(57)【要約】【課題】樹脂モールド層中にボイドが発生することがなく、樹脂モールド層と配線層及びポスト電極との高い密着力が得られ、信頼性に優れた半導体装置の製造方法及びそれによって得られる半導体装置を提供する。【解決手段】配線層４及び該配線層４から露出する層間絶縁膜３の上にレジストパターンを形成し、このレジストパターンをマスクとして、配線層４の上に金属材料を積層することでポスト電極５を形成した後、さらに、配線層４とポスト電極５との接続部Ｃを覆うように第１の樹脂コーティング部６１を形成し、さらに、ポスト電極５の頂部５ａを露出させながら、このポスト電極５の側部、第１の樹脂コーティング部６１、配線層４及び該配線層４から露出する層間絶縁膜３を樹脂材料で封止するように樹脂モールド層７を形成する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
半導体基板上にパッド電極が形成された半導体チップの表面に層間絶縁膜を形成する工程と、前記層間絶縁膜上に配線層を形成する工程と、前記配線層の上にポスト電極を形成する工程と、前記ポスト電極の側部、前記配線層及び前記層間絶縁膜を覆うように樹脂モールド層を形成する工程とを備えた半導体装置の製造方法であって、
前記ポスト電極を形成する工程は、前記配線層及び該配線層から露出する前記層間絶縁膜の上にレジストパターンを形成し、該レジストパターンをマスクとして、前記配線層の上に金属材料を積層することで前記ポスト電極を形成した後、さらに、前記配線層と前記ポスト電極との接続部を覆うように第１の樹脂コーティング部を形成し、
前記樹脂モールド層を形成する工程は、前記ポスト電極の頂部を露出させながら、該ポスト電極の側部、前記第１の樹脂コーティング部、前記配線層及び該配線層から露出する前記層間絶縁膜を樹脂材料で封止するように前記樹脂モールド層を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２】
前記ポスト電極を形成する工程は、
前記ポスト電極の頂部を液状樹脂に浸漬させることで前記頂部に前記液状樹脂を付着させ、
次いで、前記ポスト電極の頂部に付着した液状樹脂を、加熱温度１５０〜２００℃、加熱時間１０〜６０分の条件で加熱して粘度を低下させることで、前記頂部から前記配線層と前記ポスト電極との接続部に降下させ、
その後、前記接続部において前記液状樹脂を加熱硬化させることで、前記接続部を覆うように前記第１の樹脂コーティング部を形成することを特徴とする請求項１に記載の半導体装置の製造方法。
【請求項３】
さらに、前記ポスト電極を形成する工程は、前記ポスト電極の頂部に前記液状樹脂の少なくとも一部を残存させた状態で該液状樹脂を加熱硬化させることにより、前記ポスト電極の頂部上に第２の樹脂コーティング部を形成し、
前記樹脂モールド層を形成する工程は、前記第２の樹脂コーティング部を露出させながら、前記樹脂モールド層を形成することを特徴とする請求項２に記載の半導体装置の製造方法。
【請求項４】
さらに、前記樹脂モールド層を形成する工程の後、前記第２の樹脂コーティング部を除去することにより、前記樹脂モールド層の上面から、該上面の高さよりも低く凹むように前記ポスト電極の頂部を露出させる工程が備えられていることを特徴とする請求項３に記載の半導体装置の製造方法。
【請求項５】
半導体基板上にパッド電極が形成された半導体チップと、
前記半導体チップの表面を覆うように設けられる層間絶縁膜と、
前記層間絶縁膜上に形成されるとともに、該層間絶縁膜に形成された配線ホールを介して前記パッド電極と接続するように設けられる配線層と、
前記配線層上に設けられ、前記半導体チップを外部に電気的に接続可能とするポスト電極と、
前記ポスト電極の頂部を露出させた状態で、前記ポスト電極の側部、前記配線層及び前記層間絶縁膜を覆うように封止する樹脂モールド層と、を備え、
さらに、前記配線層と前記ポスト電極との接続部を覆うように第１の樹脂コーティング部が設けられ、該第１の樹脂コーティング部が前記樹脂モールド層で覆われてなることを特徴とする半導体装置。
【請求項６】
前記樹脂モールド層の上面から露出する前記ポスト電極の頂部が、前記樹脂モールド層の上面の高さよりも低く凹むように設けられてい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】
本発明は、半導体装置の製造方法及び半導体装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、通信機器等をはじめとした各種電子機器に対する小型化、薄型化、及び高性能化等が要求されており、プリント基板等の微細化や多層化の他、半導体装置等の各種電子部品の高密度実装化が要求されている。このような要求に対し、ＬＳＩ等の半導体装置においても、さらなる大容量化並びに高集積化が図られるようになっている。
【０００３】
