JP2008060100A - Semiconductor device and manufacturing method thereof - Google Patents

Semiconductor device and manufacturing method thereof Download PDF

Info

Publication number
JP2008060100A
JP2008060100A JP2006231516A JP2006231516A JP2008060100A JP 2008060100 A JP2008060100 A JP 2008060100A JP 2006231516 A JP2006231516 A JP 2006231516A JP 2006231516 A JP2006231516 A JP 2006231516A JP 2008060100 A JP2008060100 A JP 2008060100A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
protective film
film
semiconductor device
wiring
resin
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP2006231516A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Masayasu Kizaki
正康 木崎
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Casio Computer Co Ltd
Original Assignee
Casio Computer Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Casio Computer Co Ltd filed Critical Casio Computer Co Ltd
Priority to JP2006231516A priority Critical patent/JP2008060100A/en
Publication of JP2008060100A publication Critical patent/JP2008060100A/en
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2224/00Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
    • H01L2224/01Means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected, e.g. chip-to-package, die-attach, "first-level" interconnects; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/10Bump connectors; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/11Manufacturing methods

Landscapes

  • Internal Circuitry In Semiconductor Integrated Circuit Devices (AREA)

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To prevent cracks from being generated further on the interface between a solder ball and a support section for supporting the solder ball in a semiconductor device called CSP having the solder ball. <P>SOLUTION: An upper-layer protective film 13 made of a resin film is adhered onto the upper surface of a sealing film 10 via an adhesive layer 14. An upper-layer wire 17 made of copper foil is connected to first and second surface treatment layers 11, 12 provided on a columnar electrode 9 on the upper surface of the upper-layer protective film 13. A solder ball 20 is provided on the upper surface of the connection pad section of the upper wire 17. Then, stress can be relaxed by the upper-layer protective film 13 made of a resin film, thus preventing cracks from being generated further on the interface between the solder ball 20 and the connection pad of the upper-layer wire 17. <P>COPYRIGHT: (C)2008,JPO&INPIT

Description

この発明は半導体装置およびその製造方法に関する。   The present invention relates to a semiconductor device and a manufacturing method thereof.

従来の半導体装置には、CSP(chip size package)と呼ばれるもので、半導体基板上に設けられた絶縁膜の上面に配線が設けられ、配線の接続パッド部上面に柱状電極が設けられ、配線を含む絶縁膜の上面に封止膜がその上面が柱状電極の上面と面一となるように設けられ、柱状電極の上面に半田ボールが設けられたものがある(例えば、特許文献1参照)。   A conventional semiconductor device is called a CSP (chip size package). A wiring is provided on an upper surface of an insulating film provided on a semiconductor substrate, and a columnar electrode is provided on an upper surface of a connection pad portion of the wiring. In some cases, a sealing film is provided on the upper surface of the insulating film to be included so that the upper surface is flush with the upper surface of the columnar electrode, and a solder ball is provided on the upper surface of the columnar electrode (see, for example, Patent Document 1).

特開2004−349461号公報JP 2004-349461 A

上記従来の半導体装置では、当該半導体装置を回路基板上に実装した後において、温度サイクル試験等を行なったとき、半導体基板と回路基板との間の熱膨張係数差に起因して発生する応力を緩和する機能を有している。すなわち、柱状電極は、それ自体が適宜に弾性変形して傾斜することにより、上記応力を吸収し、柱状電極と半田ボールとの界面にクラックが発生するのを防止する機能を有する。   In the conventional semiconductor device described above, when a temperature cycle test or the like is performed after the semiconductor device is mounted on the circuit board, the stress generated due to the difference in thermal expansion coefficient between the semiconductor substrate and the circuit board is generated. Has the function of mitigating. That is, the columnar electrode itself has a function of absorbing the stress and preventing the occurrence of cracks at the interface between the columnar electrode and the solder ball by being appropriately elastically deformed and inclined.

しかしながら、上記従来の半導体装置では、柱状電極により応力を緩和することができるとは言っても、それには限界がある。このため、例えば半導体基板のサイズが大きくなるにつれて上記応力が増大すると、柱状電極と半田ボールとの界面にクラックが発生してしまうことがある。   However, in the conventional semiconductor device, although the stress can be relieved by the columnar electrode, it has a limit. For this reason, for example, if the stress increases as the size of the semiconductor substrate increases, cracks may occur at the interface between the columnar electrode and the solder ball.

そこで、この発明は、半田ボールとそれを支持する支持部との界面にクラックがより一層発生しにくいようにす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。   In view of the above, an object of the present invention is to provide a semiconductor device and a method for manufacturing the same that can make cracks less likely to occur at the interface between a solder ball and a support portion that supports the solder ball.

