(57)【要約】【課題】フォトリソグラフィの技術を用いることなく、ウエハ上に凹凸が存在するような場合においても、電子部品（半導体チップ）の電極パッドと実装用パッドとを電気的に接続し、目的とする電子部品パッケージを得る。【解決手段】一方の主面上に設けられた電極パッドを有する第１の電子部品と、前記第１の電子部品上に設けられた樹脂層と、前記樹脂層上に設けられた実装用パッドと、前記樹脂層中に設けられ、前記パッドと前記実装用パッドとを電気的に接続するボンディングワイヤと、を具えるようにして電子部品パッケージを構成する。【選択図】図２
2009088254.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
一方の主面上に設けられた電極パッドを有する第１の電子部品と、
前記第１の電子部品上に設けられた樹脂層と、
前記樹脂層上に設けられた金属層と、
前記樹脂層中に設けられ、前記パッドと前記金属層とを電気的に接続するボンディングワイヤと、
を具えることを特徴とする、電子部品パッケージ。
【請求項２】
前記第１の電子部品の前記一方の主面上において、突起状の構造体を具える請求項１に記載の電子部品パッケージ。
【請求項３】
第１の電子部品の一方の主面上において電極パッドを形成する工程と、
前記電極パッドと電気的に接続するとともに、上方に向けて延在するようなボンディングワイヤを形成する工程と、
前記第１の電子部品の前記一方の主面上において、前記ボンディングワイヤを埋設するようにして樹脂層を形成するとともに、前記樹脂層の表面を研削して、前記ボンディングワイヤの端部を露出させる工程と、
前記ボンディングワイヤの前記端部を含む樹脂研削面上に金属層をパターン形成し、前記ボンディングワイヤと前記金属層とを電気的に接続する工程と、
を具えることを特徴とする、電子部品パッケージの製造方法。
【請求項４】
第１の電子部品の一方の主面上において、電極パッドを形成する工程と、第１の犠牲層を介してＭＥＭＳ可動部とを形成する工程と、
前記ＭＥＭＳ可動部を被覆するようにして第２の犠牲層を形成する工程と、
前記第１の電子部品の前記一方の主面上において、前記第１および第２の犠牲層を被覆するようにしてキャップ層を一様に形成する工程と、
前記キャップ層の、前記第１あるいは第２の犠牲層上において、前記第１あるいは第２の犠牲層の少なくとも一部が露出するような開口部を形成する工程と、
前記開口部を介して前記第１の犠牲層及び前記第２の犠牲層をエッチングして除去する工程と、
前記開口部を埋設するようにして樹脂層を形成する工程と、
前記電極パッドと電気的に接続するとともに、上方に向けて延在するようなボンディングワイヤを形成する工程と、
前記第１の電子部品の前記一方の主面上において、前記ボンディングワイヤ及び前記ＭＥＭＳ可動部を埋設するようにして樹脂層を形成するとともに、前記樹脂層の表面を研削して、前記ＭＥＭＳ可動部を露出させずに前記ボンディングワイヤの端部を露出させる工程と、
前記ボンディングワイヤの前記端部を含む樹脂研削面上に金属層をパターン形成し、前記ボンディングワイヤと前記金属層を電気的に接続する工程と、
を具えることを特徴とする、電子部品パッケージの製造方法。
【請求項５】
第１の電子部品の一方の主面上において、電極パッドと、前記第１の電子部品と電気的に接続された第２の電子部品を第２の樹脂層を介して搭載する工程と、
前記電極パッドと電気的に接続するとともに、上方に向けて延在するようなボンディングワイヤを形成する工程と、
前記第１の電子部品の前記一方の主面上において、前記ボンディングワイヤ及び前記第２の電子部品を埋設するようにして樹脂層を形成するとともに、前記樹脂層の表面を研削して、前記第２の電子部品を露出させずに前記ボンディングワイヤの端部を露出させる工程と、
前記ボンディングワイヤの前記端部を含む樹脂研削面上に金属層をパターン形成し、前記ボンディングワイヤと前記金属層を電気的に接続する工程と、
を具えることを特徴とする、電子部品パッケージの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電子部品パッケージ、及びその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
ウエハレベルで、電子部品を構成する半導体チップの表面保護用の樹脂の塗布と実装用パッドとを形成した後、個片化することによってチップスケールパッケージ(以下CSPと呼ぶ)を形成する技術は、従来よりいくつかの方法が提案されてきた。例えば、電極パッドが形成された半導体ウエハ表面に第１の絶縁膜を塗布した後、この第１の絶縁膜の電極パッド上を開口し、再配線層を形成後、第２の絶縁膜を塗布し、さらにこの第２の絶縁膜に対して実装パッドを開口し、実装パッド上にはんだボールを搭載した後、個片化してパッケージを形成する（特許文献１）。
【０００３】
しかしながら、このような従来の技術においては、第１の絶縁膜の電極パッド上の開口と、再配線層のパターニングと、第２の絶縁膜の実装パッド開口とは、フォトリソグラフィを必要とする。換言すれば、電子部品（半導体チップ）の電極パッドと実装用パッドとを電気的に接続するに際しては、フォトリソグラフィによってそれら間に介在する第１の絶縁膜及び第２の絶縁膜などを開口することが要求されていた。
【０００４】
したがって、ウエハ表面に高い凹凸があるような場合には、レジストのスピンコートや露光が困難となり、上述のようなフォトリソグラフィを良好な状態で行うことができず、目的とする電子部品パッケージを得ることができなかった。
【特許文献１】特許第３９７０８４９号
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明は、ウエハ上に凹凸が存在する如何に拘らず、電子部品（半導体チップ）の電極パッドと実装用パッドとを電気的に接続し、目的とする電子部品パッケージを得ることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の一態様は、一方の主面上に設けられた電極パッドを有する第１の電子部品と、前記第１の電子部品上に設けられた樹脂層と、前記樹脂層上に設けられた金属層と、前記樹脂層中に設けられ、前記パッドと前記金属層とを電気的に接続するボンディングワイヤと、を具えることを特徴とする、電子部品パッケージに関する。
