半導体装置及びその製造方法
【課題】半導体ウエハ等の半導体基板に反りが発生しないようにするとともに、封止性能が低下しないようにする。
【解決手段】 一方の面１１２に下層配線１７が形成された半導体基板１１０の前記一方の面１１２と、フィルム材１２０と、を接着剤層１１９を介して接着し、半導体基板１１０の他方の面１１３に保護膜１２４を形成する。
【解決手段】 一方の面１１２に下層配線１７が形成された半導体基板１１０の前記一方の面１１２と、フィルム材１２０と、を接着剤層１１９を介して接着し、半導体基板１１０の他方の面１１３に保護膜１２４を形成する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、半導体装置及びその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
半導体チップのパッケージ方法として、いわゆるＷＬＰ（Wafer Level Package）法がある。ＷＬＰ法は、チップサイズに細分割する前の半導体ウエハに配線をパターニングした後、その半導体ウエハに液体樹脂を塗布し、その液体樹脂を硬化して封止層にし、半導体ウエハを封止層ごと細分割する方法である（特許文献１、特許文献２参照）。これにより、半導体チップとほぼ同じサイズの小型パッケージを製造することができる。
【０００３】
また、封止層の形成後、半導体ウエハの細分割前に、半導体ウエハの裏面を研削して半導体ウエハを薄型化し、半導体ウエハの裏面に保護膜を形成する（特許文献１、特許文献２参照）。半導体ウエハの裏面に保護膜を形成することによって、半導体ウエハが保護される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００６−２２９１１２号公報
【特許文献２】特開２００６−２２９１１３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところが、液体樹脂が硬化する際には、樹脂が収縮する。そのため、封止層を形成すると、半導体ウエハが反ってしまう。そのため、封止層の形成後に半導体ウエハの裏面を研削することが難しい上、半導体ウエハを充分に薄くすることができない。
半導体ウエハの反りを抑えるべく、封止層を薄くすると、封止性能が低下してしまう。封止層が薄いと、半導体ウエハが充分に補強されないから、その後に保護膜を形成する際にも半導体ウエハが反ってしまう。
そこで、本発明が解決しようとする課題は、半導体ウエハ等の半導体基板に反りが発生しないようにするとともに、封止性能が低下しないようにすることである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
以上の課題を解決するための本発明に係る半導体装置の製造方法は、
一方の面に下層配線が形成された半導体基板の前記一方の面と、フィルム材と、を接着剤層を介して接着し、
前記半導体基板の他方の面に保護膜を形成する方法である。
【０００７】
本発明に係る半導体装置は、
一方の面に下層配線が設けられた半導体基板と、
フィルム材と、
前記半導体基板の前記一方の面と、前記フィルム材と、を接着する接着剤層と、
前記半導体基板の前記他方の面に設けられた保護膜と、
を備える。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、接着剤層によってフィルム材と半導体基板を接着するから、半導体基板の反りの原因となる接着剤層を薄くすることができるとともに、半導体基板の反りの原因とならないフィルム材を厚くすることができる。そのため、半導体基板の反りを防止しつつ、フィルム材の厚みによって封止性能の向上を図れる。フィルム材によって半導体基板が補強されるから、保護膜を形成する際にも半導体基板に反りが発生しにくい。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】本発明の第１実施形態に係る半導体装置の断面図。
【図２】同実施形態に係る半導体装置の製造に用いる半導体ウエハの断面図。
【図３】同実施形態に係る半導体装置を製造する方法の一工程における半導体ウエハの断面図。
【図４】図３の工程の後の工程における断面図。
【図５】図４の工程の後の工程における断面図。
【図６】図５の工程の後の工程における断面図。
【図７】図６の工程の後の工程における断面図。
【図８】図７の工程の後の工程における断面図。
【図９】図８の工程の後の工程における断面図。
【図１０】図９の工程の後の工程における断面図。
【図１１】図１０の工程の後の工程における断面図。
【図１２】図１１の工程の後の工程における断面図。
【図１３】本発明の第２実施形態に係る半導体装置の断面図。
【図１４】本発明の第３実施形態に係る半導体装置の断面図。
【図１５】同実施形態に係る半導体装置を製造する方法の一工程における半導体ウエハの断面図。
【図１６】図１５の工程の後の工程における断面図。
【図１７】図１５の工程の後の工程における断面図。
【図１８】図１６の工程の後の工程における断面図。
【図１９】図１８の工程の後の工程における断面図。
【図２０】本発明の第４実施形態に係る半導体装置の断面図。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下に、本発明を実施するための形態について、図面を用いて説明する。但し、以下に述べる実施形態には、本発明を実施するために技術的に好ましい種々の限定が付されているが、本発明の範囲を以下の実施形態及び図示例に限定するものではない。
【００１１】
〔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装置１の断面図である。
図１に示すように、この半導体装置１は、チップサイズにパッケージしたものであって、いわゆるＣＳＰ（Chip Size Package）である。特に、この半導体装置１は、予め硬化した樹脂フィルムを半導体ウエハの一方の面に接着した後に、それをチップサイズに個片化したものである。つまり、半導体装置１は、ＣＳＰの中でも特にＷＬＰ（Wafer Level Package）である。
【００１２】
この半導体装置１は半導体基板１０、パッシベーション膜１５、下層配線１７、接着剤層１９、フィルム材２０、上層配線２２及びバンプ２３等を備える。
【００１３】
半導体基板１０は、半導体ウエハを個片化したものである。半導体基板１０は、一方の面１２と、一方の面１２の反対側となる他方の面１３とを有するとともに、一方の面１２と他方の面１３の間に厚みを有する。一方の面１２は正方形型又は長方形型の外縁１２ａを有し、他方の面１３も一方の面１２と同形状の外縁１３ａを有する。半導体基板１０は、一方の面１２の外縁１２ａと他方の面１３の外縁１３ａとを結ぶとともに、半導体基板１１の厚み部分を囲んだ周側面１１を有する。半導体基板１０は半導体（例えば、シリコン、ＧａＡｓ）等からなり、半導体基板１０の一方の面１２には集積回路及び複数の接続パッド１４が形成されている。接続パッド１４は、半導体基板１０の一方の面１２に形成された集積回路の配線の一部であったり、その集積回路の構成要素である各種電気素子（例えば、ダイオード、トランジスタ、抵抗、コンデンサ等）の電極であったりする。
【００１４】
パッシベーション膜１５が、半導体基板１０の一方の面１２上に成膜されている。パッシベーション膜１５が半導体基板１０の一方の面１２を被覆し、半導体基板１０の一方の面１２に形成された集積回路がパッシベーション膜１５によって保護される。パッシベーション膜１５は、酸化シリコン又は窒化シリコンをからなる。パッシベーション膜１５のサイズは半導体基板１０のサイズよりも僅かに小さく、パッシベーション膜１５の周縁が半導体基板１０の周縁から内側に離れている。なお、パッシベーション膜１５のサイズが半導体基板１０のサイズに等しく、パッシベーション膜１５の周縁が半導体基板１０の周縁に揃っていてもよい。
【００１５】
パッシベーション膜１５のうち接続パッド１４に重なる位置には、開口１６が形成されている。接続パッド１４の一部又は全体が開口１６内に位置している。
【００１６】
下層配線１７が、半導体基板１０の一方の面１２との間にパッシベーション膜１５を介して、一方の面１２の上に形成されている。具体的には、下層配線１７がパッシベーション膜１５の上に直接形成されている。
【００１７】
下層配線１７の一部が開口１６に埋められ、下層配線１７が開口１６を通じて接続パッド１４に接続されている。パッシベーション膜１５の上において、下層配線１７の一部（主に端部）がランド１８であり、ランド１８が島状（例えば、丸形島状、角形島状、リング形島状）に形作られている。
【００１８】
下層配線１７は、パターニングされた一の導体層（例えば、Ｃｕ層）からなるか、又はパターニングされて且つ積層された複数の導体層からなる。下層配線１７が複数の導体層からなる場合、各層の導体金属の種類が同じでもよいし、異なっていてもよい。例えば、下層配線１７は、スパッタリング等によってパッシベーション膜１５上に成長したチタン（Ｔｉ）の層、そのチタンの層上に成長した銅（Ｃｕ）の無電解メッキ層、その無電解メッキ層上に成長した銅（Ｃｕ）の電解メッキ層からなる積層体をパターニングしたものである。その場合、各層の厚さについて一例を挙げると、チタンの層と無電解メッキ層の厚さの総和が２００ｎｍ〜２０００ｎｍであり、電解メッキ層の厚さが１μｍ〜１０μｍである。
【００１９】
フィルム材２０は、半導体基板１０の一方の面１２に対向している。フィルム材２０が下層配線１７及びパッシベーション膜１５との間に接着剤層１９を介して下層配線１７及びパッシベーション膜１５に貼着されている。フィルム材２０が下層配線１７及びパッシベーション膜１５を被覆する。
接着剤層１９は、フィルム材２０と下層配線１７を接着するとともに、フィルム材２０とパッシベーション膜１５を接着する。また、接着剤層１９は、パッシベーション膜１５の縁の外側において、フィルム材２０と半導体基板１０を接着する。
【００２０】
接着剤層１９は、接着剤（例えばポリイミド系接着剤、エポキシ系接着剤）が層状になって硬化したものである。
【００２１】
フィルム材２０は、ポリイミド樹脂又はエポキシ樹脂を含む。例えば、フィルム材２０は、繊維強化ポリイミド樹脂又は繊維強化エポキシ樹脂からなるか、又は、繊維強化されていないポリイミド樹脂又はエポキシ樹脂からなる。なお、フィルム材２０が、液晶ポリマーフィルム材であってもよい。
繊維強化ポリイミド樹脂とは、(1)フィラー充填ポリイミド樹脂（例えば、フィラーは、ガラスフィラー等の無機フィラー若しくはアラミド繊維フィラー等の有機フィラー又は無機フィラーと有機フィラーの混合物である。）、(2)ガラス布基材ポリイミド樹脂、(3)アラミド繊維布基材ポリイミド樹脂、(4)フィラー（例えば、ガラスフィラー等の無機フィラー若しくはアラミド繊維フィラー等の有機フィラー又は無機フィラーと有機フィラーの混合物）で充填されたガラス布基材ポリイミド樹脂、(5)フィラー（例えば、ガラスフィラー等の無機フィラー若しくはアラミド繊維フィラー等の有機フィラー又は無機フィラーと有機フィラーの混合物）で充填されたアラミド繊維布基材ポリイミド樹脂である。
繊維強化エポキシ樹脂とは、(1)フィラー充填エポキシ樹脂（例えば、フィラーは、ガラスフィラー等の無機フィラー若しくはアラミド繊維フィラー等の有機フィラー又は無機フィラーと有機フィラーの混合物である。）、(2)ガラス布基材エポキシ樹脂、(3)アラミド繊維布基材エポキシ樹脂、(4)フィラー（例えば、ガラスフィラー等の無機フィラー若しくはアラミド繊維フィラー等の有機フィラー又は無機フィラーと有機フィラーの混合物）で充填されたガラス布基材エポキシ樹脂、(5)フィラー（例えば、ガラスフィラー等の無機フィラー若しくはアラミド繊維フィラー等の有機フィラー又は無機フィラーと有機フィラーの混合物）で充填されたアラミド繊維布基材エポキシ樹脂である。
繊維強化されていないポリイミド樹脂とは、フィラー及び布の両方が含まれていないポリイミド樹脂である。
繊維強化されていないエポキシ樹脂とは、フィラー及び布の両方が含まれていないポリイミド樹脂である。
【００２２】
フィルム材２０は、パッシベーション膜１５に接着される前に予め硬化されたものである。フィルム材２０の厚さは、１５μｍ以上であり、好ましくは３０〜４０μｍである。
また、フィルム材２０が繊維強化エポキシ樹脂又は繊維強化ポリイミド樹脂である場合、フィルム材２０の熱膨張率は、半導体基板１０を構成するシリコンの熱膨張率に近似した値であるか、又はそのシリコンと同じ値である。フィルム材２０の熱膨張率は、含有する低熱膨張率のフィラーや布の含有率が調整されることによって所望の値に調整されている。例えば、フィルム材２０の熱膨張率は、例えば６［ｐｐｍ／℃］である。
【００２３】
フィルム材２０と接着剤層１９のうち片方又は両方が遮光性を有することが好ましい。
【００２４】
フィルム材２０及び接着剤層１９のうち下層配線１７のランド１８に重なる位置には、ビアホール２１が形成されている。ランド１８の一部又は全体がビアホール２１内に位置している。
【００２５】
上層配線２２がフィルム材２０上に形成されている。上層配線２２の一部がビアホール２１に埋められて、上層配線２２が下層配線１７に接続されている。上層配線２２のうちフィルム材２０上に形成された部分が、パッド（ランド）２２ａとなっている。
【００２６】
上層配線２２は、パターニングされた一の導体層（例えば、Ｃｕ層）からなるか、又はパターニングされて且つ積層された複数の導体層からなる。上層配線２２が複数の導体層からなる場合、各層の導体金属の種類が同じでもよいし、異なっていてもよい。
【００２７】
上層配線２２のうちフィルム材２０上に形成されたパッド２２ａにバンプ２３が形成されている。具体的には、上層配線２２のうちフィルム材２０上に形成されたパッド２２ａの全体がバンプ２３によって覆われるようにして、バンプ２３が形成されている。バンプ２３は、半田バンプ又は金バンプである。
