JPH08139296A - 半導体基板およびそれを用いた半導体集積回路装置 - Google Patents
半導体基板およびそれを用いた半導体集積回路装置Info
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- JPH08139296A JPH08139296A JP6273351A JP27335194A JPH08139296A JP H08139296 A JPH08139296 A JP H08139296A JP 6273351 A JP6273351 A JP 6273351A JP 27335194 A JP27335194 A JP 27335194A JP H08139296 A JPH08139296 A JP H08139296A
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- H10W90/701—Package configurations characterised by the relative positions of pads or connectors relative to package parts
- H10W90/721—Package configurations characterised by the relative positions of pads or connectors relative to package parts of bump connectors
- H10W90/724—Package configurations characterised by the relative positions of pads or connectors relative to package parts of bump connectors between a chip and a stacked insulating package substrate, interposer or RDL
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 はんだバンプ接続における接続部の長寿命化
を図るＳＯＩ構造の半導体基板およびそれを用いた半導
体集積回路装置を提供する。 【構成】 素子が形成されたシリコンウェハである素子
形成基板１と、素子形成基板１を酸化させて形成した酸
化膜６を介して素子形成基板１に張り合わせることによ
り素子形成基板１を支持する支持基板２とからなるＳＯ
Ｉ構造の半導体基板４が、はんだバンプ３を介して実装
基板５へフリップチップ実装された半導体集積回路装置
であり、支持基板２の厚さが素子形成基板１の厚さより
も遙かに厚く、さらに、支持基板２が、実装基板５を形
成する材料の熱膨張係数とほぼ等しい熱膨張係数の材料
によって形成されている。
を図るＳＯＩ構造の半導体基板およびそれを用いた半導
体集積回路装置を提供する。 【構成】 素子が形成されたシリコンウェハである素子
形成基板１と、素子形成基板１を酸化させて形成した酸
化膜６を介して素子形成基板１に張り合わせることによ
り素子形成基板１を支持する支持基板２とからなるＳＯ
Ｉ構造の半導体基板４が、はんだバンプ３を介して実装
基板５へフリップチップ実装された半導体集積回路装置
であり、支持基板２の厚さが素子形成基板１の厚さより
も遙かに厚く、さらに、支持基板２が、実装基板５を形
成する材料の熱膨張係数とほぼ等しい熱膨張係数の材料
によって形成されている。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、半導体基板の実装技術
に関し、特に、はんだバンプを介してフリップチップ実
装されるＳＯＩ（Silicon On Insulator) 構造の半導体
基板およびそれを用いた半導体集積回路装置に関するも
のである。
に関し、特に、はんだバンプを介してフリップチップ実
装されるＳＯＩ（Silicon On Insulator) 構造の半導体
基板およびそれを用いた半導体集積回路装置に関するも
のである。
【０００２】
【従来の技術】以下に説明する技術は、本発明を研究、
完成するに際し、本発明者によって検討されたものであ
り、その概要は次のとおりである。
完成するに際し、本発明者によって検討されたものであ
り、その概要は次のとおりである。
【０００３】はんだバンプを介して半導体基板をフリッ
プチップ実装する際、はんだバンプにおける接続部の信
頼性を確保する上で以下に説明する２つの方法が実用化
されている。
プチップ実装する際、はんだバンプにおける接続部の信
頼性を確保する上で以下に説明する２つの方法が実用化
されている。
【０００４】１つめの方法は、半導体基板を構成する素
子形成基板の材料であるシリコンの熱膨張係数とほぼ等
しい熱膨張係数を有する材料、例えば、ムライトセラミ
