專利名稱：半導(dǎo)體裝置及其制造方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及半導(dǎo)體裝置及其制造方法。特別是涉及在作為電視或計算機等的信息設(shè)備的顯示裝置使用的液晶顯示面板的玻璃基板上邊，用玻璃上的芯片(COG)方式裝配的半導(dǎo)體裝置，或在內(nèi)置于電子設(shè)備內(nèi)進(jìn)行控制的印制布線基板上邊，用板上芯片(COB)方式裝配的半導(dǎo)體裝置和該半導(dǎo)體裝置的制造方法。
背景技術(shù)：
首先，用圖18～圖19，以中介各向異性導(dǎo)電薄膜用COG方式裝配在液晶顯示面板上的半導(dǎo)體裝置為例，對現(xiàn)有的半導(dǎo)體裝置進(jìn)行說明。
圖18和圖19都是現(xiàn)有的半導(dǎo)體裝置，圖18的剖面圖示出了具有直壁式的凸點的半導(dǎo)體裝置，圖19的剖面圖示出了具有蘑菇式的凸點的半導(dǎo)體裝置。
圖20的示意性剖面圖示出了中介各向異性導(dǎo)電薄膜把圖18所示的半導(dǎo)體裝置裝配到液晶顯示面板的玻璃基板上的狀態(tài)。
圖18所示的半導(dǎo)體裝置10，在半導(dǎo)體芯片10a(雖然示出了簡單的剖面，但實際上形成有多個MOS晶體管等的元器件)的一面上，設(shè)有由鋁構(gòu)成的多個(在圖中，僅僅放大示出了2個)的輸入輸出端子用電極焊盤2。在該半導(dǎo)體芯片10a上，設(shè)置了在各個電極焊盤上邊具有開口部分3a的絕緣膜3，在與該絕緣膜3上邊的各個電極焊盤2對應(yīng)的位置上，通過各自的開口部分3a，中介與電極焊盤2接觸的電極膜12，設(shè)置直壁式的凸點15。
電極膜12使用用來防止電極焊盤2和作為凸點15的材質(zhì)的金之間的相互擴散的金屬、和具有保持凸點15的貼緊性的功能的金屬這樣的至少2層的電極膜。
該半導(dǎo)體裝置10，例如如圖20所示裝配到形成了由ITO(In和Sn的氧化物)圖形形成的布線17的液晶顯示面板的玻璃基板16上邊，而把使導(dǎo)電性粒子19分散后的各向異性導(dǎo)電薄膜18夾在中間。
這時，采用把導(dǎo)電性粒子19夾在半導(dǎo)體裝置10的凸點15和玻璃基板16的布線17之間，并進(jìn)行加熱和加壓的辦法，使凸點15與布線17電連接。另外，在相鄰的凸點彼此間，由于未把導(dǎo)電性粒子夾在中間，故保持絕緣性。
導(dǎo)電性粒子19，使用在有機高分子樹脂的表面上形成有鎳(Ni)和金(Au)的疊層膜，且直徑為5微米～10微米之間的導(dǎo)電性粒子。
在圖20中，為了便于進(jìn)行圖示，示出的是在各個凸點15和布線17之間分別夾持有2個或3個導(dǎo)電性粒子19的情況，但是，為了得到1Ω以下的電導(dǎo)，至少需要夾持10個左右的導(dǎo)電性粒子19。
為此，由實驗結(jié)果得知，在導(dǎo)電性粒子19的直徑為5微米的情況下，凸點15的上表面的面積必須在3000微米2以上。
這樣一來，凸點15由于其上表面的面積必須在3000微米2以上，故若打算把凸點15的排列節(jié)距定為80微米，把凸點間的間隙定為20微米來進(jìn)行設(shè)計，則必須把其尺寸定為60微米×50微米。
此外，凸點15的高度(從絕緣膜3的表面到凸點15的上表面為止的高度)，考慮到把導(dǎo)電性粒子19效率良好地捕捉到凸點15上邊的情況，和用各向異性導(dǎo)電薄膜18的樹脂填充半導(dǎo)體裝置10和玻璃基板16之間的間隙的情況，在10微米～20微米之間進(jìn)行設(shè)計。
此外，在凸點為直壁式，導(dǎo)電粒子的直徑為5微米的情況下，其排列節(jié)距(連接節(jié)距)到50微米為止可以進(jìn)行對應(yīng)。
另一方面，如圖19所示，也有設(shè)置蘑菇式的凸點25的半導(dǎo)體裝置20。
該蘑菇式的凸點25，是金(Au)或銅(Cu)與金的疊層膜，用電鍍法設(shè)置，但是與直壁式的凸點一樣，中介電極膜12與半導(dǎo)體芯片20a的各個電極焊盤2導(dǎo)通。
