JP2004304152A

JP2004304152A - 半導体ウエハ、半導体装置及びその製造方法、回路基板並びに電子機器

Info

Publication number: JP2004304152A
Application number: JP2003385420A
Authority: JP
Inventors: Terunao Hanaoka; 輝直花岡; Yasunori Kurosawa; 康則黒澤
Original assignee: Seiko Epson Corp
Current assignee: Seiko Epson Corp
Priority date: 2003-03-20
Filing date: 2003-11-14
Publication date: 2004-10-28
Also published as: CN1301543C; US7067929B2; CN1532908A; US20040245621A1

Abstract

【課題】本発明は、配線層の断線を防止することを目的とする。
【解決手段】集積回路１２に電気的に接続したパッド１６を含む半導体基板１０に、パッド１６と電気的に接続する配線層２０を形成する。配線層２０を覆うように樹脂層２２を形成する。樹脂層２２の配線層２０とオーバーラップする領域に、第１の方法によって、第１の凹部２３を形成する。第１の方法とは異なる第２の方法によって、第１の凹部２３の底部を除去して樹脂層２２に貫通穴２４を形成し、さらに配線層２０に第２の凹部２６を、その内面のどの点においても、その点での接触平面と配線層２０の上面との、第２の凹部２６の外側においてなす角度が９０゜以上になるように形成する。配線層２０の第２の凹部２６に外部端子２８を設ける。
【選択図】図５

Description

本発明は、半導体ウエハ、半導体装置及びその製造方法、回路基板並びに電子機器に関する。

半導体装置として、実装作業性や高密度化などの要求を満たす表面実装型パッケージが知られている。例えば、ＣＳＰ（Chip Scale/Size Package）では、半導体チップ上に樹脂層を介して配線層が形成され、その上に外部端子（例えばハンダボール）が設けられている。従来、外部端子を設けるためのプロセスに起因して、配線層が断線しやすい形状になることを防止する必要があった。

