(57)【要約】【課題】本発明は、樹脂層を平坦化して多層配線を形成することを目的とする。【解決手段】  集積回路１２及び集積回路１２に電気的に接続された電極１４を有する半導体基板１０に形成された絶縁膜１６にスペーサ１８を形成する。電極１４に電気的に接続するように、絶縁膜１６上からスペーサ１８上に配線を形成する。絶縁膜１６及びスペーサ１８の段差に対応して上面が凹凸になるように、配線を覆う第１の樹脂層２２を形成する。第１の樹脂層２２の凹凸を埋めて、上面が平坦な第２の樹脂層２４を形成する。エッチングを、第２の樹脂層２４の上面に対して開始し、第２の樹脂層２４から第１の樹脂層２２の凸部が露出し、配線のスペーサ１８上の部分が第１の樹脂層２２から露出するまで行う。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
（ａ）電極を有する基板に形成された絶縁膜の上にスペーサを形成する工程と、
（ｂ）前記電極に電気的に接続するように、前記スペーサ上に配線を形成する工程と、
（ｃ）前記絶縁膜及び前記スペーサの段差に対応して上面が凹凸になるように、前記配線を覆う第１の樹脂層を形成する工程と、
（ｄ）前記第１の樹脂層の前記凹凸を埋めて、上面が平坦な第２の樹脂層を形成する工程と、
（ｅ）前記配線の前記スペーサ上の部分が前記第１の樹脂層から露出するまで、前記第１の樹脂層及び前記第２の樹脂層をエッチングする工程と、
を含む半導体装置の製造方法。
【請求項２】
請求項１に記載された半導体装置の製造方法において、
前記スペーサを樹脂で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、半導体装置の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、ウエハレベルＣＳＰと呼ばれる、半導体チップ上に配線を形成して外部端子を形成するパッケージが開発されている（特許文献１）。配線の下には樹脂層を形成してあり、半導体装置がマザーボードに実装されたときにマザーボードと半導体チップとの熱膨張係数の差によって配線に生じる応力が分散・吸収されるようになっている。また、多層配線を適用することも知られている。例えば、特許文献２では、１層目の配線を凸部の上に載るように形成し、１層目の配線上に樹脂層を形成し、１層目の配線の凸部上の部分を樹脂層から露出させて、２層目の配線を樹脂層上に形成することが記載されている。しかしながら、特許文献２の方法では、１層目の配線の凸部上の部分を樹脂層から露出させるときに、樹脂層のそれ以外の部分もエッチングされてしまい、樹脂層を平坦化することが難しかった。
【特許文献１】特開２００５−１８３５１８号公報
【特許文献２】特開２００６−２８７０９４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
本発明は、樹脂層を平坦化して多層配線を形成することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
（１）本発明に係る半導体装置の製造方法は、
（ａ）電極を有する基板に形成された絶縁膜の上にスペーサを形成する工程と、
（ｂ）前記電極に電気的に接続するように、前記スペーサ上に配線を形成する工程と、
（ｃ）前記絶縁膜及び前記スペーサの段差に対応して上面が凹凸になるように、前記配線を覆う第１の樹脂層を形成する工程と、
（ｄ）前記第１の樹脂層の前記凹凸を埋めて、上面が平坦な第２の樹脂層を形成する工程と、
（ｅ）前記配線の前記スペーサ上の部分が前記第１の樹脂層から露出するまで、前記第１の樹脂層及び前記第２の樹脂層をエッチングする工程と、
を含む。本発明によれば、第１の樹脂層は、絶縁膜及びスペーサの段差に対応して上面が凹凸になるので、逆にいうと、絶縁膜上の部分とスペーサ上の部分の厚みの差が小さい。したがって、第１の樹脂層をこのままエッチングすると、全体的に均等にエッチングされてしまって、絶縁膜上で配線が露出するおそれがある。そこで、本発明では、第１の樹脂層上に、上面が平坦な第２の樹脂層を形成する。こうすることで、第１及び第２の樹脂層の合計厚みを、絶縁膜上では厚く、スペーサ上では薄くすることができるので、配線のスペーサ上の部分のみを露出させて、絶縁膜上の部分を露出させないようにすることができる。
（２）この半導体装置の製造方法において、
前記スペーサを樹脂で形成してもよい。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００５】
図１（Ａ）〜図２は、本発明の実施の形態に係る半導体装置の製造方法を説明する図である。本実施の形態に係る半導体装置の製造方法では、半導体基板１０を使用する。半導体基板１０は、最終製品としての半導体装置においては半導体チップであり、製造途中の中間製品においては半導体ウエハである。半導体基板１０には集積回路１２を形成する。詳しくは、半導体基板１０の一方の表層に、周知の半導体プロセスによって集積回路１２（半導体ウエハには複数の集積回路１２）を形成する。
【０００６】
半導体基板１０には、集積回路１２に電気的に接続されるように電極１４を形成する。また、半導体基板１０には絶縁膜（例えばパッシベーション膜）１６を形成する。絶縁膜１６は、電極１４の少なくとも一部が露出するように形成する。言い換えると、集積回路１２から接続された内部配線のうち、絶縁膜１６から露出する部分が電極１４である。絶縁膜１６は無機材料（例えばＳｉＯ２等の無機酸化物）で形成してもよい。
