JP2002231855A - Cspタイプの半導体装置及びその作製方法 - Google Patents

Cspタイプの半導体装置及びその作製方法

Info

Publication number
JP2002231855A
JP2002231855A JP2001027709A JP2001027709A JP2002231855A JP 2002231855 A JP2002231855 A JP 2002231855A JP 2001027709 A JP2001027709 A JP 2001027709A JP 2001027709 A JP2001027709 A JP 2001027709A JP 2002231855 A JP2002231855 A JP 2002231855A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
layer
forming
wiring
bump
insulating layer
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
JP2001027709A
Other languages
English (en)
Other versions
JP4638614B2 (ja
JP2002231855A5 (ja
Inventor
Satoru Kuramochi
悟 倉持
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Dai Nippon Printing Co Ltd
Original Assignee
Dai Nippon Printing Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Dai Nippon Printing Co Ltd filed Critical Dai Nippon Printing Co Ltd
Priority to JP2001027709A priority Critical patent/JP4638614B2/ja
Publication of JP2002231855A publication Critical patent/JP2002231855A/ja
Publication of JP2002231855A5 publication Critical patent/JP2002231855A5/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP4638614B2 publication Critical patent/JP4638614B2/ja
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • HELECTRICITY
    • 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
    • H01L2224/02Bonding areas; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/023Redistribution layers [RDL] for bonding areas
    • HELECTRICITY
    • 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
    • H01L2224/12Structure, shape, material or disposition of the bump connectors prior to the connecting process
    • H01L2224/13Structure, shape, material or disposition of the bump connectors prior to the connecting process of an individual bump connector

Landscapes

  • Wire Bonding (AREA)

