JP4341663B2 - 半導体装置の製造方法 - Google Patents
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Description
この発明は半導体装置の製造方法に関する。
近年、携帯電話に代表されるような携帯型電子機器の小型化に相俟ってＣＳＰ(chip size package)と呼ばれる半導体装置が開発されている。このＣＳＰは、複数の外部接続用の接続パッドが形成されたベアーの半導体装置の上面にパッシベーション膜（中間絶縁膜）を設け、このパッシベーション膜の各接続パッドの対応部に開口部を形成し、該開口部を介して各接続パッドに接続される再配線を形成し、各再配線の他端部側に柱状の外部接続用電極を形成するとともに、各外部接続用電極間に封止材を充填したものである。このような、ＣＳＰによれば、各柱状の外部接続用電極上に半田ボールを形成しておくことにより、接続端子を有する回路基板にフェースダウン方式でボンディングすることができ、実装面積をほぼベアーの半導体装置と同一のサイズとすることが可能となるので、従来のワイヤーボンディング等を用いたフェースアップ方式のボンディング方法に比し、電子機器を大幅に小型化することが可能である。このような、ＣＳＰにおいて、生産性を高めるために、ウエハ状態の半導体基板にパッシベーション膜、再配線、外部接続用電極、および封止材を形成し、さらに、封止材で覆われずに露出された外部接続用電極の上面に半田ボールを設けた後、ダイシングラインで切断するようにしたものがある（例えば、特許文献１参照）。
ところで、上記従来の半導体装置では、集積化が進むに従って、外部接続用電極の数が増加すると、次のような問題があった。すなわち、上述した如く、ＣＳＰは、ベアーの半導体装置の上面に外部接続用電極を配列するので、通常は、マトリクス状に配列するのであるが、そのために、外部接続用電極数の多い半導体装置の場合には、外部接続用電極のサイズおよびピッチが極端に小さくなってしまう欠点を有しており、このため、ベアーの半導体装置のサイズの割に外部接続用電極が多いものには適用できないものであった。すなわち、外部接続用電極のサイズおよびピッチが極端に小さくなれば、回路基板との位置合わせが困難であるばかりでなく、接合強度が不足する、ボンディング時に電極間の短絡が発生する、通常はシリコン基板からなる半導体基板と回路基板の線膨張係数の差に起因して発生する応力により外部接続用電極が破壊される等の致命的な問題が発生するのである。
そこで、この発明は、外部接続用電極の数が増加しても、そのサイズおよびピッチを必要な大きさにすることが可能となる新規な半導体装置の製造方法を提供することを目的とする。
請求項１に記載の発明は、ベース板上に、各々が、半導体基板の上面に設けられた複数の再配線、前記各再配線の一端部上に形成された柱状電極および前記半導体基板上において前記柱状電極間に設けられ、その上面が前記柱状電極の上面と同一平面に位置する封止膜を有する複数の半導体構成体および隣接する前記半導体構成体間に絶縁材材料を配置する工程と、前記半導体構成体の上面および前記絶縁材材料の上面に上層絶縁膜材料を形成する工程と、前記上層絶縁膜材料の上面を加熱加圧して、前記半導体構成体間に絶縁材を形成すると共に前記半導体構成体上および前記絶縁材上に上層絶縁膜を形成する工程と、前記上層絶縁膜に前記柱状電極の上面を露出する開口部を形成する工程と、前記上層絶縁膜上に、接続パッド部を有し且ついずれかの前記半導体構成体の対応する前記柱状電極に前記開口部を介して接続される上層再配線を、少なくともいずれかの前記上層再配線の接続パッド部が前記絶縁材に対応する領域に配置されるように形成する工程と、前記半導体構成体間における前記上層絶縁膜および前記絶縁材を切断して少なくともいずれかの前記上層再配線の接続パッド部が前記半導体構成体の側方に設けられた前記絶縁材上に配置された半導体装置を複数個得る工程と、を有することを特徴とするものである。
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の発明において、前記上層絶縁膜および前記絶縁材を切断する工程は、前記半導体構成体が複数個含まれるように切断することを特徴とする半導体装置の製造方法。
請求項３に記載の発明は、請求項１に記載の発明において、前記絶縁材は補強材を含む樹脂からなることを特徴とするものである。
請求項４に記載の発明は、請求項１に記載の発明において、前記接続パッド部上に半田ボールを形成する工程を有することを特徴とするものである。
請求項５に記載の発明は、請求項１に記載の発明において、前記上層絶縁膜および前記絶縁材を切断する工程は前記上層絶縁膜および前記絶縁材を切断するとともに前記ベース板を切断し、前記半導体装置としてベース板を備えたものを得ることを特徴とするものである。
請求項６に記載の発明は、請求項５に記載の発明において、切断前の前記ベース板下に別のベース板を配置し、前記ベース板を切断した後に、前記別のベース板を取り除く工程を有することを特徴とするものである。
請求項７に記載の発明は、請求項１に記載の発明において、前記上層絶縁膜材料はシート状の絶縁材料であることを特徴とするものである。
請求項８に記載の発明は、請求項７に記載の発明において、前記シート状の絶縁膜材料を配置した後に、該シート状の絶縁膜材料を仮硬化させることを特徴とするものである。
請求項９に記載の発明は、請求項１に記載の発明において、前記上層絶縁膜材料の上面を加熱加圧する工程は、形成すべき前記上層絶縁膜の上面を加圧制限面として行なうことを特徴とするものである。
請求項１０に記載の発明は、請求項１に記載の発明において、前記上層絶縁膜材料の上面を加熱加圧して、前記半導体構成体間に絶縁材を形成すると共に前記半導体構成体上および前記絶縁材上に上層絶縁膜を形成する工程は、前記上層絶縁膜を形成するとともに、前記上層絶縁膜材料の一部を前記半導体構成体間に押し込む工程であることを特徴とするものである。
請求項１１に記載の発明は、請求項１０に記載の発明において、前記絶縁材の厚さは前記半導体構成体の厚さよりも薄くなっており、前記絶縁材の上面を前記半導体構成体の上面よりも低い位置に配置することを特徴とするものである。
請求項１２に記載の発明は、請求項１１に記載の発明において、前記上層絶縁膜材料は、補強材を含むシート状の樹脂からなることを特徴とするものである。
請求項１３に記載の発明は、請求項１に記載の発明において、前記上層絶縁膜材料の上面を加熱加圧する工程は、前記半導体構成体の上面よりも前記補強材の直径だけ高い仮想面を加圧制限面として行なうことを特徴とするものである。
請求項１４に記載の発明は、請求項１に記載の発明において、前記上層絶縁膜は複数層であり、その層間に、前記各半導体構成体の前記柱状電極とそれに対応する前記上層再配線とを接続する複数組の層間再配線を形成する工程を有することを特徴とするものである。
請求項１５に記載の発明は、請求項１に記載の発明において、前記上層再配線を含む前記上層絶縁膜の上面において前記上層再配線の接続パッド部を除く部分に最上層絶縁膜を形成する工程を有することを特徴とする半導体装置の製造方法。半導体構成体が互いの下面を対向して積層されていることを特徴とするものである。
