半導体装置及びその製造方法、ＬＣＤドライバ用パッケージ
【課題】 メタル配線の屑が残留し兼ねない簡便なダイシングを容認でき、かつ、バンプ電極の高さを低くしつつ、フィルムキャリアのインナリードのショートを防止できる半導体装置及びその製造方法、ＬＣＤドライバ用パッケージを提供する。
【解決手段】バンプ電極１１は、半導体チップ１０の半導体集積回路との接続関係を有し、半導体チップ１０主表面上において相互にチップ端部より中央側に寄って配置されている。これにより、バンプ電極１１と破線で示すリード１２が接続されるとすると、リード１２は、チップ端部１０Ｅ上にさしかかるまでに有利に変形できる余裕が生じる。すなわち、リード１２は、チップ端部１０Ｅ上において離れた位置に置くことができる。これにより、半導体チップ１０は、バンプ電極１１の高さを低くしても、チップ端部１０Ｅと接触し難いリード１２との接続形態を得ることができる。
【解決手段】バンプ電極１１は、半導体チップ１０の半導体集積回路との接続関係を有し、半導体チップ１０主表面上において相互にチップ端部より中央側に寄って配置されている。これにより、バンプ電極１１と破線で示すリード１２が接続されるとすると、リード１２は、チップ端部１０Ｅ上にさしかかるまでに有利に変形できる余裕が生じる。すなわち、リード１２は、チップ端部１０Ｅ上において離れた位置に置くことができる。これにより、半導体チップ１０は、バンプ電極１１の高さを低くしても、チップ端部１０Ｅと接触し難いリード１２との接続形態を得ることができる。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、外部端子としてバンプ電極を形成し、ＴＣＰ（tape carrier package）実装を伴う半導体装置及びその製造方法、特に狭ピッチで多数のバンプ電極を有するＬＣＤドライバ用パッケージに関する。
【背景技術】
【０００２】
ＴＣＰ実装を伴う製品は、ＴＡＢ（tape automated bonding）技術によって組み立てられる。すなわち、半導体チップは、その主表面に外部端子としてバンプ電極を形成し、フィルムキャリアにインナリードボンディングされる。フィルムキャリアは、繰り返し配線パターンの形成された長尺のテープ形状である。フィルムキャリアは、インナリードが露出したデバイスホール及びアウタリードを有する。フィルムキャリアは、デバイスホール毎に自動的に送り出される。半導体チップは、デバイスホールの所定位置に合わせ込まれ、バンプ電極とインナリードが熱圧着等の技術でボンディングされる。その後、半導体チップは、ＴＣＰ製品として、アウタリードを回路基板の要所にボンディングすることになる。
【０００３】
半導体チップは、ウェハのダイシング工程を経てチップ化されている。ダイシング工程で必要なスクライブ領域の幅は、狭いほどよい。つまり、ダイシングブレードにより消滅するスクライブ領域の幅が小さいほどチップの有効領域が増やせるからである。スクライブ領域には、検査用の素子やパッド、回路配線等が配備されている。つまり、スクライブ領域には、メタル配線が存在する。ダイシングブレードは、その厚さを小さくして、ダイシングすることはできる。しかし、このようなダイシングを実施すると、半導体チップは、その切断面にメタル配線の屑を残してしまう危険性が高くなる。
【０００４】
フィルムキャリアのインナリードは、半導体チップ端部と接触する恐れがある。しかも、上記のように、半導体チップ切断面にメタル配線の屑が残留していたなら、容易にショートする懸念がある。ショート防止対策は、次のとおりである。
（ｉ）半導体ウェハのスクライブ領域は、検査用の素子やパッド、回路配線等が余裕を持って設けられるように広く確保する。
（ii）ダイシングブレードは、その厚さを大きくする。あるいは、ダイシングを２回に分けるなどダイシング方法を工夫する。これにより、半導体チップ切断面にメタル配線の屑が残留しないようにする。
（iii）半導体チップのバンプ電極は、なるべく高くする。これにより、フィルムキャリアのインナリードは、半導体チップとの離間距離を大きくとることができる。これにより、半導体チップ端部と接触し難くする。
【０００５】
しかしながら、上記（ｉ），（ii）の対策では、チップの有効領域が増やせない。また、ダイシング方法を工夫する手間や工数の増加でコスト高を招く。上記（iii）の対策では、バンプ電極製造にコスト上昇を招く。特に、狭ピッチで多数のバンプ電極を有するＬＣＤドライバチップ等は、コスト上昇率が著しく、避けたいところである。
【０００６】
また、他の対策として次のような例がある。半導体チップとフィルムキャリアのインナリードボンディングは、半導体チップ端部とインナリードがより遠ざかるように、フィルムキャリアを変形させながら行う（例えば、特許文献１）。すなわち、チップ端部にメタル配線の屑が残留するような場合でも、ショートを防止しようという構成である。
【特許文献１】特開平２００２−９１０８号公報（５頁、６頁、図２、図３）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
半導体装置は、その製造工程において、生産効率向上のため、またウェハ上のチップの有効領域を増やすべく、メタル配線の屑が残留し兼ねない簡便なダイシングを行いたい。これにより、フィルムキャリアのインナリードがチップ端部に接触するとショートを起こす危険性がある。対策として、バンプ電極の高さをある程度高くする。バンプ電極はチップ端部から近い位置にあり、バンプ電極が高ければ、インナリードがチップ端部から遠くなる。この対策は、フィルムキャリアを変形させてボンディングする［特許文献１］においてもいえることである。そこで、バンプ電極のコスト上昇が問題である。特に、狭ピッチで多数のバンプ電極を有するＬＣＤドライバチップ等は、コスト上昇率が著しい。
【０００８】
本発明は上記のような事情を考慮してなされたもので、メタル配線の屑が残留し兼ねない簡便なダイシングを容認でき、かつ、バンプ電極の高さを低くしつつ、フィルムキャリアのインナリードのショートを防止できる半導体装置及びその製造方法、ＬＣＤドライバ用パッケージを提供しようとするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明に係る半導体装置は、半導体素子が複数設けられて構成される半導体集積回路を有する半導体チップと、前記半導体チップの主表面上において相互にチップ端部より中央側に寄って配置された前記半導体集積回路との接続関係を有する外部接続用の複数のバンプ電極と、を含む。
【００１０】
上記本発明に係る半導体装置によれば、バンプ電極は、半導体チップ端部から遠い位置に設けられる。これにより、バンプ電極とリードが接続される場合、リードは、チップ端部上にさしかかるまでに有利に変形可能な余裕が生じる。すなわち、リードは、チップ端部上において離れた位置に置くことができる。これにより、半導体チップは、バンプ電極の高さを低くしても、チップ端部と接触し難いリードとの接続形態を得ることができる。
【００１１】
上記本発明に係る半導体装置において、前記バンプ電極は、前記半導体集積回路を構成する配線層の所定層を用いた配線パターンを下地とし、前記半導体集積回路上方に設けられている。設計にあまり負担のかからない、なるべく上層の配線パターンでの引き回しが好ましい。
【００１２】
本発明に係る半導体装置は、半導体素子が複数設けられて構成される半導体集積回路を有する半導体チップと、前記半導体チップの主表面上において相互にチップ端部より中央側に寄って配置された前記半導体集積回路との接続関係を有する外部接続用の複数のバンプ電極と、絶縁フィルムに支持された複数のリードを有し、前記半導体チップの端部近傍上方では前記絶縁フィルムが存在し、かつ前記リードがインナリードとして前記バンプ電極それぞれに接続されるフィルムキャリアと、を含む。
【００１３】
