JP3399456B2 - Semiconductor device and manufacturing method thereof - Google Patents

Semiconductor device and manufacturing method thereof

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JP3399456B2 JP2000333528A JP2000333528A JP3399456B2 JP 3399456 B2 JP3399456 B2 JP 3399456B2 JP 2000333528 A JP2000333528 A JP 2000333528A JP 2000333528 A JP2000333528 A JP 2000333528A JP 3399456 B2 JP3399456 B2 JP 3399456B2
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  • Structures Or Materials For Encapsulating Or Coating Semiconductor Devices Or Solid State Devices (AREA)
  • Wire Bonding (AREA)
  • Encapsulation Of And Coatings For Semiconductor Or Solid State Devices (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 【0001】 【発明の属する技術分野】本発明は、フリップチップ接
続を目的とする半導体装置の構造および製造方法に関す
る。 【0002】 【従来の技術】半導体装置の多くは積層構造となってお
り、各層の間には絶縁層が配置されている場合が多い。
この絶縁層には開口部が設けられており、その開口部を
通して、下層の端子と上層の端子とを接続する配線が形
成されている。 【0003】絶縁層形成方法としては以下の方法が採用
されている。つまり、感光性絶縁材料を半導体装置上に
スピンコート法により塗布し、露光および現像を実施す
ることで絶縁層の開口部を形成する。また、下層の端子
と上層の端子とを接続する金属配線は、第二の感光性材
料を絶縁層上層に塗布し、これに対して露光および現像
を行うことでマスクを形成し、これとメッキ、スパッ
タ、CVD、蒸着等のプロセスを併用することで絶縁層
下層の端子と上層とをつなぐ金属配線を形成する。マス
クとして使用した感光性絶縁材料は不要となった後、こ
れを除去する。 【0004】以上の工程により、絶縁層の下層にある端
子と上層とを接続する配線が形成可能となる。このよう
な工程により形成された半導体装置の部分断面図を図3
1に示す。同図においては、アルミパッド7が絶縁層1
2下層の端子となっており、バンプパッド3が絶縁層上
層の端子となっている。そして半導体が形成されたウェ
ーハ9上に形成された絶縁層12は、アルミパッド7上
に開口部が設けられている。また、アルミパッド7か
ら、絶縁層12の上層のバンプパッド3まで、金属配線
11が形成されている。バンプパッド3にはバンプ10
が形成されている。なお、このようにアルミパッド7か
らバンプパッド3までの配線を形成することは再配線と
呼ばれている。また、この際の絶縁層12の厚さは金属
配線11の厚さとほぼ同等となっている。 【0005】このような工程を経て製造された半導体装
置をプリント配線板のような回路基板上に実装して接続
する形態のひとつにフリップチップ接続がある。図32
はフリップチップ接続した半導体装置の断面図である。
半導体装置13と回路基板14との接続は、半導体装置
13の端子上に設けられたバンプ10が回路基板上で溶
融後に再度固体化することで実現されている。半導体装
置13と回路基板14との間隙は高剛性の樹脂で充填さ
れている。なお、この樹脂は、アンダーフィル15と呼
ばれ、接続部を補強する効果がある。アンダーフィルを
実施したフリップチップ接続の例として特開平11−1
11768号公報がある。 【0006】 【発明が解決しようとする課題】しかしながら上記従来
技術には、以下のような問題がある。 【0007】第一に半導体装置と回路基板との間隙への
樹脂の供給方法に難がある。つまり、隙間が一般的に
0.3mm以下である間隙に対して樹脂を供給する方法
として、毛細管現象を利用する方法がとられている。し
かし、アンダーフィル用の樹脂材料は、高粘度の液状樹
脂であるので、隙間に埋め込む時間がかかり、また空泡
が残存しやすい等の問題がある。 【0008】第二に半導体装置の取り外しに難がある。
つまり、回路基板に接続した半導体装置が不良品であっ
た場合、同半導体装置を回路基板上から取り外しても、
硬化したアンダーフィル材料が、取り外した後も回路基
板上に残留してしまうため、回路基板の再生が難しいと
いう問題が存在する。 【0009】第一および第二の問題点を解決するために
も、アンダーフィルを実施せずに、半導体装置を回路基
板に接続することが望ましい。しかしながら、アンダー
フィルは、完成した電気製品を使用する際の発熱等によ
る接続部に生じる歪みに起因する接続部の破壊を防止す
る目的で実施されており、実施しない場合には、半導体
装置の接続寿命が極端に短くなってしまうという問題が
生じる。また、アンダーフィルの不要なフリップチップ
接続を可能とする半導体装置に半田バンプを形成する場
合において、そのはんだバンプに含まれる不純物の崩壊
によってα線が発生し、トランジスタ部の誤動作を引き
起こす場合がある。 【0010】本発明の目的は、アンダーフィルの不要な
フリップチップ接続を可能とする半導体装置を実現する
ことにある。 【0011】 【課題を解決するための手段】本発明は上記目的を達成
するために、特許請求の範囲の通りに構成するものであ
る。このように、所望の絶縁層(厚膜絶縁層)の上に、
配線を形成することにより上記目的は達成される。例え
ば、半導体装置の絶縁層に低弾性の材料を使用し、かつ
厚さ35ミクロン以上の絶縁層を形成することで接続部
の破壊を防止することができる。また、低弾性の絶縁層
が存在することで、接続部に生じる応力を大幅に低減す
ることが可能となる。これによって、半導体装置の接続
寿命は大幅に向上する。また、絶縁層を所定の厚さにす
ることで、ウエハ等に生じる応力を緩和することのみな
らず、不要なα線を遮断することができる。 【0012】また、約35マイクロメートル以上といっ
た厚膜の絶縁層を採用する場合、従来の配線形成方法が
適用しづらい。つまり、絶縁層を厚膜形成する場合、絶
縁層形成用の材料は高粘度であるため、スピンコート法
では気泡を含んだ絶縁層となってしまい、絶縁層として
の機能をはたさなくなってしまう。これとは別に新規の
厚膜形成方法を開発したとしても、35マイクロメート
ルの膜厚では光の透過性が低下するため、露光現像では
絶縁層の開口部等を高精度にパターン形成することが困
難である。この問題が解決できたとしても絶縁層の開口
部の側壁は80度程度かそれ以上の概垂直であり、かつ
その高さが配線厚さより大幅に大きい値となるため、金
属配線が側壁に形成され難くなる。またたとえ形成でき
た場合でも、側壁と上層との境界部において金属配線の
屈曲部が形成されるため、この場所に応力が集中しやす
く、このため亀裂が進展しやすい。このため、回路基板
接続時の接続寿命が短くなってしまう。 【0013】そこで、例えば、微小粒子を含有した絶縁
材料をマスク印刷することで、厚膜絶縁層の形成を行
い、絶縁層開口部の形状をなだらかな斜面とすること
で、絶縁層上の配線は従来工法により形成可能となり、
かつ応力が集中する様な金属配線の屈曲部も存在しない
ため、配線の断線も生じにくい。また、厚膜絶縁層の特
性を厚さ方向で変化させる。例えば厚膜絶縁層の特性を
半導体素子側では半導体素子に近く、電極側ではこれら
を搭載する基板の特性に近くする。これにより、厚膜絶
縁層上に形成した配線に応力が集中しないようにして信
頼性を一層向上させることができる。すなわち断線を一
層抑制することができる。なお、本明細書では、この厚
膜絶縁層を応力緩和層と記載している。 【0014】 【発明の実施の形態】以下、本発明の一実施例について
図を併用しつつ説明する。なお、全ての図において、同
一符号は同一部位を示しているため、重複する説明を省
いている場合があり、また説明を容易にするため各部の
寸法比を実際とは変えてある。 【0015】まず、本実施例による半導体装置の構造に
ついて説明する。半導体装置は、ウェーハ単位で多数個
が一括して製造されるが、以下では説明を容易にするた
めに、その一部を取り出して説明する。図1に本実施例
の半導体装置13の部分断面図を示す。 【0016】半導体回路が形成されたウェーハ9とは、
半導体製造工程でいうところの前工程を終了したウェー
ハであり、多数個の半導体装置13に分割切断前のもの
である。各半導体装置13には外部用接続端子、例えば
アルミパッド7が形成されている。このアルミパッド7
は従来型の半導体装置13において、QFP(Quad
Flat Package)などの半導体パッケージ
におさめる場合に、金ワイヤ等を接続し、半導体パッケ
ージの外部端子との導通を実現するために使用されてい
る。半導体回路が形成された半導体装置13の表面は、
アルミパッド7上および多数個の半導体が形成されたウ
ェーハ9をチップ状の半導体装置13に切断する際の切
断部24およびその周辺を除き、保護膜8に覆われてい
る。この保護膜8には厚さ1乃至10マイクロメートル
程度の無機材料からなる絶縁樹脂単独あるいは有機材料
からなる絶縁樹脂を併用している。この保護膜8には厚
さ1乃至10マイクロメートル程度の無機材料からなる
絶縁膜を単独、あるいは前記無機絶縁膜の上部に有機材
料からなる有機絶縁膜を積層した複合膜を使用してい
る。この複合膜を使用する場合、該有機膜は感光性樹脂
材料を使用することが望ましい。本実施例で保護膜8の
有機膜として好適な感光性材料を例示すると、感光性ポ
リイミド、感光性ベンゾシクロブテン、感光性ポリベン
ズオキサゾールなどがある。本実施例では、これに限ら
ず保護膜として公知慣用の無機材料、有機材料あるいは
これらの複合膜が使用できる。例えば無機膜としては、
SiNやSiO2などが使用できる。また、該有機膜は無機膜
のほぼ全面を覆うように形成されていても勿論かまわな
いが、図33に示されるようにアルミパッド7の近傍と
なる領域のみに形成されていてもかまわないし、図34
に示されるように無機膜表面の任意の複数箇所のみに形
成されていても構わない。このように有機膜の領域を限
定することによって保護膜8の内部応力によるウェーハ
9の反りが低減され、製造工程におけるハンドリングや
露光時の焦点合わせなどの点で有利となる。なお本実施
例では、アルミパッド7の近傍の領域とは、アルミパッ
ド7の端部から最大距離1mmまでの領域を指してい
る。なお、図33及び図34ではアルミパッド7の周囲
の有機膜は連続領域に形成されているが、個々のアルミ
パッド毎にそれぞれ独立した領域に形成しても構わな
い。具体的には、例えば図35のような領域となる。図
33から図35のいずれの形態を使用するかは、該有機
膜に使用する感光性樹脂のパターン精度、膜の内部応
力、および該半導体装置の素子特性を鑑みて決定する。
ここで言う素子特性の一例を挙げると、該半導体装置へ
の応力作用により素子内部の個々のアクティブセル(ト
ランジスタ)におけるエネルギー障壁の準位が変動した
りすることを指している。 【0017】保護膜8の上には厚さ35乃至150マイ
クロメートルの応力緩和層5が選択的に形成されてい
る。応力緩和層の膜厚は、半導体素子のサイズ、応力緩
和層の弾性率、半導体素子厚などにも依存していて一概
には断定できないが、一般的に使用される半導体素子厚
はおよそ150乃至750マイクロメートルであり、半
導体素子とその表面に形成される応力緩和層とからなる
バイメタルモデルで応力シミュレーション実験をおこな
ったところ、所要の応力緩和層膜厚は10乃至200マ
イクロメートルが望ましく、更に好ましくは35乃至1
50マイクロメートルであることがわかったため本実施
例はこの膜厚範囲で形成した。これは、半導体素子の厚
みに対して約1/20から1/5程度の厚みに相当す
る。膜厚が35マイクロメートルより小さくなると、所
望の応力緩和を得ることができず、また膜厚が150マ
イクロメートルを越えて厚くなると応力緩和層5自身が
持っている内部応力のためにウェーハの反りが発生し、
露光工程でのピントズレや配線形成工程などでのハンド
リング不具合などが発生し易くなり、生産性が低下する
という問題がある。応力緩和層5は、半導体ウェーハ9
より大幅に小さい弾性係数、例えば室温において0.1
GPaから10GPaの弾性係数を有する樹脂材料によ
り形成されている。この範囲の弾性係数を有する応力緩
和層であれば信頼性のある半導体装置を提供することが
できる。すなわち、0.1GPaを下回る弾性係数の応
力緩和層の場合、半導体素子そのものの重量を支えるこ
とが困難になって半導体装置として使用する際に特性が
安定しないという問題が生じやすい。一方、10GPa
を越える弾性係数の応力緩和層を使用すると、応力緩和
層5自身が持っている内部応力のためにウェーハの反り
が発生し、露光工程でのピントズレや配線形成工程など
でのハンドリング不具合などが発生し易くなり、さらに
はウェーハが割れるという不具合が発生する危険性すら
ある。応力緩和層5のエッジ部は傾斜を有しており、そ
の平均勾配は5乃至30%程度である。5%を下回る傾
斜角の場合、傾斜が長くなりすぎて所望の膜厚が得られ
ない。例えば、平均勾配3%の傾斜角で厚み100マイ
クロメートルとするためには、3ミリメートル超の水平
距離が必要となり左右のエッジ部をあわせるとほぼ7ミ
リメートルがなければ所望の膜厚が得られないことにな
る。一方、傾斜角が30%超の場合、水平距離の点では
問題がないが、逆に配線形成の際に十分なステップカバ
レッジが得られない危険性が高い。特にめっきレジスト
の付き回りや露光および現像の工程でのプロセスマージ
ンがなく、特別な技能または技術が必要となる。さらに
傾斜角が大きい場合には、いわゆる応力集中効果が作用
してそのエッジ部に応力が集中し、その結果としてエッ
ジ部で再配線用配線4の断線が発生しやすくなる傾向が
あらわれ、配線構造に特別な工夫が必要となる場合があ
る。図1の場合、応力緩和層5のエッジより500マイ
クロメートルの水平距離にて50マイクロメートルの膜
厚となっているため、平均勾配は10%である。再配線
用配線4は、銅などの導体で形成されており、アルミパ
ッド7と応力緩和層5表面の突起状電極、例えばバンプ
パッド3とを接続している。またバンプパッド3上は、
バンプパッド3の酸化を防止するための金めっき2を設
けてもよい。半導体装置13の表面はバンプパッド3お
よび多数個の半導体が形成されたウェーハ9を各半導体
装置13に切断する際の切断部24を除き、表面保護膜
6で覆われている。 【0018】表面保護膜6で保護膜8および応力緩和層
5を完全に覆うことで封止しているため、半導体素子が
形成されたウェーハ9の表面から保護膜8および応力緩
和層5が剥離することを防止し、半導体の性能劣化を引
き起こすイオン等の異物の侵入をも軽減できる。また、
保護膜8、応力緩和層5、表面保護膜6は、いずれも切
断部24より後退しているため、半導体装置13を切断
分離する際に損傷を受けることがない。 【0019】表面保護膜6としては電気絶縁特性を有す
る各種樹脂材料を使用することが出来る。パターンを形
成する必要があるため感光性材料であることが望ましい
が、例えばインクジェットなどの高精度印刷に対応した
材料を用いて印刷で成膜しても構わない。その他、カー
テンコートなどの安価な塗布方法によって絶縁膜をベタ
形成した後にフォトリソグラフィプロセスを用いてエッ
チングレジストを形成してパターニングし、このレジス
トパターンを用いて上記絶縁膜をエッチング加工、レジ
スト剥離という工程を経て成膜してもよい。このような
材料として、本実施例では様々な材料が使用可能である
が、いくつか例示すると(1)感光性材料としてアクリ
ル変性感光性エポキシ樹脂、感光性ポリイミド樹脂、
(2)インクジェット印刷材料としてポリアミドイミド
樹脂、ポリイミド樹脂、(3)ベタ成膜用材料として変
性トリアゾール樹脂、変性メラミン樹脂、ポリイミド樹
脂などが好適に用いられる。感光性材料についてさらに
具体的に例示すると、安価な感光性樹脂材料としてプリ
ント基板製造工程で好適に使用されるソルダーレジスト
やフレキシブルプリント基板の表面カバーに用いられる
感光性ポリイミドなどが表面保護膜6として好適に利用
される。一方、ベタ成膜用材料としては、例えば東レ
(株)のフォトニースTMなどが好適である。なお本実
施例では、ソルダーレジストを用いた。バンプパッド3
上には、バンプ1が形成されている。このバンプ1は、
はんだ材料で形成するのが一般的である。ここでバンプ
1が外部接続端子となる。 【0020】図2に図1で示した半導体装置13がウェ
ーハ上に連続的に形成されている状態を、本来は存在す
るバンプ1を省略した平面図で示した。図2においてハ
ッチングで示した部位が表面保護膜6であるソルダーレ
ジストである。また、応力緩和層5が角を丸めた長方形
状に形成されている状態で形成されおり、各半導体装置
13の間には各半導体装置13を分離する際の切りしろ
となる切断部24が存在する。切りしろは、例えば表面
保護膜6の端部から10乃至100マイクロメートルに
位置するのが望ましい。10マイクロメータより短いと
各半導体装置を分離する際にチッピングを誘発しやすく
なる傾向があり、逆に100マイクロメータより長くな
ると半導体素子として使用可能な有効面積が減少する。
従って、半導体装置13の歩留まり向上のために切りし
ろと表面保護層6との間隔を本実施例では10乃至10
0マイクロメータに位置させることが望ましい。なお、
再配線用配線4の一端の下層には図示されてはいないが
アルミパッド7が存在する。 【0021】この半導体装置構造によれば、応力緩和層
5が再配線用配線4とウェーハ9間に存在するため、半
導体装置13が回路基板14上に接続され、それが動作
する際にバンプ1が受ける熱による歪みを分散させるこ
とが可能となる。このため、この半導体装置13を回路
基板14に搭載してもアンダーフィル15を実施するこ
となく接続寿命を延ばすことが可能となる。また、応力
緩和層5はなだらかな傾斜部を有しているため、再配線
用配線4の途中に応力集中部となる配線屈曲部は存在し
ない。 【0022】本実施例における半導体装置13の製造工
程の一例を、図を用いて説明する。図3により第一工程
から第三工程までを、図4により第四工程から第六工程
を、図5により第七工程から第九工程を説明する。な
お、いずれの図においても、本実施例における半導体装
置13の断面構造がわかりやすいように、一部分を取り
出した断面図としてある。 【0023】第一工程:外部接続用のアルミパッド7が
形成済みである半導体が形成されたウェーハ9について
は、従来の半導体装置13と同じ工程にて製造する。本
実施例で使用した半導体装置では外部接続用パッドの材
質はアルミニウムであったが、外部接続パッドは銅であ
ってもかまわない。本実施例では外部接続としてワイヤ
ボンディングを使用しないため、外部接続パッドが銅の
場合に生じやすいボンディング性の問題を考慮する必要
がないからである。外部接続パッドが銅であれば配線の
電気抵抗を低減できるため、半導体素子の電気特性向上
の観点からも望ましい。 【0024】第二工程:必要に応じて、保護膜8を形成
する。保護膜8は、無機材料を用いて半導体製造工程に
おけるいわゆる前工程において既に形成される場合もあ
り、また、更に無機材料の上に有機材料を用いて重ねて
形成する場合もある。本実施例に於いては、半導体工程
におけるいわゆる前工程で形成された無機材料からなる
絶縁膜、例えばCVD法等で形成した窒化珪素、テトラ
エトキシシラン等によって形成された二酸化珪素、ある
いはそれらの複合膜からなる絶縁膜の上に、有機材料で
ある感光性ポリイミドを塗布し、これを感光、現像、硬
化することで厚さ6マイクロメートル程度の保護膜8を
形成している。これにより、半導体が形成されたウェー
ハ9上に保護膜8が形成される。本実施例では保護膜8
の膜厚を6マイクロメートルとしたが、所要膜厚は当該
半導体素子の種類によって異なっており、その範囲は1
乃至10マイクロメートル程度となる。なお、図13に
示しているように該有機膜は無機膜のほぼ全面を覆うよ
うに形成されていても勿論かまわないが、図33〜図3
5に示されるようにアルミパッド7の近傍となる領域の
みに形成されていてもかまわない。無機材料のみからな
る絶縁膜の場合、膜厚の範囲は3マイクロメートル以下
となる。また、本願実施例で使用した感光性ポリイミド
以外にも、ポリベンズオキサゾール、ポリベンゾシクロ
ブテン、ポリキノリン、ポリフォスファゼンなども使用
できる。 【0025】第三工程:ペースト状ポリイミド材料を応
力緩和層5の形成予定箇所に印刷塗布し、その後これを
加熱することで硬化させる。これにより保護膜8上に応
力緩和層5が形成される。 【0026】第四工程:電気めっきに用いるための給電
膜16をスパッタ等の方法で形成した後に、配線の逆パ
ターン17をフォトレジストを用いて形成する。 【0027】第五工程:この給電膜16および配線の逆
パターン17を利用して電気めっきを行い、再配線用配
線4およびバンプパッド3の形成を行う。また、必要に
応じて電気めっきを繰り返すことで再配線用配線4を多
層構造とする。 【0028】第六工程:フォトレジストからなる配線の
逆パターン17および電気めっきの給電膜16をエッチ
ング処理により除去する。 【0029】第七工程:ソルダーレジストを用いて表面
保護膜6を形成する。そして、このパターンを利用して
バンプパッド3の最表面に無電解金めっき2を行う。 【0030】第八工程:バンプパッド3上にフラックス
と共にはんだボールを搭載し、加熱することでバンプパ
ッド3にはんだボールを接続し、バンプ1を形成する。 【0031】第九工程:半導体が形成されたウェーハ9
をウェーハダイシング技術により半導体装置13に切断
する。 【0032】以下では、上記の第三工程から第八工程ま
でについて詳細に説明する。 【0033】まず、第三工程について説明する。印刷に
使用するマスクは、プリント配線板に対するはんだペー
スト印刷などで使用する印刷用マスクと同じ構造のもの
が使用可能である。例えば、図6に示すように、ニッケ
ル合金製のステンシル25を、樹脂シート26を介して
枠27に貼り付けた形態のメタルマスクを使うことが出
来る。印刷用マスクのパターン開口部28は、50マイ
クロメートル程度は印刷後にペーストが濡れ広がるた
め、それを見込んだ分、小さめに製作するようにしても
よい。図7に示すように、ペースト印刷は、印刷用マス
クと半導体が形成されたウェーハ9のパターンとを位置
合わせした状態で密着させ、その状態でスキージがステ
ンシル25上を移動することで、パターン開口部28を
充填し、その後、印刷用マスクを半導体が形成されたウ
ェーハ9に対して相対的に上昇させることで、印刷をす
るいわゆるコンタクト印刷をおこなう。なお、ここで言
うウェーハと印刷用マスクの密着は、両者の間に隙間を
全くなくすることを必ずしも意味しない。ウェーハ上に
は既に保護膜8が部分的に形成されているため、この上
に印刷マスクを隙間なく密着させることは実用上困難な
ためである。本実施例では、ウェーハと印刷用マスクと
の間の隙間が0〜100マイクロメータとなるような印
刷条件で印刷した。このほかにも、第一スキージで印刷
用マスクのスキージ面全体をペーストでコーティング
し、その後、第二スキージで印刷用マスクのパターン開
口部28を充填し、かつ余分なペーストを除去する。そ
の後、印刷用マスクを半導体が形成されたウェーハ9に
対して相対的に上昇させる印刷方法もある。図8に示す
ように、印刷マスクをウェーハ9に対して相対的に上昇
させる際、垂直に上昇させてもかまわないが、相対的に
傾斜角を持つように動かしながら上昇させても良い。傾
斜角を持たせることによって、印刷マスクがウェーハか
ら離れる場合の版離れ角がウェーハ面内で均一になりや
すい。また、印刷マスクはウェーハの一方の端から他方
の端へ向かって離れていくことになり、版抜けが不安定
になりやすい版離れの最後の瞬間は半導体装置のない領
域で行われることになって歩留り向上の点でも有利とな
る。さらに、同一の印刷機を用いて複数枚ウェーハに連
続的印刷を行なう場合には、適宜のタイミングでマスク
版の裏側を拭きとる工程を挿入すると良い。例えば、本
実施例では10枚連続印刷すると1回マスク版の裏側の
清掃を行ない、しかる後に11枚目の印刷を行なった。
マスク裏側の清掃のタイミング、回数、その方法はペー
スト材料の粘度や固形分濃度、フィラー量などによって
適宜調節が必要となる。 【0034】引き続きペーストが印刷塗布された半導体
が形成されたウェーハ9をホットプレートや加熱炉を用
いて段階的に加熱することでペーストが硬化し、応力緩
和層5の形成が完了する。 【0035】ここで使用している応力緩和層5の形成用
