(57)【要約】【課題】  ベース板上にＣＳＰと呼ばれる半導体構成体が設けられ、半導体構成体の周囲におけるベース板上に絶縁層が設けられ、半導体構成体および絶縁層上に上層絶縁膜および上層再配線が設けられた半導体装置において、シリコン基板の側面と該側面を覆っている絶縁層との間にその熱膨張係数差に起因して生じる応力を緩和する。【解決手段】  シリコン基板４および該シリコン基板４上に複数の柱状電極１２を有する半導体構成体２の周囲におけるベース板１上には、エポキシ系樹脂等からなる樹脂中に熱膨張係数低下用材料としての繊維やフィラーが混入されたものからなる絶縁層２１が設けられている。したがって、樹脂のみからなる絶縁層を設ける場合と比較して、シリコン基板４の側面と該側面を覆っている絶縁層２１との間にその熱膨張係数差に起因して生じる応力を緩和することができる。【選択図】  図１
2005142248.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ベース板と、
前記ベース板上に設けられ、且つ、半導体基板および該半導体基板上に設けられた複数の外部接続用電極を有する少なくとも１つの半導体構成体と、
前記半導体構成体の周囲における前記ベース板上に設けられ、樹脂中に熱膨張係数低下用材料が混入されたものからなる絶縁層と、
前記半導体構成体および前記絶縁層上に設けられた少なくとも１層の上層絶縁膜と、
前記上層絶縁膜のいずれかの層上に前記半導体構成体の外部接続用電極に電気的に接続されて設けられ、外部接続用の接続パッド部を有する少なくとも１層の上層再配線と、
を備えていることを特徴とする半導体装置。
【請求項２】
請求項１に記載の発明において、前記絶縁層は、エポキシ系樹脂、ポリイミド系樹脂、アクリル系樹脂、ポリベンゾオキサゾール樹脂、カルゾ樹脂のいずれかの樹脂中に熱膨張係数低下用材料としての繊維やフィラーが混入されたものからなることを特徴とする半導体装置。
【請求項３】
請求項１に記載の発明において、前記上層再配線の外部接続用の接続パッド部の少なくとも一部は前記絶縁層上に配置されていることを特徴とする半導体装置。
【請求項４】
請求項１に記載の発明において、前記絶縁層の周囲における前記ベース板上に外部絶縁層が設けられていることを特徴とする半導体装置。
【請求項５】
請求項４に記載の発明において、前記外部絶縁層はプリプレグ材からなることを特徴とする半導体装置。
【請求項６】
請求項４に記載の発明において、前記上層再配線の外部接続用の接続パッド部の少なくとも一部は前記外部絶縁層上に配置されていることを特徴とする半導体装置。
【請求項７】
請求項１に記載の発明において、前記半導体構成体は、前記外部接続用電極としての柱状電極と、該柱状電極の上面を除く部分を覆う封止膜とを有するものであることを特徴とする半導体装置。
【請求項８】
請求項１に記載の発明において、前記半導体構成体は、前記外部接続用電極としての接続パッド部を有する再配線を有するものであることを特徴とする半導体装置。
【請求項９】
請求項１に記載の発明において、前記半導体構成体は、前記外部接続用電極としての接続パッド部を有する再配線と、該再配線の接続パッド部を除く部分を覆う絶縁膜とを有するものであることを特徴とする半導体装置。
【請求項１０】
請求項１に記載の発明において、前記半導体構成体は、接続パッド部を有する再配線と、該再配線の接続パッド部を除く部分を覆う絶縁膜と、前記外部接続用電極として、前記再配線の接続パッド部上に設けられた接続パッドとを有するものであることを特徴とする半導体装置。
【請求項１１】
請求項１に記載の発明において、前記上層再配線の外部接続用の接続パッド部を除く部分を覆う最上層絶縁膜を有することを特徴とする半導体装置。
【請求項１２】
請求項１１に記載の発明において、前記上層再配線の外部接続用の接続パッド部上に半田ボールが設けられていることを特徴とする半導体装置。
【請求項１３】
請求項１２に記載の発明において、前記半田ボールは前記半導体構成体を除く領域上に配置され、前記半導体構成体上における前記最上層絶縁膜上に遮光層が設けられていることを特徴とする半導体装置。
【請求項１４】
請求項１に記載の発明において、前記上層再配線の外部接続用の接続パッド部は前記半導体構成体上に配置されていることを特徴とする半導体装置。
【請求項１５】
請求項１４に記載の発明において、前記半導体構成体は、前記外部接続用電極としての接続パッド部を有する再配線を有するものであることを特徴とする半導体装置。
【請求項１６】
請求項１５に記載の発明において、前記上層再配線は接続パッドのみからなり、該接続パッド上に半田ボールが設けられていることを特徴とする半導体装置。
【請求項１７】
請求項１６に記載の発明において、前記接続パッドのみからなる上層再配線は前記上層絶縁膜に設けられた開口部を介して前記再配線の接続パッド部に接続され、前記接続パッドのみからなる上層再配線の直径は前記開口部の直径の２倍以上であることを特徴とする半導体装置。
【請求項１８】
請求項１に記載の発明において、前記半導体構成体を複数個備えていることを特徴とする半導体装置。
【請求項１９】
請求項１８に記載の発明において、前記絶縁層は前記複数の半導体構成体間およびその周囲における前記ベース板上に設けられ、前記絶縁層の周囲における前記ベース板上に外部絶縁層が設けられていることを特徴とする半導体装置。
【請求項２０】
請求項１９に記載の発明において、前記外部絶縁層はプリプレグからなることを特徴とする半導体装置。
【請求項２１】
請求項１に記載の発明において、前記ベース板下に下層再配線が設けられ、前記ベース板および前記絶縁層またはその周囲における前記ベース板上に設けられた外部絶縁膜に設けられた貫通孔内に上下導通部が前記上層再配線のいずれかの層と前記下層再配線とを接続するように設けられていることを特徴とする半導体装置。
【請求項２２】
ベース板上に、各々が半導体基板および該半導体基板上に設けられた複数の外部接続用電極を有する複数の半導体構成体を相互に離間させて配置する工程と、
前記半導体構成体の周囲における前記ベース板上に少なくとも樹脂を含む絶縁材料をスクリーン印刷法により供給し、この供給された絶縁材料中の樹脂を硬化させて絶縁層を形成する工程と、
前記半導体構成体および前記絶縁層上に少なくとも１層の上層絶縁膜を形成する工程と、
前記上層絶縁膜のいずれかの層上に、接続パッド部を有する少なくとも１層の上層再配線を前記半導体構成体の外部接続用電極に電気的に接続させて形成する工程と、
前記ベース板を含む前記半導体構成体間における部分を切断して少なくとも前記半導体構成体が１つ含まれる半導体装置を複数個得る工程と、
を有することを特徴とする半導体装置の製造方法。
【請求項２３】
請求項２２に記載の発明において、前記絶縁材料は、樹脂中に熱膨張係数低下用材料が混入されたものからなることを特徴とする半導体装置の製造方法。
【請求項２４】
請求項２２に記載の発明において、前記絶縁材料は、エポキシ系樹脂、ポリイミド系樹脂、アクリル系樹脂、ポリベンゾオキサゾール樹脂、カルゾ樹脂のいずれかの樹脂中に熱膨張係数低下用材料としての繊維やフィラーが混入されたものからなることを特徴とする半導体装置の製造方法。
【請求項２５】
請求項２２に記載の発明において、前記絶縁材料は、エポキシ系樹脂、ポリイミド系樹脂、アクリル系樹脂、ポリベンゾオキサゾール樹脂、カルゾ樹脂、熱可塑性樹脂のいずれかからなることを特徴とする半導体装置の製造方法。
【請求項２６】
請求項２３〜２５のいずれかに記載の発明において、前記絶縁材料はペースト状であることを特徴とする半導体装置の製造方法。
【請求項２７】
請求項２３〜２５のいずれかに記載の発明において、前記絶縁材料は粉末状であることを特徴とする半導体装置の製造方法。
【請求項２８】
請求項２２に記載の発明において、前記上層再配線の接続パッド部の少なくとも一部を前記絶縁層上に配置することを特徴とする半導体装置の製造方法。
【請求項２９】
請求項２２に記載の発明において、前記切断は、前記半導体構成体間における前記上層絶縁膜、前記絶縁層および前記ベース板を切断することを特徴とする半導体装置の製造方法。
【請求項３０】
