JP2006066505A - 半導体装置およびこれを備えた電子機器 - Google Patents

Abstract

【課題】 半導体基板上に設けられる半田バンプの形状および高さのばらつきを抑制し、外部端子との接続不良を生じることのない半導体装置およびこれを備えた電子機器を提供する。
【解決手段】 第二の絶縁層１５を介して第一配線１４と第二配線１６を上下に設けてなる多層配線構造を備えた半導体装置１０において、第二の絶縁層１５の下に位置する第一配線１４に、第二の絶縁層１５の上に位置する第二配線１６が重なる部分であって、半田バンプが載置される領域１６ａを、第一配線１４の補助領域１４ａの上に配する。
【選択図】 図１

Description

本発明は、チップサイズパッケージなどの半導体装置およびこれを備えた電子機器に関するものである。

一般的な半導体装置としては、リードフレーム上に半導体チップが搭載され、この半導体チップとリードフレームがワイヤボンディングによる金属細線を介して接続され、これらが気密封止用の樹脂組成物で封止されてなるものなどが挙げられる。

このような半導体装置としては、例えば、デュアルインラインパッケージ（Ｄｕａｌ Ｉｎｌｉｎｅ Ｐａｃｋａｇｅ、以下「ＤＩＰ」と略す。）、クアッドフラットパッケージ（Ｑｕａｄ Ｆｌａｔ Ｐａｃｋａｇｅ、以下「ＱＦＰ」と略す。）などが挙げられる。ＤＩＰやＱＦＰにおいては、パッケージの周縁部に、リードフレームを構成するリードを一定の間隔で配置する必要があるため、半導体チップの端子数の増加に伴って、パッケージが大型化している。

一方、近年、半導体装置に対する、より一層の小型化、薄型化、高密度化の要求に応えるために、半導体チップと半導体装置の大きさがほぼ等しい、チップサイズパッケージ（Ｃｈｉｐ Ｓｉｚｅ Ｐａｃｋａｇｅ、以下「ＣＳＰ」と略す。）が急速に普及している。このようなＣＳＰを製造する方法の中でも、ウエハレベルＣＳＰ（Ｗａｆｅｒ Ｌｅｖｅｌ−Ｃｈｉｐ Ｓｉｚｅ Ｐａｃｋａｇｅ）と呼ばれる製造方法は、その製造工程において、半導体ウエハを切断することなく、そのまま一括して樹脂組成物で封止する製造方法である。

ウエハレベルＣＳＰの製造工程では、シリコンウエハをダイシング加工してチップ化することなく、絶縁樹脂層、配線層、封止樹脂層、半田バンプなどのパッケージングに必要な全ての構造をウエハのまま一括して形成することができる。そのため、半田バンプが全面に形成された半導体ウエハを切断して、半導体チップを形成することで、従来と同様の半導体装置が得られる。半導体ウエハをダイシング加工して、個別のチップに切り出された半導体チップの大きさそのものが、半導体装置の大きさとなる。したがって、ウエハレベルＣＳＰは、小型化、軽量化などの観点からも理想的なパッケージング技術である（例えば、特許文献１参照。）。

しかしながら、半導体装置に対する、より一層の小型化、高密度化の要求が高まるにつれて、従来の単層配線構造のＣＳＰを製造するためのウエハレベルＣＳＰでは、この要求に応えることが難しくなってきている。そこで、多層配線構造を有するＣＳＰを製造するためのウエハレベルＣＳＰの開発が求められている。

図１１は、従来のウエハレベルＣＳＰにより製造された多層配線構造を有するＣＳＰの一例を示す概略図であり、（ａ）は平面図、（ｂ）は（ａ）のＥ−Ｅ線に沿う断面図である。
この例のＣＳＰ１００は、シリコン基板などからなる半導体基板１０１と、半導体基板１０１の一方の面１０１ａに形成された第一の絶縁層１０２と、第一の絶縁層１０２の上に形成された金属からなる帯状の第一配線１０３と、第一の絶縁層１０２および第一配線１０３を覆うように形成された第二の絶縁層１０４と、配線層１０３の上方に配され、第二の絶縁層１０４上に形成された金属からなる半田バンプ形成用の電極パッド１０５ａを有する第二配線１０５とから概略構成されている。（例えば、特許文献２、特許文献３参照。）。

このＣＳＰ１００では、第一配線１０３の幅が、電極パッド１０５ａの大きさ（外径）に対して非常に小さい。そのため、第一配線１０３の上方に配されている電極パッド１０５ａの基板１０１からの高さは、第一配線１０３が設けられていない領域の上方に配されている電極パッド１０５ａよりも高くなる。そのため、電極パッド１０５ａの断面形状は、図１１（ｂ）に示すように、中央部が盛り上がった凸型をなす。したがって、電極パッド１０５ａの表面は湾曲する。

