(57)【要約】【課題】ウエハ上に樹脂製突部を形成する製造工程において、製造工程を削減し、作業コスト及び材料コストが抑制することができる半導体装置の製造方法を提供する。【解決手段】電極が設けられたウエハ上に絶縁層を形成し、この絶縁層で覆われた電極上を開口して露出させたこの電極から絶縁層上に形成された樹脂製突部までを導電性材料でパターニングし、このパターニングされた樹脂製突部上にはんだバンプを載置することでウエハに対して垂直方向に電極端子を形成する半導体装置の製造方法において、樹脂製突部を形成する工程は、液状の樹脂を細いノズルから吐出させて絶縁層上に直接堆積することで、絶縁層上の所定位置に樹脂製突部を形成することができるので、従来必要であった樹脂塗布工程、露光工程、現像工程、が不要となる。その結果、樹脂製突部の製造時間を短縮することができる。【選択図】      図１
2004193456.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
電極が設けられたウエハ上に絶縁層を形成し、該絶縁層で覆われた前記電極上を開口して露出させる工程と、前記電極から離れた前記絶縁層上に樹脂製突部を形成する工程と、前記電極から前記樹脂製突部まで導電性材料をパターニングし、該パターニングされた樹脂製突部上にはんだバンプを載置して、該樹脂製突部の周囲を樹脂で封止する半導体装置の製造方法であって、
前記樹脂製突部を形成する工程は、前記絶縁層上の任意の位置に、液状の樹脂を吐出して所定高さまで堆積後、熱処理して硬化することを特徴とする半導体装置の製造方法。
【請求項２】
前記樹脂製突部を形成する工程は、
前記液状の樹脂を所定高まで堆積し熱処理する第１工程と、前記第１工程後、前記堆積・熱処理された樹脂上に更に液状の樹脂を堆積し熱処理を行う第２工程を有することを特徴とする請求項１記載の半導体装置の製造方法。
【請求項３】
前記液状の樹脂は、粘度４００ｄＰａ・ｓの非感光性アクリル樹脂であ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４】
前記液状の樹脂は、粘度５００ｄＰａ・ｓの非感光性ポリイミド樹脂であ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】
前記液状の樹脂の１滴当たりの吐出量は、吐出後２０μｍの広がり、且つ２０μｍの高さを有する量であることを特徴とする請求項１又は２記載の半導体装置の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、半導体装置の製造方法に関し、特にシリコンウエハ上に形成される樹脂製突部の高さバラツキ、樹脂の歩留まり、及び半導体チップの信頼性を向上させる半導体装置の製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、半導体パッケージ構造として、例えば半導体チップを樹脂により一体化したパッケージ（いわゆるＤＩＰ（Dual Inline Package）やＱＦＰ（Quad FlatPackage））が主流となっている。これら半導体パッケージは、半導体チップの周囲側面に金属性リード電極を配置し、この半導体チップと金属性リード電極とをワイヤボンディングにより接続して、その後樹脂で封止してなるものである。
【０００３】
これに対して近年急速に普及している半導体パッケージ構造として、例えばＣＳＰ（Chip Size Package）と呼ばれるパッケージがある。ＣＳＰは、半導体パッケージの平坦な広域表面に、はんだをボール状にした電極を格子状に配置した、いわゆるＢＧＡ（Ball grid array）技術の採用により、同一電極端子数を持つ同一投影面積の半導体チップを、従来よりも小さい面積でプリント配線基板上に高密度に実装可能とするものである。
【０００４】
つまり、ＢＧＡ技術を利用した半導体パッケージは、パッケージの面積が半導体チップの面積と略等しくなる。そのため、このようなチップスケールパッケージ（ＣＳＰ）と呼ばれる構造が、前述のＢＧＡ技術とともに開発されたことに伴い、電子機器の小型軽量化に大きく貢献している。
【０００５】
