(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
半導体素子上にパッドを有する半導体チップであって、
前記半導体素子上に位置し、粒径が０．１〜５．０μｍの範囲にある無機フィラーを含有する樹脂を硬化させた線熱膨張係数が１０〜７０ｐｐｍ／℃である絶縁性基板と、
前記絶縁性基板に形成された柱状の導電ポストと、
前記導電ポスト上に形成され、前記絶縁性基板の上に位置する外部基板に接続する半田バンプと、
前記導電ポストと前記パッドの間に配置される層間絶縁層に形成され、両者を接続する導体層と、
前記絶縁性基板に前記層間絶縁層を介して前記半導体素子を接続する接着層と、
を備えることを特徴とする半導体チップ。
【請求項２】
前記無機フィラーは、アルミニウム化合物、カルシウム化合物、カリウム化合物、マグネシウム化合物、および、ケイ素化合物からなる群から選択された少なくとも１種である請求項１記載の半導体チップ。
【請求項３】
前記無機フィラーを含有する樹脂絶縁層に、更に、天然ゴム、合成ゴム、熱可塑性樹脂、および、熱硬化性樹脂からなる群から選択された少なくとも１種を含むエラストマーが配合されている請求項１に記載の半導体チップ。
【請求項４】
前記半導体素子のパッド上に、層間絶縁層のバイアホールへ接続するためのトランジション層が形成され、該トランジション層は、少なくとも２層以上であることを特徴とする請求項１に記載の半導体チップ。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、半導体チップに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
半導体チップの技術分野においては、更なる高密度化を図るために、小型化チップの開発が進められている。そのような技術の一つに、チップサイズパッケージ（ＣＳＰ）がある。このＣＳＰにおいては、半導体チップの一面側に形成された半田ボールを介して、半導体チップとプリント基板とを接続する構造が採用されている。
【０００３】
ところで、半導体チップに使用されるシリコンウエハの線熱膨張係数は３ｐｐｍ／℃程度であるのに対し、プリント基板に通常使用されるガラスエポキシ基板の線熱膨張係数は１５ｐｐｍ／℃程度であり、半導体チップと比較して大きい。このため、実装後に半導体チップが作動して熱サイクルを繰り返し受けると、半導体チップとプリント基板との接合部分に、両者の線熱膨張係数の相違に起因する応力が生じる。この熱応力により、半導体チップおよびプリント基板の接続パッドと半田ボールとの間に剥離が生じてしまう場合がある。
【０００４】
上述した半導体チップとプリント基板との接合部分にかかる応力を緩和させるために、ウエハ上に柔軟性のある樹脂絶縁層を備えた構造が提案されている。この構造の半導体チップは、図２１に示すように、ウエハ１２０Ａの電極パッド１２２上に、絶縁層３５０が形成され、この絶縁層３５０にバイアホール２６０及び導体回路２５８が形成されている。更に、この絶縁層３５０の上層に例えばエポキシ樹脂等からなる樹脂絶縁層４５０が形成され、この樹脂絶縁層４５０に、導体回路２５８と接続される銅メッキポスト３６０が形成され、この銅メッキポスト３６０上に半田ボール１７６が形成されている。そして、半田ボール１７６を介して、プリント配線板３１０のパッド３１２に接続される。このような構造では、絶縁層４５０と銅メッキポスト３６０とによって、シリコンからなるＩＣチップ１２０と樹脂からなるプリント基板３１０との線熱膨張係数の差から生じる応力を緩和することが試みられている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
上記層間絶縁層４５０として使用されているエポキシ樹脂の線熱膨張係数は、ウエハ１２０Ａおよびプリント基板３１０の線熱膨張係数と比較して非常に大きい。このため、ＩＣチップ１２０が作動して熱サイクルを繰り返し受けた際に、樹脂絶縁層４５０とウエハ１２０Ａ及びプリント基板３１０との線熱膨張係数の差によって、大きな応力が発生し、樹脂絶縁層４５０にクラックが生じる場合があった。
【０００６】
さらに、銅めっきポスト３６０は、金属である銅をめっき充填してなるので、外部から加わった応力を内部へ吸収することがない。このため、ウエハ１２０Ａとプリント基板３１０との線熱膨張率差により、銅めっきポスト３６０へ図２１中の上下方向の力が加わった際に、銅めっきポスト３６０の側壁からの応力が水平方向に働き、樹脂絶縁層４５０にクラックを生じさせ、また、銅めっきポスト３６０と導体回路２５８との間で剥離が生じることがあった。
【０００７】
本発明は、上記した事情に鑑みてなされたものであり、その目的は、クラックを防止でき、接続信頼性を確保できる半導体チップを提供することにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段、および発明の作用・効果】
上記の課題を解決するために請求項１の発明に係る半導体チップは、半導体素子上にパッド（２２）を有する半導体チップ（２０）であって、
前記半導体素子上に位置し、粒径が０．１〜５．０μｍの範囲にある無機フィラーを含有する樹脂を硬化させた線熱膨張係数が１０〜７０ｐｐｍ／℃である絶縁性基板（２５０）と、
前記絶縁性基板（２５０）に形成された柱状の導電ポスト（１６０）と、
前記導電ポスト（１６０）上に形成され、前記絶縁性基板（２５０）の上に位置する外部基板（２１０）に接続する半田バンプ（７６）と、
前記導電ポスト（１６０）と前記パッド（２２）の間に配置される層間絶縁層（５０）に形成され、両者を接続する導体層（６０、５８）と、
前記絶縁性基板（２５０）に前記層間絶縁層（５０）を介して前記半導体素子を接続する接着層（１５０）と、
を備えることを技術的特徴とする。
【０００９】
請求項１の発明によれば、半導体素子上に設けられた絶縁層は、樹脂含浸基材を硬化させた絶縁性基板である。つまり、強度の高い絶縁性基板で形成した絶縁層に導電ポストを配設するため、半導体素子と外部基板との線熱膨張率差により、導電ポストに高さ方向の力が加わった際に、導電ポストの側壁からの応力が水平方向に働いても、絶縁層にクラックを生じることがなく、また、内部で断線が生じることがない。
さらに、絶縁層は、線熱膨張係数が１０〜７０ｐｐｍ／℃と小さいため、熱サイクルを繰り返し受けた際にも、外部基板との熱膨張率差による大きな応力が発生しない。また、絶縁層の線熱膨張係数を、外部基板未満とすることで、絶縁層の線熱膨張係数を、外部基板と半導体素子との中間にすることができ、外部基板と半導体素子との間の線熱膨張差によって発生する応力を緩和することができる。これにより、絶縁層のクラックを防止でき、接続信頼性を確保することができる。
【００１０】
請求項１では、絶縁性基板には、無機フィラーを含有しているため、線熱膨張係数が１０〜７０ｐｐｍ／℃に調整することができる。
上記無機フィラーとしては、特に限定されるものではないが、例えば、アルミニウム化合物、カルシウム化合物、カリウム化合物、マグネシウム化合物、ケイ素化合物等が挙げられる。これらの化合物は、単独で用いてもよく、２種以上を併用してもよい。
【００１１】
上記アルミニウム化合物としては、例えば、アルミナ、水酸化アルミニウム等が挙げられ、上記カルシウム化合物としては、例えば、炭酸カルシウム、水酸化カルシウム等が挙げられる。
【００１２】
上記カリウム化合物としては、例えば、炭酸カリウム等が挙げられ、上記マグネシウム化合物としては、例えば、マグネシア、ドロマイト、塩基性炭酸マグネシウム等が挙げられ、上記ケイ素化合物としては、例えば、シリカ、ゼオライト等が挙げられる。
【００１３】
上記無機フィラーの形状としては、特に限定されるものではないが、例えば、球状、楕円球状、多面体状等が挙げられる。このなかでは、先端が尖っているとクラックが発生しやすいことから、球状、楕円球状等が望ましい。
【００１４】
上記無機フィラーの大きさは、最も長い部分の長さ（または直径）が０．１〜５．０μｍの範囲のものが望ましい。０．１μｍ未満では、樹脂絶縁層が熱膨張した際に発生する内部応力を緩和するのが難しく、熱膨張率が調整できず、５．０μｍを超えると、樹脂絶縁層自体が硬く脆くなり、また、光硬化や熱硬化を行う際に、無機フィラーが樹脂同士の反応を阻害し、その結果、クラックが発生しやすくなってしまう。このような点から、無機フィラーは、透明のものがより好ましい。
【００１５】
上記無機フィラーとして、ＳｉＯ2を配合する際には、その配合量は、３〜５０重量％の範囲が好ましい。３重量％未満では、樹脂絶縁層の熱膨張係数が低下せず、一方、５０重量％を超えると解像度が落ちて開口部に異常をきたす。より好ましくは、５〜４０重量％である。
また、樹脂絶縁層中の無機フィラーの含有割合は、５〜４０重量％が好ましい。無機フィラーを上記含有割合で用いることにより、効果的に樹脂絶縁層の線膨張係数を低下させることができ、熱膨張により発生する応力を効果的に緩和することができる。
【００１６】
樹脂絶縁層には、エラストマーからなる樹脂を配合することが望ましい。エラストマー自身が柔軟性、反発弾性に富んでいるため、樹脂絶縁層が応力を受けてもその応力を吸収し、または、応力が緩和されるので、クラックを防止することができる。また、上記エラストマー成分は、上記樹脂絶縁層の硬化後に海島構造となるようにミクロ相分離していることが望ましい。海島構造とすることにより、その応力に起因するクラック、剥離を防止することができる。