図１２は、従来のウエハレベルＣＳＰにより製造された多層配線構造を有するＣＳＰの他の例を示す概略図であり、（ａ）は平面図、（ｂ）は（ａ）のＦ−Ｆ線に沿う断面図である。である。
この例のＣＳＰ１１０と上記ＣＳＰ１００の異なる点は、電極パッド１１５ａの縁部が第一配線１０３の上方に形成されている点である。

このような構成とすることにより、このＣＳＰ１１０では、電極パッド１１５ａの断面形状は、図１２（ｂ）に示すように、縁部が盛り上がった形状をなす。したがって、電極パッド１１５ａの表面は湾曲する。

このような表面が湾曲している電極パッド上に、半田バンプを形成すると、半田バンプが傾いてしまう。そのため、ウエハレベルＣＳＰでは、半導体ウエハ上に多数の半田バンプが形成されるが、半田バンプ間で形状および高さにばらつきが生じるばかりでなく、半田バンプが、ＣＳＰにおける所定の位置に正確に配されなくなる。その結果として、ＣＳＰと外部端子とを接続する際、両者の接続が不十分になるという不具合を生じる。

このように、従来のウエハレベルＣＳＰにより製造された多層配線構造を有するＣＳＰを用いた電子機器は、ＣＳＰと外部端子との接続不良などに起因して、特性にばらつきがあるため、歩留が低いという問題があった。
特開平５−２０６２８２号公報 特開平６−３７４５９号公報 特開平６−１３２４０９号公報

本発明は、前記事情に鑑みてなされたもので、半導体基板上に設けられる半田バンプの形状および高さのばらつきを抑制し、外部端子との接続不良を生じることのない半導体装置およびこれを備えた電子機器を提供することを目的とする。

本発明は、上記課題を解決するために、絶縁層を介して配線を上下に設けてなる多層配線構造を備えた半導体装置において、前記絶縁層の下に位置する第一配線に、前記絶縁層の上に位置する第二配線が重なる部分であって、半田バンプが載置される領域が、前記第一配線の補助領域の上、または、前記第一配線および該第一配線と離間させて横並びに設けられる略同一高さの補助体のなす領域の上に配される半導体装置を提供する。

上記構成の半導体装置において、前記半田バンプが載置される領域は、上方から見て、前記第一配線の前記補助領域、または、前記補助体の領域に含まれていることが好ましい。

上記構成の半導体装置において、前記補助体は導電体からなることが好ましい。

上記構成の半導体装置において、前記補助体は絶縁体からなることが好ましい。

本発明は、上記の半導体装置を備えた電子機器を提供する。

本発明の半導体装置によれば、半田バンプが載置される領域における第二配線の断面形状は平坦、すなわち、半田バンプが載置される面も平坦となるので、半田バンプが傾くことがない。したがって、半田バンプの形状および高さにばらつきが生じることがなく、半田バンプが半導体装置の所定の位置に正確に配される。その結果として、半導体装置と外部端子とを接続する際、接続不良を生じることがなくなる。

また、本発明の半導体装置は、第一配線と補助体をそれぞれ独立した配線として利用したり、補助体をダミー配線として利用することもできる。また、この補助体を第一配線と離間させて横並びに、第一配線とは異なるパターンに形成すれば、第一配線の向きを所定の方向に変化させることもできる。

また、本発明の電子機器は、その内部において半導体装置とその他の端子との接続不良が生じることがないので、信頼性に優れたものとなる。

以下、本発明を実施した半導体装置および電子機器について、図面を参照して説明する。

図１は、本発明に係る半導体装置の一実施形態を示し、その一部を省略した概略斜視図である。図２（ａ）は図１のＡ−Ａ線に沿う断面図、（ｂ）は図１のＢ−Ｂ線に沿う断面図である。図３（ａ）は図１の一点鎖線で囲んだ領域Ｃを拡大した図、（ｂ）は図２（ａ）の一点鎖線で囲んだ領域Ｄを拡大した図である。
図１、図２および図３中、符号１０は半導体装置、１１は半導体基板、１２は保護層、１３は第一の絶縁層、１４は第一配線、１５は第二の絶縁層、１６は第二配線をそれぞれ示している。

この半導体装置１０は、半導体基板１１と、半導体基板１１の一方の面１１ａに形成された保護層１２と、保護層１２の一方の面１２ａに形成された第一の絶縁層１３と、第一の絶縁層１３の一方の面１３ａに形成された第一配線１４と、第一の絶縁層１３および第一配線１４を覆うように形成された第二の絶縁層１５と、第二の絶縁層１５の一方の面１５ａに形成された第二配線１６とから概略構成されている。

