JP2003068933A - 半導体装置 - Google Patents

半導体装置

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JP2003068933A
JP2003068933A JP2001253073A JP2001253073A JP2003068933A JP 2003068933 A JP2003068933 A JP 2003068933A JP 2001253073 A JP2001253073 A JP 2001253073A JP 2001253073 A JP2001253073 A JP 2001253073A JP 2003068933 A JP2003068933 A JP 2003068933A
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circuit forming
electrode pads
semiconductor device
forming portion
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JP2001253073A
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Yuji Kikuchi
裕二 菊地
Seiji Kishimoto
清治 岸本
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Maxell Ltd
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Hitachi Maxell Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 線路長が短く、信号の遅延や線間の干渉ある
いは雑音の増加などの不都合を引き起こしにくい高信頼
性の半導体装置を提供する。 【解決手段】 半導体装置を、半導体チップ20の回路
形成部1〜6内に形成された複数の入出力端子1b等
と、当該複数の入出力端子より引き出された複数の内部
配線1c等と、当該内部配線を介して前記各入出力端子
に接続された複数の電極パッド1a〜6aと、前記回路
形成部上に形成された絶縁層7と、前記電極パッドに一
端が接続され、前記絶縁層上に形成された複数の再配線
9とから構成する。半導体チップ20の回路形成部内に
複数の電極パッドを形成し、複数の再配線の合計長さ
を、各入出力端子から回路形成部の外縁までの距離の合
計よりも短くする。

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に係り、
特に、半導体チップの回路形成面上に絶縁層を介して再
配線を形成してなる半導体装置における再配線の配線構
造に関する。 【0002】 【従来の技術】携帯電話、デジタルカメラ、ノートパソ
コンの例に代表される電子機器においては、小型化、薄
型化、軽量化に対する要求が強く、それに用いられる半
導体部品をいかに小型化、薄型化、軽量化し、かつ製造
コストを抑えるかが研究開発上の1つの重要な課題とな
っている。 【0003】このため、パッケージIC(TOFP、T
SOP等)実装に代わるより小型のBGA(Ball Grid
Array )、CSP(Chip Scale Package ) の開発が進め
られ、一部では既に実用化されている。また、より小型
の半導体高密度実装を考えた場合には、ベアチップ実装
で、しかもフリップチップ方式による実装技術(接続技
術)の普及も強く望まれている。 【0004】従来のフリップチップ方式によるベアチッ
プ実装では、半導体チップの電極パッド面上にバンプを
形成していたが、最近では、BGA、CSPと同様に半
導体チップ上に再配線を行ってバンプ形成用のランド端
子を設け、そのランド端子間のピッチを広げて、実装の
簡易化をはかろうとする技術も一般化している。 【0005】ところで、従来のベアチップには、パッケ
ージIC化する際におけるベアチップの電極パッドと外
部端子との実装方法としてワイヤポンディング方式が用
いられている関係上、電極パッドがベアチップの外縁部
に沿って配置されているのが一般的である。 【0006】図4に、この種のベアチップを用いて作製
される従来例に係るCSPの一例を示す。図4(a)は
従来例に係るCSPの作製に使用されるベアチップの平
