(57)【要約】【課題】  信頼性の高い半導体装置及びその製造方法を提供することにある。【解決手段】  集積回路１０と電極１２とを有する半導体基板８と、半導体基板８の電極１２が形成された面に、電極１２の一部を覆うとともに他の部分を露出させるように形成されてなるパッシベーション膜１４と、電極１２とオーバーラップし、かつ、電極１２のパッシベーション膜１４からの露出部の少なくとも一部を避けるように形成されてなる樹脂層１６と、電極１２のパッシベーション膜１４及び樹脂層１６からの露出部と接触し、かつ、樹脂層１６に載るように形成されてなる外部端子２０と、を有する。【選択図】        図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
集積回路と電極とを有する半導体基板と、
前記半導体基板の前記電極が形成された面に、前記電極の一部を覆うとともに他の部分を露出させるように形成されてなるパッシベーション膜と、
前記電極とオーバーラップし、かつ、前記電極の前記パッシベーション膜からの露出部の少なくとも一部を避けるように形成されてなる樹脂層と、
前記電極の前記パッシベーション膜及び前記樹脂層からの露出部と接触し、かつ、前記樹脂層に載るように形成されてなる外部端子と、
を有する半導体装置。
【請求項２】
請求項１記載の半導体装置において、
前記樹脂層は、前記電極に接触する部分と、前記パッシベーション膜に接触する部分と、を含む半導体装置。
【請求項３】
請求項１記載の半導体装置において、
前記樹脂層は、前記パッシベーション膜に接触しないように形成されてなる半導体装置。
【請求項４】
請求項１記載の半導体装置において、
前記樹脂層は、前記電極に接触しないように形成されてなる半導体装置。
【請求項５】
請求項１から請求項４のいずれかに記載の半導体装置において、
前記パッシベーション膜は、前記電極の周縁部を覆う部分と、前記電極の中央部の一部を覆う部分と、を含む半導体装置。
【請求項６】
請求項１から請求項５のいずれかに記載の半導体装置において、
前記外部端子は、前記電極の一部、前記パッシベーション膜の一部及び前記樹脂層の少なくとも一部に接触する導電層と、前記導電層とは異なる材料で前記導電層上に形成されてなる導電部と、を含む半導体装置。
【請求項７】
集積回路と電極とを有する半導体基板の前記電極が形成された面に、前記電極の一部を覆うとともに他の部分を露出させるようにパッシベーション膜を形成すること、
前記電極とオーバーラップし、かつ、前記電極の前記パッシベーション膜からの露出部の少なくとも一部を避けるように樹脂層を形成すること、
前記電極の一部、前記パッシベーション膜の一部及び前記樹脂層の少なくとも一部に接触するように導電層を形成すること、及び、
前記導電層とは異なる材料で前記導電層上に導電部を形成すること、
を含む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、半導体装置及びその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
半導体装置のパッケージとして、ＣＳＰ（チップスケール／サイズパッケージ）の普及率が高まってきている。また、パッケージをウエハレベルで製造する技術（ウエハレベルパッケージ）が開発されている。例えば、特許文献１は、電極から、追加して設けた応力緩和層の上に再配置配線を引き出して、再配置配線の上に外部端子（ハンダボール等）を形成している。
【特許文献１】特開２００３−２８２７９０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
この方法で製造されたパッケージ（例えばウエハレベルＣＳＰ）は、外部寸法が半導体チップ寸法になっているため、従来のパッケージとは構造が異なっているが、従来のパッケージと同等又はそれ以上の信頼性が要求されている。
【０００４】
本発明の目的は、信頼性の高い半導体装置及びその製造方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
（１）本発明に係る半導体装置は、集積回路と電極とを有する半導体基板と、
前記半導体基板の前記電極が形成された面に、前記電極の一部を覆うとともに他の部分を露出させるように形成されてなるパッシベーション膜と、
前記電極とオーバーラップし、かつ、前記電極の前記パッシベーション膜からの露出部の少なくとも一部を避けるように形成されてなる樹脂層と、
前記電極の前記パッシベーション膜及び前記樹脂層からの露出部と接触し、かつ、前記樹脂層に載るように形成されてなる外部端子と、
を有する。本発明によれば、電極上に、外部端子に生じる応力を分散させる樹脂層があるので、電極上に外部端子を形成することが可能となり、電極数と同等数の外部端子を形成することができる。また、再配置配線を引き回す必要がなくなり、構造的にシンプルになる半導体装置を提供することができる。
（２）この半導体装置において、
前記樹脂層は、前記電極に接触する部分と、前記パッシベーション膜に接触する部分と、を含んでもよい。
（３）この半導体装置において、
前記樹脂層は、前記パッシベーション膜に接触しないように形成されてもよい。
（４）この半導体装置において、
前記樹脂層は、前記電極に接触しないように形成されてもよい。
（５）この半導体装置において、
前記パッシベーション膜は、前記電極の周縁部を覆う部分と、前記電極の中央部の一部を覆う部分と、を含んでもよい。
