JP2002261214A

JP2002261214A - 半導体装置、半導体装置の製造方法、リッド部材

Info

Publication number: JP2002261214A
Application number: JP2001057366A
Authority: JP
Inventors: Eiji Takano; 英治高野; Yoshiaki Sugizaki; 吉昭杉崎
Original assignee: Toshiba Corp
Current assignee: Toshiba Corp
Priority date: 2001-03-01
Filing date: 2001-03-01
Publication date: 2002-09-13

Abstract

(57)【要約】【課題】半導体チップや接着樹脂の応力緩和を十分確
保した上で放熱性を向上させることが可能で生産性を改
善する半導体装置、その製造方法、そのリッド部材を提
供すること。【解決手段】半導体チップに対向するリッドの面に金
属突起が存在し、この金属突起が半導体チップの裏面に
近接するように、半導体チップとリッドとを固定する。
リッドの金属突起が存在しない部位と半導体チップとの
間に形成される空間には接着樹脂を十分に充填してこれ
らの密着性を向上する。リッドの金属突起と半導体チッ
プとが近接していることで、これらを低温度溶融金属や
Ａｕバンプなどにより接続し、この接続により半導体チ
ップとリッドとの固着性を確保する。また、金属突起に
接続され得るように半導体チップの裏面側に接続用金属
層を設ける。これらにより、応力緩和、生産性を改善し
つつ放熱性を向上する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、半導体チップの裏
面側にリッドが設けられた半導体装置、その製造方法、
およびそのリッド部材に係り、特に、放熱性を向上する
のに適する半導体装置、その製造方法、およびそのリッ
ド部材に関する。

【０００２】

【従来の技術】半導体チップの裏面側にリッドと呼ばれ
る金属板が設けられた半導体装置の従来例を図８を用い
て説明する。同図は、リッドを有する半導体装置であっ
て配線基板にフリップチップ接続された半導体チップを
有する半導体装置を示す正面断面図である。

【０００３】図８に示すように、半導体チップ５３の機
能面と配線基板５５との間は、例えば半田からなるバン
プ５８で電気的・機械的に接続されている。この接続
は、例えば半導体チップ５３の側に設けられたパッドの
上にバンプ５８を形成し、このバンプ５８を、このバン
プ５８に位置を合わせてあらかじめ配線基板５５面に設
けられているランドに例えばボンディング技術を適用し
て接続し得られるものである。

【０００４】バンプ５８に接続された配線基板５５上の
ランドは、配線パターンやビア等により外部接続端子５
７と電気的に接続されている。なお、配線基板５５は、
例えば、ポリイミドのようなフレキシブルな材質、ガラ
スエポキシ樹脂のようなリジッドな材質いずれも用いら
れている。また、外部接続端子５７には、図示するよう
に、半田ボールが形成され、これを溶融することにより
さらに別の基板に実装され得るようになっている。

【０００５】さらに、半導体チップ５３と配線基板５５
との間の空間には、半導体チップ５３の機能面を大気や
湿り気から遮断し化学的変質を防止し信頼性を確保する
ように、充填樹脂５４が充填されている。

【０００６】また、半導体チップ５３の裏面側には例え
ばＣｕを主たる材質とするリッド５１が、接着樹脂５９
を介して着設されている。リッド５１を設けて得られる
機能には、半導体チップ５３の放熱や保護、配線基板５
５および半導体チップ５３の反り矯正、半導体チップ５
３や充填樹脂５４の応力緩和などがある。接着樹脂５９
は、例えば、接着剤シートや液状樹脂を用いこれを硬化
させて接着状態を形成したものである。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】上記のような半導体装
置におけるリッド５１の機能についてより具体的に述べ
ると、まず、放熱のためには半導体チップ５３にできる
だけ近接して（すなわち接着樹脂５９をなるべく薄くし
て）リッド５１が設けられる必要がある。リッド５１は
金属製であり良好な熱伝導性を有するが、接着樹脂５９
は樹脂であり熱伝導性が悪いからである。

【０００８】また、配線基板５５および半導体チップ５
３の反り矯正、半導体チップ５５や充填樹脂５４の応力
緩和の機能は次の点から必要である。すなわち、充填樹
脂５４には、通常、エポキシ樹脂のような熱硬化性樹脂
が用いられる。このため、製造工程において、この樹脂
の硬化のため例えば温度が１５０℃程度にされる。した
がって、常温に戻ると熱膨張率の高い配線基板５５の収
縮が大きく、図上で上に凸となるようにたわみ変形し
て、配線基板５５および半導体チップ５３に反りが生じ
る。またこのとき、変形により半導体チップ５３や充填
樹脂５４には大きな応力が発生する。

【０００９】リッド５１を有する場合には、温度が１５
０℃から常温に戻るときに、熱膨張率が半導体チップ５
３より大きいリッド５１の収縮が同時に生じるため上記
のような変形を阻止するようにはたらく。したがって、
配線基板５５および半導体チップ５３の変形を軽減しそ
れらの応力を緩和する。これは、実装状態で半導体チッ
プ５３の発生する熱により昇降温を繰り返す場合におい
ても同様である。

【００１０】よって、配線基板５５および半導体チップ
５３の反り矯正、半導体チップ５５や充填樹脂５４の応
力緩和の点からは、リッド１５は、接着樹脂５９により
半導体チップ５３にその変形を防止するようにある程度
しっかり固着される必要があり、このため接着樹脂５９
はそれに応じて厚くなっている。なお、これにより接着
樹脂５９に生じる単位体積当りの応力の緩和も得ること
ができる。しかしながら、これは、上記のように放熱性
を考慮すると接着樹脂５９をなるべく薄くしなければな
らないこととは相反する。

【００１１】しかも、実際的には、放熱性と配線基板５
５および半導体チップ５３の反り矯正・応力緩和（加え
るに接着樹脂５９の応力緩和）の両者に配慮するには、
接着樹脂５９の厚さを高精度に制御する必要がある。し
かしながら、接着樹脂５９に液状樹脂を使用した場合に
は、厚さ方向の制御は一般的に相当に困難である。

【００１２】そこで、このような接着樹脂５９の厚さ方
向の制御を粗雑とできるようにかつある程度厚くしても
よいように接着樹脂５９自体の熱伝導性を向上する方法
も存在する。例えば、そのひとつには、接着樹脂５９と
して、その中に微細なＡｇ粒を混ぜ合わせたものを使用
する方法がある。粒径が数十μｍ程度のＡｇ粒を樹脂に
混ぜ合わせることにより熱伝導性は改善される。しかし
ながら、この場合には、接着樹脂５９としての接着性が
劣化する（例えば、硬化前の粘性が高くなり、被接着物
との濡れ性や密着性が劣化する。）ため、狙い通りの放
熱性向上や反り矯正・応力緩和が得られるとは限らな
い。

【００１３】また、接着樹脂５９として液状樹脂を使用
した場合には、次のような問題もある。すなわち、液状
樹脂を硬化させるためには時間を確保する必要があり、
例えば、この時間を確保せずに製造物を搬送すると搬送
途上においてリッド５１の位置ずれが生じ製造歩留まり
を劣化させる。すなわち、現状では、液状樹脂の硬化時
間を確保するため生産性の向上に限界がある。

