JP2006310532A - 半導体装置およびその製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】 シリコン基板上に配線を有する半導体構成体をベース板上に設けた半導体装置の製造に際し、半導体構成体の配線の電気的接続の信頼性を向上させる。
【解決手段】 半導体構成体２は、当初、シリコン基板４上に設けられた配線１１全体をオーバーコート膜１２で覆った構造となっている。そして、一対の加熱加圧板３５、３６を用いた加熱加圧処理により、ベース板１上に配置された半導体構成体２の周囲におけるベース板１上に絶縁層１４を形成し、半導体構成体２および絶縁層１４上に上層絶縁膜１５を形成し、ベース板１下に下層絶縁膜２２を形成する。この後、レーザビームを照射するレーザ加工により、配線１１の接続パッド部に対応する部分における上層絶縁膜１５およびオーバーコート膜１２に開口部を連続して形成する。この場合、当初の半導体構成体２の配線１１全体はオーバーコート膜１２で覆われているので、配線１１全体をオーバーコート膜１２で保護することができ、したがって配線１１の電気的接続の信頼性を向上させることができる。
【選択図】 図８

Description

この発明は半導体装置およびその製造方法に関する。

従来の半導体装置には、半導体基板のサイズ外にも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、半導体基板およ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１参照）。

特開２００３−２９８００５号公報

ところで、上記のような半導体装置において、上面に複数の接続パッドを有する半導体基板の代わりに、このような半導体基板上に、すなわち、上面に複数の接続パッドを有する半導体基板上に銅からなる配線を接続パッドに接続させて設けた構造の半導体構成体を用いることが考えられている。この場合、このような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、半導体構成体およ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半導体構成体の配線の接続パッド部に接続させて設けることになる。

しかしながら、上面に複数の接続パッドを有する半導体基板上に銅からなる配線を接続パッドに接続させて設けた構造の半導体構成体を備えた半導体装置では、半導体基板上に銅からなる配線を形成した後からベース板上の半導体構成体の上面に上層絶縁膜を形成するまでは、半導体構成体の銅からなる配線全体が露出されているため、配線が酸化したり、配線にごみが付着したり、配線に傷が付いたりすることがあり、これに起因する断線や短絡が発生するので、電気的接続の信頼性が低いという問題がある。

そこで、この発明は、半導体構成体の配線の電気的接続の信頼性を向上させることができる半導体装置およびその製造方法を提供することを目的とする。

この発明は、上記目的を達成するため、半導体構成体として、当初、半導体基板上に設けられた配線全体をオーバーコート膜で覆った構造とし、所定の工程で配線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に開口部を形成するようにしたことを特徴とするものである。

この発明によれば、半導体構成体として、当初、半導体基板上に設けられた配線全体をオーバーコート膜で覆った構造としているので、配線全体をオーバーコート膜で保護することができ、したがって半導体構成体の配線の電気的接続の信頼性を向上させることができる。

（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断面図を示す。この半導体装置は平面方形状のベース板１を備えている。ベース板１は、例えば、通常、プリント基板用として用いられる材料であればよく、一例を挙げれば、ガラス布、ガラス繊維などからなる基材にエポキシ系樹脂やポリイミド系樹脂などの熱硬化性樹脂を含浸させたもの、あるいは、銅箔などの金属からなっている。

ベース板１の上面には、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など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などからなる絶縁膜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。

絶縁膜６の上面にはポリイミド系樹脂などからなる保護膜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の上面には銅など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、保護膜８および絶縁膜６の開口部９、７を介して接続パッド５に接続されている。

配線１１を含む保護膜８の上面にはオーバーコート膜１２が設けられている。オーバーコート膜１２は、例えば、ポリイミド系樹脂、ポリベンゾオキサゾール（ＰＢＯ）、ベンゾシクロブテン（ＢＣＢ）、エポキシ系樹脂などの樹脂材料中にシリカフィラーなどの無機材料からなる補強材を分散させたものからなっている。配線１１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１２には開口部１３が設けられている。