【０００７】
また、本発明の一態様は、第１の電子部品の一方の主面上において電極パッドを形成する工程と、前記電極パッドと電気的に接続するとともに、上方に向けて延在するようなボンディングワイヤを形成する工程と、前記第１の電子部品の前記一方の主面上において、前記ボンディングワイヤを埋設するようにして樹脂層を形成するとともに、前記樹脂層の表面を研削して、前記ボンディングワイヤの端部を露出させる工程と、前記ボンディングワイヤの前記端部を含む樹脂研削面上に金属層をパターン形成し、前記ボンディングワイヤと前記金属層を電気的に接続する工程と、を具えることを特徴とする、電子部品パッケージの製造方法に関する。
【発明の効果】
【０００８】
上記態様によれば、フォトリソグラフィの技術を用いることなく、ウエハ上に凹凸が存在するような場合においても、電子部品（半導体チップ）の電極パッドと実装用パッドとを電気的に接続し、目的とする電子部品パッケージを得ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
以下、本発明の実施形態について説明する。なお、各実施形態における構成要素と同一あるいは類似の構成要素に関しては、同一の参照数字を用いている。
【００１０】
（第１の実施形態）
図１及び２は、第１の実施形態に関する電子部品パッケージの製造方法における工程図である。
【００１１】
図１（ａ）に示すように、例えば半導体集積回路が形成された半導体ウエハ（電子部品）１の主面１Ａ上に電極パッド２を形成する。次いで、図１（ｂ）に示すように、電極パッド２に対してボンディングワイヤ９をループ状に上方に向けて延在するようにして形成する。次いで、図１（ｃ）に示すように、半導体ウエハ１の主面１Ａ上においてボンディングワイヤ９の上端までを埋設するようにして、一様に表面保護樹脂層１０を厚膜塗布する。
【００１２】
厚膜塗布の方法としては、スクリーン印刷、ディスペンス、スプレーコート、スピンコート等の手段があるが、無機充填剤を含有する低熱膨張樹脂を効率よく塗布出来るという点でスクリーン印刷が最も好ましい手法である。なお、スクリーン印刷の場合、印刷マスクの開口の縁を合わせるため、ウエハの最外周は一部塗布されない部分が形成される。
【００１３】
次いで、塗布した表面保護樹脂１０を硬化した後、図１（ｄ）に示すように、ボンディングワイヤ９の先端部よりも低い位置まで表面保護樹脂１０を研削することによってボンディングワイヤ９の端部９Ａを露出する。この場合、端部９Ａは、ボンディングワイヤ９のループ状のワイヤ９の先端が除去されるので、１つのパッドから２本のワイヤが上方に伸びる形状となる。
【００１４】
次いで、図１（ｅ）に示すように、研削した表面保護樹脂層１０の全面にスパッタによってバリアメタル薄膜１１を形成し、スピンコートによって厚膜レジストを塗布した後、図１（ｆ）に示すように、ボンディングワイヤ９の端部９Ａを含む領域のレジストを開口し、レジストパターン１２を形成する。
【００１５】
次いで、図２（ａ）に示すように、バリアメタル薄膜１１をメッキ線として、レジスト開口部１２Ａに電解銅メッキ膜１３を形成し、図２（ｂ）に示すように、レジスト１２剥離後、図２（ｃ）に示すように、銅メッキ１３をマスクとしてバリアメタル薄膜１１をウェットエッチングする。
【００１６】
次いで、図２（ｄ）に示すように、銅メッキ（実装用パッド）１３上にはんだボール７を搭載し、還元雰囲気中あるいはフラックスとともに加熱することにより銅メッキ１３上に接合させて、実装用BGA端子を形成する。最後にダイヤモンドブレードを用いて裁断・個片化することによって、図２（ｅ）に示すように、ウエハレベルCSP、すなわち電子部品パッケージを得ることができる。
【００１７】
なお、一連の工程の中で、厚膜レジストのリソグラフィ工程とダイヤモンドブレードによる裁断工程は、表面保護樹脂１０で被覆された半導体ウエハ１に対するアライメントを必要とするが、表面保護樹脂１０をスクリーン印刷で塗布する場合には、半導体ウエハ１外周にアライメントマークを形成しておけば同部は表面保護樹脂が被覆されないため、アライメントが可能となる。また、その他の手法としては、ボンディングワイヤを断面が特徴的となるようなループ形状に形成しておけば、それを用いることも出来る。
【００１８】
本実施形態では、はんだボール（実装用BGA端子）７と半導体ウエハ（電子部品）１との間は、厚い表面保護樹脂層１０で隔てられていて、配線距離も短いため、寄生容量が小さく電気特性に優れた電子部品パッケージが得られる。さらに半導体ウエハ（電子部品）１表面が厚い表面保護樹脂層１０で被覆されているため、半導体ウエハ（電子部品）１がダメージを受けにくく、高い信頼性が得られる。
【００１９】
さらに厚い表面保護樹脂層１０は、半導体ウエハ（電子部品）１と実装基板との間の熱膨張率の差を緩和するため、実装接続部の信頼性も高いものが得られる。従来のウエハレベルCSPにおいても厚い表面保護樹脂層を形成することは不可能ではないが、配線をフォトリソグラフィを用いたパターニングによって行っていたため、表面保護樹脂を厚くすると、リソグラフィの難易度が増加し、成膜時間も増大し、製造性が悪く極めて高額なものとなってしまっていた。本実施例においては、厚い表面保護樹脂層を通る配線をパターニングでなく、ワイヤ９の始点と終点とが同一のパッド上にあればよく、リソグラフィも不要で安価なものとなっている。また、この構造においては、ウエハ側にボール９Ｃやバンプ９Ｄが存在し、その上方にはこれらのバンプ等が存在しない（図４参照）。なお、この特徴は以下に示す実施形態にも共通する。
【００２０】
（第２の実施形態）
図３は、第２の実施形態に関する電子部品パッケージの製造方法における工程図である。
