JP2002280487A

JP2002280487A - 半導体パッケージ

Info

Publication number: JP2002280487A
Application number: JP2001079538A
Authority: JP
Inventors: Masatoshi Inaba; 正俊稲葉; Toshiaki Inoue; 俊明井上; Takanao Suzuki; 孝直鈴木; Nobuyuki Sadakata; 伸行定方
Original assignee: Fujikura Ltd
Current assignee: Fujikura Ltd
Priority date: 2001-03-19
Filing date: 2001-03-19
Publication date: 2002-09-27
Anticipated expiration: 2021-03-19
Also published as: JP4313520B2

Abstract

(57)【要約】【課題】配線基板（インタポーザ）を使用しないウェ
ハレベルＣＳＰ（ChipSize/Scale Package）等の半導体
パッケージにあっては、メタルポスト等の端子に形成さ
れた半田バンプの接合強度を向上して、半田バンプの剥
離等を確実に防止できる技術の開発が求められていた。【解決手段】ポスト７の頂部７ｂの上面７ｃを横断す
るようにして延在された溝７ｂ又は突条によって半田バ
ンプ１１の接合強度が向上され、しかも、前記溝７ｂや
突条の延在方向によって与えられた接合強度の方向性に
よって、回路基板等の接続時の応力に対する剥離防止等
を確実に行える半導体パッケージ２０を提供する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、配線基板（インタ
ポーザ）を使用しないウェハレベルＣＳＰ（ChipSize/S
cale Package）等の半導体パッケージに係り、特に、接
続時にポストに働く応力の影響を緩和して信頼性を向上
できる半導体パッケージに関するものである。

【０００２】

【従来の技術】近年、半導体装置の小型化が促進されて
おり、これに伴ってそのパッケージの小型化が注目され
ている。例えば、日経マイクロデバイス１９９８年８月
号及び１９９９年２月号等に種々の半導体パッケージが
提案されている。その中でも、特にＣＳＰと呼ばれる半
導体パッケージによるウェハレベルＣＳＰは、パッケー
ジの小型化及びコストの低減に高い効果を示す。このＣ
ＳＰは、ウェハごと樹脂封止されたパッケージである。
図１５は従来のＣＳＰの構成を示す断面図である。な
お、図１５は回路基板へ搭載される状態を示しており、
以下の説明では図１５とは上下関係が逆になっている。

【０００３】従来のＣＳＰにおいては、ウェハ５１上に
複数個のＡｌパッド５２が形成されている。また、ウェ
ハ５１の全面にＡｌパッド５２を覆うＳｉＮ層５３及び
ポリイミド層５４が形成されている。ＳｉＮ層５３及び
ポリイミド層５４には、その表面からＡｌパッド５２ま
で達するビアホールが形成されている。そして、ビアホ
ール内に導体層５５が埋め込まれている。更に、ポリイ
ミド層５４上には、導体層５５に接続された再配線層５
６が形成されている。再配線層５６は、例えばＣｕから
なる。そして、ポリイミド層５４の全面に再配線層５６
を覆う封止樹脂層５７が設けられている。封止樹脂層５
７の内部には、その表面から再配線層５６まで達するメ
タルポストとしてＣｕポスト５８が形成されている。Ｃ
ｕポスト５８上には、バリアメタル層５９が形成されて
おり、このバリアメタル層５９上に半田等のソルダボー
ル６０が形成されている。

【０００４】次に、上述のような従来のＣＳＰの製造方
法について説明する。図１６（ａ）〜（ｅ）は従来のＣ
ＳＰの製造方法を工程順に示す断面図である。なお、図
１６（ａ）〜（ｅ）においては、再配線層及びポリイミ
ド層等は省略している。まず、図１６（ａ）に示すよう
に、表面が平坦なウェハ６１を準備する。そして、図１
６（ｂ）に示すように、ウェハ６１上に複数個のＣｕポ
スト等のメタルポスト６２をめっきにより形成する。次
いで、図１６（ｃ）に示すように、全てのメタルポスト
６２を覆うように樹脂封止を行い、樹脂封止層６３を形
成する。その後、図１６（ｄ）に示すように、封止樹脂
層６３の表面を研磨することにより、各メタルポスト６
２を露出させる。そして、図１６（ｅ）に示すように、
メタルポスト６２上に半田等のソルダボール６４を搭載
する。このようにして、前述のようなＣＳＰが形成され
る。このＣＳＰは、その後、所定の大きさにダイジング
される。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】ところで、一般に、半
導体パッケージと回路基板等との熱膨張率は相違してい
るので、この熱膨張率の相違に基づく応力が半導体パッ
ケージの端子（Ｃｕポスト等のメタルポスト）に集中す
る。前述のようなＣＳＰにおいても半田接続を用いるか
ら、半導体パッケージと回路基板等との熱膨張率の相違
に基づく応力が半導体パッケージの端子に集中しやす
く、この端子に集中する応力による歪みが大きくなる
と、電極剥離、抵抗値の増大等の問題が生じてくる。半
導体パッケージの端子と半田バンプとの間の接合強度が
不充分であると、ウェハ６１に複数形成した複数のポス
ト６２を回路基板等に接続する際に前記端子に働く応力
によって、半田バンプの剥離、抵抗値の増大等の問題が
生じやすくなる。また、図１７に示すように、ウェハ６
１上に複数形成した複数のポスト６２を回路基板等に接
続する場合、半田バンプの数等による差異があるもの
の、概ね、ウェハ６１の平面視中央部から周辺部に向か
って放射状の方向（図１７中矢印の方向）に応力が作用
する傾向があり、ウェハ６１の周縁部付近では、ポスト
６２に作用する応力の方向性がより顕著になる。このた
め、前述の半田バンプの剥離、抵抗値の増大等の問題も
顕著になってくる。このような問題を回避するには、例
えば、半導体パッケージのウェハと基板とを直接接続せ
ず、間に入れた緩衝部材を介して接続すること等により
応力緩和を図っている。しかしながら、前記緩衝部材を
利用した応力緩和では、半導体パッケージと回路基板と
を接続した後の厚さ寸法が大きくなるし、構造の複雑
化、コストの上昇等を回避できない。また、ポストを大
型化（通常、回路基板等の接触部分の接触面積の大型化
には限界があるから、高さの大型化になる）して、応力
を分散、吸収することも考えられるが、これでは、目的
の高さのメタルポストを形成するためのめっき時間が非
常に長くなり、半導体パッケージの製造能率を低下させ
てしまうため、問題を解決できない。なお、前述の半田
バンプの剥離、抵抗値の増大等の問題は、前述のような
メタルポストを有するＣＳＰに限定されるものでは無
く、インタポーザ、ＢＧＡ基板、フリップチップ等で
も、半田バンプを有する構造体では、半田バンプの接合
強度に起因して同様に発生する。このため、構造体の導
電体（前述のＣＳＰの端子等）と半田バンプとの間の接
合強度を向上できる具体的な技術の開発が求められてい
た。

【０００６】本発明は、前述の課題に鑑みてなされたも
ので、ポストの頂部に形成した凹凸によって、ポストと
半田バンプとの間の接合強度を向上でき、しかも、前記
凹凸を形成する溝や突条の向きによって、回路基板等の
接続に伴う応力に対して前記半田バンプの接合強度を効
果的に確保でき、半田バンプの剥離防止等を実現できる
半導体パッケージを提供することを目的とする。

【０００７】

【課題を解決するための手段】請求項１記載の半導体パ
ッケージは、電極が設けられたウェハ上に形成された絶
縁層）と、この絶縁層の前記電極に整合する領域に形成
された開口部を介して前記電極に接続された再配線層
と、前記ウェハ、前記絶縁層及び前記再配線層を封止す
る封止樹脂層と、前記再配線層に接続して前記封止樹脂
層を貫通して形成され、頂部の上面上に半田バンプが形
成された導電性のポストとを有し、該ポストの頂部の前
記上面には、該上面上を横断する基準方向と並行して延
在する溝又は突条によって凹凸が形成されていることを
特徴とする。請求項２記載の発明は、請求項１記載の半
導体パッケージにおいて、前記ポストは、前記絶縁層上
に形成された樹脂製突部と、この樹脂製突部の頂部を含
んで前記樹脂製突部を被覆して前記再配線層と前記半田
バンプとに接続された導電層とを有することを特徴とす
る。請求項３記載の発明は、請求項１または２記載の半
導体パッケージにおいて、前記基準方向が、前記ポスト
に予想される横方向の応力の作用方向に対してほぼ直交
されていることを特徴とする。請求項４記載の発明は、
請求項１から３のいずれかに記載の半導体パッケージに
おいて、前記凹凸を頂部の上面に有するポストが前記ウ
ェハ上に複数形成され、各ポストの前記凹凸を形成する
溝又は突条が、前記ウェハ上の前記ポストが形成される
領域の中央部から放射状の向きに対してほぼ直交する方
向に延在されていることを特徴とする。

