(57)【要約】【課題】基板表面におけるアンダーフィル樹脂の濡れ広がりを効果的に抑えることができ、半導体装置のサイズを小さくする。【解決手段】半導体装置１００は、基板１０２の一面に形成され、電極を露出させる開口部を有する絶縁層（１０４）と、基板１０２の一面上に搭載され、電極とフリップチップ接続された半導体チップ１５０と、を有する。ここで、絶縁層の上面には、少なくとも半導体チップ１５０外周領域に、レーザ顕微鏡を用いて分解能０．１μｍで５０μｍの測定範囲で測定したときの線粗さが０．１５μｍ以上１μｍ以下の第１の凹凸と、第１の凹凸上に、原子間力顕微鏡を用いて水平（Ｘ，Ｙ）方向の分解能０．１ｎｍで２μｍ角の測定範囲で測定したときの平均表面粗さが１００ｎｍ以上２００ｎｍ以下となる第２の凹凸とが形成されている。【選択図】図２
2011082305.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
一面に電極が形成された基板と、
前記基板の一面に形成され、前記電極を露出させる開口部を有する絶縁層と、
前記基板の一面上に搭載され、前記電極とフリップチップ接続された半導体チップと、を有し、
前記絶縁層の前記基板の一面と接する面と反対側の面には、少なくとも前記半導体チップ外周領域に、
レーザ顕微鏡を用いて分解能０．１μｍで５０μｍの測定範囲で測定したときの線粗さが０．１５μｍ以上１μｍ以下の第１の凹凸と、
前記第１の凹凸上に、原子間力顕微鏡を用いて水平（Ｘ，Ｙ）方向の分解能０．１ｎｍで２μｍ角の測定範囲で測定したときの平均表面粗さが１００ｎｍ以上２００ｎｍ以下となる第２の凹凸と、
が形成された半導体装置。
【請求項２】
請求項１に記載の半導体装置において、
前記第１の凹凸は、レーザ顕微鏡を用いて分解能０．１μｍで５０μｍの測定範囲で測定したときの線粗さが０．２０μｍ以上１μｍ以下であって、
前記第２の凹凸は、原子間力顕微鏡を用いて水平（Ｘ，Ｙ）方向の分解能０．１ｎｍで２μｍ角の測定範囲で測定したときの平均表面粗さが１２０ｎｍ以上２００ｎｍ以下である半導体装置。
【請求項３】
請求項１または２に記載の半導体装置において、
前記半導体チップと前記基板との間には、アンダーフィル樹脂が形成された半導体装置。
【請求項４】
基板の一面に形成された絶縁層上に、レーザ顕微鏡を用いて分解能０．１μｍで５０μｍの測定範囲で測定したときの線粗さが０．１５μｍ以上１μｍ以下の第１の凹凸を形成する工程と、
前記第１の凹凸上に、原子間力顕微鏡を用いて水平（Ｘ，Ｙ）方向の分解能０．１ｎｍで２μｍ角の測定範囲で測定したときの平均表面粗さが１００ｎｍ以上２００ｎｍ以下となる第２の凹凸を形成する工程と、
半導体チップを前記基板上にフリップチップ接続する工程と、
を含む半導体装置の製造方法。
【請求項５】
請求項４に記載の半導体装置の製造方法において、
前記第１の凹凸を形成する工程において、ウェットブラスト法により前記第１の凹凸を形成し、
前記第２の凹凸を形成する工程において、プラズマを照射することにより前記第２の凹凸を形成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、半導体装置およびその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
表面にソルダーレジスト層が形成された多層配線基板等の基板表面に半導体チップをフリップチップ接続で搭載する際のアンダーフィル樹脂の塗布工程において、アンダーフィル樹脂が基板表面に全体的に大きく濡れ広がったり、局所的に飛び出たりするという問題があった。そのため、従来、アンダーフィル樹脂の濡れ広がりの領域を設ける必要があり、半導体装置のサイズが大きくなるという問題もあった。
【０００３】
