JP2000091381A

JP2000091381A - 半導体装置の実装方法、これに用いる半導体装置および実装用基板、半導体装置の実装構造

Info

Publication number: JP2000091381A
Application number: JP10256895A
Authority: JP
Inventors: Takuji Osumi; 卓史大角
Original assignee: Oki Electric Industry Co Ltd
Current assignee: Oki Electric Industry Co Ltd
Priority date: 1998-09-10
Filing date: 1998-09-10
Publication date: 2000-03-31

Abstract

(57)【要約】【課題】半導体装置側の接続部にハンダバンプを予め
設けずに、かつ、圧着や熱圧着を用いずに半導体装置１
００を実装用基板６００に実装する。【解決手段】半導体装置側および実装用基板側の接続
部それぞれの少なくとも表面に、金、白金などの薄膜１
０６、５０２を予め設けておく。実装用基板６００側の
接続部５０２近傍に、接続用材料（例えばハンダ）を該
接続部５０２に供給するための基板表裏にわたる開口部
５０３を、予め設けておく。半導体装置側および基板側
の接続部同士の接続は、薄膜１０５を設けた半導体装置
と、薄膜５０２および開口部５０３を設けた実装用基板
とを、両者の接続部同士が近接するように対向させる第
１工程と、開口部５０３を利用して基板側の接続部５０
２に接続用材料を供給する第２工程と、供給された接続
用材料に所定の処理を施して基板側および半導体装置側
の接続部同士を接続する第３工程とを含む工程により行
う。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、半導体装置をそ
の実装用基板（板状、フィルム状のものも含む）に実装
する方法、特にベアチップを実装用基板にフェイスダウ
ン実装する方法と、この方法の実施に好適な構造を有し
た半導体装置および実装用基板と、実装構造とに関する
ものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、半導体装置をフェイスダウンで実
装する１つの方法として、半導体装置の入出力端子部に
ハンダバンプ電極を形成し、この電極を介して実装用基
板の接続部に半導体装置を実装するいわゆるフリップチ
ップ実装方法がある。また他の実装方法として、半導体
装置の入出力端子部に形成されたバンプ金属と、実装用
基板に形成された接続部との間を、異方性導電樹脂また
は導電性ペーストを用いて接続する方法がある。この方
法は、バンプ金属と実装用基板の接続部との電気的接続
を、導電性樹脂若しくは導電性ペースト中に含まれてい
る導電性粒子を介して、行うものである。また、通常は
フェイスダウン実装と称することはないが、フィルムキ
ャリアを用意し、このフィルムキャリアと半導体装置の
回路形成面とを対向させた状態で、半導体装置とフィル
ムキャリアとを接続する。そして、このフィルムキャリ
アの他の部分を実装用基板の接続部に接続するいわゆる
ＴＡＢ（ＴａｐｅＡｕｔｏｍａｔｅｄＢｏｎｄｉｎ
ｇ）法がある。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述し
たいずれの実装方法も、基本的には、半導体装置の入出
力端子部にバンプ金属を形成する必要があるため、様々
な問題点が生じる。以下、メッキ法を用いたハンダバン
プ電極形成法を例に挙げてこの問題点について説明す
る。なお、この説明を図１４を参照して行う。図１４は
ハンダバンプ形成工程の主な工程での試料の様子を断面
図によって示した工程図である。

【０００４】メッキ法を用いてハンダバンプ電極を形成
する場合、先ず、半導体装置（半導体集積回路）１１を
覆っている表面保護膜１３に、該保護膜１３下にある配
線金属の一部であるボンディングパッド１５を露出する
ための開口部１３ａを形成する（図１４（Ａ））。次
に、この開口部１３ａ内および表面保護膜１３上に、単
層若しくは複数層の薄膜１７を形成する（図１４
（Ｂ））。

【０００５】この薄膜１７は、ハンダが半導体装置側に
拡散するのを防止する機能、ハンダバンプの密着力向上
機能、ハンダをメッキするためのメッキ電流を供給する
機能、ハンダに濡れる部分を限定して形成するバンプの
形状を整える機能や、下層の薄膜の酸化を防止する機能
等を得るために形成する。例えば密着力向上のために使
用される材料としては、Ｔｉ（チタン）、Ｃｒ（クロ
ム）、Ａｌ（アルミニウム）、ＮｉＣｒ（ニクロム）、
Ｔａ（タンタル）等がある。密着力防止のために使用さ
れる材料としては、Ｐｔ（白金）、Ｐｄ（パラジウ
ム）、Ｎｉ（ニッケル）、Ｒｈ（ロジウム）、Ｃｕ
（銅）、Ｗ（タングステン）、Ｍｏ（モリブデン）等が
ある。また、薄膜１７を複数の層で構成する場合、下層
から、Ｃｒ／Ｃｕ／Ｎｉ／Ａｕという構成、Ｃｒ／Ｃｕ
／Ａｕという構成、Ａｌ／Ｔｉ／Ｐｔという構成、Ｔｉ
／Ｐｄという構成、Ｎｉ／Ｐｄという構成等がある。

【０００６】次に、バンプ金属としてのハンダをメッキ
で供給するため、バンプ形成予定領域を露出する開口部
１９ａを有したマスク（レジストパターン）１９を、ホ
トリソグラフィ技術を使用して、上記薄膜１７上に形成
する（図１４（Ｃ））。次いで、この試料をメッキ液に
さらしかつメッキ電流を上述した薄膜１７に通すこと
で、バンプ形成予定領域にハンダ２１を析出させる（図
１４（Ｃ））。

【０００７】メッキ終了後、マスク１９を除去し、次
に、薄膜１７の不要部分を除去して薄膜のパターン１７
ａを形成する（図１４（Ｄ））。

【０００８】次に、上記析出させたハンダ２１を、ハン
ダを溶融させたときに溶融ハンダの表面張力が充分大き
くなる様な条件で加熱して溶融させる。すると、ハンダ
２１は、その下地にある濡れ性の良い薄膜のパターン１
７ａ上に濡れ広がりかつ溶融ハンダの表面張力の作用に
より球状になるため、ハンダバンプ２１ａが得られる
（図１４（Ｅ））。

【０００９】以上述べた方法が一般的なハンダバンプ電
極の形成方法であるが、上記方法のの場合以下のような
問題点がある。

【００１０】先ず、薄膜１７の構成が複雑であるため、
薄膜形成の時間がかかる。また、薄膜１７を複数層とす
る場合（ほとんどの場合が複数層）、膜と膜との界面数
が増えるため膜の剥がれ、膜同士の接触抵抗等、技術検
討項目も増える。例えば、薄膜１７中の、特にメッキ電
流を供給する目的で形成する薄膜（カレントフィルム）
については、多数箇所のバンプ形成予定領域ごとのメッ
キ析出量バラツキを抑制するため、半導体装置表面の凹
凸に対して良好なステップカバレージを要求される。具
体的には、当該薄膜の膜厚を厚くしたり、良好な薄膜が
得られる形成方法や形成条件を充分に検討する必要があ
る。

【００１１】また、バンプ電極の材料をメッキする工程
においては、メッキ液の調整および維持に留意し、か
つ、メッキ時のメッキ電流量や温度等のメッキ条件のば
らつきを小さくしないと、析出物の量や組成がばらつい
てしまい、そのため、半導体装置と実装基板との接続の
品質を損ねることになる。また、メッキできる材料やメ
ッキの組成は、メッキに使用するメッキ液に制限される
ため、メッキ材料や組成の多様化に対応するのが難し
い。具体的には、複数の組成のＰｂ−Ｓｎ系のハンダバ
ンプ電極を形成しようとした場合、これら複数の組成に
応じた数のメッキ液やメッキ装置が必要になるため、投
資が大きくなる。

【００１２】更に、薄膜１７をパターニングして薄膜の
パターン１７ａを形成するには、薄膜１７中の少なくと
も１層はメッキ電流の供給に使われるので、必然的に、
ハンダメッキ終了後に上記のパターニングを行うことに
なる。すなわち、薄膜１７の所定部分上にハンダが析出
した状態で薄膜１７をパターニングすることになる。と
ころが、バンプ金属となるハンダは、多くのエッチング
液に対して活性であるため、薄膜１７をエッチングする
時にハンダも溶出したり不溶性の化合物を析出したりす
るので、これらを防止するための対策が必要になる。

【００１３】また、形成されたハンダバンプ電極は、実
装用基板に接続する以前の取り扱いや保管方法次第で、
傷ついたり汚れたりして品質が劣化することがある。こ
のように品質が劣化した場合は、ハンダバンプ電極が実
装用基板の接続部に接続されなかったり、接続されても
信頼性に影響を与えることになる。

