(57)【要約】【課題】絶縁膜を形成するための樹脂材料の無駄を低減し、且つ精度良くパターンを形成する。【解決手段】保護膜や封止膜等の絶縁膜の形成工程を含む半導体装置の製造方法であって、主面に形成された回路素子と電気的に接続する接続パッド１１又は該接続パッド１１に接続された再配線１６を有する半導体基板１０上に、基板１０の少なくともエッジ部を除いて、インクジェットにより絶縁性の感光性樹脂膜１７ａ，１７ｂを形成した後、感光性樹脂膜１７ａをフォトリソグラフィ技術によりパターニングする。【選択図】      図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
主面に形成された回路素子と電気的に接続する接続パッド又は該接続パッドに接続された再配線を有する半導体基板上に、該基板の少なくともエッジ部を除いて、インクジェットにより絶縁性の感光性樹脂膜を形成した後、前記感光性樹脂膜をフォトリソグラフィ技術によりパターニングする工程と、
前記基板上に、再配線、ＵＢＭ、又は外部接続用電極を形成する工程と、
を含むことを特徴とする半導体装置の製造方法。
【請求項２】
前記フォトリソグラフィ技術でパターニングする工程は、前記基板のダイシングラインを露出させるための開口の形成、又は前記接続パッド若しくは前記再配線との接続のためのスルーホールの開口の形成を含み、
前記パターニングされた前記感光性樹脂膜を熱硬化後に絶縁膜として残すことを特徴とする、請求項１に記載の半導体装置の製造方法。
【請求項３】
前記感光性樹脂膜を形成する工程として、前記エッジ部を除いた前記基板の一面全面上にインクジェットヘッドから前記基板上に液状の感光性樹脂材料をベタで吐出すると共に、前記基板のエッジ部近傍での吐出量を補正するエッジ補正を行うことを特徴とする、請求項１又は２に記載の半導体装置の製造方法。
【請求項４】
前記感光性樹脂膜を形成する工程として、前記基板のエッジ部近傍での吐出量を補正するエッジ補正を行うと共に、前記感光性樹脂膜の熱硬化後における前記基板上の凹凸を低減又は無くすように、前記基板の凹凸に応じて、凹部により多くの感光性樹脂材料を塗布することを特徴とする、請求項１又は２に記載の半導体装置の製造方法。
【請求項５】
前記感光性樹脂膜を形成する工程として、前記基板のエッジ部を除く領域に対して、インクジェットヘッドから前記基板上に選択的又は非均一に液状の感光性樹脂材料を吐出することにより、（a）前記領域内の一部領域に選択的に樹脂膜を形成すること、又は (b)表面に凹凸のある樹脂膜を形成することを特徴とする、請求項１又は２に記載の半導体装置の製造方法。
【請求項６】
前記感光性樹脂膜を形成する工程として、前記基板のダイシングライン領域の少なくとも一部には感光性樹脂材料を吐出しないことにより、前記ダイシングライン領域に凹部又は開口部を形成することを特徴とする、請求項５に記載の半導体装置の製造方法。
【請求項７】
前記感光性樹脂膜を形成する工程として、前記フォトリソグラフィ技術で形成すべきスルーホールとその近傍領域で、前記感光性樹脂膜の厚みを他の部分よりも薄くし、前記フォトリソグラフィ技術でパターニングする領域は、前記感光性樹脂膜の厚みの薄い領域であることを特徴とする、請求項１，２，４〜６の何れかに記載の半導体装置の製造方法。
【請求項８】
前記感光性樹脂膜を形成する工程として、前記基板の少なくともエッジ部を除く領域に対して第１の感光性樹脂材料を塗布した後に乾燥して、半硬化状態の樹脂層を形成する工程、更に前記基板の少なくともエッジ部を除く領域に対して第２の感光性樹脂材料を塗布した後に乾燥して、半硬化状態の樹脂層を形成することで中間積層膜を形成する工程、その後に前記中間積層膜をフォトリソグラフィ技術によりパターニングする工程、及びパターニングされた中間積層膜を熱硬化させ、一体化された絶縁膜を形成する工程を含むことを特徴とする、請求項１〜７の何れかに記載の半導体装置の製造方法。
【請求項９】
前記中間積層膜を形成する工程として、前記中間積層膜を構成する樹脂膜の何れもが、前記エッジ部を除いた前記基板の一面全面上にインクジェットヘッドから液状の感光性樹脂材料をベタで吐出すると共に、前記基板のエッジ部近傍での吐出量を補正するエッジ補正を行うことにより形成されることを特徴とする、請求項８に記載の半導体装置の製造方法。
【請求項１０】
前記中間積層膜を形成する工程として、前記中間積層膜を構成する樹脂膜の少なくとも一層は、インクジェットヘッドから前記基板上の一部領域にのみ選択的に液状の感光性樹脂材料を吐出することにより形成され、前記中間積層膜の熱硬化後における前記基板上の凹凸を低減することを特徴とする、請求項８に記載の半導体装置の製造方法。
【請求項１１】
前記中間積層膜を形成する工程として、前記中間積層膜を構成する樹脂膜の少なくとも一層は、インクジェットヘッドから前記基板上の一部領域にのみ選択的に液状の感光性樹脂材料を吐出することにより形成され、厚さの異なる領域を有する中間積層膜を形成することを特徴とする、請求項８に記載の半導体装置の製造方法。
【請求項１２】
前記中間積層膜を形成する工程として、インクジェットヘッドから前記基板上に第１の感光性樹脂材料をベタで塗布、乾燥して半硬化状態の第１の樹脂層を形成した後に、前記基板のダイシングラインを除く領域又は前記フォトリソグラフィ技術で形成すべきパターン開口を除く領域に、第２の感光性樹脂材料を塗布、乾燥することにより、第２の半硬化状態の樹脂層を形成することを特徴とする、請求項１１に記載の半導体装置の製造方法。
【請求項１３】
前記中間積層膜を形成する工程として、前記一部領域にのみ吐出する場合には、前記感光性樹脂材料をベタで塗布する場合と比較して、インクジェットヘッドのノズル径が小さい、吐出液滴の量が少ない、又は吐出時の粘度が高い、の何れかの方法によることを特徴とする、請求項１０〜１２の何れかに記載の半導体装置の製造方法。
【請求項１４】
主面に形成された回路素子と電気的に接続された接続パッド又は該接続パッドに接続された再配線を有する半導体基板上に、少なくとも第１及び第２の有機樹脂膜と、再配線層，ＵＢＭ，又は外部接続用電極の少なくとも何れかとを形成する工程とを含み、
前記第１の有機樹脂膜の形成工程は、前記基板のエッジ部を除いて、インクジェットにより絶縁性の有機樹脂材料を塗布した後、フォトリソグラフィ技術でパターンを形成することであり、
前記第２の有機樹脂膜の形成工程は、前記基板のエッジ部を除く領域の少なくとも一部に、インクジェットにより有機樹脂材料を選択的又は非均一に塗布を行うことにより、（a）前記領域内の一部領域に選択的に樹脂膜を形成すること、（b）表面に凹凸のある樹脂膜を形成すること、又は（c）前記有機樹脂膜の硬化後における前記基板上の凹凸を低減又は無くすことを含む工程であり、
前記第１の有機樹脂膜として感光性材料を用い、前記フォトリソグラフィ技術によるパターン形成は、前記第１の有機樹脂膜を選択的に感光した後に現像処理することを特徴とする半導体装置の製造方法。
【請求項１５】
回路素子と電気的に接続するための接続パッド又は該接続パッドに接続された再配線を有する半導体チップが複数個配置され、該半導体チップの側部が絶縁膜で埋め込まれた支持基板を用意する工程と、
前記支持基板上に、該基板の少なくともエッジ部を除いて、インクジェットにより絶縁性の感光性樹脂膜を形成した後、前記感光性樹脂膜をフォトリソグラフィ技術によりパターニングする工程と、
前記支持基板上に、再配線、ＵＢＭ、又は外部接続用電極を形成する工程と、
を含むことを特徴とする半導体装置の製造方法。
【請求項１６】
前記フォトリソグラフィ技術でパターニングする工程は、前記支持基板のダイシングラインを露出させるための開口の形成、又は前記接続パッド若しくは前記再配線との接続のためのスルーホールの開口の形成を含み、
前記パターニングされた前記感光性樹脂膜を熱硬化後に絶縁膜として残すことを特徴とする、請求項１５に記載の半導体装置の製造方法。
【請求項１７】
主面に形成された回路素子と電気的に接続する接続パッド又は該接続パッドに接続された再配線を有する半導体基板上に、外縁部を除いて、インクジェットにより絶縁性の第１の感光性樹脂膜を形成する工程と、
前記第１の感光性樹脂膜よりも外側に延在するように、インクジェットにより前記第１の感光性樹脂膜上に絶縁性の第２の感光性樹脂膜を形成する工程と、
前記第２の感光性樹脂膜を前記第１の感光性樹脂膜の内側に残るようにフォトリソグラフィ技術によりパターニングする工程と、
前記各感光性樹脂膜をフォトリソグラフィ技術によりパターニングする工程と、
前記基板上に、再配線、ＵＢＭ、又は外部接続用電極を形成する工程と、
を含むことを特徴とする半導体装置の製造方法。
【請求項１８】
主面に形成された回路素子と電気的に接続する接続パッド又は該接続パッドに接続された再配線を有する半導体基板上に、外縁部に「盛り上がり部」を持つように、インクジェットにより絶縁性の第１の感光性樹脂膜を形成する工程と、