本発明は、配線層の断線を防止することを目的とする。
国際公開第ＷＯ９８／３２１７０号パンフレット

（１）本発明に係る半導体装置の製造方法は、（ａ）集積回路が形成されており、前記集積回路に電気的に接続したパッドを含む半導体基板に、前記パッドと電気的に接続する配線層を形成すること、
（ｂ）前記配線層を覆うように樹脂層を形成すること、
（ｃ）前記樹脂層の前記配線層とオーバーラップする領域に、第１の方法によって、第１の凹部を形成すること、
（ｄ）前記第１の方法とは異なる第２の方法によって、前記第１の凹部の底部を除去して前記樹脂層に貫通穴を形成し、さらに前記配線層に第２の凹部を、その内面のどの点においても、その点での接触平面と前記配線層の上面との、前記第２の凹部の外側においてなす角度が９０゜以上になるように形成すること、及び、
（ｅ）前記配線層の前記第２の凹部に外部端子を設けること、
を含む。本発明によれば、第２の凹部を上述したように形成するので配線層が断線しにくくなっている。
（２）この半導体装置の製造方法において、
前記（ｃ）工程で、前記第１の凹部を、その内面のどの点においても、その点での接触平面と前記樹脂層の上面との、前記第１の凹部の外側においてなす角度が９０゜以上になるように形成してもよい。
（３）この半導体装置の製造方法において、
前記（ｂ）工程で、前記樹脂層を、熱硬化性樹脂前駆体によって形成し、
前記（ｄ）工程前に、前記熱硬化性樹脂前駆体を加熱してもよい。
（４）この半導体装置の製造方法において、
前記樹脂層を、放射線に感応する樹脂前駆体によって形成し、
前記第１の方法は、前記樹脂前駆体への前記放射線の照射及び現像を含んでもよい。
（５）この半導体装置の製造方法において、
前記第２の方法は、ドライエッチングであってもよい。
（６）この半導体装置の製造方法において、
前記樹脂層を、ソルダレジストから形成してもよい。
（７）この半導体装置の製造方法において、
前記第１の凹部を、その内面が前記樹脂層の上面に垂直な面によって切断したときに曲線を描くように形成してもよい。
（８）この半導体装置の製造方法において、
前記第２の凹部を、その内面が前記配線層の上面に垂直な面によって切断したときに曲線を描くように形成してもよい。
（９）この半導体装置の製造方法において、
前記第１の凹部を、その内幅が深さ方向に進むにつれて小さくなるように形成してもよい。
（１０）この半導体装置の製造方法において、
前記第２の凹部を、その内幅が深さ方向に進むにつれて小さくなるように形成してもよい。
（１１）この半導体装置の製造方法において、
前記第２の凹部を、その開口全体が前記貫通穴内に位置するように形成してもよい。
（１２）本発明に係る半導体装置は、集積回路が形成されており、前記集積回路に電気的に接続したパッドを含む半導体チップと、
前記パッドと電気的に接続しており、凹部を有し、前記凹部は、その内面のどの点においても、その点での接触平面と前記配線層の上面との、前記凹部の外側においてなす角度が９０゜以上である配線層と、
前記配線層の前記凹部に接合するように設けられてなる外部端子と、
貫通穴が形成されており、前記貫通穴と前記凹部がオーバーラップするように前記配線層上に設けられてなる樹脂層と、
を含む。本発明によれば、第２の凹部が上述したように形成されているので配線層が断線しにくくなっている。
（１３）この半導体装置において、
前記凹部の内面は、前記配線層の上面に垂直な面によって切断したときに曲線を描くように形成されていてもよい。
（１４）この半導体装置において、
前記凹部の内幅は、深さ方向に進むにつれて小さくなるように形成されていてもよい。
（１５）この半導体装置において、
前記凹部の開口全体が前記貫通穴内に位置してもよい。
（１６）この半導体装置において、
前記樹脂層の前記貫通穴の内面は、前記外部端子に接触していてもよい。
（１７）この半導体装置は、
前記半導体チップ上に形成された応力緩和層をさらに有し、
前記配線層は、前記応力緩和層上に形成されていてもよい。
（１８）この半導体装置において、
前記樹脂層は、ソルダレジストから形成されていてもよい。
（１９）本発明に係る回路基板は、上記半導体装置が実装されてなる。
（２０）本発明に係る電子機器は、上記半導体装置を有する。
（２１）本発明に係る半導体ウエハは、複数の集積回路が形成されており、それぞれの前記集積回路に電気的に接続したパッドを含む半導体基板と、
前記パッドと電気的に接続しており、凹部を有し、前記凹部は、その内面のどの点においても、その点での接触平面と前記配線層の上面との、前記凹部の外側においてなす角度が９０゜以上である配線層と、
前記配線層の前記凹部に接合するように設けられてなる外部端子と、
貫通穴が形成されており、前記貫通穴と前記凹部がオーバーラップするように前記配線層上に設けられてなる樹脂層と、
を含む。本発明によれば、第２の凹部が上述したように形成されているので配線層が断線しにくくなっている。
（２２）この半導体ウエハにおいて、
前記凹部の内面は、前記配線層の上面に垂直な面によって切断したときに曲線を描くように形成されていてもよい。
（２３）この半導体ウエハにおいて、
前記凹部の内幅は、深さ方向に進むにつれて小さくなるように形成されていてもよい。
（２４）この半導体ウエハにおいて、
前記凹部の開口全体が前記貫通穴内に位置してもよい。
（２５）この半導体ウエハにおいて、
前記樹脂層の前記貫通穴の内面は、前記外部端子に接触していてもよい。
（２６）この半導体ウエハは、
前記半導体基板上に形成された応力緩和層をさらに有し、
前記配線層は、前記応力緩和層上に形成されていてもよい。
（２７）この半導体ウエハにおいて、
前記樹脂層は、ソルダレジストから形成されていてもよい。

以下、本発明の実施の形態について図面を参照して説明する。

図１〜図７及び図１３〜図１６は、本発明の実施の形態に係る半導体装置の製造方法を説明する図である。本実施の形態では、図１に示すように半導体基板１０を使用する。半導体基板１０には、集積回路１２が形成されている。半導体基板１０を複数の半導体チップに切り出す場合、半導体基板１０には、複数の集積回路１２が形成され、個々の半導体チップが個々の集積回路１２を有することになる。