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の発明において、前記上層絶縁膜および前記絶縁材を切断する工程は、前記半導体構成体が複数個含まれるように切断することを特徴とする半導体装置の製造方法。
請求項３に記載の発明は、請求項１に記載の発明において、前記絶縁材は補強材を含む樹脂からなることを特徴とするものである。
請求項４に記載の発明は、請求項１に記載の発明において、前記接続パッド部上に半田ボールを形成する工程を有することを特徴とするものである。
請求項５に記載の発明は、請求項１に記載の発明において、前記上層絶縁膜および前記絶縁材を切断する工程は前記上層絶縁膜および前記絶縁材を切断するとともに前記ベース板を切断し、前記半導体装置としてベース板を備えたものを得ることを特徴とするものである。
請求項６に記載の発明は、請求項５に記載の発明において、切断前の前記ベース板下に別のベース板を配置し、前記ベース板を切断した後に、前記別のベース板を取り除く工程を有することを特徴とするものである。
請求項７に記載の発明は、請求項１に記載の発明において、前記上層絶縁膜材料はシート状の絶縁材料であることを特徴とするものである。
請求項８に記載の発明は、請求項７に記載の発明において、前記シート状の絶縁膜材料を配置した後に、該シート状の絶縁膜材料を仮硬化させることを特徴とするものである。
請求項９に記載の発明は、請求項１に記載の発明において、前記上層絶縁膜材料の上面を加熱加圧する工程は、形成すべき前記上層絶縁膜の上面を加圧制限面として行なうことを特徴とするものである。
請求項１０に記載の発明は、請求項１に記載の発明において、前記上層絶縁膜材料の上面を加熱加圧して、前記半導体構成体間に絶縁材を形成すると共に前記半導体構成体上および前記絶縁材上に上層絶縁膜を形成する工程は、前記上層絶縁膜を形成するとともに、前記上層絶縁膜材料の一部を前記半導体構成体間に押し込む工程であることを特徴とするものである。
請求項１１に記載の発明は、請求項１０に記載の発明において、前記絶縁材の厚さは前記半導体構成体の厚さよりも薄くなっており、前記絶縁材の上面を前記半導体構成体の上面よりも低い位置に配置することを特徴とするものである。
請求項１２に記載の発明は、請求項１１に記載の発明において、前記上層絶縁膜材料は、補強材を含むシート状の樹脂からなることを特徴とするものである。
請求項１３に記載の発明は、請求項１に記載の発明において、前記上層絶縁膜材料の上面を加熱加圧する工程は、前記半導体構成体の上面よりも前記補強材の直径だけ高い仮想面を加圧制限面として行なうことを特徴とするものである。
請求項１４に記載の発明は、請求項１に記載の発明において、前記上層絶縁膜は複数層であり、その層間に、前記各半導体構成体の前記柱状電極とそれに対応する前記上層再配線とを接続する複数組の層間再配線を形成する工程を有することを特徴とするものである。
請求項１５に記載の発明は、請求項１に記載の発明において、前記上層再配線を含む前記上層絶縁膜の上面において前記上層再配線の接続パッド部を除く部分に最上層絶縁膜を形成する工程を有することを特徴とする半導体装置の製造方法。半導体構成体が互いの下面を対向して積層されていることを特徴とするものである。
そして、この発明によれば、半導体構成体の側方に設けられた絶縁材上に最上層の上層再配線の少なくとも一部の接続パッド部を配置しているので、最上層の上層再配線の接続パッド部の数が増加しても、そのサイズおよびピッチを必要な大きさにすることが可能となる。また、上層絶縁膜材料の上面を加熱加圧して、前記半導体構成体間に絶縁材を形成すると共に前記半導体構成体上および前記絶縁材上に上層絶縁膜を形成するので、半導体構成体にかかるストレスを軽減することができる。
（第１実施形態）
図１はこの発明の第１実施形態としての半導体装置の断面図を示したものである。この半導体装置は、シリコン、ガラス、セラミックス等からなる平面矩形形状のベース板１を備えている。ベース板１の上面には、接着剤、粘着シート、両面接着テープ等からなる接着層２が設けられている。
図１はこの発明の第１実施形態としての半導体装置の断面図を示したものである。この半導体装置は、シリコン、ガラス、セラミックス等からなる平面矩形形状のベース板１を備えている。ベース板１の上面には、接着剤、粘着シート、両面接着テープ等からなる接着層２が設けられている。
接着層２の上面中央部には、ベース板１のサイズよりもやや小さいサイズの平面矩形形状の半導体構成体３の下面が接着されている。この場合、半導体構成体３は、ＣＳＰと呼ばれるものであり、接着層２の上面中央部に接着されたシリコン基板（半導体基板）４を備えている。
シリコン基板４の上面中央部には集積回路（図示せず）が設けられ、上面周辺部にはアルミニウム系金属等からなる複数の接続パッド５が集積回路に接続されて設けられている。接続パッド５の中央部を除くシリコン基板４の上面には酸化シリコン等からなる絶縁膜６が設けられ、接続パッド５の中央部は絶縁膜６に設けられた開口部７を介して露出されている。
ここで、シリコン基板４上に接続パッド５および絶縁膜６を設けてなるものは、通常、ウエハ状態のシリコン基板４をダイシングして個々のチップとなした場合に得られるものである。しかしながら、この実施形態では、ウエハ状態のシリコン基板４上に接続パッド５および絶縁膜６が形成された状態では、ダイシングを行わず、以下に説明するように、再配線１０および柱状電極１１を有する半導体構成体３が得られる状態でウエハ状態のシリコン基板４をダイシングする。
次に、ＣＳＰと呼ばれる半導体構成体３の構成について説明する。シリコン基板４上に設けられた絶縁膜６の上面にはエポキシ系樹脂やポリイミド等からなる保護膜（絶縁膜）８が設けられている。この場合、絶縁膜６の開口部７に対応する部分における保護膜８には開口部９が設けられている。両開口部７、９を介して露出された接続パッド５の上面から保護膜８の上面の所定の箇所にかけて下地金属層１０ａおよび該下地金属層１０ａ上に設けられた上層金属層１０ｂからなる再配線１０が設けられている。
再配線１０の接続パッド部上面には銅からなる柱状電極１１が設けられている。再配線１０を含む保護膜８の上面にはエポキシ系樹脂やポリイミド等からなる封止膜（絶縁膜）１２がその上面が柱状電極１１の上面と面一となるように設けられている。このように、ＣＳＰと呼ばれる半導体構成体３は、シリコン基板４、接続パッド５、絶縁膜６を含み、さらに、保護膜８、再配線１０、柱状電極１１、封止膜１２を含んで構成されている。
半導体構成体３の周囲における接着層２の上面には矩形枠状の絶縁材１３が設けられている。絶縁材１３は、エポキシ系樹脂やＢＴ樹脂等の熱硬化性樹脂中に繊維やフィラー等の補強材を含有させたものからなっている。繊維は、ガラス繊維やアラミド繊維等である。フィラーは、シリカフィラーやセラミックス系フィラー等である。絶縁材１３の厚さは、半導体構成体３の厚さとほぼ同じとなっている。
半導体構成体３および絶縁材１３の上面にはエポキシ系樹脂やポリイミド等からなる第１の上層絶縁膜１４が設けられている。柱状電極１１の上面中央部に対応する部分における第１の上層絶縁膜１４には開口部１５が設けられている。開口部１５を介して露出された柱状電極１１の上面から第１の上層絶縁膜１４の上面の所定の箇所にかけて第１の下地金属層１６ａおよび該第１の下地金属層１６ａ上に設けられた第１の上層金属層１６ｂからなる第１の上層再配線１６が設けられている。
