JP2005183689A - Support substrate, conveying body, semiconductor device, method for manufacturing the same, circuit board and electronic apparatus - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、支持基板、搬送体、半導体装置の製造方法、半導体装置、回路基板、並びに電子機器に関する。 The present invention relates to a support substrate, a carrier, a method for manufacturing a semiconductor device, a semiconductor device, a circuit board, and an electronic device.
携帯電話機、ノート型パーソナルコンピュータ、PDA(Personal Data Assistance)などの携帯型の電子機器には、小型化及び軽量化が要求されている。これにともなって、上述した電子機器における半導体チップの実装スペースも制限され、半導体チップの高密度実装が課題となっている。そこで、半導体チップ同士を積層し、各半導体チップ間を配線接続することで、半導体チップの高密度実装を図る三次元実装技術が提案されている(例えば、特許文献1参照)。 Portable electronic devices such as mobile phones, notebook personal computers, and PDAs (Personal Data Assistance) are required to be smaller and lighter. Along with this, the mounting space of the semiconductor chip in the electronic device described above is also limited, and high-density mounting of the semiconductor chip has become a problem. Therefore, a three-dimensional mounting technique has been proposed in which semiconductor chips are stacked and the semiconductor chips are interconnected to achieve high-density mounting of the semiconductor chips (see, for example, Patent Document 1).
例えば、上記した三次元実装技術に適用される半導体チップの製造過程において、加工基板の補強のために、加工基板に対して別の基板(支持基板)を一時的に装着する技術がある。この補強用の支持基板を装着する技術としては、例えば、加工基板と支持基板とを接合材を介して貼り合わせる技術がある(例えば、特許文献2参照)。
加工基板と支持基板とを接合材を介して貼り合わせる技術では、接合材を光照射することを目的として、支持基板が、光を透過するガラスからなる場合が多い。なお、上述した接合材に対する光照射は、例えば、加工基板から支持基板を剥離する際に、接合材に対して剥離を促すエネルギーを付与するために用いられる。 In the technique of bonding a processed substrate and a support substrate through a bonding material, the support substrate is often made of glass that transmits light for the purpose of irradiating the bonding material with light. In addition, the light irradiation with respect to the bonding material described above is used, for example, to impart energy for urging the bonding material to peel when the support substrate is peeled from the processed substrate.
ところが、ガラス部材は、基板搬送用のシステムで汎用的に用いられている光検出センサでは検出が不安定である。そのため、ガラスからなる支持基板を装着した加工基板を搬送すると、加工基板の位置が正確に検出できず、搬送不具合を招くおそれがある。 However, the detection of the glass member is unstable in a light detection sensor that is widely used in a substrate transport system. For this reason, when a processed substrate on which a support substrate made of glass is mounted is transported, the position of the processed substrate cannot be accurately detected, which may cause a transport failure.
また、近年、半導体装置の製造過程に用いられる搬送システムでは、静電気力を利用した吸着技術が多く用いられている。ところが、絶縁体であるガラスは静電吸着されにくく、ガラスからなる支持基板を装着した加工基板を、静電吸着技術を利用した搬送システムにおいて安定して搬送するのが難しいという課題があった。 Further, in recent years, a suction system using electrostatic force is often used in a transport system used in the manufacturing process of a semiconductor device. However, the glass as an insulator is difficult to be electrostatically adsorbed, and there is a problem that it is difficult to stably convey a processed substrate on which a supporting substrate made of glass is mounted in a conveyance system using electrostatic adsorption technology.
本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであり、搬送の安定化に適した支持基板及びこの支持基板を備えた搬送体を提供することを目的とする。
また、本発明は、上記支持基板を使用した半導体装置の製造方法、及びこの製造方法を使用して製造される半導体装置、回路基板及び電子機器の提供を目的とする。
This invention is made | formed in view of the said situation, and it aims at providing the support body suitable for stabilization of conveyance, and the conveyance body provided with this support substrate.