このような半導体装置においては、所謂、ＷＬＣＳＰ（Ｗａｆｅｒ  Ｌｅｖｅｌ  Ｃｈｉｐ  Ｓｉｚｅ  Ｐａｃｋａｇｅ）と呼ばれる構造、プロセスを採用することが主流となりつつある。このＷＬＣＳＰは、ウェハに形成した多数の半導体チップを個々に切り分ける前に、半導体チップの表面に、予め半導体装置を搭載する回路基板と半導体チップとを電気的に接続するための配線部や電極部を形成し、これら配線部や電極部を封止する絶縁部を形成したものである（例えば、特許文献１等を参照）。
【０００４】
通常、半導体装置の集積回路の形成においては、ウェハを半導体チップのサイズに切り出してから電極部形成等を行うが、ＷＬＣＳＰの場合には、これらの工程順を逆にすることにより、半導体チップの側面からはみ出さないように、配線部や電極部、絶縁部等を形成できる。これにより、半導体装置の小型軽量化が実現できるとともに、半導体装置とプリント基板との間のインダクタンスを低減できる等の効果が得られる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００５−３４０５９０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
一般に、上述のようなＷＬＣＳＰの半導体装置を製造する工程においては、図４（ａ）に示すように、半導体チップ１２０上の層間絶縁膜１３０の上に銅材料からなる配線層１４０を形成し、この配線層１４０の上に銅材料からなるポスト電極１５０を形成した後、図４（ｂ）に示すように、これらを樹脂（樹脂モールド層１６０）で覆って封止する手順が採用されている。しかしながら、このような手順で樹脂による封止を行った場合、図４（ｂ）に示すように、ポスト電極１５０の根元、即ちポスト電極１５０と配線層１４０との接続部２００において、この部分を覆う樹脂モールド層１６０にボイドＢが生じ、半導体装置としての信頼性が低下するという問題がある。このようなボイドＢが発生する要因としては、例えば、ポスト電極１５０と配線層１４０との接続部２００が、切り立った直角状の断面形状であることから、樹脂材料で封止する際に、角張った箇所に空気の巻き込みが生じ易いということが考えられる。
【０００７】
また、樹脂の封止方法にも依るが、半導体基板上に配線層や電極が形成されたワークを金型内に収容し、トランスファーモールド成形によって樹脂封止を行う場合、通常、成形後に金型からワークを取り出しやすくするために、封止樹脂材料に離型剤を混入している。このように、離型剤を含む封止樹脂材料を用いてモールド成形を行うことで樹脂モールド層を形成した場合、成形した樹脂モールド層と金型との密着力のみならず、樹脂モールド層と、銅材であるポスト電極や配線層との密着力も低下するため、半導体装置の信頼性が損なわれてしまう。特に、大容量化並びに高集積化が図られた配線層の密度が高い半導体装置においては、上述のようなポスト電極と配線層との接続部が増加するとともに、樹脂モールド層と配線層との接触面積も増大する。このような場合、樹脂モールド層と配線層との密着力が低下する部分が特に多くなることから、半導体装置の信頼性が著しく損なわれるという問題があった。
【０００８】
本発明は上記課題に鑑みてなされたものであり、樹脂モールド層中にボイドが発生することがなく、また、高密度の配線層を有する場合であっても、樹脂モールド層と配線層及びポスト電極との高い密着力が得られ、信頼性に優れた半導体装置の製造方法及びそれによって得られ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】
【０００９】
本発明者等は上記問題点に関して鋭意検討を行った。この結果、ポスト電極と配線層との接続部を樹脂コーティングすることにより、この部分を覆う樹脂モールド層におけるボイドの発生が抑制され、また、樹脂モールド層とポスト電極及び配線層との密着性を確保できることを知見した。これにより、特に、高い配線密度を有する半導体装置の信頼性を顕著に向上できることを見出し、本発明を完成させた。
【００１０】
すなわち、本発明に係る半導体装置の製造方法は、半導体基板上にパッド電極が形成された半導体チップの表面に層間絶縁膜を形成する工程と、前記層間絶縁膜上に配線層を形成する工程と、前記配線層の上にポスト電極を形成する工程と、前記ポスト電極の側部、前記配線層及び前記層間絶縁膜を覆うように樹脂モールド層を形成する工程とを備えた半導体装置の製造方法であって、前記ポスト電極を形成する工程は、前記配線層及び該配線層から露出する前記層間絶縁膜の上にレジストパターンを形成し、該レジストパターンをマスクとして、前記配線層の上に金属材料を積層することで前記ポスト電極を形成した後、さらに、前記配線層と前記ポスト電極との接続部を覆うように第１の樹脂コーティング部を形成し、前記樹脂モールド層を形成する工程は、前記ポスト電極の頂部を露出させながら、該ポスト電極の側部、前記第１の樹脂コーティング部、前記配線層及び該配線層から露出する前記層間絶縁膜を樹脂材料で封止するように前記樹脂モールド層を形成することを特徴とする。
