JPH11220069A

JPH11220069A - 半導体装置及びその製造方法、回路基板並びに電子機器

Info

Publication number: JPH11220069A
Application number: JP10035417A
Authority: JP
Inventors: Nobuaki Hashimoto; 伸晃橋元
Original assignee: Seiko Epson Corp
Current assignee: Seiko Epson Corp
Priority date: 1998-02-02
Filing date: 1998-02-02
Publication date: 1999-08-10

Abstract

(57)【要約】【課題】熱ストレスを効果的に吸収することができる
半導体装置及びその製造方法、回路基板並びに電子機器
を提供することにある。【解決手段】半導体チップ１２と、半導体チップ１２
の電極１４に電気的に接続されるとともに能動面１２ａ
内で上方に立ち上がって屈曲可能な形状をなす変形部２
０と、変形部２０の先端に設けられる外部電極部２２
と、を有する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、半導体装置及びそ
の製造方法、回路基板並びに電子機器に関する。

【０００２】

【発明の背景】半導体装置の高密度実装を追求するとベ
アチップ実装が理想的であるが、ベアチップは品質の保
証及び取り扱いが難しいため、パッケージ形態に加工す
ることで対応してきた。

【０００３】例えば、チップサイズに近いＣＳＰ（ Chi
p Size/Scale Package）が開発されている。

【０００４】各種形態にて開発されているＣＳＰ型の半
導体装置の中で、１つの形態として、半導体チップの能
動面側にパターニングされたフレキシブル基板が設けら
れており、このフレキシブル基板に複数の外部電極が形
成されているものがある。また、半導体チップの能動面
とフレキシブル基板との間に樹脂を注入して、熱ストレ
スの吸収を図ることも知られている。なお、特開平７−
２９７２３６号公報には、フレキシブル基板としてフィ
ルムキャリアテープを用いることが記載されている。

【０００５】しかしながら、半導体チップの能動面とフ
レキシブル基板との間に注入される樹脂は、極めて薄い
ために十分な熱ストレスの吸収がなされていなかった。

【０００６】本発明は、この問題点を解決するものであ
り、その目的は、熱ストレスを効果的に吸収することが
できる半導体装置及びその製造方法、回路基板並びに電
子機器を提供することにある。

【０００７】

【課題を解決するための手段】（１）本発明に係る半導
体装置は、半導体素子と、該半導体素子の電極に電気的
に接続されるとともに能動面領域内で該能動面から所定
長さ分延出して屈曲可能な形状をなす変形部と、該変形
部に設けられる外部電極部と、を有する。

【０００８】本発明は、外部電極部が能動面内に設けら
れるＣＳＰ型の半導体装置であって、変形部が屈曲する
ようになっている。この変形部の屈曲によって、熱スト
レスを吸収することができる。

【０００９】（２）本発明は、前記半導体素子の電極と
前記変形部とは異なる位置に配置され、前記半導体素子
の電極と前記変形部とを電気的に接続する配線を有して
もよい。

【００１０】こうすることで、能動面内で配線をひい
て、変形部の位置を必要に応じて決めることができる。

【００１１】（３）本発明は、前記配線を覆って露出面
をなくす保護膜を有してもよい。

【００１２】こうすることで、保護膜が配線を覆って配
線の表面を保護することができる。

【００１３】（４）本発明は、前記半導体素子と、前記
配線及び前記変形部のうち少なくともいずれか一方との
間に応力緩和層を有してもよい。

【００１４】こうすることで、変形部による熱ストレス
の吸収と、応力緩和層による熱ストレスの吸収と、の両
方が行われる。

【００１５】（５）本発明は、前記変形部に接して該変
形部の変形に応じて弾性変形する柔軟部材を有してもよ
い。

【００１６】こうすることで、柔軟部材によって変形部
が支えられるので、熱ストレス以外の外力によって変形
部が可塑変形してしまうことを防止できる。また、柔軟
部材は、変形部の変形に応じて弾性変形するので熱スト
レスの吸収も行うことができる。

【００１７】（６）前記柔軟部材は、前記柔軟部材は、
前記半導体素子における少なくとも前記外部電極部の形
成領域を除く全面を覆ってもよい。

【００１８】こうすることで、柔軟部材が配線上の保護
膜を兼ねることもできる。

【００１９】（７）前記変形部は柱状をなし、前記外部
電極部は、前記変形部の軸から直角に延び、前記変形部
における前記軸に直角な断面積よりも大きい面積で板状
をなして前記変形部の先端に設けられ、前記柔軟部材
は、前記外部電極部の外周端よりも内側に形成されても
よい。