【００２１】
図３（ａ）に示すように、半導体ウエハ（電子部品）１の主面１Ａ上にパターニングされた電極パッド２を形成する。次いで、図３（ｂ）に示すように、隣接する電極パッド２間に跨るようにしてボンディングワイヤ９を台形状に上方に向けて延在するようにして形成する。次いで、図３（ｃ）に示すように、半導体ウエハ１の主面１Ａ上においてボンディングワイヤ９を埋設するようにして、一様に表面保護樹脂層１０を厚膜塗布する。
【００２２】
次いで、塗布した表面保護樹脂１０を硬化した後、図３（ｄ）に示すように、ボンディングワイヤ９の上底９Ｂを除去するように、その上底９Ｂよりも低い位置まで表面保護樹脂１０を研削することによってボンディングワイヤ９の端部９Ａを露出する。
【００２３】
次いで、図３（ｅ）に示すように、研削した表面保護樹脂層１０の全面にスパッタによってバリアメタル薄膜１１を形成し、スピンコートによって厚膜レジストを塗布した後、ボンディングワイヤ９の端部９Ａを含む領域のレジストを開口し、レジストパターン１２を形成し、バリアメタル薄膜１１をメッキ線として、レジスト開口部１２Ａに電解銅メッキ（実装用パッド）１３を形成し、レジスト１２剥離後、銅メッキ１３をマスクとしてバリアメタル薄膜１１をウェットエッチングし、銅メッキ１３上にはんだボール７を搭載し、還元雰囲気中あるいはフラックスとともに加熱することにより銅メッキ１３上に接合させて、実装用BGA端子を形成し、ダイヤモンドブレードを用いて裁断・個片化することによって、ウエハレベルCSP、すなわち電子部品パッケージを得ることができる。
【００２４】
上述したように、本実施形態では、半導体ウエハ（電子部品）１の電極パッド２とはんだボール（実装用パッド）７とをフォトリソグラフィを用いることなく電気的に接続し、目的とする電子部品パッケージを製造していることが分かる。また、ウエハ上のパッド２にワイヤ９の始点が設けられ、そのパッドとは異なるパッドにワイヤの終点が設けられている。その後、ワイヤの上の部分を除去し、１つのパッドからその上方に設けられたはんだボール７が搭載されている銅メッキ１３と１本のワイヤで接続されている。
【００２５】
（第３の実施形態）
本実施形態では、ボンディングワイヤでループを形成するためのワイヤボンダーの態様について説明する。図４は、ワイヤボンダーの動作を示すプロセスフロー図である。図４に示すワイヤボンダーは、超音波振動子１５と、超音波振動子１５の先に固定されたキャピラリと呼ばれるルビー製の円錐形の筒１４と、キャピラリ１４の筒の中に通されたボンディングワイヤ９と、キャピラリ１４の上方に位置しボンディングワイヤ９を挟んで固定することが出来るクランパ１６と、キャピラリ１４の先端近傍にあってボンディングワイヤとの間で放電することによってボンディングワイヤの先端を溶融してボールを形成する図示しないトーチと、からなっている。
【００２６】
前記トーチによってボンディングワイヤ９の先端にボール９Ｃを形成した後（図４（ａ））、超音波接続によってボンディングワイヤ９の先端のボール９Ｃを電極パッド２上のループ末端を形成する場所に固定した後（図４（ｂ））、ボンディングワイヤ９をクランパ１６で固定した状態でキャピラリ１４を引き上げることによって（図４（ｃ））、ボンディングワイヤ９を引きちぎってバンプ９Ｄを形成する（図４（ｄ））。
【００２７】
次に再び図示しないトーチによってボンディングワイヤ９の先端にボール９Ｃを形成した後、超音波接続によってボンディングワイヤの先端のボール９Ｃを電極パッド２上のループ先端を形成する場所に固定した後(図４（ｅ）)、ボンディングワイヤ９をクランパ１６で固定せずに（図４（ｆ））、キャピラリ１４を上方に引き上げることによって、ループを形成したい高さまでボンディングワイヤ９を引き出す（図４（ｇ））。
【００２８】
次いで、キャピラリ１４を水平移動することによってワイヤの中部を屈曲させ(図４（ｈ)）、再びボンディングワイヤ９をクランパ１６で固定せずキャピラリ１４を上方に引き上げることによって、ループを形成するために必要な長さのワイヤを繰り出し（図４（ｉ））、ボンディングワイヤ９をクランパ１６で固定した状態で、支点９Ｅの回りに円弧の軌跡をたどってキャピラリ１４先端をバンプ９Ｄ上へ移動し（図４（ｊ））、再び超音波によってボンディングワイヤ９をバンプ９Ｄ上に引きちぎりつつ接続することによって（図４（ｋ））、高アスペクト比のループ形状を得ることが出来る（図４（ｌ））。
本実施形態によれば、キャピラリ１４を水平移動させて、ワイヤの中部を屈曲させるという極めて簡易な操作のみで、上述したループ状のワイヤを作製することができる。
【００２９】
図５は、ワイヤボンダーの動作を示す他のプロセスフロー図である。図示しないトーチによってボンディングワイヤ９の先端にボール９Ｃを形成した後（図５（ａ））、超音波接続によってボンディングワイヤ９の先端のボール９Ｃを電極パッド２上のループ末端を形成する場所に固定した後（図５（ｂ））、ボンディングワイヤ９をクランパ１６で固定せずにキャピラリ１４を引き上げることによって、ピラーを形成したい高さまでボンディングワイヤ９を繰り出す（図５（ｃ））。
【００３０】
その後、ブレード２０をキャピラリ１４の先端のボンディングワイヤ９のすぐ横まで近づけて（図５（ｄ））、ブレード２０を固定した状態でキャピラリ１４をブレード２０側に水平移動させることによってボンディングワイヤに強い剪断を与えて引きちぎることが出来る（図５（ｅ））。その結果、図５（ｆ）に示すような所望の高さでボンディングワイヤ９が切断されただけのピラー形状を得ることが出来る。
【００３１】
すなわち、本実施形態によれば、上述したループ状のワイヤのみならず、ピラー状のワイヤも簡易に形成することができる。
【００３２】
（第４の実施形態）
図６〜８は、第４の実施形態に関する電子部品パッケージの製造方法における工程図である。なお、本実施形態では、ウエハ上にＭＥＭＳが設けられている点で、実施形態１及び２と異なる。
【００３３】