Abstract

(57)【要約】 (修正有) 【課題】 歩留まりの良い構造の、半導体チップの電極
形成側の面に、外部端子を再配置した半導体装置の製造
方法の提供。 【解決手段】 ウエハレベルで、配線部140、絶縁層
150、ビア部となるバンプ160、絶縁性接着剤層1
70を形成した転写版を作製する工程と、半導体チップ
の端子215面上に、ビア部となるバンプ230を形成
する工程と、転写版と半導体チップとを、対応するバン
プ同志を接合し、他の領域を絶縁性接着剤層170によ
り接着し、転写版のバンプと半導体チップのバンプとで
ビア部を形成する工程と、転写版のベース基板110を
剥離除去した後、露出した転写版の給電層120に相当
する部分をソフトエッチング工程と、絶縁層上に形成さ
れた配線部およびビア部を覆うように、ソルダーレジス
ト層250を設けた後、外部端子形成領域を開口する工
程と、ソルダーレジスト層の開口した外部端子形成領域
に、バンプ260を形成する工程とより成る。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は半導体装置とその作
製方法に関し、特に、半導体チップの端子形成側の面
に、外部端子を再配置した半導体装置とその作製方法に
関する。
【0002】
【従来の技術】近年、半導体装置は、電子機器の高性能
化と軽薄短小化の傾向(時流)からLSIのASICに
代表されるように、ますます高集積化、高機能化、小型
化が進んでいる。従来は、ウエハ工程を経たウエハに対
し、裏面研磨を施してから、ダイシングを行い、各ペレ
ット(チップないし半導体素子とも言う)に切断分離し
た後、ペレット毎に、ダイボンディング、ワイヤボンデ
ィング、樹脂封止等を行い、半導体装置を組み上げてお
り、ワイヤボンディング法による半導体素子とリードフ
レームの電気接続が行なわれていた。近年、高速信号処
理の点でワイヤボンディングに優れる、チップのバンプ
を用いたフリップチップ接続が採られるようになってき
た。フリップチップ接続には、パッケージングされてい
ないチップをそのままプリント基板に搭載するベアチッ
プ実装という方法もあるが、取り扱いが難しく、信頼性
保証の観点からは、パッケージングされたバンプ付き半
導体装置が望ましい。
【0003】最近では、パッケージングされたバンプ付
き半導体装置を形成する方法として、ウエハレベルで、
配線、外部端子部(メタルポストからなる)形成、樹脂
封止、バンプ形成を行った後、各半導体措置に切断分離
して、CSP(Chip Scale Packag
e)を形成する製造方式が提案されている。(Chip
Scale International 99/SE
MI 1999)尚、このようにして作製されたCSP
をウエハレベルCSPとも言う。そして、このような半
導体装置の作製を、ここでは、ウエハレベルでの半導体
装置の作製と言う。図3にその一部断面を示す。図3
中、610は半導体チップ(単にチップとも言う)、6
15は電極(端子とも言う)、620はSiNパッシベ
ーション層、625はポリイミド層、630は配線、6
31はシードメタル層、632は電解銅めっき層、64
0は樹脂封止層(エポキシ樹脂層)、650メタルポス
ト(電解銅めっき層で、外部端子部とも言う)、660
はバリアメタル、670は半田ボールである。この方式
によるCSPでは、チップの端子が、チップ面上に形成
した再配線層と接続して、再配置された外部端子部(メ
タルポストとも言う)650に接続され、外部端子部
(メタルポスト)650がバリアメタル層660を介し
て、半田ボール670に接続され、更に、半田ボールを
バンプとして、プリント基板に半田接続されるため、従
来の、フリップチップ接続によるチップのプリント基板
への搭載に近い形態である。尚、メタルポストを埋める
ように樹脂封止層が形成されている。
【0004】この方式においては、 構造上、メタルポ
ストは半田ボール径の2/3程度の径(100〜200
μm)が必要であり、また、その高さは約100μmで
あるため、太く剛性が大きい。したがって、個片化後
(個別の半導体装置の状態で)、基板に実装された状態
で温度変化を繰り返し受けると、Siチップと実装基板
間の熱膨張係数差(Δα)に起因する熱歪みが発生し、
メタルポスト下部のSiチップクラックを生じるという
問題がある。また、チップの回路面側のみ樹脂封止する
構造であるため、反りが発生し、半田ボールの平坦度が
悪く、実装歩留まりが悪いという問題もある。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】このように、上記ウエ
ハレベルCSP(Chip Scale Packag
e)においては、基板に実装された状態で温度変化を繰
り返し受けると、メタルポスト下部のSiチップクラッ
クを生じるという問題や、チップの回路面側のみ樹脂封
止する構造であるため、反りが発生し、半田ボールの平
坦度が悪く、実装歩留まりが悪いという問題があり、そ
の対応が求められていた。本発明は、これに対応するた
めのもので、基板に実装された状態での温度変化による
Siチップクラックを生じにくい構造の、更には、反り
が発生しにくく、実装歩留まりの良い構造の、半導体チ
ップの電極形成側の面に、外部端子を再配置した半導体
装置を提供しようとするものである。同時に、そのよう
な半導体装置の作製方法で、特に量産に適した方法を提
供しようとするものである。
【0006】
【課題を解決するための手段】本発明の半導体装置の作
製方法は、半導体チップの端子(電極端子とも言う)形
成側の面上に配設された絶縁層上に配線を形成した半導
体装置で、絶縁層上に形成された配線と半導体チップの
端子とは、半導体チップの端子上に設けられた絶縁層を
貫通するビア部を介して、電気的に接続されているCS
Pタイプの半導体装置を作製する、半導体装置の作製方
法であって、ウエハプロセスを完了後、ウエハレベル
で、(a)ベース基板の一面に、剥離性の給電層を形成
し、該給電層上に、配線部を電解めっき形成し、更に、
ビア部形成領域を開口する開口部を設けて、給電層、配
線部を覆う絶縁層を形成し、さらに絶縁層と同一のパタ
ーンで絶縁性接着剤層を配設し、前記絶縁層の開口部