半導体構成体２の周囲におけるベース板１の上面には方形枠状の絶縁層１４が設けられている。絶縁層１４は、オーバーコート膜１２と同様な材料から構成されている。半導体構成体２および絶縁層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、例えば、ガラス布、ガラス繊維、フッ素ポリマーなどの３次元ポリマーなどからなる基材にエポキシ系樹脂やポリイミド系樹脂などの熱硬化性樹脂を含浸させたもの、あるいは、エポキシ系樹脂などの熱硬化性樹脂のみからなるビルドアップ材からなっている。配線１１の接続パッド部に対応する部分における上層絶縁膜１５には開口部１６が設けられている。

上層絶縁膜１５の上面には銅など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およびオーバーコート膜１２の開口部１６、１３を介して配線１１の接続パッド部に接続されている。

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などからなる上層オーバーコート膜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上層オーバーコート膜１９には開口部２０が設けられている。開口部２０内およ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。複数の半田ボール２１は、上層オーバーコート膜１９上にマトリクス状に配置されている。

ベース板１の下面には、上層絶縁膜１５と同じ材料からなる下層絶縁膜２２が設けられている。下層絶縁膜２２の下面には、上層オーバーコート膜１９と同じ材料からなる下層オーバーコート膜２３が設けられている。

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２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などからなる接続パッド５、酸化シリコンなどからなる絶縁膜６が設けられ、接続パッド５の中央部が絶縁膜６に形成された開口部７を介して露出されたものを用意する。この場合、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。

次に、図３に示すように、絶縁膜６の開口部７を介して露出された接続パッド５の上面を含む絶縁膜６の上面全体に、印刷法やダイコート法などにより、ポリイミド系樹脂などからなる保護膜８を形成する。次に、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、フォトリソグラフィ法により、開口部９を形成する。

次に、保護膜８および絶縁膜６の開口部９、７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など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。

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４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。

次に、図５に示すように、配線１１を含む保護膜８の上面全体に、印刷法やダイコート法などにより、オーバーコート膜１２を形成する。オーバーコート膜１２は、ポリイミド系樹脂などにシリカフィラーなどの無機材料からなる補強材を分散させたものである。次に、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、ポリイミド系樹脂など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の下面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６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、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。ただし、この場合、配線１１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１２には、図１に示すような開口部１３は形成されていない。したがって、この状態では、配線１１全体はオーバーコート膜１２によって覆われている。

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１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７に示すように、図１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。ベース板１は、ガラス布などからなる基材にエポキシ系樹脂などからなる熱硬化性樹脂を含浸させ、熱硬化性樹脂を硬化させてシート状となしたものである。

次に、ベース板１の上面の所定の複数箇所に複数の半導体構成体２のシリコン基板４の下面に固着された接着層３を相互に離間させて接着する。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。

次に、図８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の上面に格子状の絶縁層形成用シート１４ａをピンなどで位置決めしながら積層して配置する。格子状の絶縁層形成用シート１４ａは、樹脂材料中に補強材を分散してシート状となしたものである。

次に、絶縁層形成用シート１４ａの上面に上層絶縁膜形成用シート１５ａを配置するとともに、ベース板１の下面に下層絶縁膜形成用シート２２ａを配置する。上層絶縁膜形成用シート１５ａおよび下層絶縁膜形成用シート２２ａは、ガラス布などにエポキシ系樹脂など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ものである。

次に、一対の加熱加圧板３５、３６を用いて上下から絶縁層形成用シート１４ａ、上層絶縁膜形成用シート１５ａおよび下層絶縁膜形成用シート２２ａを加熱加圧する。そして、その後の冷却により、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、また、半導体構成体２および絶縁層１４の上面に上層絶縁膜１５が形成されるとともに、ベース板１の下面に下層絶縁膜２２が形成される。