特許文献１（特開２００１−１１０８２５号公報）には、ボール状半田電極が接続された表面側にフラックスを塗布した半導体チップを配線基板に実装した後、半導体チップと配線基板との間のアンダーフィル樹脂部に洗浄液を強制的に吹き付けてフラックス洗浄を行い、次に配線基板を酸素プラズマ雰囲気にさらしてプラズマ処理を行う半導体装置の製造方法が記載されている。これにより、アンダーフィル樹脂部への樹脂注入時の樹脂の流れ性を改善して、樹脂注入時のアンダーフィル樹脂内のボイドの発生を防止すると共に、樹脂注入時間の短縮を図ることができるとされている。
【０００４】
特許文献２（特開２００１−１２７０８５号公報）には、多数の電極を有する半導体ペレットと、平面形状が半導体ペレットの外径より径大で半導体ペレットの電極位置に対応して導電パッドを形成した配線基板とを微小距離離隔させて対向させ、ペレットの電極と配線基板の導電パッドとを電気的に接続して、半導体ペレットと配線基板との間に液状樹脂を注入しこの樹脂を硬化させて接着一体化した半導体装置において、上記配線基板は、その周縁と半導体ペレット周縁の中間位置より内方の導電パッドを含む領域に、プラズマ照射面が形成され、このプラズマ照射面内に樹脂を配置したことを特徴とする半導体装置が記載されている。これにより、半導体ペレットと配線基板の接着性が良好で、定量供給した樹脂の半導体ペレットからのはみ出し量も安定し、耐湿性が良好になるとされている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００１−１１０８２５号公報
【特許文献２】特開２００１−１２７０８５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかし、特許文献１や特許文献２に記載された技術でも、アンダーフィル樹脂の濡れ広がりを効果的に抑えることは困難であった。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明によれば、
一面に電極が形成された基板と、
前記基板の一面に形成され、前記電極を露出させる開口部を有する絶縁層と、
前記基板の一面上に搭載され、前記電極とフリップチップ接続された半導体チップと、を有し、
前記絶縁層の前記基板の一面と接する面と反対側の面には、少なくとも前記半導体チップ外周領域に、
レーザ顕微鏡を用いて分解能０．１μｍで５０μｍの測定範囲で測定したときの線粗さが０．１５μｍ以上１μｍ以下の第１の凹凸と、
前記第１の凹凸上に、原子間力顕微鏡を用いて水平（Ｘ，Ｙ）方向の分解能０．１ｎｍで２μｍ角の測定範囲で測定したときの平均表面粗さが１００ｎｍ以上２００ｎｍ以下となる第２の凹凸と、
が形成された半導体装置が提供される。
また、本発明によれば、
基板の一面に形成された絶縁層上に、レーザ顕微鏡を用いて分解能０．１μｍで５０μｍの測定範囲で測定したときの線粗さが０．１５μｍ以上１μｍ以下の第１の凹凸を形成する工程と、
前記第１の凹凸上に、原子間力顕微鏡を用いて水平（Ｘ，Ｙ）方向の分解能０．１ｎｍで２μｍ角の測定範囲で測定したときの平均表面粗さが１００ｎｍ以上２００ｎｍ以下となる第２の凹凸を形成する工程と、
半導体チップを前記基板上にフリップチップ接続する工程と、
を含む半導体装置の製造方法が提供される。
【０００８】
本発明者は、絶縁層表面に上記のような範囲の凹凸が形成されている場合に、アンダーフィル樹脂の濡れ広がりを効果的に抑えることができることを見出した。この構成によれば、絶縁層の反対側の面に粗い第１の凹凸と微細な第２の凹凸を含む凹凸が形成されているので、これらの凹凸による抵抗により、アンダーフィル樹脂の濡れ広がりが抑制され、濡れ広がりに対し抑制する働きが生じ、一定の範囲内の濡れ広がりの大きさで留まる。これにより、半導体装置のサイズを小さくすることもできる。
【０００９】
