JPH10112477A - 半導体装置の製造方法及び半導体装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 一対の基板の電極間を正確且つ確実に接続
し、信頼性の高い半導体装置を得る。 【解決手段】 半導体装置１０は、バンプ電極１８及び
端子電極部３０に各々磁性体を含む磁性体片２０及び磁
性体層２６を有するので、位置合わせの前に磁化するこ
とによって磁力による正確な位置合わせで接続すること
ができる。また位置合わせが完了した後に消磁して、端
子電極部３０及びバンプ電極１８が磁力を有しない状態
にするので、磁力による誤動作や破壊を排除することが
できる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、半導体装置の製造
方法及び半導体装置に関し、特に、一対の基板の電極部
の電極を電気的に接続する半導体装置の製造方法及び半
導体装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】ＩＣチップと回路基板とのような半導体
の基板間を接続する方法としては、各々に設けられた電
極間にバンプを介在させて加熱／加圧することによって
電気的に接続するフリップチップ接続などがある。この
フリップチップ接続では、予めＩＣチップの電極にバン
プを設けたバンプ電極を形成しておき、このバンプ電極
と回路基板の端子電極部とを対向するように位置合わせ
して、電極間を接続する。このような一対の基板間の接
続には、高信頼性が要求される。

【０００３】このため、一対の基板の電極間を確実に接
続する方法として磁力を利用する技術が提案されてい
る。

【０００４】例えば特開平５−２０６２０４号公報に
は、基板配線上に磁性膜を形成して磁化し、磁性を有す
る導電粒子を磁性膜に吸着させて、磁性を有する導電粒
子を基板配線上に配置し、導電粒子を用いて基板間の素
子電極を電気的に接続する技術が開示されている。ここ
で導電粒子は、基板上に均一に撒かれることによって又
は導電粒子を含む異方性導電樹脂を基板上の塗布される
こと等によって、磁化された磁性膜上の配置される。そ
の後、磁性膜上に配置された導電粒子と、対応する基板
の素子電極とを位置合わせし、加圧して電気的に接続し
ている。これにより、微細ピッチの電極上へ導電粒子を
容易に配置することができる。この結果、、導電粒子を
介した基板配線の電極間の良好な接続を安定して得るこ
とができ、高い信頼性で電極間を接続することができる
ようにしている。

【０００５】また、特開平５−４７８４０号公報では、
対応する一対の基板上の予め定められた双方の電極部に
メッキを施して磁化し、接続に用いる導電体粒子に磁性
を持たせて、双方の電極部の磁力により、接続に用いる
粒子を最適位置に移動して電気的に接続している。この
場合、一方の電極部と、他方の電極部又は接続に用いる
導電体粒子とを対向させると磁力によって引きつけあっ
て、初期の位置あわせで電極部及び導電体粒子の位置が
ずれても、導電体粒子を適切な位置に矯正することがで
きる。これにより、電極部間の適切な位置に導電体粒子
を整列させることができ、この結果、導電体粒子を用い
た電極部間を確実に接続することができ、高い信頼性で
電極間を接続することができるようにしている。

【０００６】一方、特開平１−２０１９３０号公報で
は、磁力を金属バンプ同士の接続に利用したものであ
り、一対の半導体素子上に各々柱状の磁性体を形成し、
その磁性体の表面に接続用の金属膜を被着して形成され
た金属バンプを備えた半導体装置の製造方法を開示して
いる。この場合、各々の半導体素子上に形成された金属
バンプを互いに異なる磁極となるように磁化した後に、
金属バンプの接続用金属膜同士を接触させて、磁力によ
り金属バンプ同士を接合している。これにより、金属バ
ンプの接続後では磁力が継続して生じているため、ＩＣ
チップの動作時であっても接続が解消されることがな
く、加圧接続することによって生じる歪み等を排除して
接続し、高信頼度の半導体装置を得ることができるよう
にしている。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、装置の
小型化及び高性能化の要求に伴い、高密度に電極が配置
されるようになると、電極間の距離が狭小となり、対応
する基板間の位置合わせが正確であることが必要とな
る。正確に位置合わせが行われないと、予め定められた
ＩＣチップのバンプ電極と回路基板の端子電極部との接
続が不十分となって接続の信頼性が損なわれたり、ま
た、複数の電極に対して単一の電極が跨がって接続して
しまう場合がある。更に、半導体素子の接続状態でも磁
力が生じているので誤動作が起こる恐れがある。

【０００８】本発明は上記事実を考慮して成されたもの
で、正確且つ確実に電極間を接続し、信頼性の高い半導
体装置を得ることができる半導体装置の製造方法及び信
頼性の高い半導体装置を提供することを目的とする。

【０００９】

【課題を解決するための手段】請求項１記載の半導体装
置の製造方法は、平面的に配列された複数の電極で構成
される電極部をそれぞれ備えた一対の基板を、予め定め
られた各基板上の前記電極を該電極間にバンプを介在さ
せて互いに対向させて、電気的に接続する半導体装置の
製造方法であって、互いに対向する電極のうちの一方の
電極内に磁性体によって形成された磁性体層を設けると
共に、互いに対向する電極のうちの他方の電極の近傍で
あって前記一方の電極との非接触箇所に磁性体によって
形成される磁性体部を設け、前記一対の基板の位置合わ
せに先立って、前記磁性体部及び前記磁性体層に磁界を
加えて、磁性体部及び磁性体層のそれぞれを磁化し、前
記一対の基板の電極間をバンプを介在させて電気的に接
続するために、前記磁性体部と前記磁性体層とを磁力に
よって吸着させて、前記一対の基板を前記予め定められ
た各基板上の電極が対向するように位置合わせし、前記
一対の基板を位置合わせした後に、前記磁化する工程で
加えられた磁界とは逆の磁界を前記磁性体部及び磁性体
層に加えて、前記磁性体部及び磁性体層を消磁すること
を含むことを特徴としている。