ＣＳＰは、予め内層に回路が形成されたシリコンウエハを切断して半導体チップとし、この半導体チップにパッケージ処理を施して半導体パッケージを完成したものである。
【０００６】
これに対して「ウエアレベルＣＳＰ」と呼ばれる製造方法は、このシリコンウエハ上に、絶縁層、再配線層、封止樹脂層等を形成し、この封止樹脂層上にはんだバンプを形成する。そして最終工程において、ウエハを所定のチップ寸法に切断することで、パッケージ構造を具備した半導体チップを得ることができる。
【０００７】
つまり、ウエハ全体にこれら回路（絶縁層、再配線層、封止樹脂層）を堆積し、最終工程においてウエハをダイシングすることから、切断したチップ寸法そのものの大きさが半導体パッケージの大きさとなるので、実装基板に対して最小投影面積で実装することができる。
【０００８】
ここで図８を参照して、従来のウエハレベルＣＳＰ（以下、ＣＳＰという。）の構造を説明する。
【０００９】
図８に示すようにＣＳＰの構造は、既に回路が形成されているシリコンウエハ（以下、ウエハという。）１０１と、このウエハ１０１上に形成される電極１０２と、このウエハ１０１及び電極１０２の全面を覆うように形成される絶縁層１０３と、この絶縁層１０３の電極１０２上に開口されるビアホールと、このビアホールから離れた絶縁層１０３上の所定位置に立設される樹脂製突部１０４と、ビアホールから樹脂製突部１０４まで導電材を配線してなる再配線層１０５と、樹脂製突部１０４の導電層１０６上に載置されるはんだバンプ１０８と、導電装１０６の高さまで充填される封止樹脂１０７とで構成されている。
【００１０】
次に、上記従来のＣＳＰの製造方法について説明する。図９（ａ）乃至（ｆ）は、従来のＣＳＰの製造方法を工程順に示す断面図である。
【００１１】
先ず図９（ａ）に示すように、表面が平坦なウエハ１０１を準備し、このウエハ１０１上にメッキで電極１０２を形成し、この電極１０２を覆うようにウエハ１０１全面に絶縁層１０３を形成する。そしてこの電極１０２上の絶縁層１０３にビアホールを開口して電極１０２を露出させる。
【００１２】
次いで図９（ｂ）に示すように、ウエハ１０１全面に感光性樹脂を均一厚となるように塗布して感光性樹脂層１０４を形成し、この感光性樹脂層１０４上にフォトレジストを塗布してフォトレジスト膜を成膜する。そしてレジスト膜上にマスクを被せて露光し（露光工程）、露光された部分を薬液で溶かして（現像工程）レジストマスク１１０を形成する。
【００１３】
続いて図９（ｃ）に示すように、このレジストマスク１１０をマスクにして感光性樹脂層１０４をエッチングし、断面が台形状の突部を形成する。
【００１４】
そして図９（ｄ）に示すように、前工程で形成された突部の上面に残存するレジストマスク１１０を除去して、その後焼成することで樹脂製突部１０４を完成する。
【００１５】
次いで図９（ｅ）に示すように、電極１０２から樹脂製突部１０４の全体を覆うように導電材で再配線層１０５を形成する。
【００１６】
そして図９（ｆ）に示すように、樹脂製突部１０４上の導電層１０６上にはんだバンプ１０８を載置して、樹脂製突部１０４の周囲に封止樹脂１０７を充填して封止樹脂層１０７を形成することでＣＳＰの電極端子を完成する。
【００１７】
このようにして形成された電極端子を備えるＣＳＰは、その後、所定の大きさにダイシングされる。
【００１８】
ここで図９（ｂ）に示した感光性樹脂の塗布工程は、具体的にスピンコート法、ラミネート法などで行われる。
【００１９】
スピンコート法は、ウエハ１０１上に液状の感光性樹脂を滴下し、このウエハ１０１を回転させて遠心力により感光性樹脂を均一に広げて感光性樹脂層を形成し、これをフォトリソグラフィー技術を用いてパターニングして感光性樹脂を所望の形状に加工する製法である。一方、ラミネート法は、ウエハ１０１上にシート状の感光性樹脂シートを貼り付け、これもフォトリソグラフィー技術を用いてパターニングすることで感光性樹脂を所望の形状に加工するものである。
【００２０】
また、感光性樹脂の加工方法には、スクリーン印刷法と呼ばれるものもある。このスクリーン印刷法は、ウエハ１０１上に、穴が形成されている鋼板を配置し、この鋼板上から樹脂を埋め込むように塗布して、樹脂を所望の形状に加工するものである。
【００２１】
