JP2009060000A

JP2009060000A - 半導体装置

Info

Publication number: JP2009060000A
Application number: JP2007227530A
Authority: JP
Inventors: Shinji Wakizaka; 伸治脇坂
Original assignee: Casio Computer Co Ltd
Current assignee: Casio Computer Co Ltd
Priority date: 2007-09-03
Filing date: 2007-09-03
Publication date: 2009-03-19

Abstract

【課題】シリコン基板上に設けられた複数の配線の接続パッド部上に柱状電極が設けられた半導体装置において、柱状電極の平面形状を正方形状とし、配線の接続パッド部も正方形状としても、斜め方向に隣接する２本の配線の接続パッド部間の間隔を広くする。
【解決手段】配線７の接続パッド部７ｂは正方形の角部を円弧状部７ｄとされた形状となっている。これにより、配線７の接続パッド部７ｂが正方形状である場合と比較して、斜め方向に隣接する２本の配線７の接続パッド部７ｂ間の間隔Ｄが広くなり、ここに配置し得る配線７の引き回し線部７ｃの本数を６本とすることができる。
【選択図】図２

Description

この発明は半導体装置に関する。

従来の半導体装置には、平面方形状の半導体基板の上面周辺部に複数の接続パッドが設けられ、接続パッドの中央部を除く半導体基板の上面に絶縁膜が設けられ、絶縁膜の上面に配線が接続パッドに接続されて設けられ、配線の接続パッド部上面に柱状電極が設けられたものがある（例えば、特許文献１参照）。この場合、配線は、接続パッドに接続された接続部と、柱状電極の台座となる接続パッド部と、その間の引き回し線部とからなっている。

特開平５−２１８０４２号公報

上記従来の半導体装置では、配線の接続パッド部およびその上面に設けられた柱状電極がマトリクス状に配置されている。このため、内側に配置された柱状電極の台座となる接続パッド部を有する配線の引き回し線部は、外側に配置された相隣接する柱状電極の台座となる２本の配線の接続パッド部間に配置される。

ところで、柱状電極の平面形状が円形状である場合には、その台座となる配線の接続パッド部も一般的に円形状である。ここで、このような場合における寸法の一例について、図３を参照して説明する。図３において、配線２１は、接続パッド（図示せず）に接続された接続部（図示せず）と、平面円形状の柱状電極２２の台座となる円形状の接続パッド部２１ａと、その間の引き回し線部２１ｂとからなっている。

図３において、配線２１の引き回し線部２１ｂの線幅およびその間の間隔が最小寸法で共に０．０２ｍｍ（図３では４ｍｍに相当する、以下同じ）であるとき、柱状電極２２のピッチを０．４ｍｍとし、柱状電極２２の直径を０．２ｍｍとすると、配線２１の接続パッド部２１ａの直径が（アライメントに関する片側での許容精度が０．０１ｍｍであると両側で０．０２ｍｍとなるので）０．２２ｍｍとなり、行方向（または列方向）に隣接する２本の配線２１の接続パッド部２１ａ間の間隔が０．１８ｍｍとなり、行方向（または列方向）に隣接する２本の配線２１の接続パッド部２１ａ間に配置し得る配線２１の引き回し線部２１ｂの本数が４本となる。

この場合、斜め方向に隣接する２本の配線２１の接続パッド部２１ａ間の間隔Ｄは０．２６ｍｍ（＝１３×０．０２）以上であるので、斜め方向に隣接する２本の配線２１の接続パッド部２１ａ間に配線２１の引き回し線部２１ｂを６本配置することができる。

一方、柱状電極２２の平面形状を正方形状とし（例えば、上記特許文献１参照）、その台座となる配線２１の接続パッド部２１ａも正方形状とすることがある。そこで、次に、このような場合における寸法の一例について、図４を参照して説明する。

図４において、配線２１の引き回し線部２１ｂの線幅およびその間の間隔が最小寸法で共に０．０２ｍｍ（図４では４ｍｍに相当する、以下同じ）であるとき、柱状電極２２のピッチを０．４ｍｍとし、柱状電極２２の一辺の長さを０．２ｍｍとすると、配線２１の接続パッド部２１ａの一辺の長さが（アライメントに関する片側での許容精度が０．０１ｍｍであると両側で０．０２ｍｍとなるので）０．２２ｍｍとなり、行方向（または列方向）に隣接する２本の配線２１の接続パッド部２１ａ間の間隔が０．１８ｍｍとなり、行方向（または列方向）に隣接する２本の配線２１の接続パッド部２１ａ間に配置し得る配線２１の引き回し線部２１ｂの本数が４本となる。

