JP2006210406A - 配線とそれを備えた半導体装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 配線と封止樹脂層との接触面積を増加させることにより、配線と封止樹脂層との間の密着性を向上させることができ、その結果、配線の絶縁性の低下を防止することができる配線とそれを備えた半導体装置を提供する。
【解決手段】 本発明の再配線層は、断面形状が正テーパ状（台形状）の銅メッキ層からなる再配線層１１であり、その両側面１１ａ、１１ｂは、底面１１ｃに対して角度θの傾斜面とされ、この底面１１ｃの幅は上面１１ｄの幅より幅広とされていることを特徴とする。
【選択図】 図１

Description

本発明は、配線とそれを備えた半導体装置に関し、特に詳しくは、上面を覆っている樹脂との密着性に優れ、したがって、配線の絶縁性を十分確保することが可能で、短絡等の不具合が生じる虞が無く、よって、デバイスとしての信頼性が高まる技術に関するものである。

従来の半導体パッケージでは、例えば、一主面に集積回路が形成されたシリコンチップを樹脂により封止した、いわゆるデュアル・インライン・パッケージ（Dual Inline Package）やクァド・フラット・パッケージ（Quad Flat Package）では、樹脂パッケージの側面部や周辺部に、外方に突出する金属リードを配置した周辺端子配置型が主流であった。
これに対し、近年急速に普及している半導体パッケージとして、金属リードが突出しないチップ・サイズ／スケール・パッケージ（ＣＳＰ：Chip Size/Scale Package）が提案され、実用に供されている。
このＣＳＰは、いわゆるボールグリッドアレイ（ＢＧＡ）技術を採用することで、パッケージの平坦な表面に複数個の電極をロの字状あるいは格子状に配置した構造（ＢＧＡ構造）のリードレス半導体パッケージであり、電極端子数が同じでもパッケージの占有面積を狭くすることができ、したがって、従来のデュアル・インライン・パッケージ等より狭い面積で電子回路基板に高密度実装することを可能としたものである。

ボールグリッドアレイ（ＢＧＡ）タイプの半導体パッケージでは、パッケージの占有面積が半導体チップの占有面積にほぼ等しい、いわゆるＣＳＰ構造と称される構造が上述したＢＧＡ構造と共に開発され、電子機器の小型・軽量化に大きく貢献している。
このＣＳＰ構造は、複数の集積回路が一主面に形成されたシリコンウエハを、ダイシングソー等により切断して個々のシリコンチップとし、これらのシリコンチップに個別にパッケージを施したものである。

これに対し、一般的に「ウエハレベル（ＷＬ）ＣＳＰ」と称される半導体パッケージがある（例えば、特許文献１、２参照）。
図１２は、従来のＷＬＣＳＰの一例を示す断面図であり、図において、１はシリコン基板、２はポリイミド等からなる絶縁樹脂層、３は銅メッキ層からなる再配線層、４はエポキシ樹脂等からなる封止樹脂層である。この再配線層３上には、はんだバンプ（図示略）が形成されている。
このＷＬＣＳＰは、シリコンウエハ上に絶縁樹脂層２、導電体層を順次形成し、この導電体層をパターニングして所定の回路パターンの再配線層３とした後、この再配線層３を含む絶縁樹脂層２上に封止樹脂層４を形成し、その後の最終工程にて、このシリコンウエハを所定のチップ寸法に切断することにより、シリコン基板１上に絶縁樹脂層２、再配線層３、封止樹脂層４が順次形成されたパッケージ構造のシリコンチップを得ることができる。
このＷＬＣＳＰでは、最終工程にてシリコンウエハをダイシングすることによりシリコンチップを得ることから、ダイシングされたシリコンチップそのものの大きさが、パッケージが施された半導体チップの大きさと一致することとなる。したがって、実装基板に対して最小占有面積を有する半導体チップを得ることができる。

このＷＬＣＳＰの製造方法の特徴は、パッケージを構成する材料を全てシリコンウエハ上にて加工する点にある。すなわち、絶縁層、再配線層、封止樹脂層、はんだバンプ等は、全てシリコンウエハをハンドリングすることで形成される。
このＷＬＣＳＰの製造方法では、再配線層を形成する方法として、セミアディティブ法、サブトラクティブ法という２つの方法が主として用いられている。なお、アディティブ法という方法もあるが、少なくともＷＬＣＳＰの製造方法としては、一般的な方法ではない。