【特許文献１】
特願平１１−１６９００８号公報
【００２２】
【特許文献２】
国際公開第００/７７８４４号パンフレット
【００２３】
【非特許文献１】
「日経エレクトロニクス」日経ＢＰ社出版、２００２年６月１７日号、ｐ６７−７８、「機器の小型化の限界をインクジェットで吹き飛ばす」
【００２４】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、一般に半導体パッケージとプリント配線基板との熱膨張率は相違しているものである。そのため、この熱膨張率の相違に基づく応力が半導体パッケージの電極端子に集中し、これにより電極端子にクラックが入って接続不良を起こすという問題がある。
【００２５】
このような問題は、樹脂製突部１０４を高く形成して、電極端子にかかる応力を分散させることで回避することができる。具体的に電極端子にかかる応力を分散させるには、樹脂製突部１０４の高さを１００μｍ程度とする必要があると言われている。
【００２６】
しかしながら、前述したスピンコート法、ラミネート法、スクリーン印刷法をそのまま適用すると、それぞれ以下のような問題が発生する。
【００２７】
１ ）スピンコート法を用いて感光性樹脂層を形成した場合、形成された感光性樹脂層の膜厚はウエハ１０１の周縁部に向かうほど厚くなる。この現象は、液状の感光性樹脂の表面張力による樹脂引き込みが原因と考えられるが、このように膜厚が制御できない周縁部の範囲は、周縁から幅１０ｍｍにもおよぶ。そのためウエハ１０１上の位置により形成される樹脂製突部１０４の高さも異なるので、樹脂製突部１０４の高さにバラツキが生じるという問題がある。
【００２８】
２）また、スピンコート法やラミネート法を用いて感光性樹脂層を形成した場合、感光性樹脂層から樹脂製突部１０４を形成するには、少なくとも露光工程、現像工程、硬化工程が必要となる。そのため製造工程が多く、製造工程が煩雑であるという問題がある。
【００２９】
３）更に、スピンコート法やラミネート法を用いて樹脂製突部１０４を形成する場合、ウエハ１０１全面に感光性樹脂を塗布しても、パターニングにより最終工程でパターン以外の感光性樹脂が除去されるため、樹脂等にかかる材料の歩留まりが低くなるという問題がある。特に、スピンコート法で樹脂を塗布した場合、その歩留まりは２０％以下になる。
【００３０】
４）また、スクリーン印刷手法を用いて樹脂をパターン印刷した場合、樹脂の粘度等にも依存するが、所望する樹脂製突部１０４の高さが高くなるに連れ、スクリーンに形成する穴の深さも深くなるので、穴に樹脂を埋め込む際に穴の埋め込みが困難となる。その結果、高アスペクト比の樹脂製突部４を形成することが難しいという問題がある。
【００３１】
本発明は上記問題に鑑みてなされたものであって、その目的としては、シリコンウエハ上に形成される樹脂製突部の高さバラツキ、樹脂の歩留まり、および半導体チップの信頼性を向上させる半導体装置の製造方法を提供することにある。
【００３２】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために請求項１記載の発明は、電極が設けられたウエハ上に絶縁層を形成し、この絶縁層で覆われた電極上を開口して露出させる工程と、電極から離れた絶縁層上に樹脂製突部を形成する工程と、電極から樹脂製突部まで導電性材料をパターニングし、このパターニングされた樹脂製突部上にはんだバンプを載置して、この樹脂製突部の周囲を樹脂で封止する半導体装置の製造方法であって、樹脂製突部を形成する工程は、液状の樹脂を絶縁層上に直接吐出して円柱状に堆積した後に熱処理することを要旨とする。
【００３３】
本発明は、半導体パッケージの電極端子の製造工程において、絶縁層上に樹脂製突部を形成するときは、絶縁層上の任意位置に直接吐出後２０μｍの広がり２０μｍの高さを有する樹脂ドットを吐出させて所定高さまで堆積し、その後堆積された円柱状の樹脂を焼成して硬化させることで、細くて高い高アスペクト比を有する樹脂製突部を形成する。
【００３４】
