(57)【要約】【課題】  外部基板へ実装した際に、接続不良を低減できる半導体装置を提供する。【解決手段】  本発明に係る半導体装置１は、一面に電極を配してなる半導体基板２と、  半導体基板１の一面を覆うように配され、かつ、前記電極が露呈するように開口部を有すると共に、厚さが異なる部分を有する中間層２１と、中間層２１を覆い、外部基板との接続領域に配された第一導電部６Ａ、６ａと、前記開口部を通して前記電極と第一導電部６Ａ、６ａとを電気的に接続する第二導電部と、第一導電部６Ａ、６ａに接合されるバンプ９Ａ、９ａと、を少なくとも備え、第一導電部６Ａ、６ａが配された中間層２１の厚さに応じて体積の異なるバンプ９Ａ、９ａを有する。図１に示す構成例は、第一中間層４に第二中間層５を重ねた厚い中間層２１上に配されるバンプ９Ａが、第一中間層４のみからなる薄い中間層２１上に配されるバンプ９ａに比べて、小さな体積を有する場合を示す。【選択図】  図１
2007096198.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
一面に電極を配してなる半導体基板と、
前記半導体基板の一面を覆うように配され、かつ、前記電極が露呈するように開口部を有すると共に、厚さが異なる部分を有する中間層と、
前記中間層を覆い、外部基板との接続領域に配された第一導電部と、
前記開口部を通して前記電極と前記第一導電部とを電気的に接続する第二導電部と、
前記第一導電部に接合されるバンプと、
を少なくとも備えた半導体装置であって、
前記第一導電部が配された中間層の厚さに応じて体積の異なるバンプを有することを特徴とする半導体装置。
【請求項２】
前記中間層の厚さが薄い部分に配した前記第一導電部に接合されるバンプは、前記中間層の厚さが厚い部分に配した前記第一導電部に接合されるバンプより体積が大きいことを特徴とする請求項１記載の半導体装置。
【請求項３】
一面に電極を配してなる半導体基板と、
前記半導体基板の一面を覆うように配され、かつ、前記電極が露呈するように開口部を有すると共に、厚さが異なる部分を有する中間層と、
前記中間層を覆い、外部基板との接続領域に配された第一導電部と、
前記開口部を通して前記電極と前記第一導電部とを電気的に接続する第二導電部と、
前記第一導電部に接合されるバンプと、
を少なくとも備えた半導体装置であって、
前記第一導電部が配された中間層の厚さに応じて前記第一導電部との接合部の面積が異なるバンプを有することを特徴とする半導体装置。
【請求項４】
前記中間層の厚さが薄い部分に配された前記第一導電部とバンプとの接合部の面積は、前記中間層の厚さが厚い部分に配された前記第一導電部とバンプとの接合部の面積より小さいことを特徴とする請求項３記載の半導体装置。
【請求項５】
前記中間層は、前記半導体基板の端部領域に位置する前記第一導電部の部分が他の領域に位置する前記第一導電部の部分に比べて肉厚となっていることを特徴とする請求項１から４の何れか一項に記載の半導体装置。
【請求項６】
前記請求項１から５の何れか一項に記載の半導体装置を用いた電子装置。
【請求項７】
一面に電極を配してなる半導体基板と、前記半導体基板の一面を覆うように配され、かつ、前記電極が露呈するように開口部を有すると共に、厚さが異なる部分を有する中間層と、前記中間層を覆い、外部基板との接続領域に配された第一導電部と、前記開口部を通して前記電極と前記第一導電部とを電気的に接続する第二導電部と、前記第一導電部に接合されるバンプと、を少なくとも備えてなり、前記第一導電部が配された中間層の厚さに応じて体積の異なるバンプを有する半導体装置の製造方法であって、
一面に電極を配してなる半導体基板の上に、前記電極が露呈するように開口部を有して第一中間層を形成する工程と、
前記第一中間層を部分的に覆うように第二中間層を形成する工程と、
前記第一中間層及び前記第二中間層を覆い、外部基板との接続を可能とする第一導電部を形成する工程と、
前記第一導電部と前記電極とを電気的に接続する第二導電部を形成する工程と、
前記第二中間層を覆うように形成した前記第一導電部に第一のバンプを接合する工程と、
前記第一中間層を覆うように形成した前記第一導電部に、前記第一のバンプより体積が大きい第二のバンプを接合する工程と、
を少なくとも具備したことを特徴とする半導体装置の製造方法。
【請求項８】
一面に電極を配してなる半導体基板と、前記半導体基板の一面を覆うように配され、かつ、前記電極が露呈するように開口部を有すると共に、厚さが異なる部分を有する中間層と、前記中間層を覆い、外部基板との接続領域に配された第一導電部と、前記開口部を通して前記電極と前記第一導電部とを電気的に接続する第二導電部と、前記第一導電部に接合されるバンプと、を少なくとも備えてなり、前記第一導電部が配された中間層の厚さに応じて体積の異なるバンプを有する半導体装置の製造方法であって、
一面に電極を配してなる半導体基板の上に、前記電極が露呈するように開口部を有して第一中間層を形成する工程と、
前記第一中間層を部分的に覆うように第二中間層を形成する工程と、
前記第一中間層及び前記第二中間層を覆い、外部基板との接続を可能とする第一導電部を形成する工程と、
前記第一導電部と前記電極とを電気的に接続する第二導電部を形成する工程と、
前記第一中間層を覆うように形成された第一導電部を露呈する第一の開口部を有し、かつ、前記第二中間層を覆うように形成された第一導電部を露呈する前記第一の開口部より大きな第二の開口部を有する保護層を形成する工程と、
前記第一の開口部及び前記第二の開口部にバンプを接合する工程と、
を少なくとも具備した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】
本発明は、半導体装置及びその製造方法並びに電子装置に係る。より詳細には、外部基板（実装基板等）への接続不良が発生しにくいパッケージを実現するための構造を有する半導体装置及びその製造方法並びに電子装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、電子部品で用いられる半導体パッケージ構造として、たとえば半導体チップを樹脂により封止したパッケージ（所謂、「Dual Inline Package、以下「ＤＩＰ」と略記する場合がある」や「Quad Flat Package、以下「ＱＦＰ」と略記する場合がある」）では、樹脂パッケージ周辺の側面に金属リード電極を配置する周辺端子配置型が主流であった。
【０００３】