【００１７】
本発明で使用されるエラストマーとしては、例えば、天然ゴム、合成ゴム、熱可塑性樹脂、熱硬化性樹脂等が挙げられる。特に、応力を充分に緩和することができるのは、熱硬化性樹脂からなるエラストマーである。
上記熱硬化性樹脂からなるエラストマーとしては、例えば、ポリエステル系エラストマー、スチレン系エラストマー、塩化ビニル系エラストマー、フッ素系エラストマー、アミド系エラストマー、オレフィン系エラストマー等が挙げられる。
【００１８】
上記エラストマー成分の形状としては、特に限定されるものではないが、応力を吸収したり、緩和したりする効果に優れることから、球状、楕円球状等が望ましい。
上記エラストマー成分の大きさは、特に限定されるものではないが、最も長い部分の長さ（または直径）が０．５〜１．５μｍの範囲のものが望ましい。上記エラストマー成分の大きさが０．５μｍ未満では、応力を緩和したり、吸収したりすることが困難となってクラックが生じ易くなり、１．５μｍを超えると、解像度が落ちるからである。
【００１９】
本発明のプリント配線板において、上記エラストマー成分は、上記樹脂絶縁層の硬化後に海島構造となるようにミクロ相分離していることが望ましい。エラストマー成分をこのように分散させることが、エラストマー成分により応力を吸収したり、緩和したりする効果を得るうえで、最も適しているからである。上記海島構造とは、エラストマー成分以外の層間絶縁樹脂組成物からなる「海」の中に、エラストマー成分が「島」状に分散している状態をいう。
【００２０】
上記樹脂絶縁層中のエラストマー成分の含有割合は、１〜２０重量％が望ましい。上記含有割合が１重量％未満では、応力を緩和したり、吸収したりすることが困難となってクラックが生じやすくなり、２０重量％を超えると、解像度が落ちるからである。
【００２１】
本発明のプリント配線板を構成する樹脂絶縁層は、上記無機フィラー、エラストマーのほかに、例えば、熱硬化性樹脂、熱可塑性樹脂、熱硬化性樹脂と熱可塑性樹脂との複合体等を含有してもよい。このような樹脂層としては、例えば、ノボラック型エポキシ樹脂の（メタ）アクリレート、２官能性（メタ）アクリル酸エステルモノマー、分子量５００〜５０００程度の（メタ）アクリル酸エステルの重合体、ビスフェノール型エポキシ樹脂等からなる熱硬化性樹脂、多価アクリル系モノマー等の感光性モノマー等からなる組成物を重合、硬化させたもの等が挙げられる。
【００２２】
上記２官能性（メタ）アクリル酸エステルモノマーとしては特に限定されず、例えば、各種ジオール類のアクリル酸またはメタクリル酸のエステルなどが挙げられ、市販品としては、日本化薬社製のＲ−６０４、ＰＭ２、ＰＭ２１などが挙げられる。
【００２３】
上記ノボラック型エポキシ樹脂の（メタ）アクリレートとしては、例えば、フェノールノボラックやクレゾールノボラックのグリシジルエーテルを、アクリル酸やメタクリル酸などと反応させたエポキシ樹脂などが挙げられる。
【００２４】
本発明の層間絶縁樹脂組成物は、樹脂絶縁層用樹脂を含むペースト中に無機フィラー及びエラストマーが配合されてなることが好適である。無機フィラーを配合することで、低下した靱性をエラストマーを配合することでたかめ、応力が加わったさいにも樹脂絶縁層にクラックが発生しなくなる。
【００２５】
無機フィラーとしては、上述したものを用いることができる。また、その配合量は、形成された樹脂絶縁層中の含有割合が、５〜２０重量％となる量が好ましい。
【００２６】
上記エラストマー成分としては、上述したものを用いることができる。また、その配合量は、層間絶縁樹脂組成物中の含有割合が、５〜１０重量％となる量が好ましい。
【００２７】
本発明の層間絶縁樹脂組成物は、上記無機フィラーやエラストマーのほかに、上記したノボラック型エポキシ樹脂の（メタ）アクリレート、イミダゾール硬化剤、２官能性（メタ）アクリル酸エステルモノマー、分子量５００〜５０００程度の（メタ）アクリル酸エステルの重合体、ビスフェノール型エポキシ樹脂等からなる熱硬化性樹脂、多価アクリル系モノマー等の感光性モノマー、グリコールエーテル系溶剤などを含むペースト状の流動体であることが望ましく、その粘度は２５℃で１〜１０Ｐａ・ｓに調整されていることが望ましい。
【００２８】
上記イミダゾール硬化剤としては特に限定されるものではないが、２５℃で液状であるイミダゾール硬化剤を用いることが望ましい。粉末では均一混練が難しく、液状の方が均一に混練できるからである。
このような液状イミダゾール硬化剤としては、例えば、１−ベンジル−２−メチルイミダゾール（四国化成社製、１Ｂ２ＭＺ）、１−シアノエチル−２−エチル−４−メチルイミダゾール（四国化成社製、２Ｅ４ＭＺ−ＣＮ）、４−メチルー２−エチルイミダゾール（四国化成社製、２Ｅ４ＭＺ）などが挙げられる。
【００２９】
上記グリコールエーテル系溶剤としては、例えば、下記の一般式（１）に示す化学構造を有するものが望ましく、具体的には、ジエチレングリコールジメチルエーテル（ＤＭＤＧ）およびトリエチレングリコールジメチルエーテル（ＤＭＴＧ）から選ばれる少なくとも１種を用いることがより望ましい。これらの溶剤は、３０〜５０℃程度の加温により重合開始剤であるベンゾフェノン、ミヒラーケトン、エチルアミノベンゾフェノンを完全に溶解させることができるからである。
ＣＨ3Ｏ−（ＣＨ2ＣＨ2Ｏ）ｎ−ＣＨ3・・・・（１）
（上記式中、ｎは１〜５の整数である。）
【００３０】
この樹脂絶縁層を構成する樹脂または樹脂の複合体の線膨張係数は、６０×１０-6〜８０×１０-6Ｋ-1と高いが、この層中に上記無機フィラーを含有させることにより、線膨張係数を４０〜５０×１０-6Ｋ-1程度まで低下させることができる。
【００３１】
請求項５の発明は、半導体素子のダイパッド上に、層間絶縁層のバイアホールへ接続するためのトランジション層が形成され、該トランジション層は、少なくとも２層以上であることを技術的特徴とする。
【００３２】
本発明で定義されるトランジション層について説明する。
トランジション層は、半導体素子であるＩＣチップと導体層と直接接続を取るために設けられた中間の仲介層を意味する。特徴としては、２層以上の金属層で形成され、半導体素子であるＩＣチップのダイパッドよりも大きくさせることにある。それによって、電気的接続や位置合わせ性を向上させるものである。また、トランジション層上には、直接、導体層である金属を形成することを可能にする。
【００３３】
ＩＣチップのダイパッドにトランジション層を設ける理由は次の通りである。ＩＣチップのダイパッドは、２０〜６０μｍ程度の径で作られており、バイアホールはそれより大きいので位置ずれの際に未接続が発生しやすい。このため、ＩＣチップのダイパッド上に２０μｍよりも大きな径のトランジション層を介在させることで、バイアホールを確実に接続させることができる。望ましいのは、トランジション層は、バイアホール径と同等以上のものがよい。
【００３４】
半導体装置としてのパッケージ基板としての機能させるために外部基板であるマザーボードやドーターボードとの接続のため、ＢＧＡ、半田バンプやＰＧＡ（導電性接続ピン）を配設させてもよい。また、この構成は、従来の実装方法で接続した場合よりも配線長を短くできて、ループインダクタンスも低減できる。
【００３５】
ＩＣチップを内蔵させたコア基板の全面に蒸着、スパッタリング、無電解めっきなどを行い、全面に導電性の金属膜（第１薄膜層）を形成させる。その金属としては、スズ、クロム、チタン、ニッケル、亜鉛、コバルト、金、銅などがよい。厚みとしては、０．００１〜２．０μｍの間で形成させるのがよい。０．００１μｍ未満では、全面に均一に積層できない。２．０μｍを越えるものを形成させることは困難であり、効果が高まるのもでもなかった。クロムの場合には０．１μｍの厚みが望ましい。
【００３６】
第１薄膜層により、ダイパッドの被覆を行い、トランジション層とＩＣチップにダイパッドとの界面の密着性を高めることができる。また、これら金属でダイパッドを被覆することで、界面への湿分の侵入を防ぎ、ダイパッドの溶解、腐食を防止し、信頼性を高めることができる。また、この第１薄膜層によって、リードのない実装方法によりＩＣチップとの接続を取ることができる。ここで、銅、クロム、ニッケル、チタンを用いることが、金属との密着性やよく、また、界面への湿分の侵入を防ぐために望ましい。また、ダイパッドが銅から成る場合は、第１薄膜層には銅が最適である。
【００３７】
第１薄膜層上に、第２薄膜層を設けることもできる。その金属としてはニッケル、銅、金、銀などがある。特に、ダイパッドが銅からなる場合は、第１薄膜層上に、スパッタ、蒸着、又は、無電解めっきにより第２薄膜層を形成させる。電気特性、経済性、また、ダイパッドが銅からなり、後程で形成される厚付け層は主に銅であることから、第２薄膜層には銅を用いるとよい。
【００３８】
ここで第２薄膜層を設ける理由は、第１薄膜層では、後述する厚付け層を形成するための電解めっき用のリードを取ることができ難いためである。第２薄膜層３６は、厚付けのリードとして用いられる。その厚みは０．０１〜５．０μｍの範囲で行うのがよい。０．０１μｍ未満では、リードとしての役割を果たし得ず、５．０μｍを越えると、エッチングの際、下層の第１薄膜層がより多く削れて隙間ができてしまい、湿分が侵入し易くなり、信頼性が低下するからである。電気特性、経済性、また、後程で形成される厚付け層は主に銅であることから、銅を用いるとよい。特に、ダイパッドが銅からなる場合は、銅が最適である。
【００３９】
