(57)【要約】【課題】  本発明の目的は、製造プロセスの容易化及び信頼性の向上を図ることにある。【解決手段】  半導体装置の製造方法は、（ａ）電極パッド１６及びパッシベーション膜１８を有する半導体基板１０の上方に、樹脂層３０を形成する工程と、（ｂ）樹脂層３０をキュアすることにより、樹脂突起４０を形成する工程と、（ｃ）電極パッド１６と電気的に接続する導電層５０を、電極パッド１６の上方から樹脂突起４０の上方に至るように形成する工程と、（ｄ）検査端子７０の成型面７２により導電層５０を介して樹脂突起４０を押し潰すことにより、樹脂突起４０を成型するとともに電気的検査を行う工程と、を含む。【選択図】      図１０
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
（ａ）電極パッド及びパッシベーション膜を有する半導体基板の上方に、樹脂層を形成する工程と、
（ｂ）前記樹脂層をキュアすることにより、樹脂突起を形成する工程と、
（ｃ）前記電極パッドと電気的に接続する導電層を、少なくとも、前記電極パッドの上方から前記樹脂突起の上方に至るように形成する工程と、
（ｄ）検査端子の成型面により前記導電層を介して前記樹脂突起を押し潰すことにより、前記樹脂突起を成型するとともに電気的検査を行う工程と、
を含む半導体装置の製造方法。
【請求項２】
請求項１記載の半導体装置の製造方法において、
前記検査端子の前記成型面は、平面をなし、
前記（ｄ）工程において、前記樹脂突起の上面を平面に成型する半導体装置の製造方法。
【請求項３】
請求項１記載の半導体装置の製造方法において、
前記検査端子の前記成型面は、凸状をなし、
前記（ｄ）工程において、前記樹脂突起の上面を凹状に成型する半導体装置の製造方法。
【請求項４】
請求項１記載の半導体装置の製造方法において、
前記検査端子の前記成型面は、凹状をなし、
前記（ｄ）工程において、前記樹脂突起の上面を凸状に成型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】
電気的接続信頼性の向上を図るため、樹脂突起上に導電層が形成された樹脂コアバンプを外部端子とする半導体装置が開発されている（特許文献１参照）。この場合、電気的検査工程は、樹脂コアバンプに検査用プローブを点接触させることにより行われるが、樹脂は軟らかいため、本工程により樹脂コアバンプが破壊又は損傷することが考えられる。また、樹脂突起の所望の突起形状を得ることも重要である。
【特許文献１】特開平２−２７２７３７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、製造プロセスの容易化及び信頼性の向上を図ることにある。
【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、
（ａ）電極パッド及びパッシベーション膜を有する半導体基板の上方に、樹脂層を形成する工程と、
（ｂ）前記樹脂層をキュアすることにより、樹脂突起を形成する工程と、
（ｃ）前記電極パッドと電気的に接続する導電層を、少なくとも、前記電極パッドの上方から前記樹脂突起の上方に至るように形成する工程と、
（ｄ）検査端子の成型面により前記導電層を介して前記樹脂突起を押し潰すことにより、前記樹脂突起を成型するとともに電気的検査を行う工程と、
を含む。
【０００５】
本発明によれば、検査端子の成型面に従って樹脂突起の突起形状が決められるので、所望の突起形状を容易に得ることができる。また、樹脂突起の成型とともに、導電層の電気的検査を同時に行うことができる。さらに、樹脂突起は検査端子の成型面と面接触するので、検査端子の接触による応力が分散され、樹脂突起の破壊又は導電層の断線等を防止することができる。
【０００６】
なお、本発明において、特定のＡの上方にＢが設けられているとは、Ａ上に直接Ｂが設けられている場合と、Ａ上に他の層等を介してＢが設けられている場合と、を含むものとする。このことは、以下の発明においても同様である。
【０００７】
（２）この半導体装置の製造方法において、
前記検査端子の前記成型面は、平面をなし、
前記（ｄ）工程において、前記樹脂突起の上面を平面に成型してもよい。
【０００８】
これによれば、樹脂突起の上面を平面にすることができるので、例えば外観検査を容易に行うことができる。
【０００９】
（３）この半導体装置の製造方法において、
前記検査端子の前記成型面は、凸状をなし、
前記（ｄ）工程において、前記樹脂突起の上面を凹状に成型してもよい。
【００１０】
これによれば、樹脂突起の上面を凹状にすることができるので、例えば外観検査を容易に行うことができる。
