JPH07101692B2 - 半導体装置 - Google Patents
半導体装置Info
- Publication number
- JPH07101692B2 JPH07101692B2 JP2382793A JP2382793A JPH07101692B2 JP H07101692 B2 JPH07101692 B2 JP H07101692B2 JP 2382793 A JP2382793 A JP 2382793A JP 2382793 A JP2382793 A JP 2382793A JP H07101692 B2 JPH07101692 B2 JP H07101692B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- bump
- semiconductor device
- resistor
- forming electrode
- semiconductor substrate
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Lifetime
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Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L2224/00—Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
- H01L2224/80—Methods for connecting semiconductor or other solid state bodies using means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected
- H01L2224/81—Methods for connecting semiconductor or other solid state bodies using means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected using a bump connector
- H01L2224/812—Applying energy for connecting
- H01L2224/81234—Applying energy for connecting using means for applying energy being within the device, e.g. integrated heater
Landscapes
- Wire Bonding (AREA)
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明はバンプ形成電極を有する
半導体装置に関するものである。
半導体装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】従来のバンプ形成電極を有する半導体装
置としては、半導体基板上に二次元に検出素子が配設さ
れている半導体チップと、この検出素子からの信号を処
理する回路が形成されたシリコンＩＣ半導体チップとを
組み合わせた、例えば赤外線カメラなどに用いるハイブ
リッド型二次元センサーが知られている。これらの半導
体チップ同士を電気的、機械的に接続する方法は、一般
的に両チップにインジウム等の軟質金属からなるバンプ
電極を形成し、このバンプ電極同士を目合わせして熱圧
着を行っている。
置としては、半導体基板上に二次元に検出素子が配設さ
れている半導体チップと、この検出素子からの信号を処
理する回路が形成されたシリコンＩＣ半導体チップとを
組み合わせた、例えば赤外線カメラなどに用いるハイブ
リッド型二次元センサーが知られている。これらの半導
体チップ同士を電気的、機械的に接続する方法は、一般
的に両チップにインジウム等の軟質金属からなるバンプ
電極を形成し、このバンプ電極同士を目合わせして熱圧
着を行っている。
【０００３】図２（ａ）は従来の半導体装置の構造を示
す断面図、図２（ｂ）はその平面図である。この従来の
半導体装置は、半導体基板１上に形成された絶縁膜２の
開口部９から配線６に接続したバンプ形成電極３を露出
させ、この露出したバンプ形成電極３を含む領域上にめ
っき又は蒸着によりバンプ柱４を形成した構造を有して
いる。このように半導体基板１上にバンプ柱４を形成し
た半導体チップ同士を目合わせして熱圧着することをバ
ンプ結合と称している。
す断面図、図２（ｂ）はその平面図である。この従来の
半導体装置は、半導体基板１上に形成された絶縁膜２の