の材料は、ペースト状のポリイミドであり、保護膜8の
上に印刷塗布された後に加熱することで硬化することが
出来る。また、このペースト状のポリイミドは、ポリイ
ミドの前駆体と溶媒およびその中に分散した多数のポリ
イミドの微小粒子からなっている。微粒子としては、具
体的には平均粒径1乃至2マイクロメートルであり、最
大粒径が約10マイクロメートルとなる粒度分布を有す
る微小粒子を使用した。本実施例に用いられているポリ
イミドの前駆体は、硬化するとポリイミドの微小粒子と
同一材料となるので、ペースト状のポリイミドが硬化し
た際には、一種類の材料からなる均一な応力緩和層5が
形成されることとなる。本実施例では、応力緩和層形成
材料としてポリイミドを用いたが、本実施例ではポリイ
ミド以外にアミドイミド樹脂、エステルイミド樹脂、エ
ーテルイミド樹脂、シリコーン樹脂、アクリル樹脂、ポ
リエステル樹脂、これらを変性した樹脂などを用いるこ
とも可能である。ポリイミド以外の樹脂を使用する場合
には、上記ポリイミド微小粒子表面に相溶性を付与する
処理を施すか、あるいは、上記ポリイミド微小粒子との
親和性を向上するように樹脂組成に変成を施すことが望
ましい。上記列挙した樹脂のうち、イミド結合を有する
樹脂、例えばポリイミド、アミドイミド、エステルイミ
ド、エーテルイミド等では、イミド結合による強固な骨
格のおかげで熱機械的特性、例えば高温での強度などに
優れ、その結果として、配線のためのめっき給電膜形成
方法の撰択肢が広がる。例えば、スパッタなどの高温処
理を伴うめっき給電膜形成方法を選択できる。シリコー
ン樹脂やアクリル樹脂、ポリエステル樹脂、アミドイミ
ド、エステルイミド、エーテルイミドなどイミド結合以
外の結合で縮合した部分がある樹脂の場合、熱機械特性
は若干劣るものの加工性や樹脂価格などの点で有利な場
合がある。例えば、ポリエステルイミド樹脂では、一般
にポリイミドよりも硬化温度が低いため扱いやすい。本
実施例では、これらの樹脂の中から素子特性、価格、熱
機械特性などを総合的に勘案してこれらの樹脂を適宜使
い分ける。 【0036】ペースト状のポリイミド中にポリイミド微
小粒子を分散させることで材料の粘弾特性を調整するこ
とが可能となるため、印刷性に優れたペーストを使用す
ることが出来る。微小粒子の配合を調整することで、ペ
ーストのチキソトロピー特性を制御することが可能とな
るため、粘度の調整と組み合わせることで、印刷特性を
改善することが出来る。また、応力緩和層5の傾斜角度
を調節することもできる。本願実施例で好適なペースト
のチクソトロピー特性は、回転粘度計を用いて測定した
回転数1rpmでの粘度と回転数10rpmでの粘度の比から
求めた、いわゆるチクソトロピーインデックスが2.0
から3.0の範囲にあることが望ましい。なお、チクソ
トロピーインデックスに温度依存性が現れるペーストの
場合、チクソトロピーインデックスが2.0から3.0
の範囲になるような温度領域で印刷すると高成績が得ら
れる。 【0037】印刷したペースト状のポリイミドを加熱硬
化した後には、ウェーハ9上に図9に示したような断面
形状を有する応力緩和層5が形成される。このように印
刷により応力緩和層5を形成すると、応力緩和層5のエ
ッジ部より200乃至1000マイクロメートルのとこ
ろにふくらみ部分が存在する場合があるが、このふくら
み部分の位置および存在の有無については、ペースト状
のポリイミドの組成を調整したり、印刷に関わる各種条
件を変更することで、ある程度制御可能となる。なお、
この場合の印刷に関わる各種条件としては、メタルマス
ク厚さ、スキージ速度、スキージ材質、スキージ角度、
スキージ圧(印圧)、版離れ速度、印刷時のウェーハの
温度、印刷環境の湿度等々があげられる。上記ふくらみ
部分の高さや形状の制御は上記印刷条件によって達成で
きるが、その他の制御方法として、保護層8の構造調整
による方法もある。例えば、図36に示したように保護
膜8の有機層の形成領域をパッド7の近傍のみに限定す
れば、有機層上部に相当する部分の応力緩和層を盛り上
げさせることは容易である。 【0038】また、図1に示すように応力緩和層5にふ
くらみ部分を積極的に形成した場合は、配線4のたわみ
部分を形成することができ、これにより熱膨張などによ
る応力を吸収しやすい構造となり、断線をより防止する
ことができる。具体的には、応力緩和層5の平均厚さに
対して、最大で約25マイクロメートル、望ましくは7
乃至12マイクロメートル程度の高さを持つふくらみ部
分が形成されることが好ましい。この程度の頂点であれ
ば、マスク印刷により十分形成可能である。例えばこの
ふくらみ部を半径が10マイクロメートルの半円筒形状
と仮定すると、ふくらみ部の半弧の長さは(2×3.1
4×10マイクロメートル)/2=31.4マイクロメ
ートルとなり、配線の冗長長さはふくらみ部1個につい
て31.4―10=21.4マイクロメートル、応力緩
和層の両側に1つずつ形成した場合には42.8マイク
ロメートルとなる。このように、配線4に冗長部を設け
ることができるため、配線構造およびはんだ接合部に作
用する熱応力が緩和され、従って、信頼性の高い配線構
造を提供できる。なお、このふくらみ部の所要厚さは、
応力緩和層5の膜厚および弾性率、半導体素子13のサ
イズ、半導体素子の消費電力、半導体素子を搭載する回
路基板14の物性値などを勘案した実験およびシミュレ
ーションから求める。例えば、本実施例では半導体素子
13の対角長さをLミリメートルとし、半導体素子13
とそれを搭載する回路基板14の線膨脹係数の差が15
ppm/℃、半導体素子13の基板搭載プロセス〜動作
中のON/OFFによって生じる最大温度範囲が摂氏200度
とすると、基板実装品が実使用環境での使用で配線部が
受ける最大熱変形量は、15(ppm/℃)×L/2(m
m)×200(℃)=0.0015×Lミリメートルと
なる。従って、上記ふくらみ部に要求される冗長長さは
0.002×Lミリメートル程度あれば充分であると考
えた。この計算からふくらみ部を半円筒形状で近似し
て、本実施例では、そのふくらみ部分の高さは応力緩和
層5の平均厚さに対してL/2000〜L/500ミリ
メートル程度の範囲に収まるようにした。 【0039】必要となる応力緩和層5の膜厚が1回の印
刷および加熱硬化で形成されないときには、印刷及び材
料の硬化を複数回繰り返すことで所定の膜厚を得ること
ができる。例えば、固形分濃度30乃至40%のペース
トを用いて厚さ65マイクロメートルのメタルマスクを
使用した場合、2回の印刷で硬化後の膜厚として約50
マイクロメートルを得ることが出来る。また特に、回路
基板14に半導体装置13を接続した際に歪みが集中し
やすい箇所に配置されているバンプ1については、該当
する個所の応力緩和層5のみに限定して厚さを厚膜化す
ることで歪みの集中を緩和することも出来る。このため
には、例えばペースト状ポリイミドを半導体が形成され
たウェーハ9上に対して、1回目の印刷にて使用したも
のとは異なるメタルマスクを使い複数回の印刷をすれば
良い。また、第2の方法として、保護層8の構造を調整
することによって応力緩和層の厚みを部分的に変更する
こともできる。例えば、図37に示すように、ひずみが
集中し易いバンプXの直下の領域は無機膜からなる保護
層のみを使用し、その他の領域では無機膜の上に有機膜
を形成した複合層を保護膜とする。このような保護膜の
上に応力緩和層を形成すると、有機膜の保護膜のあると
ころとないところの応力緩和層の部分Aで緩やかな傾斜
部が形成される。いま、応力緩和層の膜厚が50マイク
ロメートルでその弾性率が1GPa、有機膜の膜厚が1
0マイクロメートルでその弾性率が3GPaであるとす
ると、有機保護膜と応力緩和層からなる部分の平均弾性
率(GPa/マイクロメートル)は(3×10+1×5
0)/60≒1.3となり、一方、部分Aにおける傾斜部
の平均弾性率は1である。したがって、このような構造
にすることにより、応力緩和層の熱応力は周辺部から有
機保護膜が形成された部分に分散することになり、本来
熱応力が集中する周辺部にあるバンプの破損を防止する
ことができる。なお、必ずしも応力緩和層中に微粒子を
有する必要はなく、微粒子をペースト中に分散させない
場合でも印刷に必要な最低限の粘弾性特性が確保されれ
ばよい。ただし、微小粒子をペースト中に分散させない
場合は、印刷に関わる各種条件のマージンが極端に狭く
なる可能性がある。 【0040】引き続き第四工程を説明する。本実施例で
は再配線用配線4を電気銅めっきと電気ニッケルの2層
とした。なお、再配線用配線4の一端をバンプパッド3
と兼用してもよい。ここでは、銅、ニッケルとも電気め
っきを用いて導体を形成する方法を示したが、無電解め
っきを用いることも可能である。 【0041】まず、電気めっきを実施するための給電膜
16を半導体ウェーハ全面に形成する。ここでは、蒸着
や、無電解銅めっき、CVDなども用いることが可能で
あるが、保護層8および応力緩和層5との接着強度が強
いスパッタを用いることとした。スパッタの前処理とし
て、ボンディングパッド7と再配線用配線4導体との間
の導通を確保するためにスパッタエッチングを行った。
本実施例におけるスパッタ膜としては、クロム(75ナ
ノメートル)/銅(0.5マイクロメートル)の多層膜
を形成した。ここでのクロムの機能は、その上下に位置
する銅と応力緩和層等との接着を確保することにあり、
その膜厚はそれらの接着を維持する最低限が望ましい。
クロム膜厚が厚くなると成膜時間が増大して生産効率が
低下するという問題に加えて、保護層8や応力緩和層5
を長時間にわたってスパッタチャンバー内に発生してい
る高エネルギー状態のプラズマに曝すことになり、これ
らの層を形成している材料が変質するという危険性があ
る。なお、所要膜厚は、スパッタエッチングおよびスパ
ッタの条件、クロムの膜質などによっても変動するが、
おおむね最大で0.5マイクロメータである。なお、本
実施例で使用したクロム膜に代えてチタン膜やチタン/
白金膜、タングステンなどでも代替できる。一方、スパ
ッタ銅の膜厚は、後の工程で行う電気銅めっき及び電気
ニッケルめっきを行ったときに、めっき膜の膜厚分布が
生じない最小限度の膜厚が好ましく、めっき前処理とし
て行なう酸洗などでの膜減り量も考慮に入れたうえで膜
厚分布を誘発しない膜厚を決定する。スパッタ銅の膜厚
を必要以上に厚くした場合、例えば1マイクロメートル
を越える銅厚の場合には、スパッタ時間が長くなって生
産効率が低下するという問題に加えて、後の工程で実施
する給電膜16のエッチング除去の際に長時間エッチン
グが避けられず、その結果として再配線用配線4のサイ
ドエッチングが大きくなる。単純な計算では、1マイク
ロメートルの給電膜をエッチングする場合には配線も片
側1マイクロメートル、両側で2マイクロメートルのエ
ッチングが起こる。実際の生産では、給電膜のエッチン
グ残りが発生しないようにオーバーエッチングすること
が一般的に行われているため、1マイクロメートルの給
電膜をエッチングする場合には配線が5マイクロメート
ル程度サイドエッチングされることになる。サイドエッ
チングがこのように大きくなると、配線抵抗が大きくな
ったり、断線を誘発しやすくなったりして、配線性能の
観点で問題を発生しやすい。従って、スパッタ銅の膜厚
はおおむね最大で1マイクロメータとなる。 【0042】次に、ホトリソグラフィー技術を用いて、
再配線用配線4の逆パターン形状17をレジストを用い
て形成する。図4中のBで示した応力緩和層5のエッジ
部におけるレジストの膜厚は、斜面部から流れ出たレジ
ストにより、他の場所と比べ厚くなる。このため、解像
度を確保するためには、ネガ型の方が好ましい。レジス
トとして、液状レジストを用いた場合、図4中のBで示
した応力緩和層5のエッジ部の斜面上部ではレジスト膜
厚が薄くなりやすく、斜面下部では逆にレジスト膜厚が
厚くなり易い傾向がある。斜面上部と斜面下部とで膜厚
の異なるレジストを同一露光量、同一現像条件でパター
ニングするには広い現像裕度が必要となる。一般に、膜
厚に対する現像裕度はポジ型感光特性レジストよりもネ
ガ型感光特性レジストが広いため、本実施例ではネガ型
の液状レジストを用いた。なお、フィルムレジストを使
用する場合には、斜面上下での膜熱差は発生しないため
ネガ型でもポジ型でも使用可能となるが、斜面部はなな
めから露光することになって実質光路長が長くなるた
め、この場合にもネガ型を用いると好成績が得られるこ
とが多い。応力緩和層5のエッジ部の傾斜が大きい場合
やブリーチング特性の弱いフィルムレジストを用いる場
合には、ネガ型が特に好ましい。本実施例では、図10
に示すように、露光マスク21とレジスト22が密着
し、一部に隙間20を有するタイプの露光機を用いた。
該露光機での解像限界は、露光用マスク21とレジスト
22とが密着した場合で約10マイクロメートルであっ
た。我々の実験結果によると、露光マスク21下部の隙
間20と解像する配線幅の関係は、表1に示すようにな
った。なお、表1中の値は露光機の光学系や現像条件、
レジストの感度、レジスト硬化条件、配線幅/配線間隔
の比などにより変化する。表1に示している実験結果
は、配線幅/配線間隔の比が1.0の場合の値である。 【0043】 【表1】 【0044】図11にアルミパッドとの接続部23とバ
ンプパット3が再配線用配線4で接続されている様子を
示す。本実施例で使用した露光装置の場合には、表1の
横軸である露光マスクの下部の隙間は応力緩和層の厚さ
にほぼ対応しているので、例えば応力緩和層の厚さが6
0マイクロメートルであれば配線の幅は25マイクロメ
ートルまで解像可能である。したがって、信号線の配線
幅を25マイクロメートルとし、電源またはグランド線
の配線幅を40マイクロメートルとして配線をすること
もできる。また、信号線の配線を25マイクロメートル
として、その信号線の一部を太くすることも可能であ
る。 【0045】図12に応力緩和層5の傾斜部付近におけ
る再配線用配線4を拡大して示す。上述のように、応力
緩和層5のエッジ部近傍でレジスト膜厚が不均一となっ
ているため、その領域で現像不足が発生しやすい傾向が
あった。図13に実際に応力緩和層5のエッジ部分で現
像不足が起こっている様子を示す。本実施例では、この
対策のために現像液の回り込みを改善することによって
解決した。より具体的に例示すると、配線パターン形状
を図14や図15に示したように変更することなどの方
策である。 【0046】図14はアルミパッドとの接続部23から
応力緩和層5の頂上付近まで配線幅を太くした場合を、
図15は解像性が悪い応力緩和層5のエッジ部分のみの
配線幅を太くした場合を示している。なお、これら図1
4および図15における配線幅は、応力緩和層5の厚さ
と表1に示した解像特性とを考慮して決定する。他の解
決策として現像時間を延長することで現像残りを解消す
る方法も考えられる。また、マスク面で光が回折するた
め、露光マスク21の下に隙間20が存在することに起
因して解像性低下やパターン精度低下が起こる場合があ
る。 【0047】この現象の解決策として、(1)露光機の
光学系変更、(2)レジストのブリーチング性改良、
(3)レジストのプリベーク条件適正化、(4)多段露
光などがあげられる。露光機の光学系の変更について具
体例を1つ挙げると、NA値が0.0001以上0.2
以下の露光機を使用するという方策があげられる。ここ
で挙げた例に限らず、公知慣用のプロセス上の工夫を適
宜組み合わせることで、パターンの解像性、精度を向上
することができる。 【0048】応力緩和層5のエッジ部はウェーハと応力
緩和層5の物性値の違いにより生じる応力が集中しやす
い構造上の特徴があるので、応力緩和層5の傾斜部で配
線を太くすることにより断線を効果的に防止することも
できる。なお、必ずしもすべての配線を同じ太さにする
必要はなく、例えば図16に示すように電源/グランド
線と信号線で配線の幅を変えるようにしてもよい。この
場合、電気的な特性を考慮すると一般には電源/グラン
ド線を信号線よりも太くすることが望ましい。信号線を
太くした場合、これにより配線の有する容量成分が増加
し、高速動作時に影響を及ぼすからである。逆に電源/
グランド線を太くすると電源電圧が安定するという効果
が期待できるのでむしろ好ましい。したがって、図示す
るように信号用配線については、応力の集中する部分だ
けを最低限緩和できるようにエッジ周辺を太くしたパタ
ーンとし、電源用またはグランド用配線については傾斜
部を一様に太くすることが望ましい。一方、応力緩和層
が形成されていない平坦部については、配線の容量成分
の影響を考慮し、信号配線を細くしている。ただし、こ
れは半導体素子の種類やその配線パターンによりその都
度考慮する必要がある。例えば、半導体素子やその配線
パターンにも依存するが、保護膜8の厚みを増大すると
配線の容量低減に大きな効果があるので、応力緩和層が
形成されていない平坦部で信号配線を太くせざるを得な
い場合には、保護膜8を厚く形成することが望ましい。
具体的には、配線幅を10%増大させる場合には、保護
膜8の膜厚も約10%程度増大させることが望ましい。
一方、応力緩和層の上部平坦部での配線幅は、信号線容
量よりもむしろ配線密度によって制限を受ける。すなわ
ち、バンプパッドの間隔に通す配線本数、バンプパッド
の径、配線形成工程における位置合せ精度、などから応
力緩和層の上部平坦部での配線幅の上限値が求められ
る。具体的に一例を示すと、バンプパッド間隔が0.5
ミリメートルで、パッド径300マイクロメータ、パッ
ド間に3本配線をひく場合には、(500−300)/
(3×2―1)=40 という計算となる。この計算結
果から、本実施例では平均配線幅/配線間隔=40マイ
クロメータとした。 【0049】第五工程について説明する。本実施例で
は、硫酸酸性銅めっき液を用い銅めっきを実施した。電
気銅めっきは、界面活性剤による洗浄、水洗、希硫酸に
よる洗浄、水洗を行った後、給電膜16を陰極に接続
し、リンを含有する銅板を陽極に接続して実施した。 【0050】引き続き、電気ニッケルめっきを行う。な
お、電気ニッケルめっき前に、界面活性剤による洗浄、
水洗、希硫酸による洗浄、水洗を行うと良好な膜質の電
気ニッケルめっき膜が得られ易い傾向がある。電気ニッ
ケルめっきは、給電膜16を陰極に接続し、ニッケル板
を陽極に接続して行った。本実施例で好適な電気ニッケ
ルめっきは、公知慣用ないずれのニッケルめっき浴でも
使用可能であり、ワット浴系でもスルファミン浴系でも
よいが、本実施例ではワット浴系を用い、めっき膜内部
応力が適正範囲になるように調整しためっき条件下で行
なった。スルファミン浴はめっき液成分がワット浴と比
べると高価であるうえ若干分解しやすい傾向があるとい
う欠点はあるが皮膜応力が制御しやすい。一方、ワット
浴は一般に皮膜応力が大きくなりやすいので、厚膜めっ
きした場合には自身の持つ皮膜応力(引っ張り応力)の
ために配線層にクラックが入る危険性が増大するという
欠点がある。本実施例ではワット浴を用いたが、スルフ
ァミン浴を用いる場合でもワット浴を用いる場合でも、
添加剤(皮膜応力抑制剤)の種類および濃度、めっき電
流密度、めっき液温度の適正範囲を求めるためのモデル
実験をあらかじめ実施してから行うと良い。本実施例で
はこれらを適正に制御して膜厚10マイクロメータ以下
では配線にクラックがはいらない条件をあらかじめ求め
てから実施した。なお、めっき膜応力は、析出したニッ
ケルの金属結晶配向性に関わる指標の1つであり、後述
するはんだ拡散層の成長を抑制するために、適正に制御
する必要がある。膜応力が適正に制御された条件下でめ
っきすると、めっき皮膜は特定量の微量成分を共析する
ようになる。例えば、硫黄0.001〜0.05%を含有
する膜の場合、特定の結晶配向面の含有率が高まる。よ
り具体的に言えば、配向面111、220、200、3
11、の含有率合計が50%以上となる。電気ニッケル
めっきの膜厚は、その後の工程で用いるはんだの種類や
リフロー条件、及び半導体装置の製品特性(実装形態)
により最適値を決定する。具体的には、はんだリフロー
や実装リペアの際に形成されるはんだとニッケルとの合
金層の膜厚がニッケルめっき膜厚以上になるように決定
すれば良い。上記合金層の膜厚は、はんだ中のスズの濃
度が高いほど大きく、リフロー上限温度が高いほど大き
くなる。このように、再配線用配線として銅配線の上に
ニッケル層を形成すると、半導体装置と回路基板の間に
働く熱応力により再配線用配線が変形を受け、その後そ
の応力が解放されたときに、再配線用配線はニッケル層
のばね性により変形前の形状に戻ることができる。例え
ば、半導体装置の動作により引き起こされる熱応力の作
用により、応力緩和層及びその上に形成されている再配
線用配線4がお互いに密着した形で変形する。このとき
の再配線用配線の変形には応力緩和層のふくらみ部分に
ある再配線用配線の冗長部分のたわみ部分が用いられ
る。その後、熱応力等から解放されて応力緩和層が元の
形状に戻ったときに、再配線用配線が銅配線のみの場合
は銅配線は銅配線自身のばね性では元の配線形状に戻り
にくい。一方、銅配線の上にニッケル層を形成すると、
そのニッケル層のばね性により再配線用配線(銅配線)
は元の形状に容易に戻ることができる。なお、銅配線の
上に形成されるのはニッケル層に限らず、銅配線の上で
ニッケル層と同程度のバネ性を持つものであってもよ
い。また、銅配線の代わりに伸縮性のある配線を形成す
る場合はニッケル層は必ずしも必要ない。 【0051】第六工程では、電気銅めっきおよび電気ニ
ッケルめっきを行ったのちに配線の逆パターンであるレ
ジスト17を除去し、エッチング処理をすることで予め
成膜した給電膜16を除去する。銅のエッチングには、
塩化鉄、アルカリ系エッチング液等の種類があるが、本
実施例では硫酸/過酸化水素水を主成分とするエッチン
グ液を用いた。10秒以上のエッチング時間がないと制
御が困難となって実用的観点では不利であるが、あまり
に長い時間エッチングを行なうと、例えば5分を越えて
エッチングするような場合には、サイドエッチングが大
きくなったりタクトが長くなるという問題も生じるた
め、エッチング液およびエッチング条件は、適宜実験に
より求めるのがよい。引き続いて実施する給電膜16の
クロム部分のエッチングには、本実施例では過マンガン
酸カリウムとメタケイ酸を主成分とするエッチング液を
用いた。なお、上記電気ニッケルめっき膜は給電膜16
のエッチングの際のエッチングレジストとしても機能し
ている。従って、ニッケルと銅、ニッケルとクロムのエ
ッチング選択比を勘案してエッチング液の組成成分、エ
ッチング条件を決定するとよい。例えば、具体的に言え
ば、銅のエッチングの際に使用する硫酸過酸化水素エッ
チング剤では、硫酸の含有量は最大でも50%以下、望
ましくは15%以下とする。これにより、ニッケルに対
して10倍程度のエッチング選択比で銅をエッチングで
きる。 【0052】第七工程では、バンプパッド3および切断
部24およびその周囲のみが開口した表面保護膜6を形
成し、引き続き無電解金めっきを実施することでバンプ
パッド部3に金を成膜した。ここでは表面保護膜6とし
てソルダーレジストを使用し、これを半導体装置13の
全面に塗布した後に露光、現像することでパターンを形
成する。なお、ソルダーレジストの他にも感光性ポリイ
ミドや印刷用ポリイミドなどの材料を用いて表面保護膜
6を形成することも可能である。以上のような工程を経
ることで、表面保護膜6は、再配線用配線4、応力緩和
層5、保護膜8などを完全に覆うこととなる。このた
め、表面保護膜6は、再配線用配線4、応力緩和層5、
保護膜8が刺激性物質により変質、剥離、腐蝕すること
を抑止できる。 【0053】この第七工程までで、アルミパッド7から
バンプパッド3までの再配線用配線4およびバンプパッ
ド3が、半導体が形成されたウェーハ9上に図17およ
び図2に示すごとく形成される。 【0054】第八工程では、はんだボール搭載装置とリ
フロー炉を使用しバンプを形成する。つまり、はんだボ
ール搭載装置を利用することで、バンプパッド3上に所
定量のフラックスとはんだボールを搭載する。この際、
はんだボールはフラックスの粘着力によりバンプパッド
上に仮固定される。はんだボールが搭載された半導体ウ
ェーハをリフロー炉に投入することではんだボールは一
旦溶融し、その後再び固体化することで、図1に示した
バンプパッド3に接続したバンプ1となる。このほかに
も印刷機を用いてはんだペーストをバンプパッド3上に
印刷塗布し、これをリフローすることでバンプ1を形成
する方法もある。何れの方法においてもはんだ材料は様
々なものを選択することが可能となり、現時点において
市場に供給されているはんだ材料の多くが使用できる。
この他、はんだ材料は限定されるものの、めっき技術を
用いることで、バンプ1を形成する方法もある。また、
金や銅を核としたボールを使用したバンプや導電材料を
配合した樹脂を使用して形成したバンプを使用しても良
い。 【0055】第一工程から第九工程までの工程を経るこ
とで、図1に示した応力緩和層5を有し、かつ少ない工
程数で再配線用配線4が形成され、しかも再配線用配線
4の途中には応力が集中する屈曲部が存在しない半導体
装置13が実現できる。また、印刷技術を使用すること
で、露光や現像技術を用いることなく厚膜の絶縁層であ
る応力緩和層5をパターン形成することができ、その応
