(57)【要約】【課題】本発明の目的は、高さの不均一を解消した樹脂層を形成してその上に配線を形成することにある。【解決手段】半導体基板１０の電極１４が形成された面に、熱硬化性の樹脂前駆体層４０を形成する。樹脂前駆体層４０を熱によって硬化して樹脂層２０を形成する。電極１４に電気的に接続するように樹脂層２０上に配線３０を形成する。樹脂前駆体層４０は、上面２２と、上面２２に接続されるように立ち上がる側面２３と、を含むように形成する。上面２２の形状は、上面２２に内接する矩形２４と、矩形２４に接合される複数の端部２６を有する凸部２８と、に分けることができる。矩形２４のいずれかの一辺の少なくとも両端に一対の端部２６が接合している。凸部２８は、一対の端部２６が接合する辺の長さよりも狭い幅で辺から突出する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
半導体基板の電極が形成された面に、熱硬化性の樹脂前駆体層を形成する工程と、
前記樹脂前駆体層に熱を加えて硬化させ、樹脂層を形成する工程と、
前記樹脂層上に、前記電極と電気的に接続する配線を形成する工程と、
を含み、
前記樹脂前駆体層は、前記半導体基板と向かい合う第１の面と、前記第１の面とは反対側の第２の面と、を含むように形成し、
前記第２の面の形状は、前記第２の面に内接する矩形と、前記矩形に接合される複数の端部を有する凸部と、に分けることができ、
前記矩形のいずれかの一辺の少なくとも両端に一対の前記端部が接合し、
前記凸部は、前記一対の端部が接合する前記辺の長さよりも狭い幅で前記辺から突出する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、
前記矩形は、長方形であって、前記長方形の短辺に前記端部が接合されてなる半導体装置の製造方法。
【請求項３】
請求項１又は２に記載された半導体装置の製造方法において、
前記凸部は、分岐を形成してなる半導体装置の製造方法。
【請求項４】
請求項１又は２に記載された半導体装置の製造方法において、
前記樹脂前駆体層を、貫通穴を有するように形成し、
前記凸部を、前記貫通穴の周囲に配置する半導体装置の製造方法。
【請求項５】
集積回路が形成され、前記集積回路に電気的に接続された電極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形成された樹脂層と、
前記電極に電気的に接続され、前記樹脂層上に形成された配線と、
を有し、
前記樹脂層は、前記半導体基板と向かい合う第１の面と、前記第１の面とは反対側の第２の面と、を含み、
前記第２の面の形状は、前記第２の面に内接する矩形と、前記矩形に接合される複数の端部を有する凸部と、に分けることができ、
前記矩形のいずれかの一辺の少なくとも両端に一対の前記端部が接合し、
前記凸部は、前記一対の端部が接合する前記辺の長さよりも狭い幅で前記辺から突出する半導体装置。
【請求項６】
請求項５に記載された半導体装置において、
前記矩形は、長方形であって、前記長方形の短辺に前記端部が接合されてなる半導体装置。
【請求項７】
請求項５又は６に記載された半導体装置において、
前記凸部は、分岐を形成してなる半導体装置。
【請求項８】
請求項５又は６に記載された半導体装置において、
前記樹脂層は、貫通穴を有し、
前記凸部は、前記貫通穴の周囲に配置されてなる半導体装置。
【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】
能動面に形成された電極パッド及び樹脂層と、電極パッドの表面から樹脂層の表面にかけて配設された配線と、を備える半導体装置が知られている（特許文献１）。樹脂層とその表面の配線は外部端子を構成している。この外部端子は、ハンダボールで形成する外部端子よりも狭いピッチで形成することができ、樹脂層によって応力の吸収も可能である。図７に示すように、樹脂層９００は、樹脂前駆体層を形成してこれを硬化して形成するが、特に、１つの樹脂層９００に多数の配線を形成できるように長尺状に樹脂前駆体を形成した場合、これを硬化するとその両端部９０２が盛り上がっていた。このような盛り上がった端部９０２及びそれ以外の部分に配線を形成すると、外部端子の高さが不均一になってしまうという問題があった。これを避けるには、同じ高さの部分のみを使用しなければならず、樹脂層９００の一部が無駄になっていた。
