JP2005026301A - 半導体装置及びその製造方法、回路基板並びに電子機器 - Google Patents

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Abstract

【課題】半導体装置及びその製造方法、回路基板並びに電子機器について、配線層又は外部端子に加えられる応力を効果的に緩和することにある。
【解決手段】半導体装置は、集積回路１２が形成された半導体基板１２と、ライン部２２及びそれに接続されるランド部２４を有する配線層２０と、配線層２０の下地層３０と、を含み、ランド部２４は、下地層３０に接触してなる第１の部分２６と、下地層３０とは非接触となっている第２の部分２８と、を有する。
【選択図】 図３

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、半導体装置及びその製造方法、回路基板並びに電子機器に関する。
【０００２】
【従来の技術】
【０００３】
【特許文献１】
特開平１１−８２５０号公報
【０００４】
【発明の背景】
半導体装置が基板にフェースダウン実装された場合、ハンダなどからなる外部端子に加えられる応力を緩和することが重要である。従来、応力緩和層（樹脂層）上に外部端子を形成する構造が適用されていたが、十分な効果が得られないことがあった。特に、ウエハ単位でパッケージングを行うウエハレベルＣＳＰ（Ｃｈｉｐ Ｓｉｚｅ／Ｓｃａｌｅ Ｐａｃｋａｇｅ）で、信頼性の向上が期待されていた。
【０００５】
本発明の目的は、半導体装置及びその製造方法、回路基板並びに電子機器について、配線層又は外部端子に加えられる応力を効果的に緩和することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
（１）本発明に係る半導体装置は、集積回路が形成された半導体チップと、
前記半導体チップが搭載された基板と、
ライン部及びそれに接続されるランド部を有する配線層と、
前記配線層の下地層と、
を含み、
前記ランド部は、前記下地層と接触してなる第１の部分と、前記下地層とは非接触となっている第２の部分と、を有する。本発明によれば、ランド部の第２の部分は下地層とは非接触となっている。すなわち、ランド部の第２の部分の直下には下地層が形成されていない。したがって、外部からの応力に追従してランド部が変形し又は動くことが可能になり、応力を効果的に緩和することができる。
（２）本発明に係る半導体装置は、集積回路が形成された半導体基板と、
ライン部及びそれに接続されるランド部を有する配線層と、
前記配線層の下地層と、
を含み、
前記ランド部は、前記下地層に接触してなる第１の部分と、前記下地層とは非接触となっている第２の部分と、を有する。本発明によれば、ランド部の第２の部分は下地層とは非接触となっている。すなわち、ランド部の第２の部分の直下には下地層が形成されていない。したがって、外部からの応力に追従してランド部が変形し又は動くことが可能になり、応力を効果的に緩和することができる。
（３）この半導体装置において、
前記半導体基板に形成された樹脂層をさらに含み、
前記ランド部は、前記下地層を介して、前記樹脂層上に形成され、
前記ランド部の前記第２の部分は、前記樹脂層から間隔をあけて配置されていてもよい。樹脂層によって、ランド部に加えられる応力を緩和することができる。
（４）この半導体装置において、
前記ライン部を覆うとともに、前記ランド部の一部を露出する開口部を有する絶縁層をさらに含んでもよい。
（５）この半導体装置において、
前記樹脂層と前記ランド部の前記第２の部分との間隔に、前記絶縁層が埋められていてもよい。これによれば、絶縁層が下地層よりも柔らかい場合に、ランド部の自由度がより向上し、応力を緩和することができる。
（６）この半導体装置において、
前記ランド部の前記第１の部分の幅は、前記ランド部の前記絶縁層からの露出部の幅よりも小さくてもよい。こうすることで、ランド部の露出部に加えられる応力に対して、ランド部の自由度がより向上し、応力を効果的に緩和することができる。
（７）この半導体装置において、
前記ライン部を覆うとともに、前記ランド部の全部を露出する開口部を有する絶縁層をさらに含んでもよい。
（８）この半導体装置において、
前記ランド部は、前記第１の部分を中央部に有し、前記第２の部分を端部に有してもよい。これによれば、ランド部がその平面形状の中心を軸として傾斜して動くことが可能になり、ランド部に加えられる応力を緩和することができる。
（９）この半導体装置において、
前記ランド部の前記第１の部分の平面形状は、前記ライン部の延びる方向に細長く形成されていてもよい。こうすることで、例えばランド部をライン部の延長線を軸として傾斜して動きやすくさせることができる。そのため、ライン部及びランド部の接続部の断線を防止することができる。
（１０）この半導体装置において、
前記下地層は、前記ランド部のみの下地として形成されていてもよい。
（１１）この半導体装置において、
前記下地層は、前記ライン部及び前記ランド部の下地として形成されていてもよい。
（１２）この半導体装置において、