【００１４】また、図８に示す半導体装置において、別
の例として、接着樹脂５９に代えて半田を用い半導体チ
ップ５３の裏面全面とリッド（ヒートスプレッダ）５１
とを接続するものも存在する。このように半田５９を使
用する場合には、半導体チップ５３の裏面にはあらかじ
め溶融半田が濡れ性を示す金属層が形成される。また、
リッド（ヒートスプレッダ）５１の少なくとも表層につ
いても溶融半田が濡れ性を示す金属である。

【００１５】このような場合は、良好な熱伝導性により
放熱性も向上する。しかしながら、半導体チップ５３と
配線基板５５との接続に比べて、半導体チップ５３とリ
ッド（ヒートスプレッダ）５１の接続の方が強く固定さ
れ、リッド（ヒートスプレッダ）５１の膨張・収縮の影
響が半導体チップ５３により大きく伝わり、半導体チッ
プ５３等の応力緩和には必ずしもよい結果をもたらさな
い。このタイプの半導体装置の不具合には、半導体チッ
プ５３が割れる、半導体チップ５３と配線基板５５との
フリップチップ接続が充填樹脂５４とともに破壊（剥
離）する、などが知られている。

【００１６】本発明は、上記した状況を考慮してなされ
たもので、半導体チップの裏面側にリッドが設けられた
半導体装置、その製造方法、そのリッド部材において、
半導体チップや接着樹脂の応力緩和を十分確保した上で
放熱性を向上させることが可能な半導体装置、その製造
方法、そのリッド部材を提供することを目的とする。

【００１７】また、本発明は、半導体チップの裏面側に
リッドが設けられた半導体装置において、生産性を改善
しかつ放熱性を向上させることが可能な半導体装置、そ
の製造方法、そのリッド部材を提供することを目的とす
る。

【００１８】

【課題を解決するための手段】上記の課題を解決するた
め、本発明に係る半導体装置は、半導体チップと、前記
半導体チップの裏面の側に設けられたリッドとを有し、
前記半導体チップに対向する前記リッドの面には金属突
起が存在し、前記金属突起の先端が前記半導体チップの
裏面に近接するように、前記リッドが前記半導体チップ
に固定されていることを特徴とする（請求項１）。

【００１９】半導体チップに対向するリッドの面に金属
突起が存在し、この金属突起が半導体チップの裏面に近
接するように、半導体チップとリッドとが固定されてい
る。したがって、半導体チップで発生する熱は、近接す
る金属突起を通って速やかにリッドの面に達する。これ
により放熱性の確保ができる。

【００２０】また、半導体チップの応力解放のために
は、リッドの金属突起が存在しない部位と半導体チップ
との間に形成される空間に接着樹脂を十分に充填してこ
れらの密着性を向上することにより達成できる。また
は、リッドの金属突起と半導体チップとが近接している
ので、これらを低温度溶融金属やＡｕバンプなどにより
接続し、この接続により半導体チップとリッドとの固着
性を確保して、半導体チップの応力解放が達成できる。
なお、接着樹脂の使用と金属による接続とは併用するこ
ともできる。

【００２１】したがって、半導体チップや接着樹脂の応
力緩和を十分確保した上で放熱性を向上させることが可
能になる。なお、リッドの材質には、放熱性を考慮し
て、Ｃｕ、Ａｌ、Ａｌ−Ｓｉ−Ｃ合金などを採用するこ
とができる。

【００２２】また、請求項１記載の半導体装置におい
て、前記半導体チップの裏面上の少なくとも一部に層状
に設けられた接続用金属層と、前記リッドの前記金属突
起の先端と前記接続用金属層とを接続する低融点金属と
をさらに有することを特徴とする（請求項５）。

【００２３】金属突起に接続され得るように半導体チッ
プの裏面側に接続用金属層を設ける。このような構成に
することにより、半導体チップとリッドとの固着のため
低融点金属を溶融する場合に、溶融した金属の表面張力
により接続用金属層の位置に対する金属突起の位置はお
のずと収束・安定し、その位置から金属突起がずれるこ
とがなくなる（以下、これを溶融金属によるセルフアラ
インメント効果という。）。したがって、金属突起がリ
ッドに対してもともと定まった位置に存在するのであれ
ば、半導体チップに対するリッドの固着位置のずれが生
じない。これは、液状樹脂を併用した場合も同様であ
る。

【００２４】よって、液状樹脂の硬化時間を考慮する必
要がなくなり、生産性の改善を達成できる。

【００２５】また、本発明に係る半導体装置の製造方法
は、半導体チップの裏面の側にリッドを有する半導体装
置の製造方法において、前記半導体チップに対向させる
べき前記リッドの面に金属突起を形成する工程と、前記
形成された金属突起の先端が前記半導体チップの裏面に
近接するように、前記リッドを前記半導体チップに配置
する工程と、前記配置されたリッドと半導体チップとを
その配置位置で固定する工程とを有することを特徴とす
る（請求項１４）。ここで、リッドと半導体チップとを
その配置位置で固定するには、接着樹脂による固定、低
融点金属の溶融やボンディング技術による金属結合を利
用した固定、およびこれらを併用した固定が挙げられ
る。

【００２６】この製造方法では、半導体チップに対向さ
せるべきリッドの面に金属突起を形成し、この金属突起
が半導体チップの裏面に近接するように、半導体チップ
とリッドとを固定する。したがって、半導体チップで発
生する熱が、近接する金属突起を通って速やかにリッド
の面に達する半導体装置を製造できる。これにより放熱
性の確保がされた半導体装置の製造方法が得られる。

【００２７】また、半導体チップの応力解放のために
は、リッドの金属突起が存在しない部位と半導体チップ
との間に形成される空間に接着樹脂を十分に充填する工
程を加えることができる。これにより、リッドと半導体
チップとの密着性を向上することにより半導体チップの
応力解放が達成できる。または、リッドの金属突起と半
導体チップとが近接しているので、これらを低温度溶融
金属やＡｕバンプなどにより接続する工程を加えること
もできる。この接続により半導体チップとリッドとの固
着性を確保して、半導体チップの応力解放が達成でき
る。なお、接着樹脂の使用と金属による接続とは両工程
とも用いることもできる。

【００２８】したがって、半導体チップや接着樹脂の応
力緩和を十分確保した上で放熱性を向上させることが可
能になる。

【００２９】なお、この場合に、半導体チップの裏面上
の少なくとも一部には接続用金属層を形成し、リッドの
金属突起の先端と接続用金属層とを低融点金属で接続す
ることによれば、請求項５についての上記の説明と同様
の作用によって、液状樹脂の硬化時間を考慮する必要が
なくなり生産性の改善が達成可能となる。

【００３０】また、本発明に係るリッド部材は、金属板
と、前記金属板上に離散的に複数形成され、耐酸化性を
有する金属膜とを有することを特徴とする（請求項１
５）。

【００３１】また、本発明に係るリッド部材は、金属板
と、前記金属板上に形成され、複数の開口部を有しかつ
この開口部以外の前記金属板の面を大気から遮断する保
護膜と、前記保護膜の前記開口部の前記金属板上に形成
され、耐酸化性を有する金属膜とを有することを特徴と
する（請求項１６）。

