(57)【要約】【課題】半導体装置において、配線間距離が近接してもイオンマイグレーションを防止し、大幅に遅延化させる。【解決手段】一端１２ａが半導体基板１１の電極１１ｃと導通され、他端にランド部１３が設けられた再配線層１２と、ランド部１３の下面１３ｂにおいて半導体基板１１の一方の主面１１ａとの間に形成された絶縁樹脂ポスト部１４と、一方の主面１１ａを覆い、かつランド部１３の少なくとも一部が露呈されるように設けられた封止絶縁膜１５とを有する半導体装置１０において、再配線層１２は、一方の主面１１ａから所定の距離をおいて一方の主面１１ａに平行に延在される配線部１２ｂを有し、ランド部１３の径が配線部１２ｂの幅ｗよりも大きく、配線部１２ｂは、その長手方向に垂直な断面において周囲が全周にわたって、連続体からなる同一の前記封止絶縁膜によって覆われている。【選択図】図１
2011029226.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
一方の主面に電極が設けられた半導体基板と、
一端が前記半導体基板の電極と導通され、他端にランド部が設けられた再配線層と、
前記ランド部の下面において前記半導体基板の一方の主面との間に形成された絶縁樹脂からなる絶縁樹脂ポスト部と、
前記半導体基板の前記一方の主面を覆い、かつ前記ランド部の少なくとも一部が露呈されるように設けられた封止絶縁膜とを有し、
前記再配線層は、前記半導体基板の一方の主面から所定の距離をおいて前記一方の主面に平行に延在される配線部を有し、前記ランド部の径が前記配線部の幅よりも大きく、前記配線部は、その長手方向に垂直な断面において周囲が全周にわたって、連続体からなる同一の前記封止絶縁膜によって覆われていることを特徴とする半導体装置。
【請求項２】
前記絶縁樹脂ポスト部の径が、前記ランド部の径よりも小さい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】
前記封止絶縁膜は、ＳｉＯＣ膜、ＳｉＯＣＨ膜、メチルシルセスキオキサン膜、ベンゾシクロブテン膜、ヒドロキシシルセスキオキサン膜、またはこれらの膜を多孔質化したもののいずれかからなることを特徴とする請求項１または２に記載の半導体装置。
【請求項４】
一方の主面に電極が設けられた半導体基板の前記一方の主面上に、前記電極の少なくとも一部が露呈するように開口部を有する絶縁樹脂層を形成する絶縁樹脂層形成工程と、
前記開口部の内部から前記絶縁樹脂層の上にかけて、一端が前記半導体基板の電極と導通され、他端にランド部が設けられ、前記一端と前記他端との間には前記半導体基板の一方の主面から所定の距離をおいて前記一方の主面に平行に延在される配線部を有し、前記ランド部の径が前記配線部の幅よりも大きくされた再配線層を形成する再配線層形成工程と、
前記絶縁樹脂層をエッチングして、前記配線部の下側では前記半導体基板の前記一方の主面を露出し、前記ランド部の下側では、前記半導体基板の一方の主面との間に絶縁樹脂ポスト部を残すエッチング工程と、
前記配線部は、その長手方向に垂直な断面において周囲が全周にわたって、連続体からなる同一の前記封止絶縁膜によって覆われるように、前記半導体基板の前記一方の主面を覆い、かつ前記ランド部の少なくとも一部が露呈されるように封止絶縁膜を形成する封止絶縁膜形成工程と、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５】
前記封止絶縁膜形成工程において、前記封止絶縁膜を一括で形成することを特徴とする請求項４に記載の半導体装置の製造方法。
【請求項６】
前記エッチング工程は、ドライエッチングまたはウェットエッチングにより行うことを特徴とする請求項４または５に記載の半導体装置の製造方法。
【請求項７】
