JP2011530814A - 誘電体封入を用いる半導体デバイスの信頼性強化 - Google Patents

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Abstract

誘電体封入を用いて半導体デバイスの信頼性を強化する方法及び装置が開示される。前記方法及び装置は、集積回路（ＩＣ）チップを基板に制御するハンダ接合の信頼性を高めるものである。前記方法は、半導体デバイスの上面にフォトイメージャブル永久誘電体材料の層を被覆し、前記フォトイメージャブル永久誘電体材料の層をパターン化して各機能部の上方に開口部を形成する。前記方法は、更に、前記永久誘電体材料の開口部内にフラックス材料を分与又はテンシル印刷し、前記フラックス材料の上面にフラックスを含まないハンダを付与する。一つ以上の実施形態においては、前記方法は、更に、半導体デバイスを前記ハンダのリフローに適切なリフロー温度に加熱することにより、前記ハンダを前記前記フォトイメージャブル永久誘電体材料の開口部の側壁に合致させて保護シールを形成する。

Description

関連出願
本出願は、２００８年８月７日に出願された米国仮特許出願第６１／０８７，１０９号及び２００９年８月６日に出願された米国実用新案第１２／５３７，２３６号をもとに、優先権の利益を主張する。両出願の全内容は参照することにより本明細書に組み込まれる。
本発明は、半導体デバイスの信頼性強化に関する。特に、本発明は誘電体封入（dielectric encasement）を用いる半導体デバイスの信頼性強化に関する。
本発明は、誘電体封入を用いて半導体デバイスの信頼性を強化する方法及び装置に関する。一つ以上の実施形態においては、誘電体封入を用いて半導体デバイスの信頼性を強化する方法は、半導体デバイスの上面にフォトイメージャブル永久誘電体材料の層を被覆し、前記フォトイメージャブル永久誘電体材料の層をパターン化して各機能部の上方に開口部を形成する。
一つ以上の実施形態においては、前記フォトイメージャブル永久誘電体の層は液体誘電体である。代替の実施形態においては、前記フォトイメージャブル永久誘電体材料の層はドライフィルムラミネートである。いくつかの実施形態においては、前記フォトイメージャブル永久誘電体材料の層は１−３００μｍ（マイクロメートル）の厚さである。厚い誘電体層は追加の機械的強度をもたらす。
いくつかの実施形態においては、前記半導体デバイスはシリコン（Ｓｉ）からなる基板層を備える。一つ以上の実施形態においては、前記半導体デバイスの機能部は、ハンダボンドパッド、ダイストリート及び試験機能部を含むことができるが、これらに限定されない。少なくとも一つの実施形態においては、前記前記フォトイメージャブル永久誘電体材料の層はバンプ下地金属（ＵＢＭ）と少なくとも１ミクロンだけオーバラップする。
一つ以上の実施形態においては、前記方法は、更に、前記永久誘電体材料の開口部内にフラックス材料を分与又はテンシル印刷し、前記フラックス材料の上面にフラックスを含まないハンダを付与する。少なくとも一つの実施形態においては、前記ハンダは少なくともハンダ球及び／又はハンダペーストである。少なくとも一つの実施形態においては、前記方法は、更に、半導体デバイスを前記ハンダのリフローに適切なリフロー温度に加熱することにより、前記ハンダを前記前記永久誘電体材料の開口部の側壁に合致させて保護シールを形成する。
いくつかの実施形態においては、誘電体封入を用いて半導体デバイスの信頼性を強化する方法は、半導体デバイスの上面にフォトイメージャブル永久誘電体材料の層を被覆し、前記フォトイメージャブル永久誘電体材料の層をパターン化して各機能部の上方に開口部を形成し、前記フォトイメージャブル永久誘電体材料の開口部内にフラックスを含むハンダを分与し、前記半導体デバイスを前記ハンダのリフローに適切なリフロー温度に加熱することにより、前記ハンダを前記フォトイメージャブル永久誘電体材料の開口部の側壁に合致させて保護シールを形成する。
一つ以上の実施形態においては、誘電体封入を用いて半導体デバイスの信頼性を強化する装置は、基板層、少なくとも一つの入力／出力（Ｉ／Ｏ）パッド、パッシベーション層、少なくとも一つのバンプ下地金属（ＵＢＭ）、フォトイメージャブル永久誘電体材料の層、フラックス材料、及びフラックスを含まない少なくとも一つのハンダ球を備える。