セミアディティブ法は、まず、ウエハ全面に薄い導電層を形成し、この導電層上にレジスト層を形成し、このレジスト層をパターニングすることにより、このレジスト層の配線に対応する領域を開口させる。次いで、このレジスト層の全面に電解メッキ法または無電解メッキ法により厚みのある導電層を形成し、その後レジスト層を除去し、さらに、薄い導電層のうち配線でない領域（薄い導電層のみの領域）をエッチングにより除去し、所定のパターンからなる配線を得る方法である。
また、サブトラクティブ法は、まず、ウエハ全面に厚い導電層を形成し、この導電層上にレジスト層を形成し、このレジスト層をパターニングすることにより、このレジスト層の配線を形成しない領域を開口させる。次いで、このレジスト層をマスクとして配線を形成しない領域の導電層をエッチングにより除去し、その後レジスト層を剥離し、所定のパターンからなる配線を得る方法である。
このセミアディティブ法は、微細な配線パターンを形成することができるという特徴があり、一方、サブトラクティブ法は、製造プロセスがセミアディティブ法に比べて簡単であることから、製造コストの点で優れているという特徴がある。
特開２００３−１２４２４４号公報 国際公開第００／７７８４３号パンフレット

ところで、上述した従来のＷＬＣＳＰでは、再配線層３を含む絶縁樹脂層２上に封止樹脂層４を形成したものであるから、再配線層３と封止樹脂層４との密着性が弱く、封止樹脂層４が再配線層３から剥離してしまう虞があった。
通常、封止樹脂層４には引張りの内部応力が生じており、特に、再配線層３の側面には大きな引張り応力が生じている。そこで、再配線層３と封止樹脂層４との密着性が弱かった場合、再配線層３の側面と封止樹脂層４の界面との間で剥離が生じ、その後、温度の変化や封止樹脂層４の吸湿等により、剥離が進行していくこととなる。

また、この封止樹脂層４は再配線層３を絶縁する機能を有しているために、封止樹脂層４が剥離すると、再配線層３の絶縁性が低下してしまい、場合によっては誤動作等の不具合が生じる虞があるという問題点があった。
特に、剥離した封止樹脂層４と再配線層３との間の隙間に外部から水分が浸入し、再配線層３中の銅原子がマイグレーションを生じた様な場合、絶縁性は完全に失われてしまうことになる。
さらに、この剥離がきっかけとなって、封止樹脂層４と絶縁樹脂層２との界面に沿って剥離が進行し易くなり、その結果、隣り合う再配線層３同士が短絡し、ショート不良を引き起こす虞がある。
この様な封止樹脂層４と再配線層３との剥離は、ＷＬＣＳＰの再配線層あるいは高密度実装基板の配線等、配線相互間の間隔が狭い様な場合においては、特に大きな問題点になっている。

本発明は、上記の事情に鑑みてなされたものであって、配線と封止樹脂層との接触面積を増加させることにより、配線と封止樹脂層との間の密着性を向上させることができ、その結果、配線の絶縁性の低下を防止することができる配線とそれを備えた半導体装置を提供することを目的とする。

上記課題を解決するために、本発明は次の様な配線とそれを備えた半導体装置を提供した。
すなわち、本発明の請求項１記載の配線は、基材上に形成された導電体箔または導電体薄膜をパターニングしてなる配線であって、この配線を覆うように樹脂層が形成され、この配線の厚み方向の断面積は、その厚み方向に沿って変化させてなることを特徴とする。

本発明の請求項２記載の配線は、請求項１記載の配線において、前記配線の両側面は、少なくともその一部が、前記配線の底面に対して傾斜面とされていることを特徴とする。

本発明の請求項３記載の配線は、請求項１記載の配線において、前記配線の両側面は、その厚み方向に沿って段差が形成されていることを特徴とする。

本発明の請求項４記載の半導体装置は、請求項１、２または３記載の配線を備えてなることを特徴とする。

本発明の配線によれば、基材上に形成された配線を覆うように樹脂層を形成し、この配線の厚み方向の断面積を、その厚み方向に沿って変化させたので、この配線の側面の表面積を増加させることができ、配線と樹脂層との接触面積を増加させることができる。
また、この配線の厚み方向の断面形状を厚み方向に沿って変化させることにより、配線とそれを覆う樹脂層との接合界面に働く応力の方向（接合界面の法線方向）と、樹脂層の引張応力が働く方向とを一致しないようにすることができる。
したがって、配線と樹脂層との間の密着性を向上させることができ、外部から応力が加わった場合においても、配線と樹脂層とを剥離し難くすることができ、その結果、配線の絶縁性の低下を防止することができる。