これに対し、近年広く普及している半導体パッケージ構造として、たとえばボールグリットアレイ（Ball Grid Array、以下「ＢＧＡ」と略記する場合がある）がある。これは、パッケージの平坦な表面に半田バンプと呼ばれる電極を二次元的に配置した構造を有しているため、ＤＩＰやＱＦＰに比べて高密度な実装が可能となる。このため、ＢＧＡはコンピュータのＣＰＵやメモリなどのパッケージとして使われている。従来のＢＧＡタイプの半導体パッケージは、パッケージサイズがチップサイズよりも大きいが、なかでもパッケージをほとんどチップサイズに近い大きさにまで小型化したパッケージはＣＳＰ（チップスケールパッケージ）と呼ばれ、電子機器の小型軽量化に大きく貢献している。
【０００４】
これらＢＧＡタイプの半導体パッケージは、回路を形成したウエハ基板を切断し、その半導体チップをインターポーザと呼ばれる基板に搭載してパッケージを完成させるもので、ターニングされたインターポーザが必要である上に、個々に半導体チップを個別にインターポーザに実装する工程が必要である。このため、専用の材料や製造装置を用いなければならず、コストが高くなるという欠点があった。
【０００５】
これに対し、一般的に「ウエハレベルＣＳＰ」と呼ばれる製法においては、このウエハ基板上に、絶縁樹脂層、再配線層、封止樹脂層、半田バンプ等を形成し、最終工程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。したがって、パッケージ構造をウエハ基板上に一括形成するため、従来のようにインターポーザを必要とせず、またウエハ状態で加工するので専用の装置を必要としない。これら優れた特徴は、現在急速に進んでいる実装の高密度化や、情報処理速度の高速化が実現できるという点において非常に優位である。ウエハレベルＣＳＰの技術については、たとえば、日経マイクロデバイス誌、２００２年２月号のｐ．４２や、同誌２０００年３月号のｐ．１２１、同誌２０００年４月号のｐ．１１４などに詳細が記載されている。
【０００６】
このようにウエハレベルＣＳＰは、高密度な実装を実現できる安価な半導体パッケージであるが、半導体パッケージを実装基板に実装した状態での接続寿命は、従来のパッケージに比べてやや劣るという問題点がある。
すなわち、実装基板に実装した半導体パッケージは、衝撃、振動など外部から機械的な過重を受けるだけでなく、半導体パッケージと実装基板との熱膨張率の違いによって発生する熱応力を受ける。このような応力は、ＢＧＡといった半田バンプを介して実装基板と半導体チップとを電気的・機械的に接続する半導体パッケージでは、半田バンプの接合部に最も集中しやすい。このため、この半田バンプやその周辺では、図１１に示すように、クラック１００ａや剥離１００ｂなどの問題が発生し易く、最終的には回路の断線や短絡に至って、デバイスが動作しなくなってしまうという問題が起こる。
図１１は、半田バンプ１０９が接合された半導体パッケージ１０１を、半田バンプ１０９を介して実装基板１１０の接続部１１２に実装した概略断面図であり、半田バンプ１０９に接続寿命を低下させるクラック１００ａ等が発生した状態を示す。半導体パッケージ１０１は、半導体基板１０２の一面に絶縁樹脂層１０４、配線（不図示）、半田バンプ１０９が順に設けられている。
【０００７】
具体的には、このウエハレベルＣＳＰは、以下に示すような二つの問題を有する。
（１）強度の不利
半田バンプは、実装基板から受ける外部応力あるいは熱応力を緩和・吸収する機能を有する。しかし、その応力が大きいほど、あるいは加わる回数が多いほど、半田バンプには金属疲労が蓄積していくため、クラックが発生し易くなる。また、半田バンプで緩和・吸収できなかった応力成分は、半導体パッケージの配線や絶縁樹脂層、あるいは半導体デバイスそのものに加わるため、これらの接続境界からの剥離が発生しやすくなる。
（２）電気的接続の不利
クラックが発生することにより電気抵抗が増大してしまい、半導体デバイスに必要な電力が供給できなくなる。あるいは電気信号が正常に伝達しなくなる。特に、高周波の信号の伝達特性は悪化しやすい。
【０００８】
このため、半導体パッケージを実装基板に実装した状態での接続寿命を向上させるためにさまざまな構造が提案されている。
たとえば、このような問題を防ぐため、ポストと呼ばれる金属製の柱を、半田バンプと半導体デバイスとの間に形成する（特許文献１参照）、あるいは応力緩和機能を有する厚い樹脂層を半導体基板の全面に形成する（特許文献２から５参照）といった手段が講じられている。
ところが、ポストを形成する手段は、高い（厚い）ポストを形成する必要があるため、半導体パッケージの薄型化ができないなどの問題があった。また、応力緩和機能を有する厚い樹脂層を形成する手段は、チップサイズが大きくなるとそれに伴い周辺の応力が大きくなるので、応力緩和層を厚くしなければならない。よって、基板に反りが出てしまうといった問題がある。
【０００９】
そこで、この問題を解決する方法として、ポストの内部にコアを有するポスト構造が提案されている（特許文献６参照）。これにより、高い応力緩和・分散機能を有しながらもパッケージが薄く、かつ、反りも小さくすることが可能となった。
また、応力の緩和・吸収の機能を有する樹脂コアを備えたこのポスト構造の手法では、コアの高精度な形成技術が必要となるが、図１２に示すように、大きな応力が生じる複数のバンプ１１９・・１１９に、柔軟性の高い部材で形成されたコア１１５を有する一個あるいは複数のポストを形成することで、半導体基板１１２の全面を覆う第一中間層１１４と、この第一中間層１１４に部分的に重ねられたコアとしての第二中間層１１５とから構成された、厚さの異なる中間層１２１を有する構造とし、従来よりも簡易な手法及び安価な材料で容易に形成する方法も提案されている。また図１３（ａ）においても、応力の緩和・吸収の機能を有する樹脂コアを備えたポスト構造の別の態様として提案されている。
【００１０】
しかしながら、図１３（ａ）に示すように、一部の半田バンプ１１９Ａにのみポストを有する構造では、そのポストの有無に応じてポストコア１１５の高さの分だけ半田バンプ端子の高さが違ってしまうという問題があった。したがって、半田バンプ端子の高さが異なると、図１３（ｂ）に示すように、その半導体パッケージ１１１を実装基板１１０に実装しようとしても、高さの低いバンプ１１９ａが実装基板側のパッド１１２に接触しないため、実装基板１１０と半導体パッケージ１１１とを接続できないという不具合が発生してしまう。
このため、実装不良を発生させないようにするため、ポストのコアを高く形成することができず、そのためポストの応力緩和・分散機能が不十分になってしまい、半導体パッケージの接続寿命（疲労寿命）を充分に得ることができなかった。なお、半田バンプ端子の高さとは、半導体デバイスの表面からバンプ頂点までの高さを言う。
【特許文献１】特開２０００−２００８００号公報
【特許文献２】ＷＯ１９９８／０２５２９７号公報
【特許文献３】特開２００１−２２３２９２号公報
【特許文献４】特開平１１−２０４５６０号公報
【特許文献５】特開２０００−３５３７１６号公報
