ全面的にパッシベーション膜12によって覆
われている。また、半導体チップ10の主面上におい
て、周辺部を除く領域に弾性率の小さい絶縁性材料から
なる低弾性率層20が設けられており、この低弾性率層
20は、半導体チップ10の周辺部ではくさび状の傾斜
部を有している。そして、低弾性率層20と半導体チッ
プ10上の各電極11とに跨って、半導体チップ10上
の領域のうち中央の十字状領域を除く領域を4分割する
ように形成された4つの金属配線31が設けられてい
る。この金属配線31は、低弾性率層20の上に形成さ
れた外部電極端子として機能するランド32と、半導体
チップ10上にあって電極11につながるパッド30と
により構成されている。そして、低弾性率層20及び半
導体チップ10の上において、この4つの金属配線31
の間には、はんだをはじく特性を有するソルダーレジス
ト50が介在している。
In FIGS. 1 and 2, reference numeral 10 denotes a semiconductor chip having a semiconductor integrated circuit including semiconductor elements such as transistors inside. This semiconductor chip 1
The electrodes 11 of the semiconductor chip 10 are provided at the four corners of the 0 main surface as shown by broken lines in the figure. However, the main surface of the semiconductor chip 10 is almost entirely covered with the passivation film 12 except for the portion where the electrode 11 is formed. In addition, on the main surface of the semiconductor chip 10, a low elastic layer 20 made of an insulating material having a low elastic modulus is provided in a region other than the peripheral portion, and the low elastic layer 20 is formed around the semiconductor chip 10. The portion has a wedge-shaped inclined portion. Then, four metal wirings formed so as to divide the region on the semiconductor chip 10 excluding the central cross-shaped region into four parts over the low elastic modulus layer 20 and the respective electrodes 11 on the semiconductor chip 10. 31 are provided. The metal wiring 31 includes a land 32 formed on the low elastic modulus layer 20 and functioning as an external electrode terminal, and a pad 30 on the semiconductor chip 10 and connected to the electrode 11. Then, the four metal wirings 31 are formed on the low elastic modulus layer 20 and the semiconductor chip 10.
Between them, a solder resist 50 having a property of repelling solder is interposed.

【0049】図3は、半導体装置をプリント基板上に搭
載した状態を示す断面図である。同図に示すように、半
導体チップ10の外部電極端子となる金属配線31と、
プリント基板上の接続端子との間にはんだを介在させる
と、はんだが金属配線31のランド32だけでなくパッ
ド30上に流れ、プリント基板側の接続端子との間で広
い範囲に亘るはんだフィレットが形成される。特に、パ
ッド30の部分でははんだが確実に厚く形成されること
になる。
FIG. 3 is a sectional view showing a state where the semiconductor device is mounted on a printed circuit board. As shown in the figure, a metal wiring 31 serving as an external electrode terminal of the semiconductor chip 10;
When solder is interposed between the connection terminals on the printed circuit board, the solder flows not only on the lands 32 of the metal wiring 31 but also on the pads 30, and a solder fillet over a wide area between the connection terminals on the printed circuit board side is formed. It is formed. In particular, the solder is surely formed thick in the portion of the pad 30.

【0050】本実施形態に係る半導体装置によると、金
属配線31全体が外部電極端子として機能できるように
構成されているので、プリント基板等の母基板の接続端
子との接続が容易かつ強固に行なわれる。例えば、はん
だ付けによる接続を行う際には、ランド32だけでなく
パッド30に流れたはんだによって半導体チップ10側
の金属配線31とプリント基板側の接続端子とが広い範
囲で強く接続される構造となる。特に、パッド30の部
分に確実に厚いはんだフィレットが形成されるので、全
体的に薄いはんだフィレットしか存在しないような自体
は回避でき、両者間の接続部の信頼性が高くなる。
According to the semiconductor device of this embodiment, since the entire metal wiring 31 is configured to function as an external electrode terminal, the connection with the connection terminal of the mother board such as a printed board can be easily and firmly made. It is. For example, when performing the connection by soldering, the structure is such that the metal wiring 31 on the semiconductor chip 10 side and the connection terminal on the printed board side are strongly connected in a wide range by the solder flowing not only on the land 32 but also on the pad 30. Become. In particular, since a thick solder fillet is surely formed in the portion of the pad 30, it is possible to avoid a situation where only a thin solder fillet is present as a whole, and the reliability of a connection portion between the two is enhanced.

【0051】次に、本実施形態の半導体装置での製造方
法について、図4(a)〜(e)を参照しながら説明す
る。図4(a)〜(e)は、図1及び図2に示す半導体
装置の構造を実現するための製造工程を示す断面図であ
る。
Next, a method of manufacturing the semiconductor device according to the present embodiment will be described with reference to FIGS. FIGS. 4A to 4E are cross-sectional views showing manufacturing steps for realizing the structure of the semiconductor device shown in FIGS.