半導体基板１０の表面には、パッシベーション膜１４が形成されていてもよい。例えば、ＳｉＯ_２又はＳｉＮ等の無機材料でパッシベーション膜１４を形成してもよい。パッシベーション膜１４を複数層で形成してもよい。その場合、少なくとも１層（例えば表面層）を有機材料で形成してもよい。半導体基板１０（その表面）には、パッド１６が形成されている。パッド１６は、集積回路（例えば半導体集積回路）１２に電気的に接続されている。パッシベーション膜１４は、パッド１６の少なくとも中央部を避けて形成されている。

半導体基板１０には、応力緩和層１８を形成してもよい。応力緩和層１８は、半導体基板１０に樹脂前駆体（例えば熱硬化性樹脂前駆体）を塗布して形成してもよいし、半導体基板１０上で樹脂前駆体をスピンコートによって拡げて形成してもよい。応力緩和層１８は、複数層で形成してもよいし、１層で形成しもよい。応力緩和層１８は、電気的絶縁層である。応力緩和層１８は、ポリイミド樹脂、シリコーン変性ポリイミド樹脂、エポキシ樹脂、シリコーン変性エポキシ樹脂、ベンゾシクロブテン（ＢＣＢ；benzocyclobutene）、ポリベンゾオキサゾール（ＰＢＯ；polybenzoxazole）等で形成してもよい。応力緩和層１８は、導電性粒子を含まない。応力緩和層１８は、遮光性を有する材料で形成してもよい。

応力緩和層１８は、放射線（光線（紫外線、可視光線）、Ｘ線、電子線）に感応する性質を有する放射線感応性樹脂前駆体で形成してもよい。放射線感応性樹脂前駆体（例えば感光性樹脂前駆体）として、放射線の照射された部分の溶解性が減少して不溶性となるネガ型と、放射線の照射された部分の溶解性が増加するポジ型がある。

応力緩和層１８は、パッド１６上を避けるように形成してもよい。応力緩和層１８は、半導体基板１０の切断用領域を避けるように形成してもよい。応力緩和層１８は、半導体基板１０上に連続的又は一体的に形成した後にパターニングしてもよい。半導体基板１０の複数領域（複数の集積回路１２が形成された領域）のそれぞれに、応力緩和層１８を形成してもよい。その場合、隣同士の応力緩和層１８の間にはスペースがある。

応力緩和層１８上に配線層２０を形成する。配線層２０は、１層で形成してもよいし、複数層で形成してもよい。例えば、スパッタリングでＴｉＷ層及びＣｕ層を積層し、その上にメッキによってＣｕ層を形成してもよい。その形成方法には、公知の技術を適用することができる。配線層２０は、パッド１６上を通るように（パッド１６と電気的に接続されるように）形成する。配線層２０は、パッド１６上から応力緩和層１８上に形成する。配線層２０は、ランド（ラインよりも幅の広い部分）を有するように形成してもよい。ランドは、その上に外部端子２８を設けるためのものである。

応力緩和層１８上に樹脂層２２を形成する。本願では、樹脂層２２は、硬化（重合）前の状態（樹脂前駆体）及び硬化（重合）後の状態（樹脂）の両方を含む。樹脂層２２はソルダレジストから形成してもよい。樹脂層２２は、配線層２０（例えばその全体）を覆うように形成する。樹脂層２２は、応力緩和層１８を覆うように（例えば完全に覆うように）形成してもよい。樹脂層２２は、半導体基板１０の切断用領域が露出するように（切断用領域を避けるように）形成してもよい。樹脂層２２は、導電性粒子を含まない。樹脂層２２は、遮光性を有する材料で形成してもよい。樹脂層２２は、半導体基板１０上に連続的又は一体的に形成した後にパターニングしてもよい。半導体基板１０の複数領域（複数の集積回路１２が形成された領域）のそれぞれに、樹脂層２２を形成してもよい。隣同士の樹脂層２２の間にはスペースがある。