【特許文献１】特開２００５−３５３９８３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
本発明の目的は、高さの不均一を解消した樹脂層を形成してその上に配線を形成することにある。
【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、
半導体基板の電極が形成された面に、熱硬化性の樹脂前駆体層を形成する工程と、
前記樹脂前駆体層に熱を加えて硬化させ、樹脂層を形成する工程と、
前記樹脂層上に、前記電極と電気的に接続する配線を形成する工程と、
を含み、
前記樹脂前駆体層は、前記半導体基板と向かい合う第１の面と、前記第１の面とは反対側の第２の面と、を含むように形成し、
前記第２の面の形状は、前記第２の面に内接する矩形と、前記矩形に接合される複数の端部を有する凸部と、に分けることができ、
前記矩形のいずれかの一辺の少なくとも両端に一対の前記端部が接合し、
前記凸部は、前記一対の端部が接合する前記辺の長さよりも狭い幅で前記辺から突出する。本発明によれば、樹脂層前駆体層には、矩形の一辺から狭い幅で突出するように凸部が形成されており、矩形の一辺から下がる側面よりも、凸部の側面の方が大きい。したがって、樹脂前駆体層を加熱するときに、単位体積当りの表面積が大きいため、熱量が増大するので、硬化前の一時的な軟化が一層進み、高さを低くすることができる。これにより、従来は高くなっていた樹脂層の端部を低くすることができるので、全体的にその高さの不均一を解消することができる。
（２）この半導体装置の製造方法において、
前記矩形は、長方形であって、前記長方形の短辺に前記端部が接合されてもよい。
（３）この半導体装置の製造方法において、
前記凸部は、分岐を形成してもよい。
（４）この半導体装置の製造方法において、
前記樹脂前駆体層を、貫通穴を有するように形成し、
前記凸部を、前記貫通穴の周囲に配置してもよい。
（５）本発明に係る半導体装置は、
集積回路が形成され、前記集積回路に電気的に接続された電極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形成された樹脂層と、
前記電極に電気的に接続され、前記樹脂層上に形成された配線と、
を有し、
前記樹脂層は、前記半導体基板と向かい合う第１の面と、前記第１の面とは反対側の第２の面と、を含み、
前記第２の面の形状は、前記第２の面に内接する矩形と、前記矩形に接合される複数の端部を有する凸部と、に分けることができ、
前記矩形のいずれかの一辺の少なくとも両端に一対の前記端部が接合し、
前記凸部は、前記一対の端部が接合する前記辺の長さよりも狭い幅で前記辺から突出する。本発明によれば、樹脂層は、中間部と端部の高さが異なっているとしても、上面が矩形になった部分と、上面が矩形に接続される凸部である部分と、に明確に分けられるのでその区別が容易であり、上面が矩形になった部分の全体を、配線の支持層として利用することができる。
（６）この半導体装置において、
前記矩形は、長方形であって、前記長方形の短辺に前記端部が接合されてもよい。
（７）この半導体装置において、
前記凸部は、分岐を形成してもよい。
（８）この半導体装置において、
前記樹脂層は、貫通穴を有し、
前記凸部は、前記貫通穴の周囲に配置されてもよい。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００５】
（第１の実施の形態）