在與圖20所示的情況同樣地使用各向異性導(dǎo)電薄膜，把具有該蘑菇式的凸點25的半導(dǎo)體裝置20裝配到基板上的情況下，如設(shè)導(dǎo)電性粒子19的直徑為5微米，由于凸點25的直徑大，故連接節(jié)距只能至80微米為止進(jìn)行對應(yīng)。
這樣一來，在現(xiàn)有的半導(dǎo)體裝置中有具備直壁式和蘑菇式這么2種類型的凸點的半導(dǎo)體裝置，但是不論哪一種的凸點都可以用電鍍法設(shè)置，故在其高度上易于產(chǎn)生不均一性。例如，在凸點的高度為15微米的情況下，會發(fā)生4微米(±2微米)左右的不均一性。為此，凸點與布線之間的電連接的狀態(tài)也易于產(chǎn)生不均一性，使裝配狀態(tài)下的半導(dǎo)體裝置的連接變得不穩(wěn)定，在把液晶驅(qū)動用IC等的半導(dǎo)體裝置裝配到液晶顯示面板上的情況下，存在著會招致顯示不良的問題。
然而，液晶顯示裝置年年要求高精細(xì)顯示，其中也有象素節(jié)距尺寸為20微米～40微米的液晶顯示裝置。
但是，如果導(dǎo)電性粒子的大小比直徑5微米還小，則雖然仍可以設(shè)計與20微米～40微米的象素節(jié)距對應(yīng)的半導(dǎo)體裝置的凸點，但如果其直徑定為5微米，即便是用直壁式凸點15，由于連接節(jié)距50微米也是最小的，故使之與20微米～40微米這樣的所要求的象素節(jié)距對應(yīng)地裝配半導(dǎo)體裝置10，是不可能的。
為此，不得不展寬象素節(jié)距，在裝配區(qū)域內(nèi)進(jìn)行設(shè)計。當(dāng)象素節(jié)距展寬后，就必須與之對應(yīng)起來增大液晶顯示裝置的邊框面積，結(jié)果就存在著要求小型化的液晶顯示裝置的商品價值下跌的問題。
此外，為了與20微米這么細(xì)的象素節(jié)距相對應(yīng)地得到20微米的連接節(jié)距，在形成凸點的情況下，對于厚度10～20微米的抗蝕劑來說，就必須把其開口寬度形成為10微米以下。為此，還存在著抗蝕劑的縱橫比(厚度與開口寬度之比)變得很苛刻，其穩(wěn)定的形成變得困難起來的問題。
特別是在圖19所示的半導(dǎo)體裝置那樣的蘑菇式的凸點的情況下，其排列節(jié)距最小是80微米，與直壁式的凸點的情況比較，相對于象素節(jié)距必須進(jìn)一步展寬連接節(jié)距進(jìn)行設(shè)計。要展寬連接節(jié)距，就必須展寬液晶顯示裝置的顯示區(qū)域外側(cè)的邊框面積，結(jié)果商品價值比裝配設(shè)置直壁式的凸點的情況下還要進(jìn)一步下跌。
另外，在蘑菇式的凸點的情況下，由于持有傘這種構(gòu)造上的特征，故要形成與連接節(jié)距20微米對應(yīng)的高度10微米～20微米的凸點，事實上是不可能的。
本發(fā)明就是為解決現(xiàn)有的半導(dǎo)體裝置中的這樣的問題而發(fā)明出來的，目的是提供在裝配狀態(tài)下的電連接確實且穩(wěn)定，而且還可以使連接節(jié)距充分地小的半導(dǎo)體裝置，和該半導(dǎo)體裝置的制造方法。
發(fā)明的公開為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明的半導(dǎo)體裝置是這樣一種半導(dǎo)體裝置在半導(dǎo)體芯片上邊，設(shè)置在該半導(dǎo)體芯片所具有的多個輸入輸出端子用電極焊盤上分別具有開口部分的絕緣膜，在該絕緣膜上邊，設(shè)有多個連接電極，使之分別通過上述各個開口部分與各個電極焊盤接觸，在該各個連接電極上邊，分別設(shè)置熱可塑性樹脂，該各個熱可塑性樹脂具有多個導(dǎo)電性粒子。
上述連接電極，可以用鉻和銅這樣的2層膜，或鉻和銅和金這樣的3層膜構(gòu)成。
本發(fā)明的半導(dǎo)體裝置的制造方法，具有下述(1)～(5)的各個工序。
(1)在半導(dǎo)體芯片上邊，形成在該半導(dǎo)體芯片的多個輸入輸出端子用電極焊盤上分別具有開口部分的絕緣膜的工序；(2)在該絕緣膜上邊，形成通過上述各個開口部分與各個電極焊盤接觸的金屬膜的工序；(3)在該金屬膜上邊的大致整個面上形成熱可塑性的感光性樹脂膜，并用光刻方法，在與上述各個電極焊盤對應(yīng)的位置上形成掩模的工序；