なお、以上の構成要素の任意の組合せ、本発明の表現を方法、装置などの間で変換したものもまた、本発明の態様として有効である。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、基板表面におけるアンダーフィル樹脂の濡れ広がりを効果的に抑えることができ、半導体装置のサイズを小さくすることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本発明の実施の形態における半導体装置の製造途中の段階の構成を示す平面図である。
【図２】本発明の実施の形態における半導体装置の製造途中の段階の構成を示す断面図である。
【図３】本発明の実施の形態における半導体装置の製造手順を説明する半導体装置の断面図である。
【図４】本発明の実施の形態における半導体装置の製造手順を説明するソルダーレジスト膜の断面図である。
【図５】本発明の実施の形態における半導体装置の製造手順を説明する断面図である。
【図６】本発明の実施の形態における半導体装置の構成を示す平面図である。
【図７】本発明の実施の形態における半導体装置の構成を示す断面図である。
【図８】本発明の実施の形態における半導体装置の製造手順を説明する断面図である。
【図９】本発明の実施の形態における半導体装置の製造手順を説明する断面図である。
【図１０】本発明の実施の形態における半導体装置の製造手順を説明する断面図である。
【図１１】本発明の実施の形態における半導体装置の製造手順を説明する断面図である。
【図１２】本発明の実施の形態における半導体装置の効果を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下、本発明の実施の形態について、図面を用いて説明する。尚、すべての図面において、同様な構成要素には同様の符号を付し、適宜説明を省略する。
【００１３】
図１は、本実施の形態における半導体装置の製造途中の段階の構成を示す平面図である。図２は、本実施の形態における半導体装置の製造途中の段階の構成を示す断面図である。図２（ａ）は、図１のａ−ａ断面図である。図２（ｂ）は、図２（ａ）の破線で囲った箇所の拡大断面図である。
【００１４】
半導体装置１００は、一面に電極（不図示）が形成された基板１０２と、基板１０２の一面に形成され、電極を露出させる開口部を有するソルダーレジスト膜１０４（絶縁層）と、基板１０２の一面上に搭載された半導体チップ１５０とを含む。基板１０２は、複数の配線層が接続された多層配線基板とすることができる。本実施の形態において、半導体チップ１５０は、その接続電極（バンプ）１５２が、基板１０２の電極（不図示）と向かい合わせで接続されたFlip Chip（フリップチップ、ＦＣ）型となっている。ここで、接続電極１５２は、平面視で、半導体チップ１５０の外周に沿って配置される場合（ペリフェラルバンプ）と半導体チップ１５０のほぼ全面に配置される場合（エリアバンプ）とがある。ここではペリフェラルバンプの例で説明する。
【００１５】
ここで、本実施の形態において、ソルダーレジスト膜１０４の基板１０２と接する面と反対側の面（図中上面）には、凹凸が形成されている。本実施の形態において、ソルダーレジスト膜１０４上面の平面視において半導体チップ１５０と重ならない領域、すなわち半導体チップ１５０の外周領域には、粗い凹凸（第１の凹凸）面上にさらに微細な凹凸（第２の凹凸）が形成された微細凹凸１０４ａが形成されている。また、ソルダーレジスト膜１０４上面の平面視で半導体チップ１５０と重なる箇所には、粗い凹凸のみが形成された粗凹凸１０４ｂが形成されている。微細凹凸１０４ａおよび粗凹凸１０４ｂの構成については、後述する。
【００１６】
本実施の形態において、半導体装置１００の製造方法は、以下の手順で製造することができる。
ソルダーレジスト膜１０４の上面に、粗い凹凸（第１の凹凸）を形成する工程、