前記下地層の厚さは、前記配線層の厚さよりも大きくてもよい。これによれば、ランド部の第２の部分の直下の空間を大きくすることができるので、ランド部の自由度がより向上する。
（１３）この半導体装置において、
前記ランド部上に設けられた外部端子をさらに含んでもよい。これによれば、外部端子の自由度が増し、外部端子の根元部に加えられる応力に対して、ランド部及び外部端子の自由度がより向上し、応力を効果的に緩和することができる。
（１４）本発明に係る回路基板は、上記半導体装置が実装されてなる。
（１５）本発明に係る電子機器は、上記半導体装置を有する。
（１６）本発明に係る半導体装置の製造方法は、（ａ）基板に導電層を形成すること、
（ｂ）ライン部及びそれに接続されるランド部を有する配線層を、少なくとも前記ランド部が前記導電層を下地とするように形成すること、
（ｃ）前記導電層を前記ランド部の領域よりもオーバーエッチングして、下地層を形成すること、
（ｄ）集積回路が形成された半導体チップを前記基板に搭載すること、
を含み、
前記ランド部は、前記下地層に接触してなる第１の部分と、前記下地層とは非接触となっている第２の部分と、を有する。本発明によれば、ランド部の第２の部分を下地層とは非接触にする。すなわち、ランド部の第２の部分の直下に、下地層を形成しない。したがって、外部からの応力に追従してランド部が変形し又は動くことが可能になり、応力を効果的に緩和することができる。
（１７）本発明に係る半導体装置の製造方法は、（ａ）集積回路が形成された半導体基板に導電層を形成すること、
（ｂ）ライン部及びそれに接続されるランド部を有する配線層を、少なくとも前記ランド部が前記導電層を下地とするように形成すること、
（ｃ）前記導電層を前記ランド部の領域よりもオーバーエッチングして、下地層を形成すること、
を含み、
前記ランド部は、前記下地層に接触してなる第１の部分と、前記下地層とは非接触となっている第２の部分と、を有する。本発明によれば、ランド部の第２の部分を下地層とは非接触にする。すなわち、ランド部の第２の部分の直下に、下地層を形成しない。したがって、外部からの応力に追従してランド部が変形し又は動くことが可能になり、応力を効果的に緩和することができる。
（１８）本発明に係る半導体装置の製造方法は、（ａ）基板に下地層を形成すること、
（ｂ）前記下地層を避けてその周辺領域に平坦化層を形成すること、
（ｃ）ライン部及びそれに接続されるランド部を有する配線層を、前記ランド部が前記下地層に接触してなる第１の部分と、前記下地層とは非接触となっている第２の部分と、を有するように形成すること、
（ｄ）集積回路が形成された半導体チップを前記基板に搭載すること、
を含む。本発明によれば、ランド部の第２の部分を下地層とは非接触にする。すなわち、ランド部の第２の部分の直下に、下地層を形成しない。したがって、外部からの応力に追従してランド部が変形し又は動くことが可能になり、応力を効果的に緩和することができる。
（１９）本発明に係る半導体装置の製造方法は、（ａ）集積回路が形成された半導体基板に下地層を形成すること、
（ｂ）前記下地層を避けてその周辺領域に平坦化層を形成すること、
（ｃ）ライン部及びそれに接続されるランド部を有する配線層を、前記ランド部が前記下地層に接触してなる第１の部分と、前記下地層とは非接触となっている第２の部分と、を有するように形成すること、
を含む。本発明によれば、ランド部の第２の部分を下地層とは非接触にする。すなわち、ランド部の第２の部分の直下に、下地層を形成しない。したがって、外部からの応力に追従してランド部が変形し又は動くことが可能になり、応力を効果的に緩和することができる。
（２０）この半導体装置の製造方法において、
前記（ｃ）工程後に、前記平坦化層を除去することをさらに含んでもよい。
【０００７】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態について図面を参照して説明する。
【０００８】
（第１の実施の形態）
図１〜図９（Ｄ）は、本発明の第１の実施の形態に係る半導体装置及びその製造方法を示す図である。図１は、半導体装置の一部（絶縁層３４及び被覆層３８など）を省略した平面図であり、図２は図１のＩＩ−ＩＩ線断面図であり、図３は図１のＩＩＩ−ＩＩＩ線断面図である。図４は、配線層及び下地層の平面図である。
【０００９】
本実施の形態に係る半導体装置は、半導体基板１０を有する。半導体基板１０は、図１に示すように半導体チップであってもよいし、あるいは半導体ウエハであってもよい。半導体基板１０には、図２に示すように、集積回路１２が形成され、集積回路１２に電気的に接続された複数の電極（例えばパッド）１４が形成されている。半導体チップには、１つの集積回路１２が形成され、１グループの複数の電極１４が形成されている。半導体ウエハには、複数の集積回路１２が形成され、複数グループの複数の電極１４が形成されている。図１に示すように複数の電極１４は、半導体チップ（半導体ウエハであれば個片後に半導体チップとなる領域）の端部（例えば対向する２辺又は４辺）に沿って配列されていてもよい。半導体基板１０の表面（電極１４が形成された面）には、パッシベーション膜（例えばＳｉＮ、ＳｉＯ２、ＭｇＯ）１６が形成されている。
【００１０】
