(57)【要約】      （修正有）【課題】マイクロバンプの半導体素子側への接着力を向上できる半導体装置を提供する。【解決手段】半導体素子２と半導体素子の電極パッドと、電極パッド２０を露出する開口４１を有するバッファーコート膜４０と、開口を介して電極パッドに電気的に接続されたマイクロバンプ５０とを備え、マイクロバンプと開口の側面４１ｂとの接触面積は、マイクロバンプと開口の底面６０ａとの接触面積より大きいことを特徴とする半導体装置。【選択図】図１
2012059738.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
半導体素子と、
前記半導体素子の電極パッドと、
前記電極パッドを露出する開口を有するバッファーコート膜と、
前記開口を介して前記電極パッドに電気的に接続されたマイクロバンプと、
を備え、
前記マイクロバンプと前記開口の側面との接触面積は、前記マイクロバンプと前記開口の底面との接触面積より大きい
ことを特徴とする半導体装置。
【請求項２】
前記マイクロバンプと前記開口の側面との接触面積は、前記マイクロバンプと前記開口の底面との接触面積の２倍より大きい
ことを特徴とする請求項１に記載の半導体装置。
【請求項３】
前記縁部の前記バッファーコート膜により覆われた面に対する前記開口の側面のテーパ角は、８０°以上である
ことを特徴とする請求項１又は２に記載の半導体装置。
【請求項４】
前記テーパ角は、９０°以上である
ことを特徴とする請求項３に記載の半導体装置。
【請求項５】
前記マイクロバンプは、
前記開口の底面を覆い、銅を主成分とする材料で形成された第１の層と、
前記第１の層の上に配され、すずを主成分とする材料で形成された第２の層と、
を有する
ことを特徴とする請求項４に記載の半導体装置。
【請求項６】
前記マイクロバンプは、
前記第１の層と前記第２の層の間に配され、ニッケルを主成分とする材料で形成された第３の層と、
前記第３の層と前記第２の層の間に配され、銅を主成分とする材料で形成された第４の層と、
をさらに有する
ことを特徴とする請求項５に記載の半導体装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明の実施形態は、半導体装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
半導体装置の製造工程において、半導体基板上における半導体素子の電極パッドにバッファーコート膜の開口を介してマイクロバンプを接着したまま半導体基板を薄膜化する場合、マイクロバンプにおける電極パッドに接着された面の反対側の面に粘着シートを貼りつけて、裏面研削を実施する。この場合、マイクロバンプの電極パッドへの接着力が粘着シートによるマイクロバンプの粘着力より大きくないと、裏面研削後の粘着シートを剥がす際にマイクロバンプが電極パッドから剥がれてしまう可能性がある。今後、マイクロバンプの径が微細化することに伴い、電極パッドとの接触面積が小さくなることから、マイクロバンプの半導体素子側への接着力の低下が懸念される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００２−２８０４８７号公報
【特許文献２】特開２００４−２６０１５７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
１つの実施形態は、例えば、マイクロバンプの半導体素子側への接着力を向上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】
【０００５】
１つの実施形態によれば、半導体素子と、前記半導体素子の電極パッドと、前記電極パッドを露出する開口を有するバッファーコート膜と、前記開口を介して前記電極パッドに電気的に接続されたマイクロバンプとを備え、前記マイクロバンプと前記開口の側面との接触面積は、前記マイクロバンプと前記開口の底面との接触面積より大きいことを特徴とする半導体装置が提供される。
【図面の簡単な説明】
【０００６】