上記本発明に係る半導体装置によれば、バンプ電極は、半導体チップ端部から遠い位置に設けられる。これにより、フィルムキャリアのインナリードは、チップ端部上にさしかかるまでにチップ端部から接触し難い配置に無理なく変形可能である。しかも、バンプ電極の配置関係上、半導体チップの端部近傍上方では絶縁フィルムが存在するようになる。これにより、フィルムキャリアは、バンプ電極を低くしても、チップ端部と接触し難いインナリードの接続形態が得られる。
【００１４】
上記本発明に係る半導体装置において、次のいずれかの特徴を有することによって、より信頼性が向上するフィルムキャリアと半導体チップの結合形態が得られる。
前記フィルムキャリアのインナリードは、前記バンプ電極との接続部から前記半導体チップ主表面上で上方に曲がり、前記半導体チップとの所定の離間距離を保持していることを特徴とする。
また、前記フィルムキャリアのインナリードは、前記バンプ電極との接続部から前記半導体チップ主表面上で上方に曲がり、前記半導体チップとの所定の離間距離を保持した形態で、前記半導体チップ端部から近傍の前記絶縁フィルムの部分を含んで樹脂により保護されていることを特徴とする。
【００１５】
上記本発明に係る半導体装置において、前記半導体チップは、ＬＣＤドライバ用チップであることを特徴とする。特にバンプ電極数が多く、また、チップ長手に沿ってバンプ電極をチップ中央側に寄せ易いこともあり、絶大な効果を発揮する。
【００１６】
本発明に係る半導体装置の製造方法は、半導体基板上の各チップ領域に半導体素子を複数配し、層間絶縁膜を介した複数の配線層による配線パターンの所定の相互接続により半導体集積回路を構成するウェハ工程に関し、前記配線層いずれかの配線パターンでもって前記チップ領域端部より前記チップ領域の中央側に寄って各電極パッドを配置し、前記各電極パッド上に外部接続用のバンプ電極を形成する。
【００１７】
上記本発明に係る半導体装置の製造方法によれば、設計にあまり負担のかからない、配線パターンでの引き回しを伴い、バンプ電極は、半導体チップ端部から遠い、チップ中央寄りの位置に設ける。バンプ電極は、比較的高さの低いものを形成する。リードが接続される場合、リードは、チップ端部上にさしかかるまでにチップ端部と接触し難い位置に十分変形可能だからである。
【００１８】
上記本発明に係る半導体装置の製造方法において、前記半導体基板が前記各チップ領域に応じてダイシングされ半導体チップ化される工程と、絶縁フィルムに支持されたリードを有するフィルムキャリアを準備し、前記バンプ電極それぞれに一括で前記リードがインナリードとして接続されるインナリードボンディング工程と、を含み、前記インナリードボンディング工程後、前記フィルムキャリアは、前記半導体チップの端部近傍上方において前記絶縁フィルムが位置するように保持することを特徴とする。
上記特徴によれば、バンプ電極の位置関係により、半導体チップの端部近傍上方において絶縁フィルムを存在させることが容易になる。フィルムキャリアは、バンプ電極を低くしても、チップ端部と接触し難いインナリードの接続形態が得られる。
【００１９】
また、上記本発明に係る半導体装置の製造方法において、前記半導体基板が前記各チップ領域に応じてダイシングされ半導体チップ化される工程と、絶縁フィルムに支持されたリードを有するフィルムキャリアを準備し、前記バンプ電極それぞれに一括で前記リードがインナリードとして接続されるインナリードボンディング工程と、を含み、前記インナリードボンディング工程後、前記インナリードは、前記半導体チップ端部から近傍の前記絶縁フィルムの部分を含んで樹脂により保護され、前記フィルムキャリアは、前記半導体チップの端部近傍上方において前記絶縁フィルムが位置するように保持することを特徴とする。
【００２０】
上記特徴によれば、バンプ電極の位置関係により、半導体チップの端部近傍上方において絶縁フィルムを存在させることが容易になる。フィルムキャリアは、少なくともインナリードとチップ端部が接触しない形態が得られ、かつ、その形態が樹脂により固定される。これにより、より信頼性が向上するフィルムキャリアと半導体チップの結合形態が得られる。
【００２１】
本発明に係るＬＣＤドライバ用パッケージは、半導体素子が複数設けられて構成される半導体集積回路を有する一辺が他辺の五倍以上長い長方形の半導体チップと、前記半導体チップの主表面上において長手の対向する一辺に沿って相互にチップ端部より中央側に寄って配置された前記半導体集積回路との接続関係を有する外部接続用の複数のバンプ電極と、絶縁フィルムに支持された複数のリードを有し、前記半導体チップの端部近傍上方では前記絶縁フィルムが存在し、かつ前記リードがインナリードとして前記バンプ電極それぞれに接続され前記インナリードが前記バンプ電極との接続部から前記半導体チップ主表面上で上方に曲がり前記半導体チップとの所定の離間距離をとった形態を有するフィルムキャリアと、前記半導体チップ端部から近傍の前記絶縁フィルムの部分を覆うと共に、少なくとも前記フィルムキャリアのインナリードの形態を固定する保護用の樹脂と、を含む。
【００２２】
上記本発明に係るＬＣＤドライバ用パッケージによれば、バンプ電極は、半導体チップ端部から遠い位置に設けられる。これにより、フィルムキャリアのインナリードは、チップ端部上にさしかかるまでにチップ端部から接触し難い配置に無理なく変形可能である。しかも、バンプ電極の配置関係上、半導体チップの端部近傍上方では絶縁フィルムが存在するようになる。半導体チップとフィルムキャリアは、チップ端部近傍では接触し得ない位置関係をもって樹脂により固定される。これにより、半導体チップのバンプ電極を低くしても、ＬＣＤドライバ用パッケージの信頼性は高く維持できる。
なお、上記本発明に係るＬＣＤドライバ用パッケージにおいて、前記バンプ電極は、５〜１５μｍの範囲の所定高さを有して設けられている。
【発明を実施するための形態】
【００２３】
図１は、本発明の第１実施形態に係る半導体装置の要部を横から示す図である。半導体チップ１０は、図示しない内部に、半導体素子が複数設けられて構成される半導体集積回路を有する。半導体チップ１０は、外部端子としてバンプ電極１１を有している。バンプ電極１１は、半導体チップ１０の半導体集積回路との接続関係を有し、所定の配線パターンで形成された図示しないパッド上に形成されている。ここで、バンプ電極１１は、半導体チップ１０主表面上において相互にチップ端部より中央側に寄って配置されている。
【００２４】
上記実施形態によれば、バンプ電極１１は、半導体チップ１０の端部１０Ｅから極力遠い位置に設けられる。これにより、破線で示すリード１２がバンプ電極１１に接続されるとすると、リード１２は、チップ端部１０Ｅ上にさしかかるまでに有利に変形できる余裕が生じる。すなわち、リード１２は、チップ端部１０Ｅ上において離れた位置に置くことができる。これにより、半導体チップ１０は、バンプ電極１１の高さを低くしても、チップ端部１０Ｅと接触し難いリード１２との接続形態を得ることができる。リード１２は、チップ端部１０Ｅにメタル配線の屑が残留していたとしても、それを回避するのに十分な距離をもって配置できる。また、リード１２は、先端の接続領域を除いて絶縁フィルムでコートされることが多い。バンプ電極１１の位置関係から、絶縁フィルムの部分をチップ端部１０Ｅ上に配することが容易になる。リード１２の配置形態を保ったまま、樹脂封止してもよい（図示せず）。従って、バンプ電極の高さを低くしつつ、ショート防止に寄与する。
【００２５】
図２は、図１のような本発明に係る半導体装置の製造方法の要部を例示する説明図である。半導体集積回路は、半導体チップ２０として切り出される前の半導体ウェハ状態で、図示しない半導体素子を複数形成する。そして、半導体集積回路は、これらの半導体素子が関係するよう、層間絶縁膜を介した複数の配線層による配線パターン所定の相互接続によって構成される。各電極パッドＰＡＤは、上記配線層いずれかの配線パターンＷＲでもって、チップ端部２０Ｅよりチップ２０の中央側に寄って配置する。設計にあまり負担のかからない、なるべく上層の配線パターンでの引き回しが好ましい。各電極パッドＰＡＤ周辺にはパッシベーション膜２２が形成される。バンプ電極２１は、これら各電極パッドＰＡＤ上に形成する。
【００２６】