【０００８】請求項１から４記載の発明では、ポスト頂
部の上面に形成された凹凸によって、ポストと半田バン
プとの接合強度を充分に確保できる。半田バンプの形成
は、ボールマウント、めっき、ディスペンスなどによっ
てポスト頂部に半田を設け、この半田を再溶融（リフロ
ー）すること等によって行う。この再溶融によって、ポ
スト頂部の凹凸に半田が入り込むようにして接合するこ
とで、ポストと半田バンプとの間に優れた接合強度が確
保される。このように、半田バンプの接合強度を充分に
確保できることから、半田バンプの剥離や抵抗値の増大
等を防止でき、従来例のように応力緩和用の緩衝部材を
設けて接続時の厚さ寸法を増大させるといった不都合も
回避できる。

【０００９】この発明では、さらに、前記凹凸を、ポス
ト頂部の前記上面上を横断する基準方向と並行して延在
形成された溝又は突条によって形成することで、前記接
合強度を特に有効に確保できる方向性を有している。前
記基準方向は、前記ポストに予想される横方向（ウェハ
にほぼ沿った方向）の応力の作用方向に対してほぼ直交
する方向（請求項３）に設定することを基本とする。こ
れにより、回路基板等の接続時にポストに作用する応力
に対して、半田バンプの接合強度をより効果的に確保で
きる。したがって、ポスト頂部の狭隘な領域を有効に利
用して、半田バンプのポストに対する接合強度を充分に
確保することができる。なお、凹凸を形成する溝や突条
は、１本に限定されず、例えば、それぞれ複数本の溝と
突条とを形成することで凹凸を形成しても良い。凹凸を
形成する溝や突条は、すべて前記基準方向に並行して形
成される。

【００１０】また、ポストに作用する応力は、ウェハの
平面視中央部から周辺部に向かって放射状の方向に作用
する傾向があるから、請求項４記載のように、各ポスト
の前記凹凸を形成する溝又は突条が、前記ウェハ上の前
記ポストが形成される領域の中央部を中心とする半径方
向に対してほぼ直交する方向に延在されていると、ウェ
ハの回路基板との接続時に各ポストに作用する応力をよ
り効果的に分散、吸収することができ、半田バンプの剥
離防止等の他、ウェハの歪み発生の防止等の効果も得ら
れる。

【００１１】この発明では、請求項２記載のように、回
路基板等が半田バンプを介して接続されるポストとし
て、樹脂製突部に導電層を形成したものを採用すると、
接続時にポストに発生した応力を柔軟性の樹脂製突部に
よって分散、吸収でき、ポストの破損や変形、半田バン
プの剥離、抵抗値の増大等の不都合を、より効果的に防
止できる。また、前述のポスト頂部の上面の凹凸によっ
て半田バンプの接合強度が向上されるから、回路基板等
との接続時に作用する応力が確実にポストに伝達され
て、効果的に分散、吸収される。また、請求項１記載の
発明のポストは、例えば全体が銅等によって形成された
メタルポストや、メタルポストに導電層を被覆して形成
したもの等も含むが、請求項２記載の発明では、導電層
は樹脂製突部に被覆して形成するので、導電性金属のめ
っきにより形成する場合での比較では、請求項２記載の
方が、ポスト全体をめっきにより形成することに比べ
て、ポストの形成時間の短縮を図ることができ、半導体
パッケージの製造能率を向上できる。樹脂製突部に被覆
した導電層は、樹脂製突部表面に沿った形状の層を形成
するため、樹脂製突部の外形に沿った外形のポストが形
成される。樹脂製突部への導電層の被覆は、例えば、め
っき、蒸着、スパッタ等が採用可能である。

【００１２】ポスト頂部の上面に凹凸のための溝や突条
を形成する手法としては、例えば以下のものが採用可能
である。ポストの上面に、形成する溝や突条に対応するマスク
をフォトリソグラフィ技術等により形成し、ウェットエ
ッチング、プラズマ加工等のドライエッチング、レーザ
加工等により、一部を除去する。メタルポストの上面に
あってはポスト自体を形成する金属の一部を除去し、導
電層が被覆されたポストにあっては該ポストの上面の導
電層の一部を除去する。樹脂製突部等の芯材に導電層を被覆して形成されるポ
ストにあっては、フォトリソグラフィ技術を利用して、
前記芯材に導電層が形成されない導電層被覆除外部を確
保するレジスト膜をパタン形成し、めっき、スパッタ、
蒸着等により導電層の金属層を形成する。導電層被覆除
外部によって、凹凸を形成する溝や突条（突条は導電層
被覆除外部を確保するレジスト膜の形成箇所以外に形成
された導電層によって形成）が形成される。樹脂製突部等の芯材に導電層を被覆することで形成さ
れるポストにあっては、前記樹脂製突部等の芯材の上面
に、ポスト上面の凹凸に対応する凹凸を形成しておき、
この凹凸を含んで芯材に導電層を被覆して、前記芯材上
面の凹凸に沿った凹凸を有する導電層を形成すること
で、ポスト上面の凹凸を形成する。のうち、めっきによる導電層の形成では、無光沢浴を
用いることが好ましい。すなわち、光沢浴を用いた場合
はめっきによって形成される導電層の膜厚が安定する
が、無光沢浴では、光沢浴にて用いられる光沢剤による
膜厚安定化が作用しない分、凹凸の大きいめっき表面が
得られる。一方、において導電層の被覆にめっきを採
用する場合は、光沢浴を用いることが好ましく、光沢剤
の作用で安定膜厚の導電層が形成されることで、樹脂製
突部等の芯材に形成した凹凸に忠実な凹凸形状の導電層
が形成される。芯材上面上の凹凸は、樹脂製突部等の芯
材上面の一部除去、フォトリソグラフィ技術を利用して
樹脂等からなる突部を形成すること等により形成でき
る。

【００１３】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
を参照して説明する。

【００１４】まず、本発明に係る実施の形態の半導体パ
ッケージの概略構成を説明する。図１は半導体パッケー
ジ２０を示す図であって、（ａ）はポスト７を避けた位
置を断面視した断面図、（ｂ）は（ａ）の半導体パッケ
ージ２０のポスト７を示す斜視図である。図１（ａ）に
示すように、半導体パッケージ２０は、電極２が設けら
れたウェハ１上に形成された絶縁層３と、この絶縁層３
の前記電極２に整合する領域に形成された開口部３ａ
と、この開口部３ａを介して前記電極２に接続された導
電層である再配線層６ａと、前記ウェハ１、前記絶縁層
３及び前記再配線層６ａを封止する封止樹脂層８と、こ
の封止樹脂層８を貫通し頂部７ａに半田バンプ１１が形
成されたポスト７とを有している。ここでは、ウェハ１
として、シリコンウェハを採用しており、以下「Ｓｉウ
ェハ１」と称する場合がある。電極２としては、各種導
電性材料が採用可能であるが、ここではアルミニウム製
パッドを採用している。