力緩和層5は再配線用配線4を形成するための斜面を有
することができる。 【0056】本実施例によれば、アンダーフィルを実施
せず半導体装置13をフリップチップ接続した場合でも
半導体装置13の接続信頼性が大幅に向上する。このた
め本実施例によれば多くの電気製品においてアンダーフ
ィルを使用しないフリップチップ接続が可能となり、各
種電気製品の価格を低減することが可能となることがわ
かる。さらに、アンダーフィルを実施しないため、半導
体装置13の取り外しが可能となる。つまり、回路基板
に接続した半導体装置13が不良品であった場合、半導
体装置13を回路基板上から取り外し回路基板を再生す
ることが可能となり、これによっても各種電気製品の価
格を低減することが可能となる。 【0057】次に、本実施例に係る応力緩和層5の材料
について説明する。本実施例で最も好適に使用される応
力緩和層5形成用の材料は、ペースト状のポリイミドで
あるがこれに限らず変成アミドイミド樹脂、エステルイ
ミド樹脂、エーテルイミド樹脂、ポリエステル樹脂、変
成シリコーン樹脂、変成アクリル樹脂などでもかまわな
い。上記列挙した樹脂のうち、イミド結合を有する樹
脂、例えばポリイミド、アミドイミド、エステルイミ
ド、エーテルイミド等では、イミド結合による強固な骨
格のおかげで熱機械的特性、例えば高温での強度などに
優れ、その結果として、配線のためのめっき給電膜形成
方法の撰択肢が広がる。例えば、スパッタなどの高温処
理を伴うめっき給電膜形成方法を選択できる。シリコー
ン樹脂やアクリル樹脂、ポリエステル樹脂、アミドイミ
ド、エステルイミド、エーテルイミドなどイミド結合以
外の結合で縮合した部分がある樹脂の場合、熱機械特性
は若干劣るものの加工性や樹脂価格などの点で有利な場
合がある。例えば、ポリエステルイミド樹脂では、一般
にポリイミドよりも硬化温度が低いため、扱いやすい。
本実施例では、これらの樹脂の中から素子特性、価格、
熱機械特性などを総合的に勘案してこれらの樹脂を適宜
使い分ける。応力緩和層5形成用の材料は、例えばエポ
キシ、フェノール、ポリイミド、シリコーン等の樹脂を
単独あるいは2種類以上配合し、これに各種界面との接
着性を改善するためのカップリング剤や着色剤等を配合
して用いることが可能である。 【0058】応力緩和層5の弾性率は、室温において
0.1から10.0GPa程度のものが適用可能である
が、一般のポリイミドよりは弾性率が低いものが望まし
い。弾性率が0.1GPaを下回って小さすぎる場合に
は、後述する突起電極の形成や該半導体装置の機能試験
を行う際に配線部分が変形し易くなり断線等の問題が懸
念される。また、応力緩和層5の弾性率が10.0Gを
越えて大きくなると充分な応力の低減効果が得られず、
該半導体装置を基板に搭載した場合の接続信頼性が低下
することが懸念される。 【0059】さらに、応力緩和層5用材料の硬化温度は
100℃から250℃までのものを用いる事が望まし
い。硬化温度がこれより低い場合、半導体製造時の工程
内での管理が難しく、硬化温度がこれより高くなると硬
化冷却時の熱収縮でウェーハ応力が増大したり、半導体
素子の特性が変化する懸念があるからである。硬化後の
応力緩和層はスパッタ、めっき、エッチングなどのさま
ざまな工程にさらされることから、耐熱性、耐薬品性、
耐溶剤性などの特性も要求される。具体的には、耐熱性
としてそのガラス転位温度(Tg)が150℃超400℃以
下であることが望ましく、より望ましくはTgが180℃
以上、最も好ましくはTgが200℃以上である。図41
はガラス転移温度(Tg)と線膨張係数の関係を示す実験結
果である。これより、ガラス転移温度(Tg)が200℃以
上であれば、クラックが発生していないことが分かる。な
お、工程中での様々な温度処理における変形量を抑える
観点から、Tg以下の領域での線膨脹係数(α1)は小
さいほど好ましい。具体的には3ppmに近いほどよ
い。一般に低弾性材料は線膨脹係数が大きい場合が多い
が、本実施例で好適な応力緩和層5材料の線膨脹係数の
範囲は3ppm〜300ppmの範囲であることが望ま
しい。より好ましくは3ppm〜200ppmの範囲で
あり、最も望ましい線膨脹係数は3ppm〜150pp
mの範囲である。一方、熱分解温度(Td)は約300℃
以上であることが望ましい。TgやTdがこれらの値を下回
っていると、プロセス中での熱工程、例えばスパッタや
スパッタエッチ工程で樹脂の変形、変質や分解が起こる
危険性がある。耐薬品性の観点から言うと、30%硫酸
水溶液や10%水酸化ナトリウム水溶液への24時間以
上の浸漬で変色、変形などの樹脂変質が起こらない事が
望ましい。耐溶剤性としては、溶解度パラメーター(S
P値)が8〜20(cal/cm3)1/2となることが望ましい。
応力緩和層5用がベースレジンに幾つかの成分を変成し
てなる材料である場合には、その組成の大部分が上記溶
解度パラメータの範囲にはいっていることが望ましい。
より具体的にいうと、溶解度パラメータ(SP値)が8
未満あるいは20超である成分が50重量%を越えて含
有されていないことが望ましい。これらの耐薬品性や耐
溶剤性が不十分だと適用可能な製造プロセスが限定され
る場合があり、製造原価低減の観点から好ましくないこ
ともある。現実的には、これらの特性を満足する材料コ
ストとプロセス自由度とを総合的に勘案した上で、応力
緩和層5用の材料を決定すると良い。 【0060】続いて、応力緩和層の膜厚とウェーハ応力
およびα線の関係について説明する。図18は、応力緩
和層の膜厚とウェーハ応力の関係を示したものである。
図18に示したように、応力緩和層は直径8インチウェ
ーハに塗布し硬化させた場合、150マイクロメートル
よりも膜厚が厚くなるとウェーハ応力が大きくなり、ウ
ェーハの反りが大きくなったり、ウェーハのクラック、
絶縁膜のはがれ等が発生しやすくなる。 【0061】一方、図19には、応力緩和層の厚さと応
力緩和層中を透過するα線量との関係を示した。α線
は、半導体装置に用いられるはんだ中に不純物として含
まれるウラニウムやトリウム等の崩壊によって発生し、
トランジスタ部の誤動作を引き起こす。図19に示した
ように、応力緩和層の厚さが35マイクロメートルより
厚くなるとα線はほとんど透過せず、α線による誤動作
の問題は生じない。反対に35マイクロメートルより応
力緩和層の厚さが薄くなるとα線が透過するため、α線
による誤動作が起こりやすくなることが分かる。 【0062】これらの関係から、応力緩和層の厚さを3
5マイクロメートル以上150マイクロメートル以下に
することにより、半導体素子表面に形成した回路部分ま
でα線が到達するのを防止し、かつ半導体装置とこれを
搭載した基板との接続信頼性を確保することができる。
なお、半導体装置の構成によっては、同一素子内にα線
の影響を受けやすい部分、例えばトランジスタの誤作動
を受けやすいメモリセル110等と、α線の影響を受け
にくい部分がある。そこで、α線に対して特に影響を受
けやすい部分に対して、図20、21に示すように応力
緩和層の厚さを35マイクロメートル以上150マイク
ロメートル以下にすることにより、半導体素子表面に形
成した回路部分までα線が到達するのを防止することが
できる。なお、α線の影響を受けにくい領域に形成する
応力緩和層の厚みは35マイクロメータを下回るように
しても、α線遮蔽の観点では問題がない。従って、例え
ば、図21に示すようにα線遮蔽が必要な領域の応力緩
和層を厚く形成し、その他の領域では応力緩和層を薄く
形成し、応力緩和層全体の平均厚みを35マイクロメー
トル以上150マイクロメートル以下にすることもでき
る。このような工夫を施す場合には、各バンプにかかる
熱応力ひずみの大きさを勘案した半導体装置の構成とす
ることが望ましい。一般に半導体装置13の外周へいく
ほど熱応力ひずみを受けやすく厚めの応力緩和層が必要
となるから、α線に対して影響を受けやすいトランジス
タ領域を半導体装置13の外周に配置し、α線に対して
影響を受けにくい領域を半導体装置13の中央付近に配
置するとよい。例えば、図38に示すように、応力緩和
層5の厚みを半導体装置13の中央付近は薄く、外周部
に行くほど次第に厚くすることも可能である。この場
合、中央付近のバンプは他のバンプと比べて接続高さが
大きくなるとともに接続角が小さくなるため、バンプそ
のものの応力緩和機能が増大して、薄くなった応力緩和
層5の応力緩和機能を代替している。なお、α線の影響
を全く受けない領域を有する半導体装置13の場合に
は、図39に示すようにα線の影響を受けない領域を半
導体装置13の中央付近に配置すれば、半導体装置13
の中央付近には応力緩和層5を形成しなくても構わな
い。次に他の実施例として、応力緩和層と組成が異なる
微粒子を包含する応力緩和層の実施例について説明す
る。 【0063】上述した応力緩和層5に含まれる微粒子
は、応力緩和層5と同一材料で、同じ物性を有してい
る。応力緩和層中で微粒子が分散することで印刷に必要
な粘弾性特性を有することができる。 【0064】しかし、この構造では、ウェーハと応力緩
和層5との境界で物性値が急激に変化するため熱応力等
がその境界部分に集中して配線が断線等する可能性があ
る。 【0065】そこで、本実施例では、ウェーハの回路形
成面上に形成された応力緩和層5の特性を厚み方向で異
ならせ、ウェーハ表面側の応力緩和層の特性がウェーハ
の特性に近くなるようにした。 【0066】これにより、ウェーハ上面と応力緩和層下
面の境界部における特性の差を少なくし、これらの上に
設けた配線に不連続な力や、応力緩和層の膨張収縮によ
る引張りや圧縮、曲げの応力が配線部に加わらないよう
にすることで、配線部の断線防止が可能となる。 【0067】さらに、ウェーハ側の応力緩和層5の特性
はウェーハに近く、該半導体装置を搭載する基板側はそ
の基板の特性に近くすることにより、応力緩和層5上の
配線のみならず該半導体装置と前記基板の接続部の接続
寿命向上にも有効である。 【0068】ここで、応力緩和層5の厚み方向で漸次変
化する特性として、熱膨脹係数あるいは弾性率等が考え
られる。そして、応力緩和層の特性を変化させる具体的
な手段として、図22に示すように、絶縁性の粒子であ
るシリカ粒子102を配合し、応力緩和層5の厚さ方向
にシリカ粒子102の配合量の分布を持たせ熱膨脹係数
や弾性率を徐々に変化させる。シリカ粒子102が多く
分布している部分では、応力緩和層5の熱膨張係数が小
さく弾性率は高くなる。一方、シリカ粒子102の配合
量が少なくなると熱膨脹係数は大きくなり弾性率は低く
なる。 【0069】本実施例における半導体装置の製造工程
も、ウェーハ上の回路形成、応力緩和層形成、シリカ粒
子の分布、応力緩和層上の配線形成等をウェーハ状態で
行うことにより、全体工程の簡略化、製造時のバラツキ
等が少なく配線部の寿命向上が可能である。 【0070】本実施例では、応力緩和層5に弾性率や熱
膨脹を調整するための絶縁粒子である、シリカ、アルミ
ナ、窒化ホウ素等の無機材料からなる粒子を一種類ある
いは二種類以上配合し、また必要に応じてポリイミドや
シリコーン等の有機材料からなる粒子を適宜配合しても
よい。 【0071】さらに、シリカ粒子や絶縁樹脂層を構成す
る各種界面との接着性向上のためアルコキシシランやチ
タネート等からなるカップリング剤、樹脂の破断伸びや
破断強度を向上させる熱可塑性樹脂等の改質剤、ウェー
ハ上に形成された回路部の紫外線等による誤動作を防止
するため絶縁樹脂層を着色するための染料や顔料、樹脂
層の硬化反応を促進させるための硬化促進剤等を配合す
ることも可能である。 【0072】厚さ方向で特性を変化させた応力緩和層5
の形成方法としては、例えば前記記載の材料を配合して
なる液状の応力緩和層5をウェーハの回路面上に塗布
し、この応力緩和層5を加熱硬化する過程で、配合した
シリカ等からなる絶縁粒子をウェーハ側に漸次沈降させ
る方法がある。シリカ粒子の粒子径に分布が有る場合、
粒子径の大きい粒子ほど沈降が早く、粒子径の小さい粒
子ほど沈降し難く、ウェーハを下側にして応力緩和層の
加熱硬化を行うと、応力緩和層の厚み方向で特性の分布
が形成される。 【0073】応力緩和層5に配合されたシリカ粒子の膜
厚方向での濃度分布を制御する方法としては、絶縁樹脂
の硬化温度、硬化温度プロファイルを適宜調整したり、
硬化の進行を早めるための硬化促進剤の配合量や種類、
あるいは硬化を遅らせるための反応抑制剤等を適宜配合
する方法やシリカ粒子等絶縁粒子の粒子径分布を変更す
る方法がある。 【0074】本実施例に適用可能なシリカ粒子は、溶融
しインゴット化したシリカの塊を破砕したものや、シリ
カインゴットを破砕後、再度シリカ粒子を加熱溶融して
球形化したもの、さらに合成したシリカ粒子等が適用可
能である。シリカ粒子の粒子径分布や配合量は、本実施
例の構造を適用する半導体装置の大きさ、厚さ、集積
度、応力緩和層5の厚さ、粒子の粒径や搭載する基板の
種類によって種々変更可能である。 【0075】印刷法により応力緩和層5を形成する場
合、印刷の方法によっては、適用するマスクの寸法によ
っても粒子径の分布を変更する必要が生じる場合もあ
る。 【0076】なお、応力緩和層5は一回の印刷で形成さ
れる必要はなく、図23に示すように、少なくとも2回
以上の印刷で形成してもよい。さらに、それぞれの層に
含まれるシリカ粒子の配合量を異ならせて印刷してもよ
い。 【0077】本実施例では、ウェーハの回路部から応力
緩和層上に設けた電極に至る段階で、配線が形成される
部分の物性が急激に変化しないので、配線の一部に大き
な力が集中することが無く、配線の断線防止が可能とな
る。 【0078】次に、半導体装置13の周辺寄りに存在す
るバンプ1直下の応力緩和層5の膜厚を他の箇所と比べ
薄くした半導体装置13の実施例の一例を図24を用い
て説明する。この実施例では、最外周のバンプ1aは、
その一つ内側のバンプ1bとくらべ、δだけ高さが低く
なっている。 【0079】半導体装置13の周辺部について応力緩和
層5の膜厚を薄くする方法としては、ペースト状のポリ
イミド材料などの応力緩和層形成材料中に含まれる微小
粒子の有無、粒子の形状や配合、印刷速度、版離れ速
度、印刷回数等の印刷条件、ペースト中の溶媒の割合な
どを変更する方法がある。 【0080】一般に半導体装置13の周辺寄りに存在す
るバンプ1aには、回路基板14に半導体装置13を接
続した後の各種負荷により、その他のバンプ1b等と比
べ大きな歪みが生じている。例えば、半導体装置13と
回路基板14との線膨張係数は異なるため、温度上昇時
には半導体装置13の周辺寄りのバンプ1aになるほど
大きな歪みが発生する。この歪みが大きい場合や繰り返
し作用する場合、半導体装置13の周辺よりのバンプ1
aは破壊しやすい。 【0081】本実施例にあるように半導体装置13の周
辺寄りについて応力緩和層5の膜厚を薄くすると、対応
した箇所のバンプ1の形状を制御することが可能とな
り、回路基板14に接続した際にバンプ1は図25に示
したような縦長バンプ1aaとなる。このような縦長バ
ンプ1aaでは、体積自体はその他のバンプ1と同一で
あるため、バンプ1とバンプパッド3との接触角および
バンプ1と回路基板14上のパッドとの接触角が大きく
なる。つまり、図25においてはα1>α2、β1>β
2となる。 【0082】接触角が大きくなることで、バンプとバッ
ドとの接続部に対する応力集中は緩和されることとな
る。このように応力緩和層5の膜厚を半導体装置13の
周辺部のバンプパッド3形成箇所についてその他の部分
より薄くし、バンプ1の形状を縦長とすることで、半導
体装置13と回路基板14との接続信頼性を向上させる
ことが出来る。なお、応力緩和層5の断面形状は、バン
プ1の高さが半導体装置13の回路基板14に対する接
続時に支障のない範囲内で設計することが可能であり、
様々なものが考えられる。 【0083】δの大きさは、(1)最外周に位置する縦
長バンプ1aaに要求される応力緩和特性、(2)半導
体装置13の機能検査時におけるバンプ高さバラツキ許
容値、(3)半導体装置13の回路基板14に対する接
続時のバンプ高さバラツキ許容値、などを考慮して決定
する。より具体的に記述すると、上記応力緩和特性は応
力緩和層5の弾性率と半導体装置13のサイズから求ま
る。一方、機能検査時や接続時のバラツキについては、
はんだボールや応力緩和層5の変形も考慮したうえでそ
れらの許容値を求める。例えば、機能検査はバンプ上面
から検査治具を押しつけて応力緩和層5を変形させれ
ば、バンプ高さバラツキが実質的に存在しない状態で機
能検査することが可能である。このような操作を行った
としても、応力緩和層5ははんだバンプ材料と比べて相
当に弾性率が低いため、はんだバンプの変形よりも応力
緩和層5の変形が優先して起こり、はんだバンプへ傷が
付いたりすることも無い。それゆえ、応力緩和特性から
要求されるδの値が、機能検査装置で要求されているバ
ンプ高さバラツキよりも大きくなったとしても、応力緩
和層5の変形によって対応できる範囲であれば差し支え
ない。また、応力緩和材料は弾性体であるため、検査終
了後には形状が復旧するので基板への接続時にも特段の
問題はない。このことを勘案すると、事実上、前記
(1)および(3)からδが決定されることとなる。前
述のように応力緩和特性は、応力緩和層5の膜厚が35
乃至150マイクロメートルで良い結果が得られるた
め、応力緩和特性からはδ=150−35=115マイ
クロメートルとなる。また、δ=115マイクロメート
ルという値は、回路基板14への接続の際に許容される
上限値とほぼ等しい。よってδの値は115マイクロメ
ートルが多くの場合、上限値となる。 【0084】また、本実施例の構造は、半導体装置の微
細化が進み、半導体装置の配線の関係上、応力緩和層の
傾斜部にバンプを形成しなければならない場合にも適応
できる。なお、上記図24では最外周バンプ1aとその
1つ内側のバンプ1bとで高さに差を付けるために応力
緩和層5の厚みを制御しているが、その他の制御方法と
して、保護層8の構造調整による方法もある。例えば、
図40に示したように最外周バンプ1aの直下では保護
膜8の有機層を形成しないか、あるいはごく薄く形成す
るにとどめ、バンプ1bより内側では保護膜8の有機層
を厚めに形成するなどの方法がある。必要に応じ、応力
緩和層5の厚みと保護層8の有機層厚みとを適宜調整し
制御することにより所望の高さ差δを達成することも何
ら問題はない。 【0085】また、半導体装置の最外周に位置するバン
プには外力が加わりやすく、はんだに亀裂等ができる場
合があるので、最外周に位置するバンプのうちいくつか
は緩衝部材として用いてもよい。この場合、緩衝部材と
して使用するバンプは、アルミパッド7と電気的に接続
されない、半導体装置が電気的に動作する上で不要なも
のとすることが望ましい。これにより、半導体装置が電
気的に動作する上で必要なその他のバンプで破断が発生
するまでの期間を延長することが出来る。なお、緩衝部
材とする幾つかのバンプについては、バンプ径を大きく
することでも更にバンプ破断までの期間を延長すること
が出来る。なお、本実施例では好適なバンプ径を大きく
するために公知慣用のいずれの方法を用いても良いが、
特に好適な方法を1つ例示すると、はんだの体積自体は
その他のバンプと同一にしたままバンプランド(パッ
ド)を大きくすることである。パッドを大きくすること
により接続径は大きくなる一方、はんだの体積は他と同
じであるためバンプ高さが低くなり、その結果として、
回路基板14に接続した際にバンプとパッドとの接触角
が大きくなってバンプとパッドの接触点への応力集中を
回避できる。応力集中がなくなったことによってはんだ
内でのクラック進展が遅くなるとともに、バンプ径が増
大したことによって破断に至るまでのクラック長さの絶
対値そのものも大きくなっているので、バンプは段まで
の期間延長に大きく貢献する。 【0086】また、半導体装置を接続する回路基板の配
線引き出しの設計を容易にするという観点から考える
と、半導体装置の中央付近に電源またはグランド線を配
置することが望ましく、その結果として、図26(a)
(b)に示すようにアルミパッド7とアルミパッドから
の距離が近いバンプパッドを接続する再配線用配線4は
信号線として、遠いバンプパッドを接続する最配線用配
線4は電源またはグランド線として用いることが望まし
い。この場合、アルミパッドからの距離が近いバンプは
応力緩和層5の傾斜部に位置する場合もある。また、電
源またはグランド線は信号線よりも配線幅を広くするよ
うにしてもよい。 【0087】半導体装置の他の実施例を図27に示す。
本実施例では、応力緩和層5を半導体が形成されたウェ
ーハ9上の隣の半導体装置13にまたがった状態で形成
している。アルミパッド7、バンプパッド3、およびこ
れらを接続する再配線用配線4は、再配線用配線4が半
導体装置13と隣の半導体装置13との境界を横断する
ことがないように設計上の工夫がなされている。製造工
程は、既に説明したものと基本的には同じであるが、第
七工程以降に違いがある。 【0088】半導体ウェーハを切断する際には、応力緩
和層5の切断も必要となるが、応力緩和層5は低弾性材
料であるため、大部分がシリコンからなり強度が異なる
半導体が形成されたウェーハ9と一括して切断すること
は難しい。このため、まず応力緩和層5に対する切断を
行った後に、半導体が形成されたウェーハ9をダイシン
グする。以下、図28を用いて説明する。 【0089】まず、第七改良工程にて応力緩和層5のみ
を切断する。切断方法としては、低弾性樹脂材料の切断
に向いた回転刃を使用するのが良い。このほかにも炭酸
ガスレーザやサンドブラストなどを使用することができ
る。 【0090】第八改良工程においては、表面保護膜6と
してソルダーレジストを全面に塗布する。塗布方法とし
ては、スピンコート法のほかメッシュ状のマスクを用い
た印刷やカーテンコーティングでも良い。ソルダーレジ
ストを塗布するためにも第七改良工程における応力緩和
層5の切断部の壁面は、垂直ではなく逆ハの字状となる
ようにすることが望ましい。このコーティングを第七改
良工程における応力緩和層の切断後に行うことで、応力
緩和層5が、半導体が形成されたウェーハ9の表面より
剥離する要因となったり、半導体の性能劣化を引き起こ
すイオン等の異物の侵入を軽減でき、耐久性などを確保
したデバイスを提供することができる。 【0091】第九改良工程においては、感光現像を行う
ことで表面保護膜6のパターンを形成する。これにより
バンプパッド3および切断部24およびその周辺のみが
表面保護膜6から露出する。また、表面保護膜6をマス
クとして無電解金めっきを施すことでバンプパッド3上
に金を成膜する。なお、実施例では金めっきのみとした
が、パラジウムや白金のめっきを金めっきの前に施して
もかまわないし、金めっき終了後にスズめっきをおこな
っても特段の問題は無い。 【0092】第十改良工程においては、ダイシングによ
って半導体が形成されたウェーハ9を半導体装置13に
分割する。なお、一般的にダイシングは回転刃を用いて
行われる。 【0093】以上の工程により、応力緩和層5を切断す
る工程を含む半導体装置13の製造が可能となる。 【0094】本実施例によれば、半導体装置13の外形
寸法が小さい場合でも問題なく応力緩和層5を形成する
ことが可能となる。具体的には、隣り合う2つの半導体
装置にまたがって応力緩和層5を形成する場合には、外
形寸法がほぼ半分になっても応力緩和層5の成膜技術を
変える必要がなく、半導体装置の形状、外形寸法および
半導体装置13を互いに分離する際の切りしろとなる切
断部24の幅、形状を調節することで半導体装置の大き
さを変えても同一の印刷マスクを使用して製造すること
すら可能となる場合もある。また、再配線用配線4は第
一の実施例と同様に応力緩和層5の傾斜部を経てアルミ
パッド7とバンプパッド3とを接続しているため、再配
線用配線4に応力集中部も存在せず、アンダーフィルを
必要としないフリップチップ接続が可能となる。 【0095】なお、本実施例にかかる構造は特に半導体
装置のセンター部分にパッドがレイアウトされた半導体
装置、たとえばDRAMなどに適応可能である。 【0096】また、本実施例中の図では、隣り合う二つ
の半導体装置13にまたがった応力緩和層5を切断した
が、再配線用配線4がアルミパッド7からバンプパッド
3に至るためのスロープ部が存在する限り、少なくとも
2以上の半導体装置13、たとえば互いに隣り合う4つ
の半導体装置について連結した応力緩和層5を切断する
ような構造を採用することも可能である。当然のことな
がら、隣り合う2列について連結した応力緩和層5を形
成して切断するようにしてもよい。この場合、列方向の
位置ずれを許容できる製法となるので、より微細加工に
も適用できる。 【0097】各実施例においては、例えば図2や図27
に示すように応力緩和層5の角部には丸みをつけるとよ
い。丸みをつけない場合、ペースト状のポリイミド材料
を用いて応力緩和層5を印刷する際に気泡を巻き込む不
良が時々観察される。また、応力緩和層5が角部から剥
離しやすくなる。応力緩和層5に気泡が残留すると、半
導体装置13を加熱した際に気泡が破裂して再配線用配
線4が断線するなどの不具合が生じる。このため、応力
緩和層5の形成に使用する印刷用メタルマスクのパター