ックや窒化アルミニウムなどによって前記半導体基板を
搭載する実装基板を形成するものである。
子形成基板の材料であるシリコンの熱膨張係数とほぼ等
しい熱膨張係数を有する材料、例えば、ムライトセラミ
ックや窒化アルミニウムなどによって前記半導体基板を
搭載する実装基板を形成するものである。
【０００５】さらに、他の１つの方法は、電子部品など
が搭載される部品搭載基板の熱膨張係数とほぼ等しい熱
膨張係数の材料を用いて前記実装基板を形成し、該実装
基板と半導体基板との間を樹脂によって補強するもので
ある。
が搭載される部品搭載基板の熱膨張係数とほぼ等しい熱
膨張係数の材料を用いて前記実装基板を形成し、該実装
基板と半導体基板との間を樹脂によって補強するもので
ある。
【０００６】なお、前記した他の１つの方法、すなわち
実装基板と半導体基板との間を樹脂によって補強する技
術については、特開昭６０−６３９５１号公報に開示さ
れている。
実装基板と半導体基板との間を樹脂によって補強する技
術については、特開昭６０−６３９５１号公報に開示さ
れている。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】ところが、前記した技
術の１つめの方法においては、半導体基板と実装基板と
の接続に関しては高い信頼性が得られるが、前記部品搭
載基板の材料に多用されているガラスエポキシ樹脂は、
熱膨張係数が大きいため前記実装基板（半導体集積回路
装置）と前記部品搭載基板との間の接続信頼度が低下す
るという問題がある。
術の１つめの方法においては、半導体基板と実装基板と
の接続に関しては高い信頼性が得られるが、前記部品搭
載基板の材料に多用されているガラスエポキシ樹脂は、
熱膨張係数が大きいため前記実装基板（半導体集積回路
装置）と前記部品搭載基板との間の接続信頼度が低下す
るという問題がある。
【０００８】また、前記した他の１つの方法において
は、前記樹脂と前記半導体基板、および前記樹脂と前記
実装基板との接着性に問題が残り、さらに前記樹脂を隙
間なく充填することが課題とされる。
は、前記樹脂と前記半導体基板、および前記樹脂と前記
実装基板との接着性に問題が残り、さらに前記樹脂を隙
間なく充填することが課題とされる。
【０００９】さらに、半導体基板を前記樹脂などによっ
て固着するため、不良発生時に半導体基板を交換するこ
とができないという問題も発生する。
て固着するため、不良発生時に半導体基板を交換するこ
とができないという問題も発生する。
【００１０】そこで、本発明の目的は、はんだバンプ接
続における接続部の長寿命化を図るＳＯＩ構造の半導体
基板およびそれを用いた半導体集積回路装置を提供する
ことにある。
続における接続部の長寿命化を図るＳＯＩ構造の半導体
基板およびそれを用いた半導体集積回路装置を提供する
ことにある。
【００１１】本発明の前記ならびにその他の目的と新規
な特徴は、本明細書の記述および添付図面から明らかに
なるであろう。
な特徴は、本明細書の記述および添付図面から明らかに
なるであろう。
【００１２】
【課題を解決するための手段】本願において開示される
発明のうち、代表的なものの概要を簡単に説明すれば、
以下のとおりである。
発明のうち、代表的なものの概要を簡単に説明すれば、
以下のとおりである。
【００１３】すなわち、本発明による半導体基板は、素
子が形成された素子形成基板と、前記素子形成基板に張
り合わせることにより該素子形成基板を支持する支持基
板とからなり、前記支持基板の厚さが前記素子形成基板
の厚さよりも遙かに厚いものである。
子が形成された素子形成基板と、前記素子形成基板に張
り合わせることにより該素子形成基板を支持する支持基
板とからなり、前記支持基板の厚さが前記素子形成基板
の厚さよりも遙かに厚いものである。
【００１４】さらに、前記半導体基板は、前記素子形成
基板と前記支持基板とが酸化膜を介して張り合わされて
いるものである。
基板と前記支持基板とが酸化膜を介して張り合わされて
いるものである。
【００１５】なお、前記半導体基板は、前記支持基板が
アルミナによって形成されているものである。
アルミナによって形成されているものである。
【００１６】また、本発明による半導体集積回路装置
は、前記半導体基板と、該半導体基板を構成する素子形
成基板上の電極にはんだバンプを介して接続された実装
基板とからなり、前記支持基板が、前記実装基板を形成
する材料の熱膨張係数とほぼ等しい熱膨張係数の材料に
よって形成されているものである。
は、前記半導体基板と、該半導体基板を構成する素子形
成基板上の電極にはんだバンプを介して接続された実装
基板とからなり、前記支持基板が、前記実装基板を形成
する材料の熱膨張係数とほぼ等しい熱膨張係数の材料に
よって形成されているものである。
【００１７】
【作用】上記した手段によれば、素子が形成された素子
形成基板と、直接もしくは酸化膜を介して該素子形成基