第１の上層再配線１６を含む第１の上層絶縁膜１４の上面にはエポキシ系樹脂やポリイミド等からなる第２の上層絶縁膜１７が設けられている。第１の上層再配線１６の接続パッド部に対応する部分における第２の上層絶縁膜１７には開口部１８が設けられている。開口部１８を介して露出された第１の上層再配線１６の接続パッド部上面から第２の上層絶縁膜１７の上面の所定の箇所にかけて第２の下地金属層１９ａおよび該第２の下地金属層１９ａ上に設けられた第２の上層金属層１９ｂからなる第２の上層再配線１９が設けられている。
第２の上層再配線１９を含む第２の上層絶縁膜１７の上面にはエポキシ系樹脂やポリイミド等からなる第３の上層絶縁膜２０が設けられている。第２の上層再配線１９の接続パッド部に対応する部分における第３の上層絶縁膜２０には開口部２１が設けられている。開口部２１内およびその上方には半田ボール２２が第２の上層再配線１９の接続パッド部に接続されて設けられている。複数の半田ボール２２は、第３の上層絶縁膜２０上にマトリクス状に配置されている。
ところで、ベース板１のサイズを半導体構成体３のサイズよりもやや大きくしているのは、シリコン基板４上の接続パッド５の数の増加に応じて、半田ボール２２の配置領域を半導体構成体３のサイズよりもやや大きくし、これにより、第２の上層再配線１９の接続パッド部（第３の上層絶縁膜２０の開口部２１内の部分）のサイズおよびピッチを柱状電極１１のサイズおよびピッチよりも大きくするためである。
このため、マトリクス状に配置された第２の上層再配線１９の接続パッド部は、半導体構成体３に対応する領域のみでなく、半導体構成体３の周側面の外側に設けられた絶縁材１３に対応する領域上にも配置されている。つまり、マトリクス状に配置された半田ボール２２のうち、少なくとも最外周の半田ボール２２は半導体構成体３よりも外側に位置する周囲に配置されている。
この場合、変形例として、第２の上層再配線１９の接続パッド部を全て半導体構成体３よりも外側に位置する周囲に配置するようにしてもよい。また、上層の再配線を１層として、つまり第１の上層再配線１６のみとして、少なくとも、最外周の接続パッド部を半導体構成体３よりも外側に位置する周囲に配置することもできる。
このように、この半導体装置では、シリコン基板４上に、接続パッド５、絶縁膜６を有するのみでなく、保護膜８、再配線１０、柱状電極１１、封止膜１２等をも形成した半導体構成体３の周囲に絶縁材１３を設け、その上面に少なくとも第１の上層絶縁膜１４および該第１の上層絶縁膜１４に形成された開口部１５を介して柱状電極１１に接続される第１の上層再配線１６を設ける構成を特徴としている。
この場合、半導体構成体３の周囲に配置された矩形枠状の絶縁材１３は、熱硬化性樹脂中に繊維やフィラー等の補強材を含有させたものからなっているので、熱硬化性樹脂のみからなる場合と比較して、熱硬化性樹脂の硬化時の収縮による応力を小さくすることができ、ひいてはベース基板１が反りにくいようにすることができる。また、絶縁材１３を用いることで、上面を平坦化し、後述する如く、以降の工程で形成する上層再配線１６、１９や半田ボール２２の上面の高さ位置を均一にし、ボンディング時の信頼性を向上することができる．
（製造方法の参考例１）
次に、この半導体装置の製造方法の一例について説明するに、まず、半導体構成体３の製造方法の一例について説明する。この場合、まず、図２に示すように、ウエハ状態のシリコン基板（半導体基板）４上にアルミニウム系金属等からなる接続パッド５、酸化シリコン等からなる絶縁膜６およびエポキシ系樹脂やポリイミド等からなる保護膜８が設けられ、接続パッド５の中央部が絶縁膜６および保護膜８に形成された開口部７、９を介して露出されたものを用意する。
次に、この半導体装置の製造方法の一例について説明するに、まず、半導体構成体３の製造方法の一例について説明する。この場合、まず、図２に示すように、ウエハ状態のシリコン基板（半導体基板）４上にアルミニウム系金属等からなる接続パッド５、酸化シリコン等からなる絶縁膜６およびエポキシ系樹脂やポリイミド等からなる保護膜８が設けられ、接続パッド５の中央部が絶縁膜６および保護膜８に形成された開口部７、９を介して露出されたものを用意する。
次に、図３に示すように、両開口部７、９を介して露出された接続パッド５の上面を含む保護膜８の上面全体に下地金属層１０ａを形成する。この場合、下地金属層１０ａは、無電解メッキにより形成された銅層のみであってもよく、またスパッタにより形成された銅層のみであってもよく、さらにスパッタにより形成されたチタン等の薄膜層上にスパッタにより銅層を形成したものであってもよい。これは、後述する上層下地金属層１６ａ、１９ａの場合も同様である。
次に、下地金属層１０ａの上面にメッキレジスト膜３１をパターン形成する。この場合、再配線１０形成領域に対応する部分におけるメッキレジスト膜３１には開口部３２が形成されている。次に、下地金属層１０ａをメッキ電流路として銅の電解メッキを行うことにより、メッキレジスト膜３１の開口部３２内の下地金属層１０ａの上面に上層金属層１０ｂを形成する。次に、メッキレジスト膜３１を剥離する。
次に、図４に示すように、上層金属層１０ｂを含む下地金属層１０ａの上面にメッキレジスト膜３３をパターン形成する。この場合、柱状電極１１形成領域に対応する部分におけるメッキレジスト膜３３には開口部３４が形成されている。次に、下地金属層１０ａをメッキ電流路として銅の電解メッキを行うことにより、メッキレジスト膜３３の開口部３４内の上層金属層１０ｂの接続パッド部上面に柱状電極１１を形成する。
次に、メッキレジスト膜３３を剥離し、次いで、柱状電極１１および上層金属層１０ｂをマスクとして下地金属層１０ａの不要な部分をエッチングして除去すると、図５に示すように、上層金属層１０ｂ下にのみ下地金属層１０ａが残存され、この残存された下地金属層１０ａおよびその上面全体に形成された上層金属層１０ｂにより再配線１０が形成される。
次に、図６に示すように、スクリーン印刷法やスピンコーティング法等により、柱状電極１１および再配線１０を含む保護膜８の上面全体にエポキシ系樹脂やポリイミド等からなる封止膜１２をその厚さが柱状電極１１の高さよりも厚くなるように形成する。したがって、この状態では、柱状電極１１の上面は封止膜１２によって覆われている。
次に、封止膜１２および柱状電極１１の上面側を適宜に研磨し、図７に示すように、柱状電極１１の上面を露出させ、且つ、この露出された柱状電極１１の上面を含む封止膜１２の上面を平坦化する。次に、図８に示すように、ダンシング工程を経ると、図１に示す半導体構成体３が複数個得られる。
ところで、柱状電極１１の上面側を適宜に研磨するのは、電解メッキにより形成される柱状電極１１の高さにばらつきがあるため、このばらつきを解消して、柱状電極１１の高さを均一にするためである。また、この場合、軟質の銅からなる柱状電極１１とエポキシ系樹脂等からなる封止膜１２とを同時に研磨するため、適宜な粗さの砥石を備えたグラインダーを用いている。
次に、このようにして得られた半導体構成体３を用いて、図１に示す半導体装置を製造する場合の一例について説明する。まず、図９に示すように、図１に示すベース板１を複数枚採取することができる大きさで、限定する意味ではないが、平面形状が長方形、好ましくは、ほぼ正方形のベース板１の上面全体に接着層２を形成する。次に、接着層２の上面の所定の複数箇所にそれぞれ半導体構成体３のシリコン基板４の下面を接着する。
