半導体モジュール、半導体モジュールの製造方法および携帯機器
【課題】半導体モジュールの電極部における接続信頼性を向上させる。
【解決手段】半導体モジュールにおける半導体基板１の実装面となる表面Ｓ１（特に外周縁部）に半導体素子の電極２が形成される。この電極２のピッチをより広くするために電極２の上に絶縁層７が形成され、この絶縁層７を貫通して電極２に接続する複数の突起部４ａとこれら突起部４ａが一体的に設けられた再配線パターン４とが形成される。再配線パターン４は突起部４ａが設けられた突起領域５ａとこれに連続して延在する配線領域５ｂとを有する。ここで、絶縁層７は突起部４ａ間において凹形状の上面を有して形成され、配線領域５ｂにおける再配線パターン４はその上面に沿って形成される。これにより配線領域５ｂにおける再配線パターン４は突起領域５ａにおける再配線パターン４よりも半導体基板１側に凹んだ状態に形成される。
【解決手段】半導体モジュールにおける半導体基板１の実装面となる表面Ｓ１（特に外周縁部）に半導体素子の電極２が形成される。この電極２のピッチをより広くするために電極２の上に絶縁層７が形成され、この絶縁層７を貫通して電極２に接続する複数の突起部４ａとこれら突起部４ａが一体的に設けられた再配線パターン４とが形成される。再配線パターン４は突起部４ａが設けられた突起領域５ａとこれに連続して延在する配線領域５ｂとを有する。ここで、絶縁層７は突起部４ａ間において凹形状の上面を有して形成され、配線領域５ｂにおける再配線パターン４はその上面に沿って形成される。これにより配線領域５ｂにおける再配線パターン４は突起領域５ａにおける再配線パターン４よりも半導体基板１側に凹んだ状態に形成される。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、半導体モジュール、半導体モジュールの製造方法および当該半導体モジュールを備えた携帯機器に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、電子機器の小型化・高機能化に伴い、電子機器に使用される半導体モジュールの小型化が求められている。これを実現するために半導体モジュールの外部接続電極間の狭ピッチ化が不可欠となるものの、はんだボール自体の大きさやはんだ付け時のブリッジ発生などが制約となり、外部接続電極の狭ピッチ化による小型化には限界があった。近年では、このような限界を克服するために、半導体モジュールに再配線を形成することによる外部接続電極の再配置が行われている。このような再配置の方法として、たとえば、金属板をハーフエッチすることによって形成した突起構造を電極またはビアとし、金属板にエポキシ樹脂などの絶縁層を介して半導体モジュールを装着し、突起構造に半導体モジュールの外部接続電極を接続する方法が知られている（特許文献１参照）。
【特許文献１】特開平９−２８９２６４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
一般に突起構造を有する金属板（半導体モジュールにおいては突起構造を有する配線パターン）などの材料には銅（Ｃｕ）が採用されるため、半導体モジュールの動作時に発生する熱によって絶縁層との間には材料間の熱膨張係数の差に起因した熱応力が発生する。この熱応力は半導体モジュールの外部接続電極に対して平行に延在する配線パターン部分からこの配線パターンと一体的に設けられた突起構造部分に集中して加わるので、突起構造と外部接続電極との界面で断線が発生することがある。特に今後、半導体モジュールのさらなる小型化を実現するために突起構造自体の微細化を進めていく場合には、突起構造と外部接続電極との接触面積が小さくなるため、こうした応力により突起構造と外部接続電極との界面で断線がさらに発生しやすくなることが懸念される。
【０００４】
また、金属板（配線パターン）と絶縁層とはその接触面の密着性のみで接着しているため、こうした熱応力により剥がれが生じ、半導体モジュールの信頼性が低下することが懸念される。
【０００５】
本発明はこうした課題に鑑みてなされたものであり、その目的は、半導体モジュールの電極部における接続信頼性を向上させる技術の提供にある。また、本発明の他の目的は、配線パターンが絶縁層から剥離することを抑制可能な半導体モジュールおよびその製造方法並びにこうした半導体モジュールを備えた携帯機器を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記課題を解決するために、本発明のある態様に係る半導体モジュールは、表面に電極を有する基板と、基板上に設けられた絶縁層と、絶縁層上に設けられた配線層と、配線層と一体的に設けられ、絶縁層を貫通して電極と電気的に接続された突起部と、を備え、配線層は突起部が設けられた第１の領域とこれに連続して延在する第２の領域とを有し、第２の領域における配線層は第１の領域における配線層よりも基板側に凹んで形成されていることを特徴とする。
【０００７】
この態様によれば、第２の領域の配線層が第１の領域の配線層よりも基板側に凹んで形成されているので、半導体モジュールの動作時に発生する熱により第１の領域に位置する突起部が基点となって第２の領域の配線層が熱膨張する際に、この第２の領域の配線層には基板表面と平行な平行成分と下向きの垂直成分を有するモーメントが発生する。そして、こうしたモーメントが生じた第２の領域の配線層が第１の領域の配線層を介して突起部に連結されているので、突起部には第２の領域の配線層のモーメントに対応したモーメントが作用する。このため、半導体モジュールに熱応力が発生した際には、こうしたモーメント（下向きの垂直成分のモーメント）により突起部に加わる剥離方向（基板から引き離される方向）の応力が緩和されるので、半導体モジュールにおける電極と突起部との間の接続信頼性（耐熱信頼性）を向上させることが可能となる。
【０００８】
上記課題を解決するために、本発明の他の態様に係る半導体モジュールの製造方法は、表面に複数の電極を有する半導体基板を用意する第１の工程と、電極の位置に対応して突出して設けられた突起部が形成されるように、金属板に分離溝を設ける第２の工程と、金属板と半導体基板とを絶縁層を介して圧着し、突起部が絶縁層を貫通することにより、突起部と電極とを電気的に接続するとともに、突起部間に設けられた金属板を半導体基板側に凹形状に撓ませる第３の工程と、金属板をパターニングして所定のパターンからなる配線層を形成する第４の工程と、を備えることを特徴とする。
【０００９】
この態様によれば、突起部間に設けられた金属板を半導体基板側に凹形状に撓ませて形成した後、この金属板をパターニングして所定のパターンからなる配線層を形成したので、半導体モジュールの動作時に発生する熱により突起部が基点となって配線層が熱膨張する際には、配線層に半導体基板表面と平行な平行成分と下向きの垂直成分を有するモーメントを発生させることができる。そして、こうしたモーメントが生じる配線層を突起部に連結して形成したので、突起部に配線層のモーメントに対応したモーメントを作用させることができる。このため、半導体モジュールに熱応力が発生する際に、突起部に加わる剥離方向（半導体基板から引き離される方向）の応力が緩和され、電極と突起部との間の接続信頼性が向上した半導体モジュールを製造することができる。
【００１０】
また、金属板と半導体基板とを絶縁層を介して圧着する際に、新たな装置を追加することなく金属板を凹形状に撓ませることができるので、金属板をパターニングして形成される配線層を容易に凹形状とし、これに連結される突起部にかかる剥離方向の応力を緩和することが可能な半導体モジュールを低コストで製造することできる。
上記課題を解決するために、本発明のある態様に係る半導体モジュールは、内部の半導体素子と電気的に接続された第１の電極を主表面に有する基板と、基板上に設けられた絶縁層と、絶縁層上に設けられた配線層と、配線層と一体的に設けられ、絶縁層を貫通して第１の電極と接する第１の導体部と、配線層から絶縁層内に突出する第２の導体部と、を備えることを特徴とする。
【００１１】
上記課題を解決するために、本発明のある態様に係る半導体モジュールの製造方法は、内部の半導体素子と電気的に接続された第１の電極を主表面に有する基板を用意する第１の工程と、第１の電極の位置に対応して突出する第１の導体部と、この第１の導体部と異なる位置で突出する第２の導体部とが形成された導電体を用意する第２の工程と、基板と導電体との間に絶縁層を挟持するように配置した後、第１の導体部が絶縁層を貫通するように金属板を圧着することにより、第１の導体部と第１の電極とを接触させるとともに、第２の導体部を絶縁層内に埋め込む第３の工程と、導電体をパターニングして所定のパターンからなる配線層を形成する第４の工程と、を備えることを特徴とする。
【００１２】
上記課題を解決するために、本発明のある態様に係る携帯機器は、上記半導体モジュールを備えることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、半導体モジュールの電極部における接続信頼性が向上する。また、本発明によれば、配線パターンが絶縁層から剥離するのを抑制することが可能な半導体モジュールおよびその製造方法並びにこうした半導体モジュールを備えた携帯機器が提供される。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
以下、本発明を具現化した実施形態について図面に基づいて説明する。なお、すべての図面において、同様な構成要素には同様の符号を付し、適宜説明を省略する。
【００１５】
（第１実施形態）
図１は本発明の第１実施形態に係る半導体モジュールの断面図であり、図２は同半導体モジュールの外部接続電極等が形成された面の平面図である。
【００１６】
第１実施形態の半導体モジュールにおける半導体基板１は、Ｐ型シリコンウエハなどが採用され、その表面Ｓ１（上面側）に周知の技術により所定の集積回路などの半導体素子（図示せず）が形成され、実装面となる表面Ｓ１（特に外周縁部）に半導体素子の電極２が形成されている。この電極２の所定の領域（中央部分）が露出するように半導体基板１の表面上の領域には保護膜３が形成されている。半導体基板１の上には、電極２のピッチをより広くするために電極２および保護膜３の上に絶縁層７が形成され、さらにこの絶縁層７を貫通して電極２の露出面に接続する複数の突起部４ａとこれら突起部４ａが表面Ｓ２側（下面側）に一体的に設けられた再配線パターン４とが形成されている。この再配線パターン４は突起部４ａが設けられた突起領域５ａとこれに連続して延在する配線領域５ｂとを有している。ここで、絶縁層７は配線領域５ｂにおいて凹形状の上面を有して形成され、配線領域５ｂにおける再配線パターン４はその上面に沿って形成されている。このため、配線領域５ｂにおける再配線パターン４は突起領域５ａにおける再配線パターン４よりも半導体基板１側に凹んだ状態となっている。また、再配線パターン４には表面Ｓ２と反対側（上面側）の所定の領域（パッド電極領域５ｃ）に外部接続電極（はんだボール）９が設けられ、この外部接続電極以外の領域はソルダーレジスト層８により覆われている。
【００１７】
具体的には、電極２は、半導体素子を構成する集積回路と接続され、集積回路の外周縁部に多数個が位置するように形成されている。電極２の材料にはアルミニウム（Ａｌ）や銅（Ｃｕ）などが採用される。なお、電極２の材料にアルミニウムを採用する場合には、電極２の表面に窒化チタン（ＴｉＮ）や窒化タンタル（ＴａＮ）などのバリア膜を形成してもよい。このように電極２の表面にバリア膜を形成することで、銅からなる突起部４ａが電極２に当接した場合でも、突起部４ａの材料である銅が電極２に拡散されることを防止することができる。また、電極２の材料に銅を採用する場合には、電極２と突起部４ａの熱膨張係数が同じになるので、その界面での熱応力に対する接続信頼性（耐熱信頼性）を向上させることができる。さらに、突起部の先端に細かな凹凸を設けることも可能であり、それによりプレス加工時の電極との接合を確実にし、接合信頼性を向上させることができる。また、突起部の先端に金（Ａｕ）／ニッケル（Ｎｉ）のめっきを施して電極との接合信頼性を向上させることができる。
【００１８】
絶縁層７は、半導体基板１の上に形成され、突起部４ａ間において突起部４ａ側からその中央部に向かって徐々に膜厚が薄くなる凹形状の上面を有して形成されている。突起部４ａ間における絶縁層７の凹み量Ｈ１は、たとえば、約２５μｍである。絶縁層７は加圧したときに塑性流動を引き起こす材料からなる。加圧したときに塑性流動を引き起こす材料としてはエポキシ系熱硬化型樹脂が挙げられ、その樹脂は、たとえば、温度１６０℃、圧力８ＭＰａの条件下で、粘度が１ｋＰａ・ｓの特性を有する材料であればよい。また、温度１６０℃の条件下で、この材料は１５ＭＰａで加圧した場合に、加圧しない場合と比較して、樹脂の粘度が約１／８に低下する。
【００１９】
再配線パターン４は、絶縁層７の上に形成され、突起領域５ａとこれに連続して延在する配線領域５ｂとを有している。そして、突起領域５ａにおける再配線パターン４には電極２の位置に対応して表面Ｓ２から突出してこの絶縁層７を貫通する突起部４ａが一体的に複数設けられている。これら突起部４ａは、図２に示すように、半導体基板１の外周縁部に配置されている。また、図１に示すように、配線領域５ｂにおける再配線パターン４は、絶縁層７の上面に沿って形成され、突起領域５ａにおける再配線パターン４よりも半導体基板１側に凹んで形成されている。この再配線パターン４における凹み量Ｈ１は、絶縁層の凹み量と同じ約２５μｍである。再配線パターン４および突起部４ａには、たとえば、圧延された銅からなる圧延金属が採用される。銅からなる圧延金属は、めっき処理等によって形成された銅からなる金属膜と比較すると、機械的強度の点において強く、再配線のための材料として優れている。再配線パターン４の厚さは、たとえば、約２０μｍであり、突起部４ａの高さ（厚さ）は、たとえば、約３５μｍである。突起部４ａは、円錐台形状に設けられ、その具体的な形状は、半導体基板１の電極２との接触面と平行な先端部４ａ１と、この先端部４ａ１に近づくにつれて径（寸法）が細くなるように形成された側面部４ａ２とを備えており、円錐形の先端部を除去してその断面形状が台形状をなしている（以下、「円錐台」と称する）。突起部４ａの先端（先端部４ａ１）の径および基面（電極２との接触面）の径は、それぞれ約３０μｍφおよび約４０μｍφである。また、突起部４ａは電極２に対応する位置に設けられている。突起部４ａの先端（先端部４ａ１）は半導体基板１の電極２と直に接するように形成され、突起部４ａを介して電極２と再配線パターン４とを電気的に接続している。
【００２０】
外部接続電極（はんだボール）９は、再配線パターン４の表面Ｓ２と反対側（上面側）の所定の領域（パッド電極領域５ｃ）に設けられ、それぞれの電極２に対応する外部接続端子として機能する。外部接続電極９は、図２に示すように、半導体基板１の外周縁部に設けられた突起部４ａにて囲まれる領域の内部に配置され、配線領域５ｂ（パッド電極領域５ｃを含む）における再配線パターン４を介して突起部４ａ（突起領域５ａにおける再配線パターン４）と電気的に接続されている。また、図１に示すように、パッド電極領域５ｃ以外の領域は再配線パターン４の保護膜として機能するソルダーレジスト層８により覆われている。
【００２１】
なお、半導体基板１は本発明の「基板」、電極２は本発明の「電極」、絶縁層７は本発明の「絶縁層」、再配線パターン４は本発明の「配線層」、突起部４ａは本発明の「突起部」、突起領域５ａは本発明の「第１の領域」、及び配線領域５ｂは本発明の「第２の領域」の一例である。
【００２２】
（製造方法）
図３（Ａ）は半導体基板の一例である半導体ウエハ（以下、本明細書においては同様。）の斜視図であり、図３（Ｂ）は半導体ウエハ上に形成された突起部を有する金属板の斜視図であり、図３（Ｃ）は突起部を有する金属板の断面図である。
【００２３】
まず、複数のスクライブライン１０ａにより区画された半導体モジュール形成領域１０（半導体基板１）が格子状（マトリクス状）に配置された半導体基板の一例である半導体ウエハ３０を用意する。半導体ウエハ３０の表面には、図３（Ａ）に示すように、半導体モジュール形成領域１０ごとに集積回路などの半導体素子が形成され、この半導体素子と接続された電極２がその外周縁部に形成されている。なお、このような半導体ウエハ３０は、通常のリソグラフィ技術、エッチング技術、イオン注入技術、成膜技術、及び熱処理技術などを組み合わせた半導体製造プロセスにより製造される。
【００２４】
次に、突起部を有する金属板として、突起部４ａが一体的に設けられた銅板４ｘを用意する。銅板４ｘの平面的な大きさは、図３（Ｂ）に示すように、半導体ウエハ３０と同程度に形成されている。また、突起部４ａは銅板４ｘの表面Ｓ２に各半導体モジュール形成領域１０内の電極２の位置にそれぞれ対応して設けられている。突起部４ａは、図３（Ｃ）に示すように、半導体基板１の電極２との接触面に対して平行な先端部４ａ１と、この先端部４ａ１に近づくにつれて径が細くなるように形成された側面部４ａ２とを有している。
【００２５】
以下に、突起部を有する金属板（突起部４ａが一体的に設けられた銅板４ｘ）の形成方法を説明する。図４は図３（Ｃ）に示す突起部を有する金属板の形成方法を説明するための断面図である。
【００２６】
まず、図４（Ａ）に示すように、少なくとも突起部４ａの高さと再配線パターン４の厚さとの和よりも大きい厚さを有する銅板４ｚを用意する。銅板４ｚの厚さは約１００μｍである。また、銅板４ｚとしては圧延された銅からなる圧延金属が採用される。
【００２７】
図４（Ｂ）に示すように、リソグラフィ技術を用いて各半導体モジュール形成領域１０内における突起部形成領域にレジストマスクＰＲ１を形成する。ここで、突起部形成領域の配列は複数のスクライブライン１０ａによって複数の半導体モジュール形成領域１０に区画された半導体ウエハ３０における半導体基板１の各電極２の位置に対応している。なお、レジストマスクＰＲ１を設けた面と反対側（上面側）の全面にはレジスト保護膜（図示せず）を形成して銅板４ｚを保護しておく。
【００２８】
図４（Ｃ）に示すように、レジストマスクＰＲ１をマスクとして塩化第二鉄溶液などの薬液を用いたウェットエッチング処理を行い、銅板４ｚの表面に分離溝を形成することにより、銅板４ｙの表面Ｓ２から突出する所定の円錐台パターンの突起部４ａを形成する。この際、突起部４ａはその先端部４ａ１に近づくにつれて径（寸法）が細くなるテーパ状の側面部４ａ２を有するように形成される。なお、突起部４ａの高さは約３５μｍとし、突起部４ａの先端（先端部４ａ１）の径および基面の径はそれぞれ約３０μｍφおよび約４０μｍφとしている。
【００２９】
図４（Ｄ）に示すように、レジストマスクＰＲ１およびレジスト保護膜を除去する。これにより、銅板４ｙの表面Ｓ２に突起部４ａが一体的に形成される。なお、レジストマスクＰＲ１に代えて銀（Ａｇ）などの金属マスクを採用してもよい。この場合には銅板４ｚとのエッチング選択比が十分確保されるため、突起部４ａのパターニングのさらなる微細化を図ることが可能となる。
【００３０】
図４（Ｅ）に示すように、塩化第二鉄溶液などの薬液を用いたウェットエッチング処理などにより、表面Ｓ２の反対側から銅板４ｙの全体をエッチングすることにより銅板４ｙを薄膜化する。この際、表面Ｓ２にはレジスト保護膜（図示せず）を形成して突起部４ａおよび銅板４ｙを保護しておき、エッチング処理後にレジスト保護膜を除去する。これにより、所定の厚さ（再配線パターン４の厚さ）に加工され、表面Ｓ２に所定の突起部４ａが一体的に設けられた銅板４ｘが形成される。本実施形態の銅板４ｘの厚さは約２０μｍである。なお、銅板４ｘは本発明の「金属板」の一例である。
【００３１】
このように製造した突起部４ａを有する銅板４ｘを別途用意しておき、以下に説明する第１実施形態での半導体モジュールの製造プロセスに採用する。図５および図６は第１実施形態に係る半導体モジュールの製造プロセスを説明するための断面図である。
【００３２】
まず、図５（Ａ）に示すように、あらかじめ表面Ｓ１（上面側）に電極２および保護膜３を有する半導体モジュール形成領域１０が形成された半導体ウエハ３０を用意する。具体的には、Ｐ型シリコン基板などの半導体ウエハ３０（半導体基板１）内のそれぞれの半導体モジュール形成領域１０に対して、その表面Ｓ１に周知の技術により所定の集積回路などの半導体素子とその外周縁部に電極２を形成する。電極２の材料にはアルミニウムや銅などの金属が採用される。これらの電極２を除いた半導体基板１の表面Ｓ１上に、半導体基板１を保護するための絶縁性の保護膜３を形成した半導体ウエハ３０を用意する。保護膜３としてはシリコン酸化膜（ＳｉＯ２）やシリコン窒化膜（ＳｉＮ）やポリイミド（ＰＩ）などが採用される。なお、半導体ウエハ３０は本発明の「半導体ウエハ」の一例である。
【００３３】
図５（Ｂ）に示すように、半導体ウエハ３０上（表面Ｓ１側）において、半導体ウエハ３０と、突起部４ａが一体的に形成された銅板４ｘとの間に絶縁層７を挟持するように配置する。その絶縁層７の厚さは突起部４ａの高さと同程度の約３５μｍである。なお、突起部４ａを有する銅板４ｘの形成方法は上記の通りである。
【００３４】
図５（Ｃ）に示すように、上記のように絶縁層７を挟持した状態でプレス装置を用いて加圧成形することにより、半導体ウエハ３０、絶縁層７及び銅板４ｘを一体化させる。プレス加工時の圧力および温度は、それぞれ約５ＭＰａおよび２００℃である。このプレス加工により、絶縁層７はその粘度が低下し、塑性流動を起こす。これにより、突起部４ａが絶縁層７を貫通し、突起部４ａと電極２とが電気的に接続される。なお、突起部４ａが先端部４ａ１に近づくにつれて径が細くなるように形成された側面部４ａ２を有することにより、突起部４ａが絶縁層７をスムースに貫通する。この結果、突起部４ａと電極２との界面から絶縁層７が効果的に押し出されて絶縁層７の一部が界面に残存しにくくなる。
【００３５】