面図、図4(b)は再配線が施された従来例に係るベア
チップの平面図、図4(c)は従来例に係るCSPの平
面図、図4(d)は従来例に係るCSPの断面図であ
る。 【0007】図4(a)に示すように、本例のCSP1
00は、回路形成部101の周囲に所要数の電極パッド
103が配置されたベアチップ104を用いて作製され
る。もちろん、前記各電極パッド103と前記回路形成
部101内に形成された各入出力端子105とは、内部
配線106を介して接続されている。CSP100の作
製は、図4(a)に示したベアチップ104の電極パッ
ド形成部を除く部分に第1絶縁層107を塗布した後、
当該第1絶縁層107上に、図4(b)に示すように、
一端が前記電極パッド103に接続され、他端にランド
端子108が形成された再配線109を形成し、次い
で、図4(c)、(d)に示すように、前記ランド端子
108の一部を除く部分に第2絶縁層110を形成した
後、当該第2絶縁層110より露出された前記ランド端
子108上にはんだボール111を搭載するといった方
法で行われる。 【0008】 【発明が解決しようとする課題】前記したように、回路
形成部101の周囲に所要数の電極パッド103が配置
されたベアチップ104を用いて作製される従来のCS
P100は、前記各入出力端子105と前記ランド端子
108とをつなぐ配線の長さが、前記入出力端子105
と前記電極パッド103とをつなぐ内部配線106の長
さs1と前記電極パッド103と前記ランド端子108
とをつなぐ再配線109の長さs2の合計長さになるの
で、配線長が不必要に長くなり、信号の遅延、線間の干
渉あるいは雑音の増加などの不都合を引き起こしやすい
という不都合がある。 【0009】なお、前記においてはCSPを例にとって
説明したが、バンプ付きチップ等の他種の半導体装置に
ついても、同様の不都合を有する。 【0010】本発明は、かかる従来技術の不都合を解決
するためになされたもので、その目的は、入出力端子と
ランド端子とをつなぐ配線の長さが短く、信号の遅延や
線間の干渉あるいは雑音の増加などの不都合を引き起こ
しにくい高信頼性の半導体装置を提供することにある。 【0011】 【課題を解決するための手段】本発明は、前記の課題を
解決するため、半導体チップの回路形成部内に形成され
た複数の入出力端子と、当該複数の入出力端子より引き
出された複数の内部配線と、当該内部配線を介して前記
各入出力端子に接続された複数の電極パッドと、前記回
路形成部上に形成された絶縁層と、前記電極パッドに一
端が接続され、前記絶縁層上に形成された複数の再配線
とを有する半導体装置において、前記半導体チップの回
路形成部内に前記複数の電極パッドを形成し、前記複数
の再配線の合計長さを、前記各入出力端子から前記回路
形成部の外縁までの距離の合計よりも短くするという構
成にした。 【0012】このように、半導体チップの回路形成部内
に電極パッドを形成し、当該電極パッドに一端が接続さ
れた再配線の合計長さを、入出力端子から回路形成部の
外縁までの距離の合計よりも短くすると、CSPについ
ては、電極パッドとランド端子とを接続する再配線の設
計を簡略化することができるので、CSPの低コスト化
を図れると共に、入出力端子からランド端子までに至る
線路長を短くすることができて、信号の遅延や線間の干
渉あるいは雑音の増加などの不都合を解消することがで
きるので、CSPの信頼性の向上を図ることができる。
特に、現在普及しつつある高周波用の半導体チップにお
いては、不要な再配線を簡略化できるので、クロストー
クノイズや共振ズレなどの不具合を低減させることがで
きる。一方、バンプ付きチップについては、前記と同様
の作用効果を有するほか、半導体チップにおける回路形
成部内の電極パッドの配列を均一化することができるの
で、電極パッドに対するボンディングによる金バンプの
形成、或いは印刷によるはんだバンプの形成が容易化さ
れて、均一な配列のバンプ付きチップを得ることがで
き、実装信頼性の高い製品を得ることができる。 【0013】 【発明の実施の形態】本発明に係る半導体装置の第1実
施形態例を、図1に基づいて説明する。図1(a)は本
例に係る半導体装置の作製に使用されるベアチップの平
面図、図1(b)は再配線が施されたベアチップの平面
図、図1(c)は本例に係るCSPの平面図、図1
(d)は本例に係るCSPの断面図、図1(e)は本例
に係るバンプ付きチップの断面図である。 【0014】図1(a)に示すように、本例の半導体装