に、ビア部となるバンプを電解めっき形成した、転写版
を作製する、転写版作製工程と、順に、(b)半導体チ
ップの端子面上に、ビア部となるバンプを形成する、半
導体チップへのバンプ形成工程と、(c)転写版と、半
導体チップとを、対応するバンプ同志を接合し、且つ、
他の領域を絶縁性接着剤層により接着し、同時に、転写
版のバンプと半導体チップのバンプとでビア部を形成す
る、接合、接着工程と、(d)配線部、絶縁層、バンプ
部を半導体チップ側に残し、転写版のベース基板を剥離
除去した後、露出した転写版の給電層に相当する部分
を、配線部を損なわないようにエッチングするソフトエ
ッチング工程と、(e)絶縁層上に形成された配線部お
よびビア部を覆うように、ソルダーレジスト層を設けた
後、外部端子形成領域を開口する、ソルダーレジスト層
形成工程と、(f)ソルダーレジスト層の開口した外部
端子形成領域に、バンプを形成するバンプ形成工程とを
行うことを特徴とするものである。そして、上記におい
て、バンプ形成工程後、個別の半導体装置に切り出す切
断工程を行うことを特徴とするものである。そしてま
た、上記において、転写版作製工程は、順に、(A)め
っきないしスパッタにより給電層を形成する、給電層形
成工程と、(B)給電層上に、フォトリソ法により、形
成する配線形状にあわせた開口を有する耐めっき性のレ
ジスト層を設けるレジスト層形成工程と、(C)レジス
ト層の開口から露出した給電層上に、電解めっきを施
し、配線部を形成する電解めっき工程と、(D)レジス
ト層を除去後、ビア部形成領域を開口する開口部を設け
て、給電層、配線部を覆う絶縁層を形成する、絶縁層形
成工程と、(E)絶縁層を同一パターンで絶縁性接着剤
層をウェットエッチング法により形成する工程と、
(F)絶縁層の開口部に、ビア部となるバンプを電解め
っき形成するバンプ形成工程とを行なうことを特徴とす
るまた、上記において、半導体チップの端子面上へのビ
ア部となるバンプの形成は、端子上に、無電解めっきを
施し、バンプ部を形成するものであることを特徴とする
ものである。また、上記において、転写版のビア部とな
るバンプの形成は、少なくともその表面に電解Auめっ
きあるいは電解Au−Snめっきを行なうもので、且
つ、半導体チップの端子面上へのビア部となるバンプの
形成は、少なくともその表面に、無電解Auあるいは無
電解Snめっきを行うものであることを特徴とするも
のである。
【0007】本発明のCSPタイプの半導体装置は、半
導体チップの端子(電極端子とも言う)形成側の面上に
設けられた絶縁性接着剤層に積層して、配設された絶縁
層上に配線を形成した半導体装置であって、絶縁層上に
形成された配線と半導体チップの端子とは、半導体チッ
プの端子上に設けられた前記絶縁性接着剤層および絶縁
層を貫通するビア部を介して電気的に接続されており、
配線の外部端子形成領域を開口して、配線、ビア部はソ
ルダーレジストで覆われ、配線の外部端子形成領域に
は、バンプが外部端子として形成されており、且つ、ビ
ア部は、ほぼ前記配線に沿う一面にて、接合され1つの
ビア部となっていることを特徴とするものである。そし
て、上記において、絶縁層がポリイミドからなることを
特徴とするものである。そしてまた、上記において、上
記の本発明の半導体装置の製造方法により作製されたこ
とを特徴とするものである。
【0008】
【作用】本発明の半導体装置の製造方法は、上記のよう
な構成にすることにより、基板に実装された状態での温
度変化によるSiチップクラックを生じにくい構造の、
更には、反りが発生しにくく、実装歩留まりの良い構造
の、半導体チップの電極形成側の面に、外部端子を再配
置したCSPタイプの半導体装置の製造方法で、量産に
対応できる方法の提供を可能とするものである。具体的
には、ウエハプロセスを完了後、ウエハレベルで、
(a)ベース基板の一面に、剥離性の給電層を形成し、
該給電層上に、配線部を電解めっき形成し、更に、ビア
部形成領域を開口する開口部を設けて、給電層、配線部
を覆う絶縁層を形成し、さらに絶縁層と同一のパターン
で絶縁性接着剤層を配設し、前記絶縁層の開口部に、ビ
ア部となるバンプを電解めっき形成した、転写版を作製
する、転写版作製工程と、順に、(b)半導体チップの
端子面上に、ビア部となるバンプを形成する、半導体チ
ップへのバンプ形成工程と、(c)転写版と、半導体チ
ップとを、対応するバンプ同志を接合し、且つ、他の領
域を絶縁性接着剤層により接着し、同時に、転写版のバ
ンプと半導体チップのバンプとでビア部を形成する、接
合、接着工程と、(d)配線部、絶縁層、バンプ部を半
導体チップ側に残し、転写版のベース基板を剥離除去し
た後、露出した転写版の給電層に相当する部分を、配線
部を損なわないようにエッチングするソフトエッチング
工程と、(e)絶縁層上に形成された配線部およびビア
部を覆うように、ソルダーレジスト層を設けた後、外部
端子形成領域を開口する、ソルダーレジスト層形成工程
と、(f)ソルダーレジスト層の開口した外部端子形成
領域に、バンプを形成するバンプ形成工程とを行うこと
により、更には、バンプ形成工程後、個別の半導体装置
に切り出す切断工程を行うことにより、これを達成して
いる。即ち、ウエハレベルでの半導体装置の作製で、更
に、転写版を用いることにより、量産に対応できるもの
としている。絶縁層の厚さを厚く(25μm以上)とす
ることも容易にでき、絶縁層をポリイミドとした場合に
は、ポリイミド自体が強固で、熱応力に強い構造の半導
体装置の作製を可能にしている。
【0009】転写版作製工程としては、順に、(A)め
っきないしスパッタにより給電層を形成する、給電層形
成工程と、(B)給電層上に、フォトリソ法により、形
成する配線形状にあわせた開口を有する耐めっき性のレ
ジスト層を設けるレジスト層形成工程と、(C)レジス
ト層の開口から露出した給電層上に、電解めっきを施
し、配線部を形成する電解めっき工程と、(D)レジス
ト層を除去後、ビア部形成領域を開口する開口部を設け
て、給電層、配線部を覆う絶縁層を形成する、絶縁層形
成工程と、(E)絶縁層を同一パターンで絶縁性接着剤
層をウェットエッチング法により形成する工程と、