【００１５】前記ポスト７は、前記絶縁層３上に形成さ
れた樹脂製突部（図５、図１１の樹脂製突部４等を参
照）に導電層１６０を被覆したものである。導電層１６
０は、前記再配線層６ａ及び前記半田バンプ１１に接続
されている。樹脂製突部４に形成された前記導電層１６
０は、半田バンプ１１を介して回路基板等と電気的に接
続される電極を構成し、再配線層６ａと半田バンプ１１
との間を電気的に接続する機能を果たす。前記半田バン
プ１１は、ポスト７の頂部７ａの上面７ｃ上に形成され
ており、しかも、ポスト上面７ｃに形成された凹凸によ
って、ポスト７との間に高い接合強度が確保されてい
る。図１（ａ）、（ｂ）において、ポスト上面７ｃの凹
凸は、ポスト上面７ｃに形成された溝７ｂによって形成
されている。この溝７ｂは、やや具体的には、樹脂製突
部４を被覆してポスト上面７ｃを形成する導電層１６０
自体の凹凸形状や、ポスト上面７ｃを形成する導電層１
６０の一部を切り欠いた形状の導電層被覆除外部等によ
って形成されている。半田バンプ１１は、ポスト７の頂
部７ａの上面７ｃに設けた半田ボールの再溶融、前記ポ
スト上面７ｃへの金属めっき等によって、一部が、ポス
ト上面７ｃの溝７ｂに入り込んだ状態に形成されるた
め、ポスト７（詳細にはポスト上面７ｃ）との間の接合
強度を向上できる。

【００１６】また、樹脂製突部に導電層を被覆した構成
のポスト７では、樹脂製突部の柔軟性によって、ポスト
に作用する応力を効果的に分散、吸収できるから、これ
によっても、半田バンプ１１の剥離や抵抗値の増大等の
不都合を防止できる。ポスト上面７ｃの凹凸によって半
田バンプ１１の接合強度が充分に確保されたポスト７で
は、回路基板等の接続時の応力を確実にポストに伝達で
きるため、この応力をポストによって効果的に分散、吸
収することができ、半田バンプ１１の剥離や抵抗値の増
大等の不都合をより確実に防止できる。

【００１７】図１（ａ）、（ｂ）では、半田バンプ１１
が形成されるポスト上面７ｃに一本の直線状の溝７ｂが
形成された構成を例示しているが、これに限定されず、
例えば、図２（ａ）、（ｂ）（図２（ｂ）はポスト上面
７ｃを示す平面図）に示すように、半田バンプ１１が形
成されるポスト上面７ｃに複数本の直線状の溝７ｂを形
成すれば、半田バンプ１１とポスト７との間の接合強度
を一層高めることができる（説明の便宜上、図１のポス
ト７に符号７Ａ、図２（ａ）のポスト７に符号７Ｂを付
す）。また、溝７ｂとしては、図３（ａ）に示すよう
に、ポスト上面７ｃに弓形に湾曲した形状（説明の便宜
上、符号７ｄを付す）や、図３（ｂ）に示すように、波
形に湾曲した形状（説明の便宜上、符号７ｅを付す）で
あっても良い。いずれの形状の溝７ｂ（溝７ｄ、７ｅを
含む）であっても、ポスト上面７ｃの凹凸を形成でき
る。これら溝７ｂ（７ｄ、７ｅ）は、ポスト上面７ｃに
位置する導電層１６０自体の凹凸形状（例えば樹脂製突
部上面の凹凸形状にしたがって凹凸に形成された導電
層）、ポスト上面７ｃの導電層１６０を切り欠いた形状
に確保された導電層被覆除外部等によって形成される。
なお、ポスト上面における溝の形成本数、大きさ、形状
等は、図示したものに限定されず、適宜変更可能である
ことは言うまでも無い。

【００１８】前述に例示した溝７ｂ（７ｄ、７ｅ）は、
いずれも、ポスト上面７ｃ上を横断する基準方向（図１
〜図３中仮想線Ａ）と並行して延在形成されており、例
えば図２（ａ）、（ｂ）に示すように、複数本の溝を形
成する場合は、各溝が前記基準方向に並行するため、互
いにほぼ平行に形成される。前記基準方向とは、ここで
はポスト７の半田バンプ１１を回路基板等に接続した際
にポスト７に作用する横方向（ウェハ１に沿った方向）
の応力の予想される作用方向（矢印Ｂ。以下「応力の予
想作用方向」）に対して直交する方向である。したがっ
て、ポスト上面７ｃに形成された溝は、応力の予想作用
方向に対して直交する向きで延在形成されており、この
溝によってポスト上面７ｃに形成される凹凸によって、
ポスト７と半田バンプ１１との間の接合強度が、特に前
記応力の予想作用方向に対して高められ（接合強度の方
向性）るため、半田バンプ１１の剥離等の不都合が生じ
にくくなっている。

【００１９】図４は、図２（ａ）に示すポスト７Ｂ
（７）を複数形成した半導体パッケージの一例を模式的
に示す平面図であり、ポスト７Ｂは、前記ウェハ上の前
記ポスト形成領域（ここでは平面視全体）に複数分散配
置されている。また、ポスト形成領域の中央部には、円
形の溝７ｆによって上面７ｃの凹凸が形成されたポスト
７（説明の便宜上、符号７Ｃを付す）が設けられてい
る。このポスト７Ｃでも、上面７ｃに形成された凹凸に
よって半田バンプ１１の接合強度が高められているが、
前記凹凸は円形の溝７ｆによって形成されているので、
接合強度の方向性は存在しない。各ポスト７Ｂの上面の
凹凸を形成する溝７ｂは、ポスト形成領域の中央部から
放射状の向きに対してほぼ直交する方向に延在されてい
る。半導体パッケージの複数のポストを回路基板等に接
続する際には、ウェハの平面視中央部から周辺部に向か
って放射状の方向（図４中矢印Ｃの方向）に応力が作用
する傾向があるが、各ポスト７Ｂでは、応力の作用方向
に対してほぼ直交する方向に延在する溝７ｂによって上
面７ｃ上に形成された凹凸が、ポストに作用する特定方
向の応力に対して半田バンプ１１の接合強度を効果的に
発揮するため、半田バンプ１１の剥離や抵抗値の増大等
の不都合が確実に防止される。

【００２０】なお、図４では、ポスト７Ｂを採用した構
成を例示したが、これに限定されず、例えば、図１
（ａ）、（ｂ）に例示したポスト７Ａや、図３（ａ）、
（ｂ）に例示した溝７ｄ、７ｅによって頂部上面７ｃの
凹凸が形成されているポスト７等、本発明に係るポスト
を、前記ポスト７Ｂに代えて配置しても良い。すなわ
ち、本発明に係る半導体パッケージにおいては、頂部上
面の凹凸によって接合強度の方向性を有するポストをポ
スト形成領域に複数形成する場合、各ポストについて、
前記凹凸を形成する溝や突条が、ポスト形成領域の中央
部から放射状の向きに対してほぼ直交する方向に延在さ
れるようにすることで、半田バンプ１１の剥離防止等を
より効果的に実現できる。また、特に樹脂製突部の柔軟
性によって、応力が分散吸収されることで、応力による
ウェハの歪み等もより効果的に防止できる。

【００２１】次に、本発明に係る半導体パッケージをよ
り具体的に説明する。なお、以下に例示した各実施形態
は、ポストの構成、ポストの形成に関する工程が異なる
ものであり、他の構成については同様になっている。

【００２２】（第１実施形態）図５は本発明に係る第１
実施形態の半導体パッケージ２０Ａを示す図であって、
（ａ）は断面図、（ｂ）はこのパッケージ２０Ａのポス
ト７（説明の便宜上、符号７Ｄを付す）を示す斜視図で
ある。なお、図５（ａ）では、後述するパッシベーショ
ン膜９等の図示を省略している。前記ポスト７Ｄは、前
記絶縁層３上に形成された樹脂製突部４と、この樹脂製
突部４を被覆して、前記再配線層６ａ及び前記半田バン
プ１１に接続された導電層１６０とを有している。樹脂
製突部４に形成された前記導電層１６０は、再配線層６
ａと半田バンプ１１との間を電気的に接続する機能を果
たす。このポスト７Ｄは、具体的には、円錐台状の樹脂
製突部４に導電層１６０を被覆形成したものであり、樹
脂製突部４の外形に沿った円錐台状の外形を有する。ポ
スト７Ｄの頂部７ａとは、樹脂製突部４の頂部４ａの上
面４ｂ上に導電層１６０が形成された部分である。前記
樹脂製突部上面４ｂには、一本の直線状の溝４ｄによっ
て凹凸が形成されており、ポスト７Ｄの頂部７ａには、
この樹脂製突部上面４ｂの凹凸に沿った凹凸形状に導電
層１６０が被覆形成されており、ポスト上面７ｃには、
樹脂製突部４の前記溝４ｄに対応する形状の溝７ｂによ
って凹凸が形成されている。半田バンプ１１は、ポスト
７Ｄの頂部７ａの上面７ｃに設けた半田ボールの再溶
融、前記ポスト上面７ｃへの金属めっき等によって、一
部が、ポスト上面７ｃの溝７ｂに入り込んだ状態に形成
されるため、ポスト７Ｄ（詳細にはポスト上面７ｃ）と
の間の接合強度を向上できる。

