(57)【要約】【課題】  熱処理や絶縁樹脂層の膜応力などによる特性変動の影響を回避し、トリミングによって所望の特性に調整することが容易な半導体装置およびその製造方法を提供する。【解決手段】  素子２およびトリミング用ヒューズ３を有する半導体基板１と、トリミング用ヒューズ３にヒューズ切断用電流を通電するため半導体基板１上に設けられた第１のトリミング用パッド５と、半導体基板１上を覆うように設けられ、第１のトリミング用パッド５と整合する位置に開口部１３を有する絶縁樹脂層１１と、絶縁樹脂層１１の上に設けられ、絶縁樹脂層１１の開口部１３を通して第１のトリミング用パッド５に接続された第２のトリミング用パッド１７とを備えることを特徴とする半導体装置１０Ａを用い、絶縁樹脂層１１の形成後に第２のトリミング用パッド１７を介してトリミングを行う。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
素子およびトリミング用ヒューズを有する半導体基板と、
前記トリミング用ヒューズにヒューズ切断用電流を通電するため前記半導体基板の上に設けられた第１のトリミング用パッドと、
前記半導体基板の上を覆うように設けられ、前記第１のトリミング用パッドと整合する位置に開口部を有する絶縁樹脂層と、
前記絶縁樹脂層の上に設けられ、前記絶縁樹脂層の開口部を通して前記第１のトリミング用パッドに接続された第２のトリミング用パッドとを備えることを特徴とする半導体装置。
【請求項２】
前記絶縁樹脂層の上に封止樹脂層が設けられていることを特徴とする請求項１に記載の半導体装置。
【請求項３】
前記封止樹脂層には、第２のトリミング用パッドと整合する位置に開口部が設けられており、前記封止樹脂層の開口部には、前記第２のトリミング用パッドと接続されたトリミング用バンプが形成されていることを特徴とする請求項２に記載の半導体装置。
【請求項４】
前記第１のトリミング用パッドと前記第２のトリミング用パッドとの間に介在された絶縁樹脂層が複数の樹脂層からなることを特徴とする請求項１ないし３のいずれかに記載の半導体装置。
【請求項５】
素子およびトリミング用ヒューズを有する半導体基板の上に、前記トリミング用ヒューズにヒューズ切断用電流を通電するための第１のトリミング用パッドを形成し、
前記半導体基板の上を覆うように、前記第１のトリミング用パッドと整合する位置に開口部を有する絶縁樹脂層を形成し、
前記絶縁樹脂層の上に、前記絶縁樹脂層の開口部を通して前記第１のトリミング用パッドと接続された第２のトリミング用パッドを形成し、
前記第２のトリミング用パッドを介して前記トリミング用ヒューズに通電し、トリミングを行うことを特徴とする半導体装置の製造方法。
【請求項６】
素子およびトリミング用ヒューズを有する半導体基板の上に、前記トリミング用ヒューズにヒューズ切断用電流を通電するための第１のトリミング用パッドを形成し、
前記半導体基板の上を覆うように、前記第１のトリミング用パッドと整合する位置に開口部を有する絶縁樹脂層を形成し、
前記絶縁樹脂層の上に、前記絶縁樹脂層の開口部を通して前記第１のトリミング用パッドと接続された第２のトリミング用パッドを形成し、
前記絶縁樹脂層の上を覆うように、前記第２のトリミング用パッドと整合する位置に開口部を有する封止樹脂層を形成し、
前記封止樹脂層の開口部に、前記第２のトリミング用パッドと接続されるようにトリミング用バンプを形成し、
前記トリミング用バンプを介して前記トリミング用ヒューズに通電し、トリミングを行うことを特徴とする半導体装置の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ヒューズの切断により特性の調整（これを「トリミング」という。）を可能にした半導体装置およびその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、磁気スイッチや磁気センサーとして、磁気抵抗素子を具備するものが用いられている。例えば特許文献１に記載の磁気センサーは、磁気抵抗効果を有する強磁性薄膜を折り返し形状に形成した４個の強磁性薄膜パターンを組み合わせてブリッジ回路を構成したものである。
従来の半導体装置において、ヒューズを切断して特性の調整をすることがある。例えば特許文献２に記載の半導体装置の場合、切断すべきヒューズの領域上のパッシベーション膜（保護膜）をあらかじめ除去しておき、ヒューズ切断処理後にはこのヒューズ上の領域を応力緩和層で封止することが記載されている。ここで、応力緩和層は、例えばポリイミド樹脂のペーストを印刷塗布した後に加熱硬化することで形成することができる。
【特許文献１】特開平８−１３０３３８号公報
【特許文献２】特開２００３−２８２７９２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかしながら、半導体装置が例えば磁気抵抗素子のように熱によって特性変動が起こりやすい素子を有する場合、絶縁樹脂層を硬化する際の熱処理の影響で、素子の特性に変動が生じるおそれがある。これでは、所望の特性が得られるようにトリミングしたとしても、トリミング後に樹脂層を形成する際に特性変動が起こり、結果として、所望の特性が得られないことになる。
また、絶縁樹脂層の形成前と形成後とでは、絶縁樹脂層の膜応力のため、素子の特性に変動が生じるおそれがある。このため、膜応力に起因する特性変動が生じた場合にも、所望の特性を得ることが難しいという問題がある。
【０００４】
本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであり、絶縁樹脂層を形成するときの熱処理や絶縁樹脂層の膜応力などによる特性変動の影響を回避し、トリミングによって所望の特性に調整することが容易な半導体装置およびその製造方法を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