【００２０】こうすることで、柔軟部材が外部電極より
も外側に出ないようになる。

【００２１】（８）本発明に係る半導体装置の製造方法
は、半導体素子の電極に電気的に接続させるとともに屈
曲可能な形状で能動面領域内で該能動面から所定長さ分
延出させて変形部を形成する工程と、該変形部に外部電
極部を形成する工程と、を含む。

【００２２】この方法によって、外部電極部が能動面内
に設けられ、変形部が屈曲するようになったＣＳＰ型の
半導体装置を製造することができる。

【００２３】（９）本発明は、前記半導体素子の前記電
極に電気的に接続させて配線を形成する工程を含み、前
記変形部の形成工程は、前記配線上にレジスト部を形成
する工程と、前記配線上で前記レジスト部に穴を形成す
る工程と、電気鋳造法を通じて前記穴に金属を鋳造して
前記変形部を形成する工程と、を含んでもよい。

【００２４】この工程によって、簡単に変形部を形成す
ることができる。変形部の形成後は、レジスト部を残し
ても良いし、除去しても良い。

【００２５】（１０）本発明は、前記変形部を形成する
工程の後に、前記レジスト部の下部が前記配線の保護膜
として残るように該下部よりも上部を除去する工程を含
んでもよい。

【００２６】こうすることで、保護膜が配線を覆ってそ
の表面を保護することができる。

【００２７】（１１）前記レジスト部を形成する工程
は、前記配線の保護膜とするに足りる薄い第１のレジス
ト層を形成する工程と、前記第１のレジスト層よりも厚
い第２のレジスト層を形成する工程と、を含み、前記変
形部を形成する工程の後に、前記第１のレジスト層を残
して前記第２のレジスト層を除去し、前記第１及び第２
のレジスト層に用いられる材料は、除去されるときの化
学的性質において異なっていてもよい。

【００２８】こうして、第１及び第２のレジスト層を用
いて変形部を形成し、その後、第２のレジスト層を除去
し、第１のレジスト層を保護膜として残すことができ
る。特に、第１及び第２のレジスト層が除去されるとき
の化学的性質において異なるので、簡単に、第１のレジ
スト層を残して第２のレジスト層を除去することができ
る。

【００２９】（１２）本発明は、前記変形部に接して該
変形部の変形に応じて弾性変形する樹脂を設ける工程を
含んでもよい。

【００３０】こうすることで、樹脂が変形部を支えて、
熱ストレス以外の外力によって変形部が可塑変形してし
まうことを防止できる半導体装置を得ることができる。

【００３１】（１３）前記レジスト部を形成する工程
は、前記配線の保護膜とするに足りる薄い第１のレジス
ト層を形成する工程と、前記第１のレジスト層よりも厚
い第２のレジスト層を形成する工程と、を含み、前記変
形部を形成した後に、前記第１のレジスト層を残すとと
もに、前記変形部付近の領域を残して前記第２のレジス
ト層を除去し、前記第１及び第２のレジスト層に用いら
れる材料は、除去されるときの化学的性質において異な
っていてもよい。

【００３２】ここで、第２のレジスト層は、変形部付近
の領域のみが残されて変形部を支え、熱ストレス以外の
外力によって変形部が可塑変形してしまうことを防止で
きるようになる。

【００３３】また、この製造方法によれば、第１及び第
２のレジスト層を用いて変形部を形成し、その後、第１
のレジスト層を保護膜として残すことができる。第１及
び第２のレジスト層は、除去されるときの化学的性質に
おいて異なるので、簡単に、第１のレジスト層を残し
て、第２のレジスト層の大部分を除去することができ
る。

【００３４】（１４）前記レジスト部を形成する工程
は、前記配線の保護膜とするに足りる薄い第１のレジス
ト層を形成する工程と、前記第１のレジスト層よりも厚
い第２のレジスト層を形成する工程と、を含み、前記穴
の形成と同時に、前記第１のレジスト層を残すととも
に、前記変形部付近の領域を残して前記第２のレジスト
層を除去し、前記第１及び第２のレジスト層に用いられ
る材料は、除去されるときの化学的性質において異なっ
ていてもよい。

【００３５】ここで、穴を形成する工程と同時に、第２
のレジスト層の一部を残して除去する工程が行われるの
で、工程時間が短縮される。

【００３６】第２のレジスト層は、変形部付近の領域の
みが残されて、変形部の外周面に接する柔軟部材とな
る。そして、残された第２のレジスト層の一部は変形部
を支えて、熱ストレス以外の外力によって変形部が可塑
変形してしまうことを防止できるようになる。

