JP2008235838A - 半導体装置、その製造方法、その実装方法およびこれを用いたｉｃカード - Google Patents

Abstract

【課題】バンプへの導電性ペーストの塗布量のコントロールが容易なバンプ構造をもつ半導体チップを提供する。短絡を防止するとともに接続が確実で信頼性の高い実装構造を提供する。実装が容易で信頼性の高いＩＣカードを提供する。
【解決手段】表面に複数のバンプを有し、前記バンプよりも基板の表面からの高さが低い、ダミーバンプを具備している。
【選択図】図１

Description

本発明は、半導体装置、その製造方法、その実装方法およびこれを用いたＩＣカードにかかり、特にそのＩＣチップのバンプ構造に関する。

従来、身分証明用のＩＤカード、クレジットカード等の各種カードとして、名刺サイズの大きさに成形したプラスチック板に情報記録用の磁気ストライプを塗布した磁気カードと呼ばれるものが広く用いられている。この磁気カードは、情報を磁気で記録することから、第三者によって解読され易く、データの改ざんや、偽造カードの作成が容易であるという問題点を有している。

そこで、近年、磁気カードに代わって、メモリやＣＰＵ等の機能を有するＩＣチップを搭載したＩＣカードが開発され、ＩＣチップに暗号化機能を持たせることにより、より個人情報のセキュリティ性の向上が可能となってきている。
ところで、初期のＩＣカードは、カードリーダとの間でのデータの授受を接触的に行う接触型が主流であったが、カードリーダと機械的且つ電気的に接続することからＩＣ回路内部の静電気破壊や接続端子の接触不良が生じ易く、またカードリーダの構造が複雑になるなど様々な問題があったため、現在はカードリーダとの間で、非接触でデータの授受を行うことのできる非接触型のＩＣカードが多数提案されている。

この非接触型のＩＣカードは、一般的に次のような工程を経て作製される。
（１） 樹脂製のシートにアルミや銅等の金属箔を貼着したシート状の基板を用意し、前記金属箔をパターニング処理し、アンテナ回路を形成する。このほかシート状の基板に、アンテナ回路を形成するための印刷を行いアンテナ回路を形成してもよい。この印刷には、オフセット印刷、グラビア印刷、スクリーン印刷又は写真印刷等が使用される。
（２） パターニング処理により形成されたアンテナ回路上に、直接、ＩＣチップをベアチップ実装したＩＣモジュールと、そのＩＣモジュールの両面に接着剤又は接着剤シートを積層し、更にその外側にプラスチック製の樹脂シートを積層する。
（３） （２）の状態で、加熱プレス機を用いて熱融着によって一体化させる。
（４） 金型などを用いて所定サイズに打ち抜く。

たとえば従来、図８に一例を示すように、アンテナ回路を搭載した基板１０５へのＩＣチップ１０７の実装に際しては、回路電極１０６が設けられた基板１０５の上面に熱硬化性フィルム１０８が貼り付けられており、この回路電極１０６にバンプ１０９を形成したＩＣチップが固着される。

このバンプ１０９は、基板１０５側に設けられた電極に接続されている。
そして、このＩＣチップ１０７を加熱して先端に半田などの導電性ペーストＲの塗布されたバンプ１０９を熱硬化性フィルム１０８の内部に押し込み、さらに上記回路電極４に接触させて適宜の温度に加熱することにより、フリップチップ方式による実装がなされてモジュール１０１が形成される。なお、上記熱硬化性フィルム１０８が異方導電性の熱硬化性樹脂である場合でも、同様の方法で実装が行われる。

ところで、熱硬化性樹脂は実装後の温度変化により線膨張してしまう。このため、基板１０５とＩＣチップ１０７の間に設けられた熱硬化性フィルム１０８の材質の樹脂が温度変化によっては膨張して寸法変化が生じ、本来平坦であるべきモジュール１０１に残留応力が生じて反りが生じてしまう。
このようにモジュールに反りが生じてしまうと、上記バンプ１０９と回路電極１０６の間が非接着状態となり、それによって電気的接続に不良が生じることになる。

