JP2012146769A - 半導体装置およびその製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】耐熱性、耐湿熱性、低吸水性、機械特性、電気特性に優れるとともに、応力を緩和した樹脂層を有する半導体装置およびその製造方法を提供する。
【解決手段】本発明の半導体装置１０は、半導体素子が配された半導体領域１２を一面１１ａに有する半導体基板１１と、半導体領域１２を少なくとも覆うように半導体基板１１の一面１１ａ側に配された保護層１５とを備え、保護層１５は第一の絶縁体層１３と第二の絶縁体層１４の積層体からなることを特徴とする。
【選択図】図１

Description

本発明は、半導体装置およびその製造方法に関するものである。

一般的に、「ウエハレベルＣＳＰ」と呼ばれる製造方法では、シリコンウエハ上に絶縁体層、再配線層、封止樹脂層などを形成し、さらにその上に、はんだバンプを形成する。そして、最終工程において、ウエハを所定のチップ寸法に切断することにより、パッケージ構造を具備した半導体チップが得られる。
ウエハレベルＣＳＰの製造方法における特徴は、パッケージを構成する材料を全てウエハの形状で加工することにある。すなわち、絶縁体層、再配線層、封止樹脂層、はんだバンプなどは全て、ウエハをハンドリングすることによって形成される。

ウエハレベルＣＳＰのように、半導体基板に樹脂層を形成する形態では、樹脂の硬化収縮に起因する応力が生じ、結果として、ウエハに反りが生じる。この応力を十分に緩和することができないと、ウエハの反りが大きくなり、ウエハの搬送不良、加工不良、樹脂層の剥離、外部端子の破壊または配線層の断線などが生じ、半導体装置の信頼性が損なわれることがあった。
半導体基板の樹脂層に生じる応力を低下させる方法としては、例えば、熱膨張係数、ガラス転移温度、ヤング率などの低い樹脂を用いる方法が挙げられる。具体的には、回路形成面上に形成された第１絶縁膜と、その上に形成された再配線と、再配線の外面を覆う第２絶縁膜とを有してなり、第２絶縁膜を第１絶縁膜よりもガラス転移温度が低い有機樹脂材料で形成した半導体装置が開示されている（例えば、特許文献１参照）。
また、ウエハの裏面にも、回路形成面と同様の樹脂層を形成することにより、半導体基板の樹脂層に生じる応力を低下させた半導体装置が開示されている（例えば、特許文献２参照）。

特開２００５−１１６８７９号公報 特開２００５−２１００１２号公報

しかしながら、特許文献１に開示されているように、ガラス転移温度またはヤング率の低い樹脂を用いると、半導体基板の樹脂層に要求される、耐熱性、耐湿熱性、密着性、低吸水性、機械特性、電気特性などの特性が低下するという問題があった。
また、特許文献２に開示されているように、ウエハの両面に樹脂層を形成すると、半導体基板の厚さが厚くなるばかりでなく、製造工程が多くなり、製造コストが高くなるという問題があった。

本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであって、耐熱性、耐湿熱性、低吸水性、機械特性、電気特性に優れるとともに、応力を緩和した樹脂層を有す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。

本発明の半導体装置は、半導体素子が配された半導体領域を一面に有する半導体基板と、前記半導体領域を少なくとも覆うように前記半導体基板の一面側に配された保護層とを備え、前記保護層は複数の絶縁体層の積層体からなることを特徴とする。

本発明の半導体装置において、前記保護層は、前記半導体領域と接する位置の絶縁体層が最もヤング率が低く、上層になるに連れて順にヤング率が高くなるように設計されていることが好ましい。

本発明の半導体装置において、前記積層体のうち、下部に含まれる絶縁体層は少なくとも前記半導体領域を覆い、上部に含まれる絶縁体層は前記半導体領域とともに、その周囲に位置する前記半導体基板も覆うように配置されていることが好ましい。