前記課題を解決するため、本発明は、素子およびトリミング用ヒューズを有する半導体基板と、前記トリミング用ヒューズにヒューズ切断用電流を通電するため前記半導体基板の上に設けられた第１のトリミング用パッドと、前記半導体基板の上を覆うように設けられ、前記第１のトリミング用パッドと整合する位置に開口部を有する絶縁樹脂層と、前記絶縁樹脂層の上に設けられ、前記絶縁樹脂層の開口部を通して前記第１のトリミング用パッドに接続された第２のトリミング用パッドとを備えることを特徴とする半導体装置を提供する。
本発明の半導体装置においては、前記絶縁樹脂層の上に封止樹脂層が設けられていることが好ましい。
前記封止樹脂層には、第２のトリミング用パッドと整合する位置に開口部が設けられており、前記封止樹脂層の開口部には、前記第２のトリミング用パッドと接続されたトリミング用バンプが形成されている構成も可能である。
前記第１のトリミング用パッドと前記第２のトリミング用パッドとの間に介在された絶縁樹脂層が複数の樹脂層からなる構成も可能である。
【０００６】
前記課題を解決するため、本発明は、素子およびトリミング用ヒューズを有する半導体基板の上に、前記トリミング用ヒューズにヒューズ切断用電流を通電するための第１のトリミング用パッドを形成し、前記半導体基板の上を覆うように、前記第１のトリミング用パッドと整合する位置に開口部を有する絶縁樹脂層を形成し、前記絶縁樹脂層の上に、前記絶縁樹脂層の開口部を通して前記第１のトリミング用パッドと接続された第２のトリミング用パッドを形成し、前記第２のトリミング用パッドを介して前記トリミング用ヒューズに通電し、トリミングを行うことを特徴とする半導体装置の製造方法を提供する。
【０００７】
前記課題を解決するため、本発明は、素子およびトリミング用ヒューズを有する半導体基板の上に、前記トリミング用ヒューズにヒューズ切断用電流を通電するための第１のトリミング用パッドを形成し、前記半導体基板の上を覆うように、前記第１のトリミング用パッドと整合する位置に開口部を有する絶縁樹脂層を形成し、前記絶縁樹脂層の上に、前記絶縁樹脂層の開口部を通して前記第１のトリミング用パッドと接続された第２のトリミング用パッドを形成し、前記絶縁樹脂層の上を覆うように、前記第２のトリミング用パッドと整合する位置に開口部を有する封止樹脂層を形成し、前記封止樹脂層の開口部に、前記第２のトリミング用パッドと接続されるようにトリミング用バンプを形成し、前記トリミング用バンプを介して前記トリミング用ヒューズに通電し、トリミングを行うことを特徴とする半導体装置の製造方法を提供する。
【発明の効果】
【０００８】
本発明の半導体装置によれば、半導体基板の上を覆うように１層または複数層の絶縁樹脂層が設けられ、その絶縁樹脂層の上には、第１のトリミング用パッドと接続された第２のトリミング用パッドが設けられているので、半導体基板の上を覆う絶縁樹脂層の形成工程の後に、第２のトリミング用パッドを介してトリミングを行うことができる。従って、絶縁樹脂層の形成時の熱処理や絶縁樹脂層の膜応力などによる特性変動を回避することができる。
【０００９】
本発明の半導体装置の製造方法によれば、半導体基板の上を覆う絶縁樹脂層を形成した後にトリミングを行うので、該絶縁樹脂層の形成時の熱処理や絶縁樹脂層の膜応力などによる特性変動を回避することができる。
特に、封止樹脂層の形成後に、トリミング用バンプを介してトリミングを行う半導体装置の製造方法の場合、トリミングをパッケージ工程後に行うことも可能であり、この場合、トリミングをパッケージ工程中に行う場合と比較して、絶縁樹脂層や封止樹脂層の形成による影響を一層効果的に低減することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
以下、最良の形態に基づき、図面を参照して本発明を説明する。
まず、本発明の半導体装置の第１形態例について説明する。図１は、本発明の半導体装置の第１形態例を示す分解斜視図であり、図２〜図６は、本形態例に係る半導体装置の製造工程を示す（ａ）平面図および（ｂ）模式的断面図である。なお、図２（ａ）〜図６（ａ）に示す平面図は、１個のチップの範囲のみを図示しているが、実際の製造工程では、チップ寸法にダイシングする前のウェハを用いるのが望ましい。図２（ｂ）〜図６（ｂ）における模式的断面図は、図２（ａ）〜図６（ａ）の各平面図が表す状態自体の断面図ではないが、半導体基板上の電極取り出し用パッドおよびトリミング用パッドを２個ずつ含む断面として、図２（ａ）〜図６（ａ）の各状態に対応するように模式的に図示したものである。
【００１１】
図１に示すように、本形態例の半導体装置１０Ａにおいて、半導体基板１には、磁気抵抗素子２および磁気抵抗素子２につながるトリミング用抵抗（図示せず、詳しくは後述）ならびにトリミング用抵抗に電気的に並列して配設されるトリミング用ヒューズ３が内蔵されている。この半導体基板１の表面には、第１の電極取り出し用パッド４および第１のトリミング用パッド５が設けられている。半導体基板１の上（詳しくは、図６（ｂ）に示すようにパッシベーション膜６の上）を覆うように絶縁樹脂層１１が設けられている。
絶縁樹脂層１１は、第１の電極取り出し用パッド４と整合する位置に電極取り出し用開口部１２を有するとともに、第１のトリミング用パッド５と整合する位置にトリミング用開口部１３を有する。
【００１２】
絶縁樹脂層１１の上には、電極取り出し用再配線層１４と、トリミング用再配線層１５と、第２の電極取り出し用パッド１６と、第２のトリミング用パッド１７とが形成されている。なお、再配線は、種々の目的に応じ、半導体基板などに形成された電極に電気的につながり、新たに形成される配線をいう。