【００２３】次に、半導体パッケージ２０Ａの製造方法
の一例を図面を参照して具体的に説明する。図６（ａ）
〜（ｄ）、図７（ａ）〜（ｃ）は、本発明に係る半導体
パッケージ２０Ａの製造方法を工程順に示す断面図であ
る。

【００２４】まず、図６（ａ）に示すように、集積回路
（図示せず）及びその電極、例えば、電極２が設けられ
たＳｉウェハ１の全面（上面１ａの全面。以下もウェハ
１の「全面」とは、上面１ａ全面のことを指す）にＳｉ
Ｎなどのパッシベーション膜９を直接形成したものを準
備し、このパッシベーション膜９の電極２に整合する位
置に開口部を形成し、電極２を露出させる。

【００２５】次に、図６（ｂ）に示すように、電極２に
整合する位置に開口部３ａを有する樹脂製の絶縁層３を
形成する。絶縁層３は、例えばポリイミド、エポキシ樹
脂又はシリコーン樹脂等からなり、その厚さは、例えば
５〜５０μｍ程度である。また、絶縁層３は、例えば回
転塗布法、印刷法、ラミネート法等により形成すること
ができる。開口部３ａは、例えば、樹脂層３を構成する
ポリイミド等の膜をウェハ１全面に成膜した後に、フォ
トリソグラフィ技術を利用してパターニングすることに
より形成できる。

【００２６】次に、図６（ｃ）に示すように、ウェハ１
上において電極とは離れた位置に、絶縁層３上に樹脂か
らなる樹脂製突部４を形成する。この樹脂製突部４は、
絶縁層３上に隆起した突起状であり、断面が台形状ある
いは半円状等の、絶縁層３からの突出寸法が最も大きい
部分である頂部４ａを有する形状に形成されるものであ
り、ここでは円錐の頂部付近を除いて平坦な上面４ｂを
形成した形状（円錐台状）である。樹脂製突部４は、例
えばポリイミド、エポキシ樹脂、シリコーン樹脂等から
なり、その厚さは、例えば２５〜１００μｍ程度であ
る。また、樹脂製突部４は前述のポリイミド等の樹脂を
用いた、回転塗布法（スピンコート）、印刷法、ラミネ
ート法等により形成することができる。

【００２７】図６（ｄ）に示すように、樹脂製突部４の
上面４ｂには、凹凸として溝４ｄを形成する。この凹凸
（溝４ｄ）は、例えば、フォトリソグラフィ技術で形成
したパタンを用いたエッチング等により樹脂製突部４の
上面４ｂに形成することができる。プラズマエッチング
を代表とするドライエッチング、レーザ加工等も採用可
能である。

【００２８】次に、図７（ａ）に示すように、電解めっ
き用の薄いシード層５をウェハ１の全面又は必要領域
（後述の導電層６を形成する領域）に形成する。ここ
で、シード層５は、樹脂製突部４の表面に沿った形状に
被覆形成されるため、樹脂製突部４の頂部４ａでは、樹
脂製突部上面４ｂの凹凸に適合する凹凸形状に形成され
る。このシード層５は、Ｃｕ、Ｃｒ、Ｔｉ、Ｎｉ、Ｗ、
Ｔａ、Ｍｇ、Ａｕ等をそれぞれ単独に用いた金属層ある
いは合金層であり、具体的には、例えばスパッタ法によ
り形成されたＣｕ層及びＣｒ層の積層体又はＣｕ層及び
Ｔｉ層の積層体等として形成される。また、無電解Ｃｕ
めっき層であっても良く、蒸着法、塗布法又は化学気相
成長（ＣＶＤ）法等により形成された金属薄膜層であっ
てもよく、これらを組み合わせても良い。

【００２９】次に、前記シード層５上の導電層の形成が
不要な領域にレジスト膜（図示略）を形成し、図７
（ｂ）に示すように、このレジスト膜をマスクとして露
出したシード層５上に、めっき、スパッタ、蒸着等によ
り導電層６である金属層を形成する。この導電層６の形
成によって、ポスト７Ｄの導電層１６０や、絶縁層３上
の再配線層６ａが形成される。樹脂製突部４に目的形状
の導電層１６０が被覆形成されることで、ポスト７Ｄが
形成される。ポスト７Ｄの導電層１６０は、樹脂製突部
４の表面に沿った形状（詳細にはシード層５の表面に沿
った形状）に形成される。ポスト７Ｄの頂部７ａでは、
樹脂製突部上面４ｂの凹凸に沿った凹凸形状に導電層１
６０が形成される。つまり、ここでは、樹脂製突部上面
４ｂの溝４ｄに対応して、導電層１６０にも溝７ｂが形
成される。これにより、ポスト上面７ｃの凹凸が形成さ
れる。

【００３０】導電層６である金属層としては、樹脂製突
部４に対する被覆膜厚の安定や、被着性、膜強度等の点
では、めっきにより形成されたＣｕめっき層等が適切で
あるが、これに限定されず、Ｃｕ以外の金属のめっきに
よリ形成した金属めっき層、スパッタ、蒸着等により形
成された各種金属層であっても良い。この工程により、
Ｓｉウェハ１上に導電層６からなる回路パタンが形成さ
れる（再配線層６ａを含む）。導電層６の厚さは、例え
ば５〜５０μｍ程度である。その後、導電層６上に、例
えばＮｉめっき層及びＡｕめっき層（いずれも図示略）
を形成して、後の工程で形成する半田バンプの濡れ性の
向上を図ること等も可能である。導電層６の形成後、レ
ジスト膜を除去し、ウェハ１面上に露出している不要な
シード層５をエッチング等により除去して導電層６以外
の部分に絶縁層３を露出させる。

【００３１】レジスト膜には、開口部３ａ、樹脂製突部
４及びこれらを含む領域における導電層６の形成位置に
整合する開口部が、フォトリソグラフィ技術により形成
される。また、レジスト膜は、例えばフィルムレジスト
をラミネートする方法、液体レジストを回転塗布する方
法等により形成することができる。

【００３２】絶縁層３上に形成される再配線層６ａや、
樹脂製突部４に被覆、形成される導電層１６０は、この
工程により形成された導電層６の一部分である。図５
（ａ）、（ｂ）では、樹脂製突部４の全部を覆う形状の
導電層１６０を例示しているが、導電層１６０として
は、樹脂製突部４の少なくとも上面４ｂと側面４ｃの一
部（樹脂製突部側面４ｃの導電層は、上面４ｂの導電層
と再配線層６ａとの間を接続する導電層）とに形成され
ていれば良く、必ずしも樹脂製突部４の全体を覆う必要
は無い。このことは、後述する第２〜第４実施形態につ
いても同様である。樹脂製突部４の一部を覆う形状に導
電層１６０を形成するには、例えば、樹脂製突部４の一
部又は全部を覆うようにして形成した導電層６の一部を
除去することで、目的の形状に形成する等の手法が採用
可能である。再配線層６ａは、導電層６の形成工程に従
って目的の回路パタンに形成されるものの、樹脂製突部
４に被覆、形成する導電層は、必ずしも導電層６の形成
と同時に目的の形状に形成することに限定されない。な
お、ポスト側面に樹脂製突部を露出させる形状の導電層
は、後述する第２〜第４実施形態でも採用可能である。
目的形状の導電層１６０の形成が完了することで、目的
のポスト７Ｄがウェハ１上に形成される。