板に張り合わせられることにより該素子形成基板を支持
する支持基板とからなる半導体基板であり、前記支持基
板の厚さが前記素子形成基板の厚さよりも遙かに厚いこ
とにより、素子形成基板と支持基板とを張り合わせた後
の前記半導体基板の熱膨張係数および弾性係数などの物
理的特性値を前記支持基板の物理的特性値に近づけるこ
とができる。
形成基板と、直接もしくは酸化膜を介して該素子形成基
板に張り合わせられることにより該素子形成基板を支持
する支持基板とからなる半導体基板であり、前記支持基
板の厚さが前記素子形成基板の厚さよりも遙かに厚いこ
とにより、素子形成基板と支持基板とを張り合わせた後
の前記半導体基板の熱膨張係数および弾性係数などの物
理的特性値を前記支持基板の物理的特性値に近づけるこ
とができる。
【００１８】さらに、半導体集積回路装置における前記
支持基板が前記実装基板を形成する材料の熱膨張係数と
ほぼ等しい熱膨張係数の材料によって形成されているこ
とにより、前記支持基板と前記実装基板とのはんだバン
プ接続における接続部の長寿命化を図ることができる。
また、前記接続部の信頼性を向上させることができる。
支持基板が前記実装基板を形成する材料の熱膨張係数と
ほぼ等しい熱膨張係数の材料によって形成されているこ
とにより、前記支持基板と前記実装基板とのはんだバン
プ接続における接続部の長寿命化を図ることができる。
また、前記接続部の信頼性を向上させることができる。
【００１９】なお、素子形成基板と支持基板とを張り合
わせた後の前記半導体基板の熱膨張係数および弾性係数
などの物理的特性値を前記支持基板の物理的特性値に近
づけることができるため、前記支持基板の材料に所望の
機械特性を有した材料を選択することが可能になる。
わせた後の前記半導体基板の熱膨張係数および弾性係数
などの物理的特性値を前記支持基板の物理的特性値に近
づけることができるため、前記支持基板の材料に所望の
機械特性を有した材料を選択することが可能になる。
【００２０】これによって、前記支持基板の材料として
熱膨張係数の大きなものを使用することができる。
熱膨張係数の大きなものを使用することができる。
【００２１】また、前記半導体基板と前記実装基板との
間で樹脂などによる補強を行わずに済むため、前記半導
体基板のベアチップ実装を可能にすることができる。
間で樹脂などによる補強を行わずに済むため、前記半導
体基板のベアチップ実装を可能にすることができる。
【００２２】なお、前記支持基板にアルミナを用いるこ
とにより、アルミナは高融点材料であるため、半導体基
板製造時の拡散工程における高熱にも耐えることがで
き、さらに、前記実装基板にもアルミナを用いることに
より、はんだバンプの接続部の長寿命化をはかることが
でき、さらに、前記接続部の信頼性を向上させることが
できる。
とにより、アルミナは高融点材料であるため、半導体基
板製造時の拡散工程における高熱にも耐えることがで
き、さらに、前記実装基板にもアルミナを用いることに
より、はんだバンプの接続部の長寿命化をはかることが
でき、さらに、前記接続部の信頼性を向上させることが
できる。
【００２３】
【実施例】以下、本発明の実施例を図面に基づいて詳細
に説明する。
に説明する。
【００２４】（実施例１）図１は本発明による半導体基
板およびそれを用いた半導体集積回路装置の構造の一実
施例を示す断面図である。
板およびそれを用いた半導体集積回路装置の構造の一実
施例を示す断面図である。
【００２５】まず、本実施例１の半導体基板はＳＯＩ構
造を有する半導体基板であって、その構成について説明
すると、素子が形成されたシリコンウェハである素子形
成基板１と、素子形成基板１を酸化させて形成した酸化
膜６を介して素子形成基板１に張り合わせることにより
素子形成基板１を支持する支持基板２とから構成され、
さらに、本実施例１の半導体基板４は、その構成部材の
支持基板２の厚さが素子形成基板１の厚さよりも遙かに
厚いものである。
造を有する半導体基板であって、その構成について説明
すると、素子が形成されたシリコンウェハである素子形
成基板１と、素子形成基板１を酸化させて形成した酸化
膜６を介して素子形成基板１に張り合わせることにより
素子形成基板１を支持する支持基板２とから構成され、
さらに、本実施例１の半導体基板４は、その構成部材の
支持基板２の厚さが素子形成基板１の厚さよりも遙かに
厚いものである。
【００２６】ここで、素子形成基板１は、例えば、厚さ
１〜５μｍ程度のシリコンウェハであり、素子または回
路などが形成され、さらに、前記回路上には、電極１ａ
が設けられており、半導体基板４をフリップチップ実装
する際に、はんだバンプ３が電極１ａに接続される。
１〜５μｍ程度のシリコンウェハであり、素子または回
路などが形成され、さらに、前記回路上には、電極１ａ
が設けられており、半導体基板４をフリップチップ実装
する際に、はんだバンプ３が電極１ａに接続される。