この発明は、上記目的を達成するため、柱状電極を含む封止膜上に樹脂からなる上層保護膜を設け、上層保護膜上に上層配線を柱状電極の上面に接続させて設け、上層配線の接続パッド部上に半田ボールを設けるようにしたことを特徴とするものである。   In order to achieve the above object, the present invention provides an upper protective film made of a resin on a sealing film including a columnar electrode, and an upper layer wiring is connected to the upper surface of the columnar electrode on the upper protective film. A solder ball is provided on the connection pad portion.

この発明によれば、柱状電極を含む封止膜と半田ボールとの間に樹脂からなる上層保護膜を設けているので、柱状電極のほかに、樹脂からなる上層保護膜によっても応力を緩和することができ、ひいては半田ボールとそれを支持する支持部すなわち上層配線の接続パッド部との界面にクラックがより一層発生しにくいようにすることができる。   According to the present invention, since the upper protective film made of resin is provided between the sealing film including the columnar electrode and the solder ball, the stress is relieved by the upper protective film made of resin in addition to the columnar electrode. As a result, cracks can be made more unlikely to occur at the interface between the solder ball and the supporting portion for supporting the solder ball, that is, the connection pad portion of the upper layer wiring.

(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、一般的にはCSPと呼ばれるものであり、シリコン基板(半導体基板)1を備えている。シリコン基板1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2が集積回路に接続されて設けられている。
(First embodiment)
FIG. 1 is a sectional view of a semiconductor device as a first embodiment of the present invention. This semiconductor device is generally called a CSP and includes a silicon substrate (semiconductor substrate) 1. An integrated circuit (not shown) having a predetermined function is provided on the upper surface of the silicon substrate 1, and a plurality of connection pads 2 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.

接続パッド2の中央部を除くシリコン基板1の上面には酸化シリコン等からなる絶縁膜3が設けられ、接続パッド2の中央部は絶縁膜3に設けられた開口部4を介して露出されている。絶縁膜3の上面にはポリイミド樹脂等からなる保護膜5が設けられている。絶縁膜3の開口部4に対応する部分における保護膜5には開口部6が設けられている。   An insulating film 3 made of silicon oxide or the like is provided on the upper surface of the silicon substrate 1 excluding the central portion of the connection pad 2, and the central portion of the connection pad 2 is exposed through an opening 4 provided in the insulating film 3. Yes. A protective film 5 made of polyimide resin or the like is provided on the upper surface of the insulating film 3. An opening 6 is provided in the protective film 5 at a portion corresponding to the opening 4 of the insulating film 3.

保護膜5の上面には銅等からなる下地金属層7が設けられている。下地金属層7の上面全体には銅からなる配線8が設けられている。下地金属層7を含む配線8の一端部は、絶縁膜3および保護膜5の開口部4、6を介して接続パッド2に接続されている。配線8の接続パッド部上面には銅からなる柱状電極9が設けられている。配線8を含む保護膜5の上面にはエポキシ樹脂等からなる封止膜10がその上面が柱状電極9の上面と面一となるように設けられている。柱状電極9の上面にはニッケルからなる第1の表面処理層11および金からなる第2の表面処理層12が設けられている。   A base metal layer 7 made of copper or the like is provided on the upper surface of the protective film 5. A wiring 8 made of copper is provided on the entire upper surface of the base metal layer 7. One end of the wiring 8 including the base metal layer 7 is connected to the connection pad 2 through the openings 4 and 6 of the insulating film 3 and the protective film 5. A columnar electrode 9 made of copper is provided on the upper surface of the connection pad portion of the wiring 8. A sealing film 10 made of an epoxy resin or the like is provided on the upper surface of the protective film 5 including the wiring 8 so that the upper surface is flush with the upper surface of the columnar electrode 9. On the upper surface of the columnar electrode 9, a first surface treatment layer 11 made of nickel and a second surface treatment layer 12 made of gold are provided.

封止膜10の上面には樹脂フィルムからなる上層保護膜13が接着層14を介して接着されている。樹脂フィルムは、ポリイミド樹脂、シリコーン樹脂、エポキシ樹脂、ガラス基材エポキシ樹脂等からなっている。この場合、第1、第2の表面処理層11、12は、上層保護膜13および接着層14に設けられた開口部15、16内に配置されている。上層保護膜13の上面には銅箔(金属箔)からなる上層配線17が上層保護膜13の開口部15を介して第2の表面処理層12に接続されて設けられている。   An upper protective film 13 made of a resin film is bonded to the upper surface of the sealing film 10 via an adhesive layer 14. The resin film is made of polyimide resin, silicone resin, epoxy resin, glass base epoxy resin, or the like. In this case, the first and second surface treatment layers 11 and 12 are disposed in the openings 15 and 16 provided in the upper protective film 13 and the adhesive layer 14. On the upper surface of the upper protective film 13, an upper wiring 17 made of copper foil (metal foil) is provided connected to the second surface treatment layer 12 through the opening 15 of the upper protective film 13.