【００３７】また、この製造方法によれば、第１及び第
２のレジスト層が除去されるときの化学的性質において
異なるので、簡単に、第１のレジスト層を保護膜として
残して、第２のレジスト層の大部分を除去することがで
きる。

【００３８】（１５）本発明は、前記配線の形成工程の
前に、該配線の下に位置する応力緩和層を形成する工程
を含んでもよい。

【００３９】こうすることで、変形部による熱ストレス
の吸収と、応力緩和層による熱ストレスの吸収と、の両
方が行われる半導体装置を製造することができる。

【００４０】（１６）本発明に係る回路基板は、上記半
導体装置が実装されてなる。

【００４１】（１７）本発明に係る電子機器は、上記回
路基板を有する。

【００４２】

【発明の実施の形態】以下、本発明の好適な実施の形態
について図面を参照して説明する。

【００４３】なお、各図面は説明を分かりやすくするた
めに一部を拡大して示したものである。以下の説明にお
いては、最終的に個片にしたときの１つの半導体装置を
想定して説明しているため、用いている用語や形状等に
おいて若干実際と異なる箇所がある。半導体チップと記
載してある箇所は、その意味の通り個片（すなわちチッ
プ状）のものを指す場合にとどまらず、個片になってい
ないウエーハ状のものを指す場合もある。すなわちここ
でいう半導体チップとはベース基板（例えばシリコンか
らなる）上に切り離したとしても使える所定の回路が形
成されていれば良く、切り離されて個片となっているか
それとも一体となっているかについては特に限定する必
要はない。また配線等の説明に必要な個所の代表的な箇
所のみを取り上げているので、各図にはその他の箇所に
同様のものやその他の構造が省略されている。

【００４４】（第１実施形態）図１は、第１実施形態に
係る半導体装置を示す断面図である。同図に示す半導体
装置１０は、応力緩和層１６と、この上に形成された配
線１８と、を有するＣＳＰ型のものである。詳しくは、
半導体チップ１２の能動面１２ａ上に、電極１４を避け
て応力緩和層１６が形成され、電極１４から応力緩和層
１６の上にかけて配線１８が形成されている。

【００４５】ここで、応力緩和層１６は、ポリイミド樹
脂からなり、半導体装置１０が基板（図示せず）に実装
されたときに、半導体チップ１２と実装される基板との
熱膨張係数の差によって生じる応力を緩和するものであ
る。また、ポリイミド樹脂は、配線１８に対して絶縁性
を有し、半導体チップ１２の能動面１２ａを保護するこ
とができ、実装時のハンダを溶融するときの耐熱性も有
する。ポリイミド樹脂の中でも、ヤング率が低いもの
（例えばオレフィン系のポリイミド樹脂やダウケミカル
社製のＢＣＢ等）を用いることが好ましく、特にヤング
率が４０〜５０ｋｇ／ｍｍ²程度であることが好まし
い。応力緩和層１６は、厚いほど応力緩和力が大きくな
るが、半導体装置の大きさや製造コスト等を考慮する
と、１〜１００μｍ程度の厚みとすることが好ましい。
ただし、ヤング率が４０〜５０ｋｇ／ｍｍ²程度のポリ
イミド樹脂を用いた場合には、１０μｍ程度の厚みで足
りる。

【００４６】あるいは、応力緩和層１６として、例えば
シリコーン変性ポリイミド樹脂、エポキシ樹脂やシリコ
ーン変性エポキシ樹脂等、ヤング率が低く応力緩和の働
きを果たせる材質を用いてもよい。また、応力緩和層１
６の代わりに、パッシベーション層（ＳｉＮ、ＳｉＯ₂
など）を形成し、応力緩和自体は、後述する変形部２０
で行ってもよい。この場合、応力緩和層１６を補助的に
設けてもよい。

【００４７】配線１８は、クローム（Ｃｒ）からなる。
ここで、クローム（Ｃｒ）は、応力緩和層１６を構成す
るポリイミド樹脂との密着性が良いことから選択され
た。あるいは、耐クラック性を考慮すれば、アルミニウ
ムやアルミシリコン、アルミカッパー等のアルミ合金又
はカッパー合金又は銅（Ｃｕ）又は金のような延展性
（延びる性質）のある金属でもよい。または、耐湿性に
優れたチタン又はチタンタングステンを選択すれば、腐
食による断線を防止することができる。チタンは、ポリ
イミドとの密着性の観点からも好ましい。なお配線は、
上記金属を組み合わせて２層以上に形成しても良い。な
お、配線材料については、以下の各実施形態で共通であ
る。