この半導体装置１０では、第二の絶縁層１５の下に位置する第一配線１４に、第二の絶縁層１５の上に位置する第二配線１６が重なる部分であって、半田バンプ（図示略）が載置される領域１６ａ（図１および図３（ａ）の実線で示す楕円形状の部分）が、第一配線１４の補助領域１４ａ（図１および図３（ａ）の破線で示す楕円形状の部分）上に配され、かつ、領域１６ａは、上方から見て、補助領域１４ａに含まれている。

半導体基板１１としては、シリコン、ガリウム−ヒ素（ＧａＡｓ）などからなる半導体基板が用いられる。また、半導体基板１１の厚みは、半導体装置１０の用途などに応じて適宜設定される。

保護層１２は、プラズマＣＶＤ法などで形成されるシリコン窒化膜、シリコン酸化膜などである。また、保護層１２の厚みは、通常、０．１μｍ〜１．０μｍ程度が望ましい。

第一の絶縁層１３は、ポリイミド樹脂、エポキシ樹脂、シリコーン樹脂などの感光性樹脂を硬化してなる樹脂層で形成されている。また、第一の絶縁層１３の厚みは、半導体装置１０の用途などに応じて適宜設定されるが、５μｍ〜５０μｍ程度が望ましい。

第一配線１４を形成する材料としては、銅（Ｃｕ）、ニッケル（Ｎｉ）などの金属が用いられる。

第二の絶縁層１５は、ポリイミド樹脂、エポキシ樹脂、シリコーン樹脂などの感光性樹脂を硬化してなる樹脂層で形成されている。この第二の絶縁層１５は、第一配線１４を保護するために設けられている。また、第二の絶縁層１５の厚みは、半導体装置１０の用途などに応じて適宜設定されるが、５μｍ〜５０μｍ程度が望ましい。

第二配線１６を形成する材料としては、銅（Ｃｕ）、ニッケル（Ｎｉ）などの金属が用いられる。

なお、この実施形態では、半導体基板１１、保護層１２、第一の絶縁層１３、第一配線１４、第二の絶縁層１５および第二配線１６の六層構造の半導体装置１０を例示したが、本発明の半導体装置はこれに限定されない。本発明の半導体装置は、絶縁層を介して配線を上下に設けてなる構造を有するものであれば、七層以上の多層構造であってもよい。
また、この実施形態では、第二配線１６の領域１６ａが、第一配線１４の補助領域１４ａ上に配され、かつ、領域１６ａは、上方から見て、その全部が領域１４ａに含まれている半導体装置１０を例示したが、本発明の半導体装置はこれに限定されない。本発明の半導体装置にあっては、領域１６ａの一部が補助領域１４ａに含まれていなくても、領域１６ａの上であって、半田バンプの載置される部分が補助領域１４ａに含まれていればよい。

以上説明したように、半導体装置１０では、第二の絶縁層１５の下に位置する第一配線１４に、第二の絶縁層１５の上に位置する第二配線１６が重なる部分であって、半田バンプが載置される領域１６ａが、第一配線１４の補助領域１４ａ上に配され、かつ、領域１６ａは、上方から見て、補助領域１４ａに含まれているから、第二配線１６の領域１６ａの断面形状は平坦、すなわち、領域１６ａの表面も平坦となるので、領域１６ａ上に形成される半田バンプが傾くことがない。したがって、半田バンプの形状および高さにばらつきが生じることがなく、半田バンプが半導体装置１０の所定の位置に正確に配される。その結果として、半導体装置１０と外部端子とを接続する際、接続不良を生じることがなくなる。

次に、図４〜図６を用いて、この実施形態の半導体装置の製造方法について説明する。
図４〜図６は、ダイシング加工された半導体装置の略製造工程を示す概略断面図である。

まず、図４（ａ）に示すように、回路が形成されている半導体基板２１の一方の面２１ａに保護層２２を形成する。
この工程において、保護層２２は、プラズマＣＶＤ法などにより形成される。

次いで、図４（ｂ）に示すように、保護層２２の一方の面２２ａに第一の絶縁層２３を形成する。
この工程において、スピンコート法、キャスティング法などにより、保護層２２の一方の面２２ａに、液状のポリイミド樹脂、エポキシ樹脂、シリコーン樹脂などの感光性樹脂を塗布して、この感光性樹脂の表面に任意のパターンのマスクを配置して露光した後、現像処理を行って不必要な感光性樹脂を除去することにより、所定のパターンに形成された第一の絶縁層２３が得られる。