なお、上層配線２２のうちフィルム材２０上に形成されたパッド２２ａの表面に金メッキ（又は、ニッケルメッキ及び金メッキ）が形成され、バンプ２３がその金メッキを介して上層配線２２に形成されていてもよい。上層配線２２が銅からなり、バンプ２３が半田からなる場合、金メッキ（又は、ニッケルメッキと金メッキの積層体）は、バンプ２３のスズ（Ｓｎ）が上層配線２２に拡散することを抑制する。
【００２８】
上層配線２２は、下層配線１７と比較して、接着剤層１９とフィルム材２０の厚み分だけ半導体基板１０から離間している。そのため、上層配線２２及びバンプ２３は、下層配線１７と比較して、半導体基板１０と電気的に干渉しにくい。
【００２９】
半導体基板１０の他方の面１３上には、保護膜２４が形成されている。保護膜２４は、樹脂、金属又は金属錯体を含む。具体的には、保護膜２４は、ポリイミド樹脂、エポキシ樹脂その他の樹脂からなる。又は、保護膜２４は、メッキ法により成長した金属膜（例えば、Ｃｕ膜）、蒸着法により成長した金属膜（例えば、Ｃｕ膜、Ｎｉ膜、Ａｕ膜）、若しくは、スパッタリング法により成長した金属膜（例えば、Ｃｕ膜、Ｎｉ膜、Ａｕ膜）である。又は、保護膜２４は、金属錯体膜（例えば、Ｃｕ錯体膜、Ｎｉ錯体膜）である。又は、保護膜２４は、導体（金属）ナノペーストを硬化したものである。又は、保護膜２４は、薄膜の積層体（例えば、樹脂膜と金属膜の積層体）である。
【００３０】
保護膜２４は、遮光性を有することが望ましい。なお、保護膜２４の主成分が樹脂のように透明である場合、染料又は顔料が保護膜２４に含まれ、保護膜２４が遮光性を有する。
【００３１】
半導体装置１の製造方法について説明する。
図２に示された半導体ウエハ１１０から複数の半導体装置１を製造する。半導体ウエハ１１０は図１に示された半導体基板１０よりも大きな半導体基板であって、複数の半導体基板１０を半導体ウエハ１１０から取ることができる。半導体ウエハ１１０は、半導体ウエハ１１０の一方の面１１２に向かって見て格子状になった分割予定線１０２によって複数のチップ領域１０１に区分けされている。半導体ウエハ１１０の一方の面１１２には、チップ領域１０１ごとに集積回路が形成されている。なお、図１に示された断面図では、図示されたバンプ２３の数を４としたが、図２〜図１２に示された断面図では、一つのチップ領域１０１に図示されるバンプ２３の数を２とすることで、図面を簡略化する。
【００３２】
まず、図３に示すように、半導体ウエハ１１０の一方の面１１２上にパッシベーション膜１５を成膜し、パッシベーション膜１５をパターニングすることによってパッシベーション膜１５をチップ領域１０１ごとに分断するとともに、パッシベーション膜１５に複数の開口１６を形成する。
【００３３】
次に、図３に示すように、パッシベーション膜１５上に下層配線１７を形成する。下層配線１７の形成は、アディティブ法（例えば、セミアディティブ法、フルアディティブ法）、サブトラクト法その他のパターニング方法によって行う。アディティブ法とは、パッシベーション膜１５の一部をマスクで覆った状態で、パッシベーション膜１５上に選択的に導体金属膜（下層配線１７）を成長させる方法である。サブトラクト法は、パッシベーション膜１５の上全体に導体金属膜を成長させた後に、その導体金属膜の一部をエッチング法等によって除去して、残留した導体金属膜を下層配線１７とする方法である。
下層配線１７の形成と同時に、アライメントマーク１１７も半導体ウエハ１１０の周辺部に形成する。
【００３４】
これまでの工程では、半導体ウエハ１１０の他方の面１１３に厚い膜が形成されておらず、半導体ウエハ１１０の一方の面１１２に形成されたパッシベーション膜１５がとても薄いから、半導体ウエハ１１０に反りが発生していない。
【００３５】
次に、図４に示すように、半導体ウエハ１１０の他方の面１１３を研削することによって半導体ウエハ１１０を薄くする。この際、例えば、半導体ウエハ１１０の厚さを５０μｍにする。
半導体ウエハ１１０が反っていないから、半導体ウエハ１１０を汎用のグラインダによって容易に研削することができる。そのため、半導体ウエハ１１０を薄型化するのに特別なプロセスを必要とせず、低コストで半導体ウエハ１１０を薄型化することができる。
【００３６】
次に、図５に示すように、フィルム材１２０及びフレーム１３０を準備する。
このフィルム材１２０は図１に示されたフィルム材２０よりも大きく、複数のフィルム材２０をフィルム材１２０から取ることができる。従って、フィルム材１２０の組成は、図１に示されたフィルム材２０と同様である。フィルム材１２０は、B-stage状態（半硬化されたプリプレグ）又は液状のものではなく、硬化したものである。
フィルム材１２０は、一方の面１２０ａと、その一方の面１２０ａの反対側となる他方の面１２０ｂとを有するとともに、これら一方の面１２０ａ，他方の面１２０ｂの間に厚みを有する。
フィルム材１２０の一方の面１２０ａには、接着剤層１１９が形成されている。具体的には、接着剤がフィルム材１２０の一方の面１２０ａに塗布されることによって、又は半硬化状の接着剤がフィルム材１２０に貼着されることによって、接着剤層１１９が形成されている。
フィルム材１２０の他方の面１２０ｂには、導体金属膜１２２が成膜されている。なお、導体金属膜１２２が無くてもよい。
フィルム材１２０及び導体金属膜１２２の周縁部には、アライメント用開口１２１が形成され、アライメント用開口１２１が半導体ウエハ１１０のアライメントマーク１１７に対応する位置にある。アライメント用開口１２１は、アライメントマーク１１７に比べて十分に大きい口径を有しており、半導体ウエハ１１０に対するフィルム材１２０のアライメント精度は要求されないようになっている。
フレーム１３０は、枠状に形作られている。フレーム１３０は、金属製であることが好ましい。
【００３７】
次に、フィルム材１２０の一方の面１２０ａを半導体ウエハ１１０の一方の面１１２に対向させ、アライメントマーク１１７とアライメント用開口１２１の位置を合わせる（図５参照）。
【００３８】
次に、図６に示すように、フィルム材１２０と半導体ウエハ１１０を互いに近づけ、半導体ウエハ１１０の一方の面１１２、パッシベーション膜１５及び下層配線１７とフィルム材１２０との間に接着剤層１１９を挟む。
また、フレーム１３０の内側に半導体ウエハ１１０を配置し、半導体ウエハ１１０をフレーム１３０によって囲う。そして、半導体ウエハ１１０の周辺においてフレーム１３０とフィルム材１２０との間に接着剤層１１９を挟む。なお、接着剤層１１９を半導体ウエハ１１０とフィルム材１２０の間に挟む工程と、接着剤層１１９をフレーム１３０とフィルム材１２０の間に挟む工程とを同時に行っても良いし、どちらかの工程を先に行ってもよい。
【００３９】
次に、接着剤層１１９を硬化することによって、半導体ウエハ１１０の一方の面１１２、パッシベーション膜１５及び下層配線１７とフィルム材１２０が接着剤層１１９によって接着され、フレーム１３０とフィルム材１２０が接着剤層１１９によって接着される。接着剤層１１９を硬化する工程は、フレーム１３０と半導体ウエハ１１０の両方を硬化前の接着剤層１１９に貼着した後に行う。
【００４０】
以上のように、接着剤層１１９は、半導体ウエハ１１０とフィルム材１２０を接着するばかりだけでなく、半導体ウエハ１１０の周辺においてフィルム材１２０とフレーム１３０を接着する。そのため、薄型化された半導体ウエハ１１０をフレーム１３０と一体的に取り扱うことが可能になる。つまり、後の工程において半導体ウエハ１１０をフレーム１３０ごと取り扱うことができる。また、フレーム１３０によって半導体ウエハ１１０が補強されるから、後の工程において半導体ウエハ１１０の搬送及び加工を容易に行なうことができるようになる。
また、接着剤層１１９がフィルム材１２０と比べても極めて薄いから、接着剤層１１９が硬化する際に接着剤層１１９が収縮しても、その収縮によって生じる応力が小さい。また、半導体ウエハ１１０の周辺では、剛性なフレーム１３０が接着剤層１１９を固定しているため、半導体ウエハ１１０の下面に位置する接着剤層１１９の収縮がフレーム１３０によって抑えられる。接着剤層１１９が収縮しにくいので、半導体ウエハ１１０の反りが抑えられる。ひいては、フレーム１３０自体の剛性によって半導体ウエハ１１０の反りが抑えられる。
接着剤層１１９は、フィルム材１２０と半導体ウエハ１１０との接着と、フィルム材１２０とフレーム１３０の接着も兼ねている。そのため、製造工程が効率的になる。
【００４１】
次に、図７に示すように、レーザービア加工を行う。つまり、レーザー光（例えば、ＣＯ2レーザー光又はＵＶレーザー光）を導体金属膜１２２及びフィルム材１２０に向けて照射することによって、導体金属膜１２２、フィルム材１２０及び接着剤層１１９に複数のビアホール２１を形成し、ビアホール２１を通じて下層配線１７を部分的に露出する。レーザー光を照射する位置は下層配線１７のランド１８の位置であり、下層配線１７のランド１８がビアホール２１を通じて露出される。レーザー光を照射する位置は、アライメントマーク１１７の位置を基準にして決める。このビアホール２１をレーザービア加工により細く形成する。
フィルム材１２０にビアホール２１を形成する際には、ＣＯ2レーザー光によるレーザービア加工が好ましい。
フィルム材１２０にビアホール２１を形成する際には、下層配線１７の一部にもレーザー光が当たる。ところが、下層配線１７が１〜１２μｍ程度の充分な厚みを有しているので、下層配線１７がレーザービア加工による影響を受けない。
なお、レーザービア加工ではなく、フォトリソグラフィー法・エッチング法によってビアホール２１を形成してもよい。
【００４２】
次に、無電解メッキ法によってビアホール２１内に薄く銅箔（シード層）を形成し、その銅箔を導体金属膜１２２に繋げた後、その銅箔及び導体金属膜１２２を電極として電解メッキ法を行う。このような工程を経ることによって、図８に示すように、厚膜金属層１２２ａをビアホール２１内及びフィルム材１２０の他方の面１２０ｂ上に成長させる。なお、無電解メッキ法による銅箔（シード層）の形成工程を省略してもよい。
フィルム材１２０の他方の面１２０ｂに導体金属膜１２２が形成されていなければ、無電解メッキ工程の前に気相成長法（例えば、スパッタリング法）によって薄い金属膜（例えば、チタン膜）をビアホール２１内及びフィルム材１２０の他方の面１２０ｂに成膜することが好ましい。フィルム材１２０の他方の面１２０ｂに導体金属膜１２２が予め形成されていれば、気相成長法による金属膜の成膜工程を確実に行わなくて済むので、製造工程を簡略化することができる。気相成長法は、真空空間内で行う必要があるので、製造工程のコストアップの要因になってしまう。
半導体ウエハ１１０とフレーム１３０が一体的になっているから、電解メッキ用の電極によって導体金属膜１２２（又は銅箔）及びフレーム１３０を把持することができるので、電解メッキ用電極を半導体ウエハ１１０に接触せずに、電解メッキ工程を行うことができる。そのため、半導体ウエハ１１０の静電破壊等を防止することができる。
ビアホール２１をレーザービア加工により形成したのであれば、ビアホール２１を細くすることができるので、ビアホール２１内に埋まる厚膜金属層１２２ａの一部を細くすることが可能になる。
【００４３】
次に、図９に示すように、厚膜金属層１２２ａを形状加工することによって厚膜金属層１２２ａから上層配線２２を形成する。具体的には、厚膜金属層１２２ａ上にレジストを塗布し、そのレジストの露光・現像をした後、厚膜金属層１２２ａをエッチングによって部分的に除去する。厚膜金属層１２２ａのうち残留した部分が、上層配線２２である。
【００４４】
なお、図８、図９に示すように、サブトラクト法によって上層配線２２を形成したが、アディティブ法（例えば、セミアディティブ法、フルアディティブ法）によって上層配線２２を形成してもよい。
【００４５】
上層配線２２の形成後、上層配線２２の表面に金メッキ処理（又は、ニッケルメッキ処理及び金メッキ処理）を施す。この処理は省略してもよい。
【００４６】
次に、図１０に示すように、保護膜１２４を半導体ウエハ１１０の他方の面１１３上に形成する。なお、保護膜１２４の形成工程は、半導体ウエハ１１０の他方の面１１３の研削後であれば、何時行ってもよい。例えば、半導体ウエハ１１０及びフレーム１３０をフィルム材１２０に接着する工程（図６参照）と、保護膜１２４の形成工程を同時に行ってもよい。
【００４７】
以下、保護膜１２４の形成方法の具体例について説明する。
【００４８】
［例１］ 気相成長法（例えば、スパッタリング法、蒸着法）によって半導体ウエハ１１０の他方の面１１３に保護膜１２４を成長させる。成膜された保護膜１２４は、金属単体膜、金属酸化物膜その他の金属膜である。
【００４９】
［例２］ 上記例１のように金属膜を成膜した後、更に無電解メッキ法若しくは電解メッキ法又はこれらの両方によって金属膜の上に別の金属膜を成長させる。そのようにして積層された金属膜が保護膜１２４である。
【００５０】
［例３］ スピンコート法、印刷法、ディスペンサ法、液滴吐出法（インクジェット法）その他の塗布法によって銅錯体溶液、ニッケル錯体溶液その他の金属錯体溶液を半導体ウエハ１１０の他方の面１１３に塗布した後、塗布した金属錯体溶液を乾燥せずに又は乾燥して、塗布した金属錯体溶液を焼結する。成膜された金属錯体膜が保護膜１２４である。
【００５１】
［例４］ スピンコート法、印刷法、ディスペンサ法、液滴吐出法（インクジェット法）その他の塗布法によって液体樹脂（例えば、エポキシ樹脂、ポリイミド樹脂）を半導体ウエハ１１０の他方の面１１３に塗布して、その液体樹脂を硬化する。硬化した樹脂が保護膜１２４である。
【００５２】
［例５］ 硬化された樹脂フィルムを半導体ウエハ１１０の他方の面１１３に貼着することで、その樹脂フィルムを保護膜１２４にする。その際、樹脂フィルムと半導体ウエハ１１０の他方の面１１３の間に接着剤を介在してもよいし、樹脂フィルムを半導体ウエハ１１０の他方の面１１３に熱溶着してもよい。樹脂フィルムの素材は、エポキシ樹脂又はポリイミド樹脂である。なお、この例５の場合、フィルム材１２０の貼着工程（図５参照）と同時に、樹脂フィルム（保護膜１２４）の貼着工程も行うことができる。