樹脂層２２は、熱硬化性樹脂前駆体によって形成してもよい。樹脂層２２は、放射線（光線（紫外線、可視光線）、Ｘ線、電子線）に感応する性質を有する放射線感応性樹脂前駆体（例えば感光性樹脂前駆体）で形成してもよい。

図２に示すように、樹脂層２２に第１の凹部２３を形成する。第１の凹部２３は、樹脂層２２の配線層２０（例えばランド）とオーバーラップする領域に形成する。第１の凹部２３は、第１の方法によって形成する。第１の方法は、リソグラフィを含んでもよい。例えば、樹脂層２２を、放射線感応性樹脂前駆体で形成し、これに放射線を照射してパターニング（例えば現像）してもよい。放射線感応性樹脂前駆体（例えば感光性樹脂前駆体）として、放射線（例えば光）の照射された部分の溶解性が減少して不溶性となるネガ型と、放射線（例えば光）の照射された部分の溶解性が増加するポジ型がある。

第１の凹部２３の形成方法（第１の方法）についてさらに詳しく説明する。図１３及び図１４に示す例では、露光工程において、放射線の照射量を少なくすること（例えば照射時間の短縮、光の強度の低下）により、第１の凹部２３を形成する。図１３に示すように、樹脂層２２の上方にマスク５０を配置し、マスク５０を介して、樹脂層２２に放射線６０を照射する。本実施の形態では、一例として、ポジ型の放射線感応性樹脂前駆体を使用する。マスク５０は、放射線６０に対する遮蔽部分５２と、放射線６０に対する透過部分５４とを有する。マスク５０はガラス基材を含み、放射線６０を、ガラス基材を介して樹脂層２２に照射してもよい。

本工程では、放射線６０の照射量を、通常の場合（例えば樹脂層２２にストレートに延びる壁面を有する開口を形成する場合）に比べて少なくする。そのため、放射線６０は樹脂層２２の下部（配線２０に接する部分）には到達しないようになっている。放射線６０は樹脂層２２に対して垂直のみならず、斜めにも入射する。垂直に入射する放射線６０は、マスク５０のパターニング形状に対応して（透過部分５４のパターニング形状）に対応して樹脂層２２に照射される。斜めに入射する放射線６０は、マスク５０の遮蔽部分５２と透過部分５４との境界から回り込むように樹脂層２２に照射される。したがって、マスク５０の遮蔽部分５２と透過部分５４との直下付近では、透過部分５２の中央部から遮蔽部分５４の方向に進むにつれ、徐々に樹脂層２２に対する放射線６０の照射が少なくなり、放射線６０が照射される深さが徐々に浅くなる。こうして、樹脂層２２のうち、放射線６０の照射によって溶解性が増加した部分を、凹部形状にすることができる。その後、現像工程において、樹脂層２２の溶解性が増加した部分を溶解及び除去し、図１４に示すように第１の凹部２３を形成することができる。

第１の凹部２３の形成方法（第１の方法）の変形例として、図１５及び図１６に示す例では、現像工程において、現像による溶解量を少なくすること（例えば現像時間の短縮、現像液の濃度の低下）により、第１の凹部２３を形成する。まず、図１５に示すように露光工程を行う。本工程では、上述の形態（図１３参照）において説明した内容を適用することができるが、本変形例では、充分な量（例えば樹脂層２２にストレートに延びる壁面を有する開口を形成できる程度）の放射線６０を照射する。そのため、放射線６０は、樹脂層２２の下部（配線２０に接する部分）に到達するようになっている。放射線６０は、樹脂層２２の透過部分５２にオーバーラップする部分に照射される。図１５に示すように、放射線６０は、樹脂層２２に対する斜めの入射によって、透過部分５４の幅よりも大きい幅で照射されてもよい。その後、現像工程において、樹脂層２２の溶解性が増加した部分を溶解させるが、本変形例では現像による溶解量を少なくして行うので、図１６に示すように、樹脂層２２の溶解性が増加した部分の一部のみを除去することができる。現像液は、樹脂層２２の表面（配線２０とは反対の面）から浸入し、溶解性が増加した部分の中央部から端部の方向に進むにつれ、浸入深さが徐々に浅くなる。こうして、図１６に示すように第１の凹部２３を形成することができる。

