(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
電極を有する半導体素子が形成されたウェハー面上に前記電極を露出するよう第一の絶縁層を形成する工程と、前記第一の絶縁層の形成面側に前記電極と電気的に接続する金属薄膜層を一面に形成する工程と、前記金属薄膜層上にメッキマスク用のレジストパターンを形成する工程と、電気メッキにより前記メッキマスクより露出した金属薄膜層部位にメタルポストを形成する工程と、前記メッキマスク用のレジストパターンを剥離する工程と、前記金属薄膜層をパターニングし配線層とする工程と、配線層および第一の絶縁層を被覆し、かつ、前記メタルポスト先端面を露出する第二の絶縁層を形成する工程とを少なくとも有し、前記メタルポスト形成のための電気メッキの際、前記金属薄膜層をメッキ給電用の導体とし、第二の絶縁層を形成する工程において、スピンコート法を用いて感光性絶縁性樹脂を塗布後、フォトリソグラフィー法でメタルポスト先端面に残った絶縁性樹脂を除去することで、前記第二の絶縁層を、メタルポストの側面を被覆し、メタルポストの側面を被覆する部位を除く第二の絶縁層の高さをメタルポスト先端面の高さより低くするように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】
半導体素子が複数個面付けして形成されたウェハー上に前記請求項１に記載の製造方法にて第二の絶縁層の形成工程まで行った後、冷却用ヒートシンク材をウェハー裏面に貼り付ける工程と、第二の絶縁層形成面側よりウェハーとヒートシンク材との境界までダイシングを行い半導体素子を個片化する工程と、個片化された各半導体素子を覆うよう、かつ、メタルポスト先端面を露出するよう半導体素子を含めたウェハーに樹脂封止を行う工程と、半導体素子側面の封止樹脂を残すようヒートシンク材を含めてダイシングを行い個片化する工程とを少なくとも有することを特徴とする半導体装置の製造方法。
【請求項３】
ヒートシンク材を含めてダイシングを行い個片化する前にメタルポスト先端面に応力緩和機能を持たせた外部接続用端子を配設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。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、半導体素子を搭載した半導体装置の製造方法に関わり、中でも特に、チップサイズパッケージ（ＣＳＰ）と呼称される半導体装置の製造方法に係わる。
【０００２】
【従来の技術】
近年、電子装置の小型化により、電子装置に組み込まれる（実装される）半導体装置は高密度での実装が行われており、半導体装置には小型化の要求が高まっている。この要求に答える技術として、チップサイズパッケージ（Ｃｈｉｐ  Ｓｉｚｅ  Ｐａｃｋａｇｅ、以下ＣＳＰと記す）と呼称される技術が提案されている。
ＣＳＰは内部に組み込む半導体素子（ＩＣチップ）と略同等のサイズとすることができ、半導体装置の小型化にとって有効な技術といえる。
ＣＳＰの構造、形態は種々のものが提案されているが、以下に、一般的なＣＳＰの形態を模式的に示す図面に基づき、ＣＳＰの説明を行う。
【０００３】
図７に示すように、ＣＳＰ70内部に組み込まれる半導体素子72にはアルミ等からなる電極73（接続用パッド）が形成されている。なお、一般的な半導体素子72では、電極73を露出するパッシベーション膜74が形成されている。
ここで、ＣＳＰ70とするにあたり、半導体素子72上に電極73を露出するよう絶縁性樹脂等からなる第一の絶縁層75が形成される。また、第一の絶縁層75上には電極73と接続するＣｕ等の金属からなる配線パターン77（配線層）が形成されており、配線パターン77上に銅等からなるメタルポスト79を配設している。なお、図７の例では、配線パターン77の下部に半導体素子72側へのＣｕ等の金属の流出を防止するため、メタルバリア層76を形成している。
次いで、配線パターン77および第一の絶縁層75上にはメタルポスト79の先端面を露出する第二の絶縁層78が形成されており、さらに、メタルポスト79の先端面を露出するよう封止樹脂80にて樹脂封止が行われ、ＣＳＰ70となる。
【０００４】
なお、半導体装置の熱放散性を向上させるため、半導体素子裏面（電極および半導体集積回路が形成された面と反対面側の半導体素子面）に冷却用のヒートシンク材82を貼り付ける場合もある。
【０００５】