【００５３】
［例６］ 半硬化されたプリプレグを半導体ウエハ１１０の他方の面１１３に貼着して、そのプリプレグを硬化することで、そのプリプレグが保護膜１２４になる。なお、この例６の場合、フィルム材１２０の貼着工程（図５参照）と同時に、プリプレグの貼着工程も行うことができる。
【００５４】
［例７］ 樹脂膜と金属膜の積層フィルムを用いる。この際、積層フィルムの樹脂膜を半導体ウエハ１１０の他方の面１１３に貼着することで、積層フィルムを保護膜１２４にする。その際、積層フィルムの樹脂膜と半導体ウエハ１１０の他方の面１１３の間に接着剤を介在してもよいし、積層フィルムの樹脂膜を半導体ウエハ１１０の他方の面１１３に熱溶着してもよい。樹脂フィルムの素材は、エポキシ樹脂又はポリイミド樹脂である。なお、例７の場合、フィルム材１２０の貼着工程（図５参照）と同時に、積層フィルムの貼着工程を行える。
【００５５】
［例８］ 導体ナノペーストを半導体ウエハ１１０の他方の面１１３に塗布して、塗布した導体ナノペーストを硬化する。導体ナノペーストが硬化されると、その導体ナノペーストが保護膜１２４になる。
【００５６】
半導体ウエハ１１０がフレーム１３０によって囲われ、半導体ウエハ１１０とフレーム１３０が一体となっているから、上述のように保護膜１２４を形成する際には、半導体ウエハ１１０に反りが発生しにくい。
【００５７】
保護膜１２４の形成後、図１１に示すように、上層配線２２上にバンプ２３を形成する。
【００５８】
次に、図１２に示すように、ダイサーを用いて、半導体ウエハ１１０、フィルム材１２０、接着剤層１１９及び保護膜１２４を格子状の分割予定線１０２に沿って切断するとともに、フレーム１３０を分離する。これにより、半導体ウエハ１１０、フィルム材１２０、接着剤層１１９及び保護膜１２４等の積層体を複数の半導体装置１に細分割する。半導体ウエハ１１０を分割して得られた個片が半導体基板１０であり、フィルム材１２０を分割して得られた個片がフィルム材２０であり、接着剤層１１９を分割して得られた個片が接着剤層１９であり、保護膜１２４を分割して得られた個片が保護膜２４である。
【００５９】
なお、完成した半導体装置１のみならず、上記各工程における中間生産物も半導体装置である。集積回路が焼き付けられた半導体ウエハ１１０を材料（原材料）として用いたためである。
【００６０】
本実施の形態によれば、以下のような効果が生じる。
【００６１】
(1) 上層配線２２は、下層配線１７と比較しても、半導体基板１０からより離れている。そのため、上層配線２２は、下層配線１７よりも半導体基板１０と電気的に干渉しにくい。
【００６２】
(2) 接続パッド１４とバンプ２３を繋ぐ電流経路が、下層配線１７と上層配線２２の組み合わせである。そのため、パッシベーション膜１５のうち下層配線１７に重なってない領域を広くすることができる。その領域は、他の配線や電気素子を設けるためのスペースとして利用することが可能になる。
【００６３】
(3) 接着剤層１１９によってフィルム材１２０と半導体ウエハ１１０を接着するから（図５、図６参照）、半導体ウエハ１１０の反りの原因となる接着剤層１１９を薄くすることができるとともに、半導体ウエハ１１０の反りの原因とならないフィルム材１２０を厚くすることができる。そのため、半導体ウエハ１１０の反りを防止しつつ、フィルム材１２０の厚みによって封止性能の向上を図れる。
【００６４】
(4) 保護膜１２４を形成する工程（図１０参照）の前に、半導体ウエハ１１０の他方の面１１３を研削する工程（図４参照）を行った。更に、フィルム材１２０を半導体ウエハ１１０に接着する工程（図５、図６参照）よりも前に、半導体ウエハ１１０の他方の面１１３を研削する工程（図４参照）を行った。つまり、半導体ウエハ１１０に反りが生じない段階で、半導体ウエハ１１０の他方の面１１３を研削した。そのため、半導体ウエハ１１０の研削が容易であり、半導体ウエハ１１０を均一の厚さにすることができる。更に、半導体ウエハ１１０をより薄く研削することができ、出来上がった半導体装置１の薄型化を図ることができる。
【００６５】
(5) 予め硬化したフィルム材１２０を半導体ウエハ１１０に接着したから、フィルム材２０，１２０による封止効果が高い。つまり、フィルム材２０，１２０は、液体樹脂の塗布により形成された封止層よりも封止性に優れている。
【００６６】
(6) 半導体ウエハ１１０を薄くした状態で、接着剤層１１９を硬化したから（図６参照）、接着剤層１１９の硬化は半導体ウエハ１１０の反りの大きな要因となる。しかし、半導体ウエハ１１０がフレーム１３０やフィルム材１２０によって補強されているから、接着剤層１１９が硬化しても、半導体ウエハ１１０に大きな反りが発生しない。
【００６７】
(7) 半導体ウエハ１１０を薄くした状態で、保護膜１２４を形成したから（図１０参照）、保護膜１２４の形成は半導体ウエハ１１０の反りの大きな要因となる。しかし、半導体ウエハ１１０がフレーム１３０によって補強されているから、保護膜１２４が形成されても、半導体ウエハ１１０に大きな反りが発生しない。
【００６８】
(8) 半導体ウエハ１１０がフィルム材１２０に接着され、フレーム１３０がフィルム材１２０に接着されているから、半導体ウエハ１１０をフレーム１３０ごと取り扱うことができる（図６〜図１１参照）。そのため、半導体ウエハ１１０の搬送・加工を容易に行なうことができ、半導体装置１を容易に製造することができる。
【００６９】
(9) 半導体基板１０に接着されたフィルム材２０の熱膨張率が半導体基板１０の熱膨張率に等しいか、又は近似する。そのため、半導体装置１の使用時に半導体装置１の温度が変化しても、半導体基板１０とフィルム材２０の境界部分に大きな応力が発生しない。従って、半導体基板１０からフィルム材２０が剥離するのを防止することができる。
【００７０】
(10) 半導体基板１０とフィルム材２０の熱膨張率が等しいか、近似しているから、半導体装置１の温度が変化しても、半導体基板１０とフィルム材２０が大きく反ることはない。そのため、回路基板に接合されたバンプ２３に大きな応力が発生しない。従って、バンプ２３が損傷しない。
【００７１】
(11) 半導体基板１０の他方の面１３に保護膜２４が形成されているから、衝突等により半導体基板１０の角部等に欠けが発生することを防止することができる。
【００７２】
(12) 保護膜２４によって半導体基板１０が遮光されるから、半導体基板１０に焼き付けられた集積回路が誤動作しない。
【００７３】
(13) 保護膜２４が金属材料のように導電性を有すれば、電磁波が保護膜２４によって遮断され、半導体基板１０に焼き付けられた集積回路が誤動作しない。
【００７４】
(14) 保護膜２４が金属材料のように高熱伝導率を有すれば、保護膜２４がヒートスプレッダとして機能し、放熱効果が向上する。
【００７５】
〔第２実施形態〕
図１３は、本発明の第２実施形態に係る半導体装置１Ａの断面図である。第２実施形態と第１実施形態は、互いに対応する部分に同一の符号が付されている。第１実施形態と第２実施形態の相違点について説明し、一致点についての説明は割愛する。
【００７６】
第１実施形態では、図１に示すように、上層配線２２のうちフィルム材２０上に形成された部分がランド２２ａのみであったが、第２実施形態では、図１３に示すように、上層配線２２のうちフィルム材２０上に形成された部分はランド２２ａと、ランド２２ａからビアホール２１まで繋がった線状部２２ｂとを有する。バンプ２３は上層配線２２のうちランド上に形成されている。
【００７７】
また、第１実施形態では、図１に示すようにフィルム材２０が露出していたのに対し、第２実施形態では、図１３に示すようにフィルム材２０がオーバーコート膜２５によって覆われている。オーバーコート膜２５は、感光性樹脂を硬化したものである。オーバーコート膜２５は、ソルダ−レジスト膜である。つまり、バンプ２３が不要な箇所に付着することを防止する。また、オーバーコート膜２５は保護膜であり、上層配線２２のうちフィルム材２０上に形成された、ランド２２ａからビアホール２１まで繋がった線状部２２ｂがオーバーコート膜２５によって覆われている。オーバーコート膜２５のうち上層配線２２のランド２２ａに重なる位置には、開口２６が形成されている。バンプ２３が開口２６内において上層配線２２のランド２２ａ上に形成されている。
【００７８】
以上に説明したことを除いて、第２実施形態の半導体装置１Ａと第１実施形態の半導体装置１は、互いに対応する部分が同様に構成されている。
【００７９】
半導体装置１Ａの製造方法について説明する。
第２実施形態に係る半導体装置１Ａの製造方法と第１実施形態に係る半導体装置１の製造方法は、パッシベーション膜１５をパターニングする工程から上層配線２２をパターニングする工程までが同じである（図１〜図９参照）。但し、第２実施形態では、上層配線２２をパターニングするに際して、ビアホール２１に上層配線２２の一部を埋めるようにするとともに、ランド２２ａとランド２２ａからビアホール２１まで繋がった線状部２２ｂとをフィルム材２０上に形成する。
【００８０】
上層配線２２の形成後、スピンコート法、印刷法、ディスペンサ法、液滴吐出法（インクジェット法）その他の塗布法によって感光性樹脂をフィルム材２０及び上層配線２２に塗布し、その感光性樹脂の露光・現像をすることによって、オーバーコート膜２５及び開口２６をパターニングする。
その後、第１実施形態の場合と同様に、保護膜１２４の形成工程（図１０参照）、バンプ２３の形成工程（図１１参照）及び細分割工程（図１２参照）をこれらの順に行う。
【００８１】
第２実施形態によれば、第１実施形態と同様の効果を奏するとともに、更に以下のような効果も奏する。
下層配線１７と上層配線２２が別層であり、上層配線２２のうちフィルム材２０上に形成された部分２２ａが線状部を有するから、下層配線１７と上層配線２２を立体交差することもできる。そのため、配線レイアウトの自由度が向上するとともに、バンプ２３の配置位置の自由度が向上する。
【００８２】
〔第３実施形態〕
図１４は、本発明の第３実施形態に係る半導体装置１Ｂの断面図である。第３実施形態と第１実施形態は、互いに対応する部分に同一の符号が付されている。第１実施形態と第３実施形態の相違点について説明し、一致点についての説明は割愛する。
【００８３】
第３実施形態では、半導体基板１０の周側面１１に第二保護膜２７が形成され、半導体基板１０の周側面１１が第二保護膜２７によって覆われている。第二保護膜２７が保護膜２４に繋がっており、第二保護膜２７と保護膜２４が一体形成されている。また、第二保護膜２７の組成物と保護膜２４の組成物は同じである。なお、第二保護膜２７の組成物と保護膜２４の組成物が異なっていて、第二保護膜２７と保護膜２４が一体形成されていなくてもよい。
【００８４】
また、第二保護膜２７は接着剤層１９の外縁まで至っており、接着剤層１９の外縁が第二保護膜２７の一部によって覆われている。
【００８５】
以上に説明したことを除いて、第３実施形態の半導体装置１Ｂと第１実施形態の半導体装置１は、互いに対応する部分が同様に構成されている。
【００８６】
半導体装置１Ｂの製造方法について説明する。
第３実施形態に係る半導体装置１Ｂの製造方法と第１実施形態に係る半導体装置１の製造方法は、パッシベーション膜１５をパターニングする工程から上層配線２２をパターニングする工程までが同じである（図１〜図９参照）。
【００８７】
上層配線２２のパターニング後、図１５に示すように、半導体ウエハ１１０の他方の面１１３から半導体ウエハ１１０を分割予定線１０２に沿ってハーフダイシングすることによって、半導体ウエハ１１０の他方の面１１３に格子状の溝１１１を形成する。ダイシングに際しては、半導体ウエハ１１０の他方の面１１３からフィルム材１２０の途中（又は接着剤層１１９）まで切り込むが、フィルム材１２０の他方の面１２０ｂまでは切り込まない。そのため、ダイシングの切り込み深さ（溝１１１の深さ）は半導体ウエハ１１０の一方の面１１２から他方の面１１３までの厚みよりも大きいが、半導体ウエハ１１０の他方の面１１３からフィルム材１２０の他方の面１２０ｂまでの厚みより小さい。このようなハーフダイニング処理によって、半導体ウエハ１１０は複数の半導体基板１０に細分割されるが、フィルム材１２０は細分割されない。
【００８８】
次に、図１６に示すように、半導体ウエハ１１０の他方の面１１３（半導体基板１０の他方の面１３）に保護膜１２４を形成するとともに、溝１１１に埋込保護材１２７を埋め込む。又は、図１７に示すように、半導体ウエハ１１０の他方の面１１３（半導体基板１０の他方の面１３）に保護膜２４を形成するとともに、溝１１１の内壁面（半導体基板１０の周側面１１）に第二保護膜２７を形成する。図１７に示す場合には、溝１１１内が完全に埋められていないから、保護膜２４が半導体基板１０ごとに分断されている。また、溝１１１の底において隣同士の第二保護膜２７が繋がっており、第二保護膜２７と保護膜２４も繋がっている。
【００８９】
図１６又は図１７に示す工程には、第１実施形態で説明した［例１］〜［例８］を適用することができる。以下、詳細に説明する。
【００９０】
［例１］のように気相成長法によって金属膜（保護膜２４）を成膜した場合には、図１７に示すように、第二保護膜２７が溝１１１の内壁面（半導体基板１０の周側面１１）に成膜される。
【００９１】
［例２］のように無電解メッキ法を行った場合には、図１７に示すように、溝１１１の内壁面（半導体基板１０の周側面１１）に成膜された第二保護膜２７が金属膜積層体である。［例２］のように電界メッキ法を行った場合には、図１６に示すように金属メッキの埋込保護材１２７が溝１１１に埋められるか、又は図１７に示すように金属膜積層体である第二保護膜２７が溝１１１の内壁面（半導体基板１０の周側面１１）に成膜される。
【００９２】
［例３］のように金属錯体溶液を用いた場合には、塗布された金属錯体溶液が溝１１１に充填され、溝１１１内の金属錯体溶液が固まって、図１６に示す埋込保護材１２７（図１６参照）になる。