図５（Ｄ）に示すように、プレス加工後に銅板４ｘと接着した状態で絶縁層７を冷却して膜収縮させることにより、銅板４ｘは各突起部４ａを支点として凹形状に撓んでおり、突起部４ａ間における絶縁層７は突起部４ａ側からその中央部に向かって徐々に膜厚が薄くなる凹形状の上面を有するように形成される。こうして、銅板４ｘは絶縁層７の表面に沿って半導体ウエハ３０側に凹形状に撓み、配線領域５ｂの銅板４ｘの上面は突起領域５ａの銅板４ｘの上面よりも凹んだ状態に仕上がる。なお、突起部４ａ間における銅板４ｘ
（パッド電極領域５ｃに対応する部分）の凹み量Ｈ１は、たとえば、約２５μｍである。なお、冷却前に樹脂の完全硬化を行うことによって基点となる突起部が動かない状態とするが、その際には、たとえば、２４０℃で２時間の圧着加熱し、冷却中もプレスを行い室温に戻すことにより実現できる。
【００３６】
次に、図６（Ａ）に示すように、リソグラフィ技術およびエッチング技術を用いて銅板４ｘを加工することにより、再配線パターン４を形成する。この再配線パターン４は突起部４ａが設けられた突起領域５ａとこれに連続して延在する配線領域５ｂとを有する。なお、配線領域５ｂにおける再配線パターン４は、先の銅板４ｘの凹形状の上面をそのまま反映し、突起領域５ａにおける再配線パターン４よりも半導体ウエハ３０側に凹んだ状態に仕上がっている。
【００３７】
図６（Ｂ）に示すように、ソルダーレジスト層８を、再配線パターン４のパッド電極領域５ｃに開口部を有し、絶縁層７および再配線パターン４を覆うように形成する。このソルダーレジスト層８は再配線パターン４の保護膜として機能する。ソルダーレジスト層８にはエポキシ樹脂などが採用され、その膜厚は、たとえば、約４０μｍである。そして、はんだ印刷法を用いて再配線パターン４のパッド電極領域５ｃに外部接続端子として機能する外部接続電極（はんだボール）９を形成する。具体的には、樹脂とはんだ材をペースト状にしたはんだペーストをスクリーンマスクにより所望の箇所に印刷し、はんだ溶融温度に加熱することで外部接続電極９を形成する。
【００３８】
図６（Ｃ）に示すように、複数の半導体モジュール形成領域１０（半導体基板１）を区画するスクライブライン１０ａに沿って半導体ウエハ３０の裏面（下面側）から半導体ウエハ３０をダイシングすることにより半導体モジュールに個別化する。この後、個別化された半導体モジュールに対して薬液による洗浄処理を行うことで、ダイシング時に発生する残渣などを除去する。
【００３９】
これらの工程により先の図１に示した第１実施形態の半導体モジュールが製造される。
【００４０】
続いて、以下に、本実施形態における半導体モジュールの構成による効果について説明する。
【００４１】
本実施形態の突起部への応力緩和効果を確認するために行った熱シミュレーション結果によれば、再配線パターンに凹みのない従来例（配線領域における再配線パターンが半導体ウエハと平行な状態）では突起部に加わる剥離方向（半導体ウエハから引き離される方向）の応力は約４５６ＭＰａであったのに対し、再配線パターンに凹みを設けた実施例（配線領域における再配線パターンが突起領域における再配線パターンよりも半導体ウエハ側に凹んでいる状態）ではその応力は約４３４ＭＰａであった。すなわち、本実施形態の構造とすることにより、突起部にかかる応力が５％程度緩和されている。これは、半導体モジュールの動作時に発生する熱により突起部が基点となって配線領域の再配線パターンが熱膨張する際に、配線領域の再配線パターンには半導体ウエハ表面と平行な平行成分と下向きの垂直成分を有するモーメントが発生し、こうしたモーメントが生じた配線領域の再配線パターンが突起領域の再配線パターンを介して突起部に連結され、突起部に配線領域の再配線パターンのモーメントに対応したモーメントが作用するためである。なお、熱シミュレーションでは、半導体ウエハ上における絶縁層の膜厚を３５μｍ、再配線パターンの厚さを２０μｍ、再配線パターンと一体的に設けられた突起部を直径３５μｍの円柱状とし、半導体ウエハの温度を２５℃から１２５℃（回路動作時に相当）に昇温した際における突起部と半導体基板との界面にかかる応力を算出している。
【００４２】
この第１実施形態の半導体モジュールおよびその製造方法によれば、以下のような効果を得ることができるようになる。
【００４３】
（１）配線領域５ｂの再配線パターン４を突起領域５ａの再配線パターン４よりも半導体ウエハ３０側に凹んで形成したことにより、半導体モジュールの動作時に発生する熱により突起領域５ａに位置する突起部４ａが基点となって配線領域５ｂの再配線パターン４が熱膨張する際には、配線領域５ｂの再配線パターン４に半導体ウエハ３０の表面と平行な平行成分と下向きの垂直成分を有するモーメントが発生する。そして、こうしたモーメントが生じた配線領域５ｂの再配線パターン４が突起領域５ａの再配線パターン４を介して突起部４ａに連結されているので、突起部４ａに配線領域５ｂの再配線パターン４のモーメントに対応したモーメントが作用する。このため、半導体モジュールに熱応力が発生した際には、こうしたモーメント（下向きのモーメント）により突起部４ａに加わる剥離方向（基板から引き離される方向）の応力が緩和されるため、半導体モジュールにおける電極２と突起部４ａとの間の接続信頼性（耐熱信頼性）を向上させることが可能となる。
【００４４】
（２）突起部４ａ間における絶縁層７を凹形状の上面を有して形成したことにより、突起部４ａ間における再配線パターン４（特に絶縁層７の凹形状の底部近傍に位置する再配線パターン４）と半導体ウエハ３０との間の距離（上下方向の間隔）が、突起部４ａ間における絶縁層７の上面が凹形状でない場合（たとえば、半導体ウエハ３０に対して平行な場合）に比べて短くなるので、半導体ウエハ３０からの熱が再配線パターン４に伝導しやすくなり、半導体モジュールの放熱性を向上させることができる。
【００４５】
（３）突起部４ａ間に設けられた銅板４ｘを半導体ウエハ３０側に凹形状に撓ませて形成した後、この銅板４ｘをパターニングして再配線パターン４を形成するようにしたので、半導体モジュールの動作時に発生する熱により突起部４ａが基点となって配線領域５ｂの再配線パターン４が熱膨張する際には、配線領域５ｂの再配線パターン４に半導体ウエハ３０の表面と平行な平行成分と下向きの垂直成分を有するモーメントを発生させることができる。そして、こうしたモーメントが生じた配線領域５ｂの再配線パターン４を突起領域５ａの再配線パターン４を介して突起部４ａに連結しているので、突起部４ａに配線領域５ｂの再配線パターン４のモーメントに対応したモーメントを作用させることができる。このため、半導体モジュールに熱応力が発生する際には、突起部４ａに加わる剥離方向（半導体ウエハ３０から引き離される方向）の応力が緩和され、電極２と突起部４ａとの間の接続信頼性（耐熱信頼性）が向上した半導体モジュールを製造することができる。
【００４６】
（４）銅板４ｘと半導体ウエハ３０とを絶縁層７を介して圧着する際に、新たな装置を追加することなく銅板４ｘを凹形状に撓ませることができるので、銅板４ｘをエッチングして形成される再配線パターン４（特に配線領域５ｂにおける再配線パターン４）を容易に凹形状とし、これに連結される突起部４ａにかかる剥離方向の応力を緩和することが可能な半導体モジュールを低コストで製造することができる。
【００４７】
（５）半導体モジュールが個別化される前の半導体ウエハ３０の状態で一括して突起部４ａを有する再配線パターン４を形成したので、半導体モジュールごとに個別に再配線パターン４などを形成する場合に比べて、半導体モジュールの製造コストを低減することができる。
【００４８】
（６）再配線パターン４に突起部４ａを一体的に設けたことで、半導体基板１の電極２から外部接続電極９に至るまでの経路に異種材料間の接続部（界面）がないため、回路動作時の温度変化などにより、突起部４ａと再配線パターン４との間に熱応力が作用しても断線等の恐れが少ない。したがって、半導体モジュールの熱応力による接続信頼性の低下を抑制することができる。
【００４９】
（第２実施形態）
図７は本発明の第２実施形態に係る半導体モジュールを説明するための断面図である。第１実施形態と異なる箇所は、再配線パターン４のパッド電極領域５ｃにおいて、表面Ｓ２と反対側の面に再配線パターン４と一体的な凸状のポスト部４ｃが設けられ、このポスト部４ｃの上面がソルダーレジスト層８から露出し、その露出面に外部接続電極９が形成されていることである。それ以外については先の第１実施形態と同様である。
【００５０】
（製造方法）
図８および図９は第２実施形態に係る半導体モジュールの製造プロセスを説明するための断面図である。
【００５１】
まず、先の図４（Ｄ）までに示した工程を経て形成された突起部４ａを有する銅板４ｙを用意する。この銅板４ｙは第１実施形態における銅板４ｘとは異なり、銅板を薄膜化していない状態である。そして、図８（Ａ）に示すように、半導体ウエハ３０の表面Ｓ１（上面側）において、半導体ウエハ３０と、突起部４ａを有する銅板４ｙとの間に絶縁層７を挟持するように配置する。
【００５２】
図８（Ｂ）に示すように、上記のように挟持した状態でプレス装置を用いて加圧成形することにより、半導体ウエハ３０、絶縁層７、及び銅板４ｙを一体化させる。プレス加工条件は第１実施形態と同様の条件が採用される。
【００５３】
図８（Ｃ）に示すように、プレス加工後に銅板４ｙと接着した状態で絶縁層７を冷却して膜収縮させることにより、銅板４ｙは各突起部４ａを支点として凹形状に撓み、突起部４ａ間における絶縁層７は突起部４ａ側からその中央部に向かって徐々に膜厚が薄くなる凹形状の上面を有して形成される。したがって、銅板４ｙは絶縁層７の表面に沿ってその上面が凹形状に撓むとともに、配線領域５ｂに対応する銅板４ｙの上面は突起領域５ａに対応する銅板４ｙの上面よりも凹んだ状態に仕上がる。なお、突起部４ａ間における銅板４ｙ（パッド電極領域５ｃに対応する部分）の凹み量Ｈ２は、たとえば、約２５μｍである。
【００５４】
図８（Ｄ）に示すように、リソグラフィ技術およびエッチング技術を用いて銅板４ｙを加工して、銅板４ｙの表面Ｓ２の反対側の面に分離溝を形成する。これにより、銅板４ｙは所定の厚さ（再配線パターン４に相当する厚さ）にまで薄膜化された銅板４ｘに加工され、この銅板４ｘには表面Ｓ２の反対側の面におけるパッド電極領域５ｃに所定の円錐台パターンを有するポスト部４ｃが一体的に形成される。
【００５５】
次に、図９（Ａ）に示すように、リソグラフィ技術およびエッチング技術を用いて銅板４ｘを加工することにより、再配線パターン４をパターニングする。この再配線パターン４は、第１実施形態と同様、突起部４ａが設けられた突起領域５ａとこれに連続して延在する配線領域５ｂとからなる。先の銅板４ｘの凹形状の上面を反映し、配線領域５ｂにおける再配線パターン４は突起領域５ａにおける再配線パターン４よりも半導体ウエハ３０側に凹んだ状態に仕上がる。また、パッド電極領域５ｃにおける再配線パターン４には凸状のポスト部４ｃが一体的に形成されている。
【００５６】
図９（Ｂ）に示すように、ソルダーレジスト層８をラミネートし、リソグラフィ法により再配線パターン４のポスト部４ｃを露出させ、半導体ウエハ３０上の絶縁層７および再配線パターン４を覆うように形成する。そして、はんだ印刷法を用いて再配線パターン４のポスト部４ｃの露出面に対して外部接続電極９を形成する。
【００５７】
図９（Ｃ）に示すように、複数の半導体モジュール形成領域１０を区画するスクライブライン１０ａに沿って半導体ウエハ３０の裏面（下面側）から半導体ウエハ３０をダイシングすることにより半導体基板１と同じ外形寸法を有する半導体モジュールに個別化する。この後、個別化された半導体モジュールを薬液による洗浄処理を行うことで、ダイシング時に発生する残渣などを除去する。
【００５８】
これらの工程により先の図７に示した第２実施形態の半導体モジュールが製造される。
【００５９】
この第２実施形態の半導体モジュールおよびその製造方法によれば、上記（１）〜（６）の効果に加え、以下のような効果を得ることができる。
【００６０】
（７）再配線パターン４に凸状のポスト部４ｃを設けたことで、この突出したポスト部４ｃが横方向に作用する応力に応じて変形するようになるため、ポスト部４ｃに接続して設けられる外部接続電極９に作用する熱応力を低減させることが可能になり、外部接続電極９の接続信頼性を向上させることができる。
【００６１】
（８）再配線パターン４に突起部４ａおよびポスト部４ｃをそれぞれ一体的に設けたことで、半導体基板１の電極２から外部接続電極９に至るまでの経路に異種材料間の接続部（界面）がないため、回路動作時の温度変化などにより、突起部４ａと再配線パターン４との間もしくは再配線パターン４とポスト部４ｃとの間に熱応力が作用しても断線等の恐れが少ない。したがって、半導体モジュールの熱応力による接続信頼性の低下を抑制することができる。
【００６２】
（９）半導体基板１の電極２から外部接続電極９に至るまでの経路を、一枚の銅板４ｚからエッチング処理により形成することができるので、ＣＳＰによる半導体モジュールの製造工程を簡略化することができる。さらに半導体モジュールの製造コストを低減することができる。
【００６３】
（第３実施形態）
図１０は第３実施形態における突起部を有する金属板の形成方法を説明するための断面図であり、図１１は第３実施形態に係る半導体モジュールの製造プロセスを説明するための断面図である。第３実施形態における半導体モジュールは第２実施形態とその構成は同じであり、第２実施形態と異なる箇所はその製造方法である。具体的には、表面Ｓ２と反対側の面に銅板４ｘと一体的な凸状のポスト部４ｃを予め形成しておき、この銅板４ｘを半導体ウエハ３０に絶縁層７を介して圧着することにより、第２実施形態における半導体モジュールを製造していることである。なお、ポスト部４ｃは本発明の「ポスト部」の一例である。
【００６４】
まず、図１０（Ａ）に示すように、先の図４（Ｄ）までに示した工程を経て形成された突起部４ａを有する銅板４ｙを用意する。この銅板４ｙは第２実施形態で採用した銅板と同じである。
【００６５】
図１０（Ｂ）に示すように、リソグラフィ技術を用いて各半導体モジュール形成領域１０内におけるパッド電極領域５ｃに対応する部分にレジストマスクＰＲ２を形成する。なお、レジストマスクＰＲ２を設けた面と反対側（表面Ｓ２）にはレジスト保護膜（図示せず）を形成して銅板４ｙを保護しておく。
【００６６】
図１０（Ｃ）に示すように、レジストマスクＰＲ２をマスクとして塩化第二鉄溶液などの薬液を用いたウェットエッチング処理を行い、銅板４ｙの表面Ｓ２の反対側の面に分離溝を形成する。これにより、銅板４ｙは所定の厚さ（再配線パターン４に相当する厚さ）にまで薄膜化された銅板４ｘに加工され、この銅板４ｘには表面Ｓ２の反対側の面におけるパッド電極領域５ｃに所定の円錐台パターンを有するポスト部４ｃが一体的に形成される。
【００６７】
図１０（Ｄ）に示すように、レジストマスクＰＲ２およびレジスト保護膜を除去する。これにより、所定の厚さに加工され、表面Ｓ２に所定の突起部４ａが一体的に設けられるとともに、表面Ｓ２の反対側の面におけるパッド電極領域５ｃに所定のポスト部４ｃが一体的に設けられた銅板４ｘが形成される。
【００６８】
このように製造した突起部４ａおよびポスト部４ｃを有する銅板４ｘを別途用意しておき、以下に説明する第３実施形態での半導体モジュールの製造プロセスに採用する。
【００６９】
まず、図１１（Ａ）に示すように、半導体ウエハ３０の表面Ｓ１（上面側）において、半導体ウエハ３０と、突起部４ａおよびポスト部４ｃを有する銅板４ｘとの間に絶縁層７を挟持する。
【００７０】
図１１（Ｂ）に示すように、上記のように挟持した上でプレス装置を用いて加圧成形することにより、半導体ウエハ３０、絶縁層７、及び銅板４ｘを一体化して重畳する。プレス加工条件は第１実施形態と同様の条件が採用される。この際、凸状のポスト部４ｃに加わる圧力により、対応する突起部４ａ間の銅板４ｘは凹んだ状態に形成される。さらに絶縁層７を冷却して収縮させることにより、銅板４ｘは各突起部４ａを支点としてさらに撓み、図１１（Ｃ）に示すように、突起部４ａ間における絶縁層７は突起部４ａ側からその中央部に向かって徐々に膜厚が薄くなる凹形状の上面を有して形成される。これにより、銅板４ｘは絶縁層７の表面に沿ってその上面が凹形状に撓み、配線領域５ｂに対応する銅板４ｘは突起領域５ａに対応する銅板４ｘよりも半導体ウエハ３０側に凹んだ状態に仕上がる。なお、突起部４ａ間における銅板４ｘ（パッド電極領域５ｃに対応する部分）の凹み量Ｈ３は、たとえば、約３０μｍである。
【００７１】
これ以降は先の図９（Ａ）〜図９（Ｃ）で示した工程を経て第３実施形態における半導体モジュールが製造される。
【００７２】
この第３実施形態における半導体モジュールおよびその製造方法によれば、上記（１）〜（９）の効果に加え、以下のような効果を得ることができる。
【００７３】
（１０）突起部４ａが設けられた表面Ｓ２と反対側の面に、突起部４ａと重畳しない位置に銅板４ｘと一体的な凸状のポスト部４ｃを形成したことで、銅板４ｘと半導体ウエハ３０とを絶縁層７を介して圧着する際、絶縁層７の収縮による変形に加え、凸状のポスト部４ｃに加わる圧力により突起部４ａ間の銅板４ｘを凹形状に撓ませることができる。このため、より確実に、且つ、より制御よく接続信頼性の向上した半導体モジュールを製造することができる。
【００７４】
（第４実施形態）
図１２は本発明の第４実施形態に係る半導体モジュールを説明するための断面図である。
【００７５】
第４実施形態の半導体モジュールにおける半導体基板１は、その表面Ｓ１（上面側）に周知の技術により所定の集積回路などの半導体素子（図示せず）が形成され、実装面となる表面Ｓ１に半導体素子の電極２が形成されている。この電極２の所定の領域（中央部分）が露出するように半導体基板１の表面上の領域には保護膜３が形成されている。半導体基板１の上には、電極２および保護膜３を被覆する絶縁層７が形成され、この絶縁層７を貫通して電極２の露出面に接続する複数の突起部４ａとこれら突起部４ａが表面Ｓ２側（下面側）に一体的に設けられた再配線パターン４とが形成されている。この再配線パターン４は突起部４ａが設けられた突起領域５ａ１（５ａ２）とこれに連続して延在する配線領域５ｂ１（５ｂ２）とを有している。ここで、絶縁層７は突起部４ａ間において凹形状の上面を有して形成され、たとえば、配線領域５ｂ１における再配線パターン４はその上面に沿って形成されている。このため、配線領域５ｂ１における再配線パターン４は突起領域５ａ１（５ａ２）における再配線パターン４よりも半導体基板１側に凹んだ状態となっている。この凹み量Ｈ４は、たとえば、約２０μｍである。そして、再配線パターン４には表面Ｓ２と反対側（上面側）の所定の領域に外部接続電極（図示せず）が設けられ、これ以外の領域はソルダーレジスト層８により覆われている。なお、こうした半導体モジュールは第１実施形態と同様の製造方法にて容易に製造することができる。
【００７６】
この第４実施形態における半導体モジュールおよびその製造方法によれば、少なくとも第１実施形態と同様の効果を享受することができる。
【００７７】
（第５実施形態）
図１３は第５実施形態における突起部を有する金属板の形成方法を説明するための断面図であり、図１４は第５実施形態に係る半導体モジュールの製造プロセスを説明するための断面図である。第５実施形態における半導体モジュールは第１実施形態とその構成は同じであり、第１実施形態と異なる箇所はその製造方法である。
【００７８】
以下に、突起部を有する金属板（突起部４ａが一体的に設けられた銅板４ｘ）の形成方法を説明する。
【００７９】
まず、図１３（Ａ）に示すように、先の図４（Ｄ）までに示した工程を経て形成された突起部４ａを有する銅板４ｙを用意する。この銅板４ｙは第１実施形態で採用した銅板と同じである。
【００８０】
次に、図１３（Ｂ）に示すように、リソグラフィ技術を用いて各半導体モジュール形成領域１０内において突起部４ａを含む再配線パターン形成領域にレジストマスクＰＲ３を形成する。なお、レジストマスクＰＲ２を設けた面と反対側（表面Ｓ２）にはレジスト保護膜（図示せず）を形成して銅板４ｙを保護しておく。
【００８１】
次に、図１３（Ｃ）に示すように、レジストマスクＰＲ３をマスクとして塩化第二鉄溶液などの薬液を用いたウェットエッチング処理を行い、銅板４ｙの表面Ｓ２の反対側の面において、再配線パターン形成領域を除く領域をハーフエッチする。これにより、銅板４ｙの表面Ｓ２の反対側の面に再配線パターン形成領域を凸部５０とする凹凸が形成される。この凹凸の段差は後述する再配線パターン４に相当する厚さと同等であることが望ましい。
【００８２】
次に、図１３（Ｄ）に示すように、レジストマスクＰＲ３およびレジスト保護膜を除去する。これにより、所定の厚さに加工され、表面Ｓ２に所定の突起部４ａが一体的に設けられるとともに、表面Ｓ２の反対側の面に再配線パターン形成領域を凸部５０とする凹凸が設けられた銅板４ｘが形成される。
【００８３】
このように製造した突起部４ａおよび凸部５０を有する銅板４ｘを別途用意しておき、以下に説明する第５実施形態での半導体モジュールの製造プロセスに採用する。
【００８４】
まず、図１４（Ａ）に示すように、半導体ウエハ３０の表面Ｓ１（上面側）において、半導体ウエハ３０と、突起部４ａおよび凸部５０を有する銅板４ｘとの間に絶縁層７を挟持する。
【００８５】
図１４（Ｂ）に示すように、上記のように挟持した上でプレス装置を用いて加圧成形することにより、半導体ウエハ３０、絶縁層７、及び銅板４ｘを一体化して重畳する。プレス加工条件は第１実施形態と同様の条件が採用される。この際、凸部５０に加わる圧力により、対応する突起部４ａ間の銅板４ｘは凹んだ状態に形成される。本実施の形態では、プレス加工の際に膜厚が薄くなっている凹部５２が絶縁層７に押し込まれやすいため、銅板４ｙが各突起部４ａを支点としてより一層撓みやすくなる。さらに絶縁層７を冷却して収縮させることにより、銅板４ｘは各突起部４ａを支点としてさらに撓み、図１４（Ｃ）に示すように、突起部４ａ間における絶縁層７は突起部４ａ側からその中央部に向かって徐々に膜厚が薄くなる凹形状の上面を有して形成される。これにより、銅板４ｘは絶縁層７の表面に沿ってその上面が凹形状に撓み、配線領域５ｂに対応する銅板４ｘは突起領域５ａに対応する銅板４ｘよりも半導体ウエハ３０側に凹んだ状態に仕上がる。
【００８６】
