JP2000228412A - 半導体装置の製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 チップサイズパッケージに用いられるメタル
ポストの頭部を露出させるプロセスの簡略化。 【解決手段】 メタルポスト８の上方を完全に覆うよう
に絶縁樹脂層Ｒを形成した後に、このメタルポスト頭部
が露出するように樹脂層を研磨する工程を有する第１の
製造方法と、メタルポスト８の上方を完全に覆うように
絶縁樹脂層Ｒを形成した後に、ウエハ裏面をバックグラ
インドしてから、このメタルポスト頭部が露出するよう
に樹脂層を研磨する工程を有する第２の製造方法とを提
供することで、上記課題を解決する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、チップサイズパッ
ケージの製造方法に関する。チップサイズパッケージ
（Chip Size Package）は、ＣＳＰとも呼ばれ、チップ
サイズと同等か、わずかに大きいパッケージの総称であ
り、高密度実装を目的としたパッケージである。本発明
は、ＣＳＰに採用されるメタルポストとこれを被覆する
樹脂に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、この分野では、一般にＢＧＡ（Ba
ll Grid Array）と呼ばれ、面状に配列された複数のハ
ンダボールを持つ構造、ファインピッチＢＧＡと呼ば
れ、ＢＧＡのボールピッチをさらに狭ピッチにして外形
がチップサイズに近くなった構造等が知られている。

【０００３】また、最近では、「日経マイクロデバイ
ス」１９９８年８月号 ４４頁〜７１頁に記載されたウ
エハＣＳＰがある。このウエハＣＳＰは、基本的には、
チップのダイシング前に配線やアレイ状のパッドをウエ
ハプロセス（前工程）で作り込むＣＳＰである。この技
術によって、ウエハプロセスとパッケージ・プロセス
（後工程）が一体化され、パッケージ・コストが大幅に
低減できるようになることが期待されている。

【０００４】ウエハＣＳＰの種類には、封止樹脂型と再
配線型がある。封止樹脂型は、従来のパッケージと同様
に表面を封止樹脂で覆った構造であり、チップ表面の配
線層上にメタルポストを形成し、その周囲を封止樹脂で
固める構造である。

【０００５】一般にパッケージをプリント基板に搭載す
ると、プリント基板との熱膨張差によって発生した応力
がメタルポストに集中すると言われているが、樹脂封止
型では、メタルポストが長くなるため、応力が分散され
ると考えられている。

【０００６】一方、再配線型は、図１０に示すように、
封止樹脂を使わず、再配線を形成した構造である。つま
りチップ５１の表面にＡｌ電極５２、配線層５３、絶縁
層５４が積層され、配線層５３上にはメタルポスト５５
が形成され、その上に半田バンプ５６が形成されてい
る。配線層５３は、半田バンプ５６をチップ上に所定の
アレイ状に配置するための再配線として用いられる。

【０００７】封止樹脂型は、メタルポストを１００μｍ
程度と長くし、これを封止樹脂で補強することにより、
高い信頼性が得られる。しかしながら、封止樹脂を形成
するプロセスは、後工程において金型を用いて実施する
必要があり、プロセスが複雑になる。

【０００８】一方、再配線型では、プロセスは比較的単
純であり、しかも殆どの工程をウエハプロセスで実施で
きる利点がある。しかし、なんらかの方法で応力を緩和
し信頼性を高めることが必要とされている。

【０００９】また図１１は、図１０の配線層５３を省略
したものであり、Ａｌ電極５２が露出した開口部を形成
し、この開口部には、メタルポスト５５とＡｌ電極５２
との間にバリアメタル５８を少なくとも一層形成し、こ
のメタルポスト５５の上に半田ボール５６が形成されて
いる。

【００１０】

【発明が解決しようとする課題】ここで、前記メタルポ
スト５５の周囲を被覆するために樹脂封止される絶縁層
５４の形成工程は、以下の通り行っていた。

【００１１】即ち、図１２に示すように、金型６０、６
１、６２内に樹脂６３を入れ、加圧溶融する。半導体チ
ップ５１は、メタルポスト５５が多数立てられた状態で
金型に配置され、樹脂６３が金型により押圧されてウエ
ハ全面に被覆される。ここで符号６４は、金型から剥離
するためのシートである。