ここで、第２の電極取り出し用パッド１６は、半導体基板１の表面に沿う位置が第１の電極取り出し用パッド４とは異なる位置に設けられている。第２のトリミング用パッド１７は、半導体基板１の表面に沿う位置が第１のトリミング用パッド５とは異なる位置に設けられている。電極取り出し用再配線層１４は、絶縁樹脂層１１を貫通する電極取り出し用開口部１２を通して第１の電極取り出し用パッド４と第２の電極取り出し用パッドとを接続するように設けられている。トリミング用再配線層１５は、絶縁樹脂層１１を貫通するトリミング用開口部１３を通して第１のトリミング用パッド５と第２のトリミング用パッド１７とを接続するように設けられている。
さらに半導体装置１０Ａは、絶縁樹脂層１１上を覆うように形成された封止樹脂層１８と、この封止樹脂層１８を貫通する電極取り出し用開口部１９を通して第２の電極取り出し用パッド１６と接続された電極取り出し用バンプ２０とを備える。
【００１３】
半導体基板１は例えばシリコンウェハをダイシングしてなるチップである。この半導体基板１は、４個の磁気抵抗素子２および３個のトリミング用ヒューズ３を有する。この他、半導体基板１には、集積回路（図示略）などを設けることができる。
磁気抵抗素子２は、磁気抵抗効果を有する強磁性薄膜からなるものである。磁気抵抗素子２を構成する強磁性材料としては、例えばパーマロイ（ｐｅｒｍａｌｌｏｙ；鉄ニッケル合金）などが挙げられる。トリミング用ヒューズ３（以下、単に「ヒューズ」という場合がある。）は、例えばポリシリコンやアルミニウム（Ａｌ）からなる。
半導体基板１の表面には、磁気抵抗素子２に接続された４個の第１の電極取り出し用パッド４と、トリミング用ヒューズ３に接続された４個の第１のトリミング用パッド５とが設けられている。これら第１のパッド４，５は、例えばアルミニウム（Ａｌ）から構成することができる。
【００１４】
図６（ｂ）に示すように、半導体基板１の表面には、シリコンの窒化物または酸化物からなるパッシベーション膜６（不動態化による絶縁膜）が形成されている。パッシベーション膜６には、第１の電極取り出し用パッド４と整合する位置に電極取り出し用開口部７が設けられ、また、第１のトリミング用パッド５と整合する位置にトリミング用開口部８が設けられている。すなわち、第１のパッド４，５は、それぞれパッシベーション膜６の開口部７，８を通して露出されている。パッシベーション膜６は、例えばＬＰ−ＣＶＤ法等により形成することができ、その膜厚は例えば０．１〜０．５μｍである。
本形態例の場合、磁気抵抗素子２やトリミング用ヒューズ３はパッシベーション膜６の下に設けられているが、パッシベーション膜６の上に設けることも可能である。なお、図１において半導体基板１の表面の構造の図示は概略的なものであり、パッシベーション膜６およびその開口部７，８の図示は省略されている。
【００１５】
本形態例に係る半導体装置は、図２１の回路図に示すように、ホイーストンブリッジ回路３１を構成した４個の磁気抵抗素子２（ＭＲ１〜４）の端子３１ａ，３１ｂにおける出力（Ｖ＋、Ｖ−）を比較器３２で比較し、ブリッジ回路３１の出力の差の正負によってスイッチのＯＮ−ＯＦＦが判断される磁気スイッチである。この磁気スイッチの出力は、ラッチ回路３３を介して出力端子３４から出力される。
この種の磁気スイッチの場合、出力端子３４における出力は、印加磁場が０のときに負（あるいは正）の所定の値（これをオフセット電圧という。）になり、ある磁場が印加されたときに、出力の符号が反転するように、あらかじめ調整する必要がある。
【００１６】
オフセット電圧を調整するため、例えばブリッジ回路３１の端子３１ａとアース端子３５ａ，３５ｂの間に直列に配設されたトリミング用抵抗Ｒ４〜Ｒ７（半導体基板にポリシリコンにより形成された抵抗）のうち、３個の抵抗Ｒ５〜Ｒ７と、これらの抵抗Ｒ５〜Ｒ７のそれぞれに並列に配設された３個のヒューズ３（区別のため、図２１に示すように、それぞれＦ１〜Ｆ３という場合がある。）と、４個のトリミング用パッド５（区別のため、図２１に示すように、それぞれＰ１〜Ｐ４という場合がある。）とから構成されたトリミング用回路３６を設けてある。
【００１７】
トリミングを行う際、ヒューズＦ１は、その両側に配設されたトリミング用パッドＰ１，Ｐ２間の通電によって切断することができる。ヒューズＦ２は、その両側に配設されたトリミング用パッドＰ２，Ｐ３間の通電によって切断することができる。ヒューズＦ３は、その両側に配設されたトリミング用パッドＰ３，Ｐ４間の通電によって切断することができる。
端子３１ａとアース端子３５ａ，３５ｂの間に生じる抵抗値は、ヒューズＦ１の切断によって抵抗Ｒ５の分だけ増大し、ヒューズＦ２の切断によって抵抗Ｒ６の分だけ増大し、ヒューズＦ３の切断によって抵抗Ｒ７の分だけ増大することになる。トリミング用回路３６において、ヒューズＦ１〜Ｆ３を切断するか否かは、それぞれ独立に選択することができるので、ヒューズＦ１〜Ｆ３を切断する組み合わせには、どのヒューズＦ１〜Ｆ３も切断しない場合も含めて８通りの選択肢がある。従って、ヒューズＦ１〜Ｆ３の切断によって端子３１ａとアース端子３５ａ，３５ｂの間に生じる抵抗を変更し、オフセット電圧を調整することができる。
【００１８】
本発明者は、絶縁樹脂層１１の焼成が素子の特性に与える影響を調べるため、図２１に示す回路構成を有する半導体基板１（シリコン基板）上にポリイミド樹脂からなる厚さ３０μｍの絶縁樹脂層１１を形成する試験を行った。絶縁樹脂層１１の形成手順は、樹脂を１回１０μｍ、計３回塗布して、１回塗布するたびに４００℃，０．５ｈ／回の条件で焼成するものである。
