JP2006073844A - Semiconductor device - Google Patents

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To increase the number of columnar electrodes in a semiconductor device called a CSP provided with the columnar electrodes. <P>SOLUTION: The plurality of columnar electrodes 4 are respectively arranged on four virtual circulating lines in a flat rectangular frame shape in different sizes on a silicon substrate 4. In this case, the interval of the columnar electrodes 12 arranged on the second virtual circulating line from the inner side is such an interval that one of upper layer wiring 18 pulled out from the columnar electrodes 12 arranged on the first virtual circulating line from the inner side can be put around. The interval of the columnar electrodes 12 arranged on the third virtual circulating line from the inner side is such an interval that two of the upper layer wiring 18 pulled out from the columnar electrodes 12 arranged on the first and second virtual circulating lines from the inner side can be put around. The interval of the columnar electrodes 12 arranged on the fourth virtual circulating line from the inner side is such an interval that three of the upper layer wiring 18 pulled out from the columnar electrodes 12 arranged on the first, second and third virtual circulating lines from the inner side can be put around. <P>COPYRIGHT: (C)2006,JPO&NCIPI

Description

この発明は半導体装置に関する。   The present invention relates to a semiconductor device.

従来の半導体装置には、CSP(chip size package)と呼ばれるもので、上面に複数の接続パッドを有する半導体基板上に絶縁膜を介して配線を前記接続パッドに接続させて設け、配線の接続パッド部上に柱状電極を設け、配線を含む絶縁膜上に封止膜をその上面が柱状電極の上面と面一となるように設けたものがある(例えば、特許文献1参照)。   A conventional semiconductor device is called a CSP (chip size package), and a wiring is connected to the connection pad via an insulating film on a semiconductor substrate having a plurality of connection pads on the upper surface. A columnar electrode is provided on the part, and a sealing film is provided over the insulating film including the wiring so that the upper surface thereof is flush with the upper surface of the columnar electrode (for example, see Patent Document 1).

また、従来の他の半導体装置には、半導体基板のサイズ外にも外部接続用接続端子としての半田ボールを備えるため、上面に複数の接続パッドを有する半導体基板をベース板の上面に設け、半導体基板の周囲におけるベース板の上面に絶縁層を設け、半導体基板及び絶縁層の上面に上層絶縁膜を設け、上層絶縁膜の上面に上層配線を上層絶縁膜に設けられた開口部を介して半導体基板の接続パッドに接続させて設け、上層配線の接続パッド部を除く部分をオーバーコート膜で覆い、上層配線の接続パッド部上に半田ボールを設けたものがある(例えば、特許文献2参照)。   In addition, since other conventional semiconductor devices include solder balls as external connection terminals in addition to the size of the semiconductor substrate, a semiconductor substrate having a plurality of connection pads on the upper surface is provided on the upper surface of the base plate. An insulating layer is provided on the upper surface of the base plate around the substrate, an upper insulating film is provided on the upper surface of the semiconductor substrate and the insulating layer, and an upper layer wiring is provided on the upper surface of the upper insulating film through an opening provided in the upper insulating film. Some are provided by being connected to the connection pads of the substrate, the portions other than the connection pad portions of the upper layer wiring are covered with an overcoat film, and solder balls are provided on the connection pad portions of the upper layer wiring (for example, see Patent Document 2). .

特開2000−22052号公報(図8)Japanese Patent Laid-Open No. 2000-22052 (FIG. 8) 特開2003−298005号公報JP 2003-298005 A

ところで、特許文献2に記載のものにおいて、ベース板の上面に、半導体基板の代わりに、特許文献1に記載の柱状電極を有する半導体装置(以下、便宜上、半導体構成体という)を設けることが考えられている。すなわち、柱状電極を有する半導体構成体をベース板の上面に設け、半導体構成体の周囲におけるベース板の上面に絶縁層を設け、半導体構成体及び絶縁層の上面に上層絶縁膜を設け、上層絶縁膜の上面に上層配線を上層絶縁膜に設けられた開口部を介して半導体構成体の柱状電極に接続させて設け、上層配線の接続パッド部を除く部分をオーバーコート膜で覆い、上層配線の接続パッド部上に半田ボールを設けることが考えられている。   By the way, in the thing of patent document 2, it is thought that the semiconductor device (henceforth a semiconductor structure for convenience) provided with the columnar electrode of patent document 1 is provided on the upper surface of the base plate instead of the semiconductor substrate. It has been. That is, a semiconductor structure having columnar electrodes is provided on the upper surface of the base plate, an insulating layer is provided on the upper surface of the base plate around the semiconductor structure, and an upper insulating film is provided on the upper surfaces of the semiconductor structure and the insulating layer. The upper layer wiring is provided on the upper surface of the film by being connected to the columnar electrode of the semiconductor structure through the opening provided in the upper layer insulating film, and the portion other than the connection pad portion of the upper layer wiring is covered with the overcoat film, It is considered to provide solder balls on the connection pad portions.

ここで、現在の加工技術では、柱状電極の直径を120μm程度とした場合、柱状電極の配置ピッチの限界は200μm程度であり、上層配線の配線ピッチの限界は70μm程度(配線幅35μm程度、配線間隔35μm程度)である。そして、直径120μmの柱状電極上における上層絶縁膜に形成する開口部の直径を95μmとすると、配置ピッチ200μmで配置された柱状電極上の開口部間の間隔は105μmであるため、この間隔に対応する上層絶縁膜の上面に引き回すことができる配線幅35μm、配線間隔35μmの上層配線の本数は1本である。   Here, in the current processing technique, when the diameter of the columnar electrodes is about 120 μm, the limit of the arrangement pitch of the columnar electrodes is about 200 μm, and the limit of the wiring pitch of the upper layer wiring is about 70 μm (wiring width of about 35 μm, wiring The interval is about 35 μm). If the diameter of the opening formed in the upper insulating film on the columnar electrode having a diameter of 120 μm is 95 μm, the interval between the openings on the columnar electrodes arranged at an arrangement pitch of 200 μm is 105 μm. The number of upper layer wirings that can be routed to the upper surface of the upper insulating film is 35 μm and the wiring interval is 35 μm.

この条件において、5mm×5mmの半導体基板上の周辺部に柱状電極を最大限に配置すると、図21に示すようになる。すなわち、半導体基板41の一辺の長さは5mmであるため、この一辺部に直径120μmの柱状電極42を配置ピッチ200μmで配置すると、その個数は、(5000÷200)−1=24個となり、四辺部では合計92個となる。   Under these conditions, when the columnar electrodes are maximally arranged on the periphery of the 5 mm × 5 mm semiconductor substrate, the result is as shown in FIG. That is, since the length of one side of the semiconductor substrate 41 is 5 mm, when the columnar electrodes 42 having a diameter of 120 μm are arranged on this one side with an arrangement pitch of 200 μm, the number is (5000 ÷ 200) −1 = 24, There are a total of 92 pieces on the four sides.

また、図22に示すように、四辺部に配置された92個の柱状電極42の各間における上層絶縁膜43の上面に上層配線44を1本ずつ引き回すことができるので、図21に示すように、四辺部に配置された92個の柱状電極42の内側に同数の92個の柱状電極42を配置することができる。この場合、四辺部に配置された92個の柱状電極42の内側に2列目として84個の柱状電極42が配置され、その内側に3列目として8個の柱状電極42が配置されている。   Further, as shown in FIG. 21, one upper layer wiring 44 can be routed to the upper surface of the upper insulating film 43 between each of the 92 columnar electrodes 42 arranged on the four sides, as shown in FIG. In addition, the same number of 92 columnar electrodes 42 can be arranged inside the 92 columnar electrodes 42 arranged on the four sides. In this case, 84 columnar electrodes 42 are arranged as the second row inside the 92 columnar electrodes 42 arranged on the four sides, and eight columnar electrodes 42 are arranged as the third row inside thereof. .