この場合、上層絶縁膜形成用シート１５ａと下層絶縁膜形成用シート２２ａとは同じ材料であり、したがって、その熱膨張係数は同じであり、そして、その厚さが同じであると、絶縁層１４の部分における厚さ方向の材料構成が対称的となる。この結果、加熱加圧により、上層絶縁膜形成用シート１５ａおよび下層絶縁膜形成用シート２２ａが厚さ方向に対称的に硬化収縮し、ひいては、ベース板１に発生する反りが低減され、それ以後の工程への搬送やそれ以後の工程での加工精度に支障を来しにくいようにすることができる。

また、上層絶縁膜１５の上面は、上側の加熱加圧板３８の下面によって押さえ付けられるため、平坦面となる。また、下層絶縁膜２２の下面は、下側の加熱加圧板３９の上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の上面および下層絶縁膜２２の下面を平坦化するための研磨工程は不要である。

次に、図９に示すように、配線１１の接続パッド部に対応する部分における上層絶縁膜１５およびオーバーコート膜１２に、紫外線レーザやＣＯ２レーザなどのレーザビームを照射するレーザ加工により、開口部１６、１３を連続して形成する。この場合、１回のレーザビームを照射するレーザ加工により、上層絶縁膜１５およびオーバーコート膜１２に開口部１６、１３を連続して形成しているので、開口部１６、１３を別々の工程で形成する場合と比較して、工程数を少なくすることができる。次に、必要に応じて、開口部１６、１３内などに発生したエポキシスミアなどをデスミア処理により除去する。

ここで、半導体構成体２の配線１１全体は、図５に示すオーバーコート膜１２形成工程後から図９に示す開口部１６、１３形成工程直前までは、オーバーコート膜１２によって覆われ、保護されている。したがって、図５に示すオーバーコート膜１２形成工程後においては、配線１１が酸化したり、配線１１にごみが付着したり、配線１１に傷が付いたりすることがなく、配線１１の電気的接続の信頼性を向上させることができる。

また、オーバーコート膜１２の開口部１３の形成はレーザビームを照射するレーザ加工により行なっているので、開口部１３の形成をフォトリソグラフィ法により行なう場合に要求されるようなオーバーコート膜１２の均一性は要求されない。また、図８に示す加熱加圧工程において、上層絶縁膜１５の上面が平坦面となるので、オーバーコート膜１２の上面の平坦化も要求されない。この結果、オーバーコート膜１２の形成は、均一性はあまり良くないが、生産性や材料利用効率が高い方法である、印刷法やダイコート法により行なうことが可能となる。

次に、図１０に示すように、上層絶縁膜１５およびオーバーコート膜１２の開口部１６、１３を介して露出された配線１１の接続パッド部を含む上層絶縁膜１５の上面全体に、銅の無電解メッキなどにより、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。

次に、上層下地金属層１７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１１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。

次に、図１２に示すように、印刷法やダイコート法などにより、上層配線１８を含む上層絶縁膜１５の上面にソルダーレジスト膜２０ａを形成するとともに、下層絶縁膜２２の下面にソルダーレジスト膜２３ａを形成し、次いで、加熱すると、上層配線１８を含む上層絶縁膜１５の上面に上層オーバーコート膜１９が形成されるとともに、下層絶縁膜２２の下面に下層オーバーコート膜２３が形成される。

この場合、上層オーバーコート膜１９および下層オーバーコート膜２３を形成するための各ソルダーレジスト膜１９ａ、２３ａは同じ材料であり、したがって、その熱膨張係数は同じであり、そして、その厚さが同じであると、絶縁層１４の部分における厚さ方向の材料構成が対称的となる。この結果、上層オーバーコート膜１９および最下層絶縁膜２２を形成するための各ソルダーレジスト膜１９ａ、２３ａが厚さ方向に対称的に硬化収縮し、ひいては、ベース板１に発生する反りが低減され、それ以後の工程への搬送やそれ以後の工程での加工精度に支障を来しにくいようにすることができる。