【００１０】この発明によれば、一方の基板には磁性体
部が設けられ、他方の基板には磁性体層を含む端子電極
部が形成される。これらの各々構成する磁性体は、位置
合わせする前に磁化され、位置合わせした後に消磁され
る。磁性体は、磁界を加えることによって磁化されて磁
極を生じた状態となり、磁化させたときの磁界とは逆の
磁界を加えることによって磁力を失った消磁状態とな
る。磁化されると、互いに対向する電極のうちの一方の
電極内に設けられた磁性体層と、互いに対向する電極の
うちの他方の電極の近傍に設けられた磁性体部とには、
互いに異なる磁極が生じる。このように、磁化によって
対向する前記磁性体が互いに異なる磁極の磁性を備えた
状態になって、各々の磁性体が互いに引き合うようにな
る。これにより、磁極を所定位置に形成して磁性体が互
いに引き合うことにより、電極の相対位置のズレを無く
すことができる。

【００１１】また、位置合わせが完了した後は、磁性体
に逆の磁界を加えて消磁することにより磁性を持たない
状態にするので、磁性体層及び端子電極部では磁極が消
滅すると共に、得られた半導体装置の電極部は磁力を有
しない。これにより、磁力による誤動作や破壊等を排除
することができる。

【００１２】従って、電極間が正確に位置決めされて接
続されると共に、磁力が半導体装置の動作影響を及ぼす
ことがなく、信頼性の高い半導体装置を得ることができ
る。

【００１３】ここで、磁性体部は、一方の電極の近傍で
あって他方の電極との非接触箇所に設けられるので、電
極に磁性体部が設けられても電極間を接続することがで
きる。磁性体部が設けられる箇所は、互いに異なる磁極
が生じた磁性体部と他方の基板上に設けられた端子電極
部の磁性体層とが引き合うことができれば、いずれの箇
所でもよい。例えば、磁性体部に磁力が十分に強い例え
ば永久磁石等を用いた場合には、基板の裏面であっても
よい。

【００１４】また、請求項２に記載の発明のように、前
記一方の電極の近傍に形成された磁性体部が、前記電極
に設けられたバンプの周面の少なくとも一部に形成され
ていてもよい。

【００１５】この発明によれば、磁性体部がバンプの周
面の少なくとも一部に形成されているので、磁性体部が
電極内の磁性体層に引き寄せられることによって、磁性
体部を形成されたバンプと共に一方の電極が磁性体層を
有する他方の電極に引き寄せられる。これにより、一層
正確に電極同士を位置合わせして接続することができ
る。また、基板の電極部の領域に磁性体部の形成領域を
新たに設ける必要がないので、電極の実装密度を低下さ
せることがない。

【００１６】また、磁性体を磁化する工程は、電極間を
電気的に接続するための位置合わせの前に行えばよく、
接続のための正確な位置合わせを行う前に大まかな位置
合わせを行ってから磁化してもよい。また、個々の磁性
体に互いに引き合うように独立して磁化することができ
れば、磁化後に個々の磁性体を備えた基板を接近させる
ことによって電極間を正確に位置合わせすることができ
るので、この場合には大まかな位置合わせを省略するこ
とができる。

【００１７】更に請求項３に係る発明のように、前記消
磁する工程を、前記電極間をバンプを介して電気的に接
続した後に行ってもよい。

【００１８】この発明によれば、磁性体が磁力により引
き合っている状態で電極間の電気的な接続が行われるの
で、例えば加熱／加圧によりバンプを介して電極間を接
続している間であっても、磁性体を備えた磁性体部と磁
性体層とが互いに引き合って位置がずれることがない。
また、電気的に接続が完了した後に各基板上の磁性体を
消磁するので、バンプを介して電気的に接続された電極
間の近傍では、磁力が生じないようになっている。これ
により、得られた半導体装置は、正確に電極間が接続さ
れており、また、磁力による影響がない信頼性の高い半
導体装置にすることができる。

【００１９】請求項４に記載の半導体装置の製造方法
は、平面的に配列された複数の電極で構成される電極部
をそれぞれ備えた一対の基板を、予め定められた各基板
上の前記電極を該電極間にバンプを介在させて互いに対
向させて、電気的に接続する半導体装置の製造方法であ
って、前記一対の基板上であって互いに対向する位置
に、磁性体によって形成される一対の柱状磁性体部を各
々形成し、前記一対の基板の位置合わせに先立って、前
記一対の基板上の前記柱状磁性体部の各々に磁界を加え
て前記柱状磁性体部のそれぞれを磁化し、前記一対の基
板の電極間をバンプを介在させて電気的に接続するため
に、一対の柱状磁性体部を互いに磁力によって吸着させ
て、前記一対の基板を前記予め定められた各基板上の電
極が対向するように位置合わせすることを含むことを特
徴としている。

