JP2002151533A

JP2002151533A - 半導体装置とその製造方法

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Publication number: JP2002151533A
Application number: JP2000340048A
Authority: JP
Inventors: Kazuhiko Terajima; 寺嶋　　一彦
Original assignee: Citizen Watch Co Ltd
Current assignee: Citizen Watch Co Ltd
Priority date: 2000-11-08
Filing date: 2000-11-08
Publication date: 2002-05-24

Abstract

(57)【要約】【課題】従来技術の突起電極は剛直な金属塊から成る
ため、高さの低い突起電極と対向電極との電機的接続が
困難になり、実装歩留まりを低下させたり信頼性を著し
く損なう問題がある。【解決手段】本発明の半導体装置は、突起電極の主た
る構成体である突起部分が樹脂組成物から成る。したが
って、対向基板に実装する際に各突起電極間に高低差が
有っても、高い突起電極が潰れて低い突起電極と対向電
極との電機的接続が十分可能になり、また低圧で圧着で
きるので基板や半導体集積回路を破損して歩留まりを低
下させたり、信頼性を著しく損なう問題が無い。

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の実装構
造に関し、より詳しくは半導体集積回路片の能動素子面
に設けたパッド電極を対向基板に向けて実装するフリッ
プチップ実装において、前記パッド電極と対向電極とを
電気的に接続するためにパッド電極上に設ける突起電極
の構造に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来技術においては、半導体集積回路片
を対向基板に接続するための突起電極は、電気メッキに
よって形成する金属塊から成り、異方導電性膜を用いて
対向電極に圧着する。以下従来技術の実装構造について
説明する。

【０００３】図１３に示すように、半導体集積回路片１
は、厚さ５００μｍ程度のシリコン単結晶の表面に、能
動素子や論理回路を設けてある。さらに、この半導体集
積回路片１の能動素子面には外部電極と電気的に接続す
るためのパッド電極２と素子や回路を保護するための保
護膜３を設けている。さらに、パッド電極２上層にバリ
アメタル層４と突起電極６が設けてあり、対向基板８上
に設けた対向電極９と電気的な接続がなされている。

【０００４】対向基板８の材料としては電気絶縁性に優
れた樹脂材料、セラミクス、ガラス等があげられる。ま
た、対向電極９の材料としては導電性に優れたＣｕやＡ
ｌ等の金属類やＩＴＯ等の透明電極があげられる。

【０００５】前記保護膜３はパッド電極２の上部に突起
電極６を設けて、対向電極９と電気的接続するため開口
部を有している。この保護膜３の材料としては半導体集
積回路片１との密着に優れ、電気的絶縁性の良好なシリ
コン窒化膜やポリイミド膜などが挙げられる。またパッ
ド電極２は導電性にすぐれたＡｌを主成分とする厚み約
１μｍの金属膜からなる。

【０００６】前記保護膜３の開口部でパッド電極２の上
に、対向電極９と接続するための突起電極６を設ける。
この突起電極６はＮｉ、Ｃｕ、Ａｕなどの導通性の良好
は金属塊からなる。

【０００７】また、突起電極６は前記パッド電極２との
接続面に、パッド電極材料と突起電極材料の相互拡散を
防止するためのバリアメタル層４を有している。このバ
リアメタル層４の材料としてはバリア性の良好なＴｉ、
Ｗ、Ｃｒ、Ｎｉ等を主成分とする金属膜が挙げられる。

【０００８】また、半導体集積回路片１は異方性導電膜
１１により対向基板８に固着されており、突起電極６と
対向電極９は異方性導電膜１１に含有される導電粒子７
を介して接触し、電気的接続を得ている。この異方性導
電膜１１の材料としては熱硬化性樹脂フィルムに導電粒
子７を分散したものがあげられる。導電粒子７の材料と
しては直径６μｍ程度の金属粒子等があげられる。望ま
しくは樹脂粒子に導通性の良好なＡｕなどの金属膜を被
服したものである。