半導体基板１０の電極１４が形成された面（例えばパッシベーション膜１６上）には、少なくとも１層からなる樹脂層１８が形成されている。樹脂層１８は、電極１４を避けて形成されている。図１に示すように、樹脂層１８は、複数の電極１４で囲まれた範囲に形成されていてもよい。樹脂層１８は、上面よりもその反対面（底面）が大きくなるように、側面が傾斜していてもよい。樹脂層１８は、応力緩和機能を有してもよい。樹脂層１８は、ポリイミド樹脂、シリコーン変性ポリイミド樹脂、エポキシ樹脂、シリコーン変性エポキシ樹脂、ベンゾシクロブテン（ＢＣＢ；ｂｅｎｚｏｃｙｃｌｏｂｕｔｅｎｅ）、ポリベンゾオキサゾール（ＰＢＯ；ｐｏｌｙｂｅｎｚｏｘａｚｏｌｅ）等の樹脂で形成することができる。
【００１１】
半導体装置は、配線層２０を有する。配線層２０は、半導体基板１０における電極１４側に形成されている。配線層２０は、導電層（例えば銅（Ｃｕ）層）であり、単層又は複数層で形成されている。配線層２０は、電極１４に電気的に接続されている。図２に示すように配線層２０は、電極１４にオーバーラップしてもよい。配線層２０は、樹脂層１８の上面に至るように延びている。
【００１２】
図１に示すように、配線層２０は、ライン部２２と、ライン部２２に接続されるランド部２４と、を有する。ライン部２２及びランド部２４は、一体的に形成されている。ライン部２２は、電極１４からランド部２４に至るように延びている。ライン部２２は、直線状に延びていてもよいし、屈曲していてもよい。ランド部２４は、樹脂層１８上に設けられる。ランド部２４は、電気的接続部である。ランド部２４には、外部端子３２が設けられていてもよい。ランド部２４の平面形状の幅は、ライン部２２の平面形状の幅よりも大きい。ランド部２４の平面形状は、円形状であることが多いがこれに限定されるものではない。ライン部２２及びランド部２４の接続部の平面形状の幅は、ライン部２２の平面形状の幅よりも大きくてもよい。
【００１３】
図２に示すように、半導体装置は、配線層２０の下地層３０を含む。下地層３０は、配線層２０の下地となっている。下地層３０は、ランド部２４の一部の直下に形成されている。下地層３０は、ライン部２２の全部又は一部（例えばライン部２２よりも細い領域）の直下にも形成されていてもよい。下地層３０は、導電層であってもよく、単層又は複数層で形成されている。下地層３０は、バリア層を含んでもよい。バリア層は、配線層２０又は後述のシード層が樹脂層１８などに拡散することを防止するものである。バリア層は、例えばチタン（Ｔｉ）、クロム（Ｃｒ）、ニッケル（Ｎｉ）、チタンタングステン（ＴｉＷ）などで形成することができる。配線層２０を電気メッキで形成する場合、下地層３０はシード層を含んでもよい。シード層は、バリア層上に形成する。シード層は、配線層２０と同じ材料（例えば銅（Ｃｕ））で形成する。下地層３０の厚さは、配線層２０の厚さと同じ又はそれよりも小さくてもよい。
【００１４】
半導体装置は、外部端子３２を有してもよい。外部端子３２は、配線層２０に電気的に接続されている。ランド部２４上に外部端子３２が形成されていてもよい。外部端子３２は、導電性を有する金属（例えば合金）であって、溶融させて電気的な接続を図るためのもの（例えばハンダ）である。外部端子３２は、軟ろう（ｓｏｆｔ ｓｏｌｄｅｒ）又は硬ろう（ｈａｒｄ ｓｏｌｄｅｒ）のいずれで形成されてもよい。外部端子３２は、球状をなしていてもよく、例えばハンダボールであってもよい。
【００１５】
半導体基板１０には、絶縁層（例えばソルダレジスト）３４が形成されている。絶縁層３４は、配線層２０の一部を覆っている。配線層２０のうち、外部端子３２が設けられた部分以外の全部を絶縁層３４で覆ってもよい。こうすることで、配線層２０の酸化、腐食、電気的不良を防止することができる。絶縁層３４は、ランド部２４の一部（例えば中央部）を除いて形成されてもよい。すなわち、絶縁層３４は、ランド部２４の一部（例えば中央部）を露出する開口部３６を有してもよい。絶縁層３４は、ランド部２４の端部を覆っていてもよい。図４に示すように、開口部３６の平面形状（ランド部２４の露出部の平面形状）は、ランド部２４の平面形状の相似形状（例えば円形状）であってもよい。開口部３６内（ランド部２４の露出部）に、外部端子３２が形成されていてもよい。絶縁層３４は、ライン部２２及びランド部２４の接続部を覆ってもよい。こうすることで、ライン部２２及びランド部２４の接続部の断線を防止することができる。
【００１６】
絶縁層３４上には、被覆層３８が設けられていてもよい。被覆層３８は、絶縁性を有し、例えば樹脂で形成されていてもよい。被覆層３８は、外部端子３２の根元部（下端部）も覆っている。被覆層３８は、絶縁層３４上に形成された部分と、この部分から立ち上がって外部端子３２の根元部を覆う部分と、を有する。被覆層３８によって外部端子３２の少なくとも根元部が補強される。半導体装置が回路基板に実装された後に、被覆層３８によって外部端子３２に加えられる応力を緩和することができる。
【００１７】