図１（Ａ）は、本発明の第１の実施の形態に係る半導体装置を示す平面図であり、図１（Ｂ）は、半導体装置の、図１（Ａ）に示すＩＢ−ＩＢ線断面の一部を示す拡大図である。半導体装置は、半導体基板１０を有する。半導体基板１０は、図１（Ａ）に示す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るが、最終製品を得る前の段階では、半導体ウエハである。半導体ウエハを切断して半導体チップが得られる。半導体基板１０には、集積回路１２（半導体チップには１つの集積回路１２／半導体ウエハには複数の集積回路１２）が形成されている。半導体基板１０は、内部配線（図示せず）を介して集積回路１２に電気的に接続された電極１４を有する。図１（Ａ）の例では、半導体基板１０が一方向に長い形状（平面形状が長方形）であって、長い方の辺に沿って、複数の電極１４が配列されている。半導体基板１０には、電極１４の少なくとも一部が露出する様にパッシベーション膜１６が形成されている。パッシベーション膜１６は、例えば、ＳｉＯ２やＳｉＮ等の無機材料のみで形成されていてもよい。
【０００６】
図２は、本発明の第１の実施の形態に係る半導体装置の樹脂層の一部を拡大した平面図である。半導体基板１０の電極１４が形成された面（パッシベーション膜１６上）には、樹脂層２０が形成されている。例えば樹脂層２０の材料としては、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）、フェノール系樹脂等の樹脂を用いてもよい。樹脂層２０の形状は、半導体基板１０と向かい合う下面と、下面とは反対側の上面２２と、を含む。上面２２の形状は、上面２２に内接する矩形２４（例えば長方形）と、矩形２４（例えば長方形の短辺）に接合される複数の端部２６を有する凸部２８と、に分けることができる。「上面２２に内接する矩形２４」とは、上面２２の中心から輪郭に接するまで拡大して得られた矩形であって最大面積を有するものをいう。また、上面２２の形状とは、図１（Ａ）のように半導体基板１０及び樹脂層２０を平面図であらわした際の、樹脂層２０の形状を指す。矩形２４のいずれかの一辺（図２では左右端の縦辺）の少なくとも両端（図２は上下の両端）に一対の端部２６が接合している。凸部２８は分岐を形成している。凸部２８は、一対の端部２６が接合する辺（図２では矩形２４の左右端の縦辺）の長さよりも狭い幅でその辺から突出する。
【０００７】
樹脂層２０上には配線３０が形成されている。配線３０は、電極１４上で電極１４に電気的に接続している。配線３０と電極１４は直接接触していてもよいし、両者間に導電膜（図示せず）が介在していてもよい。配線３０は、電極１４から樹脂層２０上に延びている。配線３０は、電極１４と樹脂層２０の間でパッシベーション膜１６の表面に接触している。配線３０は、樹脂層２０の、電極１４とは反対側の端部２６を越えて、パッシベーション膜１６上に至るように形成されていてもよい。
【０００８】
本実施の形態によれば、樹脂層２０は、中間部（矩形２４に対応する部分）と端部（凸部２８に対応する部分）の高さが異なっているとしても、上面２２が矩形２４になった部分と、上面２２が矩形２４に接続される凸部２８である部分と、に明確に分けられるのでその区別が容易であり、矩形２４に対応する部分の全体を、配線３０の支持層として利用することができる。
【０００９】
図３（Ａ）は、本発明の第１の実施の形態に係る樹脂前駆体層の形成工程を示す平面図であり、図３（Ｂ）は、樹脂前駆体層の、図３（Ａ）に示すIIIＢ−IIIＢ線断面図である。
【００１０】
半導体装置の製造方法では、半導体基板１０の電極１４が形成された面に、例えばポリイミド樹脂前駆体からなる熱硬化性の樹脂前駆体層４０を形成する。樹脂前駆体層４０は、半導体基板１０と向かい合う下面と、下面とは反対側の上面４２と、上面４２に接続されるように立ち上がる側面４３と、を含むように形成する。上面４２の形状は、上面４２に内接する矩形４４（例えば長方形）と、矩形４４（例えば長方形の短辺）に接合される複数の端部４６を有する凸部４８と、に分けることができる。矩形４４のいずれかの一辺の少なくとも両端に一対の端部４６が接合している。凸部４８は、分岐を形成している。凸部４８は、一対の端部４６が接合する、矩形４４の一辺の長さよりも狭い幅で辺から突出する。