Another object of the present invention is to provide a method of manufacturing a semiconductor device using the support substrate, and a semiconductor device, a circuit board, and an electronic device manufactured using the manufacturing method.
上記の目的を達成するために本発明は、以下の構成を採用している。
本発明の第1の支持基板は、半導体装置の製造過程で加工基板に貼り合わされて使用される支持基板であって、前記加工基板に貼り合わされる側とは反対側の面に、光検出用の膜が形成されていることを特徴とする。
上記の支持基板において、前記膜としては、例えば、導体膜または半導体膜が挙げられる。
この場合、前記膜は、前記面における全面または周縁部に形成されているのが望ましい。
In order to achieve the above object, the present invention employs the following configuration.
The first support substrate of the present invention is a support substrate that is used by being bonded to a processed substrate in the process of manufacturing a semiconductor device, and is provided on a surface opposite to the side bonded to the processed substrate, for light detection. This film is formed.
In the above support substrate, examples of the film include a conductor film or a semiconductor film.
In this case, it is desirable that the film is formed on the entire surface or the peripheral portion of the surface.
本発明の第2の支持基板は、半導体装置の製造過程で加工基板に貼り合わされて使用される支持基板であって、静電吸着可能となる処理が施されていることを特徴とする。
上記の支持基板において、前記加工基板に貼り合わされる面の反対面に、導体膜または半導体膜が形成されているとよい。
あるいは、上記の支持基板が、不純物を含有するガラスからなるとよい。
The second support substrate of the present invention is a support substrate that is used by being bonded to a processed substrate in the process of manufacturing a semiconductor device, and is characterized in that a process capable of electrostatic attraction is performed.
In the above support substrate, a conductor film or a semiconductor film may be formed on the surface opposite to the surface bonded to the processed substrate.
Alternatively, the support substrate may be made of glass containing impurities.
本発明の第3の支持基板は、半導体装置の製造過程で加工基板に貼り合わされて使用される支持基板であって、前記加工基板に貼り合わされる面とは反対側の面に、光検出かつ静電吸着用の膜が形成されていることを特徴とする。
上記の支持基板において、前記膜としては、例えば、導体膜または半導体膜が挙げられる。
この場合、前記膜は、前記面における全面または周縁部に形成されているのが望ましい。
The third support substrate of the present invention is a support substrate that is used by being bonded to a processed substrate in the process of manufacturing a semiconductor device, and has a surface on the side opposite to the surface to be bonded to the processed substrate. A film for electrostatic attraction is formed.
In the above support substrate, examples of the film include a conductor film or a semiconductor film.
In this case, it is desirable that the film is formed on the entire surface or the peripheral portion of the surface.
本発明の搬送体は、半導体装置の製造過程で使用される加工基板と、上述した搬送支持体と、前記加工基板と前記搬送支持体とを貼り合わせるための樹脂層と、を有してなることを特徴とする。
この場合、前記樹脂層は、耐ドライエッチング性の高い材料からなるのが望ましい。
あるいは、前記樹脂層は、熱伝導性の高い材料からなるのが望ましい。
The transport body of the present invention includes a processed substrate used in the manufacturing process of a semiconductor device, the transport support described above, and a resin layer for bonding the processed substrate and the transport support. It is characterized by that.
In this case, the resin layer is preferably made of a material having high dry etching resistance.
Alternatively, the resin layer is preferably made of a material having high thermal conductivity.
本発明の半導体製造装置の製造方法は、上述した搬送体を用いて、加工基板に対して所定の処理を行う工程を有することを特徴とする。
前記所定の処理としては、例えば、前記加工基板の一面を機械的に研磨する処理と、前記加工基板の一面をドライエッチングする処理との少なくとも一方を含む。
これらの処理工程を含む製造方法は、例えば、集積回路が形成された半導体基板と、前記半導体基板を貫通する電極とを有する半導体装置の製造に適用される。
The manufacturing method of the semiconductor manufacturing apparatus of this invention has the process of performing a predetermined process with respect to a process board | substrate using the conveyance body mentioned above.