基板１０２上の電極（不図示）に半導体チップ１５０を位置合わせして搭載し、加熱して接続電極（バンプ）１５２を溶融して基板１０２と半導体チップ１５０とを電気的に接続する工程、
粗い凹凸上に、粗い凹凸よりも粗さが小さい微細な凹凸（第２の凹凸）を形成する工程、および
基板１０２上に接続された半導体チップ１５０と基板１０２との間にアンダーフィル樹脂１２０を注入・硬化する工程。
【００１７】
また、粗い凹凸を形成する工程において、ウェットブラスト法により粗い凹凸を形成し、微細な凹凸を形成する工程において、ある程度の時間プラズマを照射するプラズマ処理により、微細な凹凸を形成することができる。本実施の形態において、粗い凹凸を形成する工程の後に、基板１０２上に半導体チップ１５０を搭載し、微細な凹凸を形成する工程において、半導体チップ１５０をマスクとして、ソルダーレジスト膜１０４表面にプラズマを照射することができる。また、後述する他の例として、微細な凹凸を形成する工程において、半導体チップ１５０を搭載する箇所をマスクで覆った状態でソルダーレジスト膜１０４表面にプラズマを照射することもできる。
【００１８】
次に、図３および図４を参照して、本実施の形態における半導体装置１００の具体的な製造手順を説明する。図３は、本実施の形態における半導体装置１００の製造途中の段階の構成を示す半導体装置１００の断面図である。図４は、本実施の形態における半導体装置の製造途中の段階の構成を示すソルダーレジスト膜１０４の断面図である。
【００１９】
まず、基板１０２の一面に、当該一面に形成された電極（不図示）を露出する開口部を有するソルダーレジスト膜１０４を形成する。このとき、ソルダーレジスト膜１０４上面には、製造工程で意図せず形成された凹凸を除き、微細凹凸１０４ａや粗凹凸１０４ｂのような凹凸は形成されていない（図４（ａ））。図４（ａ）では、ソルダーレジスト膜１０４上面が略平坦であるように示している。
【００２０】
つづいて、基板１０２上の全面に、たとえば、研磨液１１０を用いたウェットブラスト法によりソルダーレジスト膜１０４上面を荒らす処理を行う（図３（ａ））。この処理は、たとえば基板１０２の製造工程において、残渣除去や層間密着性向上を目的として一般に用いられているウェットブラスト処理と同様とすることができる。これにより、ソルダーレジスト膜１０４表面には、粗さの粗い粗凹凸１０４ｂが形成される（図４（ｂ））。
【００２１】
次いで、ソルダーレジスト膜１０４上に半導体チップ１５０を搭載する。このとき、半導体チップ１５０の接続電極１５２を基板１０２の一面に露出した電極と向かい合わせで接続したFlip Chip（フリップチップ、ＦＣ）接続を行う（図３（ｂ））。
【００２２】
その後、基板１０２上の全面に、プラズマ１１２を照射する（図３（ｃ））。このとき、後述するように、プラズマ１１２の照射時間が短すぎると、単にソルダーレジスト膜１０４表面の不純物が除去されるだけで、微細な凹凸が形成されず、アンダーフィル樹脂１２０の濡れ広がりを沮止できないおそれがある。そのため、プラズマ１１２の照射は、ソルダーレジスト膜１０４表面に、後述する所望の粗さ範囲の微細凹凸１０４ａが形成される程度に充分な時間行う必要がある。これによりソルダーレジスト膜１０４上面がさらに荒らされ、粗凹凸１０４ｂ面上にさらに微細な凹凸が形成され、微細凹凸１０４ａが形成される（図４（ｃ））。この処理は、アンダーフィル樹脂塗布前に表面洗浄・樹脂密着向上として一般的に用いられているプラズマ処理と同様とすることができる。これにより、洗浄処理と同時に加工をすることもできる。
【００２３】