【００２０】この発明によれば、一対の基板上に柱状磁
性体部を各々形成し、この柱状磁性体部を磁化して、こ
れらが磁化されて磁極を生じることにより引き合うの
で、この柱状磁性体部は互いに正確に対向する。この結
果、柱状磁性体部が互いに引き合うことによって柱状磁
性体部を備えた一対の基板の電極の相対位置のずれを無
くすことができる。これにより、一対の基板上に設けら
れた予め定められた電極間を正確に位置合わせすること
ができる。

【００２１】また、柱状磁性体部は電極と別個に設けら
れるので、電極に対して磁力が影響しない箇所に取り付
けることができ、電極に対して磁力が作用しないように
することができる。

【００２２】この結果、一対の基板上の予め定められた
電極間を正確に位置決めして接続することができると共
に、電極に対して磁力が影響しないようにすることがで
き、磁力が半導体装置の動作影響を及ぼすことがなく、
信頼性の高い半導体装置を得ることができる。

【００２３】柱状磁性体部は、一対の基板上に設けられ
れば電極部の近傍になくてもよく、また、電極部から十
分に離されて柱状磁性体部の磁力が電極部に影響しない
場合であれば、電極間の接続後に柱状磁性体部が磁極を
有していてもよい。

【００２４】また、請求項５に係る発明では、前記位置
合わせした後に、前記磁化する工程で加えられた磁界と
は逆の磁界を前記一対の基板上の前記柱状磁性体部に加
えて、前記柱状磁性体部磁性体層を各々構成する磁性体
を消磁することを含むことを特徴としている。

【００２５】この発明によれば、柱状磁性体部を磁化し
たときに加えられた磁界とは逆の磁界を加えて消磁する
ので、位置合わせが完了した後では磁性体部は磁極が消
滅された状態となる。このため、柱状磁性体部を基板上
のいずれの位置に配置しても半導体装置の作動時には磁
力を有しないので、電極が磁力によって誤動作や破壊等
を起こすことを確実に排除して、磁力が半導体装置の動
作影響を及ぼすことがない。

【００２６】また、上記の消磁工程は、請求項６に係る
発明のように、前記電極間をバンプを介して電気的に接
続した後に行ってもよい。これにより、前述して請求項
３に係る発明と同様に、電極間の電気的接続の間で柱状
磁性体部が磁力により引き合っているので、例えば加熱
／加圧により接続を行う場合、加熱／加圧時に柱状磁性
体部の位置がずれて電極の位置がずれることを防止する
ことができる。

【００２７】請求項７記載の半導体装置は、平面的に配
列された複数の電極で構成される電極部を、互いに対向
する電極間にバンプを介在させて電気的に接続した一対
の基板を含む半導体装置であって、前記一対の基板上の
それぞれの所定の位置に、所定の磁界を加えることによ
り磁化及び消磁可能であり、かつ、それぞれを磁化させ
た状態で前記一対の基板を対向させたときに、磁力によ
って前記一対の基板の相対位置を決定可能な位置合わせ
手段を有することを特徴としている。

【００２８】この発明によれば、所定の磁界を加えるこ
とにより磁化及び消磁可能であり、それぞれを磁化させ
た状態で前記一対の基板を対向させたときに、磁力によ
って前記一対の基板の相対位置を決定可能な位置合わせ
手段を備えているので、位置合わせの際には、磁化する
ことによって互いに異なる磁極を生じさせて、磁力によ
って一対の基板の位置合わせを正確に行うことができ
る。

【００２９】また、位置合わせ手段は、消磁可能である
ので、位置合わせした後では所定の磁界を加えて消磁し
て磁極が消滅した状態にすることができる。また、位置
合わせ手段を電極から十分に離れた箇所に設けた場合に
は、消磁しない状態であっても位置合わせ手段の磁力が
電極に影響を与えない。これにより、電極間を電気的に
接続した後では電極に対して磁力を影響させないので、
磁力が電極に作用することによる誤動作や破壊が生じる
ことを防止することができる。

【００３０】これにより、電極間を正確に位置決めして
接続し、また、磁力による不都合を排除して、信頼性を
向上させることができる。

【００３１】ここで位置合わせ手段には、電極の近傍に
設けられる例えば請求項１に記載された磁性体部及び磁
性体層を含む電極や、電極とは別個に設けられる例えば
請求項４に記載された柱状磁性体部を含むことができ、
また、一対の基板上に各々設けられた永久磁石とこれに
対向する磁性体部ととしてもよい。

【００３２】位置合わせ手段が電極の近傍に設けられる
場合には、電極に対して磁力を影響させないために消磁
を行うことができる。これにより、電極の近傍に設けら
れていても消磁によって磁力を有しない状態となるの
で、磁力が電極に対して確実に影響しないようになり、
磁力による誤動作等を排除することができる。

【００３３】また位置合わせ手段が電極とは別個に設け
られる場合には、電極に対して磁力が影響しない箇所に
位置合わせ手段を設けることによって、容易に磁力が電
極に対して影響しないようにすることができ、これによ
っても、磁力による誤動作等を排除することができる。