The predetermined process includes, for example, at least one of a process of mechanically polishing one surface of the processed substrate and a process of dry etching one surface of the processed substrate.
The manufacturing method including these processing steps is applied to, for example, manufacturing a semiconductor device having a semiconductor substrate on which an integrated circuit is formed and an electrode penetrating the semiconductor substrate.
本発明の半導体装置は、上述した半導体装置の製造方法を使用して製造されたことを特徴とする。
また、本発明の回路基板は、上述した半導体装置が実装されていることを特徴とする。
また、本発明の電子機器は、上述した半導体装置を備えたことを特徴とする。
The semiconductor device of the present invention is manufactured using the above-described method for manufacturing a semiconductor device.
The circuit board of the present invention is characterized in that the above-described semiconductor device is mounted.
In addition, an electronic apparatus according to the present invention includes the above-described semiconductor device.
ここで、前述したように、半導体装置の製造過程で加工基板に貼り合わされて使用される支持基板は、透過体でありかつ絶縁体であるガラスからなる場合が多い。
支持基板がガラスなどの透過体であっても、加工基板と貼り合わされる側とは反対側の面に、光検出用の膜が形成されていることにより、その支持基板の位置を光検出することが可能となる。その結果、加工基板と支持基板とを貼り合わせた搬送体の位置を高い精度で検出し、その検出結果に基づいて、その搬送体を安定して搬送させることが可能となる。
Here, as described above, the support substrate used by being bonded to the processed substrate in the process of manufacturing the semiconductor device is often made of glass that is a transparent body and an insulator.
Even if the support substrate is a transparent body such as glass, the photodetection film is formed on the surface opposite to the side to be bonded to the processed substrate, so that the position of the support substrate is detected. It becomes possible. As a result, it is possible to detect with high accuracy the position of the transport body on which the processed substrate and the support substrate are bonded together, and to transport the transport body stably based on the detection result.
この技術は、加工基板に比べて支持基板のサイズが同程度か大きく、検出センサに対して、加工基板が隠れる場合にも好ましく適用される。すなわち、加工基板に比べて支持基板のサイズが同程度か大きい場合にあっても、上記光検出用の膜を検出することで、加工基板の位置を良好に検出することが可能である。なお、加工基板に比べて支持基板のサイズが大きいことにより、加工基板の縁部が支持基板からはみ出すことが確実に防止され、加工基板が他の物体に接触して割れなどの不具合が発生するのが防止される。 This technique is also preferably applied to a case where the size of the support substrate is the same or larger than that of the processed substrate and the processed substrate is hidden from the detection sensor. That is, even when the size of the support substrate is the same or larger than that of the processed substrate, the position of the processed substrate can be detected well by detecting the photodetection film. In addition, since the size of the support substrate is larger than that of the processed substrate, the edge of the processed substrate is reliably prevented from protruding from the support substrate, and the processed substrate comes into contact with other objects and causes problems such as cracking. Is prevented.
上記の支持基板において、例えば、前記膜が、Al等からなる導体膜、またはポリシリコン(Poly-Si)等からなる半導体膜であることにより、良好な光検出が可能となる。 In the above support substrate, for example, when the film is a conductor film made of Al or the like, or a semiconductor film made of polysilicon (Poly-Si) or the like, good light detection can be performed.
この場合、前記膜が、例えば、前記面における全面または周縁部に形成されることにより、支持基板の縁部(エッジ)の位置検出が可能となる結果、支持基板(及び搬送体)の位置を良好に検出することが可能となる。 In this case, for example, by forming the film on the entire surface or the peripheral portion of the surface, it becomes possible to detect the position of the edge (edge) of the support substrate. It becomes possible to detect well.