なお、通常の露光及び現像工程を行った場合でも、樹脂層２２の開口は、ストレート状の壁面は形成されず、開口の中央部から端部に進むにつれて厚くなるように樹脂の残さが生じることが多いが、この残さにより第１の凹部２３を形成してもよい。

図３は、第１の凹部２３の拡大断面である。第１の凹部２３は、その内面のどの点においても、その点での接触平面（断面では接線）と樹脂層２２（詳しくは第１の凹部２３の開口端部）の上面（断面では接線）との、第１の凹部２３の外側においてなす角度α９０゜以上になるように形成してもよい。第１の凹部２３は、その内面が樹脂層２２（詳しくは第１の凹部２３の開口端部）の上面に垂直な面によって切断したときに、図３に示すように曲線を描くように形成してもよい。第１の凹部２３は、その内面が緩やかな曲面になるように形成してもよい。第１の凹部２３は、その内幅が深さ方向に進むにつれて小さくなるように形成してもよい。第１の凹部２３は、その内面が角を有しないように形成してもよい。

図４に示すように、樹脂層２２を硬化させる。樹脂層２２の硬化プロセスは、配線層２０を不活性化させる（例えば酸化膜を形成する）ものであってもよい。例えば、樹脂層２２を熱硬化性樹脂前駆体で形成した場合には、これを加熱して硬化（重合）させる。本実施の形態では、樹脂層２２を硬化させるときに、樹脂層２２には第１の凹部２３が形成されてはいるが、配線層２０が露出していないので、配線層２０の不活性化を防止することができる。したがって、配線層２０の活性化工程をなくしてプロセスを簡略化することができる。

図５に示すように、樹脂層２２に貫通穴２４を形成する。貫通穴２４の形成は、樹脂層２２の硬化後に行う。貫通穴２４は、第１の凹部２３の底部を除去することで形成する。貫通穴２４の形成は、第２の方法で行う。第２の方法は、第１の凹部２３の形成方法（第１の方法）とは異なる。第２の方法は、例えばドライエッチングでもよい。

また、配線層２０に第２の凹部２６を形成する。第２の凹部２６は、貫通穴２４とオーバーラップするように形成してもよい。第２の凹部２６は、その開口全体が貫通穴２４内に位置するように形成してもよい。第２の凹部２６の形成には、エッチング（例えばドライエッチング）を適用してもよい。第２の凹部２６の形成方法は、貫通穴２４の形成と同じであってもよい。貫通穴２４を形成し、連続して第２の凹部２６を形成してもよい。

図６は、第２の凹部２６の拡大断面である。第２の凹部２６は、その内面のどの点においても、その点での接触平面（断面では接線）と配線層２０（詳しくは第２の凹部２６の開口端部）の上面（断面では接線）との、第２の凹部２６の外側においてなす角度β９０゜以上になるように形成する。第２の凹部２６は、その内面が配線層２０（詳しくは第２の凹部２６の開口端部）の上面に垂直な面によって切断したときに、図６に示すように曲線を描くように形成してもよい。第２の凹部２６は、その内面が緩やかな曲面になるように形成してもよい。第２の凹部２６は、その内幅が深さ方向に進むにつれて小さくなるように形成してもよい。第２の凹部２６は、その内面が角を有しないように形成してもよい。

図７に示すように、外部端子２８を形成する。外部端子２８は配線層２０の第２の凹部２６に形成する。外部端子２８は第２の凹部２６に接合するように形成する。外部端子２８は、樹脂層２２の貫通穴２４の内面に接触してもよい。外部端子２８は、軟ろう（soft solder）又は硬ろう（hard solder）のいずれで形成してもよい。軟ろうとして、鉛を含まないハンダ（以下、鉛フリ−ハンダという。）を使用してもよい。鉛フリーハンダとして、スズ−銀（Ｓｎ−Ａｇ）系、スズ−ビスマス（Ｓｎ−Ｂｉ）系、スズ−亜鉛（Ｓｎ−Ｚｎ）系、あるいはスズ−銅（Ｓｎ−Ｃｕ）系の合金を使用してもよいし、これらの合金に、さらに銀、ビスマス、亜鉛、銅のうち少なくとも１つを添加してもよい。外部端子２８の形成には、周知の方法を適用することができる。