このとき、ソルダーレジスト膜１０４上面の半導体チップ１５０が搭載された領域では、半導体チップ１５０がマスクとなるため、外部よりも、プラズマ１１２照射の影響が小さくなる。そのため、図２に示したように、ソルダーレジスト膜１０４上面において、平面視で半導体チップ１５０と重なる領域では、粗さが粗い粗凹凸１０４ｂのままで、半導体チップ１５０と重ならない領域、すなわち半導体チップ１５０の外周領域では、さらに微細な凹凸が形成された微細凹凸１０４ａが形成される。つまり、本実施の形態において、ソルダーレジスト膜１０４上面には、半導体チップ１５０の接続電極１５２の内周では粗い粗凹凸１０４ｂが形成され、接続電極１５２の外周では粗い凹凸と微細な凹凸を含む微細凹凸１０４ａが形成されている。
【００２４】
ここで、微細凹凸１０４ａは、
レーザ顕微鏡を用いて分解能０．１μｍで５０μｍの測定範囲で測定（測定条件１）したときの線粗さが０．１５μｍ以上１μｍ以下の第１の凹凸と、
原子間力顕微鏡（ＡＦＭ：Atomic Force Microscope）を用いて水平（Ｘ，Ｙ）方向の分解能０．１ｎｍで２μｍ角の測定範囲で測定（測定条件２）したときの平均面粗さが１００ｎｍ以上２００ｎｍ以下の第２の凹凸とを含む構成とすることができる。
【００２５】
ここで、測定条件１の測定は、たとえば、レーザ顕微鏡を用いて以下の条件で行うことができる。
測定装置：ＶＫ−９５００（キーエンス社）
測定条件：×３０００倍視野、重み平均±８スムージング処理
測定領域：５０μｍ／線粗さ測定
測定分解能：０．０２μｍ
【００２６】
また、測定条件２の測定は、たとえば、ＡＦＭを用いて以下の条件で行うことができる。
測定装置：Ｌ−ｔｒａｃｅＩＩ／ＮａｎｏＮａｖｉステーション（ＳＩＩ−ＮＴ社）
測定条件：ＳＩＳモードスキャナー，９０μｍピエゾ素子
測定領域：２μｍ２／平均面粗さ（Ｒａ）測定
測定分解能：０．０１ｎｍ
【００２７】
一方、粗凹凸１０４ｂは、微細凹凸１０４ａよりも表面粗さが粗い構成とすることができる。粗凹凸１０４ｂは、レーザ顕微鏡を用いて分解能０．１μｍで５０μｍの測定範囲で測定（測定条件１）したときの線粗さが、微細凹凸１０４ａと同様、０．１５μｍ以上１μｍ以下の第１の凹凸を有する構成とすることができる。しかし、粗凹凸１０４ｂは、原子間力顕微鏡（ＡＦＭ：Atomic Force Microscope）を用いて水平（Ｘ，Ｙ）方向の分解能０．１ｎｍで２μｍ角の測定範囲で測定（測定条件２）したときの平均面粗さが１００ｎｍ以上２００ｎｍ以下の第２の凹凸を含まない構成となる。
【００２８】
次に、アンダーフィル樹脂１２０の塗布工程を説明する。図５は、アンダーフィル樹脂１２０を塗布する手順を示す断面図である。まず、ニードル２００からアンダーフィル樹脂１２０を供給する（図５（ａ））。このとき、アンダーフィル樹脂１２０は、ソルダーレジスト膜１０４上面の半導体チップ１５０の接続電極１５２の外周に滴下する。
【００２９】
ここで、本実施の形態において、ソルダーレジスト膜１０４上面には、凹凸が形成されており、さらに、ソルダーレジスト膜１０４上面の半導体チップ１５０の接続電極１５２の内周と外周とで粗さの差がある。ソルダーレジスト膜１０４上面に粗さの粗い粗凹凸１０４ｂと粗い凹凸と微細な凹凸を含む微細凹凸１０４ａとを形成すると、それぞれ以下の変化が生じる。
【００３０】
粗凹凸１０４ｂが形成された箇所では、表面積の増加によって濡れ性が増加するため、アンダーフィル樹脂１２０塗布時に毛細管現象によって樹脂が浸透しようとする力が増加する。また、濡れ性が増加するため、チップを囲う樹脂（フィレット）の形状が安定する。一方、微細凹凸１０４ａが形成された箇所では、微細凹凸１０４ａによる抵抗が大きいため、抵抗によりアンダーフィル樹脂の広がりを抑制することができる。
【００３１】
本実施の形態において、ソルダーレジスト膜１０４上面の半導体チップ１５０の接続電極１５２の内周に粗い粗凹凸１０４ｂが形成されているので、接続電極１５２の内周側では、毛細管現象によってアンダーフィル樹脂が浸透しやすくなる。そのため、アンダーフィル樹脂１２０の一部は、半導体チップ１５０の下に広がり反対側へも広がり、ある大きさまで濡れ広がる。