置の作製に使用される半導体チップ20は、回路形成面
に形成される回路形成部が、6個の回路ブロック、即
ち、CPUコア1と、DSPコア2と、アナログ回路3
と、アナログ・ディジタル変換回路4と、メモリ(RO
M/RAM)5と、ロジック回路6とから形成され、前
記各回路ブロック1〜6の周辺部内側に沿って、それぞ
れ電極パッド1a〜6aが配置されている。 【0015】前記CPUコア1内に配置された電極パッ
ド1aは、CPUコア1内に形成された入出力端子1b
と、CPUコア1内に形成された内部配線1cを介して
接続されている。他の回路ブロック2〜6についても同
様であり、各回路ブロック2〜6内に配置された電極パ
ッド2a〜6aは、該当する各回路ブロック2〜6内に
形成された入出力端子と、該当する各回路ブロック2〜
6内に形成された内部配線を介してそれぞれ接続されて
いる。 【0016】図1(c)及び図1(d)に示す本例のC
SPは、図1(b)に示すように、半導体チップ20の
電極パッド形成部を除く部分に第1絶縁層7を塗布した
後、当該第1絶縁層7上に、一端が電極パッド1a〜6
aに接続され、他端にランド端子8が形成された再配線
9を形成し、次いで、ランド端子8の一部を除く部分に
第2絶縁層10を形成し、当該第2絶縁層10より露出
された前記ランド端子8上にはんだボール11を搭載す
るといった方法で作製される。より具体的には、ウエハ
状態の半導体チップ20の回路形成面上に、電極パッド
1a〜6a及びスクライブラインを除いて第1絶縁層7
を均一の厚さに形成する。その上に、再配線9を形成し
ないエリアにレジスト層を形成し、レジストがないエリ
アに、例えば銅めっきにより再配線9を形成する。この
プロセスで同時にランド端子8も形成する。次いで、レ
ジストを除去した後、ランド端子8及びスクライブライ
ンを除いて第2絶縁層10を均一の厚さに形成する。次
いで、ランド端子8上にフラックスを塗布してはんだボ
ール11を搭載し、このはんだボール11をリフローに
より硬化させ、フラックスを洗浄除去する。最後にダイ
シングすることにより個片のCSPを得るという方法が
とられる。 【0017】前記再配線9は、その合計長さが、前記入
出力端子(1b等)から前記回路形成部の外縁に至るま
での距離の合計よりも短く形成される。なお、前記回路
形成部の外縁に至るまでの距離とは、前記入出力端子の
形成部から図4(a)に示した従来の半導体チップにお
ける電極パッド103の形成部までに至る最短距離を言
う。 【0018】これに対して、本例のバンプ付きチップ
は、図1(e)に示すように、電極パッド1a〜6a上
にバンプ12を形成することによって作製される。な
お、金バンプ12は、各電極パッド2a〜6aに金をボ
ンディングした後、当該ボンディングされた金の先端部
に平坦な板を押し付け、先端部を平坦化することによっ
て作製される。また、はんだバンプ12については、は
んだ印刷等によって作製することができる。 【0019】本例の半導体装置は、半導体チップ20に
形成された各回路ブロック1〜6内に電極パッド1a〜
6aを形成し、当該電極パッド1a〜6aに一端が接続
された再配線9の合計長さを、入出力端子(1b等)か
ら回路形成部の外縁までの距離の合計よりも短くしたの
で、CSPについては、電極パッド1a〜6aとランド
端子8とを接続する再配線の設計を簡略化することがで
きてCSPの低コスト化を図れると共に、入出力端子
(1b等)からランド端子8までに至る線路長を短くす
ることができ、信号の遅延や線間の干渉あるいは雑音の
増加などの不都合を解消することができて、CSPの信
頼性の向上を図ることができる。特に、現在普及しつつ
ある高周波用の半導体チップにおいては、不要な再配線
を簡略化できるので、クロストークノイズや共振ズレな
どの不具合を低減させることができる。一方、バンプ付
きチップについては、前記と同様の作用効果を有するほ
か、半導体チップ20における回路形成部内の電極パッ
ド1a〜6aの配列を均一化することができるので、電
極パッド1a〜6aに対するボンディングによる金バン
プの形成、或いは印刷によるはんだバンプの形成が容易
化することができて、均一な配列のバンプ付きチップを
得ることができ、実装信頼性の高い製品を得ることがで
きる。 【0020】次に、本発明に係る半導体装置の第2実施
形態例を図2に基づいて説明する。図2(a)は本例に
係る半導体装置の作製に使用されるベアチップの平面