以上のように、上記柱状電極配置構造の半導体装置では、四辺部に配置された92個の柱状電極42の内側に同数の92個の柱状電極42を配置することができるので、全体として184個の柱状電極42を配置することができるが、これが限界であり、それよりも多い個数の柱状電極42を配置することができない。   As described above, in the semiconductor device having the columnar electrode arrangement structure, the same number of 92 columnar electrodes 42 can be arranged inside the 92 columnar electrodes 42 arranged on the four sides. However, this is a limitation, and a larger number of columnar electrodes 42 cannot be disposed.

そこで、この発明は、より多い個数の柱状電極等からなる外部接続用電極を配置することができる半導体装置を提供することを目的とする。   Accordingly, an object of the present invention is to provide a semiconductor device in which external connection electrodes including a larger number of columnar electrodes and the like can be arranged.

この発明は、複数の柱状電極等からなる外部接続用電極を大きさが異なる3つ以上の平面方形枠状の仮想周回線上にそれぞれ配置し、且つ、内側からn(2以上)番目の仮想周回線上に配置された外部接続用電極間の少なくとも一部の間隔を、その内側に配置された外部接続用電極から引き出される上層配線を(n−1)本またはそれ以上引き回し可能な間隔としたことを特徴とするものである。   According to the present invention, external connection electrodes composed of a plurality of columnar electrodes and the like are arranged on three or more planar rectangular frame-shaped virtual circuits each having a different size, and the n (two or more) virtual circuits from the inside. The interval between the external connection electrodes arranged on the line is set to an interval that allows (n-1) or more upper-layer wirings drawn from the external connection electrode arranged on the inner side to be routed. It is characterized by.

この発明によれば、複数の柱状電極等からなる外部接続用電極を大きさが異なる3つ以上の平面方形枠状の仮想周回線上にそれぞれ配置し、且つ、内側からn(2以上)番目の仮想周回線上に配置された外部接続用電極間の少なくとも一部の間隔を、その内側に配置された前記接続用電極から引き出される上層配線を(n−1)本またはそれ以上引き回し可能な間隔とすると、例えば図21に示す場合と比較して、より多い個数の柱状電極等からなる外部接続用電極を配置することができる。   According to the present invention, the external connection electrodes composed of a plurality of columnar electrodes and the like are respectively arranged on three or more planar rectangular frame-shaped virtual peripheral lines having different sizes, and the n (two or more) th from the inside. An interval between at least a part of the external connection electrodes arranged on the virtual peripheral line is an interval at which (n-1) or more upper layer wirings drawn from the connection electrode arranged on the inner side can be routed. Then, for example, as compared with the case shown in FIG. 21, it is possible to arrange external connection electrodes including a larger number of columnar electrodes.

(第1実施形態)
図1はこの発明の第1実施形態としての半導体装置の要部の平面図を示し、図2は図1に示す半導体装置における半導体構成体の平面図を示し、図3は図1に示す半導体装置の適当な部分の縦断面図を示す。この場合、図示の都合上、図1及び図2と図3とでは各部の寸法は一致していない。まず、図3を参照して説明すると、この半導体装置は、ガラス布基材エポキシ樹脂等からなる平面正方形状のベース板1を備えている。
(First embodiment)
FIG. 1 is a plan view of a main part of a semiconductor device as a first embodiment of the present invention, FIG. 2 is a plan view of a semiconductor structure in the semiconductor device shown in FIG. 1, and FIG. 3 is a semiconductor shown in FIG. Figure 2 shows a longitudinal section of a suitable part of the device. In this case, for convenience of illustration, the dimensions of the respective parts in FIGS. 1, 2, and 3 do not match. First, referring to FIG. 3, this semiconductor device includes a planar square base plate 1 made of glass cloth base epoxy resin or the like.

ベース板1の上面中央部には、ベース板1のサイズよりもある程度小さいサイズの平面正方形状の半導体構成体2の下面がダイボンド材からなる接着層3を介して接着されている。この場合、半導体構成体2は、後述する配線11、柱状電極12、封止膜13を有しており、一般的にはCSPと呼ばれるものであり、特に、後述の如く、シリコンウエハ上に配線11、柱状電極12、封止膜13を形成した後、ダイシングにより個々の半導体構成体2を得る方法を採用しているため、特に、ウエハレベルCSP(W−CSP)とも言われている。以下に、半導体構成体2の構成について説明する。   The bottom surface of the planar square semiconductor structure 2 having a size somewhat smaller than the size of the base plate 1 is bonded to the central portion of the upper surface of the base plate 1 via an adhesive layer 3 made of a die bond material. In this case, the semiconductor structure 2 has a wiring 11, a columnar electrode 12, and a sealing film 13, which will be described later, and is generally called CSP. In particular, as described later, the wiring is formed on the silicon wafer. 11, after the columnar electrode 12 and the sealing film 13 are formed, a method for obtaining individual semiconductor structures 2 by dicing is adopted, and therefore, it is also called a wafer level CSP (W-CSP). Below, the structure of the semiconductor structure 2 is demonstrated.

半導体構成体2はシリコン基板(半導体基板)4を備えている。シリコン基板4の下面は接着層3を介してベース板1の上面に接着されている。シリコン基板4の上面には所定の機能の集積回路(図示せず)が設けられ、上面周辺部にはアルミニウム系金属等からなる複数の接続パッド5が集積回路に接続されて設けられている。接続パッド5の中央部を除くシリコン基板4の上面には酸化シリコン等からなる絶縁膜6が設けられ、接続パッド5の中央部は絶縁膜6に設けられた開口部7を介して露出されている。   The semiconductor structure 2 includes a silicon substrate (semiconductor substrate) 4. The lower surface of the silicon substrate 4 is bonded to the upper surface of the base plate 1 via the adhesive layer 3. An integrated circuit (not shown) having a predetermined function is provided on the upper surface of the silicon substrate 4, and a plurality of connection pads 5 made of aluminum-based metal or the like are provided on the periphery of the upper surface so as to be connected to the integrated circuit. An insulating film 6 made of silicon oxide or the like is provided on the upper surface of the silicon substrate 4 excluding the central portion of the connection pad 5, and the central portion of the connection pad 5 is exposed through an opening 7 provided in the insulating film 6. Yes.

絶縁膜6の上面にはエポキシ系樹脂やポリイミド系樹脂等からなる保護膜(絶縁膜)8が設けられている。この場合、絶縁膜6の開口部7に対応する部分における保護膜8には開口部9が設けられている。保護膜8の上面には銅等からなる下地金属層10が設けられている。下地金属層10の上面全体には銅からなる配線11が設けられている。下地金属層10を含む配線11の一端部は、両開口部7、9を介して接続パッド5に接続されている。   A protective film (insulating film) 8 made of an epoxy resin, a polyimide resin, or the like is provided on the upper surface of the insulating film 6. In this case, an opening 9 is provided in the protective film 8 at a portion corresponding to the opening 7 of the insulating film 6. A base metal layer 10 made of copper or the like is provided on the upper surface of the protective film 8. A wiring 11 made of copper is provided on the entire upper surface of the base metal layer 10. One end of the wiring 11 including the base metal layer 10 is connected to the connection pad 5 through both openings 7 and 9.

配線11の接続パッド部上面には銅からなる柱状電極(外部接続用電極)12が設けられている。配線11を含む保護膜8の上面にはエポキシ系樹脂やポリイミド系樹脂等からなる封止膜13がその上面が柱状電極12の上面と面一となるように設けられている。このように、W−CSPと呼ばれる半導体構成体2は、シリコン基板4、接続パッド5、絶縁膜6を含み、さらに、保護膜8、配線11、柱状電極12、封止膜13を含んで構成されている。   A columnar electrode (external connection electrode) 12 made of copper is provided on the upper surface of the connection pad portion of the wiring 11. A sealing film 13 made of epoxy resin, polyimide resin, or the like is provided on the upper surface of the protective film 8 including the wiring 11 so that the upper surface is flush with the upper surface of the columnar electrode 12. Thus, the semiconductor structure 2 called W-CSP includes the silicon substrate 4, the connection pad 5, and the insulating film 6, and further includes the protective film 8, the wiring 11, the columnar electrode 12, and the sealing film 13. Has been.