次に、図１５に示すように、銅板４ｘの表面Ｓ２の反対側の面をエッチバックすることにより、再配線パターン４を形成する。
【００８７】
これ以降は先の図６（Ｂ）〜図６（Ｃ）で示した工程を経て第５実施形態における半導体モジュールが製造される。
【００８８】
この第５実施形態における半導体モジュールの製造方法によれば、第１実施形態と同様の効果に加え、以下のような効果を得ることができる。
【００８９】
（１１）半導体ウエハ３０、絶縁層７、及び銅板４ｘをプレス加工により一体化する際に、膜厚が薄くなっている凹部５２が絶縁層７に押し込まれやすいため、銅板４ｘが各突起部４ａを支点としてより一層撓みやすくなる。
【００９０】
（第６実施形態）
図１６は本発明の第６実施形態に係る半導体モジュールを説明するための断面図である。本実施形態に係る半導体モジュールの基本的な構成は第１実施形態と同様である。第１実施形態と異なる点は、外部接続電極９の位置に対応して、再配線パターン４の表面Ｓ２側にダミー突起部６０が設けられていることである。このダミー突起部６０の頂部面は、半導体基板１に設けられた電極２には接続されておらず、保護膜３と接している。すなわち、ダミー突起部６０は半導体基板１とは電気的に接続されていない状態で前記半導体基板１に支持された突起部である。
【００９１】
以下に、突起部およびダミー突起部を有する金属板（突起部４ａおよびダミー突起部６０が一体的に設けられた銅板４ｘ）の形成方法を説明する。図１７（Ａ）〜（Ｅ）は突起部およびダミー突起部を有する金属板の形成方法を説明するための断面図である。
【００９２】
まず、図１７（Ａ）に示すように、少なくとも突起部４ａの高さと再配線パターン４の厚さとの和よりも大きい厚さを有する銅板４ｚを用意する。銅板４ｚの厚さは約１００μｍである。また、銅板４ｚとしては圧延された銅からなる圧延金属が採用される。
【００９３】
次に、図１７（Ｂ）に示すように、リソグラフィ技術を用いて各半導体モジュール形成領域１０内における突起部形成領域およびダミー突起部形成領域に、それぞれレジストマスクＰＲ１、レジストマスクＰＲ１’を形成する。ここで、突起部形成領域の配列は複数のスクライブライン１０ａによって複数の半導体モジュール形成領域１０に区画された半導体ウエハ３０における半導体基板１の各電極２の位置に対応している。また、本実施形態におけるレジストマスクＰＲ１’の配列は、外部接続電極９の位置に対応している。レジストマスクＰＲ１’の径はレジストマスクＰＲ１の径より小さい。たとえば、レジストマスクＰＲ１の径は１００μｍφ、レジストマスクＰＲ１’の径は５０μｍφである。なお、レジストマスクＰＲ１を設けた面と反対側（上面側）の全面にはレジスト保護膜（図示せず）を形成して銅板４ｚを保護しておく。
【００９４】
次に、図１７（Ｃ）に示すように、レジストマスクＰＲ１およびレジストマスクＰＲ１’をマスクとして塩化第二鉄溶液などの薬液を用いたウェットエッチング処理を行い、銅板４ｙの表面Ｓ２から突出する所定の円錐台パターンの突起部４ａおよびダミー突起部６０を形成する。ダミー突起部６０の高さは突起部４ａの高さより低くなっている。このようなダミー突起部６０はレジストマスクＰＲ１およびレジストマスクＰＲ１’をマスクとして銅板４ｙの表面Ｓ２をエッチングし、さらにオーバーエッチングを施すことにより形成することができる。
【００９５】
次に、図１７（Ｄ）に示すように、レジストマスクＰＲ１およびレジスト保護膜を除去する。これにより、銅板４ｙの表面Ｓ２に突起部４ａおよびダミー突起部６０が一体的に形成される。なお、レジストマスクＰＲ１およびレジストマスクＰＲ１’に代えて銀（Ａｇ）などの金属マスクを採用してもよい。この場合には銅板４ｚとのエッチング選択比が十分確保されるため、突起部４ａおよびダミー突起部６０のパターニングのさらなる微細化を図ることが可能となる。
【００９６】
次に、図１７（Ｅ）に示すように、塩化第二鉄溶液などの薬液を用いたウェットエッチング処理などにより、表面Ｓ２の反対側から銅板４ｙの全体をエッチングすることにより銅板４ｙを薄膜化する。この際、表面Ｓ２にはレジスト保護膜（図示せず）を形成して突起部４ａ、ダミー突起部６０および銅板４ｙを保護しておき、エッチング処理後にレジスト保護膜を除去する。これにより、所定の厚さ（再配線パターン４の厚さ）に加工され、表面Ｓ２に所定の突起部４ａおよびダミー突起部６０が一体的に設けられた銅板４ｘが形成される。なお、銅板４ｘは本発明の「金属板」の一例である。
【００９７】
このように製造した突起部４ａおよびダミー突起部６０を有する銅板４ｘを別途用意しておき、以下に説明する第６実施形態での半導体モジュールの製造プロセスに採用する。図１８および図１９は第６実施形態に係る半導体モジュールの製造プロセスを説明するための断面図である。
【００９８】
まず、図１８（Ａ）に示すように、あらかじめ表面Ｓ１（上面側）に電極２および保護膜３を有する半導体モジュール形成領域１０が形成された半導体ウエハ３０を用意する。なお、半導体ウエハ３０は、第１実施形態の図５（Ａ）に示したものと同様である。
【００９９】
次に、図１８（Ｂ）に示すように、半導体ウエハ３０上（表面Ｓ１側）において、半導体ウエハ３０と、突起部４ａおよびダミー突起部６０が一体的に形成された銅板４ｘとの間に絶縁層７を挟持するように配置する。その絶縁層７の厚さは突起部４ａの高さと同程度の約３５μｍである。なお、突起部４ａを有する銅板４ｘの形成方法は上記の通りである。
【０１００】
図１８（Ｃ）に示すように、上記のように絶縁層７を挟持した状態でプレス装置を用いて加圧成形することにより、半導体ウエハ３０、絶縁層７及び銅板４ｘを一体化させる。プレス加工時の圧力および温度は、それぞれ約５ＭＰａおよび２００℃である。このプレス加工により、絶縁層７はその粘度が低下し、塑性流動を起こす。これにより、突起部４ａが絶縁層７を貫通し、突起部４ａと電極２とが電気的に接続される。なお、突起部４ａが先端部４ａ１に近づくにつれて径が細くなるように形成された側面部４ａ２を有することにより、突起部４ａが絶縁層７をスムースに貫通する。この結果、突起部４ａと電極２との界面から絶縁層７が効果的に押し出されて絶縁層７の一部が界面に残存しにくくなる。一方、ダミー突起部６０は突起部４ａに比べて高さが低いため、絶縁層７に食い込んだ状態となっており、ダミー突起部６０の頂部面と保護膜３との間に絶縁層７が介在している。
【０１０１】
図１８（Ｄ）に示すように、プレス加工後に銅板４ｘと接着した状態で絶縁層７を冷却して膜収縮させることにより、銅板４ｘは各突起部４ａを支点として凹形状に撓んでおり、突起部４ａ間における絶縁層７は突起部４ａ側からその中央部に向かって徐々に膜厚が薄くなる凹形状の上面を有するように形成される。こうして、銅板４ｘは絶縁層７の表面に沿って半導体ウエハ３０側に凹形状に撓み、配線領域５ｂの銅板４ｘの上面は突起領域５ａの銅板４ｘの上面よりも凹んだ状態に仕上がる。銅板４ｘが絶縁層７の表面に沿って半導体ウエハ３０側に凹形状に撓むことにより、ダミー突起部６０の先端部と保護膜３とが接触する。この結果、凹形状に撓んだ銅板４ｘがダミー突起部６０によって支持される。このため、ダミー突起部６０の高さにより銅板４ｘと保護膜３との間の距離が定まるため、ダミー突起部６０により銅板４ｘの凹形状、または撓み度合いを調整することができる。なお、冷却前に樹脂の完全硬化を行うことによって基点となる突起部が動かない状態とするが、その際には、たとえば、２４０℃で２時間の圧着加熱し、冷却中もプレスを行い室温に戻すことにより実現できる。
【０１０２】
次に、図１９（Ａ）に示すように、リソグラフィ技術およびエッチング技術を用いて銅板４ｘを加工することにより、再配線パターン４を形成する。この再配線パターン４は突起部４ａが設けられた突起領域５ａとこれに連続して延在する配線領域５ｂとを有する。なお、配線領域５ｂにおける再配線パターン４は、先の銅板４ｘの凹形状の上面をそのまま反映し、突起領域５ａにおける再配線パターン４よりも半導体ウエハ３０側に凹んだ状態に仕上がっている。なお、ダミー突起部６０は、電極２の位置とは異なる位置に対応して突出している。本実施形態では、ダミー突起部６０はパッド電極領域５ｃに対応した位置に設置されている。また、本実施形態では、ダミー突起部６０は突起部４ａとは反対側の再配線パターン４の端部に設けられている。
【０１０３】
図１９（Ｂ）に示すように、ソルダーレジスト層８を、再配線パターン４のパッド電極領域５ｃに開口部を有し、絶縁層７および再配線パターン４を覆うように形成する。このソルダーレジスト層８は再配線パターン４の保護膜として機能する。ソルダーレジスト層８にはエポキシ樹脂などが採用され、その膜厚は、たとえば、約４０μｍである。そして、はんだ印刷法を用いて再配線パターン４のパッド電極領域５ｃに外部接続端子として機能する外部接続電極（はんだボール）９を形成する。具体的には、樹脂とはんだ材をペースト状にしたはんだペーストをスクリーンマスクにより所望の箇所に印刷し、はんだ溶融温度に加熱することで外部接続電極９を形成する。すなわち、パッド電極領域５ｃにおいて、再配線パターン４の表面Ｓ２にダミー突起部６０が形成され、再配線パターン４の表面Ｓ２の反対側に外部接続電極９が形成される。
【０１０４】
次に、図１９（Ｃ）に示すように、複数の半導体モジュール形成領域１０（半導体基板１）を区画するスクライブライン１０ａに沿って半導体ウエハ３０の裏面（下面側）から半導体ウエハ３０をダイシングすることにより半導体モジュールに個別化する。この後、個別化された半導体モジュールに対して薬液による洗浄処理を行うことで、ダイシング時に発生する残渣などを除去する。
【０１０５】
これらの工程により先の図１６に示した第６実施形態の半導体モジュールが製造される。
【０１０６】
この第６実施形態における半導体モジュールの製造方法によれば、第１実施形態と同様の効果に加え、以下のような効果を得ることができる。
【０１０７】
（１２）プレス加工の際に、銅板４ｘの表面Ｓ２側に設けられたダミー突起部６０の頂部面と保護膜３とが接触しているため、凹形状に撓んだ銅板４ｘがダミー突起部６０によって支持される。このため、ダミー突起部６０の高さにより銅板４ｘと保護膜３との間の距離が定まるため、ダミー突起部６０により銅板４ｘの凹形状または撓み度合いを調整することができる。特に、ダミー突起部６０を突起部４ａとは反対側の再配線パターン４の端部に設けることにより、再配線パターン４の凹形状または撓み度合いを調整することができる。
（１３）パッド電極領域５ｃにおいて、再配線パターン４の表面Ｓ２にダミー突起部６０を形成し、再配線パターン４の表面Ｓ２の反対側に外部接続電極９を形成することにより、外部接続電極９がダミー突起部６０によって支持される。このため、外部接続電極９の上下方向の位置のずれが生じにくくなり、外部接続電極９を実装基板等に接続する場合の接続信頼性が向上する。
（１４）再配線パターン４から絶縁層７内に突出するダミー突起部６０を設けたことで、半導体基板１から発生する熱がダミー突起部６０を介して再配線パターン４に伝導するようになる。このため、ダミー突起部６０を設けない場合に比べ、半導体基板１からの熱を再配線パターン４へ放熱する際の熱抵抗が減少し、半導体モジュールとしての放熱性が向上する。この結果、半導体モジュールの温度上昇が抑制され、再配線パターン４と絶縁層７との間の熱応力が低減されるので、再配線パターン４が絶縁層７からの剥離することが防止される。
【０１０８】
なお、本発明は、ここまでで説明した各実施形態に限定されるものではなく、当業者の知識に基づいて各種の設計変更等の変形を加えることも可能であり、そのような変形が加えられた実施形態も本発明の範囲に含まれうるものである。たとえば、各実施形態の構成を適宜組み合わせてもよい。
【０１０９】
上記第１実施形態では、半導体基板１の電極２のピッチをより広くするために、突起部４ａを絶縁層７に埋め込むようにして銅板４ｘ、絶縁層７、及び半導体基板１を積層させて再配線パターン４を形成し、再配線パターン４上に外部接続電極９を設けた例を示したが、本発明はこれに限らず、たとえば、突起部を有する銅板を用いて所定のパターンからなる配線層を繰り返し形成して多層化するようにしてもよい。これによれば、多層配線のビルドアップをより簡便に行うことができるとともに、多層配線内における各突起部の接続信頼性（耐熱信頼性）を向上させることができる。
【０１１０】
上記第２実施形態では、銅からなる再配線パターン４のポスト部４ｃの露出面に外部接続電極９を設けた例を示したが、本発明はこれに限らず、たとえば、ポスト部４ｃの露出面に、選択めっき法を用いて金めっき層（電解Ａｕ／Ｎｉめっき膜）を形成した後、外部接続電極９を形成するようにしてもよい。このようにすることで、ポスト部と外部接続電極との間の接続信頼性を向上させることができる。
【０１１１】
上記第４実施形態では、半導体素子を構成する集積回路と接続された電極２とこれに接続する突起部４ａを複数設け、こうした突起部４ａ間を接続する再配線パターン４（配線領域５ｂ１）を半導体基板１側に凹ませる例を示したが、本発明はこれに限らず、たとえば、電極２の一方に集積回路と接続されていないダミー電極を採用し、ダミー電極上の突起部と電極２上の突起部との間における再配線パターンを凹ませるようにしてもよい。また、突起部４ａの一方に電極２と接続していないダミー突起部を採用し、ダミー突起部と突起部との間における再配線パターンの上面を凹ませるようにしてもよい。こうした場合にも、上記効果を享受することができる。特にダミー突起部を設ける場合には、突起部の配置に関する設計自由度が向上するため、再配線パターン４の上面の凹み量Ｈ４をより制御しやすくなる。
【０１１２】
上記第６実施形態では、突起部４ａより高さが低いダミー突起部６０を形成するために、オーバーエッチングが施されていたが、本発明はこれに限らず、たとえば、レジストマスクＰＲ１を選択的に除去し、レジストマスクＰＲ１’を残した状態で、突起部４ａの頂部面にめっき膜（たとえば、膜厚５μｍ）を形成してもよい。これにより、ダミー突起部６０の高さを突起部４ａの高さより低くすることができる。
【０１１３】
上記実施形態では、銅板と一体的に設けた突起部を円錐台で、その先端部に近づくにつれて径（寸法）が細くなるように形成した例を示したが、本発明はこれに限らず、たとえば、所定の径を有する円柱状の突起部であってもよい。また、突起部として円錐台のものを採用したが、四角形などの多角形であってもよい。この場合にも、突起部に加わる剥離方向の応力が緩和され、半導体基板の電極と突起部との間の接続信頼性（耐熱信頼性）を向上させることができる。
【０１１４】
上記実施形態では、絶縁層を介して銅板と半導体ウエハを圧着する工程において、平面的に膜厚が均一な絶縁層を採用した例を示したが、本発明はこれに限らず、たとえば、再配線パターンを凹ませたい領域に対応する部分の絶縁層に、リソグラフィ技術およびエッチング技術を用いて予め凹部を形成しておき、こうした凹部を有する絶縁層を介して銅板と半導体ウエハを圧着するようにしてもよい。
【０１１５】
（第７実施形態）
図２０は本発明の第７実施形態に係る半導体モジュールの概略断面図である。
【０１１６】
第７実施形態の半導体モジュールにおける半導体基板１には、基材としてＰ型シリコン基板１ａが採用され、周知の技術によりその内部に所定の電気回路などの半導体素子２が形成されている。そして、Ｐ型シリコン基板１ａの表面Ｓには、半導体素子（たとえば、ＬＳＩ素子）２と電気的に接続された電極２ａと、半導体素子２と電気的に接続されていないダミー電極２ｂとが形成されている。さらに、Ｐ型シリコン基板１ａ上には半導体素子２を保護するための保護膜３が設けられている。なお、電極２ａおよびダミー電極２ｂの材料にはアルミニウム（Ａｌ）や銅（Ｃｕ）などの金属が採用され、保護膜３にはシリコン酸化膜（ＳｉＯ２）やシリコン窒化膜（ＳｉＮ）などの絶縁膜が採用される。
【０１１７】
電極２ａおよびダミー電極２ｂの上には絶縁層７が形成され、この絶縁層７上には所定のパターンを有する再配線パターン４が形成されている。そして、この再配線パターン４には、再配線パターン４と一体的に形成されるとともに、絶縁層７を貫通して電極２ａに接する第１の導体部４ａが形成されている。さらに、第１の導体部４ａが突出する面と同じ側に、絶縁層７を貫通してダミー電極２ｂに接する第２の導体部４ｂが一体的に設けられている。
【０１１８】
再配線パターン４の上面（第１の導体部４ａと第２の導体部４ｂが突出する面とは反対側の面）側には、第２の導体部４ｂと重畳する位置に外部接続電極（はんだボール）９が設けられている。そして、半導体基板１上の絶縁層７および再配線パターン４を覆うようにソルダーレジスト層８が設けられ、外部接続電極９はこのソルダーレジスト層８から上方に突出し露出している。
【０１１９】
なお、半導体基板１は本発明の「基板」、半導体素子２は本発明の「半導体素子」、電極２ａは本発明の「第１の電極」、ダミー電極２ｂは本発明の「第２の電極」、第１の導体部４ａは本発明の「第１の導体部」、第２の導体部４ｂは本発明の「第２の導体部」、絶縁層７は本発明の「絶縁層」、再配線パターン４は本発明の「配線層」、及び外部接続電極９は本発明の「外部電極」の一例である。
【０１２０】
（製造方法）
図２１は各導体部を有する銅板の形成方法を説明するための概略断面図である。
【０１２１】
まず、図２１（Ａ）に示すように、少なくとも第１の導体部４ａ（または第２の導体部４ｂ）の高さと再配線パターン４の厚さとの和よりも大きい厚さを有する導電体、たとえば、銅板４ｚを用意する。銅板４ｚの厚さは約３００μｍである。また、銅板４ｚとしては圧延された銅からなる圧延金属が採用される。銅からなる圧延金属は、めっき処理などによって形成された銅からなる金属膜と比較すると、機械的強度の点において強く、再配線のための材料として優れている。
【０１２２】
図２１（Ｂ）に示すように、リソグラフィ技術を用いて各半導体モジュール形成領域６内における導体部形成領域にレジストマスクＰＲを形成する。ここで、導体部形成領域の配列は半導体基板１の各電極（電極２ａ、ダミー電極２ｂ）の位置に対応している。
【０１２３】
図２１（Ｃ）に示すように、レジストマスクＰＲをマスクとして、薬液を用いたウェットエッチング処理を行い、銅板４ｚを加工する。これにより、銅板４ｙの下面側から突出する第１の導体部４ａおよび第２の導体部４ｂを一括して形成する。この際、第１の導体部４ａは、円錐台形状に設けられ、その具体的な形状は、半導体基板１の電極２ａとの接触面と平行な先端部４ａ１と、この先端部４ａ１に近づくにつれて径（寸法）が細くなるように形成された側面部４ａ２とを備えており、円錐形の先端部を除去しその断面形状が台形状をなしている。第１の導体部４ａの高さは約３５μｍとし、第１の導体部４ａの先端（先端部４ａ１）の径および基面（銅板との連結部）の径はそれぞれ約３０μｍφおよび約４０μｍφとしている。なお、本実施形態では、第２の導体部４ｂは、同様に加工され、第１の導体部４ａと同じ円錐台形状に仕上がっている。
【０１２４】
図２１（Ｄ）に示すように、レジストマスクＰＲを除去する。これにより、銅板４ｙの一方の面側（下面側）に対して第１の導体部４ａおよび第２の導体部４ｂが一体的に形成される。
【０１２５】
図２１（Ｅ）に示すように、薬液を用いたウェットエッチング処理により、上面側（各導体部が突出する面とは反対側の面）から銅板４ｙの全体をエッチングすることにより銅板４ｙを薄膜化する。これにより、所定の厚さ（再配線パターン４の厚さ）に加工され、一方の面側（下面側）に所定の第１の導体部４ａおよび第２の導体部４ｂが一体的に設けられた銅板４ｘが形成される。本実施形態の銅板４ｘの厚さは約２０μｍである。なお、銅板４ｘは本発明の「導電体」の一例である。
【０１２６】
このように製造した第１の導体部４ａおよび第２の導体部４ｂを有する銅板４ｘを別途用意しておき、以下に説明する第７実施形態での半導体モジュールの製造プロセスに採用する。図２２および図２３は第７実施形態に係る半導体モジュールの製造プロセスを説明するための概略断面図である。
【０１２７】
まず、図２２（Ａ）に示すように、Ｐ型シリコン基板１ａに対してスクライブライン５により区画した複数の半導体モジュール形成領域６を設けた半導体基板１を用意する。半導体基板１の表面Ｓ側には、半導体モジュール形成領域６ごとに、半導体素子２、電極２ａ、ダミー電極２ｂ、及び保護膜３が形成されている。なお、このような半導体基板１は、通常のリソグラフィ技術、エッチング技術、イオン注入技術、成膜技術、及び熱処理技術などを組み合わせた半導体製造プロセスにより製造される。
【０１２８】
図２２（Ｂ）に示すように、半導体基板１と、第１の導体部４ａおよび第２の導体部４ｂが一体的に形成された銅板４ｘとの間に絶縁層７を挟持するように配置する。絶縁層７の厚さは第１の導体部４ａおよび第２の導体部４ｂの高さと同程度の約３５μｍである。絶縁層７としては加圧したときに塑性流動を引き起こす材料が好ましい。その材料としては、たとえば、エポキシ系熱硬化型樹脂が挙げられる。なお、第１の導体部４ａおよび第２の導体部４ｂを有する銅板４ｘの形成方法は前述の通りである。
【０１２９】
図２２（Ｃ）に示すように、上記のように挟持した上でプレス装置を用いて加圧成形することにより、半導体基板１、絶縁層７、及び銅板４ｘを一体化させる。プレス加工時の圧力および温度はそれぞれ約５ＭＰａおよび２００℃である。このプレス加工により、絶縁層７はその粘度が低下し、塑性流動を起こす。これにより、第１の導体部４ａは絶縁層７を貫通し、第１の導体部４ａと電極２ａとが電気的に接続される。さらに、第２の導体部４ｂが絶縁層７を貫通し、第２の導体部４ｂとダミー電極２ｂとが接するように形成される。なお、第１の導体部４ａがその先端部４ａ１に近づくにつれて径（寸法）が細くなるように形成された側面部４ａ２を有することにより、第１の導体部４ａが絶縁層７をスムースに貫通する。この結果、第１の導体部４ａと電極２ａとの界面から絶縁層７が効果的に押し出されるため絶縁層７の一部が界面に残存しにくくなる。
【０１３０】
図２２（Ｄ）に示すように、リソグラフィ技術およびエッチング技術を用いて銅板４ｘを加工することにより所定のパターンを有する再配線パターン４を形成する。
【０１３１】