【０００９】つぎに、従来技術における半導体装置の製
造方法について説明する。はじめに、半導体集積回路片
１のパッド電極２と保護膜３を有するおもて全面にスパ
ッタリング等の膜付け手段により電解メッキのための共
通電極膜を形成する。この共通電極膜はパッド電極２上
において、パッド電極２材料と突起電極６材料の相互拡
散を防止するためのバリアメタル層４となる。そのの
ち、前記共通電極膜上にパッド電極２の部分は開口する
ようにしてメッキレジストを形成する。メッキレジスト
の形成手段としては印刷やホトリソグラフィーが挙げら
れる。

【００１０】つぎに、電解メッキにより前記メッキレジ
ストの開口部分に突起電極６を形成する。この突起電極
６の材料としては導通性に優れるＮｉ、Ｃｕ、Ａｕ等を
主成分とする金属類があげられる。このなかで望ましい
のは電気的抵抗が低く酸化しにくいＡｕである。

【００１１】つぎに、前述のメッキレジストを剥離除去
し、そののち、突起電極６を除く半導体集積回路片１お
もて面にある共通電極膜をエッチングして除去する。以
上の工程で半導体素子片１のパッド電極２上に突起電極
６が形成される。最後に、導電粒子７を含有した異方性
導電膜１１を使用して半導体素子片１を対向基板８側に
加熱圧着して、半導体素子片１の対向基板８への固着と
突起電極６と対向電極９間の電気的接続を同時に行う。

【００１２】

【発明が解決しようとする課題】前述のように従来技術
においては、一般的な突起電極の形成方法は、メッキ手
段により形成されているが、突起電極の高さを均一にす
ることができない。このため、高さが不均一な突起電極
と対向電極との間で、電気的接続不良が生じる。この絶
続不良を防止するために、半導体集積回路片を強く対向
基板に押しつけても突起電極が剛直なＡｕ等の金属塊で
あるので、対向基板や対向電極、あるいは半導体集積回
路片を破損しかねない。したがって、従来技術では圧着
時の圧力で潰れる導電粒子を含有した異方性導電膜を使
用して突起電極と対向電極間の電気的接続を行ってい
た。しかしながら、異方性導電膜を使った接続方法では
隣接電極間で導電粒子を介してショート不良が発生する
ため、電極ピッチを微細化できないという問題が生じて
いた。

【００１３】さらに、ポリカーボネート等の柔らかな樹
脂材料を用いて、表面にＩＴＯ等の対向電極を形成した
対向基板等では、前述の導電粒子が対向基板にくい込ん
で、ＩＴＯ電極を破損する場合があった。この破損によ
り半導体装置の信頼性を著しく損なわれる問題があっ
た。この破損を防止するために、半導体素子片の圧着力
を低く抑えると、導電粒子の潰れが不十分となり、接触
面積が極少ないため突起電極と対向電極の接続抵抗が高
くなっていた。このため半導体装置が機能しなくなる等
の重大な問題が生じていた。

【００１４】そこで本発明の目的は、上記課題を解決し
て、隣接電極間でのショート不良が無く、半導体集積回
路片や対向電極を破損しないように圧着圧力を低く抑え
ても電気的な接続がなされる半導体装置の構造とその製
造方法を提供することである。

【００１５】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するた
め、本発明においては下記記載の半導体装置の構造とそ
の製造工程を採用する。

【００１６】本発明の半導体装置は、半導体集積回路片
の能動素子面に設けられたパッド電極上に形成された突
起電極と、対向基板上の対向電極とが電気的に接続され
た半導体装置において、該突起電極が導電性樹脂材料を
含んでいることを特徴とする。

【００１７】本発明の半導体装置は、パッド電極と突起
電極の間に配置された第一の低接触抵抗金属膜、該突起
電極と対向電極の間に配置された第二の低接触抵抗金属
膜のいずれか、または両方に低接触抵抗金属膜が配置さ
れていることを特徴とする。

【００１８】本発明の半導体装置は、突起電極が絶縁性
材料からなり、且つ前記第一、第二の低接触抵抗金属膜
の両方が配置されており、且つ該突起電極の側面におい
て第一、第二の低接触抵抗金属膜が電気的に接続されて
いることを特徴とする。