このように、バンプ電極２１は、半導体集積回路中央側上方に設けられる能動面バンプの構成である。しかし、設計変更することにより、バンプ電極２１下に素子を設けないようにすることも考えられる。これにより、バンプ電極２１は、非能動面バンプとして半導体チップ２０の中央側に寄って配置することも考えられる。
【００２７】
バンプ電極２１は、例えば金バンプであり、次のように形成される。ＴｉＷ／Ａｕ積層等のバリアメタル２３が電極パッドＰＡＤ上を含んでパッシベーション膜２２上に形成される。次に、図示しないレジストを塗布し、レジストパターンを形成する。レジストパターンは、電極パッドＰＡＤ上方に所定の開口を形成する。レジストパターンに従って電解めっき法により金めっきが達成される。その後、レジストパターンを除去し、電極パッドＰＡＤ上の金めっき形状をマスクにしてパッシベーション膜２２上の余分なバリアメタルをエッチング除去する。これにより、バンプ電極２１が形成される。バンプ電極２１は、上述したように、高さを低くすることができ、バンプコストの軽減に寄与する。
【００２８】
図３は、本発明の第２実施形態に係る半導体装置の要部を示す平面図である。また、図４は、図３の構成を横から示す図である。
半導体チップ３０は、例えばＬＣＤドライバチップである。ＬＣＤドライバチップは、半導体素子が複数設けられて構成される半導体集積回路を有する一辺が他辺の五倍以上長い長方形である。
【００２９】
ＬＣＤドライバチップ内部における半導体集積回路は、図示しないが、信号データが入力される入力回路部、ＲＡＭ（Random Access Memory）等で構成される記憶部、データ処理部としてゲートアレイ等で形成されるロジック回路部、及びラッチ回路を含み信号出力をする出力回路部等を含み、各部が相関するように半導体集積回路が構成されている。
【００３０】
半導体チップ３０は、ＬＣＤドライバチップとして、入力回路部、出力回路部に対応して狭ピッチで多数のバンプ電極３１（３１１，３１２）を有する。特に、出力回路部側のバンプ電極３１２の配列はより狭ピッチで、バンプ電極数も非常に多い。これらバンプ電極３１は、半導体チップ３０主表面上において相互にチップ端部３０Ｅより中央側に寄って配置されている。これらバンプ電極３１は、上記図２に示すように、所定の配線パターンでチップ中央側に寄せられたパッド上に形成されるものである。
【００３１】
フィルムキャリア３２は、絶縁フィルム３３に支持された複数のリード３４を有する。フィルムキャリア３２は、リード３４がインナリード３４１として露出するデバイスホール３５を有する。インナリード３４１は、半導体チップ３０のバンプ電極３１それぞれに接続されている。インナリード３４１とバンプ電極３１との接続は、周知のＴＡＢ技術が用いられる。すなわち、フィルムキャリア３２は、デバイスホール３５毎に自動的に送り出されてくる。半導体チップ３０は、デバイスホール３５の所定位置に合わせ込まれ、ボンディングツールを用いてバンプ電極３１とインナリード３４１が熱圧着等の技術で一括ボンディングされる。
【００３２】
インナリード３４１は、バンプ電極３１との接続部から半導体チップ３０主表面上で上方に曲がり、チップ端部３０Ｅでは、半導体チップ３０と所定の離間距離をとった形態を有する。これは、バンプ電極３１が半導体チップ３０の中央寄りに配されていることにより可能になった形態である。つまり、リード３４は、チップ端部３０Ｅ上にさしかかるまでにチップ端部３０Ｅと接触し難い位置に十分変形可能だからである。
【００３３】
また、フィルムキャリア３２は、チップ端部３０Ｅ近傍上方では絶縁フィルム３３が存在する形態となっている。これもまた、バンプ電極３１が半導体チップ３０の中央寄りに配されていることにより必然的に可能になる形態である。つまり、バンプ電極３１からチップ端部３０Ｅまでの距離が長くなったため、フィルムキャリア３２は、チップ端部３０Ｅ上方ではリード３４を支持する絶縁フィルム３３の領域にかかる形態となる。
【００３４】
絶縁フィルム３３は、例えばポリイミドフィルムであり、その厚さは１００μｍ以下、例えば７０〜８０μｍ程度である。絶縁フィルム３３上に厚さ３０μ以下、例えば１０〜２０μｍ程度のリード３４が形成されている。
【００３５】
図４において、破線ＣＭは、ウェハのダイシング工程で切り分けられた半導体チップ３０に関し、チップ端部３０Ｅに残留する恐れのある切り屑、例えばメタル配線の屑を示している。上述したように、リード３４は、チップ端部３０Ｅにメタル配線の屑ＣＭが残留していたとしても、それを回避するのに十分な距離をもって配置できる。しかも、リード３４は、チップ端部３０Ｅ上方においては絶縁フィルム３３により保護されている。仮に、リード３４がチップ端部３０Ｅに接近するようなことがあっても、絶縁フィルム３３が接触し、リード３４は保護され、ショートしない。
【００３６】
上記実施形態の構成によれば、バンプ電極３１は、その高さを低くしつつ、ショート防止に寄与する。因みに、従来の、チップ端部寄りにバンプ電極を配したＬＣＤドライバチップのバンプ電極の高さが２０μｍ程度必要だとすると、本発明の構成を採用したバンプ電極３１の高さは、１０μｍ程度と、約５０％低くすることが可能である。バンプ電極３１は、５〜１５μｍの範囲の所定高さを有して設けられれば、十分信頼性が保てる。これにより、メタル配線の屑が残留し兼ねない簡便なダイシングを容認でき、かつ、バンプコストを削減しつつ、信頼性を損なわないＴＣＰ製品が実現できる。
【００３７】
図５は、本発明の第３実施形態に係る半導体装置の要部を示しており、図４の構成において樹脂封止した形態である。第２実施形態と同様の箇所は同一の符号を付す。すなわち、フィルムキャリア３２のインナリード３４１は、上述したように、バンプ電極３１との接続部から半導体チップ３０主表面上で上方に曲がり、半導体チップ３０との所定の離間距離を保持した形態である。樹脂部材４１は、上記形態を固定すべく、半導体チップ３０端部から近傍の絶縁フィルム３３の部分を含んでインナリード３４１を覆っている。
【００３８】
上記樹脂部材４１で封止する方法は、例えば次のようである。半導体チップ３０とフィルムキャリア３２のインナリードボンディング工程後、エポキシ樹脂等を含む流動性のある樹脂を塗布し、定着させる。樹脂部材４１は、半導体チップ３０端部から近傍の絶縁フィルム３３の部分を含んでインナリード３４１を覆い、硬化させる。樹脂部材４１は、様々考えられ限定されない。半導体チップ３０周辺上のインナリード３４１またはリード３４の配置形態が保護、固定されればよい。
【００３９】
上記実施形態の構成によれば、前記第２実施形態と同様の効果が得られる。バンプ電極３１の位置関係により、バンプ電極３１の高さを低くでき、しかも半導体チップ３０の端部近傍上方においてフィルムキャリア３２の絶縁フィルム３３を存在させることが容易になる。フィルムキャリア３２は、少なくともインナリード３４１とチップ端部３０Ｅが接触しない形態が得られ、かつ、その形態が樹脂部材４１により固定される。これにより、より信頼性が向上するフィルムキャリア３２と半導体チップ３０の結合形態が得られる。
【００４０】
上記第２実施形態、第３実施形態に係る半導体装置は、ＬＣＤドライバチップの例を示した。ＬＣＤドライバチップは、特にバンプ電極数が多く、また、チップ長手に沿ってバンプ電極をチップ中央側に寄せ易いこともあり、本発明の構成を採用することで、絶大な効果を発揮する。しかし、本発明の構成は、ＬＣＤドライバチップ以外のＴＣＰ製品にも利用可能である。
【００４１】
図６は、本発明の第４実施形態に係る半導体装置の要部を示す平面図、図７は、図６の構成の横から示す図である。
半導体チップ５０は、バンプ電極５１を有する。バンプ電極５１は、本発明に係る上記各実施形態で示してきたように、半導体チップ５０主表面上において、可能な限り相互にチップ端部５０Ｅより中央側に寄って配置されている。バンプ電極５１は、前記図２に示すように、所定の配線パターンでチップ中央側に寄せられたパッド上に形成されるものである。
【００４２】