【0052】まず、図4(a)に示すように、半導体チ
ップ10の主面にそれぞれ形成された半導体チップ10
の電極11とパッシベーション膜12との上に、感光性
を有する絶縁材料を塗布して乾燥することにより絶縁材
料膜21を形成する。
First, as shown in FIG. 4A, the semiconductor chips 10 formed on the main surface
The insulating material film 21 is formed by applying a photosensitive insulating material on the electrode 11 and the passivation film 12 and drying the applied insulating material.

【0053】次に、図4(b)に示すように、乾燥され
た絶縁材料膜21に対して露光と現像とを順次行って、
半導体チップ10の電極11の上方が開口している低弾
性率層20を形成する。この場合において、例えば露光
で平行光ではなく散乱光を使用して、開口部における低
弾性率層20の断面形状を、半導体チップ10の主面に
対して垂直ではなくテーパー状にして形成する。絶縁材
料としては、例えば低弾性率ポリイミド、エポキシ等の
ような低弾性率と絶縁性とを有するポリマーであればよ
い。
Next, as shown in FIG. 4B, the dried insulating material film 21 is sequentially exposed and developed,
A low elastic modulus layer 20 having an opening above the electrode 11 of the semiconductor chip 10 is formed. In this case, for example, the cross-sectional shape of the low elastic modulus layer 20 at the opening is formed not in a direction perpendicular to the main surface of the semiconductor chip 10 but in a tapered shape by using scattered light instead of parallel light in the exposure. As the insulating material, for example, a polymer having a low elastic modulus and an insulating property such as polyimide, epoxy or the like having a low elastic modulus may be used.

【0054】次に、図4(c)に示すように、半導体チ
ップ10の主面において、真空蒸着法、スパッタリング
法、CVD法又は無電解めっき法によって例えばTi/
Cuからなる金属薄膜層を形成した後に、該金属薄膜層
に対してパターニングを行う。このことによって、半導
体チップ10の主面側に、4つの金属配線31からなる
配線パターンを形成する。
Next, as shown in FIG. 4C, on the main surface of the semiconductor chip 10, for example, Ti / Ti is deposited by a vacuum evaporation method, a sputtering method, a CVD method or an electroless plating method.
After forming the metal thin film layer made of Cu, the metal thin film layer is patterned. Thus, a wiring pattern including four metal wirings 31 is formed on the main surface side of the semiconductor chip 10.

【0055】パターニングは、以下のようにして行う。
金属薄膜層の上にフォトレジストを塗布し、低弾性率層
20の表面にピントを合わせて露光し、露光によって所
定のパターン部以外のフォトレジストを硬化させた後
に、該パターン部のフォトレジストを除去する。このよ
うに、低弾性率層20の表面にピントを合わせて露光す
ることで、低弾性率層20の上に本実施形態の形状とは
異なる微細な金属配線を形成することも可能となる。ま
た、低弾性率層20の上にはないパッド30の部分も同
時に露光でき、工程を少なくできる。
The patterning is performed as follows.
A photoresist is applied on the metal thin film layer, the surface of the low elasticity layer 20 is focused and exposed, and the photoresist other than the predetermined pattern portion is cured by the exposure. Remove. As described above, by exposing the surface of the low elastic modulus layer 20 to focus, it is also possible to form a fine metal wiring different from the shape of the present embodiment on the low elastic modulus layer 20. Further, the portion of the pad 30 which is not on the low elastic modulus layer 20 can be exposed at the same time, and the number of steps can be reduced.

【0056】その後、電解めっきを使用して、このパタ
ーン部に例えばCuからなる大きい膜厚を有する金属層
を形成し、その後、フォトレジストを溶融して除去す
る。その後にエッチング液に浸漬して、金属薄膜層を溶
かし、かつ大きい膜厚を有する金属層を残すことによっ
て、所定の配線パターンを形成する。
Thereafter, a metal layer having a large thickness, for example, made of Cu is formed on the pattern portion by using electrolytic plating, and then the photoresist is melted and removed. Thereafter, a predetermined wiring pattern is formed by immersing the metal thin film layer in an etchant and leaving the metal layer having a large thickness.

【0057】なお、全面に金属膜を堆積させ、その上に
レジストを塗布し、フォトリソグラフィー技術を使用し
て所定のパターン部の上にエッチングマスク用レジスト
を形成し、このレジストをマスクとして金属層をエッチ
ングすることにより、配線パターンを形成してもよい。
A metal film is deposited on the entire surface, a resist is applied thereon, and a resist for an etching mask is formed on a predetermined pattern portion using photolithography technology. May be etched to form a wiring pattern.