【００３３】図８（ａ）、（ｂ）は、樹脂製突部の上面
と側面の一部とを覆う形状に形成された導電層の一例を
示す。なお、この導電層も、前述の図７（ｂ）に示され
る工程により形成される導電層６の一部として樹脂製突
部４に被覆される導電層１６０であるが、説明の便宜
上、符号１６１を付して区別することとする。図８
（ａ）、（ｂ）に示す導電層１６１は、樹脂製突部４の
頂部４ａ（具体的には樹脂製突部上面４ｂ）に形成され
た頂部導電層６ｃと、この頂部導電層６ｃから複数方向
に放射状に延びるようにして前記樹脂製突部４の側面４
ｃ上に線状に被覆された複数本の側面導電層６ｄとを有
している。前記側面導電層６ｄは、樹脂製突部４の上面
４ｂと略一致する円形の頂部導電層６ｃの周方向の４箇
所にほぼ均等配置して接続して形成されている。導電層
１６１の側面導電層６ｄは、樹脂製突部４の周囲を取り
囲むようにして絶縁層３上にリング状に形成された再配
線層６ａである突部囲繞部６ｂと接続されており、これ
により、半田バンプ１１と接続される頂部導電層６ｃと
再配線層６ａとの間を接続する。

【００３４】前述の導電層６の形成工程に従えば、例え
ば、感光性のレジスト膜を用い、フォトリソグラフィ技
術により、ポストの導電層の形成位置に整合するパタン
を形成し、Ｃｕ等のめっき等により導電層６を形成（シ
ード層５上への導電層６の形成）することで、再配線層
６ａとともにポストの導電層１６０をも目的形状に形成
する方法が採用される。樹脂製突部４に形成した導電層
６の一部を除去することで目的の形状に形成する方法と
しては、まず、樹脂製突部４の全体を覆うように導電層
６を形成した後、この導電層６の一部を、エキシマレー
ザ、炭酸ガスレーザ、ＵＶ−ＹＡＧレーザ等の加工用レ
ーザを用いて除去したり、樹脂製突部４の全体を覆うよ
うに形成した導電層６にフォトリソグラフィ技術により
パタンを形成し、ウェットエッチング、プラズマ加工等
のドライエッチングにより、前記導電層６の一部を除去
する方法等が採用される。

【００３５】次に、図５（ａ）に示すように、厚さ１０
〜１５０μｍ程度の表面保護用の封止樹脂層８を、少な
くともポスト７Ｄの中央部を露出（平面視で、ポスト７
Ｄの頂部７ａ上の平坦な上面の中央部が露出）するよう
にしてウェハ１上に形成する。封止樹脂層８としては、
ポリイミド樹脂、エポキシ樹脂、シリコーン樹脂等が好
適に用いられる。なお、ここでは、封止樹脂層８の具体
的構成を、図５（ａ）、図９、図１０に例示している
が、説明の便宜上、区別のため、図５（ａ）に示すもの
を封止樹脂層８ａ、図９に示すものを封止樹脂層８ｂ、
図１０に示すものを封止樹脂層８ｃとして説明する。

【００３６】図５（ａ）では、ポスト７Ｄよりも高く盛
り上げるようにして形成した封止樹脂層８ａを、ポスト
７Ｄの上面（頂部７ａの上面７ｃ）の周縁部上にまで形
成し、その内側である開口部１０にポスト７Ｄの頂部７
ａ上面の少なくとも中央部が露出されるようにしてい
る。封止樹脂層８ａの円形の開口部１０の面積は、ポス
ト７Ｄの円形の頂部７ａの面積よりも小さくなってい
る。

【００３７】ポスト７Ｄを露出させる開口部を有する封
止樹脂層８（具体的には封止樹脂層８ａ〜８ｃ）を形成
する工程は、例えば、封止樹脂層８を感光性ポリイミド
樹脂等の感光性樹脂から構成し、これをフォトリソグラ
フィ技術によりパターニングすること等が採用可能であ
るが、これに限定されず、各種方法が採用可能である。

【００３８】封止樹脂層８を形成したら、次に、ポスト
７Ｄ上に半田バンプ１１を形成する。この半田バンプ１
１の形成方法としては、めっき法、印刷法、メタルジェ
ット法、ボールマウント等により、ポスト上面７ａ上に
半田を設け、この半田を再溶融（リフロー）する。再溶
融された半田がポスト上面７ａの凹凸の溝７ｂに入り込
むため、これにより形成された半田バンプ１１のポスト
７Ｄに対する接合強度が充分に確保される。ここで、半
田バンプ１１と樹脂製突部４の中心同士が、平面視（ウ
ェハ１上から見た方向）で一致していることが、応力分
散の点で好ましい。具体的には、平面視で円形の半田バ
ンプ１１と、円形の樹脂製突部４の中心位置とが一致す
ることが好ましい。

【００３９】このようにして製造された半導体パッケー
ジのポスト７Ｄは、例えば、高さが３０μｍ程度の円錐
台状の樹脂製突部４を覆うようにして、シード層５と厚
さ２０μｍ程度の導電層１６０が形成され、全体として
高さが５０μｍ程度の突起状に形成される。ポストやウ
ェハ１上に形成した導電層６は、半田バンプ１１と電極
２との間を接続する機能を果たす。

【００４０】前記半導体パッケージ２０Ａでは、回路基
板等に対する接続、実装時に生じた応力を、柔軟性を有
する樹脂製の突部４により分散するため、ウェハ１に与
える歪みを緩和できる。したがって、例えば、ウェハ上
に形成した非常に厚い導電層によってポストを形成（メ
タルポスト）して応力分散する場合に比べて、短時間で
ポストを形成することができ、半導体パッケージの製造
能率の向上、低コスト化を実現できる。また、ポスト７
Ｄの高さは、樹脂製突部４の高さによって簡単に調整で
きるといった利点もある。さらに、この半導体パッケー
ジ２０Ａでは、ポスト上面７ａの凹凸によって、ポスト
７Ｄと半田バンプ１１との間の接合強度を向上できるた
め、回路基板等に対する接続、実装時に生じた応力を突
部４に確実に伝達して、ポスト７Ｄの変形により効果的
に分散することができるといった利点があり、半田バン
プ１１の剥離、抵抗値の増大等の不都合を確実に防止で
きる。また、図８（ａ）、（ｂ）に例示したように、ポ
ストの導電層が、樹脂製突部の側面の一部のみを被覆す
る形状であると、ポストがより変形しやすくなるため、
回路基板等の接続時の応力を、非常に効率良く分散、吸
収することができる。

【００４１】ポスト７（ポスト７Ｄを含む）の応力分
散、吸収性能は、ウェハ１上を封止する封止樹脂層の形
状によっても左右される。図１（ａ）等に示す本発明に
係る半導体パッケージ２０に適用可能な封止樹脂層８と
しては、図５（ａ）の封止樹脂層８ａに限定されず、図
９、図１０に示した封止樹脂層８ｂ、８ｃも採用可能で
ある。図９、図１０に示す封止樹脂層８ｂ、８ｃは、い
ずれも、ポスト７の頂部７ａが露出されるようにしてウ
ェハ１上を覆って封止するものである。図５（ａ）、図
９、図１０に示す封止樹脂層８ａ、８ｂ、８ｃは、後述
する各実施形態の半導体パッケージ等、本発明に係る各
種半導体パッケージに適用できる。

【００４２】図９に示す封止樹脂層８ｂはポスト７の周
囲に溝を形成した形状であり、この封止樹脂層８ｂに
は、ポスト７の外側にポスト７の円形の頂部７ａの外側
に同心円状に、前記ポスト頂部７ａよりも面積が大きい
円形の開口部１０ａが形成されている。封止樹脂層８ｂ
の開口部１０ａは、外側から内側に向かって落ち込ん
で、ポスト７の周囲を取り囲むようなリング状の溝を形
成しており、ポスト７の上部を除く部分を覆うようにな
っているため、特にポスト７上部の変形が封止樹脂層８
によって拘束されない。このため、図５（ａ）に示す封
止樹脂層８ａに比べてポスト７が変形しやすくなってお
り、ポスト７による応力分散、吸収性能を向上できる。

