JP2000243774A - Manufacture of semiconductor device - Google Patents

Manufacture of semiconductor device

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JP2000243774A
JP2000243774A JP11046740A JP4674099A JP2000243774A JP 2000243774 A JP2000243774 A JP 2000243774A JP 11046740 A JP11046740 A JP 11046740A JP 4674099 A JP4674099 A JP 4674099A JP 2000243774 A JP2000243774 A JP 2000243774A
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wafer
film
layer
resin
metal
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JP11046740A
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Japanese (ja)
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Toshimichi Tokushige
利洋智 徳重
Nobuyuki Takai
信行 高井
Yukihiro Takao
幸弘 高尾
Hiroyuki Shinoki
裕之 篠木
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Sanyo Electric Co Ltd
Original Assignee
Sanyo Electric Co Ltd
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    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2224/00Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
    • H01L2224/01Means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected, e.g. chip-to-package, die-attach, "first-level" interconnects; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/10Bump connectors; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/11Manufacturing methods

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  • Electrodes Of Semiconductors (AREA)
  • Internal Circuitry In Semiconductor Integrated Circuit Devices (AREA)

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To substantially equalize heights of metal post head parts, when a chip size package is manufactured. SOLUTION: If an insulated resin layer (r) is coated with a resin having flowability, after a predetermined leaving time elapses, the surface of the insulated resin layer (r) is flattened. For this reason, if the size of a metal post 8 is equalized, it is possible to substantially equalize heights (the height from the back face of a wafer to a metal post head part) of head parts of the metal posts 8 dotted over the entire wafer. Accordingly, the heights of the head parts of solder balls also become uniform.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、チップサイズパッ
ケージとその製造方法に関する。チップサイズパッケー
ジ(Chip Size Package)は、CSPとも呼ばれ、チッ
プサイズと同等か、わずかに大きいパッケージの総称で
あり、高密度実装を目的としたパッケージである。本発
明は、CSPに採用されるメタルポストとこれを被覆す
る樹脂に関する。
The present invention relates to a chip size package and a method for manufacturing the same. The chip size package (Chip Size Package) is also referred to as a CSP, and is a general term for packages having a size equal to or slightly larger than the chip size, and is a package for high-density mounting. The present invention relates to a metal post used in a CSP and a resin covering the metal post.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来、この分野では、一般にBGA(Ba
ll Grid Array)と呼ばれ、面状に配列された複数のハ
ンダボールを持つ構造、ファインピッチBGAと呼ば
れ、BGAのボールピッチをさらに狭ピッチにして外形
がチップサイズに近くなった構造等が知られている。
2. Description of the Related Art Conventionally, in this field, BGA (Ba
ll Grid Array), a structure with a plurality of solder balls arranged in a plane, a fine pitch BGA, a structure in which the ball pitch of the BGA is further narrowed and the outer shape is close to the chip size, etc. Are known.

【0003】また、最近では、「日経マイクロデバイ
ス」1998年8月号 44頁〜71頁に記載されたウ
エハーCSPがある。このウエハーCSPは、基本的に
は、チップのダイシング前に配線やアレイ状のパッドを
ウエハープロセス(前工程)で作り込むCSPである。
この技術によって、ウエハープロセスとパッケージ・プ
ロセス(後工程)が一体化され、パッケージ・コストが
大幅に低減できるようになることが期待されている。
Recently, there is a wafer CSP described in “Nikkei Microdevice”, August 1998, pp. 44-71. This wafer CSP is basically a CSP in which wiring or array-like pads are formed by a wafer process (pre-process) before dicing a chip.
It is expected that this technology will integrate the wafer process and the package process (post-process), thereby greatly reducing the package cost.

【0004】ウエーハCSPの種類には、封止樹脂型と
再配線型がある。封止樹脂型は、従来のパッケージと同
様に表面を封止樹脂で覆った構造であり、チップ表面の
配線層上にメタルポストを形成し、その周囲を封止樹脂
で固める構造である。
There are two types of wafer CSP: a sealing resin type and a rewiring type. The sealing resin mold has a structure in which the surface is covered with a sealing resin, similarly to a conventional package, and has a structure in which metal posts are formed on a wiring layer on the chip surface and the periphery thereof is solidified with the sealing resin.

【0005】一般にパッケージをプリント基板に搭載す
ると、プリント基板との熱膨張差によって発生した応力
がメタルポストに集中すると言われているが、樹脂封止
型では、メタルポストが長くなるため、応力が分散され
ると考えられている。
It is generally said that when a package is mounted on a printed circuit board, stress generated due to a difference in thermal expansion between the printed circuit board and the printed circuit board is concentrated on the metal posts. It is believed to be decentralized.

【0006】一方、再配線型は、図10に示すように、
封止樹脂を使わず、再配線を形成した構造である。つま
りチップ51の表面にAl電極52、配線層53、絶縁
層54が積層され、配線層53上にはメタルポスト55
が形成され、その上に半田バンプ56が形成されてい
る。配線層53は、半田バンプ56をチップ上に所定の
アレイ状に配置するための再配線として用いられる。
On the other hand, in the rewiring type, as shown in FIG.
This is a structure in which rewiring is formed without using a sealing resin. That is, the Al electrode 52, the wiring layer 53, and the insulating layer 54 are stacked on the surface of the chip 51, and the metal posts 55 are formed on the wiring layer 53.
Is formed, and a solder bump 56 is formed thereon. The wiring layer 53 is used as rewiring for arranging the solder bumps 56 on the chip in a predetermined array.

【0007】封止樹脂型は、メタルポストを100μm
程度と長くし、これを封止樹脂で補強することにより、
高い信頼性が得られる。しかしながら、封止樹脂を形成
するプロセスは、後工程において金型を用いて実施する
必要があり、プロセスが複雑になる。
[0007] The sealing resin mold has a metal post of 100 μm.
By lengthening it and reinforcing it with sealing resin,
High reliability is obtained. However, the process of forming the sealing resin needs to be performed using a mold in a later step, and the process becomes complicated.

【0008】一方、再配線型では、プロセスは比較的単
純であり、しかも殆どの工程をウエーハプロセスで実施
できる利点がある。しかし、なんらかの方法で応力を緩
和し信頼性を高めることが必要とされている。
On the other hand, the rewiring type has an advantage that the process is relatively simple and most of the steps can be performed by a wafer process. However, there is a need to relieve stress in some way to increase reliability.

【0009】また図11は、図10の配線層53を省略
したものであり、Al電極52が露出した開口部を形成
し、この開口部には、メタルポスト55とAl電極52
との間にバリアメタル58を少なくとも一層形成し、こ
のメタルポスト55の上に半田ボール56が形成されて
いる。
FIG. 11 omits the wiring layer 53 of FIG. 10 and forms an opening exposing the Al electrode 52, and the metal post 55 and the Al electrode 52 are formed in this opening.
, A barrier metal 58 is formed at least one layer, and a solder ball 56 is formed on the metal post 55.

【0010】[0010]

【発明が解決しようとする課題】しかし図10では、配
線層53の下層の絶縁膜は、実質的にこの下層の膜の凹
凸をそのままトレースして形成するため、チップ全域に
形成される配線層53は、前記凹凸に従って形成され
る。従ってメタルポスト55の高さが一定であっても、
ウェハ全面に凹凸が形成されるため半導体基板裏面から
メタルポスト55までの高さが、バラバラとなる。
However, in FIG. 10, since the insulating film under the wiring layer 53 is formed by tracing the unevenness of the underlying film substantially as it is, the wiring layer formed over the entire chip is formed. 53 is formed according to the irregularities. Therefore, even if the height of the metal post 55 is constant,
Since irregularities are formed on the entire surface of the wafer, the height from the back surface of the semiconductor substrate to the metal posts 55 varies.

【0011】図10は、例えばプリント基板やセラミッ
ク基板等の実装基板に半田付けされるが、半導体基板か
らの高さがバラバラであるため、半田ボールが実装基板
の導電パターンに電気的に接続されるものと、接続され
ないものが発生する問題があった。
FIG. 10 shows an example in which the semiconductor device is soldered to a mounting substrate such as a printed circuit board or a ceramic substrate. Since the height from the semiconductor substrate varies, the solder balls are electrically connected to the conductive patterns on the mounting substrate. There was a problem that some were not connected and some were not connected.