従って接合強度を高めることが極めて重要な問題となる。また、導電ペーストＲの塗布量によって決まる接続抵抗は電気的接続信頼性と密接な関係があるため、一定量以上の導電ペーストＲが塗布されなければならない。
また、熱硬化性樹脂は熱圧着の工程の際に硬化収縮するため、ＩＣチップ１０７の回路面と回路電極１０６が近接してしまう。また、導電性ペーストＲの塗布量によっては、接続の際に導電性ペーストＲが想定しない範囲に広がって、ＩＣチップ１０７の図示されていないテスト用の端子周辺にも及んでしまう可能性がある。このことにより、ＩＣチップ１０７の図示されていないテスト用の端子と回路電極１０６との間が、導電性ペーストＲを介して短絡してしまうことになる。

これは、ＩＣカードの場合、特に、機械的衝撃を受け易いため、バンプ１０９と回路電極１０６との接続を確実にすることは極めて重要な課題である。また、ＩＣカードの場合、ＩＣチップの実装のための、配線基板としては、樹脂製のシートのようなフレキシブル基板が用いられることが多い。このため、チップ実装の際にはリジッド基板に実装する場合に比較して接続信頼性を確保することが困難であるとともに、実装の際にフレキシブル基板が変形しやすいためＩＣチップと回路基板が近接し、短絡を生じ易いという課題がある。

ＩＣチップと回路基板との接続という観点からみると、このような電気的接続の不良を回避するために、例えば、特許文献１では、ＩＣチップと回路を構成する基板との間にダミーバンプを形成し、線膨張係数の差によるモジュール１０１（パッケージ）の反りを防止するようにした構造が提案されている

上記特許文献１では種々のバンプ形状が提案されているが、図９に示すように、ダミーバンプの高さｈ２は接続に用いられるバンプの高さｈ１とほぼ同一の高さでほぼ同形状をなすものが一般的である。

特開２０００−１５０５７７号公報

ところでこの構造の場合、ＩＣチップと回路を構成する基板との間の接続に先立ち、バンプに導電性ペースト７を塗布し、その後固着がなされるが、この導電性ペーストの量が多すぎると、材料の無駄となるだけでなく、隣接端子との短絡のおそれが生じ、また少ないと接続不良となるおそれがある。
そこで導電性ペーストの塗布量を制御し、最適の量に設定する必要がある。しかしながら、バンプへの導電性ペーストの塗布量を制御することや、塗布された量が適切かどうかをバンプ形成面側から判定することは困難であった。

本発明は前記実情に鑑みてなされたもので、バンプへの導電性ペーストの塗布量のコントロールが容易なバンプ構造をもつ半導体チップを提供することを目的とする。
また、短絡を防止するとともに接続が確実で信頼性の高い半導体チップの実装方法を提供することを目的とする。
実装が容易で信頼性の高いＩＣカードを提供することを目的とする。

そこで本発明の半導体装置は、表面に複数のバンプを有し、前記バンプよりも基板の表面からの高さが低い、ダミーバンプを具備したことを特徴とする。
この構成によれば、バンプに半田などの導電性ペーストを塗布する際に、ダミーバンプには塗布されないように配慮することで、導電性ペーストの塗布量を容易に管理することができる。また半導体装置を回路の形成された基板上に加圧着する際に、ダミーバンプ近傍においては、半導体装置の回路面と基板配線とのクリアランスは少なくともダミーバンプの高さ分の距離を確保することができるため、半導体装置と、これが実装される基板との短絡の危険を防止する事ができる。なおここで、表面の凹凸が大きい場合にはバンプ及びダミーバンプの高さは基板裏面（研削加工面）からの高さを基準とするのが望ましく、基板裏面からの高さが前記バンプよりも低い、ダミーバンプを具備するようにする。