(4)用刻蝕法除去未被由上述金屬膜的上述感光性樹脂構(gòu)成的掩模覆蓋起來的部分，在被上述掩模覆蓋起來的部分上，分別形成與上述電極焊盤接觸的連接電極的工序；(5)把導(dǎo)電性粒子附著到上述感光性樹脂上的工序。
在上述(3)的工序中，也可以在上述金屬膜的大致整個面上形成具有導(dǎo)電性粒子的熱可塑性的感光性樹脂膜。
借助于此，在上述(4)的工序中，當(dāng)用刻蝕法除去未被由上述金屬膜的上述感光性樹脂構(gòu)成的掩模覆蓋起來的部分，在被上述掩模覆蓋起來的部分上，分別形成與上述電極焊盤接觸的連接電極后，在其各個連接電極上邊，將剩下具有導(dǎo)電性粒子的熱可塑性的感光性樹脂膜。
因此，就不再需要上述(5)的把導(dǎo)電性粒子附著到上述感光性樹脂上的工序。
在這些半導(dǎo)體裝置的制造方法中，在形成上述金屬膜的工序中，可以在上述半導(dǎo)體芯片的形成了上述絕緣膜的整個面上，用濺射法，形成由鉻和銅這2層膜或由鉻和銅和金這3層膜構(gòu)成的金屬膜。
此外，在上述(1)的工序中，也可以在半導(dǎo)體芯片上邊形成了上述絕緣膜之后，用無電解電鍍法，在該絕緣膜上邊，分別形成通過上述各個開口部分與各個電極焊盤接觸，且比開口部分還大的多個連接電極，在該連接電極上邊，分別設(shè)置熱可塑性樹脂，并把導(dǎo)電性粒子附著到該各個熱可塑性樹脂上。
或者，采用在用該無電解電鍍法形成的各個連接電極上邊，分別設(shè)置具有導(dǎo)電性粒子的熱可塑性樹脂的辦法，不再需要把導(dǎo)電性粒子附著到上述熱可塑性樹脂上的工序。
附圖的簡單說明圖1的示意性剖面圖示出了本發(fā)明的半導(dǎo)體裝置的一個實施例。
圖2到圖7的示意性剖面圖分別依次示出了用來說明本發(fā)明的半導(dǎo)體裝置的制造方法的實施例1的各個工序。
圖8的工序圖示出了把導(dǎo)電性粒子附著到設(shè)置在把多個連接電極排列起來的半導(dǎo)體裝置的各個連接電極上邊的熱可塑性樹脂上的工序。
圖9的示意性剖面圖示出了把圖1所示的半導(dǎo)體裝置裝配到液晶顯示面板的玻璃基板上邊時的初始工序。
圖10的示意性剖面圖示出了上述情況下其加壓和加熱工序。
圖11的示意性剖面圖示出了上述情況下其裝配完畢后的狀態(tài)。
圖12到圖14的示意性剖面圖，為了說明本發(fā)明的半導(dǎo)體裝置的制造方法的實施例2，依次示出了與實施例1不同的工序。
圖15到圖17的示意性剖面圖示出了用于說明本發(fā)明的半導(dǎo)體裝置的實施例3、4的中間工序。
圖18和圖19的示意性剖面圖示出了現(xiàn)有的半導(dǎo)體裝置的不同的例子。
圖20的示意性剖面圖示出了把圖18示出的現(xiàn)有的半導(dǎo)體裝置裝配到液晶顯示面板的玻璃基板上邊時的裝配構(gòu)造。
優(yōu)選實施例以下，用


本發(fā)明的半導(dǎo)體裝置及其制造方法的優(yōu)選實施例。
首先，用圖1說明本發(fā)明的半導(dǎo)體裝置的一個實施例。在圖1中，對于與圖18相同的部分賦予同一標(biāo)號。
示于圖1的半導(dǎo)體裝置1，在半導(dǎo)體芯片1a(雖然示出的是簡單的剖面，但實際上形成有多個MOS晶體管等的元器件)的一面上，設(shè)有多個(在圖中僅僅放大示出了2個)輸入輸出端子用電極焊盤2。
形成絕緣膜3，使得把該半導(dǎo)體芯片1a上邊覆蓋起來，在該絕緣膜3的各個電極焊盤2上邊，分別開設(shè)開口部分3a。
在與該絕緣膜3上邊的各個電極焊盤2對應(yīng)的位置上，分別設(shè)置多個連接電極4使得通過各個開口部分3a與各個電極焊盤進(jìn)行接觸，在該各個連接電極4上邊，分別具備熱可塑性樹脂5。在該樹脂5上，每個都附著多個(理想的是10個以上)導(dǎo)電性粒子(小球)。