半導体構成体2の周囲におけるベース板1の上面には平面方形枠状の絶縁層14がその上面が半導体構成体2の上面とほぼ面一となるように設けられている。絶縁層14は、例えば、エポキシ系樹脂等の熱硬化性樹脂、あるいは、このような熱硬化性樹脂中にシリカフィラー等からなる補強材が混入されたものからなっている。   A planar rectangular frame-like insulating layer 14 is provided on the upper surface of the base plate 1 around the semiconductor structure 2 so that the upper surface is substantially flush with the upper surface of the semiconductor structure 2. The insulating layer 14 is made of, for example, a thermosetting resin such as an epoxy resin, or a reinforcing material made of silica filler or the like mixed in such a thermosetting resin.

半導体構成体2及び絶縁層14の上面には上層絶縁膜15がその上面を平坦とされて設けられている。上層絶縁膜15は、ビルドアップ基板に用いられる、通常、ビルドアップ材と言われるもので、例えば、エポキシ系樹脂等の熱硬化性樹脂中にシリカフィラー等からなる補強材が混入されたものからなっている。   An upper insulating film 15 is provided on the upper surfaces of the semiconductor structure 2 and the insulating layer 14 with the upper surfaces thereof being flat. The upper insulating film 15 is generally used as a build-up material used for a build-up substrate. For example, the upper insulating film 15 is formed by mixing a reinforcing material made of silica filler or the like in a thermosetting resin such as an epoxy resin. It has become.

柱状電極12の上面中央部に対応する部分における上層絶縁膜15にはビアホール16が設けられている。上層絶縁膜15の上面には銅等からなる上層下地金属層17が設けられている。上層下地金属層17の上面全体には銅からなる上層配線18が設けられている。上層下地金属層17を含む上層配線18の一端部は、上層絶縁膜15のビアホール16を介して柱状電極12の上面に接続されている。   A via hole 16 is provided in the upper insulating film 15 in a portion corresponding to the center of the upper surface of the columnar electrode 12. An upper base metal layer 17 made of copper or the like is provided on the upper surface of the upper insulating film 15. An upper wiring 18 made of copper is provided on the entire upper surface of the upper base metal layer 17. One end portion of the upper wiring 18 including the upper base metal layer 17 is connected to the upper surface of the columnar electrode 12 through the via hole 16 of the upper insulating film 15.

上層配線18を含む上層絶縁膜15の上面にはソルダーレジスト等からなるオーバーコート膜19が設けられている。上層配線18の接続パッド部に対応する部分におけるオーバーコート膜19には開口部20が設けられている。開口部20内及びその上方には半田ボール21が上層配線18の接続パッド部に接続されて設けられている。   An overcoat film 19 made of a solder resist or the like is provided on the upper surface of the upper insulating film 15 including the upper wiring 18. An opening 20 is provided in the overcoat film 19 in a portion corresponding to the connection pad portion of the upper wiring 18. Solder balls 21 are provided in the opening 20 and above it so as to be connected to the connection pads of the upper wiring 18.

ここで、現在の加工技術では、柱状電極12の直径を120μm程度とした場合、柱状電極12の配置ピッチの限界は200μm程度であり、上層配線18の配線ピッチの限界は70μm程度(配線幅35μm程度、配線間隔35μm程度)である。そして、直径120μmの柱状電極12上における上層絶縁膜15に形成するビアホール16の直径を95μmとすると、配置ピッチ200μmで配置された柱状電極12上のビアホール16間の間隔は105μmであるため、この間隔に対応する上層絶縁膜15の上面に引き回すことができる配線幅35μm、配線間隔35μmの上層配線18の本数は1本である。   Here, in the current processing technique, when the diameter of the columnar electrodes 12 is about 120 μm, the limit of the arrangement pitch of the columnar electrodes 12 is about 200 μm, and the limit of the wiring pitch of the upper layer wiring 18 is about 70 μm (wiring width 35 μm). The wiring interval is about 35 μm). When the diameter of the via hole 16 formed in the upper insulating film 15 on the columnar electrode 12 having a diameter of 120 μm is 95 μm, the interval between the via holes 16 on the columnar electrodes 12 arranged at an arrangement pitch of 200 μm is 105 μm. The number of the upper layer wirings 18 that can be routed to the upper surface of the upper insulating film 15 corresponding to the spacing is 35 μm and the wiring spacing is 35 μm is one.

ところで、この実施形態では、図2に示すように、複数の柱状電極12はシリコン基板4上において大きさが異なる4つの平面方形枠状の仮想周回線上にそれぞれ配置されている。この場合、内側から1番目及び2番目の仮想周回線上には柱状電極12が一定の配置ピッチ(200μm)で配置されている。内側から3番目の仮想周回線上には柱状電極12が一定の配置ピッチ(270μm)で配置されている。内側から4番目の仮想周回線上には柱状電極12が一定の配置ピッチ(340μm)で配置されている。   By the way, in this embodiment, as shown in FIG. 2, the plurality of columnar electrodes 12 are respectively arranged on four planar rectangular frame-shaped virtual peripheral lines having different sizes on the silicon substrate 4. In this case, the columnar electrodes 12 are arranged at a constant arrangement pitch (200 μm) on the first and second virtual peripheral lines from the inside. The columnar electrodes 12 are arranged at a constant arrangement pitch (270 μm) on the third virtual peripheral line from the inside. The columnar electrodes 12 are arranged at a constant arrangement pitch (340 μm) on the fourth virtual peripheral line from the inside.

すなわち、内側から1番目の仮想周回線上に配置された柱状電極12の配置ピッチは、可及的に小さく、加工限界の200μmとしている。内側から2番目の仮想周回線上に配置された柱状電極12の配置ピッチは、図1に示すように、内側から1番目の仮想周回線上に配置された柱状電極12から引き出された上層配線18を1本引き回すために、(最小配線幅)+(最小配線間隔)×2+(ビアホール16の直径)=200μmとしている。   That is, the arrangement pitch of the columnar electrodes 12 arranged on the first virtual peripheral line from the inside is as small as possible, and is set to 200 μm, which is the processing limit. As shown in FIG. 1, the arrangement pitch of the columnar electrodes 12 arranged on the second virtual circumference line from the inside is determined by the upper layer wiring 18 drawn from the columnar electrodes 12 arranged on the first virtual circumference line from the inside. In order to draw one wire, (minimum wiring width) + (minimum wiring interval) × 2 + (diameter of via hole 16) = 200 μm.

内側から3番目の仮想周回線上に配置された柱状電極12の配置ピッチは、図1に示すように、内側から1番目及び2番目の仮想周回線上に配置された柱状電極12から引き出された上層配線18を2本引き回すために、(最小配線幅)×2+(最小配線間隔)×3+(ビアホール16の直径)=270μmとしている。   As shown in FIG. 1, the arrangement pitch of the columnar electrodes 12 arranged on the third virtual circumference line from the inside is the upper layer drawn from the columnar electrodes 12 arranged on the first and second virtual circumference lines from the inside. In order to route two wirings 18, (minimum wiring width) × 2 + (minimum wiring interval) × 3 + (diameter of via hole 16) = 270 μm.

内側から4番目の仮想周回線上に配置された柱状電極12の配置ピッチは、図1に示すように、内側から1番目、2番目及び3番目の仮想周回線上に配置された柱状電極12から引き出された上層配線18を3本引き回すために、(最小配線幅)×3+(最小配線間隔)×4+(ビアホール16の直径)=340μmとしている。   As shown in FIG. 1, the arrangement pitch of the columnar electrodes 12 arranged on the fourth virtual circumferential line from the inside is drawn from the columnar electrodes 12 arranged on the first, second and third virtual circumferential lines from the inside. In order to route the three upper layer wirings 18, (minimum wiring width) × 3 + (minimum wiring interval) × 4 + (diameter of via hole 16) = 340 μm.