【００３２】これらのような構成によるリッド部材によ
れば、金属膜上に簡便に金属突起を形成することができ
る。したがって、すでに説明したように、半導体チップ
や接着樹脂の応力緩和を十分確保した上で放熱性を向上
させることが可能な半導体装置に用いるリッド部材、ま
たは、生産性を改善しかつ放熱性を向上させることが可
能な半導体装置のリッド部材が得られる。

【００３３】

【発明の実施の形態】本発明の好ましい実施の形態とし
て、請求項１記載の半導体装置において、前記金属突起
は、前記リッドと一体に形成されている。

【００３４】このような金属突起を有するリッドの製造
には、例えば、突起として残す部分以外のリッド面をエ
ッチングして掘り下げる方法を採用することができる。
すなわち、突起として残す部位を含むリッド面にパター
ニングされたマスクが密着するようにして、そのリッド
面をエッチング液に浸す。エッチング時間を制御するこ
とにより、形成される突起の高さ方向の寸法を制御でき
る。この突起高さに相当して、リッドと半導体チップと
を固定した場合に形成されるそれらの間の空間には、す
でに述べたように接着樹脂を充填してもよい。

【００３５】なお、このようにして形成される金属突起
は、典型的には切り株状の形状になり、それらの高さ精
度はもとが平面であるので比較的高い。したがって、溶
融金属により半導体チップと接続しない場合において
も、半導体チップとの近接性がよい。このような金属突
起としては、高さ５０μｍないし５００μｍ程度、密度
１本／ｍｍないし２０本／ｍｍ程度を想定できる。

【００３６】また、本発明の好ましい実施の形態とし
て、請求項１記載の半導体装置において、前記金属突起
は、前記リッドの面に接続して形成されたバンプであ
る。

【００３７】金属突起は、リッドに接続して付加するこ
とにより形成することもできる。例えば、半田バンプや
Ａｕスタッドバンプをリッド面に形成して金属突起とす
ることができる。なお、半田バンプやスタッドバンプを
リッド面に形成しやすくするためには、あらかじめリッ
ド面に、溶融半田に対し濡れ性がよい金属層（例えばＡ
ｕ層）、またはスタッドバンプがいわゆるボンディング
技術により接続され得るような金属層（例えばＡｕ／Ｎ
ｉ層、Ａｕが上層）、を形成しておくことができる。

【００３８】なお、このようにして形成される金属突起
は、上記に比較すると高さ精度は劣る。しかしながら、
溶融金属により半導体チップと接続して放熱性をさらに
向上することもでき、かつ、その場合には、すでに述べ
たように、セルフアラインメント効果によりリッド取り
付けの位置ずれを防止できる。

【００３９】また、本発明の好ましい実施の形態とし
て、請求項３記載の半導体装置において、前記半導体チ
ップの裏面上の少なくとも一部に層状に設けられた接続
用金属層をさらに有し、前記金属突起であるバンプが低
融点であることにより前記接続用金属層に接続され前記
リッドが前記半導体チップに固定される。これは、金属
突起であるバンプが、例えば半田など低融点金属の場合
に適用できる。

【００４０】また、本発明の好ましい実施の形態とし
て、請求項３記載の半導体装置において、前記半導体チ
ップの裏面上の少なくとも一部に層状に設けられた接続
用金属層と、前記接続用金属層上に着設された低融点金
属をさらに有し、前記金属突起であるバンプが、前記低
融点金属と合成組成物を形成することにより前記接続用
金属層に接続され前記リッドが前記半導体チップに固定
される。これは、金属バンプであるバンプが、例えばＡ
ｕスタッドバンプである場合に適用できる。

【００４１】また、本発明の好ましい実施の形態とし
て、請求項５ないし７のいずれか１項に記載の半導体装
置において、前記半導体チップの裏面上の少なくとも一
部に層状に設けられた接続用金属層は、前記半導体チッ
プの裏面上に形成されたＴｉ層と、前記Ｔｉ層上に形成
されたＮｉ層と、前記Ｎｉ層上に形成されたＡｕ層とを
有する。半導体チップがＳｉである場合に、Ｔｉ層はＳ
ｉ中に金属が拡散するのを防止するバリアメタルとして
機能し、Ｎｉ層が主たる金属層として機能し、Ａｕ層が
耐酸化性膜として機能する。

【００４２】また、本発明の好ましい実施の形態とし
て、請求項１記載の半導体装置において、フリップチッ
プ方式で前記半導体チップの機能面が接続された配線基
板をさらに有する。配線基板を備えてひとつの部品とし
たものである。

【００４３】また、本発明の好ましい実施の形態とし
て、請求項９記載の半導体装置において、前記リッド
は、前記半導体チップの裏面の側に対向する第１の部位
と、前記第１の部位の端部から前記配線基板に向かって
切り立つ第２の部位とを有し、前記第２の部位と前記配
線基板との間にこれらを接着する接着樹脂をさらに有す
る。リッドの一部が配線基板と接着樹脂で直接的に接着
されることで、さらに配線基板の反りが矯正される効果
がある。

【００４４】また、本発明の好ましい実施の形態とし
て、請求項１記載の半導体装置において、前記半導体チ
ップの機能面から裏面に貫通して設けられた接続用金属
部と、前記リッドの前記金属突起の先端と前記接続用金
属部とを接続する低融点金属とをさらに有する。

【００４５】また、本発明の好ましい実施の形態とし
て、請求項３記載の半導体装置において、前記半導体チ
ップの機能面から裏面に貫通して設けられた接続用金属
部をさらに有し、前記金属突起であるバンプが低融点で
あることにより前記接続用金属部に接続され前記リッド
が前記半導体チップに固定される。

【００４６】また、本発明の好ましい実施の形態とし
て、請求項３記載の半導体装置において、前記半導体チ
ップの機能面から裏面に貫通して設けられた接続用金属
部と、前記接続用金属部上に着設された低融点金属とを
さらに有し、前記金属突起であるバンプが、前記低融点
金属と合成組成物を形成することにより前記接続用金属
部に接続され前記リッドが前記半導体チップに固定され
る。

【００４７】以上の３つの実施形態は、すでに述べた、
半導体チップの裏面に形成すべき接続用金属層に代え
て、半導体チップの機能面から裏面に貫通して接続用金
属部を設けた形態である。このような半導体チップを貫
通する金属部は、半導体チップの機能面（したがって、
裏面ではない。）の製造工程によって大部分が形成でき
る。したがって、半導体チップの裏面に接続用金属層を
形成する工程をわざわざ設ける必要がなくなる。

【００４８】この半導体チップを貫通する金属部の形成
は、例えば、次のようにして実現できる。まず、機能面
からＳｉ基板の所定位置に異方性エッチングによりＳｉ
基板の深い位置（例えば、Ｓｉ基板の厚さの半分程度）
まで穴を形成する。次に、穴の少なくとも側面を覆うよ
うに絶縁層（例えばＳｉＯ２）を形成する。次に、例え
ばＣｕ配線（またはＣｕビア）形成の要領と同様にし
て、その穴を埋めるように例えばＣｕを充填形成する。
これらは、機能面の製造プロセスの一部としてなすこと
ができる。そして、最後に、半導体チップの裏面を研ぎ
落とし、上記形成されたＣｕが裏面に現れるまでこの研
ぎ落としを行う。なお、このようにして裏面に露出した
例えばＣｕ部に対して酸化防止の方策を施してもよいこ
とは言うまでもない。