次に、半導体構成体３間および最外周に配置された半導体構成体３の外側における接着層２の上面に、繊維やフィラー等の補強材を含む半硬化のエポキシ系樹脂やＢＴ樹脂等の熱硬化性樹脂からなる絶縁材材料１３Ａを半導体構成体３の上面よりもやや盛り上がるように配置する。
次に、図１０に示すように、一対の加熱加圧板３５、３６を用いて絶縁材材料１３Ａを加熱加圧することにより、半導体構成体３間および最外周に配置された半導体構成体３の外側における接着層２の上面に、絶縁材１３をその上面が半導体構成体３の上面とほぼ面一となるように形成する。
この場合、図７に示すように、ウエハ状態において、半導体構成体３の柱状電極１１の高さは均一とされ、且つ、柱状電極１１の上面を含む封止膜１２の上面は平坦化されているため、図１０に示す状態において、複数の半導体構成体３の各厚さは同じである。
そこで、図１０に示す状態において、半導体構成体３の上面を加圧制限面として加熱加圧を行なうと、絶縁材１３の厚さは半導体構成体３の厚さとほぼ同じとなる。また、一対の加熱加圧板３５、３６を備えたプレス装置として、オープンエンド型（開放型）の平面プレス装置を用いると、絶縁材材料１３Ａ中の余分の熱硬化性樹脂は一対の加熱加圧板３５、３６の外側に押し出される。そして、この状態で、絶縁材１３中の半硬化の熱硬化性樹脂が硬化すると、絶縁材１３の上面は半導体構成体３の上面とほぼ面一となる。なお、図１０に示す製造工程において、上面側からは加圧のみとし、加熱は半導体構成体３の下面側をヒーター等で行うというように、加熱と加圧は別々の手段で行ってもよいし、加圧と加熱とを別の工程で行うようにすることもできる。
このように、加熱加圧あるいは加圧のみにより、絶縁材１３の厚さが半導体構成体３の厚さとほぼ同じとなるようにしているので、研磨工程は不要である。したがって、ベース板１のサイズが例えば５００×５００ｍｍ程度と比較的大きくても、その上に配置された複数の半導体構成体３に対して絶縁材１３の平坦化を一括して簡単に行なうことができる。
ここで、絶縁材材料１３Ａ中の余分の熱硬化性樹脂が半導体構成体３上にやや流出しても、この流出により形成された熱硬化性樹脂層の厚さが無視できるほど薄ければ、別に支障はない。一方、この流出により形成された熱硬化性樹脂層の厚さが無視できないほど厚い場合には、バフ研磨により除去すればよい。
すなわち、この場合の研磨は、半導体構成体３の上面側つまり銅からなる柱状電極１１の上面側を研磨するのではなく、半導体構成体３の上面および形成すべき厚さの絶縁材１３の上面を覆っている熱硬化性樹脂層を除去するものであり、且つ、この熱硬化性樹脂層中に繊維やフィラー等の補強材は含まれていないので、安価で低精度のバフ研磨装置を用いて簡単に研磨することができる。
研磨の他の例としては、安価で低精度のエンドレス研磨ベルトの一部をフラット化し、このフラット化した部分で半導体構成体３の上面および形成すべき厚さの絶縁材１３の上面を覆っている熱硬化性樹脂層を半導体構成体３の上面を研磨制限面として平滑化研磨するようにしてもよい。
そして、バフやエンドレス研磨ベルトを用いた研磨装置では、ベース板１のサイズが例えば５００×５００ｍｍ程度と比較的大きくても、それに容易に対応することができる上、研磨工程は１回で済み、短時間で簡単に研磨することができる。このように、この工程では、砥石等による研磨と異なり、柱状電極１１の上面側にダレが発生しないような研磨を行うようにすることが、生産性の面で望ましい。
ところで、半導体構成体３の周囲に配置された方形枠状の絶縁材１３は、熱硬化性樹脂中に繊維やフィラー等の補強材を含有させたものからなっているので、熱硬化性樹脂のみからなる場合と比較して、熱硬化性樹脂の硬化時の収縮による応力を小さくすることができ、ひいてはベース板１が反りにくいようにすることができる。なお、絶縁材材料１３Ａは、予め、各半導体構成体３が配置される位置に対応して、半導体構成体３のサイズとほぼ同じか、或いは少し大きめのサイズの開口部が形成されたシート状のものを用いてもよい。また、上記実施形態では、ベース板１上に複数の半導体構成体３を配置した後、絶縁材材料１３Ａを配置する場合で説明したが、ベース板１上に各半導体構成体３に対応する開口部が形成された絶縁材材料１３Ａを配置した後、半導体構成体３を配置するようにすることも可能である。
さて、図１０に示す工程が終了したら、次に、図１１に示すように、ほぼ面一となった半導体構成体３および絶縁材１３の上面全体に第１の上層絶縁膜１４を形成する。この場合、第１の上層絶縁膜１４の形成は、樹脂シートのラミネートであってもよく、液状樹脂の塗布であってもよい。そして、第１の上層絶縁膜１４をエポキシ系樹脂やカルド樹脂等の感光性樹脂によって形成する場合には、フォトリソグラフィ法により、柱状電極１１の上面中央部に対応する部分における第１の上層絶縁膜１４に開口部１５を形成する。
第１の上層絶縁膜１４をエポキシ系樹脂やＢＴ樹脂等の非感光性樹脂によって形成する場合には、レーザビームを照射するレーザ加工により、第１の上層絶縁膜１４に開口部１５を形成する。この場合、図１０に示す製造工程において、絶縁材材料１３Ａ中の余分の熱硬化性樹脂が半導体構成体３上にやや流出し、この流出により形成された熱硬化性樹脂層の厚さが無視できないほど厚くても、レーザ加工による開口形成が可能な程度に薄い場合には、上述の研磨工程は省略してもよい。
次に、図１２に示すように、開口部１５を介して露出された柱状電極１１の上面を含む第１の上層絶縁膜１４の上面全体に第１の下地金属層１６ａを形成する。次に、第１の下地金属層１６ａの上面にメッキレジスト膜３７をパターン形成する。この場合、第１の上層再配線１６形成領域に対応する部分におけるメッキレジスト膜３７には開口部３８が形成されている。次に、第１の下地金属層１６ａをメッキ電流路として銅の電解メッキを行うことにより、メッキレジスト膜３７の開口部３８内の第１の下地金属層１６ａの上面に第１の上層金属層１６ｂを形成する。
次に、メッキレジスト膜３７を剥離し、次いで、第１の上層金属層１６ｂをマスクとして第１の下地金属層１６ａの不要な部分をエッチングして除去すると、図１３に示すように、第１の上層金属層１６ｂ下にのみ第１の下地金属層１６ａが残存され、この残存された第１の下地金属層１６ａおよびその上面全体に形成された第１の上層金属層１６ｂにより第１の上層再配線１６が形成される。
次に、図１４に示すように、スクリーン印刷法やスピンコーティング法等により、第１の上層再配線１６を含む第１の上層絶縁膜１４の上面全体にエポキシ系樹脂やポリイミド等からなる第２の上層絶縁膜１７を形成する。この場合、第１の上層再配線１６の接続パッド部に対応する部分における第２の上層絶縁膜１７には開口部１８が形成されている。次に、開口部１８を介して露出された第１の上層再配線１６の接続パッド部を含む第２の上層絶縁膜１７の上面全体に第２の下地金属層１９ａを形成する。
次に、第２の下地金属層１９ａの上面にメッキレジスト膜３９をパターン形成する。この場合、第２の上層再配線１９形成領域に対応する部分におけるメッキレジスト膜３９には開口部４０が形成されている。次に、第２の下地金属層１９ａをメッキ電流路として銅の電解メッキを行うことにより、メッキレジスト膜３９の開口部４０内の第２の下地金属層１９ａの上面に第２の上層金属層１９ｂを形成する。