【００２７】また、支持基板２は、例えば、厚さ４００
〜８００μｍ程度のものであり、融点が約２０５０℃の
高融点材であるアルミナによって形成され、酸化膜６を
介して素子形成基板１に張り合わせることにより素子形
成基板１を支持するものである。
〜８００μｍ程度のものであり、融点が約２０５０℃の
高融点材であるアルミナによって形成され、酸化膜６を
介して素子形成基板１に張り合わせることにより素子形
成基板１を支持するものである。
【００２８】したがって、支持基板２の厚さは素子形成
基板１の厚さよりも遙かに厚いものとなっている。
基板１の厚さよりも遙かに厚いものとなっている。
【００２９】ここで、シリコンウェハである素子形成基
板１と支持基板２との張り合わせ方法について説明す
る。
板１と支持基板２との張り合わせ方法について説明す
る。
【００３０】まず、支持基板２は焼結材料であるアルミ
ナによって形成されているため、その表面はミクロ的に
観た場合、非常に凸凹である。したがって、支持基板２
の酸化膜６に張り合わせる面のポリシングを行い、前記
張り合わせる面を鏡面に仕上げる。
ナによって形成されているため、その表面はミクロ的に
観た場合、非常に凸凹である。したがって、支持基板２
の酸化膜６に張り合わせる面のポリシングを行い、前記
張り合わせる面を鏡面に仕上げる。
【００３１】その後、素子形成基板１を酸化させること
により、素子形成基板１上に酸化膜６（ＳｉＯ2)を形成
する。
により、素子形成基板１上に酸化膜６（ＳｉＯ2)を形成
する。
【００３２】さらに、酸化膜６と支持基板２との間を真
空状態にし、加圧することにより、両者を張り合わせる
ことができる。
空状態にし、加圧することにより、両者を張り合わせる
ことができる。
【００３３】これは、支持基板２を形成するアルミナに
は、焼結時のバインダ（粘結剤）として、ＳｉＯ2 が含
まれているため、このＳｉと、酸化膜６（ＳｉＯ2)のＳ
ｉとが結びつき張り合わせられるものである。
は、焼結時のバインダ（粘結剤）として、ＳｉＯ2 が含
まれているため、このＳｉと、酸化膜６（ＳｉＯ2)のＳ
ｉとが結びつき張り合わせられるものである。
【００３４】次に、本実施例１の半導体集積回路装置の
構成について説明すると、前記半導体集積回路装置は素
子形成基板１と、酸化膜６を介して素子形成基板１を支
持する支持基板２とからなるＳＯＩ構造の半導体基板４
を用いた半導体集積回路装置であり、半導体基板４と、
素子形成基板１上の電極１ａにはんだバンプ３を介して
接続された実装基板５とから構成されている。
構成について説明すると、前記半導体集積回路装置は素
子形成基板１と、酸化膜６を介して素子形成基板１を支
持する支持基板２とからなるＳＯＩ構造の半導体基板４
を用いた半導体集積回路装置であり、半導体基板４と、
素子形成基板１上の電極１ａにはんだバンプ３を介して
接続された実装基板５とから構成されている。
【００３５】つまり、半導体基板４が実装基板５上には
んだバンプ３を介してフリップチップ実装されるもので
ある。
んだバンプ３を介してフリップチップ実装されるもので
ある。
【００３６】なお、実装基板５上には電極５ａが設けら
れており、はんだバンプ３はこの電極５ａに接続されて
いる。
れており、はんだバンプ３はこの電極５ａに接続されて
いる。
【００３７】ここで、実装基板５には、例えば、アルミ
ナによって形成されたものを使用する。これにより、支
持基板２もアルミナによって形成されているため、した
がって、支持基板２は、実装基板５を形成する材料の熱
膨張係数とほぼ等しい（本実施例１では両者ともにアル
ミナを用いた場合であるため、両者の熱膨張係数は同じ
である）熱膨張係数の材料によって形成されていること
になる。
ナによって形成されたものを使用する。これにより、支
持基板２もアルミナによって形成されているため、した
がって、支持基板２は、実装基板５を形成する材料の熱
膨張係数とほぼ等しい（本実施例１では両者ともにアル
ミナを用いた場合であるため、両者の熱膨張係数は同じ
である）熱膨張係数の材料によって形成されていること
になる。
【００３８】本実施例１による半導体基板およびそれを
用いた半導体集積回路装置の作用および効果について説
明する。
用いた半導体集積回路装置の作用および効果について説
明する。
【００３９】まず、素子が形成された素子形成基板１
と、酸化膜６を介して素子形成基板１に張り合わせられ
ることにより素子形成基板１を支持する支持基板２とか
らなる半導体基板４であり、支持基板２の厚さ（およそ
４００〜８００μｍ）が素子形成基板１の厚さ（およそ
１〜５μｍ）よりも遙かに厚いことにより、素子形成基
板１と支持基板２とを張り合わせた後の半導体基板４の
熱膨張係数および弾性係数などの物理的特性値を支持基
板２の物理的特性値に近づけることができる。
と、酸化膜６を介して素子形成基板１に張り合わせられ
ることにより素子形成基板１を支持する支持基板２とか