また、本発明は樹脂製突部を形成する工程で、第１段階として液状の樹脂を所定高まで堆積・熱処理して第１の樹脂製突部を形成後、第２段階として形成された第１の樹脂製突部上に更に液状の樹脂を吐出して堆積・熱処理を行うことで、細くてより高い高アスペクト比を有する樹脂製突部を形成する。尚、堆積・熱処理工程は１回に限らず複数回繰り返して行うことでより高い樹脂性突部を形成するようにしてもよい。
【００３５】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面を参照して説明する。
【００３６】
図１（ａ）乃至（ｅ）は、本発明の実施の形態に係る半導体パッケージの製造工程を順に示す断面図である。
【００３７】
先ず図１（ａ）に示すように、集積回路（図示せず）及びその電極２、例えばＡｌパッド等、が設けられたシリコンウエハ（以下、単にウエハという。）１を準備し、この全面に絶縁層３を形成する。絶縁層３は、例えばポリイミド、エポキシ又はシリコーン樹脂からなり、その厚さは５乃至５０μｍ程度である。この絶縁層３は、例えばスピンコート法、ラミネート法等で形成される。次いで絶縁層３の電極２上にビアホールを開口し電極２を露出させる。このビアホールの形成は、絶縁層３を形成後、フォトリソグラフィー技術によりパターニングすることで開口することができる。
【００３８】
続いて図１（ｂ）に示すように、電極２から離れた絶縁層３上の所定位置に、インクジェット式樹脂吐出装置を配置し、この樹脂吐出装置のノズルから液状樹脂を絶縁層３上に直接吐出させて、絶縁層３に対して垂直方向に樹脂を積み重ねていく。このときの１回当たりの吐出量は、滴下後に２０μｍの広がり２０μｍの高さを有する量である。また堆積高は２０乃至１００μｍ程度である。更にこの樹脂の材質はポリイミド、エポキシ又はシリコーン樹脂等である。
【００３９】
続いて、図１（ｃ）に示すように、樹脂を所定高まで積み上げた後に、これをオーブン等で熱処理して硬化させる。これにより断面が台形を有する樹脂製突部４を形成することができる。
【００４０】
次いで、図１（ｄ）に示すように、電極２と樹脂製突部４上とを導電接続するために再配線層５を形成する。ここで再配線層５に使用する材料は、Ｃｕ、Ｃｒ又はＴｉを含有する配線用導電性材料である。具体的な再配線層５の形成方法は、この配線用導電性材料を電極２、絶縁層３及び樹脂製突部４の全面又は必要な領域にスパッタ法で塗布して先ずは金属層を形成し、次いで金属層上にレジスト膜（図示せず）を形成して、電極２、樹脂製突部４及びこれらに挟まれた所定の領域を保護するような形状に加工する。そしてレジストマスクで保護されていない不要な部分をエッチングにより除去して配線路を形成する。そして最後に配線路上のレジストマスクを薬液で除去して再配線層５を完成する。このようにして完成した再配線層５の厚さは５乃至５０μｍ程度である。尚、金属層の形成方法はスパッタ法に限らず、蒸着法、塗布法又は化学気相成長法（ＣＶＤ）等であってもよく、これらを組み合わせてもよい。
【００４１】
続いて、図１（ｅ）に示すように、絶縁層３及び再配線層５上に、封止樹脂７を厚さ１０乃至１５０μｍ程度堆積させて絶縁層３及び再配線層５の表面を保護する。このとき樹脂製突部４上の導電層６上には封止樹脂７を堆積させない。次いで、樹脂製突部４上の再配線層５上にはんだバンプ８を載置することで、半導体パッケージの電極端子を完成する。ここで堆積に用いる封止樹脂７は、ポリイミド、エポキシ又はシリコーン樹脂が好適に用いられる。尚、はんだバンプ８の載置時においては、はんだバンプ８の中心と樹脂製突部４の中心とが平面視（ウエハ１を上から見た方向）で、一致していることが重要である。このように載置することで応力を均一分散することができる。
【００４２】
次に、図１（ｂ）の工程で用いたインクジェット式樹脂吐出装置について説明する。
【００４３】
この樹脂吐出装置は、一般にプリンタなどの印刷装置で使用されているインクジェット式吐出技術を応用したもので、これを半導体パッケージの電極端子製造用に改良したものである。つまり一般のプリンタは、紙にインクを吐出させて印字を行うが、この樹脂吐出装置は、インクと粘度も組成材質も異なる樹脂を絶縁層３上に直接吐出させて電極端子を堆積形成する。
【００４４】