次に、メッキレジスト膜３９を剥離し、次いで、第２の上層金属層１９ｂをマスクとして第２の下地金属層１９ａの不要な部分をエッチングして除去すると、図１５に示すように、第２の上層金属層１９ｂ下にのみ第２の下地金属層１９ａが残存され、この残存された第２の下地金属層１９ａおよびその上面全体に形成された第２の上層金属層１９ｂにより第２の上層再配線１９が形成される。
次に、図１６に示すように、スクリーン印刷法やスピンコーティング法等により、第２の上層再配線１９を含む第２の上層絶縁膜１７の上面全体にエポキシ系樹脂やポリイミド等からなる第３の上層絶縁膜２０を形成する。この場合、第２の上層再配線１９の接続パッド部に対応する部分における第３の上層絶縁膜２０には開口部２１が形成されている。次に、開口部２１内およびその上方に半田ボール２２を第２の上層再配線１９の接続パッド部に接続させて形成する。
次に、図１７に示すように、互いに隣接する半導体構成体３間において、３層の絶縁膜２０、１７、１４、絶縁材１３、接着層２およびベース板１を切断すると、図１に示す半導体装置が複数個得られる。
このようにして得られた半導体装置では、半導体構成体３の柱状電極１１に接続される第１の下地金属層１６ａおよび第１の上層金属層１６ｂを無電解メッキ（またはスパッタ）および電解メッキにより形成し、第１の上層再配線１６の接続パッド部に接続される第２の下地金属層１９ａおよび第２の上層金属層１９ｂを無電解メッキ（またはスパッタ）および電解メッキにより形成しているので、半導体構成体３の柱状電極１１と第１の上層再配線１６との間の導電接続および第１の上層再配線１６と第２の上層再配線１９との間の導電接続を確実とすることができる。
また、上記製造方法では、ベース板１上の接着層２上に複数の半導体構成体３を配置し、複数の半導体構成体３に対して絶縁材１３、第１〜第３の上層絶縁膜１４、１７、２０、第１、第２の下地金属層１６ａ、１９ａ、第１、第２の上層金属層１６ｂ、１９ｂおよび半田ボール２２の形成を一括して行い、その後に分断して複数個の半導体装置を得ているので、製造工程を簡略化することができる。
また、ベース板１と共に複数の半導体構成体３を搬送することができるので、これによっても製造工程を簡略化することができる。さらに、ベース板１の外形寸法を一定にすると、製造すべき半導体装置の外形寸法に関係なく、搬送系を共有化することができる。
さらに、上記製造方法では、図９に示すように、再配線１０および柱状電極１１を備えたＣＳＰタイプの半導体構成体３を接着層２上に接着しているので、例えば、シリコン基板４上に接続パッド５および絶縁膜６を設けてなる通常の半導体チップを接着層２上に接着して、半導体チップの周囲に設けられた封止膜上等に再配線および柱状電極を形成する場合と比較して、コストを低減することができる。
例えば、切断前のベース板１がシリコンウエハのように一定のサイズのほぼ円形状である場合、接着層２上に接着された半導体チップの周囲に設けられた封止膜上等に再配線および柱状電極を形成すると、処理面積が増大する。換言すれば、低密度処理になるため、一回当たりの処理枚数が低減し、スループットが低下するので、コストアップとなる。
これに対し、上記製造方法では、再配線１０および柱状電極１１を備えたＣＳＰタイプの半導体構成体３を接着層２上に接着した後に、ビルドアップしているので、プロセス数は増大するが、柱状電極１１を形成するまでは高密度処理のため、効率が良く、プロセス数の増大を考慮しても、全体の価格を低減することができる。
なお、上記実施形態においては、半田ボール２２を、半導体構成体３上および絶縁材１３上の全面に対応してマトリクス状に配列されるよう設けているが、半田ボール２２を半導体構成体３の周囲の絶縁材１３上に対応する領域上にのみ設けるようにしてもよい。その場合、半田ボール２２を半導体構成体３の全周囲ではなく、半導体構成体３の４辺の中、１〜３辺の側方のみに設けてもよい。また、このような場合には、絶縁材１３を矩形枠状のものとする必要はなく、半田ボール２２を設ける辺の側方のみに配置されるようにしてもよい。
（製造方法の第１の例）
次に、図１に示す半導体装置の製造方法の第１の例について説明する。まず、図１８に示すように、紫外線透過性の透明樹脂板やガラス板等からなる別のベース板４１の上面全体に紫外線硬化型の粘着シート等からなる接着層４２を接着し、接着層４２の上面に上述のベース板２１および接着層２２を接着したものを用意する。
次に、図１に示す半導体装置の製造方法の第１の例について説明する。まず、図１８に示すように、紫外線透過性の透明樹脂板やガラス板等からなる別のベース板４１の上面全体に紫外線硬化型の粘着シート等からなる接着層４２を接着し、接着層４２の上面に上述のベース板２１および接着層２２を接着したものを用意する。
そして、図９〜図１６にそれぞれ示す製造工程を経た後に、図１９に示すように、３層の絶縁膜２０、１７、１４、絶縁材１３、接着層２、ベース板１および接着層４２を切断し、別のベース板４１を切断しない。次に、別のベース板４１の下面側から紫外線を照射し、接着層４２を硬化させる。すると、分断されたベース板１の下面に対する接着層４２による接着性が低下する。そこで、接着層４２上に存在する個片化されたものを１つずつ剥がしてピックアップすると、図１に示す半導体装置が複数個得られる。
この製造方法では、図１９に示す状態において、接着層４２上に存在する個片化された半導体装置がバラバラとならないので、専用の半導体装置載置用トレーを用いることなく、そのまま、図示しない回路基板上への実装時に１つずつ剥がしてピックアップすることができる。また、別のベース板４１の上面に残存する接着性が低下した接着層４２を剥離すると、別のベース板４１を再利用することができる。さらに、別のベース板４１の外形寸法を一定にすると、製造すべき半導体装置の外形寸法に関係なく、搬送系を共有化することができる。
なおここで、別のベース板４１として、膨張させることにより半導体装置を取り外す、通常のダイシングテープ等を用いることも可能であり、その場合には、接着層は紫外線硬化型でなくてもよい。また、別のベース板４１を研磨やエッチングにより除去するようにしてもよい。
（製造方法の参考例２）
次に、図１に示す半導体装置の製造方法の参考例２について説明する。この製造方法では、図１１に示す製造工程後に、図２０に示すように、開口部１５を介して露出された柱状電極１１の上面を含む第１の上層絶縁膜１４の上面全体に銅の無電解メッキにより第１の下地金属層１６ａを形成する。次に、第１の下地金属層１６ａをメッキ電流路として銅の電解メッキを行うことにより、第１の下地金属層１６ａの上面全体に第１の上層金属形成用層１６ｃを形成する。次に、第１の上層金属形成用層３９ｃの上面の第１の上層再配線形成領域に対応する部分にレジスト膜４３をパターン形成する。
次に、図１に示す半導体装置の製造方法の参考例２について説明する。この製造方法では、図１１に示す製造工程後に、図２０に示すように、開口部１５を介して露出された柱状電極１１の上面を含む第１の上層絶縁膜１４の上面全体に銅の無電解メッキにより第１の下地金属層１６ａを形成する。次に、第１の下地金属層１６ａをメッキ電流路として銅の電解メッキを行うことにより、第１の下地金属層１６ａの上面全体に第１の上層金属形成用層１６ｃを形成する。次に、第１の上層金属形成用層３９ｃの上面の第１の上層再配線形成領域に対応する部分にレジスト膜４３をパターン形成する。