図６（ａ）に示すように、半導体ウエハ（電子部品）１の主面１Ａ上に電極パッド２を形成する。次いで、図６（ｂ）に示すように、半導体ウエハ１の主面１Ａ上において、第１の犠牲層２２を形成した後、この第１の犠牲層２２上にＭＥＭＳの可動部分２３を形成する。次いで、図６（ｃ）に示すように、可動部分２３を被覆するようにして第２の犠牲層２４を形成する。次いで、図６（ｄ）に示すように、第２の犠牲層２４を被覆するようにして半導体ウエハ１の主面１Ａ上において、キャップ層２５を一様に形成する。
【００３４】
次いで、図６（ｅ）に示すように、キャップ層２５の、第２の犠牲層２４の上方に位置する部分において第２の犠牲層２４の表面の少なくとも一部が露出するようにして開口２５Ａを形成し、図６（ｆ）に示すように、開口２５Ａを介して第１の犠牲層２２及び第２の犠牲層２４に対してエッチングを施し、これら犠牲層を除去する。この結果、キャビティ２５Ｂが形成され、可動部分２３はキャビティ２５Ｂ内に位置するようになる。次いで、図７（ａ）に示すように、開口２５Ａを埋設するようにして樹脂層２６を形成する。
【００３５】
次いで、図７（ｂ）に示すように、電極パッド２に対してボンディングワイヤ９をループ状に上方に向けて延在するようにして形成する。なお、図７（ｃ）に示すように、ウエハ全体を加熱して、樹脂層２６を通してキャビティ２５Ｂ内部を乾燥させた後、CVDあるいはスパッタによって絶縁性の無機膜２７をウエハ上面の全面に成膜する。その際、樹脂層２６に水分を吸着するゲッターを添加しておいても構わない。この場合には、キャビティ２５Ｂ内部の乾燥のための加熱をしないか、あるいはより低温、短時間の加熱で足りる。なお、無機膜２７はパターニングを行うことなく形成することができる。
【００３６】
次いで、図７（ｄ）に示すように、半導体ウエハ１の主面１Ａ上においてボンディングワイヤ９の上端まで埋設するようにして、一様に表面保護樹脂層１０を厚膜塗布する。
【００３７】
次いで、塗布した表面保護樹脂１０を硬化した後、図７（ｅ）に示すように、ボンディングワイヤ９の先端部よりも低い位置まで表面保護樹脂１０を研削することによってボンディングワイヤ９の端部９Ａを露出する。この場合、端部９Ａは、ボンディングワイヤ１０のループ状のワイヤ９の先端が除去されるので、１つのパッドから２本のワイヤが上方に伸びる形状となる。
【００３８】
また一方、可動部分２３は、ボンディングワイヤ９に比較して十分に高さが小さいので、上述した研削において、樹脂１０の表面に露出しない。
【００３９】
次いで、図７（ｆ）に示すように、研削した表面保護樹脂層１０の全面にスパッタによってバリアメタル薄膜１１を形成し、スピンコートによって厚膜レジストを塗布した後、図８（ａ）に示すように、ボンディングワイヤ９の端部９Ａを含む領域のレジストを開口し、レジストパターン１２を形成する。次いで、図８（ｂ）に示すように、バリアメタル薄膜１１をメッキ線として、レジスト開口部１２Ａに電解銅メッキ（実装用パッド）１３を形成し、図８（ｃ）に示すように、レジスト１２剥離後、銅メッキ１３をマスクとしてバリアメタル薄膜１１をウェットエッチングする（図８（ｄ））。
【００４０】
次いで、図８（ｅ）に示すように、銅メッキ１３上にはんだボール７を搭載し、還元雰囲気中あるいはフラックスとともに加熱することにより銅メッキ１３上に接合させて、実装用BGA端子を形成する。最後にダイヤモンドブレードを用いて裁断・個片化することによって、図８（ｆ）に示すように、ウエハレベルCSP、すなわち電子部品パッケージを得ることができる。
【００４１】
本実施形態では、半導体ウエハ（電子部品）１上にＭＥＭＳの可動部分２３が搭載されており、このような素子を全体として見た場合においては、前記素子の表面が凹凸状を呈していることになる。かかる場合には、レジストの均一なスピンコートや露光が困難となり、上述のようなフォトリソグラフィを特に良好な状態で行うことができない。しかしながら、本実施形態では、半導体ウエハ（電子部品）１とはんだボール（実装用BGA端子）７との間は、フォトリソグラフィを用いることなく、ワイヤボンディングで直接的に電気的な接続を実施しているため、上記のようなフォトリソグラフィに起因するレジストのスピンコートの不均一性などの場合のような問題は生じない。
【００４２】
なお、本実施形態では、ＭＥＭＳの可動部分１３をキャビティ２５Ｂ内に配置する方法の一例を示したが、可動部分１３上にキャップを貼り付けたり、可動部分１３を半導体ウエハ１内に掘り込んだ後に、平坦な膜で被覆するような構成とすることもできる。後者の場合は、半導体ウエハ（電子部品）１自体がＭＥＭＳとして機能する。
【００４３】
（第５の実施形態）
図９及び１０は、第５の実施形態に関する電子部品パッケージの製造方法における工程図である。本実施形態では、ウエハ上に第２の電子部品がフェイスダウンで設けられている。
【００４４】
最初に、図９（ａ）に示すように、半導体ウエハ（電子部品）１の主面１Ａ上にパターニングされた電極パッド２を形成する。次いで、図９（ｂ）に示すように、電極パッド２上において、半導体ウエハ（電子部品）１と素子面が相対向するようにして第２の電子部品２８を形成する。また、第２の電子部品２８は、電極パッド２と接続バンプ２９によって電気的かつ機械的に接続する。次いで、図９（ｃ）に示すように、半導体ウエハ（電子部品）と第２の電子部品２８との間にエポキシ樹脂３０を毛細管現象によって充填した後、固化し、第２の電子部品２８を補強する。
【００４５】
なお、上記のようにしてエポキシ樹脂３０を充填する代わりに、第２の電子部品２８の裏面にエポキシ樹脂３０を予め塗布しておいた後、図９（ｂ）に示すように、第２の電子部品２８を半導体ウエハ（電子部品）１と対向配置することにより、上記同様に第２の電子部品２８をエポキシ樹脂３０によって補強することができる。
【００４６】
次いで、図９（ｄ）に示すように、第２の電子部品２８の両側に位置する電極パッド２に対してボンディングワイヤ９をループ状に上方に向けて延在するようにして形成する。次いで、図９（ｅ）に示すように、半導体ウエハ１の主面１Ａ上においてボンディングワイヤ９及び第２の電子部品２８を埋設するようにして、一様に表面保護樹脂層１０を厚膜塗布する。