らなる半導体基板４であり、支持基板２の厚さ（およそ
４００〜８００μｍ）が素子形成基板１の厚さ（およそ
１〜５μｍ）よりも遙かに厚いことにより、素子形成基
板１と支持基板２とを張り合わせた後の半導体基板４の
熱膨張係数および弾性係数などの物理的特性値を支持基
板２の物理的特性値に近づけることができる。
【００４０】さらに、半導体集積回路装置における支持
基板２が、実装基板５を形成する材料の熱膨張係数とほ
ぼ等しい熱膨張係数の材料（例えば、アルミナ）によっ
て形成されていることにより、支持基板２と実装基板５
とのはんだバンプ３接続における接続部の長寿命化を図
ることができる。また、前記接続部の信頼性を向上させ
ることができる。
基板２が、実装基板５を形成する材料の熱膨張係数とほ
ぼ等しい熱膨張係数の材料（例えば、アルミナ）によっ
て形成されていることにより、支持基板２と実装基板５
とのはんだバンプ３接続における接続部の長寿命化を図
ることができる。また、前記接続部の信頼性を向上させ
ることができる。
【００４１】なお、素子形成基板１と支持基板２とを張
り合わせた後の半導体基板４の熱膨張係数および弾性係
数などの物理的特性値を支持基板２の物理的特性値に近
づけることができるため、支持基板２の材料に所望の機
械特性を有した材料を選択することが可能になる。
り合わせた後の半導体基板４の熱膨張係数および弾性係
数などの物理的特性値を支持基板２の物理的特性値に近
づけることができるため、支持基板２の材料に所望の機
械特性を有した材料を選択することが可能になる。
【００４２】これによって、支持基板２の材料として熱
膨張係数の大きなものを使用することができ、その結
果、半導体基板４と実装基板５との間で樹脂などによる
補強を行わずに済み、かつ、低価格の実装基板５を使用
することができる。
膨張係数の大きなものを使用することができ、その結
果、半導体基板４と実装基板５との間で樹脂などによる
補強を行わずに済み、かつ、低価格の実装基板５を使用
することができる。
【００４３】また、半導体基板４と実装基板５との間で
樹脂などによる補強を行わずに済むため、半導体基板４
のベアチップ実装を可能にすることができる。
樹脂などによる補強を行わずに済むため、半導体基板４
のベアチップ実装を可能にすることができる。
【００４４】その結果、半導体基板４を前記樹脂などに
よって固着せずに済むため、不良発生時に半導体基板４
を交換することが可能になる。
よって固着せずに済むため、不良発生時に半導体基板４
を交換することが可能になる。
【００４５】なお、支持基板２にアルミナを用いること
により、アルミナは高融点材料であるため、半導体基板
製造時の拡散工程における高熱にも耐えることができ、
さらに、実装基板５にもアルミナを用いることにより、
はんだバンプ３の接続部の長寿命化をはかることがで
き、さらに、前記接続部の信頼性を向上させることがで
きる。
により、アルミナは高融点材料であるため、半導体基板
製造時の拡散工程における高熱にも耐えることができ、
さらに、実装基板５にもアルミナを用いることにより、
はんだバンプ３の接続部の長寿命化をはかることがで
き、さらに、前記接続部の信頼性を向上させることがで
きる。
【００４６】（実施例２）図２は本発明の他の実施例で
ある半導体基板およびそれを用いた半導体集積回路装置
の構造の一例を示す断面図である。
ある半導体基板およびそれを用いた半導体集積回路装置
の構造の一例を示す断面図である。
【００４７】まず、本実施例２の半導体基板は、実施例
１で説明した半導体基板と同様のＳＯＩ構造を有する半
導体基板であって、その構成について説明すると、素子
が形成されたシリコンウェハである素子形成基板１と、
直接、素子形成基板１に張り合わせることにより素子形
成基板１を支持する支持基板２とから構成され、さら
に、本実施例２の半導体基板４も、その構成部材の支持
基板２の厚さが素子形成基板１の厚さよりも遙かに厚い
ものである。
１で説明した半導体基板と同様のＳＯＩ構造を有する半
導体基板であって、その構成について説明すると、素子
が形成されたシリコンウェハである素子形成基板１と、
直接、素子形成基板１に張り合わせることにより素子形
成基板１を支持する支持基板２とから構成され、さら
に、本実施例２の半導体基板４も、その構成部材の支持
基板２の厚さが素子形成基板１の厚さよりも遙かに厚い
ものである。
【００４８】なお、本実施例２の半導体基板４のその他
の構成と各構成部材の機能については、実施例１で説明
したものと同様であるため、その重複説明は省略する。
の構成と各構成部材の機能については、実施例１で説明
したものと同様であるため、その重複説明は省略する。
【００４９】ここで、該素子形成基板１と該支持基板２
との張り合わせ方法について説明する。
との張り合わせ方法について説明する。
【００５０】まず、支持基板２は焼結材料であるアルミ