本発明の配線とそれを備えた半導体装置の各実施形態について説明する。
ここでは、半導体装置としてウエハレベル・チップ・サイズ／スケール・パッケージ（ＷＬＣＳＰ）を例にとり説明する。
なお、これらの実施形態は、本発明の趣旨をより理解し易いように具体的に説明したものであり、本発明は、これらの実施形態に限定されない。

［第１の実施形態］
図１は、本発明の第１の実施形態のウエハレベル・チップ・サイズ／スケール・パッケージ（ＷＬＣＳＰ）を示す断面図であり、図１中、図１２と同一の構成要素については、同一の符号を付し、説明を省略する。
図において、１１は断面形状が正テーパ状（台形状）の銅メッキ層からなる再配線層（配線）であり、この再配線層１１の両側面１１ａ、１１ｂは、底面１１ｃに対して３０°〜８０°の範囲の角度θの傾斜面とされ、この底面１１ｃの幅（Ｗc）は上面１１ｄの幅（Ｗd）より幅広（Ｗd＜Ｗc）とされている。

このＷＬＣＳＰでは、再配線層１１の両側面１１ａ、１１ｂを底面１１ｃに対して角度（θ）の傾斜面としたことにより、両側面１１ａ、１１ｂの表面積が増加し、したがって、再配線層１１と封止樹脂層４との接触面積が増加することとなる。

また、両側面１１ａ、１１ｂを傾斜面としたことにより、再配線層１１とそれを覆う封止樹脂層４との接合界面に働く応力の方向（接合界面の法線方向）と、封止樹脂層４の引張応力が働く方向とは、一致しなくなる。
これにより、再配線層１１と封止樹脂層４との間の密着性が向上し、外部から応力が加わった場合においても再配線層１１と封止樹脂層４とは剥離し難くなる。その結果、再配線層１１の絶縁性が低下する虞がなくなる。

次に、このＷＬＣＳＰの製造方法について説明する。
このＷＬＣＳＰは、サブトラクティブ法により作製することができる。
まず、図２（ａ）に示すように、スピンコート法等によりシリコンウエハ１２の上面全面に、ポリイミド等からなる絶縁樹脂層１３を形成し、次いで、この絶縁樹脂層１３の上面全面に電解メッキ法または無電解メッキ法により銅等の金属からなる導電体層１４を形成し、この導電体層１４上にレジスト膜１５を形成し、このレジスト膜１５の再配線層１１を形成しない領域に開口１５ａを形成し、この開口１５ａ内の導電体層１４を所定の厚みまでエッチングにより除去する。
これにより、絶縁樹脂層１３上には、一部の導電体層１４ａが残ることとなる。

次いで、図２（ｂ）に示すように、レジスト膜１５を剥離し、導電体層１４ａを所定の厚みまでエッチングする。このエッチングにより、導電体層１４ａは断面台形状にエッチングされる。したがって、絶縁樹脂層１３上には、両側面１１ａ、１１ｂが底面１１ｃに対して角度θの傾斜面とされた所定の回路パターンの再配線層１１が形成される。
次いで、この再配線層１１を含む絶縁樹脂層１３上に封止樹脂層４を形成し、その後の最終工程にて、シリコンウエハ１２を所定のチップ寸法に切断することにより、図１に示すシリコン基板１上に絶縁樹脂層２、再配線層１１、封止樹脂層４が順次形成されたチップサイズのＷＬＣＳＰを得ることができる。

本実施形態のＷＬＣＳＰによれば、絶縁樹脂層２上に、両側面１１ａ、１１ｂを底面１１ｃに対して角度θの傾斜面とした断面が正テーパ状の再配線層１１を形成したので、再配線層１１の両側面１１ａ、１１ｂの表面積を増加させることができ、再配線層１１と封止樹脂層４との接触面積を増加させることができる。
また、再配線層１１とそれを覆う封止樹脂層４との接合界面に働く応力の方向（接合界面の法線方向）と、封止樹脂層４の引張応力が働く方向とを一致しないようにすることができる。

したがって、再配線層１１と封止樹脂層４との間の密着性を向上させることができ、外部から応力が加わった場合においても、再配線層１１と封止樹脂層４とを剥離し難くすることができ、その結果、再配線層１１の絶縁性の低下を防止することができる。