換言すれば、内側からn(2以上)番目の仮想周回線上に配置された柱状電極12の間隔は、その内側に配置された柱状電極12から引き出された上層配線18を(n−1)本引き回し可能な間隔としている。   In other words, the interval between the columnar electrodes 12 arranged on the nth (two or more) virtual peripheral line from the inside is (n−1) upper layer wirings 18 drawn from the columnar electrodes 12 arranged on the inside. It is set as an interval that can be routed.

以上の条件において、5mm×5mmのシリコン基板4上において大きさが異なる4つの平面方形枠状の仮想周回線上にそれぞれ柱状電極12を配置すると、図2に示すようになる。すなわち、内側から1番目の仮想周回線上には柱状電極12を52個配置し、内側から2番目の仮想周回線上には柱状電極12を60個配置し、内側から3番目の仮想周回線上には柱状電極12を52個配置し、内側から4番目の仮想周回線上には柱状電極12を52個配置する。   Under the above conditions, when the columnar electrodes 12 are arranged on four planar rectangular frame-like virtual peripheral lines having different sizes on the 5 mm × 5 mm silicon substrate 4, the result is as shown in FIG. 2. That is, 52 columnar electrodes 12 are arranged on the first virtual circumference line from the inside, 60 columnar electrodes 12 are arranged on the second virtual circumference line from the inside, and on the third virtual circumference line from the inside. 52 columnar electrodes 12 are arranged, and 52 columnar electrodes 12 are arranged on the fourth virtual peripheral line from the inside.

すると、柱状電極12は合計216個となるが、図1に示すように、内側から1番目の仮想周回線上に配置された12個の柱状電極12からの上層配線18の引き出しができないため、実質的に使用可能な柱状電極12は204個となる。しかし、これでも、図21に示す場合と比較して、より多い個数(204−184=20)の柱状電極12を配置することができる。   Then, the total number of columnar electrodes 12 is 216. However, as shown in FIG. 1, the upper layer wiring 18 cannot be drawn from the 12 columnar electrodes 12 arranged on the first virtual peripheral line from the inside. The number of columnar electrodes 12 that can be used is 204. However, even in this case, a larger number (204−184 = 20) of columnar electrodes 12 can be arranged as compared with the case shown in FIG.

ところで、ベース板1のサイズを半導体構成体2のサイズよりもある程度大きくしているのは、シリコン基板4上の接続パッド5の数の増加に応じて、半田ボール21の配置領域を半導体構成体2のサイズよりもある程度大きくし、これにより、上層配線18の接続パッド部(オーバーコート膜19の開口部20内の部分)のサイズ及びピッチを柱状電極14のサイズ及びピッチよりも大きくするためである。   By the way, the size of the base plate 1 is made somewhat larger than the size of the semiconductor structure 2 because the area where the solder balls 21 are arranged is increased as the number of connection pads 5 on the silicon substrate 4 increases. This is because the size and pitch of the connection pad portion (portion in the opening 20 of the overcoat film 19) of the upper layer wiring 18 is made larger than the size and pitch of the columnar electrode 14 due to this. is there.

この場合、図1に示すように、上層配線18を半導体構成体2に対応する領域上からその外側に向かって引き出しているため、図3に示すように、半田ボール21は、半導体構成体2の周囲におけるベース板1の上面に設けられた絶縁層14に対応する領域上のみに配置されている。   In this case, as shown in FIG. 1, the upper layer wiring 18 is drawn from the region corresponding to the semiconductor structure 2 toward the outside thereof, so that the solder balls 21 are connected to the semiconductor structure 2 as shown in FIG. 3. Is disposed only on the region corresponding to the insulating layer 14 provided on the upper surface of the base plate 1 in the periphery.

次に、この半導体装置の製造方法の一例について説明するに、まず、半導体構成体2の製造方法の一例について説明する。この場合、まず、図4に示すように、ウエハ状態のシリコン基板(半導体基板)4上にアルミニウム系金属等からなる接続パッド5、酸化シリコン等からなる絶縁膜6及びエポキシ系樹脂やポリイミド系樹脂等からなる保護膜8が設けられ、接続パッド5の中央部が絶縁膜6及び保護膜8に形成された開口部7、9を介して露出されたものを用意する。上記において、ウエハ状態のシリコン基板4には、各半導体構成体が形成される領域に所定の機能の集積回路が形成され、接続パッド5は、それぞれ、対応する領域に形成された集積回路に電気的に接続されている。   Next, an example of a method for manufacturing the semiconductor device 2 will be described. In this case, first, as shown in FIG. 4, on a silicon substrate (semiconductor substrate) 4 in a wafer state, a connection pad 5 made of an aluminum-based metal, an insulating film 6 made of silicon oxide, and an epoxy-based resin or a polyimide-based resin. A protective film 8 made of the like is provided, and a central portion of the connection pad 5 is exposed through openings 7 and 9 formed in the insulating film 6 and the protective film 8. In the above, on the silicon substrate 4 in the wafer state, an integrated circuit having a predetermined function is formed in a region where each semiconductor structure is formed, and the connection pad 5 is electrically connected to the integrated circuit formed in the corresponding region. Connected.

次に、図5に示すように、両開口部7、9を介して露出された接続パッド5の上面を含む保護膜8の上面全体に下地金属層10を形成する。この場合、下地金属層10は、無電解メッキにより形成された銅層のみであってもよく、またスパッタにより形成された銅層のみであってもよく、さらにスパッタにより形成されたチタン等の薄膜層上にスパッタにより銅層を形成したものであってもよい。   Next, as shown in FIG. 5, a base metal layer 10 is formed on the entire upper surface of the protective film 8 including the upper surface of the connection pad 5 exposed through the openings 7 and 9. In this case, the base metal layer 10 may be only a copper layer formed by electroless plating, or may be only a copper layer formed by sputtering, and a thin film such as titanium formed by sputtering. A copper layer may be formed on the layer by sputtering.

次に、下地金属層10の上面にメッキレジスト膜31をパターン形成する。この場合、配線11形成領域に対応する部分におけるメッキレジスト膜31には開口部32が形成されている。次に、下地金属層10をメッキ電流路として銅の電解メッキを行なうことにより、メッキレジスト膜31の開口部32内の下地金属層10の上面に配線11を形成する。次に、メッキレジスト膜31を剥離する。   Next, a plating resist film 31 is pattern-formed on the upper surface of the base metal layer 10. In this case, an opening 32 is formed in the plating resist film 31 in a portion corresponding to the wiring 11 formation region. Next, by performing electrolytic plating of copper using the base metal layer 10 as a plating current path, the wiring 11 is formed on the upper surface of the base metal layer 10 in the opening 32 of the plating resist film 31. Next, the plating resist film 31 is peeled off.

次に、図6に示すように、配線11を含む下地金属層10の上面にメッキレジスト膜33をパターン形成する。この場合、柱状電極12形成領域に対応する部分におけるメッキレジスト膜33には開口部34が形成されている。次に、下地金属層10をメッキ電流路として銅の電解メッキを行なうことにより、メッキレジスト膜33の開口部34内の配線11の接続パッド部上面に柱状電極12を形成する。次に、メッキレジスト膜33を剥離し、次いで、配線11をマスクとして下地金属層10の不要な部分をエッチングして除去すると、図7に示すように、配線11下にのみ下地金属層10が残存される。   Next, as shown in FIG. 6, a plating resist film 33 is patterned on the upper surface of the base metal layer 10 including the wiring 11. In this case, an opening 34 is formed in the plating resist film 33 in a portion corresponding to the columnar electrode 12 formation region. Next, the columnar electrode 12 is formed on the upper surface of the connection pad portion of the wiring 11 in the opening 34 of the plating resist film 33 by performing electrolytic plating of copper using the base metal layer 10 as a plating current path. Next, when the plating resist film 33 is peeled off, and then unnecessary portions of the base metal layer 10 are removed by etching using the wiring 11 as a mask, the base metal layer 10 is formed only under the wiring 11 as shown in FIG. Remain.