【００４７】
次いで、塗布した表面保護樹脂１０を硬化した後、図９（ｆ）に示すように、ボンディングワイヤ９の先端部よりも低い位置まで表面保護樹脂１０を研削することによって、ボンディングワイヤ９の端部９Ａを露出する。この場合、端部９Ａは、ボンディングワイヤ１０の先端部を多少研削して得るようになるので、その断面が露出したような形状を呈する。一方、第２の電子部品２８は、ボンディングワイヤ９に比較して十分に高さが小さいので、上述した研削の際に樹脂１０から露出することがない。
【００４８】
次いで、図９（ｇ）に示すように、研削した表面保護樹脂層１０の全面にスパッタによってバリアメタル薄膜１１を形成し、スピンコートによって厚膜レジストを塗布した後、図１０（ａ）に示すように、ボンディングワイヤ９の端部９Ａを含む領域のレジストを開口し、レジストパターン１２を形成する。次いで、図１０（ｂ）に示すように、バリアメタル薄膜１１をメッキ線として、レジスト開口部１２Ａに電解銅メッキ（実装用パッド）１３を形成し、図１０（ｃ）に示すように、レジスト１２剥離後、銅メッキ１３をマスクとしてバリアメタル薄膜１１をウェットエッチングする（図１０（ｄ））。
【００４９】
次いで、図１０（ｅ）に示すように、銅メッキ１３上にはんだボール７を搭載し、還元雰囲気中あるいはフラックスとともに加熱することにより銅メッキ１３上に接合させて、実装用BGA端子を形成する。最後にダイヤモンドブレードを用いて裁断・個片化することによって、図１０（ｆ）に示すように、ウエハレベルCSP、すなわち電子部品パッケージを得ることができる。
【００５０】
本実施形態では、半導体ウエハ（電子部品）１上に第２の電子部品２８が搭載されており、このような素子を全体として見た場合においては、前記素子の表面が凹凸状を呈していることになる。かかる場合には、レジストのスピンコートや露光が困難となり、上述のようなフォトリソグラフィを特に良好な状態で行うことができない。しかしながら、本実施形態では、半導体ウエハ（電子部品）１とはんだボール（実装用BGA端子）７との間は、フォトリソグラフィを用いることなく、ワイヤボンディングで直接的に電気的な接続を実施しているため、上記のようなフォトリソグラフィに起因するレジストのスピンコートの不均一性などのような問題は生じない。
【００５１】
（第６の実施形態）
図１１〜１３は、第６の実施形態に関する電子部品パッケージの製造方法における工程図である。本実施形態では、ウエハ上にＭＥＭＳが設けられており、かつこのＭＥＭＳを挟み込むようにして第２の電子部品がフェイスダウンで設けられている。
【００５２】
最初に、図１１（ａ）に示すように、半導体ウエハ（電子部品）１の主面１Ａ上に電極パッド２を形成する。次いで、図１１（ｂ）に示すように、半導体ウエハ１の主面１Ａ上において、第１の犠牲層２２を形成した後、この第１の犠牲層２２上にＭＥＭＳの可動部分２３を形成する。次いで、図１１（ｃ）に示すように、可動部分２３を被覆するようにして第２の犠牲層２４を形成する。次いで、図１１（ｄ）に示すように、第２の犠牲層２４を被覆するようにして半導体ウエハ１の主面１Ａ上において、キャップ層２５を一様に形成する。
【００５３】
次いで、図１１（ｅ）に示すように、キャップ層２５の、第２の犠牲層２４の上方に位置する部分において第２の犠牲層２４の表面の少なくとも一部が露出するようにして開口２５Ａを形成し、図１１（ｆ）に示すように、開口２５Ａを介して第１の犠牲層２２及び第２の犠牲層２４に対してエッチングを施し、これら犠牲層を除去する。この結果、キャビティ２５Ｂが形成され、可動部分２３はキャビティ２５Ｂ内に位置するようになる。次いで、図１１（ｇ）に示すように、開口２５Ａを埋設するようにして樹脂層２６を形成する。次いで、図１１（ｈ）に示すように、電極パッド２上において、半導体ウエハ（電子部品）１と素子面が相対向するようにして第２の電子部品２８を形成する。また、第２の電子部品２８は、電極パッド２と接続バンプ２９によって電気的かつ機械的に接続する。
【００５４】
次いで、図１２（ａ）に示すように、半導体ウエハ（電子部品）と第２の電子部品２８との間にエポキシ樹脂３０を毛細管現象によって充填した後、固化し、第２の電子部品２８を補強する。なお、上記のようにしてエポキシ樹脂３０を充填する代わりに、第２の電子部品２８の裏面にエポキシ樹脂３０を予め塗布しておいた後、図１２（ｂ）に示すように、第２の電子部品２８を半導体ウエハ（電子部品）１と対向配置することにより、上記同様に第２の電子部品２８をエポキシ樹脂３０によって補強することができる。
【００５５】
次いで、図１２（ｂ）に示すように、第２の電子部品２８の両側に位置する電極パッド２に対してボンディングワイヤ９をループ状に上方に向けて延在するようにして形成する。
【００５６】
なお、図１２（ｃ）に示すように、ウエハ全体を加熱して、樹脂層２６を通してキャビティ２５Ｂ内部を乾燥させた後、CVDあるいはスパッタによって絶縁性の無機膜２７をウエハ上面の全面に成膜する。その際、樹脂層２６に水分を吸着するゲッターを添加しておいてもよい。この場合には、キャビティ２５Ｂ内部の乾燥のための加熱をしないか、あるいはより低温、短時間の加熱で足りる。
【００５７】
次いで、図１２（ｄ）に示すように、半導体ウエハ１の主面１Ａ上においてボンディングワイヤ９、ＭＥＭＳの可動部分２３及び第２の電子部品２８を埋設するようにして、一様に表面保護樹脂層１０を厚膜塗布する。
【００５８】
次いで、塗布した表面保護樹脂１０を硬化した後、図１２（ｅ）に示すように、ボンディングワイヤ９の先端部よりも低い位置まで表面保護樹脂１０を研削することによってボンディングワイヤ９の端部９Ａを露出する。この場合、端部９Ａは、ボンディングワイヤ１０の先端部を多少研削して得るようになるので、その断面が露出したような形状を呈する。一方、可動部分２３は、ボンディングワイヤ９に比較して十分に高さが小さいので、上述した研削において、樹脂１０の表面に露出しない。