請求項２３〜２５のいずれかに記載の発明において、前記絶縁層の周囲における前記ベース板上に、前記絶縁層とは異なる絶縁材料によって外部絶縁層を形成する工程を有することを特徴とする半導体装置の製造方法。
【請求項３１】
請求項３０に記載の発明において、前記外部絶縁層をプリプレグ材によって形成することを特徴とする半導体装置の製造方法。
【請求項３２】
請求項３０に記載の発明において、前記切断は、前記半導体構成体間における前記上層絶縁膜、前記外部絶縁層および前記ベース板を切断することを特徴とする半導体装置の製造方法。
【請求項３３】
請求項３０に記載の発明において、前記上層再配線の接続パッド部の少なくとも一部を前記外部絶縁層上に配置することを特徴とする半導体装置の製造方法。
【請求項３４】
請求項２２に記載の発明において、前記半導体構成体は、前記外部接続用電極としての柱状電極と、該柱状電極の上面を除く部分を覆う封止膜とを有するものであることを特徴とする半導体装置の製造方法。
【請求項３５】
請求項２２に記載の発明において、前記半導体構成体は、前記外部接続用電極としての接続パッド部を有する再配線を有するものであることを特徴とする半導体装置の製造方法。
【請求項３６】
請求項２２に記載の発明において、前記半導体構成体は、当初、前記外部接続用電極としての接続パッド部を有する再配線と、該再配線を覆う絶縁膜とを有するものであり、前記絶縁膜および該絶縁膜上に形成された前記上層絶縁膜の前記再配線の接続パッド部に対応する部分に開口部を同時に形成する工程を有することを特徴とする半導体装置の製造方法。
【請求項３７】
請求項２２に記載の発明において、前記半導体構成体は、接続パッド部を有する再配線と、該再配線の接続パッド部を除く部分を覆う絶縁膜と、前記外部接続用電極として、前記再配線の接続パッド部上に設けられた接続パッドとを有するものであることを特徴とする半導体装置の製造方法。
【請求項３８】
請求項２２に記載の発明において、前記上層再配線の接続パッド部を除く部分を覆う最上層絶縁膜を形成する工程を有することを特徴とする半導体装置の製造方法。
【請求項３９】
請求項３８に記載の発明において、前記上層再配線の接続パッド部上に半田ボールを形成する工程を有することを特徴とする半導体装置の製造方法。
【請求項４０】
請求項３９に記載の発明において、前記半田ボールを前記半導体構成体の上面を除く領域上に配置し、前記半導体構成体上における前記最上層絶縁膜上に遮光層を形成する工程を有することを特徴とする半導体装置の製造方法。
【請求項４１】
請求項２２に記載の発明において、前記上層再配線の接続パッド部を前記半導体構成体上に配置することを特徴とする半導体装置の製造方法。
【請求項４２】
請求項４１に記載の発明において、前記半導体構成体は、前記外部接続用電極としての接続パッド部を有する再配線を有するものであることを特徴とする半導体装置の製造方法。
【請求項４３】
請求項４２に記載の発明において、前記上層再配線は接続パッドのみからなり、該接続パッド上に半田ボールを形成する工程を有することを特徴とする半導体装置の製造方法。
【請求項４４】
請求項４３に記載の発明において、前記接続パッドのみからなる上層再配線を前記上層絶縁膜に設けられた開口部を介して前記再配線の接続パッド部に接続し、前記接続パッドのみからなる上層再配線の直径を前記開口部の直径の２倍以上とすることを特徴とする半導体装置の製造方法。
【請求項４５】
請求項２２に記載の発明において、前記切断は、前記半導体構成体が複数個含まれるように切断することを特徴とする半導体装置の製造方法。
【請求項４６】
請求項４５に記載の発明において、前記半導体構成体が複数個含まれたものとして、前記複数の半導体構成体間およびその周囲における前記ベース板上に前記絶縁層が設けられ、前記絶縁層の周囲における前記ベース板上に、前記絶縁層とは異なる絶縁材料からなる外部絶縁層が設けられたものを得ることを特徴とする半導体装置の製造方法。
【請求項４７】
請求項４５に記載の発明において、前記外部絶縁層はプリプレグ材からなる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】
この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】
近年、集積回路が形成された半導体基板における集積度の増大に伴って、半導体基板における接続端子数が増加する傾向にある。このような半導体基板を回路基板に実装する際の実装面積の増大を抑制するために、半導体基板の上面に、絶縁膜を介して各接続端子に接続される再配線及び各再配線の他端部側に接続して形成される柱状電極等の外部接続用電極を備えて、各外部接続用電極上に半田ボールを形成して回路基板にフェースダウン方式でボンディングして実装するように構成された半導体装置がある。このような半導体装置において、塵埃、湿気、機械的破損に対する保護効果を増大するために、半導体基板の上面、下面および側面をポリイミドやエポキシ樹脂からなる絶縁膜で覆うようにしたものがある（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
【特許文献１】特開２００１−３３２６４３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、上記従来の半導体装置では、シリコン基板の上面、下面および側面をポリイミドやエポキシ樹脂からなる絶縁膜で覆っているので、温度変化により、特に、シリコン基板の側面と該側面を覆っている絶縁膜との間にその熱膨張係数差に起因する応力が集中する場合があり、それにより、シリコン基板の側面と該側面を覆っている絶縁膜との接合部分に亀裂が発生することがあるという問題があった。
【０００５】
そこで、この発明は、シリコン基板等からなる半導体構基板とその側面を覆っている絶縁層との間にその熱膨張係数差に起因して生じる応力を緩和することができる半導体装置を提供することを目的とする。
また、この発明は、半導体構成体の側面を覆う絶縁層を容易に形成することができる半導体装置の製造方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
請求項１に記載の発明は、ベース板と、前記ベース板上に設けられ、且つ、半導体基板および該半導体基板上に設けられた複数の外部接続用電極を有する少なくとも１つの半導体構成体と、前記半導体構成体の周囲における前記ベース板上に設けられ、樹脂中に熱膨張係数低下用材料が混入されたものからなる絶縁層と、前記半導体構成体および前記絶縁層上に設けられた少なくとも１層の上層絶縁膜と、前記上層絶縁膜のいずれかの層上に前記半導体構成体の外部接続用電極に電気的に接続されて設けられ、外部接続用の接続パッド部を有する少なくとも１層の上層再配線と、を備えていることを特徴とするものである。
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の発明において、前記絶縁層は、エポキシ系樹脂、ポリイミド系樹脂、アクリル系樹脂、ポリベンゾオキサゾール樹脂、カルゾ樹脂のいずれかの樹脂中に熱膨張係数低下用材料としての繊維やフィラーが混入されたものからなることを特徴とするものである。
請求項３に記載の発明は、請求項１に記載の発明において、前記上層再配線の外部接続用の接続パッド部の少なくとも一部は前記絶縁層上に配置されていることを特徴とするものである。
請求項４に記載の発明は、請求項１に記載の発明において、前記絶縁層の周囲における前記ベース板上に外部絶縁層が設けられていることを特徴とするものである。
請求項５に記載の発明は、請求項４に記載の発明において、前記外部絶縁層はプリプレグ材からなることを特徴とするものである。
請求項６に記載の発明は、請求項４に記載の発明において、前記上層再配線の外部接続用の接続パッド部の少なくとも一部は前記外部絶縁層上に配置されていることを特徴とするものである。
請求項７に記載の発明は、請求項１に記載の発明において、前記半導体構成体は、前記外部接続用電極としての柱状電極と、該柱状電極の上面を除く部分を覆う封止膜とを有するものであることを特徴とするものである。
請求項８に記載の発明は、請求項１に記載の発明において、前記半導体構成体は、前記外部接続用電極としての接続パッド部を有する再配線を有するものであることを特徴とするものである。