【００４８】配線１８上には、接合部１９が形成され、
接合部１９上に、この接合部１９よりも断面積が小さい
変形部２０が形成されている。変形部２０は、銅などの
金属からなり、能動面１２ａ内で、能動面に対してほぼ
直角に立ち上がって細長い形状をなす。変形部２０は、
細長い形状をなすので、図１の左側に二点鎖線で示すよ
うに、屈曲できるようになっている。

【００４９】変形部２０の先端には、外部電極部２２が
形成されている。外部電極部２２は、半導体装置１０と
実装基板（図示せず）との電気的な接続を図るためのも
ので、ハンダボールなどが上に設けられてもよい。外部
電極部２２は、実装基板との電気的な接続又はハンダボ
ール搭載を可能にする大きさで形成されている。あるい
は、変形部２０の先端部を外部電極部２２としてもよ
い。このことは、以下の実施形態においても共通であ
る。

【００５０】また、配線１８及び応力緩和層１６の上に
は、能動面１２ａの全面の上方を覆うようにソルダレジ
スト２４が設けられている。このソルダレジスト２４
は、配線１８及び能動面１２ａを保護してこれらの腐食
等が防止される。

【００５１】本実施形態によれば、変形部２０が曲がっ
て変形すると、それに従って外部電極部２２が移動する
ようになっている。こうなることで、半導体装置１０の
外部電極部２２に対して加えられる熱ストレスが、変形
部２０の変形によって吸収される。

【００５２】なお、本実施形態では、応力緩和層１６が
形成されているが、変形部２０は応力緩和層１６よりも
変形しやすくなるように形成されているので、変形部２
０だけでも熱ストレスを吸収することが可能である。し
たがって、応力緩和層１６の代わりに、応力緩和機能を
有しない材質からなる層（例えば単なる絶縁層又は保護
層）を形成した構造であっても、熱ストレスの吸収が可
能となる。

【００５３】（第２実施形態）図２は、第２実施形態に
係る半導体装置を示す断面図である。同図に示す半導体
装置３０において、半導体チップ３２の図示しないパッ
シベーション膜上に、配線３８が形成されている。配線
３８は、半導体チップ３２の能動面３２ａの端部に設け
られた電極３４から、中央方向にひかれている。そし
て、能動面３２ａの中央付近で、配線３８の上に、変形
部４０が設けられている。変形部４０の先端には外部電
極部４２が設けられている。変形部４０及び外部電極部
４２の構成及び機能は、図１に示す変形部２０及び外部
電極部２２と同様である。そして、配線３８上であって
能動面３２ａを覆って、保護膜３６が形成されている。
保護膜３６によって、配線３８が酸化等から保護され
る。本実施形態では、保護膜３６は、フォトレジスト
（感光性のポリイミド樹脂等）から形成されているが、
可視光以外を対象としたレジストから形成されてもよ
い。

【００５４】本実施形態でも、変形部４０が変形するこ
とで、熱ストレスの吸収を図ることができる。

【００５５】次に、図３（Ａ）〜図５（Ｂ）は、図２に
示す半導体装置の製造方法を示す図である。この方法
は、ウエハの状態で複数の半導体装置を一体的に製造し
てから、個片に切断する方法である。

【００５６】まず、周知の技術によって、通常、ダイシ
ングを行う前の状態までウエーハ５０に電極３４その他
の素子を形成しておく（図３（Ａ）参照）。なお本実施
形態では、電極３４はアルミニウムで形成されるが、ア
ルミニウム合金系の材料（例えばアルミニウムシリコン
やアルミニウムシリコン銅など）もしくは銅系の材料を
用いても良い。

【００５７】また、ウエーハ５０の表面には、化学的変
化を防止するために酸化膜などからなるパッシベーショ
ン膜（図示せず）が形成されている。パッシベーション
膜は、電極３４を避けるのみならず、ダイシングが行わ
れるスクライブラインも避けて形成される。スクライブ
ラインにパッシベーション膜を形成しないことで、ダイ
シング時に、パッシベーション膜により発生するゴミの
発生を避けることができ、さらに、パッシベーション膜
のクラックの発生も防止することができる。

【００５８】続いて、ウエーハ５０をターゲットとして
スパッタリングを行って、ウエーハ５０の表面の異物を
飛ばす。

【００５９】次に、図３（Ａ）に示すように、配線３４
を形成する。具体的には、スパッタリングによってウエ
ーハ５０の全面にチタンタングステン（ＴｉＷ）層及び
銅（Ｃｕ）層を重ねて形成した場合について述べると、
銅層の上に、銅メッキ層を電気メッキ法により形成す
る。そして、チタンタングステン層、銅層及び銅メッキ
層に対して、フォトリソグラフィの技術を適用してドラ
イエッチングを行って配線３８を形成する。