あるいは、スクリーン印刷法により、保護層２２の一方の面２２ａに、液状のポリイミド樹脂などにより必要部分を残すように印刷し、第一の絶縁層２３を形成する。

次いで、第一の絶縁層２３を覆うように、スパッタリング法などにより、クロム、銅などの金属からなる厚み０．１μｍ程度のめっき用のシード層（図示略）を形成する。

次いで、スピンコート法、キャスティング法などにより、図４（ｃ）に示すように、シード層を覆うように、フォトレジスト２４を塗布する。なお、この工程において、フォトレジスト２４の厚みを、これに露光、現像処理を施すことによって形成されるレジスト膜の厚みが、後段の工程で形成する第一配線の厚みよりも厚くなるようにする。

次いで、フォトレジスト２４の表面に任意のパターンのマスクを配置して露光した後、現像処理を行って不要なフォトレジスト２４を除去することにより、図４（ｄ）に示すように、開口部２６を有するレジスト膜２５を形成する。

次いで、電解めっき、または、無電解めっきを施すことにより、開口部２６内に、銅（Ｃｕ）、ニッケル（Ｎｉ）などの金属を充填して、図４（ｅ）に示すように、第一配線２７を形成する。

次いで、洗浄液により、図４（ｆ）に示すように、レジスト膜２５を除去し、不必要なシード層（配線に使用しない部分）を除去することにより、所定のパターンに形成された第一配線２７が得られる。

次いで、図５（ａ）に示すように、第一の絶縁層２３および第一配線２７を覆うように、第二の絶縁層２８を形成する。
この工程において、スピンコート法、キャスティング法などにより、第一の絶縁層２３および第一配線２７を覆うように、液状のポリイミド樹脂、エポキシ樹脂、シリコーン樹脂などの感光性樹脂を塗布した後、この感光性樹脂を露光することにより、第二の絶縁層２８を形成する。

次いで、第二の絶縁層２８を覆うように、スパッタリング法などにより、クロム、銅などの金属からなる厚み０．１μｍ程度のめっき用のシード層（図示略）を形成する。

次いで、スピンコート法、キャスティング法などにより、図５（ｂ）に示すように、シード層を覆うように、フォトレジスト２９を塗布する。なお、この工程において、フォトレジスト２９の厚みを、これに露光、現像処理を施すことによって形成されるレジスト膜の厚みが、後段の工程で形成する第二配線の厚みよりも厚くなるようにする。

次いで、フォトレジスト２９の表面に任意のパターンのマスクを配置して露光した後、現像処理を行って不要なフォトレジスト２９を除去することにより、図５（ｃ）に示すように、開口部３１を有するレジスト膜３０を形成する。
この工程において、開口部３１が、第一配線２７の一方の面２７ａに重なるように形成する。

次いで、電解めっき、または、無電解めっきを施すことにより、開口部３１内に銅（Ｃｕ）、ニッケル（Ｎｉ）などの金属を充填して、図５（ｄ）に示すように、第二配線３２を形成する。

次いで、洗浄液により、レジスト膜３０を除去し、不必要なシード層を除去して第二の絶縁層２８を露出することにより、図５（ｅ）に示すように、半導体装置２０を得る。

次いで、スピンコート法、キャスティング法などにより、図６（ａ）に示すように、第二の絶縁層２８および第二配線３２を覆うように、感光性樹脂からなる封止樹脂３３を塗布する。なお、この工程において、封止樹脂３３の厚みを、これを露光することによって形成される封止樹脂層の厚みが、後段の工程で形成する、半田バンプが所定の大きさとなるよう厚みとする。

次いで、封止樹脂３３の表面に任意のパターンのマスクを配置して露光した後、現像処理を行って不必要な封止樹脂３３を除去することにより、図６（ｂ）に示すように、第二配線３２を露出する開口部３５を有する封止樹脂層３４を形成する。

次いで、印刷法により、図６（Ｃ）に示すように、封止樹脂層３４の開口部３５内に、半田ペースト３６を充填する。
ここで、半田ペーストとしては、共晶タイプの半田ペースト、鉛フリータイプの半田ペーストなどが用いられる。

次いで、半田リフロー加熱により、半田ペーストを溶融させ、図６（ｄ）に示すように、半田バンプ３７を形成し、表面に半田バンプが設けられた半導体装置４０を得る。
この工程において、半田リフロー加熱時に、半田ペーストは、その融点以上の温度に到達すると、溶融して液化すると共に、その表面張力により凝集する。さらに、この状態で、融点よりも低い温度に冷却すると、半田ペーストは、固形化して、略球形状の半田バンプとなる。なお、半田バンプの形状は、下地となる第二配線３２の表面の金属（半田ペースト）に対する濡れ性、溶融した状態の半田ペーストの表面張力、この半田ペーストの自重による変形などによって、決定される。