請求項９に記載の発明は、請求項１に記載の発明において、前記半導体構成体は、前記外部接続用電極としての接続パッド部を有する再配線と、該再配線の接続パッド部を除く部分を覆う絶縁膜とを有するものであることを特徴とするものである。
請求項１０に記載の発明は、請求項１に記載の発明において、前記半導体構成体は、接続パッド部を有する再配線と、該再配線の接続パッド部を除く部分を覆う絶縁膜と、前記外部接続用電極として、前記再配線の接続パッド部上に設けられた接続パッドとを有するものであることを特徴とするものである。
請求項１１に記載の発明は、請求項１に記載の発明において、前記上層再配線の外部接続用の接続パッド部を除く部分を覆う最上層絶縁膜を有することを特徴とするものである。
請求項１２に記載の発明は、請求項１１に記載の発明において、前記上層再配線の外部接続用の接続パッド部上に半田ボールが設けられていることを特徴とするものである。
請求項１３に記載の発明は、請求項１２に記載の発明において、前記半田ボールは前記半導体構成体を除く領域上に配置され、前記半導体構成体上における前記最上層絶縁膜上に遮光層が設けられていることを特徴とするものである。
請求項１４に記載の発明は、請求項１に記載の発明において、前記上層再配線の外部接続用の接続パッド部は前記半導体構成体上に配置されていることを特徴とするものである。
請求項１５に記載の発明は、請求項１４に記載の発明において、前記半導体構成体は、前記外部接続用電極としての接続パッド部を有する再配線を有するものであることを特徴とするものである。
請求項１６に記載の発明は、請求項１５に記載の発明において、前記上層再配線は接続パッドのみからなり、該接続パッド上に半田ボールが設けられていることを特徴とするものである。
請求項１７に記載の発明は、請求項１６に記載の発明において、前記接続パッドのみからなる上層再配線は前記上層絶縁膜に設けられた開口部を介して前記再配線の接続パッド部に接続され、前記接続パッドのみからなる上層再配線の直径は前記開口部の直径の２倍以上であることを特徴とするものである。
請求項１８に記載の発明は、請求項１に記載の発明において、前記半導体構成体を複数個備えていることを特徴とするものである。
請求項１９に記載の発明は、請求項１８に記載の発明において、前記絶縁層は前記複数の半導体構成体間およびその周囲における前記ベース板上に設けられ、前記絶縁層の周囲における前記ベース板上に外部絶縁層が設けられていることを特徴とするものである。
請求項２０に記載の発明は、請求項１９に記載の発明において、前記外部絶縁層はプリプレグからなることを特徴とするものである。
請求項２１に記載の発明は、請求項１に記載の発明において、前記ベース板下に下層再配線が設けられ、前記ベース板および前記絶縁層またはその周囲における前記ベース板上に設けられた外部絶縁膜に設けられた貫通孔内に上下導通部が前記上層再配線のいずれかの層と前記下層再配線とを接続するように設けられていることを特徴とするものである。
請求項２２に記載の発明は、ベース板上に、各々が半導体基板および該半導体基板上に設けられた複数の外部接続用電極を有する複数の半導体構成体を相互に離間させて配置する工程と、前記半導体構成体の周囲における前記ベース板上に少なくとも樹脂を含む絶縁材料をスクリーン印刷法により供給し、この供給された絶縁材料中の樹脂を硬化させて絶縁層を形成する工程と、前記半導体構成体および前記絶縁層上に少なくとも１層の上層絶縁膜を形成する工程と、前記上層絶縁膜のいずれかの層上に、接続パッド部を有する少なくとも１層の上層再配線を前記半導体構成体の外部接続用電極に電気的に接続させて形成する工程と、前記ベース板を含む前記半導体構成体間における部分を切断して少なくとも前記半導体構成体が１つ含まれる半導体装置を複数個得る工程と、を有することを特徴とするものである。
請求項２３に記載の発明は、請求項２２に記載の発明において、前記絶縁材料は、樹脂中に熱膨張係数低下用材料が混入されたものからなることを特徴とするものである。
請求項２４に記載の発明は、請求項２２に記載の発明において、前記絶縁材料は、エポキシ系樹脂、ポリイミド系樹脂、アクリル系樹脂、ポリベンゾオキサゾール樹脂、カルゾ樹脂のいずれかの樹脂中に熱膨張係数低下用材料としての繊維やフィラーが混入されたものからなることを特徴とするものである。
請求項２５に記載の発明は、請求項２２に記載の発明において、前記絶縁材料は、エポキシ系樹脂、ポリイミド系樹脂、アクリル系樹脂、ポリベンゾオキサゾール樹脂、カルゾ樹脂、熱可塑性樹脂のいずれかからなることを特徴とするものである。
請求項２６に記載の発明は、請求項２３〜２５のいずれかに記載の発明において、前記絶縁材料はペースト状であることを特徴とするものである。
請求項２７に記載の発明は、請求項２３〜２５のいずれかに記載の発明において、前記絶縁材料は粉末状であることを特徴とするものである。
請求項２８に記載の発明は、請求項２２に記載の発明において、前記上層再配線の接続パッド部の少なくとも一部を前記絶縁層上に配置することを特徴とするものである。
請求項２９に記載の発明は、請求項２２に記載の発明において、前記切断は、前記半導体構成体間における前記上層絶縁膜、前記絶縁層および前記ベース板を切断することを特徴とするものである。
請求項３０に記載の発明は、請求項２３〜２５のいずれかに記載の発明において、前記絶縁層の周囲における前記ベース板上に、前記絶縁層とは異なる絶縁材料によって外部絶縁層を形成する工程を有することを特徴とするものである。
請求項３１に記載の発明は、請求項３０に記載の発明において、前記外部絶縁層をプリプレグ材によって形成することを特徴とするものである。
請求項３２に記載の発明は、請求項３０に記載の発明において、前記切断は、前記半導体構成体間における前記上層絶縁膜、前記外部絶縁層および前記ベース板を切断することを特徴とするものである。
請求項３３に記載の発明は、請求項３０に記載の発明において、前記上層再配線の接続パッド部の少なくとも一部を前記外部絶縁層上に配置することを特徴とするものである。
請求項３４に記載の発明は、請求項２２に記載の発明において、前記半導体構成体は、前記外部接続用電極としての柱状電極と、該柱状電極の上面を除く部分を覆う封止膜とを有するものであることを特徴とするものである。
請求項３５に記載の発明は、請求項２２に記載の発明において、前記半導体構成体は、前記外部接続用電極としての接続パッド部を有する再配線を有するものであることを特徴とするものである。
請求項３６に記載の発明は、請求項２２に記載の発明において、前記半導体構成体は、当初、前記外部接続用電極としての接続パッド部を有する再配線と、該再配線を覆う絶縁膜とを有するものであり、前記絶縁膜および該絶縁膜上に形成された前記上層絶縁膜の前記再配線の接続パッド部に対応する部分に開口部を同時に形成する工程を有することを特徴とするものである。
請求項３７に記載の発明は、請求項２２に記載の発明において、前記半導体構成体は、接続パッド部を有する再配線と、該再配線の接続パッド部を除く部分を覆う絶縁膜と、前記外部接続用電極として、前記再配線の接続パッド部上に設けられた接続パッドとを有するものであることを特徴とするものである。
請求項３８に記載の発明は、請求項２２に記載の発明において、前記上層再配線の接続パッド部を除く部分を覆う最上層絶縁膜を形成する工程を有することを特徴とするものである。
請求項３９に記載の発明は、請求項３８に記載の発明において、前記上層再配線の接続パッド部上に半田ボールを形成する工程を有することを特徴とするものである。
請求項４０に記載の発明は、請求項３９に記載の発明において、前記半田ボールを前記半導体構成体の上面を除く領域上に配置し、前記半導体構成体上における前記最上層絶縁膜上に遮光層を形成する工程を有することを特徴とするものである。
請求項４１に記載の発明は、請求項２２に記載の発明において、前記上層再配線の接続パッド部を前記半導体構成体上に配置することを特徴とするものである。
請求項４２に記載の発明は、請求項４１に記載の発明において、前記半導体構成体は、前記外部接続用電極としての接続パッド部を有する再配線を有するものであることを特徴とするものである。