【００９３】
［例４］のように液体樹脂を塗布した場合には、塗布した液体樹脂が溝１１１に充填され、溝１１１に充填された樹脂が硬化して、図１６に示す埋込保護材１２７になる。溝１１１に液体樹脂が充分に充填されて、溝１１１内にボイドが形成されないように、真空雰囲気で液体樹脂の塗布を行うことが好ましい。
【００９４】
［例５］のように硬化された樹脂フィルムを接着剤によって半導体ウエハ１１０の他方の面１１３に接着した場合には、接着剤の一部が溝１１１に充填され、硬化した接着剤が図１６に示す埋込保護材１２７になる。［例７］のように積層フィルムを接着剤で接着する場合も同様である。［例５］のように硬化された樹脂フィルムを半導体ウエハ１１０の他方の面１１３に熱溶着した場合には、溶けた樹脂の一部が溝１１１に充填され、その樹脂が硬化して図１６に示す埋込保護材１２７になる。［例７］のように積層フィルムの樹脂膜を熱溶着した場合も同様である。溶けた樹脂又は接着剤が溝１１１に充分に充填されて、溝１１１内にボイドが形成されないように、真空雰囲気で樹脂フィルム又は積層フィルムの貼着を行うことが好ましい。また、樹脂フィルム又は積層フィルムを貼着する際に、樹脂フィルム又は積層フィルムを圧縮すると、溶けた樹脂又は接着剤が溝１１１に充分に充填される。
【００９５】
［例６］のようにプリプレグを半導体ウエハ１１０の他方の面１１３に貼着した場合には、プリプレグの一部が溝１１１に充填され、それが硬化することで、図１６に示す埋込保護材１２７になる。プリプレグの貼着は真空雰囲気で行うことが好ましい。また、プリプレグの貼着する際に、プリプレグを圧縮することが好ましい。
【００９６】
［例８］のように導体ナノペーストを半導体ウエハ１１０の他方の面１１３に塗布する場合には、導体ナノペーストが溝１１１に充填され、それが硬化することで、図１６に示す埋込保護材１２７になる。この場合も、真空雰囲気で導体ナノペーストの塗布を行うことが好ましい。
【００９７】
保護膜１２４又は保護膜２４の形成後、図１８に示すように、上層配線２２上にバンプ２３を形成する。
【００９８】
次に、細分割処理を行う。つまり、溝１１１に埋込保護材１２７を埋め込んだ場合には（図１６参照）、図１９に示すように、分割予定線１０２及び溝１１１に沿って保護膜１２４、埋込保護材１２７、接着剤層１１９及びフィルム材１２０をダイシングし、複数の半導体装置１Ｂに細分割する。この際のダイシングストリート幅（切り込み幅）を溝１１１の幅よりも狭くし、溝１１１の中心線に沿って切断するから、埋込保護材１２７が第二保護膜２７に分割され、保護膜１２４が保護膜２４に分割される。保護膜１２４及び埋込保護材１２７が樹脂であれば、保護膜１２４及び埋込保護材１２７の切断に用いるダイシングブレードを交換せずに、そのダイシングブレードで接着剤層１１９及びフィルム材１２０を切断する。
【００９９】
保護膜１２４及び埋込保護材１２７が金属材料であれば、保護膜１２４及び埋込保護材１２７の切断に用いるダイシングブレードを金属材料切断用のダイシングブレードとし、接着剤層１１９及びフィルム材１２０の切断に用いるダイシングブレードを樹脂材料切断用のダイシングブレードとする。そのため、製造工程の削減及びダイシングの容易化の観点からすると、保護膜１２４及び埋込保護材１２７が樹脂材料であることが好ましい。
【０１００】
一方、溝１１１の内壁面（半導体基板１０の周側面１１）に第二保護膜２７を成膜した場合には（図１７参照）、分割予定線１０２及び溝１１１に沿って溝１１１の底から第二保護膜２７、接着剤層１１９及びフィルム材１２０をダイシングし、複数の半導体装置１Ｂに細分割する。この際のダイシングストリート幅（切り込み幅）を埋められていない溝１１１の幅よりも狭くし、溝１１１の中心線に沿って切断するから、半導体基板１０の周側面１１に形成された第二保護膜２７がダイシングブレードによって除去されることはない。
【０１０１】
なお、上述のハーフダイシング工程において接着剤層１１９が複数の接着剤層１９に分断されていれば、この細分割工程では接着剤層１９は切断されない。
【０１０２】
第３実施形態によれば、第１実施形態と同様の効果を奏するとともに、更に以下のような効果も奏する。
ハーフダイシングによって溝１１１を形成する際に、フレーム１３０をダイシングフレームとして利用することができる。そのため、半導体ウエハ１１０の搬送及び加工を容易に行なえるとともに、製造コストの削減を図ることができる。
半導体基板１０の周側面１１に第二保護膜２７が形成されているから、衝突等により半導体基板１０の角部等に欠けが発生することを防止することができる。
第二保護膜２７によって半導体基板１０が遮光されるから、半導体基板１０に焼き付けられた集積回路が誤動作しない。
第二保護膜２７が金属材料のように導電性を有すれば、電磁波が第二保護膜２７によって遮断され、半導体基板１０に焼き付けられた集積回路が誤動作しない。
第二保護膜２７が金属材料のように高熱伝導率を有すれば、第二保護膜２７がヒートスプレッダとして機能し、放熱効果が向上する。
保護膜２４と第二保護膜２７が繋がっているから、半導体基板１０の他方の面１３の外縁１３ａ及びその周辺も確実に保護される。
【０１０３】
〔第４実施形態〕
図２０は、本発明の第４実施形態に係る半導体装置１Ｃの断面図である。第４実施形態と第３実施形態は、互いに対応する部分に同一の符号が付されている。第４実施形態と第３実施形態の相違点について説明し、一致点についての説明は割愛する。
【０１０４】
第３実施形態では、図１４に示すように、上層配線２２のうちフィルム材２０上に形成された部分がランド２２ａのみであったが、第４実施形態では、図２０に示すように、上層配線２２のうちフィルム材２０上に形成された部分はランド２２ａと、ランド２２ａからビアホール２１まで繋がった線状部２２ｂとを有する。バンプ２３は上層配線２２のうちランド２２ａ上に形成されている。
【０１０５】
また、第３実施形態では、図１に示すようにフィルム材２０が露出していたのに対し、第４実施形態では、図２０に示すようにフィルム材２０がオーバーコート膜２５によって覆われている。オーバーコート膜２５は、感光性樹脂を硬化したものである。オーバーコート膜２５は、ソルダ−レジスト膜である。つまり、バンプ２３が不要な箇所に付着することを防止する。また、オーバーコート膜２５は保護膜であり、上層配線２２のうちフィルム材２０上に形成された、ランド２２ａからビアホール２１まで繋がった線状部２２ｂがオーバーコート膜２５によって覆われている。オーバーコート膜２５のうち上層配線２２のランド２２ａに重なる位置には、開口２６が形成されている。バンプ２３が開口２６内において上層配線２２のランド２２ａ上に形成されている。
【０１０６】
以上に説明したことを除いて、第４実施形態の半導体装置１Ｃと第１実施形態の半導体装置１Ｂは、互いに対応する部分が同様に構成されている。
【０１０７】
半導体装置１Ｃの製造方法について説明する。
第４実施形態に係る半導体装置１Ｃの製造方法と第３実施形態に係る半導体装置１Ｂの製造方法は、パッシベーション膜１５をパターニングする工程から上層配線２２をパターニングする工程までが同じである（図１〜図９参照）。但し、第４実施形態では、上層配線２２をパターニングするに際して、ビアホール２１に上層配線２２の一部を埋めるようにするとともに、ランド２２ａとランド２２ａからビアホール２１まで繋がった線状部とをフィルム材２０上に形成する。
【０１０８】
上層配線２２の形成後、スピンコート法、印刷法、ディスペンサ法、液滴吐出法（インクジェット法）その他の塗布法によって感光性樹脂をフィルム材２０及び上層配線２２に塗布し、その感光性樹脂の露光・現像をすることによって、オーバーコート膜２５及び開口２６をパターニングする。
その後、第３実施形態の場合と同様に、溝１１１を切り込む工程（図１５参照）、保護膜１２４と埋込保護材１２７又は保護膜２４と第二保護膜２７の形成工程（図１６又は図１７参照）、バンプ２３の形成工程（図１８参照）及び細分割工程（図１９参照）をこれらの順に行う。
【０１０９】
第４実施形態によれば、下層配線１７と上層配線２２が別層であるから、下層配線１７と上層配線２２を立体交差することもできる。そのため、配線レイアウトの自由度が向上するとともに、バンプ２３の配置位置の自由度が向上する。
【０１１０】
本発明の幾つかの実施形態を説明したが、本発明の範囲は、上述の実施の形態に限定するものではなく、特許請求の範囲に記載された発明の範囲とその均等の範囲を含む。
以下に、この出願の願書に最初に添付した特許請求の範囲に記載した発明を付記する。付記に記載した請求項の項番は、この出願の願書に最初に添付した特許請求の範囲の通りである。
【０１１１】
〔付記〕
＜請求項１＞
一方の面に下層配線が形成された半導体基板の前記一方の面と、フィルム材と、を接着剤層を介して接着し、
前記半導体基板の他方の面に保護膜を形成することを特徴とする半導体装置の製造方法。
＜請求項２＞
前記フィルム材と前記半導体基板の接着前に前記半導体基板の前記他方の面を研削して、前記半導体基板を薄型化し、
前記保護膜の形成後に、前記フィルム材及び前記接着剤層にビアホールを開けて前記下層配線の一部を露出し、前記フィルム材上及び前記ビアホール内に上層配線を形成することを特徴とする請求項１に記載の半導体装置の製造方法。
＜請求項３＞
前記接着剤層の硬化前に前記半導体基板を囲うフレームと前記フィルム材との間に前記接着剤層を挟んだ後、前記接着剤層を硬化することによって前記半導体基板の前記一方の面及び前記下層配線と前記フィルム材を前記接着剤層によって接着するとともに、前記フィルム材と前記フレームを前記接着剤層によって接着することを特徴とする請求項２に記載の半導体装置の製造方法。
＜請求項４＞
前記保護膜の形成前に、前記半導体基板の前記他方の面から前記一方の面まで至って前記フィルム材の表面にまで至らない格子状の溝を形成し、
前記溝の形成後に、前記保護膜を前記溝によって分断するように前記保護膜を前記半導体基板の前記他方の面に形成するとともに、前記溝の内壁面に第二保護膜を成膜し、
前記フィルム材及び前記第二保護膜を前記溝の中心線に沿って切断することを特徴とする請求項１から３の何れか一項に記載の半導体装置の製造方法。
＜請求項５＞
一方の面に下層配線が設けられた半導体基板と、
フィルム材と、
前記半導体基板の前記一方の面と、前記フィルム材と、を接着する接着剤層と、
前記半導体基板の前記他方の面に設けられた保護膜と、
を備えることを特徴とする半導体装置。
＜請求項６＞
前記下層配線はランドを有しており、
前記接着層は前記ランド上を除く前記下層配線上に設けられており、
前記ランド上及び前記フィルム材上に上層配線が設けられており、
前記保護膜は、樹脂、金属又は金属錯体を含むことを特徴とする請求項５に記載の半導体装置。
＜請求項７＞
第二保護膜を更に備え、
前記半導体基板が、前記前記一方の面の外縁と前記他方の面の外縁とを結ぶ周側面を更に有し、
前記第二保護膜が前記半導体基板の前記周側面に形成されていることを特徴とする請求項５又は６に記載の半導体装置。
【符号の説明】
【０１１２】
１，１Ａ，１Ｂ，１Ｃ 半導体装置
１０ 半導体基板
１１ 周側面
１２ 一方の面
１３ 他方の面
１７ 下層配線
１９ 接着剤層
２０ フィルム材
２１ ビアホール
２４ 保護膜
２７ 第二保護膜
１１０ 半導体ウエハ（半導体基板）
１１１ 溝
１１９ 接着剤層
１２０ フィルム材
１２４ 保護膜
１２７ 埋込保護材
１３０ フレーム
【技術分野】
【０００１】
本発明は、半導体装置及びその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
半導体チップのパッケージ方法として、いわゆるＷＬＰ（Wafer Level Package）法がある。ＷＬＰ法は、チップサイズに細分割する前の半導体ウエハに配線をパターニングした後、その半導体ウエハに液体樹脂を塗布し、その液体樹脂を硬化して封止層にし、半導体ウエハを封止層ごと細分割する方法である（特許文献１、特許文献２参照）。これにより、半導体チップとほぼ同じサイズの小型パッケージを製造することができる。
【０００３】
また、封止層の形成後、半導体ウエハの細分割前に、半導体ウエハの裏面を研削して半導体ウエハを薄型化し、半導体ウエハの裏面に保護膜を形成する（特許文献１、特許文献２参照）。半導体ウエハの裏面に保護膜を形成することによって、半導体ウエハが保護される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００６−２２９１１２号公報
【特許文献２】特開２００６−２２９１１３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところが、液体樹脂が硬化する際には、樹脂が収縮する。そのため、封止層を形成すると、半導体ウエハが反ってしまう。そのため、封止層の形成後に半導体ウエハの裏面を研削することが難しい上、半導体ウエハを充分に薄くすることができない。
半導体ウエハの反りを抑えるべく、封止層を薄くすると、封止性能が低下してしまう。封止層が薄いと、半導体ウエハが充分に補強されないから、その後に保護膜を形成する際にも半導体ウエハが反ってしまう。
そこで、本発明が解決しようとする課題は、半導体ウエハ等の半導体基板に反りが発生しないようにするとともに、封止性能が低下しないようにすることである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
以上の課題を解決するための本発明に係る半導体装置の製造方法は、
一方の面に下層配線が形成された半導体基板の前記一方の面と、フィルム材と、を接着剤層を介して接着し、
前記半導体基板の他方の面に保護膜を形成する方法である。
【０００７】
本発明に係る半導体装置は、
一方の面に下層配線が設けられた半導体基板と、
フィルム材と、
前記半導体基板の前記一方の面と、前記フィルム材と、を接着する接着剤層と、