次に、本発明に係る半導体装置の他の実施形態について説明する。
本発明の半導体装置では、以下の図７〜図１０に示すように、第一配線と第二配線を形成してもよい。
図７は、本発明に係る半導体装置の他の実施形態を示し、その一部を省略した概略平面図であり、（ａ）は第一配線に重なるように第二配線が設けられた状態を示す図、（ｂ）は第一配線のみを示す図である。なお、図７では、説明を簡略化するために、第一配線と第二配線の間に設けられている絶縁層を省略している。

この実施形態の半導体装置では、第一配線４１に、第二配線４２が重なる部分であって、半田バンプ（図示略）が載置される領域（図７（ａ）の実線で示す楕円形状の部分）４２ａが、第一配線４１の補助領域（図７（ａ）の実線および破線で示す楕円形状の部分）４１ａ上に配され、領域４２ａは、上方から見て、補助領域４１ａに含まれている。また、この実施形態では、第一配線４１は、互いに離間させて横並びに設けられた略同一高さ、かつ、略同一形状の導電体４１Ａおよび導電体４１Ｂから構成されている。

この実施形態の半導体装置では、第一配線４１をなす導電体４１Ａと、導電体４１Ｂをそれぞれ独立した２つの配線として使用することもできる。

図８は、本発明に係る半導体装置の他の実施形態を示し、その一部を省略した概略平面図であり、（ａ）は第一配線上に第二配線の電極パッドが設けられた状態を示す図、（ｂ）は第一配線のみを示す図である。なお、図８では、説明を簡略化するために、第一配線と第二配線の間に設けられている絶縁層を省略している。

この実施形態の半導体装置では、第一配線５１に、第二配線５２が重なる部分であって、半田バンプ（図示略）が載置される領域（図８（ａ）の実線で示す楕円形状の部分）５２ａが、第一配線５１の補助領域（図８（ａ）の実線および破線で示す楕円形状の部分）５１ａ上に配され、領域５２ａは、上方から見て、補助領域５１ａに含まれている。また、この実施形態では、第一配線５１は、互いに離間させて横並びに設けられた略同一高さの導電体５１Ａ、導電体５１Ｂおよび導電体５１Ｃから構成されている。

この実施形態の半導体装置では、第一配線５１をなす導電部５１Ａ、導電部５１Ｂ、導電部５１Ｃをそれぞれ独立した３つの配線として使用することもできる。

図９は、本発明に係る半導体装置の他の実施形態を示し、その一部を省略した概略平面図であり、（ａ）は第一配線上に第二配線の電極パッドが設けられた状態を示す図、（ｂ）は第一配線のみを示す図である。なお、図９では、説明を簡略化するために、第一配線と第二配線の間に設けられている絶縁層を省略している。

この実施形態の半導体装置では、第一配線６１に、第二配線６４が重なる部分であって、半田バンプ（図示略）が載置される領域（図９（ａ）の実線で示す円形状の部分）６４ａが、第一配線６１および第一配線６１と離間させて横並びに設けられ、第一配線６１と略同一高さの補助体６２（６２Ａ，６２Ｂ）のなす領域６３上に配され、領域６４ａは、上方から見て、領域６３に含まれている。また、この実施形態では、補助体６２は、第一配線６１と略同一高さに設けられた絶縁体または導電体から構成されている。

この実施形態の半導体装置では、第一配線６１を挟むように、補助体６２Ａと補助体６２Ｂをダミーとして設けることにより、第二配線６４に接続される半田バンプの変形を抑制することができる。

図１０は、本発明に係る半導体装置の他の実施形態を示し、その一部を省略した概略平面図であり、（ａ）は第一配線上に第二配線の電極パッドが設けられた状態を示す図、（ｂ）は第一配線のみを示す図である。なお、図１０では、説明を簡略化するために、第一配線と第二配線の間に設けられている絶縁層を省略している。

この実施形態の半導体装置では、第一配線７１に、第二配線７４が重なる部分であって、半田バンプ（図示略）が載置される領域（図１０（ａ）の実線で示す円形状の部分）７４ａが、第一配線７１および第一配線７１と離間させて横並びに設けられ、第一配線７１と略同一高さの補助体７２（７２Ａ，７２Ｂ）のなす領域７３上に配され、領域７４ａは、上方から見て、領域７３に含まれている。また、この実施形態では、補助体７２は、第一配線７１と略同一高さに設けられた絶縁体または導電体から構成されている。

この実施形態の半導体装置では、第一配線７１を、上記のＬ字状など、長手方向の途中で向きを変えた形状とすれば、配線の向きを変えることもできる。

次に、本発明に係る電子機器について説明する。
本発明の電子機器は、本発明の半導体装置を備えてなるものである。
本発明の電子機器としては、例えば、ＰＤＡ（Ｐｅｒｓｏｎａｌ Ｄｉｇｉｔａｌ Ａｓｓｉｓｔａｎｔｓ）、携帯電話機、パーソナルコンピュータ、光送受信機器などが挙げられる。