【００３４】

【発明の実施の形態】以下に図面を参照して、本発明の
実施の形態を詳細に説明する。

【００３５】［第１の実施の形態］図１には、本発明の
第１の実施の形態に係る半導体装置１０が示されてい
る。半導体装置１０は、ＩＣチップ１２とこれに対向し
た回路基板２２とで構成されている。

【００３６】この回路基板２２とＩＣチップ１２とは、
各々所定の厚みを有する平板状部材であり、各々図１の
上下方向に配置された表面のうちの一方のみに、導電性
材料であるＡｌ製の端子電極１４、Ｃｕ、Ａｌ、Ａｕ等
からなる端子電極２４が各々所定の間隔で配置され、端
子電極１４と端子電極２４とは、各々対向している。

【００３７】ＩＣチップ１２の端子電極１４には、金属
バンプ１６が設けられ、端子電極１４と金属バンプ１６
とでバンプ電極１８が構成されている。金属バンプ１６
としては、金、Ｃｕなどの通常の金属バンプとして用い
られるものがそのまま適用可能である。

【００３８】バンプ電極１８を構成する金属バンプ１６
の周面の一部であって図１左右方向に一対の磁性体片２
０が設けられている。磁性体片２０は、金属バンプ１６
の周面から厚み方向に直交する方向（図１左右方向）に
突設されている。

【００３９】磁性体片２０は、金属バンプ１６の厚み方
向（図１上下方向）を長手方向とする矩形の断面を有す
る形状を採り、磁性体片２０の長手方向の寸法は、金属
バンプ１６の高さ寸法よりも小さくなっている。また、
磁性体片２０の厚み寸法（図１左右方向）は隣接するバ
ンプ電極１８間の距離よりも十分に小さくなっている。
このため、磁性体片２０は、ＩＣチップ１２の隣接する
バンプ電極１８に接触することがなく、また、取り付け
られた金属バンプ１６よりも回路基板２２側へ突出しな
い。

【００４０】また、磁性体片２０は金属バンプ１６の周
面に均等に配置されている。例えば磁性体片２０を２つ
設ける場合には１８０°間隔で、３つ設ける場合には１
２０°間隔で、４つ設ける場合には９０°間隔で、各々
配置される。なお、本実施の形態では１８０°間隔で２
つの磁性体片２０が設けられている。

【００４１】回路基板２２は、端子電極２４のＩＣチッ
プ１２との対向面に、磁性体層２６及びＡｕ等からなる
接続金属層２８を備えており、端子電極２４、磁性体層
２６及び接続金属層２８は、この順で積層されて端子電
極部３０を構成している。端子電極２４、磁性体層２６
及び接続金属層２８は、略同一の平面形状を採り、回路
基板２２からＩＣチップ１２へ向かって積層されてい
る。端子電極２４、磁性体層２６及び接続金属層２８
は、積層されて端子電極部３０を構成し、端子電極２４
を介して、図示しない導電体配線部に接続されている。

【００４２】ＩＣチップ１２の金属バンプ１６の側面に
設けられる磁性体片２０を構成する磁性体には、Ｎｉ若
しくはＮｉ系合金、Ｃｏ若しくはＣｏ系合金、（Ｎｉ−
Ｃｏ−Ｐ系合金）、Ｆｅ系合金、フェライト系等の通
常、強磁性体として用いられ、磁化及び消磁を行うこと
ができる材料を使用することができる。なお、磁性体片
２０には導電性は不要である。一方、回路基板２２の端
子電極部３０の磁性体層２６を構成する磁性体には、同
様にＮｉ等を用いることができる。なお磁性体層２６の
導電性は良であることが必要である。

【００４３】ＩＣチップ１２のバンプ電極１８と回路基
板２２の端子電極部３０とは、互いに対向して接続さ
れ、ＩＣチップ１２のバンプ電極１８の金属バンプ１６
と、回路基板２２の端子電極部３０の接続金属層２８と
が、熱圧着により接合されて、電気的に接続されてい
る。

【００４４】次に第１の実施の形態の作用について説明
する。図２には、本発明の半導体装置１０の製造の流れ
の一例が示されている。

【００４５】ステップ１００では、ＩＣチップ１２及び
回路基板２２に各々磁性体片２０及び磁性体層２６を形
成する。

【００４６】ＩＣチップ１２に磁性体片２０を形成する
には、まず、予め金属バンプ１６を備えたバンプ電極１
８をＩＣチップ１２上に形成しておく。

【００４７】ＩＣチップ１２上にバンプ電極１８が形成
されると、磁性体片２０をバンプ電極１８に形成する。
ＩＣチップ１２に磁性体片２０を形成するには、ＩＣチ
ップ１２と回路基板２２との接続以前にバンプ電極１８
が回路基板２２の端子電極部３０と接続しない金属バン
プ１６の周面に、接着、蒸着等によって等間隔となるよ
うに磁性体を被覆する。これにより、ＩＣチップ１２に
一対の磁性体片２０が形成される。

【００４８】一方、回路基板２２に磁性体層２６を形成
するには、予め端子電極２４を形成しておく。次いで、
端子電極２４上にメッキ若しくは蒸着等により磁性体層
２６を形成する。磁性体層２６の形成を完了すると、次
いで、接続金属層２８を磁性体層２６に積層して、端子
電極部３０の形成を完了する。