【0012】更には、軽薄短小の傾向からウェハ裏面を
削ることもあり、この場合、図12〜図13で説明する
金型に装着した場合、ウェハが割れる問題もあった。
Further, the back surface of the wafer may be shaved due to the tendency to be light, thin and small. In this case, there is a problem that the wafer is broken when it is mounted on a mold described with reference to FIGS.

【0013】これは図12に示すように、前記半導体ウ
ェハを装着した後、金型60、61、62内に樹脂63
を入れ、加圧溶融する。半導体チップ51は、メタルポ
スト55が多数立てられた状態で金型に配置され、樹脂
63が金型により押圧されてウェハ全面に被覆される。
ここで符号64は、金型から剥離するためのシートであ
る。
As shown in FIG. 12, after mounting the semiconductor wafer, a resin 63 is placed in dies 60, 61 and 62.
And melt under pressure. The semiconductor chip 51 is placed in a mold with a large number of metal posts 55 erected, and the resin 63 is pressed by the mold to cover the entire surface of the wafer.
Here, reference numeral 64 is a sheet for peeling from the mold.

【0014】しかし、メタルポスト頭部が全て金型やシ
ート64に当接されるように押圧されると、ウェハに歪
みが加わりウェハが割れる問題もあった。特にウェハ裏
面にゴミ(数μm〜数十μmの金属粒子)等が存在する
場合があり、この場合はこのゴミが支点に成ってウェハ
が押圧されるため、より割れやすい傾向があった。
However, if all the metal post heads are pressed so as to be in contact with the mold and the sheet 64, there is a problem that the wafer is distorted and the wafer is broken. In particular, dust (metal particles of several μm to several tens of μm) and the like may be present on the back surface of the wafer.

【0015】[0015]

【課題を解決するための手段】本発明は上記の課題に鑑
みてなされ、第1に、配線層と当接する第1の絶縁層
を、流動性の材料から成し、前記ウェハに被着した後、
所定時間経過するとその表面が実質平坦性を持つ材料か
ら成し、前記第1の絶縁層が平坦化された後に、前記配
線層を形成する事で解決するものである。
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in view of the above-mentioned problems. First, a first insulating layer which is in contact with a wiring layer is made of a fluid material and is adhered to the wafer. rear,
The problem is solved by forming the wiring layer after the first insulating layer is flattened after a predetermined time has passed, the surface of which is made of a material having substantially flatness.

【0016】例えば、パッシベーション膜3は、シリコ
ン基板の凹凸をトレースする。しかし、この上に、硬化
前の所定の粘度を有した樹脂を、前記パッシベーション
膜の頭部が完全に越える膜厚で被覆すれば、流動性を有
するが故にその表面をウェハ全域に渡って平坦化でき
る。従って硬化後の平坦な樹脂層rの上に配線層が形成
されるため、半導体チップに複数のメタルポストが形成
されても、基板裏面からメタルポスト頭部までの高さは
全て均一となる。
For example, the passivation film 3 traces irregularities on the silicon substrate. However, if a resin having a predetermined viscosity before curing is coated thereon with a film thickness that completely exceeds the head of the passivation film, the surface thereof is flat over the entire wafer because of the fluidity. Can be Therefore, since the wiring layer is formed on the cured flat resin layer r, even if a plurality of metal posts are formed on the semiconductor chip, the height from the back surface of the substrate to the top of the metal posts is all uniform.

【0017】また材料を、スピンオンで形成することで
解決するものである。
Further, the problem is solved by forming the material by spin-on.

【0018】スピンオンは、通常の半導体装置の製造方
法において多数採用されている技術であり、別途設備も
なく簡単にできる。
Spin-on is a technique that has been widely adopted in a normal semiconductor device manufacturing method, and can be easily performed without additional equipment.

【0019】また前記樹脂から成る絶縁層を、流動性の
材料から成し、前記ウェハにスピンオンで被着した後、
所定時間経過するとその表面が実質平坦性を持つ材料か
ら成すことで解決するものである。
The insulating layer made of the resin is made of a fluid material, and is applied to the wafer by spin-on.
The problem is solved by making the surface of the material having a substantially flat property after a predetermined time elapse.

【0020】前述したように、メタルポスト頭部の高さ
はウェハ裏面から全て均一に形成できるが、ウェハに反
りが発生する場合がある。しかし金型法を採用せずに、
スピンオンで形成するため、押圧固化が不要となり、ウ
ェハクラックを防止することができる。
As described above, the height of the metal post head can all be uniform from the back surface of the wafer, but the wafer may be warped. But without adopting the mold method,
Since it is formed by spin-on, solidification by pressing is not required, and wafer cracks can be prevented.

【0021】また前述したスピンオンの代わりに、ディ
スペンサでウェハに樹脂を塗布しても可能である。
Instead of spin-on, resin can be applied to the wafer with a dispenser.

【0022】[0022]

【発明の実施の形態】次に、本発明の実施形態について
説明する。
Next, an embodiment of the present invention will be described.

【0023】図9に於いて、図番1は、通常のワイヤボ
ンディングタイプのICチップに於いて、最上層のメタ
ル(ボンディングパッドとしても機能する所)の部分で
あり、このAl電極1のコンタクトホールCが形成され
る層間絶縁膜を図番2で示す。ここで符号1は、Al電
極と名称を付けたが、材料としてはAu、最近ではCu
も考えられる。あくまでもボンデイングが可能な材料で
有れば特に材料には限定されない。
In FIG. 9, reference numeral 1 denotes the uppermost layer of metal (a part which also functions as a bonding pad) in a normal wire bonding type IC chip. The interlayer insulating film in which the hole C is formed is shown in FIG. Here, the reference numeral 1 is named Al electrode, but the material is Au, and recently, Cu electrode is used.
Is also conceivable. The material is not particularly limited as long as it is a material that can be bonded.

【0024】またこのコンタクトホールCの下層には、
メタルが複数層で形成され、例えばトランジスタ(MO
S型のトランジスタまたはBIP型のトランジスタ)、
拡散領域、ポリSiゲートまたはポリSi等とコンタク
トしている。
In the lower layer of the contact hole C,
Metal is formed in a plurality of layers, for example, a transistor (MO
S type transistor or BIP type transistor),
It is in contact with a diffusion region, a poly-Si gate, poly-Si or the like.

【0025】ここで、本実施例は、MOS型、BIPで
も実施できる事は言うまでもない。
Here, it is needless to say that the present embodiment can be carried out with a MOS type or a BIP.

【0026】また本構造は、一般には一層メタル、2層
メタル…と呼ばれるICである。
This structure is an IC generally called a one-layer metal, a two-layer metal, or the like.

【0027】つまり図示していないが、2層、3層…と
メタルが増加するに連れて、層間絶縁膜2の下層には、
各層のメタルや絶縁層が形成され、これらの界面が後述
する第1の溝TCに露出している。
That is, although not shown, as the number of metals increases to two, three,.
A metal and an insulating layer of each layer are formed, and their interfaces are exposed in a first groove TC described later.

【0028】更には、パッシベーション膜を図番3で示
す。ここでパッシベーション膜3は、Si窒化膜、エポ
キシ樹脂またはポリイミド等でなり、更にこの上には、
絶縁樹脂層rが被覆されている。
FIG. 3 shows a passivation film. Here, the passivation film 3 is made of a Si nitride film, epoxy resin, polyimide, or the like.
The insulating resin layer r is covered.

【0029】ここでパッシベーション膜として樹脂を採
用する場合、絶縁樹脂層rと同一材料でも良い。
When a resin is used as the passivation film, the same material as the insulating resin layer r may be used.

【0030】本発明の特徴は、この絶縁樹脂層rにあ
る。後述するが、流動性を有する硬化前の樹脂が被覆さ
れているので、所定の時間この樹脂を放置することで絶
縁樹脂層rの表面をフラットにできる。
The feature of the present invention resides in the insulating resin layer r. As described later, since the resin before curing having fluidity is covered, the surface of the insulating resin layer r can be flattened by leaving the resin for a predetermined time.