前記半導体基板の前記他方の面に設けられた保護膜と、
を備える。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、接着剤層によってフィルム材と半導体基板を接着するから、半導体基板の反りの原因となる接着剤層を薄くすることができるとともに、半導体基板の反りの原因とならないフィルム材を厚くすることができる。そのため、半導体基板の反りを防止しつつ、フィルム材の厚みによって封止性能の向上を図れる。フィルム材によって半導体基板が補強されるから、保護膜を形成する際にも半導体基板に反りが発生しにくい。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】本発明の第１実施形態に係る半導体装置の断面図。
【図２】同実施形態に係る半導体装置の製造に用いる半導体ウエハの断面図。
【図３】同実施形態に係る半導体装置を製造する方法の一工程における半導体ウエハの断面図。
【図４】図３の工程の後の工程における断面図。
【図５】図４の工程の後の工程における断面図。
【図６】図５の工程の後の工程における断面図。
【図７】図６の工程の後の工程における断面図。
【図８】図７の工程の後の工程における断面図。
【図９】図８の工程の後の工程における断面図。
【図１０】図９の工程の後の工程における断面図。
【図１１】図１０の工程の後の工程における断面図。
【図１２】図１１の工程の後の工程における断面図。
【図１３】本発明の第２実施形態に係る半導体装置の断面図。
【図１４】本発明の第３実施形態に係る半導体装置の断面図。
【図１５】同実施形態に係る半導体装置を製造する方法の一工程における半導体ウエハの断面図。
【図１６】図１５の工程の後の工程における断面図。
【図１７】図１５の工程の後の工程における断面図。
【図１８】図１６の工程の後の工程における断面図。
【図１９】図１８の工程の後の工程における断面図。
【図２０】本発明の第４実施形態に係る半導体装置の断面図。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下に、本発明を実施するための形態について、図面を用いて説明する。但し、以下に述べる実施形態には、本発明を実施するために技術的に好ましい種々の限定が付されているが、本発明の範囲を以下の実施形態及び図示例に限定するものではない。
【００１１】
〔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装置１の断面図である。
図１に示すように、この半導体装置１は、チップサイズにパッケージしたものであって、いわゆるＣＳＰ（Chip Size Package）である。特に、この半導体装置１は、予め硬化した樹脂フィルムを半導体ウエハの一方の面に接着した後に、それをチップサイズに個片化したものである。つまり、半導体装置１は、ＣＳＰの中でも特にＷＬＰ（Wafer Level Package）である。
【００１２】
この半導体装置１は半導体基板１０、パッシベーション膜１５、下層配線１７、接着剤層１９、フィルム材２０、上層配線２２及びバンプ２３等を備える。
【００１３】
半導体基板１０は、半導体ウエハを個片化したものである。半導体基板１０は、一方の面１２と、一方の面１２の反対側となる他方の面１３とを有するとともに、一方の面１２と他方の面１３の間に厚みを有する。一方の面１２は正方形型又は長方形型の外縁１２ａを有し、他方の面１３も一方の面１２と同形状の外縁１３ａを有する。半導体基板１０は、一方の面１２の外縁１２ａと他方の面１３の外縁１３ａとを結ぶとともに、半導体基板１１の厚み部分を囲んだ周側面１１を有する。半導体基板１０は半導体（例えば、シリコン、ＧａＡｓ）等からなり、半導体基板１０の一方の面１２には集積回路及び複数の接続パッド１４が形成されている。接続パッド１４は、半導体基板１０の一方の面１２に形成された集積回路の配線の一部であったり、その集積回路の構成要素である各種電気素子（例えば、ダイオード、トランジスタ、抵抗、コンデンサ等）の電極であったりする。
【００１４】
パッシベーション膜１５が、半導体基板１０の一方の面１２上に成膜されている。パッシベーション膜１５が半導体基板１０の一方の面１２を被覆し、半導体基板１０の一方の面１２に形成された集積回路がパッシベーション膜１５によって保護される。パッシベーション膜１５は、酸化シリコン又は窒化シリコンをからなる。パッシベーション膜１５のサイズは半導体基板１０のサイズよりも僅かに小さく、パッシベーション膜１５の周縁が半導体基板１０の周縁から内側に離れている。なお、パッシベーション膜１５のサイズが半導体基板１０のサイズに等しく、パッシベーション膜１５の周縁が半導体基板１０の周縁に揃っていてもよい。
【００１５】
パッシベーション膜１５のうち接続パッド１４に重なる位置には、開口１６が形成されている。接続パッド１４の一部又は全体が開口１６内に位置している。
【００１６】
下層配線１７が、半導体基板１０の一方の面１２との間にパッシベーション膜１５を介して、一方の面１２の上に形成されている。具体的には、下層配線１７がパッシベーション膜１５の上に直接形成されている。
【００１７】
下層配線１７の一部が開口１６に埋められ、下層配線１７が開口１６を通じて接続パッド１４に接続されている。パッシベーション膜１５の上において、下層配線１７の一部（主に端部）がランド１８であり、ランド１８が島状（例えば、丸形島状、角形島状、リング形島状）に形作られている。
【００１８】
下層配線１７は、パターニングされた一の導体層（例えば、Ｃｕ層）からなるか、又はパターニングされて且つ積層された複数の導体層からなる。下層配線１７が複数の導体層からなる場合、各層の導体金属の種類が同じでもよいし、異なっていてもよい。例えば、下層配線１７は、スパッタリング等によってパッシベーション膜１５上に成長したチタン（Ｔｉ）の層、そのチタンの層上に成長した銅（Ｃｕ）の無電解メッキ層、その無電解メッキ層上に成長した銅（Ｃｕ）の電解メッキ層からなる積層体をパターニングしたものである。その場合、各層の厚さについて一例を挙げると、チタンの層と無電解メッキ層の厚さの総和が２００ｎｍ〜２０００ｎｍであり、電解メッキ層の厚さが１μｍ〜１０μｍである。
【００１９】
フィルム材２０は、半導体基板１０の一方の面１２に対向している。フィルム材２０が下層配線１７及びパッシベーション膜１５との間に接着剤層１９を介して下層配線１７及びパッシベーション膜１５に貼着されている。フィルム材２０が下層配線１７及びパッシベーション膜１５を被覆する。
接着剤層１９は、フィルム材２０と下層配線１７を接着するとともに、フィルム材２０とパッシベーション膜１５を接着する。また、接着剤層１９は、パッシベーション膜１５の縁の外側において、フィルム材２０と半導体基板１０を接着する。
【００２０】
接着剤層１９は、接着剤（例えばポリイミド系接着剤、エポキシ系接着剤）が層状になって硬化したものである。
【００２１】
フィルム材２０は、ポリイミド樹脂又はエポキシ樹脂を含む。例えば、フィルム材２０は、繊維強化ポリイミド樹脂又は繊維強化エポキシ樹脂からなるか、又は、繊維強化されていないポリイミド樹脂又はエポキシ樹脂からなる。なお、フィルム材２０が、液晶ポリマーフィルム材であってもよい。
繊維強化ポリイミド樹脂とは、(1)フィラー充填ポリイミド樹脂（例えば、フィラーは、ガラスフィラー等の無機フィラー若しくはアラミド繊維フィラー等の有機フィラー又は無機フィラーと有機フィラーの混合物である。）、(2)ガラス布基材ポリイミド樹脂、(3)アラミド繊維布基材ポリイミド樹脂、(4)フィラー（例えば、ガラスフィラー等の無機フィラー若しくはアラミド繊維フィラー等の有機フィラー又は無機フィラーと有機フィラーの混合物）で充填されたガラス布基材ポリイミド樹脂、(5)フィラー（例えば、ガラスフィラー等の無機フィラー若しくはアラミド繊維フィラー等の有機フィラー又は無機フィラーと有機フィラーの混合物）で充填されたアラミド繊維布基材ポリイミド樹脂である。
繊維強化エポキシ樹脂とは、(1)フィラー充填エポキシ樹脂（例えば、フィラーは、ガラスフィラー等の無機フィラー若しくはアラミド繊維フィラー等の有機フィラー又は無機フィラーと有機フィラーの混合物である。）、(2)ガラス布基材エポキシ樹脂、(3)アラミド繊維布基材エポキシ樹脂、(4)フィラー（例えば、ガラスフィラー等の無機フィラー若しくはアラミド繊維フィラー等の有機フィラー又は無機フィラーと有機フィラーの混合物）で充填されたガラス布基材エポキシ樹脂、(5)フィラー（例えば、ガラスフィラー等の無機フィラー若しくはアラミド繊維フィラー等の有機フィラー又は無機フィラーと有機フィラーの混合物）で充填されたアラミド繊維布基材エポキシ樹脂である。
繊維強化されていないポリイミド樹脂とは、フィラー及び布の両方が含まれていないポリイミド樹脂である。
繊維強化されていないエポキシ樹脂とは、フィラー及び布の両方が含まれていないポリイミド樹脂である。
【００２２】
フィルム材２０は、パッシベーション膜１５に接着される前に予め硬化されたものである。フィルム材２０の厚さは、１５μｍ以上であり、好ましくは３０〜４０μｍである。
また、フィルム材２０が繊維強化エポキシ樹脂又は繊維強化ポリイミド樹脂である場合、フィルム材２０の熱膨張率は、半導体基板１０を構成するシリコンの熱膨張率に近似した値であるか、又はそのシリコンと同じ値である。フィルム材２０の熱膨張率は、含有する低熱膨張率のフィラーや布の含有率が調整されることによって所望の値に調整されている。例えば、フィルム材２０の熱膨張率は、例えば６［ｐｐｍ／℃］である。
【００２３】
フィルム材２０と接着剤層１９のうち片方又は両方が遮光性を有することが好ましい。
【００２４】
フィルム材２０及び接着剤層１９のうち下層配線１７のランド１８に重なる位置には、ビアホール２１が形成されている。ランド１８の一部又は全体がビアホール２１内に位置している。
【００２５】
上層配線２２がフィルム材２０上に形成されている。上層配線２２の一部がビアホール２１に埋められて、上層配線２２が下層配線１７に接続されている。上層配線２２のうちフィルム材２０上に形成された部分が、パッド（ランド）２２ａとなっている。
【００２６】
上層配線２２は、パターニングされた一の導体層（例えば、Ｃｕ層）からなるか、又はパターニングされて且つ積層された複数の導体層からなる。上層配線２２が複数の導体層からなる場合、各層の導体金属の種類が同じでもよいし、異なっていてもよい。
【００２７】
上層配線２２のうちフィルム材２０上に形成されたパッド２２ａにバンプ２３が形成されている。具体的には、上層配線２２のうちフィルム材２０上に形成されたパッド２２ａの全体がバンプ２３によって覆われるようにして、バンプ２３が形成されている。バンプ２３は、半田バンプ又は金バンプである。
なお、上層配線２２のうちフィルム材２０上に形成されたパッド２２ａの表面に金メッキ（又は、ニッケルメッキ及び金メッキ）が形成され、バンプ２３がその金メッキを介して上層配線２２に形成されていてもよい。上層配線２２が銅からなり、バンプ２３が半田からなる場合、金メッキ（又は、ニッケルメッキと金メッキの積層体）は、バンプ２３のスズ（Ｓｎ）が上層配線２２に拡散することを抑制する。
【００２８】
上層配線２２は、下層配線１７と比較して、接着剤層１９とフィルム材２０の厚み分だけ半導体基板１０から離間している。そのため、上層配線２２及びバンプ２３は、下層配線１７と比較して、半導体基板１０と電気的に干渉しにくい。
【００２９】
半導体基板１０の他方の面１３上には、保護膜２４が形成されている。保護膜２４は、樹脂、金属又は金属錯体を含む。具体的には、保護膜２４は、ポリイミド樹脂、エポキシ樹脂その他の樹脂からなる。又は、保護膜２４は、メッキ法により成長した金属膜（例えば、Ｃｕ膜）、蒸着法により成長した金属膜（例えば、Ｃｕ膜、Ｎｉ膜、Ａｕ膜）、若しくは、スパッタリング法により成長した金属膜（例えば、Ｃｕ膜、Ｎｉ膜、Ａｕ膜）である。又は、保護膜２４は、金属錯体膜（例えば、Ｃｕ錯体膜、Ｎｉ錯体膜）である。又は、保護膜２４は、導体（金属）ナノペーストを硬化したものである。又は、保護膜２４は、薄膜の積層体（例えば、樹脂膜と金属膜の積層体）である。
【００３０】
保護膜２４は、遮光性を有することが望ましい。なお、保護膜２４の主成分が樹脂のように透明である場合、染料又は顔料が保護膜２４に含まれ、保護膜２４が遮光性を有する。
【００３１】
半導体装置１の製造方法について説明する。
図２に示された半導体ウエハ１１０から複数の半導体装置１を製造する。半導体ウエハ１１０は図１に示された半導体基板１０よりも大きな半導体基板であって、複数の半導体基板１０を半導体ウエハ１１０から取ることができる。半導体ウエハ１１０は、半導体ウエハ１１０の一方の面１１２に向かって見て格子状になった分割予定線１０２によって複数のチップ領域１０１に区分けされている。半導体ウエハ１１０の一方の面１１２には、チップ領域１０１ごとに集積回路が形成されている。なお、図１に示された断面図では、図示されたバンプ２３の数を４としたが、図２〜図１２に示された断面図では、一つのチップ領域１０１に図示されるバンプ２３の数を２とすることで、図面を簡略化する。
【００３２】
まず、図３に示すように、半導体ウエハ１１０の一方の面１１２上にパッシベーション膜１５を成膜し、パッシベーション膜１５をパターニングすることによってパッシベーション膜１５をチップ領域１０１ごとに分断するとともに、パッシベーション膜１５に複数の開口１６を形成する。
【００３３】
次に、図３に示すように、パッシベーション膜１５上に下層配線１７を形成する。下層配線１７の形成は、アディティブ法（例えば、セミアディティブ法、フルアディティブ法）、サブトラクト法その他のパターニング方法によって行う。アディティブ法とは、パッシベーション膜１５の一部をマスクで覆った状態で、パッシベーション膜１５上に選択的に導体金属膜（下層配線１７）を成長させる方法である。サブトラクト法は、パッシベーション膜１５の上全体に導体金属膜を成長させた後に、その導体金属膜の一部をエッチング法等によって除去して、残留した導体金属膜を下層配線１７とする方法である。