【００１４】以上述べたように、例えばメッキ法を使用
したバンプ電極の形成では、バンプ電極の構造および製
造方法それぞれが複雑であり、然も、バンプ電極の品質
の維持に留意する必要があった。

【００１５】これまでは、ハンダバンプ電極に起因する
問題点を説明したが、異方性導電性樹脂や導電性ペース
トを用いる実装方法やＴＡＢ法自体にも、以下の様な問
題点があった。なぜなら、これら各方法は、半導体装置
の入力端子部と、実装用基板若しくはテープキャリアの
接続部とを圧着若しくは熱圧着によって接続する方法だ
からである。これについて、ＴＡＢ法の場合を例に挙げ
て詳細に説明する。この説明を図１５を参照して説明す
る。なお、図１５において、図１４を用いて説明した構
成成分と同様な構成成分については同一の番号を付して
ある。

【００１６】ＴＡＢ法では、一般に、ＴＣＰ（Ｔａｐｅ
ＣａｒｒｉｅｒＰａｃｋａｇｅ）を製造する方法
で、半導体装置１１の入出力端子部に金バンプ電極３１
を形成する。そして、この金バンプ３１に、予めパター
ンが形成されたテープキャリア３３のインナーリード３
３ａを位置合わせし（図１５（Ａ））、インナーリード
側からボンディングツール３５を押し当てかつ加熱およ
び加圧することで、インナーリード３３ａと金バンプ３
１との接続、すなわちＩＬＢ（ＩｎｎｅｒＬｅａｄ
Ｂｏｎｄｉｎｇ）を完了する（図１５（Ｂ））。

【００１７】しかし、金バンプ３１の下には（すなわち
半導体装置１１側には）、半導体装置表面保護膜や、配
線金属の一部であるボンディングパッドや、中間絶縁膜
や半導体基板表面の酸化膜或いは、その他のアクティブ
領域が存在するので、上記のＴＡＢ法の場合、特にＩＬ
Ｂ法の場合、ボンディングツール３５によって金バンプ
３１を加圧すると、金バンプ３１下の上記の構成成分が
破壊されてしまうという問題点がある。この様な破壊が
生じると、破壊された部分を通して電流が流れるので、
リークやショートという不具合が生じる。

【００１８】従って、半導体装置を実装用基板に実装す
るに当たり上記の問題を解決できる新規な実装方法の実
現が望まれる。

【００１９】また、この様な新規な実装方法の実施に好
適な構造を有した半導体装置が望まれる。

【００２０】また、この様な新規な実装方法の実施に好
適な構造を有した実装用基板の実現が望まれる。

【００２１】また、半導体装置を実装用基板に実装する
実装構造であって、実装後の検査やその後の発展的な実
装などに好適な新規な実装構造の実現が望まれる。

【００２２】

【課題を解決するための手段】そこで、この出願の第１
発明によれば、半導体装置およびその実装用基板それぞ
れの接続部同士を接続用材料を介して接続することによ
って、該半導体装置を該実装用基板に実装するに当た
り、半導体装置側の接続部および実装用基板側の接続部
それぞれの少なくとも表面に、前記接続用材料に濡れや
すいか及び又は接続しやすい材料の薄膜を予め設けてお
く。また、実装用基板の、基板側の接続部近傍に、前述
の接続用材料を基板側の接続部に供給するための、基板
表裏にわたる開口部を予め設けておく。そして、半導体
装置側および基板側の接続部同士の接続は、以下の第１
工程〜第３工程を含む工程により行う。

【００２３】前記薄膜を設けた半導体装置と、前記薄膜
および開口部を設けた実装用基板とを、半導体装置側の
接続部と基板側の接続部とが近接するように対向させる
第１工程。

【００２４】前記実装用基板の前記開口部を利用して前
記基板側の接続部に前記接続用材料を供給する第２工
程。

【００２５】前記供給された接続用材料に所定の処理を
施して前記基板側および半導体装置側の接続部同士を接
続する第３工程。

【００２６】なお、この第１発明および以下の第２〜第
４発明において、半導体装置およびその実装用基板側の
接続部とは、半導体装置を実装用基板に実装するために
用いる接続部である。典型的には、半導体装置側の接続
部とは、半導体装置に外部から信号等を入力する入力端
子や半導体装置から外部に信号などを出力する出力端子
（これらを入出力端子部ともいう）であり、これに限ら
れないが具体的にはボンディングパッド部である。ま
た、基板側の接続部とは、前記半導体装置の入出力端子
部に対応する実装用基板側の端子である。

【００２７】また、この第１発明および以下の第２〜第
４発明において、接続用材料に濡れやすいか及び又は接
続しやすい材料とは、接続用材料に濡れやすくかつ接続
しやすい材料の場合、或いは、接続用材料に濡れやすい
かまたは接続しやすい材料の場合何れでも良い。しか
し、好ましくは、接続用材料に濡れやすくかつ接続しや
すい材料が良い。この様な材料は、接続用材料の種類に
応じて選択される。典型的には、接続用材料に濡れやす
いか及び又は接続しやすい導電性材料、例えば接続用材
料に濡れやすいか及び又は接続しやすい金属が好まし
い。

【００２８】接続用材料として、例えばＰｂ−Ｓｎ系の
ハンダを使用する場合は、接続用材料に濡れやすいか及
び又は接続しやすい材料として、例えばＡｕ（金）、ま
たはＣｕ（銅）、またはＰｔ（白金）、またはＰｄ（パ
ラジウム）等を挙げることができる。また、この様な金
属を含む各種金属から選ばれる金属の合金を挙げること
ができる。

【００２９】また、この第１の発明を実施するに当た
り、第１工程および第２工程の順番は設計に応じて任意
とすることができる。すなわち、半導体装置と実装用基
板とを対向させた後に、前記開口部を利用して基板側の
接続部に接続用材料を供給するという順番であっても良
いし、または、前記開口部を利用して前記基板側の接続
部に接続用材料を供給した後に、この基板と半導体装置
とを対向させるという順番であっても良い。

【００３０】なお、第２の工程の後に第１の工程を実施
する場合は、例えば、実装用基板の表面（半導体装置が
実装される面。以下、同様）、裏面（半導体装置が実装
される面とは反対面。以下同様）、または表裏を利用し
て、接続用材料を基板側の接続部に供給出来る等、工程
の自由度が増すと考えられる。

【００３１】また、開口部を利用して基板側の接続部に
接続用材料を供給するとは、実装用基板の裏面から前記
開口部を通して基板側の接続部に接続用材料を供給する
場合、または、実装用基板の表面から前記開口部に接続
用材料を溜める等によって供給する場合いずれでも良
い。実際には、前者の方が、後に実施の形態で説明する
様に、工程が組みやすいと考えられる。

【００３２】この実装方法の発明によれば、図１４を参
照して説明した従来方法で必要であったメッキ工程を、
不要にできる。そのため、少なくともメッキ電流を流
すためのカレントフィルムが不要になるので薄膜の構成
を簡単にでき、ハンダバンプ電極を形成せずに済むの
でメッキ材料や組成の多様化に対応する過大な投資の必
要がなく、図１４（Ｄ）で必要であったメッキ析出物
の存在下で薄膜１７をパターニングする工程を不要にで
き、ハンダバンプを具えた状態で半導体装置が放置さ
れることもない等の効果を得ることができる。また、
この実装方法の発明によれば、半導体装置の接続部に圧
力を実質的に加えることなく半導体装置を実装用基板に
実装できるので、図１５を参照して説明した圧着や熱圧
着に起因する問題が生じないという効果を得ることがで
きる。

【００３３】また、この出願の第２発明によれば、実装
用基板側の接続部に接続用材料を介して接続される、半
導体装置側の接続部を有した半導体装置において、該半
導体装置側の接続部の少なくとも表面に、前述の接続用
材料に濡れやすいか及びまたは接続しやすい材料の薄膜
を具えたことを特徴とする。

【００３４】また、この出願の第３発明によれば、半導
体装置側の接続部に接続用材料を介して接続される、実
装用基板側の接続部を有した半導体装置の実装用基板に
おいて、基板側の接続部の少なくとも表面に、前述の接
続用材料に濡れやすいか及び又は接続しやすい材料の薄
膜を具え、かつ、この実装用基板の、基板側の接続部の
近傍に、前述の接続用材料を基板側の接続部に供給する
ための開口部を具えたことを特徴とする。

【００３５】この第２発明の半導体装置および第３発明
の実装用基板によれば、第１の発明の実装方法を容易に
実施することができる。

【００３６】また、この出願の第４発明によれば、半導
体装置およびその実装用基板それぞれの接続部同士を接
続用材料を介して接続することによって、該半導体装置
を該実装用基板に実装してある、半導体装置の実装構造
において、実装用基板の、基板側の接続部近傍に、該基
板の表裏にわたる開口部を具え、かつ、前述の接続用材
料が、該開口部を通して前記実装用基板の裏面まで及ん
でいることを特徴とする。