【００５９】
次いで、図１２（ｆ）に示すように、研削した表面保護樹脂層１０の全面にスパッタによってバリアメタル薄膜１１を形成し、スピンコートによって厚膜レジストを塗布した後、図１３（ａ）に示すように、ボンディングワイヤ９の端部９Ａを含む領域のレジストを開口し、レジストパターン１２を形成する。次いで、図１３（ｂ）に示すように、バリアメタル薄膜１１をメッキ線として、レジスト開口部１２Ａに電解銅メッキ（実装用パッド）１３を形成し、図１３（ｃ）に示すように、レジスト１２剥離後、銅メッキ１３をマスクとしてバリアメタル薄膜１１をウェットエッチングする（図１３（ｄ））。
【００６０】
次いで、図１３（ｅ）に示すように、銅メッキ１３上にはんだボール７を搭載し、還元雰囲気中あるいはフラックスとともに加熱することにより銅メッキ１３上に接合させて、実装用BGA端子を形成する。最後にダイヤモンドブレードを用いて裁断・個片化することによって、図１３（ｆ）に示すように、ウエハレベルCSP、すなわち電子部品パッケージを得ることができる。
【００６１】
本実施形態では、半導体ウエハ（電子部品）１上にＭＥＭＳの可動部分２３及び第２の電子部品２８が搭載されており、このような素子を全体として見た場合においては、前記素子の表面が凹凸状を呈していることになる。かかる場合には、レジストのスピンコートや露光が困難となり、上述のようなフォトリソグラフィを特に良好な状態で行うことができない。しかしながら、本実施形態では、半導体ウエハ（電子部品）１とはんだボール（実装用BGA端子）７との間は、フォトリソグラフィを用いることなく、ワイヤボンディングで直接的に電気的な接続を実施しているため、上記のようなフォトリソグラフィに起因するレジストのスピンコートの不均一性などのような問題は生じない。
【００６２】
また、ＭＥＭＳの可動部分２３が第２の電子部品２８で機械的に保護することができる。さらに、ＭＥＭＳの可動部分２３と第２の電子部品２８との距離が短く、低インダクタンスで結線できるため、高速信号伝送を行うことができる。また、上記実施形態同様に、無機膜２７のパターニングが不要となる。
【００６３】
なお、本実施形態では、ＭＥＭＳの可動部分１３をキャビティ２５Ｂ内に配置する方法の一例を示したが、可動部分１３上にキャップを貼り付けたり、可動部分１３を半導体ウエハ１内に掘り込んだ後に、平坦な膜で被覆するような構成とすることもできる。
【００６４】
（第７の実施形態）
図１４及び１５は、第７の実施形態に関する電子部品パッケージの製造方法における工程図である。本実施形態では、ウエハ上に第２の電子部品がフェイスアップで設けられている。
【００６５】
最初に、図１４（ａ）に示すように、半導体ウエハ（電子部品）１の主面１Ａ上に電極パッド２を形成する。次いで、図１４（ｂ）に示すように、電極パッド２上において、エポキシ樹脂３０を介して、追加の電極パッド３１が形成された素子面が上方を向くようにして（半導体ウエハ１と相対向しないように）第２の電子部品２８を形成する。この際、第２の電子部品２８は、エポキシ樹脂３０によって半導体ウエハ１と機械的に接続されている。
【００６６】
次いで、図１４（ｃ）に示すように、追加のボンディングワイヤ３２によって、第２の電子部品２８における追加の電極パッド３１を、第２の電子部品２８の両側に位置する電極パッド２と電気的に接続し、半導体ウエハ（電子部品）１と、第２の電子部品２８とを電気的に接続する。さらに、その外方に位置する電極パッド２及び第２の電子部品２８の略中央に位置する追加の電極パッド３１に対してボンディングワイヤ９をループ状に上方に向けて延在するようにして形成する。
【００６７】
次いで、図１４（ｄ）に示すように、半導体ウエハ１の主面１Ａ上においてボンディングワイヤ９及び第２の電子部品２８を埋設するようにして、一様に表面保護樹脂層１０を厚膜塗布する。
【００６８】
次いで、塗布した表面保護樹脂１０を硬化した後、図１４（ｅ）に示すように、ボンディングワイヤ９の先端部よりも低い位置まで表面保護樹脂１０を研削することによって、ボンディングワイヤ９の端部９Ａを露出する。この場合、端部９Ａは、ボンディングワイヤ１０の先端部を多少研削して得るようになるので、その断面が露出したような形状を呈する。一方、第２の電子部品２８は、ボンディングワイヤ９に比較して十分に高さが小さいので、上述した研削の際に樹脂１０から露出することがない。
【００６９】
次いで、図１４（ｆ）に示すように、研削した表面保護樹脂層１０の全面にスパッタによってバリアメタル薄膜１１を形成し、スピンコートによって厚膜レジストを塗布した後、図１５（ａ）に示すように、ボンディングワイヤ９の端部９Ａを含む領域のレジストを開口し、レジストパターン１２を形成する。次いで、図１５（ｂ）に示すように、バリアメタル薄膜１１をメッキ線として、レジスト開口部１２Ａに電解銅メッキ（実装用パッド）１３を形成し、図１５（ｃ）に示すように、レジスト１２剥離後、銅メッキ１３をマスクとしてバリアメタル薄膜１１をウェットエッチングする（図１５（ｄ））。
【００７０】
次いで、図１５（ｅ）に示すように、銅メッキ１３上にはんだボール７を搭載し、還元雰囲気中あるいはフラックスとともに加熱することにより銅メッキ１３上に接合させて、実装用BGA端子を形成する。最後にダイヤモンドブレードを用いて裁断・個片化することによって、図１５（ｆ）に示すように、ウエハレベルCSP、すなわち電子部品パッケージを得ることができる。
【００７１】
本実施形態では、半導体ウエハ（電子部品）１上に第２の電子部品２８が搭載されており、このような素子を全体として見た場合においては、前記素子の表面が凹凸状を呈していることになる。かかる場合には、レジストのスピンコートや露光が困難となり、上述のようなフォトリソグラフィを特に良好な状態で行うことができない。しかしながら、本実施形態では、半導体ウエハ（電子部品）１とはんだボール（実装用BGA端子）７との間は、フォトリソグラフィを用いることなく、ワイヤボンディングで直接的に電気的な接続を実施しているため、上記のようなフォトリソグラフィに起因するレジストのスピンコートの不均一性などの問題は生じない。