【特許文献６】ＷＯ２０００／０７７８４４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであり、半導体基板に外部接続用電極としてのバンプが接合された半導体装置において、外部基板へ実装した際に、接続不良を低減させ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。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
本発明の請求項１に係る半導体装置は、一面に電極を配してなる半導体基板と、前記半導体基板に一面を覆うように配され、かつ、前記電極が露呈するように開口部を有すると共に、厚さが異なる部分を有する中間層と、前記中間層を覆い、外部基板との接続領域に配された第一導電部と、前記開口部を通して前記電極と前記第一導電部とを電気的に接続する第二導電部と、前記第一導電部に接合されるバンプと、を少なくとも備えた半導体装置であって、前記第一導電部が配された中間層の厚さに応じて体積の異なるバンプを有することを特徴とする。
【００１３】
本発明の請求項３に係る半導体装置は、一面に電極を配してなる半導体基板と、前記半導体基板の一面を覆うように配され、かつ、前記電極が露呈するように開口部を有すると共に、厚さが異なる部分を有する中間層と、前記中間層を覆い、外部基板との接続領域に配された第一導電部と、前記開口部を通して前記電極と前記第一導電部とを電気的に接続する第二導電部と、前記第一導電部に接合されるバンプと、を少なくとも備えた半導体装置であって、前記第一導電部が配された中間層の厚さに応じて前記第一導電部との接合部の面積が異なるバンプを有することを特徴とする。
【００１４】
また、本発明の請求項７に係る半導体装置の製造方法は、一面に電極を配してなる半導体基板と、前記半導体基板のお一面を覆うように配され、かつ、前記電極が露呈するように開口部を有すると共に、厚さが異なる部分を有する中間層と、前記中間層を覆い、外部基板との接続領域に配された第一導電部と、前記開口部を通して前記電極と前記第一導電部とを電気的に接続する第二導電部と、前記第一導電部に接合されるバンプと、を少なくとも備えてなり、前記第一導電部が配された中間層の厚さに応じて体積の異なるバンプを有する半導体装置の製造方法であって、一面に電極を配してなる半導体基板の上に、前記電極が露呈するように開口部を有して第一中間層を形成する工程と、前記第一中間層を部分的に覆うように第二中間層を形成する工程と、前記第一中間層及び前記第二中間層を覆い、外部基板との接続を可能とする第一導電部を形成する工程と、前記第一導電部と前記電極とを電気的に接続する第二導電部を形成する工程と、前記第二中間層を覆うように形成した前記第一導電部に第一のバンプを接合する工程と、前記第一の中間層を覆うように形成した前記第一導電部に、前記第一のバンプより体積が大きい第二のバンプを接合する工程と、を少なくとも具備したことを特徴とする。
【００１５】
また、本発明の請求項８に係る半導体装置の製造方法は、一面に電極を配してなる半導体基板と、前記半導体基板の一面を覆うように配され、かつ、前記電極が露呈するように開口部を有すると共に、厚さが異なる部分を有する中間層と、前記中間層を覆い、外部基板との接続領域に配された第一導電部と、前記開口部を通して前記電極と前記第一導電部とを電気的に接続する第二導電部と、前記第一導電部に接合されるバンプと、を少なくとも備えてなり、前記第一導電部が配された中間層の厚さに応じて体積の異なるバンプを有する半導体装置の製造方法であって、一面に電極を配してなる半導体基板の上に、前記電極が露呈するように開口部を有して第一中間層を形成する工程と、前記第一中間層を部分的に覆うように第二中間層を形成する工程と、前記第一中間層及び前記第二中間層を覆い、外部基板との接続を可能とする第一導電部を形成する工程と、前記第一導電部と前記電極とを電気的に接続する第二導電部を形成する工程と、前記第一中間層を覆うように形成された第一導電部を露呈する第一の開口部を有し、かつ、前記第二中間層を覆うように形成された第一導電部を露呈する前記第一の開口部より大きな第二の開口部を有する保護層を形成する工程と、前記第一の開口部及び前記第二の開口部にバンプを接合する工程と、を少なくとも具備したことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１６】
本発明に係る半導体装置（請求項１）は、外部基板との接続領域に配された第一導電部に接合されるバンプを、第一導電部が配された中間層の厚さに応じて、体積の異なるものとする構成を備える。この構成は、第一導電部に搭載するバンプ体積（量）の多少によってその高さを変化させ、ひいてはバンプ端子の高さの調整を可能とする。ゆえに、第一導電部が配された中間層の厚さに関わらず、バンプ体積（量）の調整によってバンプ端子の高さの均一化が図れるので、基板へ実装した際の接続不良を低減させることができる。しかも、必要なバンプを確実に実装基板へ接続できるので、半導体パッケージを実装基板に実装した際に、半田バンプが受ける応力を、中間層によって吸収させ、半導体パッケージを実装基板に実装した状態における接続寿命の向上が図れる。
【００１７】
本発明に係る半導体装置（請求項３）は、外部基板との接続領域に配された第一導電部に接合されるバンプを、第一導電部が配された中間層の厚さに応じて、第一導電部との接合部の面積を異なるものとする構成を備える。この構成は、第一導電部に搭載されるバンプ体積（量）を変化させるため、バンプ高さの変化をもたらし、ひいてはバンプ端子の高さを調整することが可能となる。ゆえに、第一導電部が配された中間層の厚さに関わらず、バンプと第一導電部との接合部の面積を調整することにより、バンプ端子の高さを揃えることができるので、基板へ実装した際の接続不良を低減させることができる。しかも、必要なバンプを確実に実装基板へ接続できるので、半導体パッケージを実装基板に実装した際に、半田バンプが受ける応力を、中間層によって吸収させ、半導体パッケージを実装基板に実装した状態における接続寿命の向上が図れる。
【００１８】
本発明に係る半導体装置の製造方法（請求項７）は、少なくとも上述した各工程を有することにより、半導体パッケージに反りを発生させる虞を低減しつつ、半導体パッケージを実装基板に実装する際に生じる接続不良をバンプより体積（量）によって解消し、さらに、半導体パッケージを実装基板に実装した場合に半田バンプが受ける応力を吸収させることが可能な中間層を容易に形成することを可能とする。よって、この製造方法（請求項７）は、半導体パッケージを実装基板に実装した状態における接続寿命を向上させた半導体装置の提供に寄与する。
【００１９】