【００３２】
一方、ソルダーレジスト膜１０４上面の半導体チップ１５０の接続電極１５２の外周には粗い凹凸と微細な凹凸を含む微細凹凸１０４ａが形成されている。そのため、粗い凹凸の存在のために濡れ性が良好となり安定した形状で均等に広がるとともに、微細な凹凸による抵抗が生じ、濡れ広がりが抑制され、濡れ広がりに対し抑制する働きが生じ、一定の範囲内の濡れ広がりの大きさで留まる。本実施の形態において、単に微細凹凸１０４ａの形成により濡れ広がりが抑制されるだけでなく、粗凹凸１０４ｂの形成により、半導体チップ１５０下方におけるアンダーフィル樹脂１２０の浸透を促進することができるので、ソルダーレジスト膜１０４上面の半導体チップ１５０の接続電極１５２の外周へのアンダーフィル樹脂の濡れ広がりを効果的に抑制することができる。
【００３３】
この後、アンダーフィル樹脂１２０をベークして硬化させる。以上により、半導体チップ１５０かアンダーフィル樹脂１２０により、基板１０２に接着される（図６および図７）。図７は、図６のｂ−ｂ断面図である。図６および図７に示すように、本実施の形態において、アンダーフィル樹脂１２０の濡れ広がりを一定の大きさ以内に収めることができる。
【００３４】
なお、アンダーフィル樹脂１２０の供給は、図８に示すように、ジェットディスペンサ２１０を用いて行うこともできる。これにより、アンダーフィル樹脂１２０の濡れ広がりをより小さくすることができる。
【００３５】
（他の例）
また、以上の実施の形態においては、微細凹凸１０４ａを、平面視で半導体チップ１５０と重ならない外周にのみ形成する例を説明した。しかし、微細凹凸１０４ａをソルダーレジスト膜１０４上面全面に形成するようにすることもできる。つまり、以上の実施の形態においては、微細凹凸１０４ａを形成するためのプラズマ１１２の照射を、基板１０２上に半導体チップ１５０を接続した後に行う例を示したが、プラズマ１１２の照射を半導体チップ１５０を搭載する前に、基板１０２上全面に行うこともできる。
【００３６】
この手順においても、アンダーフィル樹脂１２０の供給は、図５や図８を参照して説明した手順で行ってもよいが、以下のようにすることもできる。以下の手順は、基板１０２上に先にアンダーフィル樹脂１２０を塗布する一般的に先樹脂と呼ばれる方式である。以下、図９および図１０を参照して説明する。
【００３７】
図９において、ソルダーレジスト膜１０４上面には全面にわたって粗い凹凸と微細な凹凸を含む微細凹凸１０４ａが形成されている。ここでは、半導体チップ１５０を搭載する前に、アンダーフィル樹脂１２０を基板１０２上に供給しておく（図９（ａ））。ここで、アンダーフィル樹脂１２０は、ＮＣＰ(Non Conductive Paste)、ＡＣＰ(Anisotropic Conductive Paste)、およびフラックス機能を有する活性樹脂等の液状樹脂とすることができる。その後、アンダーフィル樹脂１２０上に半導体チップ１５０を加熱しながら搭載し、基板１０２上の電極（不図示）との接合を完了する（図９（ｂ））。この例においても、ソルダーレジスト膜１０４の表面には微細凹凸１０４ａが形成されているので、ソルダーレジスト膜１０４の濡れ広がりを抑制することができる（図９（ｃ））。
【００３８】
また、アンダーフィル樹脂１２０は、図１０に示したように、ＮＣＦ(Non Conductive Film)、ＡＣＦ(Anisotropic Conductive Film)等とのフィルム状とすることもできる。この場合も、図９に示したのと同様の手順とすることができる。
【００３９】
図１１は、本実施の形態における半導体装置１００のまた他の製造手順を示す工程断面図である。