図２２には、焼成前後における抵抗値（１ｍＡ印加時）の変化の測定例を示す。また、図２３は、焼成前後におけるオフセット電圧の変化の測定例を示す。
ここで、図２２の縦軸に示す抵抗値は、図２１における磁気抵抗ＭＲ１〜ＭＲ４の合成抵抗である。図２２に示すように、１回目の焼成によって約１２％の抵抗値減少が確認されたが、２回目の焼成以降の抵抗値減少は、最大でも３％程度であった。よって絶縁樹脂層１１の焼成を行った後にトリミングを行えば、焼成の熱によるオフセット電圧の変動を回避することができ、オフセット電圧の調整をより精度良く行うことが可能であると分かる。
また、オフセット電圧の変化については、図２３に示すように、２回目の焼成以降は、１回目の焼成と比べて、オフセット電圧の変化が小さいことが分かる。また、オフセット電圧の変化方向は、ブリッジの崩れ具合を反映するため、正側・負側の両方にあり、あらかじめオフセット電圧の変化方向および変化量を予測することは難しい。
【００１９】
そこで、本発明においては、絶縁樹脂層の形成後にトリミングを行うことが可能な半導体装置およびその製造方法を提供するものである。なお、図２１に示す半導体装置は、磁気抵抗素子を備えた磁気スイッチであるが、絶縁樹脂層の形成工程に影響が受ける種類のデバイスであれば、同様の作用効果が期待できる。このようなデバイスとしては、磁気抵抗素子のほかにも、磁気インピーダンス素子、ピエゾ抵抗型半導体圧力センサなどが考えられる。また、絶縁樹脂層の膜応力によって影響を受ける素子にも効果的である。
【００２０】
図１に示す半導体装置１０Ａの場合、絶縁樹脂層１１には、第１の電極取り出し用パッド４と整合する位置に電極取り出し用開口部１２が設けられるとともに、第１のトリミング用パッド５と整合する位置にトリミング用開口部１３が設けられている。
絶縁樹脂層１１は、例えばポリイミド樹脂、エポキシ樹脂、シリコーン樹脂等からなり、その厚さは例えば１〜３０μｍである。絶縁樹脂層１１は、例えば回転塗布法、印刷法、ラミネート法などにより形成することができる。開口部１２，１３は、例えばフォトリソグラフィ技術を利用したパターニングなどにより形成することができる。絶縁樹脂層１１の焼成を行う場合、焼成温度は樹脂の種類によるが、ポリイミド樹脂の場合、例えば４００℃である。
【００２１】
電極取り出し用再配線層１４は、絶縁樹脂層１１を貫通する電極取り出し用開口部１２を通して第１の電極取り出し用パッド４と接続されており、電極取り出し用開口部１２側に対する反対側の端部において第２の電極取り出し用パッド１６と接続されている。
トリミング用再配線層１５は、絶縁樹脂層１１を貫通するトリミング用開口部１３を通して第１のトリミング用パッド５と接続されており、トリミング用開口部１３側に対する反対側の端部において第２のトリミング用パッド１７と接続されている。
第２のパッド１６，１７は、再配線層１４，１５よりも幅広の平面形状（円形や四角形等）に形成されている。
これらの再配線層１４，１５およびパッド１６，１７の材料としては例えばＣｕ等が用いられ、その厚さは例えば１〜２０μｍである。これらの再配線層１４，１５およびパッド１６，１７は、例えば、電解銅メッキ法等のメッキ法、スパッタリング法、蒸着法、または２つ以上の方法の組み合わせにより形成することができる。
再配線層１４，１５とパッド１６，１７とは、一工程で一体的に構成することもできる。また、再配線層１４，１５とは異なる工程および／または材料によってパッド１６，１７を構成することもできる。
【００２２】
封止樹脂層１８は、例えばポリイミド樹脂、エポキシ樹脂、シリコーン樹脂等からなり、その厚さは例えば１０〜１５０μｍである。
封止樹脂層１８は、第２の電極取り出し用パッド１６と整合する位置に電極取り出し用開口部１９を有する。また、本形態例の場合、封止樹脂層１８は、第２のトリミング用パッド１７の上を覆うように設けられている。
電極取り出し用バンプ２０は、半田からなり、封止樹脂層１８の電極取り出し用開口部１９を充填するように設けられている。
【００２３】
次に、図１に示す半導体装置１０Ａの製造方法について、図２〜図６を参照して説明する。
まず、図２に示すように、磁気抵抗素子２、磁気抵抗素子２につながるトリミング用抵抗（図示せず）ならびにトリミング用抵抗に電気的に並列して配設されるトリミング用ヒューズ３、第１のパッド４，５およびパッシベーション膜６等が設けられてなる半導体基板１を用意する。
このような半導体基板１は、シリコンウエア等の半導体ウエハ上に磁気抵抗素子２、磁気抵抗素子２につながるトリミング用抵抗（図示せず）、トリミング用抵抗に電気的に並列して配設されるトリミング用ヒューズ３、および第１のパッド４，５を形成したのち、ＬＰ−ＣＶＤ法等によりシリコンの窒化物または酸化物からなるパッシベーション膜６を形成し、第１のパッド４，５と整合する位置に開口部７，８を設けることによって製造することができる。
【００２４】
次いで、図３に示すように、半導体基板１のパッシベーション膜６の上に、電極取り出し用開口部１２およびトリミング用開口部１３を有する絶縁樹脂層１１を形成する。絶縁樹脂層１１の形成後には、第１の電極取り出し用パッド４は電極取り出し用開口部１２から露出され、第１のトリミング用パッド５はトリミング用開口部１３から露出される。
このような絶縁樹脂層１１は、例えばポリイミド等の樹脂からなる膜を回転塗布法、印刷法、ラミネート法などによってパッシベーション膜６上の全面に成膜した後、フォトリソグラフィ技術等を利用したパターニングなどにより、第１のパッド４，５と整合する位置に開口部１２，１３を設けることによって形成することができる。
【００２５】