具体的にこの樹脂吐出装置は、液状樹脂を貯留する液槽と、この液槽の底部に設けられる細径のノズルと、液槽の上部に配置され加圧により変形する圧電素子と、圧電素子に電圧を供給する電圧制御部と、電圧制御部及びその他機能部を制御する制御部（ＣＰＵ等）と、外部入力装置（キーボード等）とを少なくとも備えている。ここで圧電素子とは例えばピエゾ素子である。
【００４５】
次にこの樹脂吐出装置の動作を説明する。
このような樹脂吐出装置の液槽には予め所定粘度を有する液状樹脂が充填されている。そこで先ず、絶縁層３上の所定位置にノズル先端を配置する。この配置方法は、例えばノズルの近傍にカメラを設けておき、カメラで撮影した映像をリアルタイムでパソコン（パーソナル・コンピュータ）でモニタリングしながら外部入力装置を操作して位置決めを行う。次いで位置設定後、外部入力装置を介して吐出命令が制御部に伝送されると、制御部が電圧制御部に所定電圧の出力を命じ、これにより電圧制御部がピエゾ素子に所定電圧を印加する。所定電圧が印加されたピエゾ素子は液槽内の樹脂を圧して、液槽に連設されるノズル先端に樹脂を送り込む。これによりノズル先端から樹脂が盛り上がる。次いで今度は印加していた電圧値を下げてピエゾ素子を収縮させることで、樹脂をノズル先端から絶縁層３に滴下させる。
【００４６】
尚、ノズル先端の位置決めは、モニタリング設定としたが、これに限らず例えばウエハ１を可動式テーブル上に配置し、予め磁気記憶ディスク等に記憶されているウエハ１の座標データを基に指定位置とノズル先端を一致させるように可動式テーブルを移動させて位置決めを行ってもよい。
【００４７】
このような樹脂吐出装置を用いると、絶縁層３上の所定位置に所定量の液体樹脂の直接吐出することが可能となるので、絶縁層３上に細く且つ高く樹脂を積み重ねることができる。また、ピエゾ素子に印加する電圧値を変えることで１回の吐出量を調節できるので狭領域での堆積も可能である。
【００４８】
本実施の形態においては、樹脂製突部４の堆積形成は、ピエゾ素子を用いたインクジェット方式で実現可能であることを示したが、樹脂吐出装置はこれに限らず、サーマルインクジェット方式やバブルジェット（登録商標）方式であってもよい。
【００４９】
（実施例１）
次に、上記樹脂吐出装置を用いて作製した電極端子の高さバラツキを測定した結果を、図２，３を参照して説明する。またこの実験結果と従来方法による実験結果とを比較し、従来の問題である高さバラツキについて検証して、本発明に係る半導体パッケージの電極端子製造方法の最適条件を検討する。
【００５０】
そこで先ず図２（ａ）に示すように、表面が平坦なφ６インチのウエハ１を用意し、このウエハ１全面に絶縁層３を形成する。次いでこのウエハ１の所定位置上に樹脂吐出装置のノズルを配置する。
【００５１】
次いで、１滴当たり直径５０μｍのドットを形成することができる量を滴下させる。そして樹脂を１滴滴下させる毎にノズルの位置をずらして非感光性アクリル樹脂の層を形成した。
【００５２】
ここで樹脂は、非感光性アクリル樹脂である。この非感光性アクリル樹脂は、常温で粘度４００ｄＰａ・ｓ、熱処理により硬化する性質を有するものである。
【００５３】
図２（ａ）に示すように、吐出直後の樹脂表面上には凸凹がある。そこでこれをオーブンで１５０℃、２時間、ハードベークを行うことにより、図２（ｂ）に示す高さ４０μｍ、幅２００μの樹脂製突部４を形成した。
【００５４】
また、上記工程を繰り返してウエハ１の絶縁層３上に樹脂製突部４を０．５ｍｍピッチで多数作製した。そして作製した樹脂製突部４の中からウエハ１中心部から周辺部に向かって適当な９点を選び出し、これらの高さを測定した。その測定結果を図３に示す。
【００５５】
図３に示す表の上段は、ウエハ１中心部から測定位置までの距離を示している。また下段は、各測定位置での樹脂製突部４の高さを示している。同図より、ウエハ１中心部（距離「０」）での樹脂製突部４の高さは３９．２μｍである。また最もウエハ１の周縁部にある「＋７３ｍｍ」の位置での高さは３９．０μｍ、「−７３ｍｍ」の位置での高さは３８．５μｍであった。また測定した９点の樹脂製突部４の高さの平均値は３８．８μｍであった。更にこれら測定した９点の樹脂製突部４の高さばらつきは５％であった。
【００５６】