絕緣膜3用厚度0.2～3微米的氮化硅(SiN)膜形成。除了氮化硅(SiN)膜之外，作為無機質(zhì)膜，也可以使用含有磷硅酸鹽玻璃(PSG)之類的雜質(zhì)的氧化硅膜，或作為有機質(zhì)膜的聚酰亞胺膜。此外，還可以作成為把氮化硅(SiN)膜所代表的無機質(zhì)膜和有機質(zhì)膜組合起來的2層構(gòu)造。
連接電極4，可以用金(Au)、銀(Ag)或銅(Cu)等的單層金屬膜，或使鉻(Cr)和銅(Cu)疊層為2層的金屬膜，或由鉻(Cr)和銅(Cu)和金(Au)構(gòu)成的3層膜構(gòu)成。此外，也可以是鈦(Ti)—鎢(W)合金與金(Au)的2層膜。
連接電極4的厚度，形成為在0.5微米～5微米之間。在形成得比5微米還厚的情況下，除用后邊要講的濺射法形成時所需要的形成時間變長外，為了使連接電極4圖形化，對金屬膜進(jìn)行刻蝕的時間也將變長，故是不能令人滿意的。而且，其端部側(cè)壁易成為錐狀，難以得到良好的刻蝕特性，從這點看也是不理想的。
設(shè)于連接電極4的上邊的熱可塑性樹脂5，出于其形成方法，使用感光性樹脂，橡膠系抗蝕劑或二疊氮(diazido)類抗蝕劑，例如，使用JSR生產(chǎn)的THB或東京應(yīng)化生產(chǎn)的OMR83(負(fù)抗蝕劑)、OFPR800(正抗蝕劑)等。
但是，在其形成時不用光刻方法的情況下，沒必要是感光性樹脂，只要是熱可塑性樹脂即可。
該樹脂5的厚度，由于要使之具有保持用后述的要領(lǐng)附著的導(dǎo)電性粒子9的功能，故希望作成為對于導(dǎo)電性粒子9的直徑來說，其1/3倍～3倍間的大小。
特別是在樹脂5的厚度為導(dǎo)電性粒子9的直徑的3倍以上的情況下，在用后述的要領(lǐng)附著導(dǎo)電性粒子9的過程中，會因樹脂5的形狀坍塌而向兩側(cè)擴展，因此相鄰的連接電極4間的縫隙有被樹脂5填滿的可能。這樣的話，如后述那樣，在中介絕緣性樹脂(粘接劑)把該半導(dǎo)體裝置裝配到基板上時，就不能向連接電極4彼此間的間隙內(nèi)填充該絕緣性樹脂，在裝配構(gòu)造的可靠性方面將成為不能令人滿意的結(jié)果。
導(dǎo)電性粒子9是直徑為1微米到15微米的球狀的粒子，也可以是直徑在5微米以下的粒子。該導(dǎo)電性粒子9，作為高分子樹脂是在其表面上形成了鎳(Ni)和金(Au)的疊層膜的粒子。但是，并不限于此，也可以使用由鎳(Ni)、鈀(Pd)/錫(Sn)、金(Au)、銀(Ag)、銅(Cu)等構(gòu)成的單體金屬粒子和合金粒子。
如上所述，由于在連接電極4上邊設(shè)有熱可塑性樹脂5，故該半導(dǎo)體裝置1可以防止連接電極4與空氣之間的直接接觸。因此，可以在連接電極4的表面上使用銀(Ag)、銅(Cu)等的比較易于氧化的金屬，可以降低造價。
此外，由于把導(dǎo)電性粒子9附著到熱可塑性樹脂5上之后再設(shè)于各個連接電極4上邊，故在壓接到基板上進(jìn)行裝配之際，可以使多個導(dǎo)電性粒子9僅僅在有連接電極4的地方與布線接觸。因此，可以良好地保持裝配半導(dǎo)體裝置1時的電連接狀態(tài)。
而且，連接電極4，如后述那樣，采用用濺射法或真空蒸鍍法形成的辦法，可以使其高度的均一性改善，故與布線之間的接觸狀態(tài)成為均一性高的狀態(tài)。因此，即便是在把半導(dǎo)體裝置1裝配到液晶顯示面板的玻璃基板上的情況下，也可以確保良好的顯示性能。
此外，該半導(dǎo)體裝置1，由于是在連接電極4以外的部分上不存在導(dǎo)電性粒子9的構(gòu)造，故作為裝配時的絕緣性樹脂(粘接劑)使用熱固化型樹脂或熱可塑性樹脂或光固化型樹脂的情況下，會提高絕緣特性。
此外，由于僅僅在連接電極4上邊設(shè)有導(dǎo)電性粒子9，故在連接電極4彼此之間，不會夾進(jìn)導(dǎo)電性粒子9，因而可以提高各個連接電極間的電絕緣性。因此，即便是設(shè)置連接電極4的間隔狹窄，仍可以良好地保持絕緣性，所以可以實現(xiàn)用比以往更微細(xì)的節(jié)距進(jìn)行的連接。
例如，在把該半導(dǎo)體裝置1裝配到液晶顯示面板的玻璃基板上的情況下，與20微米～40微米的連接節(jié)距進(jìn)行對應(yīng)也就成為可能。