また、本発明は、上記半導体装置において、前記ダミーバンプが前記半導体装置とは絶縁分離されたものを含む。
この構成により、ダミーバンプは絶縁分離され、フローティング状態であるため、電気的特性に影響を与えることなく、半導体装置の回路面と基板配線とのクリアランスを確保することができる。たとえば半導体装置表面に形成された絶縁膜上にコンタクトホールを含まない領域にパターニングすることによって、バンプとダミーバンプを同一工程で形成することもできる。またダミーバンプは平坦化膜あるいは保護膜の上層に形成するようにしてもよい。

また、本発明は、上記半導体装置において、前記ダミーバンプは、最表面が平坦であるものを含む。
この構成により、より確実に半導体装置の回路面と基板配線とのクリアランスを確保することができる。たとえば、バンプの径の小さい突出部（尖形部）のみを形成しないかあるいは除去したものをダミーバンプとしてもよいため、製造が容易である。またバンプのように先端に突出部を持たないため、材料の無駄もなく、短絡の恐れもない。

また、本発明は、上記半導体装置において、前記バンプは表面に径の小さい突出部（尖形部）を具備したものを含む。
この構成によれば、半導体装置と基板配線との接続が確実となるだけでなく、バンプの尖形部のみに導電性ペーストを塗布するようにすれば塗布量の測定あるいは観察が容易である。また、製造に際しては、バンプの尖形部のみを形成しないかあるいは除去したものか、あるいは形成したバンプの尖形部をバンプよりも低くなるように変形させたものをダミーバンプとしてもよいため、製造が容易である。さらにまた、バンプのように先端に尖形部を持たないようにすれば、材料の無駄をなくすことができるという利点がある。

また、本発明は、上記半導体装置において、前記ダミーバンプはめっき層であり、前記バンプは、めっき層の上に搭載されたスタッドバンプであるものを含む。
この構成によれば、バンプとダミーバンプを同一工程で形成するのが容易であり、バンプのみにスタッドバンプを形成すればよい。また、この構成によれば、スタッドバンプの尖形部が基板配線に食い込むように接続されるので、接続の信頼性を高めることができる。

また、本発明は、上記半導体装置において、前記ダミーバンプはめっき層であり、前記バンプは、めっき層の上に搭載された金属ボールであるものを含む。
この構成によれば、バンプとダミーバンプを同一工程で形成するのが容易であり、バンプのみにめっき層上に金属ボールを形成すればよい。

また、本発明の半導体装置の製造方法は、素子領域の形成された半導体基板にコンタクトするようにバンプを形成する工程と、前記半導体基板からの高さが前記バンプよりも低くなるようにダミーバンプを形成する工程とを含むことを特徴とする。
この構成によれば、バンプよりも低いダミーバンプの存在により、バンプに半田などの導電性ペーストを塗布する際に、ダミーバンプには塗布されないように配慮することで、導電性ペーストの塗布量を容易に管理することができる。また半導体装置を回路の形成された基板上に加圧着する際に、ダミーバンプ近傍においては、半導体装置の回路面と基板配線とのクリアランスは少なくともダミーバンプの高さ分の距離を確保することができるため、半導体装置と、これが実装される基板との短絡の危険を防止する事ができる。

また、本発明は、上記半導体装置の製造方法において、前記ダミーバンプの形成に先立ち、前記半導体基板上に絶縁膜を形成する工程を含むものを含む。
この構成によれば、容易にダミーバンプは絶縁分離され、フローティング状態であるため、電気的特性に影響を与えることなく、半導体装置の回路面と基板配線とのクリアランスを確保することができる。また、半導体装置表面に形成された絶縁膜上でコンタクトホールを含まない領域にパターニングすることによって、バンプとダミーバンプを同一工程で形成することもできる。またダミーバンプは保護膜の上層に形成するようにしてもよい。

また、本発明は、上記半導体装置の製造方法において、前記ダミーバンプを形成する工程と、前記バンプを形成する工程は、同一工程で実施され、導体層パターンを形成する工程と、前記導体層パターンを所定の条件によりパンチングにより平坦化する工程とを含むものを含む。
この構成によれば、バンプとダミーバンプとを同一工程で形成することができる。なお導体層パターンのうちダミーバンプとなる領域をパンチングにより平坦化するようにしてもよい。