【0031】例えば、絶縁樹脂層rは、後述するように
比較的低粘度でスピンオン等で被覆し、放置させること
でその表面をフラットにすることができる。そのため、
配線層7をフラットにすることができ、ウェハ裏面から
半田ボールまでの高さを一定にさせることができる。
For example, as described later, the insulating resin layer r is coated with a relatively low viscosity by spin-on or the like, and the surface thereof can be made flat by leaving it to stand. for that reason,
The wiring layer 7 can be made flat, and the height from the back surface of the wafer to the solder balls can be made constant.

【0032】また図12のようにシート付きの樹脂を採
用する場合、硬化前に金型でフィルムを加圧した際、メ
タルポスト8頭部の高さが均一であるので全てのメタル
ポスト頭部をフィルム64に当接でき、精度の高いメタ
ル露出が可能となる。またメタルポスト頭部が全てフィ
ルムに当接しないと、メタルポスト全てが露出されな
い。そのため、ある程度の加圧が必用であるが、絶縁樹
脂層rがフラットになり、メタルポスト頭部とウェハ裏
面までの距離が実質的に全て均一となるため、金型の押
圧力も小さくてすむ。
When a resin with a sheet is used as shown in FIG. 12, when the film is pressed with a mold before curing, the height of the metal post 8 is uniform, so that all metal post heads are used. Can be brought into contact with the film 64, and highly accurate metal exposure can be performed. In addition, if all the metal posts do not contact the film, the entire metal posts will not be exposed. Therefore, a certain amount of pressure is required, but the insulating resin layer r becomes flat, and the distance between the metal post head and the wafer back surface becomes substantially uniform, so that the pressing force of the mold can be small. .

【0033】尚、メタルポストの詳細はプロセスにて説
明する。
The details of the metal post will be described in the process.

【0034】またAl電極1上には、窒化Ti膜5が形
成されている。
On the Al electrode 1, a Ti nitride film 5 is formed.

【0035】パッシベーション膜3と絶縁樹脂層rに
は、窒化Ti膜5を露出する開口部Kが形成され、ここ
には、配線層7のメッキ電極(シード層)としてCuの
薄膜層6が形成される。そしてこの上には、Cuメッキ
により形成される配線層7が形成される。
An opening K exposing the TiN film 5 is formed in the passivation film 3 and the insulating resin layer r, and a Cu thin film layer 6 is formed here as a plating electrode (seed layer) of the wiring layer 7. Is done. Then, a wiring layer 7 formed by Cu plating is formed thereon.

【0036】そして、配線層7を含むチップ全面には、
樹脂から成る樹脂層Rが形成される。ただし、図面上で
は省略しているが、樹脂層Rと配線層7、樹脂層Rとメ
タルポスト8の界面にはSi3N4膜が設けられても良
い。
Then, on the entire surface of the chip including the wiring layer 7,
A resin layer R made of resin is formed. However, although omitted in the drawing, an Si3N4 film may be provided at the interface between the resin layer R and the wiring layer 7 and between the resin layer R and the metal post 8.

【0037】樹脂層Rは、図12に述べたように、金型
にて封止されても良い。また金型内のゴミ(本発明が解
決しようとする課題の欄で述べた)が原因でウェハが割
れやすいので、前記絶縁樹脂層rと同様に、流動性の樹
脂で、放置によりその表面がフラットになるものでもよ
い。
As described in FIG. 12, the resin layer R may be sealed with a mold. In addition, since the wafer is easily broken due to dust in the mold (described in the section of the problem to be solved by the present invention), like the insulating resin layer r, it is made of a fluid resin, and its surface is left by leaving. It may be flat.

【0038】この場合、両方法共に熱硬化性、熱可塑性
樹脂であれば実施可能であり、特に熱硬化性樹脂とし
て、アミック酸フィルム、ポリイミド系、エポキシ系の
樹脂が好ましい。また熱可塑性樹脂であれば、熱可塑性
ポリマー(日立化成:ハイマル)等が好ましい。またア
ミック酸フィルムは30〜50%の収縮率である。
In this case, both methods can be used as long as the resin is a thermosetting resin or a thermoplastic resin. In particular, as the thermosetting resin, an amic acid film, a polyimide resin, or an epoxy resin is preferable. Further, if it is a thermoplastic resin, a thermoplastic polymer (Hitachi Chemical Co., Ltd .: Himal) or the like is preferable. The amic acid film has a shrinkage of 30 to 50%.

【0039】ここで樹脂Rは、液状のアミック酸を主材
料としたものが用意され、ウェハ全面にスピンオンまた
はラミネート(真空)される。厚さは50〜150μm
程度である。その後、この樹脂Rは、熱硬化反応により
重合される。温度は、300°C以上である。しかし熱
硬化前のアミック酸より成る樹脂は、前記温度の基で活
性に成り、Cuと反応し、その界面を悪化させる問題が
ある。しかし、配線層の表面にSi3N4膜を被覆する事
により、このCuとの反応を防止することができる。こ
こでSi3N4膜の膜厚は、1000〜3000Å程度で
ある。
Here, the resin R is prepared mainly from liquid amic acid, and is spin-on or laminated (vacuum) over the entire surface of the wafer. The thickness is 50-150μm
It is about. Thereafter, the resin R is polymerized by a thermosetting reaction. The temperature is at least 300 ° C. However, there is a problem that the resin made of amic acid before thermosetting becomes active under the above-mentioned temperature, reacts with Cu, and deteriorates the interface. However, the reaction with Cu can be prevented by covering the surface of the wiring layer with the Si3N4 film. Here, the thickness of the Si3N4 film is about 1000 to 3000 degrees.

【0040】またSi3N4膜は、バリア性の優れた絶縁
膜で、SiO2膜は、Si3N4膜に比べバリア性に劣
る。しかしSiO2膜を採用する場合は、Si3N4膜よ
りもその膜厚を厚くする必要がある。またSi3N4膜
は、プラズマCVD法で形成できるので、そのステップ
カバレージも優れ、好ましい。更に、メタルポスト8を
形成した後、樹脂層Rを被覆するので、前記Si3N4膜
を形成するとCuから成る配線層7とアミック酸を主材
料とする樹脂層の反応を防止するばかりでなく、Cuか
ら成るメタルポスト8とアミック酸を主材料とする樹脂
層Rの反応も防止できる。
The Si 3 N 4 film is an insulating film having excellent barrier properties, and the SiO 2 film is inferior to the Si 3 N 4 film in barrier properties. However, when the SiO2 film is used, it is necessary to make the film thickness thicker than the Si3N4 film. Further, since the Si3N4 film can be formed by the plasma CVD method, its step coverage is excellent and is preferable. Further, since the resin layer R is coated after the formation of the metal post 8, the formation of the Si3N4 film not only prevents the reaction between the wiring layer 7 made of Cu and the resin layer containing amic acid as a main material, but also prevents the Cu layer from reacting. Between the metal post 8 and the resin layer R containing amic acid as a main material can also be prevented.

【0041】前記樹脂Rは、硬化前の流動性を有する状
態の樹脂層Rを硬化すると、硬化の際中に収縮し、図7
の様に大幅にその膜厚が減少するものである。従って樹
脂層Rの表面は、メタルポスト8の頭部よりも下端に位
置し、メタルポスト8が露出されることになる。従っ
て、樹脂層Rを削り、頭部を露出させる必要がない。ま
たこの研磨工程で頭部を均一に露出させることは、非常
に難しい制御を必要とするが、樹脂の収縮により簡単に
露出させることができる。
When the resin R is cured, the resin layer R in a state having fluidity before curing contracts during the curing, and as shown in FIG.
The film thickness is greatly reduced as shown in FIG. Therefore, the surface of the resin layer R is located at the lower end of the metal post 8 from the head, and the metal post 8 is exposed. Therefore, there is no need to remove the resin layer R and expose the head. In order to expose the head uniformly in this polishing step, very difficult control is required, but the head can be easily exposed by contraction of the resin.