【００６０】次に、図３（Ｂ）に示すように、配線３８
の上を覆ってウエーハ５０の全面に、感光性のポリイミ
ド樹脂を塗布して保護膜３６を形成する。

【００６１】そして、図３（Ｃ）に示すように、保護膜
３６の上方にマスク５２を配置する。マスク５２には、
図２に示す変形部４０の形成領域に対応して穴５２ａが
形成されている。変形部４０は配線３８の上に位置す
る。変形部４０を形成するために、配線３８には、配線
３８自体の幅よりも面積の大きいランドが形成されるこ
とが好ましい。マスク５２の上方から光５４を照射して
保護膜３６を露光し、その後乾燥、現像、洗浄、乾燥及
び硬化の工程を行う。こうして、図４（Ａ）に示すよう
に、保護膜３６に穴３６ａが形成される。穴３６ａは、
配線３８に至るまで貫通している。

【００６２】続いて、図４（Ｂ）に示すように、保護膜
３６の上にレジスト層５６を形成する。レジスト層５６
は、保護膜３６とは異なる感光性の樹脂からなる。具体
的には、レジスト層５６は、化学的に除去されるときの
性質において、保護膜３６と異なる。そして、レジスト
層５６を除去しても保護膜３６は除去されないようにな
っている。また、レジスト層５６は、保護膜３６よりも
厚く（例えば１００〜３００μｍ程度）形成される。こ
の厚みは、変形部４０の高さに対応する。

【００６３】そして、図４（Ｃ）に示すように、レジス
ト層５６の上方にマスク５２を配置する。マスク５２
は、保護膜３６に穴３６ａを形成したときに用いたもの
であり、その穴５２ａを保護膜３６の穴３６ａに対応さ
せて配置する。マスク５２の上方から光５４を照射して
レジスト層５６を露光し、その後乾燥、現像、洗浄、乾
燥及び硬化の工程を行う。

【００６４】こうして、図５（Ａ）に示すように、レジ
スト層５６に穴５６ａが形成される。穴５６ａは、保護
膜３６の穴３６ａと連通しており、穴３６ａは配線３８
に至るまで貫通している。

【００６５】続いて、図５（Ｂ）に示すように、穴３６
ａ及び穴５６ａ内に、電気鋳造法（電気メッキ法）や無
電解メッキ法等を通じて金属をメッキして変形部４０を
形成する。ここで用いられる金属は、銅などの導電性の
高いものである。また、変形部４０の上端に外部電極部
４２を形成する。外部電極部４２の形成は、変形部４０
の形成と連続して行っても良い。その場合には、外部電
極部４２は、変形部４０と同一の金属から形成される
が、第１実施形態で述べたように、それ以外の導電性の
高い金属を使用してもよい。

【００６６】その後、レジスト層５６を除去する。上述
したように、レジスト層５６と保護膜３６とは、化学的
性質において異なり、レジスト層５６を除去しても保護
膜３６は残るようになっている。そして、ウエハ５０を
個片に切断して、図２に示す半導体装置３０が得られ
る。なお、必要に応じて、外部電極部４２にはハンダボ
ールを搭載してもよい。

【００６７】上記工程によれば、ほぼ全ての工程をウエ
ーハプロセスで行って製造することができる。具体的に
は、複数の半導体装置を一体的に製造して、その後にウ
エーハ５０を個々の個片に切断して半導体装置３０を得
る。

【００６８】このように、ウエーハプロセスでほぼ全て
の工程を行ってから個々の半導体装置に切断すれば、多
数の半導体装置３０の形成を同時に行えるので、製造工
程を簡略化することができる。

【００６９】なお、上記工程では、レジスト層５６を除
去せずに残しても良い。この場合、レジスト層５６は、
ヤング率の低い材料から形成されるときには、変形部４
０の外周面に接する柔軟部材となる。そして、レジスト
層５６は、変形部４０が外力等によって塑性変形するこ
とを防止する。

【００７０】また、上記工程では、フォトリソグラフィ
によって穴３６ａ、５６ａを形成したが、これらをレー
ザを使用して形成してもよい。

【００７１】（第３実施形態）図６は、第３実施形態に
係る半導体装置を示す断面図である。同図に示す半導体
装置６０は、図２に示す半導体装置３０の変形部４０の
周囲に柔軟部６２が設けられたものである。詳しくは、
柔軟部６２は、ポリイミド樹脂等の第１実施形態で述べ
られた応力緩和の働きを果たせる樹脂からなり、特にヤ
ング率が低いものを用いることが好ましい。