下層配線１７の形成と同時に、アライメントマーク１１７も半導体ウエハ１１０の周辺部に形成する。
【００３４】
これまでの工程では、半導体ウエハ１１０の他方の面１１３に厚い膜が形成されておらず、半導体ウエハ１１０の一方の面１１２に形成されたパッシベーション膜１５がとても薄いから、半導体ウエハ１１０に反りが発生していない。
【００３５】
次に、図４に示すように、半導体ウエハ１１０の他方の面１１３を研削することによって半導体ウエハ１１０を薄くする。この際、例えば、半導体ウエハ１１０の厚さを５０μｍにする。
半導体ウエハ１１０が反っていないから、半導体ウエハ１１０を汎用のグラインダによって容易に研削することができる。そのため、半導体ウエハ１１０を薄型化するのに特別なプロセスを必要とせず、低コストで半導体ウエハ１１０を薄型化することができる。
【００３６】
次に、図５に示すように、フィルム材１２０及びフレーム１３０を準備する。
このフィルム材１２０は図１に示されたフィルム材２０よりも大きく、複数のフィルム材２０をフィルム材１２０から取ることができる。従って、フィルム材１２０の組成は、図１に示されたフィルム材２０と同様である。フィルム材１２０は、B-stage状態（半硬化されたプリプレグ）又は液状のものではなく、硬化したものである。
フィルム材１２０は、一方の面１２０ａと、その一方の面１２０ａの反対側となる他方の面１２０ｂとを有するとともに、これら一方の面１２０ａ，他方の面１２０ｂの間に厚みを有する。
フィルム材１２０の一方の面１２０ａには、接着剤層１１９が形成されている。具体的には、接着剤がフィルム材１２０の一方の面１２０ａに塗布されることによって、又は半硬化状の接着剤がフィルム材１２０に貼着されることによって、接着剤層１１９が形成されている。
フィルム材１２０の他方の面１２０ｂには、導体金属膜１２２が成膜されている。なお、導体金属膜１２２が無くてもよい。
フィルム材１２０及び導体金属膜１２２の周縁部には、アライメント用開口１２１が形成され、アライメント用開口１２１が半導体ウエハ１１０のアライメントマーク１１７に対応する位置にある。アライメント用開口１２１は、アライメントマーク１１７に比べて十分に大きい口径を有しており、半導体ウエハ１１０に対するフィルム材１２０のアライメント精度は要求されないようになっている。
フレーム１３０は、枠状に形作られている。フレーム１３０は、金属製であることが好ましい。
【００３７】
次に、フィルム材１２０の一方の面１２０ａを半導体ウエハ１１０の一方の面１１２に対向させ、アライメントマーク１１７とアライメント用開口１２１の位置を合わせる（図５参照）。
【００３８】
次に、図６に示すように、フィルム材１２０と半導体ウエハ１１０を互いに近づけ、半導体ウエハ１１０の一方の面１１２、パッシベーション膜１５及び下層配線１７とフィルム材１２０との間に接着剤層１１９を挟む。
また、フレーム１３０の内側に半導体ウエハ１１０を配置し、半導体ウエハ１１０をフレーム１３０によって囲う。そして、半導体ウエハ１１０の周辺においてフレーム１３０とフィルム材１２０との間に接着剤層１１９を挟む。なお、接着剤層１１９を半導体ウエハ１１０とフィルム材１２０の間に挟む工程と、接着剤層１１９をフレーム１３０とフィルム材１２０の間に挟む工程とを同時に行っても良いし、どちらかの工程を先に行ってもよい。
【００３９】
次に、接着剤層１１９を硬化することによって、半導体ウエハ１１０の一方の面１１２、パッシベーション膜１５及び下層配線１７とフィルム材１２０が接着剤層１１９によって接着され、フレーム１３０とフィルム材１２０が接着剤層１１９によって接着される。接着剤層１１９を硬化する工程は、フレーム１３０と半導体ウエハ１１０の両方を硬化前の接着剤層１１９に貼着した後に行う。
【００４０】
以上のように、接着剤層１１９は、半導体ウエハ１１０とフィルム材１２０を接着するばかりだけでなく、半導体ウエハ１１０の周辺においてフィルム材１２０とフレーム１３０を接着する。そのため、薄型化された半導体ウエハ１１０をフレーム１３０と一体的に取り扱うことが可能になる。つまり、後の工程において半導体ウエハ１１０をフレーム１３０ごと取り扱うことができる。また、フレーム１３０によって半導体ウエハ１１０が補強されるから、後の工程において半導体ウエハ１１０の搬送及び加工を容易に行なうことができるようになる。
また、接着剤層１１９がフィルム材１２０と比べても極めて薄いから、接着剤層１１９が硬化する際に接着剤層１１９が収縮しても、その収縮によって生じる応力が小さい。また、半導体ウエハ１１０の周辺では、剛性なフレーム１３０が接着剤層１１９を固定しているため、半導体ウエハ１１０の下面に位置する接着剤層１１９の収縮がフレーム１３０によって抑えられる。接着剤層１１９が収縮しにくいので、半導体ウエハ１１０の反りが抑えられる。ひいては、フレーム１３０自体の剛性によって半導体ウエハ１１０の反りが抑えられる。
接着剤層１１９は、フィルム材１２０と半導体ウエハ１１０との接着と、フィルム材１２０とフレーム１３０の接着も兼ねている。そのため、製造工程が効率的になる。
【００４１】
次に、図７に示すように、レーザービア加工を行う。つまり、レーザー光（例えば、ＣＯ2レーザー光又はＵＶレーザー光）を導体金属膜１２２及びフィルム材１２０に向けて照射することによって、導体金属膜１２２、フィルム材１２０及び接着剤層１１９に複数のビアホール２１を形成し、ビアホール２１を通じて下層配線１７を部分的に露出する。レーザー光を照射する位置は下層配線１７のランド１８の位置であり、下層配線１７のランド１８がビアホール２１を通じて露出される。レーザー光を照射する位置は、アライメントマーク１１７の位置を基準にして決める。このビアホール２１をレーザービア加工により細く形成する。
フィルム材１２０にビアホール２１を形成する際には、ＣＯ2レーザー光によるレーザービア加工が好ましい。
フィルム材１２０にビアホール２１を形成する際には、下層配線１７の一部にもレーザー光が当たる。ところが、下層配線１７が１〜１２μｍ程度の充分な厚みを有しているので、下層配線１７がレーザービア加工による影響を受けない。
なお、レーザービア加工ではなく、フォトリソグラフィー法・エッチング法によってビアホール２１を形成してもよい。
【００４２】
次に、無電解メッキ法によってビアホール２１内に薄く銅箔（シード層）を形成し、その銅箔を導体金属膜１２２に繋げた後、その銅箔及び導体金属膜１２２を電極として電解メッキ法を行う。このような工程を経ることによって、図８に示すように、厚膜金属層１２２ａをビアホール２１内及びフィルム材１２０の他方の面１２０ｂ上に成長させる。なお、無電解メッキ法による銅箔（シード層）の形成工程を省略してもよい。
フィルム材１２０の他方の面１２０ｂに導体金属膜１２２が形成されていなければ、無電解メッキ工程の前に気相成長法（例えば、スパッタリング法）によって薄い金属膜（例えば、チタン膜）をビアホール２１内及びフィルム材１２０の他方の面１２０ｂに成膜することが好ましい。フィルム材１２０の他方の面１２０ｂに導体金属膜１２２が予め形成されていれば、気相成長法による金属膜の成膜工程を確実に行わなくて済むので、製造工程を簡略化することができる。気相成長法は、真空空間内で行う必要があるので、製造工程のコストアップの要因になってしまう。
半導体ウエハ１１０とフレーム１３０が一体的になっているから、電解メッキ用の電極によって導体金属膜１２２（又は銅箔）及びフレーム１３０を把持することができるので、電解メッキ用電極を半導体ウエハ１１０に接触せずに、電解メッキ工程を行うことができる。そのため、半導体ウエハ１１０の静電破壊等を防止することができる。
ビアホール２１をレーザービア加工により形成したのであれば、ビアホール２１を細くすることができるので、ビアホール２１内に埋まる厚膜金属層１２２ａの一部を細くすることが可能になる。
【００４３】
次に、図９に示すように、厚膜金属層１２２ａを形状加工することによって厚膜金属層１２２ａから上層配線２２を形成する。具体的には、厚膜金属層１２２ａ上にレジストを塗布し、そのレジストの露光・現像をした後、厚膜金属層１２２ａをエッチングによって部分的に除去する。厚膜金属層１２２ａのうち残留した部分が、上層配線２２である。
【００４４】
なお、図８、図９に示すように、サブトラクト法によって上層配線２２を形成したが、アディティブ法（例えば、セミアディティブ法、フルアディティブ法）によって上層配線２２を形成してもよい。
【００４５】
上層配線２２の形成後、上層配線２２の表面に金メッキ処理（又は、ニッケルメッキ処理及び金メッキ処理）を施す。この処理は省略してもよい。
【００４６】
次に、図１０に示すように、保護膜１２４を半導体ウエハ１１０の他方の面１１３上に形成する。なお、保護膜１２４の形成工程は、半導体ウエハ１１０の他方の面１１３の研削後であれば、何時行ってもよい。例えば、半導体ウエハ１１０及びフレーム１３０をフィルム材１２０に接着する工程（図６参照）と、保護膜１２４の形成工程を同時に行ってもよい。
【００４７】
以下、保護膜１２４の形成方法の具体例について説明する。
【００４８】
［例１］ 気相成長法（例えば、スパッタリング法、蒸着法）によって半導体ウエハ１１０の他方の面１１３に保護膜１２４を成長させる。成膜された保護膜１２４は、金属単体膜、金属酸化物膜その他の金属膜である。
【００４９】
［例２］ 上記例１のように金属膜を成膜した後、更に無電解メッキ法若しくは電解メッキ法又はこれらの両方によって金属膜の上に別の金属膜を成長させる。そのようにして積層された金属膜が保護膜１２４である。
【００５０】
［例３］ スピンコート法、印刷法、ディスペンサ法、液滴吐出法（インクジェット法）その他の塗布法によって銅錯体溶液、ニッケル錯体溶液その他の金属錯体溶液を半導体ウエハ１１０の他方の面１１３に塗布した後、塗布した金属錯体溶液を乾燥せずに又は乾燥して、塗布した金属錯体溶液を焼結する。成膜された金属錯体膜が保護膜１２４である。
【００５１】
［例４］ スピンコート法、印刷法、ディスペンサ法、液滴吐出法（インクジェット法）その他の塗布法によって液体樹脂（例えば、エポキシ樹脂、ポリイミド樹脂）を半導体ウエハ１１０の他方の面１１３に塗布して、その液体樹脂を硬化する。硬化した樹脂が保護膜１２４である。
【００５２】
［例５］ 硬化された樹脂フィルムを半導体ウエハ１１０の他方の面１１３に貼着することで、その樹脂フィルムを保護膜１２４にする。その際、樹脂フィルムと半導体ウエハ１１０の他方の面１１３の間に接着剤を介在してもよいし、樹脂フィルムを半導体ウエハ１１０の他方の面１１３に熱溶着してもよい。樹脂フィルムの素材は、エポキシ樹脂又はポリイミド樹脂である。なお、この例５の場合、フィルム材１２０の貼着工程（図５参照）と同時に、樹脂フィルム（保護膜１２４）の貼着工程も行うことができる。
【００５３】
［例６］ 半硬化されたプリプレグを半導体ウエハ１１０の他方の面１１３に貼着して、そのプリプレグを硬化することで、そのプリプレグが保護膜１２４になる。なお、この例６の場合、フィルム材１２０の貼着工程（図５参照）と同時に、プリプレグの貼着工程も行うことができる。
【００５４】
［例７］ 樹脂膜と金属膜の積層フィルムを用いる。この際、積層フィルムの樹脂膜を半導体ウエハ１１０の他方の面１１３に貼着することで、積層フィルムを保護膜１２４にする。その際、積層フィルムの樹脂膜と半導体ウエハ１１０の他方の面１１３の間に接着剤を介在してもよいし、積層フィルムの樹脂膜を半導体ウエハ１１０の他方の面１１３に熱溶着してもよい。樹脂フィルムの素材は、エポキシ樹脂又はポリイミド樹脂である。なお、例７の場合、フィルム材１２０の貼着工程（図５参照）と同時に、積層フィルムの貼着工程を行える。
【００５５】
［例８］ 導体ナノペーストを半導体ウエハ１１０の他方の面１１３に塗布して、塗布した導体ナノペーストを硬化する。導体ナノペーストが硬化されると、その導体ナノペーストが保護膜１２４になる。
【００５６】
半導体ウエハ１１０がフレーム１３０によって囲われ、半導体ウエハ１１０とフレーム１３０が一体となっているから、上述のように保護膜１２４を形成する際には、半導体ウエハ１１０に反りが発生しにくい。
【００５７】
保護膜１２４の形成後、図１１に示すように、上層配線２２上にバンプ２３を形成する。
【００５８】
次に、図１２に示すように、ダイサーを用いて、半導体ウエハ１１０、フィルム材１２０、接着剤層１１９及び保護膜１２４を格子状の分割予定線１０２に沿って切断するとともに、フレーム１３０を分離する。これにより、半導体ウエハ１１０、フィルム材１２０、接着剤層１１９及び保護膜１２４等の積層体を複数の半導体装置１に細分割する。半導体ウエハ１１０を分割して得られた個片が半導体基板１０であり、フィルム材１２０を分割して得られた個片がフィルム材２０であり、接着剤層１１９を分割して得られた個片が接着剤層１９であり、保護膜１２４を分割して得られた個片が保護膜２４である。
【００５９】
なお、完成した半導体装置１のみならず、上記各工程における中間生産物も半導体装置である。集積回路が焼き付けられた半導体ウエハ１１０を材料（原材料）として用いたためである。
【００６０】
本実施の形態によれば、以下のような効果が生じる。
【００６１】
(1) 上層配線２２は、下層配線１７と比較しても、半導体基板１０からより離れている。そのため、上層配線２２は、下層配線１７よりも半導体基板１０と電気的に干渉しにくい。
【００６２】
(2) 接続パッド１４とバンプ２３を繋ぐ電流経路が、下層配線１７と上層配線２２の組み合わせである。そのため、パッシベーション膜１５のうち下層配線１７に重なってない領域を広くすることができる。その領域は、他の配線や電気素子を設けるためのスペースとして利用することが可能になる。
【００６３】