【００４９】磁性体片２０及び磁性体層２６が各々ＩＣ
チップ１２及び回路基板２２上に配置されると、ステッ
プ１０２において、ＩＣチップ１２及び回路基板２２の
大まかな位置合わせを行う。図示しない吸着ツールを用
いてＩＣチップ１２を吸着すると共に、平面上に載置さ
れている回路基板２２の上方で大まかな位置決めを行
う。ここで回路基板２２の端子電極部３０に対して、予
め定められたバンプ電極１８が略対向するように、ＩＣ
チップ１２を回路基板２２に対向させる。

【００５０】大まかな位置合わせが完了すると、ステッ
プ１０４において、ＩＣチップ１２の磁性体片２０及び
回路基板２２の磁性体層２６に対して磁化を行う。ここ
で、磁性体片２０及び磁性体層２６に磁界を加える。磁
界は、磁性体片２０及び磁性体層２６に対して磁束が垂
直方向となるように加える。これによって、磁性体片２
０と磁性体層２６とに互いに逆の磁極が生じる。例え
ば、磁性体片２０の端子電極部３０側がＮ極となり、磁
性体層２６のバンプ電極１８側がＳ極となる。これによ
って、磁性体片２０と磁性体層２６とが互いに引き合う
ようになる。

【００５１】磁化が終了すると、ステップ１０６におい
て、位置合わせが行われる。図３（Ａ）に示されるよう
に、大まかに位置合わせされたＩＣチップ１２と回路基
板２２とは、わずかにバンプ電極１８と端子電極部３０
との位置がずれる場合がある。ここで、磁化によりＩＣ
チップ１２の磁性体片２０と回路基板２２の磁性体層２
６とは、互いに異なる磁極により引き合うようになって
いる。この結果、図示しない吸着ツールを下降させるこ
とによって、吸着ツールに吸着されたＩＣチップ１２を
回路基板２２に接近させると、磁性体片２０を備えたＩ
Ｃチップ１２は、磁性体片２０と磁性体層２６との位置
が一致するように、磁性体層２６を備えた回路基板２２
に図３（Ａ）の矢印Ａで示される斜め方向で引き寄せら
れて位置が修正される。

【００５２】このように磁力によって磁性体片２０と磁
性体層２６とが引き合うことによって図３（Ｂ）に示さ
れるように、磁性体片２０と磁性体層２６との位置が一
致する。これにより、磁性体片２０が取り付けられてい
るバンプ電極１８が、磁性体層２６を含む端子電極部３
０に対して正確に対向する。この結果、大まかな位置合
わせによってＩＣチップ１２と回路基板２２との位置に
若干のずれが生じていても、磁力によって修正される。

【００５３】ＩＣチップ１２と回路基板２２との位置合
わせが完了すると、ステップ１０８において、低圧力を
加えて位置合わせされた位置を固定する。これにより、
ＩＣチップ１２と回路基板２２との位置が移動しないよ
うに固定される。位置が移動しないように固定するため
に、ここで加えられる圧力は、位置決めされた位置から
ずれない程度の低い圧力で十分である。

【００５４】低圧力で固定されると、ステップ１１０に
おいて、磁性体片２０及び磁性体層２６の消磁を行う。
ここで、磁性体片２０及び磁性体層２６に含まれた磁性
を有する磁性体が、磁化の際に加えられた磁界とは逆の
磁界を加えられることによって、磁性を有しない状態と
なる。

【００５５】消磁が完了すると、ステップ１１２におい
て、バンプ電極１８と端子電極部３０とに所定の温度に
加熱すると共に所定の圧力を加えて接合を行う。これに
より、バンプ電極１８の金属バンプ１６が端子電極部３
０の接続金属層２８に接合されて、電気的に接続され、
ＩＣチップ１２及び回路基板２２の予め定められた端子
電極１４及び端子電極２４との電気的接続を完了する。

【００５６】従って、バンプ電極１８及び端子電極部３
０の各々磁性体を含む磁性体片２０及び磁性体層２６を
有するので、位置合わせの前に磁化することによって磁
力による正確な位置合わせを行うことができ、また位置
合わせが完了した後に消磁して磁力を有しない状態にす
ることができる。この結果、得られた半導体装置１０
は、正確な位置決めによって接続されると共に、接続後
では端子電極部３０及びバンプ電極１８が磁力を有して
いないので、磁力による半導体装置１０が誤動作や破壊
を起こすことがない。

【００５７】なお、本実施の形態では、バンプ電極１８
に対する磁性体片２０の形成を金属バンプ１６の周面に
等間隔で配置させて、端子電極部３０と対向させたとき
に磁力によって引き合った場合に偏りが生じないように
したが、金属バンプ１６の周面に一様に設けて金属バン
プ１６を取り囲むようにしてもよい。金属バンプ１６の
周面に多数設ける場合や金属バンプ１６を取り囲むよう
に設ける場合には、加熱／加圧によって金属バンプ１６
と端子電極部３０の接続金属層２８と接合する際の金属
バンプ１６の状態、例えば変形等を考慮する必要があ
る。

【００５８】本実施の形態では、端子電極部３０を端子
電極２４、磁性体層２６、接続金属層２８の３層で構成
したが、これに限定されない。例えば、磁性体層２６と
端子電極２４との間、若しくは磁性体層２６と接続金属
層２８との間に、中間層を設けてもよい。