また、本発明に係る半導体装置の製造方法は、前記ポスト電極を形成する工程が、前記ポスト電極の頂部を液状樹脂に浸漬させることで前記頂部に前記液状樹脂を付着させ、次いで、前記ポスト電極の頂部に付着した液状樹脂を、加熱温度１５０〜２００℃、加熱時間１０〜６０分の条件で加熱して粘度を低下させることで、前記頂部から前記配線層と前記ポスト電極との接続部に降下させ、その後、前記接続部において前記液状樹脂を加熱硬化させることで、前記接続部を覆うように前記第１の樹脂コーティング部を形成することがより好ましい。
また、本発明に係る半導体装置の製造方法は、さらに、前記ポスト電極を形成する工程が、前記ポスト電極の頂部に前記液状樹脂の少なくとも一部を残存させた状態で該液状樹脂を加熱硬化させることにより、前記ポスト電極の頂部上に第２の樹脂コーティング部を形成し、前記樹脂モールド層を形成する工程は、前記第２の樹脂コーティング部を露出させながら、前記樹脂モールド層を形成する方法であっても良い。
また、本発明に係る半導体装置の製造方法は、さらに、前記樹脂モールド層を形成する工程の後、前記第２の樹脂コーティング部を除去することにより、前記樹脂モールド層の上面から、該上面の高さよりも低く凹むように前記ポスト電極の頂部を露出させる工程が備えられた方法とすることができる。
【００１１】
本発明に係る半導体装置は、半導体基板上にパッド電極が形成された半導体チップと、前記半導体チップの表面を覆うように設けられる層間絶縁膜と、前記層間絶縁膜上に形成されるとともに、該層間絶縁膜に形成された配線ホールを介して前記パッド電極と接続するように設けられる配線層と、前記配線層上に設けられ、前記半導体チップを外部に電気的に接続可能とするポスト電極と、前記ポスト電極の頂部を露出させた状態で、前記ポスト電極の側部、前記配線層及び前記層間絶縁膜を覆うように封止する樹脂モールド層と、を備え、さらに、前記配線層と前記ポスト電極との接続部を覆うように第１の樹脂コーティング部が設けられ、該第１の樹脂コーティング部が前記樹脂モールド層で覆われてなることを特徴とする。
また、本発明に係る半導体装置は、前記樹脂モールド層の上面から露出する前記ポスト電極の頂部が、前記樹脂モールド層の上面の高さよりも低く凹むように設けられた構成であっても良い。
【００１２】
上記本発明に係る半導体装置の製造方法によれば、配線層とポスト電極との接続部を覆うように第１の樹脂コーティング部を形成することで、この部分を覆う樹脂モールド層中にボイドが発生するのが抑制される。これにより、樹脂モールド層とポスト電極及び配線層との密着力が低下するのを防止できる。
【００１３】
また、上記本発明に係る半導体装置によれば、配線層とポスト電極との接続部を覆うように第１の樹脂コーティング部が設けられた構成なので、上述のように、樹脂モールド層中にボイドが発生することが無く、樹脂モールド層とポスト電極及び配線層との密着力の低下を防止できる。
【発明の効果】
【００１４】
本発明に係る半導体装置の製造方法によれば、上述のように、配線層とポスト電極との接続部を覆うように第１の樹脂コーティング部を形成することで、この部分を覆う樹脂モールド層中にボイドが発生するのが抑制される。これにより、樹脂モールド層とポスト電極及び配線層との密着力が低下するのを防止でき、信頼性に優れた半導体装置を製造することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本発明の実施形態に係る半導体装置の製造方法及び半導体装置について説明する模式図であり、半導体装置の構造を示す断面図である。
【図２】本発明の実施形態に係る半導体装置の製造方法について説明する模式図であり、（ａ）〜（ｄ）は半導体装置を製造する工程の一例を順次示す断面図である。
【図３】本発明の実施形態に係る半導体装置の製造方法について説明する模式図であり、（ａ）〜（ｃ）は半導体装置を製造する工程の他の例を示す断面図である。
【図４】従来の半導体装置の製造方法及び半導体装置を示す断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
以下に、本発明の実施形態である半導体装置の製造方法及び半導体装置について、図１〜３を適宜参照しながら説明する（図４の従来図も適宜参照）。なお、以下の説明において参照する図は、半導体装置等の構成を説明するためのものであり、図示される各部の大きさや厚さ、寸法等は、実際の半導体装置等の寸法関係と異なる場合がある。
【００１７】