【００３７】この実装構造の発明によれば、接続用材料
が実装用基板の裏面にまで及んでいる。この裏面に出て
いる接続用材料部分は、半導体装置側の接続部（典型的
には半導体装置の入出力端子部）と電気的な状態が同じ
になる。従って、実装用基板の裏面に出ているこの接続
用材料部分に、例えば半導体装置検査装置のプローブを
接触させることで、半導体装置の検査を行うことができ
る。従って、半導体装置を実装用基板に実装した後に、
半導体装置を検査することができる。

【００３８】また、実装用基板の裏面に出ている接続用
材料部分に、その他の部品（例えば他の半導体装置や他
の実装用基板）を接続することができる。

【００３９】

【発明の実施の形態】以下、図面を参照してこの出願の
各発明の実施の形態について説明する。しかしながら、
説明に用いる各図はこれら発明を理解出来る程度に概略
的に示してあるに過ぎない。また、各図において同様な
構成成分については同一の番号を付して示しその重複す
る説明を省略することもある。

【００４０】１．半導体装置側の接続部の構造について先ず、この発明の実装方法に好適な、半導体装置側の接
続部の第１の構造例について説明する。なお、ここで
は、半導体装置のいわゆるボンディングパッド部に、本
発明を適用した例を説明する。図１（Ａ）および（Ｂ）
は、その説明のための断面図および平面図である。な
お、この図１（Ａ）および以下の半導体装置側の接続部
の説明中の他の断面図は、いずれもボンディングパッド
部の周辺の切り口に着目した断面図である。

【００４１】この第１の構造例を有した半導体装置１０
０は、半導体基板１０１上に、ボンディングパッド下の
層１０２と、半導体装置の配線１０３と、半導体装置の
表面保護膜１０４であって配線１０３の一部分（ボンデ
ィングパッド部ａの主要部）を露出する開口部１０５を
持つ表面保護膜１０４とをこの順に具える。さらに、こ
の開口部１０５を覆うように、この発明でいう薄膜１０
６を具える。

【００４２】ボンディングパッド下の層１０２は、１層
または複数層からなっていて、例えばフィールド酸化膜
及び又は中間絶縁膜であり、また、半導体装置１００が
多層配線構造を持つ半導体装置であれば下層配線なども
含む。

【００４３】また、配線１０３は最上層の配線であり、
通常はＡｌ系の金属で構成される。この配線１０３は、
ボンディングパッド部ａと配線部ｂとに区別される。

【００４４】また、薄膜１０６は、少なくとも開口部１
０５を覆うように設けてある。この場合は、開口部１０
５内と、この開口部１０５の周囲の表面保護膜１０４上
とにわたって設けてある。

【００４５】また、薄膜１０６は、半導体装置１００を
実装用基板（図示せず）に実装する際に用いる接続用材
料に濡れやすいか及び又は接続しやすい材料の薄膜で、
構成する。接続用材料としてＰｂ−Ｓｎ系の金属（ハン
ダ）を使用する場合、該薄膜１０６は、例えば、Ａｕま
たはＣｕまたはＰｔまたはＰｄの薄膜で構成するのが良
い。

【００４６】また、この薄膜１０６の下地となる表面保
護膜１０４やボンディングパッド（配線１０３の一部
分）と、該薄膜１０６との密着性を向上させるために、
また、接続用材料の半導体装置側への拡散を防止するた
めに、また、薄膜１０６表面の酸化を防止するために、
該薄膜１０６を好適な合金例えばＷ（タングステン）−
Ｔｉ（チタン）等で構成したり、それぞれが金属からな
る複数の層、例えばＮｉを下層とするＡｕ／Ｎｉ層また
はＴｉを下層とするＰｔ／Ｔｉ層等で構成しても良い。

【００４７】また、薄膜１０６に接続用材料が濡れ広が
る際の該材料の形状を整えやすくする意味で、薄膜１０
６の平面形状を円形（略円形の場合も含む）とするのが
好ましい。

【００４８】また、この第１の例の場合、配線１０３
の、開口部１０５から露出する部分（ボンディングパッ
ド部ａの主要部）は、この発明の薄膜１０６によって覆
われる。半導体装置１００の配線１０３はＡｌ系の配線
で構成されることが多いが、このＡｌ系の配線１０３
の、開口部１０５から露出する部分が薄膜１０６によっ
て覆われる（保護される）。従って、例えば薄膜１０６
をパターニングする際に、配線１０３が損傷したり、ま
た、例えば接続用材料中の不純物が開口部１０５を通っ
て半導体装置側に進入して配線１０３等を腐食させる等
を防止することができる。また、この第１の構造例であ
ると、半導体装置の製造工程と薄膜１０６の製造工程と
を分離出来るという利点も得られる。

【００４９】次に、この発明の実装方法に好適な、半導
体装置側の接続部の第２の構造例について説明する。図
２（Ａ）および（Ｂ）は、その説明のための断面図およ
び平面図である。また、図２（Ｃ）は、この第２の構造
例の変形例を示した断面図である。

【００５０】この第２の構造例を有した半導体装置２０
０の、第１の構造例を有した半導体装置１００と相違す
る点は、この発明に係る薄膜２０１を、配線１０３上で
あって表面保護膜１０４下に設け、然も、表面保護膜１
０４に、薄膜２０１のボンディングパッド部ａの主要部
に当たる領域を露出する開口部１０５を、設けた点であ
る。

【００５１】この薄膜２０１を、半導体装置２００を実
装用基板（図示せず）に実装する際に用いる接続用材料
に濡れやすいか及び又は接続しやすい材料の薄膜で、構
成する。接続用材料としてＰｂ−Ｓｎ系の金属（ハン
ダ）を使用する場合、該薄膜２０１は、例えばＡｕまた
はＣｕまたはＰｔまたはＰｄの薄膜で構成するのが良
い。

【００５２】また、この薄膜２０１の下地となる配線１
０３と、該薄膜２０１との密着性を向上させるために、
また、接続用材料の半導体装置側への拡散を防止するた
めに、また、薄膜２０１表面の酸化を防止するために、
該薄膜２０１を好適な合金例えばＷ（タングステン）−
Ｔｉ（チタン）等で構成したり、それぞれが金属からな
る複数の層、例えばＮｉを下層とするＡｕ／Ｎｉ層また
はＴｉを下層とするＰｔ／Ｔｉ層等で構成しても良い。

【００５３】また、薄膜２０１に接続用材料が濡れ広が
る際の形状を整えやすくする意味で、表面保護膜１０４
に設ける開口部１０５の平面形状を円形（略円形の場合
も含む）とするのが好ましい。

【００５４】この第２の構造例の場合、半導体装置の表
面保護膜１０４の下に薄膜２０１を設けるので、上記の
第１の構造例では必要であった表面保護膜１０４の開口
部１０５での薄膜１０４のステップカバレージの問題
を、考慮する必要がない。また、薄膜２０１のパターニ
ングを配線１０３のパターニングと共にできるという利
点も得られる。

【００５５】なお、図２（Ａ）および（Ｂ）の例では、
配線１０３の、ボンディングパッド部ａ以外の領域上に
も、薄膜２０１を設けた例を説明したが、図２（Ｃ）に
示した様に、薄膜２０１を、配線１０３の、ボンディン
グパッド部ａに当たる部分上のみに設ける様にしても良
い。

【００５６】次に、この発明の実装方法に好適な、半導
体装置側の接続部の第３の構造例について説明する。図
３（Ａ）および（Ｂ）は、その説明のための断面図およ
び平面図である。また、図３（Ｃ）は、この第３の構造
例の変形例を示した断面図である。

【００５７】この第３の構造例を有した半導体装置３０
０の、第１の構造例を有した半導体装置１００と相違す
る点は、この発明に係る薄膜３０１を、表面保護膜１０
４下であって、半導体装置側の接続部（この例ではボン
ディングパッド部ａ）となる領域に、単独すなわち下層
には配線１０３が無い状態で設け、然も、この薄膜３０
１を該薄膜１０３の近傍に設けた配線１０３に直接（図
３（Ａ）参照）または他の導電性部材３０３（図３
（Ｃ）参照）を介して接続した点にある。

【００５８】この薄膜３０１を、半導体装置３００を実
装用基板（図示せず）に実装する際に用いる接続用材料
に濡れやすいか及び又は接続しやすい材料の薄膜で、構
成する。接続用材料としてＰｂ−Ｓｎ系の金属（ハン
ダ）を使用する場合、該薄膜３０１は、例えばＡｕまた
はＣｕまたはＰｔまたはＰｄの薄膜で構成するのが良
い。