前記盛り上がり部よりも内側に位置するように、インクジェットにより前記第１の感光性樹脂膜上に絶縁性の第２の感光性樹脂膜を形成する工程と、
前記各感光性樹脂膜をフォトリソグラフィ技術によりパターニングする工程と、
前記基板上に、再配線、ＵＢＭ、又は外部接続用電極を形成する工程と、
を含む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、インクジェットによるパターン形成とフォトリソグラフィ技術によるパターン形成とを併用した半導体装置の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、ＣＳＰ（Chip Size Package）の加工において、半導体ウェハ上に保護膜や封止膜等のパターンを形成する場合、フォトリソグラフィ技術によるパターン形成方法やインクジェットによるパターン形成方法等が用いられている。
【０００３】
フォトリソグラフィ技術によるパターン形成方法では、半導体ウェハ上にスピンコートで感光性樹脂膜（レジスト）を形成した後、この樹脂膜に選択的に光を照射することにより、接続パッドの開口部やダイシングライン等のパターン形成を行う。しかし、スピンコートでは、高価な感光性樹脂の８０〜９０％以上が遠心力により飛び散って無駄となる。また、感光性樹脂のウェハ裏面への回り込みを防止するのは困難なため、ウェハ裏面に形成された樹脂を除去する洗浄工程が必要となる。さらに、回転に伴う遠心力と風圧の影響が大きいため、ウェハの中心部と外縁部とで樹脂膜の厚みにばらつきが生じたり、ウェハ上の凹凸に影響されて樹脂膜の形状が不均一になってしまう。また、フォトリソグラフィの露光深度には限界があり、厚い樹脂膜に対しては露光不足が生じてしまう等の問題がある。
【０００４】
一方、インクジェットによるパターン形成方法では、パターンを形成すべき部分のみに樹脂を形成するため、樹脂の無駄を無くすことができる。しかし、インクジェット装置で用いられるインクジェットヘッドのノズル径は例えば５０μｍ程度であり、着弾精度には例えば±２０μｍ程度のばらつきがある。このため、例えば一辺５０μｍのアルミパッドに、１〜２μｍの精度で、絶縁膜開口部を形成するといったＣＳＰ加工工程で必要とされる高精度のパターンは形成できない。また、ノズル径を小さくすることで精度を上げることはできるが、例えば液滴径を１０分の１にすると、同一面積・膜厚を形成するために必要な液滴数は1000倍となる。このため、塗布スピードのアップやヘッド数の増強などにより、改善を図ったとしても、スループットの大幅な低下は避けられない。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０１１−２０４８９４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
このように従来、ＣＳＰ等の加工において、スピンコートを用いて塗布した感光性樹脂のフォトリソグラフィ技術によるパターン形成では感光性樹脂の無駄が生じてしまい、インクジェットでは精度良いパターンが形成できないと云う問題があった。
【０００７】
本発明は、上記事情を考慮してなされたもので、その目的とするところは、樹脂材料の無駄を低減でき、且つ精度良くパターンを形成できる半導体装置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】
【０００８】
上記課題を解決するために本発明は、保護膜や封止膜等の絶縁膜の形成工程を含む半導体装置の製造方法であって、主面に形成された回路素子と電気的に接続する接続パッド又は該接続パッドに接続された再配線を有する半導体基板上に、該基板の少なくともエッジ部を除いて、インクジェットにより絶縁性の感光性樹脂膜を形成した後、前記感光性樹脂膜をフォトリソグラフィ技術によりパターニングする工程と、前記基板上に、再配線、ＵＢＭ、又は外部接続用電極を形成する工程と、を含むことを特徴とする。
【０００９】
また本発明は、保護膜や封止膜等の絶縁膜の形成工程を含む半導体装置の製造方法であって、主面に形成された回路素子と電気的に接続された接続パッド又は該接続パッドに接続された再配線を有する半導体基板上に、少なくとも第１及び第２の有機樹脂膜と、再配線層，ＵＢＭ，又は外部接続用電極の少なくとも何れかとを形成する工程とを含み、前記第１の有機樹脂膜の形成工程は、前記基板のエッジ部を除いて、インクジェットにより絶縁性の有機樹脂材料を塗布した後、フォトリソグラフィ技術でパターンを形成することであり、前記第２の有機樹脂膜の形成工程は、前記基板のエッジ部を除く領域の少なくとも一部に、インクジェットにより有機樹脂材料を選択的又は非均一に塗布を行うことにより、（a）前記領域内の一部領域に選択的に樹脂膜を形成すること、（b）表面に凹凸のある樹脂膜を形成すること、又は（c）前記有機樹脂膜の硬化後における前記基板上の凹凸を低減又は無くすことを含む工程であり、前記第１の有機樹脂膜として感光性材料を用い、前記フォトリソグラフィ技術によるパターン形成は、前記第１の有機樹脂膜を選択的に感光した後に現像処理することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、インクジェットにより感光性樹脂を塗布した後に、フォトリソグラフィ技術を用いてパターニングすることにより、樹脂材料の無駄を低減し、且つ精度良くパターンを形成することができる。
【００１１】
即ち、インクジェットにより感光性樹脂を塗布することにより、スピンコートでは無駄になってしまっていた高価な感光性樹脂膜の材料ロスを無くすことができる。また、基板の周辺部への樹脂塗布を回避し、しかも回転に伴う『遠心力』と『風圧』による、形状ばらつきを発生させずに樹脂膜を形成することができる。さらに、パターン形成をフォトリソグラフィ技術で行うことにより、ＣＳＰ加工に必要な樹脂膜パターンを高精度に形成することができる。
【００１２】
また、インクジェットで感光性樹脂を塗布することにより、従来課題のあった、フォトリソグラフィ技術によるパターニングを伴う厚手樹脂膜の形成が容易となる。さらに、インクジェットで感光性樹脂を塗布することにより、部分的に厚さを変えた樹脂膜の形成も可能である。
【００１３】
スピンコートでは、回転に伴う遠心力、風圧とウェハの表面形状の影響を受けて膜厚が複雑に変化するため、これを考慮して膜厚をコントロールする必要があるが、インクジェットでは塗布量をインクジェットヘッドからの吐出量で調整できるため、スピンコートに比べて膜厚のコントロールが容易で自由度も高い。また、重ね塗りも容易である。
【００１４】
このため、再配線等により凹凸が形成されたウェハに樹脂膜を良好に形成するために有効であり、特に３００ｍｍ、４５０ｍｍ等の大口径ウェハにおいては、その効果が大きい。
【００１５】
また、硬化後の樹脂膜厚が１μｍ以上（厚膜）の形成に関しては、塗布量が多いことから、ダレや流動が発生しやすく、所望の形状を確保することが困難となることがあるため、重ね塗りを有効に活用することで良好な樹脂膜を経済的に形成することもできる。硬化後の樹脂膜厚が１０μｍ以上、さらに２０μｍ以上の膜厚の場合、上記効果は一層顕著である。
【００１６】
本発明により、インクジェットによる塗布のスループットを確保しつつ、有効にこれを活用することで、ＣＳＰ加工のコストダウンと信頼性の向上を実現できる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】第１の実施形態に係わる半導体装置の概略構成を示す断面図。
【図２】図２の半導体装置の製造工程を示す断面図。
【図３】図２の半導体装置の製造工程を示す断面図。
【図４】半導体ウェハ上に塗布する感光性樹脂膜のパターンを示す平面図。
【図５】第１の実施形態の変形例を示す工程断面図。
【図６】第２の実施形態に係わる半導体装置の製造工程を示す断面図。
【図７】第２の実施形態で形成された半導体装置の概略構成を示す断面図。
【図８】第３の実施形態に係わる半導体装置の概略構成を示す断面図。
【図９】図８の半導体装置の製造工程を示す断面図。
【図１０】第３の実施形態の変形例を示す平面図と断面図。
【図１１】図１０の半導体装置におけるインクジェットによる塗布状態を示す図。
【図１２】第４の実施形態に係わる半導体装置の概略構成を示す断面図。
【図１３】第５の実施形態に係わる半導体装置の製造工程を示す断面図。
【図１４】第６の実施形態に係わる半導体装置の製造工程を示す断面図。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
以下、実施形態の半導体装置及びその製造方法を、図面を参照して説明する。
【００１９】
（第１の実施形態）