第２薄膜層上に、無電解あるいは電解めっきにより厚付けさせる。形成される金属の種類としてはニッケル、銅、金、銀、亜鉛、鉄などがある。電気特性、経済性、トランジション層としての強度や構造上の耐性、また、後程で形成されるビルドアップである導体層は主に銅であることから、銅を用い電解めっきで形成するのが望ましい。その厚みは１〜２０μｍの範囲で行うのがよい。１μｍより薄いと、上層のバイアホールとの接続信頼性が低下し、２０μｍよりも厚くなると、エッチングの際にアンダーカットが起こってしまい、形成されるトランジション層とバイアホールと界面に隙間が発生するからである。また、場合によっては、第１薄膜層上に直接厚付けめっきしても、さらに、多層に積層してもよい。
【００４０】
その後、エッチングレジストを形成して、露光、現像してトランジション層以外の部分の金属を露出させてエッチングを行い、ＩＣチップのダイパッド上にトランジション層を形成させる。
【００４１】
また、上記トランジション層の製造方法以外にも、ＩＣチップ及びコア基板の上に形成した金属膜上にドライフィルムレジストを形成してトランジション層に該当する部分を除去させて、電解めっきによって厚付けした後、レジストを剥離してエッチング液によって、同様にＩＣチップのダイパッド上にトランジション層を形成させることもできる。
【００４６】
【発明の実施の形態】
以下、本発明に係る半導体チップ（チップサイズパッケージ）の実施例について図を参照して説明する。
[第１実施例]
Ａ．チップサイズパッケージ（ＣＳＰ）構造
半導体素子（ＩＣチップ）上に導体回路および層間樹脂絶縁層を積層することにより形成されるチップサイズパッケージの構成について図１５および図１６を参照して説明する。
【００４７】
図１５に示すようにチップサイズパッケージ１０は、図３（Ｂ）を参照して後述するＩＣチップ２０と、層間樹脂絶縁層５０と、接着層８０と、樹脂絶縁層２５０とからなる。層間樹脂絶縁層５０には、バイアホール６０および導体回路５８が形成され、樹脂絶縁層２５０には、銅めっきポスト１６０が形成されている。
【００４８】
樹脂絶縁層２５０の上には、ソルダーレジスト層７０が配設されている。ソルダーレジスト層７０の開口部７１下の銅めっきポスト１６０には、図１６に示すように、外部基板２１０と接続するための半田バンプ７６が設けられている。
【００４９】
本実施例のチップサイズパッケージ１０では、ＩＣチップ２０上に層間樹脂絶縁層５０が設けられ、この層間樹脂絶縁層５０上に接着層８０を介して、樹脂絶縁層２５０が設けられている。この樹脂絶縁層２５０は、板状に形成された厚さ５５μｍの絶縁性基板から成り、その線熱膨張係数は１０ｐｐｍ／℃である。図１６に示すように、チップサイズパッケージ１０と接続された外部基板２１０の絶縁層３５０は、板状に形成された厚さ８００μｍのガラス布基材エポキシ樹脂（ＦＲ−４）から成り、その線熱膨張係数は１５ｐｐｍ／℃である。また、ＩＣチップ２０の線熱膨張係数は３ｐｐｍ／℃である。
【００５０】
チップサイズパッケージ１０の樹脂絶縁層２５０には、線熱膨張係数は１０ｐｐｍ／℃の絶縁性基板が用いられる。樹脂絶縁層の線熱膨張係数を外部基板とほぼ同一にすることで、熱サイクルを繰り返し受けた場合でも、外部基板２１０との熱膨張率差による応力が発生せず、又、樹脂絶縁層２５０の伸縮が抑制され、生じる応力が小さくてすむ。これにより、樹脂絶縁層２５０のクラックを防止でき、銅めっきポスト１６０と導体回路５８との間で剥離が発生せず、接続信頼性を確保することができる。
【００５１】
なお、樹脂絶縁層２５０は、線熱膨張係数が１０〜７０ｐｐｍ／℃である絶縁性基板を用いればよい。線熱膨張係数が小さいため、熱サイクルを繰り返し受けた際にも、外部基板２１０との熱膨張率差による大きな応力が発生しない。また、樹脂絶縁層２５０の線熱膨張係数を、外部基板未満とすることで、樹脂絶縁層２５０の線熱膨張係数を、外部基板２１０とＩＣチップ２０との中間にすることができ、外部基板２１０とＩＣチップ２０との間の線熱膨張差によって発生する応力を緩和することができる。これにより、樹脂絶縁層２５０のクラックを防止でき、接続信頼性を確保することができる。
【００５２】
また、第１実施例の半導体チップでは、樹脂絶縁層２５０は、樹脂を硬化させた絶縁性基板である。つまり、強度の高い絶縁性基板から成る樹脂絶縁層２５０を配設するため、ＩＣチップ２０と外部基板２１０との線熱膨張率差により、銅めっきポスト１６０に高さ方向の力が加わり、銅めっきポスト２５０の側壁からの応力が水平方向に働いても、樹脂絶縁層２５０にクラックを生じることがなく、また、内部で断線が生じることがない。
【００５３】
また、本実施例のチップサイズパッケージ１０では、ＩＣチップ部分にトランジション層３８が形成されていることから、ＩＣチップ部分には平坦化されるので、上層の層間絶縁層５０も平坦化されて、膜厚みも均一になる。更に、トランジション層３８によって、上層のバイアホール６０を形成する際も形状の安定性を保つことができる。
【００５４】
更に、ダイパッド２２上に銅製のトランジション層３８を設けることで、パッド２２上の樹脂残りを防ぐことができ、また、後工程の際に酸や酸化剤あるいはエッチング液に浸漬させたり、種々のアニール工程を経てもパッド２２の変色、溶解が発生しない。これにより、ＩＣチップのパッドとバイアホールとの接続性や信頼性を向上させる。更に、４０μｍ径パッド２２上に６０μｍ径以上のトランジション層３８を介在させることで、６０μｍ径のバイアホールを確実に接続させることができる。
【００５５】
次に、上述したチップサイズパッケージに用いられる半導体素子（ＩＣチップ）の構成について、半導体素子２０の断面を示す図３（Ａ）、及び、平面図を示す図４（Ｂ）を参照して更に詳細に説明する。なお、半導体素子２０に使用されるウエハ２０Ａは、シリコン単結晶製で、例えば直径４インチ、厚さ３００μｍ程度に形成されている。このウエハ２０Ａに、例えば一辺１０ｍｍ程度の正方形状の半導体素子２０が縦横に整列した状態で製造される。
【００５６】
図３（Ｂ）に示すように半導体素子２０の上面には、ダイパッド２２及び配線（図示せず）が配設されており、該ダイパッド２２及び配線の上に、保護膜２４が被覆され、該ダイパッド２２には、保護膜２４の開口が形成されている。ダイパッド２２の上には、主として銅からなるトランジション層３８が形成されている。トランジション層３８は、薄膜層３３と厚付け層３７とからなる。いいかえると、２層以上の金属層で形成されている。
【００５７】
Ｂ．チップサイズパッケージ（ＣＳＰ）の製造方法
続いて、図１５および図１６を参照して上述したチップサイズパッケージの製造方法について説明する。
チップサイズパッケージは、先ず、チップサイズパッケージに用いる半導体素子を作製し、次に、この半導体素子上に層間絶縁層及び導体回路を積層させることにより形成する。
【００５８】
先ず、図３（Ｂ）を参照して上述したチップサイズパッケージに用いる半導体素子の製造方法について、図１〜図４を参照して説明する。
【００５９】
（１）先ず、図１（Ａ）に示すシリコンウエハー２０Ａに、定法により配線２１及びダイパッド２２を形成する（図１（Ｂ）及び図１（Ｂ）の平面図を示す図４（Ａ）参照、なお、図１（Ｂ）は、図４（Ａ）のＢ−Ｂ断面を表している）。
（２）次に、ダイパッド２２及び配線２１の上に、保護膜２４を形成し、ダイパッド２２上に開口２４ａを設ける（図１（Ｃ）参照）。
【００６０】
（３）シリコンウエハー２０Ａに蒸着、スパッタリングなどの物理的な蒸着を行い、全面に導電性の金属膜（薄膜層）３３を形成させる（図２（Ａ）参照）。その厚みは、０．００１〜２．０μｍの範囲で形成させるのがよい。その範囲よりも下の場合は、全面に薄膜層を形成することができない。その範囲よりも上の場合は、形成される膜に厚みのバラツキが生じてしまう。最適な範囲は０．０１〜１．０μｍである。形成する金属としては、スズ、クロム、チタン、ニッケル、亜鉛、コバルト、金、銅の中から、選ばれるものを用いることがよい。それらの金属は、ダイパッドの保護膜となり、かつ、電気特性を劣化させることがない。第１実施例では、薄膜層３３は、スパッタによってクロムで形成されている。クロムは、金属との密着性がよく、湿分の侵入を抑えることができる。また、クロム層の上に銅をスパッタで施してもよい。クロム、銅の２層を真空チャンバー内で連続して形成してもよい。このとき、クロム０．０５−０．１μｍ、銅０．５μｍ程度の厚みである。
【００６１】
（４）その後、液状レジスト、感光性レジスト、ドライフィルムのいずれかのレジスト層を薄膜層３３上に形成させる。トランジション層３８を形成する部分が描画されたマスク（図示せず）を該レジスト層上に、載置して、露光、現像を経て、レジスト３５に非形成部３５ａを形成させる。電解メッキを施してレジスト層の非形成部３５ａに厚付け層（電解めっき膜）３７を設ける（図２（Ｂ）参照）。形成されるメッキの種類としてはニッケル、銅、金、銀、亜鉛、鉄などがある。電気特性、経済性、また、後程で形成されるビルドアップである導体層は主に銅であることから、銅を用いるとよく、第１実施例では、銅を用いる。その厚みは１〜２０μｍの範囲で行うのがよい。
【００６２】
（５）メッキレジスト３５をアルカリ溶液等で除去した後、メッキレジスト３５下の金属膜３３を硫酸−過酸化水素水、塩化第二鉄、塩化第二銅、第二銅錯体−有機酸塩等のエッチング液によって除去することで、ＩＣチップのパッド２２上にトランジション層３８を形成する（図２（Ｃ）参照）。
【００６３】