【0058】次に、図4(d)に示すように、半導体チ
ップ全体の上に感光性ソルダーレジストを塗布した後
に、フォトリソグラフィー技術を使用して、金属配線3
1の部分のみが露出するようにしてソルダーレジスト5
0を形成する。該ソルダーレジスト50によって、ラン
ド32及びパッド30を含む金属配線31が、溶融した
はんだから保護される。
Next, as shown in FIG. 4D, after a photosensitive solder resist is applied over the entire semiconductor chip, the metal wiring 3 is formed using photolithography.
Solder resist 5 so that only part 1 is exposed.
0 is formed. The metal wiring 31 including the lands 32 and the pads 30 is protected from the molten solder by the solder resist 50.

【0059】本実施形態の半導体装置の製造方法によれ
ば、半導体チップ10上の領域のうちソルダーレジスト
で覆われる十字状の部分を除く領域に、広い面積を占め
る4つの金属配線31からなる配線パターンを容易に形
成することができる。
According to the method of manufacturing a semiconductor device of the present embodiment, a wiring consisting of four metal wirings 31 occupying a large area is formed in a region on the semiconductor chip 10 except for a cross-shaped portion covered with a solder resist. A pattern can be easily formed.

【0060】なお、本実施形態の説明においては、低弾
性率層20を形成するために、感光性を有する絶縁材料
膜21を塗布により形成したが、これに限らず、予めフ
ィルム状に形成された、感光性を有する絶縁材料を使用
してもよい。この場合には、フィルム状の絶縁材料を半
導体チップ10の上に貼り合わせた後に露光、現像し
て、半導体チップ10の電極11を露出させることがで
きればよい。
In the description of this embodiment, the insulating material film 21 having photosensitivity is formed by coating in order to form the low elastic modulus layer 20, but the invention is not limited to this. Alternatively, an insulating material having photosensitivity may be used. In this case, it is sufficient that the electrode 11 of the semiconductor chip 10 can be exposed by exposing and developing after bonding a film-shaped insulating material onto the semiconductor chip 10.

【0061】なお、低弾性率層20を形成する際に、絶
縁材料を2度塗りすることで、段付の低弾性率層20を
設けてもよい。また、低弾性率層20の厚みは10〜2
00μmの範囲であることが好ましい。このような厚み
の範囲の場合に、はんだフィレットが図3に示すように
形成され、強固な接続が行なわれる。
When forming the low elastic modulus layer 20, the insulating material may be applied twice to provide the stepped low elastic modulus layer 20. The thickness of the low elastic modulus layer 20 is 10 to 2
It is preferably in the range of 00 μm. In the case of such a thickness range, a solder fillet is formed as shown in FIG. 3, and a strong connection is made.

【0062】さらに、感光性のない絶縁材料も使用でき
る。この場合には、レーザーやプラズマ等の機械的加
工、又はエッチング等の化学的加工によって、半導体チ
ップ10の電極11を露出させることができる。その場
合、絶縁材料が樹脂材料ではなくシリコン酸化膜などの
無機絶縁材料にであってもよい。
Further, an insulating material having no photosensitivity can be used. In this case, the electrodes 11 of the semiconductor chip 10 can be exposed by mechanical processing such as laser or plasma or chemical processing such as etching. In this case, the insulating material may be an inorganic insulating material such as a silicon oxide film instead of the resin material.

【0063】なお、金属薄膜層としてTi/Cuを使用
したが、これに代えてCr、W、Cu、Ni等を使用し
てもよい。
Although Ti / Cu is used as the metal thin film layer, Cr, W, Cu, Ni or the like may be used instead.

【0064】(第2の実施形態)次に、第2の実施形態
における半導体装置について、図5を参照しながら説明
する。図5は、本実施形態における半導体装置の断面図
である。
(Second Embodiment) Next, a semiconductor device according to a second embodiment will be described with reference to FIG. FIG. 5 is a cross-sectional view of the semiconductor device according to the present embodiment.

【0065】図5において、上記第1の実施形態におけ
る部材と同じ部材には、図2に示す符号と同じ符号を付
してその説明を省略する。
In FIG. 5, the same members as those in the first embodiment are denoted by the same reference numerals as those shown in FIG. 2, and the description thereof is omitted.

【0066】図5に示すように、本実施形態において
は、半導体チップ10の主面側の周縁には面取り部10
aが設けられており、金属配線31はこの面取り部10
aの上にまで形成されている点が特徴である。すなわ
ち、図3に示すようなプリント基板への半導体チップの
搭載時には、はんだフィレットが面取り部10a上の金
属配線31にまで亘って形成される。このように、半導
体チップの外周部に確実に厚いはんだフィレットが存在
することで、曲げ応力に対する接合力も大きくなるな
ど、第1の実施形態よりもさらに強固な接続が可能とな
る。
As shown in FIG. 5, in the present embodiment, the chamfered portion 10
a is provided, and the metal wiring 31 is
The feature is that it is formed up to a. That is, when the semiconductor chip is mounted on the printed circuit board as shown in FIG. 3, the solder fillet is formed over the metal wiring 31 on the chamfered portion 10a. As described above, since the thick solder fillet is reliably present on the outer peripheral portion of the semiconductor chip, a stronger connection than in the first embodiment can be achieved, for example, the joining force against bending stress is increased.