いくつかの実施形態においては、前記少なくとも一つの入力／出力（Ｉ／Ｏ）パッドは前記基板層の上面の上に位置する。また、前記パッシベーション層は前記基板層の上面の上及び前記各入力／出力（Ｉ／Ｏ）パッドの上面の一部分の上に位置する。更に、前記少なくとも一つのバンプ下地金属（ＵＢＭ）は前記各入力／出力（Ｉ／Ｏ）パッドの上面の上に位置する。前記フォトイメージャブル永久誘電体材料の層は前記基板層の上面の上及び前記少なくとも一つのバンプ下地金属（ＵＢＭ）の上面の上に位置し、前記フォトイメージャブル永久誘電体材料の層は各機能部の上方に開口部を有するようにパターン化されている。前記フラックス材料は前記永久誘電体材料の開口部の内部に位置する。更に、フラックスを含まない前記少なくとも一つのハンダ球はフラックス材料の上面に位置する。前記半導体デバイスは前記ハンダのリフローに適切なリフロー温度に加熱され、それによって前記ハンダが前記フォトイメージャブル永久誘電体材料の開口部の側壁に合致されて保護シールを形成する。
一つ以上の実施形態においては、誘電体封入を用いて半導体デバイスの信頼性を強化する装置は、基板層、少なくとも一つの入力／出力（Ｉ／Ｏ）パッド、パッシベーション層、少なくとも一つのバンプ下地金属（ＵＢＭ）、フォトイメージャブル永久誘電体材料の層、及びフラックスを含む少なくとも一つのハンダ球を備える。
少なくとも一つの実施形態においては、前記少なくとも一つの入力／出力（Ｉ／Ｏ）パッドは前記基板層の上面の上に位置する。更に、前記パッシベーション層は前記基板層の上面の上及び前記各入力／出力（Ｉ／Ｏ）パッドの上面の一部分の上に位置する。更に、前記少なくとも一つのバンプ下地金属（ＵＢＭ）は前記各入力／出力（Ｉ／Ｏ）パッドの上面の上に位置する。更に、前記フォトイメージャブル永久誘電体材料の層は前記基板層の上面の上及び前記少なくとも一つのバンプ下地金属（ＵＢＭ）の上面の上に位置する。前記フォトイメージャブル永久誘電体材料の層は各機能部の上方に開口部を有するようにパターン化されている。更に、フラックスを含む前記少なくとも一つのハンダ球は前記永久誘電体材料の開口部の内部に位置する。前記半導体デバイスは前記ハンダのリフローに適切なリフロー温度に加熱され、それによって前記ハンダが前記フォトイメージャブル永久誘電体材料の開口部の側壁に合致されて保護シールを形成する。
本発明の少なくとも一つの実施形態における半導体デバイスの断面図である。 図１に類似の断面図であるが、本発明の少なくとも一つの実施形態によれば、半導体デバイスの上面にフォトイメージャブル永久誘電体材料が塗布されることを示す。 図２に類似の断面図であるが、本発明の少なくとも一つの実施形態によれば、フォトイメージャブル永久誘電体材料の層がパターン化されて単一の機能部の上方に開口部が形成されることを示す。 図３に類似の断面図であるが、本発明の少なくとも一つの実施形態によれば、フラックス材料がフォトイメージャブル永久誘電体材料の開口部内又は上に分与又はステンシル印刷されることを示す。 図４に類似の断面図であるが、本発明の少なくとも一つの実施形態によれば、フラックス材料の上面にハンダ球が載置されることを示す。 本発明の少なくとも一つの実施形態における、パターン化後のフォトイメージャブル永久誘電体材料層を示す走査電子顕微鏡（ＳＥＭ）画像の図解である。 本発明の少なくとも一つの実施形態における、リフロー後の半導体デバイスの最終構造を示すＳＥＭ画像の図解である。
本発明のこれらの及び他の特徴、態様及び利点は以下の説明、添付の特許請求の範囲及び添付の図面を参照するとよく理解される。
本明細書に開示される方法及び装置は半導体デバイス又はウェハレベルチップスケールパッケージ（ＷＬＣＳＰ）の信頼性強化に有効なシステムを提供する。特に、このシステムは、半導体デバイスの信頼性強化を達成するために誘電体封入を使用する。
本発明は、限定はされないが携帯電話製造会社などの相手先商標製品製造会社により要求される半導体デバイスの信頼性の改善に関する。特に、現在の半導体デバイス技術はチップを基板に接続するハンダ接合部の信頼性の改善を要求している。