図７に示すように、樹脂層２２上に第２の樹脂層３０を形成してもよい。第２の樹脂層３０には、応力緩和層１８の内容が該当してもよい。第２の樹脂層３０は、外部端子２８を囲むように設ける。第２の樹脂層３０は、外部端子２８の一部（例えば根本部）を覆っていてもよい。第２の樹脂層３０は、樹脂層２２を覆うように（例えば完全に覆うように）形成してもよい。第２の樹脂層３０は、半導体基板１０の全体を覆うように形成した後にパターニングしてもよい。第２の樹脂層３０を、外部端子２８が覆われるように設けた後、外部端子２８の上端部から第２の樹脂層３０を除去してもよい。パターニングには、応力緩和層１８のパターニングで説明した内容を適用することができる。あるいは、レーザの使用又はアッシングによって、第２の樹脂層３０の一部を除去してもよい。

本発明の実施の形態に係る半導体ウエハは、半導体基板１０を有する。半導体基板１０には、複数の集積回路１２（図１参照）が形成され、表面にパッド１６が形成されている。パッド１６は、それぞれの集積回路１２に電気的に接続する。パッド１６と電気的に接続するように配線層２０が形成されている。配線層２０上に、樹脂層２２が形成されている。配線層２０上に外部端子２８が形成されている。外部端子２８を囲むように第２の樹脂層３０が形成されていてもよい。樹脂層２２には貫通穴２４が形成されている。配線層２０には第２の凹部２６が形成されている。貫通穴２４及び第２の凹部２６は、オーバーラップするように形成されていてもよい。第２の凹部２６の開口全体が貫通穴２４内に形成されていてもよい。外部端子２８は、樹脂層２２の貫通穴２４の内面に接触していてもよい。

図６に示すように、第２の凹部２６は、その内面のどの点においても、その点での接触平面（断面では接線）と配線層２０（詳しくは第２の凹部２６の開口端部）の上面（断面では接線）との、第２の凹部２６の外側においてなす角度β９０゜以上になるように形成されている。したがって、配線層２０は断線しにくくなっている。

また、本実施の形態では、外部端子２８は、第２の凹部２６に接合するように設けられている。したがって、第２の凹部２６によって、配線層２０と外部端子２８の接合強度が高い。また、第２の凹部２６を形成することで、配線層２０の外部端子２８との接触面積が大きくなるので、配線層２０と外部端子２８との電気的接続性能が向上する。その他の詳細については、上述した通りである。

図７に示すように、半導体基板１０を、例えばカッタ（又はブレード）３２等によって、切断（例えば、スクライビング又はダイシング）する。こうして、半導体装置を得ることができる。

図８及び図９は、本実施の形態に係る半導体装置を説明する図であり、図８は、図９のVIII−VIII線断面図である。半導体装置は、半導体チップ４０を有する。半導体チップ４０は、半導体基板１０から切り出されたものであってもよい。半導体装置のその他の詳細は、半導体ウエハについての内容が該当する。

図１０には、上述した実施の形態で説明した半導体装置１が実装された回路基板１０００が示されている。この半導体装置を有する電子機器として、図１１にはノート型パーソナルコンピュータ２０００が示され、図１２には携帯電話３０００が示されている。

本発明は、上述した実施の形態に限定されるものではなく、種々の変形が可能である。例えば、本発明は、実施の形態で説明した構成と実質的に同一の構成（例えば、機能、方法及び結果が同一の構成、あるいは目的及び結果が同一の構成）を含む。また、本発明は、実施の形態で説明した構成の本質的でない部分を置き換えた構成を含む。また、本発明は、実施の形態で説明した構成と同一の作用効果を奏する構成又は同一の目的を達成することができる構成を含む。また、本発明は、実施の形態で説明した構成に公知技術を付加した構成を含む。