【００１１】
図４は、図３（Ｂ）に示す樹脂前駆体層から形成された樹脂層を示す図である。樹脂前駆体層４０を熱によって硬化して樹脂層２０を形成する。樹脂前駆体が熱によって化学反応（重合反応・架橋反応）し、硬化して樹脂になる。樹脂前駆体は、硬化前には、熱によって一時的に軟化する。本実施の形態によれば、樹脂前駆体層４０には、矩形４４の一辺（短辺）から狭い幅で突出するように凸部４８が形成されており、従来技術のような矩形４４の一辺（短辺）から下がる側面よりも、凸部４８の側面の方が大きい。したがって、樹脂前駆体層４０を加熱するときに、単位体積当りの表面積が大きいために熱量が増大するので、硬化前の一時的な軟化が一層進み、高さを低くすることができる。これにより、従来は高くなっていた樹脂層２０の端部２６を、高くならないようにすることができるので、全体的にその高さの不均一を解消することができる。
【００１２】
そして、図１（Ａ）に示すように、電極１４に電気的に接続するように樹脂層２０上に配線３０を形成する。その他の詳細は、上述した半導体装置の構造から自明な製造方法であるため説明を省略する。
【００１３】
（第２の実施の形態）
図５は、本発明の第２の実施の形態に係る半導体装置を示す平面図であり、図６は、樹脂層の拡大図である。本実施の形態で、樹脂層６０は、貫通穴６２を有する。貫通穴６２は、樹脂層６０の端部に形成されている。樹脂層６０の上面７２の形状は、上面７２に内接する矩形７４と、矩形７４に接合される複数の端部７６を有する凸部７８と、に分けることができる。矩形７４は、貫通穴６２に接する。凸部７８は、貫通穴６２の周囲に配置されている。構成について、その他の詳細は、第１の実施の形態で説明した内容が該当する。本実施の形態でも第１の実施の形態で説明した効果を達成することができる。
【００１４】
本実施の形態に係る半導体装置の製造方法では、樹脂層６０の形状に対応するように樹脂前駆体層を形成する。製造方法について、その他の詳細は、第１の実施の形態で説明した内容が該当する。本実施の形態でも第１の実施の形態で説明した効果を達成することができる。
【００１５】
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】
【００１６】
【図１】図１（Ａ）は、本発明の第１の実施の形態に係る半導体装置を示す平面図であり、図１（Ｂ）は、半導体装置の、図１（Ａ）に示すＩＢ−ＩＢ線断面の一部を示す拡大図である。
【図２】図２は、本発明の第１の実施の形態に係る半導体装置の樹脂層の拡大平面図である。
【図３】図３（Ａ）は、本発明の第１の実施の形態に係る樹脂前駆体層の形成工程を示す平面図であり、図３（Ｂ）は、樹脂前駆体層の、図３（Ａ）に示すIIIＢ−IIIＢ線断面図である。
【図４】図４は、図３（Ｂ）に示す樹脂前駆体層から形成された樹脂層を示す図である。
【図５】図５は、本発明の第２の実施の形態に係る半導体装置を示す平面図である。
【図６】図６は、図５に示す樹脂層の拡大図である。
【図７】図７は、従来技術に係る樹脂層を示す断面図である。
【符号の説明】
【００１７】
１０…半導体基板、  １２…集積回路、  １４…電極、  １６…パッシベーション膜、  ２０…樹脂層、  ２２…上面、  ２４…矩形、  ２６…端部、  ２８…凸部、  ３０…配線、  ４０…樹脂前駆体層、  ４２…上面、  ４４…矩形、  ４６…端部、  ４８…凸部、  ６０…樹脂層、  ６２…貫通穴、  ７２…上面、  ７４…矩形、  ７６…端部、  ７８…凸部
【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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