次いで、図４（ａ）に示すように、絶縁樹脂層１１の上に電極取り出し用再配線層１４、トリミング用再配線層１５、第２の電極取り出し用パッド１６および第２のトリミング用パッド１７を形成する。
これらの再配線層１４，１５および第２のパッド１６，１７の形成方法は、特に限定されるものではないが、例えば銅メッキ法などによって形成することができる。
第２の電極取り出し用パッド１６と第２のトリミング用パッド１７とは、同一工程で作られることが望ましい。これにより、各々のパッドを容易に形成することができる。
【００２６】
次いで、図４（ｂ）に示すように、第２のトリミング用パッド１７にヒューズ切断用電流Ｉを供給することにより、トリミング用再配線層１５および第１のトリミング用パッド５を介してトリミング用ヒューズ３（図１参照）に通電してトリミングを行う。
このように、絶縁樹脂層１１を形成した後にトリミングを行うことにより、絶縁樹脂層１１の形成時の熱処理や絶縁樹脂層１１の膜応力などによる特性変動を回避することができる。
【００２７】
次いで、図５に示すように、絶縁樹脂層１１上に再配線層１４，１５および第２のトリミング用パッド１７を覆う封止樹脂層１８を設ける。この封止樹脂層１８には、第２の電極取り出し用パッド１６と整合する位置に電極取り出し用開口部１９を形成する。
所望の位置に開口部１９を有する封止樹脂層１８は、例えば、感光性ポリイミド樹脂等の感光性樹脂をフォトリゾグラフィ技術によりパターニングすることによって形成することができる。
【００２８】
次いで、図６に示すように、封止樹脂層１８の電極取り出し用開口部１９に半田からなる電極取り出し用バンプ２０を形成する。
さらに、半導体ウエハを所定の寸法にダイシングすることにより、本形態例の半導体装置１０Ａである半導体チップを製造することができる。
【００２９】
以上説明したように、本形態例の半導体装置１０Ａによれば、半導体基板１の上を覆うように絶縁樹脂層１１が設けられ、その絶縁樹脂層１１の上に第１のトリミング用パッド５と接続された第２のトリミング用パッド１７が設けられているので、半導体基板１の上を絶縁樹脂層１１で覆った後に第２のトリミング用パッド１７を介してトリミング用ヒューズ３を切断し、トリミングを行うことができる。従って、絶縁樹脂層１１の形成時の熱処理や絶縁樹脂層１１の膜応力などによる特性変動を回避することができる。
【００３０】
第２のトリミング用パッド１７を封止するように封止樹脂層１８が設けられているので、トリミングの完了後には、第２のトリミング用パッド１７を誤って通電してしまうことが防止される。
【００３１】
次に、本発明の半導体装置の第２形態例について説明する。図７は、本発明の半導体装置の第２形態例を示す分解斜視図であり、図８〜図１４は、本形態例に係る半導体装置の製造工程を示す（ａ）平面図および（ｂ）模式的断面図である。なお、図８（ａ）〜図１４（ａ）に示す平面図は、１個のチップの範囲のみを図示しているが、実際の製造工程では、チップ寸法にダイシングする前のウェハを用いるのが望ましい。図８（ｂ）〜図１４（ｂ）における模式的断面図は、図８（ａ）〜図１４（ａ）の各平面図が表す状態自体の断面図ではないが、半導体基板上の電極取り出し用パッドおよびトリミング用パッドを２個ずつ含む断面として、図８（ａ）〜図１４（ａ）の各状態に対応するように模式的に図示したものである。
図７〜図１４において、図１〜図６で用いた符号と同一の符号は、本発明の第１形態例で説明した構成と同一または同様の構成であることを示し、本発明の第２形態例では第１形態例と重複する説明を省略することがある。
【００３２】
図７に示すように、本形態例の半導体装置１０Ｂにおいて、半導体基板１には、磁気抵抗素子２および磁気抵抗素子２につながるトリミング用抵抗（図示せず）ならびにトリミング用抵抗に電気的に並列して配設されるトリミング用ヒューズ３が内蔵されている。この半導体基板１の表面には、第１の電極取り出し用パッド４および第１のトリミング用パッド５が設けられている。半導体基板１の上（詳しくは、図１４（ｂ）に示すようにパッシベーション膜６の上）を覆うように第１の絶縁樹脂層１１ａが設けられ、さらに、第１の絶縁樹脂層１１ａの上には、第２の絶縁樹脂層１１ｂが設けられている。
【００３３】
第１の絶縁樹脂層１１ａは、第１の電極取り出し用パッド４と整合する位置に電極取り出し用開口部１２ａを有するとともに、第１のトリミング用パッド５と整合する位置にトリミング用開口部１３ａを有する。第１の絶縁樹脂層１１ａは、例えばポリイミド樹脂、エポキシ樹脂、シリコーン樹脂等からなり、その厚さは例えば１〜３０μｍである。
第２の絶縁樹脂層１１ｂは、第１の絶縁樹脂層１１ａの電極取り出し用開口部１２ａと整合する位置に電極取り出し用開口部１２ｂを有するとともに、半導体基板１の表面に沿う位置が第１の絶縁樹脂層１１ａのトリミング用開口部１３ａとは異なる位置に設けられたトリミング用開口部１３ｂを有する。第２の絶縁樹脂層１１ｂは、例えばポリイミド樹脂、エポキシ樹脂、シリコーン樹脂等からなり、その厚さは例えば１〜３０μｍである。
【００３４】
第１の絶縁樹脂層１１ａの電極取り出し用開口部１２ａには、第１の電極取り出し用パッド４と接続されるように、電極取り出し用導電体２１が充填されている。
第２の絶縁樹脂層１１ｂ上には、電極取り出し用再配線層１４および第２の電極取り出し用パッド１６が形成されている。
ここで、第２の電極取り出し用パッド１６は、半導体基板１の表面に沿う位置が第２の絶縁樹脂層１１ｂの電極取り出し用開口部１２ｂとは異なる位置に設けられている。電極取り出し用再配線層１４は、第２の絶縁樹脂層１１ｂを貫通する電極取り出し用開口部１２ｂを通して電極取り出し用導電体２１と第２の電極取り出し用パッド１６とを接続するように設けられている。
【００３５】