ナによって形成されているため、その表面はミクロ的に
観た場合、非常に凸凹である。したがって、支持基板２
の素子形成基板１に張り合わせる面のポリシングを行
い、前記張り合わせる面を鏡面に仕上げる。
ナによって形成されているため、その表面はミクロ的に
観た場合、非常に凸凹である。したがって、支持基板２
の素子形成基板１に張り合わせる面のポリシングを行
い、前記張り合わせる面を鏡面に仕上げる。
【００５１】その後、素子形成基板１と支持基板２との
間を真空状態にし、加圧することにより、両者を張り合
わせることができる。
間を真空状態にし、加圧することにより、両者を張り合
わせることができる。
【００５２】これは、支持基板２を形成するアルミナに
は、焼結時のバインダ（粘結剤）として、ＳｉＯ2 が含
まれているため、このＳｉと、シリコンウェハである素
子形成基板１のＳｉとが結びつき張り合わせられるもの
である。
は、焼結時のバインダ（粘結剤）として、ＳｉＯ2 が含
まれているため、このＳｉと、シリコンウェハである素
子形成基板１のＳｉとが結びつき張り合わせられるもの
である。
【００５３】次に、本実施例２の半導体集積回路装置の
構成について説明すると、前記半導体集積回路装置は素
子形成基板１と支持基板２とからなるＳＯＩ構造の半導
体基板４を用いた半導体集積回路装置であり、半導体基
板４と、素子形成基板１上の電極１ａにはんだバンプ３
を介して接続された実装基板５とから構成されている。
構成について説明すると、前記半導体集積回路装置は素
子形成基板１と支持基板２とからなるＳＯＩ構造の半導
体基板４を用いた半導体集積回路装置であり、半導体基
板４と、素子形成基板１上の電極１ａにはんだバンプ３
を介して接続された実装基板５とから構成されている。
【００５４】つまり、半導体基板４が実装基板５上には
んだバンプ３を介してフリップチップ実装されるもので
ある。
んだバンプ３を介してフリップチップ実装されるもので
ある。
【００５５】なお、本実施例２の半導体集積回路装置の
その他の構成と各構成部材の機能については、実施例１
で説明したものと同様であるため、その重複説明は省略
する。
その他の構成と各構成部材の機能については、実施例１
で説明したものと同様であるため、その重複説明は省略
する。
【００５６】本実施例２による半導体基板およびそれを
用いた半導体集積回路装置の作用および効果について説
明する。
用いた半導体集積回路装置の作用および効果について説
明する。
【００５７】まず、素子が形成されたシリコンウェハで
ある素子形成基板１と、直接、素子形成基板１に張り合
わせられることにより素子形成基板１を支持する支持基
板２とからなる半導体基板４であり、支持基板２の厚さ
（およそ４００〜８００μｍ）が素子形成基板１の厚さ
（およそ１〜５μｍ）よりも遙かに厚いことにより、素
子形成基板１と支持基板２とを張り合わせた後の半導体
基板４の熱膨張係数および弾性係数などの物理的特性値
を支持基板２の物理的特性値に近づけることができる。
ある素子形成基板１と、直接、素子形成基板１に張り合
わせられることにより素子形成基板１を支持する支持基
板２とからなる半導体基板４であり、支持基板２の厚さ
（およそ４００〜８００μｍ）が素子形成基板１の厚さ
（およそ１〜５μｍ）よりも遙かに厚いことにより、素
子形成基板１と支持基板２とを張り合わせた後の半導体
基板４の熱膨張係数および弾性係数などの物理的特性値
を支持基板２の物理的特性値に近づけることができる。
【００５８】さらに、半導体集積回路装置における支持
基板２が、実装基板５を形成する材料の熱膨張係数とほ
ぼ等しい熱膨張係数の材料（例えば、アルミナ）によっ
て形成されていることにより、支持基板２と実装基板５
とのはんだバンプ３接続における接続部の長寿命化を図
ることができる。また、前記接続部の信頼性を向上させ
ることができる。
基板２が、実装基板５を形成する材料の熱膨張係数とほ
ぼ等しい熱膨張係数の材料（例えば、アルミナ）によっ
て形成されていることにより、支持基板２と実装基板５
とのはんだバンプ３接続における接続部の長寿命化を図
ることができる。また、前記接続部の信頼性を向上させ
ることができる。
【００５９】なお、本実施例２の半導体基板およびそれ
を用いた半導体集積回路装置のその他の作用および効果
については、実施例１で説明したものと同様であるた
め、その重複説明は省略する。
を用いた半導体集積回路装置のその他の作用および効果
については、実施例１で説明したものと同様であるた
め、その重複説明は省略する。
【００６０】以上、本発明者によってなされた発明を実
施例に基づき具体的に説明したが、本発明は前記実施例
に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲
で種々変更可能であることは言うまでもない。
施例に基づき具体的に説明したが、本発明は前記実施例