（６）次に、基板にエッチング液をスプレイで吹きつけ、トランジション層３８の表面をエッチングすることにより粗化面３８αを形成する（図３（Ａ）参照）。無電解めっきや酸化還元処理を用いて粗化面を形成することもできる。
【００６４】
（７）最後に、トランジション層３８が形成されたシリコンウエハー２０Ａを、ダイシングなどによって個片に分割して半導体素子２０を形成する（図３（Ｂ）及び図３（Ｂ）の平面図である図４（Ｂ）参照）。その後、必要に応じて、分割された半導体素子２０の動作確認や電気検査を行なってもよい。半導体素子２０は、ダイパッド２２よりも大きなトランジション層３８が形成されているので、プローブピンが当てやすく、検査の精度が高くなっている。
【００６５】
薄膜層３３はチタンにより形成することもできる。チタンは、蒸着かスパッタによって施される。チタンは、金属との密着性がよく、湿分の侵入を抑えることができる。さらに、薄膜層をスズ、亜鉛、又は、コバルトにより形成することもできる。さらに、薄膜層をニッケルにより形成することもできる。ニッケルはスパッタにより形成する。ニッケルは、金属との密着性がよく、湿分の侵入を抑えることができる。薄膜層の上に、更に銅を積層してもよい。
【００６６】
[第２の製造方法]
引き続き、第２の製造方法に係る半導体素子について図５〜図７を参照して説明する。
第２の製造方法に係る半導体素子２０について、図７（Ｂ）を参照して説明する。図３（Ｂ）を参照して上述した第１実施例に係る半導体素子では、トランジション層３８が、薄膜層３３と厚付け層３７とからなる２層構造であった。これに対して、第２の製造方法では、図７（Ｂ）に示すように、トランジション層３８が、第１薄膜層３３と、第２薄膜層３６と、厚付け層３７とからなる３層構造として構成されている。
【００６７】
図７（Ｂ）を参照して上述した第２の製造方法に係る半導体素子の製造方法について、図５〜図７を参照して説明する。
【００６８】
（１）先ず、図５（Ａ）に示すシリコンウエハー２０Ａに、配線２１及びダイパッド２２を形成する（図５（Ｂ）参照）。
（２）次に、ダイパッド２２及び配線の上に、保護膜２４を形成する（図５（Ｃ）参照）。
【００６９】
（３）シリコンウエハー２０Ａに蒸着、スパッタリングなどの物理的な蒸着を行い、全面に導電性の金属膜（第１薄膜層）３３を形成させる（図５（Ｄ）参照）。その厚みは、０．００１〜２μｍの範囲で形成させるのがよい。その範囲よりも下の場合は、全面に薄膜層を形成することができない。その範囲よりも上の場合は、形成される膜に厚みのバラツキが生じてしまう。最適な範囲は０．０１〜１．０μｍである。形成する金属としては、スズ、クロム、チタン、ニッケル、亜鉛、コバルト、金、銅の中から、選ばれるものを用いることがよい。それらの金属は、ダイパッドの保護膜となり、かつ、電気特性を劣化させることがない。第２の製造方法では、第１薄膜層３３は、クロムにより形成される。クロム、ニッケル、チタンは、金属との密着性がよく、湿分の侵入を抑えることができる。
【００７０】
（４）第１薄膜層３３の上に、スパッタ、蒸着、無電解めっきのいずれかの方法によって第２薄膜層３６を積層する（図６（Ａ）参照）。その場合積層できる金属は、ニッケル、銅、金、銀の中から選ばれるものがよい。特に、銅、ニッケルのいずれかで形成させることがよい。銅は、廉価であることと電気伝達性がよいからである。ニッケルは、薄膜との密着性がよく、剥離やクラックを引き起こし難い。第２の製造方法では、第２薄膜層３６を無電解銅めっきにより形成する。なお、望ましい第１薄膜層と第２薄膜層との組み合わせは、クロム−銅、クロム−ニッケル、チタン−銅、チタン−ニッケルなどである。金属との接合性や電気伝達性という点で他の組み合わせよりも優れる。
【００７１】
（５）その後、レジスト層を第２薄膜層３６上に形成させる。マスク（図示せず）を該レジスト層上に載置して、露光、現像を経て、レジスト３５に非形成部３５ａを形成させる。電解メッキを施してレジスト層の非形成部３５ａに厚付け層（電解めっき膜）３７を設ける（図６（Ｂ）参照）。形成されるメッキの種類としては銅、ニッケル、金、銀、亜鉛、鉄などがある。電気特性、経済性、また、後程で形成されるビルドアップである導体層は主に銅であることから、銅を用いるとよく、第２の製造方法では、銅を用いる。厚みは１〜２０μｍの範囲がよい。
【００７２】
（６）メッキレジスト３５をアルカリ溶液等で除去した後、メッキレジスト３５下の第２薄膜層３６、第１薄膜層３３を硫酸−過酸化水素水、塩化第二鉄、塩化第二銅、第二銅錯体−有機酸塩等のエッチング液によって除去することで、ＩＣチップのパッド２２上にトランジション層３８を形成する（図６（Ｃ）参照）。
【００７３】
（７）次に、基板にエッチング液をスプレイで吹きつけ、トランジション層３８の表面をエッチングすることにより粗化面３８αを形成する（図７（Ａ）参照）。無電解めっきや酸化還元処理を用いて粗化面を形成することもできる。
【００７４】
（８）最後に、トランジション層３８が形成されたシリコンウエハー２０Ａを、ダイシングなどによって個片に分割して半導体素子２０を形成する（図７（Ｂ）参照）。
【００７５】
上述した第２の製造方法では、第１薄膜層３３がクロムにより、第２薄膜層３６が無電解めっき銅で、厚付け層３７が電解銅めっきで形成された。これに対して、第１薄膜層３３をクロムにより、第２薄膜層３６をスパッタ銅で、厚付け層３７を電解銅めっきで形成することもできる。各層の厚みとして、クロム０．０７μｍ、銅０．５μｍ、電解銅１５μｍである。
【００７６】
さらに、第１薄膜層３３をチタンにより、第２薄膜層３６を無電解銅で、厚付け層３７を電解銅めっきで形成することもできる。各層の厚みとして、チタン０．０７μｍ、めっき銅１．０μｍ、電解銅１７μｍである。
【００７７】
またさらに、第１薄膜層３３をチタンにより、第２薄膜層３６をスパッタ銅で、厚付け層３７を電解銅めっきで形成することもできる。各層の厚みとして、チタン０．０６μｍ、銅０．５μｍ、電解銅１５μｍである。
【００７８】
また、第１薄膜層３３をクロムにより、第２薄膜層３６を無電解めっきニッケルで、厚付け層３７を電解銅めっきで形成することもできる。各層の厚みとして、クロム０．０７μｍ、めっき銅１．０μｍ、電解銅１５μｍである。
【００７９】
また、第１薄膜層３３をチタンにより、第２薄膜層３６を無電解めっきニッケルで、厚付け層３７を電解銅めっきで形成することもできる。各層の厚みとして、チタン０．０５μｍ、めっきニッケル１．２μｍ、電解銅１５μｍである。
【００８０】
[第３の製造方法]
第３の製造方法に係る半導体素子２０について説明する。第３の製造方法の半導体素子の構成は、図３（Ｂ）を参照して上述した第１実施例とほぼ同様である。但し、第１実施例では、セミアディテブ工程を用い、レジスト非形成部に厚付け層３７を形成することでトランジション層３８を形成した。これに対して、第３の製造方法では、アディテブ工程を用い、厚付け層３７を均一に形成した後、レジストを設け、レジスト非形成部をエッチングで除去することでトランジション層３８を形成する。
【００８１】
第３の製造方法に係る半導体素子の製造方法について図８を参照して説明する。
（１）第１実施例で図２（Ａ）を参照して上述したように、シリコンウエハー２０Ａに蒸着、スパッタリングなどの物理的な蒸着を行い、全面に導電性の薄膜層３３を形成させる（図８（Ａ）参照）。その厚みは、０．００１〜２．０μｍの範囲がよい。その範囲よりも下の場合は、全面に薄膜層を形成することができない。その範囲よりも上の場合は、形成される膜に厚みのバラツキが生じてしまう。最適な範囲は０．０１〜１．０μｍで形成されることがよい。形成する金属としては、スズ、クロム、チタン、ニッケル、亜鉛、コバルト、金、銅の中から、選ばれるものを用いることがよい。それらの金属は、ダイパッドの保護となり、かつ、電気特性を劣化させることがない。第３の製造方法では、薄膜層３３は、クロムをスパッタすることで形成される。クロムの厚みは０．０５μｍである。
【００８２】
（２）電解メッキを施して薄膜層３３の上に厚付け層（電解めっき膜）３７を均一に設ける（図８（Ｂ）参照）。形成されるメッキの種類としては銅、ニッケル、金、銀、亜鉛、鉄などがある。電気特性、経済性、また、後程で形成されるビルドアップである導体層は主に銅であることから、銅を用いるとよく、第３の製造方法では、銅を用いる。その厚みは１〜２０μｍの範囲で行うのがよい。それより厚くなると、後述するエッチングの際にアンダーカットが起こってしまい、形成されるトランジション層とバイアホールと界面に隙間が発生することがあるからである。
【００８３】
（３）その後、レジスト層３５を厚付け層３７上に形成させる（図８（Ｃ）参照）。
【００８４】
（４）レジスト３５の非形成部の薄膜層３３及び厚付け層３７を硫酸−過酸化水素水、塩化第二鉄、塩化第二銅、第二銅錯体−有機酸塩等のエッチング液によって除去した後、レジスト３５を剥離することで、ＩＣチップのパッド２２上にトランジション層３８を形成する（図８（Ｄ）参照）。以降の工程は、第１実施例と同様であるため説明を省略する。なお、薄膜層３３をチタンにより形成することもできる。
【００８５】
[第４の製造方法]
第４の製造方法に係る半導体素子２０について説明する。図８を参照して上述した第３の製造方法に係る半導体素子では、トランジション層３８が、薄膜層３３と厚付け層３７とからなる２層構造であった。これに対して、第４の製造方法では、図９（Ｄ）に示すように、トランジション層３８が、第１薄膜層３３と、第２薄膜層３６と、厚付け層３７とからなる３層構造として構成されている。