図１は、本発明の第１の実施形態に係わる半導体装置の概略構成を示す断面図である。本実施形態は、ＣＳＰの中でも特にＷＬＰ（Wafer Level Package）に関するものであり、保護膜、再配線、及び再配線封止膜を有し、ランド開口部のＵＢＭ（Under Bump Metal）上に半田端子が形成されたＷＬＰの例である。
【００２０】
図中の１０はチップ単位で電子回路が形成されたＳｉウェハ（半導体基板）であり、このウェハ１０の最上層にアルミニウムからなる接続パッド１１及び窒化シリコン又は酸化シリコン等からなるパッシベーション膜１２が形成されている。そして、接続パッド１１の中央部がパッシベーション膜１２に形成された開口部を介して露出されている。また、ウェハ１０の表面部にウェハ１０を複数のチップに分離するためのダイシングライン１３が形成されている。
【００２１】
ダイシングライン１３を除いて、ウェハ１０上にポリイミド等からなる絶縁性の保護膜１５が形成され、この保護膜１５には接続パッド１１上に開口が設けられている。保護膜１５上には、接続パッド１１に接続されたＣｕ等の再配線１６が形成されている。
【００２２】
再配線１６を覆うように保護膜１５上に再配線封止膜１７が形成され、この再配線封止膜１７には、再配線１６に接続するための開口が設けられている。そして、再配線封止膜１７の開口部に、ＵＢＭ１８を介して半田ボールによる半田端子１９が形成されている。ここで、再配線封止膜１７は、ダイシングラインの近傍で膜厚が薄くなっている。
【００２３】
図には示さないが、保護膜１５及び再配線封止膜１７はウェハ１０の外周部（エッジ部）には形成されていない。なお、図中の１４はウェハ１０の裏面にインクジェットで形成された裏面保護膜１４であり、この膜は必要に応じて形成すれば良い。
【００２４】
次に、図１の半導体装置の製造方法について、図２、図３の工程断面図及び図４の平面図を参照して説明する。なお、図２及び図３では、ダイシングラインを含む図１の左半分を示している。
【００２５】
まず、図２（ａ）に示すように、接続パッド１１及びパッシベーション膜１２が形成された半導体ウェハ１０上に、インクジェットで絶縁性の感光性樹脂膜１５ａを形成する。具体的には、図４（ａ）に示すように、ウェハ１０上の全面に例えば外周部１０ｍｍ以内、好ましくは５ｍｍ以内、より好ましくは３ｍｍ以内を残して、インクジェットヘッド２０から溶剤により希釈された液状の感光性樹脂材料を、ベタで塗布する。感光性樹脂材料は、加熱等による硬化処理を行うことにより保護膜等の絶縁膜として機能するようになる組成の材料であり、最終的に剥離除去される通常のフォトリソグラフィ用レジストとは異なっている。
【００２６】
ここで「ベタ塗布」について説明する。略均一な塗布量で塗布を行うことが、「ベタ塗布」である。インクジェットを用いて均一な膜厚を形成しようとする場合、各インクジェットヘッドのノズルの吐出特性及び装置特性に差異があること、また吐出後の液滴の融合過程等で生じる液状材料の複雑な流動の影響等により、形成される膜厚にバラつきが生じるという問題がある。このため、インクジェット装置においては、このようなバラツキを低減するために、吐出量、吐出パターン等を微調整する場合がある。このような調整が行われる場合も含め、略均一な塗布量で塗布を行うことを「ベタ塗布」とする。
【００２７】
ウェハ１０上への樹脂材料の塗布時には、ウェハエッジに生じるコーヒーステイン対策として、ウェハエッジ補正（ウェハエッジ部分に吐出量の補正を部分的に実施すること）を行っても良い。なお、コーヒーステインとは、塗布部のエッジ部分に盛り上がりが形成されることであり、材料を厚く塗ると顕著に発生する。コーヒーステインが形成されると、感光性材料では露光量不足による膜残りが発生したり、硬化不良が発生したりするため、これを避ける必要がある。また、感光性樹脂材料としては、ポリイミド系樹脂、ポリベンゾオキサイド（ＰＢＯ）、フェノール系樹脂、エポキシ系樹脂、ＢＣＢ等の絶縁性の感光性樹脂を用いればよい。ここでは、感光性樹脂は露光部分が現像により除去されるポジ型とする。
【００２８】
外周部を残して（露出して）塗布することにより、ウェハ裏面への塗布材料の周り込みを防ぐことができる。またこれにより、ウェハ上に形成されたアランメントマークを絶縁膜から露出させることも可能である。透明でない絶縁膜であれば、露出によりアラインメントマークの認識が可能となることは勿論、透明性のある絶縁膜の場合も、露出させることで視認性を向上することができ、その後の製造工程に必要な位置合わせを良好に行うことができる。 ウェハ外周部に近い、有効外チップ領域やダイシングラインを露出させ、この領域のアラインメントマークを使用したり、露出したダイシングライン等の構造をアラインメントに用いることも可能である。なお、塗り残す外周部を必要最小限とし、ウェハ利用効率を向上させるため、アラインメントマーク活用領域近傍に限定して塗り残す外周部の幅を大きくすることもできる。
【００２９】
次いで、減圧乾燥、プリベーク、クーリングの処理を施すことにより、半硬化状態の感光性樹脂膜１５ａを一旦形成する。なお、乾燥工程はこれに限定されず、例えば減圧を省略する等、他の方法も可能である。半硬化状態で厚さは、例えば９μｍである。
【００３０】
続いて、図２（ｂ）に示すように、レチクル（図示せず）を用いたフォトリソグラフィ技術による露光・現像処理を行い、ダイシングライン１３、接続パッド１１の部分を開口する。その後、感光性樹脂膜１５ａを熱硬化（キュア）することにより例えば（収縮後の）厚さ６μｍの保護膜１５を形成する。
【００３１】
即ち、保護膜１５に関しては、ウェハ１０の外周部を除いて、インクジェットで感光性の有機樹脂膜１５ａを形成し、フォトリソグラフィ技術によってダイシング及び開口等のパターンを形成している。
【００３２】
次いで、保護膜１５上にメッキレジスト膜（図示せず）を形成し、フォトリソグラフィ技術により再配線用のレジストパターン（再配線の反転パターン）を形成する。続いて、図２（ｃ）に示すように、メッキにより再配線１６を選択的に形成し、その後にレジストを除去する。また、メッキの下地として予めＴｉ及びＣｕ等をスパッタで形成しても良い。
【００３３】
次に、保護膜１５上にインクジェットで感光性樹脂からなる再配線封止膜１７を形成する。
【００３４】
具体的には、図２（ｄ）に示すように、インクジェットヘッド２０から、１回目としてポジ型の感光性ポリイミドをベタで塗布する。このときも、保護膜１５を形成する場合と同様に、図４（ａ）に示すように、ウェハ１０の例えば外周部の１０ｍｍ以内、好ましくは５ｍｍ以内、より好ましくは３ｍｍ以内には塗布しない。また、ウェハエッジ補正、アラインメントマークの露出に関しては、保護膜１５を形成する場合と同様である。
【００３５】
続いて、減圧乾燥、プリベーク、クーリングの処理を施すことにより、例えば厚さ４．５μｍの半硬化状態の１層目の感光性樹脂膜１７ａを形成する。
【００３６】
次いで、図３（ｅ）に示すように、インクジェットヘッド２０から、２回目としてダイシングライン１３を除く領域に、ポジ型の感光性ポリイミドを塗布する。即ち、図４（ｂ）に示すように、ウェハ１０の外周部及びダイシングライン１３を除く領域に樹脂材料を塗布する。このとき、チップ中央領域はベタ塗布する。続いて、減圧乾燥、プリベーク、クーリングの処理を施すことにより、例えば厚さ４．５μｍの半硬化状態の２層目の感光性樹脂膜１７ｂを形成する。
【００３７】
なお、「ダイシングラインを除く領域に塗布する」とは、ダイシングライン１３及びその隣接領域の一部又は全部を避けて塗布することである。しかし、塗布精度やダレや流動（滲み）の影響で、ダイシングライン１３上に一定量の樹脂膜が形成される場合もあれば、開口された状態になることもある。
【００３８】
以上により、半硬化状態の２層の中間積層膜を一旦形成する。なお、形成される前記中間積層膜のダイシングライン部には、凹部が設けられている。これを代表例とするが、１層又は３層以上で同様の形状を形成しても良く、また１層目、２層目の形成順序を逆にすることもできる。また、乾燥工程は、１層目、２層目各々に対して減圧乾燥を行った後、一括してプリベーク、クーリング処理を施す方法等、他の方法も可能である。また、前記中間積層膜の１層目も開口し、前記中間積層膜のダイシングライン部に開口部を形成しても構わない。
【００３９】
なお、２層目でダイシングライン１３を開口しているので、ウェハ１０上へのインクジェットによる樹脂材料の塗布時に、各チップのダイシングライン境界（エッジ）に生じるコーヒーステイン対策として、チップエッジ補正を行っても良い。
【００４０】
また、減圧乾燥を用いるのは、溶液によって希釈化されて塗布される液状樹脂の流動（にじみ）を抑えるためである。減圧により短時間に乾燥することで、流動を少なくすることができる。このため、ウェハエッジ補正、チップエッジ補正と同様に、コーヒーステイン対策として効果がある。
【００４１】