【００１２】このとき、図１３に示すように樹脂封止し
た（シート６４を剥離した）際に、前記メタルポスト５
５頭部が露出するように制御されていたため、プロセス
制御が複雑であった。つまり、メタルポスト５５の高さ
ばらつきをコントロールすることが非常に難しく、ま
た、封止するための樹脂６３の量（収縮率も含めて）等
も細かくコントロールする必要があった。更に言えば、
剥離用の前記シート６４の選定（弾力性も含めて）等も
考慮する必要があった。

【００１３】

【課題を解決するための手段】本発明は上記の課題に鑑
みてなされ、第１に、メタルポスト８上方を完全に覆う
ように樹脂層Ｒを形成した後に、このメタルポスト８頭
部が露出するように樹脂層Ｒを研磨する工程とを有する
事を特徴とするものである。

【００１４】また、第２に、前記メタルポスト８上方を
完全に覆うように樹脂層Ｒを形成した後に、ウエハ裏面
をバックグラインドし、それから前記メタルポスト頭部
８が露出するように前記樹脂層Ｒを研磨する工程とを有
する事を特徴とするものである。

【００１５】更に、第３に、前記メタルポスト上方を完
全に覆うように形成される樹脂層Ｒは、メタルポスト８
の頭部からおよそ２０μｍ〜５０μｍ程度である事を特
徴とするものである。

【００１６】また、第４に、前記メタルポスト上方を完
全に覆うように形成される樹脂層Ｒは、金型封止される
モールド樹脂である事を特徴とするものである。

【００１７】更に、第５に、前記メタルポスト上方を完
全に覆うように形成される樹脂層Ｒは、スピンコートさ
れるポリイミドや液状エポキシ系樹脂である事を特徴と
するものである。

【００１８】また、第６に、前記メタルポスト上方を完
全に覆うように形成される樹脂層Ｒは、ラミネート形成
されるアミック酸系ポリイミドフィルムである事を特徴
とするものである。

【００１９】

【発明の実施の形態】次に、本発明の一実施形態につい
て説明する。

【００２０】図９に於いて、図番１は、通常のワイヤボ
ンディングタイプのＩＣチップに於いて、最上層のメタ
ル（ボンディングパッドとしても機能する所）の部分で
あり、このＡｌ電極１のコンタクトホールＣが形成され
る層間絶縁膜を図番２で示す。ここで符号１は、Ａｌ電
極と名称を付けたが、材料としてはＡｕ、最近ではＣｕ
も考えられる。あくまでもボンデイングが可能な材料で
有れば特に材料には限定されない。

【００２１】またこのコンタクトホールＣの下層には、
メタルが複数層で形成され、例えばトランジスタ（ＭＯ
Ｓ型のトランジスタまたはＢＩＰ型のトランジスタ）、
拡散領域、ポリＳｉゲートまたはポリＳｉ等とコンタク
トしている。

【００２２】ここで、本実施例は、ＭＯＳ型、ＢＩＰで
も実施できる事は言うまでもない。

【００２３】また本構造は、一般には一層メタル、２層
メタル…と呼ばれるＩＣである。

【００２４】つまり図示していないが、２層、３層…と
メタルが増加するに連れて、層間絶縁膜２の下層には、
各層のメタルや絶縁層が形成され、これらの界面が後述
する第１の溝ＴＣに露出している。

【００２５】更には、パッシベーション膜を図番３で示
す。ここでパッシベーション膜３は、Ｓｉ窒化膜、エポ
キシ樹脂またはポリイミド等でなり、更にこの上には、
絶縁樹脂層ｒが被覆されている。

【００２６】ここでパッシベーション膜として樹脂を採
用する場合、絶縁樹脂層ｒと同一材料でも良い。この絶
縁樹脂層ｒは、後述するように比較的低粘度でスピンオ
ン等で被覆し、放置させることでその表面をフラットに
することができる。そのため、配線層７をフラットにす
ることができ、半田ボールの高さを一定にさせることが
できる。

【００２７】またＡｌ電極１上には、窒化Ｔｉ膜５が形
成されている。

【００２８】パッシベーション膜３と絶縁樹脂層ｒに
は、窒化Ｔｉ膜５を露出する開口部Ｋが形成され、ここ
には、配線層７のメッキ電極（シード層）としてＣｕの
薄膜層６が形成される。そしてこの上には、Ｃｕメッキ
により形成される配線層７が形成される。

【００２９】そして、配線層７を含むチップ全面には、
樹脂から成る樹脂層Ｒが形成される。ただし、図面上で
は省略しているが、樹脂層Ｒと配線層７、樹脂層Ｒとメ
タルポスト８の界面にはＳｉ3Ｎ4膜が設けられても良
い。