次に、上層配線１８の接続パッド部に対応する部分における上層オーバーコート膜１９に、フォトリソグラフィ法により、開口部２０を形成する。次に、開口部２０内およ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、上層オーバーコート膜１９、上層絶縁膜１５、絶縁層１４、ベース板１、下層絶縁膜２２および下層オーバーコート膜２３を切断すると、図１に示す半導体装置が複数個得られる。

（第２実施形態）
図１３はこの発明の第２実施形態としての半導体装置の断面図を示す。この半導体装置において、図１に示す半導体装置と異なる点は、半導体構成体２において、配線１１の接続パッド部以外の適宜な箇所に対応する部分におけるオーバーコート膜１２にテスト用開口部１３ａを形成し、このテスト用開口部１３ａ内に上層絶縁膜１５を埋め込んだ点である。

すなわち、図５に示すように、オーバーコート膜１２を形成した後において、図７に示すように、半導体構成体２をベース板１の上面に配置する前に、半導体構成体２の電気的テストを行なう必要がある場合には、図５に示すオーバーコート膜１２形成工程後に、図１４に示すように、配線１１の接続パッド部以外の適宜な箇所に対応する部分におけるオーバーコート膜１２に、レーザビームの照射によるレーザ加工により、テスト用開口部１３ａを形成する。そして、この状態において、または、図６に示すようなダイシング工程後に、半導体構成体２の電気的テストを行なう。

この場合、テスト用開口部１３ａは、配線間の電気的接続を図るものではなく、単にテスト用のプローブを挿通してテストを可能とすることを目的とするので、その直径は３０〜７０μｍ程度と極めて小さくすることができる。このため、配線１１の上面はテスト用開口部１３ａを介して最小限の面積しか露出されない。したがって、図８に示すような工程において、テスト用開口部１３ａ内に上層絶縁膜１５を埋め込んだとき、テスト用開口部１３ａを介して露出された配線１１の上面と上層絶縁膜１５との密着性が大きく低減してしまうようなことはない。

（第３実施形態）
図１５はこの発明の第３実施形態としての半導体装置の断面図を示す。この半導体装置において、図１に示す半導体装置と異なる点は、絶縁層１４の上面周辺部に方形枠状のハードシート２４を埋め込んだ点である。この場合、ハードシート２４は、ベース板１と同じ材料同じ厚さのものからなっている。また。絶縁層１４およびハードシート２４の上面は、半導体構成体２の上面とほぼ面一となっている。

この半導体装置の製造方法の一例について説明すると、図７に示す工程後に、図１６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の上面に格子状の絶縁層形成用シート１４ａおよび同じく格子状のハードシート２４をピンなどで位置決めしながら積層して配置する。この場合、格子状のハードシート２４は、ベース板１と同じ材料同じ厚さのものからなっているが、そのうちの熱硬化性樹脂を硬化させてシート状となしたものに、金型などにより、複数の方形状の開口部２５を形成することにより得られる。

次に、ハードシート２４の上面に上層絶縁膜形成用シート１５ａを配置するとともに、ベース板１の下面に下層絶縁膜形成用シート２２ａを配置する。そして、一対の加熱加圧板３５、３６を用いて上下から絶縁層形成用シート１４ａ、ハードシート２４、上層絶縁膜形成用シート１５ａおよび下層絶縁膜形成用シート２２ａ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が形成される。

一方、ハードシート２４は、そのうちの熱硬化性樹脂が予め硬化されているため、加熱加圧されても変形せず、絶縁膜１４の上面側に埋め込まれる。そして、この状態では、絶縁層１４およびハードシート２４の上面は、半導体構成体２の上面とほぼ面一となる。また、半導体構成体２、絶縁層１４およびハードシート２４の上面に上層絶縁膜１５が形成されるとともに、ベース板１の下面に下層絶縁膜２２が形成される。