上記結果から、液状樹脂として非感光性アクリル樹脂を用い、１滴当たり直径５０μｍのドットを形成することができる量を絶縁層３上に滴下し、これをオーブンで１５０℃、２時間、ハードベークを行うことにより、高さ４０μｍの樹脂製突部４を得ることができ、このときの高さバラツキが５％に抑えられることが示された。
【００５７】
（比較例１）
次に、図４を参照して、実施例１に対応する比較例１の説明を行う。
先ず実施例１と同様に、表面が平坦なφ６インチのウエハ１を用意し、このウエハ１全面に絶縁層３を形成する。次いでこの絶縁層３上に感光性エポキシ樹脂（粘度４００ｄＰａ・ｓ）を滴下して、スピンコート法を用いて遠心拡散させて感光性エポキシ樹脂膜を成膜し、これをオーブンで７５℃、１５分間焼成・仮乾燥して感光性エポキシ樹脂膜を形成する。そしてこの膜上にフォトレジスト膜を成膜する。次いでレジスト膜上にマスクを被せて露光を行い、露光された部分を薬液で溶かしてレジストマスク形成する。続いてレジストマスクをマスクにして感光性エポキシ樹脂膜をエッチングして突部を形成する。最後に突部上に残存するレジストマスクを除去してオーブンで１５０℃、９０分の硬化を行い樹脂製突部４を形成した。
【００５８】
また、上記工程を繰り返し、ウエハ１の絶縁層３上に樹脂製突部４を０．５ｍｍピッチで多数作製した。そして実施例１と同様に、ウエハ１中心部から周辺部に向かって適当な９点を選び出し、これらの高さを測定した。その測定結果を図４に示す。
【００５９】
図４に示すように、ウエハ１中心部（距離「０」）での樹脂製突部４の高さは４１．２μｍである。また最もウエハ１の周縁部にある「＋７３ｍｍ」の位置での高さは５２．３μｍ、「−７３ｍｍ」の位置での高さは５０．５μｍであった。また測定した９点の樹脂製突部４の高さの平均値は４２．４μｍであった。更に測定した９点の樹脂製突部４の高さばらつきは３２％であった。
【００６０】
上記結果から、実施例１と同じ粘度を有する感光性エポキシ樹脂を用い、従来の電極端子の製造方法に従って成膜、露光、現像工程を行った結果、ウエハ１の中心部と周縁部の樹脂製突部４の高さバラツキは３２％になることが示された。
【００６１】
従って、本実施の形態に係る実施例１の結果と、比較例１の結果を比較すると、明らかに実施例１の製造方法で樹脂製突部４を作製すると、高さバラツキを抑えることができる。
【００６２】
（実施例２）
次に、図５を参照して樹脂吐出装置を用いて１００μｍの高さを有する樹脂製突部４の作製方法を示す。本実施例２では、吐出させた樹脂を堆積させて、この樹脂を２段，３段と堆積と仮硬化を繰り返しながら積み重ねて樹脂製突部４を堆積形成するものである。
【００６３】
具体的には先ず図５（ａ）に示すように、表面が平坦なφ８インチのウエハ１を用意し、このウエハ１全面に絶縁層３を形成する。次いでこのウエハ１の所定位置上に樹脂吐出装置のノズルを配置する。そして１滴当たりの樹脂量が、滴下後直径２０μｍのドットを形成することができる量を滴下し、次いで樹脂を１滴滴下させる毎にノズルの位置をずらして直径４０μｍの円柱状の樹脂層を形成する。そしてこの樹脂層に重ねるようにして、この樹脂層と同じ厚さの樹脂層を３段堆積する。図５（ａ）は、樹脂層を同位置に３回重ねて堆積させた状態を示す第１回目樹脂吐出工程である。
【００６４】
ここで、第１回目樹脂を固めるために、ホットプレート上で９０℃、３分間、ハードベークを行い仮硬化した。
【００６５】
ここで樹脂は、非感光性ポリイミド樹脂を使用した。この非感光性ポリイミド樹脂は、常温で粘度５００ｄＰａ・ｓ、熱処理により硬化する性質を有するものである。
【００６６】
続いて図５（ｂ）に示すように、第１回目樹脂を仮硬化させた樹脂層上に再び樹脂を３回吐出させて、高さ約１２０μｍの樹脂層を形成した。またこれをオーブンで３００℃、１時間、キュアを行うことにより直径４０μｍ、高さ１００μの樹脂製突部４を形成した。
【００６７】
上記結果より、液状樹脂として非感光性ポリイミド樹脂（粘度５００ｄＰａ・ｓ）を用い、１滴当たり直径２０μｍのドットを形成することができる量を絶縁層３上に滴下し、これを直径４０μｍの円柱状になるように吐出して、この円柱上に繰り返し３回樹脂を堆積させて仮硬化後、再び円柱上の同位置に樹脂を３回吐出させて、これをオーブンで３００℃、１時間、キュアを行うことにより、従来の技術では形成不可能であった直径４０μｍ、高さ１００μｍと高アスペクト比の樹脂製突部４を形成することができた。