また、本発明は、上記半導体装置の製造方法において、前記バンプは表面に径の小さい突出部を具備するように形成するものを含む。径の小さい突出部はスタッドバンプにより形成されるものを含む。

また、本発明は、上記半導体装置の製造方法において、前記バンプ表面が、液面下となるように導電性ペーストに浸漬する工程と、前記半導体基板を撮影し、導電性ペーストの塗布状況を検査する工程と、前記検査する工程で、バンプ表面にのみ選択的に前記導電性ペーストが塗布されたことを確認したのち、前記半導体装置を前記回路パターンに接続する工程とを含むものを含む。
この構成によれば、導電性ペーストの塗布量を、バンプとダミーバンプとの高さの差で制御することができ、容易にコントロールすることが可能となる。

また、本発明は、上記半導体装置の製造方法において、前記検査する工程は、表面に径の小さい突出部を具備したバンプと、ダミーバンプとを含む半導体基板表面を検査し、ダミーバンプ表面に導電性ペーストが塗布されず、前記バンプ表面のみに導電性ペーストが塗布されることを確認する工程とを含むものを含む。
この構成によれば、より作業性よく導電性ペーストの塗布量を制御することができる。

また、本発明は、上記半導体装置の製造方法において、前記配線基板はフレキシブル基板であるものを含む。
薄いフレキシブル基板である場合、ＩＣチップの回路面と回路パターンとの短絡の可能性が大きくなるが、この構成によれば、バンプへの導電性ペーストの塗布量を高精度に調整することができるため、必要十分な量の塗布が可能となり、確実に接合できるとともに、短絡のおそれもない。従って、端子の接合強度信頼性を維持することが可能となる。

また、本発明のＩＣカードは、上記半導体装置をシート上に形成された回路パターンの所望の位置に搭載してなるＩＣモジュールとを備えたことを特徴とする。

以上説明したように、本発明の半導体装置によれば、バンプに導電性ペーストを塗布する際、ダミーバンプには塗布されないように塗布量を調整することで容易に塗布量を管理することができる。また、半導体装置を加圧着する際、半導体装置の回路面と基板配線とのクリアランスを保持することで、短絡を防止することが可能である。
また、特に、配線基板が、薄いフレキシブル基板である場合、ＩＣチップの回路面と回路パターンとの短絡の可能性が大きくなるが、バンプへの導電性ペーストの塗布量を高精度に調整することができるため、必要十分な量の塗布が可能となり、確実に接合できるとともに、短絡のおそれもない。従って、端子の接合強度信頼性を維持することが可能となる。

以下、本発明を実施するための実施の形態について、図面を参照しつつ詳細に説明する。
図１は、本発明の実施の形態１に係る半導体装置であるＩＣチップ７の要部拡大図、図２は、本実施の形態のＩＣチップの製造方法を示す図、図３は同ＩＣチップを用いた導電性ペーストの塗布工程を示す図、図４は導電性ペーストの塗布状態を示す上面図、図５は、上記ＩＣチップを用いて形成される、ＩＣカードを構成するＩＣモジュールの要部拡大断面図である。ここで図３（ｂ）は図４のＡ−Ａ断面図である。

本実施の形態のＩＣチップは、表面に複数のバンプ９を有し、このバンプ９の基板の表面からの高さｈ１よりも、高さｈ２の低い、ダミーバンプ９ｄを具備したことを特徴とする。このダミーバンプはＩＣチップ表面の絶縁膜上にコンタクトホールを含まない領域にパターニングすることによって、形成される。ここでバンプとダミーバンプは同一工程で形成され、必要に応じてバンプをパンチして平坦化を行い、最後にダミーバンプをパンチでバンプより低くなるように平坦化することで形成される。