開口部９から配線６に接続したバンプ形成電極３を露出
させ、この露出したバンプ形成電極３を含む領域上にめ
っき又は蒸着によりバンプ柱４を形成した構造を有して
いる。このように半導体基板１上にバンプ柱４を形成し
た半導体チップ同士を目合わせして熱圧着することをバ
ンプ結合と称している。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】このような半導体装置
によれば、容易にハイブリッド型二次元センサーを構成
することが可能であるが、その一方で熱圧着する際にホ
ットプレートなどの外部熱源を必要とし、また一度バン
プ結合したした後は、バンプ柱の接続不良個所が見つか
っても修復不可能であるという問題があった。また、熱
圧着方式は半導体基板全体を加熱するため、温度変化に
弱い半導体装置には適用できないという問題があった。
によれば、容易にハイブリッド型二次元センサーを構成
することが可能であるが、その一方で熱圧着する際にホ
ットプレートなどの外部熱源を必要とし、また一度バン
プ結合したした後は、バンプ柱の接続不良個所が見つか
っても修復不可能であるという問題があった。また、熱
圧着方式は半導体基板全体を加熱するため、温度変化に
弱い半導体装置には適用できないという問題があった。
【０００５】本発明の目的は、バンプ結合する際に外部
熱源を必要とせず、なおかつ接続不良個所の修復可能な
バンプ形成電極を有する半導体装置を提供することにあ
る。
熱源を必要とせず、なおかつ接続不良個所の修復可能な
バンプ形成電極を有する半導体装置を提供することにあ
る。
【０００６】
【課題を解決するための手段】本発明は、半導体基板上
のバンプ形成電極にバンプ柱を設けた半導体装置におい
て、バンプ形成電極の周囲の半導体基板にキャビティを
設け、このキャビティをまたいで絶縁膜で被覆した抵抗
体を配置し、この抵抗体は少なくともその一部がバンプ
柱の下にかかる位置に形成された構造を有している。
のバンプ形成電極にバンプ柱を設けた半導体装置におい
て、バンプ形成電極の周囲の半導体基板にキャビティを
設け、このキャビティをまたいで絶縁膜で被覆した抵抗
体を配置し、この抵抗体は少なくともその一部がバンプ
柱の下にかかる位置に形成された構造を有している。
【０００７】
【作用】本発明では、半導体基板上のバンプ形成電極の
周囲に形成されたキャビティをまたぐように抵抗体を配
置し、バンプ結合の際にはこの抵抗体に電流を流して発
熱させ、この熱をバンプ柱に加えて溶融し圧着する。熱
はキャビティによって半導体基板への伝導が押さえられ
有効に作用する。そのため、バンプ結合する際に外部熱
源を必要とせず、半導体チップ内部の熱源により接合が
可能である。
周囲に形成されたキャビティをまたぐように抵抗体を配
置し、バンプ結合の際にはこの抵抗体に電流を流して発
熱させ、この熱をバンプ柱に加えて溶融し圧着する。熱
はキャビティによって半導体基板への伝導が押さえられ
有効に作用する。そのため、バンプ結合する際に外部熱
源を必要とせず、半導体チップ内部の熱源により接合が
可能である。
【０００８】
【実施例】次に本発明について図面を参照して詳細に説
明する。図１（ａ）は本発明の一実施例の断面図、図１
（ｂ）はその平面図である。
明する。図１（ａ）は本発明の一実施例の断面図、図１
（ｂ）はその平面図である。
【０００９】本実施例のバンプ形成電極を有する半導体
装置は、通常のフォトリソグラフィ技術により製造され
る。まず、半導体基板１上に形成された第１の絶縁膜１
２上に、配線６に接続してアルミニウムのバンプ形成電
極３を約１μｍの厚さに形成する。また、バンプ柱４を
設ける領域の周囲４個所に抵抗体５を形成する。この抵
抗体５はそれぞれポリシリコンにより最大幅５μｍ、厚
さ０．５μｍ程度の平面Ｕ字型に形成される。また、バ
ンプ形成電極３と抵抗体５にはそれぞれアルミニウムの
配線６、１６が接続される。そして、さらにその上に第
２の絶縁膜２２を形成する。
装置は、通常のフォトリソグラフィ技術により製造され
る。まず、半導体基板１上に形成された第１の絶縁膜１
２上に、配線６に接続してアルミニウムのバンプ形成電
極３を約１μｍの厚さに形成する。また、バンプ柱４を
設ける領域の周囲４個所に抵抗体５を形成する。この抵
抗体５はそれぞれポリシリコンにより最大幅５μｍ、厚
さ０．５μｍ程度の平面Ｕ字型に形成される。また、バ
ンプ形成電極３と抵抗体５にはそれぞれアルミニウムの
配線６、１６が接続される。そして、さらにその上に第
２の絶縁膜２２を形成する。
【００１０】次に、絶縁膜２２に開口部９を設けバンプ
形成電極３の中央部を露出させる。また、同時に抵抗体
５のＵ字型で囲まれた部分に絶縁膜１２、２２を貫通す