【００６８】
（変形例１）
次に、本発明の実施の形態に係る変形例１を、図６を参照して説明する。
図６は、本変形例１に係る半導体パッケージの１電極端子を拡大した断面図である。
【００６９】
この電極端子は、樹脂製突部４の高さが前述の実施の形態よりも高く形成している点で前述の実施の形態と異なる。つまり前述の実施の形態に記載の樹脂製突部４は、高さが５乃至１００μｍで形成されているのに対し、本変形例１では、少なくとも５０μｍ以上で形成されている。
【００７０】
つまり本変形例１に係る樹脂製突部４の堆積方法は、前述の実施の形態に記載の樹脂吐出装置を利用して堆積する。また実施例２に示したように、樹脂吐出装置を利用しつつ絶縁層３上に樹脂を吐出後、仮硬化を繰り返し行うことでより高い樹脂製突部４を堆積形成する。つまり実施例２では吐出及び仮硬化を２回繰り返し行うことで１００μｍの高さを有する樹脂製突部４を形成したが、本変形例１によれば、これを３回以上行うことで、少なくとも５０μｍ以上の樹脂製突部４を確実に形成することができる。
【００７１】
従って、本変形例１によれば、高さ５０μｍ以上の高アスペクト比を有する樹脂製突部４を形成することができるので、プリント配線基板に実装した場合に、電極端子にかかる応力を分散し易くすることができる。これにより応力緩和機能をより向上させることができる。
【００７２】
（変形例２）
次に、本発明の実施の形態に係る変形例２を、図７を参照して説明する。
図７は、本変形例２に係る半導体装置の１電極端子を拡大した断面図である。
【００７３】
この電極端子は、樹脂製突部４の上面周囲部が突出している点で前述の実施の形態と異なる。つまり前述の実施の形態に記載の樹脂製突部４は、上面が平坦に形成されているが、本変形例１に記載の樹脂製突部４は、円柱状の樹脂製突部４の上面に更にリング状の突出部を連続形成している。これによりリング状の突出部にはんだバンプ８を載置したときに、はんだバンプ８が樹脂製突部４から外れて転がったり、隣接するはんだバンプ８とブリッジを形成することを防止することができる。
【００７４】
このような変形例２に係る樹脂製突部４の堆積方法は、前述の実施の形態に記載の樹脂吐出装置を利用して堆積することができる。すなわち実施例１に示した樹脂吐出装置を利用して、絶縁層３上に樹脂を吐出して円柱状の樹脂製突部４を堆積形成した後に、このようにしてなる平坦な樹脂製突部４上の周縁に樹脂を更に吐出させて、リング状の凹部を有する樹脂製突部４を堆積形成する。この凹部を有する樹脂製突部４の堆積形成方法は、実施例１の方法に限らず、実施例２の堆積方法と組み合わせて行ってもよい、その場合、ブリッジ形成を防止し、且つ高アスペクト比を有する樹脂製突部４を形成することができる。
【００７５】
従って、本変形例２によれば、樹脂製突部４の上面にリング状の凹部を形成することで、隣接するはんだバンプ８とブリッジを形成することを抑制することができる。更に、実施例２の堆積方法を用いて、高アスペクト比を有する樹脂製突部４を形成することで、応力が集中するはんだバンプ８と導電層６の接続部の応力を分散することができる。
【００７６】
【発明の効果】
請求項１記載の発明によれば、電極が設けられたウエハ上に絶縁層を形成し、この絶縁層で覆われた電極上を開口して露出させたこの電極から絶縁層上に形成された樹脂製突部までを導電性材料でパターニングし、このパターニングされた樹脂製突部上にはんだバンプを載置することでウエハに対して垂直方向に電極端子を形成する半導体装置の製造方法において、樹脂製突部を形成する工程は、液状の樹脂を細い穴から連続的に吐出して絶縁層上に柱状に堆積形成する。これにより絶縁層上の所定位置に液状樹脂を吐出するだけで樹脂製突部を形成することができるので、従来必要であった樹脂塗布工程、露光工程、現像工程、硬化工程が不要となる。これにより樹脂製突部の製造工程数を削減できるので、これに伴い製造時間を短縮することができる。
【００７７】
また、樹脂塗布工程が不要となることで、従来問題であったウエハ周縁部のみ樹脂膜厚が厚くなるという問題を解消することができる。
【００７８】