本発明の半導体装置において、前記下部に含まれる絶縁体層が除去され、前記上部に含まれる絶縁体層により、空隙を介して前記半導体領域が覆われていることが好ましい。

本発明の半導体装置の製造方法において、半導体素子が配された半導体領域を一面に有する半導体基板と、前記半導体領域を少なくとも覆うように前記半導体基板の一面側に配された保護層とを備え、前記保護層は複数の絶縁体層の積層体からなる半導体装置の製造方法であって、前記半導体基板の一面に設けられた前記半導体領域を覆うように、樹脂層を形成する工程Ａと、前記半導体領域上に設けられた前記樹脂層とともに、その周囲に位置する前記半導体基板も覆うように、前記積層体のうち、上部に含まれる絶縁体層を形成する工程Ｂと、前記樹脂層が露呈するように、前記上部に含まれる絶縁体層に開口部を形成する工程Ｃと、前記開口部から溶剤を注入し、該溶剤を用いて前記樹脂層を溶解し、前記樹脂層を取り除くことにより、前記上部に含まれる絶縁体層と前記半導体領域との間に空隙を形成する工程Ｄと、を少なくとも備えたことを特徴とする。

本発明の半導体装置によれば、保護層は、複数の絶縁体層の積層体から構成されているので、上層の絶縁体層を形成した際、その硬化収縮に起因する応力によって、半導体基板に生じる反りが少ない。

本発明の半導体装置の製造方法によれば、半導体領域を覆うように半導体基板の一面側に配された保護層と、半導体領域との間に、所定の間隔の空隙を容易に形成することができる。したがって、複数の絶縁体層のうち、上層の絶縁体層を形成した際、その硬化収縮に起因する応力を下層の絶縁体層が吸収することによって、半導体基板に生じる反りを低減できる。

本発明の半導体装置の第一の実施形態を示す概略断面図である。 本発明の半導体装置の第一の実施形態の製造方法を示す概略断面図である。 本発明の半導体装置の第一の実施形態の製造方法を示す概略断面図である。 本発明の半導体装置の第一の実施形態の製造方法を示す概略断面図である。 本発明の半導体装置の第二の実施形態を示す概略断面図である。 本発明の半導体装置の第三の実施形態を示す概略断面図である。 本発明の半導体装置の第三の実施形態の製造方法を示す概略断面図である。 本発明の半導体装置の第三の実施形態の製造方法を示す概略断面図である。 本発明の半導体装置の第三の実施形態の製造方法を示す概略断面図である。 本発明の半導体装置の第三の実施形態の製造方法を示す概略断面図である。 本発明の半導体装置の第三の実施形態の製造方法を示す概略断面図である。 本発明の半導体装置の第三の実施形態の製造方法を示す概略断面図である。 本発明の半導体装置の第四の実施形態を示す概略断面図である。 本発明の半導体装置の第四の実施形態の製造方法を示す概略断面図である。 本発明の半導体装置の第四の実施形態の製造方法を示す概略断面図である。 本発明の半導体装置の第四の実施形態の製造方法を示す概略断面図である。

本発明の半導体装置およびその製造方法の実施の形態について説明する。
なお、この形態は、発明の趣旨をより良く理解させるために具体的に説明するものであり、特に指定のない限り、本発明を限定するものではない。

（１）第一の実施形態
図１は、本発明の半導体装置の第一の実施形態を示す概略断面図である。
この実施形態の半導体装置１０は、半導体素子が配された半導体領域１２を一面１１ａに有する半導体基板１１と、半導体領域１２を覆うように半導体基板１１の一面１１ａ側に配された保護層１５とから概略構成されている。
また、保護層１５は、２つの絶縁体層（第一の絶縁体層１３と第二の絶縁体層１４）の積層体から構成されている。

保護層１５を構成する第一の絶縁体層１３と第二の絶縁体層１４は、半導体基板１１の一面１１ａ側から順に設けられている。
第一の絶縁体層１３は、半導体領域１２における半導体基板１１と接している面以外の面を直接覆うとともに、その周囲に位置する半導体基板１１の一部も覆うように配置されている。
また、第二の絶縁体層１４は、第一の絶縁体層１３を介して、半導体領域１２における半導体基板１１と接している面以外の面を覆うとともに、その周囲に位置する半導体基板１１の一部も覆うように配置されている。すなわち、第二の絶縁体層１４は、第一の絶縁体層１３における半導体領域１２と接している面以外の面を覆うとともに、その周囲に位置する半導体基板１１の一部も覆うように配置されている。