【００４３】図１０に示す封止樹脂層８ｃは、ポスト７
の頂部７ａ付近を除く部分を埋設、封止した形状になっ
ている。この封止樹脂層８ｃの開口部１０ｂは、ポスト
７を取り囲むようになっているため、その開口面積は、
ポスト７の頂部７ａよりも大きいことは言うまでも無
い。また、この封止樹脂層８ｃは、ポスト７の下部を上
面として形成されており、ポスト７の傾斜された側面
（樹脂製突部４の外形に対応してポスト７の側面も傾斜
されている）に乗り上げた形状の薄肉部８ｄによってポ
スト７の側面下部及びその周囲を封止するようになって
いる。したがって、図５（ａ）の封止樹脂層８ａに比べ
て、ポスト７が変形しやすくなっており、この形状の封
止樹脂層８ｃを採用することで、ポスト７の応力分散、
吸収性能を向上できる。しかも、この封止樹脂層８ｃで
は、薄肉部８ｄによってポスト７側面全体を覆ってポス
ト７近傍の封止を確実にすることが可能であり、また、
その場合でも、変形容易な薄肉部８ｄによってポスト７
の変形を拘束しないから、ポスト７に優れた応力分散、
吸収性能を確保できる。上面位置をポスト７の頂部７ａ
よりも低く形成した封止樹脂層８ｃでは、ポスト７の頂
部７ａを確実に露出させることができ、回路基板等に対
するポスト７の接続状態、電気導通を確実に確保でき、
信頼性を向上できる等の利点がある。但し、封止樹脂層
８ｃでは、ポスト７の側面下部及びその周囲を変形容易
な薄肉部８ｄで封止してポスト７の変形を容易にするこ
とが重要であり、ポスト７から離れた所では、その上面
位置等は自由であり、例えば、上面位置がポスト７の頂
部７ａよりも高くなる厚さで形成することも可能であ
る。

【００４４】（第２実施形態）次に、本発明の第２実施
形態を、図１１、図１２（ａ）、（ｂ）を参照して説明
する。図１１に示すように、第２実施形態の半導体パッ
ケージ３０は、ポスト７として、第１実施形態の半導体
パッケージ２０Ａのポスト７Ｄと異なるポスト３７を備
えたものである。この半導体パッケージ３０の他の部分
の構成は、第１実施形態の半導体パッケージ２０と同様
である。この半導体パッケージ３０のポスト３７は、頂
部４ａに平坦な上面４ｂを有する円錐台状の樹脂製突部
４にシード層５及び導電層１６０が被覆されたものであ
る点は第１実施形態のポスト７Ｄと同様であるが、その
頂部３７ａの上面３７ｂには、該導電層１６０が形成さ
れずに前記導電層１６０を溝状に切り欠いた形状に確保
された導電層被覆除外部３１によって溝７ｂが形成さ
れ、前記導電層被覆除外部３１（溝７ｂ）と前記導電層
１６０とによって、凹凸を有する上面３７ｂが形成され
ている。図１１では、溝７ｂが複数本（３本）形成され
ており、ポスト上面３７ｂとしては、例えば図２（ｂ）
と同様の構成等が採用される。

【００４５】この半導体パッケージ３０の製造方法は、
ポスト３７の形成に係る工程のみが第１実施形態の半導
体パッケージ２０Ａの製造方法と異なっており、ウェハ
１上に絶縁層３を形成して、この絶縁層３上に樹脂製突
部４を形成する工程（図６（ｃ）に示される工程）まで
は、第１実施形態の半導体パッケージ２０Ａの製造方法
と同様に行うことができる。図６（ｃ）に示される工程
によって、平坦な上面４ｂを有する樹脂製突部４が形成
されたなら、この上面４ｂに凹凸を形成することなく、
電解めっき用の薄いシード層５をウェハ１の全面又は必
要領域（ポスト３７の導電層１６０や、絶縁層３上の再
配線層６ａ等を形成する領域）に形成する（図１２
（ａ）参照）。シード層５の材質、形成手法等は、第１
実施形態にて説明したものと同様である。樹脂製突部４
では、該樹脂製突部４の表面に沿った形状にシード層５
が被覆形成されるが、ここでは、樹脂製突部上面４ｂに
は凹凸を形成していないので、樹脂製突部上面４ｂ上に
形成されるシード層５は、平坦な樹脂製突部上面４ｂに
対応する平坦形状に形成される。

【００４６】次いで、このシード層５上に形成したレジ
スト膜（図示略）をマスクとして露出したシード層５上
に、ポスト３７の導電層１６０や再配線層６ａ等となる
導電層６である金属層を銅めっき、あるいは銅、ニッケ
ル、金の三層めっきにより形成する。前記レジスト膜に
よって、導電層被覆除外部３１（図１１参照）が確保さ
れる。これにより、図１２（ｂ）に示すように、ポスト
上面３７ｂの位置に、所望の形状の導電層被覆除外部３
１を確保して、導電層１６０が形成される。導電層１６
０や再配線層６ａ等である導電層６の形成が完了した
ら、めっきに用いたレジスト膜を除去し、導電層被覆除
外部３１に露出したシード層５等の必要なシード層５を
保護膜で保護して、不要なシード層５をエッチングによ
り除去した後、前記保護膜の除去等を行う。樹脂製突部
４に目的形状の導電層１６０が形成されることで、ポス
ト３７が完成される。ポスト３７が形成されたなら、封
止樹脂層８や半田バンプ１１の形成を、第１実施形態と
同様に行うことで、半導体パッケージ３０を形成するこ
とができる。

【００４７】この半導体パッケージ３０でも、柔軟性を
有する樹脂製の突部４を内蔵するポスト３７を有するこ
とによる効果、すなわち、回路基板等に対する接続、実
装時に生じた応力の分散によってウェハ１に与える歪み
を緩和できること、特にポストのめっき時間の短縮によ
って短時間かつ低コストでポスト３７を形成できること
等は、第１実施形態と同様である。また、ポスト上面３
７ａの凹凸によって、ポスト３７と半田バンプ１１との
間の接合強度を向上できるため、回路基板等に対する接
続、実装時に生じた応力を突部４に確実に伝達して、ポ
スト３７により効果的に分散できることも、第１実施形
態と同様である。この半導体パッケージ３０の製造方法
では、樹脂製突部上面４ｂへの凹凸の形成ではなく、樹
脂製突部４への導電層１６０のめっき工程において導電
層被覆除外部３１を確保することで、ポスト上面３７ｂ
の凹凸を形成できるため、ポスト３７の形成に掛かる時
間の短縮が容易である（図６（ｄ）の樹脂製突部上面４
ｂに凹凸を形成する工程が不要）。また、この半導体パ
ッケージ３０では、導電層被覆除外部３１（溝）に露出
するシード層５が、半田バンプ１１と樹脂製突部４との
界面に残り、半田バンプ１１の密着性の向上と金属拡散
の防止のためのアンダーバンプメタル（ＵＢＭ）として
機能するため、ポスト３７に対する半田バンプ１１の接
合強度の一層の向上や、一層の長期信頼性の確保を実現
できる。