本実施形態のＷＬＣＳＰの製造方法によれば、導電体層１４上にレジスト膜１５を形成し、このレジスト膜１５の再配線層１１を形成しない領域に開口１５ａを形成し、この開口１５ａ内の導電体層１４を所定の厚みまでエッチングにより除去し、その後、レジスト膜１５を剥離し、導電体層１４ａを所定の厚みまでエッチングするので、断面正テーパ状の再配線層１１を容易に形成することができ、したがって、この再配線層１１と封止樹脂層４との間の密着性に優れたＷＬＣＳＰを容易に作製することができる。
また、断面が正テーパ状の再配線層１１上に封止樹脂層４を形成するので、再配線層１１による凹凸が小さなものとなり、封止樹脂形成時に空隙（気泡）が生じるのを防止することができる。したがって、空隙（気泡）の無い封止樹脂層４を容易に形成することができる。

［第２の実施形態］
図３は、本発明の第２の実施形態のウエハレベル・チップ・サイズ／スケール・パッケージ（ＷＬＣＳＰ）を示す断面図であり、図３中、図１２と同一の構成要素については、同一の符号を付し、説明を省略する。
図において、２１は断面形状が逆テーパ状（逆台形状）の銅メッキ層からなる再配線層（配線）であり、この再配線層２１の両側面２１ａ、２１ｂは、底面２１ｃに対して１００°〜１５０°の範囲の角度θの傾斜面とされている。そして、上面２１ｄの幅（Ｗd）は底面２１ｃの幅（Ｗc）より幅広（Ｗc＜Ｗd）とされている。

このＷＬＣＳＰでは、再配線層２１の両側面２１ａ、２１ｂを底面２１ｃに対して角度（θ）の傾斜面としたことにより、両側面２１ａ、２１ｂの表面積が増加し、したがって、再配線層２１と封止樹脂層４との接触面積が増加することとなる。
また、両側面２１ａ、２１ｂを傾斜面としたことにより、再配線層２１とそれを覆う封止樹脂層４との接合界面に働く応力の方向（接合界面の法線方向）と、封止樹脂層４の引張応力が働く方向とは、一致しなくなる。
これにより、再配線層２１と封止樹脂層４との間の密着性が向上し、外部から応力が加わった場合においても再配線層２１と封止樹脂層４とは剥離し難くなる。その結果、再配線層２１の絶縁性が低下する虞がなくなる。

次に、このＷＬＣＳＰの製造方法について説明する。
このＷＬＣＳＰは、セミアディティブ法により作製することができる。
まず、図４（ａ）に示すように、スピンコート法等によりシリコンウエハ１２の上面全面に、ポリイミド等からなる絶縁樹脂層１３を形成し、次いで、この絶縁樹脂層１３の上面全面にスパッタ法またはＣＶＤ法により銅等の金属からなる薄厚の導電体層２２を形成し、この薄厚の導電体層２２上にレジスト膜２３を形成し、このレジスト膜２３の再配線層２１を形成する領域に断面逆テーパ状の開口２３ａを形成する。

この開口２３ａは、レジスト膜２３をパターニングする際に、露光条件および現像条件を適切に設定することにより、レジスト開口部の形状を断面逆テーパ状とすることができる。また、両側面の傾きも、露光条件および現像条件を適切に設定することにより制御することができる。

このレジスト膜２３の開口２３ａ内に、電解メッキ法または無電解メッキ法により銅等の金属からなる導電体層２４を形成する。
これにより、断面逆テーパ状の開口２３ａと相補形状の再配線層２１が形成されることとなる。

次いで、図４（ｂ）に示すように、レジスト膜２３を剥離し、薄厚の導電体層２２をエッチングにより除去する。
このエッチングにより、再配線層２１の下部以外の領域の薄厚の導電体層２２が除去され、絶縁樹脂層１３上には、薄厚の導電体層２２ａを下地層とする所定の回路パターンの再配線層２１が形成される。

次いで、この再配線層２１を含む絶縁樹脂層１３上に封止樹脂層４を形成し、その後の最終工程にて、シリコンウエハ１２を所定のチップ寸法に切断することにより、図３に示すシリコン基板１上に絶縁樹脂層２、再配線層２１（下地層２２ａは略）、封止樹脂層４が順次形成されたチップサイズのＷＬＣＳＰを得ることができる。