図１は、本実施形態の半導体装置の一例を示す断面模式図である。図１に示す半導体装置１は、半導体基板２１上にパッド電極２２が形成された半導体チップ２と、この半導体チップ２の表面を覆うように設けられる層間絶縁膜３と、この層間絶縁膜３上に形成されるとともに、該層間絶縁膜３に形成された配線ホール３ａを介してパッド電極２２と接続するように設けられる配線層４と、この配線層４上に設けられ、半導体チップ２を外部に電気的に接続可能とするポスト電極５と、ポスト電極５の頂部５ａを露出させた状態で、このポスト電極５の側部５１、配線層４及び層間絶縁膜３を覆うように封止する樹脂モールド層７とを備えている。そして、本実施形態の半導体装置１は、さらに、配線層４とポスト電極５との接続部Ｃを覆うように第１の樹脂コーティング部６１が設けられ、この第１の樹脂コーティング部６１が樹脂モールド層７で覆われてなり、概略構成されている。
【００１８】
本実施形態の半導体装置１は、上記構成により、半導体チップ２の主面２ａから側方にはみ出さないように、樹脂モールド層７、ポスト電極５、配線層４、層間絶縁膜３が形成されてなる、所謂ＷＬＣＳＰ（Ｗａｆｅｒ  Ｌｅｖｅｌ  Ｃｈｉｐ  Ｓｉｚｅ  Ｐａｃｋａｇｅ）として構成されている。
【００１９】
半導体チップ２は、図１に示す例においては、平面視略矩形の半導体基板２１と、この半導体基板２１の表面側に形成された複数の信号用のパッド電極２２とから構成されている。また、半導体チップ２の表面側には、上述した信号用のパッド電極２２の他、図示を省略するが、電源用のパッド電極やグランド用のパッド電極等が形成されている。
【００２０】
半導体基板２１は、シリコン（Ｓｉ）から形成され、表面に、図示略のトランジスタ等の各種素子からなる電気回路が形成されている。
パッド電極２２は、例えばアルミニウム（Ａｌ）から形成され、半導体チップ２の主面２ａ側の周縁に配されている。このパッド電極２２は、半導体基板２１に形成された各種素子に対して所定の電気信号を入出力するものである。また、半導体基板２１上において、パッド電極２２とともに形成される電源用やグランド用のパッド電極等についても、アルミニウムから形成することができる。
【００２１】
また、本実施形態の半導体装置１は、半導体基板２１の表面２１ａに形成された図示略のトランジスタ素子のソース／ドレイン領域に、図示略の電極を介して信号用のパッド電極２２が接続されるように構成されている。
【００２２】
層間絶縁膜３は、電気的な絶縁材料であるポリイミド（ＰＩ）等から形成され、半導体チップ２の表面２ａを覆うように形成されている。また、図示例においては、層間絶縁膜３は、信号用のパッド電極２２の縁部を覆うように形成されている他、図示略の電源用やグランド用のパッド電極、放熱用パッド等の縁部も覆うように形成されている。
【００２３】
配線部４は、層間絶縁膜３上において、この層間絶縁膜３に形成された配線ホール３ａを介してパッド電極２２と接続するように形成されている。配線部４は、図１に示す例では、層間絶縁膜３上において膜状に形成される一方、半導体チップ２のパッド電極２２上の位置における層間絶縁膜３に形成された配線ホール３ａの中に配線材料が入り込むことで、パッド電極２２と接続されている。
【００２４】
ポスト電極５は、半導体チップ２を外部に電気的に接続する電極である、例えば、半導体装置１を搭載する回路基板の電気回路と半導体チップ２とを接続するためのものである。ポスト電極５は、複数の配線層４上に各々形成され、パッド電極２２に電気的に接続される配線部４の表面４ａから、詳細を後述する樹脂モールド層７の上面７ａまで延設される略円柱状の電極である。また、ポスト電極５は銅（Ｃｕ）から形成されており、図１に示す例では、その上端面５ａが樹脂モールド層７の上面７ａとともに、略同一平面を構成している。なお、ポスト電極５は、互いに隣接するポスト電極５間において、半導体チップ２の電気回路が短絡しない程度の距離をおいて、等間隔に並べて配される。
【００２５】
本実施形態の半導体装置１においては、図１中に示すように、さらに、配線層４とポスト電極５との接続部Ｃを覆うように第１の樹脂コーティング部６１が設けられている。第１の樹脂コーティング部６１は、例えば、エポキシ系、アクリル系あるいはポリイミド系樹脂等の電気的な絶縁材料から形成される。そして、本実施形態においては、詳細を後述するように、第１の樹脂コーティング部６１が、配線層４や該配線層４から露出する層間絶縁膜３等とともに、樹脂モールド層７によって覆われる構成とされている。
【００２６】
樹脂モールド層７は、電気的に絶縁な樹脂材料から形成されており、ポスト電極５の頂部５ａを露出させた状態で、ポスト電極５の側部５１、配線層４及び層間絶縁膜３を覆うように封止するものである。樹脂モールド層７は、例えば、配線層４やポスト電極５等に較べて硬度の低い樹脂材料から形成され、半導体チップ２と同様の平面視略矩形状に形成されている。
【００２７】