本発明の電子機器は、本発明の半導体装置を備えてなるものであるから、この電子機器内において半導体装置とその他の配線（端子）との接続不良が生じることがないので、信頼性に優れたものとなる。

以下、実施例により本発明をさらに具体的に説明するが、本発明は以下の実施例に限定されるものではない。

（実施例１）
２ｍｍ×３ｍｍの半導体チップが設けられた６インチ半導体ウエハの一方の面に、スピンコート法により、感光性ポリイミド樹脂を塗布した。
次いで、感光性ポリイミド樹脂をステッパーで露光し、デベロッパーで現像した後、不要な部分を取り除いて、所定のパターンをなす第一の絶縁層を形成した。第一の絶縁層の厚みは１５μｍ±１μｍであった。
次いで、第一の絶縁層を覆うように、スパッタリング法により、クロムからなる厚み０．１μｍのめっき用のシード層を形成した。

次いで、シード層を覆うように、スピンコート法により、フォトレジストを塗布した。
次いで、フォトレジストをステッパーで露光し、デベロッパーで現像した後、不要な部分を取り除いて、開口部を有するレジスト膜を形成した。
次いで、電解めっきを施すことにより、レジスト膜の開口部内に金属を充填して、補助領域を備える第一配線を形成した。補助領域を備える第一配線の厚みは１５μｍ±１μｍ、補助領域部の直径は３００μｍ±５μｍであった。

次いで、レジスト膜を除去し、不必要なシード層（配線に使用しない部分）を除去することにより、所定のパターンに形成された第一配線を得た。
次いで、第一の絶縁層および第一配線を覆うように、感光性ポリイミド樹脂を塗布した。
次いで、感光性ポリイミド樹脂をステッパーで露光し、デベロッパーで現像した後、不要な部分を取り除いて、所定のパターンをなす第二の絶縁層を形成した。第二の絶縁層の厚みは１５μｍ±１μｍであった。
次いで、第二の絶縁層を覆うように、スパッタリング法により、クロムからなる厚み０．１μｍのめっき用のシード層を形成した。

次いで、シード層を覆うように、スピンコート法により、フォトレジストを塗布した。
次いで、フォトレジストをステッパーで露光し、デベロッパーで現像した後、不要な部分を取り除いて、開口部を有するレジスト膜を形成した。

次いで、電解めっきを施すことにより、レジスト膜の開口部内に金属を充填して、第二配線を形成した。電極パッドの厚みは１５μｍ±１μｍ、直径は２８０μｍ±５μｍであった。
次いで、レジスト膜を除去し、不必要なシード層を除去して第二の絶縁層を露出した。

次いで、スピンコート法により、第二の絶縁層および電極パッドを覆うように、感光性樹脂を塗布した。
次いで、感光性樹脂の表面に任意のパターンのマスクを配置して露光した後、現像処理を行って不必要な感光性樹脂を除去することにより、半田バンプ形成用の開口部を有する封止樹脂層を形成する。
次いで、印刷法により、封止樹脂層の開口部内に、鉛フリータイプの半田ペーストを充填する。
次いで、半田リフロー加熱により、半田ペーストを溶融させて半田バンプを形成し、その表面に半田バンプが設けられた半導体装置を得た。

得られた半導体装置のウエハをダイシング加工して、個別のチップに切り出し、半田バンプの高さを測定したところ、その高さは２０μｍ±１０μｍであった。
この実施例では、従来よりも、半田バンプの高さのばらつきを少なくすることができた。

（実施例２）
１．３ｍｍ×２ｍｍの半導体チップが設けられた８インチ半導体ウエハの一方の面に、スピンコート法により、感光性ポリイミド樹脂を塗布した。
次いで、感光性ポリイミド樹脂をステッパーで露光し、デベロッパーで現像した後、不要な部分を取り除いて、所定のパターンをなす第一の絶縁層を形成した。第一の絶縁層の厚みは１５μｍ±１μｍであった。
次いで、第一の絶縁層を覆うように、スパッタリング法により、クロムからなる厚み０．１μｍのめっき用のシード層を形成した。

次いで、シード層を覆うように、スピンコート法により、フォトレジストを塗布した。
次いで、フォトレジストをアライナーで露光し、デベロッパーで現像した後、不要な部分を取り除いて、開口部を有するレジスト膜を形成した。
次いで、電解めっきを施すことにより、レジスト膜の開口部内に金属を充填して、第一配線および導電性の補助体を同時に形成した。第一配線の厚みは１５μｍ±１μｍ、導電性の補助体の直径は３００μｍ±５μｍであった。