【図１】第１の実施形態にかかる半導体装置の構成を示す図。
【図２】第１の実施形態の変形例にかかる半導体装置の構成を示す図。
【図３】第１の実施形態の他の変形例にかかる半導体装置の構成を示す図。
【図４】第２の実施形態にかかる半導体装置の構成を示す図。
【図５】第２の実施形態にかかる半導体装置の製造方法を示す図。
【図６】第２の実施形態にかかる半導体装置の製造方法を示す図。
【図７】第２の実施形態にかかる半導体装置の製造方法を示す図。
【発明を実施するための形態】
【０００７】
本明細書では、「第１の層が第２の層の上に形成されている」とは、第１の層が第２の層の上に直接形成されている場合のほか、第１の層が第３の層を介して第２の層の上に形成されている場合も含むものとする。
【０００８】
以下に添付図面を参照して、実施形態にかかる半導体装置を詳細に説明する。なお、これらの実施形態により本発明が限定されるものではない。
【０００９】
（第１の実施形態）
第１の実施形態にかかる半導体装置１の概略構成について図１（ａ）を用いて説明する。図１（ａ）は、半導体装置１の概略構成を示す図である。
【００１０】
半導体装置１は、半導体素子２、半導体素子３、複数のボンディングワイヤ４、封止樹脂部５、６、基盤７、複数の導体ポスト８、複数の導体ボール９、及び複数のマイクロバンプ５０を備える。
【００１１】
半導体素子２は、半導体基板ＳＢ１の上に所定の回路が形成されたものである。半導体素子２は、例えば、半導体基板ＳＢ１の上に所定のメモリ回路（例えば、ＤＲＡＭ）が形成されたメモリチップである。
【００１２】
半導体素子３は、半導体基板ＳＢ２の上に所定の回路が形成された形成されたものである。半導体素子３は、例えば、半導体基板ＳＢ２の上に所定のロジック回路（例えば、ＡＳＩＣ）が形成されたロジックチップである。半導体素子３における所定の回路が形成された面は、半導体素子２における所定の回路が形成された面に対向している。
【００１３】
複数のボンディングワイヤ４のそれぞれは、半導体素子２や半導体素子３から所定の信号を出力したり、半導体素子２や半導体素子３へ所定の信号を入力するように、半導体素子２や半導体素子３の電極パッド（図示せず）と導体ポスト８とを電気的に接続している。ボンディングワイヤ４は、例えば、金で形成されている。
【００１４】
封止樹脂部５は、半導体素子２と半導体素子３と複数のマイクロバンプ５０との間を樹脂封止している。封止樹脂部６は、半導体素子２、半導体素子３、封止樹脂部５、及びボンディングワイヤ４を樹脂封止している。封止樹脂部５、６は、例えば、モールド樹脂で形成されている。
【００１５】
基盤７は、その上に、半導体素子２や半導体素子３が積層され実装されている。また、基盤７は、導体ポスト８により貫通されている。
【００１６】
複数の導体ポスト８のそれぞれは、基盤７を貫通しており、その一端がボンディングワイヤ４に接続され、その他端が導体ボール９に接続されている。導体ポスト８は、例えば、銅で形成されている。
【００１７】
複数の導体ボール９のそれぞれは、基盤７における半導体素子２や半導体素子３が実装された面の反対側の面に配されている。導体ボール９は、導体ポスト８に接続されている。複数の導体ボール９のそれぞれは、半導体装置１が外部との間で信号を入力／出力する入力端子／出力端子として機能する。
【００１８】
複数のマイクロバンプ５０のそれぞれは、半導体素子２における電極パッド（例えば、図１（ｂ）に示す電極パッド２０）と半導体素子３における電極パッド（図示せず）とを電気的に接続している。これにより、複数のマイクロバンプ５０のそれぞれは、半導体素子２と半導体素子３との間で信号を入力／出力する入力端子／出力端子として機能する。
【００１９】
次に、半導体装置１におけるマイクロバンプ５０近傍の構成について図１（ｂ）を用いて説明する。図１（ｂ）は、半導体装置１におけるマイクロバンプ５０近傍の構成を示す図である。以下では、半導体素子２側におけるマイクロバンプ５０近傍の構成について例示的に説明するが、半導体素子３側におけるマイクロバンプ５０近傍の構成についても同様である。
【００２０】