【００１９】本発明の半導体装置は、パッド電極と低接
触抵抗金属膜の間に、パッド電極材料と低接触抵抗金属
膜材料の相互拡散を防止するためのバリアメタル層を有
することを特徴とする。

【００２０】本発明の半導体装置は、半導体素子片と対
向基板の隙間に封止樹脂を有することを特徴とする。

【００２１】本発明の半導体装置は、半導体集積回路片
の突起電極と対向基板上の対向電極とを対向させて異方
性導電膜を介して電気的に接続することを特徴とする。

【００２２】本発明の半導体装置の製造方法は、半導体
集積回路片おもて面のパッド電極上は開口して保護膜を
設ける工程と、パッド電極を含む半導体集積回路片おも
て面に第一の低接触抵抗金属膜を設ける工程と、パッド
電極上に樹脂組成物を含有する材料からなる突起電極を
形成する工程と、前記第一の低接触抵抗金属膜の不要箇
所を除去する工程とを有することを特徴とする。

【００２３】本発明の半導体装置の製造方法は、突起電
極を形成する工程の後に、突起電極表面を含む半導体集
積回路片おもて面に第二の低接触抵抗金属膜を設ける工
程を有することを特徴とする。

【００２４】（作用）本発明の半導体装置は、突起電極
の主たる構成体である突起部分が樹脂組成物から成る。
したがって、突起電極を対向電極に接触させて電気的接
続を行う際に各突起電極に高低差が有っても、各突起電
極が圧着時の圧力で潰れることで、低い突起電極と対向
電極との電気的接続が十分可能となる。したがって、異
方性導電膜による電気的接続が無いため、隣接電極間で
導電粒子を介したショート不良を発生することが無く、
電極ピッチの微細化が可能となる。

【００２５】さらに本発明の半導体装置は、半導体集積
回路片を対向基板に圧着する際に圧力の加わるパッド電
極と樹脂組成物から成る突起電極との接触界面に低接触
抵抗金属膜を有している。したがって、低い圧着力で
も、広い接触面積を確保した低接触抵抗の電気的接続が
可能になる。このため、半導体素子片や対向電極を破損
することが無くなり、電気特性の良好な半導体装置が得
られる。

【００２６】

【発明の実施の形態】（実施例１）以下図面に基づいて
本発明の半導体装置における第１の実施形態について図
１に基ずいて説明する。

【００２７】図１に示すように半導体集積回路片１は、
おもて面に能動素子、論理回路、半導体メモリー、配線
回路等を含む半導体集積回路（図示せず）と、その電源
や信号系配線を外部電極と接続するためのパッド電極２
と、前記集積回路を保護するための保護膜３を有する構
造である。

【００２８】前記半導体集積回路片１は厚さ０．５から
１．０ｍｍ程度のシリコン単結晶板から成り、パッド電
極２はＡｌを主成分とする厚み約１μｍの金属膜からな
る。さらに保護膜３はパッド電極２を被覆する如くに形
成されており、電気的接続が可能なように開口部を設け
た。前記保護膜３の材料は、半導体集積回路ウエハー１
との密着に優れ、電気的絶縁性の良好なシリコン窒化膜
やポリイミド膜などが挙げられる。

【００２９】図１に示すように、本発明の第１の実施例
ではパッド電極２の上層に、パット電極２の材料と突起
電極６の材料の相互拡散を防止するために、厚さ０．５
μｍ程度のバリアメタル層４を設けた。このバリアメタ
ル層４の材料は、拡散バリア性の良好なＴｉ、Ｗ、Ｃ
ｒ、Ｎｉ等を主成分とする金属膜が望ましい。

【００３０】さらに、前記バリアメタル層４の上層に、
該バリアメタル層４と前記突起電極６との電気的接続抵
抗を減らすために、厚さ１μｍ程度の第一の低接触抵抗
金属膜５を設けた。前記第一の低接触抵抗金属膜５の材
料は、導通性に優れ、且つ接触抵抗の低いＡｇ、Ａｕ、
Ｐｔ、Ｐｄ等の金属類または前記金属の組成物が好まし
い。この中で最も望ましい材料は、表面が酸化されにく
く、且つ適度の塑性を備えたＡｕである。