ン開口部18の隅部は丸めておくことが望ましい。 【0098】なお、各実施例における応力緩和層5は印
刷用メタルマスクやディスペンサを用いて印刷塗布し形
成することができる。 【0099】また、印刷方法のみならず、スタンピン
グ、空気あるいは不活性のガスを用いた吹き付けやイン
クジェット法、未硬化あるいは半硬化状態の樹脂シート
を貼り付ける等の方法により、またはこれらの方法を適
宜組み合わせることにより形成可能である。応力緩和層
を印刷方法で形成する場合、印刷部端部の傾きは絶縁材
料を印刷し印刷マスクを除去した際、あるいは加熱硬化
過程において端部で絶縁層の流動が起こり端部の傾斜部
が形成される。この方法ではウエハ単位で応力緩和層お
よび特定傾きを有する端部を一括で作成することが可能
である。一方、スタンピングで応力緩和層を形成する場
合、スタンピング用の型に応力緩和用の絶縁材料を塗布
しウエハ上に応力緩和層の形状を転写するため絶縁材料
硬化時の端部の形状変化が生じない絶縁材料の選択が可
能となる。この場合、印刷方式に比べ端部の形状が一定
になり易いという特徴がある。さらに、絶縁材をガス等
を用いて吹き付ける方式では、印刷マスクあるいはスタ
ンピング金型を用いないため、応力緩和層形成時の形状
に自由度あり、ノズル形状を適当に選択すれば、印刷マ
スクやスタンピング金型では形成し難い応力緩和層の形
成が可能となる。また、印刷方式やスタンピング方式に
比べ、吹き付け量の調整で応力緩和層の厚さを調整で
き、厚さ調整の範囲も広くなる。半硬化あるいは未硬化
の樹脂シートを貼り付ける方式では、厚膜の応力緩和層
の形成が可能となり予めシート状の絶縁樹脂を用いるた
め、応力緩和層表面の平坦性に優れるという特徴があ
る。これらの方法を単一あるいは適宜組み合せることに
より所望の応力緩和層厚さ、端部傾きを得ることが可能
となる。 【0100】次に、半導体装置の他の実施例を示す。図2
9は半導体装置の突起電極を変換するための基板に搭載
した状態を示す断面概略図、図30はさらに半導体装置
13とこれを搭載する基板の隙間を樹脂118で封止し
た状態を示す断面概略図であるである。 【0101】半導体装置13に形成した突起状電極1を
基板上の対応する電極120上にはんだぺーストあるい
はフラックス等を介して搭載し、リフロー炉等により前
記突起状電極を溶融させ基板115と半導体装置13の
接続を行う。半導体装置を搭載する基板は、半導体素子
搭載面の裏面に各種電子機器に用いられる基板に搭載す
るための電極120および必要に応じて突起状電極12
1を有する。 【0102】半導体装置13を各種電子機器に用いられ
る基板に搭載する際、基板115上に設けた突起状電極
121を加熱溶融させる必要がある。これらの実装工程
および各種試験における信頼性、特に落下衝撃試験に対
する信頼性成績をさらに向上させるため、半導体装置1
3と基板115の間を樹脂118で補強したものであ
る。 【0103】半導体装置13と基板115間を充填する
樹脂118は、一般の半導体封止用に使用される液状の
エポキシ樹脂、フェノール樹脂、ポリイミド樹脂、シリ
コーン樹脂等が使用可能であり、封止樹脂の熱膨張係数
や弾性率を調整するためシリカ、アルミナ、窒化ホウ素
等の無機材料からなる粒子を一種類あるいは二種類以上
配合し、また必要に応じてシリコーンや熱可塑性樹脂等
樹脂、アルコキシシランやチタネート等からなるカップ
リング剤、着色剤、難燃性を付与させるための難燃剤や
難燃助剤樹脂層の硬化反応を促進させるための硬化促進
剤等を配合することが可能である。 【0104】本実施例では、半導体装置上の突起状電極
のピッチと各種電子機器に用いられている基板の電極の
ピッチが異なる場合であっても、所定の基板を介するこ
とにより各種電子機器に接続する事が可能となる。 【0105】なお、半導体装置となる基板への実装と同
様に、一般電子機器に用いられる回路基板に実装する場
合も同様とする。 【0106】 【発明の効果】本発明によれば、アンダーフィルの不要
なフリップチップ接続を可能とする半導体装置が実現さ
れる。
Description: BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a flip chip
The structure and manufacturing method of a semiconductor device for the purpose of continuation.
You. 2. Description of the Related Art Many semiconductor devices have a laminated structure.
In many cases, an insulating layer is disposed between the layers.
An opening is provided in this insulating layer, and the opening is
Through the wiring to connect the lower layer terminals and the upper layer terminals.
Has been established. [0003] The following method is adopted as a method of forming an insulating layer.
Have been. That is, the photosensitive insulating material is placed on the semiconductor device.
Coating by spin coating, exposure and development
This forms an opening in the insulating layer. Also, the lower terminal
The metal wiring connecting the terminal with the upper layer terminal is made of the second photosensitive material
Material is applied to the upper layer of the insulating layer, and then exposed and developed.
To form a mask, plating and sputtering
Insulation layer by using processes such as
A metal wiring connecting the lower terminal and the upper layer is formed. trout
After the photosensitive insulating material used as the
Remove it. [0004] By the above-described steps, the edge under the insulating layer is formed.
Wiring for connecting the element and the upper layer can be formed. like this
FIG. 3 is a partial cross-sectional view of a semiconductor device formed by various processes.
It is shown in FIG. In the figure, the aluminum pad 7 is the insulating layer 1
2 Terminals on lower layer, bump pad 3 on insulating layer
It is a layer terminal. And the wafer on which the semiconductor is formed
The insulating layer 12 formed on the aluminum pad 7 is
Is provided with an opening. Also, aluminum pad 7
To the bump pads 3 in the upper layer of the insulating layer 12
11 are formed. The bump 10 has a bump 10
Are formed. In addition, like this, the aluminum pad 7
Forming the wiring from the bump pad 3 to the
being called. In this case, the thickness of the insulating layer 12 is made of metal.
The thickness is almost equal to the thickness of the wiring 11. [0005] The semiconductor device manufactured through such a process.
Mounted on a circuit board such as a printed wiring board and connected
One type of connection is flip-chip connection. FIG.
1 is a cross-sectional view of a semiconductor device connected by flip chip.
The connection between the semiconductor device 13 and the circuit board 14
The bumps 10 provided on the terminals 13 are melted on the circuit board.
It is realized by solidifying again after melting. Semiconductor equipment
The gap between the device 13 and the circuit board 14 is filled with a highly rigid resin.
Have been. This resin is called an underfill 15.
It has the effect of reinforcing the connection. Underfill
Japanese Patent Application Laid-Open (JP-A) No. 11-1 discloses an example of the implemented flip chip connection.
No. 11,768. [0006] However, the above-mentioned prior art
The technology has the following problems. First, the gap between the semiconductor device and the circuit board is
There is a difficulty in the resin supply method. In other words, the gap is generally
Method of supplying resin to a gap of 0.3 mm or less
As a method, a method utilizing a capillary phenomenon has been adopted. I
However, the resin material for underfill is made of high-viscosity liquid
Because it is fat, it takes time to embed it in the gap, and
Are likely to remain. Second, it is difficult to remove the semiconductor device.
That is, the semiconductor device connected to the circuit board is defective.
If the semiconductor device is removed from the circuit board,
The cured underfill material remains on the circuit board after removal.
If it is difficult to recycle the circuit board because it will remain on the board
The problem exists. To solve the first and second problems
The semiconductor device without the underfill
It is desirable to connect to the board. However, under
The fill is caused by the heat generated when using the completed electrical products.
To prevent breakage of the connection due to distortion in the connection
If not, semiconductors
The problem is that the connection life of the device becomes extremely short.
Occurs. Also, flip chip that does not require underfill
For forming solder bumps on a semiconductor device that enables connection
Of the impurities contained in the solder bumps
Generates α-rays, leading to malfunction of the transistor section.
May cause. An object of the present invention is to eliminate the need for underfill.
Realizing semiconductor devices that enable flip-chip connection
It is in. The present invention achieves the above object.
In order to do so, it is structured as claimed.
You. Thus, on a desired insulating layer (thick film insulating layer),
The above object is achieved by forming wiring. example
For example, if a low elastic material is used for the insulating layer of the semiconductor device, and
The connection part is formed by forming an insulating layer with a thickness of 35 microns or more.
Can be prevented from being destroyed. Also, a low elasticity insulating layer
Greatly reduces the stress generated at the connection.
It becomes possible. This allows connection of semiconductor devices
Life is greatly improved. Also, make the insulating layer a predetermined thickness.
In this way, stress generated on the wafer etc. is alleviated.
Therefore, unnecessary α-rays can be blocked. In addition, it is said that it is about 35 micrometers or more.
If a thick insulating layer is used, the conventional wiring
Hard to apply. In other words, when forming a thick insulating layer,
Since the material for forming the edge layer has a high viscosity, the spin coating method
Then, it becomes an insulating layer containing bubbles, and as an insulating layer
Function will be lost. Apart from this, a new
Even if a thick film formation method is developed,
In the case of exposure development,
It is difficult to pattern the openings of the insulating layer with high precision.
It is difficult. Even if this problem can be solved,
The side wall of the part is approximately vertical of about 80 degrees or more, and
Because the height is much larger than the wiring thickness,
It becomes difficult for metal wiring to be formed on the side wall. You can even form
The metal wiring at the boundary between the side wall and the upper layer.
Since a bend is formed, stress tends to concentrate at this location
Therefore, cracks are easily developed. For this reason, the circuit board
The connection life during connection is shortened. Therefore, for example, an insulating material containing fine particles is used.
The thick insulating layer is formed by mask printing the material.
The shape of the opening of the insulating layer should be a gentle slope
Therefore, wiring on the insulating layer can be formed by the conventional method,
And there is no bent part of metal wiring where stress is concentrated
Therefore, disconnection of the wiring hardly occurs. The characteristics of the thick insulating layer
Properties in the thickness direction. For example, the characteristics of a thick insulating layer
On the semiconductor element side, it is close to the semiconductor element, and on the electrode side, these
Close to the characteristics of the substrate on which it is mounted. As a result,
Make sure that stress is not concentrated on the wiring formed on the
Reliability can be further improved. In other words,
The layer can be suppressed. In this specification, this thickness
The film insulating layer is described as a stress relaxation layer. DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described.
This will be described with reference to the drawings. In all figures, the same
Since one symbol indicates the same part, duplicate description is omitted.
In some cases, and for ease of explanation,
The dimensional ratio has been changed from the actual one. First, the structure of the semiconductor device according to the present embodiment will be described.
explain about. Many semiconductor devices per wafer
Are manufactured in a lump, but in the following,
For the sake of clarity, some of them will be described. FIG. 1 shows this embodiment.
2 is a partial cross-sectional view of the semiconductor device 13 of FIG. The wafer 9 on which the semiconductor circuit is formed is:
Way that has completed the previous process in the semiconductor manufacturing process
C, which is divided into many semiconductor devices 13 before being cut
It is. Each semiconductor device 13 has an external connection terminal, for example,
An aluminum pad 7 is formed. This aluminum pad 7
In the conventional semiconductor device 13, QFP (Quad
Semiconductor package such as Flat Package)
If you want to use a semiconductor package,
Used to achieve continuity with the external terminals of the
You. The surface of the semiconductor device 13 on which the semiconductor circuit is formed,
On the aluminum pad 7 and in the area where a large number of semiconductors are formed
Cutting when the wafer 9 is cut into chip-shaped semiconductor devices 13
Except for the cut portion 24 and its surroundings, the
You. The protective film 8 has a thickness of 1 to 10 micrometers.