【００３０】樹脂層Ｒは、熱硬化性、熱可塑性樹脂であ
れば実施可能であり、特に熱硬化性樹脂として、アミッ
ク酸（系ポリイミド）フィルム、ポリイミド系、エポキ
シ系の樹脂が好ましい。また熱可塑性樹脂であれば、熱
可塑性ポリマー（日立化成：ハイマル）等が好ましい。
またアミック酸フィルムは３０〜５０％の収縮率であ
る。

【００３１】ここで樹脂層Ｒは、液状またはフィルム状
のアミック酸を主材料としたものが用意され、ウエハ全
面にスピンオンまたは真空ラミネートされる。厚さは５
０〜１５０μｍ程度である。その後、この樹脂層Ｒは、
熱硬化反応により重合される。温度は、３００°Ｃ以上
である。しかし熱硬化前のアミック酸より成る樹脂層Ｒ
は、前記温度の基で活性に成り、Ｃｕと反応し、その界
面を悪化させる問題がある。しかし、配線層の表面にＳ
ｉ3Ｎ4膜を被覆する事により、このＣｕとの反応を防止
することができる。ここでＳｉ3Ｎ4膜の膜厚は、１００
０〜１００００Å程度である。

【００３２】またＳｉ3Ｎ4膜は、バリア性に優れた絶縁
膜で、ＳｉＯ２膜は、Ｓｉ3Ｎ4膜に比べバリア性に劣
る。しかしＳｉＯ２膜を採用する場合は、Ｓｉ3Ｎ4膜よ
りもその膜厚を厚くする必要がある。またＳｉ3Ｎ4膜
は、プラズマＣＶＤ法で形成できるので、そのステップ
カバレージも優れ、好ましい。更に、メタルポスト８を
形成した後、樹脂層Ｒを被覆するので、前記Ｓｉ3Ｎ4膜
を形成するとＣｕから成る配線層７とアミック酸を主材
料とする樹脂層の反応を防止するばかりでなく、Ｃｕか
ら成るメタルポスト８とアミック酸を主材料とする樹脂
層Ｒの反応も防止できる。

【００３３】このとき、前記樹脂層Ｒは、図７の様にメ
タルポスト８の頭部よりも上方に位置するように調整し
ておく（例えば、メタルポスト８の頭部からおよそ２０
μｍ〜５０μｍ程度とする。）。そして、後工程で、メ
タルポスト８の頭部を露出させるために、研磨工程を施
す。

【００３４】そして、上記したようにして、配線層７の
端部にメタルポスト８の頭部が顔を出し、メタルポスト
８の頭部にバリアメタルを形成することができる。ここ
では、Ｎｉ１０、Ａｕ１１が無電解メッキで形成されて
いる。

【００３５】Ｃｕから成るメタルポスト８の上に直接半
田ボールが形成されると、酸化されたＣｕが原因で半田
ボールとの接続強度が劣化する。また酸化防止のために
Ａｕを直接形成すると、Ａｕが拡散されるため、間にＮ
ｉが挿入されている。ＮｉはＣｕの酸化防止をし、また
ＡｕはＮｉの酸化防止をしている。従って半田ボールの
劣化および強度の劣化は抑制される。

【００３６】また、図９の様にメタルポスト８の頭部
に、半田ボール１２が形成される。

【００３７】ここで半田ボールと半田バンプの違いにつ
いて説明する。半田ボールは、予めボール状の半田が別
途用意され、メタルポスト８に固着されるものであり、
半田バンプは、配線層７、メタルポスト８を介して電解
メッキで形成されるものである。半田バンプは、最初は
厚みを有した膜として形成され、後熱処理により球状に
形成されるものである。

【００３８】ここでは、図６の工程でシード層が取り除
かれるので、電解メッキは採用できず、実際は半田ボー
ルが用意される。

【００３９】最後にウエハ状態で用意されているチップ
個々の周囲には、ＴＣで示す第１の溝が形成され、この
溝に絶縁樹脂層が埋め込まれている。ここでは工程の簡
略化から樹脂層Ｒと同一のものが形成されているが、工
程の簡略化を考慮しなければ同一である必要はない。