【００８６】
第４の製造方法に係る半導体素子の製造方法について図９を参照して説明する。
（１）図６（Ａ）を参照して上述した第２の製造方法と同様に、第１薄膜層３３の上に、スパッタ、蒸着、無電解めっきによって第２薄膜層３６を積層する（図９（Ａ）参照）。その場合積層できる金属は、ニッケル、銅、金、銀の中から選ばれるものがよい。特に、銅、ニッケルのいずれかで形成させることがよい。銅は、廉価であることと電気伝達性がよいからである。ニッケルは、薄膜との密着性がよく、剥離やクラックを引き起こし難い。第４の製造方法では、第２薄膜層３６を無電解銅めっきにより形成する。
なお、望ましい第１薄膜層と第２薄膜層との組み合わせは、クロム−銅、クロム−ニッケル、チタン−銅、チタン−ニッケルである。金属との接合性や電気伝達性という点で他の組み合わせよりも優れる。
【００８７】
（２）電解メッキを施して第２薄膜層３６の上に厚付け膜３７を均一に設ける（図９（Ｂ）参照）。
【００８８】
（３）その後、レジスト層３５を厚付け層３７上に形成させる（図９（Ｃ）参照）。
【００８９】
（４）レジスト３５の非形成部の第１薄膜層３３、第２薄膜層３６及び厚付け層３７を硫酸−過酸化水素水、塩化第二鉄、塩化第二銅、第二銅錯体−有機酸塩等のエッチング液によって除去した後、レジスト３５を剥離することで、ＩＣチップのパッド２２上にトランジション層３８を形成する（図９（Ｄ）参照）。以降の工程は、第１実施例と同様であるため説明を省略する。
【００９０】
なお、第１薄膜層３３をクロムにより、第２薄膜層３６をスパッタ銅で、厚付け層３７を電解銅めっきで形成することもできる。各層の厚みは、クロム０．０７μｍ、銅０．５μｍ、電解銅１５μｍである。また、第１薄膜層３３をチタンにより、第２薄膜層３６を無電解銅で、厚付け層３７を電解銅めっきで形成することもできる。各層の厚みは、チタン０．０７μｍ、銅１．０μｍ、電解銅１５μｍである。
【００９１】
さらに、第１薄膜層３３をチタンにより、第２薄膜層３６をスパッタ銅で、厚付け層３７を電解銅めっきで形成することもできる。各層の厚みは、チタン０．０７μｍ、銅０．５μｍ、電解銅１８μｍである。
【００９２】
また、第１薄膜層３３をクロムにより、第２薄膜層３６を無電解めっきニッケルで、厚付け層３７を電解銅めっきで形成することもできる。各層の厚みは、クロム０．０６μｍ、ニッケル１．２μｍ、電解銅１６μｍである。
【００９３】
また更に、第１薄膜層３３をチタンにより、第２薄膜層３６を無電解めっきニッケルで、厚付け層３７を電解銅めっきで形成することもできる。各層の厚みは、チタン０．０７μｍ、ニッケル１．１μｍ、電解銅１５μｍである。
【００９４】
[第５の製造方法]
第５の製造方法では、ダイパッド２２の表面にジンケート処理を施す。ＩＣチップ２０をニッケル無電かめっき浴中に浸漬して、ダイパッド２２上にニッケルめっき膜を析出させる。続いて、ＩＣチップ２０をニッケル−銅の複合めっき液に浸漬し、ニッケルめっき層の上に厚さ０．０１〜５μｍのニッケルと銅の複合めっき層を形成する。
【００９５】
引き続き、上述した製造方法により形成された半導体素子（ＩＣチップ）上に導体回路及び層間樹脂絶縁層を積層することにより形成されるチップサイズパッケージの製造方法について、図１０〜図１４を参照して説明する。
【００９６】
（１）先ず、前述した第１実施例および第３の製造方法の製造工程によって、トランジション層３８が配設されたＩＣチップ２０を出発材料とする（図１０（Ａ）参照）。次に、このＩＣチップ２０に、感光性の硬化性樹脂を塗布することにより、層間樹脂絶縁層５０を設ける（図１０（Ｂ）参照）。硬化性樹脂としては、例えば感光性のポリイミド樹脂を使用することができる。
【００９７】
（２）次に、バイアホール形成位置に対応する黒円４９ａの描かれたフォトマスクフィルム４９を層間樹脂絶縁層５０に載置し、露光する（図１０（Ｃ）参照）。
【００９８】
（３）ＤＭＴＧ液でスプレー現像し、加熱処理を行うことで層間樹脂絶縁層５０に直径８５μｍのバイアホール用開口４８を設ける（図１０（Ｄ）参照）。液温６０℃の過マンガン酸を用いて、開口４８内の樹脂残りを除去する。
【００９９】
ダイパッド２２上に銅製のトランジション層３８を設けることで、パッド２２上の樹脂残りを防ぐことができ、これにより、パッド２２と後述するバイアホール６０との接続性や信頼性を向上させる。更に、４０μｍ径パッド２２上に６０μｍ以上の径のトランジション層３８を介在させることで、６０μｍ径のバイアホール用開口４８を確実に接続させることができる。なお、ここでは、過マンガン酸などの酸化剤を用いて樹脂残さを除去したが、酸素プラズマなどやコロナ処理を用いてデスミア処理を行うことも可能である。
【０１００】
（４）次に、過マンガン酸またはクロム酸で層間樹脂絶縁層５０の表面を粗化し、粗化面５０αを形成する（図１１（Ａ）参照）。粗化面は、０．０５〜５μｍの間が望ましい。
【０１０１】
（５）粗化面５０αが形成された層間樹脂絶縁層５０上に、金属層５２を設ける。金属層５２は、無電解めっきによって形成させた。予め層間樹脂絶縁層５０の表層にパラジウムなどの触媒を付与させて、無電解めっき液に５〜６０分間浸漬させることにより、０．１〜５μｍの範囲でめっき膜である金属層５２を設けた（図１１（Ｂ）参照）。その一例として、
〔無電解めっき水溶液〕
ＮｉＳＯ4                  ０．００３  ｍｏｌ／ｌ
酒石酸                    ０．２００  ｍｏｌ／ｌ
硫酸銅                    ０．０３０  ｍｏｌ／ｌ
ＨＣＨＯ                  ０．０５０  ｍｏｌ／ｌ
ＮａＯＨ                  ０．１００  ｍｏｌ／ｌ
α、α′−ビピルジル          １００  ｍｇ／ｌ
ポリエチレングリコール（ＰＥＧ）      ０．１０  ｇ／ｌ
３４℃の液温度で４０分間浸漬させた。
【０１０２】
めっきの代わりに、日本真空技術株式会社製のＳＶ―４５４０を用い、Ｎｉ−Ｃｕ合金をターゲットにしたスパッタリングを、気圧０．６Ｐａ、温度８０℃、電力２００Ｗ、時間５分間の条件で行い、Ｎｉ−Ｃｕ合金５２を層間樹脂絶縁層５０の表面に形成することもできる。このとき、形成されたＮｉ−Ｃｕ合金層５２の厚さは０．２μｍである。
【０１０３】
（６）上記処理を終えたＩＣチップ２０に、市販の感光性ドライフィルムを貼り付け、フォトマスクフィルムを載置して、１００ｍＪ／ｃｍ2で露光した後、０．８％炭酸ナトリウムで現像処理し、厚さ１５μｍのめっきレジスト５４を設ける。次に、以下の条件で電解めっきを施して、厚さ１５μｍの電解めっき膜５６を形成する（図１１（Ｃ）参照）。なお、電解めっき水溶液中の添加剤は、アトテックジャパン社製のカパラシドＨＬである。
【０１０４】
0003850259.tif 000002
【０１０５】
（７）めっきレジスト５４を５％ＮａＯＨで剥離除去した後、そのめっきレジスト下の金属層５２を硝酸および硫酸と過酸化水素の混合液を用いるエッチングにて溶解除去し、金属層５２と電解めっき膜５６からなる厚さ１６μｍの導体回路５８及びバイアホール６０を形成し、第二銅錯体と有機酸とを含有するエッチング液によって、粗化面５８α、６０αを形成する（図１１（Ｄ）参照）。
【０１０６】
（８）次に、バイアホール６０が設けられた層間樹脂絶縁層５０上に、厚さ３５μｍのエポキシ樹脂フィルム（線熱膨張係数４０ｐｐｍ／℃）を貼り付けることにより、接着層８０を形成させる（図１２（Ａ）参照）。本実施例の接着層８０は、線熱膨張係数がＩＣチップ２０および後述する樹脂絶縁層２５０と比較して大きい。しかし、その厚さはＩＣチップ２０および樹脂絶縁層２５０と比較して非常に薄く、また、ＩＣチップ２０と樹脂絶縁層２５０とに挟まれた構造となっている。このため、接着層８０の硬化時、および実装後に熱サイクルを繰り返し受けた場合においても、接着層８０の伸縮の影響を最小限に抑えることができる。
【０１０７】
（９）接着層８０の上に、板状に形成された厚さ５５μｍの後述する絶縁性基板を載置する。続いて、温度５０〜１５０℃まで昇温しながら圧力５ｋｇ／ｃｍ2で真空圧着ラミネートし、樹脂絶縁層２５０を形成する（図１２（Ｂ）参照）。真空圧着時の真空度は、１０ｍｍＨｇである。
【０１０８】
また、線熱膨張係数がＩＣチップ２０（３ｐｐｍ／℃）と外部基板２１０（１５ｐｐｍ／℃）との間の値である樹脂絶縁層２５０（１０ｐｐｍ／℃）を層間樹脂絶縁層５０上に積層することにより、チップサイズパッケージ１０を形成した際に、ＩＣチップ２０と外部基板２１０との間に位置する構造となる。これにより、熱サイクルを繰り返し受けた場合でも、線熱膨張係数の差に起因する層間絶縁層の伸縮を抑制できるため、層間絶縁層に生じる応力を緩和できる。
【０１０９】
（１０）次いで、例えば、ＣＯ2ガスレーザによって、パルスエネルギー２．０〜１０．０ｍＪ、パルス幅１〜１００μｓ、パルス間隔０．５ｍｓ以上、ショット数３〜５０の条件で、樹脂絶縁層２５０から導体回路５８に至る銅めっきポスト用開口１４８を形成する（図１２（Ｃ）参照）。本実施例では、レーザを用いるため、種々の材質の絶縁性基板に容易に開口を穿設できる。
【０１１０】
（１１）この後、銅めっきポスト用開口１４８内に残留する樹脂をデスミア処理により除去する。ここでは、デスミア処理により樹脂残さを除去したが、過マンガン酸などの酸化剤を用いて樹脂残さを除去することも可能である。