フィルムキャリア５２は、絶縁フィルム５３に支持された複数のリード５４を有する。フィルムキャリア５２は、リード５４がインナリード５４１として露出するデバイスホール５５を有する。インナリード５４１は、半導体チップ５０のバンプ電極５１それぞれに接続されている。インナリード５４１とバンプ電極５１との接続は、周知のＴＡＢ技術が用いられる。
【００４３】
インナリード５４１は、バンプ電極５１との接続部から半導体チップ５０主表面上で上方に曲がり、チップ端部５０Ｅでは、半導体チップ５０と所定の離間距離をとった形態を有する。また、フィルムキャリア５２は、チップ端部５０Ｅ近傍上方では絶縁フィルム５３が存在する形態となっている。両者の形態は、前記第２実施形態で示したように、バンプ電極５１が半導体チップ５０の中央寄りに配されていることにより実現する。仮に、リード５４が、チップ端部５０Ｅに接近するようなことがあっても、絶縁フィルム５３により保護される。そして、バンプ電極５１の位置関係により、フィルムキャリア５２は、バンプ電極５１の高さを低くしても、チップ端部５０Ｅと接触し難いインナリードの接続形態が得られる。
【００４４】
また、破線で示す樹脂部材５６は、半導体チップ５０とフィルムキャリア５２のインナリードボンディング工程後、半導体チップ５０端部から近傍の絶縁フィルム５３の部分を含んでインナリード５４１を覆い、硬化させる。これにより、半導体チップ５０周辺上のインナリード５４１またはリード５４の配置形態が保護、固定される。
【００４５】
上記実施形態の構成においても、前記第２実施形態と同様の効果が得られる。すなわち、バンプ電極５１の位置関係により、バンプ電極５１の高さを低くでき、しかも半導体チップ５０の端部近傍上方においてフィルムキャリア５２の絶縁フィルム５３を存在させることが容易になる。フィルムキャリア５２は、少なくともインナリード５４１とチップ端部５０Ｅが接触しない形態が得られ、かつ、その形態が樹脂部材５６により固定される。これにより、より信頼性が向上するフィルムキャリア５２と半導体チップ５０の結合形態が得られる。
【００４６】
上記各実施形態及び方法によれば、バンプ電極は、半導体チップ端部から遠い位置に設けられる。これにより、バンプ電極とリードが接続される場合、リードは、チップ端部上にさしかかるまでチップ端部から接触し難い配置に無理なく変形可能となる。しかも、バンプ電極の配置関係上、半導体チップの端部近傍上方では絶縁フィルムが存在するようになる。これにより、フィルムキャリアは、バンプ電極を低くしても、チップ端部と接触し難いインナリードの接続形態が得られる。また、このようなインナリードの接続形態が、樹脂により固定されれば、より信頼性が向上するフィルムキャリアと半導体チップの結合形態が得られる。この結果、メタル配線の屑が残留し兼ねない簡便なダイシングを容認でき、かつ、バンプ電極の高さを低くしつつ、フィルムキャリアのインナリードのショートを防止できる、製造コストを抑えた半導体装置及びその製造方法、ＬＣＤドライバ用パッケージを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００４７】
【図１】第１実施形態に係る半導体装置の要部を横から示す図。
【図２】図１のような構成の半導体装置の製造方法の要部を例示する説明図。
【図３】第２実施形態に係る半導体装置の要部を示す平面図。
【図４】図３の構成を横から示す図。
【図５】第３実施形態に係る半導体装置の要部で図４の樹脂封止形態を示す図。
【図６】第４実施形態に係る半導体装置の要部を示す平面図。
【図７】図６の構成を横から示す図。
【符号の説明】
【００４８】
１０，２０，３０，５０…半導体チップ、１０Ｅ，２０Ｅ，３０Ｅ，５０Ｅ…チップ端部、１１，２１，３１，５１…バンプ電極、１２，３４，５４…リード、１３…半導体素子回路、２２…パッシベーション膜、２３…バリアメタル、３２，５２…フィルムキャリア、３３，５３…絶縁フィルム、３４１，５４１…インナリード、３５，５５…デバイスホール、４１，５６…樹脂封止部材、ＣＭ…メタル配線の屑。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、外部端子としてバンプ電極を形成し、ＴＣＰ（tape carrier package）実装を伴う半導体装置及びその製造方法、特に狭ピッチで多数のバンプ電極を有するＬＣＤドライバ用パッケージに関する。
【背景技術】
【０００２】
ＴＣＰ実装を伴う製品は、ＴＡＢ（tape automated bonding）技術によって組み立てられる。すなわち、半導体チップは、その主表面に外部端子としてバンプ電極を形成し、フィルムキャリアにインナリードボンディングされる。フィルムキャリアは、繰り返し配線パターンの形成された長尺のテープ形状である。フィルムキャリアは、インナリードが露出したデバイスホール及びアウタリードを有する。フィルムキャリアは、デバイスホール毎に自動的に送り出される。半導体チップは、デバイスホールの所定位置に合わせ込まれ、バンプ電極とインナリードが熱圧着等の技術でボンディングされる。その後、半導体チップは、ＴＣＰ製品として、アウタリードを回路基板の要所にボンディングすることになる。
【０００３】
半導体チップは、ウェハのダイシング工程を経てチップ化されている。ダイシング工程で必要なスクライブ領域の幅は、狭いほどよい。つまり、ダイシングブレードにより消滅するスクライブ領域の幅が小さいほどチップの有効領域が増やせるからである。スクライブ領域には、検査用の素子やパッド、回路配線等が配備されている。つまり、スクライブ領域には、メタル配線が存在する。ダイシングブレードは、その厚さを小さくして、ダイシングすることはできる。しかし、このようなダイシングを実施すると、半導体チップは、その切断面にメタル配線の屑を残してしまう危険性が高くなる。
【０００４】
フィルムキャリアのインナリードは、半導体チップ端部と接触する恐れがある。しかも、上記のように、半導体チップ切断面にメタル配線の屑が残留していたなら、容易にショートする懸念がある。ショート防止対策は、次のとおりである。
（ｉ）半導体ウェハのスクライブ領域は、検査用の素子やパッド、回路配線等が余裕を持って設けられるように広く確保する。
（ii）ダイシングブレードは、その厚さを大きくする。あるいは、ダイシングを２回に分けるなどダイシング方法を工夫する。これにより、半導体チップ切断面にメタル配線の屑が残留しないようにする。
（iii）半導体チップのバンプ電極は、なるべく高くする。これにより、フィルムキャリアのインナリードは、半導体チップとの離間距離を大きくとることができる。これにより、半導体チップ端部と接触し難くする。
【０００５】
しかしながら、上記（ｉ），（ii）の対策では、チップの有効領域が増やせない。また、ダイシング方法を工夫する手間や工数の増加でコスト高を招く。上記（iii）の対策では、バンプ電極製造にコスト上昇を招く。特に、狭ピッチで多数のバンプ電極を有するＬＣＤドライバチップ等は、コスト上昇率が著しく、避けたいところである。
【０００６】
また、他の対策として次のような例がある。半導体チップとフィルムキャリアのインナリードボンディングは、半導体チップ端部とインナリードがより遠ざかるように、フィルムキャリアを変形させながら行う（例えば、特許文献１）。すなわち、チップ端部にメタル配線の屑が残留するような場合でも、ショートを防止しようという構成である。
【特許文献１】特開平２００２−９１０８号公報（５頁、６頁、図２、図３）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
半導体装置は、その製造工程において、生産効率向上のため、またウェハ上のチップの有効領域を増やすべく、メタル配線の屑が残留し兼ねない簡便なダイシングを行いたい。これにより、フィルムキャリアのインナリードがチップ端部に接触するとショートを起こす危険性がある。対策として、バンプ電極の高さをある程度高くする。バンプ電極はチップ端部から近い位置にあり、バンプ電極が高ければ、インナリードがチップ端部から遠くなる。この対策は、フィルムキャリアを変形させてボンディングする［特許文献１］においてもいえることである。そこで、バンプ電極のコスト上昇が問題である。特に、狭ピッチで多数のバンプ電極を有するＬＣＤドライバチップ等は、コスト上昇率が著しい。