半導体装置１は、電極パッド２０、パッシベーション膜３０、再配線層７０、バッファーコート膜４０、通電層６０、及びマイクロバンプ５０を備える。
【００２１】
電極パッド２０は、半導体素子２の上に形成されており、半導体素子２から所定の信号を出力したり、半導体素子２へ所定の信号を入力したりするための電極として機能する。電極パッド２０は、導体で形成され、例えば、アルミニウムを主成分とする金属で形成されている。
【００２２】
電極パッド２０は、中央部２１及び縁部２２を有する。中央部２１は、電極パッド２０における中央の部分である。縁部２２は、電極パッド２０における中央部２１の周囲に配された部分である。
【００２３】
パッシベーション膜３０は、電極パッド２０の縁部２２及び半導体素子２を覆っている。これにより、パッシベーション膜３０は、電極パッド２０の縁部２２及び半導体素子２を保護している。パッシベーション膜３０は、例えば、ポリイミド系の樹脂で形成されている。また、パッシベーション膜３０は、電極パッド２０の中央部２１を露出する開口を有している。
【００２４】
再配線層７０は、パッシベーション膜３０の上に配され、所定の電極パッド間で信号を伝達するようなパターンにパターンニングされている。再配線層７０は、所定の金属で形成されている。再配線層７０は、例えば、チタン系金属層／銅系金属層／ニッケル系金属層の３層構造のめっき膜で形成されている。
【００２５】
バッファーコート膜４０は、電極パッド２０の縁部２２、半導体素子２、パッシベーション膜３０、及び再配線層７０を覆っている。バッファーコート膜４０は、例えば、フェノール系の樹脂又はポリイミド系の樹脂で形成されている。
【００２６】
また、バッファーコート膜４０は、電極パッド２０の中央部２１を露出する開口４１を有している。バッファーコート膜４０の開口４１は、パッシベーション膜３０の開口と対応した（例えば、整合した）ものである。以下では、説明の簡略化のため、バッファーコート膜４０の開口４１とパッシベーション膜３０の開口とにより形成される開口を、単に開口４１として説明することにする。
【００２７】
通電層６０は、開口４１の底面４１ａ及び側面４１ｂを覆うとともに、バッファーコート膜４０の表面における開口４１に接する端部を覆っている。すなわち、通電層６０は、底面部６０ａ、側面部６０ｂ、及び端部６０ｃを有する。底面部６０ａは、開口４１の底面４１ａを覆うとともに、開口４１の底面４１ａ（電極パッド２０の中央部２１）とマイクロバンプ５０の底面とを接続している。側面部６０ｂは、開口４１の側面４１ｂを覆うとともに、マイクロバンプ５０の下部側面と開口４１の側面４１ｂ（バッファーコート膜４０）とを接続している。端部６０ｃは、バッファーコート膜４０の表面における開口４１に接する端部を覆うとともに、マイクロバンプ５０の上部の下端とバッファーコート膜４０とを接続している。端部６０ｃの外側には、マイクロバンプ５０の上部の下端とバッファーコート膜４０の表面との間におけるクリアランスＣＬが形成されている。通電層６０は、例えば、チタン系金属層／銅系金属層のスパッタ膜で形成されている。
【００２８】
マイクロバンプ５０は、層５１、層５２、及び層５３を有する。マイクロバンプ５０では、層５１、層５２、及び層５３が順に積層されている。例えば、層５１、層５２がマイクロバンプ５０の下部を構成し、層５３がマイクロバンプ５０の上部を構成している。層５１は、開口４１の底面４１ａを覆っている。層５１は、例えば、ニッケルを主成分とする金属で形成されている。層５２は、層５１を覆っている。層５２は、例えば、銅を主成
分とする金属で形成されている。層５３は、層５２及びバッファーコート膜４０の表面における開口４１の近傍を覆っている。層５３は、例えば、すずを主成分とする金属（例えば、ＳｎＣｕ、ＳｎＡｇ、ＳｎＡｇＣｕ）で形成されている。
【００２９】