【００４９】以下では本発明の実施形態を、図面を参照
しながら説明する。

【００５０】図１は、本発明の実施の形態たる半導体装
置の構成を示す模式的な正面断面図である。同図に示す
ように、半導体チップ３の裏面側にはリッド１が配設さ
れ固定されている。

【００５１】半導体チップ３と配線基板５との間は、例
えば半田からなるバンプ８で電気的・機械的に接続され
ている。この接続は、例えば半導体チップ３の側に設け
られたパッドの上にバンプ８を形成し、このバンプ８
を、このバンプ８に位置を合わせてあらかじめ配線基板
５上面に設けられているランドに例えばボンディング技
術を適用して接続し得られるものである。なお、このよ
うな、半導体チップの機能面に設けられるパッド、およ
び配線基板５上面に設けられるランドについては、本発
明の特徴とは直接関係しないので図面上では省略してあ
る（以下の図においても特に断りない限り省略す
る。）。

【００５２】バンプ８に接続された配線基板５上面のラ
ンドは、配線パターンやビア等により外部接続端子７と
電気的に接続されている。なお、配線基板５は、例え
ば、ポリイミドのようなフレキシブルな材質、ガラスエ
ポキシ樹脂のようなリジッドな材質いずれも用いること
ができる。また、外部接続端子７には、図示するよう
に、半田ボールが形成され、これを溶融することにより
さらに別の基板に実装され得る。

【００５３】さらに、半導体チップ３と配線基板５との
間の空間には、半導体チップ３の機能面を大気や湿り気
から遮断し化学的変質を防止し信頼性を確保するよう
に、充填樹脂４が充填されている。

【００５４】半導体チップ３の裏面側に配設された例え
ばＣｕを主たる材質とするリッド１には、金属突起２が
半導体チップ３に対向する面側に設けられている。金属
突起２の先端は半導体チップ３に近接し、より好ましく
は直接接触するようにしてもよい。また、リッド１は、
本実施形態では、接着樹脂９を介して半導体チップ３に
着設されている。

【００５５】このような構成により、半導体チップ３か
らリッド１に対しては金属突起２を介して良好な熱伝導
を確保することができる。これは、金属突起２の先端が
半導体チップ３にごく近接していて金属による熱伝導の
通路を形成するからである。しかも、接着樹脂６の厚み
は、半導体チップ３と金属突起２のないリッド１の部位
との間に十分確保することができるので、半導体チップ
１や配線基板５に対して反り矯正力を発揮し、かつ半導
体チップ３や接着樹脂６の応力を緩和することができ
る。

【００５６】したがって、半導体チップ３や接着樹脂６
の応力緩和を十分確保した上で放熱性を向上させること
が可能になる。

【００５７】次に、本発明の別の実施形態たる半導体装
置について図２を参照して説明する。同図は、本発明の
別の実施形態たる半導体装置の構成を示す模式的な正面
断面図であり、すでに説明した構成要素には同一番号を
付してある。したがって、すでに述べた構成の説明は省
略し、異なる部分を中心に説明する（以下の実施の形態
を説明する図においても同様である）。

【００５８】半導体チップ３の裏面側に配設された例え
ばＣｕを主たる材質とするリッド１には、金属突起２ａ
が半導体チップ３に対向する面側に設けられている。こ
こで、金属突起２ａは、リッド１の半導体チップ３と対
向する面に接続して形成された低融点金属（例えば半
田）である。リッド１は、金属突起２ａの先端が半導体
チップ３に近接し、より好ましくは直接接触するよう
に、接着樹脂９を介して半導体チップ３に着設されてい
る。

【００５９】なお、溶融された低融点金属に対して濡れ
性を示す接続部９をあらかじめリッド１の面に形成して
おくと、リッド１の所定の位置に金属突起２ａを比較的
容易に形成できる。接続部９としては、例えば、リッド
１の面上に所定の大きさでＮｉ層上にＡｕ層を形成した
ものを挙げることができる。このような接続部９の形成
は、例えば、パターニングしたマスクを用いて金属をめ
っきすれば可能である。

【００６０】以上のような構成によっても、半導体チッ
プ３からリッド１に対しては金属突起２を介して良好な
熱伝導を確保することができる。しかも、接着樹脂９の
厚みは、半導体チップ３と金属突起２のないリッド１の
部位との間に十分確保することができるので、半導体チ
ップ１や配線基板５に対して反り矯正力を発揮し、かつ
半導体チップ３や接着樹脂６の応力を緩和することがで
きる。

【００６１】次に、本発明のさらに別の実施形態たる半
導体装置について図３を参照して説明する。同図は、本
発明のさらに別の実施形態たる半導体装置の構成を示す
模式的な正面断面図であり、すでに説明した構成要素に
は同一番号を付してある。

【００６２】この半導体装置では、図１で説明したもの
と同様の金属突起２が、半導体チップ３の裏面に設けら
れた接続用金属層１１に、低融点金属１０により機械的
に接続されている。

【００６３】このような構成により、半導体チップ３か
らリッド１に対しては、接続用金属層１１、低融点金属
１０、金属突起２を介して良好な熱伝導を確保すること
ができる。しかも、この熱伝導路は、金属同士の結合よ
って形成されているので、単に半導体チップ３に近接し
て金属突起２が存在する場合より、一層、熱伝導が良好
になる。

【００６４】また、半導体チップ３の接続用金属層１１
をあらかじめ所定の位置に形成しておくことで、リッド
１の取り付け位置ずれは、低融点金属１０の溶融時の表
面張力により回避できる（セルフアラインメント効
果）。

【００６５】さらに、低融点金属１０による、半導体チ
ップ３とリッド１の金属突起２との結合によって、半導
体チップ１や配線基板５に対して反り矯正力を発揮し、
かつ半導体チップ３の応力を緩和することができる。な
お、この目的のためさらに接着樹脂６を併用してもよ
い。接着樹脂６を併用してもセルフアラインメント効果
は発揮される。

【００６６】したがって、この実施形態の半導体装置で
は、放熱性をさらに向上させつつ、液状樹脂６を使用し
た場合でもその硬化時間を考慮する必要がなく生産性の
改善を達成できる。なお、低融点金属１０の結合をより
確実とするため、金属突起２の先端に、図２において説
明したような接続部９を設けてもよいことは言うまでも
ない。

【００６７】ここで、接続用金属層１１についてさらに
図４を参照して説明する。図４は、接続用金属層１１と
して用いられ得る層構造を示す模式的な断面図である。

【００６８】同図に示すように接続用金属層１１は、半
導体チップ３の裏面上に形成されたＴｉ層４１と、Ｔｉ
層４１上に形成されたＮｉ層４２と、Ｎｉ層上に形成さ
れたＡｕ層４３とからなる。Ｎｉ層４２は、低融点金属
１０側との接続のための主体となる金属であり、Ｔｉ層
４１は、Ｎｉ層４１のニッケルが半導体チップ３内に拡
散するのを防止するバリア金属である。Ａｕ層４３は、
耐酸化性により低融点金属１０が溶融したときに良好な
濡れ性を提供するための金属である。