(3) 接着剤層１１９によってフィルム材１２０と半導体ウエハ１１０を接着するから（図５、図６参照）、半導体ウエハ１１０の反りの原因となる接着剤層１１９を薄くすることができるとともに、半導体ウエハ１１０の反りの原因とならないフィルム材１２０を厚くすることができる。そのため、半導体ウエハ１１０の反りを防止しつつ、フィルム材１２０の厚みによって封止性能の向上を図れる。
【００６４】
(4) 保護膜１２４を形成する工程（図１０参照）の前に、半導体ウエハ１１０の他方の面１１３を研削する工程（図４参照）を行った。更に、フィルム材１２０を半導体ウエハ１１０に接着する工程（図５、図６参照）よりも前に、半導体ウエハ１１０の他方の面１１３を研削する工程（図４参照）を行った。つまり、半導体ウエハ１１０に反りが生じない段階で、半導体ウエハ１１０の他方の面１１３を研削した。そのため、半導体ウエハ１１０の研削が容易であり、半導体ウエハ１１０を均一の厚さにすることができる。更に、半導体ウエハ１１０をより薄く研削することができ、出来上がった半導体装置１の薄型化を図ることができる。
【００６５】
(5) 予め硬化したフィルム材１２０を半導体ウエハ１１０に接着したから、フィルム材２０，１２０による封止効果が高い。つまり、フィルム材２０，１２０は、液体樹脂の塗布により形成された封止層よりも封止性に優れている。
【００６６】
(6) 半導体ウエハ１１０を薄くした状態で、接着剤層１１９を硬化したから（図６参照）、接着剤層１１９の硬化は半導体ウエハ１１０の反りの大きな要因となる。しかし、半導体ウエハ１１０がフレーム１３０やフィルム材１２０によって補強されているから、接着剤層１１９が硬化しても、半導体ウエハ１１０に大きな反りが発生しない。
【００６７】
(7) 半導体ウエハ１１０を薄くした状態で、保護膜１２４を形成したから（図１０参照）、保護膜１２４の形成は半導体ウエハ１１０の反りの大きな要因となる。しかし、半導体ウエハ１１０がフレーム１３０によって補強されているから、保護膜１２４が形成されても、半導体ウエハ１１０に大きな反りが発生しない。
【００６８】
(8) 半導体ウエハ１１０がフィルム材１２０に接着され、フレーム１３０がフィルム材１２０に接着されているから、半導体ウエハ１１０をフレーム１３０ごと取り扱うことができる（図６〜図１１参照）。そのため、半導体ウエハ１１０の搬送・加工を容易に行なうことができ、半導体装置１を容易に製造することができる。
【００６９】
(9) 半導体基板１０に接着されたフィルム材２０の熱膨張率が半導体基板１０の熱膨張率に等しいか、又は近似する。そのため、半導体装置１の使用時に半導体装置１の温度が変化しても、半導体基板１０とフィルム材２０の境界部分に大きな応力が発生しない。従って、半導体基板１０からフィルム材２０が剥離するのを防止することができる。
【００７０】
(10) 半導体基板１０とフィルム材２０の熱膨張率が等しいか、近似しているから、半導体装置１の温度が変化しても、半導体基板１０とフィルム材２０が大きく反ることはない。そのため、回路基板に接合されたバンプ２３に大きな応力が発生しない。従って、バンプ２３が損傷しない。
【００７１】
(11) 半導体基板１０の他方の面１３に保護膜２４が形成されているから、衝突等により半導体基板１０の角部等に欠けが発生することを防止することができる。
【００７２】
(12) 保護膜２４によって半導体基板１０が遮光されるから、半導体基板１０に焼き付けられた集積回路が誤動作しない。
【００７３】
(13) 保護膜２４が金属材料のように導電性を有すれば、電磁波が保護膜２４によって遮断され、半導体基板１０に焼き付けられた集積回路が誤動作しない。
【００７４】
(14) 保護膜２４が金属材料のように高熱伝導率を有すれば、保護膜２４がヒートスプレッダとして機能し、放熱効果が向上する。
【００７５】
〔第２実施形態〕
図１３は、本発明の第２実施形態に係る半導体装置１Ａの断面図である。第２実施形態と第１実施形態は、互いに対応する部分に同一の符号が付されている。第１実施形態と第２実施形態の相違点について説明し、一致点についての説明は割愛する。
【００７６】
第１実施形態では、図１に示すように、上層配線２２のうちフィルム材２０上に形成された部分がランド２２ａのみであったが、第２実施形態では、図１３に示すように、上層配線２２のうちフィルム材２０上に形成された部分はランド２２ａと、ランド２２ａからビアホール２１まで繋がった線状部２２ｂとを有する。バンプ２３は上層配線２２のうちランド上に形成されている。
【００７７】
また、第１実施形態では、図１に示すようにフィルム材２０が露出していたのに対し、第２実施形態では、図１３に示すようにフィルム材２０がオーバーコート膜２５によって覆われている。オーバーコート膜２５は、感光性樹脂を硬化したものである。オーバーコート膜２５は、ソルダ−レジスト膜である。つまり、バンプ２３が不要な箇所に付着することを防止する。また、オーバーコート膜２５は保護膜であり、上層配線２２のうちフィルム材２０上に形成された、ランド２２ａからビアホール２１まで繋がった線状部２２ｂがオーバーコート膜２５によって覆われている。オーバーコート膜２５のうち上層配線２２のランド２２ａに重なる位置には、開口２６が形成されている。バンプ２３が開口２６内において上層配線２２のランド２２ａ上に形成されている。
【００７８】
以上に説明したことを除いて、第２実施形態の半導体装置１Ａと第１実施形態の半導体装置１は、互いに対応する部分が同様に構成されている。
【００７９】
半導体装置１Ａの製造方法について説明する。
第２実施形態に係る半導体装置１Ａの製造方法と第１実施形態に係る半導体装置１の製造方法は、パッシベーション膜１５をパターニングする工程から上層配線２２をパターニングする工程までが同じである（図１〜図９参照）。但し、第２実施形態では、上層配線２２をパターニングするに際して、ビアホール２１に上層配線２２の一部を埋めるようにするとともに、ランド２２ａとランド２２ａからビアホール２１まで繋がった線状部２２ｂとをフィルム材２０上に形成する。
【００８０】
上層配線２２の形成後、スピンコート法、印刷法、ディスペンサ法、液滴吐出法（インクジェット法）その他の塗布法によって感光性樹脂をフィルム材２０及び上層配線２２に塗布し、その感光性樹脂の露光・現像をすることによって、オーバーコート膜２５及び開口２６をパターニングする。
その後、第１実施形態の場合と同様に、保護膜１２４の形成工程（図１０参照）、バンプ２３の形成工程（図１１参照）及び細分割工程（図１２参照）をこれらの順に行う。
【００８１】
第２実施形態によれば、第１実施形態と同様の効果を奏するとともに、更に以下のような効果も奏する。
下層配線１７と上層配線２２が別層であり、上層配線２２のうちフィルム材２０上に形成された部分２２ａが線状部を有するから、下層配線１７と上層配線２２を立体交差することもできる。そのため、配線レイアウトの自由度が向上するとともに、バンプ２３の配置位置の自由度が向上する。
【００８２】
〔第３実施形態〕
図１４は、本発明の第３実施形態に係る半導体装置１Ｂの断面図である。第３実施形態と第１実施形態は、互いに対応する部分に同一の符号が付されている。第１実施形態と第３実施形態の相違点について説明し、一致点についての説明は割愛する。
【００８３】
第３実施形態では、半導体基板１０の周側面１１に第二保護膜２７が形成され、半導体基板１０の周側面１１が第二保護膜２７によって覆われている。第二保護膜２７が保護膜２４に繋がっており、第二保護膜２７と保護膜２４が一体形成されている。また、第二保護膜２７の組成物と保護膜２４の組成物は同じである。なお、第二保護膜２７の組成物と保護膜２４の組成物が異なっていて、第二保護膜２７と保護膜２４が一体形成されていなくてもよい。
【００８４】
また、第二保護膜２７は接着剤層１９の外縁まで至っており、接着剤層１９の外縁が第二保護膜２７の一部によって覆われている。
【００８５】
以上に説明したことを除いて、第３実施形態の半導体装置１Ｂと第１実施形態の半導体装置１は、互いに対応する部分が同様に構成されている。
【００８６】
半導体装置１Ｂの製造方法について説明する。
第３実施形態に係る半導体装置１Ｂの製造方法と第１実施形態に係る半導体装置１の製造方法は、パッシベーション膜１５をパターニングする工程から上層配線２２をパターニングする工程までが同じである（図１〜図９参照）。
【００８７】
上層配線２２のパターニング後、図１５に示すように、半導体ウエハ１１０の他方の面１１３から半導体ウエハ１１０を分割予定線１０２に沿ってハーフダイシングすることによって、半導体ウエハ１１０の他方の面１１３に格子状の溝１１１を形成する。ダイシングに際しては、半導体ウエハ１１０の他方の面１１３からフィルム材１２０の途中（又は接着剤層１１９）まで切り込むが、フィルム材１２０の他方の面１２０ｂまでは切り込まない。そのため、ダイシングの切り込み深さ（溝１１１の深さ）は半導体ウエハ１１０の一方の面１１２から他方の面１１３までの厚みよりも大きいが、半導体ウエハ１１０の他方の面１１３からフィルム材１２０の他方の面１２０ｂまでの厚みより小さい。このようなハーフダイニング処理によって、半導体ウエハ１１０は複数の半導体基板１０に細分割されるが、フィルム材１２０は細分割されない。
【００８８】
次に、図１６に示すように、半導体ウエハ１１０の他方の面１１３（半導体基板１０の他方の面１３）に保護膜１２４を形成するとともに、溝１１１に埋込保護材１２７を埋め込む。又は、図１７に示すように、半導体ウエハ１１０の他方の面１１３（半導体基板１０の他方の面１３）に保護膜２４を形成するとともに、溝１１１の内壁面（半導体基板１０の周側面１１）に第二保護膜２７を形成する。図１７に示す場合には、溝１１１内が完全に埋められていないから、保護膜２４が半導体基板１０ごとに分断されている。また、溝１１１の底において隣同士の第二保護膜２７が繋がっており、第二保護膜２７と保護膜２４も繋がっている。
【００８９】
図１６又は図１７に示す工程には、第１実施形態で説明した［例１］〜［例８］を適用することができる。以下、詳細に説明する。
【００９０】
［例１］のように気相成長法によって金属膜（保護膜２４）を成膜した場合には、図１７に示すように、第二保護膜２７が溝１１１の内壁面（半導体基板１０の周側面１１）に成膜される。
【００９１】
［例２］のように無電解メッキ法を行った場合には、図１７に示すように、溝１１１の内壁面（半導体基板１０の周側面１１）に成膜された第二保護膜２７が金属膜積層体である。［例２］のように電界メッキ法を行った場合には、図１６に示すように金属メッキの埋込保護材１２７が溝１１１に埋められるか、又は図１７に示すように金属膜積層体である第二保護膜２７が溝１１１の内壁面（半導体基板１０の周側面１１）に成膜される。
【００９２】
［例３］のように金属錯体溶液を用いた場合には、塗布された金属錯体溶液が溝１１１に充填され、溝１１１内の金属錯体溶液が固まって、図１６に示す埋込保護材１２７（図１６参照）になる。
【００９３】
［例４］のように液体樹脂を塗布した場合には、塗布した液体樹脂が溝１１１に充填され、溝１１１に充填された樹脂が硬化して、図１６に示す埋込保護材１２７になる。溝１１１に液体樹脂が充分に充填されて、溝１１１内にボイドが形成されないように、真空雰囲気で液体樹脂の塗布を行うことが好ましい。
【００９４】
［例５］のように硬化された樹脂フィルムを接着剤によって半導体ウエハ１１０の他方の面１１３に接着した場合には、接着剤の一部が溝１１１に充填され、硬化した接着剤が図１６に示す埋込保護材１２７になる。［例７］のように積層フィルムを接着剤で接着する場合も同様である。［例５］のように硬化された樹脂フィルムを半導体ウエハ１１０の他方の面１１３に熱溶着した場合には、溶けた樹脂の一部が溝１１１に充填され、その樹脂が硬化して図１６に示す埋込保護材１２７になる。［例７］のように積層フィルムの樹脂膜を熱溶着した場合も同様である。溶けた樹脂又は接着剤が溝１１１に充分に充填されて、溝１１１内にボイドが形成されないように、真空雰囲気で樹脂フィルム又は積層フィルムの貼着を行うことが好ましい。また、樹脂フィルム又は積層フィルムを貼着する際に、樹脂フィルム又は積層フィルムを圧縮すると、溶けた樹脂又は接着剤が溝１１１に充分に充填される。
【００９５】
［例６］のようにプリプレグを半導体ウエハ１１０の他方の面１１３に貼着した場合には、プリプレグの一部が溝１１１に充填され、それが硬化することで、図１６に示す埋込保護材１２７になる。プリプレグの貼着は真空雰囲気で行うことが好ましい。また、プリプレグの貼着する際に、プリプレグを圧縮することが好ましい。
【００９６】
［例８］のように導体ナノペーストを半導体ウエハ１１０の他方の面１１３に塗布する場合には、導体ナノペーストが溝１１１に充填され、それが硬化することで、図１６に示す埋込保護材１２７になる。この場合も、真空雰囲気で導体ナノペーストの塗布を行うことが好ましい。
【００９７】
保護膜１２４又は保護膜２４の形成後、図１８に示すように、上層配線２２上にバンプ２３を形成する。
【００９８】
次に、細分割処理を行う。つまり、溝１１１に埋込保護材１２７を埋め込んだ場合には（図１６参照）、図１９に示すように、分割予定線１０２及び溝１１１に沿って保護膜１２４、埋込保護材１２７、接着剤層１１９及びフィルム材１２０をダイシングし、複数の半導体装置１Ｂに細分割する。この際のダイシングストリート幅（切り込み幅）を溝１１１の幅よりも狭くし、溝１１１の中心線に沿って切断するから、埋込保護材１２７が第二保護膜２７に分割され、保護膜１２４が保護膜２４に分割される。保護膜１２４及び埋込保護材１２７が樹脂であれば、保護膜１２４及び埋込保護材１２７の切断に用いるダイシングブレードを交換せずに、そのダイシングブレードで接着剤層１１９及びフィルム材１２０を切断する。
【００９９】
保護膜１２４及び埋込保護材１２７が金属材料であれば、保護膜１２４及び埋込保護材１２７の切断に用いるダイシングブレードを金属材料切断用のダイシングブレードとし、接着剤層１１９及びフィルム材１２０の切断に用いるダイシングブレードを樹脂材料切断用のダイシングブレードとする。そのため、製造工程の削減及びダイシングの容易化の観点からすると、保護膜１２４及び埋込保護材１２７が樹脂材料であることが好ましい。