また、マイクロバンプ５０は、その下部（層５１及び層５２）が開口４１内に埋められている。マイクロバンプ５０は、通電層６０を介して、開口４１の底面４１ａ及び側面４１ｂ等に接触している。これにより、マイクロバンプ５０は、開口４１を介して電極パッド２０に電気的に接続されている。すなわち、マイクロバンプ５０の底面は、底面部６０ａを介して開口４１の底面４１ａに接触している。マイクロバンプ５０の下部側面は、側面部６０ｂを介して開口４１の側面４１ｂに接触している。マイクロバンプ５０の上部の下端は、端部６０ｃを介して、バッファーコート膜４０の表面における開口４１に接する端部に接触している。
【００３０】
図１（ｂ）に示すように、マイクロバンプ５０と開口４１の側面４１ｂとの接触面積Ｓｂは、マイクロバンプ５０と開口４１の底面４１ａとの接触面積Ｓａより大きい。また、開口４１は、図１（ｂ）に示すように、上部の幅（２×Ｒ２）が底面の幅（２×Ｒ１）より大きい順テーパ形状である。すなわち、縁部２２のバッファーコート膜４０により覆われた面に対する開口４１の側面４１ｂのテーパ角αは、８０°以上である。
【００３１】
具体的には、開口４１の側面４１ｂのテーパ角α（≧８０°）を近似的に９０°とする場合、開口４１の深さ（≒マイクロバンプ５０の下部の高さ）をＨ、開口４１の底面４１ａの直径（≒マイクロバンプ５０の底面の直径）を２×Ｒ１とし、円周率をπで表せば、
Ｓａ＝π（Ｒ１）２
Ｓｂ＝２πＲ１Ｈ
となるので、
Ｓｂ＞Ｓａ
２πＲ１Ｈ＞π（Ｒ１）２
２Ｈ＞Ｒ１・・・数式１
で表すことができる。
【００３２】
例えば、開口４１の底面４１ａの直径（≒マイクロバンプ５０の底面の直径）が
２×Ｒ１＝１０μｍ、すなわちＲ１＝５μｍ
である場合、数式１は
Ｈ＞２．５・・・数式２
となる。このとき、Ｈ＝２．６μｍとすると、図１（ｂ）に示す他の寸法は、例えば、α＝８０°、２×Ｒ２＝１０．９μｍ、２×Ｒ３＝１２μｍである。
【００３３】
本発明者は、マイクロバンプ５０の底面の直径が１０μｍである場合に、開口４１の深さの様々な値について、電極パッド２０の表面に沿った方向の剪断応力をマイクロバンプ５０に加える実験を行った。その結果、数式２を満たさない範囲、すなわち開口４１の深さが２．５μｍより小さい条件では、４０ｍＮ以下の剪断応力でマイクロバンプ５０が電極パッドから剥がれた。それに対して、数式２を満たす範囲、すなわち開口４１の深さが２．５μｍより大きい条件では、７０ｍＮ以上の剪断応力でマイクロバンプ５０が電極パ
ッドから剥がれた。
【００３４】
裏面研削に用いる粘着シートの粘着力が６０±１０ｍＮであることを考慮すると、裏面研削後の粘着シートを剥がす際にマイクロバンプが電極パッドから剥がれないようにするためには、数式２を満たさない範囲でマイクロバンプ５０を開口４１の底面４１ａ及び側面４１ｂに接触させる必要があることが確認された。
【００３５】
また、本発明者は、マイクロバンプ５０製造時の想定される寸法ばらつき（片側）が２．５μｍであることから、ばらつきを考慮した条件、すなわちマイクロバンプ５０の底面の直径が１０μｍ−２．５μｍ×２＝５μｍである場合についても、開口４１の深さの様々な値について、上記と同様の実験を行った。その結果、
Ｈ＞５・・・数式３
を満たす範囲、すなわち開口４１の深さが５μｍより小さい条件では、４０ｍＮ以下の剪断応力でマイクロバンプ５０が電極パッドから剥がれた。それに対して、数式３を満たす範囲、すなわち開口４１の深さが５μｍより大きい条件では、７０ｍＮ以上の剪断応力でマイクロバンプ５０が電極パッドから剥がれた。
【００３６】
裏面研削に用いる粘着シートの粘着力が６０±１０ｍＮであることに加えて、マイクロバンプ５０製造時の想定される寸法ばらつき（片側）が２．５μｍであることを考慮すると、裏面研削後の粘着シートを剥がす際にマイクロバンプが電極パッドから剥がれないようにするためには、数式３を満たさない範囲でマイクロバンプ５０を開口４１の底面４１ａ及び側面４１ｂに接触させる必要があることが確認された。
【００３７】
数式３の条件を一般化したものは、数式１のＲ１をＲ１／２で置き換えたものとみなすことができるので、
２Ｈ＞Ｒ１／２・・・数式４
２πＲ１Ｈ＞２×π（Ｒ１）２
Ｓｂ＞２×Ｓａ
となる。すなわち、マイクロバンプ５０製造時の想定される寸法ばらつきまで考慮すると、マイクロバンプ５０と開口４１の側面４１ｂとの接触面積Ｓｂは、マイクロバンプ５０と開口４１の底面４１ａとの接触面積Ｓａの２倍より大きいことが好ましい。