図３に示すように、ランド部２４は、下地層３０に接触してなる第１の部分２６と、下地層３０とは非接触となっている第２の部分２８と、を有する。すなわち、第１の部分２６は、下地層３０にオーバーラップしており、第２の部分２８は、下地層３０にオーバーラップしていない。これによれば、ランド部２４の第２の部分２８の直下には下地層３０が形成されていないので、応力に追従してランド部２４が変形し又は動くことが可能になり、応力を効果的に緩和することができる。第１の部分２６はランド部２４の中央部に配置され、第２の部分２８はランド部２４の端部に配置されていてもよい。これによれば、ランド部２４がその平面形状の中心を軸として傾斜して動くことが可能になり、ランド部２４に加えられる応力を緩和することができる。また、ランド部２４に外部端子３２が設けられる場合には、外部端子３２の自由度が増し、外部端子３２の根元部に加えられる応力を低減することができる。図４に示すように、ライン部２２及びランド部２４の接続部を除き、第１の部分２６の全周に第２の部分２８が配置されていてもよい。その場合、第２の部分２８は、第１の部分２６の全周にほぼ一定の幅（ライン部２２及びランド部２４の接続部付近を除く）を有して配置されていてもよい。ランド部２４が下地層３０を介して樹脂層１８上に形成されている場合、ランド部２４の第２の部分２８は、樹脂層１８から間隔をあけて配置されている。図３に示すように、その間隔には、絶縁層３４が埋められていてもよい。これによれば、絶縁層３４が下地層３０よりも柔らかい場合に、ランド部２４の自由度がより向上し、応力を緩和することができる。
【００１８】
図３又は図４に示すように、第１の部分２６の平面形状の幅（例えば最大幅）Ａと、ランド部２４の露出部の平面形状（開口部３６の平面形状）の幅（例えば最大幅）Ｂとは、
Ａ＜Ｂ
の関係を有することが好ましい。こうすることで、ランド部２４及び外部端子３２の接触部分の内側に下地層３０が配置され、ランド部２４の露出部に加えられる応力（外部端子３２の根元部に加えられる応力）に対して、ランド部２４及び外部端子３２の自由度がより向上し、応力を効果的に緩和することができる。第１の部分２６の平面形状は、ランド部２４の平面形状の相似形状（例えば円形状）であってもよい。第１の部分２６の平面形状は、開口部３６の平面形状の相似形状（例えば円形状）であってもよい。
【００１９】
図５〜図８は、本実施の形態に係る半導体装置の変形例を示す図であり、配線層及び下地層の平面図である。以下の変形例では、上述の実施の形態で説明した内容は省略する。
【００２０】
図５の変形例に示すように、ランド部５０の平面形状は、角形状（例えば四角形状）であってもよい。その場合、下地層３０が接触する第１の部分２６の平面形状は、開口部３６の平面形状の相似形状（例えば円形状）であってもよい。
【００２１】
図６の変形例に示すように、下地層５２は、ランド部２４のみの下地として形成されていてもよい。下地層５２は、ランド部２４の一部の直下のみに形成されていてもよい。本変形例では、下地層５２は、ライン部２２の直下には形成されていない。下地層５２のその他の構成は、下地層３０の内容を適用することができる。図６に示す例では、第１の部分２６の全周に第２の部分２８が配置されている。
【００２２】
図７及び図８に示すように、第１の部分５４の平面形状は、ライン部２２の延びる方向に細長く形成されていてもよい。例えば、第１の部分５４の平面形状は、楕円形又は長方形をなしていてもよい。こうすることで、第２の部分５６の横幅（ライン部２２の幅方向の幅）を縦幅（ライン部２２の延びる方向の幅）よりも広く確保することができ、ランド部２４がライン部２２の延長線を軸として傾斜して動きやすくなる。そのため、配線層２０（詳しくはライン部２２及びランド部２４の接続部）の断線を防止することができる。図７に示すように、下地層５８は、ライン部２２の一部の直下にも形成されていてもよい。あるいは、図８に示すように、下地層６０は、ランド部２４の一部の直下のみに形成されていてもよい。
【００２３】
本実施の形態に係る半導体装置は、上述したように構成されており、配線層２０又は外部端子３２に加えられる応力を効果的に緩和することができる。その効果の詳細は、すでに説明した通りである。
【００２４】
次に、本実施の形態に係る半導体装置の製造方法を説明する。図９（Ａ）に示すように、集積回路（図２参照）が形成され、パッシベーション膜１６が形成された半導体基板１０に導電層６２を形成する。導電層６２は、半導体基板１０における電極（図２参照）が形成された面側に形成してもよい。導電層６２は、電極に電気的に接続するように（例えば電極にオーバーラップさせて）形成してもよい。半導体基板１０（パッシベーション膜１６）上に樹脂層１８を形成し、樹脂層１８及びそれ以外のパッシベーション膜１６の領域全体に導電層６２を形成してもよい。導電層６２は、スパッタ、メッキ（電気メッキ又は無電解メッキ）又はそれらの組み合わせによって形成してもよい。あるいは、導電層６２を、インクジェット方式又は印刷方式を適用して形成してもよい。導電層６２は、配線層２０の下地層３０となる（図９（Ｄ）参照）。
【００２５】