【００５９】また、この薄膜３０１の下地となるボンデ
ィングパッド下の層１０２と、該薄膜３０１との密着性
を向上させるために、また、接続用材料の半導体装置側
への拡散を防止するために、また、薄膜３０１表面の酸
化を防止するために、該薄膜３０１を好適な合金例えば
Ｗ（タングステン）−Ｔｉ（チタン）等で構成したり、
それぞれが金属からなる複数の層、例えばＮｉを下層と
するＡｕ／Ｎｉ層またはＴｉを下層とするＰｔ／Ｔｉ層
等で構成しても良い。

【００６０】また、薄膜３０１に接続用材料が濡れ広が
る際の形状を整えやすくする意味で、表面保護膜１０４
に設ける開口部１０５の平面形状を円形（略円形の場合
も含む）とするのが好ましい。

【００６１】この第３の構造例の場合、表面保護膜１０
４の開口部１０５下に、Ａｌ合金に代表される配線金属
が無い構造になるため、接続用材料に濡れやすいか及び
又は接続しやすい材料の薄膜３０１をパターニングする
際に、配線金属への影響を考慮する程度が軽減される等
の利点が得られる。従って、薄膜３０１の加工が容易に
なるという利点が得られる。

【００６２】なお、図３（Ａ）および（Ｂ）の例では、
薄膜３０１をボンディングパッド部ａの領域上のみに形
成し、該領域近傍にまで配線１０３を引き回してきて、
両者を直接接続している例を示した。しかし、この第３
の構造例では、図３（Ｃ）に示した様に、配線１０３と
薄膜３０１とを直接接続するのではなく、別の導電性部
材３０３で接続しても良い。

【００６３】なお、図３（Ｃ）の場合は、中間絶縁膜３
０５下に導電性部材３０３を設けておき、この中間絶縁
膜３０３に２つの開口部３０７を設けて、この開口部３
０７を通して薄膜３０１または配線１０３を導電性部材
３０３に接続している。もちろん、導電性部材３０３を
介して薄膜３０１と配線１０３とを接続する構造は、中
間絶縁膜３０５と開口部３０７とを用いる構造に限られ
ず、単純に薄膜３０１、導電性部材３０３および配線１
０３を直列に接続した様な構造の場合があっても良い。
この図３（Ｃ）に示した構造は、薄膜３０１と配線１０
３とを直接接続しては問題がある場合等に、好ましい。

【００６４】この導電性部材３０３は、任意好適な材料
で構成できる。例えば、配線形成に使用される種々の金
属、または、シリコン基板やポリシリコン層に不純物を
拡散して導電性を付与したものでも良い。

【００６５】次に、この発明の実装方法に好適な、半導
体装置側の接続部の第４の構造例について説明する。図
４（Ａ）および（Ｂ）は、その説明のための断面図およ
び平面図である。

【００６６】この第４の構造例を有した半導体装置４０
０の、第１の構造例を有した半導体装置１００と相違す
る点は、ボンディングパッド部ａおよび半導体装置の配
線を、接続用材料に濡れやすいか及び又は接続しやすい
材料の薄膜（連続する一体の薄膜）４０１で構成し、ボ
ンディングパッドａの一部を、半導体装置の表面保護膜
１０４に設けた開口部１０５によって露出してある点に
ある。

【００６７】この薄膜４０１を、半導体装置４００を実
装用基板（図示せず）に実装する際に用いる接続用材料
に濡れやすいか及び又は接続しやすい材料の薄膜で、構
成する。この接続用材料としてＰｂ−Ｓｎ系の金属（ハ
ンダ）を使用する場合、該薄膜４０１は、例えばＡｕま
たはＣｕまたはＰｔまたはＰｄの薄膜で構成するのが良
い。

【００６８】また、この薄膜４０１の下地となるボンデ
ィングパッド下の層１０２と、該薄膜４０１との密着性
を向上させるために、また、接続用材料の半導体装置側
への拡散を防止するために、また、薄膜４０１表面の酸
化を防止するために、該薄膜４０１を好適な合金例えば
Ｗ（タングステン）−Ｔｉ（チタン）等で構成したり、
それぞれが金属からなる複数の層、例えばＮｉを下層と
するＡｕ／Ｎｉ層またはＴｉを下層とするＰｔ／Ｔｉ層
等で構成しても良い。

【００６９】また、薄膜４０１に接続用材料が濡れ広が
る際の形状を整えやすくする意味で、表面保護膜１０４
に設ける開口部１０５の平面形状を円形（略円形の場合
も含む）とするのが好ましい。

【００７０】この第４の構造例の場合、半導体装置の配
線と半導体装置側の接続部に形成する接続用材料に濡れ
やすいか及び又は接続しやすい材料の薄膜とが同じであ
るので、これらを同時に形成できるから、製造工程を簡
素化できる。

【００７１】上述した半導体装置側の接続部の第１〜第
４の構造例は、この出願に係る実装方法を実施する際に
好適な接続部の構造であるが、それに限られず、基板側
の接続部としてハンダバンプが形成されている実装用基
板に半導体装置を実装する場合の、半導体装置側の構造
としても使用することができる。

【００７２】２．実装用基板側の接続部の構造について次に、この発明の実装方法に好適な、実装用基板側の接
続部（基板側の接続部）の第１の構造例について説明す
る。図５（Ａ）および（Ｂ）は、その説明のための断面
図および平面図である。なお、この図５（Ａ）および以
下の実装基板側の接続の説明中の他の断面図は、いずれ
も基板側の接続部の周辺の切り口に着目した断面図であ
る。

【００７３】第１の構造例を有した実装用基板５００
は、支持体５０１と、この支持体５０１上に形成された
基板側の接続部５０２と、実装用基板５００の、基板側
の接続部５０２の近傍に設けた、接続用材料を基板側の
接続部５０２供給するための開口部５０３とを具える。
ただし、基板側の接続部５０２の少なくとも表面に、接
続用材料に濡れやすいか及び又は接続しやすい材料の薄
膜を設ける。なお、この実施の形態の場合は、基板側の
接続部５０２自体を、接続用材料に濡れやすいか及び又
は接続しやすい材料の薄膜で構成してある。

【００７４】支持体５０１は、板状またはフィルム状な
ど任意の支持体とすることができる。また、この支持体
５０１は、半導体装置実装用基板に要求される耐熱性や
電気的絶縁性を持ち、かつ、実装用基板側および半導体
装置側の接続部同士を接続する接続用材料に対して濡れ
にくくかつ接続しにくい材料で構成する。この支持体５
０１を構成する材料は、用いる接続用材料に応じた任意
好適な材料で構成できる。接続用材料として例えばＰｂ
−Ｓｎ系のハンダを使用する場合、支持体５０１とし
て、例えばポリイミドからなる基板または硝子繊維入り
のエポキシ基板などを用いることができる。

【００７５】また、薄膜５０２の構成材料は、接続用材
料として何を用いるかに応じて選択する。接続用材料と
してＰｂ−Ｓｎ系の金属（ハンダ）を使用する場合、該
薄膜５０２は、これに限られないが、例えばＣｕまたは
Ｎｉの薄膜で構成するのが良い。

【００７６】また、この薄膜５０２を複数の層により構
成する場合があっても良い。例えば、下層をＮｉとした
Ｎｉ／Ａｕの積層膜、下層からＣｕ、Ｎｉ、Ａｕの順に
積層したＣｕ／Ｎｉ／Ａｕの積層膜等でも良い。また、
Ｃｕ／Ｐｂ−Ｓｎの様に合金で構成される場合があって
も良い。支持体５０１と薄膜５０２との密着性向上等の
目的からである。

【００７７】また、開口部５０３は、接続用材料が該開
口部を通過できる面積を持つ開口部とする。また、この
場合の開口部５０３は、支持体５０１に設けた第１の開
口部５０４と、薄膜５０２に設けた、第１の開口部５０
４より小さな開口面積を持ちかつ第１の開口部と連通す
る（好ましくは同心の）第２の開口部５０５とで構成し
てある。

【００７８】また、薄膜５０２に接続用材料が濡れ広が
る際の領域を限定するために、該薄膜５０２をパターニ
ング及び又はマスキングしてある。この図５の例の場合
は、薄膜５０２の、半導体装置（図示せず）が実装され
る部分を、外周が略円形になるようにパターニングする
と共に、該実装される部分を露出する開口部５０６を有
した基板表面保護膜５０７によって、該薄膜５０２をマ
スキングしてある。