前記エッチング工程により形成された前記絶縁樹脂ポスト部の径が、前記ランド部の径よりも小さいことを特徴とする請求項４〜７のいずれかに記載の半導体装置の製造方法。
【請求項８】
前記封止絶縁膜は、ＳｉＯＣ膜、ＳｉＯＣＨ膜、メチルシルセスキオキサン膜、ベンゾシクロブテン膜、ヒドロキシシルセスキオキサン膜、またはこれらの膜を多孔質化したもののいずれかから形成することを特徴とする請求項４〜７のいずれかに記載の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、再配線層および封止絶縁膜を有する半導体装置とその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、半導体パッケージとしては、いわゆるＣＳＰ（チップスケールパッケージまたはチップサイズパッケージ）と呼ばれるパッケージ構造が急速に普及しつつある。このパッケージ構造は、一般に、パッケージの平面な表面に電極を平面状に配置する、いわゆるＢＧＡ（ボールグリッドアレイ）技術を採用している。そのため、半導体チップを従来よりも小さい面積で電子回路基板上に高密度実装することが可能であり、電子機器の小型軽量化に大きく貢献することができる。
【０００３】
しかし、半導体装置の小型化、高機能化が進むことにより、再配線層として引き回される配線の微細化が必要になる。それによって配線間における電気的な短絡の可能性が高くなることが考えられる。そのため、配線間での電気的な短絡を防止することが、信頼性の高い半導体装置を提供する上で重要といえる。
また、それに加え、微細化に伴って配線同士の距離が近くなるために、近接する配線間の電気容量（配線間容量）が大きくなってきている。この配線間容量の増大に伴って配線を伝わる信号が遅くなるという現象（信号遅延）が現れ、さらには消費電力も増大するという問題が顕著になってきた。信号遅延は、配線の寄生抵抗Ｒと寄生容量Ｃにより決まる。配線間は層間絶縁膜によって埋められているので、層間絶縁膜の実効誘電率ｋeffが低いほど寄生容量Ｃが小さくなり、遅延を小さくすることができる。微細化が進むにつれて、寄生抵抗Ｒと寄生容量Ｃはともに値が大きくなるが、層間絶縁膜の比誘電率ｋを小さくすることにより寄生容量Ｃを小さくすることができる。そこで、比誘電率の低い層間絶縁膜（いわゆるｌｏｗ−ｋ絶縁膜）の使用が効果的である。
【０００４】
上述したように、半導体装置の小型化、高機能化のためには、配線の微細化が必要になり、隣接する配線間距離が著しく近接する。また、配線を構成する導体として、金（Ａｕ）などの貴金属に比べて比較的安価な銅（Ｃｕ）を用いる場合、配線間距離の近接と金属イオンの溶出によって配線間でイオンマイグレーションが発生し、電気的な短絡を引き起こす可能性が高くなることが予想される。また、イオンマイグレーションの問題に加えて、上述の配線間容量の増大に起因する信号遅延や消費電力の増大という問題が生じる。
【０００５】
再配線層のイオンマイグレーションの問題を抑制するため、特許文献１，２では、再配線層の配線間で層間樹脂層の界面に凹部を設け、銅イオンの析出経路が長くなるようにしている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００３−３３２４８３号公報
【特許文献２】特開２００５−０９３６５２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、特許文献１，２に記載の技術は、配線間に層間樹脂層の界面が存在している点は従来構造と変わらないのに加えて、析出経路の長尺化は凹部の深さの２倍程度に過ぎない。このため、析出経路の長尺化の程度に応じてイオンマイグレーションをある程度遅延化させることはできても、イオンマイグレーションを防止することはできない。
【０００８】