上述した構成を有するＣＳＰの製造方法につき、以下に図面に基づき説明を行う。なお、以降に記す図面において、同一名称の部位には符号の記入を省略している。
図４（ａ）に示すシリコン（Ｓｉ）ウェハー上には半導体素子72が複数個面付けして形成されている（図中の矢線が各々１個の半導体素子72領域を示す）。
各半導体素子72には外部との電気的接続を行う電極73（接続用パッド）が形成されている。また、各半導体素子72上には電極73を露出するパッシベーション膜74が予め形成されている。
【０００６】
次いで、ＣＳＰの製造にあたり、フォトリソグラフィ法等を用い、電極73を露出するよう第一の絶縁層75を半導体素子72上に形成する（図４（ｂ））。
次いで、シリコンウェハー上にメタルバリア層76および金属薄膜層87を積層成膜した後に（図４（ｃ））、フォトエッチング法等によりメタルバリア層76および金属薄膜層87をパターニングし、所定のパターン形状とした配線層77を得る（図４（ｄ））。
【０００７】
次いで図４（ｄ）とした後、絶縁性樹脂等を素材として用い、フォトリソグラフィ法等により所定の配線層77部位を露出したメッキマスクを形成する（図５（ａ））。次いで、電気メッキによりメッキマスクより露出した配線層77部位にメタルポスト79を形成した後メッキマスクを剥膜する（図５（ｂ））。
次いで、フォトエッチング法等を用いて各半導体素子72間に形成された余分な配線層77部位を除去した後（図５（ｃ））、フォトリソグラフィ法等により各半導体素子72にメタルポスト79の先端面を露出する第二の絶縁層78を形成する（図５（ｄ））。
【０００８】
次いで、シリコンウェハーにダイシングを行い、半導体素子72を個片化する（図５（ｅ））。次いで図５（ｅ）で得られた個片化した半導体素子72に各々、半導体素子72を形成した面と反対面側のシリコンウェハー面にヒートシンク材82を貼り付けた後、個片化した半導体素子72を金型を用いて各々封止樹脂樹80にて脂封止する（図６（ａ））。なお、樹脂封止にあたっては、ヒートシンク材82が露出するよう、また、メタルポスト79先端面が露出するよう樹脂封止が行われる。
次いで、外部接続用端子81を各メタルポスト79に設置し、図６（ｂ）および図７に示す半導体装置（ＣＳＰ70）を得る。
【０００９】
上述した製造工程で得られた半導体装置（ＣＳＰ70）では、外部（例えば実装基板）と電極73との電気的接続および、外部と半導体装置との固定は外部接続用端子81にて行われるもので、外部接続用端子81としては半田（ハンダ）ボール等が用いられる。また、電極73と接続する配線層77は第一の絶縁層75上に形成され、配線層77は電極73とメタルポスト79との電気的接続を行う。なお、第一の絶縁層75および第二の絶縁層78は電気的絶縁を行う他に、半導体装置を実装した後に半導体装置と実装基板との熱膨張率の差等により生じた応力が半導体装置にかかった際、この応力を緩和する機能をも有するものであり、この機能により半導体装置にクラック等が生じることを防止しようとするものである。
【００１０】
また、通常は、半導体装置（ＣＳＰ）の熱放散性を向上させるために半導体素子にヒートシンク材82が貼り付けられる。
【００１１】
上述したように、半導体素子72が複数個面付して形成されたシリコン（Ｓｉ）ウェハーに一括して第二の絶縁層78の形成まで行い、その後、ダイシングを行い個々の半導体素子72に個片化することで、ＣＳＰ70は半導体素子72と略同等のサイズとすることができる。
【００１２】
【発明が解決しようとする課題】
ここで、上述したＣＳＰの製造方法では、以下の問題点が有るといえる。
まず、所定のパターンを有する配線層を形成した後に電気メッキでメタルポストを形成しているため、電気メッキのためのメッキ給電用配線が必要になりＣＳＰの製造工程が煩雑になり不経済になるという問題である。なぜならば、電極とメタルポストとの電気的接続のための配線層に加えて、メタルポスト形成のためのメッキ給電用配線が別途必要となり、このメッキ給電用配線はメタルポスト形成後は不要になるため除去する必要が有るためである。すなわち、最終的な製品としては不要であるメッキ給電用配線を形成する分、製造工程が煩雑になり不経済になる。
【００１３】
また、上記メッキ給電用配線を形成する領域が余分に必要となる分、配線層のパターン設計及びパターン配置に制約を受けることになる。