【００６９】このような接続用金属層１１を半導体チッ
プ３の裏面に設けることにより、金属突起２との近接は
単なる近接ではなく、金属同士による結合とすることが
できる。

【００７０】次に、本発明のさらに別の実施形態たる半
導体装置について図５を参照して説明する。同図は、本
発明のさらに別の実施形態たる半導体装置の構成を示す
模式的な正面断面図であり、すでに説明した構成要素に
は同一番号を付してある。

【００７１】この半導体装置では、図２で説明したもの
と同様の金属突起２ａを有するリッド１が、半導体チッ
プ３の裏面に設けられた接続用金属層１１に金属突起２
ａ自体により接続されている。すなわち、金属突起２ａ
はすでに述べたように例えば低融点金属であり、この低
融点金属２ａを溶融することにより接続用金属層１１に
接続がなされている。なお、図３に示した実施形態と同
様に接着樹脂６を併用してもよい。

【００７２】したがって、この実施形態の半導体装置で
も、金属同士の結合により放熱性をさらに向上させつ
つ、セルフアラインメント効果を利用して、液状樹脂６
を使用した場合でもその硬化時間を考慮する必要がなく
生産性の改善を達成できる。また、金属突起２ａたる低
融点金属の量を接続部９の各部において制御してリッド
１上に金属突起２ａを形成しておけば、リッド１の半導
体チップ３への固着において形成される接着樹脂６の厚
さを所定厚とすることも容易に可能である。すなわち、
低融点金属の量に応じて溶融時の表面張力によりリッド
１と半導体チップ３との間の固着時の距離が決まるから
である。

【００７３】次に、本発明のさらに別の実施形態たる半
導体装置について図６を参照して説明する。同図は、本
発明のさらに別の実施形態たる半導体装置の構成を示す
模式的な正面断面図であり、すでに説明した構成要素に
は同一番号を付してある。

【００７４】この半導体装置では、図２において説明し
たようなリッド１の接続部９上にスタッドバンプ２ｃを
形成し、このスタッドバンプ２ｃを金属突起としたもの
である。このようなスタッドバンプ２ｃは、例えば、ワ
イヤボンディング技術を用いて、すでに説明したような
接続部９の上に容易に形成できる。

【００７５】また、この実施形態では、半導体チップ３
側に接続用金属層１１およびその上に着設された低融点
金属１２が存在する。そして、金属突起としてスタッド
バンプ２ｃを有するリッド１を、半導体チップ３の裏面
に存在する低融点金属１２と向かい合わせてフリップチ
ップ接続の要領で結合する。このとき、スタッドバンプ
２ｃと低融点金属１２との接続によりその界面に合成組
成物が生成し、機械的接続としても十分機能するように
なる。なお、図３、図５に示した実施形態と同様に接着
樹脂６を併用してもよい。

【００７６】したがって、この実施形態においても、金
属同士の結合により放熱性をさらに向上させつつ、さら
に、半導体チップ３とリッド１とのスタッドバンプ２ｃ
を介した結合によって、半導体チップ３や配線基板５に
対して反り矯正力を発揮し、かつ半導体チップ３の応力
を緩和することができる。

【００７７】次に、本発明のさらに別の実施形態たる半
導体装置について図７を参照して説明する。同図は、本
発明のさらに別の実施形態たる半導体装置の構成を示す
模式的な正面断面図であり、すでに説明した構成要素に
は同一番号を付してある。

【００７８】この実施の形態は、図５で説明した実施形
態における接続用金属層１１を、半導体チップ３の裏面
全面に形成して接続用金属層１１ａとしたものである。
このような接続用金属層１１ａと溶融結合する金属突起
２ｄは、図示するように、半導体チップ３側で広がり、
図５に示した実施形態に比較して熱伝導の観点からより
好ましい形状となる結果をもたらす。

【００７９】なお、接続用金属層１１ａを半導体チップ
３の裏面全面に形成することに代えて、リッド１の個々
の接続部９に対応してこれより面積を大きくして複数の
接続用金属層１１を設けることによっても、同様の結果
を得ることができる。

【００８０】次に、本発明のさらに別の実施形態たる半
導体装置について図８を参照して説明する。同図は、本
発明のさらに別の実施形態たる半導体装置の構成を示す
模式的な正面断面図であり、すでに説明した構成要素に
は同一番号を付してある。

【００８１】この実施の形態は、図６で説明した実施形
態における接続用金属層１１を、半導体チップ３の裏面
全面に形成して接続用金属層１１ａとし、かつ接続用金
属層１１ａ上の溶融金属１２を同じく全面形成して溶融
金属１２ａとしたものである。

【００８２】このような構成によっても図６に示した実
施形態と同様の効果、すなわち、金属同士の結合により
放熱性をさらに向上させつつ、さらに、半導体チップ３
とリッド１とのスタッドバンプ２ｃを介した結合によっ
て、半導体チップ３や配線基板５に対して反り矯正力を
発揮し、かつ半導体チップ３の応力を緩和することがで
きる。なお、接着樹脂６を併用してもよいことも同様で
ある。

【００８３】次に、本発明のさらに別の実施形態たる半
導体装置について図９を参照して説明する。同図は、本
発明のさらに別の実施形態たる半導体装置の構成を示す
模式的な正面断面図であり、すでに説明した構成要素に
は同一番号を付してある。

【００８４】この実施形態は、図５に示した実施の形態
における外部接続端子７に代えて、半田ボールを伴わな
い外部接続端子７ａとしたものである。図５に示したよ
うな外部接続端子７を有する形態の半導体装置を、通
常、ＢＧＡ（ｂａｌｌｇｒｉｄａｒｒａｙ）と呼
び、この図９に示すような外部接続端子７ａを有する形
態の半導体装置を、通常、ＬＧＡ（ｌａｎｄｇｒｉｄ
ａｒｒａｙ）と呼ぶ。

【００８５】すなわち、本発明は、ＢＧＡ、ＬＧＡ、問
わず適用できる。また、図９においては、リッド１の半
導体チップ３への取り付け関係として、図５に示したも
のをそのまま使用しているが、図１、図２、図３、図
６、図７、図８の各図に示したような取り付けを適用す
ることも当然ながら可能である。

【００８６】次に、本発明のさらに別の実施形態たる半
導体装置について図１０を参照して説明する。同図は、
本発明のさらに別の実施形態たる半導体装置の構成を示
す模式的な正面断面図であり、すでに説明した構成要素
には同一番号を付してある。

【００８７】この実施形態は、図５に示した実施の形態
における外部接続端子７に代えて、半導体チップ３の機
能面に設けられたバンプを、配線基板５を介さず、直
接、外部接続端子７ｂとしたものである。このような半
導体装置においても、外部接続端子７ｂにより配線基板
に実装される場合には、半導体チップ３の機能面側は、
通常、樹脂封止され、温度変化により半導体チップ３に
は応力が発生する。