【００７２】本実施形態によれば、柔軟部６２が変形部
４０の外周面に接しており、変形部４０の変形に応じて
柔軟部６２も弾性変形する。これによって、変形部４０
が支持されて、外力等による変形部４０の塑性変形が防
止される。

【００７３】（第４実施形態）図７（Ａ）は、第４実施
形態に係る半導体装置を示す断面図である。同図に示す
半導体装置７０は、図２に示す半導体チップ３２、電極
３４、保護膜３６、配線３８、変形部４０及び外部電極
部４２を有する。そして、変形部４０の外周面に接する
ように柔軟部７２が設けられている。詳しくは、外部電
極部４２の外形を超えないように、この外部電極部４２
の下に柔軟部７２が設けられている。なお、柔軟部７２
は、ヤング率の低いポリイミド樹脂などのフォトレジス
トから構成されている。

【００７４】図７（Ｂ）は、半導体装置７０の製造方法
を示す図である。同図において、半導体チップ３２の能
動面３２ａ上に保護膜３６が形成され、保護膜３６の上
にはレジスト層７４が形成されている。この状態は、図
５（Ｂ）に示す状態と同様であり、同様の方法により形
成される。レジスト層７４は、図５（Ｂ）に示すレジス
ト層５６に対応する。

【００７５】そして、レジスト層７４の上方に、マスク
７６を配置する。マスク７６には、外部電極部４２の外
側に対応して開口部７６ａが形成されている。したがっ
て、マスク７６を通して、レジスト層７４を露光し、現
像して暴露領域を除去すると、図７（Ａ）に示すよう
に、レジスト層７４は、外部電極部４２の下方において
残って柔軟部７２が残る。

【００７６】本実施形態でも、柔軟部７２が変形部４０
の外周面に接しており、変形部４０の変形に応じて柔軟
部７２が弾性変形する。これによって、変形部４０が支
持されて、外力等による変形部４０の塑性変形が防止さ
れる。

【００７７】なお、レジスト層７４の除去は、ドライ又
はウェットのエッチングによって行ってもよい。

【００７８】図８（Ａ）及び図８（Ｂ）は、第４実施形
態に係る半導体装置の製造方法の変形例を示す図であ
る。この変形例では、図８（Ａ）に示すように、半導体
チップ３２の能動面３２ａ上に保護膜３６を形成し、保
護膜３６に穴３６ａを形成してから、保護膜３６の上に
レジスト層７８を形成する。レジスト層７８は、図７
（Ｂ）に示すレジスト層７４と同じ材料から形成され
る。

【００７９】そして、レジスト層７８の上にマスク８０
を配置する。マスク８０は、図７（Ａ）に示す柔軟部７
２の平面形状に対応するパターンをなす。すなわち、マ
スク８０には、柔軟部７２の外形の外側に対応する開口
部８０ａと、保護膜３６の穴３６ａの上方に位置する穴
８０ｂと、が形成されている。

【００８０】したがって、このマスク８０を介して、レ
ジスト層７８を露光し、現像して暴露領域を除去する
と、図８（Ｂ）に示すように、円柱部８２が残る。円柱
部８２には、保護膜３６の穴３６ａと連通する穴８２ａ
が形成されている。

【００８１】そして、穴８２ａ、３６ａ内に変形部４０
を形成することで、円柱部８２が柔軟部７２となり、図
７（Ａ）に示す半導体装置７０を製造することができ
る。

【００８２】本変形例によれば、穴８２ａの形成と、レ
ジスト層７８の暴露領域の除去と、が同時に行えるの
で、工程の短縮を図ることができる。

【００８３】図９に、本発明が適用される代表的なＣＳ
Ｐ型の半導体装置として、図１に示す半導体装置の平面
図を示す。同図において、半導体チップ１２の電極１４
から、能動面１２ａの中央方向に配線１８が形成され、
各配線１８には変形部２０（図１参照）を介して外部電
極部２２が設けられている。全ての外部電極部２２は、
図１に示すように、応力緩和層１６の上に設けられてい
る。そして、変形部２０（図１参照）及び応力緩和層１
６によって、回路基板（図示せず）に実装されたときの
応力の緩和を図ることができる。なお、応力緩和層１６
は、必須の構成ではないので、変形部２０だけでも応力
の緩和を図ることができる。また、外部電極部２２を除
く領域には、保護膜としてソルダレジスト２４が形成さ
れている。

【００８４】電極１４は、半導体チップ１２の周辺部に
位置する、いわゆる周辺電極型の例であるが、半導体チ
ップの周辺領域よりも内側領域に電極が形成されたエリ
アアレイ配置型の半導体チップを用いても良い。