本発明に係る半導体装置の製造方法（請求項８）は、少なくとも上述した工程を有することにより、半導体パッケージに反りを発生させる虞を低減しつつ、半導体パッケージを実装基板に実装する際に生じる接続不良を、バンプと接合する導電部を露出させる開口部の大きさの調整に伴う導電部とバンプとの接合部の面積によって解消し、さらに、半導体パッケージを実装基板に実装した場合に半田バンプが受ける応力を吸収させることができる中間層を容易に形成することを可能とする。よって、この製造方法（請求項８）は、半導体パッケージを実装基板に実装した状態での接続寿命を向上させた半導体装置の提供に寄与する。
【００２０】
つまり、本発明によれば、ポストを有する半田バンプに対してポストの無い半田バンプの高さを高く形成し、半導体パッケージの半田バンプ端子の高さのばらつきを抑制することにより、基板実装における不良率の低減を図ることができる。
換言すると、バンプ体積（量）の調整や、第一導電部とバンプとの接合部の面積の調整によって、バンプ端子の高さを中間層が厚く、高い位置で接合されるバンプと揃えることができるので、基板へ実装した際に発生する接続不良を著しく低減させることが可能となる。したがって、実装基板に実装された半導体パッケージに加わる機械荷重あるいは熱応力を緩和・吸収して応力の分散を図ることが可能な、厚さの異なる中間層を必要な部分に形成するポスト構造を有する半導体パッケージを、接続不良無しに効率良く実装することができ、優れた耐久性と高い信頼性とを兼ね備えた電子部品および電子装置を安価、かつ、迅速に作製し、提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２１】
以下、本発明に係る最良の形態について図面を参照し説明するが、本発明はこれらの形態に限定されるものではない。
【００２２】
図１は、本発明に係る半導体装置の第一の構造例を示す模式的な断面図である。
本例における半導体装置１は、半導体基板２と、中間層２１と、前記中間層を覆うように配された第一導電部６及び第二導電部（不図示）と、を少なくとも備えている。
【００２３】
半導体基板２は、一面に電極３を配してなる。この半導体基板２は、シリコンウエハ等の半導体ウエハでもよく、半導体ウエハをチップ寸法に切断（ダイシング）した半導体チップであってもよい。半導体基板２が半導体チップである場合は、まず、半導体ウエハの上に、各種半導体素子やＩＣ等を形成した後、チップ寸法に切断することで複数の半導体チップを得ることができる。
【００２４】
中間層２１は、第一中間層４と第二中間層５とから構成されている。第一中間層４は、半導体基板２の全面を覆うように配され、第二中間層５は、外部接続用電極としてのバンプ９が配置される第一中間層４の上に、ポストのコアとして部分的に設けられている。また、第一中間層４は、半導体基板２の一面に配された電極３が露呈するように開口部を有する。
【００２５】
この中間層２１は、第一導電部６（６Ａ，６ａ）が設けられた位置に応じて厚さが異なっている。第一導電部６が複数配される場合、半導体基板２の外周域に位置する部分、すなわち第一導電部６Ａを載置する部分に第二中間層５を設けることにより、他の部分に比べて異なる厚さを有するものが望ましい。また、中間層２１は、第一導電部６が複数配される場合、第一導電部６を載置する部分または領域ごとに異なる厚さを有するものとしても良い。この第一導電部６を載置する部分または領域とは、一つのバンプに対する第一導電部６だけを個別に載置するものや、複数のバンプ９に対する第一導電部６を複数まとめて載置するように第一中間層４の上に跨って形成されるもの、またはこれらを組み合わせたものをいう。なお、中間層２１は、本実施形態の場合、第一中間層４と第二中間層５の二つの層から構成されているが、必要な部分が残るようにエッチング等によって最初から一体に構成しても良いし、あるいは二つ以上の層から構成するようにしても良い。
【００２６】
第一中間層４を成す材料としては、絶縁性が高く、耐熱性、耐薬品性があり、機械的強度が強く、難燃性に優れている樹脂が好ましい。具体的には、ポリイミド樹脂やエポキシ樹脂、フェノール樹脂、フッ素樹脂、ポリベンゾオキサゾール樹脂、ポリフェニレンサルファイド樹脂などが好ましい。また、厚さは１μｍ〜１０μｍが好ましい。また、第一中間層は絶縁物に限らず、導電性を有していても良い。
【００２７】
一方、ポストコアとなる第二中間層５を成す部材としては、ヤング率の低い特性を有する部材が適しており、たとえばポリイミド樹脂やエポキシ樹脂、ポリイミド−アミド樹脂、フッ素樹脂、シリコーン樹脂、フェノール樹脂といったポリマーが挙げられる。樹脂のヤング率は、５ＧＰａ以下が望ましく、１ＧＰａ以下がより好ましい。また、第二中間層５は、絶縁性を有していても、導電性を有していても良い。
【００２８】
また、ポストコアを成す部材としては、たとえば、シリコーンゴム、フッ素ゴム、アクリルゴム、二トリルゴム、水素化二トリルゴム、ウレタンゴムなどのエラストマを使用しても良い。しかし、一般的に半導体パッケージの製造プロセスにおいては２００℃を越える場合が少なくないことから、部材の耐熱性を考慮すると、シリコーンゴムあるいはフッ素ゴムを用いるのがより好ましい。ただし、製造プロセスで酸性薬品に晒される場合は、フッ素ゴムを用いるのが好ましく、一方、アルカリ性薬品に晒される場合はシリコーンゴムを用いる方が好ましい。
エラストマでポストコアを形成する方法としては、液状のゴムをディスペンサで射出して所定の位置に転写する方法や、あるいは液状のゴムを型に流し込んでこれをウエハに転写する方法がある。
【００２９】
また、ポストコアを成す部材としては、はんだを用いることもできる。はんだは、融点が４５０℃以下の金属あるいは合金の総称で、スズ・鉛、スズ・銀、スズ・銀・銅、スズ・亜鉛、スズ・インジウム、スズ・ビスマスなどの多くの種類がある。また、はんだは、銅や銀、アルミニウムといった一般的に電子部品の配線材料として用いられる金属材料に比べてヤング率が小さく、特に融点が２００℃以上のはんだは、常温においてもクリープ特性を有するため、応力を緩和・吸収する能力に非常に優れている材料である。また、良好な電気伝導性を有することから、電気的にも安定した構造といえる。はんだでポストコアを形成するためには、ペースト印刷法やディスペンス法、搭載法、めっき法などがあるが、ポスト形状を比較的自由に設計できるめっき法が好ましい。
【００３０】
さらに、ポストコアを成す部材としては、超弾性特性を有する、たとえば、Ｔｉ−Ｎｉ合金やＴｉ−Ｎｂ−Ａｌ合金といったチタン系の合金を用いることもできる。これらの材料は、通常の金属よりもヤング率が低く、また、塑性変形しにくいため、エラストマと同じように応力を緩和・吸収することができる。このようなチタン系合金でポストコアを形成するためには、搭載法が最も適している。
【００３１】