【0067】なお、この半導体チップ10の面取り部1
0aを形成する方法としては、ウェハ状態でエッチング
及びスクライブによりスクライブラインに沿って凹部を
形成しておくことが好ましい。ただし、ウェハのダイシ
ングによって各半導体チップに分割してから、各半導体
チップ毎に、面取り部10aの形成や金属配線31の形
成を行なってもよい。
The chamfered portion 1 of the semiconductor chip 10
As a method of forming Oa, it is preferable to form a concave portion along a scribe line by etching and scribing in a wafer state. However, the wafer may be divided into semiconductor chips by dicing, and then the chamfered portions 10a and the metal wires 31 may be formed for each semiconductor chip.

【0068】(第3の実施形態)次に、第3の実施形態
について、図6及び図7を参照しながら説明する。図6
及び図7は、いずれも本実施形態の構造例における半導
体装置の平面図である。図6,図7において、上記第1
の実施形態と同じ部材には図1における符号と同じ符号
を付して、その説明を省略する。なお、本実施形態にお
いては、半導体装置の断面構造は上記第1の実施形態に
おける半導体装置とほぼ同様であるので、図示を省略す
る。
(Third Embodiment) Next, a third embodiment will be described with reference to FIGS. FIG.
7 and FIG. 7 are plan views of a semiconductor device according to a structural example of the present embodiment. In FIG. 6 and FIG.
The same reference numerals as in FIG. 1 denote the same members as in the first embodiment, and a description thereof will be omitted. In the present embodiment, the cross-sectional structure of the semiconductor device is substantially the same as that of the semiconductor device according to the first embodiment, so that the illustration is omitted.

【0069】図6は、本実施形態の第1の構造例を示す
平面図である。同図に示すように、本実施形態における
配線パターンは半導体チップ10の4隅に配置された金
属配線31を有する点では、第1の実施形態の半導体装
置の配線パターンと共通している。ただし、本実施形態
においては、4つの金属配線31のうち図中左上に示す
1番ピンとなる金属配線31Aのみ他の金属配線31よ
りも大きくなっている。なお、逆に、1番ピンである金
属配線31Aのみを他の金属配線31よりも小さくする
ようにしてもよい。
FIG. 6 is a plan view showing a first structural example of the present embodiment. As shown in the figure, the wiring pattern of the present embodiment is common to the wiring pattern of the semiconductor device of the first embodiment in that it has metal wirings 31 arranged at four corners of the semiconductor chip 10. However, in the present embodiment, of the four metal wires 31, only the metal wire 31A serving as the first pin shown in the upper left of the figure is larger than the other metal wires 31. Conversely, only the first metal wiring 31A may be made smaller than the other metal wirings 31.

【0070】図7は、本実施形態の第2の構造例を示す
平面図である。同図に示すように、本実施形態における
配線パターンは半導体チップ10の4隅に配置された金
属配線31を有する点では、第1の実施形態の半導体装
置の配線パターンと共通している。ただし、本実施形態
においては、4つの金属配線31のうち図中左上に示す
1番ピンとなる金属配線31Aのみにおいて中央部側の
コーナーに切り欠き部34が設けられている。なお、切
り欠き部34に代えて、丸みをつけるなどの形状上の特
徴を設けることができる。
FIG. 7 is a plan view showing a second structural example of the present embodiment. As shown in the figure, the wiring pattern of the present embodiment is common to the wiring pattern of the semiconductor device of the first embodiment in that it has metal wirings 31 arranged at four corners of the semiconductor chip 10. However, in the present embodiment, a cutout portion 34 is provided at a corner on the center side only in the metal wire 31A serving as the first pin shown in the upper left of the figure among the four metal wires 31. Note that, in place of the cutout portion 34, a shape feature such as rounding can be provided.

【0071】本実施形態の半導体装置によると、このよ
うに、半導体チップ10上で対称位置に配置された複数
の金属配線31がある場合には、多数ある金属配線31
のうち1番ピンとする1つの金属配線31Aのみ大きさ
を代えたり、形状上の特徴を付加するなど、広い意味で
他の金属配線31とは形状を変えることによって、半導
体チップ10の各金属配線31に対応するピン番号を容
易に識別できる機能を配線パターンに持たせることがで
きる。
According to the semiconductor device of this embodiment, when there are a plurality of metal wirings 31 arranged symmetrically on the semiconductor chip 10 as described above, a large number of metal wirings 31 are provided.
By changing the shape of the other metal wiring 31 in a broad sense, for example, by changing the size of only one metal wiring 31A serving as the first pin or adding a feature in shape, each metal wiring of the semiconductor chip 10 is formed. The wiring pattern can have a function of easily identifying the pin number corresponding to 31.