限定はされないが携帯電話などの電子デバイスの使用中に生じる通常の加熱及び冷却サイクル（膨張及び収縮を生じる）中及びユーザによる電子デバイスの偶発的な時々の落下（機械的な衝撃を生じる）中に、ハンダ接合部が破断し得る。ハンダ接合の破断は電子デバイスの機能不能を生じる。それゆえ、熱循環試験及び落下試験が半導体デバイス技術の信頼性資格の標準部分になっている。
電子デバイスのその後の処理中及び／又は電子デバイスの寿命使用中に潜在的な腐食剤から保護するためには、ハンダとその下の回路／金属層との間のシーリングの改善が必要とされる。本発明のシステムは、リフロープロセスの冷却フェーズ中にハンダから分離しない材料又は材料の組み合わせを使用し、それによってハンダ接合部にシールを生成する。
本願に教示されるプロセス、方法、システム、装置及び構造は、電子デバイスが経験する熱膨張、収縮及び機械的衝撃の影響を最小化することによって半導体デバイスの性能の信頼性の増加をもたらす。加えて、本願に開示されるプロセス、方法、システム、装置及び構造は、デバイスの早期故障又は機能不良を引き起こし得る腐食又は汚染に対して良好な下地構造のシーリング及び保護を可能にする。本願に教示されるプロセス、方法、システム、装置及び構造は、半導体デバイスの機械的及び熱的信頼性の改善及びデバイスの下地構造の腐食からの保護の改善を可能にする。
種々のアンダーフィル及びリパッシベーションの応用が長年に亘って開発されている。当該技術分野で公表されているウェハレベルチップスケールパッケージング（ＷＬＣＳＰ）のリパッシベーションの応用はパターン化されたバンプ下地金属（ＵＢＭ）層上に誘電体層を被覆することを含む。これらの応用においては、リパッシベーション層はバンプ下地金属（ＵＢＭ）上に被覆されるため、シーリング機能部はバンプ下地金属（ＵＢＭ）パッドのエッジの周囲に生成される。加えて、当業界では、アンダーフィルも広く使用されている。しかし、当業界におけるアンダーフィルの使用は一般にダイレベル処理方法に限定されている。ウェハレベルアンダーフィルは当該技術分野で公表されている。しかし、ウェハレベルアンダーフィル処理及びその結果の最終構造は本願に開示されるプロセッサ、方法、システム、装置及び構造と容易に区別することができる。
本願に教示される開示の装置、システム、方法、プロセス及び構造は、最大の熱循環及び機械的ロバスト性を要求する同種のＷＬＣＳＰパッケージングを利用する会社で使用され得る。特に、これらのタイプの会社は、限定はされないが、このパッケージング設計基準を必要とする相手先商標製品製造会社（ＯＭＥ）及びチップスケールパッケージ（ＣＳＰ）又は任意の同種のパッケージの製造と関連する任意の会社を含み得る。本発明の技術がある半導体デバイスの製造に使用されたかどうかを決定するために使用できる一つの方法は、デバイスをｘ−区分に分解し、高倍率の光学顕微鏡又は走査電子顕微鏡（ＳＥＭ）のいずれかを用いて最終デバイス構造を視覚的に検査する方法を含む。しかし、他の種々の方法を使用することもできる点に留意されたい。
以下の説明において、システムのより十分な説明のために多くの詳細が与えられる。しかし、開示のシステムはこれらの具体的詳細がなくても実施可能であることは当業者に明らかであろう。他方、システムを不必要に不明瞭にしないように、周知の特徴は詳しく説明されてない。
図１〜図５は、誘電体封入を用いて強化された信頼性を有する半導体デバイスを生成するステップをまとめて示す。図１は、本発明の少なくとも一つの実施形態に係る半導体デバイス１００を示す。この図において、半導体デバイス１００は、基板層１１０、入力／出力（Ｉ／Ｏ）パッド１３０、パッシベーション層１２０及びバンプ下地金属（ＵＢＭ）１４０を含むものとして示されている。一つ以上の実施形態においては、基板層１１０に種々のタイプの材料、例えばシリコン（Ｓｉ）を使用することができるが、これに限定されない。