【００５９】［第２のの実施の形態］図４には、本発明
の第２の実施の形態に係る半導体装置４０が示されてい
る。半導体装置４０は、ＩＣチップ４２及び回路基板４
６から構成されている。ＩＣチップ４２及び回路基板４
６は、本発明の第１の実施の形態に係るＩＣチップ１２
及び回路基板２２とは、磁性体を含む部材のみが異なる
ため、共通の作用及び効果を奏する部材には同一の符号
を付して、説明を省略する。

【００６０】回路基板４６及びＩＣチップ４２には、各
々端子電極１４、２４が設けられ、予め定められた端子
電極１４、２４が対向するようになっている。ＩＣチッ
プ４２の端子電極１４には、第１の実施の形態と同様
に、金属バンプ１６が設けられ、バンプ電極１８が構成
されている。

【００６１】ＩＣチップ４２は、複数のバンプ電極１８
が配列された角部にダミーバンプ４４を有している。ダ
ミーバンプ４４は、第１の実施の形態で記載されたもの
と同様の磁性体例えばＮｉ系合金から構成されており、
バンプ電極１８と略同一の高さ寸法を有する。

【００６２】また、回路基板４６は、複数の端子電極２
４が配列された角部にダミー電極４８を有している。ダ
ミー電極４８は、回路基板４６をＩＣチップ４２と対向
させたときにＩＣチップ４２のダミーバンプ４４と対向
する位置に設けられている。ダミー電極４８は、ダミー
バンプ４４と同様に、例えばＮｉ系合金のような磁性体
から構成されており、端子電極２４の厚み寸法と略同一
の厚み寸法を有している。

【００６３】従って、ＩＣチップ４２及び回路基板４６
は、各々磁性体から構成されるダミーバンプ４４及びダ
ミー電極４８を対向させ、またバンプ電極１８と端子電
極２４とを正確に対向させて接続されている。

【００６４】次に第２の実施の形態の作用について説明
する。ＩＣチップ４２のバンプ電極１８及び回路基板４
６の端子電極２４は、各々通常の方法に従ってＩＣチッ
プ４２及び回路基板４６上に形成される。

【００６５】次いで、バンプ電極１８が形成されたＩＣ
チップ４２に対して、バンプ電極１８が配置されていな
い近傍部分に磁性体から構成されるダミーバンプ４４を
形成する。このとき、バンプ電極１８の配列部分の角部
にダミーバンプ４４を形成する。一方、端子電極２４が
形成された回路基板４６には、端子電極２４が形成され
ていない位置であって、ＩＣチップ４２と回路基板４６
とを対向させたときに、ダミーバンプ４４と対向する位
置に、ダミー電極４８を形成する。

【００６６】ダミーバンプ４４及びダミー電極４８を各
々形成すると、ＩＣチップ４２と回路基板４６とを大ま
かに位置合わせし、その後、この状態でダミーバンプ４
４とダミー電極とに第１の実施の形態と同様に磁界を加
えて磁化し、互いに異なる磁極の磁性を備えさせる。

【００６７】磁化した後に、ＩＣチップ４２と回路基板
４６とを近づけることによって位置合わせを行う。これ
により、ダミーバンプ４４とダミー電極とが互いに磁力
によって引き合う（図４参照）。この結果、大まかな位
置合わせによって位置が多少ずれていても、ダミーバン
プ４４がダミー電極４８と対向するように位置が修正さ
れる（図４の矢印Ａ方向へ移動）。これに伴って、バン
プ電極１８と端子電極２４とが正確に対向する。

【００６８】位置合わせが完了すると、位置合わせされ
た位置からずれないように一定の圧力を加えることによ
ってＩＣチップ４２と回路基板４６とを固定し、次い
で、ダミーバンプ４４及びダミー電極４８に、磁化した
ときとは逆の磁界を加えることによって消磁する。これ
によってダミーバンプ４４及びダミー電極４８は、磁性
を有しない状態となる。

【００６９】ダミーバンプ４４及びダミー電極４８が消
磁されることによって磁性を有しない状態となると、所
定の加熱及び加圧を行ってバンプ電極１８と端子電極２
４とを電気的に接続する。

【００７０】これにより、磁力を有するダミーバンプ４
４及びダミー電極４８によって正確な位置合わせによっ
てバンプ電極１８と端子電極２４とが接続されると共
に、磁力を有しないダミーバンプ４４及びダミー電極４
８によって磁力による誤動作及び破壊等が生じることが
防止される。この結果、バンプ電極１８と端子電極２４
とが高い信頼性で接続される。また、磁力による誤動作
及び破壊が起こらない半導体装置４０を得ることができ
る。

【００７１】本実施の形態では、ダミーバンプ４４及び
ダミー電極４８を各々バンプ電極１８及び端子電極２４
と同一の高さの同一形状としたが、これに限定されな
い。例えば、磁化させた場合に互いに磁力によって引き
合うことができれば、ダミーバンプ４４及びダミー電極
４８を各々バンプ電極１８及び端子電極２４よりも低く
して、バンプ電極１８が端子電極２４と対向したとき
に、ダミーバンプ４４とダミー電極４８との間に間隙部
が設けられてもよい。これによっても同様の効果を得る
ことができる。