次いで、図３（ｆ）に示すように、レチクル２５を用いたフォトリソグラフィ技術により、ダイシングライン１３、外部接続用電極用ランド部分に露光光を照射する。なお、図３（ｆ）では、ダイシングライン１３の露光のみを示している。
【００４２】
次いで、現像処理を施すことにより、図３（ｇ）に示すように、１層目の中間積層膜（樹脂膜）１７ａに開口が形成される。続いて、熱硬化（キュア）することにより、樹脂膜１７ａ，１７ｂが一体化された再配線封止膜１７が形成される。再配線封止膜１７の（収縮後の）厚さは、例えば６μｍである。
【００４３】
即ち、再配線封止膜１７に関しては、１７ａ，１７ｂを一つの樹脂膜と見なすと、ダイシングライン１３において、インクジェットによりラフなパターンを形成し、露光によって精度良いパターンを形成し、コンタクト開口は露光により精度良いパターンを形成している。
【００４４】
ここで、ダイシングライン１３の部分は、凹形状が形成されその膜厚は比較的薄くなっているので、フォトリソグラフィ技術により十分に露光が可能であり、しかも精度良く露光可能である。即ち、インクジェットで形成されたラフな凹部に、露光で精度の良い開口部を形成することができる。
【００４５】
なお、ダイシングライン１３を開口するのは、ブレードによる切断時に物理的な力が加わることと切断断面が粗くなることで、樹脂膜１７の剥離が生じやすくなって信頼性が低下するのを、避けるためである。さらに、ブレードダイシングにより固片化する際の、ブレードの消耗量を低減するためである。また、ダイシングライン領域に形成されたアラインメントマークの認識を可能としたり、視認性を向上させることもできる。
【００４６】
これ以降は、ＵＢＭ形成、半田ボール搭載を行うことにより、前記図１に示す構造が完成することになる。そして、裏面研磨、ダイシングなどを行うことにより、複数のチップに分離される。なお、ＵＢＭ１８の形成方法としては、再配線封止膜１７の開口部及びその周辺を除く領域にフォトリソグラフィ技術でレジストパターンを形成し、該レジストパターンの開口部分に電解メッキによりＣｕ等のＵＢＭ１８を形成した後に、レジストパターンを除去すればよい。また、メッキの下地として予めＴｉ及びＣｕ等をスパッタで形成しても良い。
【００４７】
このように本実施形態によれば、再配線封止膜１７をインクジェットによる２層の樹脂膜１７ａ，１７ｂで形成し、ダイシングラインでは樹脂膜に凹部を形成しているので、フォトリソグラフィ技術によるダイシングライン１３の開口形成を精度良く行うことができる。しかも、インクジェットにより感光性樹脂を塗布することで、スピンコートでは無駄になってしまっていた高価な感光性樹脂材料のロスを無くすことができる。
【００４８】
また、ウエハ裏面への塗布材料の回り込みがないため、スピンコートの場合に必要なエッジリンスやバックリンスが不要となり、プロセスの簡略化を図ることができる。さらに、スピンコートと異なり、回転に伴う遠心力や風圧の影響による膜厚のばらつきが生じないと云う利点もある。
【００４９】
樹脂が厚いと、表面が乾燥しても内部に溶剤が残り、内部の乾燥度合いが表面と異なることにより現像精度が落ちるという問題が生じやすい。再配線封止膜１７を、１回ではなく、２回以上の複数回に分けた重ね塗りにより形成し、各々の樹脂膜をより薄手にすることで、それぞれの樹脂膜を等方的に乾燥させることができることから、以上の様な問題を軽減し、現像品質をより安定させることができる。
【００５０】
ここで、露光深度とダイシングラインに形成される樹脂膜の関係について説明する。
【００５１】
ポジ型のポリイミド（保護膜、再配線封止膜等形成用）に対して、フォトリソグラフィ技術に用いる通常の露光装置が（１回の露光で）露光できる深度は、１７〜２０μｍが上限である。なお、複数回露光を繰り返し実施することも不可能ではないが、生産性が低下することに加え、レンズが熱を持つこと等により露光精度が低下するため、好ましくない。
【００５２】
スピンコートの場合には、遠心力によって、塗布した液を拡散させているため、例えば、ダイシングライン等の溝があると、基本的には溝は樹脂液で埋まるため、その厚さが露光可能深度を超えると、フォトリソグラフィ技術を用いて露光できない。
【００５３】
より具体的には、例えばダイシングライン溝を６μｍ、保護膜を６μｍ、再配線封止膜の中間積層膜を９〜１２μｍ以上で形成する場合、スピンコートで溝が全て埋まるとするとトータル２１〜２４μｍ以上の厚みとなる。この場合、ダイシングライン１３上の樹脂底部まで露光できず、ダイシングライン１３上の樹脂が除去しきれないという問題が生じる。
【００５４】
これに対して本実施形態によるインクジェットによる塗布では、ダイシングライン１３上に凹部を形成することで樹脂の厚みを薄くしているため、十分に露光することができるのである。図３（ｆ）に示すように、ダイシングライン１３上の樹脂膜がスピンコートの場合よりも薄くなり、樹脂の厚さＴが露光深度内だとフォトリソグラフィ技術で解像できる。なお、例えば形成する樹脂膜が厚い場合などで、仮にダイシングラインの底部まで全て露光できない場合であっても、底部の残る樹脂をより少なくすることは、ブレード消耗を抑え、信頼性を確保するために、より好ましい。
【００５５】
なお、ポジ型に変えてポジ型よりも感光深度が深いネガ型の感光性樹脂材料を用いることもできる。但し、露光により溶解性が増加するポジ型に対して、露光により溶解性が減少するネガ型は、剥離性や現像品質、精度等の面で劣っている。なお、ネガ型の場合に、現像にシクロペンタノンやシクロヘキサノン等をベースにした溶剤を用いる場合があるが、毒性のあるこれらの溶剤の使用は、作業員の健康への影響及び環境保全の観点から、望ましくない。
【００５６】
（第１の実施形態の変形例１）
第１の実施形態では、保護膜１５及び再配線封止膜１７のダイシングラインを共にフォトリソグラフィ技術でパターン形成したが、保護膜１５又は再配線封止膜１７をインクジェットによってパターン形成しても差し支えない。
【００５７】
例えば、図５（ａ）に示すように、再配線封止膜１７の形成のために、感光性樹脂膜１７ａをダイシングライン１３を除いてインクジェットで形成する。ダイシングラインに関しては、接続パッドやコンタクトに比べると高い加工精度を要求されないので、樹脂材料の粘度、塗布量等の塗布条件によっては、インクジェットによるパターン形成も可能である。
【００５８】
即ち、樹脂膜１７ａに関しては、高い精度が要求されないダイシングラインではインクジェットでパターン形成し、高い精度が要求されるコンタクトのための開口はフォトリソグラフィによる露光によってパターンを形成する。
【００５９】
なお、インクジェットでダイシングライン部分を開口した場合であっても、ダレが生じている場合があるので、フォトリソグラフィ技術による露光時（パッド、ランド形成等）には、感光性樹脂膜１７ａがダイシングライン１３に残らないよう、図５（ｂ）に示すように、ダイシングライン１３も合わせて露光〜現像を行うのが望ましい。
【００６０】
（第１の実施形態の変形例２）
第１の実施形態においては、複数層からなる中間積層膜を形成する場合、２層又は３層で形成する場合を代表例として説明しているが、何れの場合も、異なる積層数で形成することもできる。また、「ベタ塗布」としている場合も、必要によりダイシングラインを避けて塗布する等、異なるパターンで形成しても差し支えない。また、各層の膜厚を、異なる膜厚、異なる粘度により形成することもできる。
【００６１】
インクジェットでの塗布に際し、樹脂材料のダレ、流動（滲み）の影響は、溶剤により希釈された液状樹脂の吐出時の粘度、ノズル径、膜厚等によって異なってくる。スループットを上げて経済性を高めるためには、大口径、大きな液滴、低粘度で塗布することが有利である。一方、ダイシングライン部への凹部の形成その他のパターンを良好に形成するためには、小口径、小液滴、又は高粘度で塗布・形成し、ダレや流動（滲み）の発生をより少なくすることが有利である。
【００６２】
このため、例えばパターン塗布の場合（若しくは、後述する第３の実施形態に示すオフセット塗布の場合）には、ベタで塗布する場合と比較して、より小さなノズル径のインクジェットヘッドを使用する、吐出液滴量をより小さくする、樹脂材料をより高い粘度で吐出する、の何れかの方法を取っても良い。これにより、ベタの樹脂膜は高スループット且つ低コストで製造し、パターン形成又はオフセットを必要とする樹脂膜の形成には、良好な樹脂膜を形成するために必要な精度を確保することで、全体としての経済的な製造を行うことができる。なお、パターン塗布（若しくはオフセット塗布）の場合は、ベタ塗布の場合と異なるインクジェット装置を用いても良い。
【００６３】
第１の実施形態では、インクジェットのパターン形成機能を用いて再配線封止膜１７に、ダイシングライン部に凹部又は開口部を形成した後、フォトリソグラフィ技術で精度の良いパターン形成を行ったが、保護膜１５又はその他の絶縁樹脂膜を同様の方法によって形成しても良い。
【００６４】