【００３８】
なお、開口４１の底面４１ａの直径（≒マイクロバンプ５０の底面の直径）が２×Ｒ１＝１４μｍである場合、Ｓｂ＞Ｓａの条件は、数式１より
Ｈ＞３．５・・・数式５
となる。このとき、Ｈ＝３．６μｍとすると、図１（ｂ）に示す他の寸法は、例えば、α＝８０°、２×Ｒ２＝１５．３μｍ、２×Ｒ３＝２０μｍである。
【００３９】
また、Ｓｂ＞２×Ｓａの条件は、数式４より
Ｈ＞７・・・数式６
となる。
【００４０】
ここで、仮に、マイクロバンプ５０と開口４１の側面４１ｂとの接触面積Ｓｂが、マイクロバンプ５０と開口４１の底面４１ａとの接触面積Ｓａより小さい場合について考える
。この場合、マイクロバンプ５０の径が微細化することに伴い、電極パッド２０との接触面積が小さくなることから、マイクロバンプ５０の電極パッド２０への接着力が粘着シートによるマイクロバンプ５０の粘着力より小さくなる傾向にあり、裏面研削後の粘着シートを剥がす際にマイクロバンプ５０が電極パッド２０から剥がれやすい。すなわち、マイクロバンプ５０の半導体素子２側への接着力が低下する傾向にある。
【００４１】
それに対して、第１の実施形態では、マイクロバンプ５０と開口４１の側面４１ｂとの接触面積Ｓｂが、マイクロバンプ５０と開口４１の底面４１ａとの接触面積Ｓａより大きい。これにより、マイクロバンプ５０とバッファーコート膜４０との接触面積が、マイクロバンプ５０と電極パッド２０との接触面積より大きくなるので、マイクロバンプ５０の径が微細化することに伴い電極パッド２０との接触面積が小さくなっても、マイクロバンプ５０のバッファーコート膜４０への密着力を確保することができる。この結果、マイクロバンプ５０の半導体素子２側への接着力を向上できる。
【００４２】
特に、第１の実施形態では、マイクロバンプ５０と開口４１の側面４１ｂとの接触面積Ｓｂが、マイクロバンプ５０と開口４１の底面４１ａとの接触面積Ｓａの２倍より大きい。これにより、上記のように、マイクロバンプ５０の製造時に寸法ばらつきが発生した場合でも、マイクロバンプ５０のバッファーコート膜４０への密着力を確保することができるので、マイクロバンプ５０の半導体素子２側への接着力を向上できる。
【００４３】
また、第１の実施形態では、縁部２２のバッファーコート膜４０により覆われた面に対する開口４１の側面４１ｂのテーパ角αは、８０°以上である。これにより、マイクロバンプ５０の径が微細化された場合でも、マイクロバンプ５０とバッファーコート膜４０との接触面積が、マイクロバンプ５０と電極パッド２０との接触面積より大きくなるようにすることが容易である。また、マイクロバンプ５０の径が微細化された場合でも、半導体装置１の製造工程において、マイクロバンプ５０が倒れてしまうことを抑制できる。
【００４４】
また、第１の実施形態では、通電層６０におけるマイクロバンプ５０、電極パッド２０、及びバッファーコート膜４０へ接触している部分に対する露出している部分の体積の割合が小さくなっている。これにより、通電層６０は、通電層６０を形成するためのエッチングを行う際に（図７（ｂ）、（ｃ）参照）、通電層６０のサイドエッチングの影響を低減することに適した構造になっている。
【００４５】
なお、パッシベーション膜３０及びバッファーコート膜４０は、電極パッド２０の中央部２１だけでなく縁部２２を露出する開口を有していても良い。この場合、通電層６０は、開口の底面として電極パッド２０の中央部２１及び縁部２２を覆う。マイクロバンプ５０は、開口を介して電極パッド２０の中央部２１及び縁部２２に接続される。
また、半導体装置１は、マイクロバンプ５０と電極パッド２０及びバッファーコート膜４０との間の通電層６０が省略された構成であってもよい。
【００４６】