【００４８】（第３実施形態）本発明の第３実施形態
を、図１３（ａ）〜（ｄ）を参照して説明する。この第
３実施形態では、前述の第２実施形態の製造方法と同様
の手順で、樹脂製突部４を被覆（詳細には樹脂製突部４
を被覆するシード層５上を被覆）する導電層１６０を形
成（図１３（ａ）参照。導電層６の被覆による形成）し
た後、導電層被覆除外部３１に露出するシード層５を含
めて不要なシード層５をエッチングにより除去する（図
１３（ｂ）参照）。次いで、図１３（ｃ）に示すよう
に、ウェハ、絶縁層及び再配線層を封止するとともに導
電層１６０が被覆された樹脂製突部４の頂部を露出させ
る開口部４３を有する封止樹脂層８を形成し、前記開口
部４３の内側の領域に薄いアンダーバンプメタル層４２
（以下「ＵＢＭ層４２」と略称する場合がある）を被覆
することでポスト４１（７）を形成する（図１３（ｄ）
参照）。ポスト４１の上面４１ｂには、前記導電層被覆
除外部３１に対応する溝７ｂが形成され、この溝７ｂに
よって、ポスト上面４１ｂの凹凸が形成される。図１３
（ｄ）では複数本（図では３本）の溝７ｂが形成されて
おり、ポスト上面４１ｂとしては、平面視した形状が、
例えば図２（ｂ）と同様のものが採用される。そして、
半田バンプ１１（図示略）をポスト４１の頂部４１ａ上
に形成することで、半導体パッケージが形成される。ポ
スト４１の頂部４１ａでは、導電層１６０の表面や前記
導電層被覆除外部３１に露出する樹脂製突部４（あるい
は樹脂製突部４上に形成された保護層）上に被覆されて
凹凸形状に形成されたＵＢＭ層４２によって、ポスト頂
部４１ａの上面４１ｂに凹凸が形成されているから、ポ
スト４１に対する半田バンプ１１の接合強度を向上でき
る。また、溝７ｂの向きによって、所望の方向に接合強
度の方向性を確保できる。この実施形態の半導体パッケ
ージでは、ポスト上面４１ｂがＵＢＭとして機能するＵ
ＢＭ層４２によって被覆されるため、半田バンプ１１の
接合状態等の長期信頼性を向上できるといった利点もあ
る。また、この実施形態の半導体パッケージの製造方法
では、ＵＢＭ層４２を被覆する工程を、封止樹脂層８の
形成後に、この封止樹脂層８をマスクとして行えるた
め、別途、レジスト膜を形成する必要が無く、工程数を
減少できるといった利点もある。

【００４９】第２、第３実施形態では、樹脂製突部４に
導電層を被覆する工程を、無光沢浴を用いて、低電流密
度でのめっきで行うことが好ましい。これにより、樹脂
製突部上面４ｂに被覆される導電層１６０と導電層被覆
除外部３１とによって形成される凹凸をより大きくでき
るため、半田バンプ１１とポストとの間の接合強度の向
上の点で有利である。

【００５０】本発明に係る半導体パッケージは、ウェハ
１上の導電層６（再配線層６ａ）上に積層回路を形成す
ることで、これ自体で半導体装置を構成することができ
る。また、この半導体パッケージは、半田バンプを回路
基板に接続して、例えば電子装置に組み込まれる。電子
装置とは、前記回路基板と周辺機器を組み合わせたもの
であり、例えば、モービルホンやパーソナルコンピュー
タ等である。

【００５１】（樹脂製突部を持たない半導体パッケー
ジ）図１４は、樹脂製突部を持たない半導体パッケージ
の例として、ウェハレベルＣＳＰ８０（以下、ＣＳＰ８
０と略称する。ＣＳＰ：Chip Size/Scale Package）を
示す。図１４中、符号８１はウェハ、８２は電極、８３
は絶縁層、８４は導電層、８５は封止樹脂層、８６は半
田バンプ、８７は銅製のポスト、８８はアンダーバンプ
メタル層（ＵＢＭ層）である。ＣＳＰ８０は、電極８２
が設けられたウェハ８１と、このウェハ８１上に形成さ
れた絶縁層８３と、この絶縁層８３の前記電極８２に整
合する領域に形成された開口部を介して前記電極８２に
接続された導電層８４と、前記ウェハ８１、前記絶縁層
８３及び前記導電層８４を封止する封止樹脂層８５と、
この封止樹脂層８５を貫通し頂部８７ａに半田バンプ８
６が形成されたポスト８７とを有している。半田バンプ
８６は、ポスト８の頂部８７ａの上面８７ｂに設けられ
た半田を再溶融（リフロー）することで、ポスト上面８
７ｂに形成された凹凸（凹凸を形成する溝８７ｃ）に一
部が入り込んだ状態に形成されているため、ポスト８７
に対して優れた接合強度が確保されており、容易には剥
離等を生じないようになっている。このため、回路基板
等の接続時に生じる応力をポスト８７に確実に伝達し
て、ポスト８７によって効果的に分散、吸収できる。図
１４では、ポスト上面８７ｂに３本の溝８７ｃが形成さ
れており、図示を略すが、ポスト上面８７ｂは、丁度図
２（ｂ）と同様に、それぞれ所定の基準方向に並行とし
て形成された３本の直線状の溝８７ｃを有する構成にな
っており、これら溝８７ｃによって半田バンプ１１の接
合強度の方向性が与えられている。溝８７ｃは、例えば
フォトリソグラフィ技術等で形成したマスクを用いて、
ウェットエッチング、プラズマエッチングに代表される
ドライエッチング、レーザ加工等によりポスト上面８７
ｂの一部を除去して形成する。なお、この実施形態の封
止樹脂層８５は、図５（ａ）、図９、図１０に示す封止
樹脂層８ａ、８ｂ、８ｃと同様の構成を採用できる。

【００５２】図１４に示す例でも、ポストの半田バンプ
が形成される上面の溝の形成本数、形状等は、前述した
実施の形態の半導体パッケージのポスト上面の溝と同様
に各種採用可能である。但し、この溝は、上面を横断す
る基準方向に並行して延在形成される。また、ポスト上
面や上面に形成される溝や突条は、予想される応力の作
用方向に対して直交する方向に延在形成される。

【００５３】上述した実施の形態においては、ポストに
形成した溝以外の部分が、突条として機能する。また、
樹脂製突部を有するポストでは、例えば突条を有する形
状に形成した樹脂製突部に導電層を被覆すること等によ
って、ポスト上面に突条を形成することも可能である。

【００５４】なお、本発明は、前記実施の形態に限定さ
れず、各種変更が可能である。例えば、ウェハ上に形成
するポストは、樹脂製突部外形にしたがったほぼ円錐台
状のものに限定されず、例えば円柱状、角錐台状、半球
状（ドーム状）等、各種形状が採用可能である。樹脂製
突部の頂部に、該頂部の凹凸に沿った凹凸の表面形状を
有する導電層を被覆形成することでポスト上面の凹凸を
形成する場合（前述の第１実施形態がこれに属する）、
導電層の凹凸の表面形状は、樹脂製突部の頂部の凹凸と
精密に一致されている必要は無く、樹脂製突部の頂部の
凹凸形状に概略沿った凹凸になっていれば良い。つま
り、樹脂製突部の頂部の凹凸に沿った凹凸形状の導電層
表面は、半田バンプとの接触面積の増大、凹凸の凹部に
入り込んだ半田バンプの半田の引き抜き抵抗等によっ
て、半田バンプとの接合強度を高めるものであり、導電
層表面の凹凸の形状の詳細は半田バンプとの接合強度を
高められるものであれば良く、各種形状が採用可能であ
る。また、ポスト上面の凹凸の形成は、樹脂製突部の頂
部の凹凸を利用して凹凸の表面形状を有する導電層を形
成することに限定されず、樹脂製突部頂部に被覆された
導電層の表面粗化エッチング、一部除去、樹脂製突部頂
部への導電層の被覆形成時に導電層が形成されない導電
層被覆除外部を確保すること、等の手法によっても形成
可能であるが、いずれの手法でも、ポスト上面の凹凸の
形状は、半田バンプとの接触面積の増大や、凹凸の凹部
に入り込んだ半田バンプの半田の引き抜き抵抗等によっ
て半田バンプとの接合強度を高めるものであれば良く、
各種形状が採用可能である。前記「各種形状」の凹凸と
は、例えば図４、図５等に例示したようにポスト上面に
規則的に形成された凹凸のみを意味するものでは無く、
ポスト上面上に不規則に配置されたものや、ポスト上面
に樹枝状になっているもの、溝や穴の断面（深さ方向に
沿った断面）が樹枝状になっているもの等も、本発明に
おける凹凸に含まれる。