Insulating resin made of inorganic material of a certain degree or organic material
Insulating resin consisting of This protective film 8 has a thickness
Made of inorganic material of about 1 to 10 micrometers
Insulating film alone or organic material on top of the inorganic insulating film
Using a composite film in which organic insulating films
You. When this composite film is used, the organic film is a photosensitive resin.
It is desirable to use materials. In this embodiment, the protective film 8
As an example of a photosensitive material suitable as an organic film, a photosensitive material may be used.
Liimide, photosensitive benzocyclobutene, photosensitive polyben
And zuoxazole. This embodiment is not limited to this.
Well-known inorganic material, organic material or as a protective film
These composite membranes can be used. For example, as an inorganic film,
SiN or SiO2 can be used. The organic film is an inorganic film
Of course, it may be formed to cover almost the entire surface of
However, as shown in FIG.
34 may be formed only in the region shown in FIG.
As shown in the figure,
It may be done. Thus, the area of the organic film is limited.
The wafer due to the internal stress of the protective film 8
9 warpage is reduced,
This is advantageous in terms of focusing at the time of exposure. This implementation
In the example, the region near the aluminum pad 7 is the aluminum pad.
Area up to a maximum distance of 1 mm from the end of
You. 33 and 34, the periphery of the aluminum pad 7 is shown.
Organic film is formed in a continuous area, but individual aluminum
It may be formed in an independent area for each pad.
No. Specifically, for example, the region is as shown in FIG. Figure
Which of the configurations shown in FIGS.
The pattern accuracy of the photosensitive resin used for the film,
It is determined in consideration of the force and the element characteristics of the semiconductor device.
To give an example of the element characteristics here, the semiconductor device
Of each active cell inside the device
Energy barrier level has fluctuated
It refers to On the protective film 8, a thickness of 35 to 150
The chromium stress relaxation layer 5 is selectively formed.
You. The thickness of the stress relaxation layer depends on the size of the semiconductor element and the stress relaxation.
It depends on the elastic modulus of the sum layer, the thickness of the semiconductor element, etc.
Although it is not possible to determine the
Is approximately 150 to 750 micrometers,
Consists of a conductor element and a stress relaxation layer formed on its surface
Perform stress simulation experiments with bimetal models
However, the required thickness of the stress relaxation layer is 10 to 200 mm.
It is desirable to use a micrometer, more preferably 35 to 1
This test was conducted because it was found to be 50 micrometers.
The example was formed in this film thickness range. This is the thickness of the semiconductor device.
Equivalent to a thickness of about 1/20 to 1/5
You. When the film thickness is smaller than 35 micrometers,
The desired stress relaxation cannot be obtained, and the film thickness is 150
When the thickness of the stress relaxation layer 5 itself exceeds the thickness of the micrometer,
Wafer warpage occurs due to internal stress
Out of focus in the exposure process and hand in the wiring formation process
Ring defects are likely to occur, reducing productivity
There is a problem. The stress relaxation layer 5 is formed of a semiconductor wafer 9
A much lower modulus of elasticity, e.g.
With a resin material having an elastic modulus of GPa to 10 GPa
Is formed. Stress relaxation with an elastic modulus in this range
If it is a sum layer, we can provide a reliable semiconductor device
it can. That is, if the elastic modulus is less than 0.1 GPa,
In the case of a force relaxation layer, it is necessary to support the weight of the semiconductor device itself.
It is difficult to use it as a semiconductor device.
The problem of instability is likely to occur. On the other hand, 10GPa
If a stress relaxation layer with an elastic modulus exceeding
Wafer warpage due to internal stress of layer 5 itself
Occurs, defocus in the exposure process, wiring formation process, etc.
Handling troubles etc. easily occur,
Even the risk of cracking the wafer
is there. The edge portion of the stress relaxation layer 5 has a slope,
Is about 5 to 30%. Tilt below 5%
In the case of an oblique angle, the inclination becomes too long to obtain a desired film thickness.
Absent. For example, a thickness of 100
To be more than 3mm horizontal
A distance is required, and when the left and right edges are combined, almost 7 mm
Without the rim, the desired film thickness cannot be obtained.
You. On the other hand, when the inclination angle is more than 30%, in terms of the horizontal distance,
There is no problem, but conversely, sufficient step coverage
There is a high risk that a ledge cannot be obtained. Especially plating resist
Process merge in exposure and development and development process
No special skills or skills are required. further
When the inclination angle is large, the so-called stress concentration effect works.
As a result, stress concentrates on the edge, and as a result,
The wiring 4 for rewiring tends to be broken at the
This may require special contrivance in the wiring structure.
You. In the case of FIG.
50 micrometer membrane at chromometer horizontal distance
Because of the thickness, the average slope is 10%. Rewiring
Wiring 4 is formed of a conductor such as copper.
Electrodes on the surfaces of the pad 7 and the stress relieving layer 5, for example, bumps
The pad 3 is connected. On the bump pad 3,
Gold plating 2 is provided to prevent oxidation of bump pad 3.
You may ask. The surface of the semiconductor device 13 has bump pads 3 and
And a wafer 9 on which a large number of semiconductors are formed
Except for the cutting portion 24 when cutting into the device 13, the surface protective film
6 is covered. The protective film 8 and the stress relaxation layer are formed by the surface protective film 6.
5 is completely covered and sealed,
The protective film 8 and the stress relaxation from the surface of the formed wafer 9
Prevents the sum layer 5 from peeling off, leading to deterioration of semiconductor performance.
Intrusion of foreign substances such as ions that occur can be reduced. Also,
The protective film 8, the stress relaxation layer 5, and the surface protective film 6 are all cut off.
The semiconductor device 13 is cut because it is retracted from the cut portion 24.
No damage on separation. The surface protective film 6 has an electric insulating property.
Various resin materials can be used. Shape pattern
It is preferable to use photosensitive material
But, for example, it supported high-precision printing such as inkjet
A film may be formed by printing using a material. Other, car
The insulating film is solid by an inexpensive coating method such as ten coating.
After formation, use photolithography process to
A resist is formed and patterned.
Etching the above insulating film using
The film may be formed through a process called stripping. like this
As the material, various materials can be used in this embodiment.
However, there are several examples: (1) Acrylic as photosensitive material
Modified photosensitive epoxy resin, photosensitive polyimide resin,
(2) Polyamideimide as inkjet printing material
Resin, polyimide resin, (3)
Triazole resin, modified melamine resin, polyimide resin
Fats and the like are preferably used. More about photosensitive materials
Specifically, as an inexpensive photosensitive resin material,
Solder Resists Suitable for Solder Board Manufacturing Process
And used for surface covers of flexible printed circuit boards
Photosensitive polyimide is suitably used as the surface protective film 6.
Is done. On the other hand, as a solid film forming material, for example, Toray
Photo Nice TM of Co., Ltd. is suitable. Note that
In the example, a solder resist was used. Bump pad 3
The bump 1 is formed thereon. This bump 1
Generally, it is formed of a solder material. Here bump
1 is an external connection terminal. FIG. 2 shows a semiconductor device 13 shown in FIG.
The state that is continuously formed on the wafer
The bumps 1 shown in FIG. In FIG.
The area indicated by the hatching is the surface protection film 6.
It is a distant. Also, the stress relaxation layer 5 is a rectangle with rounded corners.
Each semiconductor device is formed in a state where it is formed in a shape.
Between the semiconductor devices 13 during the separation of each semiconductor device 13
Is present. The cutting margin is, for example, the surface
10 to 100 micrometers from the end of the protective film 6
It is desirable to be located. If shorter than 10 micrometers
Easy to induce chipping when separating each semiconductor device
Tend to be longer than 100 micrometers
Then, the effective area usable as a semiconductor element decreases.
Therefore, in order to improve the yield of the semiconductor device 13,
In this embodiment, the distance between the filter and the surface protective layer 6 is 10 to 10
It is desirable to be located at 0 micrometer. In addition,
Although not shown in the lower layer of one end of the wiring 4 for rewiring,
An aluminum pad 7 is present. According to this semiconductor device structure, the stress relaxation layer
5 exists between the wiring 4 for rewiring and the wafer 9,
The conductor device 13 is connected on the circuit board 14 and operates.
To disperse the distortion caused by the heat received by the bumps 1
It becomes possible. Therefore, the semiconductor device 13 is
Even if it is mounted on the substrate 14, the underfill 15 can be performed.
It is possible to prolong the connection life. Also, stress
Since the relaxation layer 5 has a gentle slope,
There is a wiring bent portion which becomes a stress concentration portion in the middle of the wiring 4 for use.
Absent. The manufacturing process of the semiconductor device 13 in this embodiment
An example of the process will be described with reference to the drawings. First step according to FIG.
4 to 6 from FIG. 4
The seventh to ninth steps will be described with reference to FIG. What
In each of the figures, the semiconductor device according to the present embodiment is shown.
A part is taken so that the sectional structure of
FIG. First step: Aluminum pad 7 for external connection
About wafer 9 on which formed semiconductor is formed
Are manufactured in the same process as the conventional semiconductor device 13. Book
In the semiconductor device used in the embodiment, the material of the pad for external connection is used.
The quality was aluminum, but the external connection pads were copper.
It doesn't matter. In this embodiment, a wire is used as an external connection.
Since no bonding is used, the external connection pads
Need to consider bonding issues that are likely to occur
Because there is no. If the external connection pad is copper,
Improves electrical characteristics of semiconductor devices by reducing electrical resistance
It is desirable also from the viewpoint of. Second step: forming a protective film 8 if necessary
I do. The protective film 8 is used in a semiconductor manufacturing process using an inorganic material.
May be already formed in the so-called pre-process
And furthermore, using an organic material on an inorganic material
It may be formed. In this embodiment, the semiconductor process
Consisting of inorganic materials formed in the so-called pre-process
Insulating film, for example, silicon nitride, tetra
There is silicon dioxide formed by ethoxysilane, etc.
Or an organic material on the insulating film composed of these composite films.
A certain photosensitive polyimide is applied, and this is exposed, developed, and hardened.
The protective film 8 with a thickness of about 6 micrometers
Has formed. As a result, the way the semiconductor is formed
A protective film 8 is formed on c. In this embodiment, the protective film 8 is used.
The film thickness was 6 micrometers, but the required film thickness was
It varies depending on the type of semiconductor element, and the range is 1
To about 10 micrometers. Note that FIG.
As shown, the organic film covers almost the entire surface of the inorganic film.
33 to FIG. 3 to FIG.
As shown in FIG. 5, in the region near the aluminum pad 7
It may be formed only on the surface. Only inorganic materials
In the case of an insulating film, the thickness range is 3 micrometers or less.
It becomes. The photosensitive polyimide used in the examples of the present application
Besides, polybenzoxazole, polybenzocyclo
Uses butene, polyquinoline, polyphosphazene, etc.
it can. Third step: A paste-like polyimide material is applied.
Print and apply to the place where the force relaxation layer 5 is to be formed, and then apply
It is cured by heating. Thereby, the protective film 8
The force relaxing layer 5 is formed. Fourth step: Power supply for use in electroplating
After forming the film 16 by a method such as sputtering, the reverse
Turn 17 is formed using a photoresist. Fifth step: Reverse the feed film 16 and the wiring
Electroplating is performed using pattern 17 and wiring for rewiring is performed.
A line 4 and a bump pad 3 are formed. Also need
By repeating the electroplating in accordance with the
It has a layer structure. Sixth step: wiring of photoresist
Etch reverse pattern 17 and feed film 16 for electroplating
It is removed by a rolling process. Seventh step: Surface using solder resist
A protective film 6 is formed. And using this pattern
Electroless gold plating 2 is performed on the outermost surface of the bump pad 3. Eighth step: flux on bump pad 3
And solder balls, and heat the bumps.
The solder balls are connected to the pads 3 to form the bumps 1. Ninth step: Wafer 9 on which semiconductor is formed
Is cut into semiconductor devices 13 by wafer dicing technology
I do. In the following, the third to eighth steps are described.
Will be described in detail. First, the third step will be described. For printing
The mask to be used is a solder paste for the printed circuit board.
It has the same structure as the printing mask used in strike printing
Can be used. For example, as shown in FIG.
Stencil 25 made of metal alloy via resin sheet 26
It is not possible to use a metal mask attached to the frame 27.
come. The pattern opening 28 of the printing mask is
The paste spreads wet after printing
So, even if you make it smaller,
Good. As shown in FIG. 7, paste printing is performed using a printing mask.
And the pattern of the wafer 9 on which the semiconductor is formed
Make sure that the squeegee stays
The pattern opening 28 is moved by moving the
After filling, a printing mask is applied to the wafer on which the semiconductor is formed.
Printing is performed by raising relative to wafer 9.
Perform so-called contact printing. Note that here
The close contact between the wafer and the printing mask creates a gap between the two.
It doesn't necessarily mean eliminating it at all. On the wafer
Since the protective film 8 has already been partially formed,
It is practically difficult to attach the print mask to the
That's why. In this embodiment, the wafer and the printing mask
Mark such that the gap between them is 0 to 100 micrometers
Printing was performed under printing conditions. In addition, print with the first squeegee
Coating the entire squeegee surface of the mask with paste
Then, use a second squeegee to open the pattern of the printing mask.
Fill mouth 28 and remove excess paste. So
After that, a printing mask is applied to the wafer 9 on which the semiconductor is formed.
There is also a printing method that raises the relative height. Shown in FIG.
So that the print mask is raised relative to the wafer 9
When doing it, you may raise it vertically, but relatively
You may raise it while moving so that it may have an inclination angle. Inclination
Beveling allows the print mask to be a wafer
When leaving the plate, the plate separation angle becomes uniform in the wafer plane.
I'm sorry. Also, the print mask can be moved from one end of the wafer to the other.
Away from the edge of
The last moment of plate separation, which tends to be
In the area, it is also advantageous in terms of yield improvement.
You. Furthermore, multiple wafers can be connected using the same printing press.
When performing continuous printing, mask at appropriate timing.
It is advisable to insert a process of wiping the back of the plate. For example, a book
In the embodiment, when 10 sheets are continuously printed, once the back side of the mask
After cleaning, the eleventh sheet was printed.
The timing, number and method of cleaning the back of the mask
Depending on the viscosity, solids concentration, filler amount, etc.
Appropriate adjustment is required. The semiconductor on which the paste is subsequently printed and applied
Using a hot plate or heating furnace
The paste is hardened by stepwise heating
The formation of the sum layer 5 is completed. For forming the stress relaxation layer 5 used here
Is a paste-like polyimide.
It can be cured by heating after being printed and applied on top
I can do it. This paste-like polyimide is
Precursors and solvents for amides and a large number of poly
Consists of imide microparticles. As fine particles,
Physically, it has an average particle size of 1 to 2 micrometers.
Has a particle size distribution with a large particle size of about 10 micrometers
Fine particles were used. The poly used in this example
The imide precursor, when cured, becomes polyimide microparticles.
Since the same material is used, the paste-like polyimide cures
A uniform stress relaxation layer 5 made of one type of material
Will be formed. In this embodiment, a stress relaxation layer is formed.
Although polyimide was used as the material, in the present embodiment, polyimide was used.
In addition to amide, amide imide resin, ester imide resin, d
-Terimide resin, silicone resin, acrylic resin,
Use of ester resins, resins modified from these, etc.
Both are possible. When using resin other than polyimide
To impart compatibility to the polyimide microparticle surface
Treatment or with the polyimide microparticles
It is desired to modify the resin composition to improve affinity
Good. Of the resins listed above, having an imide bond
Resins such as polyimide, amide imide, ester
In imides, ether imides, etc.
The thermomechanical properties such as strength at high temperatures
Excellent, resulting in the formation of plating power supply films for wiring
Choice of method spreads. For example, high-temperature processing such as sputtering
It is possible to select a plating power supply film forming method that involves a process. Silicon
Resin, acrylic resin, polyester resin, amide
Imide, ester imide, ether imide, etc.
Thermo-mechanical properties for resins that have parts condensed by external bonds
Is slightly inferior, but is advantageous in terms of processability and resin price.
There is a case. For example, in polyesterimide resin, general
The curing temperature is lower than that of polyimide, so it is easy to handle. Book
In the examples, among these resins, device characteristics, price, heat
Use these resins as appropriate, taking into account the overall mechanical characteristics, etc.
Divide. In the paste-like polyimide, polyimide fine
Adjusting the viscoelastic properties of the material by dispersing small particles
Use pastes with excellent printability.
Rukoto can. By adjusting the composition of fine particles,
To control the thixotropic properties of the
Printing characteristics by combining with viscosity adjustment.
Can be improved. Also, the inclination angle of the stress relaxation layer 5
Can also be adjusted. Paste suitable for this embodiment
The thixotropic properties of were measured using a rotational viscometer
From the ratio of the viscosity at 1 rpm to the viscosity at 10 rpm
The so-called thixotropic index obtained is 2.0
To 3.0 is desirable. In addition, Thixo
The temperature dependence of the tropy index
If the thixotropy index is 2.0 to 3.0
Printing in a temperature range that results in
It is. The printed paste-like polyimide is hardened by heating.
After the conversion, a cross section as shown in FIG.
A stress relaxation layer 5 having a shape is formed. Mark like this
When the stress relieving layer 5 is formed by printing, the stress relieving layer 5
200 to 1000 micrometers from the edge
There may be a swelling part in the sword, but this swelling
For the location and presence / absence of the
Adjust the composition of the polyimide of various
By changing the matter, it becomes possible to control to some extent. In addition,
Various conditions related to printing in this case include metal mass
Thickness, squeegee speed, squeegee material, squeegee angle,
Squeegee pressure (printing pressure), plate release speed, wafer printing
Temperature, the humidity of the printing environment, and the like. Above swelling
Control of the height and shape of the part can be achieved by the above printing conditions
However, as another control method, the structure of the protective layer 8 is adjusted.
There is also a method. For example, as shown in FIG.
The region where the organic layer of the film 8 is formed is limited only to the vicinity of the pad 7.
Then, the stress relaxation layer corresponding to the upper part of the organic layer is raised.
It is easy to make it work. Further, as shown in FIG.
If the bulging portion is positively formed, the deflection of the wiring 4
Part can be formed, thereby
The structure is easy to absorb the stress that breaks, preventing disconnection more.
be able to. Specifically, the average thickness of the stress relaxation layer 5
On the other hand, up to about 25 micrometers, preferably 7
Bulge with a height of about 12 micrometers
Preferably, a minute is formed. Even at the top of this level
For example, it can be formed sufficiently by mask printing. For example this
The semi-cylindrical shape with a radius of 10 micrometers
Assuming that, the half-arc length of the bulge is (2 × 3.1
4 × 10 micrometers) /2=31.4 micrometers
And the redundant length of wiring is
31.4-10 = 21.4 micrometers, stress relaxation
42.8 microphones when one is formed on each side of the sum layer
Meter. Thus, the redundant portion is provided in the wiring 4.
Can be used for wiring structures and solder joints.
The thermal stress used is reduced, and
We can provide the structure. The required thickness of this bulge is
The thickness and elastic modulus of the stress relaxation layer 5 and the
Size, power consumption of semiconductor devices,
Experiments and simulations taking into account the physical properties of the circuit board 14
From the solution. For example, in this embodiment, the semiconductor element
13, the diagonal length of the semiconductor element 13 is L millimeters.
The difference between the coefficient of linear expansion of the
ppm / ° C, substrate mounting process of semiconductor element 13-operation
200 degrees Celsius maximum temperature range caused by ON / OFF during
Then, when the board mounted product is used in the actual usage environment, the wiring
The maximum amount of thermal deformation received is 15 (ppm / ° C.) × L / 2 (m
m) × 200 (° C.) = 0.015 × L mm
Become. Therefore, the redundant length required for the bulge is
It is considered that 0.002 x L millimeters is sufficient.
I got it. From this calculation, the bulge is approximated by a semi-cylindrical shape.
Therefore, in this embodiment, the height of the swelling portion is the stress relaxation.
L / 2000 to L / 500 mm relative to the average thickness of layer 5
It was made to fit within the range of about meters. The required thickness of the stress relaxation layer 5 is one mark.
If not formed by printing and heat curing, print and material
To obtain the required film thickness by repeating the curing of the material multiple times
Can be. For example, a pace of solid content concentration of 30 to 40%
Using a metal mask with a thickness of 65 micrometers
When used, the film thickness after curing in two printings is about 50
Micrometers can be obtained. And especially the circuit
When the semiconductor device 13 is connected to the substrate 14, distortion concentrates.
Applicable for bumps 1 located in easy-to-use locations
The thickness is increased by limiting only to the stress relaxation layer 5 where
By doing so, the concentration of distortion can be reduced. For this reason
The semiconductor is formed, for example, paste-like polyimide
Used for the first printing on the wafer 9
If you print multiple times using a different metal mask than
good. Further, as a second method, the structure of the protective layer 8 is adjusted.
To partially change the thickness of the stress relaxation layer
You can also. For example, as shown in FIG.
The area directly under the bump X where it is easy to concentrate is protected by an inorganic film
Use only layers, in other areas organic film over inorganic film
The composite layer formed with is used as a protective film. Of such a protective film
When a stress relaxation layer is formed on the
A gentle slope at the part A of the stress relaxation layer where there is no roller
A part is formed. Now, the thickness of the stress relaxation layer is 50 mic.
The elastic modulus is 1 GPa and the thickness of the organic film is 1
Suppose the elastic modulus is 3 GPa at 0 micrometers
The average elasticity of the part consisting of the organic protective film and the stress relaxation layer
The rate (GPa / micrometer) is (3 × 10 + 1 × 5
0) /60≒1.3, while the slope in the part A
Has an average elastic modulus of 1. Therefore, such a structure
The thermal stress of the stress relaxation layer is
Will be dispersed in the area where the protective film is formed.
Prevent breakage of bumps around thermal stress
be able to. In addition, fine particles are not necessarily contained in the stress relaxation layer.