【００３１】また図１に示す、前記突起電極６の主たる
構成体は、導電性樹脂組成物を含み、前記保護膜３より
５〜１００μｍ程度突起した形状とした。前記導電性樹
脂組成物の材料は、エポキシ、ウレタン、アクリル、シ
リコン等の樹脂組成物をマトリクス成分とし、導電粒子
としてＡｌ、Ｎｉ、Ａｇ、Ａｕ、Ｐｄ、Ｃ等の導電性材
料や前記材料の組成物粒子または混合粒子を分散した材
料から選択された材料からなる。また、前記樹脂組成物
のなかでも弾性の低い樹脂組成物を用いれば、本発明の
目的を達成する事ができる事はは言うまでもない。

【００３２】また、前記導電性粒子は、分散性と導通性
に優れるＡｇ粒子が望ましく、さらに望ましくはＡｇ粒
子のエレクトロ・マイグレーションを防止したＡｇ／Ｐ
ｄ組成物粒子である。

【００３３】さらに、図１に示すように対向基板８上に
設けた対向電極９と前記突起電極６を接触させ、電気的
に接続させた。

【００３４】そのうえ、対向基板８と半導体素子片１を
接着し、対向電極９と突起電極６との圧着する圧力を保
持して電気的に接続するための封止樹脂１０を注入する
ことで、本発明の半導体装置を形成した。

【００３５】以上の説明で明らかなように、本発明の第
１実施例の半導体装置が構造上で従来技術の半導体装置
と大きく異なる点は、突起電極６の主たる構成体である
突起部分が導電性樹脂組成物から成ることである。

【００３６】このため、前記突起電極６と対向電極９の
電気的接続を行う際に、各突起電極６に高低差が有って
も、各突起電極６が圧着する際の圧力で潰れ、低い突起
電極６と対向電極８との電気的接続が十分可能になる。

【００３７】したがって、前記突起電極と対向電極の電
気的実装において、導電粒子を含有した異方性導電膜を
使用する必要が無くなる。このため、隣接電極間で導電
粒子を介したショート不良を発生することが無くなり、
電極ピッチの狭小化が可能になる。

【００３８】さらに本発明の第１実施例の半導体装置が
従来技術の半導体装置と構造上で大きく異なる点は、半
導体集積回路片１を対向基板８に圧着する際に、圧力の
加わるパッド電極２と樹脂組成物から成る突起電極６と
の接触界面に第一の低接触抵抗金属膜５を有しているこ
とである。

【００３９】たとえ突起電極６の高さが極端に低いた
め、電極間に加わる圧力が低い圧着力であったとして
も、広い接触面積を確保できれば、低接触抵抗の電気的
接続が可能となる。したがって、半導体素子片１や対向
電極９を破損する可能性が少なくなり、電気特性の良好
な半導体装置をが得る事ができる。

【００４０】以下、図面を参照しながら本発明の第１実
施例の半導体装置の具体的な製造方法を図１〜５を用い
て説明する。

【００４１】はじめに、図２に示すように、半導体集積
回路片１のパッド電極２を有するおもて面全面にバリア
メタル層４を厚さ０．５μｍのＴｉ、Ｗ膜をスパッタリ
ング法により設けた。このバリアメタル層４は電気メッ
キのための共通電極を兼ねている。

【００４２】つぎに、このバリアメタル層４の上層に、
スクリーン印刷法又はホトリソグラフィー法により、メ
ッキレジスト１２のパターンで開口部を形成した。

【００４３】そののち、図３に示すように、前記開口部
に前記バリアメタル層４を共通電極として電気メッキ法
により、厚さ１μｍのＡｕ膜からなる第一の低接触抵抗
金属膜５を設けた。