一方、支持基板がガラスなどの絶縁体からなる場合にあっても、その支持基板に静電吸着可能となる処理が施されていることにより、静電吸着技術を用いた搬送が可能となる。静電吸着技術は、搬送の安定化、加工基板の大サイズ化、パーティクルの低減化などを図りやすいという利点を有する。 On the other hand, even when the support substrate is made of an insulator such as glass, the support substrate can be transported using an electrostatic adsorption technique because the support substrate is subjected to a process that enables electrostatic adsorption. The electrostatic adsorption technique has an advantage that it is easy to achieve stabilization of conveyance, enlargement of a processed substrate, reduction of particles, and the like.
例えば、前記加工基板に貼り合わされる面の反対面に、Al等からなる導体膜またはポリシリコン(Poly-Si)等からなる半導体膜が形成されていることにより、その支持基板が静電吸着可能となる。
あるいは、不純物を含有するガラスからなることにより、その支持基板が静電吸着可能となる。
For example, a conductive film made of Al or the like or a semiconductor film made of polysilicon (Poly-Si) or the like is formed on the surface opposite to the surface to be bonded to the processed substrate, so that the supporting substrate can be electrostatically attracted. It becomes.
Alternatively, the support substrate can be electrostatically attracted by being made of glass containing impurities.
ここで、支持基板に、Al等からなる導体膜またはポリシリコン(Poly-Si)等からなる半導体膜を形成する技術は、光検出と静電吸着との双方を実現可能とするものである。
すなわち、支持基板がガラスなどの透過体でありかつ絶縁体である場合にあっても、加工基板に貼り合わされる面とは反対側の面に、導体膜または半導体膜が形成されていることにより、その支持基板の位置検出と静電吸着とがともに可能となる。その結果、この支持基板では、上記光検出による利点と上記静電吸着による利点との双方を得ることが可能となる。
Here, the technique of forming a conductor film made of Al or the like or a semiconductor film made of polysilicon (Poly-Si) or the like on the support substrate makes it possible to realize both light detection and electrostatic adsorption.
That is, even when the support substrate is a transparent body such as glass and is an insulator, the conductor film or the semiconductor film is formed on the surface opposite to the surface bonded to the processed substrate. Both the detection of the position of the supporting substrate and electrostatic adsorption can be performed. As a result, with this support substrate, it is possible to obtain both the advantages of light detection and the advantages of electrostatic adsorption.
また、上記支持基板は、例えば、樹脂層を介して加工基板と貼り合わされた搬送体として使用される。 Moreover, the said support substrate is used as a conveyance body bonded together with the process board | substrate through the resin layer, for example.
上記の搬送体においては、樹脂層が耐ドライエッチング性の高い材料からなることにより、ドライエッチング処理の工程において、樹脂層の破壊が抑制され、搬送不具合の発生が防止される。 In the transport body described above, since the resin layer is made of a material having high dry etching resistance, destruction of the resin layer is suppressed in the dry etching process, and transport failures are prevented from occurring.
また、上記の搬送体において、樹脂層が熱伝導性の高い材料からなることにより、搬送体全体の熱伝導性が向上し、加工基板に対する熱を伴う処理の効率の向上が図られる。例えば、ドライエッチング処理の工程において、搬送体全体の熱伝導性が向上することにより、安定したエッチング特性を得ることが可能となる。 Moreover, in said conveyance body, when a resin layer consists of material with high heat conductivity, the heat conductivity of the whole conveyance body improves and the improvement of the efficiency of the process accompanying the heat with respect to a process board | substrate is achieved. For example, it is possible to obtain stable etching characteristics by improving the thermal conductivity of the entire carrier in the dry etching process.
また、上記の搬送体を使用する半導体製造装置の製造方法は、搬送体を安定して搬送させることが可能であることから、処理の安定化が図られる。 Moreover, since the manufacturing method of the semiconductor manufacturing apparatus which uses said conveyance body can convey a conveyance body stably, stabilization of a process is achieved.