次に、図8に示すように、スクリーン印刷法、スピンコーティング法、ダイコート法等により、柱状電極12及び配線11を含む保護膜8の上面全体にエポキシ系樹脂やポリイミド系樹脂等からなる封止膜13をその厚さが柱状電極12の高さよりも厚くなるように形成する。したがって、この状態では、柱状電極12の上面は封止膜13によって覆われている。   Next, as shown in FIG. 8, the entire upper surface of the protective film 8 including the columnar electrode 12 and the wiring 11 is sealed with an epoxy resin, a polyimide resin, or the like by screen printing, spin coating, die coating, or the like. The film 13 is formed so that its thickness is greater than the height of the columnar electrode 12. Therefore, in this state, the upper surface of the columnar electrode 12 is covered with the sealing film 13.

次に、封止膜13及び柱状電極12の上面側を適宜に研磨し、図9に示すように、柱状電極12の上面を露出させ、且つ、この露出された柱状電極12の上面を含む封止膜13の上面を平坦化する。ここで、柱状電極12の上面側を適宜に研磨するのは、電解メッキにより形成される柱状電極12の高さにばらつきがあるため、このばらつきを解消して、柱状電極12の高さを均一にするためである。   Next, the upper surface side of the sealing film 13 and the columnar electrode 12 is appropriately polished to expose the upper surface of the columnar electrode 12 and to include the exposed upper surface of the columnar electrode 12 as shown in FIG. The upper surface of the stop film 13 is flattened. Here, the reason why the upper surface side of the columnar electrode 12 is appropriately polished is that there is a variation in the height of the columnar electrode 12 formed by electrolytic plating, so this variation is eliminated and the height of the columnar electrode 12 is made uniform. It is to make it.

次に、図10に示すように、シリコン基板4の下面全体に接着層3を接着する。接着層3は、エポキシ系樹脂、ポリイミド系樹脂等のダイボンド材からなるものであり、加熱加圧により、半硬化した状態でシリコン基板4に固着する。次に、シリコン基板4に固着された接着層3をダイシングテープ(図示せず)に貼り付け、図11に示すダイシング工程を経た後に、ダイシングテープから剥がすと、図3に示すように、シリコン基板4の下面に接着層3を有する半導体構成体2が複数個得られる。   Next, as shown in FIG. 10, the adhesive layer 3 is bonded to the entire lower surface of the silicon substrate 4. The adhesive layer 3 is made of a die bond material such as an epoxy resin or a polyimide resin, and is fixed to the silicon substrate 4 in a semi-cured state by heating and pressing. Next, the adhesive layer 3 fixed to the silicon substrate 4 is affixed to a dicing tape (not shown), passed through the dicing process shown in FIG. 11, and then peeled off from the dicing tape. As shown in FIG. A plurality of semiconductor structures 2 having the adhesive layer 3 on the lower surface of 4 are obtained.

このようにして得られた半導体構成体2では、シリコン基板4の下面に接着層3を有するため、ダイシング工程後に各半導体構成体2のシリコン基板4の下面にそれぞれ接着層を設けるといった極めて面倒な作業が不要となる。なお、ダイシング工程後にダイシングテープから剥がす作業は、ダイシング工程後に各半導体構成体2のシリコン基板4の下面にそれぞれ接着層を設ける作業に比べれば、極めて簡単である。   Since the semiconductor structure 2 obtained in this way has the adhesive layer 3 on the lower surface of the silicon substrate 4, it is extremely troublesome to provide an adhesive layer on the lower surface of the silicon substrate 4 of each semiconductor structure 2 after the dicing process. Work becomes unnecessary. In addition, the operation | work which peels from a dicing tape after a dicing process is very simple compared with the operation | work which each provides an adhesive layer on the lower surface of the silicon substrate 4 of each semiconductor structure 2 after a dicing process.

次に、このようにして得られた半導体構成体2を用いて、図3に示す半導体装置を製造する場合の一例について説明する。まず、図12に示すように、図3に示す完成された半導体装置を複数個形成することが可能な面積を有するベース板1を用意する。ベース板1は、限定する意味ではないが、例えば、平面方形状である。次に、ベース板1の上面の所定の複数箇所にそれぞれ半導体構成体2のシリコン基板4の下面に接着された接着層3を接着する。ここでの接着は、加熱加圧により、接着層3を本硬化させる。   Next, an example of manufacturing the semiconductor device shown in FIG. 3 using the semiconductor structure 2 obtained in this manner will be described. First, as shown in FIG. 12, a base plate 1 having an area capable of forming a plurality of completed semiconductor devices shown in FIG. 3 is prepared. Although the base plate 1 is not limited, for example, the base plate 1 has a planar rectangular shape. Next, the adhesive layer 3 bonded to the lower surface of the silicon substrate 4 of the semiconductor structure 2 is bonded to a plurality of predetermined locations on the upper surface of the base plate 1. In this bonding, the adhesive layer 3 is fully cured by heating and pressing.

次に、図13に示すように、半導体構成体2の周囲におけるベース板1の上面に、例えばスクリーン印刷法やスピンコーティング法等により、絶縁層形成用層14aを形成する。絶縁層形成用層14aは、例えば、エポキシ系樹脂等の熱硬化性樹脂、あるいは、このような熱硬化性樹脂中にシリカフィラー等からなる補強材が混入されたものである。   Next, as shown in FIG. 13, an insulating layer forming layer 14 a is formed on the upper surface of the base plate 1 around the semiconductor structure 2 by, for example, a screen printing method or a spin coating method. The insulating layer forming layer 14a is, for example, a thermosetting resin such as an epoxy resin, or a reinforcing material made of silica filler or the like mixed in such a thermosetting resin.

次に、半導体構成体2及び絶縁層形成用層14aの上面に上層絶縁膜形成用シート15aを配置する。上層絶縁膜形成用シート15aは、限定する意味ではないが、シート状のビルドアップ材が好ましく、このビルドアップ材としては、エポキシ系樹脂等の熱硬化性樹脂中にシリカフィラーを混入させ、熱硬化性樹脂を半硬化状態にしたものがある。なお、上層絶縁膜形成用シート15aとして、ガラス繊維にエポキシ系樹脂等の熱硬化性樹脂を含浸させ、熱硬化性樹脂を半硬化状態にしてシート状となしたプリプレグ材、または、シリカフィラーが混入されない、熱硬化性樹脂のみからなるシート状のものを用いるようにしてもよい。   Next, the upper insulating film forming sheet 15a is disposed on the upper surfaces of the semiconductor structure 2 and the insulating layer forming layer 14a. The upper insulating film forming sheet 15a is not limited, but is preferably a sheet-like buildup material. As this buildup material, a silica filler is mixed in a thermosetting resin such as an epoxy resin, There is a curable resin in a semi-cured state. As the upper insulating film forming sheet 15a, a prepreg material in which a glass fiber is impregnated with a thermosetting resin such as an epoxy resin and the thermosetting resin is in a semi-cured state, or a silica filler is used. You may make it use the sheet-like thing which consists only of a thermosetting resin which is not mixed.

次に、図14に示すように、一対の加熱加圧板35、36を用いて上下から絶縁層形成用層14a及び上層絶縁膜形成用シート15aを加熱加圧する。すると、半導体構成体2の周囲におけるベース板1の上面に絶縁層14が形成され、半導体構成体2及び絶縁層14の上面に上層絶縁膜15が形成される。この場合、上層絶縁膜15の上面は、上側の加熱加圧板35の下面によって押さえ付けられるため、平坦面となる。したがって、上層絶縁膜15の上面を平坦化するための研磨工程は不要である。   Next, as shown in FIG. 14, the insulating layer forming layer 14 a and the upper insulating film forming sheet 15 a are heated and pressed from above and below using a pair of heating and pressing plates 35 and 36. Then, the insulating layer 14 is formed on the upper surface of the base plate 1 around the semiconductor structure 2, and the upper insulating film 15 is formed on the upper surfaces of the semiconductor structure 2 and the insulating layer 14. In this case, since the upper surface of the upper insulating film 15 is pressed by the lower surface of the upper heating / pressing plate 35, it becomes a flat surface. Therefore, a polishing process for flattening the upper surface of the upper insulating film 15 is unnecessary.