【０１１１】
（１２）樹脂絶縁層２５０および銅めっきポスト用開口１４８の表面に、無電解めっきにより銅めっき膜１５２を形成する（図１３（Ａ）参照）。予め樹脂絶縁層２５０および銅めっきポスト用開口１４８の表層にパラジウム触媒（アトテック製）などを付与させて、無電解めっき液に５〜６０分間浸漬させることにより、０．１〜５μｍの範囲でめっき膜である金属層１５２を設けた。その一例として、
〔無電解めっき水溶液〕
ＮｉＳＯ4                  ０．００３  ｍｏｌ／ｌ
酒石酸                    ０．２００  ｍｏｌ／ｌ
硫酸銅                    ０．０３０  ｍｏｌ／ｌ
ＨＣＨＯ                  ０．０５０  ｍｏｌ／ｌ
ＮａＯＨ                  ０．１００  ｍｏｌ／ｌ
α、α′−ビピルジル          １００  ｍｇ／ｌ
ポリエチレングリコール（ＰＥＧ）      ０．１０  ｇ／ｌ
３４℃の液温度で４０分間浸漬させた。
【０１１２】
（１３）次に、この銅めっき膜１５２上に、例えばスピンコートにより市販の感光性ドライフィルムを貼り付け、フォトマスクフィルムを載置して、１００ｍＪ／ｃｍ2で露光した後、０．８％炭酸ナトリウムで現像処理し、厚さ１５μｍのめっきレジスト１５４を設ける。次に、以下の条件で電解めっきを施して、電解銅めっき１５６を形成する（図１３（Ｂ）参照）。なお、電解めっき水溶液中の添加剤は、アトテックジャパン社製のカパラシドＨＬである。
【０１１３】
0003850259.tif 000003
【０１１４】
（１４）めっきレジスト１５４を５％ＮａＯＨで剥離除去した後、そのめっきレジスト下の金属層１５２を硝酸および硫酸と過酸化水素の混合液を用いるエッチングにて溶解除去し、金属層１５２と電解銅めっき１５６からなる銅めっきポスト１６０を形成し、第二銅錯体と有機酸とを含有するエッチング液によって、粗化面１６０αを形成する（図１３（Ｃ）参照）。ここで、形成される銅めっきポスト１６０の線熱膨張係数は３〜４０ｐｐｍ／℃が望ましい。
【０１１５】
（１５）次に、ジエチレングリコールジメチルエーテル（ＤＭＤＧ）に６０重量％の濃度になるように溶解させた、クレゾールノボラック型エポキシ樹脂（日本化薬社製）のエポキシ基５０％をアクリル化した感光性付与のオリゴマー（分子量４０００）４６．６７重量部、メチルエチルケトンに溶解させた８０重量％のビスフェノールＡ型エポキシ樹脂（油化シェル社製、商品名：エピコート１００１）１５重量部、イミダゾール硬化剤（四国化成社製、商品名：２Ｅ４ＭＺ−ＣＮ）１．６重量部、感光性モノマーである多官能アクリルモノマー（共栄化学社製、商品名：Ｒ６０４）３重量部、同じく多価アクリルモノマー（共栄化学社製、商品名：ＤＰＥ６Ａ）１．５重量部、分散系消泡剤（サンノプコ社製、商品名：Ｓ−６５）０．７１重量部を容器にとり、攪拌、混合して混合組成物を調整し、この混合組成物に対して光重量開始剤としてベンゾフェノン（関東化学社製）２．０重量部、光増感剤としてのミヒラーケトン（関東化学社製）０．２重量部を加えて、粘度を２５℃で２．０Ｐａ・ｓに調整したソルダーレジスト組成物（有機樹脂絶縁材料）を得る。
なお、粘度測定は、Ｂ型粘度計（東京計器社製、ＤＶＬ−Ｂ型）で６０ｒｐｍの場合はローターNo.４、６ｒｐｍの場合はローターNo.３によった。
【０１１６】
（１６）次に、樹脂絶縁層２５０上に、上記ソルダーレジスト組成物を２０μｍの厚さで塗布し、７０℃で２０分間、７０℃で３０分間の条件で乾燥処理を行った後、ソルダーレジストレジスト開口部のパターンが描画された厚さ５ｍｍのフォトマスクをソルダーレジスト層７０に密着させて１０００ｍＪ／ｃｍ2の紫外線で露光し、ＤＭＴＧ溶液で現像処理し、２００μｍの直径の開口７１を形成する（図１４（Ａ）参照）。また、市販のソルダーレジストを用いてもよい。
【０１１７】
（１７）次に、ソルダーレジスト層（有機樹脂絶縁層）７０を形成したＩＣチップ２０を、塩化ニッケル（２．３×１０-1ｍｏｌ／ｌ）、次亞リン酸ナトリウム（２．８×１０-1ｍｏｌ／ｌ）、クエン酸ナトリウム（１．６×１０-1ｍｏｌ／ｌ）を含むｐＨ＝４．５の無電解ニッケルめっき液に２０分間浸漬して、開口部７１に厚さ５μｍのニッケルめっき層７２を形成する。さらに、その基板を、シアン化金カリウム（７．６×１０-3ｍｏｌ／ｌ）、塩化アンモニウム（１．９×１０-1ｍｏｌ／ｌ）、クエン酸ナトリウム（１．２×１０-1ｍｏｌ／ｌ）、次亜リン酸ナトリウム（１．７×１０-1ｍｏｌ／ｌ）を含む無電解めっき液に８０℃の条件で７．５分間浸漬して、ニッケルめっき層７２上に厚さ０．０３μｍの金めっき層７４を形成することで、銅めっきポスト１６０に半田パッド７５を形成する（図１４（Ｂ）参照）。
【０１１８】
（１８）この後、ソルダーレジスト層７０の開口部７１に、半田ペーストを印刷して、２００℃でリフローすることにより、半田バンプ７６を形成する。これにより、半田バンプ７６を有するチップサイズパッケージ１０を得ることができる（図１５参照）。
【０１１９】
半田ペーストには、Ｓｎ／Ｐｂ、Ｓｎ／Ｓｂ、Ｓｎ／Ａｇ、Ｓｎ／Ａｇ／Ｃｕなどを用いることができる。もちろん、放射線の低α線タイプの半田ペーストを用いてもよい。
【０１２０】
本実施例では、ダイシングなどによって個片に分割された半導体素子２０（図３（Ｂ）参照）を出発材料とした。ここで、個片に分割されていない半導体素子２０（図３（Ａ）参照）を出発材料とし、チップサイズパッケージ形成後、このチップサイズパッケージをダイシングなどによって個片に分割してもよい。
【０１２１】
また、線熱膨張係数がＩＣチップ２０と外部基板２１０との間の値である樹脂絶縁層２５０をＩＣチップ２０と外部基板２１０との間に設けることによって、熱サイクルを繰り返し受けた場合でも、線熱膨張係数の差に起因する層間絶縁層の伸縮を抑制できるため、層間絶縁層に生じる応力を緩和できる。
【０１２２】
[第２実施例]
本発明の第２実施例の改変例に係るチップサイズパッケージについて、図２０を参照して説明する。
図１５を参照して上述した第１実施例に係るチップサイズパッケージでは、樹脂絶縁層２５０に予め硬化させた絶縁基板を用いた。これに対して、第２実施例では、樹脂絶縁層１５０に、後述する熱硬化性樹脂フィルムを用いている。このため、接着層を介在させることなく層間樹脂絶縁層５０の上に樹脂絶縁層１５０を形成している。
【０１２３】
この第２実施例においても、熱硬化性樹脂フィルムとして、硬化した際に、線熱膨張係数が１０〜７０ｐｐｍ／℃となるものを用いることができる。
【０１２４】
なお、樹脂絶縁層１５０は、線熱膨張係数が１０〜７０ｐｐｍ／℃である材質を用いられる。線熱膨張係数が小さいため、熱サイクルを繰り返し受けた際にも、外部基板２１０との熱膨張率差による大きな応力が発生しない。また、樹脂絶縁層１５０の線熱膨張係数を、外部基板未満とすることで、樹脂絶縁層１５０の線熱膨張係数を、外部基板２１０とＩＣチップ２０との中間にすることができ、外部基板２１０とＩＣチップ２０との間の線熱膨張差によって発生する応力を緩和することができる。これにより、樹脂絶縁層１５０のクラックを防止でき、接続信頼性を確保することができる。
【０１２５】
また、第２実施例の半導体チップでは、樹脂絶縁層１５０は、硬化させた絶縁性基板である。つまり、強度の高い絶縁性基板から成る樹脂絶縁層１５０を配設するため、ＩＣチップ２０と外部基板２１０との線熱膨張率差により、銅めっきポスト１６０に高さ方向の力が加わり、銅めっきポスト１５０の側壁からの応力が水平方向に働いても、樹脂絶縁層１５０にクラックを生じることがなく、また、内部で断線が生じることがない。
【０１２６】
この第２実施例のチップサイズパッケージの製造工程について、図１７〜図２０を参照して説明する。ここで、樹脂絶縁層１５０を形成する以前の工程は、図１１及び図１２を参照して上述した第１実施例と同様であるため、図示及び説明を省略する。
【０１２７】
（８）バイアホール６０が設けられた層間樹脂絶縁層５０上に、厚さ７０μｍの板状に形成された後述する熱硬化性樹脂フィルムを積層する。この後、温度５０〜１５０℃まで昇温しながら圧力５ｋｇ／ｃｍ2で真空圧着ラミネートし、硬化させることによって層間樹脂絶縁層１５０を形成する（図１７（Ａ）参照）。真空圧着時の真空度は、１０ｍｍＨｇである。
【０１２８】
また、硬化後の線熱膨張係数がＩＣチップ２０（３ｐｐｍ／℃）と外部基板２１０（１５ｐｐｍ／℃）との間の値である熱硬化性樹脂フィルム（１０ｐｐｍ／℃）を層間樹脂絶縁層５０上に積層することにより、チップサイズパッケージ１０を形成した際に、ＩＣチップ２０と外部基板２１０との間に位置する構造になる。これにより、熱サイクルを繰り返し受けた場合でも、線熱膨張係数の差に起因する層間絶縁層の伸縮を抑制できるため、層間絶縁層に生じる応力を緩和できる。
【０１２９】
第２実施例では、熱硬化性樹脂フィルムは、接着層を介することなく、直接に層間樹脂絶縁層５０上に積層できる。これにより、接着層を形成する必要がないため、接着層とＩＣチップ２０、層間樹脂絶縁層１５０との線熱膨張係数の差に起因する応力が発生しない。これにより、接続信頼性を確保することができる。また、接着層を形成させる必要がないため、製造工程を簡略化できる。
【０１３０】