【００４４】そののち、メッキレジスト１２を除去し
て、選択的エッチング液としては過酸化水素水を用い
て、図３に示す目的の構造を形成した。

【００４５】また、無電解メッキ法によって、バリアメ
タル層４と第一の低接触抵抗金属膜５を形成できること
は言うまでもない。無電解メッキ法で、保護膜３が開口
してあるＡｌを主成分とするパッド電極２表面をジンケ
ート処理や触媒付与により活性化してＮｉ膜からなるバ
リアメタル層を形成し、無電解メッキによりＡｕ膜から
成る第一の低接触抵抗金属膜５を形成することができ
る。

【００４６】つぎに、図４に示すように、スクリーン印
刷法にて熱硬化性のエポキシ樹脂に銀粉７５体積％を含
有する導電性樹脂組成物を第一の低接触抵抗金属膜５上
に供給した後、加熱硬化し直径１００μｍ、高さ約１５
μｍの突起電極６を１個の半導体集積回路片１につき８
０ヶ所設けた。

【００４７】つぎに、図５に示すように、前述の突起電
極６を設けた半導体集積回路片１を用い、硬化していな
い液状またはフィルム状の封止樹脂１０を、熱硬化性の
接着剤樹脂組成物を用い、さらに対向基板８としてガラ
ス基板を用いて、ＩＴＯから成る対向電極９に実装し
た。

【００４８】そののち、対向電極９と突起電極６を加熱
して圧着し、前記封止樹脂１０を熱硬化して半導体集積
回路片１を対向基板８に固着するとともに、各電極を電
気的に接続した。また、前記半導体集積回路片１の熱圧
着時の加熱温度は、高い突起電極６が充分に潰れるため
に、材料の樹脂成分の軟化温度または、ガラス転移温度
よりも高い温度で圧着することが望ましい。

【００４９】半導体集積回路片１上の突起電極６の高さ
は約１μｍ程度のバラツキを有しているが、高い突起電
極６においては熱圧着時に、導電性樹脂組成物から成る
突起部分が潰れることで、低い突起電極６と対向電極９
とも良好な電機的接続を有する図１に示す半導体装置を
得る事ができた。

【００５０】前述のように突起電極６を設けて実装した
８０ヶ所のパッド電極２と対向電極９との接続不良は無
く、接続抵抗の平均値はおよそ１オームであった。

【００５１】（実施例２）以下図面に基づいて本発明の
半導体装置における第２の実施形態について図６を用い
て説明する。

【００５２】実施例１における、低接触抵抗金属膜５を
突起電極６とパッド電極２の間ではなく、突起電極６と
対向電極９の間に配置しても良い。さらに、図６に示す
ように前記突起電極６の上面と下面の両方に第一の低接
触抵抗金属膜５を配置しても良い。

【００５３】図６に明らかなように、本発明の第２実施
例が第１実施例と構造上で異なる点は、突起電極６の上
面で、且つ対向電極９と接触する面にも厚さ約１μｍの
Ａｕ膜から成る第２の第一の低接触抵抗金属膜５を有し
ていることである。

【００５４】また、対向電極９と突起電極６とは第二の
低接触抵抗金属膜５’を介して電気的に接続されてい
る。

【００５５】そのうえ、対向基板８と半導体素子片１を
接着するとともに、対向電極９と突起電極６との圧着圧
力を保持して電気的に接続するための封止樹脂１０を有
している。

【００５６】このため、本発明の第２実施例の半導体装
置は、実施例１で示した効果に加えて、対向電極９と突
起電極６との接触抵抗がより低い良好な電気的接続が可
能となる。

【００５７】以下、図面を参照しながら本発明の第２実
施例の半導体装置の具体的な製造方法を図６〜７を用い
て説明する。

【００５８】前記第二の低接触抵抗金属膜５を配置する
場合は、実施例１で示した方法に加え、以下の方法を導
入する必要がある。

【００５９】まず、実施例１の方法に従って、半導体集
積回路片１のパッド電極層４、第一の低接触抵抗金属膜
５、突起電極６を形成後、各突起電極６上面にＡｕから
なる第二の低接触抵抗金属膜５’を、蒸着、スパッタリ
ング、メッキなどの手段により形成した。膜厚が不十分
な場合はこれを共通電極膜として電気メッキによりＡｕ
膜厚を１μｍ程度まで厚くして対処することができる。