次に、このＩＣチップのバンプ形成工程について説明する。
バンプはウェハレベルで形成され、ダイシングによって個々のＩＣチップ７に分離されるが、ここでは簡略化のために一部のみを拡大して示す。
まず、図２（ａ）に示すように、所望の素子領域および配線層の形成された半導体ウェハ（ＩＣチップ７）表面の絶縁膜７Ｓにコンタクトホールを形成し、ＣＶＤ法などによってアルミニウム層を形成しフォトリソグラフィにより配線層９ｎを形成する。このとき、バンプ形成領域だけでなく、ダミーバンプ形成領域にも配線層９ｎを形成する。

そして図２（ｂ）に示すように、この配線層９ｎ上に、スタッドバンプ等により径の小さい突出部を持つバンプ９ｐおよびダミーバンプ９ｄを形成する。ダミーバンプ９ｄの形成の際には、電気スパークの出力を変化させボール径を小さくしたり、ファーストボンドの接続荷重を大きくしたり、ステージ温度の高低や、超音波エネルギーの出力を変化させたり等の既知の方法で、スタッドバンプの台座高さ、あるいは頭頂高さが、ダミーバンプ９ｄがバンプ９ｐより低くなるような条件でワイヤが切断される。さらに必要に応じて、ワイヤ切断後のレベリングにおいて、レベリングツールの荷重や速度等を変化させる等の既知の方法で、ダミーバンプ９ｄがバンプ９ｐより低くなるように突出部の上面を平坦化する（図２（ｃ））。この後、ダイシングを行い、個々のチップ７に分断する。
このようにして、ダミーバンプ９ｄの表面は平坦で、バンプ表面には突出部９ｐが形成されたＩＣチップが形成される。

次に、このようにして形成されたＩＣチップ（図３（ａ））を、導電性ペーストＲを充填した液溜め３０に浸漬する。このとき、ダミーバンプ表面は導電性ペーストに触れないようにすることにより、突出部９ｐのみに導電性ペーストが塗布される（図３（ｂ））。
そして検査工程では、導電性ペーストが塗布されたＩＣチップを、図示しないカメラで撮影し、塗布状態を検査する。このときＩＣチップ表面の模式図を図４に示すように、突出部９ｐのみに導電性ペーストが塗布されているのが顕著に観察される。そしてダミーバンプ９ｄには塗布膜Ｒが形成されないようにする。これにより、制御性よく導電性ペーストの膜が形成される。

このようにしてバンプに導電性ペーストの塗布されたＩＣチップを、フレキシブル基板すなわち基材５表面に形成された回路パターン６に位置あわせし、リフローあるいは熱硬化等によりバンプ９とこの回路パターン６とを接続する。

この構成によれば、ＩＣチップを回路パターンの形成された基材上に接続するに際し、バンプに半田などの導電性ペーストを塗布する際に、ダミーバンプには塗布されないように配慮することで、導電性ペーストの塗布量を管理することができる。またＩＣチップを回路の形成された基材上に加圧着して接続する際に、ダミーバンプ近傍においては、ＩＣチップの回路面と基材配線とのクリアランスは少なくともダミーバンプの高さ分の距離を確保することができるため、ＩＣチップと、これが実装される基材との短絡の危険を防止することができる。
また、本発明によれば、ダミーバンプは絶縁分離され、フローティング状態であるため、電気的特性に影響を与えることなく、ＩＣチップの回路面と基材上の配線とのクリアランスを確保することができる。

また、本実施の形態のＩＣカード１は、図５に示すように、ＩＣモジュール２と、ＩＣモジュール２を挟むように両面配置される中間接着層３と、表層ラミネート層４とを備えて構成することができる。ＩＣカード１の基材５には、例えばＰＥＴ（ポリエステルテレフタレート）、ＰＥＮ（ポリエチレンナフタレート）、ＰＩ（ポリイミド製のシート）などの樹脂製のシートが用いられる。これらの基材を用いる場合、薄いフレキシブル基板であるため、端子の接合強度信頼性を保たせることが重要で、ＩＣチップ７の回路面と回路パターン６との短絡の可能性が大きい基材であるが、本実施の形態のＩＣカード１においては、安定した接合とＩＣチップ７の回路面と回路パターン６との短絡を防ぐことができる。