【００４０】この溝ＴＣおよび樹脂層は、第１の溝ＴＣ
よりも幅狭でなるダイシングブレードＤＣによりフルカ
ットされる。つまり第１の溝ＴＣとフルカットラインＤ
Ｌとの間には樹脂層が配置され、被覆材Ｈが設けられて
いる。この樹脂層の形成により、耐湿劣化を引き起こす
各層の界面端部を覆うことができ、素子劣化の防止が可
能となる。また、被覆材Ｈの形成により、特に、図示し
た説明は省略するが、メタルポスト８が配線層７と当接
する所の角部（図９では符号Ｈで示される所）に形成さ
れ易い隙間（スとも称す）の形成を抑止できる。この隙
間は、角部Ｈの奥まで樹脂層Ｒが行き届かないために形
成されるものである。そのため低粘度のＳＯＧや樹脂か
ら成る被覆材Ｈをウエハ全面に塗布すれば、この角部を
埋めなだらかにする事ができるため、この後に樹脂層Ｒ
を被覆すれば、スの発生を抑止する事ができる。

【００４１】更に、この被覆材Ｈは、第１の溝ＴＣにも
形成され、特にこの第１の溝ＴＣの側壁は、複数の界面
が露出しているので、この界面をカバーすることがで
き、樹脂層Ｒと相まってチップの耐環境性を向上させる
ことができる。

【００４２】続いて図９の構造について図１よりその製
造方法を説明する。

【００４３】先ず、Ａｌ電極１までを有するＬＳＩがマ
トリツクス状に形成された半導体基板（ウエハ）を準備
する。ここでは、前述したように１層メタル、２層メタ
ル・・のＩＣで、例えばトランジスタのソース電極、ド
レイン電極が一層目のメタルとして形成され、ドレイン
電極とコンタクトしたＡｌ電極１が２層目のメタルとし
て形成されている。

【００４４】ここではドレイン電極が露出する層間絶縁
膜２の開口部Ｃを形成した後、ウエハ全面にＡｌを主材
料とする電極材料、窒化Ｔｉ膜５を形成し、ホトレジス
トをマスクとして、Ａｌ電極１と窒化Ｔｉ膜５を所定の
形状にドライエッチングしている。

【００４５】ここでは、パシベーション膜３を形成し、
この後開口した開口部Ｃの上からバリアメタルを形成す
るのと違い、バリアメタルとしての窒化Ｔｉ膜も含めて
ホトレジストで一度に形成でき、工程数の簡略が可能と
なる。

【００４６】また窒化Ｔｉ膜５は、後に形成するＣｕの
薄膜層６のバリアメタルとして機能している。しかも窒
化Ｔｉ膜は、反射防止膜として有効であることにも着目
している。つまりパターニングの際に使用されるレジス
トのハレーション防止としても有効である。ハレーショ
ン防止として最低１２００Å〜１３００Å程度必要であ
り、またこれにバリアメタルの機能を兼ね備えるために
は、２０００Å〜３０００Å程度が好ましい。これ以上
厚く形成されると、今度は窒化Ｔｉ膜が原因で発生する
ストレスが発生する。また窒化Ｔｉ膜は樹脂との接着性
が悪いため、樹脂層ｒとの接触は好ましくない。

【００４７】またＡｌ電極１と窒化Ｔｉ膜５がパターニ
ングされた後、全面にパッシベーション膜３が被覆され
る。パッシベーション膜として、ここではＳｉ3Ｎ4膜が
採用されているが、ポリイミド等も可能である。（以上
図１参照） 続いて、パッシベーション膜３の表面に絶縁樹脂層ｒが
被覆される。この絶縁樹脂層ｒは、ここでは、ポジ型の
感光性ポリイミド膜が採用され、約３〜５μｍ程度が被
覆されている。そして開口部Ｋが形成される。

【００４８】この感光性ポリイミド膜を採用すること
で、図２の開口部Ｋのパターニングに於いて、別途ホト
レジストを形成して開口部Ｋを形成する必要が無くな
り、ガラス製のホトマスク、メタルマスクの採用により
工程の簡略化が実現できる。もちろんホトレジストでも
可能である。

【００４９】しかもこのポリイミド膜は、平坦化の目的
でも採用されている。つまり半田ボール１２の高さが全
ての領域において均一である為には、メタルポスト８の
高さも全てに於いて均一である必要があり、配線層７も
フラットに精度良く形成される必要がある。その為にポ
リイミド樹脂を塗布し、ある粘度を有した流動性を有す
る樹脂である故、硬化前に所望の時間放置することでそ
の表面をフラットにできるメリットを有する。