【００１１】
（４）この半導体装置の製造方法において、
前記検査端子の前記成型面は、凹状をなし、
前記（ｄ）工程において、前記樹脂突起の上面を凸状に成型してもよい。
【００１２】
これによれば、樹脂突起の上面を凸状にすることができるので、例えば外観検査を容易に行うことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
以下、本発明の実施の形態について図面を参照して説明する。
【００１４】
（半導体装置の製造方法）
図１〜図１１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。
【００１５】
（１）まず、図１及び図２に示すように、半導体基板１０を用意する。半導体基板１０は、例えば半導体ウエハである（図１参照）。その場合、半導体基板１０は、半導体チップとなる複数のチップ領域１２を有し、それぞれのチップ領域１２の内部に集積回路１４が形成されている。すなわち、半導体基板１０を複数の半導体チップに分割する場合、個々の半導体チップが個々の集積回路１４を有することになる。集積回路１４は、少なくともトランジスタ等の能動素子を含む。チップ領域１２は、例えば平面視が矩形形状（例えば長方形）をなしている。それぞれのチップ領域１２には、複数の電極パッド（例えばアルミパッド）１６が形成されている。複数の電極パッド１６は、チップ領域１２の対向する２辺（例えば長辺側の２辺）又は４辺に沿って配列されていてもよい。その場合、各辺に１列又は複数列の電極パッド１６が配列されている。電極パッド１６がチップ領域１２の端部に配列している場合、集積回路１４は、複数の電極パッド１６により囲まれた中央部に形成されていてもよい。あるいは、電極パッド１６は、集積回路１４と平面視において重なる領域に形成されていてもよい。電極パッド１６は、内部配線（図示しない）により集積回路１４と電気的に接続されている。
【００１６】
半導体基板１０の表面（集積回路１４の形成面）には、パッシベーション膜（保護膜）１８が形成されている。パッシベーション膜１８は、無機系又は有機系のいずれから形成してもよく、例えばシリコン酸化膜、シリコン窒化膜の少なくとも１層により形成することができる。パッシベーション膜１８には、電極パッド１６を開口する開口部が形成されている。開口部により、電極パッド１６の少なくとも一部（例えば中央部のみ）が露出している。
【００１７】
（２）次に、図３〜図５に示すように、半導体基板１０上（詳しくはパッシベーション膜１８上）に樹脂層３０を形成する。
【００１８】
フォトリソグラフィ工程により、樹脂層３０をパターニングすることができる。具体的には、まず、図３に示すように、感光性の樹脂材料２０を例えばスピンコート法により半導体基板１０上に塗布する。その後、図４に示すように、開口部２４を有するマスク２２を半導体基板１０上に配置し、光エネルギー２６を照射して露光を行う。樹脂材料２０として、光エネルギー２６の照射部分において現像液の溶解性が減少するネガ型を使用した場合には、マスク２２の開口部２４から露出する領域のみに樹脂を残すことができる。あるいは、逆に、樹脂材料２０として、光エネルギー２６の照射部分において現像液の溶解性が増加するポジ型を使用した場合には、マスク２２により覆われた領域のみに樹脂を残すことができる。その後、現像工程を行うことにより、所定形状にパターニングされた樹脂層３０を得ることができる。
【００１９】
変形例として、樹脂層３０を液滴吐出法（例えばインクジェット法）により形成してもよい。これによれば、樹脂材料を必要な領域のみに直接吐出することができる。特に、インクジェット法によれば、インクジェットプリンタ用に実用化された技術を応用することによって、高速かつインク（樹脂材料）を無駄なく経済的に設けることができる。
【００２０】
樹脂層３０は、平面視において電極パッド１６と異なる領域に形成することができる。電極パッド１６が半導体基板１０の端部に形成されている場合、樹脂層３０は、電極パッド１６よりも内側の領域に形成することができる。樹脂層３０は、例えば、平面視において所定の幅を有する直線状に形成することができる。その場合、半導体基板１０のチップ領域１２の境界（例えば長辺方向）に沿って（例えば平行に）延出するように形成することができる。なお、樹脂層３０の樹脂材料としては、ポリイミド樹脂、アクリル樹脂、フェノール樹脂、エポキシ樹脂、シリコーン樹脂、変性ポリイミド樹脂等の弾性樹脂材料が挙げられる。
【００２１】