上層配線17を含む上層保護膜13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18が設けられている。上層配線17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18には開口部19が設けられている。オーバーコート膜18の開口部19内およびその上方には半田ボール20が上層配線17の接続パッド部に接続されて設けられている。   An overcoat film 18 made of a solder resist or the like is provided on the upper surface of the upper protective film 13 including the upper wiring 17. An opening 19 is provided in the overcoat film 18 in a portion corresponding to the connection pad portion of the upper wiring 17. A solder ball 20 is provided in the opening 19 of the overcoat film 18 and above the opening 19 so as to be connected to the connection pad of the upper wiring 17.

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。まず、図2に示すように、ウエハ状態のシリコン基板(以下、半導体ウエハ21という)上に、接続パッド2、絶縁膜3、保護膜5、下地金属層7、配線8、柱状電極9および封止膜10が形成されたものを用意する。この状態では、封止膜10の上面は柱状電極9の上面と面一となっている。なお、図2において、符号22で示す領域はダイシングラインに対応する領域である。   Next, an example of a method for manufacturing this semiconductor device will be described. First, as shown in FIG. 2, on a silicon substrate (hereinafter referred to as a semiconductor wafer 21) in a wafer state, the connection pad 2, the insulating film 3, the protective film 5, the base metal layer 7, the wiring 8, the columnar electrode 9, and the sealing member. A material on which the stop film 10 is formed is prepared. In this state, the upper surface of the sealing film 10 is flush with the upper surface of the columnar electrode 9. In FIG. 2, an area indicated by reference numeral 22 is an area corresponding to a dicing line.

次に、図3に示すように、柱状電極9の上面に、無電解メッキ、メタルマスクを用いたスパッタ等により、ニッケルからなる第1の表面処理層11および金からなる第2の表面処理層12を形成する。   Next, as shown in FIG. 3, the first surface treatment layer 11 made of nickel and the second surface treatment layer made of gold are formed on the upper surface of the columnar electrode 9 by electroless plating, sputtering using a metal mask, or the like. 12 is formed.

次に、図4の上側に示すように、樹脂フィルムからなる上層保護膜13の下面に接着層14が形成され、柱状電極9に対応する部分における上層保護膜13および接着層14に開口部15、16が形成され、上層保護膜13の上面に上層配線17が上層保護膜13の開口部15を覆うように形成され、上層配線17を含む上層保護膜13の上面にオーバーコート膜18が形成され、上層配線17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18に開口部19が形成されたものを用意する。   Next, as shown in the upper side of FIG. 4, an adhesive layer 14 is formed on the lower surface of the upper protective film 13 made of a resin film, and an opening 15 is formed in the upper protective film 13 and the adhesive layer 14 in a portion corresponding to the columnar electrode 9. , 16 are formed, an upper wiring 17 is formed on the upper surface of the upper protective film 13 so as to cover the opening 15 of the upper protective film 13, and an overcoat film 18 is formed on the upper surface of the upper protective film 13 including the upper wiring 17. Then, an overcoat film 18 having an opening 19 formed in a portion corresponding to the connection pad portion of the upper wiring 17 is prepared.

この用意したものの形成方法としては、一例として、まず、樹脂フィルムからなる上層保護膜13の上面に銅箔(金属箔)がラミネートされたものを用意する。次に、柱状電極9(第1、第2の表面処理層11、12)に対応する部分における上層保護膜13に、フォトリソグラフィ法により、開口部15を形成する。次に、銅箔をフォトリソグラフィ法によりパターニングすることにより、上層配線17を形成する。次に、上層配線17の表面および上層保護膜13の開口部15を介して露出された下面に、無電解メッキにより、錫層(図示せず)を形成する。   As an example of a method for forming the prepared material, first, a method in which a copper foil (metal foil) is laminated on the upper surface of the upper protective film 13 made of a resin film is prepared. Next, an opening 15 is formed by photolithography in the upper protective film 13 in a portion corresponding to the columnar electrode 9 (first and second surface treatment layers 11 and 12). Next, the upper layer wiring 17 is formed by patterning the copper foil by a photolithography method. Next, a tin layer (not shown) is formed on the surface of the upper wiring 17 and the lower surface exposed through the opening 15 of the upper protective film 13 by electroless plating.