本実施形態のＷＬＣＳＰによれば、絶縁樹脂層２上に、両側面２１ａ、２１ｂを底面２１ｃに対して角度θの傾斜面とした断面が逆テーパ状の再配線層２１を形成したので、再配線層２１の両側面２１ａ、２１ｂの表面積を増加させることができ、再配線層２１と封止樹脂層４との接触面積を増加させることができる。
また、この再配線層２１の側面２１ａ、２１ｂに剥離が生じた場合においても、この剥離は逆テーパ状の再配線層２１の上方に進行し易く、下方へは進行し難くなるので、絶縁樹脂層２と封止樹脂層４との界面に働く応力の方向（接合界面の法線方向）と、封止樹脂層４の引張応力が働く方向とを一致しないようにすることができる。

また、上記の剥離は、再配線層２１上まで到達した場合、この再配線層２１の上側のエッジ部で停止するので、剥離の進行を妨げることができる。
さらに、封止樹脂層４と再配線層２１とが完全に剥離した場合であっても、封止樹脂層４は再配線層２１に嵌り込んでいるので、浮き上がってしまう虞もない。

以上により、封止樹脂層４と再配線層２１との間には、これらを引き離そうとする力が生じることがないので、封止樹脂層４と再配線層２１との界面では、剥離が進行する虞は非常に小さなものとなる。
したがって、再配線層２１と封止樹脂層４との間の密着性を向上させることができ、外部から応力が加わった場合においても、再配線層２１と封止樹脂層４とを剥離し難くすることができ、その結果、再配線層２１の絶縁性の低下を防止することができる。

本実施形態のＷＬＣＳＰの製造方法によれば、シリコンウエハ１２上に絶縁樹脂層１３、薄厚の導電体層２２を順次形成し、この薄厚の導電体層２２上に再配線層２１を形成する領域に断面逆テーパ状の開口２３ａが形成されたレジスト膜２３を形成し、このレジスト膜２３の開口２３ａ内に導電体層２４を形成するので、断面逆テーパ状の再配線層２１を容易に形成することができ、したがって、この再配線層２１と封止樹脂層４との間の密着性に優れたＷＬＣＳＰを容易に作製することができる。
また、断面が逆テーパ状の再配線層２１上に封止樹脂層４を形成するので、この再配線層２１と封止樹脂層４との間の密着性をさらに高めることができる。

［第３の実施形態］
図５は、本発明の第３の実施形態のウエハレベル・チップ・サイズ／スケール・パッケージ（ＷＬＣＳＰ）を示す断面図であり、図５中、図１２と同一の構成要素については、同一の符号を付し、説明を省略する。
図において、３１は銅メッキ層からなる再配線層（配線）であり、この再配線層３１は、その中央部より上方の両側面３１ａ、３１ｂが底面３１ｅに対して垂直な面とされ、中央部より下方の両側面３１ｃ、３１ｄが底面３１ｅに対して１００°〜１５０°の範囲の角度θの傾斜面とされている。
したがって、この再配線層３１は、その中央部より上方が断面矩形状、その中央部より下方が逆テーパ状（逆台形状）とされている。そして、上面３１ｆの幅（Ｗd）は底面３１ｅの幅（Ｗc）より幅広（Ｗc＜Ｗd）とされている。

このＷＬＣＳＰでは、再配線層３１の中央部より下方の両側面３１ｃ、３１ｄを底面３１ｅに対して傾斜面としたことにより、両側面３１ｃ、３１ｄの表面積が増加し、したがって、再配線層３１と封止樹脂層４との接触面積が増加することとなる。
また、中央部より下方の両側面３１ｃ、３１ｄを傾斜面としたことにより、再配線層３１とそれを覆う封止樹脂層４との接合界面に働く応力の方向（接合界面の法線方向）と、封止樹脂層４の引張応力が働く方向とは、一致しなくなる。
これにより、再配線層３１の両側面３１ｃ、３１ｄと封止樹脂層４との間の密着性が向上し、外部から応力が加わった場合においても再配線層３１と封止樹脂層４とは剥離し難くなる。その結果、再配線層３１の絶縁性が低下する虞がなくなる。

次に、このＷＬＣＳＰの製造方法について説明する。
このＷＬＣＳＰは、セミアディティブ法と従来のメッキ法を組み合わせることにより作製することができる。
まず、図６（ａ）に示すように、上記の第２の実施形態のＷＬＣＳＰの製造方法と同様にして、シリコンウエハ１２の上面に、絶縁樹脂層１３、薄厚の導電体層２２を順次形成し、この薄厚の導電体層２２上にレジスト膜３２を形成し、このレジスト膜３２に、再配線層３１の中央部より下方の形状と相補形状の断面逆テーパ状の開口３２ａを形成し、この開口３２ａ内に電解メッキ法または無電解メッキ法により銅等の金属からなる導電体層３３を形成する。