次に、レジスト膜４３をマスクとして第１の上層金属形成用層１６ｃおよび第１の下地金属層１６ａの不要な部分をエッチングして除去すると、図２１に示すように、レジスト膜４３下にのみ第１の上層配線層１６が残存される。この後、レジスト膜４３を剥離する。なお、これと同様の形成方法により、第２の上層再配線１９を形成するようにしてもよい。
ところで、図９に示すベース板１あるいは図１９に示す別のベース板４１をトレイ状とすることもできる。つまり、ベース板を、半導体構成体３を配列する領域が周囲より陥没した受け皿のような形状とする。そして、このトレイ状のベース板の半導体構成体３配列領域を囲む周囲の上面にメッキ電流路用金属層を設け、このメッキ電流路用金属層とメッキ電流路用の下地金属層（１６ａ、１９ａ）とを導電部材で接続して、電解メッキを行うようにしてもよい。この場合、トレイの外形サイズを同一としておくことにより、製造する半導体装置のサイズが異なる場合でも、同一の製造装置の使用が可能となり効率的となる。
（製造方法の参考例３）
次に、図１に示す半導体装置の製造方法の参考例３について説明する。この製造方法では、図２２に示すように、ベース板１上の接着層２上に配置された複数の半導体構成体３上に、繊維やフィラー等の補強材を含む半硬化のエポキシ系樹脂やＢＴ樹脂等の熱硬化性樹脂からなるシート状の絶縁材材料１３Ｂを配置する。
次に、図１に示す半導体装置の製造方法の参考例３について説明する。この製造方法では、図２２に示すように、ベース板１上の接着層２上に配置された複数の半導体構成体３上に、繊維やフィラー等の補強材を含む半硬化のエポキシ系樹脂やＢＴ樹脂等の熱硬化性樹脂からなるシート状の絶縁材材料１３Ｂを配置する。
次に、一対の加熱加圧板３５、３６を用いて、半導体構成体３の上面を加圧制限面として加熱加圧することにより、シート状の絶縁材材料１３Ｂ中の熱硬化性樹脂が補強材と共に半導体構成体３間および最外周に配置された半導体構成体３の外側における接着層２上に押し込まれ、図１０に示す場合と同様に、上面が半導体構成体３の上面とほぼ面一となる絶縁材１３が形成される。
（製造方法の他の第２の例）
次に、図１に示す半導体装置の製造方法の他の第２の例について説明する。この製造方法では、図９に示す製造工程後に、図２３に示すように、複数の半導体構成体３の上面および絶縁材材料１３Ａの上面に、エポキシ系樹脂やカルド樹脂等の感光性樹脂からなるシート状の第１の上層絶縁膜材料１４Ａをラミネータ等を用いて仮接着する。この場合、シート状の第１の上層絶縁膜材料１４Ａを形成する感光性樹脂としては、流動性の比較的低いものが好ましい。
次に、図１に示す半導体装置の製造方法の他の第２の例について説明する。この製造方法では、図９に示す製造工程後に、図２３に示すように、複数の半導体構成体３の上面および絶縁材材料１３Ａの上面に、エポキシ系樹脂やカルド樹脂等の感光性樹脂からなるシート状の第１の上層絶縁膜材料１４Ａをラミネータ等を用いて仮接着する。この場合、シート状の第１の上層絶縁膜材料１４Ａを形成する感光性樹脂としては、流動性の比較的低いものが好ましい。
次に、光照射により、第１の上層絶縁膜材料１４Ａを仮硬化させる。この仮硬化は、次の加熱加圧工程において、絶縁材材料１３Ａ中の熱硬化性樹脂が半導体構成体３上に流出しないようにするとともに、絶縁材材料１３Ａ中の熱硬化性樹脂と第１の上層絶縁膜材料１４Ａを形成する感光性樹脂とが混ざり合わないようにするためである。
次に、図２４に示すように、一対の加熱加圧板３５、３６を用いて、形成すべき第１の上層絶縁膜１４の上面を加圧制限面として加熱加圧することにより、半導体構成体３間および最外周に配置された半導体構成体３の外側における接着層２の上面に、絶縁材１３をその上面が半導体構成体３の上面とほぼ面一となるように形成し、且つ、ほぼ面一となった半導体構成体３および絶縁材１３の上面全体に第１の上層絶縁膜１４を形成する。
この場合の加熱加圧処理は、感光性樹脂からなる第１の上層絶縁膜材料１４Ａを介して半導体構成３を加圧するため、半導体構成体３にかかるストレスを軽減することができる。次に、感光性樹脂からなる第１の上層絶縁膜１４には仮硬化のための光がすでに照射されているため、フォトリソグラフィ法ではなく、レーザ加工により、柱状電極１１の上面中央部に対応する部分における第１の上層絶縁膜１４に開口部１５（図１１参照）を形成する。
（参考例４）
図９に示す製造工程において、接着層２を半導体構成体３のシリコン基板４の下面のそれぞれ設け、これらの接着層２をベース板１の上面の各所定の箇所に接着した場合には、図１０に示す製造工程において、絶縁材１３の下面がベース板１の上面に接合するため、図２５に示すこの発明の参考例４としての半導体装置が得られる。
図９に示す製造工程において、接着層２を半導体構成体３のシリコン基板４の下面のそれぞれ設け、これらの接着層２をベース板１の上面の各所定の箇所に接着した場合には、図１０に示す製造工程において、絶縁材１３の下面がベース板１の上面に接合するため、図２５に示すこの発明の参考例４としての半導体装置が得られる。
このようにして得られた半導体装置では、例えば、シリコン基板４の下面が接着層２を介してベース板１の上面に接着されているほかに、シリコン基板４の側面が絶縁材１３を介してベース板１の上面に接合されているので、半導体構成体３のベース板１に対する接合強度をある程度強くすることができる。
（参考例５、６）
図２６はこの発明の参考例５としての半導体装置の断面図を示したものである。この半導体装置において、図１に示す半導体装置と異なる点は、ベース板１および接着層２を備えていないことである。
図２６はこの発明の参考例５としての半導体装置の断面図を示したものである。この半導体装置において、図１に示す半導体装置と異なる点は、ベース板１および接着層２を備えていないことである。
この参考例５の半導体装置を製造する場合には、例えば図１６に示すように、半田ボール２２を形成した後に、ベース板１および接着層２を研磨やエッチング等により除去し、次いで互いに隣接する半導体構成体３間において、３層の絶縁膜２０、１７、１４および絶縁材１３を切断すると、図２６に示す半導体装置が複数個得られる。このようにして得られた半導体装置では、ベース板１および接着層２を備えていないので、その分だけ、薄型化することができる。
また、ベース板１および接着層２を研磨やエッチング等により除去した後に、シリコン基板４および絶縁材１３の下面側を適宜に研磨し、次いで互いに隣接する半導体構成体３間において、３層の絶縁膜２０、１７、１４および絶縁材１３を切断すると、図２７に示すこの発明の参考例６としての半導体装置が複数個得られる。このようにして得られた半導体装置では、さらに薄型化することができる。
なお、半田ボール２２を形成する前に、ベース板１および接着層２を研磨やエッチング等により除去し（必要に応じてさらにシリコン基板４および絶縁材１３の下面側を適宜に研磨し）、次いで半田ボール２２を形成し、次いで互いに隣接する半導体構成体３間において、３層の絶縁膜２０、１７、１４および絶縁材１３を切断するようにしてもよい。
（参考例７）
図２８はこの発明の参考例７としての半導体装置の断面図を示したものである。この半導体装置において、図１に示す半導体装置と異なる点は、接着層２の下面に放熱用の金属層４４が接着されていることである。金属層４４は、厚さ数十μｍの銅箔等からなっている。