この場合、ベース板１とハードシート１５とは同じ材料からなり、つまり、同じ熱膨張係数を有し、且つ、同じ厚さとされ、この部分における厚さ方向の材料構成が対称的となっているので、絶縁層形成用シート１４ａによる収縮に起因する応力はベース板１とハードシート１５において同一となる。この結果、ベース板１に発生する反りが無くなり、あるいは低減され、それ以後の工程への搬送やそれ以後の工程での加工精度に支障を来しにくいようにすることができる。

また、ハードシート１５を用いない場合には、絶縁層形成用シート１４ａ中の熱硬化性樹脂が溶融すると、これに加わる圧力が不均一になり、ひいては上層絶縁膜形成用シート１５ａに加わる圧力が不均一になる。これに対し、ハードシート１５を用いる場合には、ハードシート１５に圧力が均一に加わるため、絶縁層形成用シート１４ａ中の熱硬化性樹脂が溶融しても、これに加わる圧力を均一にすることができ、ひいては上層絶縁膜形成用シート１５ａに加わる圧力を均一にすることができる。

ここで、ハードシート２４の存在により、上層絶縁膜形成用シート１５ａに加わる圧力が均一化されるため、上層絶縁膜形成用シート１５ａの代わりに、銅箔の下面に半硬化状態の熱硬化性樹脂からなる上層絶縁膜形成用層が設けられたものを用い、加熱加圧処理して上層絶縁膜を形成した後に、銅箔を含む上層絶縁膜に開口部を形成し、次いで、銅箔をメッキ電流路とした銅の電解メッキにより上層配線を形成し、上層配線をマスクとして銅箔の不要な部分を除去して、上層配線下にのみ銅箔を残存させるようにすることも可能となる。

（第４実施形態）
図１７はこの発明の第４実施形態としての半導体装置の断面図を示す。この半導体装置において、図１に示す半導体装置と異なる点は、上層配線１８を含む上層絶縁膜１５の上面において半導体構成体２の上面を十分に覆うことができる領域に、色素やカーボンブラックを含む絶縁性樹脂などからなる遮光膜２６を設けた点である。この場合、遮光膜２６は、上面側から入射する光からシリコン基板４の上面を保護することができる。

（第５実施形態）
図１８はこの発明の第５実施形態としての半導体装置の断面図を示す。この半導体装置において、図１９に示す半導体装置と異なる点は、オーバーコート膜１９の上面に遮光膜２６を設けた点である。この場合、遮光膜２６は、色素やカーボンブラックを含む絶縁性樹脂などに限らず、クロムなどの遮光性金属であってもよい。また、この場合、半田ボール１９の配置領域は遮光膜２６の周囲となる。

（第６実施形態）
図１９はこの発明の第６実施形態としての半導体装置の断面図を示す。この半導体装置において、図１に示す場合と異なる点は、下層絶縁膜２２の下面に下層下地金属層４１を含む下層配線４２を設け、上層絶縁膜１５、絶縁層１４、ベース板１および下層絶縁膜２２に設けられた貫通孔４３内に下地金属層４４ａおよび銅層４４ｂからなる上下導通部４４を設け、上下導通部４４で上層下地金属層１７を含む上層配線１８と下層下地金属層４１を含む下層配線４２とを接続し、上下導通部４４内にソルダーレジストなどからなる充填材４５を充填した点である。

この半導体装置を製造する場合には、図９に示すような工程において、レーザビームの照射によるレーザ加工により、配線１１の接続パッド部に対応する部分における上層絶縁膜およびオーバーコート膜１２に開口部１６、１３を形成するとともに、上層絶縁膜１５、絶縁層１４、ベース板１および下層絶縁膜２２に貫通孔４３を形成する。そして、上層下地金属層１７を含む上層配線１８の形成と同時に、下層下地金属層４１を含む下層配線４２と下地金属層４４ａおよび銅層４４ｂからなる上下導通部４４とを形成する。また、上層オーバーコート膜１９および下層オーバーコート膜２３の形成と同時に、上下導通部４４内にソルダーレジストなどからなる充填材４５を充填する。