【０００７】
図１（Ａ）に示すように、絶縁膜１６上にスペーサ１８を形成する。スペーサ１８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）などの樹脂で形成してもよいし、表面を絶縁体で被覆するのであれば金属で形成してもよい。樹脂で形成する場合には、リソグラフィを適用してパターニングしてもよい。
【０００８】
図１（Ｂ）に示すように、電極１４に電気的に接続するように、電極１４上からスペーサ１８上に第１の配線２０を形成する。第１の配線２０は、絶縁膜１６に接触させてもよく、スペーサ１８に接触させてもよい。第１の配線２０は、絶縁膜１６の表面から、スペーサ１８の側面を上がって、スペーサ１８の上面に至る。第１の配線２０は、スペーサ１８の上面で終端してもよいし、さらに延びて絶縁膜１６の表面に至るようになっていてもよい。
【０００９】
図１（Ｃ）に示すように、第１の配線２０を覆うように第１の樹脂層２２を形成する。第１の樹脂層２２の形成には例えばポリイミド樹脂、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）などを使用してもよい。スペーサ１８を樹脂で形成した際、第１の樹脂層２２をスペーサ１８と同じ樹脂を用いて形成してもよい。または、第１の樹脂層２２は、スペーサ１８を形成する材料と同じ弾性率又は熱膨張係数を持つ樹脂で形成してもよい。若しくは、第１の樹脂層２２は、スペーサ１８を形成する材料と同じ弾性率及び熱膨張係数を持つ樹脂で形成してもよい。第１の樹脂層２２は、絶縁膜１６及びスペーサ１８の段差に対応して、上面が凹凸になるように形成する。このため、第１の樹脂層２２は、絶縁膜１６上の部分とスペーサ１８上の部分の厚みの差が小さい。第１の樹脂層２２の形成は、樹脂前駆体のパターニング及びこれを加熱して硬化させることを含む。
【００１０】
図１（Ｄ）に示すように、第１の樹脂層２２の凹凸を埋めて、上面が平坦になるように、第２の樹脂層２４を形成する。こうすることで、第１及び第２の樹脂層２２，２４の合計厚みを、絶縁膜１６上では厚く、スペーサ１８上では薄くすることができる。第２の樹脂層２４は、例えば薄膜レジストの塗布によって形成してもよい。
【００１１】
次に、エッチング（Ｏ２プラズマエッチング）を、第２の樹脂層２４の上面に対して開始する。エッチングは、第２の樹脂層２４から第１の樹脂層２２の凸部（スペーサ１８上の部分）が露出し、第１の配線２０のスペーサ１８上の部分が第１の樹脂層２２から露出するまで行う（図１（Ｅ））。また、エッチングは、第２の樹脂層２４の上面と、第１の樹脂層２２の第２の樹脂層２４からの露出面が平坦になるように行う（図１（Ｅ））。
【００１２】
図２に示すように、第１の配線２０の第１の樹脂層２２からの露出部に電気的に接続（又は接触）するように、第２の配線２６を形成する。第２の配線２６は、第２の樹脂層２４の上面と、第１の樹脂層２２の第２の樹脂層２４からの露出面に形成し、これらに接触させてもよい。第２の配線２６は、第１又は第２の樹脂層２２，２４上に位置するランド２８を含むように形成する。また、第２の配線２６を、そのランド２８の中央部を除いて覆うように、ソルダレジスト層３０を形成する。第２の配線２６のランド２８上に外部端子（ハンダボール）３２を設ける。半導体装置は、上述した製造方法から自明の構成を含む。
【００１３】
本実施の形態によれば、第１の樹脂層２２は、絶縁膜１６及びスペーサ１８の段差に対応して上面が凹凸になるので、逆にいうと、絶縁膜１６上の部分とスペーサ１８上の部分の厚みの差が小さい。したがって、第１の樹脂層２２をこのままエッチングすると、全体的に均等にエッチングされてしまって、絶縁膜１６上で第１の配線２０が露出するおそれがある。そこで、本実施の形態では、第１の樹脂層２２上に、上面が平坦な第２の樹脂層２４を形成する。こうすることで、第１及び第２の樹脂層２２，２４の合計厚みを、絶縁膜１６上では厚く、スペーサ１８上では薄くすることができるので、第１の配線２０のスペーサ１８上の部分のみを露出させて、絶縁膜１６上の部分を露出させないようにすることができる。
【００１４】
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。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】図１（Ａ）〜図１（Ｅ）は、本発明の実施の形態に係る半導体装置の製造方法を説明する図である。
【図２】図２は、本発明の実施の形態に係る半導体装置の製造方法を説明する図である。
【符号の説明】
【００１６】
１０…半導体基板、  １２…集積回路、  １４…電極、  １６…絶縁膜、  １８…スペーサ、  ２０…第１の配線、  ２２…第１の樹脂層、  ２４…第２の樹脂層、  ２６…第２の配線、  ２８…ランド、  ３０…ソルダレジスト層、  ３２…外部端子
【図１】
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【図２】
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