図２８はこの発明の参考例７としての半導体装置の断面図を示したものである。この半導体装置において、図１に示す半導体装置と異なる点は、接着層２の下面に放熱用の金属層４４が接着されていることである。金属層４４は、厚さ数十μｍの銅箔等からなっている。
この参考例７の半導体装置を製造する場合には、例えば図１６に示すように、半田ボール２２を形成した後に、ベース板１を研磨やエッチング等により除去し、次いで接着層２の下面全体に金属層４４を接着し、次いで互いに隣接する半導体構成体３間において、３層の絶縁膜２０、１７、１４、絶縁材１３、接着層２および金属層４４を切断すると、図２８に示す半導体装置が複数個得られる。
なお、接着層２も研磨やエッチング等により除去し（必要に応じてさらにシリコン基板４および絶縁材１３の下面側を適宜に研磨し）、シリコン基板４および絶縁材１３の下面に新たな接着層を介して金属層４４を接着するようにしてもよい。
（第２実施形態）
図２９はこの発明の第２実施形態としての半導体装置の断面図を示したものである。この半導体装置において、図１に示す半導体装置と大きく異なる点は、第１の上層絶縁膜１４を絶縁材１３と同一の材料によって形成し、半導体構成体３と絶縁材１３との間に隙間２３を形成し、この隙間２３に樹脂からなる絶縁膜２４を設けたことである。
図２９はこの発明の第２実施形態としての半導体装置の断面図を示したものである。この半導体装置において、図１に示す半導体装置と大きく異なる点は、第１の上層絶縁膜１４を絶縁材１３と同一の材料によって形成し、半導体構成体３と絶縁材１３との間に隙間２３を形成し、この隙間２３に樹脂からなる絶縁膜２４を設けたことである。
次に、この半導体装置の製造方法の一例について説明する。まず、図３０に示すように、ベース板１上に設けられた接着層２の上面の所定の箇所に格子状の絶縁材１３の下面を接着する。格子状の絶縁材１３は、繊維やフィラー等の補強材を含む熱硬化性樹脂からなるシート状の絶縁材材料（例えば、プリプレグ）に型抜き加工やエッチング等により複数の矩形形状の開口部２５を形成することにより得られる。開口部２５のサイズは半導体構成体３のサイズよりもやや大きくなっている。
次に、格子状の絶縁材１３の各開口部２５内における接着層２の上面中央部にそれぞれ半導体構成体３のシリコン基板４の下面を接着する。ここで、格子状の絶縁材１３の厚さは半導体構成体３の厚さよりもやや薄くなっている。このため、格子状の絶縁材１３の上面は半導体構成体３の上面よりもやや下方に配置されている。また、絶縁材１３の開口部２５のサイズは半導体構成体３のサイズよりもやや大きくなっているため、絶縁材１３と半導体構成体３との間には隙間２３が形成されている。
次に、図３１に示すように、複数の半導体構成体３の上面に、繊維やフィラー等の補強材を含む半硬化の熱硬化性樹脂からなるシート状の第１の上層絶縁膜材料（例えば、プリプレグ）１４Ｂをただ単に載置する。ここで、絶縁材１３と半導体構成体３との間の隙間２３の間隔は、第１の上層絶縁膜材料１４Ｂ中の繊維やフィラー等からなる補強材の直径よりも小さくなっている。
次に、一対の加熱加圧板３５、３６を用いて加熱加圧する。すると、第１の上層絶縁膜材料１４Ｂ中の繊維やフィラー等からなる補強材の直径は絶縁材１３と半導体構成体３との間の隙間２３の間隔よりも大きくなっているため、図３２に示すように、第１の上層絶縁膜材料１４Ｂ中の熱硬化性樹脂のみが絶縁材１３と半導体構成体３との間の隙間２３に押し込まれて絶縁膜２４が形成されるとともに、この絶縁膜２４、絶縁材１３および半導体構成体３の上面に、補強材を含む熱硬化性樹脂からなる第１の上層絶縁膜材料１４が形成される。
この場合、半導体構成体３の上面よりも第１の上層絶縁膜材料１４中の補強材の直径だけ高い仮想面を加圧制限面とすると、半導体構成体３上における第１の上層絶縁膜１４の厚さはその中の補強材の直径と同じとなる。ここで、絶縁材１３の上面を半導体構成体３の上面よりもやや下方に配置するのは、絶縁材１３の上面よりも第１の上層絶縁膜材料１４中の補強材の直径だけ高い仮想面が加圧制限面とならないようにするためである。また、第１の上層絶縁膜材料１４の上面は、上側の加熱加圧板３６の下面によって押さえ付けられるため、平坦面となる。したがって、第１の上層絶縁膜材料１４の上面を平坦化するための研磨工程は不要である。
次に、図３３に示すように、第１の上層絶縁膜材料１４が補強材を含むため、レーザ加工により、柱状電極１１の上面中央部に対応する部分における第１の上層絶縁膜材料１４に開口部１５を形成する。以下、例えば、図１２〜図１７にそれぞれ示す製造工程を経ると、図２９に示す半導体装置が複数個得られる。
（参考例８）
例えば、図１に示す場合には、半導体構成体３上における第３の上層絶縁膜２０上にも半田ボール２２を配置しているが、これに限定されるものではない。例えば、図３４に示すこの発明の参考例８のように、絶縁材１３上における第３の上層絶縁膜２０上にのみ半田ボール２２を配置し、半導体構成体３上における第３の上層絶縁膜２０上に、シリコン基板４上の集積回路に光が入射するのを防止するための遮光性金属からなる遮光膜２６を設けるようにしてもよい。遮光膜２６は、金属シートであってもよく、スパッタや無電解メッキ等によって形成してもよい。
例えば、図１に示す場合には、半導体構成体３上における第３の上層絶縁膜２０上にも半田ボール２２を配置しているが、これに限定されるものではない。例えば、図３４に示すこの発明の参考例８のように、絶縁材１３上における第３の上層絶縁膜２０上にのみ半田ボール２２を配置し、半導体構成体３上における第３の上層絶縁膜２０上に、シリコン基板４上の集積回路に光が入射するのを防止するための遮光性金属からなる遮光膜２６を設けるようにしてもよい。遮光膜２６は、金属シートであってもよく、スパッタや無電解メッキ等によって形成してもよい。
（参考例９）
図３５はこの発明の参考例９としての半導体装置の断面図を示したものである。この半導体装置では、半導体構成体３として、図１に示す半導体構成体３と比較すると、柱状電極１１および封止膜１２を備えていないものを用いている。この場合、例えば、図２３および図２４にそれぞれ示すような製造工程を経ると、半導体構成体３の周囲における接着層２の上面に方形枠状の絶縁材１３が形成されるとともに、再配線１０を含む保護膜８および絶縁材１３の上面に第１の上層絶縁膜１４が形成される。そして、レーザ加工により、再配線１０の接続パッド部に対応する部分における第１の上層絶縁膜１４に開口部１５を形成し、この開口部１５を介して、再配線１０の接続パッド部に第１の上層再配線１６を接続する。
図３５はこの発明の参考例９としての半導体装置の断面図を示したものである。この半導体装置では、半導体構成体３として、図１に示す半導体構成体３と比較すると、柱状電極１１および封止膜１２を備えていないものを用いている。この場合、例えば、図２３および図２４にそれぞれ示すような製造工程を経ると、半導体構成体３の周囲における接着層２の上面に方形枠状の絶縁材１３が形成されるとともに、再配線１０を含む保護膜８および絶縁材１３の上面に第１の上層絶縁膜１４が形成される。そして、レーザ加工により、再配線１０の接続パッド部に対応する部分における第１の上層絶縁膜１４に開口部１５を形成し、この開口部１５を介して、再配線１０の接続パッド部に第１の上層再配線１６を接続する。
ところで、この場合の半導体構成体３は柱状電極１１および封止膜１２を備えていないが、例えば図２３を参照して説明すると、加熱加圧処理時に、感光性樹脂からなる第１の上層絶縁膜材料１４Ａを介して加圧されるため、半導体構成体３にかかるストレスが軽減され、別に支障はない。