次に、図２３（Ａ）に示すように、半導体基板１上に設けた絶縁層７および再配線パターン４を覆うようにソルダーレジスト層８を形成する。このソルダーレジスト層８は再配線パターン４の保護膜として機能する。ソルダーレジスト層８にはエポキシ樹脂などが採用され、その膜厚は、たとえば、約４０μｍである。そして、このソルダーレジスト層８に対して再配線パターン４上の外部接続電極形成領域に開口部８ａを形成する。
【０１３２】
続いて、はんだ印刷法を用いてソルダーレジスト層８の開口部８ａ内の再配線パターン４上に外部接続端子として機能する外部接続電極（はんだボール）９を形成する。具体的には、樹脂とはんだ材をペースト状にしたはんだペーストをスクリーンマスクにより所望の箇所に印刷し、はんだ溶融温度に加熱することで外部接続電極９を形成する。
【０１３３】
図２３（Ｂ）に示すように、複数の半導体モジュール形成領域６を区画するスクライブライン５に沿ってダイシングすることにより半導体基板１を個別化する。この後、薬液による洗浄処理を行うことでダイシング時に発生する残渣などを除去する。
【０１３４】
これらの工程により先の図２０に示した第７実施形態の半導体モジュールが製造される。
【０１３５】
この第７実施形態の半導体モジュールおよびその製造方法によれば、以下のような効果を得ることができるようになる。
【０１３６】
（１５）再配線パターン４から絶縁層７内に突出する第２の導体部４ｂを設けたことで、再配線パターン４と絶縁層７との間の接触面積が増加するとともに、第２の導体部４ｂのアンカー効果により、再配線パターン４と絶縁層７の界面（接触面）での密着性が向上する。このため、半導体モジュールの動作時に生じる熱応力により再配線パターン４が絶縁層７から剥離することを防止することができる。
【０１３７】
（１６）再配線パターン４から絶縁層７内に突出する第２の導体部４ｂを設けたことで、半導体基板１から発生する熱が第２の導体部４ｂを介して再配線パターン４に伝導するようになる。このため、従来の第２の導体部４ｂを設けない場合に比べ、半導体基板１からの熱を再配線パターン４へ放熱する際の熱抵抗が減少し、半導体モジュールとしての放熱性が向上する。この結果、半導体モジュールの温度上昇が抑制され、再配線パターン４と絶縁層７との間の熱応力が低減されるので、再配線パターン４が絶縁層７からの剥離することが防止される。
【０１３８】
（１７）第２の導体部４ｂを半導体基板１と接するようにしたことで、動作時に半導体基板１から発生する熱が第２の導体部４ｂを介して再配線パターン４に伝導されやすくなる。このため、上記（１６）の効果をより顕著に享受することができる。
【０１３９】
（１８）再配線パターン４上の、第２の導体部４ｂと畳重する位置に外部接続電極９を設けたことで、動作時に半導体基板１から発生する熱が第２の導体部４ｂと再配線パターン４を介してより効率的に外部に放出されるようになる。このため、上記（１６）または（１７）の効果より顕著に享受することができる。
【０１４０】
（１９）第２の導体部４ｂの先端部を半導体基板１に設けたダミー電極２ｂと接触させたことで、その接触面は金属同士による接着状態となる。このため、半導体モジュールの温度が上昇する場合であっても、第２の導体部４ｂとダミー電極２ｂの熱膨張係数の差が小さいために、第２の導体部４ｂの先端部が絶縁性の樹脂材料と接触する場合に比べて、先端部における密着強度が向上する。この結果、再配線パターン４と絶縁層７の間の密着性をさらに向上させることができる。
【０１４１】
（２０）第２の導体部４ｂとダミー電極２ｂとを同一の金属（たとえば、銅）からなるようにすることで、第２の導体部４ｂとダミー電極２ｂの熱膨張係数が同じになる。このため、上記（１９）の効果をより顕著に享受することができる。
【０１４２】
（２１）ダミー電極２ｂの露出部を金（Ａｕ）とし、第２の導体部４ｂの先端に金（Ａｕ）めっき処理を施した場合には、両者の接触後に熱処理を行うことによりＡｌとＡｕが合金化されるため、ダミー電極２ｂと第２の導体部４ｂとの密着性をさらに向上させることができる。
【０１４３】
（２２）第２の導体部４ｂの形成と埋設を、第１の導体部４ａの形成工程と圧着工程をそのまま利用して行うので、従来の薬液処理やプラズマ処理などによる密着性改善処理を別途行う場合に比べて、再配線パターン４と絶縁層７との間の密着性が向上した半導体モジュールを低コストで製造することができる。
【０１４４】
（２３）第２の導体部４ｂを再配線パターン４からはみ出さないように形成する場合には、再配線パターン４のレイアウトを変更することなく第２の導体部４ｂを配置できる。
【０１４５】
（２４）第２の導体部４ｂを配置したことで、プレス加工時の銅板４ｘ（加工後の再配線パターン４）のたわみを最適に調整することができる。このため、再配線パターン４のパターニング精度および微細化の向上に寄与することができる。
【０１４６】
（第８実施形態）
図２４は本発明の第８実施形態に係る半導体モジュールを説明するための概略断面図である。第７実施形態と異なる箇所は、半導体基板１にダミー電極２ｂを配置せず、第２の導体部４ｂを半導体基板１の保護膜３に接するように形成していることである。それ以外については第７実施形態と同様である。
【０１４７】
この第８実施形態の半導体モジュールおよびその製造方法によれば、上記（１５）〜（１８）および（２２）〜（２４）の効果に加え、以下の効果を得ることができる。
【０１４８】
（２５）半導体基板１にダミー電極２ｂを設けないので、別途用意する半導体基板１に対して、再配線パターン４および第２の導体部４ｂに関するレイアウト自由度が向上する。このため、半導体モジュールの低コスト化を図ることができる。
【０１４９】
（２６）銅板４ｘへの第１の導体部４ａの形成時に、第２の導体部４ｂを形成するだけの変更で、再配線パターン４と絶縁層７との間の密着性を向上させている。そのため、少なくとも上記（１５）〜（１８）に記載のような好適な半導体モジュールを容易に製造することができる。
【０１５０】
（第９実施形態）
図２５は本発明の第９実施形態に係る半導体モジュールを説明するための概略断面図である。第８実施形態と異なる箇所は、外部接続電極９の直下に設けていた第２の導体部４ｂを第１の導体部４ａと外部接続電極９との間に配置していることである。それ以外については第８実施形態と同様である。
【０１５１】
この第９実施形態の半導体モジュールおよびその製造方法によれば、上記（１５）〜（１８）および（２２）〜（２４）の効果に加え、以下の効果を得ることができる。
【０１５２】
（２７）第２の導体部４ｂを第１の導体部４ａと外部接続電極９との間に設けるようにしたことで、第２の導体部４ｂのレイアウト自由度が向上する。このため、第２の導体部４ｂを半導体基板１上のより効果的な再配線パターン部分に配置し、動作時に半導体基板１から発生する熱を再配線パターン４により効率的に伝導させることができる。この結果、上記（１６）または（１７）の効果より顕著に享受することができる。
【０１５３】
（２８）第２の導体部４ｂを再配線パターン４からはみ出さないように形成する場合には、再配線パターン４のレイアウトを変更することなく第２の導体部４ｂを配置できるため、第２の導体部４ｂのレイアウト自由度がさらに向上する。
【０１５４】
次に、本発明の半導体モジュールを備えた携帯機器について説明する。なお、携帯機器として携帯電話に搭載する例を示すが、たとえば、個人用携帯情報端末（ＰＤＡ）、デジタルビデオカメラ（ＤＶＣ）、音楽プレーヤ、及びデジタルスチルカメラ（ＤＳＣ）といった電子機器であってもよい。
【０１５５】
図２６は本発明の実施形態に係る半導体モジュールを備えた携帯電話の構成を示す図である。携帯電話１１０は、第１の筐体１１２と第２の筐体１１４が可動部１２０によって連結される構造になっている。第１の筐体１１２と第２の筐体１１４は可動部１２０を軸として回動可能である。第１の筐体１１２には文字や画像等の情報を表示する表示部１１８やスピーカ部１２４が設けられている。第２の筐体１１４には操作用ボタンなどの操作部１２２やマイク部１２６が設けられている。なお、本発明の各実施形態に係る半導体モジュールはこうした携帯電話１１０の内部に搭載されている。なお、このように、携帯電話に搭載した本発明の半導体モジュールとしては、各回路を駆動するための電源回路、ＲＦ発生するＲＦ発生回路、ＤＡＣ、エンコーダ回路、携帯電話の表示部に採用される液晶パネルの光源としてのバックライトの駆動回路などとして採用することが可能である。
【０１５６】
図２７は図２６に示した携帯電話の部分断面図（第１の筐体１１２の断面図）である。本発明の各実施形態に係る半導体モジュール１３０は、外部接続電極９を介してプリント基板１２８に搭載され、こうしたプリント基板１２８を介して表示部１１８などと電気的に接続されている。また、半導体モジュール１３０の裏面側（外部接続電極９とは反対側の面）には金属基板などの放熱基板１１６が設けられ、たとえば、半導体モジュール１３０から発生する熱を第１の筐体１１２内部に篭もらせることなく、効率的に第１の筐体１１２の外部に放熱することができるようになっている。
【０１５７】
本発明の実施形態に係る半導体モジュールを備えた携帯機器によれば、以下の効果を得ることができる。
【０１５８】
（２９）第１実施形態乃至第６実施形態の半導体モジュールを用いた場合：半導体モジュール１３０の動作時に熱応力が発生した際に、突起部に加わる剥離方向（基板から引き離される方向）の応力が緩和され、半導体モジュールにおける電極と突起部との間の接続信頼性（耐熱信頼性）が向上するので、こうした半導体モジュール１３０を搭載した携帯機器の信頼性（耐熱信頼性）が向上する。
【０１５９】
（３０）第７実施形態乃至第９実施形態の半導体モジュールを用いた場合：半導体モジュール１３０の動作時に生じる熱応力により半導体モジュール内の再配線パターン４が絶縁層７から剥離することが防止され、半導体モジュール１３０の信頼性（耐熱信頼性）が向上するので、こうした半導体モジュール１３０を搭載した携帯機器の信頼性（耐熱信頼性）が向上する。
【０１６０】
（３１）放熱基板１１６を介して半導体モジュール１３０からの熱を効率的に外部に放熱することができるので、半導体モジュール１３０の温度上昇が抑制され、再配線パターン４と絶縁層７との間の熱応力が低減される。このため、放熱基板１１６を設けない場合に比べ、電極と突起部との間の接続信頼性（耐熱信頼性）が向上し、または、半導体モジュール内の再配線パターン４が絶縁層７から剥離することが防止され、半導体モジュール１３０の信頼性（耐熱信頼性）が向上する。この結果、携帯機器の信頼性（耐熱信頼性）を向上させることができる。
【０１６１】
（３２）上記実施形態で示したウエハレベルＣＳＰ（Chip Size Package）プロセスにより製造された半導体モジュール１３０は薄型化・小型化されるので、こうした半導体モジュール１３０を搭載した携帯機器の薄型化・小型化を図ることができる。
【０１６２】
なお、本発明は、第７実施形態以降の各実施形態に限定されるものではなく、当業者の知識に基づいて各種の設計変更等の変形を加えることも可能であり、そのような変形が加えられた実施形態も本発明の範囲に含まれうるものである。たとえば、各実施形態の構成を適宜組み合わせてもよい。
【０１６３】
上記実施形態では、銅板と一体的に設けた各導体部を円錐台で、その先端部に近づくにつれて径が細くなるように形成した例を示したが、本発明はこれに限らない。たとえば、所定の径を有する円柱状の導体部であってもよい。また、導体部として円錐台のものを採用したが、四角形などの多角形であってもよい。こうした場合にも上記効果を享受することができる。
【０１６４】
上記実施形態では、第１の導体部４ａと第２の導体部４ｂとを同一形状で同一寸法とした例を示したが、本発明はこれに限らず、たとえば、導体部の形状や寸法を互いに異なるようにしてもよい。
【０１６５】
上記実施形態では、電極２ａを再配置するための再配線パターン４ごとに第２の導体部４ｂを１箇所配置した例を示したが、本発明はこれに限らない。たとえば、第２の導体部４ｂを複数（２箇所以上）配置するようにしてもよい。この場合には第２の導体部４ｂごとの効果により、再配線パターン４と絶縁層７の界面（接触面）での密着性がさらに向上する。
【０１６６】
上記実施形態では、第１の導体部４ａおよび第２の導体部４ｂを絶縁層７に埋め込むようにして銅板４ｘ、絶縁層７、及び半導体基板１を積層させて再配線パターン４を形成した後、この再配線パターン４上に外部接続電極９を設けた例を示したが、本発明はこれに限らない。たとえば、各導体部（下層の配線層と電気的に接続する第１の導体部と下層の配線層とは接続しない第２の導体部）を有する銅板を用いて所定のパターンからなる配線層を繰り返し形成して多層化するようにしてもよい。これによれば、多層配線のビルドアップをより簡便に行うことができるとともに、多層配線内における配線層の密着性（耐熱信頼性）を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【０１６７】
【図１】本発明の第１実施形態に係る半導体モジュールの断面図である。
【図２】図１に示した半導体モジュールの外部接続電極等が形成された面の平面図である。
【図３】図３（Ａ）〜（Ｃ）は、半導体ウエハの斜視図、半導体ウエハに対応した突起部を有する金属板の斜視図、及び突起部を有する金属板の断面図である。
【図４】図４（Ａ）〜（Ｅ）は、第１実施形態における突起部を有する金属板の形成方法を説明するための断面図である。
【図５】図５（Ａ）〜（Ｄ）は、第１実施形態に係る半導体モジュールの製造プロセスを説明するための断面図である。
【図６】図６（Ａ）〜（Ｃ）は、第１実施形態に係る半導体モジュールの製造プロセスを説明するための断面図である。
【図７】本発明の第２実施形態に係る半導体モジュールの断面図である。
【図８】図８（Ａ）〜（Ｄ）は、第２実施形態に係る半導体モジュールの製造プロセスを説明するための断面図である。
【図９】図９（Ａ）〜（Ｃ）は、第２実施形態に係る半導体モジュールの製造プロセスを説明するための断面図である。
【図１０】図１０（Ａ）〜（Ｄ）は、第３実施形態における突起部を有する金属板の形成方法を説明するための断面図である。
【図１１】図１１（Ａ）〜（Ｃ）は、第３実施形態に係る半導体モジュールの製造プロセスを説明するための断面図である。
【図１２】本発明の第４実施形態に係る半導体モジュールの断面図である。
【図１３】図１３（Ａ）〜（Ｄ）は、第５実施形態における突起部を有する金属板の形成方法を説明するための断面図である。
【図１４】図１４（Ａ）〜（Ｃ）は、第５実施形態に係る半導体モジュールの製造プロセスを説明するための断面図である。
【図１５】図１５（Ａ）〜（Ｃ）は、第５実施形態に係る半導体モジュールの製造プロセスを説明するための断面図である。
【図１６】本発明の第６実施形態に係る半導体モジュールの断面図である。
【図１７】図１７（Ａ）〜（Ｅ）は、第６実施形態における突起部およびダミー突起部を有するを有する金属板の形成方法を説明するための断面図である。
【図１８】図１８（Ａ）〜（Ｄ）は、第６実施形態に係る半導体モジュールの製造プロセスを説明するための断面図である。
【図１９】図１９（Ａ）〜（Ｃ）は、第６実施形態に係る半導体モジュールの製造プロセスを説明するための断面図である。
【図２０】本発明の第７実施形態に係る半導体モジュールの概略断面図である。
【図２１】図２１（Ａ）〜（Ｅ）は、第７実施形態における各導体部（突起部）を有する銅板の形成方法を説明するための概略断面図である。
【図２２】図２２（Ａ）〜（Ｄ）は、第７実施形態に係る半導体モジュールの製造プロセスを説明するための概略断面図である。
【図２３】図２３（Ａ）、（Ｂ）は、第７実施形態に係る半導体モジュールの製造プロセスを説明するための概略断面図である。
【図２４】本発明の第８実施形態に係る半導体モジュールの概略断面図である。
【図２５】本発明の第９実施形態に係る半導体モジュールの概略断面図である。
【図２６】本発明の半導体モジュールを備えた携帯機器の概略図である。
【図２７】本発明の半導体モジュールを備えた携帯機器の概略断面図である。
【符号の説明】
【０１６８】
１・・・半導体基板、２・・・電極、３・・・保護膜、４・・・再配線パターン、４ａ・・・突起部、４ａ１・・・突起部の先端部、４ａ２・・・突起部の側面部、５ａ・・・突起領域、５ｂ・・・配線領域、５ｃ・・・パッド電極領域、７・・・絶縁層、８・・・ソルダーレジスト層。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、半導体モジュール、半導体モジュールの製造方法および当該半導体モジュールを備えた携帯機器に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、電子機器の小型化・高機能化に伴い、電子機器に使用される半導体モジュールの小型化が求められている。これを実現するために半導体モジュールの外部接続電極間の狭ピッチ化が不可欠となるものの、はんだボール自体の大きさやはんだ付け時のブリッジ発生などが制約となり、外部接続電極の狭ピッチ化による小型化には限界があった。近年では、このような限界を克服するために、半導体モジュールに再配線を形成することによる外部接続電極の再配置が行われている。このような再配置の方法として、たとえば、金属板をハーフエッチすることによって形成した突起構造を電極またはビアとし、金属板にエポキシ樹脂などの絶縁層を介して半導体モジュールを装着し、突起構造に半導体モジュールの外部接続電極を接続する方法が知られている（特許文献１参照）。
【特許文献１】特開平９−２８９２６４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
一般に突起構造を有する金属板（半導体モジュールにおいては突起構造を有する配線パターン）などの材料には銅（Ｃｕ）が採用されるため、半導体モジュールの動作時に発生する熱によって絶縁層との間には材料間の熱膨張係数の差に起因した熱応力が発生する。この熱応力は半導体モジュールの外部接続電極に対して平行に延在する配線パターン部分からこの配線パターンと一体的に設けられた突起構造部分に集中して加わるので、突起構造と外部接続電極との界面で断線が発生することがある。特に今後、半導体モジュールのさらなる小型化を実現するために突起構造自体の微細化を進めていく場合には、突起構造と外部接続電極との接触面積が小さくなるため、こうした応力により突起構造と外部接続電極との界面で断線がさらに発生しやすくなることが懸念される。
【０００４】
また、金属板（配線パターン）と絶縁層とはその接触面の密着性のみで接着しているため、こうした熱応力により剥がれが生じ、半導体モジュールの信頼性が低下することが懸念される。
【０００５】
本発明はこうした課題に鑑みてなされたものであり、その目的は、半導体モジュールの電極部における接続信頼性を向上させる技術の提供にある。また、本発明の他の目的は、配線パターンが絶縁層から剥離することを抑制可能な半導体モジュールおよびその製造方法並びにこうした半導体モジュールを備えた携帯機器を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記課題を解決するために、本発明のある態様に係る半導体モジュールは、表面に電極を有する基板と、基板上に設けられた絶縁層と、絶縁層上に設けられた配線層と、配線層と一体的に設けられ、絶縁層を貫通して電極と電気的に接続された突起部と、を備え、配線層は突起部が設けられた第１の領域とこれに連続して延在する第２の領域とを有し、第２の領域における配線層は第１の領域における配線層よりも基板側に凹んで形成されていることを特徴とする。
【０００７】
この態様によれば、第２の領域の配線層が第１の領域の配線層よりも基板側に凹んで形成されているので、半導体モジュールの動作時に発生する熱により第１の領域に位置する突起部が基点となって第２の領域の配線層が熱膨張する際に、この第２の領域の配線層には基板表面と平行な平行成分と下向きの垂直成分を有するモーメントが発生する。そして、こうしたモーメントが生じた第２の領域の配線層が第１の領域の配線層を介して突起部に連結されているので、突起部には第２の領域の配線層のモーメントに対応したモーメントが作用する。このため、半導体モジュールに熱応力が発生した際には、こうしたモーメント（下向きの垂直成分のモーメント）により突起部に加わる剥離方向（基板から引き離される方向）の応力が緩和されるので、半導体モジュールにおける電極と突起部との間の接続信頼性（耐熱信頼性）を向上させることが可能となる。
【０００８】
上記課題を解決するために、本発明の他の態様に係る半導体モジュールの製造方法は、表面に複数の電極を有する半導体基板を用意する第１の工程と、電極の位置に対応して突出して設けられた突起部が形成されるように、金属板に分離溝を設ける第２の工程と、金属板と半導体基板とを絶縁層を介して圧着し、突起部が絶縁層を貫通することにより、突起部と電極とを電気的に接続するとともに、突起部間に設けられた金属板を半導体基板側に凹形状に撓ませる第３の工程と、金属板をパターニングして所定のパターンからなる配線層を形成する第４の工程と、を備えることを特徴とする。
【０００９】
この態様によれば、突起部間に設けられた金属板を半導体基板側に凹形状に撓ませて形成した後、この金属板をパターニングして所定のパターンからなる配線層を形成したので、半導体モジュールの動作時に発生する熱により突起部が基点となって配線層が熱膨張する際には、配線層に半導体基板表面と平行な平行成分と下向きの垂直成分を有するモーメントを発生させることができる。そして、こうしたモーメントが生じる配線層を突起部に連結して形成したので、突起部に配線層のモーメントに対応したモーメントを作用させることができる。このため、半導体モジュールに熱応力が発生する際に、突起部に加わる剥離方向（半導体基板から引き離される方向）の応力が緩和され、電極と突起部との間の接続信頼性が向上した半導体モジュールを製造することができる。
【００１０】
また、金属板と半導体基板とを絶縁層を介して圧着する際に、新たな装置を追加することなく金属板を凹形状に撓ませることができるので、金属板をパターニングして形成される配線層を容易に凹形状とし、これに連結される突起部にかかる剥離方向の応力を緩和することが可能な半導体モジュールを低コストで製造することできる。