次に、上層配線17を含む上層保護膜13の上面に、スクリーン印刷法、スピンコート法等により、ソルダーレジスト等からなるオーバーコート膜18を形成する。この場合、上層配線17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18には開口部19が形成されている。次に、上層保護膜13の下面に、スクリーン印刷法により、熱硬化性を有するエポキシ樹脂等からなる接着層14をパターン形成する。この状態では、上層保護膜13の開口部15に対応する部分における接着層14には開口部16が形成されている。かくして、図4の上側に図示するものが得られる。   Next, an overcoat film 18 made of a solder resist or the like is formed on the upper surface of the upper protective film 13 including the upper wiring 17 by a screen printing method, a spin coating method, or the like. In this case, an opening 19 is formed in the overcoat film 18 in a portion corresponding to the connection pad portion of the upper wiring 17. Next, the adhesive layer 14 made of a thermosetting epoxy resin or the like is patterned on the lower surface of the upper protective film 13 by screen printing. In this state, an opening 16 is formed in the adhesive layer 14 in a portion corresponding to the opening 15 of the upper protective film 13. Thus, the one shown on the upper side of FIG. 4 is obtained.

次に、図5に示すように、上層保護膜13および接着層14の開口部15、16内に第1、第2の表面処理層11、12を相対的に進入させた状態で、接着層14を封止膜10の上面に貼り付ける。次に、図示しないヒーターブロックを用いて、オーバーコート膜18の上側から加熱加圧する。すると、接着層14が加熱されて硬化し、上層保護膜13が封止膜10の上面に接着層14を介して接着される。   Next, as shown in FIG. 5, the first and second surface treatment layers 11, 12 are relatively advanced into the openings 15, 16 of the upper protective film 13 and the adhesive layer 14, and the adhesive layer 14 is attached to the upper surface of the sealing film 10. Next, heat and pressure are applied from above the overcoat film 18 using a heater block (not shown). Then, the adhesive layer 14 is heated and cured, and the upper protective film 13 is bonded to the upper surface of the sealing film 10 via the adhesive layer 14.

また、上層保護膜13および接着層14の開口部15、16を介して露出された上層配線17の下面に形成された錫層と金からなる第2の表面処理層12とが固層拡散により合金化され、上層配線17の当該下面が第1、第2の表面処理層11、12等を介して柱状電極9の上面に熱圧着される。なお、この熱圧着のみで、上層配線17を含む上層保護膜13と柱状電極9を含む封止膜10との接続強度に問題がなければ、接着層14を省略してもよい。   Further, the tin layer formed on the lower surface of the upper wiring 17 exposed through the openings 15 and 16 of the upper protective film 13 and the adhesive layer 14 and the second surface treatment layer 12 made of gold are formed by solid diffusion. The lower surface of the upper wiring 17 is thermocompression bonded to the upper surface of the columnar electrode 9 via the first and second surface treatment layers 11, 12 and the like. If there is no problem in the connection strength between the upper protective film 13 including the upper wiring 17 and the sealing film 10 including the columnar electrode 9 only by this thermocompression bonding, the adhesive layer 14 may be omitted.

次に、図6に示すように、オーバーコート膜18の開口部19内およびその上方に半田ボール20を上層配線17の接続パッド部に接続させて形成する。次に、図7に示すように、ダイシングライン22に沿って、オーバーコート膜18、上層保護膜13、接着層14、封止膜10、保護膜5、絶縁膜3および半導体ウエハ21を切断すると、図1に示す半導体装置が複数個得られる。   Next, as shown in FIG. 6, a solder ball 20 is formed in the opening 19 of the overcoat film 18 and above the opening 19 by being connected to the connection pad of the upper wiring 17. Next, as shown in FIG. 7, when the overcoat film 18, the upper protective film 13, the adhesive layer 14, the sealing film 10, the protective film 5, the insulating film 3, and the semiconductor wafer 21 are cut along the dicing line 22. A plurality of semiconductor devices shown in FIG. 1 are obtained.

このようにして得られた半導体装置では、柱状電極9を含む封止膜10と半田ボール20との間に樹脂フィルムからなる上層保護膜13を設けているので、柱状電極9のほかに、樹脂フィルムからなる上層保護膜13によっても応力を緩和することができ、ひいては半田ボール20と上層配線17の接続パッド部との界面にクラックがより一層発生しにくいようにすることができる。   In the semiconductor device thus obtained, since the upper protective film 13 made of a resin film is provided between the sealing film 10 including the columnar electrode 9 and the solder ball 20, in addition to the columnar electrode 9, a resin The upper protective film 13 made of a film can also relieve stress, and as a result, it is possible to make cracks less likely to occur at the interface between the solder ball 20 and the connection pad portion of the upper wiring 17.