さらに、メタルポストの形成部位は複数箇所あるものでメッキ給電用配線は複数本必要となるが、引回しにより各メッキ給電用配線の長さは相違することになる。このため、長さの相違に起因する電気的抵抗の相違等で、電気メッキで形成されるメタルポストの高さはバラツキが生じやすい。さらには、メッキ給電用配線の断線によりメタルポストが形成されない（メッキが不着されない）等の不具合も生じる場合もあり、外部との電気的接続不良が生ずる等、半導体装置の電気的接続性の信頼が低下する要因ともなっていた。
【００１４】
さらには、半導体素子を個片化する前に、ウェハー状態のまま樹脂封止した場合、半導体素子の保護層である封止樹脂は半導体素子上面に厚く、また、半導体素子側面には薄く形成されやすい。このため個片化し半導体装置とした後は、半導体装置の側面部から吸湿を生じやすく気密性が不十分といえ、パッケージの信頼性が低いものになるといえる。
ちなみに、本発明者らが、従来の半導体装置（ＣＳＰ）を実装基板に実装後、実装基板に温度サイクル試験（−４０℃から＋１２５℃まで温度を変化させて１サイクルとし、この温度変化を複数回繰り返す試験）を行ったところ、２００サイクル〜４００サイクルの比較的早い時期にパッケージクラックが発生したものである。
【００１５】
また、従来の半導体装置（ＣＳＰ）の製造方法では、個片化した各半導体素子を金型を用いて一個ずつ樹脂封止するため製造に時間が掛かり、製造費用も掛かるものであった。
【００１６】
本発明は上述した問題点に鑑みなされたもので、半導体装置（ＣＳＰ）の製造にあたりメッキ給電用配線の形成を不要とし、また、樹脂封止に金型を不要とした半導体装置（ＣＳＰ）の製造方法を提供し、それによりパッケージクラック、電気的接続不良の無い信頼性の高い半導体装置（ＣＳＰ）を安価に提供することを目的としている。
【００１７】
【課題を解決するための手段】
本発明者らは、上記の課題を達成するために鋭意検討を行い本発明に至ったものである
。すなわち請求項１においては、電極を有する半導体素子が形成されたウェハー面上に前記電極を露出するよう第一の絶縁層を形成する工程と、前記第一の絶縁層の形成面側に前記電極と電気的に接続する金属薄膜層を一面に形成する工程と、前記金属薄膜層上にメッキマスク用のレジストパターンを形成する工程と、電気メッキにより前記メッキマスクより露出した金属薄膜層部位にメタルポストを形成する工程と、前記メッキマスク用のレジストパターンを剥離する工程と、前記金属薄膜層をパターニングし配線層とする工程と、配線層および第一の絶縁層を被覆し、かつ、前記メタルポスト先端面を露出する第二の絶縁層を形成する工程とを少なくとも有し、前記メタルポスト形成のための電気メッキの際、前記金属薄膜層をメッキ給電用の導体とし、第二の絶縁層を形成する工程において、スピンコート法を用いて感光性絶縁性樹脂を塗布後、フォトリソグラフィー法でメタルポスト先端面に残った絶縁性樹脂を除去することで、前記第二の絶縁層を、メタルポストの側面を被覆し、メタルポストの側面を被覆する部位を除く第二の絶縁層の高さをメタルポスト先端面の高さより低くするように形成することを特徴とする半導体装置の製造方法としたものである。
【００１９】
さらに請求項２においては、半導体素子が複数個面付けして形成されたウェハー上に前記請求項１に記載の製造方法にて第二の絶縁層の形成工程まで行った後、冷却用ヒートシンク材をウェハー裏面に貼り付ける工程と、第二の絶縁層形成面側よりウェハーとヒートシンク材との境界までダイシングを行い半導体素子を個片化する工程と、個片化された各半導体素子を覆うよう、かつ、メタルポスト先端面を露出するよう半導体素子を含めたウェハーに樹脂封止を行う工程と、半導体素子側面の封止樹脂を残すようヒートシンク材を含めてダイシングを行い個片化する工程とを少なくとも有することを特徴とする半導体装置の製造方法としたものである。
【００２０】
さらにまた、請求項３においては、ヒートシンク材を含めてダイシングを行い個片化する前にメタルポスト先端面に応力緩和機能を持たせた外部接続用端子を配設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としたものである。
【００２１】
【発明の実施の形態】
以下に、本発明の実施形態につき図面に基づき説明する。
図２および図３は本発明の半導体装置の製造方法の実施形態の一例を工程順に示す図面である。図２（ａ）は、従来通りシリコン（Ｓｉ）ウェハー上に複数個面付けして形成された半導体素子２を示す（図２（ａ）中の矢線が各半導体素子２の領域を示す）。各半導体素子２には電極３が形成されており、また、電極３を露出するようパッシベーション膜４が形成されている。