図９（Ｂ）に示すように、配線層２０を形成する。リソグラフィ技術を適用して配線層２０を形成してもよい。例えば、レジスト６４を、開口部６６を有するようにパターニングし、開口部６６内に露出する導電層６２の部分に配線層２０を形成してもよい。配線層２０は、メッキ（例えば電気メッキ）によって形成してもよい。導電層６２を給電層として電気メッキにより、配線層２０を形成してもよい。配線層２０は、ライン部（図２参照）及びランド部２４を有するようにパターニングして形成する。ライン部及びランド部２４の両方（すなわち配線層２０の全体）を、導電層６２を下地とするように形成してもよい。電気メッキの場合には、ランド部２４の全部の直下に導電層６２が配置される。レジスト６４を形成した場合には、その後、図９（Ｃ）に示すようにレジスト６４を除去する。こうして、導電層６２上に、配線層２０を形成することができる。上述とは別に、配線層２０を、インクジェット方式、印刷方式などを適用して形成してもよい。配線層２０は、少なくともランド部２４が導電層６２を下地とするように形成する。
【００２６】
図９（Ｄ）に示すように、導電層６２をランド部２４の領域よりもオーバーエッチングして、下地層３０を形成する。すなわち、エッチャントがランド部２４の領域よりも内側に進入するようにエッチング量を（例えば時間で）コントロールする。ウエットエッチングによって下地層３０を形成してもよい。図９（Ｄ）に示すように、ランド部２４と樹脂層１８（又はパッシベーション膜１６）との間隔にエッチャントが進入しやすいように、エッチャント（例えばエッチング液）に界面活性剤（例えばセッケン）を混入してもよい。こうして、下地層３０に接触してなる第１の部分２６と、下地層３０とは非接触となっている第２の部分２８と、を有するランド部２４を形成することができる。図９（Ｄ）に示すように、第１の部分２６は、ランド部２４の中央部に配置され、第２の部分２８は、ランド部２４の端部に配置されていてもよい。なお、導電層６２のライン部の下地となる部分は、同様にオーバーエッチングしてもよいし、あるいはライン部の領域に沿ってジャストエッチングしてもよい。その後、必要に応じて、絶縁層３４、外部端子３２及び被覆層３８を形成してもよい（図３参照）。
【００２７】
上述の工程を、半導体ウエハとしての半導体基板１０に対して行ってもよい。その場合、上述の工程終了後に、半導体基板１０を集積回路１２ごとに切断する。こうして、半導体チップを有する複数の半導体装置に個片にすることができる。これによれば、ウエハ単位でパッケージングがなされるので生産性が高い。なお、その他の事項について、本実施の形態に係る半導体装置の製造方法には、上述した半導体装置について説明した内容が該当する。
【００２８】
（第２の実施の形態）
図１０（Ａ）〜図１１（Ｄ）は、本発明の第２の実施の形態に係る半導体装置の製造方法を示す図であり、図１２（Ａ）及び図１２（Ｂ）は、半導体装置の製造方法の変形例を示す図である。
【００２９】
まず、半導体基板１０に下地層３０を形成する（図１０（Ｃ）参照）。例えば、図１０（Ａ）に示すように、半導体基板１０における電極が形成された面側に導電層７０を形成し、図１０（Ｂ）に示すように、導電層７０の一部を例えばエッチング（例えばドライエッチング又はウエットエッチング）によって除去する。リソグラフィ技術を適用して、導電層７０の一部をレジスト７２で覆い、導電層７０の残りの部分を除去してもよい。その後、レジスト７２を除去し、図１０（Ｃ）に示すように、下地層３０を形成する。なお、導電層７０の形成方法として、第１の実施の形態で説明した導電層６２の内容を適用してもよい。
【００３０】
次に、図１０（Ｄ）に示すように、下地層３０を避けてその周辺領域に平坦化層７４を形成する。周辺領域は、下地層３０を囲む領域であってもよい。平坦化層７４は、下地層３０の外壁面に密着させてもよい。平坦化層７４を形成することによって、下地層３０及びその周辺領域の間の段差をなくす（又は小さくする）ことができ、配線層９０が形成しやすくなる。
【００３１】
次に、配線層９０を形成する（図１１（Ｄ）参照）。まず、図１１（Ａ）に示すように、第１の導電層７６を形成する。第１の導電層７６は、後述の第２の導電層８２を電気メッキによって形成するための給電層であり、その詳細は、第１の実施の形態で説明した導電層６２の内容を適用することができる。
【００３２】
図１１（Ｂ）に示すように、第１の導電層７６上に第２の導電層８２を形成する。例えばリソグラフィ技術を適用して、レジスト７８を、開口部８０を有するようにパターニングし、開口部８０内に露出する第１の導電層７６の部分に第２の導電層８２を形成してもよい。第２の導電層８２の詳細は、第１の実施の形態で説明した配線層２０の内容を適用することができる。
【００３３】
その後、図１１（Ｃ）に示すようにレジスト７８を除去し、第１の導電層７６の不要部分を例えばエッチングによって除去する。第１の導電層７６を、前工程でパターニングした第２の導電層８２の平面形状と同一の平面形状を有するようにパターニングしてもよい。
【００３４】