しかしながら、図４において、斜め方向に隣接する２本の配線２１の接続パッド部２１ａ間の間隔Ｄは０．２５４６ｍｍとなり、０．２６ｍｍ（＝１３×０．０２）未満と狭くなるので、斜め方向に隣接する２本の配線２１の接続パッド部２１ａ間に配線２１の引き回し線部２１ａを６本配置することができなくなってしまう。

そこで、この発明は、斜め方向に隣接する２本の配線の接続パッド部間の間隔を広くすることができる半導体装置を提供することを目的とする。

請求項１に記載の発明は、半導体基板上に設けられた複数の配線の接続パッド部上に突起電極か設けられた半導体装置において、前記突起電極の平面形状は正方形状であり、前記配線の接続パッド部は正方形の角部を円弧状部とされた形状であることを特徴とするものである。
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の発明において、前記配線の接続パッド部は正方形の４角部を円弧状部とされた形状であることを特徴とするものである。
請求項３に記載の発明は、請求項１に記載の発明において、前記配線の接続パッド部の円弧状部の半径は前記配線の接続パッド部の一辺に沿う方向の長さと前記突起電極の平面形状の一辺の長さとの差の１／２であることを特徴とするものである。
請求項４に記載の発明は、請求項１に記載の発明において、前記配線の接続パッド部および前記突起電極はマトリクス状に配置されていることを特徴とするものである。
請求項５に記載の発明は、請求項１に記載の発明において、前記突起電極は平面正方形状の柱状電極であることを特徴とする半導体装置。
請求項６に記載の発明は、請求項１に記載の発明において、前記突起電極の平面寸法は前記接続パッド部の平面寸法よりも、アライメントの許容精度分小さいことを特徴とする半導体装置。
請求項７に記載の発明は、請求項６に記載の発明において、前記接続パッド部の円弧状部は、アライメントの許容精度を半径とすることを特徴とする半導体装置。
請求項８に記載の発明は、請求項１に記載の発明において、前記配線を含む前記半導体基板上に封止膜が前記突起電極の周囲を覆うように設けられていることを特徴とするものである。
請求項９に記載の発明は、請求項８に記載の発明において、前記突起電極上に半田ボールが設けられていることを特徴とするものである。

この発明によれば、配線の接続パッド部を正方形の角部を円弧状部とされた形状としているので、配線の接続パッド部が正方形状である場合と比較して、斜め方向に隣接する２本の配線の接続パッド部間の間隔を広くすることができる。

図１はこの発明の一実施形態としての半導体装置の断面図を示す。この場合、図１は、この発明の一実施形態としての半導体装置の断面構造を説明するために示すものであり、図示の都合上、後述する具体的な寸法とは関係がない。

この半導体装置は、一般的にはＣＳＰ(chip size package)と呼ばれるものであり、平面方形状のシリコン基板（半導体基板）１を備えている。シリコン基板１の上面には所定の機能の集積回路（図示せず）が設けられ、上面周辺部にはアルミニウム系金属等からなる複数の接続パッド２が集積回路に接続されて設けられている。

接続パッド２の中央部を除くシリコン基板１の上面には酸化シリコン等からなる絶縁膜３が設けられ、接続パッド２の中央部は絶縁膜３に設けられた開口部４を介して露出されている。絶縁膜３の上面にはポリイミド系樹脂等からなる保護膜５が設けられている。絶縁膜３の開口部４に対応する部分における保護膜５には開口部６が設けられている。

保護膜５の上面には配線７が設けられている。配線７は、保護膜５の上面に設けられた銅等からなる下地金属層８と、下地金属層８の上面に設けられた銅からなる上部金属層９との２層構造となっている。配線７の一端部は、絶縁膜３および保護膜５の開口部４、６を介して接続パッド２に接続されている。ここで、配線７は、接続パッド２に接続された接続部７ａと、後述する柱状電極１０の台座となる接続パッド部７ｂと、その間の引き回し線部７ｃとからなっている。配線７の接続パッド部７ｂの形状については後で説明する。

配線７の接続パッド部７ｂの上面には銅からなる平面正方形状の外部接続用の柱状電極（突起電極）１０が設けられている。配線７を含む保護膜５の上面にはエポキシ系樹脂等からなる封止膜１１がその上面が柱状電極１０の上面と面一となるように設けられている。柱状電極１０の上面には半田ボール１２が設けられている。

次に、柱状電極１０の平面形状が正方形状であり、その台座となる配線７の接続パッド部７ｂも正方形状である場合における寸法の一例について、図２を参照して説明する。ただし、この場合、配線７の接続パッド部７ｂの４角部は、基本的には、円弧状部７ｄとなっている。