【００７２】
また、本実施形態では、第２の電子部品２８上にもワイヤ９を形成することができるため、樹脂研磨面上に面配置された状態で引き出すことが可能となる。したがって、樹脂研磨面上での配線を短く、あるいはなくすことができる。
【００７３】
（第８の実施形態）
図１６〜１８は、第８の実施形態に関する電子部品パッケージの製造方法における工程図である。本実施形態では、ウエハ上にＭＥＭＳが設けられており、かつこのＭＥＭＳを挟み込むようにして第２の電子部品がフェイスアップで設けられている。
【００７４】
最初に、図１６（ａ）に示すように、半導体ウエハ（電子部品）１の主面１Ａ上に電極パッド２を形成する。次いで、図１６（ｂ）に示すように、半導体ウエハ１の主面１Ａ上において、第１の犠牲層２２を形成した後、この第１の犠牲層２２上にＭＥＭＳの可動部分２３を形成する。次いで、図１６（ｃ）に示すように、可動部分２３を被覆するようにして第２の犠牲層２４を形成する。次いで、図１６（ｄ）に示すように、第２の犠牲層２４を被覆するようにして半導体ウエハ１の主面１Ａ上において、キャップ層２５を一様に形成する。
【００７５】
次いで、図１６（ｅ）に示すように、キャップ層２５の、第２の犠牲層２４の上方に位置する部分において第２の犠牲層２４の表面の少なくとも一部が露出するようにして開口２５Ａを形成し、図１６（ｆ）に示すように、開口２５Ａを介して第１の犠牲層２２及び第２の犠牲層２４に対してエッチングを施し、これら犠牲層を除去する。この結果、キャビティ２５Ｂが形成され、可動部分２３はキャビティ２５Ｂ内に位置するようになる。次いで、図１６（ｇ）に示すように、開口２５Ａを埋設するようにして樹脂層２６を形成する。次いで、図１６（ｈ）に示すように、エポキシ樹脂３０を介して可動部分２３が位置するキャビティ２５Ｂの上方に、追加の電極パッド３１が形成された素子面が上方を向くようにして（半導体ウエハ１と相対向しないように）第２の電子部品２８を形成する。
【００７６】
次いで、図１７（ａ）に示すように、追加のボンディングワイヤ３２によって、第２の電子部品２８における追加の電極パッド３１を、第２の電子部品２８の両側に位置する電極パッド２と電気的に接続し、半導体ウエハ（電子部品）１と、第２の電子部品２８とを電気的に接続する。さらに、その外方に位置する電極パッド２及び第２の電子部品２８の略中央に位置する追加の電極パッド３１に対してボンディングワイヤ９をループ状に上方に向けて延在するようにして形成する。
【００７７】
なお、図１７（ｂ）に示すように、ウエハ全体を加熱して、樹脂層２６を通してキャビティ２５Ｂ内部を乾燥させた後、CVDあるいはスパッタによって絶縁性の無機膜２７をウエハ上面の全面に成膜する。その際、樹脂層２６に水分を吸着するゲッターを添加しておいてもよい。この場合には、キャビティ２５Ｂ内部の乾燥のための加熱をしないか、あるいはより低温、短時間の加熱で足りる。
【００７８】
次いで、図１７（ｃ）に示すように、半導体ウエハ１の主面１Ａ上においてボンディングワイヤ９、ＭＥＭＳの可動部分２３及び第２の電子部品２８を埋設するようにして、一様に表面保護樹脂層１０を厚膜塗布する。
【００７９】
次いで、塗布した表面保護樹脂１０を硬化した後、図１７（ｄ）に示すように、ボンディングワイヤ９の先端部よりも低い位置まで表面保護樹脂１０を研削することによってボンディングワイヤ９の端部９Ａを露出する。この場合、端部９Ａは、ボンディングワイヤ１０の先端部を多少研削して得るようになるので、その断面が露出したような形状を呈する。一方、可動部分２３及び第２の電子部品２８は、ボンディングワイヤ９に比較して十分に高さが小さいので、上述した研削において、樹脂１０の表面に露出しない。
【００８０】
次いで、図１７（ｅ）に示すように、研削した表面保護樹脂層１０の全面にスパッタによってバリアメタル薄膜１１を形成し、スピンコートによって厚膜レジストを塗布した後、図１７（ｆ）に示すように、ボンディングワイヤ９の端部９Ａを含む領域のレジストを開口し、レジストパターン１２を形成する。次いで、図１８（ａ）に示すように、バリアメタル薄膜１１をメッキ線として、レジスト開口部１２Ａに電解銅メッキ（実装用パッド）１３を形成し、図１８（ｂ）に示すように、レジスト１２剥離後、銅メッキ１３をマスクとしてバリアメタル薄膜１１をウェットエッチングする（図１８（ｃ））。
【００８１】
次いで、図１８（ｄ）に示すように、銅メッキ１３上にはんだボール７を搭載し、還元雰囲気中あるいはフラックスとともに加熱することにより銅メッキ１３上に接合させて、実装用BGA端子を形成する。最後にダイヤモンドブレードを用いて裁断・個片化することによって、図１８（ｅ）に示すように、ウエハレベルCSP、すなわち電子部品パッケージを得ることができる。
【００８２】
本実施形態では、半導体ウエハ（電子部品）１上にＭＥＭＳの可動部分２３及び第２の電子部品２８が搭載されており、このような素子を全体として見た場合においては、前記素子の表面が凹凸状を呈していることになる。かかる場合には、レジストのスピンコートや露光が困難となり、上述のようなフォトリソグラフィを特に良好な状態で行うことができない。しかしながら、本実施形態では、半導体ウエハ（電子部品）１とはんだボール（実装用BGA端子）７との間は、フォトリソグラフィを用いることなく、ワイヤボンディングで直接的に電気的な接続を実施しているため、上記のようなフォトリソグラフィに起因するレジストのスピンコートの不均一性などのような問題は生じない。
【００８３】
なお、本実施形態では、ＭＥＭＳの可動部分１３をキャビティ２５Ｂ内に配置する方法の一例を示したが、可動部分１３上にキャップを貼り付けたり、可動部分１３を半導体ウエハ１内に掘り込んだ後に、平坦な膜で被覆するような構成とすることもできる。
【００８４】