(第2実施形態)
図8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、柱状電極9を含む封止膜10の上面にポリイミド樹脂等からなる上層保護膜31を設け、柱状電極9の上面中央部に対応する部分における上層保護膜31に開口部32を設け、上層保護膜31の上面に銅等からなる上層下地金属層33を含む銅からなる上層配線34を上層保護膜31の開口部32を介して柱状電極9の上面に接続させて設けた点である。
(Second Embodiment)
FIG. 8 is a sectional view of a semiconductor device as a second embodiment of the present invention. This semiconductor device is different from the semiconductor device shown in FIG. 1 in that an upper protective film 31 made of polyimide resin or the like is provided on the upper surface of the sealing film 10 including the columnar electrode 9 and corresponds to the central portion of the upper surface of the columnar electrode 9. An opening 32 is provided in the upper protective film 31 in the portion, and an upper layer wiring 34 made of copper including an upper base metal layer 33 made of copper or the like is formed on the upper surface of the upper protective film 31 via the opening 32 of the upper protective film 31. This is the point provided by being connected to the upper surface of the electrode 9.

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。まず、図2に示すものを用意した後に、図9に示すように、スクリーン印刷法、スピンコート法等により、柱状電極9を含む封止膜10の上面にポリイミド樹脂等からなる上層保護膜31を形成する。この場合、柱状電極9の上面中央部に対応する部分における上層保護膜31には開口部32が形成されている。   Next, an example of a method for manufacturing this semiconductor device will be described. First, after preparing what is shown in FIG. 2, as shown in FIG. 9, an upper protective film 31 made of polyimide resin or the like is formed on the upper surface of the sealing film 10 including the columnar electrode 9 by screen printing, spin coating, or the like. Form. In this case, an opening 32 is formed in the upper protective film 31 in a portion corresponding to the central portion of the upper surface of the columnar electrode 9.

次に、図10に示すように、上層保護膜31の開口部32を介して露出された柱状電極9の上面を含む上層保護膜31の上面全体に、銅の無電解メッキ等により、上層下地金属層33を形成する。次に、上層下地金属層33の上面にメッキレジスト膜35を形成する。この場合、上層配線34形成領域に対応する部分におけるメッキレジスト膜35には開口部36が形成されている。   Next, as shown in FIG. 10, the entire upper surface of the upper protective film 31 including the upper surface of the columnar electrode 9 exposed through the opening 32 of the upper protective film 31 is coated with an upper layer base by electroless plating of copper or the like. A metal layer 33 is formed. Next, a plating resist film 35 is formed on the upper surface of the upper base metal layer 33. In this case, an opening 36 is formed in the plating resist film 35 in a portion corresponding to the upper layer wiring 34 formation region.

次に、上層下地金属層33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35の開口部36内の上層下地金属層33の上面に上層配線34を形成する。次に、メッキレジスト膜35を剥離し、次いで、上層配線34をマスクとして上層下地金属層33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34下にのみ上層下地金属層33が残存される。   Next, by performing electrolytic plating of copper using the upper base metal layer 33 as a plating current path, the upper wiring 34 is formed on the upper surface of the upper base metal layer 33 in the opening 36 of the plating resist film 35. Next, the plating resist film 35 is peeled off, and then, unnecessary portions of the upper base metal layer 33 are removed by etching using the upper layer wiring 34 as a mask. As shown in FIG. The metal layer 33 remains.

次に、図12に示すように、上層配線34を含む上層保護膜31の上面に、スクリーン印刷法、スピンコート法等により、ソルダーレジスト等からなるオーバーコート膜18を形成する。この場合、上層配線34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18には開口部19が形成されている。   Next, as shown in FIG. 12, an overcoat film 18 made of a solder resist or the like is formed on the upper surface of the upper protective film 31 including the upper wiring 34 by a screen printing method, a spin coating method, or the like. In this case, an opening 19 is formed in the overcoat film 18 in a portion corresponding to the connection pad portion of the upper wiring 34.

次に、オーバーコート膜18の開口部19内およびその上方に半田ボール20を上層配線34の接続パッド部に接続させて形成する。次に、図13に示すように、ダイシングライン22に沿って、オーバーコート膜18、上層保護膜31、封止膜10、保護膜5、絶縁膜3および半導体ウエハ21を切断すると、図8に示す半導体装置が複数個得られる。   Next, the solder ball 20 is formed in the opening 19 of the overcoat film 18 and above it by connecting it to the connection pad of the upper wiring 34. Next, as shown in FIG. 13, when the overcoat film 18, the upper protective film 31, the sealing film 10, the protective film 5, the insulating film 3, and the semiconductor wafer 21 are cut along the dicing line 22, FIG. A plurality of the semiconductor devices shown are obtained.