中間接着層３は、ＩＣモジュール２と表層ラミネート層４とを接合させる機能を持つものであり、加熱により溶解し流動性を帯びる接着シート材料、例えばホットメルト接着剤により形成されたシートからなる。表層ラミネート層４にはＰＥＴ、ＰＴＥ−Ｇ、塩化ビニルなどの材料の樹脂シートが用いられる。

また回路パターン６は、ＩＣモジュール２を構成する基材５の片面（もしくは両面）に貼着された、アルミニウムもしくは銅等の金属シートをコイル状にパターニングして形成されている。なお、上記の中間接着層３及び表層ラミネート層４が、本明細書で云うＩＣモジュール２を保護する保護部材である。

回路パターン６は、カードリーダ等の外部機器との間で信号の送受信を行うためのアンテナとして使用される以外に、カードリーダ等の外部機器からＩＣチップ７が動作するための電力を受ける受電手段として使用される。すなわち、カードリーダ等の外部機器から送信される電磁波によってアンテナ回路に電力が誘起され、この電力を回路パターン６に実装したＩＣチップ７の駆動電源として使用する。

ＩＣチップ７は、チップ接合用接着剤８にて回路パターン６に接合される。チップ接合用接着剤８は、ペースト状態でディスペンサ（図示略）によりＩＣモジュール２の基材５上に塗布されるか、印刷法により塗布される。あるいは、シート状のチップ接合用接着剤８が、ＩＣモジュール２の基材５に取り付けられて、ＩＣチップ７を取り付ける場合もある。

ＩＣチップ７は、バンプ９を介して回路パターン６に接合される。このようなＩＣチップ７の実装方法はフリップチップ工法と呼ばれる。また、ＩＣチップ７は、その略全域が、衝撃吸収用とした封止樹脂１０で覆われている。この封止樹脂１０は、完全硬化時において低硬度値をとる物性を有し、弾性係数が１ＧＰａ以下の接着剤である。ここでバンプ９としてはめっき層９ｎとスタッドバンプ法で形成された突出部９ｐとをあわせたものをバンプとしたが、このめっき層がＩＣチップのパッド電極を兼ねる場合、パッド電極上に形成されためっき層上にさらにめっき層を形成した場合、絶縁層を介して再配列配線を形成し、この上にバンプを形成した場合など種々の場合があり、いずれも本発明の範疇にあるものとする。

封止樹脂１０は、ＩＣチップ７への衝撃を吸収する衝撃吸収用として用いられる以外にＩＣチップ７の直上位置に配置される補強板１１をＩＣチップ７に接合させるために用いられる。封止樹脂１０の使用量、即ちＩＣチップ７への充填量は、補強板１１の投影面積よりも増大するように設定され、且つ、ＩＣチップ７と補強板１１との間の封止樹脂厚が５μｍ以上となるように設定されている。なお、ＩＣチップ７は、外部ストレスによる影響を最小限に抑えるため（即ちチップ表面及びダイシングカット面におけるマイクロクラックを防止するため）に、エッチング処理を施した物の使用が好適である。

封止樹脂１０の形成は図６に示す通りである。
（１） まず、ＩＣチップ７が実装された状態のＩＣモジュール２の上方を含む略全域に、封止樹脂１０を塗布する面積、塗布厚さに調整された形状の穴が穿たれた接着剤用塗布マスク２０を設置する。
（２） 接着剤用塗布マスク２０を設置した後、封止樹脂１０を、接着剤用塗布マスク２０上にディスペンサ２２により必要量だけ塗布する。

（３）封止樹脂１０を塗布した後、接着剤用スキージ２１を引いて封止樹脂１０をＩＣチップ７の周囲に充填する。
（４） 封止樹脂１０を充填した後、封止樹脂１０を所定の硬化温度、硬化時間を経て硬化させる。

補強板１１は、その中心がＩＣチップ７の中心と略一致するように、ＩＣチップ７の上方に配置される。補強板１１には、点圧による集中荷重に耐えるため、剛性の高い材料（硬度４００Ｈｖ〜６００Ｈｖ程度の金属材料）、例えばステンレス板が用いられる。