No need to disperse fine particles in paste
Even if the minimum viscoelastic properties required for printing are ensured
I just need. However, do not disperse the fine particles in the paste
In this case, the margins for various printing conditions are extremely narrow.
Could be. Next, the fourth step will be described. In this embodiment
Is the wiring 4 for rewiring, two layers of copper electroplating and nickel electroplating
And Note that one end of the rewiring wiring 4 is connected to the bump pad 3.
May also be used. Here, both copper and nickel
Although the method of forming the conductor using the
It is also possible to use an abbreviation. First, a power supply film for performing electroplating
16 is formed on the entire surface of the semiconductor wafer. Here, evaporation
Also, electroless copper plating, CVD, etc. can be used.
However, the bonding strength between the protective layer 8 and the stress relaxation layer 5 is high.
It was decided to use a good sputter. As a pretreatment for sputtering
Between the bonding pad 7 and the conductor 4 for rewiring.
Sputter etching was performed in order to secure conduction.
As the sputtered film in this embodiment, chromium (75
No.) / Copper (0.5 micrometer) multilayer film
Was formed. The function of the chrome here is located above and below
To ensure the adhesion between the copper and the stress relaxation layer, etc.
The film thickness is desirably the minimum that maintains their adhesion.
As the chrome film thickness increases, the deposition time increases and the production efficiency increases.
In addition to the problem of lowering, the protective layer 8 and the stress relaxation layer 5
Is generated in the sputtering chamber for a long time.
Exposure to high-energy plasma
There is a danger that the material forming these layers will deteriorate.
You. The required film thickness is determined by sputter etching and sputtering.
It varies depending on the conditions of the
The maximum is about 0.5 micrometers. The book
Instead of the chromium film used in the examples, a titanium film or titanium /
A platinum film, tungsten, etc. can be substituted. Meanwhile, spa
The copper film thickness is determined by the copper electroplating and electrical
When performing nickel plating, the plating film thickness distribution
The minimum film thickness that does not occur is preferable.
Taking into account the amount of film loss caused by pickling
Determine the film thickness that does not induce thickness distribution. Sputtered copper thickness
Thicker than necessary, for example, 1 micrometer
If the thickness of the copper exceeds
In addition to the problem of reduced production efficiency, implemented in later processes
Etching for a long time when removing the feed film 16
Is inevitable, and as a result, the size of the rewiring wiring 4 is reduced.
Etching increases. In a simple calculation, one microphone
When etching the power supply film of
1 micrometer on each side and 2 micrometers on each side
Pitching occurs. In actual production, the etching film
Over-etching so that no residue remains
Is generally performed, so that
When etching the electrical film, the wiring is 5 micrometers
Side etching. Side edge
When the ringing becomes large in this way, the wiring resistance increases.
Or cause breaks easily,
It is easy to cause problems from a viewpoint. Therefore, the thickness of the sputtered copper
Is about 1 micrometer at the maximum. Next, using photolithography technology,
The reverse pattern 17 of the wiring 4 for rewiring is formed by using a resist.
Formed. Edge of the stress relaxation layer 5 indicated by B in FIG.
The resist film thickness at the part
The strike makes it thicker than other places. Because of this, resolution
In order to secure the degree, a negative type is preferable. Regis
In the case where a liquid resist is used,
A resist film is formed on the upper part of the slope of the edge portion of the
The thickness tends to be thin, and the resist thickness
It tends to be thick. Film thickness at upper slope and lower slope
Different resists under the same exposure and developing conditions
A wide development latitude is required for the polishing. Generally, membrane
The development latitude with respect to the thickness is more neat than that of the positive photosensitive resist.
In this embodiment, the negative type photosensitive resist is wide because the resist is wide.
Was used. Use a film resist.
When used, there is no heat difference between the upper and lower slopes.
Both negative and positive types can be used, but there are no slopes.
The actual optical path length becomes longer due to exposure
In this case as well, good results can be obtained by using the negative type.
And many. When the inclination of the edge of the stress relaxation layer 5 is large
Using a film resist with weak or bleaching characteristics
In this case, a negative type is particularly preferred. In this embodiment, FIG.
As shown in the figure, the exposure mask 21 and the resist 22 are in close contact.
Then, an exposure machine of a type having a gap 20 in a part was used.
The resolution limit of the exposure machine is that the exposure mask 21 and the resist
22 is about 10 micrometers
Was. According to our experimental results, the gap under the exposure mask 21
The relationship between the interval 20 and the wiring width to be resolved is as shown in Table 1.
Was. The values in Table 1 indicate the optical system of the exposure machine, the developing conditions,
Resist sensitivity, resist curing conditions, wiring width / interval
It changes with the ratio of Experimental results shown in Table 1
Is a value when the ratio of wiring width / wiring interval is 1.0. [Table 1] FIG. 11 shows the connection portion 23 with the aluminum pad and the bus.
The situation where the pump pad 3 is connected by the wiring 4 for rewiring
Show. In the case of the exposure apparatus used in this embodiment,
The gap below the exposure mask on the horizontal axis is the thickness of the stress relaxation layer.
And the thickness of the stress relaxation layer is, for example, 6
If it is 0 micrometers, the width of the wiring is 25 micrometers.
Can be resolved down to Therefore, the wiring of the signal line
Power or ground wire with a width of 25 micrometers
Wiring with a wiring width of 40 micrometers
Can also. The wiring of the signal line is 25 micrometers
It is also possible to make some of the signal lines thicker.
You. FIG. 12 shows that the stress relaxation layer 5 is located near the inclined portion.
The wiring 4 for rewiring shown in FIG. As mentioned above,
The resist film thickness becomes non-uniform in the vicinity of the edge of the relaxation layer 5
Is likely to cause insufficient development in that area.
there were. FIG. 13 shows the actual state at the edge of the stress relaxation layer 5.
This shows a state where an image shortage has occurred. In this embodiment,
By improving the wraparound of the developer as a countermeasure
Settled. More specifically, the wiring pattern shape
To change as shown in FIG. 14 or FIG.
It is a measure. FIG. 14 is a view showing the connection 23 with the aluminum pad.
The case where the wiring width is increased to near the top of the stress relaxation layer 5 is as follows:
FIG. 15 shows only the edge portion of the stress relaxation layer 5 having poor resolution.
The case where the wiring width is increased is shown. In addition, these FIG.
4 and the wiring width in FIG.
And the resolution characteristics shown in Table 1. Other solutions
Eliminate remaining development by extending development time
There is also a possible method. Also, light is diffracted on the mask surface.
This is caused by the existence of the gap 20 under the exposure mask 21.
As a result, resolution and pattern accuracy may be reduced.
You. As a solution to this phenomenon, (1)
Change of optical system, (2) improvement of resist bleaching property,
(3) Optimization of resist pre-bake conditions, (4) Multi-stage exposure
And light. About change of optical system of exposure machine
To give one example, the NA value is 0.0001 or more and 0.2
The following measures can be taken to use an exposure machine. here
It is not limited to the examples given in
Improve pattern resolution and accuracy by combining
can do. The edge of the stress relieving layer 5 has a stress on the wafer.
Stress caused by the difference in the physical property values of the relaxation layer 5 tends to concentrate.
Because of the structural characteristics of the
Making the wire thicker can effectively prevent disconnection
it can. Make sure that all wiring is the same thickness
It is not necessary, for example, as shown in FIG.
The width of the wiring may be changed between the line and the signal line. this
In general, power / gran
It is desirable to make the line thicker than the signal line. Signal line
When thick, this increases the capacitance component of the wiring
This is because it affects during high-speed operation. Conversely, power /
The effect that the power supply voltage is stabilized by thickening the ground line
Is more preferable because it can be expected. Therefore, illustrated
As for signal wiring, it is the part where stress concentrates
A thicker pattern around the edge to minimize damage
Power supply or ground wiring.
It is desirable to make the part uniformly thick. On the other hand, the stress relaxation layer
For the flat part where no is formed, the capacitance component of the wiring
In consideration of the influence of the above, the signal wiring is thinned. However, this
This depends on the type of semiconductor device and its wiring pattern.
Need to be considered. For example, semiconductor elements and their wiring
Depending on the pattern, if the thickness of the protective film 8 is increased,
Since it has a great effect on reducing the wiring capacity, the stress relaxation layer
I have to make the signal wiring thick in the flat part that is not formed
In this case, it is desirable to form the protective film 8 thick.
Specifically, if the wiring width is increased by 10%,
It is desirable to increase the thickness of the film 8 by about 10%.
On the other hand, the wiring width at the upper flat part of the stress relaxation layer is
It is limited by wiring density rather than volume. Sand
The number of wires that pass through the bump pad interval, the bump pad
Diameter, the alignment accuracy in the wiring formation process, etc.
The upper limit value of the wiring width in the upper flat part of the force relaxation layer is determined.
You. Specifically, as an example, the bump pad interval is 0.5
Mm, pad diameter 300 micrometers,
(500-300) /
(3 × 2-1) = 40 This calculation
As a result, in the present embodiment, the average wiring width / wiring interval = 40 my
It was a chromometer. The fifth step will be described. In this embodiment
, Copper plating was performed using a sulfuric acid acidic copper plating solution. Electric
Copper-copper plating is suitable for cleaning with surfactants, water, and diluted sulfuric acid.
After washing with water and water, the power supply film 16 is connected to the cathode.
Then, a copper plate containing phosphorus was connected to the anode to carry out the test. Subsequently, electro nickel plating is performed. What
Note, before electro nickel plating, cleaning with surfactant,
Water washing, washing with diluted sulfuric acid, and washing with water give good film quality.
A nickel-plated film tends to be easily obtained. Electric ni
Kel plating connects the power supply film 16 to the cathode, and
Was connected to the anode. Electric nickel suitable for this embodiment
Plating can be performed using any of the commonly used nickel plating baths.
Can be used in both watt bath and sulfamine bath
Good, but in this example, a watt bath
Operate under plating conditions adjusted so that stress is in the appropriate range.
became. The plating solution component of the sulfamine bath is lower than that of the watt bath.
It is expensive and tends to decompose slightly
Despite the drawback, film stress is easy to control. Meanwhile, watts
Baths generally have a high film stress, so thick film
The film stress (tensile stress) of
Increases the risk of cracks in the wiring layer
There are drawbacks. In this example, a watt bath was used,
Regardless of whether you use the Amin bath or the Watt bath,
Types and concentrations of additives (film stress inhibitors), plating
Model for finding the appropriate range of flow density and plating solution temperature
It is advisable to carry out the experiment beforehand. In this embodiment
Are properly controlled by controlling the film thickness to 10 micrometers or less.
Now, we need to find the conditions under which no cracks
It was carried out after. Note that the plating film stress is
It is one of the indices related to Kell's metal crystal orientation.
Control to suppress the growth of the solder diffusion layer
There is a need to. Under conditions where film stress is properly controlled
The plating film eutects a specific amount of trace components.
Become like For example, containing 0.001 to 0.05% sulfur
In the case of such a film, the content of a specific crystal orientation plane increases. Yo
More specifically, the orientation planes 111, 220, 200, 3
11, the total content is 50% or more. Electric nickel
The plating thickness depends on the type of solder used in the subsequent process and
Reflow conditions and product characteristics of semiconductor devices (mounting form)
To determine the optimum value. Specifically, solder reflow
Of solder and nickel formed during
Determined so that the thickness of the gold layer is greater than the thickness of the nickel plating
Just do it. The thickness of the above alloy layer depends on the concentration of tin in the solder.
The higher the temperature, the larger the higher the maximum reflow temperature.
It becomes. In this way, on the copper wiring as rewiring wiring
When a nickel layer is formed, the gap between the semiconductor device and the circuit board
The working thermal stress deforms the rewiring wiring, and then
When the stress is released, the rewiring wiring is
Can return to its pre-deformation shape due to its spring property. example
For example, thermal stress caused by the operation of semiconductor devices
The stress relief layer and the redistribution layer formed on it
The line wirings 4 are deformed in a state of being in close contact with each other. At this time
The deformation of the rewiring wiring is due to the swelling of the stress relaxation layer.
The redundant part of the rewiring is used
You. After that, the stress relief layer is released from thermal stress, etc.
When returning to the shape, when the rewiring wiring is only copper wiring
The copper wiring returns to the original wiring shape due to the spring property of the copper wiring itself.
Hateful. On the other hand, when a nickel layer is formed on copper wiring,
Rewiring wiring (copper wiring) due to the spring property of the nickel layer
Can easily return to its original shape. In addition, copper wiring
What is formed on the copper wiring is not limited to the nickel layer
It may be as springy as nickel layer
No. Also, instead of copper wiring, stretch wiring should be formed.
In this case, a nickel layer is not always necessary. In the sixth step, electrolytic copper plating and electric
After plating, the reverse pattern of the wiring
By removing the dist 17 and performing an etching process,
The formed power supply film 16 is removed. For copper etching,
There are types such as iron chloride and alkaline etching solution.
In the embodiment, an etchant containing sulfuric acid / hydrogen peroxide as a main component
Solution was used. Control is required if the etching time is not longer than 10 seconds
It is difficult from a practical point of view because it is difficult to control
If etching is performed for a long time, for example, over 5 minutes
In the case of etching, side etching is
There is also a problem that it becomes harder and the tact becomes longer
Therefore, the etching solution and etching conditions should
It is better to ask more. Of the power supply film 16 to be subsequently performed
For the etching of the chromium part, in this embodiment,
An etching solution containing potassium silicate and metasilicic acid as main components
Using. The electric nickel plating film is used as the power supply film 16.
Also functions as an etching resist when etching
ing. Therefore, nickel and copper, nickel and chromium
In consideration of the etching selectivity, the composition
It is preferable to determine the switching condition. For example, specifically
For example, sulfuric acid hydrogen peroxide
For the tinting agent, the sulfuric acid content is 50% or less at maximum,
More preferably, it is 15% or less. As a result, nickel
And etch copper with an etching selectivity of about 10 times
Wear. In the seventh step, the bump pad 3 and the cutting
The surface protective film 6 having an opening only in the portion 24 and its periphery is formed.
And then electroless gold plating
Gold was formed on the pad portion 3. Here, the surface protective film 6 is used.
Using a solder resist, which is
After coating the entire surface, it is exposed and developed to form a pattern.
To achieve. In addition, other than the solder resist,
Surface protective film using materials such as polyimide and polyimide for printing
6 can also be formed. Through the above steps
As a result, the surface protection film 6 can be used for the wiring 4 for rewiring,
This completely covers the layer 5, the protection film 8, and the like. others
Therefore, the surface protection film 6 includes the rewiring wiring 4, the stress relaxation layer 5,
Deterioration, peeling, and corrosion of the protective film 8 by irritants
Can be suppressed. Up to the seventh step, from the aluminum pad 7
The wiring 4 for rewiring up to the bump pad 3 and the bump pad 3
FIG. 17 and FIG.
And formed as shown in FIG. In the eighth step, the solder ball mounting device and the
The bump is formed using a flow furnace. That is,
With the use of a device that mounts on the bump pad 3
Mount a fixed amount of flux and solder balls. On this occasion,
Solder balls are bump pads due to the adhesive force of the flux
Temporarily fixed on top. Semiconductor wafer with solder balls
When the wafer is put into the reflow furnace, the solder balls
It melted and then solidified again, as shown in FIG.
The bump 1 is connected to the bump pad 3. Besides this
Using a printing machine to apply solder paste on bump pads 3
Print coating and reflow to form bumps 1
There is also a way to do it. Regardless of the method, the solder material is different
It is possible to select various things, at this time
Many of the solder materials available on the market can be used.
In addition, although the solder material is limited, plating technology
There is also a method of forming the bump 1 by using it. Also,
Bumps and conductive materials using balls with gold or copper as the core
Bumps formed using compounded resin may be used
No. The steps from the first step to the ninth step are performed.
With the stress relaxation layer 5 shown in FIG.
The rewiring wiring 4 is formed in approximately the same number of steps, and the rewiring wiring is formed.
Semiconductor with no bent part where stress concentrates in the middle of 4
The device 13 can be realized. Also use printing technology
Thick insulating layer without using exposure or development technology.
The stress relaxation layer 5 can be formed in a pattern.
The force relaxation layer 5 has a slope for forming the wiring 4 for rewiring.
can do. According to the present embodiment, underfill is performed.
Even if the semiconductor device 13 is flip-chip connected without
The connection reliability of the semiconductor device 13 is greatly improved. others
Therefore, according to the present embodiment, the underflow
Flip chip connection that does not use
It is clear that it will be possible to reduce the price of
Call In addition, since no underfill is performed,
The body device 13 can be removed. In other words, the circuit board
If the semiconductor device 13 connected to the
The body device 13 is removed from the circuit board and the circuit board is regenerated.
It is also possible to
The case can be reduced. Next, the material of the stress relaxation layer 5 according to the present embodiment
Will be described. The most preferred application in this embodiment
The material for forming the force relaxation layer 5 is a paste-like polyimide.
Modified amide imide resin, ester
Amide resin, ether imide resin, polyester resin,
It is possible to use modified silicone resin, modified acrylic resin, etc.
No. Among the above-listed resins, trees having an imide bond
Fats, such as polyimide, amide imide, ester imi
In imides, ether imides, etc.
The thermomechanical properties such as strength at high temperatures
Excellent, resulting in the formation of plating power supply films for wiring
Choice of method spreads. For example, high-temperature processing such as sputtering
It is possible to select a plating power supply film forming method that involves a process. Silicon
Resin, acrylic resin, polyester resin, amide
Imide, ester imide, ether imide, etc.
Thermo-mechanical properties for resins that have parts condensed by external bonds
Is slightly inferior, but is advantageous in terms of processability and resin price.
There is a case. For example, in polyesterimide resin, general
Since the curing temperature is lower than that of polyimide, it is easy to handle.
In the present embodiment, among these resins, device characteristics, price,
Considering thermo-mechanical properties, etc., these resins
Use them properly. The material for forming the stress relaxation layer 5 is, for example, an epoxy resin.
Resins such as xy, phenol, polyimide, and silicone
A single or a combination of two or more
Contains a coupling agent and colorant to improve adhesion
It is possible to use it. The modulus of elasticity of the stress relaxation layer 5 at room temperature
About 0.1 to 10.0 GPa is applicable
However, it is desirable that the elastic modulus is lower than that of general polyimide.
No. When the elastic modulus is less than 0.1 GPa and too small
Indicates the formation of the protruding electrodes described later and the function test of the semiconductor device.
When wiring is performed, the wiring part is easily deformed and problems such as disconnection may occur.
To be reminded. Further, the elastic modulus of the stress relaxation layer 5 is 10.0 G.
If it exceeds, sufficient stress reduction effect cannot be obtained,
Connection reliability decreases when the semiconductor device is mounted on a substrate
It is feared that. Further, the curing temperature of the material for the stress relaxation layer 5 is
It is desirable to use one from 100 ° C to 250 ° C.
No. If the curing temperature is lower than this,
It is difficult to control in
Wafer stress increases due to heat shrinkage during cooling
This is because there is a concern that the characteristics of the element may change. After curing
The stress relaxation layer is suitable for sputtering, plating, etching, etc.
Exposure to various processes, heat resistance, chemical resistance,
Characteristics such as solvent resistance are also required. Specifically, heat resistance
The glass transition temperature (Tg) exceeds 150 ° C and 400 ° C or less
Below, more preferably, Tg is 180 ° C.
As described above, the Tg is most preferably 200 ° C. or higher. FIG.
Is an experimental result showing the relationship between the glass transition temperature (Tg) and the coefficient of linear expansion.
It is a fruit. This indicates that the glass transition temperature (Tg) is 200 ° C or less.
If it is above, it can be seen that no crack has occurred. What
In addition, suppress the amount of deformation in various temperature treatments during the process
From the viewpoint, the linear expansion coefficient (α1) in the region below Tg is small.
Very preferred. Specifically, the closer to 3 ppm
No. In general, low elastic materials often have a large linear expansion coefficient.
Is the linear expansion coefficient of the material of the stress relaxation layer 5 suitable in this embodiment.
Desirably, the range is from 3 ppm to 300 ppm.
New More preferably in the range of 3 ppm to 200 ppm
And the most desirable linear expansion coefficient is 3 ppm to 150 pp.
m. On the other hand, the thermal decomposition temperature (Td) is about 300 ° C
It is desirable that this is the case. Tg and Td fall below these values
The thermal process in the process, such as sputtering or
Deformation, deterioration or decomposition of the resin occurs during the sputter etch process
There is a risk. In terms of chemical resistance, 30% sulfuric acid
24 hours or less in aqueous solution or 10% sodium hydroxide aqueous solution
The resin immersion such as discoloration and deformation due to the above immersion does not occur.
desirable. Solvent resistance includes solubility parameter (S
(P value) is desirably 8 to 20 (cal / cm3) 1/2.
The stress relief layer 5 transforms some components into the base resin
If the material is composed of
It is desirable to be within the range of the resolution parameter.
More specifically, the solubility parameter (SP value) is 8
Less than or more than 20 components are contained in more than 50% by weight.
Desirably not. These chemical resistance and resistance
Insufficient solvent properties limit applicable manufacturing processes
May be undesirable from the viewpoint of reducing manufacturing costs.
There is also. Realistically, a material code that satisfies these characteristics
After considering the cost and process freedom comprehensively,
It is good to determine the material for the relaxation layer 5. Subsequently, the thickness of the stress relaxation layer and the wafer stress
And the relationship between α rays. FIG. 18 shows the stress relaxation.
It shows the relationship between the thickness of the sum layer and the wafer stress.
As shown in FIG. 18, the stress relaxation layer has an 8-inch diameter.
150 micrometer when applied and cured
When the film thickness is thicker than that, the wafer stress increases,
Wafer warpage increases, wafer cracks,
Peeling of the insulating film or the like is likely to occur. On the other hand, FIG.
The relationship with the α dose transmitted through the force relaxation layer was shown. α rays
Is contained as an impurity in the solder used for semiconductor devices.
Generated by the collapse of uranium and thorium
This causes a malfunction of the transistor section. As shown in FIG.