【００７２】また、本実施の形態では、ダミーバンプ４
４及びダミー電極４８をバンプ電極１８及び端子電極２
４の近傍に各々配置したが、これに限定されない。例え
ばＩＣチップ４２及び回路基板４６の各々電極部から離
反した位置に配置してもよい。この場合には、ダミーバ
ンプ４４及びダミー電極４８が磁化された備えた磁力を
バンプ電極１８及び端子電極２４から十分に離間させて
配置して、バンプ電極１８及び端子電極２４に対して磁
力が影響しないようにすることもできる。ダミーバンプ
４４及びダミー電極４８をバンプ電極１８及び端子電極
２４から十分に離間させて配置した場合には、磁力がバ
ンプ電極２８及び端子電極２４に影響しないので、消磁
工程を省略することができる。

【００７３】本発明の実施の形態では、ＩＣチップ１
２、４２及び回路基板２２、４６の各々対向する面に磁
性体を含む部材を備えさせたが、これに限定されない。

【００７４】図５には、第１の実施の形態に用いられた
回路基板２２に対向して配置された、回路基板２２の対
向面に磁性体を含む部材を備えないＩＣチップ６２を用
いた半導体装置６０が示されている。

【００７５】ＩＣチップ６２には、端子電極１４と端子
電極１４に設けられた金属バンプ１６から構成されるバ
ンプ電極１８が形成されている。ＩＣチップ６２は、バ
ンプ電極１８が形成されていないＩＣチップ６２の表面
であって、バンプ電極１８が形成された部分に対応する
箇所に、永久磁石６４を備えている。

【００７６】これにより、回路基板２２の端子電極２４
に対して磁化して所定の磁極を生じさせた後に、永久磁
石６４と端子電極２４とが磁力によって引き合うこと
で、ＩＣチップ６２と回路基板２２とを正確に位置決め
し（図５の矢印Ａ方向へ移動）、第１及び第２の実施の
形態と同様に、位置を固定してからバンプ電極１８と端
子電極部３０とを接続する。また、永久磁石６４を消磁
し又は取り外すと共に、端子電極部３０の磁性体層２６
に対して消磁を行うことによって磁力を有しない状態に
する。これによって得られた半導体装置６０は、第１及
び第２の実施の形態と同様に、確実にバンプ電極１８及
び端子電極部３０が接続されると共に、磁力による誤動
作及び破壊が起こることがない。

【００７７】本発明の実施の形態では、磁性体の消磁工
程を端子電極１４、２４間の電気的接続の前に行ってい
るが、端子電極１４、２４間の電気的接続の後に行って
もよい。例えば、バンプ電極１８と端子電極２４又は端
子電極部３０とを加熱圧着した後で、消磁を行うことが
できる。この場合には、加熱圧着工程においても磁性体
が磁力を有するので、位置ズレが生じることなく、確実
に接続することができる。

【００７８】また、本発明の実施の形態では、磁力によ
り位置決めされた位置からずれないようにするために低
圧力を加えて位置の固定を行っているが、例えば加熱／
加圧により端子電極１２、２４の間を電気的に接続した
後に消磁する場合等では、位置ズレを生じない程度の磁
力で磁性体を含む部材が互いに引き合っているので、低
圧力による加圧固定を省略することができる。

【００７９】本発明の実施の形態では、磁化を、例えば
ＩＣチップ１２と回路基板２２とに対して磁束が垂直方
向となるような磁界を加えることによって行ったが、こ
れに限定されない。ＩＣチップ１２と回路基板２２とに
対して磁束が水平方向（横方向）となるような磁界を加
えることによってもよい。この場合には、横方向に磁極
が生じるようになるので、対応する磁極が対向するよう
に磁性体片２０及び磁性体層２６を磁化することによっ
て、磁性体片２０と磁極体層２６とを磁力により互いに
引き寄せるようにすることができる。また、磁化工程
を、ＩＣチップ１２、４２、６２と対応する回路基板２
２、４６とに対して一度に同時に行っても、各々独立し
て行ってもよい。独立して行った場合には、異なる磁界
を各々加えることができる。これによっても、前記同様
の効果を得ることができる。

【００８０】また、本発明の実施の形態では、半導体装
置１０、４０、６０は金属バンプ１６を備え、端子電極
１４と端子電極２４との間の電気的接続を金属バンプ１
６を介して行ったが、これに限定されない。金属バンプ
１６の代わりに半田バンプを使用して、加熱圧着により
半田バンプを溶融させて対応する金属と合金化させるこ
とによって接続してもよい。溶融させることによる接続
は、磁性体を含む部材がバンプ電極１８と別個に設ける
ことができるダミーバンプ４４を形成する場合に特に有
効である。

【００８１】また、本発明の実施の形態では、金属バン
プ１６を有するＩＣチップ１２、４２、６２と回路基板
２２、４６とを各々接続する場合を例に説明したが、金
属バンプ１６を回路基板２２の端子電極２４に設けても
よい。また、ＩＣチップ１２同士、回路基板２２同士を
接続する場合であっても同様に適用することができる。

【００８２】

【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、一
方の基板には磁性体部が設けられ、他方の基板には電極
内に磁性体層が設けられるので、又は一対の基板に各々
磁性体からなる柱状磁性体部が形成されるので、磁性体
が磁化によって磁性を備えた状態となった場合には、磁
性体を含む部材が互いに磁力により引き合うことによ
り、各々一対の基板上の予め定められた電極の位置合わ
せを正確に行うことができる。これによって、基板上の
電極が正確に電気的に接続することができる。また、位
置合わせが完了した後に磁性体に逆の磁界を加えて磁性
を持たない状態となるので、磁力が半導体装置の動作影
響を及ぼすことがない。従って、各電極間が正確に接続
され、また、磁力による不都合を回避することができる
ので、半導体装置の信頼性を大幅に向上させることがで
きる。