【００２２】
本発明の半導体装置の製造方法においては、まず、図２（ｂ）に示すように、電極３を有する半導体素子２が形成されたシリコンウェハー面上に前記電極３を露出するよう第一の絶縁層５を形成する。
【００２３】
次いで、図２（ｃ）に示すように、第一の絶縁層５の形成面側に半導体素子２に形成された電極３と電気的に接続する金属薄膜層１７を一面に形成する。なお、金属薄膜層１７は、Ｃｕ（銅）、Ａｇ（銀）等の電気良導体金属の単層構成であっても良く、図２（ｃ）に示すように、Ｃｒ、ＴｉＷ、ＴｉＮ等のメタルバリア層６上にＣｕ（銅）、Ａｇ（銀）等の電気良導体金属からなる金属薄膜層１７を積層した多層構成としても構わない。また、金属薄膜層１７の形成手段は、スパッタ法、真空蒸着法、イオンプレーティング法、ＣＶＤ法、ゾルゲル法、無電解メッキ法等があげられ、適宜選択して構わない。
【００２４】
次いで、メタルポストを形成すべき金属薄膜層１７部位を露出する、電気メッキの際にメッキマスクとなるレジストパターンを金属薄膜層１７上に形成し、図２（ｄ）を得る。
次いで、金属薄膜層１７をメッキ給電用配線として電気メッキを行い、メッキマスクより露出した金属薄膜層１７部位にメタルポスト９を形成した後にメッキマスクを剥膜し、図２（ｅ）を得る。
【００２５】
次いで、シリコンウェハー上に一面に形成された金属薄膜層１７およびメタルバリア層６をフォトエッチング法等を用いパターニングし、所定のパターン形状とした配線層７とする（図２（ｆ））。
すなわち、所定のパターン形状とした配線層７を得る前に、全面に一様に形成された金属薄膜層１７をメッキ給電用の導体として利用するものである。
【００２６】
これにより、従来の半導体装置の製造方法で必要とされた、最終的に不要となるメッキ給電用配線の形成および、メッキ給電用配線の除去を不要としたものであり、製造工程の簡略化が可能となる。
また、シリコンウェハー上全面に一様にメッキ給電用配線となる金属薄膜層１７を形成しているためメッキ給電用配線の断線が生じにくく、メタルポスト９の不着やメタルポスト９の高さのバラツキを防止でき、信頼性の高い半導体装置を低コストで製造することが可能となる。
【００２７】
次いで、本発明の半導体装置の製造方法では、図２（ｆ）に示す所定のパターン形状とした配線層７を形成した後、配線層７および第一の絶縁層５を被覆し、かつ、前記メタルポスト９先端面を露出する第二の絶縁層８を形成し、図３（ａ）を得る。
【００２８】
ここで、第二の絶縁層８は図１および図３（ａ）に示すように、第二の絶縁層８の表面をメタルポスト９先端面より低く形成し、かつ、メタルポスト９先端部近傍のメタルポスト９の側面を被覆するよう形成している。
すなわち、メタルポスト９先端より下部（シリコンウェハー方向）において第二の絶縁層８とメタルポスト９との密着性を優先させる構造としている。これにより、第二の絶縁層８とメタルポスト９との密着性が補強され、それにともない、メタルポスト９と配線パターン７との接続強度も向上しメタルポスト９と配線パターン７との断線が防止できる。
【００２９】
また、後述するように半導体装置においては封止樹脂による樹脂封止が必要となるが、第二の絶縁層８の表面がメタルポスト９先端面の高さと同等もしくは高い場合、第二の絶縁層８上に形成される封止樹脂の表面の高さはメタルポスト９先端面より高いものとなる。このため、封止樹脂の開口部より露出したメタルポスト９先端面上に外部接続用端子（例えばハンダボール）を配設しようとしても封止樹脂で邪魔をされ、メタルポスト９先端面と外部接続端子との間に隙間が生じる等、メタルポスト９と外部接続端子との電気的接続不良が生じる。
【００３０】
しかるに図３（ａ）に示すように、メタルポスト９の側面を被覆する部位を除く第二の絶縁層８の高さをメタルポスト９先端面の高さより低くすれば、封止樹脂表面とメタルポスト９先端面とを近くすることが出来、封止樹脂が邪魔をしないため、外部接続用端子を配設する際にメタルポスト９先端面と外部接続端子との間に隙間が生じず、メタルポスト９と外部接続端子との電気的接続不良を防止できる。また、第二の絶縁層８を薄く形成することで、比較的高価な材質を用いる第二の絶縁層８の使用量を減らすことが出来、半導体装置の製造コストを下げることが可能となる。
【００３１】