(F)絶縁層の開口部に、ビア部となるバンプを電解め
っき形成するバンプ形成工程とを行なうものが挙げられ
る。また、絶縁層の形成は、給電層、配線部を覆うよう
に全面に感光性ポリイミドを形成した後、フォトリソ法
により、ビア部形成領域を開口する開口部を設けて、こ
れを、給電層、配線部を覆う絶縁層とするものである場
合、その形成を容易とでき、処理性の良いものとしてい
る。また、半導体チップの端子面上へのビア部となるバ
ンプの形成としては、その端子部に無電解めっきを直接
行うものが挙げられるが、これに限定はされない。
【0010】転写版のビア部となるバンプの形成は、少
なくともその表面に電解Auあるいは電解Au−Snめ
っきを行なうもので、且つ、半導体チップの端子面上へ
のビア部となるバンプの形成は、少なくともその表面
に、無電解Auあるいは無電解Snめっきを行なうもの
であることにより、対応する転写版のバンプと、半導体
チップのバンプとの接合を可能とし、さらに、他の領域
を絶縁性接着剤層により接着していることにより、接
合、接着工程を確実にできるものとしている。
【0011】本発明のCSPタイプの半導体装置は、上
記のような構成にすることにより、基板に実装された状
態での温度変化によるSiチップクラックを生じにくい
構造の、更には、反りが発生しにくく、実装歩留まりの
良い構造の、半導体チップの電極形成側の面に、外部端
子を再配置したCSPタイプの半導体装置の提供を可能
とするものである。特に、絶縁層をポリイミドとしその
厚さを25μm以上とする場合には、その効果は大き
い。従来のウエハレベルCSPの構造ではメタルポスト
が硬く太い為に、自己変形することができず、相対的に
強度が弱い、Siチップ表面または半田ボール接続部等
にクラックが生じていた。また、絶縁層上に形成された
配線を覆うソルダーレジスト層を設け、ソルダーレジス
ト層の開口した外部端子形成領域にバンプを設ける、そ
の作製が容易な形態が採れる。
【0012】
【発明の実施の形態】本発明を実施の形態を挙げて説明
する。図1は本発明の半導体装置の製造方法の実施の形
態の1例の工程断面図で、図2は本発明のCSPタイプ
の半導体装置の実施の形態の1例の断面図で、図1
(o)に示す構造の、ウエハ状態でない個別の半導体装
置である。図1中、110は(転写版の)ベース基板、
120は給電層、130レジスト層、135は開口、1
40は配線(電解めっき層)、150は絶縁層、155
は開口、160はバンプ、170は絶縁性接着剤層、2
10は半導体チップ、215は端子(電極部とも言
う)、225は開口、230はバンプ、250はソルダ
ーレジスト層、255は開口、260はバンプ、270
はビア部である。
【0013】はじめに、本発明のCSPタイプの半導体
装置の実施の形態の1例を挙げる。以下、図2に基づい
て、本例を説明する。本例は、後述する、ウエハレベル
で図1に示す工程で形成された図1(n)に示すウエハ
状態の構造のものを、チップ毎に切断分離して得られ
た、ウエハ状態でない個別のCSPタイプの半導体装置
で、半導体チップ210の端子(電極端子とも言う)2
15形成側の面上に設けられた絶縁性接着剤層170に
積層して、配設された絶縁層150上に配線部140を
形成した半導体装置である。そして、絶縁層150上に
形成された配線140と半導体チップ210の端子21
5とは、半導体チップ210の端子215上に設けられ
た絶縁性接着剤層170および絶縁層150を貫通する
ビア部270を介して電気的に接続されている。そして
また、配線140の外部端子形成領域を開口して、配線
140、ビア部270はソルダーレジスト250で覆わ
れ、配線140の外部端子形成領域には、バンプ260
が外部端子として二次元的に配列(これをエリアアレイ
とも言う)して形成されており、且つ、ビア部270
は、ほぼ配線140に沿う一面にて、接合され1つのビ
ア部となっている。
【0014】半導体チップ210は、通常の半導体プロ
セスで形成されるもので、端子215はAl電極が一般
的で、パッシベーション層としては、SiN膜またはS
iN膜+ポリイミド層が通常用いられる。配線140
は、電解めっき層からなる。電解めっき層としては、導
電性の面、コスト面から一般には銅層を主体としたもの
が用いられるがこれに限定はされない。電解めっき層と
して、銅層を主体とし、その表面部にバリアメタル層を
設けても良い。例えば、電解銅めっき上に順次電解ニッ
ケルめっき1〜2μm厚、Auめっき0. 1μm層を設
けて、バリアメタル層としたものが挙げられる。ビア部
270は、先にも述べたように、ほぼ配線140に沿う
一面にて、接合され1つのビア部となっているもので、
電解めっき層からなる160と無電解めっき層からなる
230とを接合して形成されている。絶縁層150とし
ては、絶縁性、処理特性、機械的強度、耐性等に優れた
ものが好ましく、特に、ポリイミドが挙げられ、その厚
さは、基板に搭載する際の熱応力緩和の面からは、厚い
方が好ましい。絶縁性接着層170としては、絶縁性、
処理特性、機械的強度、耐性等に優れたものが好まし
く、エポキシ樹脂、ポリイミド樹脂等が用いられ、特
に、ポリイミド系のものが好ましい。絶縁層150、絶
縁性接着層170併せて、その厚さは25μm以上が、
基板に搭載する際の熱応力緩和の面から、好ましい。ソ
ルダーレジスト層250としは、処理性の良い感光性の
ものが好ましいが限定はされない。バンプ260として
は、半田バンプや、Au層、Au−Sn層等が用いられ
る。
【0015】次いで、本発明の半導体装置の製造方法の
実施形態の1例を、図1基づいて説明する。本例は、ウ
エハ状態の図1(n)に示す構造の、CSPタイプの半
導体装置を多数面付けして作製する製造方法の1例であ
る。端子(電極)115領域を開口した状態でパッシベ
ーション層を配設したウエハプロセスを完了後のウエハ
を用意し、ウエハ状態のまま、半導体チップ(図1
(h)の110)の端子面上に、絶縁層150、配線1
40、ビア部の一部(図1(n)の160)を転写形成
して作製する方法である。半導体チップ210の端子面
に形成する絶縁層150、配線140、ビア部の一部