に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲
で種々変更可能であることは言うまでもない。
【００６１】例えば、実施例１および２で説明した半導
体集積回路装置は、実装基板上で１枚の半導体基板をフ
リップチップ実装するものであったが、図３の本発明の
他の実施例である半導体基板およびそれを用いた半導体
集積回路装置の部分断面図に示すように、実装基板５上
に複数個の半導体基板４をそれぞれはんだバンプ３を介
してフリップチップ実装するものであってもよい。
体集積回路装置は、実装基板上で１枚の半導体基板をフ
リップチップ実装するものであったが、図３の本発明の
他の実施例である半導体基板およびそれを用いた半導体
集積回路装置の部分断面図に示すように、実装基板５上
に複数個の半導体基板４をそれぞれはんだバンプ３を介
してフリップチップ実装するものであってもよい。
【００６２】これによれば、ワークステーションやパー
ソナルコンピュータなどのプロセッサ部において、半導
体基板４を高密度に実装することができる。
ソナルコンピュータなどのプロセッサ部において、半導
体基板４を高密度に実装することができる。
【００６３】
【発明の効果】本願において開示される発明のうち、代
表的なものによって得られる効果を簡単に説明すれば、
以下のとおりである。
表的なものによって得られる効果を簡単に説明すれば、
以下のとおりである。
【００６４】（１）．素子が形成された素子形成基板
と、直接もしくは酸化膜を介して該素子形成基板に張り
合わせられることにより該素子形成基板を支持する支持
基板とからなる半導体基板であり、前記支持基板の厚さ
が前記素子形成基板の厚さよりも遙かに厚いことによ
り、素子形成基板と支持基板とを張り合わせた後の前記
半導体基板の熱膨張係数および弾性係数などの物理的特
性値を前記支持基板の物理的特性値に近づけることがで
きる。
と、直接もしくは酸化膜を介して該素子形成基板に張り
合わせられることにより該素子形成基板を支持する支持
基板とからなる半導体基板であり、前記支持基板の厚さ
が前記素子形成基板の厚さよりも遙かに厚いことによ
り、素子形成基板と支持基板とを張り合わせた後の前記
半導体基板の熱膨張係数および弾性係数などの物理的特
性値を前記支持基板の物理的特性値に近づけることがで
きる。
【００６５】（２）．半導体集積回路装置における前記
支持基板が前記実装基板を形成する材料の熱膨張係数と
ほぼ等しい熱膨張係数の材料によって形成されているこ
とにより、前記支持基板と前記実装基板とのはんだバン
プ接続における接続部の長寿命化を図ることができる。
また、該接続部の信頼性を向上させることができる。
支持基板が前記実装基板を形成する材料の熱膨張係数と
ほぼ等しい熱膨張係数の材料によって形成されているこ
とにより、前記支持基板と前記実装基板とのはんだバン
プ接続における接続部の長寿命化を図ることができる。
また、該接続部の信頼性を向上させることができる。
【００６６】（３）．素子形成基板と支持基板とを張り
合わせた後の前記半導体基板の熱膨張係数および弾性係
数などの物理的特性値を前記支持基板の物理的特性値に
近づけることができるため、前記支持基板の材料に所望
の機械特性を有した材料を選択することが可能になる。
合わせた後の前記半導体基板の熱膨張係数および弾性係
数などの物理的特性値を前記支持基板の物理的特性値に
近づけることができるため、前記支持基板の材料に所望
の機械特性を有した材料を選択することが可能になる。
【００６７】（４）．支持基板の材料に所望の機械特性
を有した材料を選択することが可能になるため、前記支
持基板の材料として熱膨張係数の大きなものを使用する
ことができ、その結果、前記半導体基板と前記実装基板
との間で樹脂などによる補強を行わずに済み、かつ、低
価格の実装基板を使用することができる。
を有した材料を選択することが可能になるため、前記支
持基板の材料として熱膨張係数の大きなものを使用する
ことができ、その結果、前記半導体基板と前記実装基板
との間で樹脂などによる補強を行わずに済み、かつ、低
価格の実装基板を使用することができる。
【００６８】（５）．前記半導体基板と前記実装基板と
の間で樹脂などによる補強を行わずに済むため、前記半
導体基板のベアチップ実装を可能にすることができる。
の間で樹脂などによる補強を行わずに済むため、前記半
導体基板のベアチップ実装を可能にすることができる。
【００６９】その結果、半導体基板を前記樹脂などによ
って固着せずに済むため、不良発生時に半導体基板を交
換することが可能になる。
って固着せずに済むため、不良発生時に半導体基板を交
換することが可能になる。
【００７０】（６）．前記支持基板にアルミナを用いる
ことにより、アルミナは高融点材料であるため、半導体
基板製造時の拡散工程における高熱にも耐えることがで
き、さらに、前記実装基板にもアルミナを用いることに