本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであり、配線間距離が近接してもイオンマイグレーションを防止し、または大幅に遅延化させる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ことを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
前記課題を解決するため、本発明は、一方の主面に電極が設けられた半導体基板と、一端が前記半導体基板の電極と導通され、他端にランド部が設けられた再配線層と、前記ランド部の下面において前記半導体基板の一方の主面との間に形成された絶縁樹脂からなる絶縁樹脂ポスト部と、前記半導体基板の前記一方の主面を覆い、かつ前記ランド部の少なくとも一部が露呈されるように設けられた封止絶縁膜とを有し、前記再配線層は、前記半導体基板の一方の主面から所定の距離をおいて前記一方の主面に平行に延在される配線部を有し、前記ランド部の径が前記配線部の幅よりも大きく、前記配線部は、その長手方向に垂直な断面において周囲が全周にわたって、連続体からなる同一の前記封止絶縁膜によって覆われていることを特徴とする半導体装置を提供する。
前記絶縁樹脂ポスト部の径が、前記ランド部の径よりも小さいことが好ましい。
前記封止絶縁膜は、ＳｉＯＣ膜、ＳｉＯＣＨ膜、メチルシルセスキオキサン膜、ベンゾシクロブテン膜、ヒドロキシシルセスキオキサン膜、またはこれらの膜を多孔質化したもののいずれかからなることが好ましい。
【００１０】
また、本発明は、一方の主面に電極が設けられた半導体基板の前記一方の主面上に、前記電極の少なくとも一部が露呈するように開口部を有する絶縁樹脂層を形成する絶縁樹脂層形成工程と、前記開口部の内部から前記絶縁樹脂層の上にかけて、一端が前記半導体基板の電極と導通され、他端にランド部が設けられ、前記一端と前記他端との間には前記半導体基板の一方の主面から所定の距離をおいて前記一方の主面に平行に延在される配線部を有し、前記ランド部の径が前記配線部の幅よりも大きくされた再配線層を形成する再配線層形成工程と、前記絶縁樹脂層をエッチングして、前記配線部の下側では前記半導体基板の前記一方の主面を露出し、前記ランド部の下側では、前記半導体基板の一方の主面との間に絶縁樹脂ポスト部を残すエッチング工程と、前記配線部は、その長手方向に垂直な断面において周囲が全周にわたって、連続体からなる同一の前記封止絶縁膜によって覆われるように、前記半導体基板の前記一方の主面を覆い、かつ前記ランド部の少なくとも一部が露呈されるように封止絶縁膜を形成する封止絶縁膜形成工程と、を有することを特徴とする半導体装置の製造方法を提供する。
前記封止絶縁膜形成工程においては、前記封止絶縁膜を一括で形成することが可能である。
前記エッチング工程は、ドライエッチングまたはウェットエッチングにより行うことが好ましい。
前記エッチング工程により形成された前記絶縁樹脂ポスト部の径が、前記ランド部の径よりも小さいことが好ましい。
前記封止絶縁膜は、ＳｉＯＣ膜、ＳｉＯＣＨ膜、メチルシルセスキオキサン膜、ベンゾシクロブテン膜、ヒドロキシシルセスキオキサン膜、またはこれらの膜を多孔質化したもののいずれかから形成することが好ましい。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、配線部が、その長手方向に垂直な断面において周囲が全周にわたって、連続体からなる同一の前記封止絶縁膜によって覆われた構造となる。これにより、封止絶縁膜には、配線部の間をつなげる界面が存在しないので、配線間距離が近接してもイオンマイグレーションを防止し、または大幅に遅延化させることが可能になる。
再配線層の他端部に設けられたランド部の下側には、半導体基板の一方の主面との間に絶縁樹脂ポスト部が設けられているので、封止絶縁膜が形成される前、配線部と半導体基板の一方の主面との距離を維持することができる。