上記課題を解決するために、本発明のある態様に係る半導体モジュールは、内部の半導体素子と電気的に接続された第１の電極を主表面に有する基板と、基板上に設けられた絶縁層と、絶縁層上に設けられた配線層と、配線層と一体的に設けられ、絶縁層を貫通して第１の電極と接する第１の導体部と、配線層から絶縁層内に突出する第２の導体部と、を備えることを特徴とする。
【００１１】
上記課題を解決するために、本発明のある態様に係る半導体モジュールの製造方法は、内部の半導体素子と電気的に接続された第１の電極を主表面に有する基板を用意する第１の工程と、第１の電極の位置に対応して突出する第１の導体部と、この第１の導体部と異なる位置で突出する第２の導体部とが形成された導電体を用意する第２の工程と、基板と導電体との間に絶縁層を挟持するように配置した後、第１の導体部が絶縁層を貫通するように金属板を圧着することにより、第１の導体部と第１の電極とを接触させるとともに、第２の導体部を絶縁層内に埋め込む第３の工程と、導電体をパターニングして所定のパターンからなる配線層を形成する第４の工程と、を備えることを特徴とする。
【００１２】
上記課題を解決するために、本発明のある態様に係る携帯機器は、上記半導体モジュールを備えることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、半導体モジュールの電極部における接続信頼性が向上する。また、本発明によれば、配線パターンが絶縁層から剥離するのを抑制することが可能な半導体モジュールおよびその製造方法並びにこうした半導体モジュールを備えた携帯機器が提供される。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
以下、本発明を具現化した実施形態について図面に基づいて説明する。なお、すべての図面において、同様な構成要素には同様の符号を付し、適宜説明を省略する。
【００１５】
（第１実施形態）
図１は本発明の第１実施形態に係る半導体モジュールの断面図であり、図２は同半導体モジュールの外部接続電極等が形成された面の平面図である。
【００１６】
第１実施形態の半導体モジュールにおける半導体基板１は、Ｐ型シリコンウエハなどが採用され、その表面Ｓ１（上面側）に周知の技術により所定の集積回路などの半導体素子（図示せず）が形成され、実装面となる表面Ｓ１（特に外周縁部）に半導体素子の電極２が形成されている。この電極２の所定の領域（中央部分）が露出するように半導体基板１の表面上の領域には保護膜３が形成されている。半導体基板１の上には、電極２のピッチをより広くするために電極２および保護膜３の上に絶縁層７が形成され、さらにこの絶縁層７を貫通して電極２の露出面に接続する複数の突起部４ａとこれら突起部４ａが表面Ｓ２側（下面側）に一体的に設けられた再配線パターン４とが形成されている。この再配線パターン４は突起部４ａが設けられた突起領域５ａとこれに連続して延在する配線領域５ｂとを有している。ここで、絶縁層７は配線領域５ｂにおいて凹形状の上面を有して形成され、配線領域５ｂにおける再配線パターン４はその上面に沿って形成されている。このため、配線領域５ｂにおける再配線パターン４は突起領域５ａにおける再配線パターン４よりも半導体基板１側に凹んだ状態となっている。また、再配線パターン４には表面Ｓ２と反対側（上面側）の所定の領域（パッド電極領域５ｃ）に外部接続電極（はんだボール）９が設けられ、この外部接続電極以外の領域はソルダーレジスト層８により覆われている。
【００１７】
具体的には、電極２は、半導体素子を構成する集積回路と接続され、集積回路の外周縁部に多数個が位置するように形成されている。電極２の材料にはアルミニウム（Ａｌ）や銅（Ｃｕ）などが採用される。なお、電極２の材料にアルミニウムを採用する場合には、電極２の表面に窒化チタン（ＴｉＮ）や窒化タンタル（ＴａＮ）などのバリア膜を形成してもよい。このように電極２の表面にバリア膜を形成することで、銅からなる突起部４ａが電極２に当接した場合でも、突起部４ａの材料である銅が電極２に拡散されることを防止することができる。また、電極２の材料に銅を採用する場合には、電極２と突起部４ａの熱膨張係数が同じになるので、その界面での熱応力に対する接続信頼性（耐熱信頼性）を向上させることができる。さらに、突起部の先端に細かな凹凸を設けることも可能であり、それによりプレス加工時の電極との接合を確実にし、接合信頼性を向上させることができる。また、突起部の先端に金（Ａｕ）／ニッケル（Ｎｉ）のめっきを施して電極との接合信頼性を向上させることができる。
【００１８】
絶縁層７は、半導体基板１の上に形成され、突起部４ａ間において突起部４ａ側からその中央部に向かって徐々に膜厚が薄くなる凹形状の上面を有して形成されている。突起部４ａ間における絶縁層７の凹み量Ｈ１は、たとえば、約２５μｍである。絶縁層７は加圧したときに塑性流動を引き起こす材料からなる。加圧したときに塑性流動を引き起こす材料としてはエポキシ系熱硬化型樹脂が挙げられ、その樹脂は、たとえば、温度１６０℃、圧力８ＭＰａの条件下で、粘度が１ｋＰａ・ｓの特性を有する材料であればよい。また、温度１６０℃の条件下で、この材料は１５ＭＰａで加圧した場合に、加圧しない場合と比較して、樹脂の粘度が約１／８に低下する。
【００１９】
再配線パターン４は、絶縁層７の上に形成され、突起領域５ａとこれに連続して延在する配線領域５ｂとを有している。そして、突起領域５ａにおける再配線パターン４には電極２の位置に対応して表面Ｓ２から突出してこの絶縁層７を貫通する突起部４ａが一体的に複数設けられている。これら突起部４ａは、図２に示すように、半導体基板１の外周縁部に配置されている。また、図１に示すように、配線領域５ｂにおける再配線パターン４は、絶縁層７の上面に沿って形成され、突起領域５ａにおける再配線パターン４よりも半導体基板１側に凹んで形成されている。この再配線パターン４における凹み量Ｈ１は、絶縁層の凹み量と同じ約２５μｍである。再配線パターン４および突起部４ａには、たとえば、圧延された銅からなる圧延金属が採用される。銅からなる圧延金属は、めっき処理等によって形成された銅からなる金属膜と比較すると、機械的強度の点において強く、再配線のための材料として優れている。再配線パターン４の厚さは、たとえば、約２０μｍであり、突起部４ａの高さ（厚さ）は、たとえば、約３５μｍである。突起部４ａは、円錐台形状に設けられ、その具体的な形状は、半導体基板１の電極２との接触面と平行な先端部４ａ１と、この先端部４ａ１に近づくにつれて径（寸法）が細くなるように形成された側面部４ａ２とを備えており、円錐形の先端部を除去してその断面形状が台形状をなしている（以下、「円錐台」と称する）。突起部４ａの先端（先端部４ａ１）の径および基面（電極２との接触面）の径は、それぞれ約３０μｍφおよび約４０μｍφである。また、突起部４ａは電極２に対応する位置に設けられている。突起部４ａの先端（先端部４ａ１）は半導体基板１の電極２と直に接するように形成され、突起部４ａを介して電極２と再配線パターン４とを電気的に接続している。
【００２０】
外部接続電極（はんだボール）９は、再配線パターン４の表面Ｓ２と反対側（上面側）の所定の領域（パッド電極領域５ｃ）に設けられ、それぞれの電極２に対応する外部接続端子として機能する。外部接続電極９は、図２に示すように、半導体基板１の外周縁部に設けられた突起部４ａにて囲まれる領域の内部に配置され、配線領域５ｂ（パッド電極領域５ｃを含む）における再配線パターン４を介して突起部４ａ（突起領域５ａにおける再配線パターン４）と電気的に接続されている。また、図１に示すように、パッド電極領域５ｃ以外の領域は再配線パターン４の保護膜として機能するソルダーレジスト層８により覆われている。
【００２１】
なお、半導体基板１は本発明の「基板」、電極２は本発明の「電極」、絶縁層７は本発明の「絶縁層」、再配線パターン４は本発明の「配線層」、突起部４ａは本発明の「突起部」、突起領域５ａは本発明の「第１の領域」、及び配線領域５ｂは本発明の「第２の領域」の一例である。
【００２２】
（製造方法）
図３（Ａ）は半導体基板の一例である半導体ウエハ（以下、本明細書においては同様。）の斜視図であり、図３（Ｂ）は半導体ウエハ上に形成された突起部を有する金属板の斜視図であり、図３（Ｃ）は突起部を有する金属板の断面図である。
【００２３】
まず、複数のスクライブライン１０ａにより区画された半導体モジュール形成領域１０（半導体基板１）が格子状（マトリクス状）に配置された半導体基板の一例である半導体ウエハ３０を用意する。半導体ウエハ３０の表面には、図３（Ａ）に示すように、半導体モジュール形成領域１０ごとに集積回路などの半導体素子が形成され、この半導体素子と接続された電極２がその外周縁部に形成されている。なお、このような半導体ウエハ３０は、通常のリソグラフィ技術、エッチング技術、イオン注入技術、成膜技術、及び熱処理技術などを組み合わせた半導体製造プロセスにより製造される。
【００２４】
次に、突起部を有する金属板として、突起部４ａが一体的に設けられた銅板４ｘを用意する。銅板４ｘの平面的な大きさは、図３（Ｂ）に示すように、半導体ウエハ３０と同程度に形成されている。また、突起部４ａは銅板４ｘの表面Ｓ２に各半導体モジュール形成領域１０内の電極２の位置にそれぞれ対応して設けられている。突起部４ａは、図３（Ｃ）に示すように、半導体基板１の電極２との接触面に対して平行な先端部４ａ１と、この先端部４ａ１に近づくにつれて径が細くなるように形成された側面部４ａ２とを有している。
【００２５】
以下に、突起部を有する金属板（突起部４ａが一体的に設けられた銅板４ｘ）の形成方法を説明する。図４は図３（Ｃ）に示す突起部を有する金属板の形成方法を説明するための断面図である。
【００２６】
まず、図４（Ａ）に示すように、少なくとも突起部４ａの高さと再配線パターン４の厚さとの和よりも大きい厚さを有する銅板４ｚを用意する。銅板４ｚの厚さは約１００μｍである。また、銅板４ｚとしては圧延された銅からなる圧延金属が採用される。
【００２７】
図４（Ｂ）に示すように、リソグラフィ技術を用いて各半導体モジュール形成領域１０内における突起部形成領域にレジストマスクＰＲ１を形成する。ここで、突起部形成領域の配列は複数のスクライブライン１０ａによって複数の半導体モジュール形成領域１０に区画された半導体ウエハ３０における半導体基板１の各電極２の位置に対応している。なお、レジストマスクＰＲ１を設けた面と反対側（上面側）の全面にはレジスト保護膜（図示せず）を形成して銅板４ｚを保護しておく。
【００２８】
図４（Ｃ）に示すように、レジストマスクＰＲ１をマスクとして塩化第二鉄溶液などの薬液を用いたウェットエッチング処理を行い、銅板４ｚの表面に分離溝を形成することにより、銅板４ｙの表面Ｓ２から突出する所定の円錐台パターンの突起部４ａを形成する。この際、突起部４ａはその先端部４ａ１に近づくにつれて径（寸法）が細くなるテーパ状の側面部４ａ２を有するように形成される。なお、突起部４ａの高さは約３５μｍとし、突起部４ａの先端（先端部４ａ１）の径および基面の径はそれぞれ約３０μｍφおよび約４０μｍφとしている。
【００２９】
図４（Ｄ）に示すように、レジストマスクＰＲ１およびレジスト保護膜を除去する。これにより、銅板４ｙの表面Ｓ２に突起部４ａが一体的に形成される。なお、レジストマスクＰＲ１に代えて銀（Ａｇ）などの金属マスクを採用してもよい。この場合には銅板４ｚとのエッチング選択比が十分確保されるため、突起部４ａのパターニングのさらなる微細化を図ることが可能となる。
【００３０】
図４（Ｅ）に示すように、塩化第二鉄溶液などの薬液を用いたウェットエッチング処理などにより、表面Ｓ２の反対側から銅板４ｙの全体をエッチングすることにより銅板４ｙを薄膜化する。この際、表面Ｓ２にはレジスト保護膜（図示せず）を形成して突起部４ａおよび銅板４ｙを保護しておき、エッチング処理後にレジスト保護膜を除去する。これにより、所定の厚さ（再配線パターン４の厚さ）に加工され、表面Ｓ２に所定の突起部４ａが一体的に設けられた銅板４ｘが形成される。本実施形態の銅板４ｘの厚さは約２０μｍである。なお、銅板４ｘは本発明の「金属板」の一例である。
【００３１】
このように製造した突起部４ａを有する銅板４ｘを別途用意しておき、以下に説明する第１実施形態での半導体モジュールの製造プロセスに採用する。図５および図６は第１実施形態に係る半導体モジュールの製造プロセスを説明するための断面図である。
【００３２】
まず、図５（Ａ）に示すように、あらかじめ表面Ｓ１（上面側）に電極２および保護膜３を有する半導体モジュール形成領域１０が形成された半導体ウエハ３０を用意する。具体的には、Ｐ型シリコン基板などの半導体ウエハ３０（半導体基板１）内のそれぞれの半導体モジュール形成領域１０に対して、その表面Ｓ１に周知の技術により所定の集積回路などの半導体素子とその外周縁部に電極２を形成する。電極２の材料にはアルミニウムや銅などの金属が採用される。これらの電極２を除いた半導体基板１の表面Ｓ１上に、半導体基板１を保護するための絶縁性の保護膜３を形成した半導体ウエハ３０を用意する。保護膜３としてはシリコン酸化膜（ＳｉＯ２）やシリコン窒化膜（ＳｉＮ）やポリイミド（ＰＩ）などが採用される。なお、半導体ウエハ３０は本発明の「半導体ウエハ」の一例である。
【００３３】
図５（Ｂ）に示すように、半導体ウエハ３０上（表面Ｓ１側）において、半導体ウエハ３０と、突起部４ａが一体的に形成された銅板４ｘとの間に絶縁層７を挟持するように配置する。その絶縁層７の厚さは突起部４ａの高さと同程度の約３５μｍである。なお、突起部４ａを有する銅板４ｘの形成方法は上記の通りである。
【００３４】
図５（Ｃ）に示すように、上記のように絶縁層７を挟持した状態でプレス装置を用いて加圧成形することにより、半導体ウエハ３０、絶縁層７及び銅板４ｘを一体化させる。プレス加工時の圧力および温度は、それぞれ約５ＭＰａおよび２００℃である。このプレス加工により、絶縁層７はその粘度が低下し、塑性流動を起こす。これにより、突起部４ａが絶縁層７を貫通し、突起部４ａと電極２とが電気的に接続される。なお、突起部４ａが先端部４ａ１に近づくにつれて径が細くなるように形成された側面部４ａ２を有することにより、突起部４ａが絶縁層７をスムースに貫通する。この結果、突起部４ａと電極２との界面から絶縁層７が効果的に押し出されて絶縁層７の一部が界面に残存しにくくなる。
【００３５】
図５（Ｄ）に示すように、プレス加工後に銅板４ｘと接着した状態で絶縁層７を冷却して膜収縮させることにより、銅板４ｘは各突起部４ａを支点として凹形状に撓んでおり、突起部４ａ間における絶縁層７は突起部４ａ側からその中央部に向かって徐々に膜厚が薄くなる凹形状の上面を有するように形成される。こうして、銅板４ｘは絶縁層７の表面に沿って半導体ウエハ３０側に凹形状に撓み、配線領域５ｂの銅板４ｘの上面は突起領域５ａの銅板４ｘの上面よりも凹んだ状態に仕上がる。なお、突起部４ａ間における銅板４ｘ
（パッド電極領域５ｃに対応する部分）の凹み量Ｈ１は、たとえば、約２５μｍである。なお、冷却前に樹脂の完全硬化を行うことによって基点となる突起部が動かない状態とするが、その際には、たとえば、２４０℃で２時間の圧着加熱し、冷却中もプレスを行い室温に戻すことにより実現できる。
【００３６】
次に、図６（Ａ）に示すように、リソグラフィ技術およびエッチング技術を用いて銅板４ｘを加工することにより、再配線パターン４を形成する。この再配線パターン４は突起部４ａが設けられた突起領域５ａとこれに連続して延在する配線領域５ｂとを有する。なお、配線領域５ｂにおける再配線パターン４は、先の銅板４ｘの凹形状の上面をそのまま反映し、突起領域５ａにおける再配線パターン４よりも半導体ウエハ３０側に凹んだ状態に仕上がっている。
【００３７】
図６（Ｂ）に示すように、ソルダーレジスト層８を、再配線パターン４のパッド電極領域５ｃに開口部を有し、絶縁層７および再配線パターン４を覆うように形成する。このソルダーレジスト層８は再配線パターン４の保護膜として機能する。ソルダーレジスト層８にはエポキシ樹脂などが採用され、その膜厚は、たとえば、約４０μｍである。そして、はんだ印刷法を用いて再配線パターン４のパッド電極領域５ｃに外部接続端子として機能する外部接続電極（はんだボール）９を形成する。具体的には、樹脂とはんだ材をペースト状にしたはんだペーストをスクリーンマスクにより所望の箇所に印刷し、はんだ溶融温度に加熱することで外部接続電極９を形成する。
【００３８】
図６（Ｃ）に示すように、複数の半導体モジュール形成領域１０（半導体基板１）を区画するスクライブライン１０ａに沿って半導体ウエハ３０の裏面（下面側）から半導体ウエハ３０をダイシングすることにより半導体モジュールに個別化する。この後、個別化された半導体モジュールに対して薬液による洗浄処理を行うことで、ダイシング時に発生する残渣などを除去する。
【００３９】
これらの工程により先の図１に示した第１実施形態の半導体モジュールが製造される。
【００４０】
続いて、以下に、本実施形態における半導体モジュールの構成による効果について説明する。
【００４１】
本実施形態の突起部への応力緩和効果を確認するために行った熱シミュレーション結果によれば、再配線パターンに凹みのない従来例（配線領域における再配線パターンが半導体ウエハと平行な状態）では突起部に加わる剥離方向（半導体ウエハから引き離される方向）の応力は約４５６ＭＰａであったのに対し、再配線パターンに凹みを設けた実施例（配線領域における再配線パターンが突起領域における再配線パターンよりも半導体ウエハ側に凹んでいる状態）ではその応力は約４３４ＭＰａであった。すなわち、本実施形態の構造とすることにより、突起部にかかる応力が５％程度緩和されている。これは、半導体モジュールの動作時に発生する熱により突起部が基点となって配線領域の再配線パターンが熱膨張する際に、配線領域の再配線パターンには半導体ウエハ表面と平行な平行成分と下向きの垂直成分を有するモーメントが発生し、こうしたモーメントが生じた配線領域の再配線パターンが突起領域の再配線パターンを介して突起部に連結され、突起部に配線領域の再配線パターンのモーメントに対応したモーメントが作用するためである。なお、熱シミュレーションでは、半導体ウエハ上における絶縁層の膜厚を３５μｍ、再配線パターンの厚さを２０μｍ、再配線パターンと一体的に設けられた突起部を直径３５μｍの円柱状とし、半導体ウエハの温度を２５℃から１２５℃（回路動作時に相当）に昇温した際における突起部と半導体基板との界面にかかる応力を算出している。
【００４２】
この第１実施形態の半導体モジュールおよびその製造方法によれば、以下のような効果を得ることができるようになる。
【００４３】
（１）配線領域５ｂの再配線パターン４を突起領域５ａの再配線パターン４よりも半導体ウエハ３０側に凹んで形成したことにより、半導体モジュールの動作時に発生する熱により突起領域５ａに位置する突起部４ａが基点となって配線領域５ｂの再配線パターン４が熱膨張する際には、配線領域５ｂの再配線パターン４に半導体ウエハ３０の表面と平行な平行成分と下向きの垂直成分を有するモーメントが発生する。そして、こうしたモーメントが生じた配線領域５ｂの再配線パターン４が突起領域５ａの再配線パターン４を介して突起部４ａに連結されているので、突起部４ａに配線領域５ｂの再配線パターン４のモーメントに対応したモーメントが作用する。このため、半導体モジュールに熱応力が発生した際には、こうしたモーメント（下向きのモーメント）により突起部４ａに加わる剥離方向（基板から引き離される方向）の応力が緩和されるため、半導体モジュールにおける電極２と突起部４ａとの間の接続信頼性（耐熱信頼性）を向上させることが可能となる。
【００４４】
（２）突起部４ａ間における絶縁層７を凹形状の上面を有して形成したことにより、突起部４ａ間における再配線パターン４（特に絶縁層７の凹形状の底部近傍に位置する再配線パターン４）と半導体ウエハ３０との間の距離（上下方向の間隔）が、突起部４ａ間における絶縁層７の上面が凹形状でない場合（たとえば、半導体ウエハ３０に対して平行な場合）に比べて短くなるので、半導体ウエハ３０からの熱が再配線パターン４に伝導しやすくなり、半導体モジュールの放熱性を向上させることができる。
【００４５】
（３）突起部４ａ間に設けられた銅板４ｘを半導体ウエハ３０側に凹形状に撓ませて形成した後、この銅板４ｘをパターニングして再配線パターン４を形成するようにしたので、半導体モジュールの動作時に発生する熱により突起部４ａが基点となって配線領域５ｂの再配線パターン４が熱膨張する際には、配線領域５ｂの再配線パターン４に半導体ウエハ３０の表面と平行な平行成分と下向きの垂直成分を有するモーメントを発生させることができる。そして、こうしたモーメントが生じた配線領域５ｂの再配線パターン４を突起領域５ａの再配線パターン４を介して突起部４ａに連結しているので、突起部４ａに配線領域５ｂの再配線パターン４のモーメントに対応したモーメントを作用させることができる。このため、半導体モジュールに熱応力が発生する際には、突起部４ａに加わる剥離方向（半導体ウエハ３０から引き離される方向）の応力が緩和され、電極２と突起部４ａとの間の接続信頼性（耐熱信頼性）が向上した半導体モジュールを製造することができる。
【００４６】
（４）銅板４ｘと半導体ウエハ３０とを絶縁層７を介して圧着する際に、新たな装置を追加することなく銅板４ｘを凹形状に撓ませることができるので、銅板４ｘをエッチングして形成される再配線パターン４（特に配線領域５ｂにおける再配線パターン４）を容易に凹形状とし、これに連結される突起部４ａにかかる剥離方向の応力を緩和することが可能な半導体モジュールを低コストで製造することができる。
【００４７】
（５）半導体モジュールが個別化される前の半導体ウエハ３０の状態で一括して突起部４ａを有する再配線パターン４を形成したので、半導体モジュールごとに個別に再配線パターン４などを形成する場合に比べて、半導体モジュールの製造コストを低減することができる。
【００４８】