【0042】本工程は、もちろん収縮率の小さい樹脂R
を塗布し、硬化後にメタルポスト8の頭部を露出させる
ために研磨しても良い。
In this step, the resin R having a small shrinkage
May be applied and polished to expose the head of the metal post 8 after curing.

【0043】従って、配線層7の端部にメタルポスト8
の頭部が顔を出し、メタルポスト8の頭部にバリアメタ
ルを形成することができる。ここでは、Ni10、Au
11が無電解メッキで形成されている。
Accordingly, the metal post 8 is provided at the end of the wiring layer 7.
Of the metal post 8 can form a barrier metal on the head of the metal post 8. Here, Ni10, Au
11 is formed by electroless plating.

【0044】Cuから成るメタルポスト8の上に直接半
田ボールが形成されると、酸化されたCuが原因で半田
ボールとの接続強度が劣化する。また酸化防止のために
Auを直接形成すると、Auが拡散されるため、間にN
iが挿入されている。NiはCuの酸化防止をし、また
AuはNiの酸化防止をしている。従って半田ボールの
劣化および強度の劣化は抑制される。
If the solder ball is formed directly on the metal post 8 made of Cu, the connection strength with the solder ball is deteriorated due to the oxidized Cu. When Au is directly formed to prevent oxidation, Au is diffused, so that N
i is inserted. Ni prevents oxidation of Cu, and Au prevents oxidation of Ni. Therefore, deterioration of the solder ball and deterioration of the strength are suppressed.

【0045】また、メタルポスト8の頭部に、半田ボー
ル12または半田バンプが形成される。
On the head of the metal post 8, a solder ball 12 or a solder bump is formed.

【0046】ここで半田ボールと半田バンプの違いにつ
いて説明する。半田ボールは、予めボール状の半田が別
途用意され、メタルポスト8に固着されるものであり、
半田バンプは、配線層7、メタルポスト8を介して電解
メッキで形成されるものである。半田バンプは、最初は
厚みを有した膜として形成され、後熱処理により球状に
形成されるものである。
Here, the difference between the solder ball and the solder bump will be described. The solder ball is prepared by separately preparing ball-shaped solder in advance and fixed to the metal post 8.
The solder bump is formed by electrolytic plating via the wiring layer 7 and the metal post 8. The solder bump is initially formed as a thick film, and is formed into a spherical shape by post-heating.

【0047】ここでは、図6の工程でシード層が取り除
かれるので、電解メッキは採用できず、実際は半田ボー
ルが用意される。
In this case, since the seed layer is removed in the step of FIG. 6, electrolytic plating cannot be employed, and solder balls are actually prepared.

【0048】最後にウェハ状態で用意されているチップ
個々の周囲には、TCで示す第1の溝が形成され、この
溝に絶縁樹脂層Rが埋め込まれている。ここでは工程の
簡略化から樹脂層Rと同一のものが形成されているが、
工程の簡略化を考慮しなければ同一である必要はない。
Finally, a first groove indicated by TC is formed around each chip prepared in a wafer state, and an insulating resin layer R is embedded in this groove. Here, the same material as the resin layer R is formed for simplification of the process,
They need not be the same unless the process is simplified.

【0049】この溝TCおよび樹脂層は、特徴となる所
であり、第1の溝TCよりも幅狭でなるダイシングブレ
ードDCによりフルカットされる。つまり第1の溝TC
とフルカットラインDLとの間には樹脂層が配置され、
耐湿劣化を引き起こす各層の界面端部を覆うことがで
き、素子劣化の防止が可能となる。
The groove TC and the resin layer are features and are fully cut by a dicing blade DC narrower than the first groove TC. That is, the first groove TC
And a resin layer is arranged between the full cut line DL and
The interface end of each layer that causes moisture resistance deterioration can be covered, and element deterioration can be prevented.

【0050】また第2の特徴は、被覆材Hを設けること
にある。メタルポスト8が配線層7と当接する所の角部
(図9では符号Hで示される所)には、どうしてもスが
形成されやすい。これは、角部Hの奥まで樹脂層Rが行
き届かないためである。そのため低粘度のSOGや樹脂
をウェハ全面に塗布すれば、この角部を埋めなだらかに
する事ができるため、この後に樹脂層Rを被覆すればス
を防止する事ができる。
The second characteristic lies in the provision of the coating material H. In the corners where the metal posts 8 are in contact with the wiring layer 7 (indicated by the reference numeral H in FIG. 9), it is inevitable that a metal is formed. This is because the resin layer R does not reach the depth of the corner H. For this reason, if low-viscosity SOG or resin is applied to the entire surface of the wafer, the corners can be filled in smoothly, and if the resin layer R is coated thereafter, dust can be prevented.

【0051】またこの被覆材を第1の溝TCにも形成で
きる。特にこの第1の溝TCの側壁は、複数の界面が露
出しているので、この界面をカバーすることができ、樹
脂層Rと相まってチップの耐環境性を向上させることが
できる。
This covering material can also be formed in the first groove TC. In particular, since the plurality of interfaces are exposed on the side wall of the first groove TC, the interfaces can be covered, and the environmental resistance of the chip can be improved in combination with the resin layer R.

【0052】続いて図9の構造について図1よりその製
造方法を説明する。
Next, a method of manufacturing the structure of FIG. 9 will be described with reference to FIG.

【0053】まず、Al電極1までを有するLSIがマ
トリツクス状に形成された半導体基板(ウエーハ)を準
備する。ここでは、前述したように1層メタル、2層メ
タル・・のICで、例えばトランジスタのソース電極、
ドレイン電極が一層目のメタルとして形成され、ドレイ
ン電極とコンタクトしたAl電極1が2層目のメタルと
して形成されている。
First, a semiconductor substrate (wafer) in which an LSI having up to the Al electrode 1 is formed in a matrix is prepared. Here, as described above, a one-layer metal, two-layer metal, IC, for example, a source electrode of a transistor,
The drain electrode is formed as a first layer metal, and the Al electrode 1 in contact with the drain electrode is formed as a second layer metal.

【0054】ここではドレイン電極が露出する層間絶縁
膜2の開口部Cを形成した後、ウェハ全面にAlを主材
料とする電極材料、窒化Ti膜5を形成し、ホトレジス
トをマスクとして、Al電極1と窒化Ti膜5を所定の
形状にドライエッチングしている。
Here, after the opening C of the interlayer insulating film 2 from which the drain electrode is exposed is formed, an electrode material mainly composed of Al and a Ti nitride film 5 are formed on the entire surface of the wafer, and the Al electrode is formed using a photoresist as a mask. 1 and the TiN film 5 are dry-etched into a predetermined shape.

【0055】ここでは、パシベーション膜3を形成し、
この後開口した開口部Cの上からバリアメタルを形成す
るのと違い、バリアメタルとしての窒化Ti膜も含めて
ホトレジストで一度に形成でき、工程数の簡略が可能と
なる。
Here, a passivation film 3 is formed,
Unlike the case where a barrier metal is formed from above the opening C which is opened thereafter, the barrier metal can be formed at once including a TiN film as a barrier metal, and the number of steps can be simplified.

【0056】また窒化Ti膜5は、後に形成するCuの
薄膜層6のバリアメタルとして機能している。しかも窒
化Ti膜は、反射防止膜として有効であることにも着目
している。つまりパターニングの際に使用されるレジス
トのハレーション防止としても有効である。ハレーショ
ン防止として最低1200Å〜1300Å程度必要であ
り、またこれにバリアメタルの機能を兼ね備えるために
は、2000Å〜3000Å程度が好ましい。これ以上
厚く形成されると、今度は窒化Ti膜が原因でストレス
が発生する。また窒化Ti膜は樹脂との接着性が悪いた
め、樹脂層rとの接触は好ましくない。
The Ti nitride film 5 functions as a barrier metal for a Cu thin film layer 6 to be formed later. Moreover, attention is paid to the fact that the TiN film is effective as an antireflection film. That is, it is also effective for preventing halation of the resist used in patterning. To prevent halation, a minimum of about 1200 ° to 1300 ° is required, and in order to provide a barrier metal function, it is preferably about 2000 ° to 3000 °. If it is formed thicker than this, a stress is generated due to the Ti nitride film. Also, the contact with the resin layer r is not preferable because the TiN film has poor adhesion to the resin.