【００５０】ここでＡｌ電極１はＬＳＩの外部接続用の
パッドも兼ね、半田ボール（半田バンプ）から成るチッ
プサイズパッケージとして形成しない時は、ワイヤボン
ディングパッドとして機能する部分である。（以上図２
参照） 続いて全面にＣｕの薄膜層６を形成する。このＣｕの薄
膜層６は、後に配線層７のメッキ電極となり、例えばス
パッタリングにより約１０００〜２０００Å程度の膜厚
で形成される。

【００５１】続いて、全面に例えばホトレジスト層ＰＲ
１を塗布し、配線層７に対応するホトレジストＰＲ１を
取り除く。（以上図３参照） 続いて、このホトレジストＰＲ１の開口部に露出するＣ
ｕの薄膜層６をメッキ電極とし、配線層７を形成する。
この配線層７は機械的強度を確保するために２〜５μｍ
程度に厚く形成する必要がある。ここでは、メッキ法を
用いて形成したが、蒸着やスパッタリング等で形成して
も良い。この蒸着やスパッタリングを採用する場合は、
シード層がいらないため、Ｃｕの薄膜層６は、不要であ
る。

【００５２】この後、ホトレジスト層ＰＲ１を除去す
る。（以上図４参照） 続いて、メタルポスト８が形成される領域を露出したホ
トレジストＰＲ２を形成し、この露出部に電解メッキで
Ｃｕのメタルポスト８を形成する。これもＣｕの薄膜層
６がメッキ電極として活用される。このメタルポスト
は、３０〜１５０μｍ程度の高さに形成される。このメ
タルポスト８の高さは、チップサイズパッケージを固着
する実装基板の熱膨張係数により調整される。つまりポ
ストの高さが高いほど、膨張による実装基板の応力をポ
ストにより吸収できる。

【００５３】ここでも電解メッキ以外の方法として、ス
パッタリングが考えられる。

【００５４】ここで第１の溝ＴＣの形成タイミングは、
色々と考えられるが、第１のタイミングとしては、メタ
ルポストの形成後が考えられる。ここでは、ホトレジス
トＰＲ２に第１の溝ＴＣの形成予定ラインが形成されて
いれば、この予定のＴＣの露出部に沿ってダイシングが
可能となる。また別途第１の溝ＴＣのみを露出させるホ
トレジストを形成すればエッチングによってもダイシン
グによっても形成できる。

【００５５】続いて、ホトレジストＰＲ２を除去し、配
線層７をマスクとしてＣｕの薄膜層６を除去する。そし
てウエハ全面に粘度の低いＳＯＧ膜や液状レジストを例
えばスピンオンで形成する。この時、スの形成されやす
い角部にこの角部をなだらかにする被覆部Ｈが形成され
る。また第１の溝ＴＣの側壁に露出する界面も極薄い膜
で被覆される。

【００５６】ここでは簡単な製法としてスピンオンを採
用したが、低温成膜可能なプラズマＣＶＤでＳｉＯ２膜
やＴＥＯＳ膜を形成しエッチバックしても良い。（以上
図６参照） また、配線層７、メタルポスト８も含めて全表面にプラ
ズマＣＶＤ法でＳｉ3Ｎ4膜被着してからこの被覆膜を形
成しても良い。

【００５７】これは、後の工程で形成される硬化前の被
覆膜ＨとＣｕが熱により反応する。そのためこの界面が
劣化する問題を有している。従って配線層７、メタルポ
スト８は、全てこのＳｉ3Ｎ4膜でカバーする必要があ
る。このＳｉ3Ｎ4膜は、界面の劣化が発生しない場合
は、もちろん省略が可能である。

【００５８】また、メタルポスト８を形成した後に、Ｓ
ｉ3Ｎ4膜を形成すれば、配線層７、メタルポスト８も含
めてカバーすることができる。またパターニングされて
露出している側面Ｍも一緒に保護する必要があるが、こ
こでは、両者をパターニングした後にＳｉ3Ｎ4膜を被覆
するので、側面Ｍも一緒に保護される。

【００５９】前述したように第１の溝ＴＣの形成タイミ
ングとして、前記Ｓｉ3Ｎ4膜を形成した後でも良い。

【００６０】つまりＳｉ3Ｎ4膜で全面を保護しているの
で、この状態で第１の溝ＴＣをダイシングしたり、また
はエッチングできる。またＳｉ3Ｎ4膜がウエハ全面に形
成されてあるため、メタルポスト８の酸化を防止するこ
とができる。