次に、図15に示すように、レーザビームを照射するレーザ加工により、柱状電極12の上面中央部に対応する部分における上層絶縁膜15にビアホール16を形成する。次に、必要に応じて、ビアホール16内等に発生したエポキシスミア等をデスミア処理により除去する。次に、図16に示すように、ビアホール16を介して露出された柱状電極12の上面を含む上層絶縁膜15の上面全体、銅の無電解メッキにより、上層下地金属層17を形成する。次に、上層下地金属層17の上面にメッキレジスト膜37をパターン形成する。この場合、上層配線18形成領域に対応する部分におけるメッキレジスト膜37には開口部38が形成されている。   Next, as shown in FIG. 15, a via hole 16 is formed in the upper insulating film 15 in a portion corresponding to the central portion of the upper surface of the columnar electrode 12 by laser processing with laser beam irradiation. Next, if necessary, epoxy smear or the like generated in the via hole 16 or the like is removed by a desmear process. Next, as shown in FIG. 16, an upper base metal layer 17 is formed by electroless plating of copper over the entire upper surface of the upper insulating film 15 including the upper surface of the columnar electrode 12 exposed through the via holes 16. Next, a plating resist film 37 is patterned on the upper surface of the upper base metal layer 17. In this case, an opening 38 is formed in the plating resist film 37 in a portion corresponding to the upper layer wiring 18 formation region.

次に、上層下地金属層18をメッキ電流路として銅の電解メッキを行なうことにより、メッキレジスト膜37の開口部38内の上層下地金属層17の上面に上層配線18を形成する。次に、メッキレジスト膜37を剥離し、次いで、上層配線18をマスクとして上層下地金属層17の不要な部分をエッチングして除去すると、図17に示すように、上層配線18下にのみ上層下地金属層17が残存される。   Next, the upper wiring 18 is formed on the upper surface of the upper base metal layer 17 in the opening 38 of the plating resist film 37 by performing electrolytic plating of copper using the upper base metal layer 18 as a plating current path. Next, the plating resist film 37 is peeled off, and then an unnecessary portion of the upper base metal layer 17 is removed by etching using the upper layer wiring 18 as a mask. As shown in FIG. The metal layer 17 remains.

次に、図18に示すように、スクリーン印刷法等により、上層配線18を含む上層絶縁膜15の上面全体にソルダーレジスト等からなるオーバーコート膜19を形成する。この場合、上層配線18の接続パッド部に対応する部分におけるオーバーコート膜19には開口部20が形成されている。次に、開口部20内及びその上方に半田ボール21を上層配線18の接続パッド部に接続させて形成する。次に、互いに隣接する半導体構成体2間において、オーバーコート膜19、上層絶縁膜15、絶縁層14及びベース板1を切断すると、図3に示す半導体装置が複数個得られる。   Next, as shown in FIG. 18, an overcoat film 19 made of a solder resist or the like is formed on the entire upper surface of the upper insulating film 15 including the upper wiring 18 by a screen printing method or the like. In this case, an opening 20 is formed in the overcoat film 19 in a portion corresponding to the connection pad portion of the upper layer wiring 18. Next, a solder ball 21 is formed in the opening 20 and above it by connecting it to the connection pad portion of the upper wiring 18. Next, when the overcoat film 19, the upper insulating film 15, the insulating layer 14, and the base plate 1 are cut between adjacent semiconductor structures 2, a plurality of semiconductor devices shown in FIG. 3 are obtained.

以上のように、上記製造方法では、ベース板1上に複数の半導体構成体2を配置し、複数の半導体構成体2に対して、上層配線18及び半田ボール21の形成を一括して行い、その後に分断して複数個の半導体装置を得ているので、製造工程を簡略化することができる。また、図14に示す製造工程以降では、ベース板1と共に複数の半導体構成体2を搬送することができるので、これによっても製造工程を簡略化することができる。   As described above, in the manufacturing method described above, a plurality of semiconductor structures 2 are arranged on the base plate 1, and the upper layer wiring 18 and the solder balls 21 are collectively formed on the plurality of semiconductor structures 2. Thereafter, the semiconductor device is divided to obtain a plurality of semiconductor devices, so that the manufacturing process can be simplified. Further, after the manufacturing process shown in FIG. 14, a plurality of semiconductor structures 2 can be transported together with the base plate 1, so that the manufacturing process can be simplified.

ところで、上記実施形態では、図1に示すように、柱状電極12が合計216個となるが、内側から1番目の仮想周回線上に配置された12個の柱状電極12からの上層配線18の引き出しができないため、実質的に使用可能な柱状電極12は204個となる。そこで、次に、内側から1番目の仮想周回線上に配置された柱状電極12を全て使用可能とすることができる実施形態について説明する。   Incidentally, in the above embodiment, as shown in FIG. 1, the total number of columnar electrodes 12 is 216, but the upper wiring 18 is drawn from the 12 columnar electrodes 12 arranged on the first virtual peripheral line from the inside. Therefore, the number of usable columnar electrodes 12 is 204. Therefore, next, an embodiment in which all the columnar electrodes 12 arranged on the first virtual peripheral line from the inside can be used will be described.

(第2実施形態)
図19はこの発明の第2実施形態としての半導体装置の要部の平面図を示し、図20は図19に示す半導体装置における半導体構成体の平面図を示す。この半導体装置では、内側から1番目及び2番目の仮想周回線上に配置された柱状電極12の配置ピッチは一定であるが、内側から3番目及び4番目の仮想周回線上に配置された柱状電極12の配置ピッチは異なっている。
(Second Embodiment)
FIG. 19 shows a plan view of a main part of a semiconductor device as a second embodiment of the present invention, and FIG. 20 shows a plan view of a semiconductor structure in the semiconductor device shown in FIG. In this semiconductor device, the arrangement pitch of the columnar electrodes 12 arranged on the first and second virtual circumferential lines from the inside is constant, but the columnar electrodes 12 arranged on the third and fourth virtual circumferential lines from the inside. The arrangement pitch is different.

すなわち、内側から1番目の仮想周回線上に配置された柱状電極12の配置ピッチは、可及的に小さく、加工限界の200μmとしている。内側から2番目の仮想周回線上に配置された柱状電極12の配置ピッチは、内側から1番目の仮想周回線上に配置された柱状電極12から引き出された上層配線18を1本引き回すために、200μmとしている。   That is, the arrangement pitch of the columnar electrodes 12 arranged on the first virtual peripheral line from the inside is as small as possible, and is set to 200 μm, which is the processing limit. The arrangement pitch of the columnar electrodes 12 arranged on the second virtual circumference line from the inside is 200 μm in order to route one upper layer wiring 18 drawn from the columnar electrode 12 arranged on the first virtual circumference line from the inside. It is said.

内側から3番目の仮想周回線上に配置された柱状電極12の配置ピッチは、内側から1番目及び2番目の仮想周回線上に配置された柱状電極12から引き出された上層配線18を1本、2本、6本引き回すために、200μm、270μm、550μmの3種類としている。   The arrangement pitch of the columnar electrodes 12 arranged on the third virtual circumferential line from the inside is such that one upper layer wiring 18 drawn from the columnar electrodes 12 arranged on the first and second virtual circumferential lines from the inside is one, two. In order to route six or six books, three types of 200 μm, 270 μm, and 550 μm are provided.