また、第１の実施形態及び変形例１においては、インクジェットによる樹脂のベタ塗布の箇所を、インクジェットに代えてスピンコートすることも可能である。但し、この場合は、外周部のエッジリンスを行うこと、塗布材料の増量等が必要となる。
【００６５】
本実施形態においては、ダイシングラインへの凹部の形成及び開口を代表例として説明を行ったが、本発明は、ウェハ上に形成する感光性樹脂膜に凹部又は開口部を形成する場合において、同様に適用することができる。
【００６６】
ダイシングライン等を避けて感光性樹脂を塗布する場合など、インクジェットの機能を活用することにより、露光、現像により除去する樹脂の対象領域を低減し、又は膜厚を必要な範囲にコントロールすることで、高価な感光性樹脂材料の使用料を低減できる。
【００６７】
なお、本実施形態においては、外部接続用電極として、ＵＢＭ上に半田ボールを搭載する例を代表例としているが、半田バンプ、柱状電極、銅ピラーを初め、外部接続用に設けられる電極であればその形状に拘わらず、外部接続用電極として用いることができる。また再配線を設けず、接続パッドの直上に外部接続用電極を設けることも可能である。この点は、後述する第２の実施形態以降も共通である。
【００６８】
（第２の実施形態）
図６は、本発明の第２の実施形態に係わる半導体装置の製造工程を示す断面図である。なお、図１〜図３と同一部分には同一符号を付して、その詳しい説明は省略する。
【００６９】
この実施形態は、半田端子下の保護膜を厚膜にしたＷＬＰの例であり、先に説明した第１の実施形態と異なる点は、２層目の再配線封止膜のみではなく、１層目の保護膜にも本発明を適用したことである。
【００７０】
本実施形態では、１層目の保護膜を形成するために、インクジェットにより厚さ１８μｍの感光性樹脂膜の中間積層膜を形成する。
【００７１】
具体的には、図６（ａ）に示すように、インクジェットヘッド２０から、１回目としてポジ型の感光性ポリイミドをベタで塗布する。その後、減圧乾燥、プリベーク、クーリングの処理を施すことにより、厚さ９μｍの１層目の半硬化状態の感光性樹脂膜１５ａを形成する。
【００７２】
次いで、図６（ｂ）に示すよう、インクジェットヘッド２０から、２回目としてポジ型の感光性ポリイミドをダイシングライン及び接続パッド領域周辺を除いて選択的に塗布する。続いて、減圧乾燥、プリベーク、クーリングの処理を施すことにより、厚さ９μｍの２層目の感光性樹脂膜１５ｂを形成することにより、２層の中間積層膜を設ける。
【００７３】
なお、感光性樹脂膜１５ａ，１５ｂの何れの塗布においても、ウェハ１０の外周部を除くのは先の第１の実施形態と同様である。
【００７４】
次いで、図６（ｃ）に示すように、レチクル２５を用いたフォトリソグラフィ技術により、ダイシングライン１３及び接続パッド１１上の部分に露光光を照射する。このとき、フォトリソグラフィ技術によりパターンを形成すべき領域は感光性樹脂膜１５ａのみであるため、樹脂の膜厚が薄くなっており、高い精度で露光を行うことができる。
【００７５】
次いで、図６（ｄ）に示すように、現像処理及び熱硬化処理を施すことにより、ダイシングライン１３及び接続パッド部分が開口された保護膜１５を形成する。
【００７６】
これ以降は、第１の実施形態と同様に、再配線１６の形成、インクジェットによる再配線封止膜１７の形成、ＵＢＭ１８の形成、半田端子１９の形成を行うことにより、ＷＬＰが完成することになる。その他の点においては、第１の実施形態及びその変形例と同様である。
【００７７】
このようにして作製された半導体装置の例として、図７（ａ）に周辺パッド部に適用した例を示し、図７（ｂ）にセンターパッド部に適用した例を示し、図７（ｃ）にアレー部に適用した例を示す。
【００７８】
図７（ａ）では、ダイシングライン１３及びチップ周辺領域の膜厚を薄くし、チップ中央部の膜厚を厚くしている。これに限らず、図７（ｂ）に示すように、センターパッド（パッドがチップ中央部）の場合には、ダイシングライン１３及び中央部を薄くすることができる。また、図７（ｃ）に示すように、パッドがアレー状に形成されている等の場合、各パッド領域の膜厚を個別に薄く形成することもできる。
【００７９】
このように本実施形態によれば、インクジェットで感光性樹脂膜を形成することにより、樹脂膜に厚手部分と薄手部分（必要により中間部分）等の凹凸形状を形成することができる（厚い部分と薄い部分塗り分け）。これにより、半田端子下等の保護膜を厚手にした場合であっても、ダイシングライン１３及び接続パッド１２の部分の開口部の樹脂膜の膜厚を薄くできるので、合計の膜厚が露光深度内である限りフォトリソグラフィ技術を用いた露光が可能であり、且つ精度良くパターン形成が可能である。さらに、半田端子１９を形成する部分の下地としては、厚膜の保護膜を形成することができる。
【００８０】
ここで、半田端子１９の下の保護膜（ＰＩ層／バッファーコート層）の厚みが厚い方が、緩衝層的な効果で応力の集中を分散して、温度サイクル、落下衝撃などの実装信頼性を向上させることができる。また、平面方向（ＸＹ軸）だけでなく、縦方向（Ｚ軸）にも、再配線１６を屈曲させることにより、一層の応力緩和効果が期待できる。なお、縦方向の屈曲はなだらかな曲線を描いていることが好ましい。
【００８１】
また、デバイスによっては、デバイスへのダメージの低減、高周波電気信号の伝送性能の向上等の効果を期待できる。さらに、電気的特性の向上及び耐湿信頼性向上をも期待できる。
【００８２】
（第３の実施形態）
図８は、本発明の第３の実施形態に係わる半導体装置の概略構成を示す断面図である。なお、図１と同一部分には同一符号を付して、その詳しい説明は省略する。
【００８３】
この実施形態は、多層配線を有するＷＬＰの例である。
【００８４】
接続パッド１１及びパッシベーション膜１２が形成されたＳｉウェハ１０上に、ダイシングライン１３を除いて保護膜１５が形成され、この保護膜１５には接続パッド１１上に開口が設けられている。保護膜１５上には、接続パッド１１に接続されたＣｕ等の再配線１６が形成されている。
【００８５】
再配線１６を覆うように保護膜１５上に再配線封止膜１７が形成され、この再配線封止膜１７には再配線１６に接続するための開口が設けられている。ここで、再配線封止膜１７は、下地の再配線１６による凹凸に拘わらず表面が概ね平坦、又はよりなだらかな凹凸形状に形成されている。
【００８６】
再配線封止膜１７上には、再配線１６と接続されたＣｕ等の上層再配線３６が形成されている。上層再配線３６を覆うように再配線封止膜１７上に上層再配線封止膜３７が形成され、この上層再配線封止膜３７には上層再配線３６に接続するための開口が設けられている。そして、上層再配線封止膜３７の開口部にＵＢＭ１８を介して半田端子１９が形成されている。
【００８７】
次に、図８の半導体装置の製造方法について、図９の工程断面図を参照して説明する。なお、図９（ａ）〜（ｃ）では、ダイシングライン１３を含まない図８の右半分を示している。
【００８８】
まず、図９（ａ）に示すように、第１の実施形態と同様にして、ウェハ１０上に接続パッド１１、パッシベーション膜１２、厚さ６μｍの保護膜１５、再配線１６を形成した後、再配線封止膜１７を形成するために、インクジェットにより感光性樹脂膜１７ａを塗布する。
【００８９】
このとき、例えばウェハ１０上に再配線等により形成されている凹凸が有る場合、インクジェットによる感光性樹脂の塗布量を凹部領域に凸部領域より多く塗布することなどで塗布量を調整することにより、これをオフセットする（凹凸を無くす、若しくは凹凸を低減してよりなだらかな凹凸にする）ことができる。
【００９０】
また、インクジェットにより塗布された液状材料は、乾燥・硬化工程を通じて、溶液の揮発や、水分等の蒸発の影響により収縮する。凹凸があり、凹部には凸部と比較して液状樹脂がより厚く形成されていると、凹部での樹脂の収縮量は、凸部より大きくなる。このため、仮に塗布後の表面がフラットな状態であったとしても最終的に樹脂膜が形成された基板上には、凹凸が生じることになる。このような樹脂収縮による影響を勘案して（逆算して）オフセットするように塗布を行ってもよい。なお、当該収縮結果を正確に予測することは容易でないため、試作によってこれを確認しても良い。このとき、ウェハを幾つかの領域に分割して、塗布量、塗布パターン等を領域毎に異なる条件により試作することで、効率的に試作、検証を行うこともできる。
【００９１】
塗布を非均一に行うためには、塗布量を部分的に変更すれば良い。また、上記の感光性樹脂の塗布は、先の各実施形態と同様にウェハ１０の外周部を除いて行う。
【００９２】
次いで、フォトリソグラフィ技術により感光性樹脂膜１７ａを露光し、現像処理及び熱硬化処理を施すことにより、図９（ｂ）に示すように、ダイシングライン（図示せず）上及び再配線１６上の一部に開口を有する再配線封止膜１７を形成する。
【００９３】