本実施形態の半導体装置１は、上述のように、配線層４とポスト電極５との接続部Ｃを覆うように第１の樹脂コーティング部６１が設けられ、図示例では、第１の樹脂コーティング部６１が、接続部Ｃから上方へ向かうに従って縮径するように、ポスト電極５の外周を囲んで形成されている。そして、半導体装置１は、第１の樹脂コーティング部６１が、ポスト電極５の側部５１や配線層４等とともに、樹脂モールド層７で覆われてなる構成とされている。このような構成により、半導体装置１は、後述の製造方法で詳細を後述するように、樹脂モールド層７とポスト電極５及び配線層４との密着力が低下するのを防止できるので、樹脂モールド層７中における接続部Ｃ周辺においてボイド（図４の符号Ｂを参照）等が生じることが無い。
【００２８】
ここで、高い配線密度を有する半導体装置においては、ポスト電極と配線層との接続部が増加する。このため、樹脂モールド層とポスト電極等との密着力が低下し易い従来の構成の半導体装置では、樹脂モールド層における上記接続部を覆う位置に発生するボイドが多数に昇ることから、半導体装置の信頼性が著しく損なわれるという問題があった。
これに対し、本実施形態の半導体装置１においては、上述のように、接続部Ｃを覆うように第１の樹脂コーティング部６１を設けることで、この部分における樹脂モールド層７とポスト電極５及び配線層４との密着力が低下するのを防止できる。これにより、樹脂モールド層７中にボイドが発生するのを防止できるので、特に、配線密度の高い半導体装置に上記構成を採用することにより、信頼性の高い半導体装置を実現することが可能となる。
【００２９】
次に、図１に示す本実施形態の半導体装置１を製造する方法について詳述する。
本実施形態で説明する製造方法は、半導体基板２１上にパッド電極２２が形成された半導体チップ２の表面２ａに層間絶縁膜３を形成する工程と、層間絶縁膜３上に配線層４を形成する工程と、配線層４の上にポスト電極５を形成する工程と、ポスト電極５の側部５１、配線層４及び層間絶縁膜３を覆うように樹脂モールド層７を形成する工程とを備える。そして、本実施形態の製造方法は、上述したポスト電極５を形成する工程が、配線層４及び該配線層４から露出する層間絶縁膜３の上にレジストパターンを形成し、このレジストパターンをマスクとして、配線層４の上に金属材料を積層することでポスト電極５を形成した後、さらに、配線層４とポスト電極５との接続部Ｃを覆うように第１の樹脂コーティング部６１を形成する工程とされている。さらに、本実施形態では、上述した樹脂モールド層７を形成する工程が、ポスト電極５の頂部５ａを露出させながら、このポスト電極５の側部５１、第１の樹脂コーティング部６１、配線層４及び該配線層４から露出する層間絶縁膜３を樹脂材料で封止するように樹脂モールド層７を形成する工程とされている。
【００３０】
本実施形態においては、具体的には、まず、シリコン基板等からなる半導体基板２１に、トランジスタ等、図示略の種々の素子を作り込む。
次に、図２（ａ）に示すように、半導体基板２１上に、図示略のトランジスタ素子等と接続する信号用のパッド電極２２を形成する。この際、まず、半導体基板２１上に図示略のレジストパターンを形成し、このレジストパターンをマスクとして、従来公知のエッチング法によって半導体基板２１の表面の一部を除去し、電極ホールを形成する。そして、この電極ホールの中に、例えば、アルミニウム等の金属材料をスパッタリング法又はＣＶＤ（化学的気相成長法）法によって堆積させることにより、図示略のトランジスタ素子等と接続するようにパッド電極２２を形成した後、レジストパターンを除去する。これにより、本実施形態の半導体装置１を構成する半導体チップ２が得られる。
なお、本実施形態においては、半導体基板２１上に、さらに、図示略の電源用やグランド用のパッド電極等を、パッド電極２２と同じ材料及び方法を用いて形成することができる。
【００３１】
次に、半導体チップ２の表面２ａに層間絶縁膜３を形成する。具体的には、まず、従来公知の方法により、半導体チップ２の表面２ａ全体に、例えば、ＳｉＯ２、あるいは、ＳｉＯ２の他にＢやＰを含むＢＰＳＧ等の材料からなる酸化膜を形成する。そして、この酸化膜上に図示略のレジストパターンを形成し、このレジストパターンをマスクとして酸化膜の一部をエッチング除去することにより、パッド電極２２及び図示略の各電極等の上に開口部３１が位置するように層間絶縁膜３を形成する。その後、層間絶縁膜３上のレジストパターンを除去する。
【００３２】
次に、層間絶縁膜３上に配線層４を形成する。具体的には、まず、層間絶縁膜３上、及び、この層間絶縁膜３に形成された開口部３１の内部に、アルミニウム又は銅からなる金属層を従来公知の方法によって形成する。そして、レジストパターンを用いた従来公知の方法により、金属層を所望の配線パターンにパターニング形成することにより、パッド電極２２に接続するように配線層４を形成する。その後、配線層４上のレジストパターンを除去する。
なお、配線層４を形成する工程においては、さらに、上記同様の材料及び方法を用いて、図示略の電源用やグランド用のパッド電極等と接続する複数の配線層を形成することができる。
【００３３】