【００６１】またＳｉ3Ｎ4膜が設けられない場合でも、
樹脂層Ｒを第１の溝に埋め込む必要から、樹脂層Ｒを被
覆する前に第１の溝ＴＣを形成する必要がある。

【００６２】続いて樹脂層Ｒを全面に塗布する。このと
き、前記樹脂層Ｒは、図７の様にメタルポスト８の上方
を完全に覆うように形成し（例えば、メタルポスト８の
頭部からおよそ２０μｍ〜５０μｍ程度）、後工程の研
磨工程により樹脂層Ｒを研磨して、メタルポスト８の頭
部を露出させる。

【００６３】本発明の特徴は、この研磨工程に関するも
のであり、更に言えば、その処理タイミングに特徴を有
するものである。

【００６４】即ち、第１の方法は、図８（ａ）の様に前
記メタルポスト８の上方を完全に覆うように形成された
樹脂層Ｒを、例えば、ＣＭＰ装置を用いてメタルポスト
８頭部が露出するまで、研磨するものである。

【００６５】この様に、一旦、前記メタルポスト８の上
方を完全に覆うように樹脂層Ｒを形成した後に、メタル
ポスト８頭部を露出させているため、従来のように封止
樹脂した際に、メタルポスト５５頭部が露出するように
制御するプロセスに比して、そのプロセス制御が容易に
なる。

【００６６】つまり、従来のようにメタルポスト５５の
高さばらつきが生じないように、メタルポスト８の高さ
を均一に形成する必要が無くなり、プロセス制御が容易
である。尚、後工程の研磨工程で、樹脂層Ｒと共にメタ
ルポスト８頭部も研磨されてメタルポスト８の高さは、
均一になる。また、当然のことながら、メタルポスト８
の高さが均一となるように形成し、メタルポスト８頭部
部（あるいは、少し削った状態）で、研磨が終了するよ
うに制御されるものであっても良い。そして、後工程
で、ウエハ表面を不図示の保護シートで覆い、点線矢印
のようにバックグラインドし、ウエハの厚みを薄くす
る。（以上図９参照） また、第２の方法は、図８（ｂ）の様に、先ず、ウエハ
裏面をバックグラインドしてから、前記メタルポスト８
の上方を完全に覆うように形成された樹脂層Ｒを、例え
ば、ＣＭＰ装置を用いてメタルポスト８頭部が露出する
まで、研磨するものである。

【００６７】この様に、ウエハ裏面をバックグラインド
してから、前記メタルポスト８頭部を露出させているた
め、第１の方法に比して膜厚ばらつきを低減することが
できる。つまり、バックグラインド工程を経た後に、メ
タルポスト８頭部を露出させる研磨工程を行うようにし
たため、各種成膜工程における膜厚ばらつきの存在を抑
止することができ、実装時の信頼性がより向上するとい
う効果がある。尚、メタルポスト８上に被覆膜Ｈ、前記
Ｓｉ3Ｎ4膜が形成される場合には、これらも樹脂層Ｒの
研磨工程で研磨される。更に言えば、現在、広く使われ
ているウエハ自体の膜厚ばらつきが、およそ２０μｍ程
度あり、しかも研磨精度もおよそ５μｍ程度あり、これ
らのばらつきを考慮して、上述したように、一旦メタル
ポスト８の頭部からおよそ２０μｍ〜５０μｍ程度まで
を完全に被覆するように樹脂層Ｒを形成している。尚、
本実施形態では、およそ２０μｍ程度あれば十分であ
る。

【００６８】また、この樹脂層Ｒは、図１２に示すよう
に、図６の状態のウエハを金型６０、６１、６２に実装
し、樹脂層Ｒを金型にて押圧封止しても良い。この場
合、剥離性が考慮されて接着性が非常に小さいシート６
４が設けられる。

【００６９】この場合でも、前述したようにメタルポス
ト８の上方を完全に覆うように樹脂層Ｒを形成した後
に、ＣＭＰ装置を用いてメタルポスト８頭部が露出する
まで、研磨する。

【００７０】このようにシート付きの樹脂を採用する場
合においても、従来のように樹脂封止し、剥離用のシー
ト６４を剥離した際に、メタルポスト５５の頭部が、ち
ょうど露出するように制御するものと異なり、単に、金
型からの剥離を容易にするためだけの目的で使用するの
で、剥離用のシート６４の選定（弾力性も含めて）等を
考慮する必要がなくなり、通常のシート６４を用いるこ
とができる。