（６）この半導体装置において、
前記外部端子は、前記電極の一部、前記パッシベーション膜の一部及び前記樹脂層の少なくとも一部に接触する導電層と、前記導電層とは異なる材料で前記導電層上に形成されてなる導電部と、を含んでもよい。
（７）この半導体装置の製造方法において、集積回路と電極とを有する半導体基板の前記電極が形成された面に、前記電極の一部を覆うとともに他の部分を露出させるようにパッシベーション膜を形成すること、
前記電極とオーバーラップし、かつ、前記電極の前記パッシベーション膜からの露出部の少なくとも一部を避けるように樹脂層を形成すること、
前記電極の一部、前記パッシベーション膜の一部及び前記樹脂層の少なくとも一部に接触するように導電層を形成すること、及び、
前記導電層とは異なる材料で前記導電層上に導電部を形成すること、
を含む。本発明によれば、電極上に、外部端子に生じる応力を分散させる樹脂層を設けるので、電極上に外部端子を形成することが可能となり、電極数と同等数の外部端子を形成することができる。また、再配置配線を引き回す必要がなくなり、構造的にシンプルになる半導体装置の製造方法を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００６】
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。
【０００７】
図１は、本発明の実施の形態に係る半導体装置の断面図である。図２は、図１に示す半導体装置の一部（導電層２２及び導電部２４）を除外した平面図である。
【０００８】
本実施の形態に係る半導体装置は、半導体基板８を有する。半導体基板８は、半導体チップであってもよいし、半導体ウエハであってもよい。半導体基板８には、１つ又は複数の集積回路１０が形成されている。半導体チップには、１つの集積回路１０が形成され、半導体ウエハには、複数の集積回路１０が形成されている。半導体基板８には、複数の電極（例えばパッド）１２が形成されている。電極１２は、例えばＡｌで形成されている。電極１２の平面形状は矩形であり、正方形であっても長方形であってもよい。半導体基板８の表面（電極１２が形成された面）には、電極１２の一部を覆うとともに他の部分を露出させるようにパッシベーション膜１４が形成されている。パッシベーション膜１４は、電極１２の周縁部を覆う部分と、電極１２の中央部の一部を覆う部分と、を含んでもよい。パッシベーション膜１４は、電極１２の中央部を避けて周縁部を覆う部分のみからなってもよい。パッシベーション膜１４は、ＳｉＮ，ＳｉＯ２，ＭｇＯなどから形成されている。
【０００９】
本実施の形態に係る半導体装置は、樹脂層１６を有する。樹脂層１６は、電極１２とオーバーラップし、かつ、電極１２のパッシベーション膜１４からの露出部の少なくとも一部を避けるように形成されている。樹脂層１６は、電極１２に接触する部分と、パッシベーション膜１４に接触する部分と、を含んでもよい。樹脂層１６は、感光性レジストにより形成してもよい。樹脂層１６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）等の樹脂で形成することができる。
【００１０】
本実施の形態に係る半導体装置は、複数の外部端子２０を有する。外部端子２０は、電極１２のパッシベーション膜１４及び樹脂層１６からの露出部と接触し、かつ、樹脂層１６に載るように形成されている。こうすることで、外部端子２０に生じる応力が樹脂層１６により分散されるので、電極１２上に外部端子２０を形成することが可能となり、電極１２数と同等数の外部端子２０を形成することができる。外部端子２０は、電極１２の一部、パッシベーション膜１４の一部及び樹脂層１６の少なくとも一部に接触する導電層２２と、導電層２２とは異なる材料で導電層２２上に形成されてなる導電部２４と、を含んでもよい。導電部２４は、導電性を有する金属（例えば合金）であって、溶融させて電気的な接続を図るためのもの（例えばハンダ）である。導電部２４は、軟ろう（soft solder）又は硬ろう（hard solder）のいずれで形成されてもよい。導電部２４は、球状をなしていてもよく、例えばハンダボールであってもよい。
【００１１】
本実施の形態に係る半導体装置は、上述のように構成されており、以下その製造方法を説明する。本実施の形態では、集積回路１０と電極１２とを有する半導体基板８の電極１２が形成された面に、電極１２の一部を覆うとともに他の部分を露出させるようにパッシベーション膜１４を形成する。
【００１２】
樹脂層１６を電極１２とオーバーラップし、かつ、電極１２のパッシベーション膜１４からの露出部の少なくとも一部を避けるように形成する。樹脂層１６の形成プロセスは、半導体基板８に樹脂前駆体（例えば、熱硬化性樹脂前駆体）を塗布すること、あるいは、半導体基板８上で樹脂前駆体をスピンコートによって広げて、樹脂前駆体層を形成することを含んでもよい。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を使用して、連続的又は一体的な樹脂前駆体層を形成し、これを樹脂層１６にパターニングしてもよい。パターニングにはリソグラフィを適用する。あるいは、印刷（例えば、スクリーン印刷）によって、樹脂層１６を形成してもよい。樹脂層１６は、複数層になるように形成してもよいし、１層になるように形成してもよい。樹脂層１６は、電極１２に接触する部分と、パッシベーション膜１４に接触する部分と、を含んでもよい。樹脂層１６は、感光性レジストにより形成してもよい。