請求項４３に記載の発明は、請求項４２に記載の発明において、前記上層再配線は接続パッドのみからなり、該接続パッド上に半田ボールを形成する工程を有することを特徴とするものである。
請求項４４に記載の発明は、請求項４３に記載の発明において、前記接続パッドのみからなる上層再配線を前記上層絶縁膜に設けられた開口部を介して前記再配線の接続パッド部に接続し、前記接続パッドのみからなる上層再配線の直径を前記開口部の直径の２倍以上とすることを特徴とするものである。
請求項４５に記載の発明は、請求項２２に記載の発明において、前記切断は、前記半導体構成体が複数個含まれるように切断することを特徴とするものである。
請求項４６に記載の発明は、請求項４５に記載の発明において、前記半導体構成体が複数個含まれたものとして、前記複数の半導体構成体間およびその周囲における前記ベース板上に前記絶縁層が設けられ、前記絶縁層の周囲における前記ベース板上に、前記絶縁層とは異なる絶縁材料からなる外部絶縁層が設けられたものを得ることを特徴とするものである。
請求項４７に記載の発明は、請求項４５に記載の発明において、前記外部絶縁層はプリプレグ材からなることを特徴とするものである。
【発明の効果】
【０００７】
この発明によれば、半導体基板を有する半導体構成体の周囲におけるベース板上に、樹脂中に熱膨張係数低下用材料が混入されたものからなる絶縁層を設けているので、樹脂のみからなる絶縁層を設ける場合と比較して、半導体基板とその側面を覆っている絶縁層との間にその熱膨張係数差に起因して生じる応力を緩和することができる。
また、この発明によれば、半導体構成体の周囲におけるベース板上に少なくとも樹脂を含む絶縁材料をスクリーン印刷法により供給し、この供給された絶縁材料中の樹脂を硬化させて絶縁層を形成しているので、半導体構成体の側面を覆う絶縁層を容易に形成することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００８】
（第１実施形態）
図１はこの発明の第１実施形態としての半導体装置の断面図を示す。この半導体装置は平面方形状のベース板１を備えている。ベース板１は、ガラス繊維、アラミド繊維、液晶繊維等にエポキシ系樹脂、ポリイミド系樹脂、ＢＴ（ビスマレイミド・トリアジン）樹脂、ＰＰＥ（ポリフェニレンエーテル）等を含浸させたもの、シリコン、ガラス、セラミックス、樹脂単体等の絶縁材料、あるいは、銅やアルミニウム等の金属材料からなっている。
【０００９】
ベース板１の上面には、ベース板１のサイズよりもある程度小さいサイズの平面方形状の半導体構成体２の下面がダイボンド材からなる接着層３を介して接着されている。この場合、半導体構成体２は、後述する再配線、柱状電極、封止膜を有しており、一般的にはＣＳＰ(chip size package)と呼ばれるものであり、特に、後述の如く、シリコンウエハ上に再配線、柱状電極、封止膜を形成した後、ダイシングにより個々の半導体構成体２を得る方法を採用しているため、特に、ウエハレベルＣＳＰ（Ｗ−ＣＳＰ）とも言われている。以下に、半導体構成体２の構成について説明する。
【００１０】
半導体構成体２は平面方形状のシリコン基板（半導体基板）４を備えている。シリコン基板４は接着層３を介してベース板１に接着されている。シリコン基板４の上面中央部には所定の機能の集積回路（図示せず）が設けられ、上面周辺部にはアルミニウム系金属等からなる複数の接続パッド５が集積回路に接続されて設けられている。
【００１１】
接続パッド５の中央部を除くシリコン基板４の上面には酸化シリコン等からなる絶縁膜６が設けられ、接続パッド５の中央部は絶縁膜６に設けられた開口部７を介して露出されている。絶縁膜６の上面にはエポキシ系樹脂やポリイミド系樹脂等からなる保護膜（絶縁膜）８が設けられている。この場合、絶縁膜６の開口部７に対応する部分における保護膜８には開口部９が設けられている。
【００１２】
保護膜８の上面には下地金属層１０が設けられている。下地金属層１０の上面全体には、例えば銅からなる再配線１１が設けられている。下地金属層１０を含む再配線１１の一端部は、両開口部７、９を介して接続パッド５に接続されている。再配線１１の接続パッド部上面には銅からなる柱状電極１２が設けられている。再配線１１を含む保護膜８の上面にはエポキシ系樹脂やポリイミド系樹脂等からなる封止膜１３がその上面が柱状電極１２の上面と面一となるように設けられている。ここで、下地金属層１０は、例えば、スパッタにより形成された銅による薄膜であってもよく、またスパッタにより形成されたチタン等の薄膜上に、スパッタにより銅あるいはアルミによる薄膜を積層形成したものであってもよい。
【００１３】
このように、Ｗ−ＣＳＰと呼ばれる半導体構成体２は、シリコン基板４、接続パッド５、絶縁膜６を含み、さらに、保護膜８、再配線１１、柱状電極１２、封止膜１３を含んで構成されている。
【００１４】
半導体構成体２の周囲におけるベース板１の上面には方形枠状の絶縁層２１がその上面が半導体構成体２の上面とほぼ面一となるように設けられている。絶縁層２１は、エポキシ系樹脂、ポリイミド系樹脂、アクリル系樹脂、ポリベンゾオキサゾール樹脂、カルゾ樹脂のいずれかの樹脂中に熱膨張係数低下用材料としての繊維やフィラーが混入されたものからなっている。この場合、繊維は、ガラス繊維やアラミド繊維等である。フィラーは、シリカフィラーやセラミックス系フィラー等である。
【００１５】
絶縁層２１の周囲におけるベース板１の上面には方形枠状の外部絶縁層２２がその上面が半導体構成体２および絶縁層２１の上面とほぼ面一となるように設けられている。外部絶縁層２２は、、例えば、ガラス繊維やアラミド繊維にエポキシ系樹脂やＢＴ樹脂等の熱硬化性樹脂を含浸させた、通常、プリプレグ材と言われるものものからなるが、これに限らず、熱硬化性樹脂や、熱硬化性樹脂中にガラス繊維やシリカフィラー等の補強材を分散させたものであってもよい。
【００１６】
半導体構成体２、絶縁層２１および外部絶縁層２２の上面には第１の上層絶縁膜２３がその上面を平坦とされて設けられている。第１の上層絶縁膜２３は、ビルドアップ基板に用いられる、通常、ビルドアップ材と言われるもので、例えば、エポキシ系樹脂やＢＴ樹脂等の熱硬化性樹脂中に繊維やフィラー等の補強材を含有させたものである。この場合、繊維は、ガラス繊維やアラミド繊維等である。フィラーは、シリカフィラーやセラミックス系フィラー等である。
【００１７】
第１の上層絶縁膜２３の上面には銅等からなる第１の下地金属層２４が設けられている。第１の下地金属層２４の上面全体には、例えば銅からなる第１の上層再配線２５が設けられている。第１の下地金属層２４を含む第１の上層再配線２５の一端部は、柱状電極１２の上面中央部に対応する部分における第１の上層絶縁膜２３に設けられた開口部２６を介して柱状電極１２の上面に接続されている。
【００１８】
第１の上層再配線２５を含む第１の上層絶縁膜２３の上面にはエポキシ系樹脂やポリイミド系樹脂等からなる第２の上層絶縁膜２７が設けられている。第２の上層絶縁膜２７の上面には銅等からなる第２の下地金属層２８が設けられている。第２の下地金属層２８の上面全体には、例えば銅からなる第２の上層再配線２９が設けられている。第２の下地金属層２８を含む第２の上層再配線２９の一端部は、第１の上層再配線２５の接続パッド部に対応する部分における第２の上層絶縁膜２７に設けられた開口部２８を介して第１の上層再配線２５の接続パッド部に接続されている。
【００１９】
第２の上層再配線２９を含む第２の上層絶縁膜２７の上面にはソルダーレジスト等からなるオーバーコート膜（最上層絶縁膜）３１が設けられている。第２の上層再配線２９の接続パッド部に対応する部分におけるオーバーコート膜３１には開口部３２が設けられている。開口部３２内およびその上方には半田ボール３３が第２の上層再配線２９の接続パッド部に接続されて設けられている。複数の半田ボール３３は、オーバーコート膜３１の上面にマトリクス状に配置されている。
【００２０】
以上のように、この半導体装置では、半導体構成体２の周囲におけるベース１板上に、樹脂中に熱膨張係数低下用材料が混入されたものからなる絶縁層２１を設けているので、樹脂のみからなる絶縁層を設ける場合と比較して、半導体構成体２とその側面を覆っている絶縁層２１との間に生じる応力を緩和することができる。
【００２１】