【００８５】なお、同図に示されるように、外部電極部
２２は半導体チップ１２の電極１４上ではなく半導体チ
ップ１２の能動領域（能動素子が形成されている領域）
に設けられている。応力緩和層１６を能動領域に設け、
更に配線１８を能動領域内に配設する（引き込む）こと
で、外部電極部２２を能動領域内に設けることができ
る。すなわち、ピッチ変換をすることができる。従って
外部電極部２２を配置する際に能動領域内、すなわち一
定の面としての領域が提供できることになり、外部電極
部２２の設定位置の自由度が非常に増すことになる。

【００８６】そして、配線１８を必要な位置で屈曲させ
ることにより、外部電極部２２は格子状に並ぶように設
けられている。なお、これは、本発明の必須の構成では
ないので、外部電極部２２は必ずしも格子状に並ぶよう
に設けなくても良い。

【００８７】また、図９には、電極１４と配線１８との
接合部において、電極１４の幅と配線１８の幅が、配線１８＜電極１４となっているが、電極１４≦配線１８とすることが好ましい。特に、電極１４＜配線１８となる場合には、配線１８の抵抗値が小さくなるばかり
か、強度が増すので断線が防止される。

【００８８】なお、本発明は、ＣＳＰ型の半導体装置に
限定されるものではない。例えば、半導体チップの電極
上に直接変形部を積層すれば、フリップチップと同等の
サイズでありながら、応力緩和機能も有する半導体装置
が得られる。

【００８９】図１０には、上述した実施形態に係る方法
によって製造された半導体装置１１００を実装した回路
基板１０００が示されている。回路基板１０００には例
えばガラスエポキシ基板等の有機系基板を用いることが
一般的である。回路基板１０００には例えば銅からなる
配線パターンが所望の回路となるように形成されるとと
もに、この回路基板１０００にハンダボールが設けられ
ている。そして、配線パターンのハンダボールと半導体
装置１１００の外部電極部とを機械的に接続することで
それらの電気的導通が図られる。

【００９０】この場合、半導体装置１１００には外部と
の熱膨張差により生じる歪みを吸収する構造が設けられ
ているため、本半導体装置１１００を回路基板１０００
に実装しても接続時及びそれ以降の信頼性を向上でき
る。

【００９１】なお、実装面積もベアチップにて実装した
面積にまで小さくすることができる。このため、この回
路基板１０００を電子機器に用いれば電子機器自体の小
型化が図れる。また、同一面積内においてはより実装ス
ペースを確保することができ、高機能化を図ることも可
能である。

【００９２】そして、この回路基板１０００を備える電
子機器として、図１１には、ノート型パーソナルコンピ
ュータ１２００が示されている。

【００９３】なお、能動部品か受動部品かを問わず、種
々の面実装用の電子部品に本発明を応用することもでき
る。電子部品として、例えば、抵抗器、コンデンサ、コ
イル、発振器、フィルタ、温度センサ、サーミスタ、バ
リスタ、ボリューム又はヒューズなどがある。