【００８３】また、磁化及び消磁可能であり、磁力によ
って一対の基板の位置を決定するための位置合わせ手段
を備えることによって、正確に位置合わせされて接続さ
れ、装置に対して磁力の影響がない高い信頼性を有する
半導体装置を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施の形態に係る半導体装置の
要部断面図である。

【図２】半導体装置の製造方法の一例を示すフローチャ
ートである。

【図３】（Ａ）は、本実施の形態に係るＩＣチップと回
路基板との位置合わせ工程を示す要部断面図、（Ｂ）
は、本実施の形態に係るＩＣチップと回路基板とが位置
合わせされた状態を示す要部断面図である。

【図４】本発明の第２の実施の形態を示す半導体装置の
要部断面図である。

【図５】本発明の他の実施の形態を示す半導体装置の要
部断面図である。

【符号の説明】

１０ 半導体装置 １２ ＩＣチップ（基板） １４ 端子電極（電極） １８ バンプ電極 ２０ 磁性体片（磁性体部、位置合わせ手段） ２２ 回路基板（基板） ２４ 端子電極（電極） ２６ 磁性体層（磁性体部、位置合わせ手段） ３０ 端子電極部 ４４ ダミーバンプ（磁性体部、位置合わせ手段） ４８ ダミー電極（磁性体部、位置合わせ手段） ６４ 永久磁石

Claims (7)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 平面的に配列された複数の電極で構成さ
   れる電極部をそれぞれ備えた一対の基板を、予め定めら
   れた各基板上の前記電極を該電極間にバンプを介在させ
   て互いに対向させて、電気的に接続する半導体装置の製
   造方法であって、 互いに対向する電極のうちの一方の電極内に磁性体によ
   って形成された磁性体層を設けると共に、互いに対向す
   る電極のうちの他方の電極の近傍であって前記一方の電
   極との非接触箇所に磁性体によって形成される磁性体部
   を設け、 前記一対の基板の位置合わせに先立って、前記磁性体部
   及び前記磁性体層に磁界を加えて、磁性体部及び磁性体
   層のそれぞれを磁化し、 前記一対の基板の電極間をバンプを介在させて電気的に
   接続するために、前記磁性体部と前記磁性体層とを磁力
   によって吸着させて、前記一対の基板を前記予め定めら
   れた各基板上の電極が対向するように位置合わせし、 前記一対の基板の位置合わせした後に、前記磁化する工
   程で加えられた磁界とは逆の磁界を前記磁性体部及び磁
   性体層に加えて、前記磁性体部及び磁性体層を消磁する
   ことを含むことを特徴とする半導体装置の製造方法。
2. 【請求項２】 前記一方の電極の近傍に形成された磁性
   体部が、前記電極に設けられたバンプの周面の少なくと
   も一部に形成されていることを特徴とする請求項１記載
   の半導体装置の製造方法。
3. 【請求項３】 前記消磁する工程が、前記電極間をバン
   プを介して電気的に接続した後に行われることを特徴と
   する請求項１又は請求項２記載の半導体装置の製造方
   法。
4. 【請求項４】 平面的に配列された複数の電極で構成さ
   れる電極部をそれぞれ備えた一対の基板を、予め定めら
   れた各基板上の前記電極を該電極間にバンプを介在させ
   て互いに対向させて、電気的に接続する半導体装置の製
   造方法であって、 前記一対の基板上であって互いに対向する位置に、磁性
   体によって形成される一対の柱状磁性体部を各々形成
   し、 前記一対の基板の位置合わせに先立って、前記一対の基
   板上の前記柱状磁性体部の各々に磁界を加えて前記柱状
   磁性体部のそれぞれを磁化し、 前記一対の基板の電極間をバンプを介在させて電気的に
   接続するために、一対の柱状磁性体部を互いに磁力によ
   って吸着させて、前記一対の基板を前記予め定められた
   各基板上の電極が対向するように位置合わせすることを
   含むことを特徴とする半導体装置の製造方法。
5. 【請求項５】 前記位置合わせした後に、前記磁化する
   工程で加えられた磁界とは逆の磁界を前記柱状磁性体部
   に加えて、前記柱状磁性体部を消磁することを特徴とす
   る請求項４記載の半導体装置の製造方法。
6. 【請求項６】 前記消磁する工程が、前記電極間を接続
   した後に行われることを特徴とする請求項５記載の半導
   体装置の製造方法。
7. 【請求項７】 平面的に配列された複数の電極で構成さ
   れる電極部を、互いに対向する電極間にバンプを介在さ
   せて電気的に接続した一対の基板を含む半導体装置であ
   って、 前記一対の基板上のそれぞれの所定の位置に、所定の磁
   界を加えることにより磁化及び消磁可能であり、かつ、
   それぞれを磁化させた状態で前記一対の基板を対向させ
   たときに、磁力によって前記一対の基板の相対位置を決
   定可能な位置合わせ手段を有することを特徴とする半導
   体装置。