次に、配線層４の上にポスト電極５を形成する。具体的には、まず、配線層４及びこの配線層４から露出する層間絶縁膜３の上を覆うとともに、配線層４上の所定の位置に孔が形成されたレジストパターンを形成する。そして、このレジストパターンをマスクとして、レジストパターンに形成された孔から露出している部分の配線層４上を銅材料で埋めることにより、ポスト電極５を形成する。その後、配線層４及び層間絶縁膜３上のレジストパターンを除去する。
【００３４】
さらに、本実施形態のポスト電極５を形成する工程は、上記手順でポスト電極５を形成した後、配線層４とポスト電極５との接続部Ｃを覆うように第１の樹脂コーティング部６１を形成する。この第１の樹脂コーティング部６１を形成するにあたっては、具体的には、以下のような方法を採用することができる。
【００３５】
まず、図２（ｂ）に示すように、上記手順でポスト電極５までを形成したウェハを表裏反転させ、ポスト電極５の頂部５ａを液状樹脂８０に浸漬させることにより、頂部５ａに液状樹脂８０を付着させる。この際、例えば、容器８中に、液状樹脂８０として、エポキシ系、アクリル系あるいはポリイミド系樹脂を貯留した状態とし、この液状樹脂８０の液面にポスト電極５の頂部５ａを浸漬させる方法を採用することができる。
【００３６】
次いで、図２（ｃ）に示すように、ウェハを再度反転させて、ポスト電極５の頂部５ａに液状樹脂８０が付着した状態で頂部５ａを上向きとする。この際、図示例のように、液状樹脂８０が、表面張力によってボール状で頂部５ａ上に付着した状態となる。
【００３７】
次いで、ポスト電極５の頂部５ａに付着した液状樹脂８０を、加熱温度１５０〜２００℃、加熱時間１０〜６０分の条件で加熱する。この際の加熱手段としては、例えば、ウェハを加熱炉の中に導入する方法を採用することができる。このような条件で液状樹脂８０を加熱することにより、図２（ｄ）に示すように、まず、この液状樹脂８０の粘度が低下して、ポスト電極５の頂部５ａから根元に向けて液状樹脂８０が流下し、配線層４とポスト電極５との接続部Ｃの位置に降下する。その後、接続部Ｃの位置に降下した液状樹脂８０をさらに加熱して、この液状樹脂８０を硬化させることにより、接続部Ｃを覆うように第１の樹脂コーティング部６１を形成する。図２（ｄ）に示す例においては、第１の樹脂コーティング部６１が、接続部Ｃから上方へ向かうに従って縮径するように、ポスト電極５の外周を囲んで形成されている。液状樹脂８０の加熱温度は、粘度が低下する温度であればよいが、液状樹脂８０のガラス転移点（Ｔｇ）を超える温度でもよい。
【００３８】
次に、本実施形態では、図１に示すように、上記ウェハを封止するように樹脂モールド層７を形成する。具体的には、ポスト電極５の側部５１の内の第１の樹脂コーティング部６１から露出した部分、第１の樹脂コーティング部６１、配線層４及び該配線層４から露出する層間絶縁膜３を、従来公知の電気的に絶縁な樹脂材料で覆って封止することにより、樹脂モールド層７を形成する。この際、ポスト電極５の頂部５ａが、上面７ａから露出した状態として樹脂モールド層７を形成する。この際、ウェハ上への樹脂材料の形成方法としては、ウェハ（ワーク）をモールド金型内に収容し、トランスファーモールド成形によって樹脂封止を行う方法を採用することができる。樹脂モールド層７を形成した後、ウェハをモールド金型内から搬出する。また、ポスト電極５の頂部５ａに残った液状樹脂８０を除去するために、樹脂モールド層７と頂部５ａとをグラインドしてもよい。
以上のような各工程により、本実施形態の半導体装置１を製造することができる。
【００３９】
本実施形態の製造方法によれば、上述のように、ポスト電極５を形成する工程が、第１の樹脂コーティング部６１を形成する手順を含む工程とすることで、以下に説明するような効果が得られる。
即ち、本実施形態では、配線層４とポスト電極５との接続部Ｃを覆うように設けた第１の樹脂コーティング部６１を、ポスト電極５の側部５１や配線層４等とともに、樹脂モールド層７で覆って封止している。このように、接続部Ｃにおける断面形状が、第１の樹脂コーティング部６１によって角の取れた形状とされることで、樹脂材料で封止する際の空気の巻き込み等が生じ難くなるので、樹脂モールド層７中におけるボイドの発生を抑制できる。
【００４０】
また、モールド金型を用いて樹脂材料による封止を行う場合には、一般に、樹脂材料中に離型剤を混入して型離れを促進する一方、樹脂モールド層と、ポスト電極や配線層との密着力も低下するという問題があった。特に、高い配線密度を有する半導体装置においては、配線層と樹脂モールド層との接触面積も増大することから、これらの間の密着力が低下する部分も多くなるため、半導体装置の信頼性が著しく損なわれるという問題があった。これに対し、本実施形態では、接続部Ｃを覆うように形成した第１の樹脂コーティング部６１を樹脂モールド層７で覆って封止することで、この部分における樹脂モールド層７とポスト電極５及び配線層４との密着力を維持できるので、配線層４と樹脂モールド層７との間の高い密着力を確保することが可能となる。これにより、特に、配線密度の高い半導体装置を製造する場合であっても、ボイドの発生が抑制できるとともに、配線層と樹脂モールド層との密着力を確保しながら、信頼性の高い半導体装置を製造することが可能となる。