また、半導体装置１ｉでは、開口４１ｉは、図２（ａ）に示すように、上部の幅（２×Ｒ２ｉ）が底面の幅（２×Ｒ１ｉ）に略等しい、略円柱型形状であってもよい。すなわち、縁部２２のバッファーコート膜４０により覆われた面に対する開口４１ｉの側面４１ｂｉのテーパ角βは、略９０°であってもよい。これにより、マイクロバンプ５０ｉの径が微細化された場合でも、マイクロバンプ５０ｉとバッファーコート膜４０との接触面積が、マイクロバンプ５０ｉと電極パッド２０との接触面積より大きくなるようにすることがさらに容易である。また、マイクロバンプ５０ｉの径が微細化された場合でも、半導体装置１ｉの製造工程において、マイクロバンプ５０ｉが倒れてしまうことをさらに抑制できる。
【００４７】
このとき、マイクロバンプ５０ｉは、層（第１の層）５１ｉ、層（第３の層）５４ｉ、層（第４の層）５２ｉ、及び層（第２の層）５３ｉが順に積層された構成であってもよい。例えば、層５１ｉ、層５４ｉ、層５２ｉがマイクロバンプ５０ｉの下部（開口４１ｉ内に埋められている部分）を構成し、層５３ｉがマイクロバンプ５０ｉの上部を構成している。層５１ｉは、開口４１ｉの底面４１ａを覆っている。層５１ｉは、例えば、銅を主成分とする金属で形成されている。層５４ｉは、層５１ｉを覆っている。層５４ｉは、例えば、ニッケルを主成分とする金属で形成されている。層５２ｉは、層５４ｉを覆っている。層５２ｉは、例えば、銅を主成分とする金属で形成されている。層５３ｉは、層５２ｉ及びバッファーコート膜４０の表面における開口４１ｉの近傍を覆っている。層５３ｉは、例えば、すずを主成分とする金属（例えば、ＳｎＣｕ、ＳｎＡｇ、ＳｎＡｇＣｕ）で形成されている。マイクロバンプ５０ｉをこのような層構成とすることにより、開口４１ｉの側面４１ｂｉのテーパ角βが略９０°である場合でも、マイクロバンプ５０ｉの製造時における開口４１ｉへの埋め込み性を確保することができる。
【００４８】
あるいは、半導体装置１ｊでは、開口４１ｊは、図２（ｂ）に示すように、上部の幅（２×Ｒ２ｊ）が底面の幅（２×Ｒ１ｊ）に略等しい、略円柱型形状であってもよい。すなわち、縁部２２のバッファーコート膜４０により覆われた面に対する開口４１ｊの側面４１ｂｊのテーパ角γは、略９０°であってもよい。これにより、マイクロバンプ５０ｊの径が微細化された場合でも、マイクロバンプ５０ｊとバッファーコート膜４０との接触面積が、マイクロバンプ５０ｊと電極パッド２０との接触面積より大きくなるようにすることがさらに容易である。また、マイクロバンプ５０ｊの径が微細化された場合でも、半導体装置１ｊの製造工程において、マイクロバンプ５０ｊが倒れてしまうことをさらに抑制できる。
【００４９】
このとき、マイクロバンプ５０ｊは、層（第１の層）５１ｊ、及び層（第２の層）５３ｊが順に積層された構成であってもよい。例えば、層５１ｊがマイクロバンプ５０ｊの下部（開口４１ｊ内に埋められている部分）を構成し、層５３ｊがマイクロバンプ５０ｊの上部を構成している。層５１ｊは、開口４１ｊの底面４１ａを覆っている。層５１ｊは、例えば、銅を主成分とする金属で形成されている。層５３ｊは、層５１ｊ及びバッファーコート膜４０の表面における開口４１ｊの近傍を覆っている。層５３ｊは、例えば、すずを主成分とする金属（例えば、ＳｎＣｕ、ＳｎＡｇ、ＳｎＡｇＣｕ）で形成されている。マイクロバンプ５０ｊをこのような層構成とすることにより、開口４１ｊの側面４１ｂｊのテーパ角γが略９０°である場合でも、マイクロバンプ５０ｊの製造時における開口４１ｊへの埋め込み性を確保することができる。
【００５０】
あるいは、半導体装置１ｋでは、開口４１ｋは、図３に示すように、上部の幅（２×Ｒ２ｋ）が底面の幅（２×Ｒ１ｋ）より小さい逆テーパ形状であってもよい。すなわち、縁部２２のバッファーコート膜４０により覆われた面に対する開口４１ｋの側面４１ｂｋのテーパ角δは、略９０°であってもよい。これにより、マイクロバンプ５０ｋを電極パッド２０から引き剥がそうとする応力に抵抗してバッファーコート膜４０がマイクロバンプ５０ｋを保持することができるので、マイクロバンプ５０ｋの半導体素子２側への接着力をさらに向上できる。また、逆テーパー時のバンプの成膜に関しては添加剤を付与しためっき析出でボトムアップさせるので、形状の形成には問題はない。
【００５１】