（第７実施形態）
図２０はこの発明の第７実施形態としての半導体装置の断面図を示す。この半導体装置において、図１に示す場合と大きく異なる点は、上層絶縁膜、上層配線および下層絶縁膜を２層とした点である。すなわち、第１の上層配線１８Ａを含む第１の上層絶縁膜１５Ａの上面には第１の上層絶縁膜１５Ａと同じ材料からなる第２の上層絶縁膜１５Ｂが設けられている。第２の上層絶縁膜１５Ｂの上面には第２の上層下地金属層１７Ｂを含む第２の上層配線１８Ｂが設けられている。

第１の上層下地金属層１７Ａを含む第１の上層配線１８Ａの一端部は、第１の上層絶縁膜１５Ａおよびオーバーコート膜１２の開口部１６Ａ、１３を介して配線１１の接続パッド部に接続されている。第２の上層下地金属層１７Ｂを含む第２の上層配線１８Ｂの一端部は、第２の上層絶縁膜１５Ｂの開口部１６Ｂを介して第１の上層配線１８Ａの接続パッド部に接続されている。半田ボール２１は、上層オーバーコート膜１９の開口部２０を介して第２の上層配線１８Ｂの接続パッド部に接続されている。

そして、製造工程中および製造工程後におけるベース板１の反りを低減するため、ベース板１の下面には第１の上層絶縁膜１５Ａと同じ材料で同一の厚さの第１の下層絶縁膜２２Ａが設けられ、第１の下層絶縁膜２２Ａの下面には第２の上層絶縁膜１５Ｂと同じ材料で同一の厚さの第２の下層絶縁膜２２Ｂが設けられ、第２の下層絶縁膜２２Ｂの下面に上層オーバーコート膜１９と同じ材料で同一の厚さの下層オーバーコート膜２３が設けられている。なお、上層絶縁膜、上層配線および下層絶縁膜は３層以上としてもよい。

（第８実施形態）
図２１はこの発明の第８実施形態としての半導体装置の断面図を示す。この半導体装置において、図１に示す場合と異なる点は、オーバーコート膜１９の開口部２０内およびその周囲のオーバーコート膜１９の上面に下地金属層５１を含む上層接続パッド５２を上層配線１８の接続パッド部に接続させて設け、下地金属層５１を含む上層接続パッド５２表面に半田ボール２１を設けた点である。

（その他の実施形態）
例えば、図８に示す工程において、絶縁層形成用シート１４ａを用いずに、エポキシ系樹脂などの熱硬化性樹脂、あるいは、このような熱硬化性樹脂中にシリカフィラーなどからなる補強材が分散された材料を、印刷法やダイコート法などにより、半導体構成体２の周囲におけるベース板１の上面に塗布して絶縁層形成用層を形成し、その上に上層絶縁膜形成用シート１５ａを配置するようにしてもよい。

また、上記第１実施形態では、互いに隣接する半導体構成体２間において切断したが、これに限らず、２個またはそれ以上の半導体構成体２を１組として切断し、マルチチップモジュール型の半導体装置を得るようにしてもよい。この場合、複数で１組の半導体構成体２は同種、異種のいずれであってもよい。

この発明の第１実施形態としての半導体装置の断面図。 図１に示す半導体装置の製造方法の一例において、当初用意したものの断面 図。 図２に続く工程の断面図。 図３に続く工程の断面図。 図４に続く工程の断面図。 図５に続く工程の断面図。 図６に続く工程の断面図。 図７に続く工程の断面図。 図８に続く工程の断面図。 図９に続く工程の断面図。 図１０に続く工程の断面図。 図１１に続く工程の断面図。 この発明の第２実施形態としての半導体装置の断面図。 図１３に示す半導体装置の製造方法の一例において、所定の工程の断面図。 この発明の第３実施形態としての半導体装置の断面図。 図１５に示す半導体装置の製造方法の一例において、所定の工程の断面図。 この発明の第４実施形態としての半導体装置の断面図。 この発明の第５実施形態としての半導体装置の断面図。 この発明の第６実施形態としての半導体装置の断面図。 この発明の第７実施形態としての半導体装置の断面図。 この発明の第８実施形態としての半導体装置の断面図。

