[发明专利]半导体装置

说明书

技术领域

本发明涉及半导体装置，尤其涉及适用WL-CSP(晶圆级芯片封装：Wafer Level-Chip Scale Package)技术的半导体装置。

背景技术

最近，伴随着半导体装置的高功能化/多功能化，WL-CSP(晶圆级芯片封装：Wafer Level-Chip Scale Package)技术的实用化正在发展。WL-CSP技术中，在晶圆状态下完成封装(Packaging，パツケ-ジンダ)工序，通过切割切出的各个芯片大小为封装大小(package size)。

如图13所示，适用WL-CSP技术的半导体装置具备：表面整个区域由钝化膜91覆盖的半导体芯片92；层叠在钝化膜91上的聚酰亚胺层93；形成于聚酰亚胺层93上的再次布线94；层叠在聚酰亚胺层93以及再次布线94上的密封树脂层95；配置于密封树脂层95上的焊球96。钝化膜91中形成有用于使内部布线的一部分作为电极焊盘(pad)97露出的焊盘开口98。而且，再次布线94经由贯通聚酰亚胺层93而形成的贯通孔99与该电极焊盘97连接。此外，再次布线94经由贯通密封树脂层95的立柱100与焊球96连接。该半导体装置，通过焊球96与安装基板上的焊盘连接，从而实现对安装基板的安装(对安装基板的电气的以及机械的连接)。

这种半导体装置的制造工序中，准备有作入多个半导体芯片的晶圆。首先，在该晶圆的状态下，在被覆晶圆的表面的钝化膜91上形成聚酰亚胺层93以及再次布线94。接下来，在再次布线94上的规定位置上，通过镀敷等的方法形成立柱100。之后，向晶圆的表面供给密封树脂层95的材料即环氧树脂以使埋没立柱100。并且，在该环氧树脂的硬化后，环氧树脂的表面由研磨机(grinder)被研磨，使立柱100的表面(前端面)从环氧树脂露出。

但是，由于形成立柱100的铜等的金属材料具有延展性，因此在由研磨机进行的环氧树脂的研磨时，受到该研磨机的影响，立柱100的前端部如图13中虚线所示那样在环氧树脂(密封树脂层95)的表面上延伸并扩展(流出、だれる)。这种金属材料的流出会产生例如在多个立柱100间的短路等问题的可能性。

在此，在由研磨机进行的环氧树脂的研磨后，对晶圆的表面供给氨系的蚀刻液，进行用于除去在环氧树脂的表面上延伸并扩展的金属材料的蚀刻処理。该蚀刻処理之后，在立柱100上形成焊球96。而且，沿着在晶圆内的各半导体芯片之间设定的切割线来切断(切割)晶圆。由此，得到图13所示结构的半导体装置。

蚀刻処理后，如图13所示，立柱100的前端面的位置变为比密封树脂层95的表面的位置低一段。因此，形成于立柱100上的焊球96的基端部，与由密封树脂层95的表面和密封树脂层95的与立柱100的侧面相接触的面(配置立柱100的贯通孔的内面)所形成的角部90抵接。这种角部90与焊球96抵接时，在半导体芯片92或安装基板上产生热膨胀/收缩等时，应力集中在该角部90和焊球96之间的抵接部分，通过该应力会有产生裂缝进入焊球96等的损伤的可能性。

图14为表示适用WL-CSP技术的半导体装置的其他构造的截面图。

该半导体装置具备半导体芯片101。半导体芯片101采用钝化膜102覆盖其表面的整个区域。该钝化膜102中形成有用于使焊盘103露出的焊盘开口104。

在钝化膜102上层叠有聚酰亚胺层105。在聚酰亚胺层105上形成有再次布线106。该再次布线106经由贯通聚酰亚胺层105而形成的贯通孔107与焊盘103连接。

另一方面，在钝化膜102的下方，从构成半导体芯片101的基体的半导体基板108侧开始依次层叠有第1布线层109、第1层间膜110、第2布线层111以及第2层间膜112。第1布线层109和第2布线层111经由形成于第1层间膜110的过孔(via hole)113而电连接。并且，经由形成于第2层间膜112的过孔114，第2布线层111和焊盘103电气地连接。

此外，在聚酰亚胺层105以及再次布线106上层叠有由环氧树脂构成的密封树脂层115。再次布线106经由贯通该密封树脂层115的立柱116与配设于密封树脂层115的表面的焊球117连接。