続いて、再配線封止膜１７上に、先の第１の実施形態と同様に、フォトリソグラフィ技術により再配線用のレジストパターンを形成し、メッキにより再配線層を選択的に形成する方法により、上層再配線３６を形成する。
【００９４】
次いで、図９（ｃ）に示すように、上層再配線封止膜３７の形成のために、インクジェットにより半硬化状態の感光性樹脂膜３７ａを形成する。この感光性樹脂膜３７ａの形成は、第１の実施形態の再配線封止膜形成と同様に行えばよい。即ち、ダイシングラインで感光性樹脂膜を薄くし凹部を設ける、又はダイシングラインを開口して感光性樹脂を塗布する。また、ウェハ１０の外周部を除くのは同様である。なお、上層再配線及び上層再配線封止膜は、適宜再配線及び再配線封止膜と総称する場合もある。
【００９５】
次いで、フォトリソグラフィ技術によりダイシングライン１３とコンタクト開口部を形成した後、感光性樹脂膜３７ａに現像処理及び熱硬化処理を施すことにより、上層再配線封止膜３７を形成する。
【００９６】
これ以降は、第１の実施形態と同様にＵＢＭ１８の形成、半田ボールによる半田端子１９の形成を行うことにより、前記図８に示す構造が得られることになる。その他の点においては、第１の実施形態及びその変形例と同様である。
【００９７】
このように本実施形態によれば、再配線封止膜１７をインクジェットで形成することにより、再配線封止膜１７の凹凸を軽減することができ、これにより上層再配線を精度良く良好に形成することができることに加え、信頼性の向上に繋がる。
【００９８】
（第３の実施形態の変形例１）
多層配線の場合に限らず、下地の配線パターン等によって塗布量を部分的に変えることも有効である。
【００９９】
図１０は、第１の実施形態で再配線に共通信号線がある場合の例を図示しており、図１０（ａ）は平面図、図１０（ｂ）は断面図である。この図に示すように、ＷＬＰの再配線には、通常信号線用配線４１と共通信号線用配線４２とで、大きく形状が異なっている場合がある。
【０１００】
グラウンド等の共通信号用配線４２が幅広に形成されている場合、インクジェットで樹脂をベタに塗布すると、図１１（ａ）に示すように、ダレが余り生じない共通信号配線４２上の部分とダレが生じる通常信号用配線４１上の部分とで、形成される膜厚が大きく異なる場合がある。
【０１０１】
このような場合、図１１（ｂ）に示すように、第１及び第２の実施形態の場合と同様に、インクジェットヘッドから、１回目として樹脂をベタで塗布して、半硬化膜を形成した後、インクジェットヘッドから２回目の樹脂の塗布を特定領域に適量で行い、中間積層膜を形成したのち硬化させる方法を用いて、凹凸を低減することも可能である。また、第３の実施形態と同様に、溶液の揮発や、水分等の蒸発の影響による収縮分を考慮することが好ましい。より良好なオフセットを行うため、１回目、２回目の塗布量などを部分的に変更したり、塗布粘度を調整することもできる。
【０１０２】
これにより、樹脂膜の表面の平坦性の向上に繋がり、その後に続く工程や信頼性の向上のために有利となる。この点は、再配線の幅又は配線間隔が微細化した場合、例えば１０μｍ以下になったとき、外部接続用電極を高密度で形成する場合、更には高周波信号を導通する場合などには、特に重要である。
【０１０３】
また本実施形態においては、再配線により形成された凹凸を代表例として説明を行ったが、本発明は、これに限らず、インダクタ、容量素子等受動素子その他の構成物により凹凸を形成する場合にも、同様に適用することができる。
【０１０４】
さらに、塗布量を調整することにより、チップ内の凹凸だけでなく、ＷＬＰの製造工程において生じるウェハ面内での膜厚ばらつきをオフセットすることも可能である。例えば、ウェハを回転する方式を用いて感光性樹脂材料を現像する場合、ウェハに同心円状の膜厚ばらつき（現像膜減り量が、回転中心部からの距離によりウェハ面内で異なること）が発生する。この面内で異なる膜減り量の測定結果を基に、現像後の膜厚が均一に近づくように逆算して、インクジェットヘッドからの塗布量を調整することにより、より均一な膜厚の樹脂膜を形成することも可能である。例えば、現像による膜減りが少ない箇所では予め薄く塗布しておくことで現像残りを防止することができる。現像後の膜厚ばらつきを少なくすることで、硬化後の膜厚ばらつきも減少させることができ、良品歩留まりと信頼性を向上することができる。
【０１０５】
（第４の実施形態）
図１２は、本発明の第４の実施形態に係わる半導体装置の概略構成を示す断面図である。本実施形態は、ファンアウト型ウェハレベルパッケージ（Fan-out ＷＬＰ）へ適用した例である。
【０１０６】
第１の実施形態においては、半導体ウェハ上に樹脂膜を形成する場合を代表例としているが、本発明はこれに限らず、半導体チップが間隔を置いて配置され樹脂封止されたウェハ形状又は角形形状の半導体チップ埋込基板上に樹脂層を形成する場合にも、同様に適用可能である。また、第１の実施形態に限らず他の各実施形態も同様に、Fan-out ＷＬＰに適用できるのは勿論のことである。
【０１０７】
Fan-out ＷＬＰは、ダイレベルとウェハレベルの中間的なパッケージングソリューションである。Fan-out ＷＬＰでは、電子回路が形成された半導体ウェハをダイシングした後、切り出されたマイクロチップを新しい「人工的な」ウェハに埋め込む。埋め込む際には、ファンアウト型の再配線層用に各マイクロチップに十分な間隔を確保しておくことが必要となる。
【０１０８】
支持基板１００上に半導体チップ１１０がマウントされ、半導体チップ１１０の側面は熱硬化樹脂等（エポキシ系樹脂等の熱硬化性樹脂中にシリカフィラー等の補強材を分散させたもの、ガラス布等の基材にエポキシ樹脂等の熱硬化性樹脂を含浸させたもの、或いは熱硬化樹脂のみからなっている）の絶縁膜１２０で埋め込まれている。半導体チップ１１０は、ベアチップでも良いし、ＷＬＰ等のパッケージ化されたものであっても良い。また、半導体チップ１１０は、例えば接着層１３０により支持基板１００上に接着されている。
【０１０９】
半導体チップ１１０の最上層には、接続パッド１１１と窒化シリコン又は酸化シリコン等からなるパッシベーション膜１１２とが形成されている。そして、接続パッド１１１の中央部が、パッシベーション膜１１２に形成された開口部を介して露出されている。また、図には示さないが、支持基板１００の表面部に該基板を複数のチップに分離するためのダイシングラインが形成されている。
【０１１０】
ダイシングラインを除いて、半導体チップ１１０及び絶縁膜１２０を覆うように、ポリイミド等の樹脂からなる保護膜１１５が形成され、この保護膜１１５には接続パッド１１１上に開口が設けられている。保護膜１１５上には、接続パッド１１１に接続されたＣｕ等の再配線１１６が形成されている。
【０１１１】
再配線１１６を覆うように、保護膜１１５上に再配線封止膜１１７が形成されている。そして、再配線封止膜１１７の開口部に、半田ボールによる半田端子１１９が形成されている。ここで、再配線封止膜１１７は、ダイシングラインの近傍で膜厚が薄くなっている。
【０１１２】
なお、図には示さないが、樹脂絶縁膜１１５及び再配線封止膜１１７は支持基板１００の外周部（エッジ部）には形成されていない。
【０１１３】
Fan-out ＷＬＰの一般的な製造方法としては、半導体ウェハと同様の形状又は大型の角形形状等の支持基板上に、個片化された半導体チップを間隔を置いて配置し、樹脂封止すると共に、再配線を形成した後に分離する。この場合、中継基板（インターポーザ）を用いることなく、チップ領域より広い領域に再配線を形成することができる。
【０１１４】
これにより、外部接続用電極の形成領域を確保できるので、多数の外部接続用電極を必要とする半導体装置を、経済的かつ小型に製造できる。なお、支持基板は、パッケージから剥離するのが基本だが、支持基板を残して一体化しても良い。
【０１１５】
具体的な製造方法としては、先の第１の実施形態と同様に、半導体チップ１１０及び絶縁膜１２０が形成された支持基板１００上に、外周部を除いてインクジェットにより感光性樹脂材料をベタで塗布する。外周部を残して（露出して）塗布することにより、基板裏面への塗布材料の周り込みを防ぐことができる。またこれにより、基板上に形成されたアランメントマークを絶縁膜から露出させることも可能である。
【０１１６】
次いで、減圧乾燥、プリベーク、クーリングの処理を施すことにより、半硬化状態の感光性樹脂膜を一旦形成する。続いて、レチクル（図示せず）を用いたフォトリソグラフィ技術による露光・現像処理を行い、ダイシングライン、接続パッド部分を開口する。その後、感光性樹脂膜を熱硬化（キュア）することにより例えば（収縮後の）厚さ６μｍの保護１１５を形成する。
【０１１７】
次いで、保護膜１１５上にメッキレジスト膜（図示せず）を形成し、フォトリソグラフィ技術により再配線用のレジストパターン（再配線の反転パターン）を形成する。続いて、メッキにより再配線１１６を選択的に形成し、その後にレジストを除去する。