このようにして得られた半導体装置では、柱状電極9を含む封止膜10と半田ボール20との間に塗布されたポリイミド樹脂等からなる上層保護膜31を設けているので、柱状電極9のほかに、塗布されたポリイミド樹脂等からなる上層保護膜31によっても応力を緩和することができ、ひいては半田ボール20と上層配線35の接続パッド部との界面にクラックがより一層発生しにくいようにすることができる。   In the semiconductor device thus obtained, the upper protective film 31 made of polyimide resin or the like applied between the sealing film 10 including the columnar electrode 9 and the solder ball 20 is provided. In addition, the stress can be relieved by the applied upper protective film 31 made of polyimide resin or the like, so that cracks are less likely to occur at the interface between the solder ball 20 and the connection pad portion of the upper wiring 35. can do.

この発明の第1実施形態としての半導体装置の断面図。1 is a cross-sectional view of a semiconductor device as a first embodiment of the present invention. 図1に示す半導体装置の製造方法において、当初用意したものの断面図。Sectional drawing of what was initially prepared in the manufacturing method of the semiconductor device shown in FIG. 図2に続く工程の断面図。Sectional drawing of the process following FIG. 図3に続く工程の断面図。Sectional drawing of the process following 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. この発明の第2実施形態としての半導体装置の断面図。Sectional drawing of the semiconductor device as 2nd Embodiment of this invention. 図8に示す半導体装置の製造方法において、所定の工程の断面図。Sectional drawing of a predetermined | prescribed process in the manufacturing method of the semiconductor device shown in FIG. 図9に続く工程の断面図。Sectional drawing of the process following FIG. 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.

符号の説明Explanation of symbols

1 シリコン基板
2 接続パッド
3 絶縁膜
5 保護膜
7 下地金属層
8 配線
9 柱状電極
10 封止膜
11 第1の表面処理層
12 第2の表面処理層
13 上層保護膜
14 接着層
17 上層配線
18 オーバーコート膜
20 半田ボール
21 半導体ウエハ
31 上層保護膜
33 上層下地金属層
34 上層配線
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Silicon substrate 2 Connection pad 3 Insulating film 5 Protective film 7 Base metal layer 8 Wiring 9 Columnar electrode 10 Sealing film 11 1st surface treatment layer 12 2nd surface treatment layer 13 Upper layer protective film 14 Adhesive layer 17 Upper layer wiring 18 Overcoat film 20 Solder ball 21 Semiconductor wafer 31 Upper layer protective film 33 Upper layer base metal layer 34 Upper layer wiring

Claims (17)