搬送体を使用する処理としては、例えば、前記加工基板の一面を機械的に研磨する処理や、前記加工基板の一面をドライエッチングする処理などが挙げられ、これらの処理工程を含む製造過程を経ることで、例えば、集積回路が形成された半導体基板と、前記半導体基板を貫通する電極とを有する半導体装置を製造することができる。 Examples of the process using the carrier include a process of mechanically polishing one surface of the processed substrate and a process of dry-etching one surface of the processed substrate, and a manufacturing process including these processing steps is performed. Thus, for example, a semiconductor device having a semiconductor substrate on which an integrated circuit is formed and an electrode penetrating the semiconductor substrate can be manufactured.
上記半導体装置の製造方法を使用して製造された半導体装置は、安定した品質を得ることが可能である。
また、上記半導体装置が実装されている回路基板も同様に、安定した品質を得ることができる。
また、上記半導体装置を備えた電子機器も同様に、安定した品質を得ることができる。
A semiconductor device manufactured using the method for manufacturing a semiconductor device can obtain stable quality.
Similarly, the circuit board on which the semiconductor device is mounted can obtain stable quality.
Similarly, an electronic device including the semiconductor device can obtain stable quality.
以下、本発明の実施の形態例について図面を参照して説明する。
ここで、図1は、本発明に係る支持基板及び搬送体を模式的に示す斜視図、図2は、図1の搬送体を裏面側から見た平面図、図3は、静電吸着技術を用いた基板保持装置を示す図、図4は、支持基板及び搬送体の他の形態例を示しかつ図1の搬送体を裏面側から見た平面図、図5は、半導体チップの電極部分の側面断面図、図6から図10は半導体チップの製造方法の説明図、図11は、半導体装置の積層状態の説明図、図12及び図13は、再配線の説明図、図14は、回路基板の説明図、図15は、電子機器の一例である携帯電話の斜視図である。
なお、以下の説明に用いる各図面では、各部材を認識可能な大きさとするために、各部材の縮尺を適宜変更している。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.
Here, FIG. 1 is a perspective view schematically showing the support substrate and the transport body according to the present invention, FIG. 2 is a plan view of the transport body of FIG. 1 viewed from the back side, and FIG. FIG. 4 is a plan view showing another embodiment of the support substrate and the carrier and the carrier shown in FIG. 1 as seen from the back side, and FIG. 5 is an electrode portion of the semiconductor chip. 6 to 10 are explanatory views of a semiconductor chip manufacturing method, FIG. 11 is an explanatory view of a stacked state of a semiconductor device, FIGS. 12 and 13 are explanatory views of rewiring, and FIG. FIG. 15 is a perspective view of a mobile phone which is an example of an electronic device.
In each drawing used for the following description, the scale of each member is appropriately changed in order to make each member a recognizable size.
(搬送支持体及び搬送体)
まず、本発明に係る支持基板及び搬送体の実施形態について、図1から図4を参照して説明する。
支持基板50は、後述する半導体装置の製造方法における所定の処理工程(後述する研磨工程及びドライエッチング処理工程)において、半導体基板10の補強あるいは保護等を目的として、加工基板としての半導体基板10に貼り合わされ、搬送体55の形態で使用されるものである。
(Transport support and transport body)
First, an embodiment of a support substrate and a carrier according to the present invention will be described with reference to FIGS.