また、マイクロバンプ５０ｋの径が微細化された場合でも、マイクロバンプ５０ｋとバッファーコート膜４０との接触面積が、マイクロバンプ５０ｋと電極パッド２０との接触面積より大きくなるようにすることが容易である。また、マイクロバンプ５０ｋの径が微細化された場合でも、半導体装置１ｋの製造工程において、マイクロバンプ５０ｋが倒れてしまうことを抑制できる。
【００５２】
（第２の実施形態）
次に、第２の実施形態にかかる半導体装置１００について図４を用いて説明する。図４は、半導体装置１００におけるマイクロバンプ１５０近傍の構成を示す図である。以下では、第１の実施形態と異なる部分を中心に説明する。
【００５３】
半導体装置１００は、バッファーコート膜１８０、再配線層１７０、及びマイクロバンプ１５０を備える。
【００５４】
バッファーコート膜１８０は、電極パッド２０の縁部２２、半導体素子２、及びパッシベーション膜３０を覆っている。バッファーコート膜１８０は、バッファーコート膜４０と同じ材料で形成されていてもよいし、バッファーコート膜４０と異なる材料で形成されていてもよい。バッファーコート膜１８０は、例えば、フェノール系の樹脂又はポリイミド系の樹脂で形成されている。
【００５５】
再配線層１７０は、バッファーコート膜１８０の上に配されている。再配線層１７０は、所定の電極パッド間で信号を伝達するようなパターン１７１に加えて、電極パッド２０とマイクロバンプ１５０とを接続するパターン１７２を含んでいる。パターン１７２は、例えば、マイクロバンプ１５０の底面の直径（２×Ｒ１０１ｊ）より小さい第１の幅の第１の開口と、マイクロバンプ１５０の底面の直径（２×Ｒ１０１ｊ）より小さくかつ第１の幅より大きい第２の幅の第２の開口とを介して電極パッド２０に接続されている。これにより、パターン１７２の上面は、第１の開口及び第２の開口に応じた凹凸を有している。すなわち、開口１４１の底面１４１ａは、第１の開口及び第２の開口に応じた凹凸を有している。
【００５６】
マイクロバンプ１５０は、例えば、図３に示すマイクロバンプ５０ｋと同様の構成を有しているが、その底面に、開口１４１の底面１４１ａに応じた凹凸を有する点で図３に示すマイクロバンプ５０ｋと異なる。なお、マイクロバンプ１５０は、例えば、図１（ｂ）に示すマイクロバンプ５０、図２（ａ）に示すマイクロバンプ５０ｉ、又は、図２（ｂ）に示すマイクロバンプ５０ｊと同様の形状であっても良い。
【００５７】
第２の実施形態では、マイクロバンプ１５０と開口１４１の側面４１ｂとの接触面積Ｓｂが、マイクロバンプ１５０と開口１４１の底面１４１ａとの接触面積Ｓａより大きい点は、第１の実施形態と同様である。したがって、第２の実施形態によっても、マイクロバンプ１５０の径が微細化することに伴い電極パッド２０との接触面積が小さくなっても、マイクロバンプ１５０のバッファーコート膜４０への密着力を確保することができる。この結果、マイクロバンプ１５０の半導体素子２側への接着力を向上できる。
【００５８】
次に、第２の実施形態にかかる半導体装置１００の製造方法について図５〜図７を用いて説明する。図５（ａ）〜図７（ｃ）は、半導体装置１００の製造方法を示す工程断面図である。なお、以下の製造方法は、構造の違いに応じた変更を加えることにより、第１の実施形態にかかる半導体装置１の製造方法についても同様に適用可能である。
【００５９】
図５（ａ）に示す工程では、半導体素子２上に電極パッド２０のパターンを例えばアルミニウムを主成分とする金属で形成し、半導体素子２及び電極パッド２０を覆うパッシベーション膜を例えばポリイミド系の樹脂で形成し、半導体素子２、電極パッド２０及びパッシベーション膜を覆うバッファーコート膜を例えばフェノール系の樹脂又はポリイミド系の樹脂で形成する。そして、パターン１７２を埋め込むべき第１の開口及び第２の開口をそれぞれパッシベーション膜３０及びバッファーコート膜１８０に形成する。
【００６０】
その後、パターン１７２となるべき導電層を全面に堆積してパターニングすることによ