【0057】またAl電極1と窒化Ti膜5がパターニ
ングされた後、全面にパッシベーション膜3が被覆され
る。パッシベーション膜として、ここではSi3N4膜が
採用されているが、ポリイミド等も可能である。(以上
図1参照) 続いて、パッシベーション膜3の表面に絶縁樹脂層rが
被覆される。この絶縁樹脂層は、ここでは、ポジ型の感
光性ポリイミド膜が採用され、約3〜5μm程度が被覆
されている。そして開口部Kが形成される。
After the Al electrode 1 and the TiN film 5 are patterned, the entire surface is covered with a passivation film 3. Although a Si3N4 film is employed here as the passivation film, polyimide or the like can be used. (See FIG. 1 above.) Subsequently, the surface of the passivation film 3 is coated with an insulating resin layer r. In this case, a positive photosensitive polyimide film is employed for the insulating resin layer, and the insulating resin layer is covered by about 3 to 5 μm. Then, an opening K is formed.

【0058】この感光性ポリイミド膜を採用すること
で、図2の開口部Kのパターニングに於いて、別途ホト
レジストを形成して開口部Kを形成する必要が無くな
り、ガラス製のホトマスク、メタルマスクの採用により
工程の簡略化が実現できる。もちろんホトレジストでも
可能である。
By employing this photosensitive polyimide film, it is not necessary to form a separate photoresist to form the opening K in the patterning of the opening K in FIG. 2, so that a glass photomask and metal mask can be used. By adopting the method, the process can be simplified. Of course, photoresist is also possible.

【0059】しかもこのポリイミド膜は、図2(a)、
(b)で示すように平坦化の目的でも採用されている。
つまり半田ボール12の高さが全ての領域において均一
である為には、メタルポスト8の高さが全て於いて均一
である必要があり、配線層7もフラットに精度良く形成
される必要がある。その為にポリイミド樹脂を塗布し、
ある粘度を有した流動性を有する樹脂である故、硬化前
に所望の時間放置することでその表面をフラットにでき
るメリットを有する。
Moreover, this polyimide film is formed as shown in FIG.
As shown in (b), it is also used for the purpose of flattening.
That is, in order for the height of the solder ball 12 to be uniform in all regions, the height of the metal post 8 needs to be uniform in all regions, and the wiring layer 7 also needs to be formed flat and accurately. . For that, apply polyimide resin,
Since it is a fluid resin having a certain viscosity, it has an advantage that its surface can be flattened by being left for a desired time before curing.

【0060】つまり(a)で示したように、流動性があ
り、所定時間の放置によりその表面がフラットになる樹
脂を被覆する。これはスピンオンでもディスペンサで塗
布しても良い。この方法で被覆された樹脂が、図の塗布
直前の樹脂層rである。
That is, as shown in (a), a resin having fluidity and having a flat surface when left for a predetermined time is coated. This may be applied by spin-on or by a dispenser. The resin coated by this method is the resin layer r immediately before the application in the figure.

【0061】この樹脂層rは、ウェハの凹凸の最高部を
完全に越える程度の膜厚で被覆され、所定時間の放置に
よりその流動性から表面がフラットになる。これが
(b)の放置後の絶縁樹脂層rである。
The resin layer r is coated with a film thickness that completely exceeds the highest part of the unevenness of the wafer, and its surface becomes flat due to its fluidity when left for a predetermined time. This is the insulating resin layer r after being left as shown in FIG.

【0062】従って絶縁樹脂層rがフラットになること
で、配線層7もフラットに形成される。
Therefore, the wiring layer 7 is formed flat by making the insulating resin layer r flat.

【0063】ここでAl電極1はLSIの外部接続用の
パッドも兼ね、半田ボール(半田バンプ)から成るチッ
プサイズパッケージとして形成しない時は、ワイヤボン
ディングパッドとして機能する部分である。(以上図2
参照) 続いて全面にCuの薄膜層6を形成する。このCuの薄
膜層6は、後に配線層7のメッキ電極となり、例えばス
パッタリングにより約1000〜2000Å程度の膜厚
で形成される。
Here, the Al electrode 1 also serves as a pad for external connection of the LSI, and functions as a wire bonding pad when it is not formed as a chip size package composed of solder balls (solder bumps). (The above figure 2
Next, a Cu thin film layer 6 is formed on the entire surface. The Cu thin film layer 6 will later become a plating electrode for the wiring layer 7, and is formed to a thickness of about 1000 to 2000 ° by sputtering, for example.

【0064】続いて、全面に例えばホトレジスト層PR
1を塗布し、配線層7の形成領域に対応するホトレジス
トPR1を取り除く。(以上図3参照) 続いて、このホトレジストPR1の開口部に露出するC
uの薄膜層6をメッキ電極とし、配線層7を形成する。
この配線層7は機械的強度を確保するために2〜5μm
程度に厚く形成する必要がある。ここでは、メッキ法を
用いて形成したが、蒸着やスパッタリング等で形成して
も良い。この蒸着やスパッタリングを採用する場合は、
シード層がいらないため、Cuの薄膜層6は、不要であ
る。
Subsequently, for example, a photoresist layer PR is formed on the entire surface.
1 is applied, and the photoresist PR1 corresponding to the region where the wiring layer 7 is formed is removed. (See FIG. 3 above.) Subsequently, C exposed at the opening of the photoresist PR1
The wiring layer 7 is formed by using the thin film layer 6 of u as a plating electrode.
This wiring layer 7 has a thickness of 2 to 5 μm in order to secure mechanical strength.
It must be formed as thick as possible. Here, it is formed using a plating method, but may be formed by vapor deposition, sputtering, or the like. When using this evaporation or sputtering,
Since the seed layer is not required, the Cu thin film layer 6 is unnecessary.

【0065】この後、ホトレジスト層PR1を除去す
る。前述したように、絶縁樹脂層rがフラットであるた
め、ウェハに数多く点在している配線層7は、全てフラ
ットに成る。(以上図4参照) 続いて、メタルポスト8が形成される領域を露出したホ
トレジストPR2を形成し、この露出部に電解メッキで
Cuのメタルポスト8を形成する。これもCuの薄膜層
6がメッキ電極として活用される。このメタルポスト
は、30〜150μm程度の高さに形成される。このメ
タルポスト8の高さは、チップサイズパッケージを固着
する実装基板の熱膨張係数により調整される。つまりポ
ストの高さが高いほど、膨張により発生する実装基板の
応力はより吸収できる。
Thereafter, the photoresist layer PR1 is removed. As described above, since the insulating resin layer r is flat, all the wiring layers 7 scattered on the wafer are all flat. (See FIG. 4 above.) Subsequently, a photoresist PR2 exposing a region where the metal post 8 is to be formed is formed, and a Cu metal post 8 is formed on this exposed portion by electrolytic plating. Also in this case, the Cu thin film layer 6 is used as a plating electrode. This metal post is formed at a height of about 30 to 150 μm. The height of the metal post 8 is adjusted by the coefficient of thermal expansion of the mounting substrate to which the chip size package is fixed. In other words, the higher the height of the post, the more the stress of the mounting board caused by expansion can be absorbed.

【0066】ここでも電解メッキメッキ以外の方法とし
て、スパッタリングが考えられる。
Here, sputtering can be considered as a method other than the electrolytic plating.