導(dǎo)電性粒子9，由于其大小也可以是比現(xiàn)有技術(shù)的直徑還小的5微米，故可以使連接電極4的面積減小與之相應(yīng)的量。這對于實現(xiàn)用與液晶顯示面板的微細(xì)的象素節(jié)距對應(yīng)的連接節(jié)距進(jìn)行的連接也有貢獻(xiàn)。
作為本發(fā)明的半導(dǎo)體裝置的制造方法的實施例1，說明制造圖1所示的半導(dǎo)體裝置1的制造方法，圖2到圖7的示意性剖面圖依次示出了其制造工序，圖1示出了用該工序制成的半導(dǎo)體裝置。
首先，如圖2所示，在半導(dǎo)體芯片1a的設(shè)有多個電極焊盤2的面上邊，在厚度為0.5～5微米的范圍內(nèi)形成在各個電極焊盤上邊具有開口部分3a的絕緣膜3。
該絕緣膜3，用等離子體化學(xué)汽相淀積(CVD)法，在半導(dǎo)體芯片1a的整個面上形成氮化硅(SiN)膜。然后，在該SiN膜上邊涂敷感光性樹脂，并用光刻法在與電極焊盤2對應(yīng)的部分上形成開口，以該感光性樹脂為掩模，對該SiN膜進(jìn)行刻蝕，形成開口部分3a。
其次，如圖3所示，用濺射法或真空蒸鍍法，在半導(dǎo)體芯片1a的絕緣膜3的整個面上，形成0.5微米～10微米之間的大體上均一的膜厚的金屬膜14。該金屬膜14用單層的金屬膜或多層的金屬膜形成，理想的是用鉻和銅的2層膜，或鉻和銅和金的3層膜，或鈦—鎢合金與金的2層膜中的任何一者形成。
該金屬膜14，通過絕緣膜3的各個開口部分3a與各個電極焊盤接觸。同時，使下層成為與鋁電極焊盤2貼緊性好的金屬膜，使上層成為電導(dǎo)率高的金屬膜。
接著，如圖4所示，在金屬膜14的整個面上，形成熱可塑性的感光性樹脂5的膜。然后，對該感光性樹脂5，用進(jìn)行暴光和顯影處理的光刻法，如圖5所示，在與各個電極焊盤2對應(yīng)的位置上，使感光性樹脂5圖形化，使之形成比絕緣膜3的開口部分3a還大的掩模。
在這里，在作為掩模剩下的感光性樹脂5與絕緣膜3的開口部分3a的大小相等或小一些的時候，在對金屬膜14進(jìn)行濕法刻蝕的情況下，由于在后述的金屬膜14的刻蝕之際有可能同時刻蝕掉電極焊盤2的一部分，故使感光性樹脂5圖形化為在開口部分3a的周圍覆蓋2微米以上的大小。
在用干法刻蝕使金屬膜14圖形化的情況下，如果增大金屬膜14和電極焊盤2之間的刻蝕選擇比，則可以使作為掩模剩下的感光性樹脂5的大小成為與絕緣膜3的開口部分3的大小相等或小一些。
接著，采用以該感光性樹脂5為掩模對金屬膜14進(jìn)行刻蝕，除掉未被感光性樹脂5覆蓋的部分的辦法，如圖6所示，在被感光性樹脂5覆蓋起來的部分上，分別形成連接電極4。在該刻蝕處理之后也不除掉感光性樹脂5。
然后，如圖7所示，準(zhǔn)備在上表面上以高密度載置多個導(dǎo)電性粒子9的平板30。另一方面，在內(nèi)置有加熱器41的加壓加熱工具40的下表面上，使已形成了感光性樹脂5的面朝下地固定圖6所示的半導(dǎo)體芯片1a。此時，半導(dǎo)體芯片1a用真空吸附法固定到加壓加熱工具40上。然后，使該加壓加熱工具40下降，把半導(dǎo)體芯片1a的感光性樹脂5一側(cè)推壓到平板30上。
這樣一來，借助于加壓加熱工具40內(nèi)的加熱器41的加熱，熱可塑性的感光性樹脂5某種程度地軟化，可以附著多個平板30上邊的導(dǎo)電性粒子9。另外，平板30的感光性樹脂5的個數(shù)，僅僅減少了進(jìn)行該附著的那么大的量。采用經(jīng)過該工序的辦法，如圖1所示，完成在各個連接電極4上邊的感光性樹脂5上分別附著上多個導(dǎo)電性粒子9的半導(dǎo)體裝置1。
在附著該導(dǎo)電性粒子9的工序中，把加壓的實際加重定為1～5kg，，把加熱溫度定為100℃，把加壓時間定為5～10秒。
載置于平板30上邊的導(dǎo)電性粒子9，理想的是以高密度附著到感光性樹脂5上，在設(shè)連接電極4的面積為S1，并定義投影到壓接后的導(dǎo)電性粒子9的壓接方向上后所看到的面積為S2的情況下，在平板30上邊排列的導(dǎo)電性粒子9的密度，理想的是至少要成為滿足S1＞S2×10的關(guān)系。