符号の説明

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
１１ 配線
１２ オーバーコート膜
１３ 開口部
１４ 絶縁層
１５ 上層絶縁膜
１６ 開口部
１８ 上層配線
１９ 上層オーバーコート膜
２１ 半田ボール
２２ 下層絶縁膜
２３ 下層オーバーコート膜

Claims (12)

1. 接続パッドを有する半導体基板上に、接続パッド部を有し、前記接続パッドに接続された配線を設け、この配線をオーバーコート膜で覆った半導体構成体と、前記半導体構成体の周囲を覆う絶縁層と、前記半導体構成体と前記絶縁層上に設けられた上層絶縁膜と、前記上層絶縁膜上に形成され前記配線の接続パッド部に接続された上層配線とを具備し、前記上層配線は、前記絶縁層と前記上層絶縁膜を貫通する開口部を介して前記配線の接続パッド部に接続されていることを特徴とする半導体装置。
2. 請求項１に記載の発明において、前記配線の接続パッド部以外の箇所に対応する部分における前記オーバーコート膜にテスト用開口部が設けられ、該テスト用開口部内に前記上層絶縁膜が埋め込まれていることを特徴とする半導体装置。
3. 請求項１に記載の発明において、前記上層配線の接続パッド部を除く部分を覆う上層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。
4. 請求項３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。
5. 請求項１に記載の発明において、前記半導体構成体上に前記半導体基板に光が入射しないようにするための遮光膜が設けられていることを特徴とする半導体装置。
6. ベース板上に、各々が半導体基板、該半導体基板上に設けられた複数の配線および該配線全体を覆うオーバーコート膜を有する複数の半導体構成体を相互に離間させて配置する工程と、
   前記半導体構成体の周囲における前記ベース板上に絶縁層を形成し、且つ、前記半導体構成体および前記絶縁層上に上層絶縁膜を形成する工程と、
   前記半導体構成体の配線の接続パッドに対応する部分における前記上層絶縁膜および前記オーバーコート膜に開口部を連続して形成する工程と、
   前記上層絶縁膜上に上層配線を前記上層絶縁膜および前記オーバーコート膜の開口部を介して前記半導体構成体の配線の接続パッド部に接続させて形成する工程と、
   前記半導体構成体間における前記上層絶縁膜、前記絶縁層および前記ベース板を切断して半導体装置を複数個得る工程と、
   を有することを特徴とする半導体装置の製造方法。
7. 請求項６に記載の発明において、前記上層絶縁膜および前記オーバーコート膜への前記開口部の形成はレーザビームの照射によるレーザ加工によって行なうことを特徴とする半導体装置の製造方法。
8. 請求項６に記載の発明において、前記半導体構成体を前記ベース板上に配置する前に、前記配線の接続パッド部以外の箇所に対応する部分における前記オーバーコート膜にテスト用開口部を形成し、前記上層絶縁膜を形成するとき該上層絶縁膜を前記テスト用開口部内に埋め込むことを特徴とする半導体装置の製造方法。
9. 請求項８に記載の発明において、前記オーバーコート膜への前記テスト用開口部の形成はレーザビームの照射によるレーザ加工によって行なうことを特徴とする半導体装置の製造方法。
10. 請求項６に記載の発明において、前記絶縁膜および前記上層絶縁膜を熱硬化性樹脂を含む材料によって同時に加熱加圧して形成することを特徴とする半導体装置の製造方法。
11. 請求項６に記載の発明において、前記上層配線の接続パッド部を除く部分を覆う上層オーバーコート膜を形成する工程を有することを特徴とする半導体装置の製造方法。
12. 請求項１１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を形成する工程を有することを特徴とする半導体装置の製造方法。

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