【００６０】つぎに、図７ａに示すように、第二の低接
触抵抗金属膜５’が形成された突起電極６上にエッチン
グレジスト１３を形成し、王水やヨウ素／ヨウ化カリウ
ム溶液により、Ａｕ膜をエッチングして除去して目的の
第二低接触金属膜５’のパターンを得た。

【００６１】そののち、前述の突起電極６上に形成した
エッチングレジスト１３を除去した。

【００６２】さらに、図７ｂに示すように前述の突起電
極６を設けた半導体集積回路片１を用い、封止樹脂１０
として熱硬化性の接着剤樹脂組成物を用い、さらに対向
基板８としてガラス基板を用いて、実施例１と同様にＩ
ＴＯから成る対向電極９に実装し、図６に示す半導体装
置を得た。

【００６３】以上のように、８０ヶ所の突起電極６を設
けて実装したパッド電極２と対向電極９との接続不良は
無かった。また、第２実施例では突起電極上面に第二の
低接触抵抗金属膜５’を設けたため、第１実施例と比較
して接続抵抗はさらに低くなり、８０ヶ所の平均値はお
よそ０．５オームであった。

【００６４】（実施例３）以下図面に基づいて本発明の
半導体装置における第３の実施形態について図８を用い
て説明する。

【００６５】本発明の構成は、図８に示すように半導体
集積回路片１はおもて面に、能動素子、論理回路、半導
体メモリー、配線回路等を有する半導体集積回路（図示
せず）と、その電源や信号系配線を外部電極と接続する
ためのパッド電極２と、前記集積回路を保護するための
保護膜３を有している。

【００６６】また、実施例１と同様にパッド電極２上に
はバリアメタル層４が設けた。

【００６７】図８に示すように、実施例３においては、
突起電極６の主たる構成体である突起部分は絶縁性樹脂
組成物から成り、前記保護膜３より５〜１００μｍ程度
突起した形状とした。

【００６８】前記絶縁性樹脂組成物の材料は、エポキ
シ、ウレタン、アクリル、シリコン等の樹脂組成物があ
げられる。該絶縁性樹脂成分としては前記組成物のなか
でも弾性の低い樹脂組成物が望ましい。

【００６９】図８から明らかなように、本発明の第３実
施例が第２実施例と構造上で異なる点は、突起電極６の
主たる構成体である突起部分が絶縁性樹脂組成物から成
り、且つ対向電極９と接触する面を含む突起電極６の側
面にも厚さ約１μｍのＡｕ膜から成る第二の低抵接触抗
金属膜５を有していることである。

【００７０】そのうえ、前記第一の低接触抵抗金属膜５
と第二の低接触抵抗金属膜５’とが絶縁性樹脂組成物か
ら成る突起電極６側面で電気的に接続されるている構成
とした。

【００７１】したがって、図８に示すように対向電極９
とパッド電極２とは、第一と第二の低接触抵抗金属膜
５、５’を介して電気的に接続されており、そのうえ、
対向基板８と半導体素子片１を接着するとともに、第二
の低接触抵抗金属膜５’を介して接触する対向電極９と
突起電極６との圧着圧力を保持して電気的に接続するた
めの封止樹脂１０を有する構成とした。

【００７２】以上の説明で明らかなように、本発明の第
３実施例の半導体装置が構造上で、従来技術の半導体装
置と大きく異なる点は、突起電極６の主たる構成体であ
る突起部分が絶縁性樹脂組成物から成ることである。

【００７３】突起電極６の材料として感光性樹脂組成物
を用い、フォトリソ工程により目的の構造を形成した。
導電性樹脂組成物による電極間隔に比べて、本構成を採
用する事で、さらなる電極ピッチの狭小化が可能になっ
た。