【０００８】
本発明は上記のような事情を考慮してなされたもので、メタル配線の屑が残留し兼ねない簡便なダイシングを容認でき、かつ、バンプ電極の高さを低くしつつ、フィルムキャリアのインナリードのショートを防止できる半導体装置及びその製造方法、ＬＣＤドライバ用パッケージを提供しようとするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明に係る半導体装置は、半導体素子が複数設けられて構成される半導体集積回路を有する半導体チップと、前記半導体チップの主表面上において相互にチップ端部より中央側に寄って配置された前記半導体集積回路との接続関係を有する外部接続用の複数のバンプ電極と、を含む。
【００１０】
上記本発明に係る半導体装置によれば、バンプ電極は、半導体チップ端部から遠い位置に設けられる。これにより、バンプ電極とリードが接続される場合、リードは、チップ端部上にさしかかるまでに有利に変形可能な余裕が生じる。すなわち、リードは、チップ端部上において離れた位置に置くことができる。これにより、半導体チップは、バンプ電極の高さを低くしても、チップ端部と接触し難いリードとの接続形態を得ることができる。
【００１１】
上記本発明に係る半導体装置において、前記バンプ電極は、前記半導体集積回路を構成する配線層の所定層を用いた配線パターンを下地とし、前記半導体集積回路上方に設けられている。設計にあまり負担のかからない、なるべく上層の配線パターンでの引き回しが好ましい。
【００１２】
本発明に係る半導体装置は、半導体素子が複数設けられて構成される半導体集積回路を有する半導体チップと、前記半導体チップの主表面上において相互にチップ端部より中央側に寄って配置された前記半導体集積回路との接続関係を有する外部接続用の複数のバンプ電極と、絶縁フィルムに支持された複数のリードを有し、前記半導体チップの端部近傍上方では前記絶縁フィルムが存在し、かつ前記リードがインナリードとして前記バンプ電極それぞれに接続されるフィルムキャリアと、を含む。
【００１３】
上記本発明に係る半導体装置によれば、バンプ電極は、半導体チップ端部から遠い位置に設けられる。これにより、フィルムキャリアのインナリードは、チップ端部上にさしかかるまでにチップ端部から接触し難い配置に無理なく変形可能である。しかも、バンプ電極の配置関係上、半導体チップの端部近傍上方では絶縁フィルムが存在するようになる。これにより、フィルムキャリアは、バンプ電極を低くしても、チップ端部と接触し難いインナリードの接続形態が得られる。
【００１４】
上記本発明に係る半導体装置において、次のいずれかの特徴を有することによって、より信頼性が向上するフィルムキャリアと半導体チップの結合形態が得られる。
前記フィルムキャリアのインナリードは、前記バンプ電極との接続部から前記半導体チップ主表面上で上方に曲がり、前記半導体チップとの所定の離間距離を保持していることを特徴とする。
また、前記フィルムキャリアのインナリードは、前記バンプ電極との接続部から前記半導体チップ主表面上で上方に曲がり、前記半導体チップとの所定の離間距離を保持した形態で、前記半導体チップ端部から近傍の前記絶縁フィルムの部分を含んで樹脂により保護されていることを特徴とする。
【００１５】
上記本発明に係る半導体装置において、前記半導体チップは、ＬＣＤドライバ用チップであることを特徴とする。特にバンプ電極数が多く、また、チップ長手に沿ってバンプ電極をチップ中央側に寄せ易いこともあり、絶大な効果を発揮する。
【００１６】
本発明に係る半導体装置の製造方法は、半導体基板上の各チップ領域に半導体素子を複数配し、層間絶縁膜を介した複数の配線層による配線パターンの所定の相互接続により半導体集積回路を構成するウェハ工程に関し、前記配線層いずれかの配線パターンでもって前記チップ領域端部より前記チップ領域の中央側に寄って各電極パッドを配置し、前記各電極パッド上に外部接続用のバンプ電極を形成する。
【００１７】
上記本発明に係る半導体装置の製造方法によれば、設計にあまり負担のかからない、配線パターンでの引き回しを伴い、バンプ電極は、半導体チップ端部から遠い、チップ中央寄りの位置に設ける。バンプ電極は、比較的高さの低いものを形成する。リードが接続される場合、リードは、チップ端部上にさしかかるまでにチップ端部と接触し難い位置に十分変形可能だからである。
【００１８】
上記本発明に係る半導体装置の製造方法において、前記半導体基板が前記各チップ領域に応じてダイシングされ半導体チップ化される工程と、絶縁フィルムに支持されたリードを有するフィルムキャリアを準備し、前記バンプ電極それぞれに一括で前記リードがインナリードとして接続されるインナリードボンディング工程と、を含み、前記インナリードボンディング工程後、前記フィルムキャリアは、前記半導体チップの端部近傍上方において前記絶縁フィルムが位置するように保持することを特徴とする。
上記特徴によれば、バンプ電極の位置関係により、半導体チップの端部近傍上方において絶縁フィルムを存在させることが容易になる。フィルムキャリアは、バンプ電極を低くしても、チップ端部と接触し難いインナリードの接続形態が得られる。
【００１９】
また、上記本発明に係る半導体装置の製造方法において、前記半導体基板が前記各チップ領域に応じてダイシングされ半導体チップ化される工程と、絶縁フィルムに支持されたリードを有するフィルムキャリアを準備し、前記バンプ電極それぞれに一括で前記リードがインナリードとして接続されるインナリードボンディング工程と、を含み、前記インナリードボンディング工程後、前記インナリードは、前記半導体チップ端部から近傍の前記絶縁フィルムの部分を含んで樹脂により保護され、前記フィルムキャリアは、前記半導体チップの端部近傍上方において前記絶縁フィルムが位置するように保持することを特徴とする。
【００２０】
上記特徴によれば、バンプ電極の位置関係により、半導体チップの端部近傍上方において絶縁フィルムを存在させることが容易になる。フィルムキャリアは、少なくともインナリードとチップ端部が接触しない形態が得られ、かつ、その形態が樹脂により固定される。これにより、より信頼性が向上するフィルムキャリアと半導体チップの結合形態が得られる。
【００２１】
本発明に係るＬＣＤドライバ用パッケージは、半導体素子が複数設けられて構成される半導体集積回路を有する一辺が他辺の五倍以上長い長方形の半導体チップと、前記半導体チップの主表面上において長手の対向する一辺に沿って相互にチップ端部より中央側に寄って配置された前記半導体集積回路との接続関係を有する外部接続用の複数のバンプ電極と、絶縁フィルムに支持された複数のリードを有し、前記半導体チップの端部近傍上方では前記絶縁フィルムが存在し、かつ前記リードがインナリードとして前記バンプ電極それぞれに接続され前記インナリードが前記バンプ電極との接続部から前記半導体チップ主表面上で上方に曲がり前記半導体チップとの所定の離間距離をとった形態を有するフィルムキャリアと、前記半導体チップ端部から近傍の前記絶縁フィルムの部分を覆うと共に、少なくとも前記フィルムキャリアのインナリードの形態を固定する保護用の樹脂と、を含む。
【００２２】
上記本発明に係るＬＣＤドライバ用パッケージによれば、バンプ電極は、半導体チップ端部から遠い位置に設けられる。これにより、フィルムキャリアのインナリードは、チップ端部上にさしかかるまでにチップ端部から接触し難い配置に無理なく変形可能である。しかも、バンプ電極の配置関係上、半導体チップの端部近傍上方では絶縁フィルムが存在するようになる。半導体チップとフィルムキャリアは、チップ端部近傍では接触し得ない位置関係をもって樹脂により固定される。これにより、半導体チップのバンプ電極を低くしても、ＬＣＤドライバ用パッケージの信頼性は高く維持できる。
なお、上記本発明に係るＬＣＤドライバ用パッケージにおいて、前記バンプ電極は、５〜１５μｍの範囲の所定高さを有して設けられている。