より、はんだバンプの接続部の長寿命化をはかることが
でき、さらに、前記接続部の信頼性を向上させることが
できる。
ことにより、アルミナは高融点材料であるため、半導体
基板製造時の拡散工程における高熱にも耐えることがで
き、さらに、前記実装基板にもアルミナを用いることに
より、はんだバンプの接続部の長寿命化をはかることが
でき、さらに、前記接続部の信頼性を向上させることが
できる。
【図１】本発明による半導体基板およびそれを用いた半
導体集積回路装置の構造の一実施例を示す断面図であ
る。
導体集積回路装置の構造の一実施例を示す断面図であ
る。
【図２】本発明の他の実施例である半導体基板およびそ
れを用いた半導体集積回路装置の構造の一例を示す断面
図である。
れを用いた半導体集積回路装置の構造の一例を示す断面
図である。
【図３】本発明の他の実施例である半導体基板およびそ
れを用いた半導体集積回路装置の構造の一例を示す部分
断面図である。
れを用いた半導体集積回路装置の構造の一例を示す部分
断面図である。
１ 素子形成基板 １ａ 電極 ２ 支持基板 ３ はんだバンプ ４ 半導体基板 ５ 実装基板 ５ａ 電極 ６ 酸化膜
Claims (4)
- 【請求項１】 ＳＯＩ構造の半導体基板であって、素子
が形成された素子形成基板と、前記素子形成基板に張り
合わせることにより該素子形成基板を支持する支持基板
とからなり、前記支持基板の厚さが前記素子形成基板の
厚さよりも遙かに厚いことを特徴とする半導体基板。 - 【請求項２】 請求項１記載の半導体基板であって、前
記素子形成基板と前記支持基板とが酸化膜を介して張り
合わされていることを特徴とする半導体基板。 - 【請求項３】 請求項１または２記載の半導体基板であ
って、前記支持基板がアルミナによって形成されている
ことを特徴とする半導体基板。 - 【請求項４】 請求項１，２または３記載の半導体基板
を用いた半導体集積回路装置であって、前記半導体基板
と、該半導体基板を構成する素子形成基板上の電極には
んだバンプを介して接続された実装基板とからなり、前
記支持基板が、前記実装基板を形成する材料の熱膨張係
数とほぼ等しい熱膨張係数の材料によって形成されてい
ることを特徴とする半導体集積回路装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6273351A JPH08139296A (ja) | 1994-11-08 | 1994-11-08 | 半導体基板およびそれを用いた半導体集積回路装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6273351A JPH08139296A (ja) | 1994-11-08 | 1994-11-08 | 半導体基板およびそれを用いた半導体集積回路装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH08139296A true JPH08139296A (ja) | 1996-05-31 |
Family
ID=17526693
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP6273351A Pending JPH08139296A (ja) | 1994-11-08 | 1994-11-08 | 半導体基板およびそれを用いた半導体集積回路装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH08139296A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6459125B2 (en) | 1998-02-26 | 2002-10-01 | Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha | SOI based transistor inside an insulation layer with conductive bump on the insulation layer |
-
1994
- 1994-11-08 JP JP6273351A patent/JPH08139296A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6459125B2 (en) | 1998-02-26 | 2002-10-01 | Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha | SOI based transistor inside an insulation layer with conductive bump on the insulation layer |
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