【００７９】なお、薄膜５０２をパターニング及び又は
マスキングする場合、該薄膜５０２の、半導体装置が実
装される部分の外周が円形状になるようにすると、接続
用材料が該薄膜５０２に濡れ広がる際にむらなく濡れや
すいので、好ましい。また、同様な理由から、第２の開
口部５０５の平面形状も円形にするのが好ましい。

【００８０】次に、この発明の実装方法に好適な、実装
用基板側の接続部の第２の構造例について説明する。図
６（Ａ）および（Ｂ）は、その説明のための断面図およ
び平面図である。また、図６（Ｃ）はこの第２の構造例
の変形例を説明する断面図である。

【００８１】第２の構造例を有した実装用基板６００
の、第１の構造例を有した実装用基板５００との相違点
は、薄膜５０２上に設ける表面保護膜の代わりに、接続
用材料に濡れにくくかつ接続しにくい材料で構成したマ
スク層６０１であって、薄膜５０２の接続用材料で濡れ
る領域を限定するための第３の開口部６０２を有したマ
スク層６０１を具えた点にある。なお、このマスク層６
０１が上述の第１の構造例で述べた表面保護膜の機能を
持つ場合があっても勿論良い。このマスク層６０１は、
例えばソルダーレジストにより構成することができる。

【００８２】この第３の開口部６０２の平面形状は、円
形とするのが好ましい。こうしておくと、接続用材料が
該薄膜５０２に濡れ広がる際にむらなく濡れるので、好
ましい。

【００８３】なお、図５や、図６（Ａ）および（Ｂ）を
用いて説明した例では、実装用基板の配線層が多層配線
基板であることは特に意識しなかった。しかし、実装用
基板が、図６（Ｃ）に示した様に、多層配線基板６００
ａである場合で、多層の配線層のうちの半導体装置の同
一の接続部に接続したい各配線層５０２ａ、５０２ｂに
ついては、図６（Ｃ）に示した様に、これら配線層５０
２ａ、５０２ｂの一部を同一の開口部５０３に露出させ
るのが良い。そして、これら配線層５０２ａ、５０２ｂ
の少なくとも表面に接続用材料に濡れやすいか及び又は
接続しやすい材料の薄膜を設けるのが良い。典型的に
は、これら配線層５０２ａ、５０２ｂ自体それぞれを、
接続用材料に濡れやすいか及び又は接続しやすい材料で
構成するのが良い。こうしておくと、半導体装置の同一
の接続部に接続したい実装用基板側の各配線層と、当該
半導体装置側の接続部とを一度に接続できるので、好ま
しい。なお、図６（Ｃ）において、６０３は多層配線間
の絶縁膜である。

【００８４】３．実装方法について次に、この出願の実装方法の発明の実施の形態について
説明する。図７は実装方法の第１の例を説明する断面図
である。なお、ここでは、上述した第１の構造例を有し
た半導体装置１００（図１参照）を、上述した第２の構
造例を有した実装用基板６００（図６（Ａ）、（Ｂ）参
照）に、実装する例を説明する。もちろん、この実装方
法で用いることが出来る半導体装置および実装用基板
は、これらに限られない。例えば、第２〜第４の各例の
半導体装置、第１の例の実装用基板でも良い。

【００８５】この実装方法の第１の例では、半導体装置
および実装用基板の接続部同士を接続する際に静止溶融
金属７０１を用いる。静止溶融金属とは、溶融させた金
属を積極的に動かすことなく静止させた状態に保ったも
のである。例えば溶融ハンダや、溶融インジウム、溶融
スズなどであって静止状態のものを挙げることができ
る。ここでは、静止溶融金属の供給源として、溶融Ｐｂ
−Ｓｎ系ハンダ７０１を収容しているハンダディップ槽
７０３を用いる。

【００８６】このハンダディップ槽７０３中に、実装用
基板６００を、半導体装置実装面とは反対面（すなわち
実装用基板の裏面）がハンダに接するように沈める（図
７中の白抜き矢印）。すると、ある深さまでは表面張力
の働きにより、実装用基板６００の半導体装置実装面が
ハンダに濡れない状態で、実装用基板６００は溶融ハン
ダ中に沈んだ状態になる。このとき、実装用基板６００
より上方にある溶融ハンダの自重により、溶融ハンダが
押されるので、溶融ハンダは実装用基板６００に設けた
開口部５０３を通って実装用基板６００の半導体装置実
装面側に押し出され、さらにこの押し出された溶融ハン
ダが、その表面張力により突起７０５になる。

【００８７】次に、半導体装置１００の側の接続部（図
１に示したボンディングパッド部ａ）に設けてある薄膜
１０６が溶融金属の突起７０５に接触するように、半導
体装置１００を実装用基板６００に近接させる。なお、
この処理を行う際に、前記近接距離を適正にする処理を
行うのが好ましい。その様な処理として、例えば、前記
の近接処理を行うに当たり、前記近接距離を適正にする
ためのスペーサを、実装用基板６００と半導体装置１０
０との間に、挿入する処理が好ましい。または、半導体
装置１００と実装用基板６００とを、それぞれ別に保持
していて、両者を、所定の間隔をもつように近づける処
理であっても良い。

【００８８】この半導体装置１００側の接続部に設けて
ある薄膜１０６に、溶融金属の突起７０５が接触する
と、該薄膜がハンダに濡れやすいか及び又は接続しやす
い材料の薄膜であるため、突起７０５のハンダは、この
薄膜１０６に濡れ広がり、かつ、基板側の接続部と半導
体装置側の接続部との間にわたる状態になる。

【００８９】次に、溶融ハンダの突起７０５（詳細には
基板側の接続部と半導体装置側の接続部との間にわたる
状態になっている溶融ハンダの突起）を冷却して固体化
させる。これにより、半導体装置１００側の接続部と実
装用基板側の接続部とは、ハンダによって接続されるの
で、半導体装置１００を実装用基板６００に実装するこ
とができる。

【００９０】なお、上記の冷却は、例えば、上記突起７
０５または半導体装置１００全体に冷風を吹き付けなが
ら、実装用基板６００および半導体装置１００をハンダ
ディップ槽７０３から引き上げる等の、任意好適な方法
で行える。

【００９１】次に、実装方法の発明の第２の例について
説明する。上述した実装方法の第１の例では、溶融金属
を積極的に動かすことはせずに静止状態で使用していた
が、この第２の例では、溶融金属自体を動かす。以下、
詳細に説明する。図８はこの第２の例を説明するための
断面図である。

【００９２】溶融金属の供給源として、例えば、溶融Ｐ
ｂ−Ｓｎ系ハンダ７０１を収容しているハンダディップ
槽７０３を用意する。もちろん、溶融金属はこれに限ら
れない。

【００９３】次に、実装用基板６００の、半導体装置実
装面とは反対面が、ハンダディップ槽の溶融ハンダ７０
１に接する状態になるように、実装用基板を固定する。

【００９４】次に、該溶融ハンダ７０１が実装用基板６
００側の接続部５０２に向かう様に（具体的にはハンダ
ディップ槽の上方に向かう様に（図８中の白抜き矢
印））、溶融ハンダ７０１に強制的な流れを生じさせ
る。これは、例えば、溶融ハンダをポンプで循環させた
り、溶融ハンダに圧力を加える等の任意の方法で実現で
きる。

【００９５】溶融ハンダに上記の様な強制的な流れを生
じさせると、溶融ハンダは、実装用基板６００の開口部
５０３を通って実装用基板６００の半導体装置実装面側
に押し出され、さらにこの押し出された溶融ハンダが、
その表面張力により突起７０５になる。

【００９６】次に、半導体装置１００側の接続部（図１
に示したボンディングパッド部ａ）に設けてある薄膜１
０６が溶融金属の突起７０５に接触するように、半導体
装置１００を実装用基板６００に近接させる。そして、
突起７０５を冷却することにより、溶融ハンダを固体化
させて、半導体装置側の接続部と実装用基板側の接続部
との接続を完了する。これら、突起７０５へ半導体装置
側の接続部を接触させる処理および突起の冷却処理は、
例えば、上記の第１の例で説明した手順で行えば良い。

【００９７】次に、実装方法の発明の第３の例について
説明する。図９はこの第３の例を説明するための断面図
である。

【００９８】この第３の例では、先ず、実装用基板６０
０の開口部５０３に、接続用材料としての金属を供給す
る。この金属として任意好適なものを用いることが出来
るが、ここでは、ハンダを用いる例を説明する。また、
実装用基板６００の開口部５０３にハンダを供給する方
法は、例えば、ハンダペーストを開口部５０３に供給す
る等任意の方法で良い。ただし、こここでは、以下の手
順で供給する。