【０１１８】
次いで、保護膜１１５上にインクジェットで感光性樹脂からなる再配線封止膜１１７を形成する。このときも先の第１の実施形態と同様に、インクジェットにより、１回目としてポジ型の感光性ポリイミドをベタで塗布し、２回目としてダイシングラインを除く領域に、ポジ型の感光性ポリイミドを塗布すれば良い。
【０１１９】
次いで、レチクルを用いたフォトリソグラフィ技術により、ダイシングライン、外部接続用電極用ランド部分に露光光を照射する。続いて、現像処理を施すことにより、１層目の中間積層膜（樹脂膜）に開口が形成される。その後、熱硬化（キュア）することにより、樹脂膜が一体化された再配線封止膜１７が形成される。
【０１２０】
ここで、ダイシングラインの部分は、凹形状が形成されその膜厚は比較的薄くなっているので、フォトリソグラフィ技術により十分に露光が可能であり、しかも精度良く露光可能である。即ち、インクジェットで形成されたラフな凹部に、露光で精度の良い開口部を形成することができる。
【０１２１】
これ以降は、半田ボール搭載を行うことにより、前記図１２に示す構造が完成することになる。ここで、半田ボール搭載の前に、ＵＢＭ（図示せず）を形成しても良い。そして、ダイシングなどを行うことにより、複数のウェハに分離される。
【０１２２】
このように本実施形態によれば、保護膜１１５を形成するための感光性樹脂膜を支持基板１１０のエッジを除く部分に塗布し、更にダイシングラインの部分では他よりも薄く塗布している。従って、Fan-out ＷＬＰにおいても、第１の実施形態と同様の効果が得られる。
【０１２３】
なお、本実施形態においては、ダイシングラインへの凹部の形成及び開口を代表例として説明を行ったが、本発明は、半導体チップ埋め込み基板上に形成する感光性樹脂膜に凹部又は開口部を有する場合において、同様に適用することができる。
【０１２４】
（第５の実施形態）
図１３（ａ）〜（ｃ）は第５の実施形態に係わる半導体装置の製造工程を示す断面図である。なお、図６と同一部分には同一符号を付して、その詳しい説明は省略する。
【０１２５】
本実施形態は、感光性樹脂膜を重ねて形成する場合の、エッジ部分の改良をはかったものである。
【０１２６】
インククジェットで感光性樹脂膜を２層以上を重ね塗りする場合、次のような問題が端部（エッジ部）に生じる。
【０１２７】
(1) １層目の端部の位置まで２層目を塗布すると、塗布液が一層目の端部から外側にダレる（流出してしまう）。ウェハとの間に段差が形成されていることから、塗布液の流域をコントロールするのが難しい。
【０１２８】
(2) ウェハエッジのコーヒーステイン対策として、ウェハエッジ補正を行っても、膜厚が厚い場合や、材料特性によっては、十分に補正できない場合がある。
【０１２９】
２層目以上の塗布限界を、１層目より十分内側にすることで (1)の問題を回避しようとすると（流れ出ないように、十分に内側に端部を形成すると）、活用できない領域が増えてしまい、外周部ギリギリまで有効活用したいと云う要請に合致しない。
【０１３０】
これは、積層数が増えるほど問題となる。また、複数の半硬化状態の樹脂層を形成することで中間積層膜を形成する場合、複数の樹脂膜を積層する場合のいずれにも共通の課題である。
【０１３１】
そこで本実施形態では、図１３（ａ）に示すように、１層目の感光性樹脂膜１５ａを塗布した後に、図１３（ｂ）に示すように、２層目の感光性樹脂膜１５ｂを１層目の感光性樹脂膜１５ａよりも外側まで塗布し、エッジ部でダレさせる。
【０１３２】
次いで、図１３（ｃ）に示すように、露光、エッチングにより、外側の不要部分、即ち２層目の感光性樹脂膜１５ｂのダレた部分を除去する。感光性樹脂膜を３層以上に積層する場合は、これを繰り返す。
【０１３３】
ここで、円形状のウェハの外周部を、ステッパを用いて露光するのは効率的でないため、エッジ部のみＵＶ照射が可能な露光システムを用いるのが望ましい。
【０１３４】
このように本実施形態によれば、２層目の感光性樹脂膜１５ｂを１層目の感光性樹脂膜１５ａの外側まで塗布した後に、１層目の感光性樹脂膜１５ａの外側に位置する２層目の樹脂膜１５ｂをリソグラフィを用いて除去することにより、感光性樹脂膜１５のエッジ部分の精度を向上させ、外周部の利用効率を高めることができる。
【０１３５】
（第６の実施形態）
図１４（ａ）〜（ｃ）は第５の実施形態に係わる半導体装置の製造工程を示す断面図である。なお、図１３と同一部分には同一符号を付して、その詳しい説明は省略する。
【０１３６】
本実施形態は、先の(1)(2) の問題の解決策として、１層目（下層）塗布時にエッジ補正を行うに当たって、コーヒーステインの一部を残し、これをバンク（土手）として活用することにより、２層目以上（上層）での流出を防ぐものである。
【０１３７】
インクジェットにより感光性樹脂膜を塗布する場合、図１４（ａ）に示すように、１層目の第１の感光性樹脂膜１５ａは、コーヒーステインによりウェハエッジ部における塗布境界部に盛り上がりが生じる。なお、エッジ補正を行い、コーヒーステインが部分的に形成されるようにしても良い。
【０１３８】
次いで、図１４（ｂ）に示すように、インクジェットヘッド２０から、２回目として第２の感光性絶縁膜１５ｂを形成する場合において、ウェハエッジ補正を行い、ウェハ端面にいくにつれてインク吐出量を最小限にし、第２の感光性絶縁膜１５ｂの塗布を行う。このとき、上層の樹脂膜１５ｂは、下層の樹脂膜１５ａの盛り上がり部の頂点より内側に形成されるようにする。
【０１３９】
次いで、図１４（ｃ）に示すように、露光、エッチングにより、接続パッドに接続するための開口を形成する。
【０１４０】
このように実施形態では、基板上に感光性樹脂膜を２層以上積層して形成し、下層の感光性樹脂膜１５ａの外縁部（ウェハ外周部又はチップ個片の端部）には「盛り上がり部」を形成し、上層の感光性樹脂膜１５ｂは、下層の感光性樹脂膜１５ａの盛り上がり部の頂点より内側に形成しているので、上層の感光性樹脂膜１５ａが下層の感光性樹脂膜１５ｂの外側に漏れ出ない。このため、感光性樹脂膜のエッジ部分の精度を向上させ、外周部の利用効率を高めることができる。
【０１４１】
なお、本実施形態の方法は、必ずしもウェハのエッジ部分への適用に限らない。ウェハ上に部分的に樹脂層を積層して形成する場合、例えばダイシングライン部を開口して塗布する場合にも同様の問題が生じるが、この場合にも適用することが可能である。
【０１４２】
また、本実施形態の方法は、感光性樹脂膜に限らず、非感光性樹脂膜を積層する場合や感光性樹脂膜と非感光性樹脂膜とを積層する場合にも、同様に適用することが可能である。
【０１４３】
（共通の変形例１）
なお、本発明は上述した各実施形態に限定されるものではない。
【０１４４】
半導体装置の製造において複数の樹脂膜をインクジェットで形成する場合に、要求されるパターン精度に応じてインクジェットによるパターン形成とフォトリソグラフィ技術によるパターン形成とを適宜選択すればよい。
【０１４５】
具体的には、保護膜への接続パッド用開口部の形成、再配線封止膜へのコンタクト開口（外部接続電極用開口部）の形成、レジストを用いた再配線の形成等、高精度パターニングを要する樹脂膜（第１の樹脂膜）には、感光性樹脂のインクジェットによる塗布とレチクルを用いたフォトリソグラフィ技術によるパターン形成を用いる。これにより、精度良いパターンを形成することができる。なお第１の樹脂膜の塗布は、外周部を除きベタで塗布することで差し支えない。
【０１４６】
一方、比較的塗布精度要求が低い樹脂膜（第２の樹脂膜）の形成には、インクジェットによる液状有機樹脂（非感光性でも良い）の選択的な塗布でパターンを形成する。これにより、高い精度は要求されないパターンをローコストに形成することができる。
【０１４７】
このように、樹脂膜からなる絶縁膜に要求されるパターンに応じて、インクジェットによるパターン形成とフォトリソグラフィによるパターン形成とを選択することにより、経済的且つ精度良く半導体装置を製造することが可能となる。
【０１４８】
なお、比較的塗布精度要求の低い樹脂膜形成の例としては、各実施形態においてインクジェットで形成することを示しているものに加え、再配線、外部接続用電極等の構造の全部又は一部を封止する（柱状電極の側面の全部又は一部の封止を含む）樹脂膜等の形成、更には側面保護膜、裏面保護膜の形成等が挙げられる。
【０１４９】
なお、第２の樹脂膜の形成は、パターン形成に代えて、凹凸をオフセットとすることでも可能である。また、第２の樹脂膜に感光性樹脂を用い、パターン形成又はオフセットに加え、フォトリソグラフィ技術によるパターン形成を行っても差し支えない。
【０１５０】