【0072】(第4の実施形態)次に、第4の実施形態
について、図8を参照しながら説明する。図8は、本実
施形態における半導体装置の平面図であって、図8にお
いて上記第1の実施形態と同じ部材には図1における符
号と同じ符号を付して、その説明を省略する。なお、本
実施形態においては、半導体装置の断面構造は上記第1
の実施形態における半導体装置とほぼ同様であるので、
図示を省略する。
(Fourth Embodiment) Next, a fourth embodiment will be described with reference to FIG. FIG. 8 is a plan view of the semiconductor device according to the present embodiment. In FIG. 8, the same members as those in the first embodiment are denoted by the same reference numerals as those in FIG. 1, and description thereof is omitted. Note that, in the present embodiment, the cross-sectional structure of the semiconductor device is the first structure.
Since it is almost the same as the semiconductor device in the embodiment,
Illustration is omitted.

【0073】同図に示すように、本実施形態における配
線パターンは、半導体チップ10の4隅及び4つの辺部
に配置された合計9つの電極11に接続される合計9つ
の金属配線31からなる配線パターンを有する点であ
る。なお、本実施形態においても、9つの金属配線31
のうち図中左上に示す金属配線31Aのみ中央部側のコ
ーナーに、ピン番号の識別のための丸み部35が設けら
れている。
As shown in the figure, the wiring pattern in the present embodiment is composed of a total of nine metal wirings 31 connected to a total of nine electrodes 11 arranged at the four corners and four sides of the semiconductor chip 10. This is a point having a wiring pattern. Note that also in the present embodiment, the nine metal wires 31
Among them, only the metal wiring 31A shown at the upper left in the figure has a rounded portion 35 for identifying the pin number at the corner on the center side.

【0074】本実施形態によると、より多くの金属配線
を配置することで、半導体装置内の半導体素子の高密度
化を図ることができる。
According to the present embodiment, by arranging more metal wirings, it is possible to increase the density of the semiconductor elements in the semiconductor device.

【0075】(その他の実施形態)上記各実施形態にお
いては、半導体チップ上に低弾性率層を形成すること
で、低弾性率層の上面と半導体チップの主面に高低差を
有する2つの領域を設けたが、直接半導体基板をエッチ
ングすることにより、半導体チップの主面上に高低差を
有する2つの領域を設けてもよい。
(Other Embodiments) In each of the above embodiments, by forming a low elastic modulus layer on a semiconductor chip, two regions having a height difference between the upper surface of the low elastic modulus layer and the main surface of the semiconductor chip. However, two regions having a height difference may be provided on the main surface of the semiconductor chip by directly etching the semiconductor substrate.

【0076】また、上記各実施形態においては、半導体
チップの外周付近に電極が配置されているために、低弾
性率層の開口部を半導体装置の外周部に設けたが、本発
明はかかる実施形態に限定されるものではない。例え
ば、半導体チップの中央部に電極が配置されているもの
では、低弾性率層の開口部が中央部に形成されることに
なる。その場合にも、フリップチップ実装時にはんだ等
のフィレットが広くかつパッドの部分で確実に厚く形成
されるので、上述の作用効果を発揮することができる。
なお、その場合でも、低弾性率層のうち半導体チップの
外周側を開口させて、半導体チップの主面の外周側に亘
る金属配線を形成しておくことで、はんだフィレットの
形成による接続部の信頼性をより向上させることができ
る。
In each of the above embodiments, since the electrode is arranged near the outer periphery of the semiconductor chip, the opening of the low-modulus layer is provided on the outer periphery of the semiconductor device. It is not limited to the form. For example, in the case where the electrode is arranged at the center of the semiconductor chip, the opening of the low-modulus layer is formed at the center. Also in this case, the fillet of solder or the like is widely formed at the time of flip-chip mounting and is surely formed thick at the pad portion, so that the above-described effects can be exhibited.
Even in this case, the outer peripheral side of the semiconductor chip in the low elastic modulus layer is opened, and the metal wiring is formed over the outer peripheral side of the main surface of the semiconductor chip. Reliability can be further improved.

【0077】上記各実施形態では、低弾性率層の開口部
の端面つまり半導体チップとの境界部が傾斜状になって
いる場合のみを示したが、本発明はかかる実施形態に限
定されるものではない。図9(a)〜(d)は、半導体
基板10上に低弾性率層20の境界部の形状の具体例を
示し、順に、曲線状の傾斜部,直線状の傾斜部,コーナ
ー部が鋭角的な段差部,コーナー部が丸みのある段差部
を設けた場合の低弾性率層20と金属配線31との形状
をそれぞれ示す断面図である。ただし、同図において、
12はパッシベーション膜を示す。
In each of the above embodiments, only the case where the end face of the opening of the low elastic modulus layer, that is, the boundary portion with the semiconductor chip is inclined, the present invention is limited to such an embodiment. is not. FIGS. 9A to 9D show specific examples of the shape of the boundary portion of the low elastic modulus layer 20 on the semiconductor substrate 10, in which a curved inclined portion, a linear inclined portion, and a corner portion are acute angles in this order. FIG. 9 is a cross-sectional view showing the shapes of a low elastic modulus layer 20 and a metal wiring 31 when a typical step portion and a rounded corner portion are provided. However, in the figure,
Reference numeral 12 denotes a passivation film.