【００７１】また、前記絶縁樹脂層Ｒ、ｒは、次のメリ
ットもある。一般に粘性のある樹脂をディスペンサで塗
布すると、脱泡してあっても中に気泡を取り込んでしま
う問題がある。気泡を取り込んだまま焼結すると、これ
からの工程やユーザー側での高温雰囲気使用で気泡が破
裂する問題がある。

【００７２】本工程では、スピンオンで塗布し、一回の
スピンで２０〜３０μｍ程度の膜厚に形成できるように
その粘性を調整してある。この結果、この膜厚よりも大
きな気泡は、膜の厚みが薄い故に弾けて消える。またこ
の膜厚よりも小さい気泡も、スピンオンの遠心力で外部
へ飛ばされる樹脂と一緒に外に飛ばされ、気泡無しの膜
が形成できる。

【００７３】また絶縁樹脂層Ｒは、膜厚として５０μｍ
〜１００μｍ程度を必要とし、この場合、前述した原理
を採用し、スピンオンで複数回に分けて塗布し、気泡を
取り除きながら形成することができる。

【００７４】もちろんスピンオンを採用せずに、ディス
ペンサで塗布しても良い。

【００７５】更に、図９の様に露出したメタルポスト８
上にＮｉ１０とＡｕがメッキされる。ここではＣｕの薄
膜層６が配線層７をマスクとして取り除かれているの
で、無電解メッキが採用され、Ｎｉが約１〜５μｍ、Ａ
ｕ１１が約１０００〜１００００Åで形成される。

【００７６】このようにメタルポスト頭部を研磨した後
にＮｉやＡｕを形成しているため、メタルポスト上にＮ
ｉやＡｕを形成した後に研磨するプロセスに比して信頼
性が向上する。即ち、Ａｕは、１０００〜１００００Å
程度の膜厚で最上層にあるため、フラットな研磨が実現
されなければ、あるポストはＡｕが出ており、また別の
ポストは、Ａｕの上に絶縁樹脂層がかぶさり、また別の
ポストはＡｕが削られている状態を作ってしまう。つま
り、ＡｕはＮｉの酸化防止も兼ねているため、半田ボー
ルの固着ができている所、弱い所、全くできない所が発
生する。

【００７７】更に、前述したように本発明の第１の方法
では、ウエハ表面を保護シートで覆い、点線矢印のよう
にバックグラインドし、ウエハの厚みを薄くする。（以
上図９参照） また、第２の方法では、既にバックグラインド工程は完
了している。（以上図８（ｂ）参照） 最後に、用意した半田ボール１２を位置合わせして搭載
し、リフローする。（以上図９参照）そして、半導体基
板をダイシング工程により、スクライブラインに沿って
チップに分割し、チップサイズ・パッケージとして完成
する。

【００７８】ここで半田を溶融するタイミングは、ダイ
シングの前である。

【００７９】このダイシングは、第１の溝ＴＣよりも幅
狭のダイシングブレードＤＣを用意し、これを用いて第
１の溝のほぼセンターでフルカットする。第１の溝ＴＣ
は、例えば半導体基板まで到達しているハーフカットで
実現されているため、半導体基板から上層に形成される
各層の界面端部は、前記被覆樹脂Ｈ、樹脂層Ｒで保護さ
れてＣＳＰとなる。

【００８０】また、図１２、図１３で実現するチップサ
イズパッケージは、極薄いウエハを金型内に装着し、樹
脂６３を押圧して封止する。しかしウエハ裏面に小さな
粒子が存在すると、ウエハがその粒子を支点として割れ
てしまう問題があった。しかし樹脂層Ｒをスピンオンで
形成する場合は、この問題が無くなる。

【００８１】以上、説明したように本発明では、第１
に、メタルポスト上方を完全に覆うように樹脂層Ｒを形
成した後に、このメタルポスト８の頭部が露出するよう
に樹脂層Ｒを研磨しているため、従来のように樹脂封止
した際に、メタルポスト頭部が露出するように制御する
プロセスに比して、そのプロセス制御が容易となる。

【００８２】また、第２に、ウエハ裏面をバックグライ
ンドしてから、前記メタルポスト上方を完全に覆うよう
に形成した樹脂層Ｒを、メタルポスト８の頭部が露出す
るまで、研磨しているため、第１の方法に比して膜厚ば
らつきを低減することができ、実装時の信頼性がより向
上できる。