既述のように、ダレ、流動（滲み）の影響は、粘度、ノズル径、膜厚等によって異なり、スループットを上げて経済性を高めるためには、大口径、大きな液滴、低粘度で塗布することが有利である。このため、パターン形成又はオフセットを行う第２の樹脂膜の塗布に当たっては、第１の樹脂膜をベタで塗布する場合と比較して、より小さなノズル径のインクジェットヘッドを使用する、吐出液滴量をより小さくする、樹脂材料をより高い粘度で吐出する、のいずれかの方法を取っても良い。これにより、第１の樹脂膜を高スループットかつ低コストで製造し、第２の樹脂膜の形成には、良好な樹脂膜を形成するために必要な精度を確保することで、全体としての経済性効率を向上させることが可能である。なお第２の樹脂膜を形成するインクジェット装置は、第１の樹脂膜を形成する装置と異なるものでも良い。
【０１５１】
（共通の変形例２）
実施形態では、再配線、ＵＢＭ及び柱状電極等の外部接続用電極の形成のためにレジスト塗布の形態を示していないが、スピンコートでなくインクジェットによりレジスト膜を形成することができる。具体的には、インクジェットで全面にレジスト用感光性有機樹脂材料を塗布した後に、レチクルを用いたフォトリソグラフィ技術によりレジストパターンを形成し、このレジストパターンを利用して電解メッキ等により再配線や外部接続用電極等の構造を形成する。その後、有機樹脂膜（レジストパターン）を除去すれば良い。
【０１５２】
この場合、上記のレジストの塗布は、ウェハ１０の外周部を除いて行うこと、複数回に分けて塗布し、中間積層膜を形成することもできること、その他の点は、先の各実施形態と同様である。特に、柱状電極等の外部接続電極形成用のレジストでは、２０μｍを超える厚膜の形成が必要となることも多いため、中間積層膜の形成による厚膜形成や、ダイシングラインへの凹部の形成も含め、本発明を有効に適用することができる。
【０１５３】
また、本発明においては、高精度の露光を実施する方法として、レチクルを用いた露光を代表例としているが、これに限らず高精度を有するものであれば、ダイレクトイメージング等を用いたフォトリソグラフィ技術を用いても差し支えない。
【０１５４】
また、再配線や外部接続用電極等の構造の全部又は一部（側面を含む）を封止する絶縁膜等をインクジェットを用いて更に形成することができる。この場合、再配線や外部接続用電極等の構造形成は高精度で行う必要があるが、構造形成後の封止膜形成には同様の精度は必要ではないため、インクジェットによる塗布を用いて経済的且つ合理的にこれを形成することが可能である。
【０１５５】
また、裏面保護膜や側面保護膜等の形成にインクジェットを利用することも可能である。この裏面保護膜の形成は、ウェハを固片化する前にベタ塗りしても良いし（図４（ａ））、インクジェットでダイシングライン部を除いて液状樹脂を塗布しても良い（図４（ｂ））。また、ダイシング工程の後（個片化した後）に、インクジェットを利用して裏面保護膜又は側面保護膜を形成しても良い。
【０１５６】
また、絶縁膜（感光性樹脂）に、インクジェット機能を活用して、溝、窪み、スルーホール、又は突起形状等のラフなパターンを形成しても良い。
【０１５７】
また、本発明は、ＣＳＰ加工工程に限らず、半導体基板上に絶縁層形成のための有機樹脂層を形成する工程全般に応用可能である。さらに、半導体基板は必ずしもＳｉウェハに限るものではなく、他の半導体材料でも良く、更には化合物半導体を用いることも可能である。
【０１５８】
また、各実施形態を構成する要素は、これらを組み合わせて実施することができる。
【０１５９】
本発明の幾つかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれると同様に、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれるものである。
【０１６０】
（付記）
また、本発明は請求項で述べた以外に次のような構成も望ましい。
【０１６１】
（１） 請求項１〜７において、前記感光性樹脂膜を形成する工程として、インクジェットヘッドから前記基板上に吐出された液状の感光性樹脂材料を、減圧乾燥及びプリベークすることにより乾燥して、半硬化状態の樹脂膜を形成すること。
【０１６２】
（２） 請求項１において、前記インクジェットにより絶縁性の感光性樹脂膜を形成する工程は、前記再配線、前記ＵＢＭ又は前記外部接続用のレジスト膜を形成する工程であり、前記フォトリソグラフィ技術でパターニングする工程は、前記レジスト膜に、前記再配線、前記ＵＢＭ又は前記外部接続用の反転パターンを形成する工程であり、前記基板上に、再配線、ＵＢＭ、又は外部接続用電極を形成する工程は、前記反転パターンにメッキにより再配線、ＵＢＭ、又は外部接続用電極を形成することである。
【０１６３】
（３） （２）において、前記レジスト膜を形成する工程として、前記基板のエッジ部を除く領域に対して第１の感光性樹脂材料を塗布した後に、これを減圧乾燥及びプリベークすることにより半硬化状態の中間樹脂層を形成する工程、更に前記基板のエッジ部を除く領域に対して第２の感光性樹脂材料を塗布した後に減圧乾燥及びプリベークすることにより半硬化状態の樹脂層を形成することで、中間積層膜を形成する工程、その後に前記中間積層膜をフォトリソグラフィ技術によりパターニングする工程、及びパターニングされた中間積層膜を熱硬化させ、一体化された絶縁膜を形成すること。
【０１６４】
（４） （３）において、前記中間積層膜を形成する工程として、前記中間積層膜を構成する樹脂層の何れもがインクジェットヘッドから前記エッジ部を除いた前記基板の一面全面上に液状の感光性樹脂材料をベタで吐出すると共に、前記基板のエッジ部近傍での吐出量を補正するエッジ補正を行うことにより形成されること。
【０１６５】
（５） 請求項１４において、前記第１の有機樹脂膜は、前記接続パッド又は再配線上の一部に開口を有するように前記基板上に形成され、前記再配線、ＵＢＭ、又は外部接続用電極は、前記開口で前記接続パッド又は再配線に接続されるように前記第１の有機樹脂膜上に形成され、前記第２の有機樹脂膜は、前記再配線上又は外部接続用電極形成部の一部に開口を有するように、前記第１の有機樹脂膜及び前記再配線上又は外部接続電極外周部上に形成されること。
【０１６６】
（６） 請求項１４において、前記第２の有機樹脂膜の形成工程は、封止膜、側面保護膜、又は裏面保護膜の形成であること。
【０１６７】
（７） 請求項１４において、前記第１の有機樹脂膜の形成工程におけるインクジェットによる有機樹脂材料の塗布は、インクジェットヘッドから前記エッジ部を除いた前記基板の一面全面上に液状の有機樹脂材料をベタで吐出すると共に、前記基板のエッジ部近傍での吐出量を補正するエッジ補正を行うこと。
【０１６８】
（８） 請求項１４において、前記第２の樹脂膜の形成工程は、前記第１の樹脂膜の形成工程と比較して、インクジェットヘッドのノズル径が小さい、吐出液滴の量が少ない、又は吐出時の粘度が高い、の何れかの方法によること。
【０１６９】
（９） 請求項１４において、前記第２の有機樹脂膜の形成工程は、所定の加工精度を要するパターンをフォトリソグラフィ技術により形成し、前記加工精度を要しないパターンをインクジェットにより形成することである。
【０１７０】
（10） 主面に形成された回路素子と電気的に接続された接続パッドを有する半導体基板と、前記基板上に形成され、前記接続パッドとの接続のための開口を有する感光性樹脂からなる絶縁膜と、を具備し、前記開口の近傍で前記絶縁膜の膜厚が他の部分よりも薄くなっていることを特徴とする半導体装置。
【０１７１】
（11） （10）において、前記絶縁膜は、インクジェットにより塗布形成されたものであり、前記開口は、フォトリソグラフィ技術により形成されたものであること。
【符号の説明】
【０１７２】
１０…Ｓｉウェハ（半導体基板）
１１…接続パッド
１２…パッシベーション膜
１３…ダイシングライン
１４…裏面保護膜
１５…保護膜
１５ａ，１５ｂ…感光性樹脂膜
１６…再配線
１７…再配線封止膜
１７ａ，１７ｂ…感光性樹脂膜
１８…ＵＢＭ
１９…半田端子
２０…インクジェットヘッド
２５…レチクル
３６…上層再配線
３７…上層再配線封止膜
４１…通常信号用配線
４２…共通信号用配線
４３…外部接続電極用開口部
５０…柱状電極
【図１】
2015173253.tif 000003
【図２】
2015173253.tif 000004
【図３】
2015173253.tif 000005
【図４】
2015173253.tif 000006
【図５】
2015173253.tif 000007
【図６】
2015173253.tif 000008
【図７】
2015173253.tif 000009
【図８】
2015173253.tif 000010
【図９】
2015173253.tif 000011
【図１０】
2015173253.tif 000012
【図１１】
2015173253.tif 000013
【図１２】
2015173253.tif 000014
【図１３】
2015173253.tif 000015
【図１４】
2015173253.tif 000016