【００８８】したがって、放熱性を向上させ、半導体チ
ップ３に対して反り矯正力を発揮し、かつ半導体チップ
３の応力を緩和することができるという本発明の効果
が、このような実施形態においても意味を持つことにな
る。また、図１０においては、リッド１の半導体チップ
３への取り付け関係として、図５に示したものをそのま
ま使用しているが、図１、図２、図３、図６、図７、図
８の各図に示したような取り付けを適用することも当然
ながら可能である。

【００８９】次に、本発明のさらに別の実施形態たる半
導体装置について図１１を参照して説明する。同図は、
本発明のさらに別の実施形態たる半導体装置の構成を示
す模式的な正面断面図であり、すでに説明した構成要素
には同一番号を付してある。

【００９０】この実施形態は、図５に示した実施の形態
におけるリッド１と半導体チップ３との取り付け関係を
保った態様であって、さらに、その端部を配線基板５側
に折り曲げて配線基板５に接着樹脂２１で接着したもの
である。端部の折り曲げは、半導体チップ３の対向する
２辺についてなすようするほかに、半導体チップ３の４
辺についてなすようにしてもよい。

【００９１】このような構成にすることにより、さら
に、配線基板５の反りを矯正する効果の向上を期待でき
る。すなわち、配線基板５の反りは、すでに説明したよ
うに、図上、上に凸に発生しやすく、接着樹脂２１に接
合されたリッド１ｂがこれを阻止する方向にはたらくか
らである。なお、図１１においては、リッド１の半導体
チップ３への取り付け関係として、図５に示したものを
そのまま使用しているが、図１、図２、図３、図６、図
７、図８の各図に示したような取り付けを適用すること
も当然ながら可能である。

【００９２】次に、本発明のさらに別の実施形態たる半
導体装置について図１２を参照して説明する。同図は、
本発明のさらに別の実施形態たる半導体装置の構成を示
す模式的な正面断面図であり、すでに説明した構成要素
には同一番号を付してある。

【００９３】この実施の形態は、図５に示した実施の形
態における接続用金属層１１の形成について変形を加え
たものである。すなわち、すでに説明した接続用金属層
１１は、半導体チップ３の裏面に機能面とは別個のプロ
セスを施して、形成する必要が生じる。これに対して、
この実施形態では、半導体チップ３の裏面に形成すべき
接続用金属層１１に代えて、半導体チップ３の機能面か
ら裏面に貫通して接続用金属部２２を設ける。

【００９４】このような半導体チップ３を貫通する金属
部２２は、後述するように、半導体チップ３の機能面の
製造工程によって大部分が形成され得る。したがって、
半導体チップ３の裏面に接続用金属層１１を形成する工
程をわざわざ設ける必要がなくなる。

【００９５】半導体チップ３を貫通する金属部２２の形
成には、例えば、まず、機能面からウエハ状態の半導体
チップ３の所定位置に異方性エッチングによりウエハの
深い位置（例えば、ウエハの厚さの半分程度）まで穴を
形成する。次に、穴の少なくとも側面を覆うように絶縁
層（例えばＳｉＯ２）を形成する。次に、例えばＣｕ配
線形成の要領と同様にして、その穴を埋めるように例え
ばＣｕを充填形成する。これらは、機能面の製造プロセ
スの一部としてなす。

【００９６】そして、最後に、半導体チップ３の裏面を
研ぎ落とし、上記形成されたＣｕが裏面に現れるまでこ
の研ぎ落としを行う。なお、このようにして裏面に露出
した例えばＣｕ部に対して酸化防止の方策を施してもよ
いことは言うまでもない。

【００９７】なお、図１２においては、リッド１の半導
体チップ３への取り付け関係として、図５に示したもの
をそのまま使用しているが、図３、図６の各図に示した
ような取り付けを適用することも当然ながら可能であ
る。この実施形態の上記述べた以外の効果は、図２に示
した実施形態の効果を前提とした、図５（図３、図６）
に示した実施形態の効果と同様である。

【００９８】次に、本発明に係るリッド部材の実施形態
について、以下図面を参照しながら説明する。図１３
は、本発明の実施形態たるリッド部材の製造工程例を示
す模式的な断面図であり、同図（ａ）から順に工程が進
行する。

【００９９】まず、同図（ａ）に示すように、リッド部
材とすべき例えばＣｕの金属板材１０１を用意する。次
に、同図（ｂ）に示すように、保護膜とすべきレジスト
１０２を塗布する。なお、ここでは、レジスト１０２
は、金属板材１０１の片面に塗布しているが両面に塗布
・形成してもよい（特に、Ｃｕの酸化を防止するた
め）。

【０１００】次に、同図（ｃ）に示すように、金属突起
たるバンプを形成すべき部位１０３のレジスト１０２を
除去するようにパターニングする。バンプを形成すべき
部位１０３は、離散的に複数存在する。そして、同図
（ｄ）に示すように、パターニングされたレジスト１０
２をマスクにして、バンプを形成すべき部位１０３に、
例えばめっきによりＮｉ層１０４、および耐酸化性の膜
としてＡｕ層１０５を、順次形成する。この図１３
（ｄ）に示すような形態は、金属板材１０１の酸化を防
止できる形態であり、半導体装置を組立て製造する前の
部材として搬送や保管する場合に適切な状態である。

【０１０１】そして、図１３（ｅ）に示すように、Ａｕ
層１０５上に低融点金属（例えば半田）のバンプ１０６
を形成してリッド部材を得ることができる。このような
リッド部材は、図２、図５、図７、図９、図１０、図１
１、図１２の各図に示した半導体装置のリッド部材とし
て用いることができる。なお、図６、図８の各図に示し
た半導体装置に用いるリッド部材は、図１３（ｄ）に示
した形態におけるＡｕ層１０５上にスタッドバンプ２ｃ
を形成して得られる。

【０１０２】次に、本発明に係るリッド部材の他の実施
形態について図１４を参照して説明する。同図は、本発
明の他の実施形態たるリッド部材の製造工程例を示す模
式的な断面図であり、同図（ａ）から順に工程が進行す
る。

【０１０３】まず、同図（ａ）に示すように、リッド部
材とすべき例えばＣｕの金属板材１０１を用意する。こ
こで、金属板材１０１には、酸化防止のため保護膜たる
表面処理層１０１ａが両面に形成されている。表面処理
層１０１ａ上は、例えばめっきのような新たな膜形成に
適さない。そこで、次に、同図（ｂ）に示すように、表
面処理層１０１ａをエッチングするためのマスクとすべ
きレジスト１０２を塗布する。レジスト１０２は、同図
（ｃ）に示すように、金属突起たるバンプを形成すべき
部位１０３を除去するようにパターニングされる。

【０１０４】次に、同図（ｄ）に示すように、パターニ
ングされたレジスト１０２をマスクにして、表面処理層
１０１ａをエッチングしてバンプ形成開口１０３ａを有
する表面処理層１０１ｂを形成し、このエッチングのあ
とレジスト１０２を除去する。そして、同図（ｅ）に示
すように、バンプ形成開口１０３ａに例えばめっきによ
りＮｉ層１０４、耐酸化性膜としてＡｕ層１０５を、順
次形成する。この図１４（ｅ）に示すような形態は、半
導体装置を組立て製造する前の部材として搬送や保管す
る場合に適切な状態である。