（６）再配線パターン４に突起部４ａを一体的に設けたことで、半導体基板１の電極２から外部接続電極９に至るまでの経路に異種材料間の接続部（界面）がないため、回路動作時の温度変化などにより、突起部４ａと再配線パターン４との間に熱応力が作用しても断線等の恐れが少ない。したがって、半導体モジュールの熱応力による接続信頼性の低下を抑制することができる。
【００４９】
（第２実施形態）
図７は本発明の第２実施形態に係る半導体モジュールを説明するための断面図である。第１実施形態と異なる箇所は、再配線パターン４のパッド電極領域５ｃにおいて、表面Ｓ２と反対側の面に再配線パターン４と一体的な凸状のポスト部４ｃが設けられ、このポスト部４ｃの上面がソルダーレジスト層８から露出し、その露出面に外部接続電極９が形成されていることである。それ以外については先の第１実施形態と同様である。
【００５０】
（製造方法）
図８および図９は第２実施形態に係る半導体モジュールの製造プロセスを説明するための断面図である。
【００５１】
まず、先の図４（Ｄ）までに示した工程を経て形成された突起部４ａを有する銅板４ｙを用意する。この銅板４ｙは第１実施形態における銅板４ｘとは異なり、銅板を薄膜化していない状態である。そして、図８（Ａ）に示すように、半導体ウエハ３０の表面Ｓ１（上面側）において、半導体ウエハ３０と、突起部４ａを有する銅板４ｙとの間に絶縁層７を挟持するように配置する。
【００５２】
図８（Ｂ）に示すように、上記のように挟持した状態でプレス装置を用いて加圧成形することにより、半導体ウエハ３０、絶縁層７、及び銅板４ｙを一体化させる。プレス加工条件は第１実施形態と同様の条件が採用される。
【００５３】
図８（Ｃ）に示すように、プレス加工後に銅板４ｙと接着した状態で絶縁層７を冷却して膜収縮させることにより、銅板４ｙは各突起部４ａを支点として凹形状に撓み、突起部４ａ間における絶縁層７は突起部４ａ側からその中央部に向かって徐々に膜厚が薄くなる凹形状の上面を有して形成される。したがって、銅板４ｙは絶縁層７の表面に沿ってその上面が凹形状に撓むとともに、配線領域５ｂに対応する銅板４ｙの上面は突起領域５ａに対応する銅板４ｙの上面よりも凹んだ状態に仕上がる。なお、突起部４ａ間における銅板４ｙ（パッド電極領域５ｃに対応する部分）の凹み量Ｈ２は、たとえば、約２５μｍである。
【００５４】
図８（Ｄ）に示すように、リソグラフィ技術およびエッチング技術を用いて銅板４ｙを加工して、銅板４ｙの表面Ｓ２の反対側の面に分離溝を形成する。これにより、銅板４ｙは所定の厚さ（再配線パターン４に相当する厚さ）にまで薄膜化された銅板４ｘに加工され、この銅板４ｘには表面Ｓ２の反対側の面におけるパッド電極領域５ｃに所定の円錐台パターンを有するポスト部４ｃが一体的に形成される。
【００５５】
次に、図９（Ａ）に示すように、リソグラフィ技術およびエッチング技術を用いて銅板４ｘを加工することにより、再配線パターン４をパターニングする。この再配線パターン４は、第１実施形態と同様、突起部４ａが設けられた突起領域５ａとこれに連続して延在する配線領域５ｂとからなる。先の銅板４ｘの凹形状の上面を反映し、配線領域５ｂにおける再配線パターン４は突起領域５ａにおける再配線パターン４よりも半導体ウエハ３０側に凹んだ状態に仕上がる。また、パッド電極領域５ｃにおける再配線パターン４には凸状のポスト部４ｃが一体的に形成されている。
【００５６】
図９（Ｂ）に示すように、ソルダーレジスト層８をラミネートし、リソグラフィ法により再配線パターン４のポスト部４ｃを露出させ、半導体ウエハ３０上の絶縁層７および再配線パターン４を覆うように形成する。そして、はんだ印刷法を用いて再配線パターン４のポスト部４ｃの露出面に対して外部接続電極９を形成する。
【００５７】
図９（Ｃ）に示すように、複数の半導体モジュール形成領域１０を区画するスクライブライン１０ａに沿って半導体ウエハ３０の裏面（下面側）から半導体ウエハ３０をダイシングすることにより半導体基板１と同じ外形寸法を有する半導体モジュールに個別化する。この後、個別化された半導体モジュールを薬液による洗浄処理を行うことで、ダイシング時に発生する残渣などを除去する。
【００５８】
これらの工程により先の図７に示した第２実施形態の半導体モジュールが製造される。
【００５９】
この第２実施形態の半導体モジュールおよびその製造方法によれば、上記（１）〜（６）の効果に加え、以下のような効果を得ることができる。
【００６０】
（７）再配線パターン４に凸状のポスト部４ｃを設けたことで、この突出したポスト部４ｃが横方向に作用する応力に応じて変形するようになるため、ポスト部４ｃに接続して設けられる外部接続電極９に作用する熱応力を低減させることが可能になり、外部接続電極９の接続信頼性を向上させることができる。
【００６１】
（８）再配線パターン４に突起部４ａおよびポスト部４ｃをそれぞれ一体的に設けたことで、半導体基板１の電極２から外部接続電極９に至るまでの経路に異種材料間の接続部（界面）がないため、回路動作時の温度変化などにより、突起部４ａと再配線パターン４との間もしくは再配線パターン４とポスト部４ｃとの間に熱応力が作用しても断線等の恐れが少ない。したがって、半導体モジュールの熱応力による接続信頼性の低下を抑制することができる。
【００６２】
（９）半導体基板１の電極２から外部接続電極９に至るまでの経路を、一枚の銅板４ｚからエッチング処理により形成することができるので、ＣＳＰによる半導体モジュールの製造工程を簡略化することができる。さらに半導体モジュールの製造コストを低減することができる。
【００６３】
（第３実施形態）
図１０は第３実施形態における突起部を有する金属板の形成方法を説明するための断面図であり、図１１は第３実施形態に係る半導体モジュールの製造プロセスを説明するための断面図である。第３実施形態における半導体モジュールは第２実施形態とその構成は同じであり、第２実施形態と異なる箇所はその製造方法である。具体的には、表面Ｓ２と反対側の面に銅板４ｘと一体的な凸状のポスト部４ｃを予め形成しておき、この銅板４ｘを半導体ウエハ３０に絶縁層７を介して圧着することにより、第２実施形態における半導体モジュールを製造していることである。なお、ポスト部４ｃは本発明の「ポスト部」の一例である。
【００６４】
まず、図１０（Ａ）に示すように、先の図４（Ｄ）までに示した工程を経て形成された突起部４ａを有する銅板４ｙを用意する。この銅板４ｙは第２実施形態で採用した銅板と同じである。
【００６５】
図１０（Ｂ）に示すように、リソグラフィ技術を用いて各半導体モジュール形成領域１０内におけるパッド電極領域５ｃに対応する部分にレジストマスクＰＲ２を形成する。なお、レジストマスクＰＲ２を設けた面と反対側（表面Ｓ２）にはレジスト保護膜（図示せず）を形成して銅板４ｙを保護しておく。
【００６６】
図１０（Ｃ）に示すように、レジストマスクＰＲ２をマスクとして塩化第二鉄溶液などの薬液を用いたウェットエッチング処理を行い、銅板４ｙの表面Ｓ２の反対側の面に分離溝を形成する。これにより、銅板４ｙは所定の厚さ（再配線パターン４に相当する厚さ）にまで薄膜化された銅板４ｘに加工され、この銅板４ｘには表面Ｓ２の反対側の面におけるパッド電極領域５ｃに所定の円錐台パターンを有するポスト部４ｃが一体的に形成される。
【００６７】
図１０（Ｄ）に示すように、レジストマスクＰＲ２およびレジスト保護膜を除去する。これにより、所定の厚さに加工され、表面Ｓ２に所定の突起部４ａが一体的に設けられるとともに、表面Ｓ２の反対側の面におけるパッド電極領域５ｃに所定のポスト部４ｃが一体的に設けられた銅板４ｘが形成される。
【００６８】
このように製造した突起部４ａおよびポスト部４ｃを有する銅板４ｘを別途用意しておき、以下に説明する第３実施形態での半導体モジュールの製造プロセスに採用する。
【００６９】
まず、図１１（Ａ）に示すように、半導体ウエハ３０の表面Ｓ１（上面側）において、半導体ウエハ３０と、突起部４ａおよびポスト部４ｃを有する銅板４ｘとの間に絶縁層７を挟持する。
【００７０】
図１１（Ｂ）に示すように、上記のように挟持した上でプレス装置を用いて加圧成形することにより、半導体ウエハ３０、絶縁層７、及び銅板４ｘを一体化して重畳する。プレス加工条件は第１実施形態と同様の条件が採用される。この際、凸状のポスト部４ｃに加わる圧力により、対応する突起部４ａ間の銅板４ｘは凹んだ状態に形成される。さらに絶縁層７を冷却して収縮させることにより、銅板４ｘは各突起部４ａを支点としてさらに撓み、図１１（Ｃ）に示すように、突起部４ａ間における絶縁層７は突起部４ａ側からその中央部に向かって徐々に膜厚が薄くなる凹形状の上面を有して形成される。これにより、銅板４ｘは絶縁層７の表面に沿ってその上面が凹形状に撓み、配線領域５ｂに対応する銅板４ｘは突起領域５ａに対応する銅板４ｘよりも半導体ウエハ３０側に凹んだ状態に仕上がる。なお、突起部４ａ間における銅板４ｘ（パッド電極領域５ｃに対応する部分）の凹み量Ｈ３は、たとえば、約３０μｍである。
【００７１】
これ以降は先の図９（Ａ）〜図９（Ｃ）で示した工程を経て第３実施形態における半導体モジュールが製造される。
【００７２】
この第３実施形態における半導体モジュールおよびその製造方法によれば、上記（１）〜（９）の効果に加え、以下のような効果を得ることができる。
【００７３】
（１０）突起部４ａが設けられた表面Ｓ２と反対側の面に、突起部４ａと重畳しない位置に銅板４ｘと一体的な凸状のポスト部４ｃを形成したことで、銅板４ｘと半導体ウエハ３０とを絶縁層７を介して圧着する際、絶縁層７の収縮による変形に加え、凸状のポスト部４ｃに加わる圧力により突起部４ａ間の銅板４ｘを凹形状に撓ませることができる。このため、より確実に、且つ、より制御よく接続信頼性の向上した半導体モジュールを製造することができる。
【００７４】
（第４実施形態）
図１２は本発明の第４実施形態に係る半導体モジュールを説明するための断面図である。
【００７５】
第４実施形態の半導体モジュールにおける半導体基板１は、その表面Ｓ１（上面側）に周知の技術により所定の集積回路などの半導体素子（図示せず）が形成され、実装面となる表面Ｓ１に半導体素子の電極２が形成されている。この電極２の所定の領域（中央部分）が露出するように半導体基板１の表面上の領域には保護膜３が形成されている。半導体基板１の上には、電極２および保護膜３を被覆する絶縁層７が形成され、この絶縁層７を貫通して電極２の露出面に接続する複数の突起部４ａとこれら突起部４ａが表面Ｓ２側（下面側）に一体的に設けられた再配線パターン４とが形成されている。この再配線パターン４は突起部４ａが設けられた突起領域５ａ１（５ａ２）とこれに連続して延在する配線領域５ｂ１（５ｂ２）とを有している。ここで、絶縁層７は突起部４ａ間において凹形状の上面を有して形成され、たとえば、配線領域５ｂ１における再配線パターン４はその上面に沿って形成されている。このため、配線領域５ｂ１における再配線パターン４は突起領域５ａ１（５ａ２）における再配線パターン４よりも半導体基板１側に凹んだ状態となっている。この凹み量Ｈ４は、たとえば、約２０μｍである。そして、再配線パターン４には表面Ｓ２と反対側（上面側）の所定の領域に外部接続電極（図示せず）が設けられ、これ以外の領域はソルダーレジスト層８により覆われている。なお、こうした半導体モジュールは第１実施形態と同様の製造方法にて容易に製造することができる。
【００７６】
この第４実施形態における半導体モジュールおよびその製造方法によれば、少なくとも第１実施形態と同様の効果を享受することができる。
【００７７】
（第５実施形態）
図１３は第５実施形態における突起部を有する金属板の形成方法を説明するための断面図であり、図１４は第５実施形態に係る半導体モジュールの製造プロセスを説明するための断面図である。第５実施形態における半導体モジュールは第１実施形態とその構成は同じであり、第１実施形態と異なる箇所はその製造方法である。
【００７８】
以下に、突起部を有する金属板（突起部４ａが一体的に設けられた銅板４ｘ）の形成方法を説明する。
【００７９】
まず、図１３（Ａ）に示すように、先の図４（Ｄ）までに示した工程を経て形成された突起部４ａを有する銅板４ｙを用意する。この銅板４ｙは第１実施形態で採用した銅板と同じである。
【００８０】
次に、図１３（Ｂ）に示すように、リソグラフィ技術を用いて各半導体モジュール形成領域１０内において突起部４ａを含む再配線パターン形成領域にレジストマスクＰＲ３を形成する。なお、レジストマスクＰＲ２を設けた面と反対側（表面Ｓ２）にはレジスト保護膜（図示せず）を形成して銅板４ｙを保護しておく。
【００８１】
次に、図１３（Ｃ）に示すように、レジストマスクＰＲ３をマスクとして塩化第二鉄溶液などの薬液を用いたウェットエッチング処理を行い、銅板４ｙの表面Ｓ２の反対側の面において、再配線パターン形成領域を除く領域をハーフエッチする。これにより、銅板４ｙの表面Ｓ２の反対側の面に再配線パターン形成領域を凸部５０とする凹凸が形成される。この凹凸の段差は後述する再配線パターン４に相当する厚さと同等であることが望ましい。
【００８２】
次に、図１３（Ｄ）に示すように、レジストマスクＰＲ３およびレジスト保護膜を除去する。これにより、所定の厚さに加工され、表面Ｓ２に所定の突起部４ａが一体的に設けられるとともに、表面Ｓ２の反対側の面に再配線パターン形成領域を凸部５０とする凹凸が設けられた銅板４ｘが形成される。
【００８３】
このように製造した突起部４ａおよび凸部５０を有する銅板４ｘを別途用意しておき、以下に説明する第５実施形態での半導体モジュールの製造プロセスに採用する。
【００８４】
まず、図１４（Ａ）に示すように、半導体ウエハ３０の表面Ｓ１（上面側）において、半導体ウエハ３０と、突起部４ａおよび凸部５０を有する銅板４ｘとの間に絶縁層７を挟持する。
【００８５】
図１４（Ｂ）に示すように、上記のように挟持した上でプレス装置を用いて加圧成形することにより、半導体ウエハ３０、絶縁層７、及び銅板４ｘを一体化して重畳する。プレス加工条件は第１実施形態と同様の条件が採用される。この際、凸部５０に加わる圧力により、対応する突起部４ａ間の銅板４ｘは凹んだ状態に形成される。本実施の形態では、プレス加工の際に膜厚が薄くなっている凹部５２が絶縁層７に押し込まれやすいため、銅板４ｙが各突起部４ａを支点としてより一層撓みやすくなる。さらに絶縁層７を冷却して収縮させることにより、銅板４ｘは各突起部４ａを支点としてさらに撓み、図１４（Ｃ）に示すように、突起部４ａ間における絶縁層７は突起部４ａ側からその中央部に向かって徐々に膜厚が薄くなる凹形状の上面を有して形成される。これにより、銅板４ｘは絶縁層７の表面に沿ってその上面が凹形状に撓み、配線領域５ｂに対応する銅板４ｘは突起領域５ａに対応する銅板４ｘよりも半導体ウエハ３０側に凹んだ状態に仕上がる。
【００８６】
次に、図１５に示すように、銅板４ｘの表面Ｓ２の反対側の面をエッチバックすることにより、再配線パターン４を形成する。
【００８７】
これ以降は先の図６（Ｂ）〜図６（Ｃ）で示した工程を経て第５実施形態における半導体モジュールが製造される。
【００８８】
この第５実施形態における半導体モジュールの製造方法によれば、第１実施形態と同様の効果に加え、以下のような効果を得ることができる。
【００８９】
（１１）半導体ウエハ３０、絶縁層７、及び銅板４ｘをプレス加工により一体化する際に、膜厚が薄くなっている凹部５２が絶縁層７に押し込まれやすいため、銅板４ｘが各突起部４ａを支点としてより一層撓みやすくなる。
【００９０】
（第６実施形態）
図１６は本発明の第６実施形態に係る半導体モジュールを説明するための断面図である。本実施形態に係る半導体モジュールの基本的な構成は第１実施形態と同様である。第１実施形態と異なる点は、外部接続電極９の位置に対応して、再配線パターン４の表面Ｓ２側にダミー突起部６０が設けられていることである。このダミー突起部６０の頂部面は、半導体基板１に設けられた電極２には接続されておらず、保護膜３と接している。すなわち、ダミー突起部６０は半導体基板１とは電気的に接続されていない状態で前記半導体基板１に支持された突起部である。
【００９１】
以下に、突起部およびダミー突起部を有する金属板（突起部４ａおよびダミー突起部６０が一体的に設けられた銅板４ｘ）の形成方法を説明する。図１７（Ａ）〜（Ｅ）は突起部およびダミー突起部を有する金属板の形成方法を説明するための断面図である。
【００９２】
まず、図１７（Ａ）に示すように、少なくとも突起部４ａの高さと再配線パターン４の厚さとの和よりも大きい厚さを有する銅板４ｚを用意する。銅板４ｚの厚さは約１００μｍである。また、銅板４ｚとしては圧延された銅からなる圧延金属が採用される。
【００９３】
次に、図１７（Ｂ）に示すように、リソグラフィ技術を用いて各半導体モジュール形成領域１０内における突起部形成領域およびダミー突起部形成領域に、それぞれレジストマスクＰＲ１、レジストマスクＰＲ１’を形成する。ここで、突起部形成領域の配列は複数のスクライブライン１０ａによって複数の半導体モジュール形成領域１０に区画された半導体ウエハ３０における半導体基板１の各電極２の位置に対応している。また、本実施形態におけるレジストマスクＰＲ１’の配列は、外部接続電極９の位置に対応している。レジストマスクＰＲ１’の径はレジストマスクＰＲ１の径より小さい。たとえば、レジストマスクＰＲ１の径は１００μｍφ、レジストマスクＰＲ１’の径は５０μｍφである。なお、レジストマスクＰＲ１を設けた面と反対側（上面側）の全面にはレジスト保護膜（図示せず）を形成して銅板４ｚを保護しておく。
【００９４】
次に、図１７（Ｃ）に示すように、レジストマスクＰＲ１およびレジストマスクＰＲ１’をマスクとして塩化第二鉄溶液などの薬液を用いたウェットエッチング処理を行い、銅板４ｙの表面Ｓ２から突出する所定の円錐台パターンの突起部４ａおよびダミー突起部６０を形成する。ダミー突起部６０の高さは突起部４ａの高さより低くなっている。このようなダミー突起部６０はレジストマスクＰＲ１およびレジストマスクＰＲ１’をマスクとして銅板４ｙの表面Ｓ２をエッチングし、さらにオーバーエッチングを施すことにより形成することができる。
【００９５】
次に、図１７（Ｄ）に示すように、レジストマスクＰＲ１およびレジスト保護膜を除去する。これにより、銅板４ｙの表面Ｓ２に突起部４ａおよびダミー突起部６０が一体的に形成される。なお、レジストマスクＰＲ１およびレジストマスクＰＲ１’に代えて銀（Ａｇ）などの金属マスクを採用してもよい。この場合には銅板４ｚとのエッチング選択比が十分確保されるため、突起部４ａおよびダミー突起部６０のパターニングのさらなる微細化を図ることが可能となる。
【００９６】
次に、図１７（Ｅ）に示すように、塩化第二鉄溶液などの薬液を用いたウェットエッチング処理などにより、表面Ｓ２の反対側から銅板４ｙの全体をエッチングすることにより銅板４ｙを薄膜化する。この際、表面Ｓ２にはレジスト保護膜（図示せず）を形成して突起部４ａ、ダミー突起部６０および銅板４ｙを保護しておき、エッチング処理後にレジスト保護膜を除去する。これにより、所定の厚さ（再配線パターン４の厚さ）に加工され、表面Ｓ２に所定の突起部４ａおよびダミー突起部６０が一体的に設けられた銅板４ｘが形成される。なお、銅板４ｘは本発明の「金属板」の一例である。
【００９７】
このように製造した突起部４ａおよびダミー突起部６０を有する銅板４ｘを別途用意しておき、以下に説明する第６実施形態での半導体モジュールの製造プロセスに採用する。図１８および図１９は第６実施形態に係る半導体モジュールの製造プロセスを説明するための断面図である。
【００９８】
まず、図１８（Ａ）に示すように、あらかじめ表面Ｓ１（上面側）に電極２および保護膜３を有する半導体モジュール形成領域１０が形成された半導体ウエハ３０を用意する。なお、半導体ウエハ３０は、第１実施形態の図５（Ａ）に示したものと同様である。
【００９９】
次に、図１８（Ｂ）に示すように、半導体ウエハ３０上（表面Ｓ１側）において、半導体ウエハ３０と、突起部４ａおよびダミー突起部６０が一体的に形成された銅板４ｘとの間に絶縁層７を挟持するように配置する。その絶縁層７の厚さは突起部４ａの高さと同程度の約３５μｍである。なお、突起部４ａを有する銅板４ｘの形成方法は上記の通りである。
【０１００】
図１８（Ｃ）に示すように、上記のように絶縁層７を挟持した状態でプレス装置を用いて加圧成形することにより、半導体ウエハ３０、絶縁層７及び銅板４ｘを一体化させる。プレス加工時の圧力および温度は、それぞれ約５ＭＰａおよび２００℃である。このプレス加工により、絶縁層７はその粘度が低下し、塑性流動を起こす。これにより、突起部４ａが絶縁層７を貫通し、突起部４ａと電極２とが電気的に接続される。なお、突起部４ａが先端部４ａ１に近づくにつれて径が細くなるように形成された側面部４ａ２を有することにより、突起部４ａが絶縁層７をスムースに貫通する。この結果、突起部４ａと電極２との界面から絶縁層７が効果的に押し出されて絶縁層７の一部が界面に残存しにくくなる。一方、ダミー突起部６０は突起部４ａに比べて高さが低いため、絶縁層７に食い込んだ状態となっており、ダミー突起部６０の頂部面と保護膜３との間に絶縁層７が介在している。
【０１０１】
図１８（Ｄ）に示すように、プレス加工後に銅板４ｘと接着した状態で絶縁層７を冷却して膜収縮させることにより、銅板４ｘは各突起部４ａを支点として凹形状に撓んでおり、突起部４ａ間における絶縁層７は突起部４ａ側からその中央部に向かって徐々に膜厚が薄くなる凹形状の上面を有するように形成される。こうして、銅板４ｘは絶縁層７の表面に沿って半導体ウエハ３０側に凹形状に撓み、配線領域５ｂの銅板４ｘの上面は突起領域５ａの銅板４ｘの上面よりも凹んだ状態に仕上がる。銅板４ｘが絶縁層７の表面に沿って半導体ウエハ３０側に凹形状に撓むことにより、ダミー突起部６０の先端部と保護膜３とが接触する。この結果、凹形状に撓んだ銅板４ｘがダミー突起部６０によって支持される。このため、ダミー突起部６０の高さにより銅板４ｘと保護膜３との間の距離が定まるため、ダミー突起部６０により銅板４ｘの凹形状、または撓み度合いを調整することができる。なお、冷却前に樹脂の完全硬化を行うことによって基点となる突起部が動かない状態とするが、その際には、たとえば、２４０℃で２時間の圧着加熱し、冷却中もプレスを行い室温に戻すことにより実現できる。
【０１０２】