次いで、この導電体層３３を含むレジスト膜３２上に、さらにレジスト膜３４を形成し、このレジスト膜３４に、再配線層３１の中央部より上方の形状と相補形状の断面矩形状の開口３４ａを形成し、この開口３４ａ内に電解メッキ法または無電解メッキ法により銅等の金属からなる導電体層３５を形成する。
これら導電体層３３、３５は、開口３２ａ、３４ａと相補形状の再配線層３１となる。

次いで、図６（ｂ）に示すように、レジスト膜３２、３４を剥離し、再配線層３１上に、この再配線層３１を除く領域に開口３６ａが形成されたマスク３６を載置し、薄厚の導電体層２２をエッチングにより除去する。
このエッチングにより、再配線層３１の下部以外の領域の薄厚の導電体層２２が除去され、絶縁樹脂層１３上には、薄厚の導電体層２２ａを下地層とする所定の回路パターンの再配線層３１が形成される。

次いで、この再配線層３１を含む絶縁樹脂層１３上に封止樹脂層４を形成し、その後の最終工程にて、シリコンウエハ１２を所定のチップ寸法に切断することにより、図５に示すシリコン基板１上に絶縁樹脂層２、再配線層３１（下地層２２ａは略）、封止樹脂層４が順次形成されたチップサイズのＷＬＣＳＰを得ることができる。
本実施形態のＷＬＣＳＰにおいても、第２の実施形態のＷＬＣＳＰと同様の効果を奏することができる。

［第４の実施形態］
図７は、本発明の第４の実施形態のウエハレベル・チップ・サイズ／スケール・パッケージ（ＷＬＣＳＰ）を示す断面図であり、図７中、図１２と同一の構成要素については、同一の符号を付し、説明を省略する。
図において、４１は銅メッキ層からなる再配線層（配線）であり、この再配線層４１は、その中央部より上方の両側面４１ａ、４１ｂが底面４１ｅに対して１００°〜１５０°の範囲の角度θ_１の傾斜面とされ、中央部より下方の両側面４１ｃ、４１ｄが底面４１ｅに対して３０°〜８０°の範囲の角度θ_２の傾斜面とされている。
したがって、この再配線層３１は、その中央部より上方が正テーパ状（台形状）、その中央部より下方が逆テーパ状（逆台形状）とされている。そして、上面４１ｆの幅（Ｗd）は底面４１ｅの幅（Ｗc）と等しいとされている。

このＷＬＣＳＰでは、再配線層４１の中央部より上方を正テーパ状、その中央部より下方を逆テーパ状としたことにより、側面４１ａ〜４１ｄの表面積が増加し、したがって、再配線層４１と封止樹脂層４との接触面積が増加することとなる。
また、再配線層４１の中央部より上方を正テーパ状、その中央部より下方を逆テーパ状としたことにより、再配線層４１とそれを覆う封止樹脂層４との接合界面に働く応力の方向（接合界面の法線方向）と、封止樹脂層４の引張応力が働く方向とは、一致しなくなる。
これにより、再配線層４１の側面４１ａ〜４１ｄと封止樹脂層４との間の密着性が向上し、外部から応力が加わった場合においても再配線層４１と封止樹脂層４とは剥離し難くなる。その結果、再配線層４１の絶縁性が低下する虞がなくなる。

次に、このＷＬＣＳＰの製造方法について説明する。
このＷＬＣＳＰは、セミアディティブ法により作製することができる。
まず、図８（ａ）に示すように、上記の第３の実施形態のＷＬＣＳＰの製造方法と同様にして、シリコンウエハ１２の上面に、絶縁樹脂層１３、薄厚の導電体層２２を順次形成し、この薄厚の導電体層２２上に、再配線層３１の中央部より下方の形状と相補形状の断面逆テーパ状の開口３２ａが形成されたレジスト膜３２を形成し、このレジスト膜３２上に、再配線層３１の中央部より上方の形状と相補形状の断面正テーパ状の開口４２ａが形成されたレジスト膜４２を形成する。

次いで、図８（ｂ）に示すように、開口３２ａ、４２ａ内に電解メッキ法または無電解メッキ法により銅等の金属からなる導電体層４３を形成し、その後、マスクを用いて薄厚の導電体層２２をエッチングにより除去する。
このエッチングにより、再配線層４１の下部以外の領域の薄厚の導電体層２２が除去され、絶縁樹脂層１３上には、薄厚の導電体層２２ａを下地層とする所定の回路パターンの再配線層４１が形成される。