【0078】[0078]

【発明の効果】請求項1〜13によれば、半導体装置に
おいて、半導体チップの主面側に高低差を有する2つの
領域を設け、この2つの領域に跨る金属配線を設けて、
金属配線全体が外部電極端子として機能できるようにし
たので、半導体装置を母基板上に搭載する際に、はんだ
等のフィレットが金属配線の高低差を有する2つの領域
に跨って広くかつ厚く形成されることにより、接続部の
信頼性の向上を図ることができる。
According to the first to thirteenth aspects, in the semiconductor device, two regions having a height difference are provided on the main surface side of the semiconductor chip, and a metal wiring is provided over the two regions.
Since the entire metal wiring can function as an external electrode terminal, when the semiconductor device is mounted on the motherboard, a fillet such as solder is formed to be wide and thick across two regions having a height difference of the metal wiring. Thereby, the reliability of the connection portion can be improved.

【0079】これらの半導体装置の構造は、請求項14
〜19の半導体装置の製造方法により容易に実現でき
る。
The structure of these semiconductor devices is described in claim 14
To 19 can be easily realized.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】第1の実施形態にかかる半導体装置の斜視図で
ある。
FIG. 1 is a perspective view of a semiconductor device according to a first embodiment.

【図2】図1に示すII−II線における断面図である。FIG. 2 is a sectional view taken along line II-II shown in FIG.

【図3】第1の実施形態にかかる半導体装置を母基板上
にフリップチップ実装したときの状態を示す断面図であ
る。
FIG. 3 is a cross-sectional view illustrating a state where the semiconductor device according to the first embodiment is flip-chip mounted on a motherboard.

【図4】第1の実施形態にかかる半導体装置の製造工程
を示す断面図である。
FIG. 4 is a cross-sectional view illustrating a manufacturing step of the semiconductor device according to the first embodiment;

【図5】第2の実施形態にかかる面取り部を有する半導
体装置の断面図である。
FIG. 5 is a cross-sectional view of a semiconductor device having a chamfer according to a second embodiment.

【図6】第3の実施形態にかかる1番ピンに相当する金
属配線のみを大きくした4端子型半導体装置の平面図で
ある。
FIG. 6 is a plan view of a four-terminal semiconductor device according to a third embodiment in which only the metal wiring corresponding to the first pin is enlarged.

【図7】第4の実施形態にかかる1番ピンに相当する金
属配線のみに切り欠き部を設けた4端子型半導体装置の
平面図である。
FIG. 7 is a plan view of a four-terminal semiconductor device according to a fourth embodiment in which a notch is provided only in a metal wiring corresponding to a first pin.

【図8】第5の実施形態にかかる隅部及び辺部に電極及
び金属配線を設けた9端子型半導体装置の平面図であ
る。
FIG. 8 is a plan view of a nine-terminal semiconductor device according to a fifth embodiment in which electrodes and metal wires are provided at corners and sides.

【図9】低弾性率膜の境界部の形状の具体例を示す断面
図である。
FIG. 9 is a cross-sectional view showing a specific example of the shape of the boundary of the low elastic modulus film.

【図10】従来のフリップチップ実装を行なうための半
導体装置の一般的な構造を示す平面図である。
FIG. 10 is a plan view showing a general structure of a semiconductor device for performing conventional flip-chip mounting.

【図11】図10に示すXI−XI線における半導体装置の
断面図である。
11 is a cross-sectional view of the semiconductor device taken along line XI-XI shown in FIG.

【図12】従来の半導体装置を母基板上にフリップチッ
プ実装したときの状態を示す断面図である。
FIG. 12 is a cross-sectional view showing a state where a conventional semiconductor device is flip-chip mounted on a motherboard.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

10 半導体チップ 10a 面取り部 11 電極 20 低弾性率層 30 パッド 31 配線 32 ランド 34 切り欠き部 35 丸み部 50 ソルダーレジスト Reference Signs List 10 semiconductor chip 10a chamfered portion 11 electrode 20 low elastic modulus layer 30 pad 31 wiring 32 land 34 cutout portion 35 rounded portion 50 solder resist