保護層１５では、半導体領域１２と接する位置にある第一の絶縁体層１３と、その上層の第二の絶縁体層１４との関係において、第一の絶縁体層１３のヤング率が、第二の絶縁体層１４のヤング率よりも低くなるように設計されている。

第一の絶縁体層１３のヤング率は、１ＧＰａ以下であることが好ましい。
第一の絶縁体層１３のヤング率が１ＧＰａを超えると、第二の絶縁体層１４を形成した際、その硬化収縮に起因する応力によって、半導体基板１１に反りが生じ、結果として、半導体装置１０に生じる反りが大きくなるおそれがある。

第一の絶縁体層１３の厚さは、特に限定されないが、その上層の第二の絶縁体層１４に起因する応力が、半導体基板１１に生じない程度の厚さであり、第二の絶縁体層１４の材質や厚さに応じて、適宜調整され、具体的には、３μｍ〜２０μｍであることが好ましく、５μｍ〜１０μｍであることがより好ましい。

第二の絶縁体層１４の厚さは、特に限定されないが、半導体装置１０に要求される耐熱性、耐湿熱性、低吸水性、機械特性、電気特性などの性能に応じて、これら性能を満たすように、適宜調整される。

第一の絶縁体層１３の材質としては、シリコーン系樹脂、アクリル系樹脂、エポキシ系樹脂、シロキサン樹脂などの樹脂が挙げられる。具体的には、シリコンレジスト（商品名：ＳＩＮＲ−３１７０、信越化学社製）などが挙げられる。

第二の絶縁体層１４の材質としては、ポリイミド、ポリベンゾオキサゾール、ベンゾシクロブテン（ＢＣＢ）などが挙げられる。具体的には、ポリイミド（商品名：ＰＷ−１０００、東レ社製）などが挙げられる。

半導体基板１１としては、例えば、シリコンやＧａＡｓなどの半導体基板が挙げられる。半導体基板１１の厚さは、例えば、数百μｍ程度である。

半導体領域１２に配された半導体素子としては、メモリ、撮像素子、ＭＥＭＳ素子などの半導体機能素子などが挙げられる。

この半導体装置１０によれば、保護層１５は、第一の絶縁体層１３と第二の絶縁体層１４の積層体から構成され、第一の絶縁体層１３のヤング率が、第二の絶縁体層１４のヤング率よりも低くなるように設計されているので、第二の絶縁体層１４を形成した際、その硬化収縮に起因する応力を第一の絶縁体層１３が吸収することによって、半導体基板１１に生じる反りが減少し、結果として、半導体装置１０に生じる反りが減少する。
また、第二の絶縁体層１４を、耐熱性、耐湿熱性、低吸水性、機械特性および電気特性に優れた材料で形成することにより、熱や湿気などの外的要因から半導体装置１０を保護することができる。

次に、図２〜４を参照して、半導体装置１０の製造方法を説明する。
まず、図２に示すように、半導体素子が配された半導体領域１２を一面１１ａに有する半導体基板１１を用意する。

次いで、図３に示すように、半導体基板１１の一面１１ａに設けられた半導体領域１２を覆うように、第一の絶縁体層１３をなす第一の樹脂１３Ａを塗布し、例えば、フォトリソグラフィ技術によってパターニングし、この第一の樹脂１３Ａを硬化させて、第一の絶縁体層１３を形成する（工程Ａ）。
第一の樹脂１３Ａを塗布する方法は、特に限定されないが、スピンコート塗布法、スプレー塗布法などが用いられる。
第一の樹脂１３Ａとしては、上記の第一の絶縁体層１３をなす樹脂が用いられる。