【００７４】以下、図面を参照しながら本発明の第３実
施例の半導体装置の製造方法を図８〜１２を用いて説明
する。

【００７５】はじめに、図９に示すように半導体集積回
路片１のパッド電極２を有するおもて面全面にバリアメ
タル層４として厚さ０．５μｍのＴｉ／Ｗ膜をスパッタ
リング法により設けた。

【００７６】つぎに、このバリアメタル層４の上層に、
スパッタリング法やメッキ法等の膜付け手段により、
０．５μｍの第一の低接触抵抗金属膜５のＡｕ膜を設け
た。

【００７７】そののち、図１０に示すようにフォトリソ
グラフィー法により、第一の低接触抵抗金属膜５上に、
直径５０μｍ、高さ約１０μｍの感光性樹脂組成物から
成る突起電極６を、１個の半導体集積回路片１につき１
６０ヶ所設けた。

【００７８】つぎに、半導体集積回路素子片１おもて面
全面に蒸着、スパッタリング、メッキなどの膜付け手段
により、Ａｕからなる第二の低接触抵抗金属膜５’を形
成した。

【００７９】そののち、図１０に示すように、第二の低
接触抵抗金属膜５’が形成された突起電極６表面を被覆
するように、エッチングレジスト１３を所望のパターン
で形成した。

【００８０】つぎに、図１１に示すように前記エッチン
グレジスト１３より露出したＡｕ膜を王水やヨウ素／ヨ
ウ化カリウム溶液で、Ｔｉ／Ｗ膜を過酸化水素水により
エッチング除去した。

【００８１】そののち、突起電極６部位の前記エッチン
グレジスト１３を除去した。

【００８２】つぎに、図１２にしめすように、前記突起
電極６を設けた半導体集積回路片１、封止樹脂１０、さ
らに対向基板８を実施例１と同様の工程でＩＴＯから成
る対向電極９に実装し、本発明の半導体装置を得た。

【００８３】以上のように、１６０ヶ所の突起電極６を
設けて実装したパッド電極２と対向電極９との接続不良
は一ヶ所も無かった。また、第３実施例では第二の低接
触抵抗金属膜５’を設けたため、第１実施例と比較して
接続抵抗はさらに低くなり、１６０ヶ所の平均値はおよ
そ０．５オームであった。

【００８４】以上の説明で明らかなように、前述の第２
の実施例と第３の実施例が構造上で異なる点は、突起電
極６の側面にも厚さ約１μｍのＡｕ膜から成る良導体金
属膜５を設けて、上面と下面の良導体金属膜５を電気的
に接続している点である。

【００８５】このため、突起部分の材料として導電性樹
脂組成物のみならず、非導電性の樹脂組成物の使用が可
能となった。非導電性の樹脂組成物として望ましいのは
感光性の樹脂組成物である。

【００８６】感光性樹脂組成物を使用することで、フォ
トリソ工程を用いた突起部分の形成が可能になり、印刷
等に比べて微細な突起電極の形成が可能となった。

【００８７】そのうえ、高価な導電性樹脂組成物を使用
しないため製造コストの低い突起電極形成が可能となっ
た。また、突起電極部の電気的容量を確保するために、
実施例３においても導電性樹脂組成物を使用することが
可能なことは言うまでもない。

【００８８】

【発明の効果】以上の説明で明らかなように、本発明の
半導体装置は、突起電極の主たる構成体である突起部分
が樹脂組成物から成る。したがって、突起電極を対向基
板上に形成された対向電極に接触させて電気的接続を行
う際に各突起電極に高低差が有っても、各突起電極が圧
着圧力で潰れて低い突起電極と対向電極との電機的接続
が十分可能になる。したがって、対向基板上に形成され
た対向電極と半導体集積回路片上に形成された突起電極
とを電気的に接続する際に、異方性導電膜を使用する必
要が無い。このため、隣接電極間で導電粒子を介したシ
ョート不良を発生することが無くなり電極ピッチの微細
化が可能になる。