次いで、この再配線層４１を含む絶縁樹脂層１３上に封止樹脂層４を形成し、その後の最終工程にて、シリコンウエハ１２を所定のチップ寸法に切断することにより、図７に示すシリコン基板１上に絶縁樹脂層２、再配線層４１（下地層２２ａは略）、封止樹脂層４が順次形成されたチップサイズのＷＬＣＳＰを得ることができる。
本実施形態のＷＬＣＳＰにおいても、第２の実施形態のＷＬＣＳＰと同様の効果を奏することができる。

なお、本実施形態では、再配線層４１の中央部より上方の両側面４１ａ、４１ｂを底面４１ｅに対して角度θ_１の傾斜面とし、中央部より下方の両側面４１ｃ、４１ｄを底面４１ｅに対して角度θ_２の傾斜面としたが、これら両側面４１ａ、４１ｂの傾斜面の角度をθ_２とし、両側面４１ｃ、４１ｄの傾斜面の角度をθ_１としてもよい。また、両側面４１ａ、４１ｂ、または両側面４１ｃ、４１ｄのいずれか一方を底面４１ｅに対して垂直な面としてもよい。

［第５の実施形態］
図９は、本発明の第５の実施形態のウエハレベル・チップ・サイズ／スケール・パッケージ（ＷＬＣＳＰ）を示す断面図であり、図９中、図１２と同一の構成要素については、同一の符号を付し、説明を省略する。
図において、５１は再配線層（配線）であり、この再配線層５１は、断面矩形状の下部再配線層５２と、この下部再配線層５２上に形成され下部再配線層５２より幅広の断面矩形状の上部再配線層５３とにより構成されている。

上部再配線層５３は、再配線層５１の主要部を構成するもので、銅、銀、または銅および／または銀を主成分とする合金により構成されている。
下部再配線層５２は、上部再配線層５３よりイオン化傾向が大きな金属からなるもので、例えば、上部再配線層５３が銅または銅合金により構成されている場合、アルミニウム、チタン、クロム、亜鉛、ニッケル、鉄、インジウム、スズ等の金属、またはこれらの金属のうち少なくとも１種以上を含む合金が好適である。
また、上部再配線層５３が銀または銀合金により構成されている場合、銅、アルミニウム、チタン、クロム、亜鉛、ニッケル、鉄、インジウム、スズ等の金属、またはこれらの金属のうち少なくとも１種以上を含む合金が好適である。

次に、このＷＬＣＳＰの製造方法について説明する。
このＷＬＣＳＰは、セミアディティブ法により作製することができる。
まず、図１０（ａ）に示すように、上記の第１の実施形態のＷＬＣＳＰの製造方法と同様、シリコンウエハ１２の上面に絶縁樹脂層１３を形成し、この絶縁樹脂層１３の上面に、アルミニウム、チタン、クロム、亜鉛、ニッケル、鉄、インジウム、スズ等の金属、またはこれらの金属のうち少なくとも１種以上を含む合金からなる薄厚の導電体層５５を形成する。

次いで、この導電体層５５上にレジスト膜５６を形成し、このレジスト膜５６に、上部再配線層５３を形成するための断面矩形状の開口５６ａを形成する。
次いで、この開口５６ａ内に電解メッキ法または無電解メッキ法により銅または銅合金からなる上部再配線層５３を形成する。
次いで、図１０（ｂ）に示すように、レジスト膜５６を除去した後、ウェットエッチングにより上部再配線層５３をマスクとして導電体層５５にエッチングを施す。

このエッチング工程では、導電体層５５のエッチング速度が上部再配線層５３のエッチング速度より速く、しかも、導電体層５５と上部再配線層５３との界面で局部電池が形成されることになるので、この界面近傍ではエッチング速度が速くなる。したがって、導電体層５５のうち露出している部分は、上部再配線層５３に比べて速くエッチングされ、除去される。

この場合、導電体層５５のうち上部再配線層５３により覆われている部分は、この上部再配線層５３の両サイドに対応する部分がエッチングにより除去されるものの、上部再配線層５３の中心部に対応する部分５５ａはエッチングされないためにそのまま残ることとなる。したがって、この中心部に対応する部分５５ａが残って下部再配線層５２となる。よって、下部再配線層５２と上部再配線層５３とからなる再配線層５１が形成される。