在本實施例中，由于用濺射法或真空蒸鍍法形成金屬膜14，并對之進(jìn)行刻蝕以形成連接電極4，故其高度(膜厚)的不均一性在0.5微米以下的范圍內(nèi)，可以得到不均一性非常小，大體上均一的連接電極。
而且，由于不再需要現(xiàn)有的電鍍工藝，故還具有可以縮短工序的好處。
在上述的例子中，為了圖示的方便，在半導(dǎo)體芯片1a上設(shè)置了2個連接電極4和已附著上導(dǎo)電性粒子9的感光性樹脂5，但實際上在半導(dǎo)體芯片上將設(shè)置多個連接電極，故這種情況下，向感光性樹脂5附著導(dǎo)電性粒子9的工序，示于圖8，在該圖8中，對與圖7對應(yīng)的部分賦予了同一標(biāo)號。
在圖8中，(a)示出了密密排列載置有多個導(dǎo)電性粒子9的平板30。(b)示出了使形成了連接電極4和感光性樹脂5的半導(dǎo)體芯片1a的感光性樹脂5一側(cè)的面抵接到平板30上邊的導(dǎo)電性粒子9上的狀態(tài)。
(c)示出了正在用加壓加熱工具40對半導(dǎo)體芯片1a加壓加熱的狀態(tài)。
(d)示出了從平板30上取下該半導(dǎo)體芯片1a，使多個導(dǎo)電性粒子9附著到各個感光性樹脂5上，完成半導(dǎo)體裝置1后的狀態(tài)。

其次，對把用上述的制造方法制造的圖1所示的半導(dǎo)體裝置裝配到液晶顯示面板的玻璃基板上的方法進(jìn)行說明。
如圖9所示，在液晶顯示面板的布線17形成圖形后的玻璃基板16上邊的裝配半導(dǎo)體裝置1的位置上，用分配器涂敷密封用的絕緣性樹脂，使布線17和半導(dǎo)體裝置1的連接電極14進(jìn)行位置對準(zhǔn)后，從半導(dǎo)體裝置1的背面一側(cè)用加壓加熱工具40加壓加熱，使絕緣性樹脂固化。
如圖10的示，在從半導(dǎo)體裝置1的背面一側(cè)，用加壓加熱工具40進(jìn)行加壓加熱時，各個連接電極4上邊的感光性樹脂5軟化，在連接電極4和布線17雙方已進(jìn)行接觸的狀態(tài)下，把各個導(dǎo)電性粒子9夾進(jìn)去。這時，已夾進(jìn)去的導(dǎo)電性粒子9使連接電極4和布線17電導(dǎo)通，但未被夾進(jìn)去的導(dǎo)電性粒子9則借助于感光性樹脂5和絕緣性樹脂13保持絕緣性。
另外，作為絕緣性樹脂13，在使用已形成薄片狀的絕緣性樹脂的情況下，用加壓工具壓接配置于玻璃基板16上邊。
在作為絕緣性樹脂13使用熱固化性或熱可塑性的樹脂的情況下，不再需要圖10所示的光源燈泡50，但在使用光固化性樹脂的情況下，則必須在保持對半導(dǎo)體裝置1加壓狀態(tài)不變的狀態(tài)下，從玻璃基板16的相反的一側(cè)使光源燈泡50發(fā)光以向絕緣性樹脂13照射光來使之固化。
圖11示出的是這樣地把半導(dǎo)體裝置1裝配到玻璃基板16上后的狀態(tài)(裝配構(gòu)造)。
在該裝配狀態(tài)下，采用使半導(dǎo)體裝置1的各個連接電極4和玻璃基板16上邊的各個布線17之間具有含于感光性樹脂5中的導(dǎo)電性粒子9相互接觸的辦法進(jìn)行電連接，但是相鄰的連接電極4彼此間則進(jìn)行絕緣而不會因?qū)щ娦粤Ｗ?而導(dǎo)通。
夾在連接電極4和布線17之間的導(dǎo)電性粒子9產(chǎn)生5～50％左右的變形，在該變形狀態(tài)下，可以采用使絕緣性樹脂13固化的辦法，維持連接狀態(tài)以維持良好的電導(dǎo)通。
不限于液晶顯示面板的玻璃基板，把半導(dǎo)體裝置1裝配到內(nèi)置于各種電子設(shè)備內(nèi)的印制布線基板上的情況下，也是一樣的。
其次，用圖12～圖14，對本發(fā)明的半導(dǎo)體裝置的制造方法的實施例2進(jìn)行說明。
在本實施例2中，到在半導(dǎo)體芯片1a的設(shè)有電極焊盤2的面上邊形成絕緣膜3和金屬膜14為止的工序，和用圖2和圖3說明的實施例1的情況是相同的。
在本實施例2中，如圖12所示，在形成于半導(dǎo)體芯片1a的整個面上的金屬膜14上邊，涂敷已混入了多個導(dǎo)電性粒子9的熱可塑性的感光性樹脂6，形成樹脂膜。