内側から4番目の仮想周回線上に配置された柱状電極12の配置ピッチは、内側から1番目、2番目及び3番目の仮想周回線上に配置された柱状電極12から引き出された上層配線18を1本、2本、3本、13本引き回すために、200μm、270μm、340μm、1040μmの4種類としている。   The arrangement pitch of the columnar electrodes 12 arranged on the fourth virtual circumferential line from the inside is 1 for the upper layer wiring 18 drawn from the columnar electrodes 12 arranged on the first, second and third virtual circumferential lines from the inside. There are four types of 200 μm, 270 μm, 340 μm, and 1040 μm in order to route 2, 3, 3, and 13 wires.

換言すれば、内側からn(2以上)番目の仮想周回線上に配置された柱状電極12の少なくとも一部の間隔は、その内側に配置された柱状電極12から引き出された上層配線18を(n−1)本以上引き回し可能な間隔としている。   In other words, the interval between at least a part of the columnar electrodes 12 arranged on the nth (two or more) virtual peripheral line from the inner side is determined by (n) the upper-layer wiring 18 drawn from the columnar electrode 12 arranged on the inner side. -1) It is set as the space | interval which can be routed more than this.

以上の条件において、5mm×5mmのシリコン基板4上において大きさが異なる4つの平面方形枠状の仮想周回線上にそれぞれ柱状電極12を配置すると、図20に示すようになる。すなわち、内側から1番目の仮想周回線上には柱状電極12を52個配置し、内側から2番目の仮想周回線上には柱状電極12を60個配置し、内側から3番目の仮想周回線上には柱状電極12を48個配置し、内側から4番目の仮想周回線上には柱状電極12を52個配置する。   Under the above conditions, when the columnar electrodes 12 are arranged on four planar rectangular frame-shaped virtual peripheral lines having different sizes on the 5 mm × 5 mm silicon substrate 4, the result is as shown in FIG. That is, 52 columnar electrodes 12 are arranged on the first virtual circumference line from the inside, 60 columnar electrodes 12 are arranged on the second virtual circumference line from the inside, and on the third virtual circumference line from the inside. Forty-eight columnar electrodes 12 are arranged, and 52 columnar electrodes 12 are arranged on the fourth virtual peripheral line from the inside.

すると、柱状電極12は合計212個となり、図19に示すように、内側から1番目の仮想周回線上に配置された柱状電極12の全てから上層配線18を引き出すことができる。そして、この場合、実質的に使用可能な柱状電極12は、図1に示す場合と比較して、より多い個数(212−204=8)となる。   Then, the total number of columnar electrodes 12 is 212, and as shown in FIG. 19, the upper-layer wiring 18 can be drawn out from all the columnar electrodes 12 arranged on the first virtual peripheral line from the inside. In this case, the number of columnar electrodes 12 that can be substantially used is larger than that in the case shown in FIG. 1 (212−204 = 8).

(その他の実施形態)
上記実施形態では、半導体構成体2として、外部接続用電極としての柱状電極12を有するものとしたが、これに限らず、柱状電極12及び封止膜13を有せず、配線11の接続パッド部以外を覆うソルダーレジスト等からなるオーバーコート膜を有し、配線11の接続パッド部上及びその近傍のオーバーコート膜上に外部接続用電極としての下地金属層を含む上層接続パッドが設けられたものであってもよい。また、半導体構成体2のシリコン基板4及びベース板1は長方形状であってもよい。
(Other embodiments)
In the above embodiment, the semiconductor structure 2 has the columnar electrode 12 as the external connection electrode. However, the present invention is not limited to this, and the columnar electrode 12 and the sealing film 13 are not provided. An overcoat film made of a solder resist or the like covering other than the portion is provided, and an upper layer connection pad including a base metal layer as an external connection electrode is provided on the connection pad portion of the wiring 11 and on the overcoat film in the vicinity thereof. It may be a thing. Further, the silicon substrate 4 and the base plate 1 of the semiconductor structure 2 may be rectangular.

この発明の第1実施形態としての半導体装置の要部の平面図。The top view of the principal part of the semiconductor device as 1st Embodiment of this invention. 図1に示す半導体装置における半導体構成体の平面図。FIG. 2 is a plan view of a semiconductor structure in the semiconductor device shown in FIG. 1. 図1に示す半導体装置の適当な部分の縦断面図。FIG. 2 is a longitudinal sectional view of an appropriate portion of the semiconductor device shown in FIG. 1. 図3に示す半導体構成体の製造に際し、当初用意したものの断面図。Sectional drawing of what was initially prepared in the case of manufacture of the semiconductor structure shown in FIG. 図4に続く工程の断面図。Sectional drawing of the process following FIG. 図5に続く工程の断面図。Sectional drawing of the process following FIG. 図6に続く工程の断面図。Sectional drawing of the process following FIG. 図7に続く工程の断面図。Sectional drawing of the process following FIG. 図8に続く工程の断面図。FIG. 9 is a cross-sectional view of the process following FIG. 8. 図8に続く工程の断面図。FIG. 9 is a cross-sectional view of the process following FIG. 8. 図10に続く工程の断面図。Sectional drawing of the process following FIG. 図11に続く工程の断面図。Sectional drawing of the process following FIG. 図12に続く工程の断面図。Sectional drawing of the process following FIG. 図13に続く工程の断面図。Sectional drawing of the process following FIG. 図13に続く工程の断面図。Sectional drawing of the process following FIG. 図15に続く工程の断面図。FIG. 16 is a cross-sectional view of the process following FIG. 15. 図16に続く工程の断面図。FIG. 17 is a cross-sectional view of the process following FIG. 16. 図17に続く工程の断面図。FIG. 18 is a cross-sectional view of the process following FIG. 17. この発明の第2実施形態としての半導体装置の要部の平面図。The top view of the principal part of the semiconductor device as 2nd Embodiment of this invention. 図19に示す半導体装置における半導体構成体の平面図。FIG. 20 is a plan view of a semiconductor structure in the semiconductor device shown in FIG. 19. 背景技術を説明するための図2同様の平面図。The top view similar to FIG. 2 for demonstrating background art. 背景技術を説明するための図1同様の平面図。The top view similar to FIG. 1 for demonstrating background art.

符号の説明Explanation of symbols

1 ベース板
2 半導体構成体
3 接着層
4 シリコン基板
5 接続パッド
6 絶縁膜
8 保護膜
11 配線
12 柱状電極
13 封止膜
14 絶縁層
15 上層絶縁膜
18 上層配線
19 オーバーコート膜
21 半田ボール
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Base board 2 Semiconductor structure 3 Adhesion layer 4 Silicon substrate 5 Connection pad 6 Insulating film 8 Protective film 11 Wiring 12 Columnar electrode 13 Sealing film 14 Insulating layer 15 Upper layer insulating film 18 Upper layer wiring 19 Overcoat film 21 Solder ball

Claims (17)