ところで、ベース板１のサイズを半導体構成体２のサイズよりもある程度大きくしているのは、シリコン基板４上の接続パッド５の数の増加に応じて、半田ボール３３の配置領域を半導体構成体２のサイズよりもある程度大きくし、これにより、第２の上層再配線２９の接続パッド部（オーバーコート膜３１の開口部３２内の部分）のサイズおよびピッチを柱状電極１２のサイズおよびピッチよりも大きくするためである。
【００２２】
このため、マトリクス状に配置された第２の上層再配線２９の接続パッド部は、半導体構成体２に対応する領域のみでなく、半導体構成体２の側面の外側に設けられた絶縁層２１および外部絶縁層２２に対応する領域上にも配置されている。つまり、マトリクス状に配置された半田ボール３３のうち、少なくとも最外周の半田ボール３３は半導体構成体２よりも外側に位置する周囲に配置されている。
【００２３】
次に、この半導体装置の製造方法の一例について説明するに、まず、半導体構成体２の製造方法について説明する。この場合、まず、図２に示すように、ウエハ状態のシリコン基板４上にアルミニウム系金属等からなる接続パッド５、酸化シリコン等からなる絶縁膜６およびエポキシ系樹脂やポリイミド系樹脂等からなる保護膜８が設けられ、接続パッド５の中央部が絶縁膜６および保護膜８に形成された開口部７、９を介して露出されたものを用意する。上記において、ウエハ状態のシリコン基板４には、各半導体構成体が形成される領域に所定の機能の集積回路が形成され、接続パッド５は、それぞれ、対応する領域に形成された集積回路に電気的に接続されている。
【００２４】
次に、図３に示すように、両開口部７、９を介して露出された接続パッド５の上面を含む保護膜８の上面全体に下地金属層１０を形成する。この場合、下地金属層１０は、無電解メッキにより形成された銅層のみであってもよく、またスパッタにより形成された銅層のみであってもよく、さらにスパッタにより形成されたチタン等の薄膜層上にスパッタにより銅層を形成したものであってもよい。これは、後述する第１、第２の下地金属層２４、２８の場合も同様である。
【００２５】
次に、下地金属層１０の上面にメッキレジスト膜４１をパターン形成する。この場合、再配線１１形成領域に対応する部分におけるメッキレジスト膜４１には開口部４２が形成されている。次に、下地金属層１０をメッキ電流路として銅の電解メッキを行なうことにより、メッキレジスト膜４１の開口部４２内の下地金属層１０の上面に再配線１１を形成する。次に、メッキレジスト膜４１を剥離する。
【００２６】
次に、図４に示すように、再配線１１を含む下地金属層１０の上面にメッキレジスト膜４３をパターン形成する。この場合、柱状電極１２形成領域に対応する部分におけるメッキレジスト膜４３には開口部４４が形成されている。次に、下地金属層１０をメッキ電流路として銅の電解メッキを行なうことにより、メッキレジスト膜４３の開口部４４内の再配線１１の接続パッド部上面に柱状電極１２を形成する。
【００２７】
次に、メッキレジスト膜４３を剥離し、次いで、柱状電極１２および再配線１１をマスクとして下地金属層１０の不要な部分をエッチングして除去すると、図５に示すように、再配線１１下にのみ下地金属層１０が残存される。
【００２８】
次に、図６に示すように、スクリーン印刷法、スピンコーティング法、ダイコート法等により、柱状電極１２および再配線１１を含む保護膜８の上面全体にエポキシ系樹脂やポリイミド系樹脂等からなる封止膜１３をその厚さが柱状電極１２の高さよりも厚くなるように形成する。したがって、この状態では、柱状電極１２の上面は封止膜１３によって覆われている。
【００２９】
次に、封止膜１３および柱状電極１２の上面側を適宜に研磨し、図７に示すように、柱状電極１２の上面を露出させ、且つ、この露出された柱状電極１２の上面を含む封止膜１３の上面を平坦化する。ここで、柱状電極１２の上面側を適宜に研磨するのは、電解メッキにより形成される柱状電極１２の高さにばらつきがあるため、このばらつきを解消して、柱状電極１２の高さを均一にするためである。
【００３０】
次に、図８に示すように、シリコン基板４の下面全体に接着層３を接着する。接着層３は、エポキシ系樹脂、ポリイミド系樹脂等のダイボンド材からなるものであり、加熱加圧により、半硬化した状態でシリコン基板４に固着する。次に、シリコン基板４に固着された接着層３をダイシングテープ（図示せず）に貼り付け、図９に示すダイシング工程を経た後に、ダイシングテープから剥がすと、図１に示すように、シリコン基板４の下面に接着層３を有する半導体構成体２が複数個得られる。
【００３１】
このようにして得られた半導体構成体２では、シリコン基板４の下面に接着層３を有するため、ダイシング工程後に各半導体構成体２のシリコン基板４の下面にそれぞれ接着層を設けるといった極めて面倒な作業が不要となる。なお、ダイシング工程後にダイシングテープから剥がす作業は、ダイシング工程後に各半導体構成体２のシリコン基板４の下面にそれぞれ接着層を設ける作業に比べれば、極めて簡単である。
【００３２】
次に、このようにして得られた半導体構成体２を用いて、図１に示す半導体装置を製造する場合の一例について説明する。まず、図１０に示すように、図１に示すベース板１を複数枚採取することができる大きさで、限定する意味ではないが、平面形状が方形状のベース板１を用意する。
【００３３】
次に、ベース板１の上面の所定の複数箇所にそれぞれ半導体構成体２のシリコン基板４の下面に接着された接着層３を接着する。ここでの接着は、加熱加圧により、接着層３を本硬化させる。次に、半導体構成体２間および最外周に配置された半導体構成体２の外側におけるベース板１の上面に、例えば、格子状でシート状の第１の絶縁材料２２ａを位置決めして配置する。なお、第１の絶縁材料２２ａを配置した後に、半導体構成体２を配置するようにしてもよい。
【００３４】
格子状の第１の絶縁材料２２ａは、例えば、ガラス繊維にエポキシ系樹脂等の熱硬化性樹脂を含浸させ、熱硬化性樹脂を半硬化状態にしてシート状となしたプリプレグ材に、型抜き加工やエッチング等により複数の方形状の貫通孔４５を形成することにより得られる。この場合、第１の絶縁材料２２ａは、平坦性を得るためにシート状であることが好ましいが、必ずしもプリプレグ材に限られるものではなく、熱硬化性樹脂や、熱硬化性樹脂中にガラス繊維やシリカフィラー等の補強材を分散させたものであってもよい。
【００３５】
ここで、第１の絶縁材料２２ａの貫通孔４５のサイズは半導体構成体２のサイズよりもある程度大きくなっている。このため、第１の絶縁材料２２ａと半導体構成体２との間にはある程度の隙間４６が形成されている。また、この状態では、第１の絶縁材料２２ａの上面と半導体構成体２の上面とはほぼ同一の平面上に配置されている。
【００３６】
次に、図１１に示すように、半導体構成体２および第１の絶縁材料２２ａの上面に、メッシュ状の印刷版やメタルマスク等からなる印刷マスク４７を密接させて配置する。この場合、隙間４６に対応する部分における印刷マスク４７には開口部４８が設けられている。次に、印刷マスク４７上においてスキージ４９を図１１において右方向に移動させることにより、すなわち、スクリーン印刷法により、印刷マスク４７上に予め供給された第２の絶縁材料２１ａを印刷マスク４７の開口部４８を介して隙間４６内に供給する。
【００３７】
第２の絶縁材料２１ａは、エポキシ系樹脂、ポリイミド系樹脂、アクリル系樹脂、ポリベンゾオキサゾール樹脂、カルゾ樹脂のいずれかの樹脂中に熱膨張係数低下用材料としての繊維やフィラーが混入されたものからなっている。この場合、繊維は、ガラス繊維やアラミド繊維等である。フィラーは、シリカフィラーやセラミックス系フィラー等である。また、第２の絶縁材料２１ａはペースト状または粉末状である。第２の絶縁材料２１ａがペースト状である場合には、気泡混入を防止するために、加圧式のスクリーン印刷が好ましい。
【００３８】
次に、印刷マスク４７を取り除く。この状態では、隙間４６内に供給された第２の絶縁材料２１ａは、印刷マスク４７の厚さに相当する分だけ、隙間４６上に突出されている。次に、図１２に示す一対の加熱加圧板５１、５２を用いて、第１および第２の第１の絶縁材料２２ａ、２１ａを加熱加圧する。この加熱加圧処理は、気泡混入を防止するために、真空中で行なうのが好ましい。
【００３９】