【発明を実施するための形態】
【００２３】
図１は、本発明の第１実施形態に係る半導体装置の要部を横から示す図である。半導体チップ１０は、図示しない内部に、半導体素子が複数設けられて構成される半導体集積回路を有する。半導体チップ１０は、外部端子としてバンプ電極１１を有している。バンプ電極１１は、半導体チップ１０の半導体集積回路との接続関係を有し、所定の配線パターンで形成された図示しないパッド上に形成されている。ここで、バンプ電極１１は、半導体チップ１０主表面上において相互にチップ端部より中央側に寄って配置されている。
【００２４】
上記実施形態によれば、バンプ電極１１は、半導体チップ１０の端部１０Ｅから極力遠い位置に設けられる。これにより、破線で示すリード１２がバンプ電極１１に接続されるとすると、リード１２は、チップ端部１０Ｅ上にさしかかるまでに有利に変形できる余裕が生じる。すなわち、リード１２は、チップ端部１０Ｅ上において離れた位置に置くことができる。これにより、半導体チップ１０は、バンプ電極１１の高さを低くしても、チップ端部１０Ｅと接触し難いリード１２との接続形態を得ることができる。リード１２は、チップ端部１０Ｅにメタル配線の屑が残留していたとしても、それを回避するのに十分な距離をもって配置できる。また、リード１２は、先端の接続領域を除いて絶縁フィルムでコートされることが多い。バンプ電極１１の位置関係から、絶縁フィルムの部分をチップ端部１０Ｅ上に配することが容易になる。リード１２の配置形態を保ったまま、樹脂封止してもよい（図示せず）。従って、バンプ電極の高さを低くしつつ、ショート防止に寄与する。
【００２５】
図２は、図１のような本発明に係る半導体装置の製造方法の要部を例示する説明図である。半導体集積回路は、半導体チップ２０として切り出される前の半導体ウェハ状態で、図示しない半導体素子を複数形成する。そして、半導体集積回路は、これらの半導体素子が関係するよう、層間絶縁膜を介した複数の配線層による配線パターン所定の相互接続によって構成される。各電極パッドＰＡＤは、上記配線層いずれかの配線パターンＷＲでもって、チップ端部２０Ｅよりチップ２０の中央側に寄って配置する。設計にあまり負担のかからない、なるべく上層の配線パターンでの引き回しが好ましい。各電極パッドＰＡＤ周辺にはパッシベーション膜２２が形成される。バンプ電極２１は、これら各電極パッドＰＡＤ上に形成する。
【００２６】
このように、バンプ電極２１は、半導体集積回路中央側上方に設けられる能動面バンプの構成である。しかし、設計変更することにより、バンプ電極２１下に素子を設けないようにすることも考えられる。これにより、バンプ電極２１は、非能動面バンプとして半導体チップ２０の中央側に寄って配置することも考えられる。
【００２７】
バンプ電極２１は、例えば金バンプであり、次のように形成される。ＴｉＷ／Ａｕ積層等のバリアメタル２３が電極パッドＰＡＤ上を含んでパッシベーション膜２２上に形成される。次に、図示しないレジストを塗布し、レジストパターンを形成する。レジストパターンは、電極パッドＰＡＤ上方に所定の開口を形成する。レジストパターンに従って電解めっき法により金めっきが達成される。その後、レジストパターンを除去し、電極パッドＰＡＤ上の金めっき形状をマスクにしてパッシベーション膜２２上の余分なバリアメタルをエッチング除去する。これにより、バンプ電極２１が形成される。バンプ電極２１は、上述したように、高さを低くすることができ、バンプコストの軽減に寄与する。
【００２８】
図３は、本発明の第２実施形態に係る半導体装置の要部を示す平面図である。また、図４は、図３の構成を横から示す図である。
半導体チップ３０は、例えばＬＣＤドライバチップである。ＬＣＤドライバチップは、半導体素子が複数設けられて構成される半導体集積回路を有する一辺が他辺の五倍以上長い長方形である。
【００２９】
ＬＣＤドライバチップ内部における半導体集積回路は、図示しないが、信号データが入力される入力回路部、ＲＡＭ（Random Access Memory）等で構成される記憶部、データ処理部としてゲートアレイ等で形成されるロジック回路部、及びラッチ回路を含み信号出力をする出力回路部等を含み、各部が相関するように半導体集積回路が構成されている。
【００３０】
半導体チップ３０は、ＬＣＤドライバチップとして、入力回路部、出力回路部に対応して狭ピッチで多数のバンプ電極３１（３１１，３１２）を有する。特に、出力回路部側のバンプ電極３１２の配列はより狭ピッチで、バンプ電極数も非常に多い。これらバンプ電極３１は、半導体チップ３０主表面上において相互にチップ端部３０Ｅより中央側に寄って配置されている。これらバンプ電極３１は、上記図２に示すように、所定の配線パターンでチップ中央側に寄せられたパッド上に形成されるものである。
【００３１】
フィルムキャリア３２は、絶縁フィルム３３に支持された複数のリード３４を有する。フィルムキャリア３２は、リード３４がインナリード３４１として露出するデバイスホール３５を有する。インナリード３４１は、半導体チップ３０のバンプ電極３１それぞれに接続されている。インナリード３４１とバンプ電極３１との接続は、周知のＴＡＢ技術が用いられる。すなわち、フィルムキャリア３２は、デバイスホール３５毎に自動的に送り出されてくる。半導体チップ３０は、デバイスホール３５の所定位置に合わせ込まれ、ボンディングツールを用いてバンプ電極３１とインナリード３４１が熱圧着等の技術で一括ボンディングされる。
【００３２】
インナリード３４１は、バンプ電極３１との接続部から半導体チップ３０主表面上で上方に曲がり、チップ端部３０Ｅでは、半導体チップ３０と所定の離間距離をとった形態を有する。これは、バンプ電極３１が半導体チップ３０の中央寄りに配されていることにより可能になった形態である。つまり、リード３４は、チップ端部３０Ｅ上にさしかかるまでにチップ端部３０Ｅと接触し難い位置に十分変形可能だからである。
【００３３】
また、フィルムキャリア３２は、チップ端部３０Ｅ近傍上方では絶縁フィルム３３が存在する形態となっている。これもまた、バンプ電極３１が半導体チップ３０の中央寄りに配されていることにより必然的に可能になる形態である。つまり、バンプ電極３１からチップ端部３０Ｅまでの距離が長くなったため、フィルムキャリア３２は、チップ端部３０Ｅ上方ではリード３４を支持する絶縁フィルム３３の領域にかかる形態となる。
【００３４】
絶縁フィルム３３は、例えばポリイミドフィルムであり、その厚さは１００μｍ以下、例えば７０〜８０μｍ程度である。絶縁フィルム３３上に厚さ３０μ以下、例えば１０〜２０μｍ程度のリード３４が形成されている。
【００３５】
図４において、破線ＣＭは、ウェハのダイシング工程で切り分けられた半導体チップ３０に関し、チップ端部３０Ｅに残留する恐れのある切り屑、例えばメタル配線の屑を示している。上述したように、リード３４は、チップ端部３０Ｅにメタル配線の屑ＣＭが残留していたとしても、それを回避するのに十分な距離をもって配置できる。しかも、リード３４は、チップ端部３０Ｅ上方においては絶縁フィルム３３により保護されている。仮に、リード３４がチップ端部３０Ｅに接近するようなことがあっても、絶縁フィルム３３が接触し、リード３４は保護され、ショートしない。
【００３６】
上記実施形態の構成によれば、バンプ電極３１は、その高さを低くしつつ、ショート防止に寄与する。因みに、従来の、チップ端部寄りにバンプ電極を配したＬＣＤドライバチップのバンプ電極の高さが２０μｍ程度必要だとすると、本発明の構成を採用したバンプ電極３１の高さは、１０μｍ程度と、約５０％低くすることが可能である。バンプ電極３１は、５〜１５μｍの範囲の所定高さを有して設けられれば、十分信頼性が保てる。これにより、メタル配線の屑が残留し兼ねない簡便なダイシングを容認でき、かつ、バンプコストを削減しつつ、信頼性を損なわないＴＣＰ製品が実現できる。
【００３７】