【００９９】先ず、実装用基板６００を、その裏面か
ら、ハンダディップ槽（図７参照）の溶融ハンダ中にあ
る程度沈めた後、引き上げる。すると、実装用基板６０
０の基板側接続部である薄膜５０２は、ハンダに濡れや
すいか及び又は接続し易い材料の薄膜であるため、ハン
ダ槽から引き上げても、開口部５０３にハンダがある程
度保持される。

【０１００】次に、この実装用基板６００の少なくとも
開口部５０３付近に、基板の裏面から、ハンダが溶融す
るのに十分な温度に加熱した気体７１０、例えば加熱し
た空気または窒素を、吹きつける。すると、図９に示し
た様に、実装用基板６００の開口部５０３に保持されて
いたハンダは、溶融するとともに、該気体の圧力によっ
て上方に向かうので突起７１１になる。

【０１０１】次に、半導体装置１００の側の接続部（図
１に示したボンディングパッド部ａ）に設けてある薄膜
１０６が溶融金属の突起７１１に接触するように、半導
体装置１００を実装用基板６００に近接させる。そし
て、突起７１１を冷却することにより、溶融ハンダを固
体化させて、半導体装置側の接続部と実装用基板側の接
続部との接続を完了する。この突起７１１へ半導体装置
側の接続部を接触させる処理は、例えば、上記の第１の
例で説明した手順で行えば良い。また、この突起７１１
を冷却する処理は、例えば、加熱した気体７１０の供給
を停止すれば良い。

【０１０２】なお、この第３の例の場合、実装用基板が
下側となり半導体装置が上側になるように両者を配置し
ても、また、その逆に配置しても、いずれでも良い。

【０１０３】次に、実装方法の発明の第４の例について
説明する。図１０はこの第４の例を説明するための断面
図である。

【０１０４】この第４の例では、先ず、実装用基板６０
０の開口部５０３に、接続用材料としての金属を供給す
る。この金属として任意好適なものを用いることができ
るが、ここでは、ハンダを用いる例を説明する。また、
実装用基板６００の開口部５０３にハンダを供給する方
法は、例えば、ハンダペーストを開口部５０３に供給す
る等任意の方法で良い。ただし、こここでは、以下の手
順で供給する。

【０１０５】先ず、実装用基板６００を、その裏面か
ら、ハンダディップ槽（図７参照）の溶融ハンダ中にあ
る程度沈めた後、引き上げる。すると、実装用基板６０
０の基板側接続である薄膜５０２は、ハンダに濡れやす
いか及び又は接続し易い材料の薄膜であるため、ハンダ
ディップ槽から引き上げても、開口部５０３にハンダが
ある程度保持される。

【０１０６】次に、この実装用基板と、半導体装置とを
所定の間隔をもって対向させる。次に、実装用基板の半
導体装置実装面が鉛直下方を向くようにした後、開口部
５０３に保持されたハンダが溶融するに充分な温度に、
該ハンダを加熱し、該ハンダを溶かして、該ハンダの自
重によって図１０に示す様に溶融金属の突起７２０を形
成する。ここでの加熱処理は、任意好適な方法でよい
が、好ましくは、赤外線を実装用基板にその裏面から照
射することで行うのが良い。こうすると、簡易にかつ均
一な加熱ができるからである。

【０１０７】半導体装置と実装用基板との間隔を所定の
間隔としてあるので、上記突起７２０は、半導体装置１
００側の接続部（ボンディングパッド部）の薄膜１０６
に接触する。また、薄膜１０６は接続用材料（この場合
はハンダ）に濡れやすいか及び又は接続しやすい材料の
薄膜で構成してあるので、突起７２０のハンダは薄膜１
０６に濡れ広がって所望の接続形状になる。すなわち、
半導体装置側の接続部と実装用基板側の接続部との間
に、ハンダがわたった状態になる。

【０１０８】次に、このハンダを冷却することにより、
溶融ハンダを固体化させて、半導体装置側の接続部と実
装用基板側の接続部との接続を完了する。ハンダを冷却
する処理は、加熱を赤外線で行った場合なら赤外線照射
を停止すれば良い。

【０１０９】なお、ハンダディップ槽側の溶融ハンダの
表面張力が大きいため、実装用基板６００の開口部５０
３に保持されるハンダの量が少なくなってしまった場
合、開口部５０３に保持されたハンダの自重のみでは希
望とする大きさの突起７２０が形成できないことがあ
る。そのような場合は、実装用基板６００の裏面から、
重力に加えて更に別の力、例えば加熱した気体を吹き付
ける等によって、突起７２０を形成するようにしても良
い。

【０１１０】次に、実装方法の発明の第５の例について
説明する。図１１はこの第５の例を説明するための断面
図である。

【０１１１】この第５の例では、先ず、接続用材料とし
て後に硬化できるペースト状の接続用材料を用意する。
このペースト状の接続用材料は、好ましくは、ペースト
状の導電性材料が良い。このような導電性材料として、
例えば、ハンダペーストや導電性樹脂などを挙げること
ができる。

【０１１２】実装用基板６００と半導体装置１００と
を、それぞれの接続部同士が対向するようにかつ実装用
基板と半導体装置との間に所定の間隔をもって対向させ
る。この間隔を保つために、例えば、両者の間にスペー
サを挿入したり、又、両者を独立に保持して両者の相対
的な位置を管理しても良い。

【０１１３】次に、ペースト状の導電性材料を、図１１
に示す様に、実装用基板６００に、その裏面から接触さ
せると共に、開口部５０３を通して実装用基板の表面
（基板側の接続部）に至って、ペースト状の導電性材料
の突起７３０が形成されるように、加圧手段７３１で押
す。この加圧手段７３１として、例えば、ローラやスキ
ジを挙げることができる。

【０１１４】半導体装置と実装用基板との間隔を所定の
間隔としてあるので、上記突起７３０は、半導体装置１
００側の接続部（ボンディングパッド部）の薄膜１０６
に接触する。次に、この突起７３０に対してこれを硬化
させる処理を行う。この処理は、ペースト状の接続用材
料の種類に応じた処理とする。ペースト状の接続用材料
がハンダペーストであるなら、該ペーストを加熱した気
体や赤外線で加熱してハンダペースト中のハンダを溶解
させ、その後、冷却するという一連の処理を行えば良
い。また、接続用材料が導電性樹脂である場合は、該樹
脂を硬化させる条件、例えば、導電性樹脂が熱硬化型で
あれば、該樹脂を加熱することで硬化させれば良い。導
電先樹脂が紫外線硬化型であれば、紫外線を照射するこ
とで硬化させれば良い。

【０１１５】半導体装置側の接続部の薄膜１０６が、接
続用材料に濡れやすいか及び又は接続されやすい材料で
あるので、ハンダペーストや導電性樹脂は、その硬化工
程の初期段階で、半導体装置１００側の接続部に濡れ広
がる。そして、その後、冷却処理が済むと、半導体装置
側の接続部と実装用基板側の接続部との接続を完了す
る。

【０１１６】４．実装構造の説明について次に、この出願の実装構造の発明について説明する。図
１２はその説明のための断面図である。この実装構造の
発明では、半導体装置１００側の接続部１０６と実装用
基板６００側の接続部５０２同士を接続用材料７４０を
介して接続することによって、半導体装置１００を実装
用基板６００に実装してある。然も、実装用基板６００
の、基板側の接続部５０２近傍に、該基板６００の表裏
にわたる開口部５０３を具え、かつ、接続用材料７４０
が、開口部５０３を通して実装用基板６００の裏面（半
導体装置実装面と反対の面）まで及んでいる。

【０１１７】ここで、半導体装置１００側の接続部１０
６および実装用基板６００側の接続部５０２それぞれ
は、少なくとも表面に、接続用材料７４０に濡れやすい
か及び又は接続し易い材料の薄膜を設けた構造とするの
が良い。こうしておくと、この出願の実装方法の発明を
利用して、この図１２に示した接続構造を作製すること
ができるからである。

【０１１８】この実装構造によれば、接続用材料７４０
が実装用基板６００の裏面にまで及んでいる。然も、接
続用材料７４０が導電性材料であるので、半導体装置１
００側の接続部１０６と、この接続用材料７４０とは、
電気的に同じ状態になる。そのため、開口部５０３を通
って実装用基板６００の裏面にまで及んでいる接続用材
料７４０に対し、実装用基板６００の裏面から、半導体
装置を検査するための装置のプローブ７５０を、接触さ
せることができる。従って、半導体装置１００を実装用
基板６００に実装した後に、半導体装置１００の検査を
行うことができる。