（９）次いで、例えば、ＣＯ2ガスレーザによって、パルスエネルギー２．０〜１０．０ｍＪ、パルス幅１〜１００μｓ、パルス間隔０．５ｍｓ以上、ショット数３〜５０の条件で、層間樹脂絶縁層１５０から導体回路５８に至る銅めっきポスト用開口１４８を形成する（図１７（Ｂ）参照）。この後、銅めっきポスト用開口１４８内に残留する樹脂をデスミア処理により除去する。ここでは、デスミア処理により樹脂残さを除去したが、過マンガン酸などの酸化剤を用いて樹脂残さを除去することも可能である。
【０１３１】
（１０）層間樹脂絶縁層１５０および銅めっきポスト用開口１４８の表面に、無電解めっきにより銅めっき膜１５２を形成する（図１７（Ｃ）参照）。予め層間樹脂絶縁層１５０および銅めっきポスト用開口１４８の表層にパラジウム触媒（アトテック製）などを付与させて、無電解めっき液に５〜６０分間浸漬させることにより、０．１〜５μｍの範囲でめっき膜である金属層１５２を設けた。
【０１３２】
（１１）次に、この銅めっき膜１５２上に、例えばスピンコートにより市販の感光性ドライフィルムを貼り付け、フォトマスクフィルムを載置して、１００ｍＪ／ｃｍ2で露光した後、０．８％炭酸ナトリウムで現像処理し、厚さ１５μｍのめっきレジスト１５４を設ける。次に、第１実施例と同様の条件で電解めっきを施して、電解銅めっき１５６を形成する（図１７（Ｄ）参照）。
【０１３３】
（１２）めっきレジスト１５４を５％ＮａＯＨで剥離除去した後、そのめっきレジスト下の金属層１５２を硝酸および硫酸と過酸化水素の混合液を用いるエッチングにて溶解除去し、金属層１５２と電解銅めっき１５６からなる銅めっきポスト１６０を形成し、第二銅錯体と有機酸とを含有するエッチング液によって、粗化面１６０αを形成する（図１８（Ａ）参照）。
【０１３４】
（１４）次に、層間樹脂絶縁層１５０上に、第１実施例と同様のソルダーレジスト組成物を２０μｍの厚さで塗布し、７０℃で２０分間、７０℃で３０分間の条件で乾燥処理を行った後、ソルダーレジストレジスト開口部のパターンが描画された厚さ５ｍｍのフォトマスクをソルダーレジスト層７０に密着させて１０００ｍＪ／ｃｍ2の紫外線で露光し、ＤＭＴＧ溶液で現像処理し、２００μｍの直径の開口７１を形成する（図１８（Ｂ）参照）。なお、市販のソルダーレジストを用いてもよい。
【０１３５】
（１５）次に、ソルダーレジスト層（有機樹脂絶縁層）７０を形成したＩＣチップ２０を、無電解ニッケルめっき液に２０分間浸漬して、開口部７１に厚さ５μｍのニッケルめっき層７２を形成する。さらに、その基板を、無電解めっき液に浸漬して、ニッケルめっき層７２上に厚さ０．０３μｍの金めっき層７４を形成することで、銅めっきポスト１６０に半田パッド７５を形成する（図１８（Ｃ）参照）。
【０１３６】
（１６）この後、ソルダーレジスト層７０の開口部７１に、半田ペーストを印刷して、２００℃でリフローすることにより、半田バンプ７６を形成する。これにより、半田バンプ７６を有するチップサイズパッケージ１０を得ることができる（図１９参照）。
【０１３７】
第２実施例では、熱硬化性樹脂フィルムを層間樹脂絶縁層５０上に積層して、硬化させることにより層間樹脂絶縁層１５０を形成するため、接着層を介することなく、直接に半導体素子２０上に積層できる。これにより、接着層を形成させる必要がないため、接着層と半導体素子２０、層間樹脂絶縁層１５０との線熱膨張係数の差に起因する応力が発生しない。これにより、接続信頼性を確保することができる。更に、接着層を形成させる必要がないため、製造工程を簡略化できる。
【０１３８】
上述した実施例では、樹脂絶縁層２５０に絶縁性基板を、樹脂絶縁層１５０に硬化性樹脂フィルムを用いた。この絶縁性基板及び硬化性樹脂フィルムには、難溶性樹脂（例えば、無機フィラー）、可溶性粒子（例えば、エラストマー）、硬化剤、その他の成分が含有されている。それぞれについて以下に説明する。
【０１３９】
本発明の製造方法において使用する樹脂は、酸または酸化剤に可溶性の粒子（以下、可溶性粒子という）が酸または酸化剤に難溶性の樹脂（以下、難溶性樹脂という）中に分散したものである。
なお、本発明で使用する「難溶性」「可溶性」という語は、同一の酸または酸化剤からなる溶液に同一時間浸漬した場合に、相対的に溶解速度の早いものを便宜上「可溶性」と呼び、相対的に溶解速度の遅いものを便宜上「難溶性」と呼ぶ。
【０１４０】
上記可溶性粒子としては、例えば、酸または酸化剤に可溶性の樹脂粒子（以下、可溶性樹脂粒子）、酸または酸化剤に可溶性の無機粒子（以下、可溶性無機粒子）、酸または酸化剤に可溶性の金属粒子（以下、可溶性金属粒子）等が挙げられる。これらの可溶性粒子は、単独で用いても良いし、２種以上併用してもよい。
ここで、無機フィラーを配合することで、樹脂絶縁層の線膨張係数を小さくすることができる。
【０１４１】
上記可溶性粒子の形状は特に限定されず、球状、破砕状等が挙げられる。また、上記可溶性粒子の形状は、一様な形状であることが望ましい。均一な粗さの凹凸を有する粗化面を形成することができるからである。
【０１４２】
上記可溶性粒子の平均粒径としては、０．１〜１０μｍが望ましい。この粒径の範囲であれば、２種類以上の異なる粒径のものを含有してもよい。すなわち、平均粒径が０．１〜０．５μｍの可溶性粒子と平均粒径が１〜３μｍの可溶性粒子とを含有する等である。これにより、より複雑な粗化面を形成することができ、導体回路との密着性にも優れる。なお、本発明において、可溶性粒子の粒径とは、可溶性粒子の一番長い部分の長さである。
【０１４３】
上記可溶性樹脂粒子としては、熱硬化性樹脂、熱可塑性樹脂等からなるものが挙げられ、酸あるいは酸化剤からなる溶液に浸漬した場合に、上記難溶性樹脂よりも溶解速度が速いものであれば特に限定されない。
上記可溶性樹脂粒子の具体例としては、例えば、エポキシ樹脂、フェノール樹脂、ポリイミド樹脂、ポリフェニレン樹脂、ポリオレフィン樹脂、フッ素樹脂等からなるものが挙げられ、これらの樹脂の一種からなるものであってもよいし、２種以上の樹脂の混合物からなるものであってもよい。
【０１４４】
また、上記可溶性樹脂粒子としては、ゴムからなる樹脂粒子を用いることもできる。上記ゴムとしては、例えば、ポリブタジエンゴム、エポキシ変性、ウレタン変性、（メタ）アクリロニトリル変性等の各種変性ポリブタジエンゴム、カルボキシル基を含有した（メタ）アクリロニトリル・ブタジエンゴム等が挙げられる。これらのゴムを使用することにより、可溶性樹脂粒子が酸あるいは酸化剤に溶解しやすくなる。つまり、酸を用いて可溶性樹脂粒子を溶解する際には、強酸以外の酸でも溶解することができ、酸化剤を用いて可溶性樹脂粒子を溶解する際には、比較的酸化力の弱い過マンガン酸塩でも溶解することができる。また、クロム酸を用いた場合でも、低濃度で溶解することができる。そのため、酸や酸化剤が樹脂表面に残留することがなく、後述するように、粗化面形成後、塩化パラジウム等の触媒を付与する際に、触媒が付与されなたかったり、触媒が酸化されたりすることがない。さらに、ゴム等のエラストマーを配合することで、樹脂絶縁層が応力を吸収することができる。
【０１４５】
上記可溶性無機粒子としては、例えば、アルミニウム化合物、カルシウム化合物、カリウム化合物、マグネシウム化合物およびケイ素化合物からなる群より選択される少なくとも一種からなる粒子等が挙げられる。
【０１４６】
上記アルミニウム化合物としては、例えば、アルミナ、水酸化アルミニウム等が挙げられ、上記カルシウム化合物としては、例えば、炭酸カルシウム、水酸化カルシウム等が挙げられ、上記カリウム化合物としては、炭酸カリウム等が挙げられ、上記マグネシウム化合物としては、マグネシア、ドロマイト、塩基性炭酸マグネシウム等が挙げられ、上記ケイ素化合物としては、シリカ、ゼオライト等が挙げられる。これらは単独で用いても良いし、２種以上併用してもよい。
【０１４７】
上記可溶性金属粒子としては、例えば、銅、ニッケル、鉄、亜鉛、鉛、金、銀、アルミニウム、マグネシウム、カルシウムおよびケイ素からなる群より選択される少なくとも一種からなる粒子等が挙げられる。また、これらの可溶性金属粒子は、絶縁性を確保するために、表層が樹脂等により被覆されていてもよい。
【０１４８】
上記可溶性粒子を、２種以上混合して用いる場合、混合する２種の可溶性粒子の組み合わせとしては、樹脂粒子と無機粒子との組み合わせが望ましい。両者とも導電性が低くいため樹脂フィルムの絶縁性を確保することができるとともに、難溶性樹脂との間で熱膨張の調整が図りやすく、樹脂フィルムからなる樹脂絶縁層にクラックが発生せず、樹脂絶縁層と導体回路との間で剥離が発生しないからである。
【０１４９】
上記難溶性樹脂としては、樹脂絶縁層に酸または酸化剤を用いて粗化面を形成する際に、粗化面の形状を保持できるものであれば特に限定されず、例えば、熱硬化性樹脂、熱可塑性樹脂、これらの複合体等が挙げられる。また、これらの樹脂に感光性を付与した感光性樹脂であってもよい。感光性樹脂を用いることにより、樹脂絶縁層に露光、現像処理を用いてバイアホール用開口を形成することできる。
これらのなかでは、熱硬化性樹脂を含有しているものが望ましい。それにより、めっき液あるいは種々の加熱処理によっても粗化面の形状を保持することができるからである。
【０１５０】
上記難溶性樹脂の具体例としては、例えば、エポキシ樹脂、フェノール樹脂、フェノキシ樹脂、ポリイミド樹脂、ポリフェニレン樹脂、ポリオレフィン樹脂、ポリエーテルスルホン、フッ素樹脂等が挙げられる。これらの樹脂は単独で用いてもよいし、２種以上を併用してもよい。