次に、図１９（Ａ）に示すように、リソグラフィ技術およびエッチング技術を用いて銅板４ｘを加工することにより、再配線パターン４を形成する。この再配線パターン４は突起部４ａが設けられた突起領域５ａとこれに連続して延在する配線領域５ｂとを有する。なお、配線領域５ｂにおける再配線パターン４は、先の銅板４ｘの凹形状の上面をそのまま反映し、突起領域５ａにおける再配線パターン４よりも半導体ウエハ３０側に凹んだ状態に仕上がっている。なお、ダミー突起部６０は、電極２の位置とは異なる位置に対応して突出している。本実施形態では、ダミー突起部６０はパッド電極領域５ｃに対応した位置に設置されている。また、本実施形態では、ダミー突起部６０は突起部４ａとは反対側の再配線パターン４の端部に設けられている。
【０１０３】
図１９（Ｂ）に示すように、ソルダーレジスト層８を、再配線パターン４のパッド電極領域５ｃに開口部を有し、絶縁層７および再配線パターン４を覆うように形成する。このソルダーレジスト層８は再配線パターン４の保護膜として機能する。ソルダーレジスト層８にはエポキシ樹脂などが採用され、その膜厚は、たとえば、約４０μｍである。そして、はんだ印刷法を用いて再配線パターン４のパッド電極領域５ｃに外部接続端子として機能する外部接続電極（はんだボール）９を形成する。具体的には、樹脂とはんだ材をペースト状にしたはんだペーストをスクリーンマスクにより所望の箇所に印刷し、はんだ溶融温度に加熱することで外部接続電極９を形成する。すなわち、パッド電極領域５ｃにおいて、再配線パターン４の表面Ｓ２にダミー突起部６０が形成され、再配線パターン４の表面Ｓ２の反対側に外部接続電極９が形成される。
【０１０４】
次に、図１９（Ｃ）に示すように、複数の半導体モジュール形成領域１０（半導体基板１）を区画するスクライブライン１０ａに沿って半導体ウエハ３０の裏面（下面側）から半導体ウエハ３０をダイシングすることにより半導体モジュールに個別化する。この後、個別化された半導体モジュールに対して薬液による洗浄処理を行うことで、ダイシング時に発生する残渣などを除去する。
【０１０５】
これらの工程により先の図１６に示した第６実施形態の半導体モジュールが製造される。
【０１０６】
この第６実施形態における半導体モジュールの製造方法によれば、第１実施形態と同様の効果に加え、以下のような効果を得ることができる。
【０１０７】
（１２）プレス加工の際に、銅板４ｘの表面Ｓ２側に設けられたダミー突起部６０の頂部面と保護膜３とが接触しているため、凹形状に撓んだ銅板４ｘがダミー突起部６０によって支持される。このため、ダミー突起部６０の高さにより銅板４ｘと保護膜３との間の距離が定まるため、ダミー突起部６０により銅板４ｘの凹形状または撓み度合いを調整することができる。特に、ダミー突起部６０を突起部４ａとは反対側の再配線パターン４の端部に設けることにより、再配線パターン４の凹形状または撓み度合いを調整することができる。
（１３）パッド電極領域５ｃにおいて、再配線パターン４の表面Ｓ２にダミー突起部６０を形成し、再配線パターン４の表面Ｓ２の反対側に外部接続電極９を形成することにより、外部接続電極９がダミー突起部６０によって支持される。このため、外部接続電極９の上下方向の位置のずれが生じにくくなり、外部接続電極９を実装基板等に接続する場合の接続信頼性が向上する。
（１４）再配線パターン４から絶縁層７内に突出するダミー突起部６０を設けたことで、半導体基板１から発生する熱がダミー突起部６０を介して再配線パターン４に伝導するようになる。このため、ダミー突起部６０を設けない場合に比べ、半導体基板１からの熱を再配線パターン４へ放熱する際の熱抵抗が減少し、半導体モジュールとしての放熱性が向上する。この結果、半導体モジュールの温度上昇が抑制され、再配線パターン４と絶縁層７との間の熱応力が低減されるので、再配線パターン４が絶縁層７からの剥離することが防止される。
【０１０８】
なお、本発明は、ここまでで説明した各実施形態に限定されるものではなく、当業者の知識に基づいて各種の設計変更等の変形を加えることも可能であり、そのような変形が加えられた実施形態も本発明の範囲に含まれうるものである。たとえば、各実施形態の構成を適宜組み合わせてもよい。
【０１０９】
上記第１実施形態では、半導体基板１の電極２のピッチをより広くするために、突起部４ａを絶縁層７に埋め込むようにして銅板４ｘ、絶縁層７、及び半導体基板１を積層させて再配線パターン４を形成し、再配線パターン４上に外部接続電極９を設けた例を示したが、本発明はこれに限らず、たとえば、突起部を有する銅板を用いて所定のパターンからなる配線層を繰り返し形成して多層化するようにしてもよい。これによれば、多層配線のビルドアップをより簡便に行うことができるとともに、多層配線内における各突起部の接続信頼性（耐熱信頼性）を向上させることができる。
【０１１０】
上記第２実施形態では、銅からなる再配線パターン４のポスト部４ｃの露出面に外部接続電極９を設けた例を示したが、本発明はこれに限らず、たとえば、ポスト部４ｃの露出面に、選択めっき法を用いて金めっき層（電解Ａｕ／Ｎｉめっき膜）を形成した後、外部接続電極９を形成するようにしてもよい。このようにすることで、ポスト部と外部接続電極との間の接続信頼性を向上させることができる。
【０１１１】
上記第４実施形態では、半導体素子を構成する集積回路と接続された電極２とこれに接続する突起部４ａを複数設け、こうした突起部４ａ間を接続する再配線パターン４（配線領域５ｂ１）を半導体基板１側に凹ませる例を示したが、本発明はこれに限らず、たとえば、電極２の一方に集積回路と接続されていないダミー電極を採用し、ダミー電極上の突起部と電極２上の突起部との間における再配線パターンを凹ませるようにしてもよい。また、突起部４ａの一方に電極２と接続していないダミー突起部を採用し、ダミー突起部と突起部との間における再配線パターンの上面を凹ませるようにしてもよい。こうした場合にも、上記効果を享受することができる。特にダミー突起部を設ける場合には、突起部の配置に関する設計自由度が向上するため、再配線パターン４の上面の凹み量Ｈ４をより制御しやすくなる。
【０１１２】
上記第６実施形態では、突起部４ａより高さが低いダミー突起部６０を形成するために、オーバーエッチングが施されていたが、本発明はこれに限らず、たとえば、レジストマスクＰＲ１を選択的に除去し、レジストマスクＰＲ１’を残した状態で、突起部４ａの頂部面にめっき膜（たとえば、膜厚５μｍ）を形成してもよい。これにより、ダミー突起部６０の高さを突起部４ａの高さより低くすることができる。
【０１１３】
上記実施形態では、銅板と一体的に設けた突起部を円錐台で、その先端部に近づくにつれて径（寸法）が細くなるように形成した例を示したが、本発明はこれに限らず、たとえば、所定の径を有する円柱状の突起部であってもよい。また、突起部として円錐台のものを採用したが、四角形などの多角形であってもよい。この場合にも、突起部に加わる剥離方向の応力が緩和され、半導体基板の電極と突起部との間の接続信頼性（耐熱信頼性）を向上させることができる。
【０１１４】
上記実施形態では、絶縁層を介して銅板と半導体ウエハを圧着する工程において、平面的に膜厚が均一な絶縁層を採用した例を示したが、本発明はこれに限らず、たとえば、再配線パターンを凹ませたい領域に対応する部分の絶縁層に、リソグラフィ技術およびエッチング技術を用いて予め凹部を形成しておき、こうした凹部を有する絶縁層を介して銅板と半導体ウエハを圧着するようにしてもよい。
【０１１５】
（第７実施形態）
図２０は本発明の第７実施形態に係る半導体モジュールの概略断面図である。
【０１１６】
第７実施形態の半導体モジュールにおける半導体基板１には、基材としてＰ型シリコン基板１ａが採用され、周知の技術によりその内部に所定の電気回路などの半導体素子２が形成されている。そして、Ｐ型シリコン基板１ａの表面Ｓには、半導体素子（たとえば、ＬＳＩ素子）２と電気的に接続された電極２ａと、半導体素子２と電気的に接続されていないダミー電極２ｂとが形成されている。さらに、Ｐ型シリコン基板１ａ上には半導体素子２を保護するための保護膜３が設けられている。なお、電極２ａおよびダミー電極２ｂの材料にはアルミニウム（Ａｌ）や銅（Ｃｕ）などの金属が採用され、保護膜３にはシリコン酸化膜（ＳｉＯ２）やシリコン窒化膜（ＳｉＮ）などの絶縁膜が採用される。
【０１１７】
電極２ａおよびダミー電極２ｂの上には絶縁層７が形成され、この絶縁層７上には所定のパターンを有する再配線パターン４が形成されている。そして、この再配線パターン４には、再配線パターン４と一体的に形成されるとともに、絶縁層７を貫通して電極２ａに接する第１の導体部４ａが形成されている。さらに、第１の導体部４ａが突出する面と同じ側に、絶縁層７を貫通してダミー電極２ｂに接する第２の導体部４ｂが一体的に設けられている。
【０１１８】
再配線パターン４の上面（第１の導体部４ａと第２の導体部４ｂが突出する面とは反対側の面）側には、第２の導体部４ｂと重畳する位置に外部接続電極（はんだボール）９が設けられている。そして、半導体基板１上の絶縁層７および再配線パターン４を覆うようにソルダーレジスト層８が設けられ、外部接続電極９はこのソルダーレジスト層８から上方に突出し露出している。
【０１１９】
なお、半導体基板１は本発明の「基板」、半導体素子２は本発明の「半導体素子」、電極２ａは本発明の「第１の電極」、ダミー電極２ｂは本発明の「第２の電極」、第１の導体部４ａは本発明の「第１の導体部」、第２の導体部４ｂは本発明の「第２の導体部」、絶縁層７は本発明の「絶縁層」、再配線パターン４は本発明の「配線層」、及び外部接続電極９は本発明の「外部電極」の一例である。
【０１２０】
（製造方法）
図２１は各導体部を有する銅板の形成方法を説明するための概略断面図である。
【０１２１】
まず、図２１（Ａ）に示すように、少なくとも第１の導体部４ａ（または第２の導体部４ｂ）の高さと再配線パターン４の厚さとの和よりも大きい厚さを有する導電体、たとえば、銅板４ｚを用意する。銅板４ｚの厚さは約３００μｍである。また、銅板４ｚとしては圧延された銅からなる圧延金属が採用される。銅からなる圧延金属は、めっき処理などによって形成された銅からなる金属膜と比較すると、機械的強度の点において強く、再配線のための材料として優れている。
【０１２２】
図２１（Ｂ）に示すように、リソグラフィ技術を用いて各半導体モジュール形成領域６内における導体部形成領域にレジストマスクＰＲを形成する。ここで、導体部形成領域の配列は半導体基板１の各電極（電極２ａ、ダミー電極２ｂ）の位置に対応している。
【０１２３】
図２１（Ｃ）に示すように、レジストマスクＰＲをマスクとして、薬液を用いたウェットエッチング処理を行い、銅板４ｚを加工する。これにより、銅板４ｙの下面側から突出する第１の導体部４ａおよび第２の導体部４ｂを一括して形成する。この際、第１の導体部４ａは、円錐台形状に設けられ、その具体的な形状は、半導体基板１の電極２ａとの接触面と平行な先端部４ａ１と、この先端部４ａ１に近づくにつれて径（寸法）が細くなるように形成された側面部４ａ２とを備えており、円錐形の先端部を除去しその断面形状が台形状をなしている。第１の導体部４ａの高さは約３５μｍとし、第１の導体部４ａの先端（先端部４ａ１）の径および基面（銅板との連結部）の径はそれぞれ約３０μｍφおよび約４０μｍφとしている。なお、本実施形態では、第２の導体部４ｂは、同様に加工され、第１の導体部４ａと同じ円錐台形状に仕上がっている。
【０１２４】
図２１（Ｄ）に示すように、レジストマスクＰＲを除去する。これにより、銅板４ｙの一方の面側（下面側）に対して第１の導体部４ａおよび第２の導体部４ｂが一体的に形成される。
【０１２５】
図２１（Ｅ）に示すように、薬液を用いたウェットエッチング処理により、上面側（各導体部が突出する面とは反対側の面）から銅板４ｙの全体をエッチングすることにより銅板４ｙを薄膜化する。これにより、所定の厚さ（再配線パターン４の厚さ）に加工され、一方の面側（下面側）に所定の第１の導体部４ａおよび第２の導体部４ｂが一体的に設けられた銅板４ｘが形成される。本実施形態の銅板４ｘの厚さは約２０μｍである。なお、銅板４ｘは本発明の「導電体」の一例である。
【０１２６】
このように製造した第１の導体部４ａおよび第２の導体部４ｂを有する銅板４ｘを別途用意しておき、以下に説明する第７実施形態での半導体モジュールの製造プロセスに採用する。図２２および図２３は第７実施形態に係る半導体モジュールの製造プロセスを説明するための概略断面図である。
【０１２７】
まず、図２２（Ａ）に示すように、Ｐ型シリコン基板１ａに対してスクライブライン５により区画した複数の半導体モジュール形成領域６を設けた半導体基板１を用意する。半導体基板１の表面Ｓ側には、半導体モジュール形成領域６ごとに、半導体素子２、電極２ａ、ダミー電極２ｂ、及び保護膜３が形成されている。なお、このような半導体基板１は、通常のリソグラフィ技術、エッチング技術、イオン注入技術、成膜技術、及び熱処理技術などを組み合わせた半導体製造プロセスにより製造される。
【０１２８】
図２２（Ｂ）に示すように、半導体基板１と、第１の導体部４ａおよび第２の導体部４ｂが一体的に形成された銅板４ｘとの間に絶縁層７を挟持するように配置する。絶縁層７の厚さは第１の導体部４ａおよび第２の導体部４ｂの高さと同程度の約３５μｍである。絶縁層７としては加圧したときに塑性流動を引き起こす材料が好ましい。その材料としては、たとえば、エポキシ系熱硬化型樹脂が挙げられる。なお、第１の導体部４ａおよび第２の導体部４ｂを有する銅板４ｘの形成方法は前述の通りである。
【０１２９】
図２２（Ｃ）に示すように、上記のように挟持した上でプレス装置を用いて加圧成形することにより、半導体基板１、絶縁層７、及び銅板４ｘを一体化させる。プレス加工時の圧力および温度はそれぞれ約５ＭＰａおよび２００℃である。このプレス加工により、絶縁層７はその粘度が低下し、塑性流動を起こす。これにより、第１の導体部４ａは絶縁層７を貫通し、第１の導体部４ａと電極２ａとが電気的に接続される。さらに、第２の導体部４ｂが絶縁層７を貫通し、第２の導体部４ｂとダミー電極２ｂとが接するように形成される。なお、第１の導体部４ａがその先端部４ａ１に近づくにつれて径（寸法）が細くなるように形成された側面部４ａ２を有することにより、第１の導体部４ａが絶縁層７をスムースに貫通する。この結果、第１の導体部４ａと電極２ａとの界面から絶縁層７が効果的に押し出されるため絶縁層７の一部が界面に残存しにくくなる。
【０１３０】
図２２（Ｄ）に示すように、リソグラフィ技術およびエッチング技術を用いて銅板４ｘを加工することにより所定のパターンを有する再配線パターン４を形成する。
【０１３１】
次に、図２３（Ａ）に示すように、半導体基板１上に設けた絶縁層７および再配線パターン４を覆うようにソルダーレジスト層８を形成する。このソルダーレジスト層８は再配線パターン４の保護膜として機能する。ソルダーレジスト層８にはエポキシ樹脂などが採用され、その膜厚は、たとえば、約４０μｍである。そして、このソルダーレジスト層８に対して再配線パターン４上の外部接続電極形成領域に開口部８ａを形成する。
【０１３２】
続いて、はんだ印刷法を用いてソルダーレジスト層８の開口部８ａ内の再配線パターン４上に外部接続端子として機能する外部接続電極（はんだボール）９を形成する。具体的には、樹脂とはんだ材をペースト状にしたはんだペーストをスクリーンマスクにより所望の箇所に印刷し、はんだ溶融温度に加熱することで外部接続電極９を形成する。
【０１３３】
図２３（Ｂ）に示すように、複数の半導体モジュール形成領域６を区画するスクライブライン５に沿ってダイシングすることにより半導体基板１を個別化する。この後、薬液による洗浄処理を行うことでダイシング時に発生する残渣などを除去する。
【０１３４】
これらの工程により先の図２０に示した第７実施形態の半導体モジュールが製造される。
【０１３５】
この第７実施形態の半導体モジュールおよびその製造方法によれば、以下のような効果を得ることができるようになる。
【０１３６】
（１５）再配線パターン４から絶縁層７内に突出する第２の導体部４ｂを設けたことで、再配線パターン４と絶縁層７との間の接触面積が増加するとともに、第２の導体部４ｂのアンカー効果により、再配線パターン４と絶縁層７の界面（接触面）での密着性が向上する。このため、半導体モジュールの動作時に生じる熱応力により再配線パターン４が絶縁層７から剥離することを防止することができる。
【０１３７】
（１６）再配線パターン４から絶縁層７内に突出する第２の導体部４ｂを設けたことで、半導体基板１から発生する熱が第２の導体部４ｂを介して再配線パターン４に伝導するようになる。このため、従来の第２の導体部４ｂを設けない場合に比べ、半導体基板１からの熱を再配線パターン４へ放熱する際の熱抵抗が減少し、半導体モジュールとしての放熱性が向上する。この結果、半導体モジュールの温度上昇が抑制され、再配線パターン４と絶縁層７との間の熱応力が低減されるので、再配線パターン４が絶縁層７からの剥離することが防止される。
【０１３８】
（１７）第２の導体部４ｂを半導体基板１と接するようにしたことで、動作時に半導体基板１から発生する熱が第２の導体部４ｂを介して再配線パターン４に伝導されやすくなる。このため、上記（１６）の効果をより顕著に享受することができる。
【０１３９】
（１８）再配線パターン４上の、第２の導体部４ｂと畳重する位置に外部接続電極９を設けたことで、動作時に半導体基板１から発生する熱が第２の導体部４ｂと再配線パターン４を介してより効率的に外部に放出されるようになる。このため、上記（１６）または（１７）の効果より顕著に享受することができる。
【０１４０】
（１９）第２の導体部４ｂの先端部を半導体基板１に設けたダミー電極２ｂと接触させたことで、その接触面は金属同士による接着状態となる。このため、半導体モジュールの温度が上昇する場合であっても、第２の導体部４ｂとダミー電極２ｂの熱膨張係数の差が小さいために、第２の導体部４ｂの先端部が絶縁性の樹脂材料と接触する場合に比べて、先端部における密着強度が向上する。この結果、再配線パターン４と絶縁層７の間の密着性をさらに向上させることができる。
【０１４１】
（２０）第２の導体部４ｂとダミー電極２ｂとを同一の金属（たとえば、銅）からなるようにすることで、第２の導体部４ｂとダミー電極２ｂの熱膨張係数が同じになる。このため、上記（１９）の効果をより顕著に享受することができる。
【０１４２】
（２１）ダミー電極２ｂの露出部を金（Ａｕ）とし、第２の導体部４ｂの先端に金（Ａｕ）めっき処理を施した場合には、両者の接触後に熱処理を行うことによりＡｌとＡｕが合金化されるため、ダミー電極２ｂと第２の導体部４ｂとの密着性をさらに向上させることができる。
【０１４３】
（２２）第２の導体部４ｂの形成と埋設を、第１の導体部４ａの形成工程と圧着工程をそのまま利用して行うので、従来の薬液処理やプラズマ処理などによる密着性改善処理を別途行う場合に比べて、再配線パターン４と絶縁層７との間の密着性が向上した半導体モジュールを低コストで製造することができる。
【０１４４】
（２３）第２の導体部４ｂを再配線パターン４からはみ出さないように形成する場合には、再配線パターン４のレイアウトを変更することなく第２の導体部４ｂを配置できる。
【０１４５】
（２４）第２の導体部４ｂを配置したことで、プレス加工時の銅板４ｘ（加工後の再配線パターン４）のたわみを最適に調整することができる。このため、再配線パターン４のパターニング精度および微細化の向上に寄与することができる。
【０１４６】
（第８実施形態）
図２４は本発明の第８実施形態に係る半導体モジュールを説明するための概略断面図である。第７実施形態と異なる箇所は、半導体基板１にダミー電極２ｂを配置せず、第２の導体部４ｂを半導体基板１の保護膜３に接するように形成していることである。それ以外については第７実施形態と同様である。
【０１４７】
この第８実施形態の半導体モジュールおよびその製造方法によれば、上記（１５）〜（１８）および（２２）〜（２４）の効果に加え、以下の効果を得ることができる。
【０１４８】
（２５）半導体基板１にダミー電極２ｂを設けないので、別途用意する半導体基板１に対して、再配線パターン４および第２の導体部４ｂに関するレイアウト自由度が向上する。このため、半導体モジュールの低コスト化を図ることができる。
【０１４９】
（２６）銅板４ｘへの第１の導体部４ａの形成時に、第２の導体部４ｂを形成するだけの変更で、再配線パターン４と絶縁層７との間の密着性を向上させている。そのため、少なくとも上記（１５）〜（１８）に記載のような好適な半導体モジュールを容易に製造することができる。
【０１５０】
（第９実施形態）
図２５は本発明の第９実施形態に係る半導体モジュールを説明するための概略断面図である。第８実施形態と異なる箇所は、外部接続電極９の直下に設けていた第２の導体部４ｂを第１の導体部４ａと外部接続電極９との間に配置していることである。それ以外については第８実施形態と同様である。
【０１５１】
この第９実施形態の半導体モジュールおよびその製造方法によれば、上記（１５）〜（１８）および（２２）〜（２４）の効果に加え、以下の効果を得ることができる。
【０１５２】
（２７）第２の導体部４ｂを第１の導体部４ａと外部接続電極９との間に設けるようにしたことで、第２の導体部４ｂのレイアウト自由度が向上する。このため、第２の導体部４ｂを半導体基板１上のより効果的な再配線パターン部分に配置し、動作時に半導体基板１から発生する熱を再配線パターン４により効率的に伝導させることができる。この結果、上記（１６）または（１７）の効果より顕著に享受することができる。
【０１５３】
（２８）第２の導体部４ｂを再配線パターン４からはみ出さないように形成する場合には、再配線パターン４のレイアウトを変更することなく第２の導体部４ｂを配置できるため、第２の導体部４ｂのレイアウト自由度がさらに向上する。
【０１５４】
次に、本発明の半導体モジュールを備えた携帯機器について説明する。なお、携帯機器として携帯電話に搭載する例を示すが、たとえば、個人用携帯情報端末（ＰＤＡ）、デジタルビデオカメラ（ＤＶＣ）、音楽プレーヤ、及びデジタルスチルカメラ（ＤＳＣ）といった電子機器であってもよい。
【０１５５】