【0067】ここで第1の溝TCの形成タイミングは、
色々と考えられるが、第1のタイミングとしては、メタ
ルポストの形成後が考えられる。ここでは、ホトレジス
トPR2に第1の溝TCの形成予定ラインが形成されて
いれば、この予定のTCの露出部に沿ってダイシングが
可能となる。また別途第1の溝TCのみを露出させるホ
トレジストを形成すれば、メタルポスト8がレジストで
保護されているので、エッチングによってもダイシング
によっても形成できる。(以上図5参照) 続いて、ホトレジストPR2を除去し、配線層7をマス
クとしてCuの薄膜層6を除去する。またここではウェ
ハ全面に粘度の低いSOG膜や液状レジストを例えばス
ピンオンで形成しても良い。この時、スの形成されやす
い角部にこの角部をなだらかにする被覆部Hが形成され
る。また第1の溝TCの側壁に露出する界面にも極薄い
膜が被覆される。
Here, the formation timing of the first groove TC is as follows.
Although it can be considered in various ways, the first timing may be after the metal post is formed. Here, if a line for forming the first groove TC is formed in the photoresist PR2, dicing can be performed along the exposed portion of the planned TC. In addition, if a photoresist that exposes only the first trench TC is separately formed, since the metal post 8 is protected by the resist, it can be formed by etching or dicing. Subsequently, the photoresist PR2 is removed, and the thin film layer 6 of Cu is removed using the wiring layer 7 as a mask. Here, a low-viscosity SOG film or a liquid resist may be formed on the entire surface of the wafer by, for example, spin-on. At this time, a covering portion H is formed at a corner where the edge is likely to be formed. Also, the interface exposed on the side wall of the first trench TC is covered with an extremely thin film.

【0068】ここでは簡単な製法としてスピンオンを採
用したが、低温成膜可能なプラズマCVDでSiO2膜
やTEOS膜を形成しエッチバックしても良い。
Although spin-on is employed here as a simple manufacturing method, an SiO 2 film or a TEOS film may be formed by plasma CVD capable of forming a film at a low temperature and then etched back.

【0069】また、配線層7、メタルポスト8も含めて
全表面にプラズマCVD法でSi3N4膜被着してからこ
の被覆膜を形成しても良い。これは、後の工程で形成さ
れる硬化前の被覆膜HとCuが熱により反応する。その
ためこの界面が劣化する問題を有している。従って配線
層7、メタルポスト8は、全てこのSi3N4膜でカバー
する必要がある。このSi3N4膜は、界面の劣化が発生
しない場合は、もちろん省略が可能である。
Further, this coating film may be formed after the Si3N4 film is applied to all surfaces including the wiring layer 7 and the metal posts 8 by the plasma CVD method. This is because the unhardened coating film H and Cu formed in a later step react by heat. Therefore, there is a problem that this interface is deteriorated. Therefore, it is necessary to cover the wiring layer 7 and the metal posts 8 with this Si3N4 film. This Si3N4 film can be omitted if the interface does not deteriorate.

【0070】また、メタルポスト8を形成した後に、S
i3N4膜を形成すれば、配線層7、メタルポスト8も含
めてカバーすることができる。またパターニングされて
露出している側面Mも一緒に保護する必要があるが、こ
こでは、両者をパターニングした後にSi3N4膜を被覆
するので、側面Mも一緒に保護される。
After the metal post 8 is formed, S
If the i3N4 film is formed, the wiring layer 7 and the metal posts 8 can be covered. It is also necessary to protect the exposed side surface M together, but here, since both are patterned and then covered with the Si3N4 film, the side surface M is also protected.

【0071】前述したように第1の溝TCの形成タイミ
ングとして、前記Si3N4膜を形成した後でも良い。
As described above, the timing of forming the first trench TC may be after the Si3N4 film is formed.

【0072】つまりSi3N4膜で全面を保護しているの
で、この状態で第1の溝TCをダイシングしたり、また
はエッチングできる。またSi3N4膜がウェハ全面に形
成されてあるため、メタルポスト8の酸化を防止するこ
とができる。
That is, since the entire surface is protected by the Si3N4 film, the first trench TC can be diced or etched in this state. Further, since the Si3N4 film is formed on the entire surface of the wafer, oxidation of the metal posts 8 can be prevented.

【0073】またSi3N4膜が設けられない場合でも、
樹脂層Rを第1の溝に埋め込む必要から、樹脂層Rを被
覆する前に第1の溝TCを形成する必要がある。(以上
図6参照) 続いて樹脂層Rを全面に塗布する。
Even when the Si3N4 film is not provided,
Since it is necessary to embed the resin layer R in the first groove, it is necessary to form the first groove TC before covering the resin layer R. (See FIG. 6 above.) Subsequently, a resin layer R is applied to the entire surface.

【0074】この樹脂は、最初は流動性のあるもので、
図7(a)のように絶縁樹脂層Rの表面は、凹凸を有す
るが、所定の時間放置されることでフラットにる。
This resin is initially fluid,
As shown in FIG. 7A, the surface of the insulating resin layer R has irregularities, but becomes flat when left for a predetermined time.

【0075】また図7(b)に示すように、熱硬化反応
が終わるとその膜厚が大きく減少するものを採用しても
良い。
As shown in FIG. 7 (b), a film whose thickness is greatly reduced after the completion of the thermosetting reaction may be employed.

【0076】この樹脂は、流動性があるため硬化前に於
いてフラット性を実現でき、また膜厚の減少故に、メタ
ルポスト頭部より下端に位置される。
This resin has a fluidity so that flatness can be realized before curing, and the resin is located at the lower end from the head of the metal post due to a decrease in film thickness.

【0077】また絶縁樹脂層R、rは、次のメリットも
ある。一般に粘性のある樹脂をディスペンサで塗布する
と、前もって脱泡してあっても中に気泡を取り込んでし
まう問題がある。気泡を取り込んだまま熱硬化すると、
これからの工程やユーザー側での高温雰囲気使用で気泡
が破裂する問題がある。
The insulating resin layers R and r also have the following merits. In general, when a viscous resin is applied with a dispenser, there is a problem that air bubbles are taken in even if the resin is defoamed in advance. When thermosetting with air bubbles,
There is a problem that bubbles will burst in the future process or in the use of a high-temperature atmosphere on the user side.

【0078】本工程では、スピンオンで塗布し、一回の
スピンで20〜30μm程度の膜厚に形成できるように
その粘性を調整してある。この結果、この膜厚よりも大
きな気泡は、膜の厚みが薄い故に弾けて消える。またこ
の膜厚よりも小さい気泡も、スピンオンの遠心力で外部
へ飛ばされる樹脂と一緒に外に飛ばされ、気泡無しの膜
が形成できる。
In this step, spin-on coating is performed, and its viscosity is adjusted so that a film thickness of about 20 to 30 μm can be formed by one spin. As a result, bubbles larger than this film thickness pop and disappear because the film is thin. Also, bubbles smaller than this thickness are blown out together with the resin blown out by the spin-on centrifugal force, and a film without bubbles can be formed.

【0079】また絶縁樹脂層Rは、膜厚として50μm
〜100μm程度を必要とし、この場合、前述した原理
を採用し、スピンオンで複数回に分けて塗布し、気泡を
取り除きながら形成することができる。
The insulating resin layer R has a thickness of 50 μm.
Approximately 100 μm is required. In this case, the above-described principle can be adopted, and application can be performed in a plurality of times by spin-on to form while removing bubbles.

【0080】もちろんスピンオンを採用せずに、ディス
ペンサで塗布しても良い。
Of course, instead of employing spin-on, the coating may be performed with a dispenser.

【0081】更に、本絶縁樹脂層Rのポイントは、硬化
の際に収縮することである。一般に樹脂は、硬化後に於
いて、ある程度の収縮をしている。しかし本絶縁樹脂層
Rは、ベーク中に収縮し、絶縁樹脂層Rの表面がメタル
ポスト8の頭部よりも下端に位置される。従ってメタル
ポスト8の頭部が露出されるので、半田ボールの固着が
可能となる。
Further, the point of the present insulating resin layer R is that it contracts during curing. Generally, the resin shrinks to some extent after curing. However, the insulating resin layer R contracts during baking, and the surface of the insulating resin layer R is located at the lower end of the metal post 8 relative to the head. Therefore, the head of the metal post 8 is exposed, so that the solder ball can be fixed.

【0082】また半田ボールの強度を高めるためには、
メタルポスト8の側面も含めてメタルポスト頭部の露出
率を大きくする必要があるが、これも絶縁樹脂層Rの塗
布量をコントロールすることで露出率をコントロールす
ることができる。
In order to increase the strength of the solder ball,
It is necessary to increase the exposure ratio of the metal post head including the side surfaces of the metal posts 8, but this can also be controlled by controlling the amount of the insulating resin layer R applied.