次いで、レジスト膜を除去し、不必要なシード層（配線に使用しない部分）を除去することにより、所定のパターンに形成された第一配線および補助体を得た。
次いで、第一の絶縁層、第一配線および補助体を覆うように、感光性ポリイミド樹脂を塗布した。
次いで、感光性ポリイミド樹脂をアライナーで露光し、デベロッパーで現像した後、不要な部分を取り除いて、所定のパターンをなす第二の絶縁層を形成した。第二の絶縁層の厚みは１５μｍ±１μｍであった。
次いで、第二の絶縁層を覆うように、スパッタリング法により、クロムからなる厚み０．１μｍのめっき用のシード層を形成した。

次いで、シード層を覆うように、スピンコート法により、フォトレジストを塗布した。
次いで、フォトレジストをアライナーで露光し、デベロッパーで現像した後、不要な部分を取り除いて、開口部を有するレジスト膜を形成した。

次いで、電解めっきを施すことにより、レジスト膜の開口部内に金属を充填して、第二配線を形成した。電極パッドの厚みは１５μｍ±１μｍ、直径は２５０μｍ±５μｍであった。
次いで、レジスト膜を除去し、不必要なシード層を除去して第二の絶縁層を露出した。

次いで、スピンコート法により、第二の絶縁層および電極パッドを覆うように、感光性樹脂を塗布した。
次いで、感光性樹脂の表面に任意のパターンのマスクを配置して露光した後、現像処理を行って不必要な感光性樹脂を除去することにより、半田バンプ形成用の開口部を有する封止樹脂層を形成する。
次いで、印刷法により、封止樹脂層の開口部内に、鉛フリータイプの半田ペーストを充填する。
次いで、半田リフロー加熱により、半田ペーストを溶融させて半田バンプを形成し、その表面に半田バンプが設けられた半導体装置を得た。

得られた半導体装置のウエハをダイシング加工して、個別のチップに切り出し、半田バンプの高さを測定したところ、その高さは２０μｍ±１０μｍであった。
この実施例では、従来よりも、半田バンプの高さのばらつきを少なくすることができた。

（実施例３）
１．３ｍｍ×２ｍｍの半導体チップが設けられた８インチ半導体ウエハの一方の面に、スピンコート法により、感光性ポリイミド樹脂を塗布した。
次いで、感光性ポリイミド樹脂をステッパーで露光し、デベロッパーで現像した後、不要な部分を取り除いて、所定のパターンをなす第一の絶縁層を形成した。第一の絶縁層の厚みは１５μｍ±１μｍであった。
次いで、第一の絶縁層を覆うように、スパッタリング法により、クロムからなる厚み０．１μｍのめっき用のシード層を形成した。

次いで、シード層を覆うように、スピンコート法により、フォトレジストを塗布した。
次いで、フォトレジストをアライナーで露光し、デベロッパーで現像した後、不要な部分を取り除いて、開口部を有するレジスト膜を形成した。
次いで、電解めっきを施すことにより、レジスト膜の開口部内に金属を充填して、第一配線形成した。第一配線の厚みは１５μｍ±１μｍであった。
次いで、レジスト膜の開口部内の第一配線が設けられていない部分に、スクリーン印刷により、第一配線と離間させて横並びに、第一配線と略同一高さの絶縁性の補助体を形成する。絶縁性の補助体の直径は３００μｍ±５μｍであった。

次いで、レジスト膜を除去し、不必要なシード層（配線に使用しない部分）を除去することにより、所定のパターンに形成された第一配線および補助体を得た。
次いで、第一の絶縁層、第一配線および補助体を覆うように、感光性ポリイミド樹脂を塗布した。
次いで、感光性ポリイミド樹脂をアライナーで露光し、デベロッパーで現像した後、不要な部分を取り除いて、所定のパターンをなす第二の絶縁層を形成した。第二の絶縁層の厚みは１５μｍ±１μｍであった。
次いで、第二の絶縁層を覆うように、スパッタリング法により、クロムからなる厚み０．１μｍのめっき用のシード層を形成した。

次いで、シード層を覆うように、スピンコート法により、フォトレジストを塗布した。
次いで、フォトレジストをアライナーで露光し、デベロッパーで現像した後、不要な部分を取り除いて、開口部を有するレジスト膜を形成した。

次いで、電解めっきを施すことにより、レジスト膜の開口部内に金属を充填して、第二配線を形成した。電極パッドの厚みは１５μｍ±１μｍ、直径は２５０μｍ±５μｍであった。
次いで、レジスト膜を除去し、不必要なシード層を除去して第二の絶縁層を露出した。