こうして、図１１（Ｄ）に示すように、第１及び第２の導電層８２，８４からなる複数層の配線層９０を形成することができる。配線層９０は、ライン部及びそれに接続されるランド部９２を有する。そして、ランド部９２は、下地層３０に接触してなる第１の部分８６と、下地層３０とは非接触となっている第２の部分８８と、を有する。図１１（Ｄ）に示すように、平坦化層７４を除去してもよい。その場合、平坦化層７４における第２の部分８８と樹脂層１８との間に介在する部分も除去してもよい。第２の部分８８と樹脂層１８との間隔には、他の材料（例えば絶縁層３４（図３参照））が形成されていてもよい。変形例として、平坦化層７４を除去せずに残しておいてもよい。少なくとも第２の部分８８と樹脂層１８との間隔に、平坦化層７４を残しておいてもよい。その場合、平坦化層７４は、下地層３０よりも柔らかい材料で形成されることが好ましい。こうすることで、平坦化層７４により、ランド部９２又はその上に設けられる外部端子の自由度が向上し、応力を緩和することができる。平坦化層７４は、例えば樹脂（例えば上述の樹脂層１８と同一材料）であってもよく、応力緩和機能を有することが好ましい。
【００３５】
図１２（Ａ）及び図１２（Ｂ）の変形例に示すように、下地層３０を避けてその周辺領域に平坦化層７４を形成した後（図１０（Ｄ）参照）、配線層１００を形成する。本変形例では、配線層１００を無電解メッキ（例えば無電解銅メッキ）を施して形成する。図１２（Ａ）に示すように、レジスト（マスク）を形成しないで、断面がマッシュルーム形状の配線層１００を形成してもよい。あるいは、レジスト（マスク）を形成し、レジストの開口部の内壁に沿って断面がストレートウォール形状の配線層１００を形成してもよい。配線層１００は、ライン部及びそれに接続されるランド部１０２を有し、ランド部１０２は、下地層３０に接触してなる第１の部分９４と、下地層３０とは非接触となっている第２の部分９６と、を有する。なお、図１２（Ｂ）に示すように、平坦化層７４は除去してもよいし、あるいは除去せずに残しておいてもよい。その他の詳細は、上述した内容を適用することができる。
【００３６】
（第３の実施の形態）
図１３は、本発明の第３の実施の形態に係る半導体装置を示す図である。本実施の形態では、下地層３０の代わりに下地層１３０が形成されている。下地層１３０の厚さは、配線層（例えばランド部２４）の厚さよりも大きい。下地層１３０は、無電解メッキ（例えば無電解ニッケルメッキ）によって形成してもよい。これによれば、スパッタで形成する場合に比べて、容易に厚い層を形成することができる。あるいは、スパッタで形成した薄膜上に、無電解メッキを施して、配線層よりも厚く下地層１３０を形成してもよい。本実施の形態によれば、ランド部２４の第２の部分２８の直下の空間（例えば第２の部分２８及び樹脂層１８の間隔）を大きくすることができるので、ランド部２４又は外部端子３２の自由度がより向上し、応力を効果的に緩和することができる。その他の詳細は、上述した内容を適用することができる。
【００３７】
（第４の実施の形態）
図１４は、本発明の第４の実施の形態に係る半導体装置を示す図である。本実施の形態では、絶縁層３４の代わりに絶縁層１３４が形成されている。絶縁層１３４は、ランド部２４の全部を除いて形成されている。すなわち、絶縁層１３４は、ランド部２４の全部を露出する開口部１３６を有する。開口部１３６の平面形状は、ランド部２４の平面形状の相似形状（例えば円形状）であってもよい。外部端子３２は、開口部１３６の内側であって、ランド部２４の全部に接触するように設けられていてもよい。本実施の形態でも、ランド部２４の第２の部分２８の直下には下地層３０が形成されないので、応力を効果的に緩和することができる。なお、被覆層３８が設けられる場合、第２の部分２８と樹脂層１８との間隔には、被覆層３８が埋められていてもよい。被覆層３８は、下地層３０よりも柔らかい材料で形成されていてもよい。その他の詳細は、上述した内容を適用することができる。
【００３８】
（第５の実施の形態）
図１５及び図１６は、本発明を適用した第５の実施の形態に係る半導体装置を示す図である。図１５は、図１６に示す半導体装置の部分拡大図である。本実施の形態に係る半導体装置は、半導体チップ２００と、半導体チップ２００が搭載された基板２１０と、基板（例えばインターポーザ）２１０に形成された配線層２２０と、配線層２２０の下地層２３０と、を含む。
【００３９】
半導体チップ２００には、集積回路２０２が形成され、集積回路２０２に電気的に接続された複数の電極２０４が形成されている。電極２０４は、パッド及びその上のバンプを含んでもよい。半導体チップ２００は、基板２１０にフェースダウンボンディングされてもよいし、フェースアップボンディングされていてもよい。フェースダウンボンディングされる場合には、半導体チップ２００及び基板２１０の間に、アンダーフィル材（多くの場合樹脂）２０６が充填される。基板２１０は、その両方の面に配線層２２０が形成されていてもよい。その場合、配線層２２０は、基板２１０の各面に導通するためのスルーホールを含む。半導体チップ２００が搭載されて、配線層２２０は、集積回路２０２に電気的に接続される。
【００４０】