（第３実施形態）
例えば、図１７に示す場合には、互いに隣接する半導体構成体３間において切断したが、これに限らず、２個またはそれ以上の半導体構成体３を１組として切断し、例えば、図３６に示すこの発明の第３実施形態のように、３個の半導体構成体３を１組として切断し、マルチチップモジュール型の半導体装置を得るようにしてもよい。この場合、３個で１組の半導体構成体３は同種、異種のいずれであってもよい。
例えば、図１７に示す場合には、互いに隣接する半導体構成体３間において切断したが、これに限らず、２個またはそれ以上の半導体構成体３を１組として切断し、例えば、図３６に示すこの発明の第３実施形態のように、３個の半導体構成体３を１組として切断し、マルチチップモジュール型の半導体装置を得るようにしてもよい。この場合、３個で１組の半導体構成体３は同種、異種のいずれであってもよい。
（その他の参考例）
上記各実施形態では、絶縁材１３を、補強材を含む熱硬化性樹脂によって形成した場合について説明したが、これに限らず、熱硬化性樹脂のみによって形成するようにしてもよく、また液晶ポリマーやＰＥＥＴ（ポリエーテルケトン）等の熱可塑性樹脂のみによって形成するようにしてもよい。
上記各実施形態では、絶縁材１３を、補強材を含む熱硬化性樹脂によって形成した場合について説明したが、これに限らず、熱硬化性樹脂のみによって形成するようにしてもよく、また液晶ポリマーやＰＥＥＴ（ポリエーテルケトン）等の熱可塑性樹脂のみによって形成するようにしてもよい。
絶縁材１３を熱可塑性樹脂のみによって形成する場合には、例えば、図９において符号１３Ａで示すように、液状の熱可塑性樹脂をスクリーン印刷法により印刷するようにしてもよい。また、例えば、図３７において符号１３Ｃで示すように、半導体構成体３を覆うように、液状の熱可塑性樹脂を塗布法により塗布し、半導体構成体３の上面を加圧制限面として加熱加圧して、半導体構成体３間等に絶縁材１３を形成するようにしてもよい。
例えば、図１に示す場合には、半導体構成体３および絶縁材１３の上面に設けられた第１の上層絶縁膜１４の上面に第１の上層再配線１６を設けているが、これに限らず、第１の上層絶縁膜１４を設けずに、半導体構成体３および絶縁材１３の上面に上層再配線１６を設けるようにしてもよい。
１ ベース板
２ 接着層
３ 半導体構成体
４ シリコン基板
５ 接続パッド
１０ 再配線
１１ 柱状電極
１２ 封止膜
１３ 絶縁材
１４ 第１の上層絶縁膜
１６ 第１の上層再配線
１７ 第２の上層絶縁膜
１９ 第２の上層再配線
２０ 第３の上層絶縁膜
２２ 半田ボール
２ 接着層
３ 半導体構成体
４ シリコン基板
５ 接続パッド
１０ 再配線
１１ 柱状電極
１２ 封止膜
１３ 絶縁材
１４ 第１の上層絶縁膜
１６ 第１の上層再配線
１７ 第２の上層絶縁膜
１９ 第２の上層再配線
２０ 第３の上層絶縁膜
２２ 半田ボール
Claims (15)
- ベース板上に、各々が、半導体基板の上面に設けられた複数の再配線、前記各再配線の一端部上に形成された柱状電極および前記半導体基板上において前記柱状電極間に設けられ、その上面が前記柱状電極の上面と同一平面に位置する封止膜を有する複数の半導体構成体および隣接する前記半導体構成体間に絶縁材材料を配置する工程と、
前記半導体構成体の上面および前記絶縁材材料の上面に上層絶縁膜材料を形成する工程と、
前記上層絶縁膜材料の上面を加熱加圧して、前記半導体構成体間に絶縁材を形成すると共に前記半導体構成体上および前記絶縁材上に上層絶縁膜を形成する工程と、
前記上層絶縁膜に前記柱状電極の上面を露出する開口部を形成する工程と、
前記上層絶縁膜上に、接続パッド部を有し且ついずれかの前記半導体構成体の対応する前記柱状電極に前記開口部を介して接続される上層再配線を、少なくともいずれかの前記上層再配線の接続パッド部が前記絶縁材に対応する領域に配置されるように形成する工程と、
前記半導体構成体間における前記上層絶縁膜および前記絶縁材を切断して少なくともいずれかの前記上層再配線の接続パッド部が前記半導体構成体の側方に設けられた前記絶縁材上に配置された半導体装置を複数個得る工程と、
を有することを特徴とする半導体装置の製造方法。 - 請求項１に記載の発明において、前記上層絶縁膜および前記絶縁材を切断する工程は、前記半導体構成体が複数個含まれるように切断することを特徴とする半導体装置の製造方法。
- 請求項１に記載の発明において、前記絶縁材は補強材を含む樹脂からなることを特徴とする半導体装置の製造方法。
- 請求項１に記載の発明において、前記接続パッド部上に半田ボールを形成する工程を有することを特徴とする半導体装置の製造方法。
- 請求項１に記載の発明において、前記上層絶縁膜および前記絶縁材を切断する工程は前記上層絶縁膜および前記絶縁材を切断するとともに前記ベース板を切断し、前記半導体装置としてベース板を備えたものを得ることを特徴とする半導体装置の製造方法。
- 請求項５に記載の発明において、切断前の前記ベース板下に別のベース板を配置し、前記ベース板を切断した後に、前記別のベース板を取り除く工程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１に記載の発明において、前記上層絶縁膜材料はシート状の絶縁材料であることを特徴とする半導体装置の製造方法。
- 請求項７に記載の発明において、前記シート状の絶縁膜材料を配置した後に、該シート状の絶縁膜材料を仮硬化させることを特徴とする半導体装置の製造方法。
- 請求項１に記載の発明において、前記上層絶縁膜材料の上面を加熱加圧する工程は、形成すべき前記上層絶縁膜の上面を加圧制限面として行なうことを特徴とする半導体装置の製造方法。
- 請求項１に記載の発明において、前記上層絶縁膜材料の上面を加熱加圧して、前記半導体構成体間に絶縁材を形成すると共に前記半導体構成体上および前記絶縁材上に上層絶縁膜を形成する工程は、前記上層絶縁膜を形成するとともに、前記上層絶縁膜材料の一部を前記半導体構成体間に押し込む工程であることを特徴とする半導体装置の製造方法。
- 請求項１０に記載の発明において、前記絶縁材の厚さは前記半導体構成体の厚さよりも薄くなっており、前記絶縁材の上面を前記半導体構成体の上面よりも低い位置に配置することを特徴とする半導体装置の製造方法。
- 請求項１１に記載の発明において、前記上層絶縁膜材料は、補強材を含むシート状の樹脂からなることを特徴とする半導体装置の製造方法。
- 請求項１に記載の発明において、前記上層絶縁膜材料の上面を加熱加圧する工程は、前記半導体構成体の上面よりも前記補強材の直径だけ高い仮想面を加圧制限面として行なうことを特徴とする半導体装置の製造方法。
- 請求項１に記載の発明において、前記上層絶縁膜は複数層であり、その層間に、前記各半導体構成体の前記柱状電極とそれに対応する前記上層再配線とを接続する複数組の層間再配線を形成する工程を有することを特徴とする半導体装置の製造方法。
- 請求項１に記載の発明において、前記上層再配線を含む前記上層絶縁膜の上面において前記上層再配線の接続パッド部を除く部分に最上層絶縁膜を形成する工程を有することを特徴とする半導体装置の製造方法。
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