(図1(n)の160)を形成した転写版を形成する。
【0016】先ず、ウエハの状態に対応して、作製する
転写版のベース基板110(図1(a)の一面に、剥離
性の給電層120を形成する。(図1(b)) 給電層120の形成は、めっきないしスパッタにより、
後に行なうエッチングにて除去しやすいように薄く形成
する。次いで、給電層120上に、フォトリソ法によ
り、形成する配線形状にあわせた開口を有する耐めっき
性のレジスト層130を設ける。(図1(c)) レジスト層130を形成するための感光性レジストとし
ては、所定の解像性を有し、耐めっき性があり、処理性
の良いものであれば特に限定はされない。次いで、レジ
スト層130の開口135から露出した給電層120上
に、電解めっきを施し、電解めっき層からなる配線14
0を形成する。(図1(d)) 電解めっき層としては、導電性の面、コスト面から一般
には銅層を主体としたものが用いられるがこれに限定は
されない。電解めっき層としては、導電性、コスト面か
ら銅単層、あるいは銅層を主体とし、ニッケル、層ある
いは、ニッケル層、Au(金)層を積層したものが挙げ
られる。電解銅めっき、電解ニッケルめっき、電解Au
(金)めっきは、公知のめっき法により形成できる。次
いで、所定の剥離液で、レジスト層130を剥離除去
(図1(e))後、ビア部形成領域を開口する開口部1
55を設けて、給電層、配線部を覆う絶縁層150を形
成する。絶縁層150は、通常、感光性ポリイミドを用
い、フォトリソ法により形成するが、これに限定はされ
ない。さらにその上に絶縁性接着剤を塗布し、ウエット
エッチングによりパターン形成する。(図1(f)) 次いで、電解めっきを行い、絶縁層の開口部に、ビア部
となるバンプ160を形成する。(図1(g)) バンプ160形成のための電解めっきは、電解Auめっ
きあるいは電解Au−Snめっきを行い、少なくともそ
の表面に電解Auめっき層あるいは電解Au−Snめっ
き層を形成するものである。後に行なう接合が、できる
厚さに、電解Auめっき層あるいは電解Au−Snめっ
き層を形成するが、導電性、コスト面から銅めっき層表
面にニッケルめっき層を介して形成しても良い。バンプ
160は、ここでは、絶縁層150より突出して図示し
てあるが、これに限定はされない。転写する先の状態に
応じて、突出量は加減する。これにより、転写版(図1
(g)に示すもの)が得られる。
【0017】一方、半導体チップ210(図1(h))
の端子面上にビア部となるバンプ230を形成してお
く。(図1(i)) バンプ230の形成は、通常、端子の表面に、無電解A
uめっき層あるいは無電解Snめっき層を形成するよう
に行なう。この場合、後に行なう接合が、できる厚さ
に、電解Auめっき層あるいは電解Snめっき層を形成
しても良い。
【0018】次いで、転写版(図1(g)に示すもの)
と、半導体チップ210とを、対応するバンプ同志を接
合し、且つ、他の領域を絶縁性接着剤層170により接
着し、同時に、転写版のバンプ160と半導体チップの
バンプ230とでビア部270を形成する。(図1
(j)) 所定の圧と熱をかけ、転写版のバンプ160と半導体チ
ップのバンプ230とを、Au(金)−Au(金)共晶
あるいはAu(金)−Sn(錫)共晶にて接合する。次
いで、配線部140、絶縁層150、バンプ部270を
半導体チップ側に残し、転写版のベース基板を剥離除去
した(図1(k)後、露出した転写版の給電層部分12
0を、配線部140を損なわないようにエッチングする
ソフトエッチングを行なう。(図1(l))
【0019】次いで、スクリーン印刷法により、絶縁層
150上に形成された配線部140およびビア部270
を覆うように、感光性ソルダーレジスト層を設けた後、
フォトリソ法により外部端子形成領域を開口する。(図
1(m)) 次いで、ソルダーレジスト層250の開口した外部端子
形成領域に、外部端子となるバンプ260を形成する。
(図1(n)) 半田バンプ形成の場合は、ソルダーレジスト層250の
開口部に、スクリーン印刷法で塗布後、またはボール搭
載法等により配設した後、半田ボールからなる外部端子
をリフロー形成する。これにより、配線部140の配線
に半田ボールが接続形成され、半導体チップ210の端
子部(電極部)215はビア部270、配線140を介
して、バンプ260に接続される。尚、半田ボールは、
通常、0. 2〜0. 5mmφ程度である。Auバンプ形
成の場合には、ソルダーレジスト層250の開口部に無
電解めっきを施して形成する。このようにして、ウエハ
レベルで図1(n)に示す構造の、CSPタイプの半導
体装置が多数面付けして作製される。
【0020】この後、切断分離して、各半導体チップ毎
に、外部端子が再配置された、図2に示す個別のCSP
タイプの半導体装置を得ることができる。
【0021】
【実施例】(実施例1)実施例1は、図2に示す個別の
ウエハ状態でないCSPタイプの半導体装置を、図1に
示す実施の形態例の半導体装置の製造方法の方法で形成
したもので、ウエハレベルで、図1(a)〜図1(n)
を行なった後、半導体チップ毎に、切断分離して得たも
のである。図1に基づいて説明する。先ず、端子(電
極)215領域を開口した状態で、SiN膜+ポリイミ
ド層からなるパッシベーション層を配設したウエハプロ
セスを完了後のウエハを用意し、ウエハ状態のまま、各
半導体チップ(図1(h)の210)に対し、以下の処
理を施した。半導体チップの端子面上に無電解金めっき
を行い、絶縁性接着剤層170の開口部225に端子2
15に接続して、ビア部となるバンプ230を厚さ5μ
mに形成した。(図1(i)) 無電解Auめっきは以下のようにして行なった。 <無電解Auめっき> レクトロレスAu(EEJA社製) 80℃、5分
【0022】一方、以下のようにして、配線140絶縁
層150、ビアの一部であるバンプ160を形成した転
写版を作製した。厚さ0. 1mmのステンレス(SUS
430)からなる導電性基板をベース基板110として
用意し(図1(a))、配線部を形成する側の面をサン
ドブラスによる凹凸をつける表面処理を行った後、表面
をクロム酸液により酸化させ酸化膜を生成する剥離処理
を行なった。これは、転写の際、給電層120である電