次いで、図４に示すように、半導体領域１２上に設けられた第一の絶縁体層１３とともに、その周囲に位置する半導体基板１１の一面１１ａの一部も覆うように、第二の絶縁体層１４をなす第二の樹脂１４Ａを塗布し、例えば、フォトリソグラフィ技術によってパターニングし、この第二の樹脂１４Ａを硬化させて、第二の絶縁体層１４を形成し（工程Ｂ）、半導体装置１０を得る。
第二の樹脂１４Ａを塗布する方法は、特に限定されないが、スピンコート塗布法、スプレー塗布法などが用いられる。
第二の樹脂１４Ａとしては、上記の第二の絶縁体層１４をなす樹脂が用いられる。

（２）第二の実施形態
図５は、本発明の半導体装置の第二の実施形態を示す概略断面図である。
図５において、図１に示した第一の実施形態の構成要素と同じ構成要素には同一符号を付して、その説明を省略する。
この実施形態の半導体装置２０は、半導体素子が配された半導体領域１２を一面１１ａに有する半導体基板１１と、半導体領域１２を覆うように半導体基板１１の一面１１ａ側に配された保護層２３とから概略構成されている。
また、保護層２３は、２つの絶縁体層（第一の絶縁体層２１と第二の絶縁体層２２）の積層体から構成されている。

保護層２３を構成する第一の絶縁体層２１と第二の絶縁体層２２は、半導体基板１１の一面１１ａ側から順に設けられている。
第一の絶縁体層２１は、半導体領域１２における半導体基板１１と接している面とは反対側の面１２ａを直接覆うように配置されている。
また、第二の絶縁体層２２は、第一の絶縁体層２１を介して、半導体領域１２における半導体基板１１と接している面とは反対側の面を覆うように配置されている。すなわち、第二の絶縁体層２２は、第一の絶縁体層２１における半導体領域１２と接している面とは反対側の面２１ａを覆うように配置されている。

保護層２３では、半導体領域１２と接する位置にある第一の絶縁体層２１と、その上層の第二の絶縁体層２２との関係において、第一の絶縁体層２１のヤング率が、第二の絶縁体層２２のヤング率よりも低くなるように設計されている。

第一の絶縁体層２１のヤング率は、上述の第一の実施形態と同様であることが好ましい。

第一の絶縁体層２１の厚さは、上述の第一の実施形態と同様であることが好ましい。
また、第二の絶縁体層２２の厚さは、上述の第一の実施形態と同様であることが好ましい。

第一の絶縁体層２１の材質は、上述の第一の実施形態と同様のものが挙げられる。
また、第二の絶縁体層２２の材質は、上述の第一の実施形態と同様のものが挙げられる。

この半導体装置２０によれば、保護層２３は、第一の絶縁体層２１と第二の絶縁体層２２の積層体から構成され、第一の絶縁体層２１のヤング率が、第二の絶縁体層２２のヤング率よりも低くなるように設計されているので、第二の絶縁体層２２を形成した際、その硬化収縮に起因する応力を第一の絶縁体層２１が吸収することによって、半導体基板１１に生じる反りが減少し、結果として、半導体装置２０に生じる反りが減少する。
また、第二の絶縁体層２２を、耐熱性、耐湿熱性、低吸水性、機械特性および電気特性に優れた材料で形成することにより、熱や湿気などの外的要因から半導体装置２０を保護することができる。

この半導体装置２０は、上述の第一の実施形態と同様にして製造することができる。

（３）第三の実施形態
図６は、本発明の半導体装置の第三の実施形態を示す概略断面図である。
図６において、図１に示した第一の実施形態の構成要素と同じ構成要素には同一符号を付して、その説明を省略する。
この実施形態の半導体装置３０は、半導体素子が配された半導体領域１２を一面１１ａに有する半導体基板１１と、半導体領域１２を覆うように半導体基板１１の一面１１ａ側に配された保護層３４とから概略構成されている。
また、保護層３４は、２つの絶縁体層（第一の絶縁体層３１と第二の絶縁体層３３）の積層体から構成されている。

保護層３４を構成する第一の絶縁体層３１と第二の絶縁体層３３は、半導体基板１１の一面１１ａ側から順に設けられている。
第一の絶縁体層３１は、空隙３２を介して半導体領域１２を覆うように配置されている。
また、第二の絶縁体層３３は、第一の絶縁体層３１における半導体領域１２側の面とは反対側の面３１ａを覆うとともに、第一の絶縁体層３１の周囲に位置する半導体基板１１の一部も覆うように配置されている。また、第一の絶縁体層３１の上面には、その厚さ方向に貫通する開口部３１ｂが設けられており、この開口部３１ｂも第二の絶縁体層３３によって覆われている。