また、メタルポスト９の先端部近傍の側面を除き第二の絶縁層８の高さをメタルポスト９先端面の高さより低い位置になるように形成するには、絶縁性樹脂を感光性のものとし、塗布、パターン露光、現像等を行い不要部の絶縁性樹脂の除去を行うフォトリソグラフィー法を用いることが望ましい。
【００３２】
第２の絶縁層８とする絶縁性樹脂の塗布には、スピンコート法、カーテンコート法、スクリーン印刷法、スリットアンドスピンコート法等の公知の塗布手段を用いることで構わない。
しかし、メタルポスト９の先端部近傍の側面を除き第二の絶縁層８表面の高さをメタルポスト９先端面の高さより低い位置になるように形成することを考慮した場合、スピンコート法が望ましい。
すなわち、メタルポスト９の形成後にスピンコート法にて絶縁性樹脂の塗布を行えば、余分な絶縁性樹脂は半導体素子の外へ除去される。このため塗布条件を適宜設定することで、メタルポスト９の先端部近傍の側面部位を除いた領域ではメタルポスト９先端面の高さより薄い膜厚にて絶縁性樹脂を塗布でき、かつ、メタルポスト９の先端部近傍の側面にも絶縁性樹脂を塗布できることになる。なお、メタルポスト９先端面に残った絶縁性樹脂の除去は、前述したフォトリソグラフィー法の他に、レーザー、ドライエッチング、逆スパッタ等で選択的に除去することであっても構わない。
【００３３】
次いで、図３（ａ）に示すように第二の絶縁層８を形成した後、本発明の半導体装置の製造方法においては、冷却用ヒートシンク材１２を半導体素子を形成した面と反対面側のシリコンウェハー面に貼り付ける。なお、冷却用ヒートシンク材１２の素材としては、Ａｇ、Ｃｕ、Ａｌ等の金属、または、これらの合金等の熱導伝率の高いものが使用可能であり、その中でも特にＣｕ、Ｃｕ合金がコスト的に安く、かつ、熱導伝率が高く好ましい。次いで、冷却用ヒートシンク材１２を貼り付けた後にダイシングを行うことで、第二の絶縁層８の形成面側よりシリコンウェハーとヒートシンク材１２との境界まで切れ目を入れ、半導体素子２を含めてシリコンウェハーを個片化し図３（ｂ）を得る。このとき、個片化された各半導体素子２はダイシングの行われなかった冷却用ヒートシンク材１２上に保持、固定される。
【００３４】
次いで、個片化された各半導体素子２間（切れ目）を充填し、かつ、メタルポスト９先端面を露出するようシリコンウェハーウェハー上に一様に封止樹脂１０にて樹脂封止を行い、図３（ｃ）を得る。なお、樹脂封止はスピンコート法にてメタルポスト９先端面を含めシリコンウェハー上全面に一様に封止樹脂１０を塗布した後、メタルポスト９先端面上の樹脂を除去することが簡便で望ましい。また、メタルポスト９先端面上の樹脂の除去は、封止樹脂１０を感光性樹脂とし、塗布、パターン露光、現像等を行い不要部の除去を行うフォトリソグラフィー法を用いることが簡便で望ましい。
【００３５】
次いで、メタルポスト９先端面に外部接続用端子１１を配設し、図３（ｄ）を得る。次いで、各半導体素子２側面の封止樹脂１０を残すようヒートシンク材１２を含めてダイシングを行うことで各半導体素子２を個片化し、図１および図３（ｅ）に示す半導体装置（ＣＳＰ１）を得る。
【００３６】
ＣＳＰ１に代表される半導体装置においては、パッケージの信頼性向上、機械的強度向上のため、半導体素子の外周に樹脂封止が必要である。
前述したように、従来の半導体装置（ＣＳＰ）の製造方法では、半導体素子を個片化し完全に分離、独立させた後、各半導体素子72を金型を用いて１個ずつ樹脂封止を行っていた。
このため、半導体素子72の形状が変わる毎に、言い換えれば半導体装置の品種毎に新たな金型を必要としていた。金型の作成は非常にコストが掛かるものであり、半導体装置の品種毎に高価な金型を作ることは不経済といえる。
また、金型を用いた樹脂封止では、半導体素子72の上面には封止樹脂80が厚く、半導体素子72側面の封止樹脂80は薄く形成されやすく、半導体素子72側面の機械的強度が弱く、また、気密性にも欠け、信頼性が低いものであった。
【００３７】
しかるに、本発明の半導体装置の製造方法では、樹脂封止に金型を用いない。
すなわち、図３（ｃ）に示すように、冷却用ヒートシンク材１２上に保持、固定された個片化された各半導体素子２の間（切れ目）を充填し、かつ、メタルポスト９先端面を露出するようシリコンウェハー上に一様に封止樹脂１０にて樹脂封止を行うものである。さらに、半導体素子２の最終的な個片化は、各半導体素子２側面の封止樹脂１０を残すよう冷却用ヒートシンク材１２を含めたダイシングで行っている。