The
搬送体55は、上記支持基板50と半導体基板10とを、樹脂層52及び剥離層53を介して一体的に接合した構成からなる。なお、樹脂層52は、半導体基板10表面の凹凸を吸収しかつ半導体基板10と支持基板50とを接合するために用いられ、剥離層53は、上記所定の処理工程の後、半導体基板10から支持基板50を剥離させるために用いられるものである。
The
支持基板50の形成材料として、本例では、光を透過する透過部材であるガラスが用いられている。透過部材であるガラスを用いるのは、半導体基板10から支持基板50を剥離する際に、支持基板50の裏面50aに照射される剥離エネルギーを有する光を、剥離層53に確実に到達させるためである。
In this example, glass that is a transmissive member that transmits light is used as a material for forming the
支持基板50の平面形状は、半導体基板10に応じて定められている。本例では、半導体基板10及び支持基板50の各平面形状ががともに同じ略円形であり、また、半導体基板10に比べて、支持基板50の外径が大きい。支持基板50の外径が半導体基板10に比べて大きいのは、半導体基板10と支持基板50との貼り合わせ時において、両者の中心位置がわずかにずれた場合でも、支持基板50から半導体基板10の縁部がはみ出ないようにするためである。このように、本例では、半導体基板10の縁部のはみ出しが防止されることで、搬送体55の搬送時あるいは半導体基板10に対する所定の処理時において、例えば半導体基板10の縁が他の物体と接触して破損するなどの不具合の発生が防止される。
The planar shape of the
また、図2の平面図に示すように、支持基板50の裏面50aには、搬送装置や処理装置で使用される検出センサで光検出可能な膜56が形成されている。本例では、支持基板50の裏面50aの周縁部に上記膜56が形成されている。
より具体的には、支持基板50の裏面50aにおいて、支持基板50の外縁から半導体基板10の外縁に至る環状領域に、上記膜56が形成されている。上記膜56の形成領域をこのような形態にしているのは、支持基板50の縁部(エッジ)の位置検出を可能とするとともに、剥離エネルギーを有する光を、剥離層53の全域に確実に到達させるためである。なお、支持基板50の縁部(エッジ)の位置検出が可能となることにより、支持基板50(及び搬送体55)の位置を良好に検出することが可能となる。
As shown in the plan view of FIG. 2, a
More specifically, the
ここで、上記光検出用の膜56としては、支持基板50の裏面50aに比べて、反射率や光透過率などの光学特性が大きく異なるものが好ましく、一例として、透過率が低く反射率の高い、Al膜等の導体膜が挙げられる。導体膜は、例えば、真空蒸着、スパッタリング、イオンプレーティング等のPVD(Phisical Vapor Deposition)法や、CVD法、IMP(イオンメタルプラズマ)法、無電解メッキ法などを用いて形成することができる。なお、上記光検出用の膜56として、ポリシリコン(Poly-Si)等からなる半導体膜を用いてもよい。光が透過する膜であっても、支持基板50との間の光学特性の差に基づいて光検出可能であればよい。また、上記光検出用の膜56を形成するタイミングは、半導体基板10と支持基板50とを貼り合わせる前でもよく、貼り合わせた後でもよい。
Here, as the
さらに、本例の支持基板50は、上記光検出用の膜56が形成されることで静電吸着可能となっている。図3は、静電吸着技術を用いた基板保持装置(静電チャック)57を示している。この図3に示すように、支持基板50が絶縁体であっても、支持基板50の裏面50aに形成された上記膜56が帯電することにより、静電気力を利用して、支持基板50(及び搬送体55)を静電吸着することが可能になる。上述したAl等の導体膜や、ポリシリコン(Poly-Si)等からなる半導体膜は、こうした静電吸着技術に好ましく適用可能である。静電吸着技術は、搬送の安定化、加工基板の大サイズ化、パーティクルの低減化などを図りやすいという利点を有する。
Furthermore, the
ここで、上記光検出用の膜56の形態は、先の図2に示したものに限らない。