上面に複数の接続パッドが設けられた平面方形状の半導体基板と、前記半導体基板上において前記接続パッドを除く部分に設けられた絶縁膜と、前記絶縁膜上に前記接続パッドに接続されて設けられた複数の外部接続用電極とを備えた半導体装置において、前記外部接続用電極は、前記半導体基板上において大きさが異なる3つ以上の平面方形枠状の仮想周回線上にそれぞれ配置され、且つ、内側からn(2以上)番目の仮想周回線上に配置された前記外部接続用電極間の少なくとも一部の間隔は、その内側に配置された前記外部接続用電極から引き出される上層配線を(n−1)本またはそれ以上引き回し可能な間隔となっていることを特徴とする半導体装置。   A planar rectangular semiconductor substrate provided with a plurality of connection pads on the upper surface, an insulating film provided on a portion of the semiconductor substrate excluding the connection pads, and provided on the insulating film connected to the connection pads In the semiconductor device comprising a plurality of external connection electrodes, the external connection electrodes are respectively disposed on three or more planar rectangular frame-shaped virtual peripheral lines having different sizes on the semiconductor substrate, and , At least a part of the space between the external connection electrodes arranged on the nth (two or more) virtual peripheral line from the inside is defined by an upper layer wiring drawn from the external connection electrode arranged on the inside (n -1) A semiconductor device characterized in that the interval is one or more. 請求項1に記載の発明において、内側から2番目の仮想周回線上に配置された前記外部接続用電極間の間隔は、その内側に配置された前記外部接続用電極から引き出される上層配線を1本引き回し可能となっていることを特徴とする半導体装置。   In the first aspect of the invention, the interval between the external connection electrodes arranged on the second virtual peripheral line from the inside is one upper layer wiring drawn from the external connection electrode arranged on the inside. A semiconductor device characterized in that it can be routed. 請求項2に記載の発明において、内側から1番目の仮想周回線上に配置された前記外部接続用電極間の間隔は、前記内側から2番目の仮想周回線上に配置された外部接続用電極間の間隔と同一であることを特徴とする半導体装置。   In the invention according to claim 2, the interval between the external connection electrodes arranged on the first virtual circumference line from the inside is between the external connection electrodes arranged on the second virtual circumference line from the inside. A semiconductor device having the same spacing. 請求項1に記載の発明において、内側から3番目及びそれ以降の仮想周回線上に配置された前記外部接続用電極間の間隔は、角部に位置する外部接続用電極と該外部接続用電極の隣に位置する外部接続用電極との間隔を除いて、一定であり、同数の上層配線を引き回し可能な間隔となっていることを特徴とする半導体装置。   In the invention according to claim 1, the interval between the external connection electrodes arranged on the third and subsequent virtual peripheral lines from the inside is such that the external connection electrode located at the corner and the external connection electrode A semiconductor device, which is constant except for an interval between adjacent external connection electrodes, and has an interval capable of routing the same number of upper layer wirings. 請求項1に記載の発明において、内側から3番目及びそれ以降の仮想周回線上に配置された前記外部接続用電極は、(n−1)本の上層配線を引き回し可能な間隔とそれとは異なる本数の上層配線を引き回し可能な間隔で配置されていることを特徴とする半導体装置。   In the invention according to claim 1, the number of external connection electrodes arranged on the third and subsequent virtual peripheral lines from the inside is different from an interval in which (n-1) upper layer wirings can be routed. A semiconductor device, characterized in that the upper layer wirings are arranged at intervals that can be routed. 請求項1に記載の発明において、前記半導体基板は平面正方形状であることを特徴とする半導体装置。   2. The semiconductor device according to claim 1, wherein the semiconductor substrate has a planar square shape. 請求項1に記載の発明において、前記外部接続用電極は、前記絶縁膜上に前記接続パッドに接続されて設けられた配線の接続パッド部上に設けられた柱状電極であることを特徴とする半導体装置。   The invention according to claim 1, wherein the external connection electrode is a columnar electrode provided on a connection pad portion of a wiring provided on the insulating film and connected to the connection pad. Semiconductor device. 請求項1に記載の発明において、前記外部接続用電極は、前記絶縁膜上に前記接続パッドに接続されて設けられた配線の接続パッド部上に設けられた上層接続パッドであることを特徴とする半導体装置。   The invention according to claim 1, wherein the external connection electrode is an upper layer connection pad provided on a connection pad portion of a wiring provided on the insulating film and connected to the connection pad. Semiconductor device. ベース板と、前記ベース板上に設けられ、且つ、平面方形状の半導体基板及び該半導体基板上に設けられた複数の外部接続用電極を有する半導体構成体と、前記半導体構成体の周囲における前記ベース板上に設けられた絶縁層と、前記半導体構成体及び前記絶縁層上に前記半導体構成体の外部接続用電極にビアホールを介して接続された上層配線とを備えた半導体装置において、前記半導体構成体の外部接続用電極は前記半導体基板上において大きさが異なる3つ以上の平面方形枠状の仮想周回線上にそれぞれ配置され、且つ、前記上層配線は、内側からn(2以上)番目の仮想周回線上に配置された前記外部接続用電極間の少なくとも一部において、その内側に配置された前記外部接続用電極から引き出された前記上層配線を(n−1)本以上引き回されていることを特徴とする半導体装置。   A base plate, a semiconductor structure provided on the base board and having a planar rectangular semiconductor substrate and a plurality of external connection electrodes provided on the semiconductor substrate, and the semiconductor structure around the semiconductor structure A semiconductor device comprising: an insulating layer provided on a base plate; and the semiconductor structure and an upper layer wiring connected to an external connection electrode of the semiconductor structure on the insulating layer through a via hole. The external connection electrodes of the structure are respectively arranged on three or more planar rectangular frame-shaped virtual peripheral lines having different sizes on the semiconductor substrate, and the upper layer wiring is n (2 or more) from the inside. At least part of the external connection electrodes arranged on the virtual peripheral line, (n−1) upper layer wirings drawn from the external connection electrodes arranged on the inner side thereof Wherein a being routed above. 請求項9に記載の発明において、前記上層配線は、前記半導体構成体の内側から2番目の仮想周回線上に配置された前記外部接続用電極間の間隔において、1本引き回されていることを特徴とする半導体装置。   The invention according to claim 9, wherein the upper layer wiring is routed by one in the interval between the external connection electrodes arranged on the second virtual peripheral line from the inside of the semiconductor structure. A featured semiconductor device. 請求項10に記載の発明において、前記半導体構成体の内側から1番目の仮想周回線上に配置された前記外部接続用電極間の間隔は、前記半導体構成体の内側から2番目の仮想周回線上に配置された前記外部接続用電極間の間隔と同一であることを特徴とする半導体装置。   The space between the external connection electrodes arranged on the first virtual circumference line from the inside of the semiconductor structure is the second virtual circumference line from the inside of the semiconductor structure. A semiconductor device having the same interval between the arranged external connection electrodes. 請求項9に記載の発明において、前記半導体構成体の内側から3番目及びそれ以降の仮想周回線上に配置された前記外部接続用電極間の間隔は、角部に位置する外部接続用電極と該外部接続用電極の隣に位置する外部接続用電極との間隔を除いて、一定であり、それぞれ、前記上層配線が同数引き回されていることを特徴とする半導体装置。   In the invention according to claim 9, an interval between the external connection electrodes arranged on the third and subsequent virtual peripheral lines from the inside of the semiconductor structure is set between the external connection electrodes located at corners and the external connection electrodes. A semiconductor device, which is constant except for an interval with an external connection electrode located adjacent to the external connection electrode, and the same number of the upper layer wirings are routed. 請求項9に記載の発明において、前記半導体構成体の内側から3番目及びそれ以降の仮想周回線上に配置された前記外部接続用電極間には、他の一部に対して前記上層配線(n−1)本とは異なるの本数が引き回されていることを特徴とする半導体装置。   In the invention according to claim 9, between the external connection electrodes arranged on the third and subsequent virtual peripheral lines from the inside of the semiconductor structure, the upper layer wiring (n -1) A semiconductor device characterized in that a number different from the number is routed. 請求項9に記載の発明において、前記ベース板及び前記半導体基板は平面正方形状であることを特徴とする半導体装置。   10. The semiconductor device according to claim 9, wherein the base plate and the semiconductor substrate have a planar square shape. 請求項9に記載の発明において、前記上層配線の接続パッド部以外を覆うオーバーコート膜を有することを特徴とする半導体装置。   10. The semiconductor device according to claim 9, further comprising an overcoat film that covers a portion other than the connection pad portion of the upper wiring. 請求項15に記載の発明において、前記上層配線の接続パッド部上に半田ボールが設けられていることを特徴とする半導体装置。   16. The semiconductor device according to claim 15, wherein a solder ball is provided on a connection pad portion of the upper layer wiring. 請求項16に記載の発明において、前記半田ボールは前記絶縁層に対応する領域上のみに配置されていることを特徴とする半導体装置。   17. The semiconductor device according to claim 16, wherein the solder ball is disposed only on a region corresponding to the insulating layer.
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