【0083】また硬化した後、メタルポスト8の頭部に
極薄い膜が残存する場合もあるが、この場合は、簡単に
その表面を研磨またはプラズマアッシングすればよい。
特に前述したようにメタルポストの高さが均一になって
いるので、フラット性のある研磨板を採用すれば、全て
の頭部をクリーンにできる。
After curing, a very thin film may remain on the head of the metal post 8, but in this case, the surface may be simply polished or plasma-ashed.
In particular, since the height of the metal posts is uniform as described above, all heads can be cleaned by using a flat polishing plate.

【0084】また絶縁樹脂層Rを被覆した後、研磨でき
る程度に半硬化し、メタルポスト8の頭部近傍まで研磨
してから、完全に硬化しても良い。この場合、メタルポ
スト8の頭部には極薄い膜しか残存しないので、絶縁樹
脂層Rの収縮率が小さくても、絶縁樹脂層の収縮でメタ
ルポストを露出させることができる。つまり樹脂の収縮
率により、メタルポスト8の上に配置できる膜厚が決ま
るため、それに応じて研磨するか、しなくてすむか、ま
たどの程度研磨するかを決定しメタルポストを露出させ
ればよい。
Further, after the insulating resin layer R is coated, it may be semi-cured to the extent that it can be polished, polished to the vicinity of the head of the metal post 8, and then completely cured. In this case, since only an extremely thin film remains on the head of the metal post 8, even if the contraction rate of the insulating resin layer R is small, the metal post can be exposed by the contraction of the insulating resin layer. That is, since the film thickness that can be arranged on the metal post 8 is determined by the shrinkage ratio of the resin, it is necessary to determine whether to polish or not to polish the metal post 8 and how much to polish it, and to expose the metal post. Good.

【0085】また被覆膜H、前記Si3N4膜が形成され
る場合は、メタルポストの頭部にその膜が形成されてい
るので、この場合は、ウエットエッチング、ドライエッ
チングまたは研磨で取り除かれる。
When the covering film H and the Si3N4 film are formed, the film is formed on the top of the metal post. In this case, the film is removed by wet etching, dry etching or polishing.

【0086】またこの樹脂層Rは、図12に示すよう
に、図6の状態のウェハを金型60、61、62に実装
し、樹脂層Rを金型にて押圧封止しても良い。この場
合、剥離性が考慮されて接着性が非常に小さいシート6
4が設けられる。
As shown in FIG. 12, the resin layer R may be formed by mounting the wafer in the state shown in FIG. 6 on dies 60, 61, and 62, and sealing the resin layer R with the dies. . In this case, the sheet 6 having a very small adhesiveness in consideration of the releasability.
4 are provided.

【0087】この場合、課題の欄にも説明したように、
絶縁樹脂層rがフラットになるため、メタルポスト8の
頭部も全域に渡り均一な高さとなる。従って、フィルム
にメタルポスト8の頭部が全て当接され、または当接さ
れなくても少しの押圧力で当接可能であるため、フィル
ムの剥離の後、メタルポスト頭部を全て露出させること
ができる。
In this case, as described in the subject section,
Since the insulating resin layer r is flat, the head of the metal post 8 also has a uniform height over the entire area. Therefore, all the heads of the metal posts 8 are brought into contact with the film, or they can be brought into contact with a small pressing force without being brought into contact with the film. Can be.

【0088】更に露出したメタルポスト8にNi10と
Auがメッキされる。ここではCuの薄膜層6が配線層
7をマスクとして取り除かれているので、無電解メッキ
が採用され、Niが約1μm、Au11が約5000Å
で形成される。
The exposed metal posts 8 are plated with Ni10 and Au. Here, since the thin film layer 6 of Cu is removed using the wiring layer 7 as a mask, electroless plating is adopted, Ni is about 1 μm, and Au11 is about 5000 °.
Is formed.

【0089】メタルポスト頭部の上層まで絶縁樹脂層を
塗布し、これを研磨してゆくと、メタルポストの頭出し
が非常に難しい。またAuは、5000Å程度の膜厚で
最上層にあるため、フラットな研磨が実現されなけれ
ば、あるポストはAuが出ており、また別のポストは、
Auの上に絶縁樹脂層がかぶさり、また別のポストはA
uが削られている状態を作ってしまう。つまりNiの酸
化防止も兼ねているため、半田ボールの固着ができてい
る所、弱い所、全くできない所が発生する。
If an insulating resin layer is applied to the upper portion of the metal post head and polished, it is very difficult to find the head of the metal post. Also, Au is in the uppermost layer with a film thickness of about 5000 °, so if flat polishing is not realized, some posts have Au and another post has
An insulating resin layer covers Au and another post is A
This creates a state in which u is shaved. In other words, since it also serves to prevent the oxidation of Ni, there are places where the solder balls are fixed, places where they are weak, and places where they cannot be formed at all.

【0090】本発明は、メタルポスト8が露出している
ので、最終的にはバリアメタル10、11が精度高く形
成でき、半田ボール12の固着性も良好になる。
In the present invention, since the metal posts 8 are exposed, the barrier metals 10 and 11 can be formed with high accuracy and the solder balls 12 can be fixed well.

【0091】この樹脂層Rは、収縮型で説明したが、前
述しているように研磨しても良い。つまり樹脂層Rでメ
タルポスト8を完全に覆い、その後メタルポスト8が露
出されるまで研磨しても良い。この研磨工程も樹脂層R
が第1の溝を埋めているので、第1の溝が原因で生じる
クラック等を防止することができる。(以上図7参照) 更に図示していないがウェハ表面を保護シートで覆い、
矢印のようにバックグラインドし、ウェハの厚みを薄く
する。(以上図8参照) 最後に、用意した半田ボール12を位置合わせして搭載
し、リフローする。そして、半導体基板をダイシング工
程により、スクライブラインに沿ってチップに分割し、
チップサイズ・パッケージとして完成する。
Although the resin layer R has been described as a shrinkable type, it may be polished as described above. That is, the metal post 8 may be completely covered with the resin layer R, and then polished until the metal post 8 is exposed. In this polishing step, the resin layer R
Fills the first groove, it is possible to prevent cracks and the like caused by the first groove. (See FIG. 7 above.) Although not shown, the wafer surface is covered with a protective sheet,
Back grinding is performed as shown by the arrow to reduce the thickness of the wafer. (See FIG. 8 above.) Finally, the prepared solder balls 12 are aligned and mounted, and reflowed. Then, the semiconductor substrate is divided into chips along scribe lines by a dicing process,
Completed as chip size package.

【0092】ここで半田を溶融するタイミングは、ダイ
シングの前である。
Here, the timing of melting the solder is before the dicing.

【0093】このダイシングは、特徴となるところであ
り、第1の溝TCよりも幅狭のダイシングブレードDC
を用意し、これを用いて第1の溝のほぼセンターでフル
カットする。第1の溝TCは、例えば半導体基板まで到
達しているハーフカットで実現されているため、半導体
基板から上層に形成される各層の界面端部は、前記被覆
樹脂H、樹脂層Rで保護されてCSPとなる。
This dicing is a characteristic feature. The dicing blade DC has a width smaller than that of the first groove TC.
Is prepared, and a full cut is made substantially at the center of the first groove by using this. Since the first groove TC is realized by, for example, a half cut reaching the semiconductor substrate, the interface end of each layer formed above the semiconductor substrate is protected by the coating resin H and the resin layer R. CSP.

【0094】また次の特徴も有する。つまり図12、図
13で実現するチップサイズパッケージは、極薄いウェ
ハを金型内に装着し、樹脂63を押圧して封止する。し
かしウェハ裏面に小さな粒子が存在すると、ウェハがそ
の粒子を支点として割れてしまう問題があった。しかし
樹脂層Rをスピンオンで形成する場合は、この問題が無
くなる。(以上図9参照) 以上、本発明は、再配線型で説明してきたが、樹脂封止
型でも実施できることは言うまでもない。
Further, it has the following features. That is, in the chip size package realized in FIGS. 12 and 13, an extremely thin wafer is mounted in a mold, and the resin 63 is pressed and sealed. However, when small particles are present on the back surface of the wafer, there is a problem that the wafer is broken with the particles as fulcrums. However, this problem is eliminated when the resin layer R is formed by spin-on. (Refer to FIG. 9 above.) Although the present invention has been described with reference to the rewiring type, it goes without saying that the present invention can also be implemented with a resin-sealed type.