図５は、本発明の第３実施形態に係る半導体装置の要部を示しており、図４の構成において樹脂封止した形態である。第２実施形態と同様の箇所は同一の符号を付す。すなわち、フィルムキャリア３２のインナリード３４１は、上述したように、バンプ電極３１との接続部から半導体チップ３０主表面上で上方に曲がり、半導体チップ３０との所定の離間距離を保持した形態である。樹脂部材４１は、上記形態を固定すべく、半導体チップ３０端部から近傍の絶縁フィルム３３の部分を含んでインナリード３４１を覆っている。
【００３８】
上記樹脂部材４１で封止する方法は、例えば次のようである。半導体チップ３０とフィルムキャリア３２のインナリードボンディング工程後、エポキシ樹脂等を含む流動性のある樹脂を塗布し、定着させる。樹脂部材４１は、半導体チップ３０端部から近傍の絶縁フィルム３３の部分を含んでインナリード３４１を覆い、硬化させる。樹脂部材４１は、様々考えられ限定されない。半導体チップ３０周辺上のインナリード３４１またはリード３４の配置形態が保護、固定されればよい。
【００３９】
上記実施形態の構成によれば、前記第２実施形態と同様の効果が得られる。バンプ電極３１の位置関係により、バンプ電極３１の高さを低くでき、しかも半導体チップ３０の端部近傍上方においてフィルムキャリア３２の絶縁フィルム３３を存在させることが容易になる。フィルムキャリア３２は、少なくともインナリード３４１とチップ端部３０Ｅが接触しない形態が得られ、かつ、その形態が樹脂部材４１により固定される。これにより、より信頼性が向上するフィルムキャリア３２と半導体チップ３０の結合形態が得られる。
【００４０】
上記第２実施形態、第３実施形態に係る半導体装置は、ＬＣＤドライバチップの例を示した。ＬＣＤドライバチップは、特にバンプ電極数が多く、また、チップ長手に沿ってバンプ電極をチップ中央側に寄せ易いこともあり、本発明の構成を採用することで、絶大な効果を発揮する。しかし、本発明の構成は、ＬＣＤドライバチップ以外のＴＣＰ製品にも利用可能である。
【００４１】
図６は、本発明の第４実施形態に係る半導体装置の要部を示す平面図、図７は、図６の構成の横から示す図である。
半導体チップ５０は、バンプ電極５１を有する。バンプ電極５１は、本発明に係る上記各実施形態で示してきたように、半導体チップ５０主表面上において、可能な限り相互にチップ端部５０Ｅより中央側に寄って配置されている。バンプ電極５１は、前記図２に示すように、所定の配線パターンでチップ中央側に寄せられたパッド上に形成されるものである。
【００４２】
フィルムキャリア５２は、絶縁フィルム５３に支持された複数のリード５４を有する。フィルムキャリア５２は、リード５４がインナリード５４１として露出するデバイスホール５５を有する。インナリード５４１は、半導体チップ５０のバンプ電極５１それぞれに接続されている。インナリード５４１とバンプ電極５１との接続は、周知のＴＡＢ技術が用いられる。
【００４３】
インナリード５４１は、バンプ電極５１との接続部から半導体チップ５０主表面上で上方に曲がり、チップ端部５０Ｅでは、半導体チップ５０と所定の離間距離をとった形態を有する。また、フィルムキャリア５２は、チップ端部５０Ｅ近傍上方では絶縁フィルム５３が存在する形態となっている。両者の形態は、前記第２実施形態で示したように、バンプ電極５１が半導体チップ５０の中央寄りに配されていることにより実現する。仮に、リード５４が、チップ端部５０Ｅに接近するようなことがあっても、絶縁フィルム５３により保護される。そして、バンプ電極５１の位置関係により、フィルムキャリア５２は、バンプ電極５１の高さを低くしても、チップ端部５０Ｅと接触し難いインナリードの接続形態が得られる。
【００４４】
また、破線で示す樹脂部材５６は、半導体チップ５０とフィルムキャリア５２のインナリードボンディング工程後、半導体チップ５０端部から近傍の絶縁フィルム５３の部分を含んでインナリード５４１を覆い、硬化させる。これにより、半導体チップ５０周辺上のインナリード５４１またはリード５４の配置形態が保護、固定される。
【００４５】
上記実施形態の構成においても、前記第２実施形態と同様の効果が得られる。すなわち、バンプ電極５１の位置関係により、バンプ電極５１の高さを低くでき、しかも半導体チップ５０の端部近傍上方においてフィルムキャリア５２の絶縁フィルム５３を存在させることが容易になる。フィルムキャリア５２は、少なくともインナリード５４１とチップ端部５０Ｅが接触しない形態が得られ、かつ、その形態が樹脂部材５６により固定される。これにより、より信頼性が向上するフィルムキャリア５２と半導体チップ５０の結合形態が得られる。
【００４６】
上記各実施形態及び方法によれば、バンプ電極は、半導体チップ端部から遠い位置に設けられる。これにより、バンプ電極とリードが接続される場合、リードは、チップ端部上にさしかかるまでチップ端部から接触し難い配置に無理なく変形可能となる。しかも、バンプ電極の配置関係上、半導体チップの端部近傍上方では絶縁フィルムが存在するようになる。これにより、フィルムキャリアは、バンプ電極を低くしても、チップ端部と接触し難いインナリードの接続形態が得られる。また、このようなインナリードの接続形態が、樹脂により固定されれば、より信頼性が向上するフィルムキャリアと半導体チップの結合形態が得られる。この結果、メタル配線の屑が残留し兼ねない簡便なダイシングを容認でき、かつ、バンプ電極の高さを低くしつつ、フィルムキャリアのインナリードのショートを防止できる、製造コストを抑えた半導体装置及びその製造方法、ＬＣＤドライバ用パッケージを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００４７】
【図１】第１実施形態に係る半導体装置の要部を横から示す図。
【図２】図１のような構成の半導体装置の製造方法の要部を例示する説明図。
【図３】第２実施形態に係る半導体装置の要部を示す平面図。
【図４】図３の構成を横から示す図。
【図５】第３実施形態に係る半導体装置の要部で図４の樹脂封止形態を示す図。
【図６】第４実施形態に係る半導体装置の要部を示す平面図。
【図７】図６の構成を横から示す図。
【符号の説明】
【００４８】
１０，２０，３０，５０…半導体チップ、１０Ｅ，２０Ｅ，３０Ｅ，５０Ｅ…チップ端部、１１，２１，３１，５１…バンプ電極、１２，３４，５４…リード、１３…半導体素子回路、２２…パッシベーション膜、２３…バリアメタル、３２，５２…フィルムキャリア、３３，５３…絶縁フィルム、３４１，５４１…インナリード、３５，５５…デバイスホール、４１，５６…樹脂封止部材、ＣＭ…メタル配線の屑。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
半導体素子が複数設けられて構成される半導体集積回路を有する半導体チップと、
前記半導体チップの主表面上において相互にチップ端部より中央側に寄って配置された前記半導体集積回路との接続関係を有する外部接続用の複数のバンプ電極と、
を含む半導体装置。
【請求項２】
前記バンプ電極は、前記半導体集積回路を構成する配線層の所定層を用いた配線パターンを下地とし、前記半導体集積回路上方に設けられている請求項１記載の半導体装置。
【請求項３】
半導体素子が複数設けられて構成される半導体集積回路を有する半導体チップと、
前記半導体チップの主表面上において相互にチップ端部より中央側に寄って配置された前記半導体集積回路との接続関係を有する外部接続用の複数のバンプ電極と、
絶縁フィルムに支持された複数のリードを有し、前記半導体チップの端部近傍上方では前記絶縁フィルムが存在し、かつ前記リードがインナリードとして前記バンプ電極それぞれに接続されるフィルムキャリアと、
を含む半導体装置。
【請求項４】
前記フィルムキャリアのインナリードは、前記バンプ電極との接続部から前記半導体チップ主表面上で上方に曲がり、前記半導体チップとの所定の離間距離を保持している請求項３記載の半導体装置。
【請求項５】
前記フィルムキャリアのインナリードは、前記バンプ電極との接続部から前記半導体チップ主表面上で上方に曲がり、前記半導体チップとの所定の離間距離を保持した形態で、前記半導体チップ端部から近傍の前記絶縁フィルムの部分を含んで樹脂部材により保護されている請求項３記載の半導体装置。