【０１１９】また、開口部５０３を通って実装用基板６
００の裏面にまで及んでいる接続用材料７４０を介し
て、図１３（Ａ）に示した様に、この実装用基板６００
の裏面側で、この実装用基板６００に別の部品７６０
（例えば別の半導体装置や別の基板）を積層することも
できる。

【０１２０】上述の各発明の実施の形態では、実装用基
板として、板状のものを用いる例を説明したが、図１３
（Ｂ）に示した様に、実装用基板として例えばテープキ
ャリア７７０を用い、これにこの出願の各発明を適用す
ることもできる。こうすると、半導体装置の取り扱いを
簡単にできるというテープキャリアの利点を、この出願
の各発明に導入することができる。

【０１２１】

【発明の効果】上述した説明から明らかなように、この
出願の半導体装置の実装方法の発明によれば、半導体装
置側の接続部にハンダバンプを形成せずに済むので、ハ
ンダバンプ形成のためのハンダメッキ工程を実施するこ
とで生じていた従来の問題を防止することができる。例
えば、少なくともメッキ用のカレントフィルムを不要に
できるから、半導体装置に形成する薄膜の構成を簡単に
することができる。メッキ設備の過大な投資を回避出来
る。メッキ析出物存在下で薄膜をパターニングすること
がなくなる。ハンダバンプを有した状態で半導体装置を
放置することがなくなる。

【０１２２】また、この実装方法の発明によれば、半導
体装置側および実装基板側の接続部同士の接続は、圧着
や熱圧着で行わずに済む。そのため、圧着や熱圧着を用
いていた場合に半導体装置の接続部下の構造（例えば中
間絶縁膜やアクティブな領域）を破壊してしまうという
問題も、この発明では生じない。

【０１２３】また、この実装方法の発明によれば、実装
用基板に設けた開口部により接続用材料を供給でき、し
かも、この開口部をも利用して半導体装置側および実装
用基板側の接続部同士を接続することが出来る。また、
半導体装置側および実装用基板側の接続部同士を接続す
る直前に、接続用材料を供給して（具体的には接続用材
料の突起を形成して）、前記接続部同士を接続すること
ができる。

【０１２４】また、半導体装置側の接続部の少なくとも
表面が、接続用材料に濡れやすいか及び又は接続しやす
い材料の薄膜となるので、Ｐｂ−Ｓｎ系ハンダに代表さ
れる接続用材料を、該接続部に直接接合できるようにな
る。

【０１２５】また、半導体装置側の接続部の少なくとも
表面が、接続用材料に濡れやすいか及び又は接続しやす
い材料の薄膜となるので、半導体装置内部の配線自体を
多層構造にせずに済む。従って、半導体装置内の配線を
パターニングする際、より微細なパターニングが可能に
なる。

【０１２６】また、この出願の実装構造の発明によれ
ば、接続用材料が実装用基板の開口部を通って基板裏面
に及んでいるので、該接続用材料に半導体装置検査装置
のプローブを当てることで、半導体装置の検査（実装用
基板に半導体装置を実装した状態での検査）を行うこと
ができる。また、基板裏面に及んでいる該接続用材料に
別の構成成分（基板等）をさらに接続することができる
ので、例えば、半導体装置をより高密度に実装した実装
用基板が実現できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】半導体装置の発明の第１の構造例を説明する図
である。

【図２】半導体装置の発明の第２の構造例を説明する図
である。

【図３】半導体装置の発明の第３の構造例を説明する図
である。

【図４】半導体装置の発明の第４の構造例を説明する図
である。

【図５】実装用基板の発明の第１の構造例を説明する図
である。

【図６】実装用基板の発明の第２の構造例を説明する図
である。

【図７】実装方法の発明の第１の例の説明図である。

【図８】実装方法の発明の第２の例の説明図である。

【図９】実装方法の発明の第３の例の説明図である。

【図１０】実装方法の発明の第４の例の説明図である。

【図１１】実装方法の発明の第５の例の説明図である。

【図１２】実装構造の発明を説明する図である。

【図１３】（Ａ）および（Ｂ）は変形例を説明する図で
ある。

【図１４】課題を説明する図である。

【図１５】課題を説明する図である。

【符号の説明】

１００：第１の構造例を有した半導体装置１０１：半導体基板１０２：ボンディングパッド下の層１０３：配線ａ：ボンディングパッド部ｂ：配線部１０４：表面保護膜１０５：表面保護膜の開口部１０６：接続用材料に濡れやすいか及び又は接続しやす
い材料の薄膜２００：第２の構造例を有した半導体装置２０１：接続用材料に濡れやすいか及び又は接続しやす
い材料の薄膜３００：第３の構造例を有した半導体装置３０１：接続用材料に濡れやすいか及び又は接続しやす
い材料の薄膜３０３：導電性部材３０５：中間絶縁膜３０７：開口部４００：第４の構造例を有した半導体装置４０１：接続用材料に濡れやすいか及び又は接続しやす
い材料の薄膜５００：第１の構造例を有した実装用基板５０１：支持体５０２：接続用材料に濡れやすいか及び又は接続しやす
い材料の薄膜５０３：接続用材料を供給するための開口部５０４：第１の開口部５０５：第２の開口部５０６：基板表面保護膜の開口部５０７：基板表面保護膜６００：第２の構造例を有した実装用基板６０１：マスク層６０２：第３の開口部６０３：多層配線間の絶縁膜６００ａ：変形例の実装用基板（多層配線基板）５０２ａ、５０２ｂ：各配線層７０１：静止溶融金属７０３：ハンダディップ槽７０５：溶融金属の突起７１０：加熱した気体７１１：溶融金属の突起７２０：溶融金属の突起７３０：ペースト状の導電性材料の突起７３１：加圧手段７４０：接続用材料７５０：プローブ７６０：他の構成成分（基板など）７７０：テープキャリア