半導体基板と、前記半導体基板上に設けられた複数の柱状電極と、前記半導体基板上において前記柱状電極の周囲に設けられた封止膜と、前記封止膜上に設けられ、前記柱状電極の上面に対応する部分に開口部を有する樹脂からなる上層保護膜と、前記上層保護膜上に該上層保護膜の開口部を介して前記柱状電極の上面に接続されて設けられた上層配線と、前記上層配線の接続パッド部上に設けられた半田ボールとを具備することを特徴とする半導体装置。   A semiconductor substrate, a plurality of columnar electrodes provided on the semiconductor substrate, a sealing film provided around the columnar electrode on the semiconductor substrate, and provided on the sealing film, An upper protective film made of a resin having an opening in a portion corresponding to the upper surface, and an upper wiring provided on the upper protective film so as to be connected to the upper surface of the columnar electrode via the opening of the upper protective film; A semiconductor device comprising: a solder ball provided on a connection pad portion of the upper layer wiring. 請求項1に記載の発明において、前記上層保護膜は樹脂フィルムからなることを特徴とする半導体装置。   2. The semiconductor device according to claim 1, wherein the upper protective film is made of a resin film. 請求項2に記載の発明において、前記樹脂フィルムは、ポリイミド樹脂、シリコーン樹脂、エポキシ樹脂、ガラス基材エポキシ樹脂のいずれかであることを特徴とする半導体装置。   3. The semiconductor device according to claim 2, wherein the resin film is any one of a polyimide resin, a silicone resin, an epoxy resin, and a glass base epoxy resin. 請求項2に記載の発明において、前記上層保護膜は前記封止膜の上面に接着層を介して接着されていることを特徴とする半導体装置。   3. The semiconductor device according to claim 2, wherein the upper protective film is bonded to the upper surface of the sealing film via an adhesive layer. 請求項2に記載の発明において、前記上層配線は、前記上層保護膜の上面にラミネートされた金属箔をパターニングしたものによって形成されていることを特徴とする半導体装置。   3. The semiconductor device according to claim 2, wherein the upper wiring is formed by patterning a metal foil laminated on the upper surface of the upper protective film. 請求項5に記載の発明において、前記上層配線は、前記上層保護膜の開口部を介して前記柱状電極上に設けられた表面処理層に熱圧着されていることを特徴とする半導体装置。   6. The semiconductor device according to claim 5, wherein the upper layer wiring is thermocompression bonded to a surface treatment layer provided on the columnar electrode through an opening of the upper layer protective film. 請求項1に記載の発明において、前記上層保護膜は塗布された樹脂膜によって形成されていることを特徴とする半導体装置。   2. The semiconductor device according to claim 1, wherein the upper protective film is formed of a coated resin film. 請求項7に記載の発明において、前記上層配線は電解メッキにより形成されていることを特徴とする半導体装置。   8. The semiconductor device according to claim 7, wherein the upper layer wiring is formed by electrolytic plating. 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。   The semiconductor device according to claim 1, further comprising an overcoat film that covers a portion other than the connection pad portion of the upper wiring. 半導体ウエハの上面側に複数の柱状電極および該柱状電極の周囲を覆う封止膜を形成する工程と、
前記封止膜上に、前記柱状電極の上面に対応する部分に開口部を有する樹脂フィルムからなる上層保護膜を配置し、且つ、前記上層保護膜の上面に予め形成された上層配線を前記上層保護膜の開口部を介して前記柱状電極の上面に接続させる工程と、
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と、
前記半導体ウエハ、前記封止膜および前記上層保護膜を切断して複数個の半導体装置を得る工程と、
を有することを特徴とする半導体装置の製造方法。
Forming a plurality of columnar electrodes and a sealing film covering the periphery of the columnar electrodes on the upper surface side of the semiconductor wafer;
An upper protective film made of a resin film having an opening at a portion corresponding to the upper surface of the columnar electrode is disposed on the sealing film, and an upper wiring formed in advance on the upper surface of the upper protective film is disposed on the upper layer. Connecting to the upper surface of the columnar electrode through the opening of the protective film;
Forming solder balls on the connection pads of the upper layer wiring;
Cutting the semiconductor wafer, the sealing film and the upper protective film to obtain a plurality of semiconductor devices;
A method for manufacturing a semiconductor device, comprising:
請求項10に記載の発明において、前記上層保護膜を前記封止膜の上面に接着層を介して接着することを特徴とする半導体装置の製造方法。   11. The method of manufacturing a semiconductor device according to claim 10, wherein the upper protective film is bonded to the upper surface of the sealing film via an adhesive layer. 請求項10に記載の発明において、前記上層配線は、前記上層保護膜の上面にラミネートされた金属箔をパターニングしたものによって形成されていることを特徴とする半導体装置の製造方法。   11. The method of manufacturing a semiconductor device according to claim 10, wherein the upper layer wiring is formed by patterning a metal foil laminated on the upper surface of the upper layer protective film. 請求項10に記載の発明において、前記樹脂フィルムは、ポリイミド樹脂、シリコーン樹脂、エポキシ樹脂、ガラス基材エポキシ樹脂のいずれかであることを特徴とする半導体装置。   The semiconductor device according to claim 10, wherein the resin film is any one of a polyimide resin, a silicone resin, an epoxy resin, and a glass base epoxy resin. 請求項10に記載の発明において、前記上層配線を前記柱状電極上に設けられた表面処理層に熱圧着することを特徴とする半導体装置の製造方法。   11. The method of manufacturing a semiconductor device according to claim 10, wherein the upper layer wiring is thermocompression bonded to a surface treatment layer provided on the columnar electrode. 請求項14に記載の発明において、前記表面処理層は、第1の表面処理層であるニッケルおよび第2の表面処理層である金からなることを特徴とする半導体装置の製造方法。
15. The method of manufacturing a semiconductor device according to claim 14, wherein the surface treatment layer is made of nickel which is a first surface treatment layer and gold which is a second surface treatment layer.
半導体ウエハの上面側に複数の柱状電極および該柱状電極の周囲を覆う封止膜を形成する工程と、
前記封止膜上に、前記柱状電極の上面に対応する部分に開口部を有する樹脂からなる上層保護膜を形成する工程と、
前記上層保護膜の上面に上層配線を前記上層保護膜の開口部を介して前記柱状電極の上面に接続させて形成する工程と、
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と、
前記半導体ウエハ、前記封止膜および前記上層保護膜を切断して複数個の半導体装置を得る工程と、
を有することを特徴とする半導体装置の製造方法。
Forming a plurality of columnar electrodes and a sealing film covering the periphery of the columnar electrodes on the upper surface side of the semiconductor wafer;
Forming an upper protective film made of a resin having an opening in a portion corresponding to the upper surface of the columnar electrode on the sealing film;
Forming upper layer wiring on the upper surface of the upper layer protective film by connecting to the upper surface of the columnar electrode through the opening of the upper layer protective film;
Forming solder balls on the connection pads of the upper layer wiring;
Cutting the semiconductor wafer, the sealing film and the upper protective film to obtain a plurality of semiconductor devices;
A method for manufacturing a semiconductor device, comprising:
請求項10または16に記載の発明において、前記半田ボールを形成する工程の前に、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。   17. The semiconductor device manufacturing method according to claim 10, further comprising a step of forming an overcoat film covering a portion other than the connection pad portion of the upper wiring before the step of forming the solder ball. Method.
JP2006231516A 2006-08-29 2006-08-29 Semiconductor device and manufacturing method thereof Pending JP2008060100A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2006231516A JP2008060100A (en) 2006-08-29 2006-08-29 Semiconductor device and manufacturing method thereof