（３）次に、図６に示すように、樹脂層３０をキュアする。こうして、樹脂層３０から樹脂突起４０を形成する。
【００２２】
キュア工程では、樹脂層３０を加熱することにより、溶融させ、その後に硬化させる。キュア工程により、樹脂突起４０の表面を曲面にしてもよい。また、樹脂突起４０の断面形状（後述の導電層５０の延出方向に切った断面形状）は、略半円形状又は略半楕円形状をなしていてもよい。樹脂突起４０は、半導体基板１０の主面に垂直方向に突起している。なお、キュア後の樹脂突起４０の形状は、上述した形状に限定されるものではない。
【００２３】
（４）その後、図７及び図８に示すように、電極パッド１６と電気的に接続する導電層５０を形成する。図７は、半導体装置の平面図であり、図８は、図７のＶIII−ＶIII線断面図である。
【００２４】
導電層５０は、スパッタ法又は蒸着法により導電箔を成膜し、その後、導電箔をパターニングすることにより形成することができる。導電層５０は、例えば、下地となる第１の層（例えばＴｉＷ層）５２と、その上の第２の層（例えばＡｕ層）５４とからなる複数層により形成することができる。その場合、導電箔を第１及び第２の層５２，５４により形成し、レジストをマスクとしてエッチングにより第２の層５４をパターニングし、パターニング後の第２の層５４をマスクとして第１の層５２をパターニングしてもよい。下地となる第１の層５２は、金属拡散防止、密着性向上又はメッキ層として利用することができる。変形例として、下地となる第１の層５２をスパッタ法又は蒸着法により形成し、その上の第２の層５４を無電解メッキ又は電気メッキにより形成することもできる。これにより、第２の層５４を容易に厚く形成することができる。あるいは、導電層５０は、単一層（例えばＡｕ層）により形成することもできる。なお、導電層５０の材質は上述に限られず、例えば、Ｃｕ，Ｎｉ，Ｐｄ，Ａｌ，Ｃｒ等を使用することができる。
【００２５】
導電層５０は、電極パッド１６上から樹脂突起４０上に至るように形成することができる。導電層５０のうち樹脂突起４０を被覆する部分を電気的接続部５６ということができる。図８に示す例では、導電層５０が樹脂突起４０を乗り越えて延出され、その先端部５８がパッシベーション膜１８上に至るように形成されている。これにより、導電層５０により樹脂突起４０を複数方向から押さえ付けることができ、また、導電層５０はパッシベーション膜１８に対する密着性が高いので、導電層５０の剥離防止を図ることができる。なお、電極パッド１６及び樹脂突起４０の間においても、導電層５０はパッシベーション膜１８に密着していてもよい。
【００２６】
こうして、半導体基板１０上に外部端子６０を形成することができる。外部端子６０は、樹脂突起４０と、樹脂突起４０を被覆する電気的接続部５６と、を含む。外部端子６０は、集積回路１４及び電極パッド１６に電気的に接続されている。外部端子６０は、弾力性を有する樹脂がコアとなっており、実装時における応力緩和機能を果たすので電気的接続信頼性の向上を図ることができる。
【００２７】
必要があれば、導電層５０を形成した後、その導電層５０をマスクとして樹脂突起４０を部分的に除去してもよい。これにより、例えば、半導体装置を他の基板に実装したときに、両者間に設けられる接着剤の排出性を向上させることができる。図７に示すように、樹脂突起４０が所定の幅を有する直線状に形成され、樹脂突起４０の長さ方向に複数の電気的接続部５６が所定間隔をあけて配列されている場合、隣接する電気的接続部５６同士の間から露出する部分を異方性のエッチャント（例えばＯ２プラズマ）によりエッチングして除去する。その場合、パッシベーション膜１８の損傷を防止するため、隣接する電気的接続部５６同士の間に樹脂の残渣を設けるようにエッチングすることができる。
【００２８】
（５）次に、図９〜図１１に示すように、検査端子７０により、樹脂突起４０を成型するとともに、半導体装置の電気的検査を行う。
【００２９】
検査端子７０は、電気的特性を検査するための所定の検査装置（図示しない）に接続されている。検査端子７０は、いわゆるプローブである。また、検査端子７０は、成型面７２を有する。成型面７２は、樹脂突起４０（外部端子６０）を形作る型である。成型面７２は、１つの面（例えば平面又は曲面）により形成されていてもよいし、複数の面により立体的形状をなしていてもよい。
【００３０】