解銅めっき層がベース基板110からの剥離を容易にす
るための処理である。次いで、剥離処理が施されたベー
ス基板110面に、下記の条件で、電解銅めっきを行
い、厚さ1. 5μmの給電層120を形成した。(図1
(b)) <電解銅めっき条件> 硫酸銅(5水塩) 70g/l 硫酸 200g/l 塩酸 0. 5ml/l スパースロー2000 光沢剤 10ml/l スパースロー2000 補正剤 5ml/l 温度 20℃ 電流密度 2A/dm2 時間 2分
【0023】次いで、電解銅めっき層からなる給電層1
20が形成された面側全体を覆うように、東京応化製の
レジストPMER−AR900を、バーコータにより1
2μmの厚み(プリベーク後)に塗布形成し、露光現像
を行い、配線部の形状に合せた開口を有するレジスト層
130を形成した(図1(c))後、レジスト層130
の開口135から露出した給電層120上に、順に、以
下のように、電解ニッケルめっき、電解銅めっき、電解
無光沢ニッケルめっきを順に行ない、それぞれ、1μ
m、8μm、 1μm、の厚さに形成し、配線を電解めっ
き形成した。(図1(d)) <電解ニッケルめっき> 硫酸ニッケル(6水塩) 300g/l 塩化ニッケル(6水塩) 45g/l ほう酸 40g/l PCニッケル A−1 10ml/l A−2 1ml/l 温度 50℃ 電流密度 1A/dm2 時間 1分 <電解銅めっき> 硫酸銅(5水塩) 70g/l 硫酸 200g/l 塩酸 0. 5ml/l スパースロー2000 光沢剤 10ml/l スパースロー2000 補正剤 5ml/l 温度 20℃ 電流密度 4A/dm2 時間 12分 <電解無光沢ニッケルめっき> WHNめっき液(日本高純度化学社製) 温度 50℃ 電流密度 1A/dm2 時間 1分
【0024】次いで、レジスト層130をアセトンにて
剥離した(図1(e))後、給電層、配線部を覆うよう
に、東レ社製、UR−5480からなる感光性ポリイミ
ド層を塗布形成し、所定の領域を露光、現像、乾燥キュ
アして、絶縁層150を厚さ10μmに形成した。(図
1(f))さらに、絶縁性接着剤PAA(三井化学製)
を塗布し、ウエットエッチングを行った。次いで、以下
の条件にて、電解めっきを行い、絶縁層150の開口部
155に、ビア部となるバンプ160を形成した。(図
1(g))開口155から露出した給電層120上に、
順に、以下のように、電解ニッケルめっき、電解銅めっ
き、電解無光沢ニッケルめっき、金めっきを順に行な
い、それぞれ、1μm、8μm、 1μm、1μmの厚さ
に形成し、バンプ160を形成した。 <電解ニッケルめっき> 硫酸ニッケル(6水塩) 300g/l 塩化ニッケル(6水塩) 45g/l ほう酸 40g/l PCニッケル A−1 10ml/l A−2 1ml/l 温度 50℃ 電流密度 1A/dm2 時間 1分 <電解銅めっき> 硫酸銅(5水塩) 70g/l 硫酸 200g/l 塩酸 0. 5ml/l スパースロー2000 光沢剤 10ml/l スパースロー2000 補正剤 5ml/l 温度 20℃ 電流密度 4A/dm2 時間 12分 <電解無光沢ニッケルめっき> WHNめっき液(日本高純度化学社製) 温度 50℃ 電流密度 1A/dm2 時間 1分 <電解金めっき> テンペレジスト K−91S(日本高純度化学社製) 温度 60℃ 電流密度 0. 4A/dm2 時間 1分
【0025】次いで、転写版(図1(g)に示すもの)
と、半導体チップ210とを、対応するバンプ同志を接
合し、且つ、他の領域を絶縁性接着剤層170により接
着した。これにより、転写版のバンプ160と半導体チ
ップのバンプ230とがAu(金)−Au(金)共晶に
て接合され1つのビア部270が形成された。(図1
(j)) <圧着条件> 圧着方法 加熱圧着 圧 1kg/cm2 温度 400℃
【0026】次いで、配線140、絶縁層150、バン
プ部270を半導体チップ側に残し、転写版のベース基
板を剥離除去した(図1(k))後、露出した転写版の
給電層部分120を、ソフトッチャントをエッチング液
として用い、配線140を損なわないようにエッチング
除去した。(図1(l))
【0027】次いで、純水にて洗浄処理を行ない、15
0℃で、30分間、熱処理した後、スクリーン印刷法に
より、絶縁層150上に形成された配線部140および
ビア部270を覆うように、感光性ソルダーレジスト層
(日立 化成社製、BL9700)を用設けた後、フォ
トリソ法により外部端子形成領域を開口した。(図1
(m))
【0028】次いで、配線140の外部端子形成領域で
ある、ソルダーレジスト層250の開口部255に半田
ボールを搭載、リフローし、半田ボールからなるバンプ
260を形成した。(図1(n)) このようにして、ウエハ状態で、CSPタイプの半導体
装置を、多数面付けして作製した。
【0029】更に、この後、切断分離して、各半導体チ
ップ毎に、外部端子が再配置された、図2に示す個別の
CSPタイプの半導体装置を得た。
【0030】
【発明の効果】本発明は、上記のように、基板に実装さ
れた状態での温度変化によるSiチップクラックを生じ
にくい構造の、更には、反りが発生しにくく、実装歩留
まりの良い構造の、半導体チップの端子(電極端子)形
成側の面に、バンプからなる外部端子を再配置した半導
体装置の提供を可能とした。同時に、そのような半導体
装置の作製方法で、特に量産に適した方法の提供を可能
にした。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の半導体装置の製造方法の実施の形態の
1例の工程断面図
【図2】本発明のCSPタイプの半導体装置の実施の形
態の1例の断面図
【図3】従来のウエハレベルCSPの一部断面図
【符号の説明】
110 (転写版の)ベース基板 120 給電層 130 レジスト層 135 開口 140 配線(電解めっき層) 150 絶縁層 155 開口 160 バンプ 170 絶縁性接着剤層 210 半導体チップ 215 端子(電極部とも言う) 225 開口 230 バンプ 250 ソルダーレジスト層 255 開口 260 バンプ 270 ビア部