更に本発明の樹脂製突部の形成は、絶縁層上に直接液状の樹脂を細径のノズルから吐出して柱状に堆積するだけで形成できるとともに、液状樹脂の１滴量は、滴下後直径２０μｍ、高さ２０μｍのドットを形成する量を積み重ねて形成することから、形成する樹脂製突部の高さの微調節が容易である。その結果、この微調節により樹脂製突部の高さバラツキを抑えることができる。
【００７９】
また更に、従来必要であった樹脂塗布工程、露光工程、現像工程が不要となることで、これまで樹脂塗布工程においては、ウエハ全面を覆う樹脂量が必要であったが、本発明によれば、作製する樹脂製突部の本数に応じた樹脂量のみで済む。また露光工程では、レジスト材料やマスク材料が必要であったが、本発明によれば、これらが不要になる。更に現像工程では、露光後のレジストを除去するための現像液が必要であったが、本発明によればこの現像液が不要となる。この結果、歩留まりを向上させることができる。
【００８０】
また、本発明によれば、直径が小さく、高アスペクト比の樹脂製突部を形成することができるので、このような樹脂製突部を有するプリント配線基板に実装したときに樹脂製突部にかかる応力を分散させることができる。またこれに伴いクラックの発生も抑制できるので、半導体パッケージ全体の信頼性を向上させることができる。
【００８１】
請求項２記載の発明によれば、液状樹脂の粘度を４００ｄＰａ・ｓの非感光性アクリル樹脂とすることで、細径のノズルから直径５０μｍの樹脂ドットを少なくとも４０μｍの高さまで堆積させることができる。
【００８２】
また請求項３記載の発明によれば、液状の樹脂の粘度５００ｄＰａ・ｓの非感光性ポリイミド樹脂とすることで、細径のノズルから直径２０μｍの樹脂ドットを少なくとも１００μｍの高さまで堆積させることができる。これにより高アスペクト比の樹脂製突部を形成することができるので、プリント配線基板に実装したときに樹脂製突部にかかる応力を分散させることができる。これに伴いクラックの発生も抑制できるので、半導体パッケージ全体の信頼性を向上させることができる。
【００８３】
請求項４記載の発明によれば、樹脂製突部を形成する工程は、直径２０μｍの樹脂ドットを柱状に堆積する堆積形成工程と、堆積された樹脂を焼成する焼成工程とを繰り返し行うことで、堆積された樹脂を硬化させて土台を形成してから、再び樹脂を堆積させることでより高く樹脂を積み上げることができる。この結果、従来に比べてより高アスペクト比の樹脂製突部を形成することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態に係る半導体パッケージの製造方法を工程順に示す断面図である。
【図２】吐出された非感光性アクリル樹脂の吐出直後の状態を示す図（ａ）と、ハードベーク後により完成した樹脂製突部４を示す図（ｂ）である。
【図３】実施例１に係る半導体装置上の各点における樹脂膜厚の測定結果を示す表である。
【図４】比較例に係る半導体装置上の各点における樹脂膜厚の測定結果を示す表である。
【図５】実施例１に係る樹脂製突部４の作製工程を示す図である。
【図６】本変形例１に係る半導体装置の電極端子の断面を示す図である。
【図７】本変形例２に係る半導体装置の電極端子の断面を示す図である。
【図８】従来の半導体装置における電極端子の断面を示す図である。
【図９】従来の半導体パッケージの製造方法を工程順に示す断面図である。
【符号の説明】
１…ウエハ
２…電極
３…絶縁層
４…樹脂製突部
５…再配線層
６…導電層
７…封止樹脂層
８…バンプ
１０１…ウエハ
１０２…電極
１０３…絶縁層
１０４…樹脂製突部
１０５…再配線層
１０６…導電層
１０７…封止樹脂層
１０８…バンプ
１１０…レジストマスク
【図１】
2004193456.tif 000003
【図２】
2004193456.tif 000004
【図３】
2004193456.tif 000005
【図４】
2004193456.tif 000006
【図５】
2004193456.tif 000007
【図６】
2004193456.tif 000008
【図７】
2004193456.tif 000009
【図８】
2004193456.tif 000010
【図９】
2004193456.tif 000011