第一の絶縁体層３１の厚さ、および、第二の絶縁体層３３の厚さは、特に限定されないが、半導体装置３０に要求される耐熱性、耐湿熱性、低吸水性、機械特性、電気特性などの性能に応じて、これら性能を満たすように、適宜調整される。

第一の絶縁体層３１および第二の絶縁体層３３の材質は、上記の第二の絶縁体層１４と同様である。

この半導体装置３０によれば、保護層３４は、第一の絶縁体層３１と第二の絶縁体層３３の積層体から構成されているとともに、保護層３４は、空隙３２を介して半導体領域１２を覆うように配置されているので、第一の絶縁体層３１および第二の絶縁体層３３を形成した際、その硬化収縮に起因する応力を空隙３２が吸収することによって、半導体基板１１に生じる反りを低減でき、結果として、半導体装置３０に生じる反りを低減できる。

次に、図７〜１２を参照して、半導体装置３０の製造方法を説明する。
まず、図７に示すように、半導体素子が配された半導体領域１２を一面１１ａに有する半導体基板１１を用意する。

次いで、図８に示すように、半導体基板１１の一面１１ａに設けられた半導体領域１２を覆うように、第三の樹脂３５Ａを塗布し、この第三の樹脂３５Ａを硬化させて、樹脂層３５を形成する（工程Ａ）。
第三の樹脂３５Ａを塗布する方法は、特に限定されないが、印刷法などが用いられる。

次いで、図９に示すように、半導体領域１２上に設けられた樹脂層３５とともに、その周囲に位置する半導体基板１１の一面１１ａの一部も覆うように、第一の絶縁体層３１をなす第一の樹脂３１Ａを塗布し、この第一の樹脂３１Ａを硬化させて、第一の絶縁体層３１を形成する（工程Ｂ）。
第一の樹脂３１Ａを塗布する方法は、特に限定されないが、印刷法などが用いられる。

次いで、図１０に示すように、第一の絶縁体層３１の上面に、第一の絶縁体層３１の樹脂層３５と接している面とは反対側の面３１ａから、樹脂層３５の半導体領域１２と接している面とは反対側の面３５ａに至り、樹脂層３５を露呈する開口部３１ｂを形成する（工程Ｃ）。
開口部３１ｂの形成方法は、特に限定されないが、ＤＲＩＥ（Ｄｅｅｐ−Ｒｅａｃｔｉｖｅ Ｉｏｎ Ｅｔｃｈｉｎｇ）法、ウエットエッチング法、マイクロドリルなどによる機械加工法、光励起電解研磨法などが用いられる。

次いで、第一の絶縁体層３１に形成した開口部３１ｂから溶剤を注入し、この溶剤を用いて樹脂層３５を溶解した後、開口部３１ｂから樹脂層３５をなす樹脂を含む溶液を除去して、樹脂層３５を取り除くことにより、図１１に示すように、第一の絶縁体層３１と半導体領域１２との間に空隙３２を形成する（工程Ｄ）。

樹脂層３５（第三の樹脂３５Ａ）の材質としては、アクリル性レジストなどの樹脂が挙げられる。
樹脂層３５を溶解する溶剤としては、ジメチルスルホキシド（ＤＭＳＯ）などが挙げられる。

また、開口部３１ｂから樹脂層３５をなす樹脂を含む溶液を除去する方法は、特に限定されないが、開口部３１ｂから溶液を吸引する方法、開口部３１ｂから外部に溶液を排出する方法などが用いられる。

次いで、図１２に示すように、半導体領域１２上に設けられた第一の絶縁体層３１とともに、その周囲に位置する半導体基板１１の一面１１ａの一部も覆うように、第二の絶縁体層３３をなす第二の樹脂３３Ａを塗布し、この第二の樹脂３３Ａを硬化させて、第二の絶縁体層３３を形成し、半導体装置３０を得る。このとき、開口部３１ｂも覆うように、第二の樹脂３３Ａを塗布する。
第二の樹脂３３Ａを塗布する方法は、特に限定されないが、印刷法などが用いられる。