【0095】[0095]

【発明の効果】本発明によれば、第1に、配線層と当接
する第1の絶縁層を、流動性の材料から成し、前記ウェ
ハに被着した後、所定時間経過するとその表面が実質平
坦性を持つ材料から成し、前記第1の絶縁層が平坦化さ
れた後に、前記配線層を形成する事で、半導体チップに
複数のメタルポストが形成されても、基板裏面からメタ
ルポスト頭部までの高さは全て均一となる。
According to the present invention, first, the first insulating layer which is in contact with the wiring layer is made of a fluid material, and the surface of the first insulating layer is formed when a predetermined time elapses after being attached to the wafer. By forming the wiring layer after the first insulating layer is flattened, even if a plurality of metal posts are formed on the semiconductor chip, the metal posts are formed from the back surface of the substrate. The height to the head is all uniform.

【0096】また材料を、スピンオンで形成すること
で、別途設備もなく簡単にできる。
Further, by forming the material by spin-on, the material can be simplified without additional facilities.

【0097】また前記樹脂から成る絶縁層を、金型法を
採用せずに、スピンオンで形成するため、押圧固化が不
要となり、ウェハクラックを防止することができる。
Further, since the insulating layer made of the resin is formed by spin-on without using a mold method, pressing and solidifying becomes unnecessary, and a wafer crack can be prevented.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】 本発明の実施形態に係る半導体装置の製造方
法を説明する図である。
FIG. 1 is a diagram illustrating a method for manufacturing a semiconductor device according to an embodiment of the present invention.

【図2】 本発明の実施形態に係る半導体装置の製造方
法を説明する図である。
FIG. 2 is a diagram illustrating a method for manufacturing a semiconductor device according to an embodiment of the present invention.

【図3】 本発明の実施形態に係る半導体装置の製造方
法を説明する図である。
FIG. 3 is a diagram illustrating a method for manufacturing a semiconductor device according to an embodiment of the present invention.

【図4】 本発明の実施形態に係る半導体装置の製造方
法を説明する図である。
FIG. 4 is a diagram illustrating a method for manufacturing a semiconductor device according to an embodiment of the present invention.

【図5】 本発明の実施形態に係る半導体装置の製造方
法を説明する図である。
FIG. 5 is a diagram illustrating a method for manufacturing a semiconductor device according to an embodiment of the present invention.

【図6】 本発明の実施形態に係る半導体装置の製造方
法を説明する図である。
FIG. 6 is a diagram illustrating a method for manufacturing the semiconductor device according to the embodiment of the present invention.

【図7】 本発明の実施形態に係る半導体装置の製造方
法を説明する図である。
FIG. 7 is a diagram illustrating the method for manufacturing the semiconductor device according to the embodiment of the present invention.

【図8】 本発明の実施形態に係る半導体装置の製造方
法を説明する図である。
FIG. 8 is a diagram illustrating the method for manufacturing the semiconductor device according to the embodiment of the present invention.

【図9】 本発明の実施形態に係る半導体装置の製造方
法を説明する図である。
FIG. 9 is a diagram illustrating a method for manufacturing the semiconductor device according to the embodiment of the present invention.

【図10】 従来のチップサイズパッケージを説明する
図である。
FIG. 10 is a diagram illustrating a conventional chip size package.

【図11】 従来のチップサイズパッケージを説明する
図である。
FIG. 11 is a diagram illustrating a conventional chip size package.

【図12】 金型を採用した半導体装置の製造方法を説
明する図である。
FIG. 12 is a diagram illustrating a method for manufacturing a semiconductor device using a mold.

【図13】 金型を採用した半導体装置の製造方法を説
明する図である。
FIG. 13 is a diagram illustrating a method for manufacturing a semiconductor device using a mold.

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 FI テーマコート゛(参考) H01L 21/92 604S (72)発明者 高尾 幸弘 大阪府守口市京阪本通2丁目5番5号 三 洋電機株式会社内 (72)発明者 篠木 裕之 大阪府守口市京阪本通2丁目5番5号 三 洋電機株式会社内 Fターム(参考) 4M104 BB02 BB04 BB05 BB09 BB30 DD52 DD53 EE05 EE14 EE17 EE18 HH20 5F033 HH08 HH11 HH33 JJ01 JJ07 JJ08 JJ11 JJ13 KK01 KK08 MM05 MM08 NN01 NN06 NN12 PP15 PP27 PP28 QQ09 QQ10 QQ12 QQ37 QQ42 QQ46 QQ73 QQ74 QQ75 RR04 RR06 RR21 RR22 SS15 SS21 TT04 VV07 XX01 XX18 XX19 XX33 ──────────────────────────────────────────────────の Continued on the front page (51) Int.Cl. 7 Identification symbol FI Theme coat ゛ (Reference) H01L 21/92 604S (72) Inventor Yukihiro Takao 2-5-5 Keihanhondori, Moriguchi-shi, Osaka, Sanyo Inside Electric Co., Ltd. (72) Inventor Hiroyuki Shinoki 2-5-5 Keihanhondori, Moriguchi-shi, Osaka F-term (reference) 4M104 BB02 BB04 BB05 BB09 BB30 DD52 DD53 EE05 EE14 EE17 EE18 HH20 5F033 HH08 HH11 HH33 JJ01 JJ07 JJ08 JJ11 JJ13 KK01 KK08 MM05 MM08 NN01 NN06 NN12 PP15 PP27 PP28 QQ09 QQ10 QQ12 QQ37 QQ42 QQ46 QQ73 QQ74 QQ75 RR04 RR06 RR21 RR22 SS15 SS21 TT04XXV XXXXX

Claims (3)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 金属電極パッドの一部を露出する第1の
開口部を有した第1の絶縁層をウェハに形成し、 前記第1の開口部から露出する前記金属電極パッドと接
続され、ウェハ表面に延在するCuより成る配線層を形
成し、 前記第1の絶縁層および前記配線層を含むウェハ表面に
樹脂から成る絶縁層を被覆し、 前記絶縁層から露出した前記メタルポストに半田ボール
(または半田バンプ)を形成し、 前記ウェハを個々の半導体装置にフルカットする半導体
装置の製造方法に於いて、 前記配線層と当接する前記第1の絶縁層は、流動性の材
料から成り、前記ウェハに被着した後、所定時間経過す
るとその表面が実質平坦性を持つ材料から成り、前記第
1の絶縁層が平坦化された後に、前記配線層を形成する
事を特徴とした半導体装置の製造方法。
1. A first insulating layer having a first opening exposing a part of a metal electrode pad is formed on a wafer, the first insulating layer being connected to the metal electrode pad exposing from the first opening, Forming a wiring layer made of Cu extending on the surface of the wafer, covering the surface of the wafer including the first insulating layer and the wiring layer with an insulating layer made of resin, and soldering the metal posts exposed from the insulating layer; In a method of manufacturing a semiconductor device in which balls (or solder bumps) are formed and the wafer is cut into individual semiconductor devices, the first insulating layer in contact with the wiring layer is made of a fluid material. A semiconductor having a surface substantially made of a material having a substantially flat surface after a lapse of a predetermined time after being attached to the wafer, and forming the wiring layer after the first insulating layer is flattened; Equipment manufacturing method .
【請求項2】 前記材料は、スピンオンで形成される請
求項1に記載の半導体装置の製造方法。
2. The method according to claim 1, wherein the material is formed by spin-on.
【請求項3】 前記樹脂から成る絶縁層は、流動性の材
料から成り、前記ウェハにスピンオンで被着した後、所
定時間経過するとその表面が実質平坦性を持つ材料から
成る請求項1または請求項2に記載の半導体装置の製造
方法。
3. The method according to claim 1, wherein the insulating layer made of the resin is made of a fluid material, and the surface thereof is made of a material having a substantially flat surface after a predetermined time elapses after being applied to the wafer by spin-on. Item 3. A method for manufacturing a semiconductor device according to Item 2.
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