【００３８】
すなわち、本発明の半導体装置の製造方法では、個片化された半導体素子を金型を用い１個ずつ樹脂封止を行うのではなく、冷却用ヒートシンク材１２上で保持、固定された各半導体素子２に一括して樹脂封止を行い、しかる後、冷却用ヒートシンク材１２を含めてダイシングを行い最終的に個片化するものである。これにより、樹脂封止の際の高価な金型の使用を不要とすることで製造コストの低減が可能となり、また、樹脂封止に要する時間の短縮も可能となる。
また、金型を用いることなく樹脂封止を行うため、半導体素子と封止樹脂との密着性も良くなり、半導体装置としての信頼性、機械的強度を向上できる。
【００３９】
次いで、半導体装置には外部（例えば、実装用基板）との固定、電気的接続を行うために外部接続用端子１１を配設するが、本発明の製造方法においては外部接続用端子１１に応力緩和機能を持たせたことを特徴としている。
【００４０】
この点につき説明を行う。
半導体装置を実装基板等に実装すると、シリコン等で形成される半導体素子（例えば、熱膨張率が約３ｐｐｍ程度）と実装基板（例えば、エポキシ系樹脂からなるプリント基板：熱膨張率４０〜２００ｐｐｍ程度、但しＴｇ点以上では２００ｐｐｍを超える）との熱膨張率の差で生じるストレス（応力）が半導体装置にかかる。このストレス（応力）により半導体装置にクラックや内部断線が発生し、半導体装置の信頼性を低下させていた。
【００４１】
しかるに、本発明の半導体装置の製造方法では、メタルポスト上に配設する外部接続用端子１１に応力緩和機能を持たたものであり、半導体装置と実装基板との熱膨張率の差で生じるストレス（応力）は応力緩和機能を有する外部接続用端子１１で緩和され、半導体装置（ＣＳＰ１）にクラックや断線が発生することを防止できる。
応力緩和機能を有する外部接続用端子１１の例としては、図８もしくは図９に示すように、外部に開放された中空部を有する保持体１５の表面に導電性材料１６を配設したものがあげられる。なお、図８は応力緩和機能を有する外部接続端子１１の一例を側面から見た図（すなわち外部接続用端子１１を半導体装置に配設した際に半導体装置の側面より見た図）であり、図９は図２のＡ−Ａ’線における断面を上方から見た（実装基板に実装した際に実装基板側から見た）図である。
【００４２】
中空とした保持体１５は柔構造のため、外部接続端子１１と接続した実装基板が相当量の熱伸縮を繰り返しても、発生したストレス（応力）を吸収し応力を緩和することができる。これにより、絶縁層および封止樹脂と外部接続端子１１との界面でのクラックの発生、および、クラックによる断線を防止できる。
保持体１５の材質は、耐熱性を有するエンジニアプラスチックが好ましい。ここでエンジニアプラスチックとは、耐熱性が１００℃以上、強度が４９ＭＰａ以上、曲げ弾性率が２．４Ｇｐａ以上のプラスチックのことをいうものである。
上記条件を満たす材質として、ポリイミド、ポリアミドイミド、ポリエーテルイミド、熱可塑性ポリイミド、ポリアミド、ポリアセタール、ポリブチレンテレフタレート、ポリエチレンテレフタレート、ポリスチレン、シンジオタクチックポリスチレン、ポリフェニレンサルファイド、ポリエーテルケトン、液晶ポリマー、ポリエーテルニトリル、フッ素樹脂、ポリカーボネート、変成ポリフェニレンエーテル、ポリサルフォン、ポリエーテルサルホン、およびポリアリレート等の樹脂が挙げられる。また、保持体１５の材質は上記エンジニアプラスチックのポリマーアロイであっても構わない。
【００４３】
次いで、導電性材料１６は、外部と固定を行い、かつ、電気的接続が可能でなければならず、このような条件を満たす導電性材料１６としては、
▲１▼グラファイト、カーボンもしくは金属微粒子分散体、
▲２▼金、銀、銅、アルミニウム、もしくはニッケルの単体、または前記金属を二種類以上含む合金、
▲３▼錫もしくは鉛を主成分とする低融点合金、が挙げられ、
上記▲１▼〜▲３▼のうちから選択することが望ましい。
【００４４】
上記した低融点合金としては、水銀、ガリウム、またはインジウム等の金属を用いたものが挙げられるが、製造コスト等の観点から、錫もしくは鉛を主成分としたハンダ（半田）合金が好ましい。ハンダ合金としては、共晶ハンダや鉛の比率を高めた高融点ハンダが適用でき、また必要に応じてビスマス、カドミウム、アンチモン、亜鉛、マンガン、インジウム、錫、銀等を添加しても構わない。