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 隈川 隆博 大阪府高槻市幸町1番1号 松下電子工業 株式会社内 ──────────────────────────────────────────────────の Continuing on the front page (72) Inventor Takahiro Kumakawa 1-1, Komachi, Takatsuki-shi, Osaka Matsushita Electronics Corporation

Claims (19)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 主面上に複数の電極を有する半導体チッ
プと、 上記半導体チップの主面側に設けられた高低差を有する
2つの領域と、 上記半導体チップの上記2つの領域に跨るように形成さ
れ、上記半導体チップ上の各電極にそれぞれ接続される
複数の金属配線とを備え、 上記各金属配線全体が外部電極端子として機能できるよ
うに構成されていることを特徴とする半導体装置。
1. A semiconductor chip having a plurality of electrodes on a main surface thereof, two regions having a height difference provided on a main surface side of the semiconductor chip, and straddling the two regions of the semiconductor chip. And a plurality of metal wirings respectively formed on the semiconductor chip and connected to the respective electrodes on the semiconductor chip, wherein the whole of each metal wiring is configured to function as an external electrode terminal.
【請求項2】 請求項1記載の半導体装置において、 上記各金属配線は、上記半導体チップの各電極の周囲を
含む広い領域に形成されていることを特徴とする半導体
装置。
2. The semiconductor device according to claim 1, wherein each of the metal wirings is formed in a wide area including a periphery of each of the electrodes of the semiconductor chip.
【請求項3】 請求項1又は2記載の半導体装置におい
て、 上記半導体チップの主面上に形成され、上記半導体チッ
プの各電極の上方を開口した絶縁膜をさらに備え、 上記高低差を有する2つの領域は、上記絶縁膜の上面と
上記半導体チップの主面とに存在していることを特徴と
する半導体装置。
3. The semiconductor device according to claim 1, further comprising: an insulating film formed on a main surface of the semiconductor chip and opening above each electrode of the semiconductor chip, wherein the insulating film has a height difference. The semiconductor device is characterized in that the two regions are present on an upper surface of the insulating film and a main surface of the semiconductor chip.
【請求項4】 請求項3記載の半導体装置において、 上記絶縁膜は、上記半導体チップとの境界部においてく
さび状の傾斜部を有していることを特徴とする半導体装
置。
4. The semiconductor device according to claim 3, wherein the insulating film has a wedge-shaped inclined portion at a boundary with the semiconductor chip.
【請求項5】 請求項3又は4記載の半導体装置におい
て、 上記半導体チップの上には、半導体チップ内の要素を保
護するためのパッシベーション膜が形成されており、 上記高低差を有する2つの領域は、上記絶縁膜の上面と
上記パッシベーション膜の上面に存在していることを特
徴とする半導体装置。
5. The semiconductor device according to claim 3, wherein a passivation film for protecting elements in the semiconductor chip is formed on the semiconductor chip, and the two regions having a difference in height are formed. A semiconductor device is present on an upper surface of the insulating film and an upper surface of the passivation film.
【請求項6】 請求項3〜5のうちいずれか1つに記載
の半導体装置において、 上記絶縁膜が、段付形状を有していることを特徴とする
半導体装置。
6. The semiconductor device according to claim 3, wherein the insulating film has a stepped shape.
【請求項7】 請求項1〜6のうちいずれか1つに記載
の半導体装置において、 上記半導体チップの主面側の周縁部に面取りが施されて
おり、該面取りされた部分の上にも上記金属配線が存在
していることを特徴とする半導体装置。
7. The semiconductor device according to claim 1, wherein a peripheral portion on a main surface side of the semiconductor chip is chamfered, and the chamfered portion is also formed on the chamfered portion. A semiconductor device comprising the metal wiring.
【請求項8】 請求項1〜7のうちいずれか1つに記載
の半導体装置において、 上記半導体チップは矩形状の平面形状を有し、上記電極
は上記半導体チップの4隅に配置されており、 上記金属配線は、上記各電極に接続される4つの金属配
線であることを特徴とする半導体装置。
8. The semiconductor device according to claim 1, wherein said semiconductor chip has a rectangular planar shape, and said electrodes are arranged at four corners of said semiconductor chip. A semiconductor device, wherein the metal wires are four metal wires connected to the respective electrodes.
【請求項9】 請求項1〜7のうちいずれか1つに記載
の半導体装置において、 上記半導体チップは矩形状の平面形状を有し、上記電極
は上記半導体チップの4隅及び辺部に配置されており、 上記金属配線は、上記電極と同数個形成されていること
を特徴とする半導体装置。
9. The semiconductor device according to claim 1, wherein the semiconductor chip has a rectangular planar shape, and the electrodes are arranged at four corners and sides of the semiconductor chip. Wherein the same number of metal wirings as the electrodes are formed.
【請求項10】 請求項1〜9のうちいずれか1つに記
載の半導体装置において、 上記各金属配線のうちいずれか1つの金属配線の形状
が、他の金属配線の形状と異なっていることを特徴とす
る半導体装置。