そして、加熱により溶融された両絶縁材料２２ａ、２１ａ中の樹脂がその後の冷却により硬化し、半導体構成体２間および最外周に配置された半導体構成体２の外側におけるベース板１の上面に外部絶縁層２２が固着されて形成され、また、隙間４６内に絶縁層２１が固着されて形成される。また、隙間４６内に供給された第２の絶縁材料２１ａの一部の、余剰分による薄い絶縁層（図示せず）が半導体構成体２および外部絶縁層２２の上面に形成される。
【００４０】
このように、半導体構成体２と第１の絶縁材料２２ａとの間におけるベース板１上に第２の絶縁材料２１ａをスクリーン印刷法により供給し、この供給された第２の絶縁材料２１ａ中の樹脂を第１の絶縁材料２２ａ中の樹脂と共に硬化させて絶縁層２１を形成しているので、半導体構成体２の側面を覆う絶縁層２１を容易に形成することができる。
【００４１】
この場合、図７に示すように、ウエハ状態において、半導体構成体２の柱状電極１２の高さは均一とされ、且つ、柱状電極１２の上面を含む封止膜１３の上面は平坦化されているため、図１２に示す状態において、複数の半導体構成体２の各厚さは同じである。そこで、図１２に示す状態において、半導体構成体２の上面を加圧制限面として加熱加圧処理を行なうと、半導体構成体２、絶縁層２１および外部絶縁層２２の上面は平坦面となる。
【００４２】
ここで、図１０に示す状態において、第１の絶縁材料２２ａの厚さを半導体構成体２の厚さよりもある程度厚くし、隙間４６内に第２の絶縁材料２１ａを供給しないで、一対の加熱加圧板５１、５２を用いて第１の絶縁材料２２ａを加熱加圧した場合には、第１の絶縁材料２２ａ中の溶融された樹脂が押し出されて隙間４６に充填される。しかしながら、この場合、隙間４６には、第１の絶縁材料２２ａ中の溶融されて押し出された樹脂のみが充填されるため、この樹脂のみからなる絶縁層とシリコン基板４との間の熱膨張係数差が比較的大きくなってしまい、好ましくない。
【００４３】
これに対し、上記実施形態の場合には、隙間４６には、エポキシ系樹脂、ポリイミド系樹脂、アクリル系樹脂、ポリベンゾオキサゾール樹脂、カルゾ樹脂のいずれかの樹脂中に熱膨張係数低下用材料としての繊維やフィラーが混入されたものからなる絶縁層２１が形成されるため、この絶縁層２１とシリコン基板４との間の熱膨張係数差が比較的小さくなり、樹脂のみからなる絶縁層が形成される場合と比較して、半導体構成体２とその側面を覆っている絶縁層２１との間にその熱膨張係数差に起因して生じる応力を緩和することができる。
【００４４】
さて、絶縁層２１および外部絶縁層２２を形成したら、次に、必要に応じて、半導体構成体２の上面等に形成された余分な樹脂層をバフ研磨やベルト研磨で除去する。この場合の研磨は、半導体構成体２の上面等に形成された樹脂層を除去するものであるため、安価で低精度のバフ研磨やベルト研磨で十分である。
【００４５】
次に、図１３に示すように、半導体構成体２、絶縁層２１および外部絶縁層２２の上面に第１の上層絶縁膜２３を形成する。この場合、第１の上層絶縁膜２３は、ビルドアップ材をラミネートすることによって形成する。ビルドアップ材としては、エポキシ系樹脂やＢＴ樹脂等の熱硬化性樹脂中にシリカフィラーを混入させ、熱硬化性樹脂を半硬化状態にしたものがある。また、第１の上層絶縁膜２３は、熱硬化性樹脂のみからなるシート材をラミネートすることによって形成するようにしてもよく、また、液状樹脂を塗布することによって形成するようにしてもよい。
【００４６】
ここで、図１１に示す工程後に、半導体構成体２および第１、第２の絶縁材料２２ａ、２１ａの上面に、第１の上層絶縁膜２３を形成するためのシート状の第３の絶縁材料を配置し、次いで、一対の加熱加圧板５１、５２を用いて加熱加圧処理を行ない、図１３に示すように、絶縁層２１、外部絶縁層２２および第１の上層絶縁膜２３を同時に形成するようにしてもよい。
【００４７】
この場合、第１の上層絶縁膜２３の上面は、上側の加熱加圧板５１の下面によって押さえ付けられるため、平坦面となる。したがって、第１の上層絶縁膜２３の上面を平坦化するための研磨工程は不要である。このため、ベース板１のサイズが例えば５００×５００ｍｍ程度と比較的大きくても、その上に配置された複数の半導体構成体２に対して第１の上層絶縁膜２３の上面の平坦化を一括して簡単に行なうことができる。
【００４８】
次に、図１４に示すように、レーザビームを照射するレーザ加工あるいはフォトリソグラフィ法により、柱状電極１２の上面中央部に対応する部分における第１の上層絶縁膜２３に開口部２６を形成する。次に、必要に応じて、開口部２６内等に発生したエポキシスミア等をデスミア処理により除去する。
【００４９】
次に、図１５に示すように、開口部２６を介して露出された柱状電極１２の上面を含む第１の上層絶縁膜２３の上面全体に第１の下地金属層２４を形成する。次に、第１の下地金属層２４の上面にメッキレジスト膜５３をパターン形成する。この場合、第１の上層再配線２５形成領域に対応する部分におけるメッキレジスト膜５３には開口部５４が形成されている。
【００５０】
次に、第１の下地金属層２４をメッキ電流路として銅の電解メッキを行なうことにより、メッキレジスト膜５３の開口部５４内の第１の下地金属層２４の上面に第１の上層再配線２５を形成する。次に、メッキレジスト膜５３を剥離し、次いで、第１の上層再配線２５をマスクとして第１の下地金属層２４の不要な部分をエッチングして除去すると、図１６に示すように、第１の上層再配線２５下にのみ第１の下地金属層２４が残存される。
【００５１】
次に、図１７に示すように、スクリーン印刷法やスピンコーティング法等により、第１の上層再配線２５を含む第１の上層絶縁膜２３の上面にエポキシ系樹脂やポリイミド系樹脂等からなる第２の上層絶縁膜２７を形成する。この場合、第１の上層再配線２５の接続パッド部に対応する部分における第２の上層絶縁膜２７には開口部３０が形成されている。
【００５２】
次に、開口部３０を介して露出された第１の上層再配線２５の接続パッド部上面を含む第２の上層絶縁膜２７の上面全体に第２の下地金属層２８を形成する。次に、第２の下地金属層２７の上面にメッキレジスト膜５５をパターン形成する。この場合、第２の上層再配線２９形成領域に対応する部分におけるメッキレジスト膜５５には開口部５６が形成されている。
【００５３】
次に、第２の下地金属層２８をメッキ電流路として銅の電解メッキを行なうことにより、メッキレジスト膜５５の開口部５６内の第２の下地金属層２８の上面に第２の上層再配線２９を形成する。次に、メッキレジスト膜５５を剥離し、次いで、第２の上層再配線２９をマスクとして第２の下地金属層２８の不要な部分をエッチングして除去すると、図１８に示すように、第２の上層再配線２９下にのみ第２の下地金属層２８が残存される。
【００５４】
次に、図１９に示すように、スクリーン印刷法やスピンコーティング法等により、第２の上層再配線２９を含む第２の上層絶縁膜２７の上面にソルダーレジスト等からなるオーバーコート膜３１を形成する。この場合、第２の上層再配線２９の接続パッド部に対応する部分におけるオーバーコート膜３１には開口部３２が形成されている。
【００５５】
次に、開口部３２内およびその上方に半田ボール３３を第２の上層再配線２９の接続パッド部に接続させて形成する。次に、図２０に示すように、互いに隣接する半導体構成体２間において、オーバーコート膜３１、第２の上層絶縁膜２７、第１の上層絶縁膜２３、外部絶縁層２２およびベース板１を切断すると、図１に示す半導体装置が複数個得られる。
【００５６】
以上のように、上記製造方法では、ベース板１上に複数の半導体構成体２を接着層３を介して配置し、複数の半導体構成体２に対して、絶縁層２１、外部絶縁層２２、第１、第２の上層絶縁膜２３、２７、第１、第２の上層再配線２５、２９、オーバーコート膜３１および半田ボール３３の形成を一括して行い、その後に分断して複数個の半導体装置を得ているので、製造工程を簡略化することができる。また、図１２に示す工程以降では、ベース板１と共に複数の半導体構成体２を搬送することができるので、これによっても製造工程を簡略化することができる。
【００５７】
（第２実施形態）