図１において、入力／出力（Ｉ／Ｏ）パッド１３０は基板層１１０の上面の上に位置する。一つ以上の実施形態においては、少なくとも一つの入力／出力（Ｉ／Ｏ）パッド１３０が開示のデバイスで使用される。同様にこの図に示されているように、パッシベーション層１２０は基板層１１０の上面の上及び入力／出力（Ｉ／Ｏ）パッド１３０の上面の一部分の上に位置する。この図は、入力／出力（Ｉ／Ｏ）パッド１３０の上面の上に位置するバンプ下地金属（ＵＢＭ）１４０も示す。少なくとも一つの実施形態においては、バンプ下地金属（ＵＢＭ）１４０はハンダ球５１０を受け入れる凹部を含む（図５参照）。
図２は、誘電体封入を用いて強化された信頼性を有する半導体デバイスを生成する第１ステップ２００を示す。図２は、半導体デバイス１００の上面に被覆されたフォトイメージャブル永久誘電体材料２１０が付加された半導体デバイス１００を示す。この図において、フォトイメージャブル永久誘電体材料２１０の厚い全面被膜が半導体デバイス１００の上面に被覆される。この厚い全面被膜２１０は半導体デバイス１００のバンプ下地金属（１４０）の上面及びパッシベーション層１２０の上面を完全に覆う。
一つ以上の実施形態においては、フォトイメージャブル永久誘電体層２１０は液体誘電体又はドライフィルムラミネートのいずれかとすることができる。少なくとも一つの実施形態においては、誘電体層２１０の誘電体材料は感光性又はレーザ切除可能なものとする。いくつかの実施形態においては、フォトイメージャブル永久誘電体層２１０は１−３００μｍ（マイクロメートル）の範囲内の厚さを有する。厚いフォトイメージャブル永久誘電体層２１０の方が半導体デバイス１００に増加した機械的強度を与える。
図３は、誘電体封入を用いて強化された信頼性を有する半導体デバイスを生成する第２ステップ３００を示す。図３は、半導体デバイス１００の単一の機能部の上方に開口部３１０を有するようにパターン化されたフォトイメージャブル永久誘電体材料の層２１０を示す。この図において、単一の機能部はバンプ下地金属（ＵＢＭ）１４０である。いくつかの実施形態においては、フォトイメージャブル永久誘電体層２１０は、フォトイメージャブル永久誘電体材料２１０がバンプ下地金属（ＵＢＭ）１４０と少なくとも１ミクロンだけオーバラップするようにパターン化される。代替実施形態においては、フォトイメージャブル永久誘電体層２１０は機能部の上方、例えば、限定はされないが、ハンダパッド、ダイトラック及び試験機能部などの上方に開口部３１０を有するようにパターン化することができる。
図４は、誘電体封入を用いて強化された信頼性を有する半導体デバイスを生成する第３ステップ４００を示す。図４は、半導体デバイス１００の永久誘電体材料の開口部３１０内又は上に分与又はステンシル印刷されたフラックス材料４１０を示す。この図は、少なくとも一つの永久誘電体材料の開口部３１０内又は上にフラックス材料４１０が分与又はステンシル印刷されることを示す。
図５は、誘電体封入を用いて強化された信頼性を有する半導体デバイスを生成する第４ステップ５００を示す。特に、図５は、フラックス材料４１０の上面に載置されたフラックスを含まないハンダ球５１０を示す。このステップ中に、フラックスを含まないハンダの球５１０が半導体デバイス１００の永久誘電体材料の開口部３１０内に分与されたフラックス材料４１０の上に滴下又は塗布される。代替実施形態においては、ハンダ球５１０の代わりに又は加えて、ハンダペーストが使用される。
別の実施形態においては、フラックスを含むハンダの球５１０が開示の方法及び／又は装置により使用される。これらの実施形態においては、フラックス材料４１０は必要とされない。それゆえ、これらの実施形態に対しては、フラックスを含むハンダの球５１０が半導体デバイス１００の永久誘電体材料の開口部３１０内に直接付与される。
ハンダの球５１０が半導体デバイス１００に付与された後に、半導体デバイス１００はハンダ球５１０のリフローのために適切なリフロー温度に加熱される。このリフロープロセス中に、ハンダ材料５１０は永久誘電体材料の開口部３１０を充満しその側壁に合致し、よって腐食剤に対する保護シール５２０を形成する。