り、再配線層１７０におけるパターン１７２及びパターン１７１を形成する。再配線層１７０は、所定の金属で形成し、例えば、チタン系金属層／銅系金属層／ニッケル系金属層の３層構造のめっき膜で形成する。そして、バッファーコート膜１８０及び再配線層１７０を覆うバッファーコート膜４０ｅを全面に堆積する。バッファーコート膜４０ｅは、例えば、フェノール系の樹脂又はポリイミド系の樹脂で形成する。
【００６１】
図５（ｂ）に示す工程では、レチクルＲＴを用いて、バッファーコート膜４０ｅにおける周辺の領域４０ｅ２を露光しないで所定の領域４０ｅ１を選択的に露光する露光処理を行う。これにより、バッファーコート膜４０ｅに領域４０ｅ１の潜像を形成する。
【００６２】
図６（ａ）に示す工程では、所定の現像液を用いて、バッファーコート膜４０ｅにおける領域４０ｅ１の潜像を現像する。これにより、バッファーコート膜４０に開口１４１が形成される。開口１４１は、側面４１ｂの面積が底面１４１ａの面積より大きくなっている。
【００６３】
図６（ｂ）に示す工程では、開口１４１の底面１４１ａ及び側面４１ｂを覆うように通電層１６０ｅを堆積する。通電層１６０ｅは、例えば、銅を主成分とする金属で形成する。
【００６４】
図６（ｃ）に示す工程では、開口１４１に対応した開口パターンＲＰａを有するレジストパターンＲＰを、バッファーコート膜４０及び通電層１６０ｅの上に形成する。開口パターンＲＰａは、開口パッド２０の表面に垂直な方向から見た場合に、開口１４１を含むようなパターンであり、マイクロバンプの最大幅（２×Ｒ３、図１（ｂ）参照）に対応した幅を有している。
【００６５】
図７（ａ）に示す工程では、めっき処理により、開口１４１に、銅を主成分とする金属を埋め込む。これにより、マイクロバンプ１５０の下部となるべき層１５１ｊが形成される。そして、めっき処理により、開口パターンＲＰａに、すずを主成分とする金属（例えば、ＳｎＣｕ、ＳｎＡｇ、ＳｎＡｇＣｕ）を埋め込む。マイクロバンプ１５０の上部となるべき層５３ｅが形成される。
【００６６】
図７（ｂ）に示す工程では、レジストパターンＲＰを選択的に除去する。
【００６７】
図７（ｃ）に示す工程では、ドライエッチング等により、層５３ｅのパターンをマスクとして、通電層１６０ｅにおける露出された部分を選択的に除去する。これにより、開口１４１の底面１４１ａを覆う底面部１６０ａ、開口１４１の側面４１ｂを覆う側面部６０ｂ、バッファーコート膜４０の表面における開口１４１に接する端部を覆う端部６０ｃを有する通電層１６０を形成する。このとき、層５３ｅの下側まで回りこんでエッチングされるサイドエッチングがあるため、端部６０ｃの外側には、層５３ｅの下端とバッファーコート膜４０の表面との間におけるクリアランスＣＬが形成される。
【００６８】
所定の温度で層５３ｅのリフローを行い、丸みを帯びた形状の層５３ｊを形成する。これにより、層１５１ｊ及び層５３ｊが順に積層され合金化されたマイクロバンプ１５０が形成される。
【００６９】
本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら新規な実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる
。
【符号の説明】
【００７０】
１、１ｉ、１ｊ、１ｋ、１００  半導体装置、２  半導体素子、３  半導体素子、４  ボンディングワイヤ、５  封止樹脂部、６  封止樹脂部、７  基板、８  導体ポスト、９
導体ボール、２０  電極パッド、２１  中央部、２２  縁部、３０  パッシベーション膜、４０、１８０  バッファーコート膜、４１、４１ｉ、４１ｊ、４１ｋ、１４１  開口、４１ａ、１４１ａ  底面、４１ｂ、４１ｂｉ、４１ｂｊ、４１ｂｋ  側面、５０、５０ｉ、５０ｊ、５０ｋ、１５０  マイクロバンプ、５１〜５３、５１ｉ〜５４ｉ、５１ｊ、５３ｊ、５１ｋ、５３ｋ  層、６０、１６０  通電層、６０ａ  底面部、６０ｂ  側面部、６０ｃ  端部、７０、１７０  再配線層、１７１、１７２  パターン。
【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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