図２１はこの発明の第２実施形態としての半導体装置の断面図を示す。この半導体装置において、図１に示す場合と異なる点は、半導体構成体２の周囲におけるベース板１の上面に、樹脂中に熱膨張係数低下用材料が混入された絶縁層２１のみを設けた点である。この場合、絶縁層は２１は、図１１に示す工程において、第１の絶縁材料２２ａを配置しないで、半導体構成体２間におけるベース板１の上面にスクリーン印刷法により第２の絶縁材料２１ａを供給し、一対の加熱加圧板を用いて加熱加圧処理を行なうと、形成される。なお、半導体構成体２および第２の絶縁材料２１ａの上面に図１３に示す第１の上層絶縁膜２３または第１の上層絶縁膜２３形成用の絶縁材料を配置し、一対の加熱加圧板を用いて加熱加圧処理を行なうようにしてもよい。
【００５８】
この第２実施形態においても、半導体構成体２の周囲におけるベース１板上に、樹脂中に熱膨張係数低下用材料が混入されたものからなる絶縁層２１を設けているので、樹脂のみからなる絶縁層を設ける場合と比較して、半導体構成体２とその側面を覆っている絶縁層２１との間にその熱膨張係数差に起因して生じる応力を緩和することができる。
【００５９】
（第３実施形態）
図２２はこの発明の第３実施形態としての半導体装置の断面図を示す。例えば、図２０に示す場合には、互いに隣接する半導体構成体２間において、切断したが、これに限らず、２個またはそれ以上の複数の半導体構成体２を１組として切断するようにしてもよい。すなわち、この発明の第３実施形態における半導体装置は、１つの半導体装置に複数の半導体構成体を含む、マルチチップモジュール型の構成を備えるものであり、図２２に示す半導体装置は、１つの半導体装置に２個の半導体構成体２を含むように切断した場合を示す。
【００６０】
ただし、この場合、２個の半導体構成体２間の間隔は比較的狭く、その間におけるベース板１の上面には絶縁層２１のみが設けられ、２個の半導体構成体２の周囲におけるベース板１の上面には方形枠状の絶縁層２１および外部絶縁層２２が設けられている。したがって、この場合も、各半導体構成体２の周囲におけるベース１板上に、樹脂中に熱膨張係数低下用材料が混入されたものからなる絶縁層２１を設けているので、樹脂のみからなる絶縁層を設ける場合と比較して、半導体構成体２とその側面を覆っている絶縁層２１との間にその熱膨張係数差に起因して生じる応力を緩和することができる。
【００６１】
（第４実施形態）
図２３はこの発明の第４実施形態としての半導体装置の断面図を示す。この半導体装置において、図１に示す場合と大きく異なる点は、シリコン基板４上の集積回路に光が入射するのを防止するために、半導体構成体２上におけるオーバーコート膜３１の上面に、シリコン基板４の平面サイズよりもやや大きめの平面方形状の遮光層６１を設けた点である。遮光層６１は、遮光性金属シートを貼り付けることにより、あるいは、印刷法によりカーボンブラック入りの樹脂層を形成することにより、形成されている。
【００６２】
この場合、半導体構成体２上におけるオーバーコート膜３１の上面に遮光層６１を設けているため、この領域に半田ボール３３を配置することはできない。そこで、半田ボール３３の配置領域を確保するため、ベース板１および外部絶縁層２２の平面サイズを適宜に大きくし、半導体構成体２の周囲における絶縁層２１および外部絶縁層２２上に半田ボール３３を配置している。
【００６３】
（第５実施形態）
図２４はこの発明の第５実施形態としての半導体装置の断面図を示す。この半導体装置において、図１に示す場合と大きく異なる点は、第１の上層絶縁膜２３の上面に設けられた第１の下地金属層２４を含む第１の上層再配線２５の少なくとも一部と、ベース板１の下面に設けられた下地金属層６２を含む下層再配線６３とを、第１の上層絶縁膜２３、絶縁層２１およびベース板１に設けられた貫通孔６４の内壁面に設けられた下地金属層６５を含む上下導通部６６を介して接続した点である。
【００６４】
ただし、この場合、半導体構成体２の周囲におけるベース板２の上面に絶縁層２１のみを設けているが、絶縁層２１の周囲におけるベース板２の上面に外部絶縁層を設け、外部絶縁層に上下導通用の貫通孔を設けるようにしてもよい。また、下層再配線６６はソルダーレジスト等からなる下層絶縁膜６７によって覆われている。さらに、上下導通部６６内には、上下配線の電気的な導通を良くするために、銅ペースト、銀ペースト、導電性樹脂等からなる導電材６８が充填されているが、絶縁性樹脂が充填されていてもよく、また、空洞であってもよい。
【００６５】
ところで、図２４では、第１の上層再配線２５はオーバーコート膜３１によって覆われ、オーバーコート膜３１に設けられた開口部３２を介して露出された第１の上層再配線２５の接続パッド部上面には半田ボール３３が設けられている。すなわち、この場合、上層絶縁膜および上層再配線は１層である。したがって、上層絶縁膜および上層再配線は１層であってもよく、また、図示していないが、２層以上であってもよい。そして、上層絶縁膜および上層再配線を２層以上とする場合には、第２層以上の上層再配線と下層再配線とをその間に介在された絶縁膜に形成された貫通孔内に形成された上下導通部を介して接続するようにしてもよい。
【００６６】
次に、図２４に示す半導体装置の一部の製造方法の一例について簡単に説明する。図１４に示すように、レーザビームを照射するレーザ加工により、第１の上層絶縁膜２３に開口部２６を形成するとき、同じレーザ加工により、第１の上層絶縁膜２３、絶縁層２１およびベース板１に貫通孔６４を形成する。次に、必要に応じて、開口部２６内および貫通孔６４内等に発生したエポキシスミア等をデスミア処理により除去する。
【００６７】
次に、下地金属層２４を含む第１の上層再配線２５の形成と同時に、下地金属層６２を含む下層再配線６３および下地金属層６５を含む上下導通部６６を形成する。次に、スクリーン印刷法等により、上下導通部６６内に銅ペースト、銀ペースト、導電性樹脂等からなる導電材６８を充填する。次に、必要に応じて、上下導通部６６内から突出された余分の導電材６８をバフ研磨やベルト研磨等により除去する。次に、第１の上層絶縁膜３１の形成と同時に、下層絶縁膜６７を形成する。
【００６８】
（第６実施形態）
図２５はこの発明の第６実施形態としての半導体装置の断面図を示す。上記第１実施形態では、図１に示すように、半導体構成体２として、外部接続用電極としての柱状電極１２と、柱状電極１２の上面を除く部分を覆う封止膜１３とを有するものを用いているが、これに限定されるものではない。すなわち、図２５に示すこの発明の第６実施形態の半導体装置における半導体構成体２は、接続パッド部を有する再配線１１と、再配線１１の接続パッド部を除く部分を覆う絶縁膜７１と、絶縁膜７１に設けられた開口部７２を介して露出された再配線１１の接続パッド部上面に設けられた下地金属層７２を含む接続パッド（外部接続用電極）７３とを有する。
【００６９】
この場合、絶縁膜７１の上面および半導体構成体２の周囲におけるベース板１の上面には絶縁層２１がその上面が接続パッド７４の上面と面一となるように設けられている。絶縁層２１はスクリーン印刷法により形成され、必要に応じ、その上面はバフ研磨やベルト研磨等により研磨されている。そして、下地金属層２４を含む第１の上層再配線２５の一端部は、第１の上層絶縁膜２３の開口部２６を介して接続パッド７４に接続されている。
【００７０】
（第７実施形態）
図２６はこの発明の第７実施形態としての半導体装置の断面図を示す。すなわち、図２６に示すこの発明の第７実施形態における半導体構成体２は、外部接続用電極としての接続パッド部を有する再配線１１と、再配線１１の接続パッド部を除く部分を覆う絶縁膜７１と、再配線１１の接続パッド部に対応する部分における絶縁膜７１に設けられた開口部７２とを有するものである。
【００７１】
ただし、この場合、半導体構成体２の周囲におけるベース板１の上面には絶縁層２１が設けられている。また、第１の上層再配線２５はオーバーコート膜３１によって覆われ、オーバーコート膜３１に設けられた開口部３２を介して露出された第１の上層再配線２５の接続パッド部上面には半田ボール３３が設けられている。すなわち、この場合、上層絶縁膜２３および上層再配線２５は１層である。また、半田ボール３３は、半導体構成体２上にのみ配置されている。そして、下地金属層２４を含む第１の上層再配線２５の一端部は、第１の上層絶縁膜２３および絶縁膜７１の開口部２６、７２を介して再配線１１の接続パッド部に接続されている。
【００７２】