例えば、図4に示すように、支持基板50の裏面50aの全面に、上記光検出用の膜56を形成してもよい。この形態例においても、支持基板50の縁部(エッジ)の位置検出が可能となることから、支持基板50(及び搬送体55)の位置を良好に検出することができる。また、この形態例では、膜56の形成領域が広く、静電吸着しやすいという利点を有する。なお、この場合、膜56の光の透過率が低いと、剥離用の光がこの膜56によって遮られる可能性があることから、光検出用の膜56として、ポリシリコン(Poly-Si)等からなる半導体膜など、光をある程度透過する膜を用いるとよい。
Here, the form of the
For example, as shown in FIG. 4, the
図1に戻り、樹脂層52は、例えば、熱硬化性接着剤や光硬化性接着剤等の硬化性接着剤が用いられる。また、樹脂層52としては、耐ドライエッチング性の高い材料からなるのが望ましい。これは、後述するドライエッチング処理の工程において、樹脂層52の破壊を抑制し、それに伴う搬送不具合の発生を防止することを目的としている。さらに、樹脂層52として、熱伝導性の高い材料からなるのが望ましい。これは、後述するドライエッチング処理の工程において、搬送体55全体の熱伝導性を向上させ、エッチング特性を安定させることを目的としている。
Returning to FIG. 1, for example, a curable adhesive such as a thermosetting adhesive or a photocurable adhesive is used for the
樹脂層52の配置方法としては、各種印刷法の他に、インクジェット法、粉末ジェット法、スキージング法、スピンコート法、スプレーコート法、ロールコート法等の塗布法の種々の公知技術が用いられる。なお、樹脂層52は、半導体基板10から支持基板50が剥離された後、溶剤等により溶解されて除去される。
As a method for arranging the
剥離層53は、レーザ光等の照射光により当該層内や界面において剥離(「層内剥離」又は「界面剥離」ともいう)が生じる材料からなる。即ち、一定の強度の光を照射することにより、構成物質を構成する原子又は分子における原子間又は分子間の結合力が消失し又は減少し、アブレーション(ablation)等を生じ、剥離を起こすものである。また、照射光の照射により、剥離層53に含有されていた成分が気体となって放出され分離に至る場合と、剥離層53が光を吸収して気体になり、その蒸気が放出されて分離に至る場合とがある。
The
剥離層53の組成としては、例えば、非晶質シリコン(a−Si)が採用され、また、当該非晶質シリコン中に水素(H)が含有されていてもよい。水素が含有されていると、光の照射により、水素が放出されることにより剥離層53に内圧が発生し、これが剥離を促進するので好ましい。この場合の水素の含有量は、2at%程度以上であることが好ましく、2〜20%at%であることが更に好ましい。水素の含有量は、成膜条件、例えば、CVD法を用いる場合には、そのガス組成、ガス圧力、ガス雰囲気、ガス流量、ガス温度、基板温度、投入するパワー等の条件を適宜設定することによって調整する。この他の剥離層材料としては、酸化ケイ素もしくはケイ酸化合物、窒化ケイ素、窒化アルミ、窒化チタン等の窒化セラミックス、有機高分子材料(光の照射によりこれらの原子間結合が切断されるもの)、金属、例えば、Al、Li、Ti、Mn、In、Sn、Y、La、Ce、Nd、Pr、GdもしくはSm、又はこれらのうち少なくとも一種を含む合金が挙げられる。
As a composition of the
剥離層53の形成方法は、均一な厚みで剥離層53を形成可能な方法であればよく、剥離層53の組成や厚み等の諸条件に応じて適宜選択することが可能である。例えば、CVD(MOCCVD、低圧CVD、ECR−CVD含む)法、蒸着、分子線蒸着(MB)、スパッタリング法、イオンドーピング法、PVD法等の各種気相成膜法、電気めっき、浸漬めっき(ディッピング)、無電解めっき法等の各種めっき法、ラングミュア・プロジェット(LB)法、スピンコート法、スプレーコート法、ロールコート法等の塗布法、各種印刷法、転写法、インクジェット法、粉末ジェット法等に適用できる。これらのうち2種以上の方法を組み合わせてもよい。
The formation method of the
特に剥離層53の組成が非晶質シリコン(a−Si)の場合には、CVD法、特に低圧CVDやプラズマCVDにより成膜するのが好ましい。また、剥離層53をゾル−ゲル(sol-gel)法によりセラミックを用いて成膜する場合や有機高分子材料で構成する場合には、塗布法、特にスピンコートにより成膜するのが好ましい。