るスリット８を開口し、半導体基板１の面を露出させ
る。このスリット８を通してヒドラジン液により半導体
基板１がエッチングされ、抵抗体５の下側の絶縁膜１２
を介して半導体基板１に開口面積が約１５μｍ平方で深
さが少なくとも０．５μｍ程度のキャビティ７が形成さ
れる。その際、半導体基板材料の結晶の方向性に従って
エッチングが進むので、ほぼ方形の凹部であるキャビテ
ィ７が形成される。その結果、抵抗体５はキャビティ７
をまたぐ形で設けられる。
形成電極３の中央部を露出させる。また、同時に抵抗体
５のＵ字型で囲まれた部分に絶縁膜１２、２２を貫通す
るスリット８を開口し、半導体基板１の面を露出させ
る。このスリット８を通してヒドラジン液により半導体
基板１がエッチングされ、抵抗体５の下側の絶縁膜１２
を介して半導体基板１に開口面積が約１５μｍ平方で深
さが少なくとも０．５μｍ程度のキャビティ７が形成さ
れる。その際、半導体基板材料の結晶の方向性に従って
エッチングが進むので、ほぼ方形の凹部であるキャビテ
ィ７が形成される。その結果、抵抗体５はキャビティ７
をまたぐ形で設けられる。
【００１１】次に、バンプ形成電極３上の第２の絶縁膜
２２に開けられた開口部９から露出するバンプ形成電極
３を含む領域上に、めっき又は蒸着により厚さ約１０μ
ｍのバンプ柱４をインジウムにより形成する。この際、
抵抗体５は少なくともその一部が絶縁膜２２を介してバ
ンプ柱４の下にかかるか、もしくは下に入り込む位置に
形成されている。また、抵抗体５は２層に形成された計
２〜２．５μｍ厚の絶縁膜１２、２２ではさまれた構造
となり、周囲とは完全に絶縁されている。
２２に開けられた開口部９から露出するバンプ形成電極
３を含む領域上に、めっき又は蒸着により厚さ約１０μ
ｍのバンプ柱４をインジウムにより形成する。この際、
抵抗体５は少なくともその一部が絶縁膜２２を介してバ
ンプ柱４の下にかかるか、もしくは下に入り込む位置に
形成されている。また、抵抗体５は２層に形成された計
２〜２．５μｍ厚の絶縁膜１２、２２ではさまれた構造
となり、周囲とは完全に絶縁されている。
【００１２】上記の半導体装置を使用してバンプ結合を
行う際には、半導体装置のバンプ柱４同士を目合わせ
し、抵抗体５のそれぞれに１〜１．５ｍＡの電流を流し
て発熱させると、熱はインジウムのバンプ柱４に伝わ
り、インジウム（融点１５６℃）を溶融させて熱圧着が
完了する。
行う際には、半導体装置のバンプ柱４同士を目合わせ
し、抵抗体５のそれぞれに１〜１．５ｍＡの電流を流し
て発熱させると、熱はインジウムのバンプ柱４に伝わ
り、インジウム（融点１５６℃）を溶融させて熱圧着が
完了する。
【００１３】本実施例によれば、バンプ結合する際にホ
ットプレートなどの外部熱源を必要としない。さらに、
バンプ結合終了後、例えばアレイ状の半導体装置に接続
不良が発見された場合には、接続不良のセルの抵抗体を
選択して電流を流し、再度加熱して接続不良個所の修復
を行うことができる。また、外部熱源により熱を加える
方法では、半導体基板を通して熱が伝導するため細かな
温度制御はむづかしいが、本実施例の半導体装置のよう
に抵抗体に電流を流す方法では、発熱部である抵抗体か
らバンプ柱までの距離が短い上に抵抗体に流す電流量を
制御することにより、バンプ柱に使用している材料の溶
融点付近における細かい温度制御も可能である。
ットプレートなどの外部熱源を必要としない。さらに、
バンプ結合終了後、例えばアレイ状の半導体装置に接続
不良が発見された場合には、接続不良のセルの抵抗体を
選択して電流を流し、再度加熱して接続不良個所の修復
を行うことができる。また、外部熱源により熱を加える
方法では、半導体基板を通して熱が伝導するため細かな
温度制御はむづかしいが、本実施例の半導体装置のよう
に抵抗体に電流を流す方法では、発熱部である抵抗体か
らバンプ柱までの距離が短い上に抵抗体に流す電流量を
制御することにより、バンプ柱に使用している材料の溶
融点付近における細かい温度制御も可能である。
【００１４】さらに、抵抗体がキャビティから浮いた状
態にあるため半導体基板に逃げる熱が少なくなり、バン
プ柱に効率的に熱を伝えることができるため、外部熱源
を使用する場合に比較して半導体装置の温度上昇が少な
くなり、温度変化に弱い半導体装置についても熱を加え
ながらのバンプ結合が可能となる。
態にあるため半導体基板に逃げる熱が少なくなり、バン
プ柱に効率的に熱を伝えることができるため、外部熱源
を使用する場合に比較して半導体装置の温度上昇が少な
くなり、温度変化に弱い半導体装置についても熱を加え
ながらのバンプ結合が可能となる。
【００１５】
【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、半