また、図８および図９の例に示すように、保持体１５と導電性材料１６との接着性を向上させるために導電性材料１６の配設に先立ち、保持体１５の表面に接着層２７を形成しても構わない。
【００４５】
なお、保持体１５の中空部を外部雰囲気に開放したものとし、外部雰囲気の空気（エアー）が自由に中空部に出入り可能な状態にしておけば、保持体１５に含まれた水分が外部雰囲気に放出され樹脂の劣化が防止できる。また、保持体１５の中空部が外部雰囲気に開放されていれば、実装時に加熱された際に、保持体１５中の水分が蒸発した水蒸気や膨張した空気は外部雰囲気に放出され、保持体１５に破裂が生じることを防止できる。さらに、実装後に半導体装置に熱が加わても、保持体１５中の水分が外部雰囲気に放出されることになり、保持体１５の破裂や劣化を防止できる。
【００４６】
また、半導体装置（ＣＳＰ１）の使用される環境が熱変化の少ないものであり、半導体装置と実装基板との間で生じる応力が小さいものであれば、保持体１５の形状は中空部を有しない円筒状であっても構わない。
【００４７】
【実施例】
以下に、本発明の実施例につき説明する。
＜実施例＞
図２（ａ）は、従来公知の手段により得られた半導体素子２である。半導体素子２はシリコンウェハーを基材とし、アルミからなる電極３が形成されており、また、半導体素子２上には電極３を露出するようパッシベーション膜４が形成されている。また、図２（ａ）では説明の都合上、一枚のシリコンウェハー上に複数個面付けして形成されたうちの２箇所の半導体素子２を図示している。
【００４８】
次いで、シリコンウェハー上に感光性ポリイミド（旭化成工業（株）製、商品名「パイメル」）を塗布した後、パターン露光、現像等を行う公知のフォトリソグラフィー法を用い、各半導体素子２上に電極３を露出する膜厚約１０μｍの第一の絶縁層５を形成した（図２（ｂ））。
次いで、第一の絶縁層５を形成した面側に、メタルバリア層６としてＴｉＮ層（膜厚２００ｎｍ）を、次いで金属薄膜層１７としてＣｕ層（膜厚５００ｎｍ）を、各々スパッタ法を用い一括して積層形成した（図２（ｃ））。
【００４９】
次いで、スピンコート法にて金属薄膜層１７上に一括して膜厚２０μｍの感光性レジスト層を塗布、形成した後、公知のフォトリソグラフィ法を用い、メタルポストを形成する金属薄膜層17部位を露出したメッキマスクを形成した（図２（ｄ））。次いで、電解メッキ法にてメッキマスクより露出した金属薄膜層17部位にＣｕ（銅）からなるメタルポスト９を形成した後、メッキマスクを剥離した（図２（ｅ））。なお、このとき金属薄膜層１７をメッキ給電用の導体として用いた。
【００５０】
次いで、スピンコート法にて膜厚１μｍの感光性レジスト層を形成した後、公知のフォトエッチング法を用いて金属薄膜層１７にパターニングを行い、所定のパターン形状とした配線層７を形成した（図２（ｆ））。
次いで、図２（ｆ）を得た後、配線層７を形成した面側に一括して感光性ポリイミド（旭化成工業（株）製、商品名「パイメル」）をスピンコート法にて塗布し、膜厚１０μｍの感光性ポリイミド層を形成した。次いで、公知のフォトリソグラフィー法にてメタルポスト９上の感光性ポリイミドを除去し第二の絶縁層８を得た（図３（ａ））。
【００５１】
次いで、半導体素子２を形成した面とは反対面側であるシリコンウェハー裏面にシリコンウェハーと略同一サイズとした冷却用ヒートシンク材１２を貼り付けた。なお、冷却用ヒートシンク材１２の材質はＣｕ（銅）を用いた。
次いで、各半導体素子２の境界にダイシングを行い切れ目を入れ、半導体素子２を個片化した。なお、ダイシングによる切れ目はシリコンウェハーに入れ、冷却用ヒートシンク材１２には入れていない（図３（ｂ））。
【００５２】
次いで、スピンコート法にてダイシングで形成された切れ目にも充填するよう感光性を有する封止樹脂１０をシリコンウェハー表面に塗布し樹脂封止を行った後、公知のフォトリソグラフィー法にてメタルポスト９先端上の封止樹脂１０を除去した（図３（ｃ））。
次いで、メタルポスト９上に外部接続端子１１を載置した（図３（ｄ））。
本実施例で用いた外部接続用端子１１は応力緩和機能を持たせたもので、前述した図８および図９に示すように熱可塑性ポリイミドからなる中空の保持体１５の表面に導電性材料１６として共晶ハンダを形成しており、以下に記す工程で作成した。