ランド部の径が配線部の幅よりも大きくされているので、製造工程において配線部の下側に形成した絶縁樹脂層をエッチングで除去するときに、絶縁樹脂層と同じ材料からなる絶縁樹脂ポスト部を残すことができる。これにより、絶縁樹脂層と耐エッチング性が異なる材料を用いて別途絶縁樹脂ポスト部を形成する必要がなくなり、また、絶縁樹脂ポスト部の事前のパターニングも不要となるので、工程を簡略化することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】（ａ）は本発明の半導体装置の第１形態例を示す断面図、（ｂ）は（ａ）のＡ−Ａ線に沿う断面図、（ｃ）は（ａ）のＢ−Ｂ線に沿う断面図である。
【図２】（ａ）は配線パターンの一例を示す平面図、（ｂ）は（ａ）のＣ−Ｃ線に沿う断面図、（ｃ）は（ａ）のＤ−Ｄ線に沿う断面図である。
【図３】（ａ）〜（ｅ）は図１に示す半導体装置の製造工程を順に示す断面工程図である。
【図４】（ａ）は本発明の半導体装置の第２形態例を示す断面図、（ｂ）は（ａ）の配線パターンを示す断面図である。
【図５】（ａ）は従来例の半導体装置の配線に沿った示す断面図、（ｂ）は（ａ）の配線に垂直な方向の断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下、好適な実施の形態に基づき、図面を参照して本発明を説明する。
図１に、本発明の半導体装置の第１形態例を示す。
図１に示すように、本形態例の半導体装置１０の概略構成は、一方の主面１１ａに電極１１ｃが設けられた半導体基板１１と、一端１２ａが半導体基板１１の電極１１ｃと導通され、他端にランド部１３が設けられた再配線層１２と、ランド部１３の下面１３ｂと半導体基板１１の一方の主面１１ａとの間に形成された絶縁樹脂ポスト部１４と、半導体基板１１の一方の主面１１ａを覆い、かつランド部１３の少なくとも一部が露呈されるように設けられた封止絶縁膜１５とを有する。
【００１４】
そして、本形態例の半導体装置１０は、再配線層１２のうち、半導体基板１１の一方の主面１１ａから所定の距離をおいて一方の主面１１ａに平行に延在される配線部１２ｂは、その長手方向に垂直な断面（図１（ｃ）参照）において周囲が全周にわたって、連続体からなる同一の封止絶縁膜１５によって覆われていることを特徴とする。
つまり、図１（ｃ）の断面において、配線部１２ｂの周囲に存在する封止絶縁膜１５は、望ましくは、配線部１２ｂの周囲から封止絶縁膜１５の内部に向かう界面を有しないものであり、もし配線部１２ｂの周囲から封止絶縁膜１５の内部に向かう裂け目等による界面が存在するとしても、その裂け目等が、他の配線部１２ｂや半導体基板１１等に到達することなく、封止絶縁膜１５の内部で塞がっていることを要する。
【００１５】
これにより、例えば図２（ａ）に示すように微細化された配線が高密度に配置され、図２（ｂ）の右側に示すように、２本の配線部１２ｂが近接されている場合であっても、これら配線部１２ｂの間をつなげる界面が、封止絶縁膜１５には存在しない。その結果、配線部１２ｂから封止絶縁膜１５の内部に向かってＣｕイオンなどの金属イオンが溶出しにくくなるとともに、たとえ当該金属イオンが封止絶縁膜１５の内部に溶出しても、近接する他の配線との間に析出しにくくなる。したがって、イオンマイグレーションを防止し、または大幅に遅延化させることが可能になる。
【００１６】
また、図２（ｂ）の左側に示すように、配線部１２ｂがランド部１３に近接されている場合であっても、封止絶縁膜１５には、配線部１２ｂとランド部１３との間をつなげる界面が存在しない。その結果、配線部１２ｂからＣｕイオンなどの金属イオンが溶出しにくく、また、たとえ溶出しても近接するランド部１３との間に析出しにくくなる。
【００１７】