ここでは、まず、図３（ａ）に示したように、ソルダーレジスト膜１０４上面全面にウェットブラスト法により粗凹凸１０４ｂを形成する。次いで、基板１０２上の後に半導体チップ１５０が搭載される領域を保護するマスク１６０を形成し、マスク１６０を用いて基板１０２上の全面に、プラズマ１１２を照射する（図１１（ａ））。これにより、半導体チップ１５０が搭載されていない基板１０２においても、ソルダーレジスト膜１０４上面に微細凹凸１０４ａと粗凹凸１０４ｂとを形成することができる（図１１（ｂ））。
【００４０】
この後、ニードル２００やジェットディスペンサ２１０等を用いて、基板１０２上にアンダーフィル樹脂１２０を滴下する（図１１（ｃ））。ここで、ソルダーレジスト膜１０４上面には、凹凸が形成されており、さらに、ソルダーレジスト膜１０４上面の半導体チップ１５０の接続電極１５２の内周と外周とで粗さの差がある。そのため、図５を参照して説明したのと同様の効果を得ることができる（図１１（ｄ）、図１１（ｅ））。この後、図９および図１０を参照して説明したのと同様に、基板１０２上に半導体チップ１５０を搭載する。
【００４１】
次に、本実施の形態における半導体装置１００効果を説明する。
本実施の形態における半導体装置１００によれば、ソルダーレジスト膜１０４上面に粗い凹凸と微細な凹凸を含む所望の表面粗さ範囲の微細凹凸１０４ａを形成することにより、アンダーフィル樹脂１２０を塗布する工程において、樹脂濡れ広がりを抑制することができる。よって、濡れ広がりのために設計上確保しなければならない領域を狭めることができ、半導体装置を小型化することができる。
【実施例１】
【００４２】
図１２は、ソルダーレジスト膜１０４上面にウェットブラスト法の処理、およびプラズマ照射処理を行った場合の表面粗さと、アンダーフィル樹脂の濡れ広がりとの測定結果を示す図である。図１２の「判定」欄は、アンダーフィル樹脂の濡れ広がりの程度を示したものである。×は不良、△は不良が生じ得る、○は良好、◎はより良好である。
試料１：ソルダーレジスト膜１０４上面に粗凹凸１０４ｂを形成するためのウェットブラスト法の処理を行い、プラズマを照射する処理を行わなかった。
試料２〜８：ソルダーレジスト膜１０４上面に粗凹凸１０４ｂを形成するためのウェットブラスト法の処理を同様に行い、その後にプラズマを照射する処理を行った。
プラズマの照射は、酸素ガス雰囲気下で、ガス圧力２６Ｐａ、パワー３００Ｗ、プラズマ照射時間を試料２：３０秒、試料３：６０秒、試料４：９０秒、試料５：１２０秒、試料６：１５０秒、試料７：１８０秒、試料８：２１０秒の条件とした。
試料９：ソルダーレジスト膜１０４上面に粗凹凸１０４ｂを形成するためのウェットブラスト法の処理を行わず、その後にプラズマを照射する処理を、試料６と同じ条件で１５０秒行った。
【００４３】
ここで、レーザ顕微鏡測定粗さは以下の条件で行った。
測定装置：ＶＫ−９５００（キーエンス社）
測定条件：×３０００倍視野、重み平均±８スムージング処理
測定領域：５０μｍ／線粗さ測定
測定分解能：０．０２μｍ
【００４４】
また、ＡＦＭ測定粗さは以下の条件で行った。
測定装置：Ｌ−ｔｒａｃｅＩＩ／ＮａｎｏＮａｖｉステーション（ＳＩＩ−ＮＴ社）
測定条件：ＳＩＳモードスキャナー，９０μｍピエゾ素子
測定領域：２μｍ２／平均面粗さ（Ｒａ）測定
測定分解能：０．０１ｎｍ
【００４５】
試料１（プラズマ処理時間０秒（プラズマ照射なし））において、レーザ顕微鏡測定粗さ（線粗さ）が０．２０３μｍ、ＡＦＭ測定粗さ（平均面粗さ）が６１ｎｍとなった。この場合、アンダーフィル樹脂１２０の濡れ広がりの平均値およびばらつきの双方とも大きかった。
【００４６】
試料２（プラズマ処理時間３０秒）において、レーザ顕微鏡測定粗さ（線粗さ）が０．２０３μｍ、ＡＦＭ測定粗さ（平均面粗さ）が６３．５ｎｍとなった。試料２では、プラズマ照射を行っているが、試料１よりもアンダーフィル樹脂１２０の濡れ広がりが大きくなっている。これは、プラズマ照射により、表面の不純物が除去されることにより、試料１よりも表面が滑らかになり、アンダーフィル樹脂１２０が濡れ広がりやすくなったためと考えられる。