配線層２２０は、ライン部２２２と、ライン部２２２に接続されるランド部２２４と、を有する。ランド部２２４は、基板２１０の半導体チップ２００とは反対の面側に配置されていてもよい。配線層２２０（例えばランド部２２４）には、外部端子２３２が設けられていてもよい。配線層２２０の下地層２３０は、基板２１０の表面に形成されていてもよい。下地層２３０は、基板２１０に導電層及びその上の配線層２２０を形成した後、導電層をランド部２２４の領域よりもオーバーエッチングして形成してもよい（図９（Ａ）〜図９（Ｄ）参照）。あるいは、基板２１０に下地層２３０を形成し、下地層２３０を避けてその周辺領域に平坦化層（図示しない）を形成し、下地層２３０及び平坦化層の上に配線層２２０を形成してもよい（図１０（Ａ）〜図１２（Ｂ）参照）。平坦化層は除去してもよいし、残しておいてもよい。また、基板２１０に、配線層２２０の一部を覆う絶縁層２３４が形成されていてもよい。図１５に示す例では、絶縁層２３４は、ランド部２２４の一部（例えば中央部）を露出する開口部２３６を有する。配線層２２０、下地層２３０及び絶縁層２３４の詳細は、上述した内容を適用することができる。
【００４１】
図１５に示すように、ランド部２２４は、下地層２３０に接触してなる第１の部分２２６と、下地層２３０とは非接触となっている第２の部分２２８と、を有する。本実施の形態においても、ランド部２２４の第２の部分２２８の直下には下地層２３０が形成されていないので、応力に追従してランド部２２４が変形し又は動くことが可能になり、応力を効果的に緩和することができる。なお、その他の詳細は、上述した内容（第１〜第４の実施の形態で説明した内容（変形例を含む））を適用することができる。
【００４２】
図１７には、本発明の実施の形態に係る半導体装置１が実装された回路基板１０００が示されている。本発明の実施の形態に係る半導体装置を有する電子機器として、図１８にはノート型パーソナルコンピュータ２０００が示され、図１９には携帯電話３０００が示されている。
【００４３】
本発明は、上述した実施の形態に限定されるものではなく、種々の変形が可能である。例えば、本発明は、実施の形態で説明した構成と実質的に同一の構成（例えば、機能、方法及び結果が同一の構成、あるいは目的及び結果が同一の構成）を含む。また、本発明は、実施の形態で説明した構成の本質的でない部分を置き換えた構成を含む。また、本発明は、実施の形態で説明した構成と同一の作用効果を奏する構成又は同一の目的を達成することができる構成を含む。また、本発明は、実施の形態で説明した構成に公知技術を付加した構成を含む。
【図面の簡単な説明】
【図１】図１は、本発明の第１の実施の形態に係る半導体装置を示す図である。
【図２】図２は、図１のＩＩ−ＩＩ線断面図である。
【図３】図３は、図１のＩＩＩ−ＩＩＩ線断面図である。
【図４】図４は、本発明の第１の実施の形態に係る半導体装置を説明する図である。
【図５】図５は、本発明の第１の実施の形態の変形例に係る半導体装置を説明する図である。
【図６】図６は、本発明の第１の実施の形態の変形例に係る半導体装置を説明する図である。
【図７】図７は、本発明の第１の実施の形態の変形例に係る半導体装置を説明する図である。
【図８】図８は、本発明の第１の実施の形態の変形例に係る半導体装置を説明する図である。
【図９】図９（Ａ）〜図９（Ｄ）は、本発明の第１の実施の形態に係る半導体装置の製造方法を示す図である。
【図１０】図１０（Ａ）〜図１０（Ｄ）は、本発明の第２の実施の形態に係る半導体装置の製造方法を示す図である。
【図１１】図１１（Ａ）〜図１１（Ｄ）は、本発明の第２の実施の形態に係る半導体装置の製造方法を示す図である。
【図１２】図１２（Ａ）及び図１２（Ｂ）は、本発明の第２の実施の形態の変形例に係る半導体装置の製造方法を示す図である。
【図１３】図１３は、本発明の第３の実施の形態に係る半導体装置を示す図である。
【図１４】図１４は、本発明の第４の実施の形態に係る半導体装置を示す図である。
【図１５】図１５は、本発明の第５の実施の形態に係る半導体装置を示す図である。
【図１６】図１６は、本発明の第５の実施の形態に係る半導体装置を示す図である。
【図１７】図１７は、本発明の実施の形態に係る回路基板を示す図である。
【図１８】図１８は、本発明の実施の形態に係る電子機器を示す図である。
【図１９】図１９は、本発明の実施の形態に係る電子機器を示す図である。
【符号の説明】
１０…半導体基板、 １２…集積回路、 １４…電極、 １８…樹脂層、 ２０…配線層、 ２２…ライン部、 ２４…ランド部、 ２６…第１の部分、 ２８…第２の部分、 ３０…下地層、 ３２…外部端子、 ３４…絶縁層、 ５０…ランド部、 ５２…下地層、 ５４…第１の部分、 ５６…第２の部分、 ５８…下地層、 ６０…下地層、 ７０…導電層、 ７４…平坦化層、 ７６…第１の導電層、 ８２…第２の導電層、 ８６…第１の部分、 ８８…第２の部分、 ９０…配線層、 ９２…ランド部、 ９４…第１の部分、 ９６…第２の部分、 １００…配線層、 １０２…ランド部、 １３０…下地層、 １３４…絶縁層、 １３６…開口部、 ２００…半導体チップ、 ２０２…集積回路、 ２０４…電極、 ２１０…基板、 ２２０…配線層、 ２２２…ライン部、 ２２４…ランド部、 ２２６…第１の部分、 ２２８…第２の部分、 ２３０…下地層、 ２３２…外部端子、 ２３４…絶縁層、 ２３６…開口部

Claims (20)

  1. 集積回路が形成された半導体チップと、
    前記半導体チップが搭載された基板と、
    ライン部及びそれに接続されるランド部を有する配線層と、
    前記配線層の下地層と、
    を含み、