次に、図２６に示す半導体装置の一部の製造方法の一例について説明する。まず、図２７に示すように、ウエハ状態のシリコン基板４上に形成された保護膜８の上面に下地金属層１０を含む再配線１１が形成されたものを用意する。
【００７３】
次に、図２８に示すように、スクリーン印刷法、スピンコーティング法、ダイコート法等により、再配線１１を含む保護膜８の上面全体にエポキシ系樹脂、ポリイミド系樹脂、アクリル系樹脂、ポリベンゾオキサゾール樹脂、カルゾ樹脂のいずれかからなる絶縁膜７１をその厚さが下地金属層１０を含む再配線１１の厚さよりも厚くなるように形成する。したがって、この状態では、再配線１１の接続パッド部上面は絶縁膜７１によって覆われている。
【００７４】
次に、シリコン基板４の下面全体に接着層３を接着する。次に、シリコン基板４に固着された接着層３をダイシングテープ（図示せず）に貼り付け、図２９に示すダイシング工程を経た後に、ダイシングテープから剥がすと、シリコン基板４の下面に接着層３を有する半導体構成体２が複数個得られる。この状態では、再配線１１の接続パッド部上面は絶縁膜７１によって覆われたままである。
【００７５】
次に、図３０に示すように、比較的大きいベース板１の上面の所定の複数箇所にそれぞれ半導体構成体２のシリコン基板４の下面に接着された接着層３を接着する。次に、半導体構成体２間および最外周に配置された半導体構成体２の外側におけるベース板１の上面にスクリーン印刷法により絶縁材料２１ａを供給し、次いで、それらの上面にシート状の絶縁材料２３ａを配置し、次いで、一対の加熱加圧板を用いて加熱加圧処理を行なうと、半導体構成体２間および最外周に配置された半導体構成体２の外側におけるベース板１の上面に絶縁層２１が形成され、且つ、半導体構成体２および絶縁層２１の上面に第１の上層絶縁膜２３が形成される。
【００７６】
次に、図３１に示すように、レーザビームを照射するレーザ加工あるいはフォトリソグラフィ法により、再配線１１の接続パッド部上面中央部に対応する部分における第１の上層絶縁膜２３および絶縁膜７１に開口部２６、７２を形成する。この場合、第１の上層絶縁膜２３および絶縁膜７１に開口部２６、７２を同時に形成するため、別々に形成する場合と比較して、製造工程数を少なくすることができる。次に、必要に応じて、開口部２６、７２内等に発生したエポキシスミア等をデスミア処理により除去する。以下、第１の上層再配線２５形成工程、オーバーコート膜３１形成工程、半田ボール３３形成工程および切断工程を経ると、図２６に示す半導体装置が複数個得られる。
【００７７】
（第８実施形態）
図３２はこの発明の第８実施形態としての半導体装置の断面図を示す。この半導体装置において、図２６に示す場合と異なる点は、半導体構成体２は絶縁膜７１を備えて織らず、再配線１１を含む保護膜８の上面およびその周囲に設けられた絶縁層２１の上面に第１の上層絶縁膜２３が設けられ、第１の上層絶縁膜２３の開口部２６上およびその周囲における第１の上層絶縁膜２３の上面に下地金属層２４を含む接続パッド２５が再配線１１の接続パッド部に接続されて設けられ、下地金属層２４を含む接続パッド２５の表面に半田ボール３３が設けられた点である。
【００７８】
この場合、第１の上層絶縁膜２３の上面に設けられた下地金属層２４を含む第１の上層再配線２５は下地金属層２４を含む接続パッド２５のみからなっている。そして、レーザビーム照射によるレーザ加工により形成される第１の上層絶縁膜２３の開口部２６の直径は３０〜１００μｍであるの対し、接続パッド２５の直径は開口部２６の直径の２倍以上で小さくても２００μｍ程度であり、多くは３００μｍ以上である。
【００７９】
したがって、接続パッド２５の中心位置が開口部２６の中心位置から多少ずれても別に支障はなく、この結果、接続パッド２５を形成するためのエッチングパターン要求精度をある程度低く設定することができ、ひいては、低価格の露光システムとエッチングプロセスにより接続パッド２５をパターン形成することができる。また、図２６に示すソルダーレジスト等からなるオーバーコート膜３１を備えていないので、半導体装置のコストをより一層低減することができる。
【００８０】
（その他の実施形態）
なお、例えば、図７あるいは図２７に示す工程後に、シリコン基板４の下面側を適宜に研磨し、シリコン基板４の厚さを適宜に薄くするようにしてもよい。また、上記各実施形態において、絶縁層２１を形成するための材料としてエポキシ系樹脂、ポリイミド系樹脂、アクリル系樹脂、ポリベンゾオキサゾール樹脂、カルゾ樹脂、熱可塑性樹脂のいずれかを用い、スクリーン印刷法によりペースト状または粉末状として供給するようにしてもよい。さらに、ベース板１は、１枚の部材に限らず、絶縁膜および配線が交互に積層された多層印刷回路板としてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００８１】
【図１】この発明の第１実施形態としての半導体装置の断面図。
【図２】図１に示す半導体装置の製造方法の一例において、当初用意したものの断面図。
【図３】図２に続く工程の断面図。
【図４】図３に続く工程の断面図。
【図５】図４に続く工程の断面図。
【図６】図５に続く工程の断面図。
【図７】図６に続く工程の断面図。
【図８】図７に続く工程の断面図。
【図９】図８に続く工程の断面図。
【図１０】図９に続く工程の断面図。
【図１１】図１０に続く工程の断面図。
【図１２】図１１に続く工程の断面図。
【図１３】図１２に続く工程の断面図。
【図１４】図１３に続く工程の断面図。
【図１５】図１４に続く工程の断面図。
【図１６】図１５に続く工程の断面図。
【図１７】図１６に続く工程の断面図。
【図１８】図１７に続く工程の断面図。
【図１９】図１８に続く工程の断面図。
【図２０】図１９に続く工程の断面図。
【図２１】この発明の第２実施形態としての半導体装置の断面図。
【図２２】この発明の第３実施形態としての半導体装置の断面図。
【図２３】この発明の第４実施形態としての半導体装置の断面図。
【図２４】この発明の第５実施形態としての半導体装置の断面図。
【図２５】この発明の第６実施形態としての半導体装置の断面図。
【図２６】この発明の第７実施形態としての半導体装置の断面図。
【図２７】図２６に示す半導体装置の製造方法の一例において、当初用意したものの断面図。
【図２８】図２７に続く工程の断面図。
【図２９】図２８に続く工程の断面図。
【図３０】図２９に続く工程の断面図。
【図３１】図３０に続く工程の断面図。
【図３２】この発明の第８実施形態としての半導体装置の断面図。
【符号の説明】
【００８２】
１  ベース板
２  半導体構成体
３  接着層
４  シリコン基板
５  接続パッド
６  絶縁膜
８  保護膜
１１  再配線
１２  柱状電極
１３  封止膜
２１  絶縁層
２２  外部絶縁層
２３  第１の上層絶縁膜
２５  第１の上層再配線
２７  第２の上層絶縁膜
２９  第２の上層再配線
３１  オーバーコート膜
３３  半田ボール
【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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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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【図２７】
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【図２８】
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【図２９】
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【図３０】
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【図３１】
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【図３２】
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