As described above, the thickness of the stress relaxation layer is less than 35 micrometers.
When the thickness increases, almost no alpha rays are transmitted, and malfunctions due to alpha rays
No problem arises. Conversely, from 35 micrometers
When the thickness of the force relaxation layer is reduced, α-rays are transmitted,
It can be understood that a malfunction due to is likely to occur. From these relationships, the thickness of the stress relaxation layer is set to 3
5 micrometers or more and 150 micrometers or less
By this, the circuit part formed on the surface of the semiconductor element
To prevent α-rays from reaching the semiconductor device.
Connection reliability with the mounted substrate can be ensured.
Note that, depending on the configuration of the semiconductor device, α rays
Susceptible parts, such as transistor malfunction
Memory cells 110 that are susceptible to
There are difficult parts. Therefore, it is particularly affected by α-rays.
As shown in Figs.
The thickness of the relaxation layer is more than 35 micrometers and 150 microphones
Meters or less, the shape
To prevent alpha rays from reaching the circuit part
it can. In addition, it is formed in a region that is hardly affected by α rays.
The thickness of the stress relief layer should be less than 35 micrometers
However, there is no problem from the viewpoint of α-ray shielding. So, for example
For example, as shown in FIG.
Make the sum layer thick, and make the stress relaxation layer thin in other areas.
To form an average stress relief layer having an average thickness of 35 μm.
Torr to 150 micrometers
You. When applying such a device, it is necessary to cover each bump.
The configuration of a semiconductor device considering the magnitude of thermal stress strain
Is desirable. Generally goes to the outer periphery of the semiconductor device 13
More likely to undergo thermal stress strain and require a thicker stress relief layer
Transistis that is susceptible to α-rays
Is arranged on the outer periphery of the semiconductor device 13 so that the
An area that is not easily affected is located near the center of the semiconductor device 13.
Should be placed. For example, as shown in FIG.
The thickness of the layer 5 is small near the center of the semiconductor device 13,
It is also possible to get thicker as you go. This place
In this case, the bump near the center has a higher connection height than the other bumps.
As the connection angle decreases as the size increases, the bump
The thinner stress relief function has increased its stress relaxation function
It replaces the stress relief function of layer 5. The effect of α-rays
In the case of a semiconductor device 13 having a region that does not receive any
Is a half of an area not affected by α rays as shown in FIG.
If it is arranged near the center of the conductor device 13, the semiconductor device 13
It is not necessary to form the stress relaxation layer 5 in the vicinity of the center.
No. Next, as another embodiment, the composition is different from that of the stress relaxation layer.
Examples of the stress relaxation layer containing fine particles will be described.
You. Fine particles contained in the above-described stress relaxation layer 5
Is the same material as the stress relaxation layer 5 and has the same physical properties.
You. Necessary for printing due to dispersion of fine particles in the stress relaxation layer
Viscoelastic properties. However, in this structure, the wafer and the stress relaxation
Thermal stress, etc., due to sudden changes in physical properties at the boundary with the sum layer 5
However, there is a possibility that wiring may be
You. Therefore, in this embodiment, the circuit type of the wafer is
The characteristics of the stress relaxation layer 5 formed on the surface
The characteristics of the stress relaxation layer on the wafer surface side
It was made to be close to the characteristic. Thus, the upper surface of the wafer and the lower part of the stress relaxation layer
Reduce the difference in properties at the boundary of the surface, and
Discontinuous force on the provided wiring or expansion and contraction of the stress relaxation layer
Do not apply tension, compression, or bending stress to the wiring.
By doing so, the disconnection of the wiring portion can be prevented. Further, the characteristics of the stress relaxation layer 5 on the wafer side
Is close to the wafer, and the substrate side on which the semiconductor device is mounted is
By approaching the characteristics of the substrate of FIG.
Not only wiring but also connection between the semiconductor device and the connection portion of the substrate
It is also effective for extending the life. Here, the stress relaxation layer 5 changes gradually in the thickness direction.
Characteristics such as thermal expansion coefficient or elastic modulus are considered.
Can be Then, a specific method of changing the characteristics of the stress relaxation layer
As shown in FIG.
In the thickness direction of the stress relaxation layer 5
Has a distribution of the amount of silica particles 102 added to it, and has a coefficient of thermal expansion
And gradually change the elastic modulus. Many silica particles 102
In the distributed part, the thermal expansion coefficient of the stress relaxation layer 5 is small.
The modulus of elasticity increases. On the other hand, blending of silica particles 102
As the amount decreases, the coefficient of thermal expansion increases and the elastic modulus decreases.
Become. Manufacturing process of the semiconductor device in this embodiment
Also, circuit formation on wafer, stress relaxation layer formation, silica particles
Distribution of silicon, formation of wiring on stress relaxation layer, etc. in wafer state
By doing so, simplification of the overall process and manufacturing variations
And the like, and the life of the wiring portion can be improved. In this embodiment, the modulus of elasticity and heat
Insulating particles to control expansion, silica and aluminum
One kind of particles made of inorganic materials such as boron and boron nitride
Or two or more types, and if necessary, polyimide or
Even if particles made of an organic material such as silicone are appropriately compounded.
Good. Further, the silica particles and the insulating resin layer are formed.
To improve the adhesion to various interfaces.
Coupling agents such as tantalate, elongation at break of resin
Modifiers such as thermoplastics to improve the breaking strength,
Prevents malfunctions of the circuit section formed on c due to ultraviolet rays etc.
Dyes and pigments to color the insulating resin layer
Incorporates a curing accelerator, etc. to accelerate the curing reaction of the layer
It is also possible. The stress relaxation layer 5 whose characteristics are changed in the thickness direction
As a method of forming, for example, the materials described above are blended
Liquid stress relaxation layer 5 is applied on the circuit surface of the wafer
Then, during the process of heating and curing this stress relaxation layer 5,
Insulating particles made of silica etc. are gradually settled on the wafer side
There is a method. If there is a distribution in the particle size of the silica particles,
Larger particles have faster sedimentation and smaller particles.
The lower the stress, the harder it is to settle.
When heat curing is performed, the distribution of characteristics in the thickness direction of the stress relaxation layer
Is formed. Film of silica particles blended in stress relaxation layer 5
As a method of controlling the concentration distribution in the thickness direction, insulating resin
The curing temperature and curing temperature profile of the
The amount and type of curing accelerator for accelerating the progress of curing,
Alternatively, appropriately add a reaction inhibitor etc. to delay curing
The particle size distribution of insulating particles such as silica particles
There is a method. The silica particles applicable to the present embodiment are:
Crushed ingot of lumps of silica,
After crushing Caingot, heat and melt the silica particles again
Applicable to spherical and synthetic silica particles
Noh. This particle size distribution and the amount of silica particles
The size, thickness and integration of the semiconductor device to which the example structure is applied
Degree, the thickness of the stress relaxation layer 5, the particle size of the particles,
Various changes can be made depending on the type. In the case where the stress relaxation layer 5 is formed by a printing method,
The size of the applied mask, depending on the printing method.
However, it may be necessary to change the particle size distribution.
You. The stress relaxation layer 5 is formed by one printing.
Need not be performed at least twice, as shown in FIG.
It may be formed by the above printing. In addition, each layer
Printing may be performed with different amounts of silica particles contained.
No. In this embodiment, the stress from the circuit portion of the wafer
Wiring is formed at the stage of reaching the electrode provided on the relaxation layer
Since the physical properties of the part do not change rapidly,
Power is not concentrated, and the disconnection of the wiring can be prevented.
You. Next, the semiconductor device 13 exists near the periphery of the semiconductor device 13.
The thickness of the stress relaxation layer 5 immediately below the bump 1
An example of an embodiment of the thinned semiconductor device 13 will be described with reference to FIG.
Will be explained. In this embodiment, the outermost bump 1a is
The height is lower by δ than the bump 1b inside one of them.
Has become. Stress Relaxation in Peripheral Part of Semiconductor Device 13
As a method for reducing the thickness of the layer 5, a paste-like poly
Minutes contained in stress relaxation layer forming materials such as imide materials
Presence or absence of particles, particle shape and composition, printing speed, plate release speed
Printing conditions such as the degree of printing,
There are ways to change them. Generally, it exists near the periphery of the semiconductor device 13.
The semiconductor device 13 is connected to the circuit board 14 on the bump 1a.
After loading, the load is different from other bumps 1b etc.
An extra large distortion has occurred. For example, with the semiconductor device 13
Since the coefficient of linear expansion with the circuit board 14 is different,
The bump 1a closer to the periphery of the semiconductor device 13
Large distortion occurs. If this distortion is large or repeated
In the case where the bumps 1
a is easily broken. As in this embodiment, the periphery of the semiconductor device 13 is
It is possible to reduce the thickness of the stress relaxation layer 5 in the vicinity.
It is possible to control the shape of the bump 1 at the spot
When connected to the circuit board 14, the bump 1 is shown in FIG.
The vertical bump 1aa as described above is obtained. Such a vertical bar
In the pump 1aa, the volume itself is the same as the other bumps 1.
Therefore, the contact angle between the bump 1 and the bump pad 3
Large contact angle between bump 1 and pad on circuit board 14
Become. That is, in FIG. 25, α1> α2, β1> β
It becomes 2. As the contact angle increases, bumps and
Stress concentration at the connection with the
You. As described above, the thickness of the stress relaxation layer 5 is
Other parts about the bump pad 3 formation location in the peripheral part
By making it thinner and making the shape of the bump 1 vertically long,
To improve the connection reliability between the body device 13 and the circuit board 14
I can do it. The sectional shape of the stress relaxation layer 5 is
When the height of the step 1 is in contact with the circuit board 14 of the semiconductor device 13,
It is possible to design within a range that does not hinder the subsequent
Various things can be considered. The magnitude of δ is as follows: (1) The vertical position at the outermost periphery
Stress relaxation characteristics required for long bump 1aa, (2) semiconductor
Bump height variation during function test of body device 13
(3) Connection of the semiconductor device 13 to the circuit board 14
Determined by taking into account the allowable value of bump height variation at the time of continuation
I do. More specifically, the stress relaxation characteristics described above
Calculated from the elastic modulus of the force relaxation layer 5 and the size of the semiconductor device 13.
You. On the other hand, regarding the variation at the time of functional inspection and connection,
Considering the deformation of the solder balls and the stress relaxation layer 5,
Find these tolerances. For example, the function test is on the top of the bump
Press the inspection jig to deform the stress relaxation layer 5
If there is no bump height variation,
Function test. Performed such an operation
However, the stress relieving layer 5 has a lower phase than the solder bump material.
Due to the low elastic modulus, stress rather than solder bump deformation
Deformation of the relaxation layer 5 occurs preferentially, and scratches on the solder bumps
There is no sticking. Therefore, from the stress relaxation property
The required value of δ is
Even if it becomes larger than the pump height variation,
As long as it can be accommodated by the deformation of the sum layer 5,
Absent. In addition, since the stress relaxation material is an elastic body,
The shape is restored after completion, so special connection is
No problem. Considering this, in effect,
Δ is determined from (1) and (3). Previous
As described above, the stress relaxation property is such that the thickness of the stress relaxation layer 5 is 35.
Good results with ~ 150 micrometers
From the stress relaxation characteristics, δ = 150−35 = 115
It becomes a chrome meter. Also, δ = 115 micrometer
Is allowed when connecting to the circuit board 14.
It is almost equal to the upper limit. Therefore, the value of δ is 115
In most cases, this is the upper limit. Further, the structure of this embodiment is similar to that of the semiconductor device.
Due to the progress of miniaturization, due to the wiring of the semiconductor device, the stress relaxation layer
Suitable when bumps must be formed on the slope
it can. In FIG. 24, the outermost bump 1a and its
Stress to make difference in height with bump 1b inside one
Although the thickness of the relaxation layer 5 is controlled, other control methods and
Then, there is a method by adjusting the structure of the protective layer 8. For example,
As shown in FIG. 40, protection is provided immediately below the outermost peripheral bump 1a.
Do not form the organic layer of the film 8 or make it very thin
In addition, the organic layer of the protective film 8 is formed inside the bump 1b.
Is formed thicker. Stress, if necessary
The thickness of the relaxation layer 5 and the thickness of the organic layer of the protective layer 8 are appropriately adjusted.
It is not possible to achieve the desired height difference δ by controlling
No problem. A van located at the outermost periphery of the semiconductor device
When soldering is easily affected by external forces and solder cracks, etc.
Some of the outermost bumps
May be used as a buffer member. In this case, the cushioning member
Electrically connected to the aluminum pad 7
Not necessary for the semiconductor device to operate electrically
It is desirable that This allows the semiconductor device to be powered
Other bumps required for pneumatic operation break
You can extend the period until you do. The buffer
For some bumps used as materials, increase the bump diameter.
To extend the time until the bump breaks.
Can be done. In this embodiment, the preferred bump diameter is increased.
Any known and commonly used method may be used,
To illustrate one particularly preferred method, the volume of the solder itself is
Keep the bump land (pack)
C). Making pads bigger
Increases the connection diameter, while the solder volume remains the same.
The bump height is lower due to the
Contact angle between bump and pad when connected to circuit board 14
Increases the stress concentration on the contact point between the bump and the pad.
Can be avoided. Solder by eliminating stress concentration
Crack progress in the inside and the bump diameter increases.
Breakage of crack length until breakage
Since the log value itself is also large, the bumps go up to the step
Will greatly contribute to the extension of the period. Further, the arrangement of the circuit board for connecting the semiconductor device is
Think from the perspective of facilitating the design of line drawers
And a power or ground line near the center of the semiconductor device.
It is desirable to place it as a result, as a result, FIG.
From the aluminum pad 7 and the aluminum pad as shown in FIG.
The wiring 4 for rewiring connecting the bump pads with a short distance of
As the signal line, the wiring for the most wiring connecting distant bump pads
Line 4 is preferably used as a power or ground line.
No. In this case, the bumps that are closer to the aluminum pad
It may be located on the inclined part of the stress relaxation layer 5. In addition,
Make the source or ground line wider than the signal line.
You may do it. FIG. 27 shows another embodiment of the semiconductor device.
In this embodiment, the stress relaxation layer 5 is formed as a wafer on which a semiconductor is formed.
Formed over the next semiconductor device 13 on the wafer 9
are doing. Aluminum pad 7, bump pad 3, and
The wiring 4 for rewiring connecting them is half the wiring 4 for rewiring.
Crossing the boundary between the conductor device 13 and the adjacent semiconductor device 13
The design is devised so that there is no such thing. Manufacturing
The process is basically the same as that already described,
There is a difference after seven steps. When cutting a semiconductor wafer, the stress is relaxed.
Although it is necessary to cut the sum layer 5, the stress relaxation layer 5 is made of a low elastic material.
Material, most of which are made of silicon and have different strengths
Batch cutting with the wafer 9 on which the semiconductor is formed
Is difficult. Therefore, first, the cutting of the stress relaxation layer 5
Then, the wafer 9 on which the semiconductor is formed is
To This will be described below with reference to FIG. First, in the seventh improvement step, only the stress relaxation layer 5
Disconnect. Cutting method includes cutting low elastic resin material
It is better to use a rotary blade suitable for In addition to carbonic acid
Gas laser or sandblasting can be used
You. In the eighth improvement step, the surface protection film 6
Then, a solder resist is applied on the entire surface. The application method
In addition to spin coating, a mesh-shaped mask
Printing or curtain coating may be used. Solder cash register
Stress relief in the seventh improvement process to apply the strike
The wall surface of the cut portion of layer 5 is not vertical but inverted V-shaped
It is desirable to do so. This coating is the seventh
By performing after cutting the stress relaxation layer in the good process, the stress
The relaxing layer 5 is located on the surface of the wafer 9 on which the semiconductor is formed.
It may cause peeling or degrade semiconductor performance.
Intrusion of foreign substances such as ions can be reduced, ensuring durability etc.
Device can be provided. In the ninth improvement step, photosensitive development is performed.
Thus, a pattern of the surface protection film 6 is formed. This
Only the bump pad 3 and the cutting portion 24 and the periphery thereof
It is exposed from the surface protection film 6. Also, the surface protective film 6 is
Electroless gold plating on the bump pad 3
A gold film is formed. In the examples, only gold plating was used.
But palladium or platinum plating before gold plating
It does not matter if tin plating is performed after gold plating.
There is no particular problem. In the tenth improvement step, dicing is performed.
The wafer 9 on which the semiconductor is formed by the
To divide. Generally, dicing is performed using a rotary blade.
Done. Through the above steps, the stress relaxing layer 5 is cut.
Of the semiconductor device 13 including the steps of FIG. According to the present embodiment, the outer shape of the semiconductor device 13
Even if the size is small, the stress relaxation layer 5 is formed without any problem.
It becomes possible. Specifically, two adjacent semiconductors
When forming the stress relaxation layer 5 over the device,
Even if the shape size is almost halved, the film forming technology of the stress relaxation layer 5
There is no need to change, the shape, external dimensions and
A cut margin for separating the semiconductor devices 13 from each other
By adjusting the width and shape of the cut portion 24, the size of the semiconductor device can be increased.
Manufacture using the same print mask even if it changes
It may even be possible. Also, the rewiring wiring 4 is
As in the case of the first embodiment, aluminum is passed through the inclined portion of the stress relaxation layer 5.
Because pad 7 and bump pad 3 are connected,
There is no stress concentration part in the wire 4
Unnecessary flip chip connection becomes possible. The structure according to the present embodiment is particularly suitable for semiconductors.
Semiconductor with pads laid out in the center of the device
Applicable to devices such as DRAM. In the drawings in the present embodiment, two adjacent
Of the stress relaxation layer 5 extending over the semiconductor device 13 of FIG.
However, the wiring 4 for rewiring is changed from the aluminum pad 7 to the bump pad.
At least as long as there is a slope to reach 3
Two or more semiconductor devices 13, for example, four adjacent to each other
Of the connected stress relaxation layer 5 for the semiconductor device of FIG.
It is also possible to adopt such a structure. Of course
Then, the stress relaxation layers 5 connected in two adjacent rows are formed.
And cut it. In this case,
Because it is a manufacturing method that can tolerate misalignment, it can be used for finer processing
Can also be applied. In each embodiment, for example, FIG.
It is recommended that the corners of the stress relaxation layer 5 be rounded as shown in FIG.
No. If not rounded, paste-like polyimide material
When printing the stress relaxation layer 5 using
Good is sometimes observed. Further, the stress relaxation layer 5 is peeled off from the corner.
Easy to release. When bubbles remain in the stress relaxation layer 5, a half
When the conductor device 13 is heated, the air bubbles burst, and
Failures such as breakage of the wire 4 occur. Therefore, the stress
Putter of metal mask for printing used to form relaxation layer 5
It is desirable that the corner of the opening 18 be rounded. The stress relaxation layer 5 in each embodiment is marked with a mark.
Print and apply using a printing metal mask or dispenser
Can be achieved. In addition to the printing method,
Blow, air or inert gas
Jet method, uncured or semi-cured resin sheet
Or by applying these methods.
They can be formed by appropriately combining them. Stress relaxation layer
When forming by the printing method, the inclination of the end of the printing part is
When printing and removing the print mask, or heat curing
In the process, the flow of the insulating layer occurs at the end, and the slope of the end
Is formed. In this method, the stress relaxation layer and the
And edges with specific inclination can be created at once
It is. On the other hand, when forming a stress relaxation layer by stamping,
If necessary, apply an insulating material to relieve stress on the stamping mold.
Insulation material to transfer the shape of the stress relaxation layer onto the wafer
Insulation material that does not change the shape of the edge during curing can be selected
It works. In this case, the shape of the edge is constant compared to the printing method
There is a feature that it is easy to become. In addition, insulating materials such as gas
In the method of spraying with a
Since no pumping mold is used, the shape when forming the stress relaxation layer
The degree of freedom is high and if the nozzle shape is selected appropriately,
Shape of stress relaxation layer that is difficult to form with a screen or stamping mold
Is possible. In addition, printing and stamping methods
In comparison, the thickness of the stress relaxation layer can be adjusted by adjusting the spray amount
The range of thickness adjustment is also widened. Semi-cured or uncured
In the method of attaching a resin sheet, a thick film stress relaxation layer
It is possible to use a sheet-shaped insulating resin in advance.
As a result, the surface of the stress relaxation layer has excellent flatness.
You. To combine these methods singly or as appropriate
It is possible to obtain more desired stress relaxation layer thickness and edge inclination
It becomes. Next, another embodiment of the semiconductor device will be described. FIG.
9 is mounted on a substrate for converting a bump electrode of a semiconductor device
FIG. 30 is a schematic cross-sectional view showing a state in which
The gap between the substrate 13 and the substrate on which it is mounted is sealed with a resin 118.
FIG. 4 is a schematic cross-sectional view showing a state in which the cover is folded. The protrusion-like electrode 1 formed on the semiconductor device 13 is
Solder paste on the corresponding electrode 120 on the substrate
Is mounted via flux, etc.
By melting the protruding electrodes, the substrate 115 and the semiconductor device 13
Make a connection. The substrate on which the semiconductor device is mounted is a semiconductor element
Mount on the substrate used for various electronic devices on the back of the mounting surface
120 and, if necessary, the protruding electrode 12
One. The semiconductor device 13 is used for various electronic devices.
When mounted on a substrate, the protruding electrodes provided on the substrate 115
It is necessary to heat and melt 121. These mounting processes
And reliability in various tests, especially for drop impact tests.
Semiconductor device 1 in order to further improve the reliability
3 and a substrate 115 reinforced with a resin 118.
You. The space between the semiconductor device 13 and the substrate 115 is filled.
The resin 118 is a liquid-state resin used for general semiconductor sealing.
Epoxy resin, phenol resin, polyimide resin, silicon
Cone resin etc. can be used, and thermal expansion coefficient of sealing resin
Silica, alumina, boron nitride to adjust the modulus of elasticity
One or more particles made of inorganic materials such as
Blend, if necessary, silicone or thermoplastic resin, etc.
Cup made of resin, alkoxysilane, titanate, etc.