【００８３】尚、本発明のメタルポスト上方を完全に覆
うように形成される樹脂層Ｒは、金型封止されるモール
ド樹脂に限らず、スピンコートされるポリイミドや液状
エポキシ系樹脂であっても良く、更にはラミネート形成
され、ピュアベークされることでポリイミド化するアミ
ック酸系ポリイミドフィルムであっても良い。

【００８４】

【発明の効果】本発明によれば、第１に、メタルポスト
上方を完全に覆うように樹脂層を形成した後に、このメ
タルポスト頭部が露出するように樹脂層を研磨している
ため、従来のメタルポスト頭部が露出するように制御す
るプロセスに比して、そのプロセス制御が容易となる。

【００８５】また、第２に、ウエハ裏面をバックグライ
ンドしてから、前記メタルポストの上方を完全に覆うよ
うに形成した樹脂層を、メタルポスト頭部が露出するま
で、研磨しているため、第１の方法に比して膜厚ばらつ
きを低減することができ、実装時の信頼性がより向上で
きる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施形態に係る半導体装置の製造方法
を説明する図である。

【図２】本発明の実施形態に係る半導体装置の製造方法
を説明する図である。

【図３】本発明の実施形態に係る半導体装置の製造方法
を説明する図である。

【図４】本発明の実施形態に係る半導体装置の製造方法
を説明する図である。

【図５】本発明の実施形態に係る半導体装置の製造方法
を説明する図である。

【図６】本発明の実施形態に係る半導体装置の製造方法
を説明する図である。

【図７】本発明の実施形態に係る半導体装置の製造方法
を説明する図である。

【図８】本発明の実施形態に係る半導体装置の製造方法
を説明する図である。

【図９】本発明の実施形態に係る半導体装置の製造方法
を説明する図である。

【図１０】従来のチップサイズパッケージを説明する図
である。

【図１１】従来のチップサイズパッケージを説明する図
である。

【図１２】金型を採用した半導体装置の製造方法を説明
する図である。

【図１３】金型を採用した半導体装置の製造方法を説明
する図である。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 徳重 利洋智 大阪府守口市京阪本通２丁目５番５号 三 洋電機株式会社内 (72)発明者 高尾 幸弘 大阪府守口市京阪本通２丁目５番５号 三 洋電機株式会社内 Ｆターム(参考） 4M109 AA01 BA03 CA21 EA02 EA07 5F061 AA01 BA03 CA21 CB13

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ＬＳＩの電極に電気的に接続されるメタ
   ルポストと、前記メタルポストの周囲を覆う樹脂と、前
   記メタルポストに接続される半田ボールまたは半田バン
   プとを有する半導体装置の製造方法に於いて、 前記メタルポスト上方を完全に覆うように樹脂を形成す
   る工程と、 前記メタルポスト頭部が露出するように前記樹脂を研磨
   する工程とを有する事を特徴とする半導体装置の製造方
   法。
2. 【請求項２】 ＬＳＩの電極に電気的に接続されるメタ
   ルポストと、前記メタルポストの周囲を覆う樹脂と、前
   記メタルポストに接続される半田ボールまたは半田バン
   プとを有する半導体装置の製造方法に於いて、 前記メタルポスト上方を完全に覆うように樹脂を形成す
   る工程と、 ウエハ裏面をバックグラインドする工程と、 前記メタルポスト頭部が露出するように前記樹脂を研磨
   する工程とを有する事を特徴とする半導体装置の製造方
   法。
3. 【請求項３】 前記メタルポスト上方を完全に覆うよ
   うに形成される樹脂層は、メタルポストの頭部からおよ
   そ２０μｍ〜５０μｍ程度である事を特徴とする請求項
   １あるいは請求項２に記載の半導体装置の製造方法。
4. 【請求項４】 前記メタルポスト上方を完全に覆うよ
   うに形成される樹脂層は、金型封止されるモールド樹脂
   である事を特徴とする請求項１あるいは請求項２あるい
   は請求項３に記載の半導体装置の製造方法。
5. 【請求項５】 前記メタルポスト上方を完全に覆うよ
   うに形成される樹脂層は、スピンコートされるポリイミ
   ドや液状エポキシ系樹脂である事を特徴とする請求項１
   あるいは請求項２あるいは請求項３に記載の半導体装置
   の製造方法。
6. 【請求項６】 前記メタルポスト上方を完全に覆うよ
   うに形成される樹脂層は、ラミネート形成されるフィル
   ムである事を特徴とする請求項１あるいは請求項２ある
   いは請求項３に記載の半導体装置の製造方法。