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2006231516A JP2008060100A (en) 2006-08-29 2006-08-29 Semiconductor device and manufacturing method thereof

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2008060100A true JP2008060100A (en) 2008-03-13

Family

ID=39242540

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2006231516A Pending JP2008060100A (en) 2006-08-29 2006-08-29 Semiconductor device and manufacturing method thereof

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP2008060100A (en)

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2002231855A (en) * 2001-02-05 2002-08-16 Dainippon Printing Co Ltd Csp type semiconductor device and its manufacturing method
JP2004055628A (en) * 2002-07-17 2004-02-19 Dainippon Printing Co Ltd Semiconductor device of wafer level and its manufacturing method
JP2006012885A (en) * 2004-06-22 2006-01-12 Casio Comput Co Ltd Semiconductor device and its manufacturing method

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2002231855A (en) * 2001-02-05 2002-08-16 Dainippon Printing Co Ltd Csp type semiconductor device and its manufacturing method
JP2004055628A (en) * 2002-07-17 2004-02-19 Dainippon Printing Co Ltd Semiconductor device of wafer level and its manufacturing method
JP2006012885A (en) * 2004-06-22 2006-01-12 Casio Comput Co Ltd Semiconductor device and its manufacturing method

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP3929966B2 (en) Semiconductor device and manufacturing method thereof
JP5325736B2 (en) Semiconductor device and manufacturing method thereof
JP4752825B2 (en) Manufacturing method of semiconductor device
JP4708399B2 (en) Electronic device manufacturing method and electronic device
TWI427755B (en) Seimiconductor device and manufacturing method thereof
JP2004023101A (en) Semiconductor device package and its manufacture
JP6466252B2 (en) Semiconductor package and manufacturing method thereof
JP2006222164A (en) Semiconductor device and its manufacturing method
JP5135246B2 (en) Semiconductor module, method for manufacturing the same, and portable device
JP4110189B2 (en) Semiconductor package
JP2007318098A (en) Circuit arrangement and manufacturing method thereof
US9949372B2 (en) Printed wiring board and method for manufacturing the same
JP2006156436A (en) Semiconductor device and its manufacturing method
JP2008210912A (en) Semiconductor device and its manufacturing method
JP5830702B2 (en) Circuit device manufacturing method
JP2001127095A (en) Semiconductor device and its manufacturing method
TW200935573A (en) Insulative wiring board, semiconductor package using the same, and method for producing the insulative wiring board
JP2009182202A (en) Method of manufacturing semiconductor device
JP2009129982A (en) Semiconductor device and its manufacturing method
US7859121B2 (en) Wiring board and method of manufacturing the same, and electronic component device using the wiring board and method of manufacturing the same
JP2011155313A (en) Semiconductor device
JP2005216921A (en) Metal mask for manufacturing semiconductor device and manufacturing method for semiconductor device
JP2005217445A (en) Production process of semiconductor device
JP2008288481A (en) Semiconductor device and method for manufacturing the same
JP2004235612A (en) Method of manufacturing semiconductor device

Legal Events

Date Code Title Description
RD04 Notification of resignation of power of attorney

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7424

Effective date: 20080515

A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20090828

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20100104

A711 Notification of change in applicant

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A712

Effective date: 20111115

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20120313

A02 Decision of refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02

Effective date: 20120731