【００５５】また、本発明によれば、ウェハ上に設けら
れた全てのポスト電極（樹脂製突部に目的形状の導電層
が被覆形成されたもの等、回路基板等に電気的に接続さ
れる導電性部分を有するポスト）の形状や、ウェハ上に
おけるポスト電極の配置が、応力吸収に好適なものにな
っていることに必ずしも限定されない。要求される信頼
性の程度に応じて、例えば、ポスト電極の形状が応力緩
和方向と異なっていたり、ウェハ上でのポスト電極の配
置が必ずしも応力の緩和に適したものになっていなかっ
たり、ダミーのポスト電極が存在していても良い。応力
緩和方向とは異なるポスト電極の形状とは、その形状に
よって付与された変形容易な方向性が応力緩和方向と一
致しない場合や、変形容易な方向性を付与しない電極形
状である場合や、ポスト全体に導電層が被覆形成されて
いる場合等を含む。ダミーのポスト電極とは、再配線層
と接続されずに単独で存在するポスト電極であり、チッ
プ（ウェハ）表面の応力バランスの整合を目的の一つと
して設けられるポスト電極である。また、頂部導電層と
再配線層との間を接続する線状、扇型等に形成されてい
る側面導電層のポストの側面における形成位置によって
も、ポストに変形容易な方向性を付与することができ、
本発明は、各実施形態に示されるような複数の側面導電
層がポストに存在する構成を対象とするだけでなく、１
本の側面導電層の場合で、側面導電層の位置によって変
形容易な方向性を付与する場合も含むものである。

【００５６】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
ポスト頂部の上面に形成された凹凸によって、ポストに
対する半田バンプの接合強度を向上できるため、半田バ
ンプの剥離や抵抗値の増大等を防止できる。このため、
従来、応力緩和用に用いられていた緩衝部材を設置する
こと無く、半田バンプの剥離や抵抗値の増大等を防止す
ることが可能になり、前記緩衝部材を用いることに比べ
て、厚さ寸法の縮小、低コスト化等を実現できる。この
発明では、さらに、ポスト上面の凹凸を、該上面上を横
断する基準方向と並行して延在形成された溝又は突条に
よって形成することで、前記接合強度を特に有効に確保
できる方向性が得られる。前記基準方向を、前記ポスト
に予想される横方向（ウェハにほぼ沿った方向）の応力
の作用方向に対してほぼ直交する方向に設定すること
で、回路基板等の接続時にポストに作用する特定方向の
応力に対して、半田バンプの接合強度をより効果的に確
保できる。請求項４記載のように、各ポストの前記凹凸
を形成する溝又は突条が、前記ウェハ上の前記ポストが
形成される領域の中央部を中心とする半径方向に対して
ほぼ直交する方向に延在されていると、ウェハの回路基
板との接続時に各ポストに作用する応力をより効果的に
分散、吸収することができ、半田バンプの剥離防止等の
他、ウェハの歪み発生の防止等の効果も得られる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る実施形態の半導体パッケージを
示す図であって、（ａ）はポストを避けた位置を断面視
した断面図、（ｂ）は（ａ）の半導体パッケージのポス
トを示す斜視図である。

【図２】半田バンプが形成されるポスト上面に直線状
の溝を複数本形成した例を示す図であって、（ａ）はポ
ストを避けた位置を断面視した断面図、（ｂ）はポスト
上面を示す平面図である。

【図３】（ａ）、（ｂ）は、半導体パッケージのポス
ト上面の凹凸形状の別態様を示す断面図である。

【図４】半導体パッケージのポスト形成領域における
ポストの配置及び各ポスト上面の溝の向きを示す平面図
である。

【図５】本発明の第１実施形態の半導体パッケージを
示す図であって、（ａ）は断面図、（ｂ）はポスト上面
を示す平面図である。

【図６】（ａ）〜（ｄ）は第１実施形態の半導体パッ
ケージの製造方法を工程順に示す断面図である。

【図７】（ａ）〜（ｃ）は第１実施形態の半導体パッ
ケージの製造方法の図６以降の工程を工程順に示す断面
図である。

【図８】第１実施形態の半導体パッケージのポストの
導電層として、該ポストの頂部上面を被覆する頂部導電
層と、該ポストの側面の一部を被覆する側面導電層とを
有する導電層を形成した例を示す図であって、（ａ）は
断面図、（ｂ）はポストとその近傍を示す平面図であ
る。

【図９】本発明に係る半導体パッケージのウェハ上に
形成する封止樹脂層の別態様を示す断面図である。

【図１０】本発明に係る半導体パッケージのウェハ上
に形成する封止樹脂層の別態様を示す断面図である。

【図１１】本発明の第２実施形態の半導体パッケージ
を示す断面図である。

【図１２】第２実施形態の半導体パッケージの製造方
法を示す図であって、（ａ）は平坦な上面を有する樹脂
製突部にシード層を被覆した状態を示す断面図、（ｂ）
は（ａ）の樹脂製突部上面上のシード層上に導電層被覆
除外部を確保して導電層を被覆した状態を示す断面図で
ある。

【図１３】（ａ）〜（ｄ）は第３実施形態の半導体パ
ッケージの製造方法を工程順に示す断面図である。

【図１４】本発明に係る半導体パッケージとしてのＣ
ＳＰを示す断面図である。

【図１５】従来例のＣＳＰを示す断面図である。

【図１６】（ａ）〜（ｅ）は、図１５のＣＳＰの製造
方法を工程順に示す断面図である。

【図１７】発明が解決しようとする課題を示す図であ
って、ウェハ上に複数形成されたポストに対する回路基
板の接続時に作用する応力の方向を示す平面図である。

【符号の説明】

１…ウェハ（Ｓｉウェハ）、２…電極（Ａｌパッド）、
３…絶縁層、３ａ…開口部、４…樹脂製突部、４ａ…頂
部、６ａ…再配線層、７，７Ａ，７Ｂ，７Ｄ……ポス
ト、７ａ…頂部、７ｂ，７ｄ，７ｅ…溝、７ｃ…上面、
８，８ａ，８ｂ，８ｃ…封止樹脂層、１１…半田バン
プ、２０，２０Ａ，３０…半導体パッケージ、３７…ポ
スト、３７ａ…頂部、３７ｂ…上面、４１…ポスト、４
１ａ…頂部、４１ｂ…上面、８０…半導体パッケージ
（ＣＳＰ）、８１…ウェハ、８２…電極、８３…絶縁
層、８５…封止樹脂層、８６…半田バンプ、８７…ポス
ト、８７ｂ…上面、８７ｃ…溝、１６０，１６１…導電
層、Ａ…基準方向、Ｂ…応力の作用方向。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者鈴木孝直千葉県佐倉市六崎1440番地株式会社フジクラ佐倉事業所内 (72)発明者定方伸行千葉県佐倉市六崎1440番地株式会社フジクラ佐倉事業所内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】電極（２、８２）が設けられたウェハ
（１、８１）上に形成された絶縁層（３、８３）と、こ
の絶縁層の前記電極に整合する領域に形成された開口部
（３ａ）を介して前記電極に接続された再配線層（６
ａ）と、前記ウェハ、前記絶縁層及び前記再配線層を封
止する封止樹脂層（８、８ａ、８ｂ、８ｃ、８５）と、
前記再配線層に接続して前記封止樹脂層を貫通して形成
され、頂部（７ａ、３７ａ、４１ａ、８７ａ）の上面
（７ｃ、３７ｂ、４１ｂ、８７ｂ）上に半田バンプ（１
１、８６）が形成された導電性のポスト（７、７Ａ、７
Ｂ、７Ｄ、３７、４１、８７）とを有し、該ポストの頂
部の前記上面には、該上面上を横断する基準方向（Ａ）
と並行して延在する溝（７ｂ、７ｄ、７ｅ、８７ｃ）又
は突条によって凹凸が形成されていることを特徴とする
半導体パッケージ（２０、２０Ａ、３０、８０）。
【請求項２】前記ポストは、前記絶縁層上に形成され
た樹脂製突部（４）と、この樹脂製突部の頂部（４ａ）
を含んで前記樹脂製突部を被覆して前記再配線層と前記
半田バンプとに接続された導電層（１６０、１６１）と
を有することを特徴とする請求項１記載の半導体パッケ
ージ。
【請求項３】前記基準方向が、前記ポストに予想され
る横方向の応力の作用方向（Ｂ）に対してほぼ直交され
ていることを特徴とする請求項１または２記載の半導体
パッケージ。
【請求項４】前記凹凸を頂部の上面に有するポストが
前記ウェハ上に複数形成され、各ポストの前記凹凸を形
成する溝又は突条が、前記ウェハ上の前記ポストが形成
される領域の中央部から放射状の向きに対してほぼ直交
する方向に延在されていることを特徴とする請求項１か
ら３のいずれかに記載の半導体パッケージ。