然后，與實施例1的情況下一樣，用光刻法，如圖13所示，使混入了導(dǎo)電性粒子9的感光性樹脂6圖形化，使得在半導(dǎo)體芯片1a的與各個電極焊盤2對應(yīng)的部分上，形成比絕緣膜3的開口部分3a還大的掩模。
然后，采用以該感光性樹脂6為掩模對金屬膜14進(jìn)行刻蝕的辦法，如圖14所示，在各個電極焊盤2上邊形成連接電極4。
借助于此，完成在各個連接電極4上邊設(shè)有混入了導(dǎo)電性粒子9的感光性樹脂6的半導(dǎo)體裝置1。因此，不再需要把導(dǎo)電性粒子9附著于實施例1中的感光性樹脂5上的工序。
在本發(fā)明的半導(dǎo)體裝置的制造方法的前邊說過的實施例1、2中，在半導(dǎo)體芯片1a的具有電極焊盤2的面上邊，用濺射法或真空蒸鍍法形成絕緣膜3。對此，在實施例3、4中，如圖15所示，僅僅在電極焊盤2的上部，用無電解電鍍法形成由2層或3層的金屬膜構(gòu)成的連接電極4。
為此，在已形成了絕緣膜3的半導(dǎo)體芯片1a的整個面上，形成感光性樹脂膜，對之進(jìn)行暴光和顯影處理后，在與各個電極焊盤2對應(yīng)的位置上形成開口。然后，以該感光性樹脂膜為掩模，進(jìn)行例如鎳(Ni)的無電解電鍍，僅僅在其開口部分內(nèi)形成鎳膜，再進(jìn)行金(Au)的無電解電鍍，在鎳膜上邊形成金屬膜，以形成2層膜的連接電極4。然后，除去掩模中所使用的感光性樹脂，就成為圖15所示的狀態(tài)。
在實施例3中，如上所述，在各個電極焊盤2上邊已形成了連接電極4的半導(dǎo)體芯片1a的整個面上，如圖16所示，形成熱可塑性的感光性樹脂5的膜，對之進(jìn)行暴光和顯影處理后，進(jìn)行圖形化，使得僅僅剩下各個連接電極4上邊的感光性樹脂5，與實施例1的情況下一樣，把導(dǎo)電性粒子9附著到該各個感光性樹脂5上，由此完成與圖1所示的半導(dǎo)體裝置相同的半導(dǎo)體裝置。
在實施例4中，如圖15所示，在各個電極焊盤2上邊已形成了連接電極4的半導(dǎo)體芯片的整個面上，如圖17所示，形成已混入了導(dǎo)電性粒子9的熱可塑性的感光性樹脂6的膜，對之進(jìn)行暴光和顯影處理后，使之圖形化為僅僅剩下各個連接電極4上邊的混入了導(dǎo)電性粒子9的感光性樹脂6，就可以完成與圖14所示的半導(dǎo)體裝置同樣的半導(dǎo)體裝置1。
這樣制造的半導(dǎo)體裝置，也可以進(jìn)行與前邊所說的半導(dǎo)體裝置同樣的處理，中介絕緣性樹脂，確實地裝配到玻璃基板或印制布線基板上邊。
工業(yè)上利用的可能性由以上的說明可知，倘采用本發(fā)明，通過設(shè)置與現(xiàn)有的半導(dǎo)體裝置的凸點比較起來高度均一性極高的由金屬膜形成的連接電極，在其上設(shè)置含有導(dǎo)電性粒子的熱可塑性樹脂，就可以僅僅在進(jìn)行電連接所需的部位上以高密度預(yù)先設(shè)置導(dǎo)電性粒子。因此，作為導(dǎo)電性粒子可以使用直徑5微米以下的粒子。借助于此，在把本發(fā)明的半導(dǎo)體裝置裝配到例如液晶顯示面板的玻璃基板上的情況下，可以實現(xiàn)小于40微米的微細(xì)的連接節(jié)距下的裝配構(gòu)造。
此外，與現(xiàn)有的凸點不同，由于連接電極的高度用金屬膜形成得低，故在把半導(dǎo)體裝置熱壓接到基板上之際，可以抑制導(dǎo)電性粒子的流出，因而可以效果良好地把導(dǎo)電性小球捕捉到連接電極上邊。
因此，本發(fā)明的半導(dǎo)體裝置，除了液晶顯示裝置的驅(qū)動用IC，作為裝載到各種電子設(shè)備的印制布線基板上的IC、LSI、門陣列等的各種半導(dǎo)體裝置是有效的。
權(quán)利要求
1.一種半導(dǎo)體裝置，其特征是具備設(shè)于半導(dǎo)體芯片上邊，在該半導(dǎo)體芯片的多個輸入輸出端子用電極焊盤上分別具有開口部分的絕緣膜；在該絕緣膜上邊設(shè)置的多個連接電極，使之分別通過上述各個開口部分與各個電極焊盤接觸；以及分別在該連接電極上邊設(shè)置的熱可塑性樹脂，且該各個樹脂具有多個導(dǎo)電性粒子。
2.權(quán)利要求1所述的半導(dǎo)體裝置，其特征是上述連接電極，用鉻和銅的2層膜構(gòu)成