10. The semiconductor device according to claim 1, wherein a shape of one of the metal wires is different from a shape of another metal wire. A semiconductor device characterized by the above-mentioned.
【請求項11】 請求項1〜10のうちいずれか1つに
記載の半導体装置において、 上記各金属配線同士の間には、各金属配線と外部機器の
接続端子とを電気的に接続するための導電性材料をはじ
く特性を有するレジスト部材が介在していることを特徴
とする半導体装置。
11. The semiconductor device according to claim 1, wherein each of the metal wirings is electrically connected to a connection terminal of an external device between the metal wirings. And a resist member having the property of repelling said conductive material.
【請求項12】 請求項3〜6のうちいずれか1つに記
載の半導体装置において、 上記絶縁膜は、弾性率の低い樹脂材料により構成されて
いることを特徴とする半導体装置。
12. The semiconductor device according to claim 3, wherein said insulating film is made of a resin material having a low elastic modulus.
【請求項13】 半導体チップと、 上記半導体チップに設けられた高低差を有する2つの領
域と、 上記半導体チップの上記2つの領域に跨るように形成さ
れた金属配線とを備え、 上記金属配線全体が外部電極端子として機能できるよう
に構成されていることを特徴とする半導体装置。
13. A semiconductor chip comprising: a semiconductor chip; two regions having a height difference provided on the semiconductor chip; and a metal wiring formed so as to extend over the two regions of the semiconductor chip. Is configured to function as an external electrode terminal.
【請求項14】 主面上に複数の電極が設けられた半導
体チップの主面上に絶縁性材料膜を形成する工程と、 上記絶縁性材料膜をパターニングして、上記各電極の上
方を開口した絶縁膜を形成する工程と、 上記半導体チップの全面上に金属膜を堆積した後、金属
膜をパターニングして、半導体チップの主面から上記絶
縁膜に跨り上記電極に接続される金属配線を形成する工
程とを備えていることを特徴とする半導体装置の製造方
法。
14. A step of forming an insulating material film on a main surface of a semiconductor chip provided with a plurality of electrodes on the main surface, and patterning the insulating material film to open an opening above each of the electrodes. And forming a metal film over the entire surface of the semiconductor chip, patterning the metal film, and connecting a metal wiring connected to the electrode from the main surface of the semiconductor chip to the insulating film. Forming a semiconductor device.
【請求項15】 請求項14記載の半導体装置の製造方
法において、 上記絶縁性材料膜を形成する工程では、樹脂材料からな
る絶縁性材料膜を形成することを特徴とする半導体装置
の製造方法。
15. The method of manufacturing a semiconductor device according to claim 14, wherein, in the step of forming the insulating material film, an insulating material film made of a resin material is formed.
【請求項16】 請求項15記載の半導体装置の製造方
法において、 上記絶縁性材料膜を形成する工程では、樹脂材料を複数
回塗ることにより段付形状を有する絶縁性材料膜を形成
することを特徴とする半導体装置の製造方法。
16. The method for manufacturing a semiconductor device according to claim 15, wherein in the step of forming the insulating material film, the step of forming the insulating material film having a stepped shape by applying a resin material a plurality of times. A method for manufacturing a semiconductor device.
【請求項17】 請求項14〜16のうちいずれか1つ
に記載の半導体装置の製造方法において、 上記金属配線を形成する工程の前に、上記半導体チップ
の主面側の周縁部を面取りする工程をさらに備え、 上記金属膜を形成する工程では、上記面取りされた部分
の上に亘る金属膜を形成することを特徴とする半導体装
置の製造方法。
17. The method for manufacturing a semiconductor device according to claim 14, wherein a peripheral portion on a main surface side of the semiconductor chip is chamfered before the step of forming the metal wiring. A method for manufacturing a semiconductor device, further comprising the step of: forming a metal film over the chamfered portion in the step of forming the metal film.
【請求項18】 請求項17記載の半導体装置の製造方
法において、 上記半導体チップの主面側の周縁部を面取りする工程
は、上記半導体チップが切り出される前のウェハの状態
で行なわれることを特徴とする半導体装置の製造方法。
18. The method of manufacturing a semiconductor device according to claim 17, wherein the step of chamfering the peripheral portion on the main surface side of the semiconductor chip is performed in a state of the wafer before the semiconductor chip is cut out. Manufacturing method of a semiconductor device.
【請求項19】 請求項17記載の半導体装置の製造方
法において、 上記半導体チップの主面側に周縁部を面取りする工程
は、上記半導体チップをウェハから切り出した後に行な
われることを特徴とする半導体装置の製造方法。
19. The method of manufacturing a semiconductor device according to claim 17, wherein the step of chamfering a peripheral portion on the main surface side of the semiconductor chip is performed after cutting the semiconductor chip from a wafer. Device manufacturing method.
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