図９に示すように、検査端子７０を、樹脂突起４０の上方であって成型面７２が樹脂突起４０と対向する向きに配置する。そして、図１０に示すように、検査端子７０の成型面７２により、導電層５０（詳しくは電気的接続部５６）を介して樹脂突起４０を押し潰す。詳しくは、樹脂突起４０の上端部を押し潰す。図１０に示すように、検査端子７０の成型面７２が平面であれば、本工程により、樹脂突起４２の上面を平面に成型することができる。すなわち、外部端子６２の上面を平面に成型することができる。そして、上記成型工程と同時に、検査端子７０を導電層５０に接触させた状態で電気的検査を行う。この電気的検査は、半導体基板１０の内部の集積回路１４の電気的接続状態、及び電極パッド１６から樹脂突起４２（外部端子６２）の間の電気的接続状態の合否又は特性を検査することを含む。
【００３１】
図１１に示す例では、成型後の樹脂突起４２の上面は平面になっているので、光の反射が制限され、カメラ等により視認が容易となり、その後に行われる外観検査を容易に行うことができる。また、検査端子７０による成型により、樹脂突起４０を所定の高さにすることができるので、例えば複数の樹脂突起４０の高さの均一化を図ることができる。
【００３２】
本実施の形態によれば、検査端子７０の成型面７２に従って樹脂突起４２の突起形状が決められるので、所望の突起形状を容易に得ることができる。また、樹脂突起４０の成型とともに、導電層５０の電気的検査を同時に行うことができる。さらに、樹脂突起４０は検査端子７０の成型面７２と面接触するので、検査端子７０の接触による応力が分散され、樹脂突起４０の破壊又は導電層５０の断線等を防止することができる。
【００３３】
（電子機器）
図１２は、本発明の実施の形態に係る電子デバイスを示す図である。電子デバイス（例えば表示デバイス）１０００は、上述した構成を有する半導体装置１００を含む。図１２に示す例では、電子デバイス１０００は、半導体装置１００と、樹脂フィルム等からなる第１の基板２００と、ガラス等からなる第２の基板３００と、を含む。半導体装置１００は、例えば第１の基板２００にフェースダウン実装され、詳しくは、第１の基板２００に形成された配線パターンと、半導体装置１００の外部端子６２とが電気的に接続されている。半導体装置１００と第１の基板２００の間には、図示しない絶縁性接着剤（例えばＮＣＦ(Non Conductive Film)又はＮＣＰ(Non Conductive Paste)）が設けられている。あるいは、第１の基板２００を省略して、半導体装置１００を第２の基板３００にフェースダウン実装することもできる。電子デバイス１０００の例としては、例えば、液晶ディスプレイ、プラズマディスプレイ、ＥＬ（Electrical Luminescence）ディスプレイなどが挙げられる。なお、図１３には本発明の実施の形態に係る電子機器の一例としてノート型パーソナルコンピュータが示され、図１４には携帯電話が示されている。
【００３４】
（変形例）
図１５〜図１７は、半導体装置の製造方法の変形例を説明する図である。本変形例では、検査端子１７０の態様が上述と異なる。
【００３５】
図１５に示すように、検査端子１７０は成型面１７２を有し、本変形例では、成型面１７２は凸状に形成されている。詳しくは、成型面１７２は、凸部１７４を有する。凸部１７４は、直方体又は立方体の突起であってもよいし、半球状又はそれに類似の表面が曲面をなす突起であってもよいし、先端が先鋭となる突起であってもよい。図１６に示すように、検査端子１７０の成型面１７２により、導電層５０（詳しくは電気的接続部５６）を介して樹脂突起４０を押し潰す。詳しくは、樹脂突起４０の上端部を押し潰す。図１６に示すように、検査端子１７０の成型面１７２が凸状であれば、本工程により、図１７に示すように、樹脂突起１４２の上面を凹状に成型することができる。すなわち、外部端子１６２の上面を凹状に（凹部１６４を有するように）成型することができる。なお、電気的検査を上述した成型と同時に行うことは、すでに説明した通りである。また、本工程による効果もすでに説明した通りである。
【００３６】
図１８〜図２０は、半導体装置の製造方法の他の変形例を説明する図である。本変形例では、検査端子２７０の態様が上述と異なる。
【００３７】
図１８に示すように、検査端子２７０は成型面２７２を有し、本変形例では、成型面２７２は凹状に形成されている。詳しくは、成型面２７２は、凹部２７４を有する。凹部２７４は、直方体又は立方体の空間からなる窪みであってもよいし、半球状又はそれに類似の表面が曲面をなす空間からなる窪みであってもよいし、最も深い位置が先鋭となる空間からなる窪みであってもよい。図１９に示すように、検査端子２７０の成型面２７２により、導電層５０（詳しくは電気的接続部５６）を介して樹脂突起４０を押し潰す。詳しくは、樹脂突起４０の上端部を押し潰す。図１９に示すように、検査端子２７０の成型面２７２が凹状であれば、本工程により、図２０に示すように、樹脂突起２４２の上面を凸状に成型することができる。すなわち、外部端子２６２の上面を凸状に（凸部２６４を有するように）成型することができる。なお、電気的検査を上述した成型と同時に行うことは、すでに説明した通りである。また、本工程による効果もすでに説明した通りである。