図、図2(b)は再配線が施されたベアチップの平面
図、図2(c)は本例に係るCSPの平面図である。 【0021】第2実施形態例に係る半導体装置は、図2
(a)に示すように、電極パッド1a〜6aが各回路ブ
ロック1〜6内に格子状に分散された半導体チップ30
を用いると共に、図2(c)に示すように、はんだボー
ル11を回路形成部の中央部分を除く全面にほぼ均一に
分散配置したことを特徴とする。その他については、第
1実施形態例に係る半導体装置と同じであるので、説明
を省略する。 【0022】本例の半導体装置は、第1実施形態例に係
る半導体装置と同様の効果を有するほか、はんだボール
11を回路形成部の中央部分を除く全面にほぼ均一に分
散配置したので、実装基板の配線のマージンを増加させ
ることができ、実装基板に対する実装信頼性を高めるこ
とができる。 【0023】次に、本発明に係る半導体装置の第3実施
形態例を図3に基づいて説明する。図3(a)は本例に
係る半導体装置の作製に使用されるベアチップの平面
図、図3(b)は再配線が施されたベアチップの平面
図、図3(c)は本例に係るCSPの平面図である。 【0024】第3実施形態例に係る半導体装置は、図3
(a)に示すように、電極パッド1a〜6aが各回路ブ
ロック1〜6内に千鳥状に分散された半導体チップ40
を用いると共に、図3(c)に示すように、はんだボー
ル11を回路形成部の中央部分を除く全面にほぼ均一に
分散配置したことを特徴とする。その他については、第
1実施形態例に係る半導体装置と同じであるので、説明
を省略する。本例の半導体装置は、第2実施形態例に係
る半導体装置と同様の効果を有する。 【0025】 【発明の効果】以上説明したように、本発明によると、
半導体チップに形成された各回路ブロック内に電極パッ
ドを形成し、当該電極パッドに一端が接続された再配線
の合計長さを、入出力端子から回路形成部の外縁までの
距離の合計よりも短くしたので、CSPについては、電
極パッドとランド端子とを接続する再配線の設計を簡略
化することができてCSPの低コスト化を図れると共
に、入出力端子からランド端子までに至る線路長を短く
することができ、信号の遅延や線間の干渉あるいは雑音
の増加などの不都合を解消することができて、CSPの
信頼性の向上を図ることができる。一方、バンプ付きチ
ップについては、前記と同様の効果を有するほか、半導
体チップにおける回路形成部内の電極パッドの配列を均
一化することができるので、電極パッドに対するボンデ
ィングによる金バンプの形成、或いは印刷によるはんだ
バンプの形成が容易化することができて、均一な配列の
バンプ付きチップを得ることができ、実装信頼性の高い
製品を得ることができる。
【図面の簡単な説明】 【図1】第1実施形態例に係る半導体装置の構成と製造
方法とを示す説明図である。 【図2】第2実施形態例に係る半導体装置の構成と製造
方法とを示す説明図である。 【図3】第3実施形態例に係る半導体装置の構成と製造
方法とを示す説明図である。 【図4】従来例に係る半導体装置の構成と製造方法とを
示す説明図である。 【符号の説明】 1〜6 回路ブロック(回路形成部) 1a〜6a 電極パッド 1b 入出力端子 1c 内部配線 7 第1絶縁層 8 ランド端子 9 再配線 10 第2絶縁層 11 はんだボール 12 バンプ

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 【請求項1】 半導体チップの回路形成部内に形成され
    た複数の入出力端子と、当該複数の入出力端子より引き
    出された複数の内部配線と、当該内部配線を介して前記
    各入出力端子に接続された複数の電極パッドと、前記回
    路形成部上に形成された絶縁層と、前記電極パッドに一
    端が接続され、前記絶縁層上に形成された複数の再配線
    とを有する半導体装置において、前記半導体チップの回
    路形成部内に前記複数の電極パッドを形成し、前記複数
    の再配線の合計長さを、前記各入出力端子から前記回路
    形成部の外縁までの距離の合計よりも短くしたことを特
    徴とする半導体装置。
JP2001253073A 2001-08-23 2001-08-23 半導体装置 Pending JP2003068933A (ja)

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