ランド部１３から溶出される金属イオンは、絶縁樹脂ポスト部１４と封止絶縁膜１５との間の界面や、半導体基板１１の一方の主面１１ａと封止絶縁膜１５との間の界面を通じて移動する可能性がある。しかし、図２（ｃ）に示すように、２つのランド部１３の間に、周囲に界面が存在しない配線部１２ｂを配置する等して、ランド部１３同士の距離を十分に確保すれば、イオンマイグレーションを大幅に遅延化させることが可能になる。また、絶縁樹脂ポスト部１４の径がランド部１３の径よりも小さいので、ランド部１３同士の間で析出経路をより長尺化することができる。
配線間距離は、配線の微細化や高密度化と、イオンマイグレーションの防止や遅延化との兼ね合いから、適宜設定される。
【００１８】
これに対して、例えば図５に示す構造の半導体装置２０の場合、絶縁樹脂層２４が半導体基板２１の一方の主面２１ａ上にほぼ全面にわたって形成され、再配線層２２の配線部２２ｂは、絶縁樹脂層２４上に配置されている。この場合、図５（ｂ）に示すように、配線部２２ｂの長手方向に垂直な断面においては、近接する配線部２２ｂ同士、あるいは配線部２２ｂとランド部２３との間が、絶縁樹脂層２４と封止絶縁膜２５との界面によってつながっている。この場合、絶縁樹脂層２４と封止絶縁膜２５とが異なる材料から構成されたときは言うまでもなく、たとえ同一の材料から構成されていたとしても、両者は別個の層であり、同一の封止樹脂層とは言えない。このように、配線部２２ｂ同士の間、あるいは配線部２２ｂとランド部２３との間に界面が存在すると、金属イオンが溶出すると界面を通じてイオンマイグレーションが起こり、電気的な短絡の可能性がある。
また、従来技術では、絶縁樹脂層２４を形成する工程と、封止絶縁膜２５を形成する工程との間に、薬液を使用する工程（例えば、再配線層２２のもととなる導体層をメッキなどで形成する工程や、該導体層をエッチングして再配線のパターンを形成する工程）が存在するので、絶縁樹脂層２４と封止絶縁膜２５との間の界面には、薬液の残渣などからなるイオン性不純物が偏在した層となる。そして、イオン性不純物が層状に存在すると、界面に沿った金属イオンの移動が促進され得る。
また、特許文献１，２に示すように、絶縁樹脂層２４と封止絶縁膜２５との界面を凹部形状にしても、絶縁樹脂層２４と封止絶縁膜２５との間に、イオンマイグレーションが起こり得る析出経路が存在する。
これらの従来技術に対し、本形態例の半導体装置１０は、図２（ｂ）に示すように、配線部１２ｂの周囲に析出経路となる層間絶縁膜の界面が生じないようにしてあるので、イオンマイグレーションを防止し、または大幅に遅延化させる効果が極めて優れている。
【００１９】
以下、本形態例の半導体装置１０の好ましい構成について、より詳細に説明する。
半導体基板１１は、表裏にそれぞれ主面１１ａ，１１ｂを有する。一方の主面１１ａ（図１（ａ）では上面）には、集積回路（図示せず）およびその電極１１ｃが設けられている。集積回路を保護するため、酸化膜や窒化膜などのパッシベーション膜（図示せず）が設けられる。
本形態例の半導体装置における半導体基板１１は、例えばシリコン（Ｓｉ）ウエハ等の半導体ウエハまたは該ウエハをダイシングして得られる半導体チップから構成される。電極１１ｃは、例えばＡｌパッドからなる。
【００２０】
再配線層１２は、例えばＣｕ、Ａｌ、Ｎｉ、Ａｇ、Ｐｂ、Ｓｎ、Ａｕ、Ｃｏ、Ｃｒ、Ｔｉ、ＴｉＷ等の導体（各種の金属や合金等）からなり、その厚さは例えば０．１〜２０μｍである。再配線層１２の形成方法は、特に限定されるものではなく、例えばスパッタリング法、蒸着法、めっき法等、あるいはこれらの２つ以上の方法の組み合わせが挙げられる。また、再配線層１２が、単層の導体層でも、多層の導体層を積層したものでも良い。また、再配線層１２のパターニングには、フォトリソグラフィ技術が好適に用いられる。
【００２１】