すなわちまず、内径０．１５ｍｍ、肉厚５０μｍの中空の熱可塑性ポリイミドチューブを長尺状で購入した。次いで、チューブ表面（外側面）に金属クロムと銅を順次積層成膜した。金属クロムおよび銅は導電性材料を積層する際に接着層２７としての役目を持たせたもので、金属クロムの膜厚を０．２μｍ、銅の膜厚を０．４μｍとなるようスパッタリングにより成膜した。接着層17を形成した後、導電性材料16として膜厚約２０μｍの共晶ハンダをメッキ形成した。
次いで、共晶ハンダの形成後、長尺状の熱可塑性ポリイミドチューブを各々長さ約０．３ｍｍにカッティングし、図８および図９に示す、本実施例で用いた外部接続用端子１１とした。
【００５３】
次いで、図３（ｄ）に示すように外部接続端子１１を載置した後、半導体素子２の側面の封止樹脂を残すよう冷却用ヒートシンク材を含めたダイシングを行うことで最終的に個片化を行い、各々独立した半導体装置（ＣＳＰ１）を得た（図３（ｅ））。
【００５４】
上記実施例で得られた半導体装置（ＣＳＰ１）をプリント基板に実装後、プリント基板に熱サイクル試験（−４５℃〜＋１２５℃）を行ったが、１０００回のサイクル試験後も半導体装置にはパッケージクラックや内部断線等の不具合は生じなかった。
【００５５】
以上、本発明の一実施例につき説明したが、本発明の実施の形態は上述した図面および記述に限定されるものではなく、本発明の趣旨に基づき種々の変形を行っても構わないことはいうまでもない。
【００５６】
例えば、使用する素材、形成する膜の膜厚等の製造条件は半導体装置の仕様に合わせ適宜設定して構わない。
また、応力緩和機能を有する外部接続用端子として、Ｐｂの含有率の多い高融点半田、または、Ｃｕ等の延性を有する金属を核とした多層構成の半田ボールを用いても構わない。
【００５７】
【発明の効果】
本発明の半導体装置の製造方法によれば、樹脂封止の際に高価な金型の使用も不要としており、本発明の半導体装置の製造方法を用いることで、半導体装置の製造に要する費用を低減できる。
【００５８】
また、メタルポスト上面を除いて封止樹脂が半導体素子の外周を保護できるため気密性、耐湿性に優れ、吸湿によるパッケージクラックが発生しにくくなる。さらに、外部接続用端子に応力緩和機能を持たせたことで、半導体装置と実装基板との熱膨張率の差で生じるストレス（応力）を応力緩和機能を有する外部接続用端子で緩和でき、半導体装置にクラックや断線等の不良が発生することを防止できる。
また、半導体素子裏面に冷却用ヒートシンク材を設けたことで、放熱性にも優れた半導体装置とすることができる。
【００５９】
以上述べたように、本発明の半導体装置の製造方法によれば、高信頼性の半導体装置（ＣＳＰ）を安価に製造することが可能となる。
【００６０】
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の半導体装置の製造方法で得られ半導体装置の一例を模式的に示す断面説明図。
【図２】（ａ）〜（ｆ）は本発明の半導体装置の製造方法の一実施例を工程順に示す断面説明図。
【図３】（ａ）〜（ｅ）は本発明の半導体装置の製造方法の一実施例を工程順に示す断面説明図。
【図４】（ａ）〜（ｄ）は従来の半導体装置の製造方法の一例を工程順に示す断面説明図。
【図５】（ａ）〜（ｅ）は従来の半導体装置の製造方法の一例を工程順に示す断面説明図。
【図６】（ａ）〜（ｂ）は従来の半導体装置の製造方法の一例を工程順に示す断面説明図。
【図７】従来の半導体装置の製造方法で得られた半導体装置の一例を模式的に示す断面説明図。
【図８】本発明に係わる外部接続用端子の一例を示す側面説明図。
【図９】本発明に係わる外部接続用端子の一例を示す断面説明図。
【符号の説明】
１、70        ＣＳＰ
２、72        半導体素子
３、73        電極
４、74        パッシベーション膜
５、75        第一の絶縁層
６、76        バリア層
７、77        配線層
８、78        第二の絶縁層
９、79        メタルポスト
１０、80      封止樹脂
１１、81      外部接続用端子
１２、82      ヒートシンク材
１５          保持体
１６          導電性材料
１７、87      金属薄膜層
２７          接着層
【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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