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】半導体装置およびその実装用基板それぞ
れの接続部同士を接続用材料を介して接続することによ
って、該半導体装置を該実装用基板に実装するに当た
り、半導体装置側の前記接続部および実装用基板側の前記接
続部それぞれの少なくとも表面に、前記接続用材料に濡
れやすいか及び又は接続しやすい材料の薄膜を予め設け
ておき、該実装用基板の、前記基板側の接続部近傍に、前記接続
用材料を前記基板側の接続部に供給するための、基板表
裏にわたる開口部を予め設けておき、前記半導体装置側および基板側の接続部同士の接続は、前記薄膜を設けた半導体装置と、前記薄膜および開口部
を設けた実装用基板とを、半導体装置側の接続部と基板
側の接続部とが近接するように対向させる第１工程と、前記実装用基板の前記開口部を利用して前記基板側の接
続部に前記接続用材料を供給する第２工程と、前記供給された接続用材料に所定の処理を施して前記基
板側および半導体装置側の接続部同士を接続する第３工
程とを含む工程により行うことを特徴とする半導体装置
の実装方法。
【請求項２】請求項１に記載の半導体装置の実装方法
において、前記第２の工程が、前記接続用材料としての１または２以上の金属を含む静
止溶融金属に、前記実装用基板を、その裏面側から、前
記溶融金属が前記開口部を通って基板側の接続部に至り
かつ突起になるほど、沈める工程であり、前記第１の工程が、前記半導体装置を、半導体装置側の
接続部が前記溶融金属の突起に接触するように、前記実
装用基板に近接させる工程であり、前記第３の工程でいう前記所定の処理が、前記溶融金属
の突起を冷却する処理であることを特徴とする半導体装
置の実装方法。
【請求項３】請求項１に記載の半導体装置の実装方法
において、前記第２の工程が、前記接続用材料としての１または２以上の金属を含む溶
融金属に、前記実装用基板をその裏面から接触させると
共に、該溶融金属が前記実装用基板の開口部を通って基
板側の接続部に至りかつ突起になるほどの流れを、該溶
融金属に生じさせる工程であり、前記第１の工程が、前記半導体装置を、半導体装置側の
接続部が前記溶融金属の突起に接触するように、前記実
装用基板に近接させる工程であり、前記第３の工程でいう前記所定の処理が、前記溶融金属
の突起を冷却する処理であることを特徴とする半導体装
置の実装方法。
【請求項４】請求項１に記載の半導体装置の実装方法
において、前記第２の工程が、前記開口部に前記接続用材料としての金属を供給し、該
金属が溶融するのに十分な温度に加熱した気体を前記実
装用基板の裏面から該金属にあてて該金属を溶かして溶
融金属の突起を形成する工程であり、前記第１の工程が、前記半導体装置を、半導体装置側の
接続部が前記溶融金属の突起に接触するように、前記実
装用基板に近接させる工程であり、前記第３の工程でいう前記所定の処理が、前記溶融金属
の突起を冷却する処理であることを特徴とする半導体装
置の実装方法。
【請求項５】請求項１に記載の半導体装置の実装方法
において、前記第２の工程が、前記開口部に前記接続用材料としての金属を供給し、該
金属が供給された実装用基板を半導体装置実装面が鉛直
下方を向くようにした後、該金属が溶融するのに十分な
温度に該金属を加熱し該金属を溶かして該金属の自重に
よって溶融金属の突起を形成する工程であり、前記第１の工程が、前記半導体装置を、半導体装置側の
接続部が前記溶融金属の突起に接触するように、前記実
装用基板に近接させる工程であり、前記第３の工程でいう前記所定の処理が、前記溶融金属
の突起を冷却する処理であることを特徴とする半導体装
置の実装方法。
【請求項６】請求項１に記載の半導体装置の実装方法
において、前記第２の工程が、前記接続用材料としてのペースト状の接続用材料を、前
記実装用基板にその裏面から接触させると共に、前記実
装用基板の開口部を通して基板側の接続部に至って突起
が形成されるほどに加圧手段で押す工程であり、前記第１の工程が、前記半導体装置を、半導体装置側の
接続部が前記接続用材料の突起に接触するように、前記
実装用基板に近接させる工程であり、前記第３の工程でいう前記所定の処理が、前記導電性材
料を硬化させる処理であることを特徴とする半導体装置
の実装方法。
【請求項７】請求項１に記載の半導体装置の実装方法
において、前記第１の工程を実施する際に前記半導体装置と実装用
基板との間に所定の間隔を保つためのスペーサを挿入
し、該スペーサを挿入した状態で前記第３の工程を実施
することを特徴とする半導体装置の実装方法。
【請求項８】実装用基板側の接続部に接続用材料を介
して接続される、半導体装置側の接続部を有した半導体
装置において、半導体装置側の接続部の少なくとも表面に、前記接続用
材料に濡れやすいか及びまたは接続しやすい材料の薄膜
を具えたことを特徴とする半導体装置。
【請求項９】請求項８に記載の半導体装置において、前記半導体装置側の接続部を、該半導体装置の表面保護
膜であって該接続部を露出する開口部を有した表面保護
膜で覆ってあり、前記薄膜を、該表面保護膜の開口部を少なくとも覆うよ
うに設けてあることを特徴とする半導体装置。
【請求項１０】請求項９に記載の半導体装置におい
て、前記薄膜の平面形状を円形としてあることを特徴とする
半導体装置。
【請求項１１】請求項９に記載の半導体装置におい
て、前記薄膜を、それぞれが金属からなる複数の層で構成し
てあることを特徴とする半導体装置。
【請求項１２】請求項８に記載の半導体装置におい
て、前記薄膜を、半導体装置の配線上であって半導体装置の
表面保護膜の下に設けてあり、かつ、該薄膜の一部を、
該表面保護膜に設けた開口部によって露出してあること
を特徴とする半導体装置。
【請求項１３】請求項１２に記載の半導体装置におい
て、前記開口部の平面形状を円形としてあることを特徴とす
る半導体装置。
【請求項１４】請求項１２に記載の半導体装置におい
て、前記薄膜を、それぞれが金属からなる複数の層で構成し
てあることを特徴とする半導体装置。
【請求項１５】請求項１２に記載の半導体装置におい
て、前記薄膜を、前記配線のボンディングパッド部に当たる
部分上に設けてあることを特徴とする半導体装置。
【請求項１６】請求項８に記載の半導体装置におい
て、前記薄膜を、前記半導体装置の表面保護膜下であって半
導体装置側の接続部となる領域に、単独で設け、該薄膜を該半導体装置の配線に直接または他の導電性部
材を介して接続してあり、該薄膜の一部を、前記表面保護膜に設けた開口部によっ
て露出してあることを特徴とする半導体装置。
【請求項１７】請求項１６に記載の半導体装置におい
て、前記開口部の平面形状を円形としてあることを特徴とす
る半導体装置。
【請求項１８】請求項１６に記載の半導体装置におい
て、前記半導体装置側の接続部を、ボンディングパッド部と
し、該薄膜によってボンディングパッドを構成してある
ことを特徴とする半導体装置。
【請求項１９】請求項８に記載の半導体装置におい
て、前記半導体装置側の接続部をボンディングパッド部と
し、該ボンディングパッド部および半導体装置の配線を、前
記接続用材料に濡れやすいか及び又は接続しやすい材料
の薄膜で構成し、該ボンディングパッドの一部を、半導体装置の表面保護
膜に設けた開口部によって露出してあることを特徴とす
る半導体装置。
【請求項２０】請求項１９に記載の半導体装置におい
て、前記開口部の平面形状を円形としてあることを特徴とす
る半導体装置。
【請求項２１】請求項１９に記載の半導体装置におい
て、前記薄膜を、それぞれが金属からなる複数の層で構成し
てあることを特徴とする半導体装置。
【請求項２２】半導体装置側の接続部に接続用材料を
介して接続される、実装用基板側の接続部を有した半導
体装置の実装用基板において、該基板側の接続部の少なくとも表面に、前記接続用材料
に濡れやすいか及び又は接続しやすい材料の薄膜を具
え、かつ、当該実装用基板の、該基板側の接続部の近傍
に、前記接続用材料を該基板側の接続部に供給するため
の開口部を具えたことを特徴とする実装用基板。
【請求項２３】請求項２２に記載の実装用基板におい
て、前記実装用基板を、支持体と、該支持体上に形成された
前記基板側の接続部としての前記薄膜とを含む基板と
し、前記開口部を、前記支持体に設けた第１の開口部と、前
記薄膜に設けた、前記第１の開口部より小さな開口面積
を持ちかつ前記第１の開口部と連通する第２の開口部と
で構成してあることを特徴とする実装用基板。
【請求項２４】請求項２３に記載の実装用基板におい
て、前記支持体を、前記接続用材料に濡れにくくかつ接続し
にくい材料で構成し、前記薄膜に前記接続用材料が濡れる領域を限定するため
に、該薄膜にパターニング及び又はマスキングしてある
ことを特徴とする実装用基板。
【請求項２５】請求項２４に記載の実装用基板におい
て、前記薄膜を、それぞれが金属からなる複数の層で構成し
てあることを特徴とする実装用基板。
【請求項２６】請求項２４に記載の実装用基板におい
て、前記パターニング及び又はマスキングが、前記接続用材
料で濡れる領域の外周を略円形にするためのパターニン
ブ及び又はマスキングであることを特徴とする実装用基
板。
【請求項２７】請求項２３に記載の実装用基板におい
て、前記第２の開口部の平面形状を円形としてあることを特
徴とする実装用基板。
【請求項２８】請求項２３に記載の実装用基板におい
て、前記支持体を、前記接続用材料に濡れにくくかつ接続し
にくい材料で構成し、前記薄膜上に、前記接続用材料に濡れにくくかつ接続し
にくい材料で構成したマスク層であって、前記薄膜の前
記接続材料で濡れる領域を限定するための第３の開口部
を有したマスク層を具えたことを特徴とする実装用基
板。
【請求項２９】請求項２８に記載の実装用基板におい
て、前記薄膜を、それぞれが金属からなる複数の層で構成し
たことを特徴とする実装用基板。
【請求項３０】請求項２８に記載の実装用基板におい
て、前記第３の開口部の平面形状を円形としてあることを特
徴とする実装用基板。
【請求項３１】請求項２８に記載の実装用基板におい
て、前記薄膜に設けられた第２の開口の平面形状を円形とし
てあることを特徴とする実装用基板。
【請求項３２】請求項２２に記載の実装用基板におい
て、該実装用基板が多層配線基板である場合、半導体装置側
の同一の接続部に共通に接続したい各配線層について
は、それぞれの配線の一部を前記開口部に露出させかつ
少なくともその表面に前記接続用材料に濡れやすいか及
び又は接続しやすい材料の薄膜を設けてあることを特徴
とする実装用基板。
【請求項３３】半導体装置およびその実装用基板それ
ぞれの接続部同士を接続用材料を介して接続することに
よって、該半導体装置を該実装用基板に実装してある、
半導体装置の実装構造において、前記実装用基板の、基板側の接続部近傍に、該基板の表
裏にわたる開口部を具え、かつ、前記接続用材料が、該開口部を通して前記実装用基板の
裏面まで及んでいることを特徴とする半導体装置の実装
構造。
【請求項３４】請求項３３に記載の半導体装置の実装
構造において、半導体装置側および実装用基板側の接続部それぞれの少
なくとも表面に、前記接続用材料に濡れやすいか及び又
は接続しやすい材料の薄膜を具えていることを特徴とす
る半導体装置の実装構造。