このＩＣカード１は、製造に際しては、まず補強板１１を配置して完成したＩＣモジュール２をその両面側から中間接着層３で挟み込み、更にその外側に表層ラミネート層４を挟み込んで、合計５層構造を確立する。その後、図示しない熱プレス装置により、中間接着層３を流動化させ、厚さが均一になるように真空、加圧、加熱を行い、各層を接着させる。その後、冷却し接着剤の固化後、所定サイズに金型で打ち抜く。これによりＩＣカード１が完成する。

このようにして形成された、本実施の形態のＩＣカード１によれば、常に安定して通信を行うことが可能となる。

（実施の形態２）
以下本発明の実施の形態２について説明する。
前記実施の形態では、ダミーバンプの形成を、バンプと同一工程で形成し、突出部を形成した後、バンプ形成領域の突出部９ｐとダミーバンプ形成領域の突出部９ｄを、パンチングによりダミーバンプ９ｄがバンプ９ｐより低くなるように突出部の上面を平坦化したが、本実施の形態では、図７（ａ）および（ｂ）に示すように、アルミニウム配線層９ｎをバンプ形成領域およびダミーバンプ形成領域に形成した後、ダミーバンプ形成領域に対して所望の高さになるように選択めっきにより、めっきバンプ形成を行い、バンプ形成領域にはめっきバンプ形成を行うことなく、いわゆるスタッドバンプ法により突出部９ｐを形成するようにしてもよい。なおここでは図示しないが、この選択めっきに際しては、ダミーバンプ形成領域に開口を有するようにマスクを形成する必要がある。

すなわちまず、図７（ａ）に示すように、所望の素子領域および配線層の形成された半導体ウェハ（ＩＣチップ７）表面の絶縁膜７Ｓにコンタクトホールを形成し、ＣＶＤ法などによってアルミニウム層を形成しフォトリソグラフィにより配線層９ｎを形成する。このとき、バンプ形成領域だけでなく、ダミーバンプ形成領域にも配線層９ｎを形成する。
そして図７（ｂ）に示すように、ダミーバンプ形成領域の配線層９ｎ上に選択めっきによりダミーバンプ９ｄを形成する。この後バンプ形成領域にのみスタッドバンプを形成し、バンプ形成領域の突出部９ｐを形成する。この後、ダイシングを行い、個々のチップ７に分断する。
このようにして、ダミーバンプ９ｄの表面は平坦で、バンプ表面には突出部９ｐが形成されたＩＣチップが形成される。
この構成によれば、ダミーバンプ９ｄがめっきバンプであるため、ダミーバンプがスタッドバンプで形成された場合に比べて、頭頂部の面積が広く平坦に形成することができる。このため、バンプ表面が、液面下となるように導電性ペーストに浸漬した後、前記半導体基板を撮影し、導電性ペーストの塗布状況を検査する工程において、工程の予期せぬ変動により深く浸漬してしまった際においても、ダミーバンプ９ｄに付着する導電性ペースト塗布面積を広く観察できるので、撮影された画像の解像度が低くても、容易にダミーバンプ表面に導電性ペーストが塗布されているか否かを正しく判定することができる。

なお、バンプおよびダミーバンプは同一工程で形成する必要はなく、別途ダミーバンプを形成するようにしてもよい。

本発明の半導体装置は、フリップチップ方式のボンディングの信頼性向上に有効であり、特にＩＣモジュールを搭載するＩＣカードなどへの適用が可能である。

本発明の実施の形態１にかかるＩＣカードに用いられるＩＣチップの要部拡大断面図 同ＩＣチップの製造工程を示す断面図 同ＩＣチップの製造工程を示す断面図 同ＩＣチップの導電性ペーストの塗布状態を示す図 本発明の実施の形態１のＩＣカードのＩＣチップ周辺の要部を拡大した断面図 図５のＩＣカードの製造工程を示す図 本発明の実施の形態２にかかる同ＩＣチップの製造工程を示す断面図 従来例のチップの実装方法を示す断面図 従来例のＩＣチップの断面図