第１の絶縁樹脂層１１ａと第２の絶縁樹脂層１１ｂとの間には、第１の絶縁樹脂層１１ａのトリミング用開口部１３ａと第２の絶縁樹脂層１１ｂのトリミング用開口部１３ｂとの間を接続するようにトリミング用再配線層１５が形成されている。
第２の絶縁樹脂層１１ｂのトリミング用開口部１３ｂには導電体が充填されており、この導電体により、トリミング用再配線層１５と接続された第２のトリミング用パッド１７が形成されている。
【００３６】
さらに半導体装置１０Ｂは、第２の絶縁樹脂層１１ｂ上を覆うように形成された封止樹脂層１８と、封止樹脂層１８を貫通する電極取り出し用開口部１９を通して第２の電極取り出し用パッド１６と接続された電極取り出し用バンプ２０とを備える。
【００３７】
図７に示す半導体装置１０Ｂの製造方法は、図８〜図１４に示すように、第１形態例の半導体装置１０Ａの製造方法（図２〜図６参照）を改変した方法によって行うことができる。
まず、図８に示すように、磁気抵抗素子２、磁気抵抗素子２につながるトリミング用抵抗（図示せず）、トリミング用抵抗に電気的に並列して配設されるトリミング用ヒューズ３、第１のパッド４，５およびパッシベーション膜６等が設けられてなる半導体基板１を用意する。この半導体基板１は、第１形態例における半導体基板１と同様のものを用いることができる。
【００３８】
次いで、図９に示すように、半導体基板１のパッシベーション膜６の上に、電極取り出し用開口部１２ａおよびトリミング用開口部１３ａを有する第１の絶縁樹脂層１１ａを形成する。第１の絶縁樹脂層１１ａにおいて、電極取り出し用開口部１２ａは、第１の電極取り出し用パッド４と整合する位置に設ける。また、トリミング用開口部１３ａは、第１のトリミング用パッド５と整合する位置に設ける。
開口部１２ａ，１３ａを有する絶縁樹脂層１１ａの形成は、第１形態例における絶縁樹脂層１１の形成と同様の方法を用いることができる。
【００３９】
次いで、図１０に示すように、第１の絶縁樹脂層１１ａの電極取り出し用開口部１２ａに電極取り出し用導電体２１を充填して第１の電極取り出し用パッド４と接続させるとともに、第１の絶縁樹脂層１１ａの上にトリミング用再配線層１５を形成する。トリミング用再配線層１５は、一端部が第１の絶縁樹脂層１１ａのトリミング用開口部１３ａを貫通して第１のトリミング用パッド５に接続されるように、所定の領域に設ける。トリミング用再配線層１５のトリミング用開口部１３ａ側とは反対側の他端部には、他の部分よりも幅広な平面形状（例えば四角形や円形）となったパッド部１５ａを設ける。
電極取り出し用導電体２１およびトリミング用再配線層１５の形成方法は、特に限定されるものではないが、例えば銅メッキ法などによって形成することができる。
【００４０】
次いで、図１１に示すように、第１の絶縁樹脂層１１ａの上に、電極取り出し用開口部１２ｂおよびトリミング用開口部１３ｂを有する第２の絶縁樹脂層１１ｂを形成する。開口部１２ｂ，１３ｂを有する絶縁樹脂層１１ｂの形成は、第１形態例における絶縁樹脂層１１の形成と同様の方法を用いることができる。
第２の絶縁樹脂層１１ｂにおいて、電極取り出し用開口部１２ｂは、電極取り出し用導電体２１と整合する位置に設けられる。また、トリミング用開口部１３ｂは、トリミング用再配線層１５のパッド部１５ａと整合する位置に設けられる。
【００４１】
次いで、図１２（ａ）に示すように、第２のトリミング用パッド１７と、第２の電極取り出し用パッド１６と、電極取り出し用再配線層１４とを形成する。
第２のトリミング用パッド１７は、第２の絶縁樹脂層１１ｂのトリミング用開口部１３ｂへの導電体の充填により形成する。
第２の電極取り出し用パッド１６は、第２の絶縁樹脂層１１ｂ上において、半導体基板１の表面に沿う位置が第２の絶縁樹脂層１１ｂの電極取り出し用開口部１２ｂとは異なる位置に設ける。電極取り出し用再配線層１４は、第２の絶縁樹脂層１１ｂを貫通する電極取り出し用開口部１２ｂを通して電極取り出し用導電体２１と第２の電極取り出し用パッド１６とを接続するように設ける。
第２のトリミング用パッド１７、電極取り出し用パッド１６、および電極取り出し用再配線層１４の形成方法は、特に限定されるものではないが、例えば銅メッキ法などによって形成することができる。
【００４２】
次いで、図１２（ｂ）に示すように、第２のトリミング用パッド１７にヒューズ切断用電流Ｉを供給することにより、トリミング用再配線層１５および第１のトリミング用パッド５を介してトリミング用ヒューズ３（図７参照）に通電し、トリミングを行う。
このように、２層の絶縁樹脂層１１ａ，１１ｂを形成した後にトリミングを行うことにより、絶縁樹脂層１１ａ，１１ｂの形成時の熱処理や絶縁樹脂層１１ａ，１１ｂの膜応力などによる特性変動を回避することができる。
【００４３】
次いで、図１３に示すように、第２の絶縁樹脂層１１ｂの上に、電極取り出し用再配線層１４および第２のトリミング用パッド１７を覆うように、封止樹脂層１８を形成する。この封止樹脂層１８には、第２の電極取り出し用パッド１６と整合する位置に電極取り出し用開口部１９を形成する。
所望の位置に開口部１９を有する封止樹脂層１８は、例えば、感光性ポリイミド樹脂等の感光性樹脂をフォトリゾグラフィ技術によりパターニングすることによって形成することができる。
【００４４】
次いで、図１４に示すように、半田からなる電極取り出し用バンプ２０を封止樹脂層１８の電極取り出し用開口部１９に設ける。
さらに、半導体ウエハを所定の寸法にダイシングすることにより、本形態例の半導体装置１０Ｂである半導体チップを製造することができる。
【００４５】