次いで、スピンコート法により、第二の絶縁層および電極パッドを覆うように、感光性樹脂を塗布した。
次いで、感光性樹脂の表面に任意のパターンのマスクを配置して露光した後、現像処理を行って不必要な感光性樹脂を除去することにより、半田バンプ形成用の開口部を有する封止樹脂層を形成する。
次いで、印刷法により、封止樹脂層の開口部内に、鉛フリータイプの半田ペーストを充填する。
次いで、半田リフロー加熱により、半田ペーストを溶融させて半田バンプを形成し、その表面に半田バンプが設けられた半導体装置を得た。

得られた半導体装置のウエハをダイシング加工して、個別のチップに切り出し、半田バンプの高さを測定したところ、その高さは２０μｍ±１０μｍであった。
この実施例では、従来よりも、半田バンプの高さのばらつきを少なくすることができた。

本発明の半導体装置は、ＷＬＣＳＰなどのチップサイズの半導体装置はもちろんのこと、さらに狭ピッチ化された高密度のチップサイズの半導体装置に対しても適用可能であり、その効果は非常に大きなものである。

本発明に係る半導体装置の一実施形態を示し、その一部を省略した概略斜視図である。 （ａ）は図１のＡ−Ａ線に沿う断面図、（ｂ）は図１のＢ−Ｂ線に沿う断面図である。 （ａ）は図１の一点鎖線で囲んだ領域Ｃを拡大した図、（ｂ）は図２（ａ）の一点鎖線で囲んだ領域Ｄを拡大した図である。 ダイシング加工された半導体装置の略製造工程を示す概略断面図である。 ダイシング加工された半導体装置の略製造工程を示す概略断面図である。 ダイシング加工された半導体装置の略製造工程を示す概略断面図である。 本発明に係る半導体装置の他の実施形態を示し、その一部を省略した概略平面図であり、（ａ）は第一配線上に第二配線の電極パッドが設けられた状態を示す図、（ｂ）は第一配線のみを示す図である。 本発明に係る半導体装置の他の実施形態を示し、その一部を省略した概略平面図であり、（ａ）は第一配線上に第二配線の電極パッドが設けられた状態を示す図、（ｂ）は第一配線のみを示す図である。 本発明に係る半導体装置の他の実施形態を示し、その一部を省略した概略平面図であり、（ａ）は第一配線上に第二配線の電極パッドが設けられた状態を示す図、（ｂ）は第一配線のみを示す図である。 本発明に係る半導体装置の他の実施形態を示し、その一部を省略した概略平面図であり、（ａ）は第一配線上に第二配線の電極パッドが設けられた状態を示す図、（ｂ）は第一配線のみを示す図である。 従来のウエハレベルＣＳＰにより製造された多層配線構造を有するＣＳＰの一例を示す概略図であり、（ａ）は平面図、（ｂ）は断面図である。 従来のウエハレベルＣＳＰにより製造された多層配線構造を有するＣＳＰの他の例を示す概略図であり、（ａ）は平面図、（ｂ）は断面図である。

符号の説明

１０，２０，４０・・・半導体装置、１１，２１・・・半導体基板、１２，２２・・・保護層、１３，２３・・・第一の絶縁層、１４，２７，４１，５１，６１，７１・・・第一配線、１４ａ，４１ａ，５１ａ・・・補助領域、１５，２８・・・第二の絶縁層、１６，３２，４２，５２，６４，７４・・・第二配線、１６ａ，４２ａ，５２ａ，６３，６４ａ，７３・・・領域、２４，２９・・・フォトレジスト、２５，３０・・・レジスト膜、２６，３１，３５・・・開口部、３３・・・封止樹脂、３４・・・封止樹脂層、３６・・・半田ペースト、３７・・・半田バンプ、６２，７２・・・補助体。

Claims (5)

1. 絶縁層を介して配線を上下に設けてなる多層配線構造を備えた半導体装置において、
   前記絶縁層の下に位置する第一配線に、前記絶縁層の上に位置する第二配線が重なる部分であって、半田バンプが載置される領域が、前記第一配線の補助領域の上、または、前記第一配線および該第一配線と離間させて横並びに設けられる略同一高さの補助体のなす領域の上に配されることを特徴とする半導体装置。
2. 前記半田バンプが載置される領域は、上方から見て、前記第一配線の前記補助領域、または、前記補助体の領域に含まれていることを特徴とする請求項１に記載の半導体装置。
3. 前記補助体は導電体からなることを特徴とする請求項１または２に記載の半導体装置。
4. 前記補助体は絶縁体からなることを特徴とする請求項１または２に記載の半導体装置。
5. 請求項１ないし４のいずれかに記載の半導体装置を備えたことを特徴とする電子機器。
   
   

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