【００４１】
また、本実施形態の製造方法で半導体装置を製造することにより、樹脂材料をモールド成型することによって樹脂モールド層７を形成する際の、成型条件の設定がし易く、加工性が良好となる。また、本実施形態の製造方法では、上記のモールド成型条件を含む各製造条件の設定が容易になり、製造工程を合理化し易いというメリットがある。
【００４２】
ここで、本実施形態においては、半導体チップ２上に形成された層間絶縁膜３上に配線層４を形成し、この上にポスト電極５及び第１の樹脂コーティング部６１を形成する方法並びに構造を説明しているが、特に限定されるものではない。例えば、半導体装置をさらに高積層化し、その上層においてポスト電極を形成する場合に、本実施形態の方法並びに構造を適用しても良い。このように、半導体装置において、本実施形態の方法並びに構造を適用する位置は任意であり、最下層には限定されず、配置位置の選択の余裕度等により、適宜、設計することが可能である。
【００４３】
なお、本発明に係る半導体装置の製造方法及び半導体装置は、上記の方法並びに構成に限定されるものではない。例えば、図３（ｃ）に示す半導体装置１１のように、ポスト電極５の頂部５ａの上に、さらに、第２の樹脂コーティング部６２が設けられ、この第２の樹脂コーティング部６２が樹脂モールド層７の上面７ａから露出されてなる構造を採用することも可能である。この場合、図３（ａ）〜（ｃ）に示すように、ポスト電極５を形成する工程を、ポスト電極５の頂部５ａに液状樹脂８０の少なくとも一部を残存させた状態で、この液状樹脂８０を加熱硬化させることにより、頂部５ａ上に第２の樹脂コーティング部を形成する工程とし、樹脂モールド層７を形成する工程を、第２の樹脂コーティング部６２を上面７ａから露出させながら、樹脂モールド層７を形成する工程とした方法とすることができる。
【００４４】
図３（ｃ）に示す半導体装置を製造するにあたっては、半導体チップ２上に層間絶縁膜３、配線層４及びポスト電極５を形成するまでは、上記同様の手順並びに条件とすることができる。
そして、ポスト電極５を形成する工程においては、銅材料からポスト電極５を形成した後、図２（ｂ）に示す方法と同様に、ポスト電極５の頂部５ａを液状樹脂８０に浸漬させることで、頂部５ａに液状樹脂８０を付着させる。
【００４５】
次に、図２（ｃ）に示す方法と同様、ポスト電極５の頂部５ａに付着した液状樹脂８０を、上記同様の条件で加熱する。これにより、図３（ａ）に示すように、ポスト電極５の頂部５ａから根元に向けて液状樹脂８０が流下し、配線層４とポスト電極５との接続部Ｃの位置に降下する。この際、図３（ａ）に示すように、ポスト電極５の頂部５ａに液状樹脂８０の少なくとも一部を残存させた状態とする。そして、接続部Ｃの位置に降下した液状樹脂８０と、ポスト電極５の頂部５ａに残留させた液状樹脂８０を、さらに加熱して硬化させることにより、接続部Ｃを覆うように第１の樹脂コーティング部６１を形成するとともに、頂部５ａ上に第２の樹脂コーティング部６２を形成する。
【００４６】
次に、図３（ｂ）に示すように、上記同様の手順及び条件により、上記ウェハを封止するように樹脂モールド層７を形成する。具体的には、第２の樹脂コーティング部６２を上面７ａから露出させながら、ウェハ上を電気的に絶縁な樹脂材料で覆うことにより、樹脂モールド層７を形成する。
【００４７】
ここで、図３（ｂ）に示す状態においては、銅からなるポスト電極５の頂部５ａが第２の樹脂コーティング部６２で覆われた状態とされている。このような状態のウェハを、例えば、本実施形態の半導体装置１１が組み込まれる機器の製造設備まで運搬し、組み込み工程の直前において第２の樹脂コーティング部６２を除去する。これにより、ウェハを保管・運搬する際に、周辺環境の影響により、他の機器と電気的に接続されるポスト電極５が酸化するのを防止できる。
【００４８】
図３（ｃ）に示すように、樹脂モールド層７の上面７ａから露出した第２の樹脂コーティング部６２を除去する場合には、例えば、従来公知のサンドブラスト法や、エッチャントを用いた化学処理法等を用いることができる。
以上のような各工程により、樹脂モールド層７の上面７ａから露出するポスト電極５の頂部５ａが、上面７ａの高さよりも低く凹むように設けられて露出する、本実施形態の半導体装置１１を製造することができる。
【００４９】