図１は、本発明の実施の形態に係る半導体装置の製造方法を説明する図である。図２は、本発明の実施の形態に係る半導体装置の製造方法を説明する図である。図３は、第１の凹部の拡大断面図である。図４は、本発明の実施の形態に係る半導体装置の製造方法を説明する図である。図５は、本発明の実施の形態に係る半導体装置の製造方法を説明する図である。図６は、第２の凹部の拡大断面図である。図７は、本発明の実施の形態に係る半導体装置の製造方法を説明する図である。図８は、図９のVIII−VIII線断面の一部拡大図である。図９は、本発明の実施の形態に係る半導体装置を説明する図である。図１０は、本実施の形態に係る半導体装置が実装された回路基板を示す図である。図１１は、本実施の形態に係る半導体装置を有する電子機器を示す図である。図１２は、本実施の形態に係る半導体装置を有する電子機器を示す図である。図１３は、本発明の第１の実施の形態に係る半導体装置の製造方法を説明する図である。図１４は、本発明の第１の実施の形態に係る半導体装置の製造方法を説明する図である。図１５は、本発明の第１の実施の形態の変形例に係る半導体装置の製造方法を説明する図である。図１６は、本発明の第１の実施の形態の変形例に係る半導体装置の製造方法を説明する図である。

符号の説明

１…半導体装置１０…半導体基板１２…集積回路１４…パッシベーション膜１６…パッド１８…応力緩和層２０…配線層２２…樹脂層２３…第１の凹部２４…貫通穴２６…第２の凹部２８…外部端子３０…第２の樹脂層４０…半導体チップ