【０１０５】そして、図１４（ｆ）に示すように、Ａｕ
層１０５上に低融点金属（例えば半田）のバンプ１０６
を形成してリッド部材を得ることができる。このような
リッド部材は、図２、図５、図７、図９、図１０、図１
１、図１２の各図に示した半導体装置のリッド部材とし
て用いることができる。なお、図６、図８の各図に示し
た半導体装置に用いるリッド部材は、図１４（ｅ）に示
した形態におけるＡｕ層１０５上にスタッドバンプ２ｃ
を形成して得られる。

【０１０６】次に、本発明に係るリッド部材のさらに他
の実施形態について図１５を参照して説明する。同図
は、本発明の他の実施形態たるリッド部材の製造工程例
を示す模式的な断面図であり、同図（ａ）から順に工程
が進行する。

【０１０７】まず、同図（ａ）に示すように、リッド部
材とすべき例えばＣｕの金属板材１０１を用意する。次
に、同図（ｂ）に示すように、レジスト１０２を塗布し
たのちこれをパターニングし、金属突起たるバンプを形
成すべき部位１０３のレジストを除去する。

【０１０８】そして、パターニングされたレジスト１０
２をマスクにして、バンプを形成すべき部位１０３に、
例えばめっきによりＮｉ層１０４、Ａｕ層１０５を順次
形成し、そのあと、同図（ｃ）に示すようにレジスト１
０２を除去する。次に、金属板材１０１の表層を黒化処
理して、保護膜１０１ｃをその両面に形成する。このと
き、Ｎｉ層１０４、Ａｕ層１０５が形成された部位で
は、黒化処理により変化は生じない。この図１５（ｄ）
に示すような形態は、半導体装置を組立て製造する前の
部材として搬送や保管する場合に適切な状態である。

【０１０９】次に、同図（ｅ）に示すように、Ａｕ層１
０５上に低融点金属（例えば半田）のバンプ１０６を形
成してリッド部材を得ることができる。このようなリッ
ド部材は、図２、図５、図７、図９、図１０、図１１、
図１２の各図に示した半導体装置のリッド部材として用
いることができる。なお、図６、図８の各図に示した半
導体装置に用いるリッド部材は、図１５（ｄ）に示した
形態におけるＡｕ層１０５上にスタッドバンプ２ｃを形
成して得られる。

【０１１０】次に、本発明に係るリッド部材のさらに他
の実施形態について図１６を参照して説明する。同図
は、本発明の他の実施形態たるリッド部材の製造工程例
を示す模式的な断面図であり、同図（ａ）から順に工程
が進行する。以下の実施の形態では、金属板材の酸化が
内部まで進行しない材料（例えばＡｌ）をリッド部材と
して使用する場合に好適な例を説明する。

【０１１１】まず、同図（ａ）に示すように、リッド部
材とすべき例えばＡｌの金属板材２０１を用意する。次
に、同図（ｂ）に示すように、レジスト２０２を塗布し
たのちこれをパターニングし、金属突起たるバンプを形
成すべき部位２０３のレジストを除去する。バンプを形
成すべき部位２０３は、離散的に複数存在する。

【０１１２】そして、パターニングされたレジスト２０
２をマスクにして、バンプを形成すべき部位２０３に、
例えばめっきによりＮｉ層１０４、耐酸化性膜であるＡ
ｕ層１０５を順次形成し、そのあと、同図（ｃ）に示す
ようにレジスト２０２を除去する。この図１６（ｃ）に
示すような形態は、半導体装置を組立て製造する前の部
材として搬送や保管する場合に適切な状態である。

【０１１３】次に、同図（ｄ）に示すように、Ａｕ層１
０５上に低融点金属（例えば半田）のバンプ１０６を形
成してリッド部材を得ることができる。このようなリッ
ド部材は、図２、図５、図７、図９、図１０、図１１、
図１２の各図に示した半導体装置のリッド部材として用
いることができる。なお、図６、図８の各図に示した半
導体装置に用いるリッド部材は、図１６（ｃ）に示した
形態におけるＡｕ層１０５上にスタッドバンプ２ｃを形
成して得られる。

【０１１４】以上説明のように、Ａｌのような表面酸化
膜により酸化が内部に進行しない材料を用いるとリッド
形成の工程がより簡単に済む。

【０１１５】次に、本発明に係るリッド部材のさらに他
の実施形態について図１７を参照して説明する。同図
は、本発明の他の実施形態たるリッド部材の製造工程例
を示す模式的な断面図であり、同図（ａ）から順に工程
が進行する。

【０１１６】まず、同図（ａ）に示すように、リッド部
材とすべき例えばＡｌの金属板材２０１を用意する。次
に、同図（ｂ）に示すように、例えばめっきによりＮｉ
層２１０、耐酸化性膜であるＡｕ層２１１を、順次、全
面に形成する。そして、同図（ｃ）に示すように、レジ
ストを塗布したのちこれをパターニングし、金属突起た
るバンプを形成すべき部位のみにレジスト２１２を残
す。レジスト２１２は、離散的に複数存在する。

【０１１７】そして、パターニングされたレジスト２１
２をマスクにして、Ｎｉ層２１０、Ａｕ層２１１をエッ
チング除去し、そのあと、同図（ｄ）に示すように、レ
ジスト２１２を除去して、バンプを接続するためのＮｉ
層２１０ａ、Ａｕ層２１１ａを形成する。この図１６
（ｄ）に示すような形態は、半導体装置を組立て製造す
る前の部材として搬送や保管する場合に適切な状態であ
る。

【０１１８】次に、同図（ｅ）に示すように、Ａｕ層２
１１ａ上に低融点金属（例えば半田）のバンプ１０６を
形成してリッド部材を得ることができる。このようなリ
ッド部材は、図２、図５、図７、図９、図１０、図１
１、図１２の各図に示した半導体装置のリッド部材とし
て用いることができる。なお、図６、図８の各図に示し
た半導体装置に用いるリッド部材は、図１７（ｄ）に示
した形態におけるＡｕ層２１１ａ上にスタッドバンプ２
ｃを形成して得られる。

【０１１９】

【発明の効果】以上詳述したように、本発明によれば、
半導体チップに対向するリッドの面に金属突起が存在
し、この金属突起が半導体チップの裏面に近接するよう
に、半導体チップとリッドとが固定されるので、半導体
チップで発生する熱は、近接する金属突起を通って速や
かにリッドの面に達し、これにより放熱性の確保ができ
る。また、半導体チップの応力解放のためには、リッド
の金属突起が存在しない部位と半導体チップとの間に形
成される空間に接着樹脂を十分に充填してこれらの密着
性を向上することにより、または、リッドの金属突起と
半導体チップとが近接しているので、これらを低温度溶
融金属やＡｕバンプなどにより接続して半導体チップと
リッドとの固着性を確保して、達成できる。したがっ
て、半導体チップや接着樹脂の応力緩和を十分確保した
上で放熱性を向上させることが可能になる。

【０１２０】また、本発明によれば、金属突起に接続さ
れ得るように半導体チップの裏面側に接続用金属層を設
け、半導体チップとリッドとの固着のため低融点金属を
溶融する場合に、溶融した金属の表面張力により接続用
金属層の位置に対する金属突起の位置がおのずと収束・
安定する。したがって、半導体チップに対するリッドの
固着位置のずれが生じず、液状樹脂の硬化時間を考慮す
る必要がなくなり、生産性の改善を達成できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施の形態たる半導体装置の構成を示
す模式的な正面断面図。