以上のように、本発明ではポストを形成するが、その特徴は、バンプ個々にではなく、複数のバンプに跨った、たとえば半田バンプのピッチ以上の大きなサイズで形成することである。つまり、このポストは応力を吸収する突部（コア）と、少なくともその突部の上面の一部を被覆した導電部とで構成され、一個のポスト上に複数のバンプが形成されているのである。
【００３２】
これにより、ポストのコア部を微細パターンで形成する必要がなくなるので、材料の選択性が広がる。たとえば、樹脂でコアを形成する場合、樹脂の性能は従来よりも解像度が小さく、また、感度が低くてもかまわない。また、その形成方法も、スクリーン印刷法やラミネート法といった簡易な手法で直接パターンを形成することができる。あるいは感光性樹脂を用いる場合は、露光装置の解像度が従来より低くても構わない。このため、材料、装置償却、工数といったコスト面で非常に有利である。
【００３３】
これに加えて、ポストコアはバンプの全てではなく、その一部にのみポスト構造を形成するため、従来の樹脂ポスト構造と同様に、パッケージの反りが低減できるという特徴を有する。また、このポスト構造は、樹脂を導電層が完全に覆ってしまう構造ではないので、従来構造に比べてポストのコアが変形するのを拘束しない。さらには、ポストのサイズが大きいので、樹脂を厚く塗布した場合でも、パターニングできるようになり、より高さのあるコアを形成することが可能となる。このため、半導体パッケージの接続寿命の向上が期待できる。
【００３４】
第一導電部６は、外部基板との接続領域に配された接続パッドであり、ポストコアとしての第二中間層５を覆うように配されている。
一方、第二導電部７は、第一中間層４に有する開口部を通して電極３と第一導電部６とを電気的に接続する配線層である。
これら第一導電部６及び第二導電部７の材料としては、銅や銀、ニッケル、金、アルミニウムあるいはこれらの合金、またはこれらの積層が好ましい。中でも、電気伝導率が最も高い銅がより好ましい。この後のプロセスで半田バンプを形成する際に発生するボイドを低減するため、少なくとも再配線層の上面を金の層にすることがより好ましい。また、銅と金を積層する場合、その間にニッケル層を介した構造がより好ましい。
なお、第二中間層５が導電性を有する部材で構成される場合は、第二中間層５の上面が接続パッドの役割を有するものとなるので、別途導電部を形成することは不要となる。
【００３５】
また、第一導電部６及び第二導電部７の上には、必要に応じて封止層８を設けることができる。封止樹脂層８には、半田バンプ９（９Ａ，９ａ）を搭載する位置に、たとえば中間層２１の厚い部分に配される第一導電部６Ａを露呈するような開口部２６Ａ、及び中間層２１の薄い部分に配される第一導電部６ａを露呈するような開口部２６ａをそれぞれ有する。この封止樹脂層８に適した部材は、第一中間層４に適する絶縁性部材と同じであり、たとえば、ポリイミド樹脂、エポキシ樹脂、フェノール樹脂等である。また、厚さは１〜１０μｍが適当であるが、第二導電部７上に２μｍ以上あることが望ましい。
【００３６】
そして、中間層２１の厚さに応じて封止層８に設けられた開口部２６Ａ，２６ａには、外部接続用電極としてのバンプ９（９Ａ，９ａ）がそれぞれ搭載されるが、中間層２１の薄い部分に配される第一導電部６ａを露呈する開口部２６ａに搭載される半田バンプ９ａの体積は、中間層２１の厚い部分に配される第一導電部６Ａを露呈する開口部２６Ａに搭載される半田バンプ９Ａより大きいものとなっている。
これにより、大きくした体積分に応じてバンプの高さｈ１が増すものとなり、中間層の厚さが厚い部分に配した第一導電部に接合されるバンプと、バンプ端子の高さｈ２を揃えることができる。したがって、基板への実装における接続不良を低減させることができることができる。
【００３７】
また、半導体装置１は、その後バンプ９面を実装基板に形成された導電部に対向して配置し、半導体装置１が有する半田バンプ９と実装基板１０が有する導電部とを接触させて実装する。
【００３８】
このように、この第一の構造を有する半導体装置は、ポストの無い半田バンプの体積を、ポストを有する半田バンプの体積よりも大きくすることで高さを確保し、高さのばらつきを低減させるものである。この第一の構造の特徴は、ポストの無い半田バンプの径が他に比べて大きくなるので、基板実装時に半田バンプが基板側の導電部に投影される面積が大きく、このため半田バンプによる接続（基板への実装）を容易に実現することができる。この第一の構造では、はんだの量を増減させるだけで良いので、設計変更や寸法調整が比較的容易かつ安価にできるという利点が有る。この形成方法としては、バンプごとにはんだの体積を変える必要があることから、ペースト印刷法あるいはペーストディスペンス法、電解めっき法が適しているが、ボール搭載法は同じ体積のバンプを形成するのに適しているため芳しくない。
【００３９】
以下では、上述した第一の構造を得るための製造方法の一例について説明する。
図２は、本発明に係る半導体装置の第一の構造を得るための製造方法の一例を工程順に示す断面図である。
まず、半導体基板２を用意する。この半導体基板２としては、たとえば、一面に電極３が配された半導体ウエハがある［図２（ａ）参照］。
次いで、半導体基板２を覆い、前記電極３が露呈するように開口部３ａを有する第一中間層４を形成する［図２（ｂ）参照］。第一中間層４に使われる材料は、たとえば、感光性をもち、フォトリソグラフィ技術を利用してパターニングすることにより形成することができる。また、第一中間層４は、例えばスピンコート法、キャスティング法、ディスペンス法等により、半導体基板２上に塗布することで形成することができる。また、第一中間層４を印刷法でパターン形成することも可能である。さらに、第一中間層４は、シート状の材料を貼ることで形成することも可能である。
【００４０】
次に、第一中間層４の一部を覆うように、半導体パッケージに加わる曲げや振動、衝撃といった機械荷重や、熱応力を吸収して緩和・分散することができる機能を有する、ポストのコアとしての第二中間層５を形成する［図２（ｃ）参照］。第二中間層５は、外部接続用電極としてのバンプ９が配置される第一中間層４部分に載置している。樹脂を用いてポストコアを形成する方法としては、感光性樹脂を用いる場合と非感光性樹脂を用いる場合に大別できる。感光性樹脂を用いる場合は、スクリーン印刷する。あるいは樹脂シートをラミネートする、あるいはスピンコート法やカーテンコート法などの手法で樹脂をウエハに塗布する。そして、露光と現像をすることでパターンを形成し、焼成してポストコアを成す。一方、非感光性樹脂の場合、感光性樹脂のときと同様に、ウエハ全面に樹脂層を形成したのち、レーザ加工あるいはプラズマエッチングなどでポストを形成する方法もあるが、その他の方法として、ポストコアのパターンに樹脂をスクリーン印刷する、焼成してポストコアを成す、といった手法がある。
【００４１】