さらには、１分子中に、２個以上のエポキシ基を有するエポキシ樹脂がより望ましい。前述の粗化面を形成することができるばかりでなく、耐熱性等にも優れてるため、ヒートサイクル条件下においても、金属層に応力の集中が発生せず、金属層の剥離などが起きにくいからである。
【０１５１】
上記エポキシ樹脂としては、例えば、クレゾールノボラック型エポキシ樹脂、ビスフェノールＡ型エポキシ樹脂、ビスフェノールＦ型エポキシ樹脂、フェノールノボラック型エポキシ樹脂、アルキルフェノールノボラック型エポキシ樹脂、ビフェノールＦ型エポキシ樹脂、ナフタレン型エポキシ樹脂、ジシクロペンタジエン型エポキシ樹脂、フェノール類とフェノール性水酸基を有する芳香族アルデヒドとの縮合物のエポキシ化物、トリグリシジルイソシアヌレート、脂環式エポキシ樹脂等が挙げられる。これらは、単独で用いてもよく、２種以上を併用してもよい。それにより、耐熱性等に優れるものとなる。
【０１５２】
本発明で用いる樹脂フィルムにおいて、上記可溶性粒子は、上記難溶性樹脂中にほぼ均一に分散されていることが望ましい。均一な粗さの凹凸を有する粗化面を形成することができ、樹脂フィルムにバイアホールやスルーホールを形成しても、その上に形成する導体回路の金属層の密着性を確保することができるからである。また、粗化面を形成する表層部だけに可溶性粒子を含有する樹脂フィルムを用いてもよい。それによって、樹脂フィルムの表層部以外は酸または酸化剤にさらされることがないため、樹脂絶縁層を介した導体回路間の絶縁性が確実に保たれる。
【０１５３】
上記樹脂フィルムにおいて、難溶性樹脂中に分散している可溶性粒子の配合量は、樹脂フィルムに対して、３〜４０重量％が望ましい。可溶性粒子の配合量が３重量％未満では、所望の凹凸を有する粗化面を形成することができない場合があり、４０重量％を超えると、酸または酸化剤を用いて可溶性粒子を溶解した際に、樹脂フィルムの深部まで溶解してしまい、樹脂フィルムからなる樹脂絶縁層を介した導体回路間の絶縁性を維持できず、短絡の原因となる場合がある。
【０１５４】
上記樹脂フィルムは、上記可溶性粒子、上記難溶性樹脂以外に、硬化剤、その他の成分等を含有していることが望ましい。
上記硬化剤としては、例えば、イミダゾール系硬化剤、アミン系硬化剤、グアニジン系硬化剤、これらの硬化剤のエポキシアダクトやこれらの硬化剤をマイクロカプセル化したもの、トリフェニルホスフィン、テトラフェニルホスフォニウム・テトラフェニルボレート等の有機ホスフィン系化合物等が挙げられる。
【０１５５】
上記硬化剤の含有量は、樹脂フィルムに対して０．０５〜１０重量％であることが望ましい。０．０５重量％未満では、樹脂フィルムの硬化が不十分であるため、酸や酸化剤が樹脂フィルムに侵入する度合いが大きくなり、樹脂フィルムの絶縁性が損なわれることがある。一方、１０重量％を超えると、過剰な硬化剤成分が樹脂の組成を変性させることがあり、信頼性の低下を招いたりしてしまうことがある。
【０１５６】
上記その他の成分としては、例えば、粗化面の形成に影響しない無機化合物あるいは樹脂等のフィラーが挙げられる。上記無機化合物としては、例えば、シリカ、アルミナ、ドロマイト等が挙げられ、上記樹脂としては、例えば、ポリイミド樹脂、ポリアクリル樹脂、ポリアミドイミド樹脂、ポリフェニレン樹脂、メラニン樹脂、オレフィン系樹脂等が挙げられる。これらのフィラーを含有させることによって、熱膨脹係数の整合や耐熱性、耐薬品性の向上などを図りチップサイズパッケージの性能を向上させることができる。
【０１５７】
また、上記樹脂フィルムは、溶剤を含有していてもよい。上記溶剤としては、例えば、アセトン、メチルエチルケトン、シクロヘキサノン等のケトン類、酢酸エチル、酢酸ブチル、セロソルブアセテートやトルエン、キシレン等の芳香族炭化水素等が挙げられる。これらは単独で用いてもよいし、２種類以上併用してもよい。ただし、これらの樹脂絶縁層は、３５０℃以上の温度を加えると溶解、炭化をしてしまう。
【０１５８】
[本実施例による試験例]
試験サンプルとしては、上記のようにして線熱膨張係数の１０〜７０ｐｐｍ／℃の絶縁性基板を用いて製造した９．７ｍｍ角の第１実施例に係るチップサイズパッケージ１０を５０ｍｍ角、厚さ８００μｍのプリント基板に実装したものを使用した。この試験サンプルについて、−５５℃と１２５℃の各温度に制御した恒温槽に３分／３分の保持を１サイクルとして５００サイクル繰り返した。
一方、比較例１として、線熱膨張係数の１０ｐｐｍ／℃未満の絶縁性基板を用いたものと、比較例２として、線熱膨張係数７０ｐｐｍ／℃超の絶縁性基板を用いたものとを作成した。
また、それぞれの試験サンプルについて、クラックの発生を目視により観察した結果を図２２中に示す。
【０１５９】
第１実施例のものでは、クラックの発生が見られず、クラックの発生が抑止されていることが分かった。一方、比較例１，比較例２では、クラックが発生した。これは、比較例１では、線熱膨張係数を小さくするために、無機フィラーの配合料が多くなり、靱性が低くなった結果、クラックが発生しているたのと考えられる。一方、比較例２では、線熱膨張係数が大きいため、樹脂絶縁層２５０自体の熱収縮によってクラックが発生していると考えられる。
【図面の簡単な説明】
【図１】（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）は、本発明の第１実施例に係る半導体素子の製造工程図である。
【図２】（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）は、本発明の第１実施例に係る半導体素子の製造工程図である。
【図３】（Ａ）、（Ｂ）は、本発明の第１実施例に係る半導体素子の製造工程図である。
【図４】（Ａ）は、本発明の第１実施例に係るシリコンウエハー２０Ａの平面図であり、（Ｂ）は、個片化された半導体素子の平面図である。
【図５】（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）、（Ｄ）は、第２の製造方法に係る半導体素子の製造工程図である。
【図６】（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）は、第２の製造方法に係る半導体素子の製造工程図である。
【図７】（Ａ）、（Ｂ）は、第２の製造方法に係る半導体素子の製造工程図である。
【図８】（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）、（Ｄ）は、第３の製造方法に係る半導体素子の製造工程図である。
【図９】（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）、（Ｄ）は、第４の製造方法に係る半導体素子の製造工程図である。
【図１０】（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）、（Ｄ）は、本発明の第１実施例に係るチップサイズパッケージの製造工程図である。
【図１１】（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）、（Ｄ）は、第１実施例に係るチップサイズパッケージの製造工程図である。
【図１２】（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）は、第１実施例に係るチップサイズパッケージの製造工程図である。
【図１３】（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）は、第１実施例に係るチップサイズパッケージの製造工程図である。
【図１４】（Ａ）、（Ｂ）は、第１実施例に係るチップサイズパッケージの製造工程図である。
【図１５】第１実施例に係るチップサイズパッケージの断面図である。
【図１６】第１実施例に係るチップサイズパッケージの断面図である。
【図１７】（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）、（Ｄ）は、本発明の第２実施例に係るチップサイズパッケージの製造工程図である。
【図１８】（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）は、第２実施例に係るチップサイズパッケージの製造工程図である。
【図１９】第２実施例に係るチップサイズパッケージの断面図である。
【図２０】第２実施例に係るチップサイズパッケージの断面図である。
【図２１】従来のチップサイズパッケージの断面図である。
【図２２】第１実施例の半導体チップと比較例の半導体チップとを試験した結果を示す図表である。
【符号の説明】
２０  ＩＣチップ（半導体素子）
２０Ａ  ウエハ
２２  ダイパッド
２４  保護膜
３３  薄膜層
３６  薄膜層
３７  厚付け層
３８  トランジション層
５０  層間樹脂絶縁層
５８  導体回路
６０  バイアホール
７０  ソルダーレジスト層
７６  半田バンプ
８０  接着層
１５０  樹脂絶縁層
１６０  銅めっきポスト
２５０  樹脂絶縁層
【図１】
0003850259.tif 000004
【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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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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