以上説明したように、本形態例の半導体装置１０Ｂによれば、半導体基板１の上を覆うように２層の絶縁樹脂層１１ａ，１１ｂが設けられ、これらの絶縁樹脂層１１ａ，１１ｂの上に、第１のトリミング用パッド５と接続された第２のトリミング用パッド１７が設けられているので、半導体基板１の上を絶縁樹脂層１１ａ，１１ｂで覆った後に第２のトリミング用パッド１７を介してトリミング用ヒューズ３を切断し、トリミングを行うことができる。従って、絶縁樹脂層１１ａ，１１ｂの形成時の熱処理や絶縁樹脂層１１ａ，１１ｂの膜応力などによる特性変動を回避することができる。
【００４６】
第２のトリミング用パッド１７を封止するように封止樹脂層１８が設けられているので、トリミングの完了後には、第２のトリミング用パッド１７を誤って通電してしまうことが防止される。
電極取り出し用再配線層１４とトリミング用再配線層１５とが、それぞれ異なる絶縁樹脂層１１ａ，１１ｂの上に形成されているので、再配線の設計自由度が高く、スペース（面積）を節約することが可能である。
【００４７】
次に、本発明の半導体装置の第３形態例について説明する。図１５は、本発明の半導体装置の第３形態例を示す分解斜視図であり、図１６〜図２０は、本形態例に係る半導体装置の製造工程を示す（ａ）平面図および（ｂ）模式的断面図である。なお、図１６（ａ）〜図２０（ａ）に示す平面図は、１個のチップの範囲のみを図示しているが、実際の製造工程では、チップ寸法にダイシングする前のウェハを用いるのが望ましい。図１６（ｂ）〜図２０（ｂ）における模式的断面図は、図１６（ａ）〜図２０（ａ）の各平面図が表す状態自体の断面図ではないが、半導体基板上の電極取り出し用パッドおよびトリミング用パッドを２個ずつ含む断面として、図１６（ａ）〜図２０（ａ）の各状態に対応するように模式的に図示したものである。
図１５〜図２０において、図１〜図６で用いた符号と同一の符号は、本発明の第１形態例で説明した構成と同一または同様の構成であることを示し、本発明の第３形態例では第１形態例と重複する説明を省略することがある。
【００４８】
図１５に示すように、本形態例の半導体装置１０Ｃにおいて、半導体基板１には、磁気抵抗素子２および磁気抵抗素子２につながるトリミング用抵抗（図示せず）ならびにトリミング用抵抗に電気的に並列して配設されるトリミング用ヒューズ３が内蔵されている。この半導体基板１の表面には、第１の電極取り出し用パッド４および第１のトリミング用パッド５が設けられている。半導体基板１の上（詳しくは、図２０（ｂ）に示すようにパッシベーション膜６の上）を覆うように絶縁樹脂層１１が設けられている。
絶縁樹脂層１１は、第１の電極取り出し用パッド４と整合する位置に電極取り出し用開口部１２を有するとともに、第１のトリミング用パッド５と整合する位置にトリミング用開口部１３を有する。
【００４９】
絶縁樹脂層１１上には、半導体基板１の表面に沿う位置が第１の電極取り出し用パッド４とは異なる位置に設けられた第２の電極取り出し用パッド１６と、半導体基板１の表面に沿う位置が第１のトリミング用パッド５とは異なる位置に設けられた第２のトリミング用パッド１７と、絶縁樹脂層１１を貫通する電極取り出し用開口部１２を通して第１の電極取り出し用パッド４および第２の電極取り出し用パッドを接続する電極取り出し用再配線層１４と、絶縁樹脂層１１を貫通するトリミング用開口部１３を通して第１のトリミング用パッド５および第２のトリミング用パッド１７を接続するトリミング用再配線層１５とが、形成されている。
【００５０】
さらに半導体装置１０Ｃは、絶縁樹脂層１１上を覆うように形成された封止樹脂層１８と、この封止樹脂層１８を貫通する電極取り出し用開口部１９を通して第２の電極取り出し用パッド１６に接続された電極取り出し用バンプ２０と、封止樹脂層１８を貫通するトリミング用開口部２２を通して第２の第２のトリミング用パッド１７に接続された第２のトリミング用バンプ２３とを備える。
【００５１】
図１５に示す半導体装置１０Ｃの製造方法は、図１６〜図２０に示すように、第１形態例の半導体装置１０Ａの製造方法（図２〜図６参照）を改変した方法によって行うことができる。
まず、図１６に示すように、磁気抵抗素子２、磁気抵抗素子２につながるトリミング用抵抗（図示せず）、トリミング用抵抗に電気的に並列して配設されるトリミング用ヒューズ３、第１のパッド４，５およびパッシベーション膜６等が設けられてなる半導体基板１を用意する。この半導体基板１は、第１形態例における半導体基板１と同様のものを用いることができる。
【００５２】
次いで、図１７に示すように、半導体基板１のパッシベーション膜６の上に、電極取り出し用開口部１２およびトリミング用開口部１３を有する絶縁樹脂層１１を形成する。
この絶縁樹脂層１１において、電極取り出し用開口部１２は、第１の電極取り出し用パッド４と整合する位置に形成する。また、トリミング用開口部１３は、第１のトリミング用パッド５と整合する位置に形成する。
開口部１２，１３を有する絶縁樹脂層１１の形成は、第１形態例における絶縁樹脂層１１の形成と同様の方法を用いることができる。
【００５３】
次いで、図１８に示すように、電極取り出し用再配線層１４、トリミング用再配線層１５、第２の電極取り出し用パッド１６および第２のトリミング用パッド１７を絶縁樹脂層１１の上に形成する。
これら再配線層１４，１５および第２のパッド１６，１７の形成方法は、特に限定されるものではないが、例えば銅メッキ法などによって形成することができる。
第２の電極取り出し用パッド１６と第２のトリミング用パッド１７とは、同一工程で作られることが望ましい。これにより、各々のパッドを容易に形成することができる。
【００５４】
次いで、図１９に示すように、絶縁樹脂層１１上に再配線層１４，１５を覆う封止樹脂層１８を設ける。この封止樹脂層１８には、第２の電極取り出し用パッド１６と整合する位置に電極取り出し用開口部１９を形成するとともに、第２のトリミング用パッド１７と整合する位置にトリミング用開口部２２を形成する。