Claims

（ａ）集積回路が形成されており、前記集積回路に電気的に接続したパッドを含む半導体基板に、前記パッドと電気的に接続する配線層を形成すること、
（ｂ）前記配線層を覆うように樹脂層を形成すること、
（ｃ）前記樹脂層の前記配線層とオーバーラップする領域に、第１の方法によって、第１の凹部を形成すること、
（ｄ）前記第１の方法とは異なる第２の方法によって、前記第１の凹部の底部を除去して前記樹脂層に貫通穴を形成し、さらに前記配線層に第２の凹部を、その内面のどの点においても、その点での接触平面と前記配線層の上面との、前記第２の凹部の外側においてなす角度が９０゜以上になるように形成すること、及び、
（ｅ）前記配線層の前記第２の凹部に外部端子を設けること、
を含む半導体装置の製造方法。
請求項１記載の半導体装置の製造方法において、
前記（ｃ）工程で、前記第１の凹部を、その内面のどの点においても、その点での接触平面と前記樹脂層の上面との、前記第１の凹部の外側においてなす角度が９０゜以上になるように形成する半導体装置の製造方法。
請求項１又は請求項２記載の半導体装置の製造方法において、
前記（ｂ）工程で、前記樹脂層を、熱硬化性樹脂前駆体によって形成し、
前記（ｄ）工程前に、前記熱硬化性樹脂前駆体を加熱する半導体装置の製造方法。
請求項１から請求項３のいずれかに記載の半導体装置の製造方法において、
前記樹脂層を、放射線に感応する樹脂前駆体によって形成し、
前記第１の方法は、前記樹脂前駆体への前記放射線の照射及び現像を含む半導体装置の製造方法。
請求項１から請求項４のいずれかに記載の半導体装置の製造方法において、
前記第２の方法は、ドライエッチングである半導体装置の製造方法。
請求項１から請求項５のいずれかに記載の半導体装置の製造方法において、
前記樹脂層を、ソルダレジストから形成する半導体装置の製造方法。
請求項１から請求項６のいずれかに記載の半導体装置の製造方法において、
前記第１の凹部を、その内面が前記樹脂層の上面に垂直な面によって切断したときに曲線を描くように形成する半導体装置の製造方法。
請求項１から請求項７のいずれかに記載の半導体装置の製造方法において、
前記第２の凹部を、その内面が前記配線層の上面に垂直な面によって切断したときに曲線を描くように形成する半導体装置の製造方法。
請求項１から請求項８のいずれかに記載の半導体装置の製造方法において、
前記第１の凹部を、その内幅が深さ方向に進むにつれて小さくなるように形成する半導体装置の製造方法。
請求項１から請求項９のいずれかに記載の半導体装置の製造方法において、
前記第２の凹部を、その内幅が深さ方向に進むにつれて小さくなるように形成する半導体装置の製造方法。
請求項１から請求項１０のいずれかに記載の半導体装置の製造方法において、
前記第２の凹部を、その開口全体が前記貫通穴内に位置するように形成する半導体装置の製造方法。
集積回路が形成されており、前記集積回路に電気的に接続したパッドを含む半導体チップと、
前記パッドと電気的に接続しており、凹部を有し、前記凹部は、その内面のどの点においても、その点での接触平面と前記配線層の上面との、前記凹部の外側においてなす角度が９０゜以上である配線層と、
前記配線層の前記凹部に接合するように設けられてなる外部端子と、
貫通穴が形成されており、前記貫通穴と前記凹部がオーバーラップするように前記配線層上に設けられてなる樹脂層と、
を含む半導体装置。
請求項１２記載の半導体装置において、
前記凹部の内面は、前記配線層の上面に垂直な面によって切断したときに曲線を描くように形成されてなる半導体装置。
請求項１２又は請求項１３記載の半導体装置において、
前記凹部の内幅は、深さ方向に進むにつれて小さくなるように形成されてなる半導体装置。
請求項１２から請求項１４のいずれかに記載の半導体装置において、
前記凹部の開口全体が前記貫通穴内に位置する半導体装置。
請求項１２から請求項１５のいずれかに記載の半導体装置において、
前記樹脂層の前記貫通穴の内面は、前記外部端子に接触してなる半導体装置。
請求項１２から請求項１６のいずれかに記載の半導体装置において、
前記半導体チップ上に形成された応力緩和層をさらに有し、
前記配線層は、前記応力緩和層上に形成されてなる半導体装置。
請求項１２から請求項１７のいずれかに記載の半導体装置において、
前記樹脂層は、ソルダレジストから形成されてなる半導体装置。
請求項１２から請求項１８のいずれかに記載の半導体装置が実装された回路基板。
請求項１２から請求項１８のいずれかに記載の半導体装置を有する電子機器。
複数の集積回路が形成されており、それぞれの前記集積回路に電気的に接続したパッドを含む半導体基板と、
前記パッドと電気的に接続しており、凹部を有し、前記凹部は、その内面のどの点においても、その点での接触平面と前記配線層の上面との、前記凹部の外側においてなす角度が９０゜以上である配線層と、
前記配線層の前記凹部に接合するように設けられてなる外部端子と、
貫通穴が形成されており、前記貫通穴と前記凹部がオーバーラップするように前記配線層上に設けられてなる樹脂層と、
を含む半導体ウエハ。
請求項２１記載の半導体ウエハにおいて、
前記凹部の内面は、前記配線層の上面に垂直な面によって切断したときに曲線を描くように形成されてなる半導体ウエハ。
請求項２１又は請求項２２記載の半導体ウエハにおいて、
前記凹部の内幅は、深さ方向に進むにつれて小さくなるように形成されてなる半導体ウエハ。
請求項２１から請求項２３のいずれかに記載の半導体ウエハにおいて、
前記凹部の開口全体が前記貫通穴内に位置する半導体ウエハ。
請求項２１から請求項２４のいずれかに記載の半導体ウエハにおいて、
前記樹脂層の前記貫通穴の内面は、前記外部端子に接触してなる半導体ウエハ。
請求項２１から請求項２５のいずれかに記載の半導体ウエハにおいて、
前記半導体基板上に形成された応力緩和層をさらに有し、
前記配線層は、前記応力緩和層上に形成されてなる半導体ウエハ。
請求項２１から請求項２６のいずれかに記載の半導体ウエハにおいて、
前記樹脂層は、ソルダレジストから形成されてなる半導体ウエハ。