図２６は本発明の実施形態に係る半導体モジュールを備えた携帯電話の構成を示す図である。携帯電話１１０は、第１の筐体１１２と第２の筐体１１４が可動部１２０によって連結される構造になっている。第１の筐体１１２と第２の筐体１１４は可動部１２０を軸として回動可能である。第１の筐体１１２には文字や画像等の情報を表示する表示部１１８やスピーカ部１２４が設けられている。第２の筐体１１４には操作用ボタンなどの操作部１２２やマイク部１２６が設けられている。なお、本発明の各実施形態に係る半導体モジュールはこうした携帯電話１１０の内部に搭載されている。なお、このように、携帯電話に搭載した本発明の半導体モジュールとしては、各回路を駆動するための電源回路、ＲＦ発生するＲＦ発生回路、ＤＡＣ、エンコーダ回路、携帯電話の表示部に採用される液晶パネルの光源としてのバックライトの駆動回路などとして採用することが可能である。
【０１５６】
図２７は図２６に示した携帯電話の部分断面図（第１の筐体１１２の断面図）である。本発明の各実施形態に係る半導体モジュール１３０は、外部接続電極９を介してプリント基板１２８に搭載され、こうしたプリント基板１２８を介して表示部１１８などと電気的に接続されている。また、半導体モジュール１３０の裏面側（外部接続電極９とは反対側の面）には金属基板などの放熱基板１１６が設けられ、たとえば、半導体モジュール１３０から発生する熱を第１の筐体１１２内部に篭もらせることなく、効率的に第１の筐体１１２の外部に放熱することができるようになっている。
【０１５７】
本発明の実施形態に係る半導体モジュールを備えた携帯機器によれば、以下の効果を得ることができる。
【０１５８】
（２９）第１実施形態乃至第６実施形態の半導体モジュールを用いた場合：半導体モジュール１３０の動作時に熱応力が発生した際に、突起部に加わる剥離方向（基板から引き離される方向）の応力が緩和され、半導体モジュールにおける電極と突起部との間の接続信頼性（耐熱信頼性）が向上するので、こうした半導体モジュール１３０を搭載した携帯機器の信頼性（耐熱信頼性）が向上する。
【０１５９】
（３０）第７実施形態乃至第９実施形態の半導体モジュールを用いた場合：半導体モジュール１３０の動作時に生じる熱応力により半導体モジュール内の再配線パターン４が絶縁層７から剥離することが防止され、半導体モジュール１３０の信頼性（耐熱信頼性）が向上するので、こうした半導体モジュール１３０を搭載した携帯機器の信頼性（耐熱信頼性）が向上する。
【０１６０】
（３１）放熱基板１１６を介して半導体モジュール１３０からの熱を効率的に外部に放熱することができるので、半導体モジュール１３０の温度上昇が抑制され、再配線パターン４と絶縁層７との間の熱応力が低減される。このため、放熱基板１１６を設けない場合に比べ、電極と突起部との間の接続信頼性（耐熱信頼性）が向上し、または、半導体モジュール内の再配線パターン４が絶縁層７から剥離することが防止され、半導体モジュール１３０の信頼性（耐熱信頼性）が向上する。この結果、携帯機器の信頼性（耐熱信頼性）を向上させることができる。
【０１６１】
（３２）上記実施形態で示したウエハレベルＣＳＰ（Chip Size Package）プロセスにより製造された半導体モジュール１３０は薄型化・小型化されるので、こうした半導体モジュール１３０を搭載した携帯機器の薄型化・小型化を図ることができる。
【０１６２】
なお、本発明は、第７実施形態以降の各実施形態に限定されるものではなく、当業者の知識に基づいて各種の設計変更等の変形を加えることも可能であり、そのような変形が加えられた実施形態も本発明の範囲に含まれうるものである。たとえば、各実施形態の構成を適宜組み合わせてもよい。
【０１６３】
上記実施形態では、銅板と一体的に設けた各導体部を円錐台で、その先端部に近づくにつれて径が細くなるように形成した例を示したが、本発明はこれに限らない。たとえば、所定の径を有する円柱状の導体部であってもよい。また、導体部として円錐台のものを採用したが、四角形などの多角形であってもよい。こうした場合にも上記効果を享受することができる。
【０１６４】
上記実施形態では、第１の導体部４ａと第２の導体部４ｂとを同一形状で同一寸法とした例を示したが、本発明はこれに限らず、たとえば、導体部の形状や寸法を互いに異なるようにしてもよい。
【０１６５】
上記実施形態では、電極２ａを再配置するための再配線パターン４ごとに第２の導体部４ｂを１箇所配置した例を示したが、本発明はこれに限らない。たとえば、第２の導体部４ｂを複数（２箇所以上）配置するようにしてもよい。この場合には第２の導体部４ｂごとの効果により、再配線パターン４と絶縁層７の界面（接触面）での密着性がさらに向上する。
【０１６６】
上記実施形態では、第１の導体部４ａおよび第２の導体部４ｂを絶縁層７に埋め込むようにして銅板４ｘ、絶縁層７、及び半導体基板１を積層させて再配線パターン４を形成した後、この再配線パターン４上に外部接続電極９を設けた例を示したが、本発明はこれに限らない。たとえば、各導体部（下層の配線層と電気的に接続する第１の導体部と下層の配線層とは接続しない第２の導体部）を有する銅板を用いて所定のパターンからなる配線層を繰り返し形成して多層化するようにしてもよい。これによれば、多層配線のビルドアップをより簡便に行うことができるとともに、多層配線内における配線層の密着性（耐熱信頼性）を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【０１６７】
【図１】本発明の第１実施形態に係る半導体モジュールの断面図である。
【図２】図１に示した半導体モジュールの外部接続電極等が形成された面の平面図である。
【図３】図３（Ａ）〜（Ｃ）は、半導体ウエハの斜視図、半導体ウエハに対応した突起部を有する金属板の斜視図、及び突起部を有する金属板の断面図である。
【図４】図４（Ａ）〜（Ｅ）は、第１実施形態における突起部を有する金属板の形成方法を説明するための断面図である。
【図５】図５（Ａ）〜（Ｄ）は、第１実施形態に係る半導体モジュールの製造プロセスを説明するための断面図である。
【図６】図６（Ａ）〜（Ｃ）は、第１実施形態に係る半導体モジュールの製造プロセスを説明するための断面図である。
【図７】本発明の第２実施形態に係る半導体モジュールの断面図である。
【図８】図８（Ａ）〜（Ｄ）は、第２実施形態に係る半導体モジュールの製造プロセスを説明するための断面図である。
【図９】図９（Ａ）〜（Ｃ）は、第２実施形態に係る半導体モジュールの製造プロセスを説明するための断面図である。
【図１０】図１０（Ａ）〜（Ｄ）は、第３実施形態における突起部を有する金属板の形成方法を説明するための断面図である。
【図１１】図１１（Ａ）〜（Ｃ）は、第３実施形態に係る半導体モジュールの製造プロセスを説明するための断面図である。
【図１２】本発明の第４実施形態に係る半導体モジュールの断面図である。
【図１３】図１３（Ａ）〜（Ｄ）は、第５実施形態における突起部を有する金属板の形成方法を説明するための断面図である。
【図１４】図１４（Ａ）〜（Ｃ）は、第５実施形態に係る半導体モジュールの製造プロセスを説明するための断面図である。
【図１５】図１５（Ａ）〜（Ｃ）は、第５実施形態に係る半導体モジュールの製造プロセスを説明するための断面図である。
【図１６】本発明の第６実施形態に係る半導体モジュールの断面図である。
【図１７】図１７（Ａ）〜（Ｅ）は、第６実施形態における突起部およびダミー突起部を有するを有する金属板の形成方法を説明するための断面図である。
【図１８】図１８（Ａ）〜（Ｄ）は、第６実施形態に係る半導体モジュールの製造プロセスを説明するための断面図である。
【図１９】図１９（Ａ）〜（Ｃ）は、第６実施形態に係る半導体モジュールの製造プロセスを説明するための断面図である。
【図２０】本発明の第７実施形態に係る半導体モジュールの概略断面図である。
【図２１】図２１（Ａ）〜（Ｅ）は、第７実施形態における各導体部（突起部）を有する銅板の形成方法を説明するための概略断面図である。
【図２２】図２２（Ａ）〜（Ｄ）は、第７実施形態に係る半導体モジュールの製造プロセスを説明するための概略断面図である。
【図２３】図２３（Ａ）、（Ｂ）は、第７実施形態に係る半導体モジュールの製造プロセスを説明するための概略断面図である。
【図２４】本発明の第８実施形態に係る半導体モジュールの概略断面図である。
【図２５】本発明の第９実施形態に係る半導体モジュールの概略断面図である。
【図２６】本発明の半導体モジュールを備えた携帯機器の概略図である。
【図２７】本発明の半導体モジュールを備えた携帯機器の概略断面図である。
【符号の説明】
【０１６８】
１・・・半導体基板、２・・・電極、３・・・保護膜、４・・・再配線パターン、４ａ・・・突起部、４ａ１・・・突起部の先端部、４ａ２・・・突起部の側面部、５ａ・・・突起領域、５ｂ・・・配線領域、５ｃ・・・パッド電極領域、７・・・絶縁層、８・・・ソルダーレジスト層。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
表面に電極を有する基板と、
前記基板上に設けられた絶縁層と、
前記絶縁層上に設けられた配線層と、
前記配線層と一体的に設けられ、前記絶縁層を貫通して前記電極と電気的に接続された突起部と、
を備え、
前記配線層は前記突起部が設けられた第１の領域とこれに連続して延在する第２の領域とを有し、前記第２の領域における前記配線層は前記第１の領域における前記配線層よりも前記基板側に凹んで形成されていることを特徴とする半導体モジュール。
【請求項２】
前記突起部は複数設けられ、前記突起部間における前記絶縁層は凹形状の上面を有して形成されていることを特徴とする請求項１に記載の半導体モジュール。
【請求項３】
前記突起部が設けられた面と反対側の面の前記配線層上に、前記突起部と重畳しない位置に前記配線層と一体的な凸状のポスト部を備えていることを特徴とする請求項１または２に記載の半導体モジュール。
【請求項４】
前記配線層の同一面に前記電極の位置とは異なる位置に対応して突出する他の突起部が形成されていることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載の半導体モジュール。
【請求項５】
前記他の突起部は前記突起部とは反対側の前記配線層の端部に設けられていることを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１項に記載の半導体モジュール。
【請求項６】
前記他の突起部の高さは前記突起部の高さに比べて低いことを特徴とする請求項５に記載の半導体モジュール。
【請求項７】
前記他の突起部は、前記基板と電気的に接続されていない状態で前記基板に支持されていることを特徴とする請求項５または６に記載の半導体モジュール。
【請求項８】
表面に複数の電極を有する半導体基板を用意する第１の工程と、
前記電極の位置に対応して突出して設けられた突起部が形成されるように、金属板に分離溝を設ける第２の工程と、
前記金属板と前記半導体基板とを絶縁層を介して圧着し、前記突起部が前記絶縁層を貫通することにより、前記突起部と前記電極とを電気的に接続するとともに、前記突起部間に設けられた前記金属板を前記半導体基板側に凹形状に撓ませる第３の工程と、
前記金属板をパターニングして所定のパターンからなる配線層を形成する第４の工程と、
を備えることを特徴とする半導体モジュールの製造方法。
【請求項９】
前記第２の工程では、前記突起部が設けられた面と反対側の面の前記配線層上に、前記突起部と重畳しない位置に前記金属板と一体的な凸状のポスト部をさらに形成することを特徴とする請求項８に記載の半導体モジュールの製造方法。
【請求項１０】
前記第２の工程において、前記金属板の同一面に前記電極の位置とは異なる位置に対応して突出する他の突起部を設けることを特徴とする請求項８または９に記載の半導体モジュールの製造方法。
【請求項１１】
表面に複数の電極を有する半導体基板を用意する第１の工程と、
前記電極の位置に対応して突出して設けられた突起部が形成されるように、金属板に分離溝を設ける第２の工程と、
前記突起部が設けられた面と反対側の前記金属板の面に配線パターンをハーフエッチングする第３の工程と、
前記金属板と前記半導体基板とを絶縁層を介して圧着し、前記突起部が前記絶縁層を貫通することにより、前記突起部と前記電極とを電気的に接続するとともに、前記突起部間に設けられた前記金属板を前記半導体基板側に凹形状に撓ませる第４の工程と、
前記突起部が設けられた面と反対側の前記金属板の面をエッチバックして所定のパターンからなる配線層を形成する第５の工程と、
を備えることを特徴とする半導体モジュールの製造方法。
【請求項１２】
内部の半導体素子と電気的に接続された第１の電極を主表面に有する基板と、
前記基板上に設けられた絶縁層と、
前記絶縁層上に設けられた配線層と、
前記配線層と一体的に設けられ、前記絶縁層を貫通して前記第１の電極と接する第１の導体部と、
前記配線層から前記絶縁層内に突出する第２の導体部と、
を備えることを特徴とした半導体モジュール。
【請求項１３】
前記第２の導体部は前記基板に接していることを特徴とした請求項１２に記載の半導体モジュール。
【請求項１４】
前記基板は前記半導体素子と電気的に接続されていない第２の電極を主表面にさらに備え、
前記第２の導体部は前記第２の電極と接していることを特徴とした請求項１３に記載の半導体モジュール。
【請求項１５】
前記第２の導体部と前記第２の電極とは同一の金属からなることを特徴とした請求項１４に記載の半導体モジュール。
【請求項１６】
前記第２の導体部と前記第２の電極とは異なる金属からなることを特徴とした請求項１４に記載の半導体モジュール。
【請求項１７】
前記配線層上の、前記第２の導体部と重畳する位置に外部電極をさらに備えることを特徴とした請求項１２乃至１６のいずれか一項に記載の半導体モジュール。
【請求項１８】
内部の半導体素子と電気的に接続された第１の電極を主表面に有する基板を用意する第１の工程と、
前記第１の電極の位置に対応して突出する第１の導体部と、この第１の導体部と異なる位置で突出する第２の導体部とが形成された導電体を用意する第２の工程と、
前記基板と前記導電体との間に絶縁層を挟持するように配置した後、前記第１の導体部が前記絶縁層を貫通するように前記導電体を圧着することにより、前記第１の導体部と前記第１の電極とを接触させるとともに、前記第２の導体部を前記絶縁層内に埋め込む第３の工程と、
前記導電体をパターニングして所定のパターンからなる配線層を形成する第４の工程と、
を備えることを特徴とした半導体モジュールの製造方法。
【請求項１９】
前記第２の工程において、前記第２の導体部を前記配線層からはみ出さないように形成することを特徴とした請求項１８に記載の半導体モジュールの製造方法。
【請求項２０】
請求項１乃至７、請求項１２乃至１７のいずれか１項に記載の半導体モジュールを備えることを特徴とした携帯機器。
【請求項１】
表面に電極を有する基板と、
前記基板上に設けられた絶縁層と、
前記絶縁層上に設けられた配線層と、
前記配線層と一体的に設けられ、前記絶縁層を貫通して前記電極と電気的に接続された突起部と、
を備え、
前記配線層は前記突起部が設けられた第１の領域とこれに連続して延在する第２の領域とを有し、前記第２の領域における前記配線層は前記第１の領域における前記配線層よりも前記基板側に凹んで形成されていることを特徴とする半導体モジュール。
【請求項２】
前記突起部は複数設けられ、前記突起部間における前記絶縁層は凹形状の上面を有して形成されていることを特徴とする請求項１に記載の半導体モジュール。
【請求項３】
前記突起部が設けられた面と反対側の面の前記配線層上に、前記突起部と重畳しない位置に前記配線層と一体的な凸状のポスト部を備えていることを特徴とする請求項１または２に記載の半導体モジュール。
【請求項４】
前記配線層の同一面に前記電極の位置とは異なる位置に対応して突出する他の突起部が形成されていることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載の半導体モジュール。
【請求項５】
前記他の突起部は前記突起部とは反対側の前記配線層の端部に設けられていることを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１項に記載の半導体モジュール。
【請求項６】
前記他の突起部の高さは前記突起部の高さに比べて低いことを特徴とする請求項５に記載の半導体モジュール。
【請求項７】
前記他の突起部は、前記基板と電気的に接続されていない状態で前記基板に支持されていることを特徴とする請求項５または６に記載の半導体モジュール。
【請求項８】
表面に複数の電極を有する半導体基板を用意する第１の工程と、
前記電極の位置に対応して突出して設けられた突起部が形成されるように、金属板に分離溝を設ける第２の工程と、
前記金属板と前記半導体基板とを絶縁層を介して圧着し、前記突起部が前記絶縁層を貫通することにより、前記突起部と前記電極とを電気的に接続するとともに、前記突起部間に設けられた前記金属板を前記半導体基板側に凹形状に撓ませる第３の工程と、
前記金属板をパターニングして所定のパターンからなる配線層を形成する第４の工程と、
を備えることを特徴とする半導体モジュールの製造方法。
【請求項９】
前記第２の工程では、前記突起部が設けられた面と反対側の面の前記配線層上に、前記突起部と重畳しない位置に前記金属板と一体的な凸状のポスト部をさらに形成することを特徴とする請求項８に記載の半導体モジュールの製造方法。
【請求項１０】
前記第２の工程において、前記金属板の同一面に前記電極の位置とは異なる位置に対応して突出する他の突起部を設けることを特徴とする請求項８または９に記載の半導体モジュールの製造方法。
【請求項１１】
表面に複数の電極を有する半導体基板を用意する第１の工程と、
前記電極の位置に対応して突出して設けられた突起部が形成されるように、金属板に分離溝を設ける第２の工程と、
前記突起部が設けられた面と反対側の前記金属板の面に配線パターンをハーフエッチングする第３の工程と、
前記金属板と前記半導体基板とを絶縁層を介して圧着し、前記突起部が前記絶縁層を貫通することにより、前記突起部と前記電極とを電気的に接続するとともに、前記突起部間に設けられた前記金属板を前記半導体基板側に凹形状に撓ませる第４の工程と、
前記突起部が設けられた面と反対側の前記金属板の面をエッチバックして所定のパターンからなる配線層を形成する第５の工程と、
を備えることを特徴とする半導体モジュールの製造方法。
【請求項１２】
内部の半導体素子と電気的に接続された第１の電極を主表面に有する基板と、
前記基板上に設けられた絶縁層と、
前記絶縁層上に設けられた配線層と、
前記配線層と一体的に設けられ、前記絶縁層を貫通して前記第１の電極と接する第１の導体部と、
前記配線層から前記絶縁層内に突出する第２の導体部と、
を備えることを特徴とした半導体モジュール。
【請求項１３】
前記第２の導体部は前記基板に接していることを特徴とした請求項１２に記載の半導体モジュール。
【請求項１４】
前記基板は前記半導体素子と電気的に接続されていない第２の電極を主表面にさらに備え、
前記第２の導体部は前記第２の電極と接していることを特徴とした請求項１３に記載の半導体モジュール。
【請求項１５】
前記第２の導体部と前記第２の電極とは同一の金属からなることを特徴とした請求項１４に記載の半導体モジュール。
【請求項１６】
前記第２の導体部と前記第２の電極とは異なる金属からなることを特徴とした請求項１４に記載の半導体モジュール。
【請求項１７】
前記配線層上の、前記第２の導体部と重畳する位置に外部電極をさらに備えることを特徴とした請求項１２乃至１６のいずれか一項に記載の半導体モジュール。
【請求項１８】
内部の半導体素子と電気的に接続された第１の電極を主表面に有する基板を用意する第１の工程と、
前記第１の電極の位置に対応して突出する第１の導体部と、この第１の導体部と異なる位置で突出する第２の導体部とが形成された導電体を用意する第２の工程と、
前記基板と前記導電体との間に絶縁層を挟持するように配置した後、前記第１の導体部が前記絶縁層を貫通するように前記導電体を圧着することにより、前記第１の導体部と前記第１の電極とを接触させるとともに、前記第２の導体部を前記絶縁層内に埋め込む第３の工程と、
前記導電体をパターニングして所定のパターンからなる配線層を形成する第４の工程と、
を備えることを特徴とした半導体モジュールの製造方法。
【請求項１９】
前記第２の工程において、前記第２の導体部を前記配線層からはみ出さないように形成することを特徴とした請求項１８に記載の半導体モジュールの製造方法。
【請求項２０】
請求項１乃至７、請求項１２乃至１７のいずれか１項に記載の半導体モジュールを備えることを特徴とした携帯機器。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図１８】
【図１９】
【図２０】
【図２１】
【図２２】
【図２３】
【図２４】
【図２５】
【図２６】
【図２７】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図１８】
【図１９】
【図２０】
【図２１】
【図２２】
【図２３】
【図２４】
【図２５】
【図２６】
【図２７】
【公開番号】特開２００８−２７７７４２（Ｐ２００８−２７７７４２Ａ）
【公開日】平成２０年１１月１３日（２００８．１１．１３）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００８−１３１９１（Ｐ２００８−１３１９１）
【出願日】平成２０年１月２３日（２００８．１．２３）
【出願人】（０００００１８８９）三洋電機株式会社 (18,308)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２０年１１月１３日（２００８．１１．１３）
【国際特許分類】
【出願日】平成２０年１月２３日（２００８．１．２３）
【出願人】（０００００１８８９）三洋電機株式会社 (18,308)
【Ｆターム（参考）】
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