図６は、パターン化後のフォトイメージャブル永久誘電体層２１０を示す走査電子顕微鏡（ＳＥＭ）画像のイラストレーションを示す。この図において、フォトイメージャブル永久誘電体材料２１０はバンプ下地金属（ＵＢＭ）１４０の上方に開口部３１０を有するようにパターン化されることが示されている。図７はリフロー後の半導体デバイス１００最終構造を示すＳＥＭ画像のイラストレーションを示す。特に、この図はバンプ下地金属（ＵＢＭ）１４０の上方に開口部を有するパターン化されたフォトイメージャブル永久誘電体操２１０を有する半導体デバイスを示す。更に、この図にはハンダ球５１０が半導体デバイス１００のバンプ下地金属（ＵＢＭ）１４０に付与されることが示されている。封入構造の高さは変えることができ、バンプ直径の７５％の高さにできる。
一つ以上の実施形態においては、開示の半導体デバイスへのより厚いフォトイメージャブル誘電体材料層の付加はより有効なポリマ層の形成を可能にし、従って熱膨張ストレス及び機械的衝撃に対する連続バッファ層を可能にするとともに腐食性成分からの保護を可能にする。開示の方法を使用するとき、永久誘電体材料の厚さは容易に制御でき、特定用途に応じて変更することができる。ハンダ球を包囲する有効封入の高さは、従来のウェハアプライドアンダーフィルはアンダーフィル高さ対バンプの比が増大するにつれて熱サイクル寿命も増大するために、重要である。従来技術は、アンダーフィル高さ対バンプ比が増大するにつれて機械的衝撃に対する耐性が増大することも示している。
いくつかの実施形態においては、フォトイメージャブル永久誘電体層の高さは個々の設計の要求を満たすように調整することができる。特に、フォトイメージャブル永久誘電体層の高さはその設計に使用されるハンダ球のタイプ及びサイズに従って調整することができる。少なくとも一つの実施形態においては、ハンダ球が置かれる開口部は連続保護パッシベーション層を生成するためのリフロープロセス後にハンダ（又は他のタイプのフラックスアンダーフィル材料）内に完全に埋め込まれる又は完全に密封されるようにできる。このウェハレベルチップスケールパッケージング（ＷＬＣＳＰ）封入アプローチは万能であり、標準のスパッタ金属及び電気めっき銅（Ｃｕ）応用並びに無電解Ｎｉ／Ａｕ及び無電解Ｎｉ／Ｐｄ／Ａｕのバンプ下地金属（ＵＢＭ）オプションで使用することができる。開示の方法はウェハレベル向けであるため、現在のダイレベルのアンダーフィル方法に比較して魅力的な代替オプションである。
代替実施形態においては、フォトイメージャブル永久誘電体材料が開口され、ポリマカラー融剤が開口内に分与される。この方法は変更されたブランケット層を生成する。これらの代替実施形態に対しては、ブランケット被覆材料は必ずしもフォトイメージャブルにする必要はない。しかし、ブランケット被覆材料は融剤として作用し、ハンダをバンプ下地金属（ＵＢＭ）に付着させることができなければならない。
いくつかの例示的な実施形態及び方法をここに記載したが、当業者は以上の開示からこれらの実施形態及び方法の種々の変形及び変更を本発明の精神及び範囲から逸脱することなくなし得ることは明らかである。開示の技術の細部のみが互いに相違する多くの他の実施形態が存在する。従って、開示の技術は添付の請求の範囲及び適用法の規則及び原則により要求される範囲にのみ制限される。

Claims (20)

  1. 誘電体封入を用いて半導体デバイスの信頼性を強化する方法であって、該方法は、
    前記半導体デバイスの上面にフォトイメージャブル永久誘電体材料の層を被覆するステップ、
    前記フォトイメージャブル永久誘電体材料の層をパターン化して各機能部の上方に開口部を形成するステップ、
    前記永久誘電体材料の開口部内にフラックス材料を分与又はステンシル印刷するステップ、
    フラックスを含まないハンダを前記フラックス材料の上面に付与するステップ、及び
    前記ハンダが前記永久誘電体材料の開口部の側壁に合致して保護シールを形成するように、前記半導体デバイスを前記ハンダのリフローに適切なリフロー温度に加熱するステップ、
    を備える方法。
  2. 前記フォトイメージャブル永久誘電体の層は液体誘電体である、請求項１記載の方法。
  3. 前記フォトイメージャブル永久誘電体材料の層はドライフィルムラミネートである、請求項１記載の方法。
  4. 前記フォトイメージャブル永久誘電体材料の層は１−３００μｍ（マイクロメートル）の厚さである、請求項１記載の方法。