3.權(quán)利要求1所述的半導(dǎo)體裝置，其特征是上述連接電極，用鉻和銅和金的3層膜構(gòu)成。
4.一種半導(dǎo)體裝置的制造方法，其特征是具有下述工序在半導(dǎo)體芯片上邊，形成在該半導(dǎo)體芯片的多個輸入輸出端子用電極焊盤上分別具有開口部分的絕緣膜的工序；在該絕緣膜上邊，形成通過上述各個開口部分與各個電極焊盤接觸的金屬膜的工序；在該金屬膜上邊的大致整個面上形成熱可塑性的感光性樹脂膜，并用光刻方法，在與上述各個電極焊盤對應(yīng)的位置上形成掩模的工序；用刻蝕法除去未被由上述金屬膜的上述感光性樹脂構(gòu)成的掩模覆蓋起來的部分，在被上述掩模覆蓋起來的部分上，分別形成與上述電極焊盤接觸的連接電極的工序；以及把導(dǎo)電性粒子附著到上述感光性樹脂上的工序。
5.權(quán)利要求4所述的半導(dǎo)體裝置的制造方法，其特征是在形成上述金屬膜的工序中，在上述半導(dǎo)體芯片的形成了上述絕緣膜的面的整個面上，用濺射法或真空蒸鍍法，形成由鉻和銅的2層膜或鉻和銅和金的3層膜構(gòu)成的金屬膜。
6.一種半導(dǎo)體裝置的制造方法，其特征是具有下述工序在半導(dǎo)體芯片上邊，形成在該半導(dǎo)體芯片的多個輸入輸出端子用電極焊盤上分別具有開口部分的絕緣膜的工序；在該絕緣膜上邊，形成通過上述各個開口部分與各個電極焊盤接觸的金屬膜的工序；在該金屬膜上邊的大致整個面上形成含有導(dǎo)電性粒子的熱可塑性的感光性樹脂膜，并用光刻方法，在與上述各個電極焊盤對應(yīng)的位置上形成掩模的工序；以及用刻蝕法除去未被由上述金屬膜的上述感光性樹脂構(gòu)成的掩模覆蓋起來的部分，在被上述掩模覆蓋起來的部分上，分別形成與上述電極焊盤接觸的連接電極的工序。
7.權(quán)利要求6所述的半導(dǎo)體裝置的制造方法，其特征是在形成上述金屬膜的工序中，在上述半導(dǎo)體芯片的形成了上述絕緣膜的面的整個面上，用濺射法或真空蒸鍍法，形成由鉻和銅的2層膜或鉻和銅和金的3層膜構(gòu)成的金屬膜。
8.一種半導(dǎo)體裝置的制造方法，其特征是具有下述工序在半導(dǎo)體芯片上邊，形成在該半導(dǎo)體芯片的多個輸入輸出端子用電極焊盤上分別具有開口部分的絕緣膜的工序；用無電解電鍍法，在該絕緣膜上邊，分別形成通過上述各個開口部分與各個電極焊盤接觸的多個連接電極的工序；在上述各個連接電極上邊，分別設(shè)置熱可塑性的樹脂的工序；以及把導(dǎo)電性粒子附著到該各個熱可塑性的樹脂上的工序。
9.一種半導(dǎo)體裝置的制造方法，其特征是具有下述工序在半導(dǎo)體芯片上邊，形成在該半導(dǎo)體芯片的多個輸入輸出端子用電極焊盤上分別具有開口部分的絕緣膜的工序；用無電解電鍍法，在該絕緣膜上邊，分別形成通過上述各個開口部分與各個電極焊盤接觸、且比該開口部分還大的多個連接電極的工序；在上述多個連接電極上邊分別設(shè)置含有導(dǎo)電性粒子的熱可塑性的樹脂的工序。
全文摘要
在半導(dǎo)體芯片(1a)上邊,在其多個輸入輸出端子用電極焊盤(2)上,形成具有開口部分(3a)的絕緣膜(3),在該絕緣膜(3)上邊,分別設(shè)置多個連接電極(4),使得通過開口部分(3a)與各個電極焊盤(2)接觸。在該各個連接電極(4)上邊設(shè)置熱可塑性的樹脂(5),使該樹脂(5)附著或含有多個(理想的是10個以上)的導(dǎo)電性粒子(9),構(gòu)成半導(dǎo)體裝置(1)。在把該半導(dǎo)體裝置裝配到已形成了布線圖形的基板是之際,當(dāng)把該半導(dǎo)體裝置定位為使連接電極(4)與規(guī)定的布線相對,壓接到已涂敷上絕緣性樹脂的基板上進(jìn)行加熱時,連接電極(4)和布線,借助于夾持在其間的多個導(dǎo)電性粒子(9)而導(dǎo)通。
文檔編號H01L21/56GK1267395SQ98808360
公開日2000年9月20日 申請日期1998年8月21日 優(yōu)先權(quán)日1997年8月21日
發(fā)明者菊地正義, 田口升, 上田光一, 渡邊真 申請人:時至準(zhǔn)鐘表股份有限公司