ランド部１３は、再配線層１２のうち、配線部１２ｂの幅よりも大きい径を有する部分である。本形態例の場合、ランド部１３の上面１３ａには、はんだバンプ等の外部端子１６を形成することができる。また、ランド部１３の下面１３ｂと半導体基板１１の一方の主面１１ａとの間には、絶縁樹脂からなる絶縁樹脂ポスト部１４が形成されている。
ランド部１３の平面形状は特に限定されるものではなく、円形、楕円形、四角形その他の多角形などが挙げられる。
絶縁樹脂ポスト部１４は、例えばポリイミド樹脂、エポキシ樹脂等の絶縁樹脂からなり、その厚さは例えば１０〜３０μｍである。また、絶縁樹脂ポスト部１４が後述のｌｏｗ−ｋ絶縁膜から構成されても構わない。
また、例えば、絶縁樹脂ポスト部１４よりも封止絶縁膜１５の方が軟らかい（弾性率が低い）場合、外部端子１６に応力が加わったときにランド部１３下側の絶縁樹脂ポスト部１４が当該応力を吸収することができるので、基板実装後の信頼性が向上する。
【００２２】
封止絶縁膜１５は、樹脂からなる絶縁膜でも、樹脂以外の絶縁膜でも構わない。配線間容量による信号遅延を抑制するため、いわゆるｌｏｗ−ｋ絶縁膜であることが好ましい。ｌｏｗ−ｋ絶縁膜としては、ＳｉＯＣ膜、ＳｉＯＣＨ膜、メチルシルセスキオキサン膜、ベンゾシクロブテン膜等の有機膜や、ヒドロキシシルセスキオキサン膜等の無機膜、またはこれらの膜を多孔質化したものが挙げられる。
【００２３】
外部端子１６は、半導体装置１０から構成される半導体チップを、プリント回路基板等の電子回路基板に実装するために用いることができる。外部端子１６としては、例えば図１（ａ）に示すはんだバンプの他、樹脂製突部（図示せず）に形成した端子が挙げられる。はんだバンプの形成方法としては、印刷法、めっき法、メタルジェット法、ボール搭載法等が挙げられる。例えば印刷法では、はんだペーストを印刷し、リフロー処理にて溶融させてはんだバンプとすることができる。はんだは、共晶タイプや鉛フリータイプが好適に利用できる。
【００２４】
本形態例の半導体装置１０は、例えば図３に示す方法によって製造することができる。
まず、図３（ａ）に示すように、一方の主面１１ａに電極１１ｃが設けられた半導体基板１１を用意し、この一方の主面１１ａ上に、電極１１ｃの少なくとも一部が露呈するように開口部１７ａを有する絶縁樹脂層１７を形成する（絶縁樹脂層形成工程）。
絶縁樹脂層１７の形成方法としては、例えば回転塗布法（スピンコート法）、印刷法、ラミネート法等が挙げられる。開口部１７ａは、例えば絶縁樹脂層１７を構成する樹脂の膜を全面に成膜した後にフォトリソグラフィ技術によってパターニングする等の手法で形成することができる。
【００２５】
本形態例の場合、後述する絶縁樹脂ポスト部１４は、この絶縁樹脂層１７の一部を用い、ランド部１３をエッチングマスクとしたエッチングにより形成する。つまり、絶縁樹脂ポスト部１４と絶縁樹脂層１７とは同じ材料から構成される。このため、工程数をより少なくすることができる。
なお、ランド部の下側の絶縁樹脂ポスト部と、配線部の下側の絶縁樹脂層とを異なる材料から形成することも可能である。その場合は、再配線層形成工程後のエッチングにおいて、絶縁樹脂ポスト部の溶解性が低く、絶縁樹脂層の溶解性が高いようなエッチング条件を選べば、ランド部をエッチングマスクとしなくても絶縁樹脂ポスト部を残すことが容易になる。しかし、再配線層を形成する前に絶縁樹脂ポスト部のパターニングが必要になり、工程数が増大する。
【００２６】
次に、図３（ｂ）に示すように、絶縁樹脂層１７の開口部１７ａの内部から絶縁樹脂層１７の上にかけて、一端１２ａが開口部１７ａ内で電極１１ｃと導通され、他端にランド部１３が設けられた再配線層１２を形成する（再配線層形成工程）。