【００４７】
試料７（プラズマ処理時間１８０秒）および試料８（プラズマ処理時間２１０秒）では、レーザ顕微鏡測定粗さ（線粗さ）は測定できたものの、ＡＦＭ測定粗さ（平均面粗さ）は正確に測定することができなかった。これは、基板の表面が削られすぎて基板のソルダーレジスト屑等が測定面に再付着する現象が生じるためである。アンダーフィル樹脂１２０の濡れ広がりについては、表面凹凸が増加しすぎて、樹脂濡れ広がりの抑制力が強く働き、樹脂が外に広がることができずに半導体チップ端面近傍に留まってしまう。そのため、当該樹脂は半導体チップの裏面側に這い上がってしまう場合がある。また、ブリードが発生したり、基板表面が劣化する場合がある。
【００４８】
また、試料９（ウェットブラスト法の処理なし、プラズマ処理時間１５０秒）において、レーザ顕微鏡測定粗さ（線粗さ）が０．１１８μｍ、ＡＦＭ測定粗さ（平均面粗さ）が１５０ｎｍであった。この場合も、アンダーフィル樹脂１２０の濡れ広がりの平均値は小さくなっているが、ばらつきが大きかった。
【００４９】
一方、試料３（プラズマ処理時間６０秒）および試料４（プラズマ処理時間９０秒）において、レーザ顕微鏡測定粗さ（線粗さ）が０．１５μｍ以上、ＡＦＭ測定粗さ（平均面粗さ）が１００ｎｍ以上（２００ｎｍ以下）となった。このような微細凹凸１０４ａが形成されることにより、アンダーフィル樹脂１２０の濡れ広がりの平均値をある程度小さくするとともに、ばらつきもある程度小さくすることができた。
【００５０】
さらに、試料５（プラズマ処理時間１２０秒）および試料６（プラズマ処理時間１５０秒）において、レーザ顕微鏡測定粗さ（線粗さ）が０．１５μｍ以上、ＡＦＭ測定粗さ（平均面粗さ）が１２０ｎｍ以上（２００ｎｍ以下）となった。このような微細凹凸１０４ａが形成されることにより、アンダーフィル樹脂１２０の濡れ広がりの平均値をさらに小さくするとともに、ばらつきも小さくすることができた。
【００５１】
以上の結果から、基板表面におけるアンダーフィル樹脂の濡れ広がりを効果的に抑えるためには、レーザ顕微鏡測定粗さ（線粗さ）の下限については、マージンを考慮し、０．１５μｍ程度以上とすることができ、より好ましくは、０．２０μｍ程度以上とすることができる。また、レーザ顕微鏡測定粗さ（線粗さ）の上限については、マージンを考慮し、１μｍ程度以下とすることができる。また、ソルダーレジスト中のフィラーの露出を抑えるために、レーザ顕微鏡測定粗さ（線粗さ）の上限は、より好ましくは、０．３０μｍ程度以下とすることができる。
【００５２】
また、基板表面におけるアンダーフィル樹脂の濡れ広がりを効果的に抑えるためには、ＡＦＭ測定粗さ（平均面粗さ）の下限については、１００ｎｍ程度以上、より好ましくは１２０ｎｍ程度以上とすることができる。また、ＡＦＭ測定粗さ（平均面粗さ）の上限については、２００ｎｍ程度以下とすることができる。
【００５３】
以上、図面を参照して本発明の実施形態について述べたが、これらは本発明の例示であり、上記以外の様々な構成を採用することもできる。
【符号の説明】
【００５４】
１００ 半導体装置
１０２ 基板
１０４ ソルダーレジスト膜
１０４ａ 微細凹凸
１０４ｂ 粗凹凸
１１０ 研磨液
１１２ プラズマ
１２０ アンダーフィル樹脂
１５０ 半導体チップ
１５２ 接続電極
１６０ マスク
２００ ニードル
２１０ ジェットディスペンサ
【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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