【００９４】

【図面の簡単な説明】

【図１】図１は、第１実施形態に係る半導体装置を示す
図である。

【図２】図２は、第２実施形態に係る半導体装置を示す
図である。

【図３】図３（Ａ）〜図３（Ｃ）は、第２実施形態に係
る半導体装置の製造方法を示す図である。

【図４】図４（Ａ）〜図４（Ｃ）は、第２実施形態に係
る半導体装置の製造方法を示す図である。

【図５】図５（Ａ）及び図５（Ｂ）は、第２実施形態に
係る半導体装置の製造方法を示す図である。

【図６】図６は、第３実施形態に係る半導体装置を示す
断面図である。

【図７】図７（Ａ）及び図７（Ｂ）は、第４実施形態に
係る半導体装置及びその製造方法を示す図である。

【図８】図８（Ａ）及び図８（Ｂ）は、第４実施形態に
係る半導体装置の製造方法の変形例を示す図である。

【図９】図９は、本発明が適用される代表的なＣＳＰ型
の半導体装置を示す図である。

【図１０】図１０は、本実施形態に係る半導体装置が実
装された回路基板を示す図である。

【図１１】図１１は、本実施形態に係る半導体装置が実
装された回路基板を備える電子機器を示す図である。

【符号の説明】

１０半導体装置１２半導体チップ１２ａ能動面１４電極１６応力緩和層１８配線２０変形部２２外部電極部３６保護膜５６レジスト層（柔軟部材）７２柔軟部（柔軟部材）

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】半導体素子と、該半導体素子の電極に電
気的に接続されるとともに能動面領域内で該能動面から
所定長さ分延出して屈曲可能な形状をなす変形部と、該
変形部に設けられる外部電極部と、を有する半導体装
置。
【請求項２】請求項１記載の半導体装置において、前記半導体素子の電極と前記変形部とは異なる位置に配
置され、前記半導体素子の電極と前記変形部とを電気的
に接続する配線を有する半導体装置。
【請求項３】請求項２記載の半導体装置において、前記配線を覆って露出面をなくす保護膜を有する半導体
装置。
【請求項４】請求項２又は請求項３記載の半導体装置
において、前記半導体素子と、前記配線及び前記変形部のうち少な
くともいずれか一方との間に応力緩和層を有する半導体
装置。
【請求項５】請求項１から請求項４のいずれかに記載
の半導体装置において、前記変形部に接して該変形部の変形に応じて弾性変形す
る柔軟部材を有する半導体装置。
【請求項６】請求項５記載の半導体装置において、前記柔軟部材は、前記半導体素子における少なくとも前
記外部電極部の形成領域を除く全面を覆う半導体装置。
【請求項７】請求項５記載の半導体装置において、前記変形部は柱状をなし、前記外部電極部は、前記変形部の軸から直角に延び、前
記変形部における前記軸に直角な断面積よりも大きい面
積で板状をなして前記変形部の先端に設けられ、前記柔軟部材は、前記外部電極部の外周端よりも内側に
形成される半導体装置。
【請求項８】半導体素子の電極に電気的に接続させる
とともに屈曲可能な形状で能動面領域内で該能動面から
所定長さ分延出させて変形部を形成する工程と、該変形
部に外部電極部を形成する工程と、を含む半導体装置の
製造方法。
【請求項９】請求項８記載の半導体装置の製造方法に
おいて、前記半導体素子の前記電極に電気的に接続させて配線を
形成する工程を含み、前記変形部の形成工程は、前記配線上にレジスト部を形
成する工程と、前記配線上で前記レジスト部に穴を形成
する工程と、電気鋳造法を通じて前記穴に金属を鋳造し
て前記変形部を形成する工程と、を含む半導体装置の製
造方法。
【請求項１０】請求項９記載の半導体装置の製造方法
において、前記変形部を形成する工程の後に、前記レジスト部の下
部が前記配線の保護膜として残るように該下部よりも上
部を除去する工程を含む半導体装置の製造方法。
【請求項１１】請求項９記載の半導体装置の製造方法
において、前記レジスト部を形成する工程は、前記配線の保護膜と
するに足りる薄い第１のレジスト層を形成する工程と、
前記第１のレジスト層よりも厚い第２のレジスト層を形
成する工程と、を含み、前記変形部を形成する工程の後に、前記第１のレジスト
層を残して前記第２のレジスト層を除去し、前記第１及び第２のレジスト層に用いられる材料は、除
去されるときの化学的性質において異なる半導体装置の
製造方法。
【請求項１２】請求項１０又は請求項１１記載の半導
体装置の製造方法において、前記変形部に接して該変形部の変形に応じて弾性変形す
る樹脂を設ける工程を含む半導体装置の製造方法。
【請求項１３】請求項９記載の半導体装置の製造方法
において、前記レジスト部を形成する工程は、前記配線の保護膜と
するに足りる薄い第１のレジスト層を形成する工程と、
前記第１のレジスト層よりも厚い第２のレジスト層を形
成する工程と、を含み、前記変形部を形成した後に、前記第１のレジスト層を残
すとともに、前記変形部付近の領域を残して前記第２の
レジスト層を除去し、前記第１及び第２のレジスト層に用いられる材料は、除
去されるときの化学的性質において異なる半導体装置の
製造方法。
【請求項１４】請求項９記載の半導体装置の製造方法
において、前記レジスト部を形成する工程は、前記配線の保護膜と
するに足りる薄い第１のレジスト層を形成する工程と、
前記第１のレジスト層よりも厚い第２のレジスト層を形
成する工程と、を含み、前記穴の形成と同時に、前記第１のレジスト層を残すと
ともに、前記変形部付近の領域を残して前記第２のレジ
スト層を除去し、前記第１及び第２のレジスト層に用いられる材料は、除
去されるときの化学的性質において異なる半導体装置の
製造方法。
【請求項１５】請求項９から請求項１４のいずれかに
記載の半導体装置の製造方法において、前記配線の形成工程の前に、該配線の下に位置する応力
緩和層を形成する工程を含む半導体装置の製造方法。
【請求項１６】請求項１から請求項７のいずれかに記
載の半導体装置が実装された回路基板。
【請求項１７】請求項１６記載の回路基板を有する電
子機器。