再配線層１２の形成方法は特に限定されないが、例えば次のような方法が挙げられる。まず、絶縁樹脂層１７の上および開口部１７ａの内部に、薄い導電膜であるシード層を形成する。シード層の上にめっきレジストを形成し、再配線層１２を形成する場所を露光および現像によって開口する。次いで、Ｃｕ等を電解めっきにより所望の膜厚まで堆積させ、めっきレジストを除去した後、電解めっき層をエッチングマスクとして利用して、余分なシード層（再配線層１２を形成する場所より外側に存在する部分）をエッチング除去する。
これにより、開口部１７ａ内に形成される一端部１２ａとランド部（他端部）１３との間には、半導体基板１１の一方の主面１１ａから所定の距離をおいて一方の主面１１ａに平行に延在される配線部１２ｂが形成される。
【００２７】
次に、図３（ｃ）に示すように、絶縁樹脂層１７をエッチングする。エッチングは、ドライエッチングでもウェットエッチングでもよいが、配線部１２ｂの裏側の絶縁樹脂層１７を除去するため、等方的なエッチングが可能な手法が好ましい。
配線部１２ｂの下側では、配線部１２ｂと半導体基板１１の一方の主面１１ａとの間に隙間１８が形成されるように半導体基板１１の一方の主面１１ａを露出する。つまり、配線部１２ｂが隙間１８を介して一方の主面１１ａから離間した中空構造とする。
また、ランド部１３の下側では、ランド部１３の下面１３ｂと半導体基板１１の一方の主面１１ａとの間に絶縁樹脂ポスト部１４が残るようにする。このとき絶縁樹脂ポスト部１４によりランド部１３が支持されるので、ランド部１３と再配線層１２の一端部１２ａとの間で、配線部１２ｂと半導体基板１１の一方の主面１１ａとの距離が維持される。
再配線層１２は、最初は半導体基板１１上の絶縁樹脂層１７によって支持され、エッチング後も再配線層１２の両端が半導体基板１１上に固定されるので、再配線層１２が自重によって支持を失うことがない。これにより、半導体基板１１のみを保持するだけでプロセスが実施可能になり、配線の微細化を実現した場合であっても、再配線層１２を半導体基板１１とは別に支持する治具などを用いる必要がない。
【００２８】
絶縁樹脂ポスト部１４を残すため、ランド部１３の径は、配線部１２ｂの幅ｗよりも大きくされる。これは、配線部１２ｂの下側が露出されるためには、絶縁樹脂層１７の側面のエッチングが、配線部１２ｂの両側から配線幅ｗの少なくとも半分ずつ進行する必要があり、それによって絶縁樹脂ポスト部１４の径は、ランド部１３の径から配線幅ｗを減じた差に相当する程度となるためである。例えば、配線幅ｗが２０μｍで、絶縁樹脂ポスト部１４の径を２７０μｍとしたい場合、ランド部１３の径は２９０μｍで設計するのが好ましい。
ランド部１３や絶縁樹脂ポスト部１４の平面形状が非円形である場合も、本発明の趣旨により必要な絶縁樹脂ポスト部１４を残せる程度の寸法を確保する。例えばランド部１３の平面形状に対して内接円の直径が配線幅ｗ以下である場合、ランド部１３の外縁からｗ／２ずつエッチング除去されると絶縁樹脂ポスト部１４が残らず消失する可能性が高いことから、ランド部１３の内接円の直径が配線幅ｗよりも十分に大きくなるようにする。
【００２９】
次に、図３（ｄ）に示すように、流動性のある絶縁材料を原料に用いて半導体基板１１の一方の主面１１ａを覆うように封止絶縁膜１５を形成する（封止絶縁膜形成工程）。これにより、配線部１２ｂと半導体基板１１の一方の主面１１ａとの間の隙間１８に絶縁材料が流れ込み、封止絶縁膜１５で充填される。この結果、配線部１２ｂは、その長手方向に垂直な断面において周囲が全周にわたって、連続体からなる同一の封止絶縁膜１５によって覆われる。これにより、封止絶縁膜１５には、近接する配線部１２ｂの間をつなげる界面が存在しない構造となる。また、従来技術と違って、封止絶縁膜形成工程の途中に薬液を使用する工程（例えば、再配線層のもととなる導体層をメッキなどで形成する工程や、該導体層をエッチングして再配線のパターンを形成する工程）が存在しないので、近接する配線部１２ｂの間にイオン性不純物が偏在した層が存在しない構造となる。