【０１００】
一方、溝１１１の内壁面（半導体基板１０の周側面１１）に第二保護膜２７を成膜した場合には（図１７参照）、分割予定線１０２及び溝１１１に沿って溝１１１の底から第二保護膜２７、接着剤層１１９及びフィルム材１２０をダイシングし、複数の半導体装置１Ｂに細分割する。この際のダイシングストリート幅（切り込み幅）を埋められていない溝１１１の幅よりも狭くし、溝１１１の中心線に沿って切断するから、半導体基板１０の周側面１１に形成された第二保護膜２７がダイシングブレードによって除去されることはない。
【０１０１】
なお、上述のハーフダイシング工程において接着剤層１１９が複数の接着剤層１９に分断されていれば、この細分割工程では接着剤層１９は切断されない。
【０１０２】
第３実施形態によれば、第１実施形態と同様の効果を奏するとともに、更に以下のような効果も奏する。
ハーフダイシングによって溝１１１を形成する際に、フレーム１３０をダイシングフレームとして利用することができる。そのため、半導体ウエハ１１０の搬送及び加工を容易に行なえるとともに、製造コストの削減を図ることができる。
半導体基板１０の周側面１１に第二保護膜２７が形成されているから、衝突等により半導体基板１０の角部等に欠けが発生することを防止することができる。
第二保護膜２７によって半導体基板１０が遮光されるから、半導体基板１０に焼き付けられた集積回路が誤動作しない。
第二保護膜２７が金属材料のように導電性を有すれば、電磁波が第二保護膜２７によって遮断され、半導体基板１０に焼き付けられた集積回路が誤動作しない。
第二保護膜２７が金属材料のように高熱伝導率を有すれば、第二保護膜２７がヒートスプレッダとして機能し、放熱効果が向上する。
保護膜２４と第二保護膜２７が繋がっているから、半導体基板１０の他方の面１３の外縁１３ａ及びその周辺も確実に保護される。
【０１０３】
〔第４実施形態〕
図２０は、本発明の第４実施形態に係る半導体装置１Ｃの断面図である。第４実施形態と第３実施形態は、互いに対応する部分に同一の符号が付されている。第４実施形態と第３実施形態の相違点について説明し、一致点についての説明は割愛する。
【０１０４】
第３実施形態では、図１４に示すように、上層配線２２のうちフィルム材２０上に形成された部分がランド２２ａのみであったが、第４実施形態では、図２０に示すように、上層配線２２のうちフィルム材２０上に形成された部分はランド２２ａと、ランド２２ａからビアホール２１まで繋がった線状部２２ｂとを有する。バンプ２３は上層配線２２のうちランド２２ａ上に形成されている。
【０１０５】
また、第３実施形態では、図１に示すようにフィルム材２０が露出していたのに対し、第４実施形態では、図２０に示すようにフィルム材２０がオーバーコート膜２５によって覆われている。オーバーコート膜２５は、感光性樹脂を硬化したものである。オーバーコート膜２５は、ソルダ−レジスト膜である。つまり、バンプ２３が不要な箇所に付着することを防止する。また、オーバーコート膜２５は保護膜であり、上層配線２２のうちフィルム材２０上に形成された、ランド２２ａからビアホール２１まで繋がった線状部２２ｂがオーバーコート膜２５によって覆われている。オーバーコート膜２５のうち上層配線２２のランド２２ａに重なる位置には、開口２６が形成されている。バンプ２３が開口２６内において上層配線２２のランド２２ａ上に形成されている。
【０１０６】
以上に説明したことを除いて、第４実施形態の半導体装置１Ｃと第１実施形態の半導体装置１Ｂは、互いに対応する部分が同様に構成されている。
【０１０７】
半導体装置１Ｃの製造方法について説明する。
第４実施形態に係る半導体装置１Ｃの製造方法と第３実施形態に係る半導体装置１Ｂの製造方法は、パッシベーション膜１５をパターニングする工程から上層配線２２をパターニングする工程までが同じである（図１〜図９参照）。但し、第４実施形態では、上層配線２２をパターニングするに際して、ビアホール２１に上層配線２２の一部を埋めるようにするとともに、ランド２２ａとランド２２ａからビアホール２１まで繋がった線状部とをフィルム材２０上に形成する。
【０１０８】
上層配線２２の形成後、スピンコート法、印刷法、ディスペンサ法、液滴吐出法（インクジェット法）その他の塗布法によって感光性樹脂をフィルム材２０及び上層配線２２に塗布し、その感光性樹脂の露光・現像をすることによって、オーバーコート膜２５及び開口２６をパターニングする。
その後、第３実施形態の場合と同様に、溝１１１を切り込む工程（図１５参照）、保護膜１２４と埋込保護材１２７又は保護膜２４と第二保護膜２７の形成工程（図１６又は図１７参照）、バンプ２３の形成工程（図１８参照）及び細分割工程（図１９参照）をこれらの順に行う。
【０１０９】
第４実施形態によれば、下層配線１７と上層配線２２が別層であるから、下層配線１７と上層配線２２を立体交差することもできる。そのため、配線レイアウトの自由度が向上するとともに、バンプ２３の配置位置の自由度が向上する。
【０１１０】
本発明の幾つかの実施形態を説明したが、本発明の範囲は、上述の実施の形態に限定するものではなく、特許請求の範囲に記載された発明の範囲とその均等の範囲を含む。
以下に、この出願の願書に最初に添付した特許請求の範囲に記載した発明を付記する。付記に記載した請求項の項番は、この出願の願書に最初に添付した特許請求の範囲の通りである。
【０１１１】
〔付記〕
＜請求項１＞
一方の面に下層配線が形成された半導体基板の前記一方の面と、フィルム材と、を接着剤層を介して接着し、
前記半導体基板の他方の面に保護膜を形成することを特徴とする半導体装置の製造方法。
＜請求項２＞
前記フィルム材と前記半導体基板の接着前に前記半導体基板の前記他方の面を研削して、前記半導体基板を薄型化し、
前記保護膜の形成後に、前記フィルム材及び前記接着剤層にビアホールを開けて前記下層配線の一部を露出し、前記フィルム材上及び前記ビアホール内に上層配線を形成することを特徴とする請求項１に記載の半導体装置の製造方法。
＜請求項３＞
前記接着剤層の硬化前に前記半導体基板を囲うフレームと前記フィルム材との間に前記接着剤層を挟んだ後、前記接着剤層を硬化することによって前記半導体基板の前記一方の面及び前記下層配線と前記フィルム材を前記接着剤層によって接着するとともに、前記フィルム材と前記フレームを前記接着剤層によって接着することを特徴とする請求項２に記載の半導体装置の製造方法。
＜請求項４＞
前記保護膜の形成前に、前記半導体基板の前記他方の面から前記一方の面まで至って前記フィルム材の表面にまで至らない格子状の溝を形成し、
前記溝の形成後に、前記保護膜を前記溝によって分断するように前記保護膜を前記半導体基板の前記他方の面に形成するとともに、前記溝の内壁面に第二保護膜を成膜し、
前記フィルム材及び前記第二保護膜を前記溝の中心線に沿って切断することを特徴とする請求項１から３の何れか一項に記載の半導体装置の製造方法。
＜請求項５＞
一方の面に下層配線が設けられた半導体基板と、
フィルム材と、
前記半導体基板の前記一方の面と、前記フィルム材と、を接着する接着剤層と、
前記半導体基板の前記他方の面に設けられた保護膜と、
を備えることを特徴とする半導体装置。
＜請求項６＞
前記下層配線はランドを有しており、
前記接着層は前記ランド上を除く前記下層配線上に設けられており、
前記ランド上及び前記フィルム材上に上層配線が設けられており、
前記保護膜は、樹脂、金属又は金属錯体を含むことを特徴とする請求項５に記載の半導体装置。
＜請求項７＞
第二保護膜を更に備え、
前記半導体基板が、前記前記一方の面の外縁と前記他方の面の外縁とを結ぶ周側面を更に有し、
前記第二保護膜が前記半導体基板の前記周側面に形成されていることを特徴とする請求項５又は６に記載の半導体装置。
【符号の説明】
【０１１２】
１，１Ａ，１Ｂ，１Ｃ 半導体装置
１０ 半導体基板
１１ 周側面
１２ 一方の面
１３ 他方の面
１７ 下層配線
１９ 接着剤層
２０ フィルム材
２１ ビアホール
２４ 保護膜
２７ 第二保護膜
１１０ 半導体ウエハ（半導体基板）
１１１ 溝
１１９ 接着剤層
１２０ フィルム材
１２４ 保護膜
１２７ 埋込保護材
１３０ フレーム
【特許請求の範囲】
【請求項１】
一方の面に下層配線が形成された半導体基板の前記一方の面と、フィルム材と、を接着剤層を介して接着し、
前記半導体基板の他方の面に保護膜を形成することを特徴とする半導体装置の製造方法。
【請求項２】
前記フィルム材と前記半導体基板の接着前に前記半導体基板の前記他方の面を研削して、前記半導体基板を薄型化し、
前記保護膜の形成後に、前記フィルム材及び前記接着剤層にビアホールを開けて前記下層配線の一部を露出し、前記フィルム材上及び前記ビアホール内に上層配線を形成することを特徴とする請求項１に記載の半導体装置の製造方法。
【請求項３】
前記接着剤層の硬化前に前記半導体基板を囲うフレームと前記フィルム材との間に前記接着剤層を挟んだ後、前記接着剤層を硬化することによって前記半導体基板の前記一方の面及び前記下層配線と前記フィルム材を前記接着剤層によって接着するとともに、前記フィルム材と前記フレームを前記接着剤層によって接着することを特徴とする請求項２に記載の半導体装置の製造方法。
【請求項４】
前記保護膜の形成前に、前記半導体基板の前記他方の面から前記一方の面まで至って前記フィルム材の表面にまで至らない格子状の溝を形成し、
前記溝の形成後に、前記保護膜を前記溝によって分断するように前記保護膜を前記半導体基板の前記他方の面に形成するとともに、前記溝の内壁面に第二保護膜を成膜し、
前記フィルム材及び前記第二保護膜を前記溝の中心線に沿って切断することを特徴とする請求項１から３の何れか一項に記載の半導体装置の製造方法。
【請求項５】
一方の面に下層配線が設けられた半導体基板と、
フィルム材と、
前記半導体基板の前記一方の面と、前記フィルム材と、を接着する接着剤層と、
前記半導体基板の前記他方の面に設けられた保護膜と、
を備えることを特徴とする半導体装置。
【請求項６】
前記下層配線はランドを有しており、
前記接着層は前記ランド上を除く前記下層配線上に設けられており、
前記ランド上及び前記フィルム材上に上層配線が設けられており、
前記保護膜は、樹脂、金属又は金属錯体を含むことを特徴とする請求項５に記載の半導体装置。
【請求項７】
第二保護膜を更に備え、
前記半導体基板が、前記前記一方の面の外縁と前記他方の面の外縁とを結ぶ周側面を更に有し、
前記第二保護膜が前記半導体基板の前記周側面に形成されていることを特徴とする請求項５又は６に記載の半導体装置。
【請求項１】
一方の面に下層配線が形成された半導体基板の前記一方の面と、フィルム材と、を接着剤層を介して接着し、
前記半導体基板の他方の面に保護膜を形成することを特徴とする半導体装置の製造方法。
【請求項２】
前記フィルム材と前記半導体基板の接着前に前記半導体基板の前記他方の面を研削して、前記半導体基板を薄型化し、
前記保護膜の形成後に、前記フィルム材及び前記接着剤層にビアホールを開けて前記下層配線の一部を露出し、前記フィルム材上及び前記ビアホール内に上層配線を形成することを特徴とする請求項１に記載の半導体装置の製造方法。
【請求項３】
前記接着剤層の硬化前に前記半導体基板を囲うフレームと前記フィルム材との間に前記接着剤層を挟んだ後、前記接着剤層を硬化することによって前記半導体基板の前記一方の面及び前記下層配線と前記フィルム材を前記接着剤層によって接着するとともに、前記フィルム材と前記フレームを前記接着剤層によって接着することを特徴とする請求項２に記載の半導体装置の製造方法。
【請求項４】
前記保護膜の形成前に、前記半導体基板の前記他方の面から前記一方の面まで至って前記フィルム材の表面にまで至らない格子状の溝を形成し、
前記溝の形成後に、前記保護膜を前記溝によって分断するように前記保護膜を前記半導体基板の前記他方の面に形成するとともに、前記溝の内壁面に第二保護膜を成膜し、
前記フィルム材及び前記第二保護膜を前記溝の中心線に沿って切断することを特徴とする請求項１から３の何れか一項に記載の半導体装置の製造方法。
【請求項５】
一方の面に下層配線が設けられた半導体基板と、
フィルム材と、
前記半導体基板の前記一方の面と、前記フィルム材と、を接着する接着剤層と、
前記半導体基板の前記他方の面に設けられた保護膜と、
を備えることを特徴とする半導体装置。
【請求項６】
前記下層配線はランドを有しており、
前記接着層は前記ランド上を除く前記下層配線上に設けられており、
前記ランド上及び前記フィルム材上に上層配線が設けられており、
前記保護膜は、樹脂、金属又は金属錯体を含むことを特徴とする請求項５に記載の半導体装置。
【請求項７】
第二保護膜を更に備え、
前記半導体基板が、前記前記一方の面の外縁と前記他方の面の外縁とを結ぶ周側面を更に有し、
前記第二保護膜が前記半導体基板の前記周側面に形成されていることを特徴とする請求項５又は６に記載の半導体装置。
【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】
【公開番号】特開２０１３−２６３１０（Ｐ２０１３−２６３１０Ａ）
【公開日】平成２５年２月４日（２０１３．２．４）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−１５７５９４（Ｐ２０１１−１５７５９４）
【出願日】平成２３年７月１９日（２０１１．７．１９）
【出願人】（３１１０１４３１４）株式会社テラミクロス (42)
【公開日】平成２５年２月４日（２０１３．２．４）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年７月１９日（２０１１．７．１９）
【出願人】（３１１０１４３１４）株式会社テラミクロス (42)
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