導体基板上のバンプ形成電極の周囲に設けたキャビティ
上に抵抗体を配置し、電流を流して発熱させてバンプ結
合を行うことにより外部熱源が必要なくなり、細かな温
度制御が可能となり、温度変化に弱い半導体装置につい
ても熱を加えることが可能となる。さらにバンプ結合終
了後、接続不良のセルについて選択的に温度を加えるこ
とができ、接続不良の修復も行うことができる。
導体基板上のバンプ形成電極の周囲に設けたキャビティ
上に抵抗体を配置し、電流を流して発熱させてバンプ結
合を行うことにより外部熱源が必要なくなり、細かな温
度制御が可能となり、温度変化に弱い半導体装置につい
ても熱を加えることが可能となる。さらにバンプ結合終
了後、接続不良のセルについて選択的に温度を加えるこ
とができ、接続不良の修復も行うことができる。
【図１】本発明の一実施例を示す図で、同図（ａ）は断
面図、同図（ｂ）はその平面図である。
面図、同図（ｂ）はその平面図である。
【図２】従来の半導体装置を示す図で、同図（ａ）は断
面図、同図（ｂ）はその平面図である。
面図、同図（ｂ）はその平面図である。
１ 半導体基板 ２、１２、２２ 絶縁膜 ３ バンプ形成電極 ４ バンプ柱 ５ 抵抗体 ６、１６ 配線 ７ キャビティ ８ スリット ９ 開口部
Claims (3)
- 【請求項１】 半導体基板上に形成した絶縁膜の開口部
からバンプ形成電極を露出させ、この露出したバンプ形
成電極を含む領域上にバンプ柱を形成した半導体装置に
おいて、前記バンプ形成電極の周囲の半導体基板にキャ
ビティを設け、このキャビティをまたいで前記絶縁膜で
被覆された抵抗体を配置したことを特徴とする半導体装
置。 - 【請求項２】 前記抵抗体は少なくともその一部が前記
絶縁膜を介してバンプ柱領域の下にかかる位置に形成さ
れている請求項１記載の半導体装置。 - 【請求項３】 前記抵抗体がポリシリコンである請求項
１記載の半導体装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2382793A JPH07101692B2 (ja) | 1993-02-12 | 1993-02-12 | 半導体装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2382793A JPH07101692B2 (ja) | 1993-02-12 | 1993-02-12 | 半導体装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06236886A JPH06236886A (ja) | 1994-08-23 |
| JPH07101692B2 true JPH07101692B2 (ja) | 1995-11-01 |
Family
ID=12121210
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2382793A Expired - Lifetime JPH07101692B2 (ja) | 1993-02-12 | 1993-02-12 | 半導体装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH07101692B2 (ja) |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6082288A (en) * | 1994-10-31 | 2000-07-04 | Nippondenso Co., Ltd. | Indicating instrument having self-luminescent indicator |
| JP2812220B2 (ja) * | 1994-10-31 | 1998-10-22 | 株式会社デンソー | 自発光指針式計器 |
| EP1085568B1 (en) | 1999-09-17 | 2004-07-07 | STMicroelectronics S.r.l. | Method for the electrical and mechanical interconnection of microelectronic components |
-
1993
- 1993-02-12 JP JP2382793A patent/JPH07101692B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH06236886A (ja) | 1994-08-23 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 19960416 |