所望の位置に開口部１９，２２を有する封止樹脂層１８は、例えば、感光性ポリイミド樹脂等の感光性樹脂をフォトリゾグラフィ技術によりパターニングすることによって形成することができる。
【００５５】
次いで、図２０に示すように、封止樹脂層１８の電極取り出し用開口部１９には電極取り出し用バンプ２０を形成するとともに、トリミング用開口部２２にはトリミング用バンプ２３を形成する。
次いで、図２０（ｂ）に示すように、第２のトリミング用バンプ２３にヒューズ切断用電流Ｉを供給することにより、トリミング用再配線層１５および第１のトリミング用パッド５を介してトリミング用ヒューズ３（図１５参照）に通電し、トリミングを行う。
このように、絶縁樹脂層１１および封止樹脂層１８を形成した後にトリミングを行うことにより、絶縁樹脂層１１および封止樹脂層１８の形成時の熱処理や絶縁樹脂層１１の応力などによる特性変動を回避することができる。
さらに、半導体ウエハを所定の寸法にダイシングすることにより、本形態例の半導体装置１０Ｃである半導体チップを製造することができる。なお、本形態例の場合、トリミングをダイシングの前に行うこともできるし、ダイシングの後に行うこともできる。
【００５６】
以上説明したように、本形態例の半導体装置１０Ｃによれば、半導体基板１上に形成された第１のトリミング用パッド５の上を覆うように絶縁樹脂層１１および封止樹脂層１８が設けられ、この封止樹脂層１８の上に第２のトリミング用パッド１７を介して第１のトリミング用パッド５と接続されたトリミング用バンプ２３が設けられているので、半導体基板１の上を絶縁樹脂層１１および封止樹脂層１８で覆った後に、トリミング用バンプ２３を介してトリミング用ヒューズ３を切断し、トリミングを行うことができる。従って、絶縁樹脂層１１および封止樹脂層１８の形成時の熱処理や絶縁樹脂層１１の膜応力などによる特性変動を回避することができる。
【００５７】
トリミング用バンプ２３が封止樹脂層１８上に突出するように設けられているので、トリミングは、半導体ウエハのダイシングの前に行うこともできるし、ダイシングの後に行うこともできる。
【産業上の利用可能性】
【００５８】
本発明は、種々の半導体装置に適用可能であり、特にウエハレベルパッケージ加工において熱処理が印加された場合に影響を受けるデバイス（例えば磁気抵抗素子、磁気インピーダンス素子、ピエゾ抵抗型半導体圧力センサ）などに有効である。
また、絶縁樹脂層の膜応力によって影響を受ける素子が内蔵された半導体装置にも効果的である。
【図面の簡単な説明】
【００５９】
【図１】本発明の半導体装置の第１形態例を示す分解斜視図である。
【図２】第１形態例に係る半導体装置の製造工程を示す（ａ）平面図および（ｂ）模式的断面図である。
【図３】第１形態例に係る半導体装置の製造工程を示す（ａ）平面図および（ｂ）模式的断面図である。
【図４】第１形態例に係る半導体装置の製造工程を示す（ａ）平面図および（ｂ）模式的断面図である。
【図５】第１形態例に係る半導体装置の製造工程を示す（ａ）平面図および（ｂ）模式的断面図である。
【図６】第１形態例に係る半導体装置の製造工程を示す（ａ）平面図および（ｂ）模式的断面図である。
【図７】本発明の半導体装置の第２形態例を示す分解斜視図である。
【図８】第２形態例に係る半導体装置の製造工程を示す（ａ）平面図および（ｂ）模式的断面図である。
【図９】第２形態例に係る半導体装置の製造工程を示す（ａ）平面図および（ｂ）模式的断面図である。
【図１０】第２形態例に係る半導体装置の製造工程を示す（ａ）平面図および（ｂ）模式的断面図である。
【図１１】第２形態例に係る半導体装置の製造工程を示す（ａ）平面図および（ｂ）模式的断面図である。
【図１２】第２形態例に係る半導体装置の製造工程を示す（ａ）平面図および（ｂ）模式的断面図である。
【図１３】第２形態例に係る半導体装置の製造工程を示す（ａ）平面図および（ｂ）模式的断面図である。
【図１４】第２形態例に係る半導体装置の製造工程を示す（ａ）平面図および（ｂ）模式的断面図である。
【図１５】本発明の半導体装置の第３形態例を示す分解斜視図である。
【図１６】第３形態例に係る半導体装置の製造工程を示す（ａ）平面図および（ｂ）模式的断面図である。
【図１７】第３形態例に係る半導体装置の製造工程を示す（ａ）平面図および（ｂ）模式的断面図である。
【図１８】第３形態例に係る半導体装置の製造工程を示す（ａ）平面図および（ｂ）模式的断面図である。
【図１９】第３形態例に係る半導体装置の製造工程を示す（ａ）平面図および（ｂ）模式的断面図である。
【図２０】第３形態例に係る半導体装置の製造工程を示す（ａ）平面図および（ｂ）模式的断面図である。
【図２１】磁気抵抗素子を有する半導体装置の回路図の一例である。
【図２２】磁気抵抗素子を焼成することによる抵抗の変化の測定例を示すグラフである。
【図２３】磁気抵抗素子を焼成することによるオフセット電圧の変化の測定例を示すグラフである。
【符号の説明】
【００６０】
Ｉ…ヒューズ切断用電流、１…半導体基板、２…素子（磁気抵抗素子）、３…トリミング用ヒューズ、５…第１のトリミング用パッド、１０Ａ，１０Ｂ，１０Ｃ…半導体装置、１１，１１ａ，１１ｂ…絶縁樹脂層、１３，１３ａ，１３ｂ…絶縁樹脂層のトリミング用開口部、１７…第２のトリミング用パッド、１８…封止樹脂層、２２…封止樹脂層のトリミング用開口部、２３…トリミング用バンプ。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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