Claims (9)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 半導体チップの端子形成側の面上に配設
    された絶縁層上に配線を形成した半導体装置で、絶縁層
    上に形成された配線と半導体チップの端子とは、半導体
    チップの端子上に設けられた絶縁層を貫通するビア部を
    介して、電気的に接続されているCSPタイプの半導体
    装置を作製する、半導体装置の作製方法であって、ウエ
    ハプロセスを完了後、ウエハレベルで、(a)ベース基
    板の一面に、剥離性の給電層を形成し、該給電層上に、
    配線部を電解めっき形成し、更に、ビア部形成領域を開
    口する開口部を設けて、給電層、配線部を覆う絶縁層を
    形成し、さらに絶縁層と同一のパターンで絶縁性接着剤
    層を配設し、前記絶縁層の開口部に、ビア部となるバン
    プを電解めっき形成した、転写版を作製する、転写版作
    製工程と、順に、(b)半導体チップの端子面上に、ビ
    ア部となるバンプを形成する、半導体チップへのバンプ
    形成工程と、(c)転写版と、半導体チップとを、対応
    するバンプ同志を接合し、且つ、他の領域を絶縁性接着
    剤層により接着し、同時に、転写版のバンプと半導体チ
    ップのバンプとでビア部を形成する、接合、接着工程
    と、(d)配線部、絶縁層、バンプ部を半導体チップ側
    に残し、転写版のベース基板を剥離除去した後、露出し
    た転写版の給電層に相当する部分を、配線部を損なわな
    いようにエッチングするソフトエッチング工程と、
    (e)絶縁層上に形成された配線部およびビア部を覆う
    ように、ソルダーレジスト層を設けた後、外部端子形成
    領域を開口する、ソルダーレジスト層形成工程と、
    (f)ソルダーレジスト層の開口した外部端子形成領域
    に、バンプを形成するバンプ形成工程とを行うことを特
    徴とする半導体装置の作製方法。
  2. 【請求項2】 請求項1において、バンプ形成工程後、
    個別の半導体装置に切り出す切断工程を行うことを特徴
    とする半導体装置の作製方法。
  3. 【請求項3】 請求項1ないし2において、転写版作製
    工程は、順に、(A)めっきないしスパッタにより給電
    層を形成する、給電層形成工程と、(B)給電層上に、
    フォトリソ法により、形成する配線形状にあわせた開口
    を有する耐めっき性のレジスト層を設けるレジスト層形
    成工程と、(C)レジスト層の開口から露出した給電層
    上に、電解めっきを施し、配線部を形成する電解めっき
    工程と、(D)レジスト層を除去後、ビア部形成領域を
    開口する開口部を設けて、給電層、配線部を覆う絶縁層
    を形成する、絶縁層形成工程と、(E)絶縁層を同一パ
    ターンで絶縁性接着剤層をウェットエッチング法により
    形成する工程と、(F)絶縁層の開口部に、ビア部とな
    るバンプを電解めっき形成するバンプ形成工程とを行な
    うことを特徴とする半導体装置の作製方法。
  4. 【請求項4】 請求項1ないし3において、絶縁層の形
    成は、給電層、配線部を覆うように全面に感光性ポリイ
    ミドを形成した後、フォトリソ法により、ビア部形成領
    域を開口する開口部を設けて、これを、給電層、配線部
    を覆う絶縁層とするものであることを特徴とする半導体
    装置の作製方法。
  5. 【請求項5】 請求項1ないし4において、半導体チッ
    プの端子面上へのビア部となるバンプの形成は、端子上
    に、無電解めっきを施し、バンプ部を形成するものであ
    ることを特徴とする半導体装置の作製方法。
  6. 【請求項6】 請求項1ないし5において、転写版のビ
    ア部となるバンプの形成は、少なくともその表面に電解
    Auめっきあるいは電解Au−Snめっきを行なうもの
    で、且つ、半導体チップの端子面上へのビア部となるバ
    ンプの形成は、少なくともその表面に、無電解Auある
    いは無電解Snめっきを行なうものであることを特徴と
    する半導体装置の作製方法。
  7. 【請求項7】 半導体チップの端子(電極端子とも言
    う)形成側の面上に設けられた絶縁性接着剤層に積層し
    て、配設された絶縁層上に配線を形成した半導体装置で
    あって、絶縁層上に形成された配線と半導体チップの端
    子とは、半導体チップの端子上に設けられた前記絶縁性
    接着剤層および絶縁層を貫通するビア部を介して電気的
    に接続されており、配線の外部端子形成領域を開口し
    て、配線、ビア部はソルダーレジストで覆われ、配線の
    外部端子形成領域には、バンプが外部端子として形成さ
    れており、且つ、ビア部は、ほぼ前記配線に沿う一面に
    て、接合され1つのビア部となっていることを特徴とす
    るCSPタイプの半導体装置。
  8. 【請求項8】 請求項7において、絶縁層がポリイミド
    からなることを特徴とするCSPタイプの半導体装置。
  9. 【請求項9】 請求項7ないし8において、請求項1な
    いし6記載の方法により作製されたことを特徴とするC
    SPタイプの半導体装置。
JP2001027709A 2001-02-05 2001-02-05 半導体装置の作製方法 Expired - Fee Related JP4638614B2 (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2001027709A JP4638614B2 (ja) 2001-02-05 2001-02-05 半導体装置の作製方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2001027709A JP4638614B2 (ja) 2001-02-05 2001-02-05 半導体装置の作製方法