なお、同一の絶縁材料であっても、２段階以上に分けて流し込んで硬化させた場合には、それぞれが別個の絶縁膜となって、その間に界面が生じるおそれがある。しかし、複数回に分割して絶縁材料を流し込む方法であっても、その間に別の物質が関与する工程が入り込まなければ、本発明としては問題がない。例えば、１段目の材料が流動性を保つうちに２段目の材料を流し込む方法であれば、気泡の発生を抑えて、内部に界面のない封止絶縁膜を形成し、配線部の周囲が全周にわたって、連続体からなる同一の封止絶縁膜によって覆われた構造とすることができる。
【００３０】
内部に界面が存在しない単一の封止絶縁膜１５を、より確実に形成するためには、少なくとも配線部１２ｂ全体が覆われるまでは、流動性のある絶縁材料を一括で（複数回に分割せず１段階で）流し込むことが好ましい。また、封止絶縁膜１５を構成する絶縁材料は、少なくとも配線部１２ｂの周囲では全周にわたって同一の化学組成を有することが好ましい。なお、例えば、配線部１２ｂから離れた箇所で、例えば半導体基板１１の主面１１ａに接する界面や、封止絶縁膜１５の外気に接した界面などにおいて、封止絶縁膜１５の一部が、封止絶縁膜１５の内部と異なる化学組成を有することは差し支えない。
また、封止絶縁膜１５を硬化させる前に、ランド部１３の上面１３ａの少なくとも一部が露呈されるように、露光および現像によりパターン形成して、開口部１５ａを形成する。
上述したように、封止絶縁膜１５は、ｌｏｗ−ｋ絶縁膜から形成することが好ましい。
【００３１】
次に、図３（ｅ）に示すように、封止絶縁膜１５の開口部１５ａにはんだバンプ等の外部端子１６を形成する。これにより、半導体チップをＢＧＡ（ボールグリッドアレイ）技術によって小さい面積で電子回路基板上に高密度実装することが可能になる。
【００３２】
以上、本発明を好適な実施の形態に基づいて説明してきたが、本発明は上述の形態例に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲で種々の改変が可能である。
例えば図４に示す半導体装置１００は、再配線層１２の中間部にも、径が配線部１２ｂの幅より大きいランド部１３１が設けられ、このランド部１３１の下面１３１ｂと半導体基板１１の一方の主面１１ａとの間に絶縁樹脂ポスト部１４１が設けられている。
このような構成によれば、再配線層１２が長い場合や、途中で大きく曲がって配置されるような場合であっても、図３（ｃ）に示すように配線部１２ｂが中空構造になった段階での配線部１２ｂの支持が容易になる。図４（ｂ）では、中間のランド部１３１の両側にそれぞれ配線部１２ｂが設けられ、これらの配線部１２ｂは、ほぼ延長線上（直線上）に延びている。このような配置に限らず、例えば中間のランド部１３１をコーナー部に配して中間のランド部１３１の両側で配線部１２ｂの長手方向が例えば９０°の角度で折れ曲がるような配置とすることもできる。
【産業上の利用可能性】
【００３３】
本発明は、再配線層および封止絶縁膜を有する各種の半導体装置に利用することができる。
【符号の説明】
【００３４】
１０，２０…半導体装置、１１，２１…半導体基板、１１ａ，２１ａ…一方の主面、１１ｂ，２１ｂ…他方の主面、１１ｃ，２１ｃ…電極、１２，２２…再配線層、１２ａ，２２ａ…再配線層の一端部、１２ｂ，２２ｂ…配線部、１３，２３，１３１…ランド部、１３ａ，２３ａ，１３１ａ…ランド部の上面、１３ｂ，２３ｂ，１３１ｂ…ランド部の下面、１４，１４１…絶縁樹脂ポスト部、１５，２５…封止絶縁膜、１５ａ，２５ａ…開口部、１６，２６…外部端子、１７，２４…絶縁樹脂層。
【図１】
2011029226.tif 000003
【図２】
2011029226.tif 000004
【図３】
2011029226.tif 000005
【図４】
2011029226.tif 000006
【図５】
2011029226.tif 000007