次いで、この再配線層５１を含む絶縁樹脂層１３上に封止樹脂層４を形成し、その後の最終工程にて、シリコンウエハ１２を所定のチップ寸法に切断することにより、図９に示すシリコン基板１上に絶縁樹脂層２、再配線層５１、封止樹脂層４が順次形成されたチップサイズのＷＬＣＳＰを得ることができる。
本実施形態のＷＬＣＳＰにおいても、第２の実施形態のＷＬＣＳＰと同様の効果を奏することができる。

［第６の実施形態］
図１１は、本発明の第６の実施形態のウエハレベル・チップ・サイズ／スケール・パッケージ（ＷＬＣＳＰ）を示す部分断面図であり、本実施形態のＷＬＣＳＰが第１の実施形態のＷＬＣＳＰと異なる点は、第１の実施形態の再配線層１１の両側面１１ａ、１１ｂ及び上面１１ｄが粗面処理されていないのに対し、本実施形態の再配線層６１の両側面６１ａ、６１ｂ及び上面６１ｃが粗化剤により粗面処理された点である。

この粗化剤による粗面処理により、再配線層６１の両側面６１ａ、６１ｂ及び上面６１ｃは、その表面粗さ（Ｒａ）が、例えば０．１〜０．６の表面粗さとなる。
この再配線層６１は、第１の実施形態にて得られた再配線層１１の両側面１１ａ、１１ｂ及び上面１１ｄに、硫酸、過酸化水素水、チオ硫酸アンモニウム等の粗化剤を用いて粗面処理を施すことにより作製することができる。

本実施形態のＷＬＣＳＰにおいても、第１の実施形態のＷＬＣＳＰと同様の効果を奏することができる。
しかも、再配線層６１の両側面６１ａ、６１ｂ及び上面６１ｃを粗化剤により粗面処理したので、両側面６１ａ、６１ｂ及び上面６１ｃの凹凸を大きくすることができ、その結果、封止樹脂層４との密着性を向上させることができる。

本発明の第１の実施形態のＷＬＣＳＰを示す断面図である。 本発明の第１の実施形態のＷＬＣＳＰの製造方法を示す過程図である。 本発明の第２の実施形態のＷＬＣＳＰを示す断面図である。 本発明の第２の実施形態のＷＬＣＳＰの製造方法を示す過程図である。 本発明の第３の実施形態のＷＬＣＳＰを示す断面図である。 本発明の第３の実施形態のＷＬＣＳＰの製造方法を示す過程図である。 本発明の第４の実施形態のＷＬＣＳＰを示す断面図である。 本発明の第４の実施形態のＷＬＣＳＰの製造方法を示す過程図である。 本発明の第５の実施形態のＷＬＣＳＰを示す断面図である。 本発明の第５の実施形態のＷＬＣＳＰの製造方法を示す過程図である。 本発明の第６の実施形態のＷＬＣＳＰの再配線層の部分を示す断面図である。 従来のＷＬＣＳＰの一例を示す断面図である。

符号の説明

１…シリコン基板、２…絶縁樹脂層、４…封止樹脂層、１１…再配線層、１１ａ、１１ｂ…側面、１１ｃ…底面、１２…シリコンウエハ、１３…絶縁樹脂層、１４…導電体層、１５…レジスト膜、２１…再配線層、２１ａ、２１ｂ…側面、２１ｃ…底面、２２…導電体層、２３…レジスト膜、２４…導電体層、３１…再配線層、３１ａ〜３１ｄ…側面、３１ｅ…底面、３２、３４…レジスト膜、３３、３５…導電体層、４１…再配線層、４１ａ〜４１ｄ…側面、４１ｅ…底面、４２…レジスト膜、４３…導電体層、５１…再配線層、５２…下部再配線層、５３…上部再配線層、５５…導電体層、５６…レジスト膜、６１…再配線層、６１ａ、６１ｂ…側面、６１ｃ…上面。

Claims (4)

1. 基材上に形成された導電体箔または導電体薄膜をパターニングしてなる配線であって、
   この配線を覆うように樹脂層が形成され、
   この配線の厚み方向の断面積は、その厚み方向に沿って変化させてなることを特徴とする配線。
2. 前記配線の両側面は、少なくともその一部が、前記配線の底面に対して傾斜面とされていることを特徴とする請求項１記載の配線。
3. 前記配線の両側面は、その厚み方向に沿って段差が形成されていることを特徴とする請求項１記載の配線。
4. 請求項１、２または３記載の配線を備えてなることを特徴とする半導体装置。

Images