【請求項６】
前記半導体チップは、ＬＣＤドライバ用チップである請求項１〜５いれか一つに記載の半導体装置。
【請求項７】
半導体基板上の各チップ領域に半導体素子を複数配し、層間絶縁膜を介した複数の配線層による配線パターンの所定の相互接続により半導体集積回路を構成するウェハ工程に関し、前記配線層いずれかの配線パターンでもって前記チップ領域端部より前記チップ領域の中央側に寄って各電極パッドを配置し、前記各電極パッド上に外部接続用のバンプ電極を形成する半導体装置の製造方法。
【請求項８】
前記半導体基板が前記各チップ領域に応じてダイシングされ半導体チップ化される工程と、
絶縁フィルムに支持されたリードを有するフィルムキャリアを準備し、前記バンプ電極それぞれに一括で前記リードがインナリードとして接続されるインナリードボンディング工程と、を含み、
前記インナリードボンディング工程後、前記フィルムキャリアは、前記半導体チップの端部近傍上方において前記絶縁フィルムが位置するように保持する請求項７記載の半導体装置の製造方法。
【請求項９】
前記半導体基板が前記各チップ領域に応じてダイシングされ半導体チップ化される工程と、
絶縁フィルムに支持されたリードを有するフィルムキャリアを準備し、前記バンプ電極それぞれに一括で前記リードがインナリードとして接続されるインナリードボンディング工程と、を含み、
前記インナリードボンディング工程後、前記インナリードは、前記半導体チップ端部から近傍の前記絶縁フィルムの部分を含んで樹脂により保護され、前記フィルムキャリアは、前記半導体チップの端部近傍上方において前記絶縁フィルムが位置するように保持する請求項７記載の半導体装置の製造方法。
【請求項１０】
半導体素子が複数設けられて構成される半導体集積回路を有する一辺が他辺の五倍以上長い長方形の半導体チップと、
前記半導体チップの主表面上において長手の対向する一辺に沿って相互にチップ端部より中央側に寄って配置された前記半導体集積回路との接続関係を有する外部接続用の複数のバンプ電極と、
絶縁フィルムに支持された複数のリードを有し、前記半導体チップの端部近傍上方では前記絶縁フィルムが存在し、かつ前記リードがインナリードとして前記バンプ電極それぞれに接続され前記インナリードが前記バンプ電極との接続部から前記半導体チップ主表面上で上方に曲がり前記半導体チップとの所定の離間距離をとった形態を有するフィルムキャリアと、
前記半導体チップ端部から近傍の前記絶縁フィルムの部分を覆うと共に、少なくとも前記フィルムキャリアのインナリードの形態を固定する保護用の樹脂と、
を含むＬＣＤドライバ用パッケージ。
【請求項１１】
前記バンプ電極は、５〜１５μｍの範囲の所定高さを有して設けられている請求項１０記載のＬＣＤドライバ用パッケージ。
【請求項１】
半導体素子が複数設けられて構成される半導体集積回路を有する半導体チップと、
前記半導体チップの主表面上において相互にチップ端部より中央側に寄って配置された前記半導体集積回路との接続関係を有する外部接続用の複数のバンプ電極と、
を含む半導体装置。
【請求項２】
前記バンプ電極は、前記半導体集積回路を構成する配線層の所定層を用いた配線パターンを下地とし、前記半導体集積回路上方に設けられている請求項１記載の半導体装置。
【請求項３】
半導体素子が複数設けられて構成される半導体集積回路を有する半導体チップと、
前記半導体チップの主表面上において相互にチップ端部より中央側に寄って配置された前記半導体集積回路との接続関係を有する外部接続用の複数のバンプ電極と、
絶縁フィルムに支持された複数のリードを有し、前記半導体チップの端部近傍上方では前記絶縁フィルムが存在し、かつ前記リードがインナリードとして前記バンプ電極それぞれに接続されるフィルムキャリアと、
を含む半導体装置。
【請求項４】
前記フィルムキャリアのインナリードは、前記バンプ電極との接続部から前記半導体チップ主表面上で上方に曲がり、前記半導体チップとの所定の離間距離を保持している請求項３記載の半導体装置。
【請求項５】
前記フィルムキャリアのインナリードは、前記バンプ電極との接続部から前記半導体チップ主表面上で上方に曲がり、前記半導体チップとの所定の離間距離を保持した形態で、前記半導体チップ端部から近傍の前記絶縁フィルムの部分を含んで樹脂部材により保護されている請求項３記載の半導体装置。
【請求項６】
前記半導体チップは、ＬＣＤドライバ用チップである請求項１〜５いれか一つに記載の半導体装置。
【請求項７】
半導体基板上の各チップ領域に半導体素子を複数配し、層間絶縁膜を介した複数の配線層による配線パターンの所定の相互接続により半導体集積回路を構成するウェハ工程に関し、前記配線層いずれかの配線パターンでもって前記チップ領域端部より前記チップ領域の中央側に寄って各電極パッドを配置し、前記各電極パッド上に外部接続用のバンプ電極を形成する半導体装置の製造方法。
【請求項８】
前記半導体基板が前記各チップ領域に応じてダイシングされ半導体チップ化される工程と、
絶縁フィルムに支持されたリードを有するフィルムキャリアを準備し、前記バンプ電極それぞれに一括で前記リードがインナリードとして接続されるインナリードボンディング工程と、を含み、
前記インナリードボンディング工程後、前記フィルムキャリアは、前記半導体チップの端部近傍上方において前記絶縁フィルムが位置するように保持する請求項７記載の半導体装置の製造方法。
【請求項９】
前記半導体基板が前記各チップ領域に応じてダイシングされ半導体チップ化される工程と、
絶縁フィルムに支持されたリードを有するフィルムキャリアを準備し、前記バンプ電極それぞれに一括で前記リードがインナリードとして接続されるインナリードボンディング工程と、を含み、
前記インナリードボンディング工程後、前記インナリードは、前記半導体チップ端部から近傍の前記絶縁フィルムの部分を含んで樹脂により保護され、前記フィルムキャリアは、前記半導体チップの端部近傍上方において前記絶縁フィルムが位置するように保持する請求項７記載の半導体装置の製造方法。
【請求項１０】
半導体素子が複数設けられて構成される半導体集積回路を有する一辺が他辺の五倍以上長い長方形の半導体チップと、
前記半導体チップの主表面上において長手の対向する一辺に沿って相互にチップ端部より中央側に寄って配置された前記半導体集積回路との接続関係を有する外部接続用の複数のバンプ電極と、
絶縁フィルムに支持された複数のリードを有し、前記半導体チップの端部近傍上方では前記絶縁フィルムが存在し、かつ前記リードがインナリードとして前記バンプ電極それぞれに接続され前記インナリードが前記バンプ電極との接続部から前記半導体チップ主表面上で上方に曲がり前記半導体チップとの所定の離間距離をとった形態を有するフィルムキャリアと、
前記半導体チップ端部から近傍の前記絶縁フィルムの部分を覆うと共に、少なくとも前記フィルムキャリアのインナリードの形態を固定する保護用の樹脂と、
を含むＬＣＤドライバ用パッケージ。
【請求項１１】
前記バンプ電極は、５〜１５μｍの範囲の所定高さを有して設けられている請求項１０記載のＬＣＤドライバ用パッケージ。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【公開番号】特開２００６−４１３２８（Ｐ２００６−４１３２８Ａ）
【公開日】平成１８年２月９日（２００６．２．９）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００４−２２１４１０（Ｐ２００４−２２１４１０）
【出願日】平成１６年７月２９日（２００４．７．２９）
【出願人】（０００００２３６９）セイコーエプソン株式会社 (51,324)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成１８年２月９日（２００６．２．９）
【国際特許分類】
【出願日】平成１６年７月２９日（２００４．７．２９）
【出願人】（０００００２３６９）セイコーエプソン株式会社 (51,324)
【Ｆターム（参考）】
[ Back to top ]