【００８９】さらに本発明の半導体装置は、半導体集積
回路片を対向基板に圧着する際に圧力の加わるパッド電
極と樹脂組成物から成る突起電極との接触界面に低接触
抵抗金属膜を有している。したがって、低い圧着力で
も、広い接触面積を確保した低接触抵抗の電気的接続が
可能になる。このため、半導体素子片や対向電極を破損
することが無くなり、電気特性の良好な半導体装置が得
られる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施例における半導体装置の構
造を示す断面図である。

【図２】本発明の第１の実施例における半導体装置の製
造方法を示す断面図である。

【図３】本発明の第１の実施例における半導体装置の製
造方法を示す断面図である。

【図４】本発明の第１の実施例における半導体装置の製
造方法を示す断面図である。

【図５】本発明の第１の実施例における半導体装置の製
造方法を示す断面図である。

【図６】本発明の第２の実施例における半導体装置の構
造を示す断面図である。

【図７】本発明の第２の実施例における半導体装置の製
造方法を示す断面図である。

【図８】本発明の第３の実施例における半導体装置の構
造を示す断面図である。

【図９】本発明の第３の実施例における半導体装置の製
造方法を示す断面図である。

【図１０】本発明の第３の実施例における半導体装置の
製造方法を示す断面図である。

【図１１】本発明の第３の実施例における半導体装置の
製造方法を示す断面図である。

【図１２】本発明の第３の実施例における半導体装置の
製造方法を示す断面図である。

【図１３】従来例における半導体装置の構造を示す断面
図である。

【符号の説明】

１半導体集積回路片２パッド電極３保護膜４バリアメタル層５第一の低接触抵抗金属膜５’第二の低接触抵抗金属膜７導電粒子６突起電極８対向基板９対向電極１０封止樹脂１１異方性導電膜１２メッキレジスト１３エッチングレジスト

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】半導体集積回路片の能動素子面に設けら
れたパッド電極上に形成された対向基板上の対向電極と
電気的接続をするための突起電極を有する半導体装置に
おいて、該突起電極が導電性樹脂材料を含んでいること
を特徴とする半導体装置。
【請求項２】前記突起電極と対向基板上の対向電極と
が電気的に接続されていることを特徴とする請求項１項
記載の半導体装置。
【請求項３】前記パッド電極と突起電極の間に配置さ
れた第一の低接触抵抗金属膜、該突起電極と対向電極の
間に配置された第二の低接触抵抗金属膜のいずれか、ま
たは両方に配置されていることを特徴とする請求項１、
２項のいずれかに記載の半導体装置。
【請求項４】前記突起電極が絶縁性材料であり、且つ
前記第一、第二の低接触抵抗金属膜の両方が配置されて
おり、且つ該突起電極の側面で第一、第二の低接触抵抗
金属膜が電気的に接続されていることを特徴とする請求
項１、２項のいずれかに記載の半導体装置。
【請求項５】前記パッド電極と低接触抵抗金属膜の間
に、両部材の相互拡散を防止するためのバリアメタル層
を配することを特徴とする請求項１から４項のいずれか
に記載の半導体装置。
【請求項６】前記半導体素子片と対向基板の隙間に封
止樹脂を配することを特徴とする請求項２項から５項の
いずれかに記載の半導体装置。
【請求項７】半導体集積回路片の突起電極と対向基板
上の対向電極とを対向させて異方性導電膜を介して電気
的に接続することを特徴とする請求項第３項から６項の
いずれかに記載の半導体装置。
【請求項８】半導体集積回路片おもて面のパッド電極
上を開口して保護膜を設ける工程と、パッド電極を含む
半導体集積回路片おもて面に第一の低接触抵抗金属膜を
設ける工程と、パッド電極上に樹脂組成物を含有する材
料からなる突起電極を形成する工程と、前記第一の低接
触抵抗金属膜の不要箇所を除去する工程とを有すること
を特徴とする半導体装置の製造方法。
【請求項９】請求項７記載の半導体装置の製造方法に
おいて、前記突起電極を形成する工程の後に、突起電極
表面を含む半導体集積回路片おもて面に第二の低接触抵
抗金属膜を設ける工程を有することを特徴とする半導体
装置の製造方法。