次いで、第二中間層５の形成後、第一中間層４の一部を覆うように重ねられた第二中間層５を覆い外部基板との接続を可能とする第一導電部６Ａと、第一の中間層４の一部をだけを覆い外部基板との接続を可能とする第一導電部６ａ、及びこの第一導電部６Ａまたは６ａと電極３とを電気的に接続する第二導電部７を形成する［図２（ｄ）参照］。第一導電部６Ａ，６ａ及び第二導電部７の形成プロセスとしては、アディティブ法、セミアディティブ法、サブトラクティブ法などがあるが、配線幅あるいは配線間隔の最小値が１〜５０μｍの場合、セミアディティブ法がより好ましい。また、導電層の形成手法としては、電解めっき、無電解めっき、スパッタ、蒸着などが挙げられるが、配線厚さが０．５μｍ以上の場合は、電解めっきあるいは無電解めっきが好ましく、さらに１〜３０μｍの場合は電解めっきの方がより好ましい。また、第一導電部及び第二導電部が同一材料の場合は、同じ工程で作製することができるので望ましい。
【００４２】
そして、第一導電部６Ａ，６ａ及び第二導電部７を覆うように、中間層２１の厚い部分に配される第一導電部６Ａを露呈する開口部２６Ａ、及び中間層２１の薄い部分に配される第一導電部６ａを露呈する開口部２６ａを有する封止樹脂層８を形成することにより、半導体装置１とすることができる［図２（ｅ）参照］。これら開口部２６Ａ，２６ａは、バンプ９の搭載を可能とし、バンプ９を第一導電部６に直接接触させることを可能としている。この際、中間層２１の薄い部分に配される第一導電部６ａを露呈する開口部２６ａに搭載される半田バンプ９ａの体積は、中間層２１の厚い部分に配される第一導電部６Ａを露呈する開口部２６Ａに搭載される半田バンプ９Ａより大きいものとなっている。
【００４３】
その後、封止樹脂層８の開口部２６Ａを通して第一導電部６Ａと接続するようにバンプ９Ａを搭載すると共に、封止樹脂層８の開口部２６ａを通して第一導電部６ａと接続するようにバンプ９ａを搭載し、この半導体装置１を所定の寸法にダイシングすることにより、半導体チップを得ることができ完成となる。このバンプ９Ａ，９ａは、たとえば、はんだまたは金等の材料によってボール状に形成された外部への出力端子であり、半導体基板２と実装基板１０とを電気的に接続する。また、バンプを形成する方法としては、ペースト印刷法、ボール搭載法、ディスペンス法、めっき法などがあるが、バンプ高さがバンプのピッチ間隔の３０％以上、たとえば、バンプピッチが０．５ｍｍなら、バンプ高さは０．１５ｍｍ以上の場合は、ボール搭載法がより好ましく、５〜３０％の場合は、ペースト印刷法がより好ましい。
【００４４】
以下では、本発明に係る半導体装置の第二の構造例について、図３に基づき説明する。
図３は、本発明に係る半導体装置の第二の構造例を示す模式的な断面図であり、半導体装置の構造を説明する断面図である。なお、上記第一の構造と同様の部分は同じ符号を用いることとし、また同じ説明は省略しながら説明する。
本実施形態における半導体装置１１もまた、半導体基板２と、中間層２１と、前記中間層を覆うように配された第一導電部６及び第二導電部７とを少なくとも備えている。
【００４５】
上記第一の構造例における半導体装置１と、第二の構造例における半導体装置１１との差異は、後者の半導体装置１１においては、第一導電部６Ａ，６ａが配された中間層１１の厚さに応じて、第一導電部６Ａ，６ａとの接合部の面積が異なるバンプ９Ａ，９ｂを有する点にあり、中間層２１の厚さが薄い部分に配された第一導電部６ｂとバンプ９ｂとの接合部の面積が、中間層２１の厚さが厚い部分に配された第一導電部６Ａとバンプ９Ａとの接合部の面積より小さく構成されている。
すなわち、第一の構造例における半導体装置１が、中間層に配される第一導電部を露呈する開口部に搭載される半田バンプの体積を調整することにより、バンプの高さを調整するものとしたのに対し、第二の構造例における半導体装置１１は、中間層に配される第一導電部の大きさや、この第一導電部を露呈する開口部の大きさによって、第一導電部とバンプとの接合部の面積を調整することにより、バンプの高さを調整するものとしたものである。
【００４６】
したがって、たとえば図３に示すように、中間層２１の薄い部分に配される第一導電部６ｂを、中間層２１の厚い部分に配される第一導電部６Ａより小さくし、中間層２１の薄い部分に配される第一導電部６ｂを露呈する開口部２６ｂに搭載される半田バンプ９ｂと第一導電部６ｂとの接合部の面積を、中間層２１の厚い部分に配される第一導電部６Ａを露呈する開口部２６Ａに搭載される半田バンプ９Ａｂと第一導電部６ｂとの接合部の面積より小さくなるようにする。
そして、このバンプと第一導電部との接合部の面積の調整は、第一導電部自体の大きさによっても行うことが出来るし、第一導電部を露呈する開口部の大きさによっても行うことが出来る。
【００４７】
このように、第二の構造例とした半導体装置は、ポストの無い半田バンプの導電部の開口寸法を小さくすることによって、バンプと接触する導電部の面積を小さくして、バンプの高さを確保し、高さのばらつきを低減させ、バンプ端子の高さを揃えるようにしたものである。この第二の構造では、半田バンプの体積はポストの有無によらず一定で良いので、半田バンプの形成が迅速、かつ、容易であるという利点がある。また、バンプが接続している導電部のサイズが小さくて良いので、図４に示すように、隣接する半田バンプ９Ａ，９ａの導電部６Ａ，６ｂとの間隔を広くでき、配線１７を微細にしなくても良く、作製が容易になる。あるいは、図５に示すように、隣接する半田バンプの導電部との間隔を広くでき、より多くの配線２７・・２７を通すことができるので、配線の高密度化が容易に実現できる。この形成方法としては、ペースト印刷法あるいはペーストディスペンス法以外にボール搭載法が挙げられる。
【００４８】
第二の構造例は、ペースト印刷法あるいはペーストディスペンス法でも実現可能であるが、はんだ体積が一定で良いことからボール搭載法も適用することができる。したがって、半田バンプを形成する面が半導体パッケージ内で段差を有する場合、ペースト印刷法やペーストディスペンス法、電解めっき法にて所定の場所に所定の量を常に安定に供給するのが容易ではなく、製造条件に起因するばらつき成分がどうしても残存してしまうが、ボール搭載法では、供給するはんだ量のばらつきは搭載するはんだボール体積のばらつきで決まり、搭載条件に依存しないため、半田バンプの高さばらつきを、ペースト印刷法やペーストディスペンス法に比べてより低減することができる。また、ばらつきの制御も容易であるので、工程が安定する。
【００４９】