【図２】本発明の別の実施形態たる半導体装置の構成を
示す模式的な正面断面図。

【図３】本発明のさらに別の実施形態たる半導体装置の
構成を示す模式的な正面断面図。

【図４】本発明の実施形態における接続用金属層１１と
して用いられ得る層構造を示す模式的な断面図。

【図５】本発明のさらに別の実施形態たる半導体装置の
構成を示す模式的な正面断面図。

【図６】本発明のさらに別の実施形態たる半導体装置の
構成を示す模式的な正面断面図。

【図７】本発明のさらに別の実施形態たる半導体装置の
構成を示す模式的な正面断面図。

【図８】本発明のさらに別の実施形態たる半導体装置の
構成を示す模式的な正面断面図。

【図９】本発明のさらに別の実施形態たる半導体装置の
構成を示す模式的な正面断面図。

【図１０】本発明のさらに別の実施形態たる半導体装置
の構成を示す模式的な正面断面図。

【図１１】本発明のさらに別の実施形態たる半導体装置
の構成を示す模式的な正面断面図。

【図１２】本発明のさらに別の実施形態たる半導体装置
の構成を示す模式的な正面断面図。

【図１３】本発明の実施形態たるリッド部材の製造工程
例を示す模式的な断面図。

【図１４】本発明の別の実施形態たるリッド部材の製造
工程例を示す模式的な断面図。

【図１５】本発明のさらに別の実施形態たるリッド部材
の製造工程例を示す模式的な断面図。

【図１６】本発明のさらに別の実施形態たるリッド部材
の製造工程例を示す模式的な断面図。

【図１７】本発明のさらに別の実施形態たるリッド部材
の製造工程例を示す模式的な断面図。

【図１８】リッドを有する半導体装置であって配線基板
にフリップチップ接続された半導体チップを有する従来
の半導体装置を示す正面断面図。

【符号の説明】

１、１ｂ…リッド２、２ａ、２ｂ…金属突起２ｃ…
スタッドバンプ３…半導体チップ４…充填樹脂５
…配線基板６…接着樹脂７、７ａ、７ｂ…外部接続
端子８…バンプ９…接続部１０…低融点金属１
１、１１ａ…接続用金属層１２、１２ａ…低融点金属
２１…接着樹脂２２…接続用金属部４１…Ｔｉ層４２…Ｎｉ層４３…Ａｕ層１０１、
２０１…金属板材１０１ａ、１０１ｂ…表面処理層
１０１ｃ…保護膜１０２、２０２、２１２…レジスト
１０３、２０３…バンプを形成すべき部位１０３ａ
…バンプ形成開口１０４、２１０、２１０ａ…Ｎｉ層
１０５、２１１、２１１ａ…Ａｕ層１０６…バンプ

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】半導体チップと、前記半導体チップの裏面の側に設けられたリッドとを有
し、前記半導体チップに対向する前記リッドの面には金属突
起が存在し、前記金属突起の先端が前記半導体チップの
裏面に近接するように、前記リッドが前記半導体チップ
に固定されていることを特徴とする半導体装置。
【請求項２】前記金属突起は、前記リッドと一体に形
成されていることを特徴とする請求項１記載の半導体装
置。
【請求項３】前記金属突起は、前記リッドの面に接続
して形成されたバンプであることを特徴とする請求項１
記載の半導体装置。
【請求項４】前記半導体チップと前記リッドとの間に
挟まれる接着樹脂をさらに有することを特徴とする請求
項１記載の半導体装置。
【請求項５】前記半導体チップの裏面上の少なくとも
一部に層状に設けられた接続用金属層と、前記リッドの前記金属突起の先端と前記接続用金属層と
を接続する低融点金属とをさらに有することを特徴とす
る請求項１記載の半導体装置。
【請求項６】前記半導体チップの裏面上の少なくとも
一部に層状に設けられた接続用金属層をさらに有し、前記金属突起であるバンプが低融点であることにより前
記接続用金属層に接続され前記リッドが前記半導体チッ
プに固定されることを特徴とする請求項３記載の半導体
装置。
【請求項７】前記半導体チップの裏面上の少なくとも
一部に層状に設けられた接続用金属層と、前記接続用金属層上に着設された低融点金属をさらに有
し、前記金属突起であるバンプが、前記低融点金属と合成組
成物を形成することにより前記接続用金属層に接続され
前記リッドが前記半導体チップに固定されることを特徴
とする請求項３記載の半導体装置。
【請求項８】前記半導体チップの裏面上の少なくとも
一部に層状に設けられた接続用金属層は、前記半導体チ
ップの裏面上に形成されたＴｉ層と、前記Ｔｉ層上に形
成されたＮｉ層と、前記Ｎｉ層上に形成されたＡｕ層と
を有することを特徴とする請求項５ないし７のいずれか
１項記載の半導体装置。
【請求項９】フリップチップ方式で前記半導体チップ
の機能面が接続された配線基板をさらに有することを特
徴とする請求項１記載の半導体装置。
【請求項１０】前記リッドは、前記半導体チップの裏
面の側に対向する第１の部位と、前記第１の部位の端部
から前記配線基板に向かって切り立つ第２の部位とを有
し、前記第２の部位と前記配線基板との間にこれらを接
着する接着樹脂をさらに有することを特徴とする請求項
９記載の半導体装置。
【請求項１１】前記半導体チップの機能面から裏面に
貫通して設けられた接続用金属部と、前記リッドの前記金属突起の先端と前記接続用金属部と
を接続する低融点金属とをさらに有することを特徴とする請求項１記載の半導体
装置。
【請求項１２】前記半導体チップの機能面から裏面に
貫通して設けられた接続用金属部をさらに有し、前記金属突起であるバンプが低融点であることにより前
記接続用金属部に接続され前記リッドが前記半導体チッ
プに固定されることを特徴とする請求項３記載の半導体
装置。
【請求項１３】前記半導体チップの機能面から裏面に
貫通して設けられた接続用金属部と、前記接続用金属部上に着設された低融点金属とをさらに
有し、前記金属突起であるバンプが、前記低融点金属と合成組
成物を形成することにより前記接続用金属部に接続され
前記リッドが前記半導体チップに固定されることを特徴
とする請求項３記載の半導体装置。
【請求項１４】半導体チップの裏面の側にリッドを有
する半導体装置の製造方法において、前記半導体チップに対向させるべき前記リッドの面に金
属突起を形成する工程と、前記形成された金属突起の先端が前記半導体チップの裏
面に近接するように、前記リッドを前記半導体チップに
配置する工程と、前記配置されたリッドと半導体チップとをその配置位置
で固定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１５】金属板と、前記金属板上に離散的に複数形成され、耐酸化性を有す
る金属膜とを有することを特徴とするリッド部材。
【請求項１６】金属板と、前記金属板上に形成され、複数の開口部を有しかつこの
開口部以外の前記金属板の面を大気から遮断する保護膜
と、前記保護膜の前記開口部の前記金属板上に形成され、耐
酸化性を有する金属膜とを有することを特徴とするリッ
ド部材。