図３（ｃ）に示す半導体装置１１によれば、先に説明した半導体装置１と同様、ポスト電極５と配線層４との接続部Ｃの位置におけるボイドの発生を抑制でき、信頼性の高いものとなる。さらに、半導体装置１１によれば、ポスト電極５の頂部５ａが第２の樹脂コーティング部６２で覆われた状態で保管あるいは運搬を行うことで、ポスト電極５が酸化することが防止できることから、電極の金めっき処理等によるコストアップを伴うこと無く、半導体装置のパッケージを提供することが可能となる。また、ポスト電極５の頂部５ａが上面７ａの高さよりも低く、この位置が凹部とされていることにより、この凹部内にはんだが回り込むことで、ポスト電極５と外部電極との接続がより強固になるという効果が得られる。
【００５０】
上述のような半導体装置１１は、例えば、部品内蔵基板に適用することが可能である。このような、半導体装置１１が適用な部品内蔵基板としては、特に限定されるものではないが、例えば、詳細な図示を省略するが、接続端子が備えられた配線基板上に本実施形態の半導体装置１１が実装され、これらが絶縁層によって狭持された構成のもの等を挙げることができる（例えば、特開２００９−２１２１４６号公報等）。
【００５１】
部品内蔵基板を構成する配線基板としては、例えば、ガラス繊維強化樹脂等からなる絶縁基板に、上下面を貫通するように銅等からなる接続端子が設けられ、この接続端子に半導体装置１１のポスト電極５が接続可能とされたものを用いることができる。また、絶縁層としては、配線基板と同様、電気的に絶縁な樹脂材料であるガラス繊維強化樹脂等を用いることができる。さらに、このような構成の部品内蔵基板としては、絶縁層上に配線層を設けた構成を採用することも可能である。
【００５２】
以上説明したような、本発明に係る半導体装置の製造方法によれば、配線層４とポスト電極５との接続部Ｃを覆うように第１の樹脂コーティング部６１を形成することで、この部分を覆う樹脂モールド層７中にボイドが発生するのが抑制される。これにより、樹脂モールド層７とポスト電極５及び配線層４との密着力が低下するのを防止でき、信頼性に優れた半導体装置１（１１）を製造することが可能となる。
また、ポスト電極５の頂部５ａに液状樹脂８０を付着させ、この液状樹脂８０を加熱して粘度を低下させることで頂部５ａから配線層４とポスト電極５との接続部Ｃに降下させた後、接続部Ｃにおいて液状樹脂８０を加熱硬化させることで、接続部Ｃを覆うように第１の樹脂コーティング部６１を形成する方法を採用した場合には、生産性良く樹脂コーティング部６１を形成することが可能となる。
また、ポスト電極５の頂部５ａに液状樹脂８０を残存させた状態で加熱硬化させて第２の樹脂コーティング部６２を形成した後、第２の樹脂コーティング部６２を露出させながら樹脂モールド層７を形成し、さらに、第２の樹脂コーティング部６２を除去することで、樹脂モールド層７の上面７ａから凹むようにポスト電極５の頂部５ａを露出させる方法とした場合には、他の機器と電気的に接続されるポスト電極５が、ウェハを保管・運搬する際の周辺環境によって酸化するのを防止することができる。
また、液状樹脂８０として、エポキシ系、アクリル系あるいはポリイミド系樹脂を用いることで、上記効果が得られる第１又は第２の樹脂コーティング部６１、６２を生産性良く形成することが可能となる。
【００５３】
また、本発明に係る半導体装置によれば、配線層４とポスト電極５との接続部Ｃを覆うように第１の樹脂コーティング部６１が設けられた構成なので、上述のように、樹脂モールド層７中にボイドが発生することが無く、樹脂モールド層７とポスト電極５及び配線層４との密着力の低下を防止できる。従って、信頼性に優れた半導体装置１（１１）が実現できる。
また、樹脂モールド層７の上面７ａから露出するポスト電極５の頂部５ａが、上面７ａの高さよりも低く凹むように設けられた構成とすることで、凹状とされた内部にはんだが回り込むことで、ポスト電極と外部電極との接続がより強固になる。
また、第１の樹脂コーティング部６１が、エポキシ系、アクリル系あるいはポリイミド系樹脂からなることで、上述したボイドの発生の抑制、密着力の低下を防止する効果がより確実に得られる。
【産業上の利用可能性】
【００５４】
本発明の半導体装置の製造方法及び半導体装置は、特に、配線層の密度が高い半導体装置において、樹脂モールド層中におけるボイドの発生が抑制され、樹脂モールドと、配線層やポスト電極との間の密着力が確保でき、信頼性に優れたものとなる。従って、本発明の半導体装置の製造方法及び半導体装置を、大容量化並びに高集積化が図られた半導体装置に適用した場合には、信頼性向上の観点から非常に有益である。
【符号の説明】
【００５５】
１、１１…半導体装置、２…半導体チップ、２ａ…表面、２１…半導体基板、２２…パッド電極、３…層間絶縁膜、３ａ…配線ホール、４…配線層、５…ポスト電極、５ａ…頂部、６１…第１の樹脂コーティング部、６２…第２の樹脂コーティング部、７…樹脂モールド層、Ｃ…接続部、８０…液状樹脂、
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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