また、半導体パッケージを実装基板に実装するにあたって、実装不良を発生させないためには、半田バンプ端子の高さばらつき、すなわち、半導体デバイス上面から半田バンプ頂点までの高さの最大値と最小値との差を、３０μｍ以下に低減することが好ましく、２０μｍ以下がより望ましい。ところが、この高さばらつきは、半田バンプの個数やサイズ、配置など、あるいは形成方法によっても異なるが、１０μｍ以上のばらつきが生じることはめずらしくない。このため、半田バンプを接続する導電部の高さ自体がパッケージ内で１０μｍ以上差が有る場合においては、従来の手法では半田バンプ端子の高さばらつきを２０μｍ以下に低減することが非常に難しい。よって、本発明は、半田バンプを接続する導電部の高さが半導体パッケージ内で少なくとも１０μｍ以上の差が有る場合において非常に有効な手段である。
【００５０】
また、本発明は、段差のある導電部上に、高さの均一な半田バンプ端子を形成することに有効な方法であるので、このようなポスト構造を有する半導体パッケージだけでなく、たとえば配線の多層化によって導電部の高さに差異がある半導体パッケージや実装基板、あるいはＭＥＭＳ（Micro Electro Mechanical System）など表面凹凸が大きいチップに半田バンプを形成する場合にも有効である。
【００５１】
以下では、上述した第二の構造を得るための製造方法の一例について説明する。
図６は、本発明に係る半導体装置の第二の構造を得るための製造方法の一例を工程順に示す断面図である。
まず、半導体基板２を用意する［図６（ａ）参照］。
次いで、半導体基板２を覆い、前記電極３が露呈するように開口部３ａを有する第一中間層４を形成する［図６（ｂ）参照］。
次に、第一中間層４の一部を覆うように、半導体パッケージに加わる曲げや振動、衝撃といった機械荷重や、熱応力を吸収して緩和・分散することができる機能を有する、ポストのコアとしての第二中間層５を形成する［図６（ｃ）参照］。
さらに、第二中間層５の形成後、第一中間層４の一部を覆うように重ねられた第二中間層５を覆い外部基板との接続を可能とする第一導電部６Ａと、第一中間層４の一部をだけを覆い外部基板との接続を可能とする第一導電部６ｂ、及びこの第一導電部６Ａまたは６ｂと電極３とを電気的に接続する第二導電部７を形成する［図６（ｄ）参照］。
【００５２】
そして、第一導電部６Ａ，６ｂ及び第二導電部７を覆うように、中間層２１の厚い部分に配される第一導電部６Ａを露呈する開口部２６Ａ、及び中間層２１の薄い部分に配される第一導電部６ｂを露呈する開口部２６ｂを有する封止樹脂層８を形成する［図６（ｅ）参照］。
その後、それぞれの開口部２６Ａ，２６ｂを通して第一導電部６Ａ，６ｂと接合するバンプ９ａ，９ｂを搭載することにより、半導体装置１１とすることができる。
この際、中間層２１の薄い部分に配される第一導電部６ｂ及びこの第一導電部６ｂを露呈する開口部２６ｂは、中間層２１の厚い部分に配される第一導電部６Ａ及びこの第一導電部６Ａを露呈する開口部２６Ａより小さいものとなっている。
【００５３】
また、図１及び図３では、何れも一つのバンプ９に対して、第二中間層５からなる一つのポストコアを形成しているように見えるが、複数個のバンプに共通の一個のポストコアであっても良い。
また、半導体パッケージ内にある全てのバンプにポストを形成する必要は無い。少なくともパッケージの中央から離れているバンプほど、より大きな応力が発生するからである。また、基板曲げなどの機械荷重についても、中央のバンプはその周りに多くのバンプが配置されているが、外側のバンプでは、片側にしかバンプが無いため、外側のバンプほど応力が集中してしまうからである。
【００５４】
以下では、本発明に係る半導体装置を半導体パッケージに適用した実施例について説明する。
（実施例１）
図７及び図８に示すように、７×７の配列でバンプ９Ａ，９ａが配置され、各角に位置する２×２個のバンプ９Ａに共通のポスト５Ａを配した半導体パッケージを形成した。この半導体パッケージは、以下の工程に従って製造することができる。
まず、半導体基板２の上に配置されている半導体デバイスの電極端子を露呈させる開口を有する第一中間層４を形成した。半導体基板２としてはシリコンウエハを用いた。この半導体デバイスのサイズは、４ｍｍ×４ｍｍである。次に、第一中間層４の一部を覆うようにポスト５Ａのコア部として、第二中間層５を形成した。ポスト５Ａのコアは、第一中間層４の四隅にそれぞれ１ｍｍ×１ｍｍのサイズで形成した。次に、電極端子から半田バンプ９Ａ，９ａに至る第二導電部、及び半田バンプ９Ａ，９ａと接続される第一導電部６Ａ，６ａを形成した。バンプ９Ａ，９ａと接続される第一導電部６Ａ，６ａの大きさＲ１は、図９に示すように、直径３００μｍとした。この時点で、半田バンプ９Ａ，９ａと接続される第一導電部の高さ（位置）は、ポスト５Ａのコア部が無い箇所に形成した第一導電部６ａに比べて、ポスト５Ａのコア部がある箇所に形成した第一導電部６Ａの方が２０μｍ高くなっていた。
【００５５】
次に、半田バンプ９Ａ，９ａを形成する位置に開口を有する絶縁性の封止樹脂層を形成した。この開口は、０．５ｍｍ間隔で７×７のマトリックス上に４９箇所あり、このうち、四隅にそれぞれ有する２×２個の開口部にはポスト５Ａがある。封止樹脂層の開口寸法Ｒ２は、図９に示すように、ポスト５Ａのコア部の有無に関わらず直径２５０μｍとした。この封止樹脂層の開口に、はんだペーストをスクリーン印刷した。このとき使用したメタルマスクの開口容積は、ポスト５Ａのコア部の有る箇所に対して、ポスト５Ａのコア部の無い箇所を２０％大きくした。
そして、リフローし、フラックス洗浄して半田バンプ９Ａ，９ａを形成した。半導体デバイス表面から半田バンプ９Ａ，９ａ頂点までの半田バンプ端子の高さは、最大値と最小値との差が１５μｍであり、半田バンプ９Ａ，９ａ形成前の段差２０μｍより小さくできた。また、高さの分布は、ポスト５Ａの有無には依存していなかったことから、この高さの差異は、印刷工程におけるペースト転写量のばらつきに起因するものと考えられる。その後、この半導体パッケージを個片化し、実装基板に実装して半田バンプ９Ａ，９ａの直径を計ったところ、半田バンプ９Ａ，９ａの直径は、ポスト５Ａのコア部がある箇所に比べてポスト５Ａのコア部が無い箇所の方が１０〜４０μｍ大きくなっていた。
これにより、基板への実装を確実に行い、接続不良を低減させることができた。
【００５６】
（実施例２）
次に、図１０に示すように、１２×１２のマトリックス上に３列のペリフェラル型の配列でバンプ９Ｂ，９ｂが配置され、各角に位置する３×３個のバンプ９Ｂに共通のポスト５Ｂを配した半導体パッケージを形成した。この半導体パッケージは、以下の工程に従って製造することができる。