符号の説明

１ ＩＣカード
２ ＩＣモジュール
３ 中間接着層
４ 表層ラミネート層
５ 基材
６ 回路パターン
７ ＩＣチップ
７Ｓ 絶縁膜
８ チップ接合用接着剤
９、９ｐ バンプ
９ｄ ダミーバンプ
９ｎ 配線パターン
１０ 封止樹脂
１１ 補強板
２０ 塗布マスク
２１ スキージ
３０ 液溜め
１０５ 基板
１０６ 回路電極
１０７ ＩＣチップ
１０８ 熱硬化性フィルム
１０９ バンプ
Ｒ 導電性ペースト
ｈ１ バンプ高さ
ｈ２ ダミーバンプ高さ

Claims (14)

1. 半導体基板表面に複数のバンプを有する半導体装置であって、
   前記バンプよりも前記半導体基板の表面からの高さが低い、ダミーバンプを具備した半導体装置。
2. 請求項１に記載の半導体装置であって、
   前記ダミーバンプは前記半導体装置とは絶縁分離された半導体装置。
3. 請求項１または２に記載の半導体装置であって、
   前記ダミーバンプは、最表面が平坦である半導体装置。
4. 請求項３に記載の半導体装置であって、
   前記バンプは表面に径の小さい突出部を具備した半導体装置。
5. 請求項１乃至４のいずれかに記載の半導体装置であって、
   前記ダミーバンプはめっき層であり、
   前記バンプは、めっき層とめっき層上に搭載されたスタッドバンプである半導体装置。
6. 請求項１乃至４のいずれかに記載の半導体装置であって、
   前記ダミーバンプはめっき層であり、
   前記バンプは、めっき層とめっき層上に搭載された金属ボールである半導体装置。
7. 素子領域の形成された半導体基板に
   コンタクトするようにバンプを形成する工程と、
   前記半導体基板からの高さが前記バンプよりも低くなるようにダミーバンプを形成する工程とを含む半導体装置の製造方法。
8. 請求項７に記載の半導体装置の製造方法であって、
   前記ダミーバンプの形成に先立ち、前記半導体基板上に絶縁膜を形成する工程を含む半導体装置の製造方法。
9. 請求項７または８に記載の半導体装置の製造方法であって、
   前記ダミーバンプを形成する工程と、前記バンプを形成する工程は、同一工程で実施され、
   導体層パターンを形成する工程と、
   前記導体層パターンをパンチングにより平坦化する工程とを含む半導体装置の製造方法。
10. 請求項７または８記載の半導体装置の製造方法であって、
    前記バンプは表面に径の小さい突出部を具備するように形成する半導体装置の製造方法。
11. 請求項１乃至６のいずれかに記載の半導体装置を配線基板上に搭載する方法であって 前記バンプ表面が、液面下となるように導電性ペーストに浸漬する工程と、
    前記半導体基板を撮影し、導電性ペーストの塗布状況を検査する工程と、
    前記検査する工程で、バンプ表面にのみ選択的に前記導電性ペーストが塗布されたことを確認したのち、
    前記半導体装置を前記回路パターンに接続する工程とを含む半導体装置の実装方法。
12. 請求項１１に記載の半導体装置の実装方法であって、
    前記検査する工程は、表面に径の小さい突出部を具備したバンプと、ダミーバンプとを含む半導体基板表面を検査し、ダミーバンプ表面に導電性ペーストが塗布されず、前記バンプ表面のみに導電性ペーストが塗布されることを確認する工程とを含む半導体装置の実装方法。
13. 請求項７乃至１２のいずれかに記載の半導体装置の実装方法であって、
    前記配線基板はフレキシブル基板である半導体装置の実装方法。
14. 請求項１乃至６の半導体装置を
    シート上に形成された回路パターンの所望の位置に搭載してなるＩＣモジュールとを備えたＩＣカード。

Images