この半導体装置３０の製造方法によれば、半導体領域１２を覆うように半導体基板１１の一面１１ａ側に配された保護層３４と、半導体領域１２との間に、所定の間隔の空隙３２を容易に形成することができる。したがって、第一の絶縁体層３１および第二の絶縁体層３３を形成した際、その硬化収縮に起因する応力を空隙３２が吸収することによって、半導体基板１１に生じる反りを低減でき、結果として、半導体装置３０に生じる反りを低減できる。

（４）第四の実施形態
図１３は、本発明の半導体装置の第四の実施形態を示す概略断面図である。
図１３において、図１に示した第一の実施形態の構成要素、および、図６に示した第三の実施形態の構成要素と同じ構成要素には同一符号を付して、その説明を省略する。
この実施形態の半導体装置４０は、半導体素子が配された半導体領域１２を一面１１ａに有する半導体基板１１と、半導体領域１２を覆うように半導体基板１１の一面１１ａ側に配された保護層３４とから概略構成されている。
また、保護層３４は、２つの絶縁体層（第一の絶縁体層３１と第二の絶縁体層３３）の積層体から構成されている。

保護層３４を構成する第一の絶縁体層３１と第二の絶縁体層３３は、半導体基板１１の一面１１ａ側から、その順に設けられている。
第一の絶縁体層３１は、空隙３２を介して半導体領域１２を覆うように配置されている。
また、第二の絶縁体層３３は、第一の絶縁体層３１における半導体領域１２側の面とは反対側の面３１ａを覆うとともに、第一の絶縁体層３１の周囲に位置する半導体基板１１の一部も覆うように配置されている。また、第一の絶縁体層３１の側面には、その厚さ方向に貫通する開口部３１ｃが設けられており、この開口部３１ｃも第二の絶縁体層３３によって覆われている。

第一の絶縁体層３１の開口部３１ｃの大きさ（半導体基板１１と第一の絶縁体層３１の下面（半導体基板１１と対向する面）との距離）は、特に限定されないが、０．５μｍ〜５０μｍであることが好ましい。

この半導体装置４０によれば、保護層３４は、第一の絶縁体層３１と第二の絶縁体層３３の積層体から構成されているとともに、保護層３４は、空隙３２を介して半導体領域１２を覆うように配置されているので、第一の絶縁体層３１および第二の絶縁体層３３を形成した際、その硬化収縮に起因する応力を空隙３２が吸収することによって、半導体基板１１に生じる反りを低減でき、結果として、半導体装置４０に生じる反りを低減できる。

次に、図７〜９、および、図１４〜１６を参照して、半導体装置４０の製造方法を説明する。
上述の第三の実施形態と同様にして、半導体基板１１の一面１１ａに、半導体領域１２を覆う樹脂層３５と第一の絶縁体層３１を形成する（工程Ａ、工程Ｂ）。

次いで、図１４に示すように、第一の絶縁体層３１の側面の一方（図１４においては紙面右側）に、その側面を厚さ方向に貫通し、樹脂層３５を露呈する開口部３１ｃを形成する（工程Ｃ）。
開口部３１ｃの形成方法は、特に限定されないが、ＤＲＩＥ（Ｄｅｅｐ−Ｒｅａｃｔｉｖｅ Ｉｏｎ Ｅｔｃｈｉｎｇ）法、ウエットエッチング法、マイクロドリルなどによる機械加工法、光励起電解研磨法などが用いられる。

次いで、第一の絶縁体層３１に形成した開口部３１ｃから溶剤を注入し、この溶剤を用いて樹脂層３５を溶解した後、開口部３１ｃから樹脂層３５をなす樹脂を含む溶液を除去して、樹脂層３５を取り除くことにより、図１５に示すように、第一の絶縁体層３１と半導体領域１２との間に空隙３２を形成する（工程Ｄ）。