【００３８】
図２１は、半導体装置の製造方法の他の変形例を説明する図である。本変形例では、樹脂突起３４０（外部端子３６０）の態様が上述と異なる。
【００３９】
図２１に示す例では、複数の樹脂突起３４０を個々が互いに非接触となるように所定の間隔をあけて形成する。このような樹脂突起３４０は、例えば、複数の略円柱状の樹脂層をパターニングして形成した後、キュア工程を行うことにより形成することができる。キュア後の樹脂突起３４０は、略半球状をなしていてもよい。
【００４０】
導電層５０は、少なくとも、いずれか１つの電極パッド１６といずれか１つの樹脂突起３４０の間を電気的に接続する。その場合、導電層５０は、１つの樹脂突起３４０の一部のみを覆うように形成してもよいし、その全部を覆うように形成してもよい。前者の場合、樹脂突起３４０の一部が露出することにより、応力が開放されるので、実装時の外部端子３６０のクラックを防止することができる。
【００４１】
なお、本変形例においては、樹脂突起３４０をあらかじめ個々に分離して形成するので、上述した例のように、導電層５０を形成した後の樹脂突起の部分的な除去工程を省略することができる。
【００４２】
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】
【００４３】
【図１】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】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３】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４】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５】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６】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７】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８】図７のＶIII−ＶIII線断面図である。
【図９】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１０】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１１】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１２】本発明の実施の形態に係る電子デバイスを示す図である。
【図１３】本発明の実施の形態に係る電子機器を示す図である。
【図１４】本発明の実施の形態に係る電子機器を示す図である。
【図１５】本発明の実施の形態の変形例に係る半導体装置の製造方法を説明する図である。
【図１６】本発明の実施の形態の変形例に係る半導体装置の製造方法を説明する図である。
【図１７】本発明の実施の形態の変形例に係る半導体装置の製造方法を説明する図である。
【図１８】本発明の実施の形態の変形例に係る半導体装置の製造方法を説明する図である。
【図１９】本発明の実施の形態の変形例に係る半導体装置の製造方法を説明する図である。
【図２０】本発明の実施の形態の変形例に係る半導体装置の製造方法を説明する図である。
【図２１】本発明の実施の形態の変形例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】
【００４４】
１０…半導体基板  １６…電極パッド  １８…パッシベーション膜
３０…樹脂層  ４０，４２…樹脂突起  ５０…導電層  ７０…検査端子
７２…成型面  １４２…樹脂突起  １７０…検査端子  １７２…成型面
２４２…樹脂突起  ２７０…検査端子  ２７２…成型面  ３４０…樹脂突起
【図１】
2007048971.tif 000003
【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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