図２において、配線７の引き回し線部７ｃの線幅およびその間の間隔が最小寸法で共に０．０２ｍｍ（図２では４ｍｍに相当する、以下同じ）であるとき、柱状電極１０のピッチを０．４ｍｍとし、柱状電極１０の一辺の長さを０．２ｍｍとすると、配線７の接続パッド部７ｂの一辺に沿う方向の長さが（アライメントに関する片側での許容精度が０．０１ｍｍであると両側で０．０２ｍｍとなるので）０．２２ｍｍとなり、行方向（または列方向）に隣接する２本の配線７の接続パッド部７ｂ間の間隔が０．１８ｍｍとなり、行方向（または列方向）に隣接する２本の配線７の接続パッド部７ｂ間に配置し得る配線７の引き回し線部７ｃの本数が４本となる。

この場合、配線７の接続パッド部７ｂの円弧状部７ｄの半径は、上記片側での許容精度と同じで、０．０１ｍｍとなっている。すなわち、配線７の接続パッド部７ｂの円弧状部７ｄの半径は、配線７の接続パッド部７ｂの一辺に沿う方向の長さ（０．２２ｍｍ）と柱状電極１０の平面形状の一辺の長さ（０．２ｍｍ）との差（０．０２ｍｍ）の１／２（０．０１ｍｍ）となっている。

この結果、斜め方向に隣接する２本の配線７の接続パッド部７ｂの円弧状部７ｄ間の間隔Ｄは０．２６２８ｍｍとなり、配線７の接続パッド部７ｂが正方形状である場合と比較して、０．２６ｍｍ（＝１３×０．０２）以上と広くなるので、斜め方向に隣接する２本の配線７の接続パッド部７ｂの円弧状部７ｄ間に配線７の引き回し線部７ｃを６本配置することができる。

ところで、配線７の接続パッド部７ｂの円弧状部７ｄの半径は、アライメントに関する片側での許容精度と同じで、０．０１ｍｍとなっているので、配線７の接続パッド部７ｂに対する柱状電極１０の形成位置が斜め方向にアライメントに関する片側での許容精度０．０１ｍｍずれたとしても、柱状電極１０を配線７の接続パッド部７ｂの上面に形成することができる。

この発明の一実施形態としての半導体装置の断面図。図１に示す半導体装置の一部の具体的な寸法の一例を説明するために示す平面図。従来例において、柱状電極の平面形状が円形状であり、その台座となる配線の接続パッド部も円形状である場合における寸法の一例を説明するために示す平面図。従来例において、柱状電極の平面形状が正方形状であり、その台座となる配線の接続パッド部も正方形状である場合における寸法の一例を説明するために示す平面図。

符号の説明

１シリコン基板
２接続パッド
３絶縁膜
５保護膜
７配線
７ａ接続部
７ｂ接続パッド部
７ｃ引き回し線部
７ｄ円弧状部
１０柱状電極
１１封止膜
１２半田ボール

Claims

半導体基板上に設けられた複数の配線の接続パッド部上に突起電極が設けられた半導体装置において、前記突起電極の平面形状は正方形状であり、前記配線の接続パッド部は正方形の角部を円弧状部とされた形状であることを特徴とする半導体装置。
請求項１に記載の発明において、前記配線の接続パッド部は正方形の４角部を円弧状部とされた形状であることを特徴とする半導体装置。
請求項１に記載の発明において、前記配線の接続パッド部の円弧状部の半径は前記配線の接続パッド部の一辺に沿う方向の長さと前記突起電極の平面形状の一辺の長さとの差の１／２であることを特徴とする半導体装置。
請求項１に記載の発明において、前記配線の接続パッド部および前記突起電極はマトリクス状に配置されていることを特徴とする半導体装置。
請求項１に記載の発明において、前記突起電極は平面正方形状の柱状電極であることを特徴とする半導体装置。
請求項１に記載の発明において、前記突起電極の平面寸法は前記接続パッド部の平面寸法よりも、アライメントの許容精度分小さいことを特徴とする半導体装置。
請求項６に記載の発明において、前記接続パッド部の円弧状部は、アライメントの許容精度を半径とすることを特徴とする半導体装置。
請求項１に記載の発明において、前記配線を含む前記半導体基板上に封止膜が前記突起電極の周囲を覆うように設けられていることを特徴とする半導体装置。
請求項８に記載の発明において、前記突起電極上に半田ボールが設けられていることを特徴とする半導体装置。