樹脂層３５を溶解する溶剤としては、上述の第三の実施形態と同様のものが用いられる。

また、開口部３１ｃから樹脂層３５をなす樹脂を含む溶液を除去する方法は、特に限定されないが、開口部３１ｃから溶液を吸引する方法、開口部３１ｃから外部に溶液を排出する方法などが用いられる。

次いで、図１６に示すように、半導体領域１２上に設けられた第一の絶縁体層３１とともに、その周囲に位置する半導体基板１１の一面１１ａの一部も覆うように、第二の絶縁体層３３をなす第二の樹脂３３Ａを塗布し、この第二の樹脂３３Ａを硬化させて、第二の絶縁体層３３を形成し、半導体装置４０を得る。このとき、開口部３１ｃも覆うように、第二の樹脂３３Ａを塗布する。
第二の樹脂３３Ａを塗布する方法は、特に限定されないが、印刷法などが用いられる。

この半導体装置４０の製造方法によれば、半導体領域１２を覆うように半導体基板１１の一面１１ａ側に配された保護層３４と、半導体領域１２との間に、所定の間隔の空隙３２を容易に形成することができる。したがって、第一の絶縁体層３１および第二の絶縁体層３３を形成した際、その硬化収縮に起因する応力を空隙３２が吸収することによって、半導体基板１１に生じる反りを低減でき、結果として、半導体装置４０に生じる反りを低減できる。

上述の第一〜第四の実施形態では、保護層が、第一の絶縁体層と第二の絶縁体層の積層体から構成された場合を例示したが、本発明はこれに限定されない。本発明にあっては、保護層が、三層以上の絶縁体層の積層体から構成されていてもよい。その場合、保護層は、半導体領域と接する位置の絶縁体層が最もヤング率が低く、上層になるに連れて順にヤング率が高くなるように設計される。

１０，２０，３０，４０・・・半導体装置、１１・・・半導体基板、１２・・・半導体領域、１３，２１，３１・・・第一の絶縁体層、１４，２２，３３・・・第二の絶縁体層、１５，２３，３４・・・保護層、３２・・・空隙、３５・・・樹脂層。

Claims (5)

1. 半導体素子が配された半導体領域を一面に有する半導体基板と、前記半導体領域を少なくとも覆うように前記半導体基板の一面側に配された保護層とを備え、
   前記保護層は複数の絶縁体層の積層体からなることを特徴とする半導体装置。
2. 前記保護層は、前記半導体領域と接する位置の絶縁体層が最もヤング率が低く、上層になるに連れて順にヤング率が高くなるように設計されていることを特徴とする請求項１に記載の半導体装置。
3. 前記積層体のうち、下部に含まれる絶縁体層は少なくとも前記半導体領域を覆い、上部に含まれる絶縁体層は前記半導体領域とともに、その周囲に位置する前記半導体基板も覆うように配置されていることを特徴とする請求項１または２に記載の半導体装置。
4. 前記下部に含まれる絶縁体層が除去され、前記上部に含まれる絶縁体層により、空隙を介して前記半導体領域が覆われていることを特徴とする請求項３に記載の半導体装置。
5. 半導体素子が配された半導体領域を一面に有する半導体基板と、前記半導体領域を少なくとも覆うように前記半導体基板の一面側に配された保護層とを備え、前記保護層は複数の絶縁体層の積層体からなる半導体装置の製造方法であって、
   前記半導体基板の一面に設けられた前記半導体領域を覆うように、樹脂層を形成する工程Ａと、
   前記半導体領域上に設けられた前記樹脂層とともに、その周囲に位置する前記半導体基板も覆うように、前記積層体のうち、上部に含まれる絶縁体層を形成する工程Ｂと、
   前記樹脂層が露呈するように、前記上部に含まれる絶縁体層に開口部を形成する工程Ｃと、
   前記開口部から溶剤を注入し、該溶剤を用いて前記樹脂層を溶解し、前記樹脂層を取り除くことにより、前記上部に含まれる絶縁体層と前記半導体領域との間に空隙を形成する工程Ｄと、
   を少なくとも備えたことを特徴とする半導体装置の製造方法。

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