Publications (3)

Publication Number Publication Date
JP2002231855A true JP2002231855A (ja) 2002-08-16
JP2002231855A5 JP2002231855A5 (ja) 2007-11-29
JP4638614B2 JP4638614B2 (ja) 2011-02-23

Family

ID=18892317

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2001027709A Expired - Fee Related JP4638614B2 (ja) 2001-02-05 2001-02-05 半導体装置の作製方法

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP4638614B2 (ja)

Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2005117096A1 (ja) * 2004-05-31 2005-12-08 Sharp Takaya Electronics Industry Co., Ltd. 回路モジュールの製造方法、及びその方法により製造された回路モジュール
JP2008016817A (ja) * 2006-07-06 2008-01-24 Samsung Electro-Mechanics Co Ltd 埋立パターン基板及びその製造方法
JP2008060100A (ja) * 2006-08-29 2008-03-13 Casio Comput Co Ltd 半導体装置およびその製造方法
JP2010177296A (ja) * 2009-01-27 2010-08-12 Panasonic Electric Works Co Ltd 半導体装置及び半導体装置実装基板
US7871917B2 (en) 2006-02-17 2011-01-18 Fujitsu Semiconductor Limited Semiconductor device and manufacturing method for the same
JP2014143448A (ja) * 2014-05-12 2014-08-07 Invensys Corp 配線用電子部品及びその製造方法
US9543261B2 (en) 2003-09-22 2017-01-10 Intel Corporation Designs and methods for conductive bumps

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH11176870A (ja) * 1997-12-16 1999-07-02 Shinko Electric Ind Co Ltd 半導体装置及びその製造方法
JP2000077565A (ja) * 1998-09-02 2000-03-14 Dainippon Printing Co Ltd 半導体装置および半導体装置の製造方法
JP2000133683A (ja) * 1998-10-28 2000-05-12 Hitachi Ltd 半導体装置、半導体ウエハ、半導体モジュールおよび半導体装置の製造方法
JP2000183223A (ja) * 1998-12-16 2000-06-30 Dainippon Printing Co Ltd 配線部材の製造方法と配線部材
JP2000252384A (ja) * 1999-02-26 2000-09-14 Sumitomo Metal Mining Co Ltd 突起電極付き配線基板への熱可塑性接着剤層形成方法

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH11176870A (ja) * 1997-12-16 1999-07-02 Shinko Electric Ind Co Ltd 半導体装置及びその製造方法
JP2000077565A (ja) * 1998-09-02 2000-03-14 Dainippon Printing Co Ltd 半導体装置および半導体装置の製造方法
JP2000133683A (ja) * 1998-10-28 2000-05-12 Hitachi Ltd 半導体装置、半導体ウエハ、半導体モジュールおよび半導体装置の製造方法
JP2000183223A (ja) * 1998-12-16 2000-06-30 Dainippon Printing Co Ltd 配線部材の製造方法と配線部材
JP2000252384A (ja) * 1999-02-26 2000-09-14 Sumitomo Metal Mining Co Ltd 突起電極付き配線基板への熱可塑性接着剤層形成方法

Cited By (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US9543261B2 (en) 2003-09-22 2017-01-10 Intel Corporation Designs and methods for conductive bumps
US10249588B2 (en) 2003-09-22 2019-04-02 Intel Corporation Designs and methods for conductive bumps
US11201129B2 (en) 2003-09-22 2021-12-14 Intel Corporation Designs and methods for conductive bumps
WO2005117096A1 (ja) * 2004-05-31 2005-12-08 Sharp Takaya Electronics Industry Co., Ltd. 回路モジュールの製造方法、及びその方法により製造された回路モジュール
US7871917B2 (en) 2006-02-17 2011-01-18 Fujitsu Semiconductor Limited Semiconductor device and manufacturing method for the same
JP2008016817A (ja) * 2006-07-06 2008-01-24 Samsung Electro-Mechanics Co Ltd 埋立パターン基板及びその製造方法
JP2008060100A (ja) * 2006-08-29 2008-03-13 Casio Comput Co Ltd 半導体装置およびその製造方法
JP2010177296A (ja) * 2009-01-27 2010-08-12 Panasonic Electric Works Co Ltd 半導体装置及び半導体装置実装基板
JP2014143448A (ja) * 2014-05-12 2014-08-07 Invensys Corp 配線用電子部品及びその製造方法

Also Published As

Publication number Publication date
JP4638614B2 (ja) 2011-02-23

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US6808962B2 (en) Semiconductor device and method for fabricating the semiconductor device
JP4522574B2 (ja) 半導体装置の作製方法
KR100621438B1 (ko) 감광성 폴리머를 이용한 적층 칩 패키지 및 그의 제조 방법
KR100671921B1 (ko) 반도체 장치 및 그 제조 방법
JP3859403B2 (ja) 半導体装置及びその製造方法
US7838332B2 (en) Method of manufacturing a semiconductor package with a bump using a carrier
KR100552356B1 (ko) 반도체 장치의 제조 방법
JP4413452B2 (ja) 半導体装置およびその製造方法
JP3548082B2 (ja) 半導体装置及びその製造方法
JP2004055628A (ja) ウエハレベルの半導体装置及びその作製方法
US6717252B2 (en) Semiconductor device
JP2000228420A (ja) 半導体装置及びその製造方法
KR100622514B1 (ko) 회로 장치의 제조 방법
JP2009033153A (ja) 半導体素子パッケージ用の相互接続構造およびその方法
US6664138B2 (en) Method for fabricating a circuit device
JP2001127095A (ja) 半導体装置及びその製造方法
US20020190377A1 (en) Circuit device and method for fabricating the same
JP4480108B2 (ja) 半導体装置の作製方法
US6883231B2 (en) Method for fabricating a circuit device
US20040198050A1 (en) Method for fabricating a circuit device
JP4638614B2 (ja) 半導体装置の作製方法
JP4215571B2 (ja) 半導体装置の製造方法
JP4393343B2 (ja) 半導体装置の製造方法
JP3297177B2 (ja) 半導体装置の製造方法
JP3457926B2 (ja) 半導体装置およびその製造方法

Legal Events

Date Code Title Description
A521 Written amendment

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20071015

A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20071024

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20080331

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20100715

A521 Written amendment

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20100827

A521 Written amendment

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20100901

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20101116

A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20101126

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20131203

Year of fee payment: 3

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

LAPS Cancellation because of no payment of annual fees