この半導体パッケージは、バンプ９Ｂ，９ｂと接続される第一導電部の大きさを直径２００μｍとして、上記実施例１と同様に行なった。すなわち、半導体基板はシリコンウエハであり、半導体デバイスのサイズは、４ｍｍ×４ｍｍである。また、第二中間層５としてのポスト５Ｂのコアは、第一中間層４の四隅にそれぞれ１ｍｍ×１ｍｍのサイズで形成した。この時、ポスト５Ｂのコア部が無い箇所とある箇所との高さの差異は、２０μｍであった。また、半田バンプ９Ｂ，９ｂを形成する位置に開口を有する絶縁性の封止樹脂層の開口を、０．３ｍｍ間隔で配置した。このうち、四隅にそれぞれ有する３×３個の開口部にはポストがある。封止樹脂層の開口寸法は、ポスト５Ｂのコア部の有無に関わらず直径１５０μｍとした。そして、この封止樹脂層の開口にはんだペーストをスクリーン印刷した。また、使用したはんだ印刷用のメタルマスクの開口容積は、ポスト５Ｂのコア部の有る箇所に対して、ポスト５Ｂのコア部の無い箇所を３０％大きくした。そして、リフローして形成した半田バンプ９Ｂ，９ｂの半田バンプ端子の高さの差異は、１５μｍであった。
これによっても基板への実装を確実に行い、接続不良を低減させることができた。
【００５７】
（実施例３）
次に、バンプと接続される第一導電部の大きさを、ポストのコア部の有る箇所では直径３００μｍとし、ポストのコア部の無い箇所では直径２４０μｍとして、上記実施例１と同様に行なった。すなわち、半導体基板はシリコンウエハであり、半導体デバイスのサイズは、４ｍｍ×４ｍｍである。また、第二中間層としてのポストのコアは、第一中間層の四隅にそれぞれ１ｍｍ×１ｍｍのサイズで形成した。また、この時、ポストのコア部の無い箇所における第一導電部同士の間隔は２６０μｍとなり、上記実施例１の場合の２００μｍに比べて６０μｍ広げることができた。
これにより、この領域に導電部（配線）を余分に通すことができるため、配線の引き回し自由度は大きくなり、設計が容易になる。たとえば、配線の幅／間隔が、３０μｍ／３０μｍの場合では１本、１５μｍ／１５μｍの場合では２本の配線を余分に通すことができるようになる。また、ポストのコア部が無い箇所とある箇所との高さの差異は、２０μｍであった。絶縁部の開口寸法は、ポストのコア部の有る箇所では直径２５０μｍとし、ポストのコア部の無い箇所では直径２００μｍとした。
【００５８】
そして、この絶縁部の開口上に、直径３００μｍのはんだボールを搭載し、リフロー、フラックス洗浄して半田バンプを形成した。半導体デバイス表面から半田バンプ頂点までの半田バンプ端子の高さは、最大値と最小値との差が１２μｍであり、半田バンプ形成前の段差２０μｍより小さくできた。また、高さの分布は、ポストの有無には依存していなかった。搭載したはんだボールの精度が±５μｍ程度であったことから、この高さの差異は、搭載したはんだボールの寸法ばらつきに起因するものと考えられる。
【００５９】
（実施例４）
次に、ポストのコア部が無い箇所とある箇所との高さの差異を５０μｍとして、上記実施例３と同様に行なった。すなわち、半導体基板はシリコンウエハであり、半導体デバイスのサイズは、４ｍｍ×４ｍｍである。第二中間層としてのポストのコアは、第一中間層の四隅にそれぞれ１ｍｍ×１ｍｍのサイズで形成した。また、バンプと接続される第一導電部の大きさを、ポストのコア部の有る箇所では直径３００μｍとし、ポストのコア部の無い箇所では直径２４０μｍとした。さらに、絶縁部の開口上に、はんだペーストをスクリーン印刷したが、この時使用したはんだ印刷用のメタルマスクの開口容積は、ポストのコア部の有る箇所に対して、ポストのコア部の無い箇所を２５％大きくした。そして、この絶縁部の開口上に、直径３００μｍのはんだボールを搭載し、リフロー、フラックス洗浄して半田バンプを形成した。半導体デバイス表面から半田バンプ頂点までの半田バンプ端子の高さは、最大値と最小値との差が２０μｍであり、半田バンプ形成前の段差５０μｍより小さくできた。また、高さの分布は、ポストの有無には依存していなかったことから、この高さの差異は、印刷工程におけるペースト転写量のばらつきに起因するものと考えられる。
【００６０】
なお、ポストのコア部が無い箇所とある箇所との高さの差異が６０μｍ以上ある場合に、実施例１のように、メタルマスクの開口容積のみ変更して高さばらつきを低減しようとしても、開口容積を大きくするのに限界があるため、半田バンプ端子の高さを低くせざるを得なくなる。このため、疲労寿命が長く、高い信頼性が要求される用途に対しては、実施例１の方法では充分とはいえない。
また、同様に、ポストのコア部が無い箇所とある箇所との高さの差異が６０μｍ以上ある場合に、実施例３のように、はんだ量は一定で、半田バンプと接続する導電部の寸法を小さくして高さばらつきを低減しようとしても、接続部が小さくなりすぎて強度が不足する可能性が出てくる。このため、疲労寿命が長く、高い接続信頼性が要求される用途に対しては、実施例３の方法では充分とはいえない。
よって、ポストのコア部が無い箇所とある箇所との高さの差異が６０μｍ以上あり、かつ、疲労寿命が長く、高い接続信頼性が要求される場合は、実施例１と実施例３とを組み合わせた本実施例４の方法が最も適当である。
【産業上の利用可能性】
【００６１】
本発明は、たとえば携帯電話やデジタルカメラ、ノートパソコンなど、小型で高密度な電子部品を必要とする電子装置に適用できる。
【図面の簡単な説明】
【００６２】
【図１】本発明に係る半導体装置の第一の構造例を示す断面図である。
【図２】図１に示す半導体装置の製造方法の一例を工程順に示す断面図である。
【図３】本発明に係る半導体装置の第二の構造例を示す断面図である。
【図４】図３に示す半導体装置の他の構造例を示す断面図である。
【図５】図３に示す半導体装置の他の構造例を示す断面図である。
【図６】図３に示す半導体装置の製造方法の一例を工程順に示す断面図である。
【図７】本発明に係る第一の半導体パッケージの構造例を示す平面図である。
【図８】図７に示す半導体パッケージのＩ−Ｉ線における断面図である。
【図９】本発明に係る半導体装置におけるバンプ載置部分に設けた開口部の構造例を示す平面図である。
【図１０】本発明に係る第二の半導体パッケージの構造例を示す平面図である。
【図１１】従来の半導体装置の構造例を示す断面図である。
【図１２】従来の半導体装置の他の構造例を示す断面図である。
【図１３】図１２に示す半導体装置を外部基板へ実装する前の状態を示す断面図（ａ）と、実装した後の状態を示す断面図（ｂ）である。
【符号の説明】
【００６３】
１、１１  半導体装置、２  半導体基板、３  電極、３ａ  開口部、４  第一中間層、５  第二中間層（ポストコア）、６Ａ、６ａ、６ｂ  第一導電部、７  第二導電部、８  絶縁封止層、９Ａ、９ａ、９ｂ  バンプ、１７、２７  配線、２１  中間層、２６Ａ、２６ａ、２６ｂ  開口部。
【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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【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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