また、本実施形態でも、第４の実施形態と同様に、半導体ウエハ１の裏面１Ｂ上に樹脂２１を形成し、応力のバランスを取ってウエハの反りを低減することができる。
【００８５】
以上、本発明を上記具体例に基づいて詳細に説明したが、本発明は上記具体例に限定されるものではなく、本発明の範疇を逸脱しない限りにおいてあらゆる変形や変更が可能である。
【００８６】
例えば、また、上記実施形態において、ワイヤ９は、半導体ウエハ１とバリアメタル１１とを電気的に接続できればよく、その数は、実施形態１及び２に開示されたように、２本あるいは１本に限定されず、３本以上とすることもできる。
【００８７】
また、実施形態１では、図１（ｄ）の工程で、ワイヤ９の一部を除去するように樹脂層１０を研磨除去しているが、ループを分断しないようにして、ワイヤが露出した時点で研磨を止めるようにしても良い。
【００８８】
電解銅メッキの上にはんだメッキを積層して、レジストとバリアメタルを剥離した後、はんだメッキを溶融・球状化しても構わないし、電解銅メッキの代わりにスパッタで銅を成膜してもよい。また、はんだを使わずに銅パッドの上にさらに金あるいはパラジウムの薄膜を形成した状態でパッケージの最終形態にしても構わない。また、はんだの下に必ず銅メッキがある必要もなく、例えば1um以上の厚膜ニッケルのように、ワイヤの金とはんだとをバリア出来る膜であれば、銅メッキがなくても構わない。
【００８９】
また、上記いずれの実施形態においても、半導体ウエハの裏面１Ｂ上に表面保護樹脂と同様の態様を有する裏面樹脂を形成しても良い。この場合、半導体ウエハ１の裏面１Ｂ上にも樹脂２１を形成しているので、応力のバランスを取ってウエハの反りを低減することができる。なお、前記裏面樹脂は前記表面保護樹脂よりも熱膨張率の大きな樹脂から構成することができる。
【００９０】
また上記実施形態では、厚膜レジストを用いてパターンメッキを行っているが、バリアメタル成膜後、そのまま銅メッキを全面に施した後、レジストを用いて銅メッキとバリアメタルをパターンエッチングしても構わない。ただし、この工法の場合には、アライメントマークが見にくくなるという課題がある。
【００９１】
さらに、表面保護樹脂を研削した後、感光性ポリイミドを実装用パッド部分を開口して形成し、ウエハ全面にバリアメタルと銅メッキを形成した後、研削によって感光性ポリイミドの上面を露出させることによって、実装用パッドを分離しても構わない。さらに、表面保護樹脂の表面にソルダーレジストを形成しても構わない。ソルダーレジストは、例えばバリアメタルエッジング後で、はんだボール搭載前に形成することが出来る。また、この場合には、表層の銅メッキが実装パッドのパターンだけになっている必要がなく、再配線を行っても構わない。
【００９２】
また、表面保護樹脂層の上に多層の配線層を形成しても構わない。表面保護層は研削によって平坦化されているため、多層配線層の形成におけるリソグラフィ工程等の製造性にも優れている。
【００９３】
さらに、上記具体例では２つの電子部品の積層を例として説明しているが、３つあるいはそれ以上の数の電子部品を積層しても構わない。また、キャビティ内にＭＥＭＳの可動部分を形成する場合において、CVDあるいはスパッタによって絶縁性の無機膜を形成する方法を例として説明しているが、所望の気密性を有する絶縁膜であればよく、例えばMVDによるパリレンコートなどを用いても構わない。
【図面の簡単な説明】
【００９４】
【図１】第１の実施形態に関する電子部品パッケージの製造方法における工程図である。
【図２】同じく、第１の実施形態に関する電子部品パッケージの製造方法における工程図である。
【図３】第２の実施形態に関する電子部品パッケージの製造方法における工程図である。
【図４】第３の実施形態に関するワイヤーボンダーのプロセスフロー図である。
【図５】同じく、第３の実施形態に関するワイヤーボンダーのプロセスフロー図である。
【図６】第４の実施形態に関する電子部品パッケージの製造方法における工程図である。
【図７】同じく、第４の実施形態に関する電子部品パッケージの製造方法における工程図である。
【図８】同じく、第４の実施形態に関する電子部品パッケージの製造方法における工程図である。
【図９】第５の実施形態に関する電子部品パッケージの製造方法における工程図である。
【図１０】同じく、第５の実施形態に関する電子部品パッケージの製造方法における工程図である。
【図１１】第６の実施形態に関する電子部品パッケージの製造方法における工程図である。
【図１２】同じく、第６の実施形態に関する電子部品パッケージの製造方法における工程図である。
【図１３】同じく、第６の実施形態に関する電子部品パッケージの製造方法における工程図である。
【図１４】第７の実施形態に関する電子部品パッケージの製造方法における工程図である。
【図１５】同じく、第７の実施形態に関する電子部品パッケージの製造方法における工程図である。
【図１６】第８の実施形態に関する電子部品パッケージの製造方法における工程図である。
【図１７】同じく、第８の実施形態に関する電子部品パッケージの製造方法における工程図である。
【図１８】同じく、第８の実施形態に関する電子部品パッケージの製造方法における工程図である。
【符号の説明】
【００９５】
１…半導体ウエハ、２…電極パッド、７…はんだボール、９…ボンディングワイヤ、１０…表面保護樹脂、１１…バリアメタル、１２…レジスト、１３…電解銅メッキ、１４…キャピラリ、１５…超音波振動子、１６…クランパー、２０…ブレード、２１…裏面樹脂、２２…第１の犠牲層、２３…MEMS可動部分、２４…第２の犠牲層、２５…キャップ層、２６…樹脂層、２７…絶縁性無機膜、２８…第２の半導体チップ、２９…接続バンプ、３０…エポキシ樹脂、３１…追加の電極パッド、３２…追加のボンディングワイヤ
【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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