【００１３】
外部端子２０を電極１２のパッシベーション膜１４及び樹脂層１６からの露出部と接触し、かつ、樹脂層１６に載るように形成する。こうすることで、外部端子２０に生じる応力が樹脂層１６により分散されるので、電極１２上に外部端子２０を形成することが可能となり、電極１２数と同等数の外部端子２０を形成することができる。外部端子２０は、電極１２の一部、パッシベーション膜１４の一部及び樹脂層１６の少なくとも一部に接触する導電層２２と、導電層２２とは異なる材料で導電層２２上に形成されてなる導電部２４と、を含んでもよい。導電部２４は、導電性を有する金属（例えば合金）であって、溶融させて電気的な接続を図るためのもの（例えばハンダ）である。導電部２４は、軟ろう（soft solder）又は硬ろう（hard solder）のいずれで形成されてもよい。導電部２４は、球状をなしていてもよく、例えばハンダボールであってもよい。
【００１４】
また、集積回路１０とオーバーラップする位置にも樹脂層１６を形成してもよい。このとき、集積回路１０とオーバーラップし、かつ集積回路１０とオーバーラップする位置の樹脂層１６上に形成された外部端子、及び該外部端子と電極（例えばパッド）を電気的に接続する配線を更に有してもよい。
【００１５】
半導体基板８が半導体ウエハである場合、半導体基板８を、集積回路１０ごとに、図示しない、例えばブレードによって切断する。半導体基板８を切断して複数の半導体装置が得られる。これによれば、ウエハ単位でパッケージングがなされる。
【００１６】
（変形例）
図３、図５は、本発明の実施の形態の変形例に係る半導体装置の断面図である。図４は、図３に示す半導体装置の一部（導電層３２及び導電部３４）を除外した平面図である。図６は、図５に示す半導体装置の一部（導電層４２、導電部４４及びソルダーレジスト４６）を除外した平面図である。図７は、本発明の実施の形態の変形例に係る半導体装置の一部を除外した平面図である。
【００１７】
図３、図４に示す例では、半導体装置２の樹脂層２６は、パッシベーション膜１４に接触しないように形成されてもよい。その他の構成については、上記実施の形態で説明した内容を適用することができる。図３、図４に示す半導体装置の製造方法には、上記実施の形態で説明した事項を適用することができる。ただし、外部端子３０は、電極１２の一部、パッシベーション膜１４の一部及び樹脂層２６の少なくとも一部に接触する導電層３２と、導電層３２とは異なる材料で導電層３２上に形成されてなる導電部３４と、を含んでもよい。
【００１８】
図５、図６に示す例では、半導体装置４の樹脂層３６は、電極１２に接触しないように形成されてもよい。その他の構成については、上記実施の形態で説明した内容を適用することができる。図５、図６に示す半導体装置の製造方法には、上記実施の形態で説明した事項を適用することができる。ただし、外部端子４０は、電極１２の一部、パッシベーション膜１４の一部及び樹脂層３６の少なくとも一部に接触する導電層４２と、導電層４２とは異なる材料で導電層４２上に形成されてなる導電部４４と、を含んでもよい。
【００１９】
図７に示す例では、電極５２の平面形状は円形であり、楕円であっても真円であってもよい。その他の構成については、上記実施の形態で説明した内容を適用することができる。図７に示す半導体装置の製造方法には、上記実施の形態で説明した事項を適用することができる。ただし、樹脂層５６は、電極５２とオーバーラップし、かつ、電極５２のパッシベーション膜５４からの露出部の少なくとも一部を避けるように形成されている。
【００２０】
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。さらに、本発明は、実施の形態で説明した技術的事項のいずれかを限定的に除外した内容を含む。あるいは、本発明は、上述した実施の形態から公知技術を限定的に除外した内容を含む。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】本発明の実施の形態に係る半導体装置の断面図である。
【図２】図１に示す半導体装置の一部を除外した平面図である。
【図３】本発明の実施の形態に係る半導体装置の変形例を示す断面図である。
【図４】図３に示す半導体装置の一部を除外した平面図である。
【図５】本発明の実施の形態に係る半導体装置の変形例を示す断面図である。
【図６】図５に示す半導体装置の一部を除外した平面図である。
【図７】本発明の実施の形態に係る半導体装置の変形例を示す一部を除外した平面図である。
【符号の説明】
【００２２】
２…半導体装置  ４…半導体装置  ８…半導体基板  １０…集積回路  １２…電極  １４…パッシベーション膜  １６…樹脂層  ２０…外部端子  ２２…導電層  ２４…導電部  ２６…樹脂層  ３０…外部端子  ３２…導電層  ３４…導電部  ３６…樹脂層  ４０…外部端子  ４２…導電層  ４４…導電部  ４６…ソルダーレジスト  ５２…電極  ５４…パッシベーション膜  ５６…樹脂層
【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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