    前記ランド部は、前記下地層と接触してなる第１の部分と、前記下地層とは非接触となっている第２の部分と、を有する半導体装置。
  2. 集積回路が形成された半導体基板と、
    ライン部及びそれに接続されるランド部を有する配線層と、
    前記配線層の下地層と、
    を含み、
    前記ランド部は、前記下地層に接触してなる第１の部分と、前記下地層とは非接触となっている第２の部分と、を有する半導体装置。
  3. 請求項２記載の半導体装置において、
    前記半導体基板に形成された樹脂層をさらに含み、
    前記ランド部は、前記下地層を介して、前記樹脂層上に形成され、
    前記ランド部の前記第２の部分は、前記樹脂層から間隔をあけて配置されてなる半導体装置。
  4. 請求項１から請求項３のいずれかに記載の半導体装置において、
    前記ライン部を覆うとともに、前記ランド部の一部を露出する開口部を有する絶縁層をさらに含む半導体装置。
  5. 請求項３を引用する請求項４記載の半導体装置において、
    前記樹脂層と前記ランド部の前記第２の部分との間隔に、前記絶縁層が埋められてなる半導体装置。
  6. 請求項４又は請求項５記載の半導体装置において、
    前記ランド部の前記第１の部分の幅は、前記ランド部の前記絶縁層からの露出部の幅よりも小さい半導体装置。
  7. 請求項１から請求項３のいずれかに記載の半導体装置において、
    前記ライン部を覆うとともに、前記ランド部の全部を露出する開口部を有する絶縁層をさらに含む半導体装置。
  8. 請求項１から請求項７のいずれかに記載の半導体装置において、
    前記ランド部は、前記第１の部分を中央部に有し、前記第２の部分を端部に有する半導体装置。
  9. 請求項１から請求項８のいずれかに記載の半導体装置において、
    前記ランド部の前記第１の部分の平面形状は、前記ライン部の延びる方向に細長く形成されてなる半導体装置。
  10. 請求項１から請求項９のいずれかに記載の半導体装置において、
    前記下地層は、前記ランド部のみの下地として形成されてなる半導体装置。
  11. 請求項１から請求項９のいずれかに記載の半導体装置において、
    前記下地層は、前記ライン部及び前記ランド部の下地として形成されてなる半導体装置。
  12. 請求項１から請求項１１のいずれかに記載の半導体装置において、
    前記下地層の厚さは、前記配線層の厚さよりも大きい半導体装置。
  13. 請求項１から請求項１２のいずれかに記載の半導体装置において、
    前記ランド部上に設けられた外部端子をさらに含む半導体装置。
  14. 請求項１から請求項１３のいずれかに記載の半導体装置が実装されてなる回路基板。
  15. 請求項１から請求項１３のいずれかに記載の半導体装置を有する電子機器。
  16. （ａ）基板に導電層を形成すること、
    （ｂ）ライン部及びそれに接続されるランド部を有する配線層を、少なくとも前記ランド部が前記導電層を下地とするように形成すること、
    （ｃ）前記導電層を前記ランド部の領域よりもオーバーエッチングして、下地層を形成すること、
    （ｄ）集積回路が形成された半導体チップを前記基板に搭載すること、
    を含み、
    前記ランド部は、前記下地層に接触してなる第１の部分と、前記下地層とは非接触となっている第２の部分と、を有する半導体装置の製造方法。
  17. （ａ）集積回路が形成された半導体基板に導電層を形成すること、
    （ｂ）ライン部及びそれに接続されるランド部を有する配線層を、少なくとも前記ランド部が前記導電層を下地とするように形成すること、
    （ｃ）前記導電層を前記ランド部の領域よりもオーバーエッチングして、下地層を形成すること、
    を含み、
    前記ランド部は、前記下地層に接触してなる第１の部分と、前記下地層とは非接触となっている第２の部分と、を有する半導体装置の製造方法。
  18. （ａ）基板に下地層を形成すること、
    （ｂ）前記下地層を避けてその周辺領域に平坦化層を形成すること、
    （ｃ）ライン部及びそれに接続されるランド部を有する配線層を、前記ランド部が前記下地層に接触してなる第１の部分と、前記下地層とは非接触となっている第２の部分と、を有するように形成すること、
    （ｄ）集積回路が形成された半導体チップを前記基板に搭載すること、
    を含む半導体装置の製造方法。
  19. （ａ）集積回路が形成された半導体基板に下地層を形成すること、
    （ｂ）前記下地層を避けてその周辺領域に平坦化層を形成すること、
    （ｃ）ライン部及びそれに接続されるランド部を有する配線層を、前記ランド部が前記下地層に接触してなる第１の部分と、前記下地層とは非接触となっている第２の部分と、を有するように形成すること、
    を含む半導体装置の製造方法。
  20. 請求項１８又は請求項１９記載の半導体装置の製造方法において、
    前記（ｃ）工程後に、前記平坦化層を除去することをさらに含む半導体装置の製造方法。
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