Ring agent, colorant, flame retardant for imparting flame retardancy,
Acceleration of curing for accelerating curing reaction of flame retardant auxiliary resin layer
It is possible to mix agents and the like. In this embodiment, the protruding electrodes on the semiconductor device
Pitch and substrate electrode used in various electronic devices
Even if the pitch is different,
Thus, connection to various electronic devices becomes possible. The same as mounting on a substrate to be a semiconductor device.
To mount on a circuit board used for general electronic equipment.
The same applies to the case. According to the present invention, no underfill is required.
Semiconductor device that enables simple flip-chip connection
It is.

【図面の簡単な説明】 【図1】本発明の半導体装置の一実施例の構造を示す部
分断面図 【図2】本実施例の半導体装置が連続的に形成されてい
る状態を示す平面図 【図3】本発明の半導体装置の製造工程の一例を示した
図(1) 【図4】本発明の半導体装置の製造工程の一例を示した
図(2) 【図5】本発明の半導体装置の製造工程の一例を示した
図(3) 【図6】本発明の応力緩和層の形成に使用する印刷用マ
スクを示した図 【図7】応力緩和層を印刷している工程を示す図 【図8】印刷マスクがウェーハより上昇する版離れ工程
を示す図 【図9】応力緩和層が形成された半導体装置を示した図 【図10】露光用マスクをレジストに密着させた状態を
示した図 【図11】再配線用配線の一例を示した図 【図12】再配線用配線の別の一例を示した図 【図13】実際の再配線用配線パターンの現像不足を示
す図 【図14】再配線用配線の別の一例を示した図 【図15】再配線用配線の別の一例を示した図 【図16】再配線用配線の別の一例を示した図 【図17】本発明における第七工程までを経た半導体装
置を示した図 【図18】応力緩和層の膜厚と応力の関係を示した図 【図19】応力緩和層の膜厚とα線の関係を示した図 【図20】本発明の半導体装置の構造の一実施例を示す
図 【図21】本発明の半導体装置の構造の一実施例を示す
図 【図22】本発明の半導体装置の構造の一実施例を示す
図 【図23】本発明の半導体装置の構造の一実施例を示す
図 【図24】応力緩和層の膜厚を部分的に薄くした半導体
装置を示した図 【図25】応力緩和層の膜厚を部分的に薄くした半導体
装置を回路基板に接続した状態を示した図 【図26】本発明の半導体装置の構造の一実施例を示す
図 【図27】応力緩和層を半導体装置と隣の半導体装置と
の境界をまたいで形成した状態を示した図 【図28】応力緩和層を切断する方法を示した図 【図29】半導体装置を基板に搭載した一実施例の図 【図30】半導体装置を基板に搭載した別の一実施例の
図 【図31】従来の半導体装置を示した図 【図32】従来の半導体装置を回路基板に接続した状態
を示した図 【図33】本発明の半導体装置の構造の一実施例を示す
図 【図34】本発明の半導体装置の構造の別の一実施例を
示す図 【図35】本発明の半導体装置の構造の別の一実施例を
示す図 【図36】本発明の半導体装置の構造の別の一実施例を
示す図 【図37】本発明の半導体装置の構造の一実施例を示す
図 【図38】本発明の半導体装置の構造の別の一実施例を
示す図 【図39】本発明の半導体装置の構造の別の一実施例を
示す図 【図40】本発明の半導体装置の構造の別の一実施例を
示す図 【図41】ガラス転移温度と線膨張係数の関係を示す図 【符号の説明】 1…バンプ、1aa…縦長バンプ、2…Auめっき、3
…バンプパッド、4…再配線用配線、5…応力緩和層、
6…表面保護膜、7…アルミパッド、8…保護膜、9…
半導体が形成されたウェーハ、10…バンプ、11…金
属配線、12…絶縁層、13…半導体装置、14…回路
基板、15…アンダーフィル、16…給電膜、17…配
線の逆パターン、18…アルミパッドと配線の接続部
分、19…下層部分との境界、20…隙間、21…露光
マスク、22…レジスト、23…アルミパッドとの接続
部、24…切断部、25…ニッケル合金製ステンシル、
26…樹脂シート、27…枠、28…印刷マスクのパタ
ーン開口部、102…シリカ粒子、110…メモリセ
ル、115…基板、116…電極、118…樹脂、12
0…電極、121…電極
BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS FIG. 1 is a partial cross-sectional view showing a structure of an embodiment of a semiconductor device of the present invention. FIG. 2 is a plan view showing a state in which the semiconductor device of this embodiment is continuously formed. FIG. 3 is a diagram (1) showing an example of a manufacturing process of a semiconductor device of the present invention; FIG. 4 is a diagram (2) showing an example of a manufacturing process of a semiconductor device of the present invention; FIG. 3 shows an example of the manufacturing process of the device. FIG. 6 shows a printing mask used for forming the stress relaxation layer of the present invention. FIG. 7 shows a process of printing the stress relaxation layer. FIG. 8 is a view showing a plate separation process in which a print mask is raised from a wafer. FIG. 9 is a view showing a semiconductor device on which a stress relaxation layer is formed. FIG. FIG. 11 shows an example of rewiring wiring. FIG. 12 shows another example of rewiring wiring. FIG. 13 is a diagram showing insufficient development of the actual rewiring wiring pattern. FIG. 14 is a diagram showing another example of the rewiring wiring. FIG. 15 is another example of the rewiring wiring. FIG. 16 is a view showing another example of the wiring for rewiring. FIG. 17 is a view showing a semiconductor device which has gone through the seventh step in the present invention. FIG. 19 is a diagram showing the relationship between the thickness of the stress relaxation layer and α rays. FIG. 20 is a diagram showing one embodiment of the structure of the semiconductor device of the present invention. FIG. FIG. 22 shows an embodiment of the structure of the semiconductor device. FIG. 22 shows an embodiment of the structure of the semiconductor device of the present invention. FIG. 23 shows an embodiment of the structure of the semiconductor device of the present invention. FIG. 25 is a diagram showing a semiconductor device in which the thickness of a stress relaxation layer is partially reduced. FIG. 26 is a diagram showing a state in which a body device is connected to a circuit board. FIG. 26 is a diagram showing one embodiment of the structure of the semiconductor device of the present invention. FIG. FIG. 28 illustrates a method of cutting the stress relaxation layer. FIG. 29 illustrates an embodiment in which a semiconductor device is mounted on a substrate. FIG. 30 illustrates mounting of a semiconductor device on a substrate. FIG. 31 shows a conventional semiconductor device. FIG. 32 shows a state in which the conventional semiconductor device is connected to a circuit board. FIG. 33 shows the structure of the semiconductor device of the present invention. FIG. 34 is a diagram showing another embodiment of the structure of the semiconductor device of the present invention. FIG. 35 is a diagram showing another embodiment of the structure of the semiconductor device of the present invention. FIG. 37 shows another embodiment of the structure of the semiconductor device of the present invention. FIG. 37 shows the semiconductor device of the present invention. FIG. 38 is a diagram showing another embodiment of the structure of the semiconductor device of the present invention. FIG. 39 is a diagram showing another embodiment of the structure of the semiconductor device of the present invention. 40 is a view showing another embodiment of the structure of the semiconductor device of the present invention. FIG. 41 is a view showing the relationship between the glass transition temperature and the linear expansion coefficient. [Description of References] 1. Bump, 1aa. 2 ... Au plating, 3
... Bump pads, 4 ... Rewiring wiring, 5 ... Stress relaxation layers,
6 ... surface protective film, 7 ... aluminum pad, 8 ... protective film, 9 ...
Semiconductor-formed wafer, 10 bump, 11 metal wiring, 12 insulating layer, 13 semiconductor device, 14 circuit board, 15 underfill, 16 power supply film, 17 reverse pattern of wiring, 18 ... Connection portion between aluminum pad and wiring, 19: boundary between lower layer portion, 20: gap, 21: exposure mask, 22: resist, 23: connection portion with aluminum pad, 24: cut portion, 25: stencil made of nickel alloy,
26 ... resin sheet, 27 ... frame, 28 ... pattern opening of print mask, 102 ... silica particles, 110 ... memory cell, 115 ... substrate, 116 ... electrode, 118 ... resin, 12
0 ... electrode, 121 ... electrode

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 FI H01L 23/29 H01L 23/30 B 23/31 (72)発明者 大録 範行 神奈川県横浜市戸塚区吉田町292番地 株式会社日立製作所生産技術研究所内 (72)発明者 宝蔵寺 裕之 神奈川県横浜市戸塚区吉田町292番地 株式会社日立製作所生産技術研究所内 (72)発明者 角田 重晴 神奈川県横浜市戸塚区吉田町292番地 株式会社日立製作所生産技術研究所内 (72)発明者 諫田 尚哉 神奈川県横浜市戸塚区吉田町292番地 株式会社日立製作所生産技術研究所内 (72)発明者 皆川 円 神奈川県横浜市戸塚区吉田町292番地 株式会社日立製作所生産技術研究所内 (72)発明者 安生 一郎 東京都小平市上水本町五丁目20番1号 株式会社日立製作所半導体グループ内 (72)発明者 西村 朝雄 東京都小平市上水本町五丁目20番1号 株式会社日立製作所半導体グループ内 (72)発明者 氏家 健二 東京都小平市上水本町五丁目20番1号 株式会社日立製作所半導体グループ内 (72)発明者 矢島 明 東京都小平市上水本町五丁目20番1号 株式会社日立製作所半導体グループ内 (56)参考文献 特開 平11−191571(JP,A) 特開2000−164761(JP,A) 特開 平7−202362(JP,A) 特開 平11−274365(JP,A) 特開 平11−191572(JP,A) 特開 平11−147950(JP,A) 特開 平10−242333(JP,A) 特開 平8−274243(JP,A) 特開 平9−199635(JP,A) 特開2001−118956(JP,A) エレクトロニクス実装技術用語辞典, 株式会社工業調査会,1992年1月20日, 初版第1刷,第103頁,「スクリーン印 刷」の欄を参照 (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) H01L 21/312 - 21/318 H01L 21/32 H01L 21/47 - 21/475 H01L 21/60 H01L 23/12 - 23/15 ────────────────────────────────────────────────── ─── Continued on the front page (51) Int.Cl. 7 Identification code FI H01L 23/29 H01L 23/30 B 23/31 (72) Inventor Noriyuki 292 Yoshidacho, Totsuka-ku, Yokohama-shi, Kanagawa Hitachi, Ltd. Production Technology Laboratory (72) Inventor Hiroyuki Hozoji 292, Yoshida-cho, Totsuka-ku, Yokohama-shi, Kanagawa Prefecture Hitachi, Ltd. Production Technology Laboratory (72) Shigeharu Tsunoda 292, Yoshida-cho, Totsuka-ku, Yokohama, Kanagawa, Inc. Hitachi, Ltd. Production Technology Research Laboratory (72) Inventor Naoya Isada Kanagawa Prefecture, Yokohama City, Totsuka-ku, Yokohama 292, Yoshida-cho, Ltd. (72) Inventor Minagawa Yen Kanagawa Prefecture, Yokohama City, Totsuka-ku, Yokohama 292, Japan Stock (72) Inventor Ichiro Yasuo, Hitachi, Ltd. 5-2-1, Josuihoncho, Kodaira-shi, Tokyo Stock Company Hitachi, Ltd. Semiconductor Group (72) Inventor Asao Nishimura 5--20-1, Josuihoncho, Kodaira-shi, Tokyo Tokyo, Japan Inventor (72) Inventor Kenji Ujiya 5--20, Josuihoncho, Kodaira-shi, Tokyo No. 1 Within Hitachi, Ltd. Semiconductor Group (72) Inventor Akira Yajima 5-20-1, Kamimizuhonmachi, Kodaira-shi, Tokyo Within Hitachi, Ltd. Semiconductor Group (56) References JP-A-11-191571 (JP) JP-A-2000-1664761 (JP, A) JP-A-7-202362 (JP, A) JP-A-11-274365 (JP, A) JP-A-11-191572 (JP, A) JP-A-11 JP-A-147950 (JP, A) JP-A-10-242333 (JP, A) JP-A-8-274243 (JP, A) JP-A-9-199635 (JP, A) JP-A 2001-118956 (JP, A) Dictionary of Electronics Packaging Technology Glossary, Industrial Research Institute, Ltd., January 20, 1992, First Edition, First Edition, Page 103, see "Screen Printing" (58) Fields surveyed (Int.Cl. 7 , DB name) H01L 21/312-21/318 H01L 21/32 H01L 21/47-21/475 H01L 21/60 H01L 23/12-23/15

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】【請求項1】半導体素子と、 該半導体素子の上に絶縁材料をマスクを用いて印刷する
ことで形成された傾斜部を有する絶縁層と、 該絶縁層の上に形成された外部接続端子と、 該絶縁層の上に形成され、かつ該外部接続端子と該半導
体素子の回路電極を電気的に接続する配線を有し、 該絶縁層の厚さは35マイクロメートル乃至150マイ
クロメートルであり、該絶縁層の傾斜部と該絶縁層の厚
さがほぼ一定となる平坦部の境界付近に該平坦部よりも
高さが高いふくらみ部分を有することを特徴とする半導
体装置。 【請求項2】半導体素子と、 該半導体素子の上に形成された電極パッドと、 該半導体素子の上であって、かつ該パッドを覆わない領
域に絶縁材料をマスクを用いて印刷することにより形成
された傾斜部を有する絶縁層と、 該絶縁層の上に形成された外部接続端子と、 該パッドと該外部接続端子を電気的に接続し、その一部
が該絶縁層の上に形成された配線とを有し、 該絶縁層の厚さは35マイクロメートル乃至150マイ
クロメートルであり、該絶縁層の傾斜部と該絶縁層の厚
さがほぼ一定となる平坦部の境界付近に該平坦部よりも
高さが高いふくらみ部分を有することを特徴とする半導
体装置。 【請求項3】請求項1または2に記載の半導体装置であ
って、該絶縁層は粒子を有することを特徴とする半導体
装置。 【請求項4】請求項3に記載の半導体装置であって、該
粒子は該絶縁層内で広がって分布し、該絶縁層の形状を
制御することを特徴とする半導体装置。 【請求項5】 請求項1から4のいずれか1項に記載の半
導体装置であって、 該絶縁層を形成する絶縁材料と同じ材料で該粒子を構成
したことを特徴とする半導体装置。 【請求項6】請求項1から4のいずれか1項に記載の半
導体装置であって、 該粒子の径は10マイクロメートル以下であることを特
徴とする半導体装置。 【請求項7】請求項1から4のいずれか1項に記載の半
導体装置であって、 該絶縁層の厚さは該半導体素子の厚さの1/20から1
/5であることを特徴とする半導体装置。 【請求項8】請求項1から4のいずれか1項に記載の半
導体装置であって、 該絶縁層の傾斜部の傾きが該半導体素子の回路面に対し
て5%乃至30%であることを特徴とする半導体装置。 【請求項9】請求項1から4のいずれか1項に記載の半
導体装置であって、 該絶縁層の弾性率は0.1GPa乃至10GPaである
ことを特徴とする半導体装置。 【請求項10】請求項1から4のいずれか1項に記載の
半導体装置であって、 該絶縁層は硬化温度が摂氏100度から250度である
材料で構成されていることを特徴とする請求項1または
3に記載の半導体装置。 【請求項11】請求項1から4のいずれか1項に記載の
半導体装置であって、 該絶縁層のガラス転移温度が摂氏150度から400度
であることを特徴とする半導体装置。 【請求項13】請求項1から4のいずれか1項に記載の
半導体装置であって、 該絶縁層の熱分解温度が摂氏300度から450度であ
ることを特徴とする半導 体装置。 【請求項14】請求項1から4のいずれか1項に記載の
半導体装置であって、 該絶縁層は少なくともポリイミド、ポリアミド、ポリア
ミドイミド、エポキシ、シリコーンのいずれかから構成
されていることを特徴とする半導体装置。 【請求項15】半導体装置の製造方法であって、 ウエハ上に該ウエハの回路電極が露出するように絶縁材
料をマスクを用いて印刷して、厚さが35マイクロメー
トル乃至150マイクロメートルである絶縁層を形成す
る第一の工程と、 該ウエハの回路電極から該絶縁層の傾斜部及び平坦部に
またがって配線を形成する第二の工程と、 該配線および回路電極と電気的に接続される外部接続端
子を該絶縁層の上に形成する第三の工程を有し、 該印刷工程では該マスクの開口部の対角方向にスキージ
を移動させて、該絶縁材料を印刷して該絶縁層を形成す
ることを特徴とする半導体装置の製造方法。 【請求項16】半導体装置の製造方法であって、 ウエハ上に該ウエハの回路電極が露出するように絶縁材
料をマスクを用いて印刷して、厚さが35マイクロメー
トル乃至150マイクロメートルである絶縁層を形成す
る第一の工程と、 該ウエハの回路電極から該絶縁層の傾斜部及び平坦部に
またがって配線を形成する第二の工程と、 該配線および回路電極と電気的に接続される外部接続端
子を該絶縁層の上に形成する第三の工程を有し、 該印刷工程では、該マスクの開口部に対して頂点から対
向する頂点へスキージを移動させて、該絶縁材料を印刷
して該絶縁層を形成することを特徴とする半導体装置の
製造方法。 【請求項17】 請求項15または16に記載の半導体装
置の製造方法であって、 該絶縁材料は粒子を有することを特徴とする半導体装置
の製造方法。 【請求項18】請求項17に記載の半導体装置の製造方
法であって、 該絶縁層を形成する絶縁材料と同じ材料で該粒子を構成
したことを特徴とする半導体装置の製造方法。
(57) Claims 1. A semiconductor element and an insulating material printed on the semiconductor element using a mask.
An insulating layer having an inclined portion formed as described above, an external connection terminal formed on the insulating layer, and an external connection terminal formed on the insulating layer, and
Wiring for electrically connecting the circuit electrodes of the body element, and the thickness of the insulating layer is 35 μm to 150 μm.
Chrome, the slope of the insulating layer and the thickness of the insulating layer.
Near the boundary of the flat part where the
A semi-conductive material characterized by having a high bulge portion
Body device. 2. A semiconductor device, an electrode pad formed on the semiconductor device, and a region on the semiconductor device but not covering the pad.
Formed by printing insulating material on the area using a mask
An insulating layer having an inclined portion, an external connection terminal formed on the insulating layer, and an electrical connection between the pad and the external connection terminal.
Has a wiring formed on the insulating layer, and the thickness of the insulating layer is 35 μm to 150 μm.
Chrome, the slope of the insulating layer and the thickness of the insulating layer.
Near the boundary of the flat part where the
A semi-conductive material characterized by having a high bulge portion
Body device. 3. The semiconductor device according to claim 1, wherein
The insulating layer has particles.
apparatus. 4. The semiconductor device according to claim 3, wherein
The particles spread and distribute in the insulating layer, and change the shape of the insulating layer.
A semiconductor device characterized by controlling. 5. The half of any one of claims 1 to 4,
A conductor device, wherein the particles are made of the same material as the insulating material forming the insulating layer.
A semiconductor device characterized by the following. 6. The half of any one of claims 1 to 4.
A conductor device, wherein the diameter of the particles is 10 micrometers or less.
Semiconductor device. 7. The half of any one of claims 1 to 4,
A conductor device, wherein the thickness of the insulating layer is 1/20 to 1 of the thickness of the semiconductor element.
/ 5. 8. The half of any one of claims 1 to 4,
A conductor device, wherein an inclination of an inclined portion of the insulating layer is inclined with respect to a circuit surface of the semiconductor element.
5% to 30%. 9. The half of any one of claims 1 to 4
A conductor device, wherein an elastic modulus of the insulating layer is 0.1 GPa to 10 GPa.
A semiconductor device characterized by the above-mentioned. 10. The method according to claim 1, wherein:
A semiconductor device, wherein the insulating layer has a curing temperature of 100 to 250 degrees Celsius.
The material according to claim 1, wherein the material is made of a material.
4. The semiconductor device according to 3. 11. The method according to claim 1, wherein
A semiconductor device, wherein the insulating layer has a glass transition temperature of 150 to 400 degrees Celsius.
A semiconductor device, characterized in that: 13. The method according to claim 1, wherein
A semiconductor device, wherein a thermal decomposition temperature of the insulating layer is 300 to 450 degrees Celsius.
Semiconductors and wherein the Rukoto. 14. The method according to claim 1, wherein
A semiconductor device, wherein the insulating layer is at least polyimide, polyamide,
Made of midimide, epoxy, or silicone
A semiconductor device characterized by being performed. 15. A method of manufacturing a semiconductor device , wherein an insulating material is formed on a wafer so that circuit electrodes of the wafer are exposed.
The material is printed using a mask and has a thickness of 35 micrometer.
Forming an insulating layer that is between Torr and 150 micrometers.
A first step, from the circuit electrode of the wafer to the inclined portion and the flat portion of the insulating layer.
A second step of forming a wiring, and an external connection terminal electrically connected to the wiring and the circuit electrode.
A third step of forming a mask on the insulating layer, wherein the printing step includes a squeegee in a diagonal direction of the opening of the mask.
To print the insulating material to form the insulating layer.
A method of manufacturing a semiconductor device. 16. A method of manufacturing a semiconductor device , wherein an insulating material is provided on a wafer so that circuit electrodes of the wafer are exposed.
The material is printed using a mask and has a thickness of 35 micrometer.
Forming an insulating layer that is between Torr and 150 micrometers.
A first step, from the circuit electrode of the wafer to the inclined portion and the flat portion of the insulating layer.
A second step of forming a wiring, and an external connection terminal electrically connected to the wiring and the circuit electrode.
A third step of forming a mask on the insulating layer, wherein in the printing step, a pair is formed from the top with respect to the opening of the mask.
Move the squeegee to the opposite vertex and print the insulating material
Forming the insulating layer by performing
Production method. 17. The semiconductor device according to claim 15, wherein
A method for manufacturing a semiconductor device , wherein the insulating material has particles.
Manufacturing method. 18. A method for manufacturing a semiconductor device according to claim 17.
The particles are made of the same material as the insulating material forming the insulating layer.
A method of manufacturing a semiconductor device, comprising:
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