  5. 前記機能部の少なくとも一つはハンダボンドパッドである、請求項１記載の方法。
  6. 前記機能部の少なくとも一つはダイストリートである、請求項１記載の方法。
  7. 前記機能部の少なくとも一つは試験機能部である、請求項１記載の方法。
  8. 前記前記フォトイメージャブル永久誘電体材料の層はバンプ下地金属（ＵＢＭ）と少なくとも１ミクロンだけオーバラップする、請求項１記載の方法。
  9. 前記半導体デバイスはシリコン（Ｓｉ）を含む基板層を備える、請求項１記載の方法。
  10. 前記ハンダは少なくとも一つのハンダ球である、請求項１記載の方法。
  11. 前記ハンダはハンダペーストである、請求項１記載の方法。
  12. 誘電体封入を用いて半導体デバイスの信頼性を強化する方法であって、該方法は、
    前記半導体デバイスの上面にフォトイメージャブル永久誘電体材料の層を被覆するステップ、
    前記フォトイメージャブル永久誘電体材料の層をパターン化して各機能部の上方に開口部を形成するステップ、
    前記永久誘電体材料の開口部内にフラックスを含むハンダを分与するステップ、及び
    前記ハンダが前記永久誘電体材料の開口部の側壁に合致して保護シールを形成するように、前記半導体デバイスを前記ハンダのリフローに適切なリフロー温度に加熱するステップ、
    を備える方法。
  13. 前記フォトイメージャブル永久誘電体の層は液体誘電体である、請求項１２記載の方法。
  14. 前記フォトイメージャブル永久誘電体材料の層はドライフィルムラミネートである、請求項１２記載の方法。
  15. 前記フォトイメージャブル永久誘電体材料の層は１−３００μｍ（マイクロメートル）の厚さである、請求項１２記載の方法。
  16. 前記機能部の少なくとも一つはハンダボンドパッドである、請求項１２記載の方法。
  17. 前記機能部の少なくとも一つはダイストリートである、請求項１２記載の方法。
  18. 前記機能部の少なくとも一つは試験機能部である、請求項１２記載の方法。
  19. 基板層、
    前記基板層の上面の上に位置する少なくとも一つの入力／出力（Ｉ／Ｏ）パッド、
    前記基板層の上面の上及び前記各入力／出力（Ｉ／Ｏ）パッドの上面の一部分の上に位置するパッシベーション層、
    前記各入力／出力（Ｉ／Ｏ）パッドの上面の上に位置する少なくとも一つのバンプ下地金属（ＵＳＢ）、
    前記基板層の上面の上及び前記少なくとも一つのバンプ下地金属（ＵＢＭ）の上面の上に位置し、各機能部の上方に開口部を有するようにパターン化されたフォトイメージャブル永久誘電体材料の層、
    前記永久誘電体材料の開口部の内部に位置するフラックス材料、及び
    前記フラックス材料の上面に位置するフラックスを含まない少なくとも一つのハンダ球、
    を備える半導体デバイスであって、
    前記半導体デバイスは前記ハンダのリフローに適切なリフロー温度に加熱され、それによって前記少なくとも一つのハンダ球が前記永久誘電体材料の開口部の側壁に合致して保護シールを形成している、半導体デバイス。
  20. 基板層、
    前記基板層の上面の上に位置する少なくとも一つの入力／出力（Ｉ／Ｏ）パッド、
    前記基板層の上面の上及び前記各入力／出力（Ｉ／Ｏ）パッドの上面の一部分の上に位置するパッシベーション層、
    前記各入力／出力（Ｉ／Ｏ）パッドの上面の上に位置する少なくとも一つのバンプ下地金属（ＵＳＢ）、
    前記基板層の上面の上及び前記少なくとも一つのバンプ下地金属（ＵＢＭ）の上面の上に位置し、各機能部の上方に開口部を有するようにパターン化されたフォトイメージャブル永久誘電体材料の層、及び
    前記永久誘電体材料の開口部の内部に位置するフラックスを含む少なくとも一つのハンダ球、
    を備える半導体デバイスであって、
    前記半導体デバイスは前記ハンダのリフローに適切なリフロー温度に加熱され、それによって前記少なくとも一つのハンダ球が前記永久誘電体材料の開口部の側壁に合致して保護シールを形成している、半導体デバイス。
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