In particular, when the composition of the
以上説明したように、上記構成の搬送体55によれば、支持基板50の裏面50aに光検出かつ静電吸着用の膜56が形成されていること等により、搬送や処理の安定化が図られている。
As described above, according to the
なお、上述した搬送体55では、樹脂層52と剥離層53とを別々の層としているが、これらを1つの層にまとめてもよい。すなわち、半導体基板10と支持基板50とを接合する層として、接着力を有しかつ光や熱エネルギー等によって剥離を引き起こす作用を有するものを用いてもよい。この場合、上述した特開2002−373871号公報に記載の技術を適用するとよい。
In the
また、支持基板50の形成材料としてソーダガラスを使用してもよい。ソーダガラスは、Al、Feなどの不純物を多く含有することから、導体膜や半導体膜を形成することなく静電吸着可能である。
Further, soda glass may be used as a material for forming the
(半導体装置)
次に、本発明に係る半導体装置の実施形態である半導体チップについて、図5を参照して説明する。
図5は本実施形態に係る半導体チップの電極部分の側面断面図である。本実施形態に係る半導体チップ2は、集積回路が形成された半導体基板10と、半導体基板10の能動面10aから半導体基板10の裏面10bにかけて形成された貫通孔H4の内部に、第1の絶縁層である絶縁膜22を介して形成された電極34とを有するものである。
(Semiconductor device)
Next, a semiconductor chip which is an embodiment of the semiconductor device according to the present invention will be described with reference to FIG.
FIG. 5 is a side sectional view of the electrode portion of the semiconductor chip according to the present embodiment. The
図5に示す半導体チップ2では、Si(ケイ素)等からなる半導体基板10の表面10aに、トランジスタ、メモリ素子、その他の電子素子からなる集積回路(図示省略)が形成されている。その半導体基板10の能動面10aには、SiO2(酸化ケイ素)等からなる絶縁膜12が形成されている。さらに、その絶縁膜12の表面には、硼燐珪酸ガラス(以下、BPSGという)等からなる層間絶縁膜14が形成されている。
In the
その層間絶縁膜14の表面の所定部分には、電極パッド16が形成されている。この電極パッド16は、Ti(チタン)等からなる第1層16a、TiN(窒化チタン)等からなる第2層16b、AlCu(アルミニウム/銅)等からなる第3層16c、およびTiN等からなる第4層(キャップ層)16dを、順に積層して形成されている。なお、電極パッド16の構成材料は、電極パッド16に必要とされる電気的特性、物理的特性、および化学的特性に応じて適宜変更してもよい。すなわち、集積回路の電極として一般に用いられるAlのみを用いて電極パッド16を形成してもよく、電気抵抗の低いCuのみを用いて電極パッド16を形成してもよい。
An
この電極パッド16は、平面視において半導体チップ2の周辺部に並んで形成されている。なお、電極パッド16は、半導体チップ2の周辺部に並んで形成される場合と、中央部に並んで形成される場合とがある。周辺部に形成される場合には、半導体チップ2の少なくとも1辺(多くの場合、2辺又は4辺)に沿って並んで形成される。そして、各電極パッド16は、上述した集積回路と、図示しない箇所で電気的に接続されている。なお、電極パッド16の下方には集積回路が形成されていない。
The
その電極パッド16を覆うように、層間絶縁膜14の表面にパッシベーション膜18が形成されている。パッシベーション膜18は、SiO2(酸化ケイ素)やSiN(窒化ケイ素)、ポリイミド樹脂等からなり、例えば1μm程度の厚さに形成されている。
A
そして、電極パッド16の中央部には、パッシベーション膜18の開口部H1および電極パッド16の開口部H2が形成されている。なお、開口部H2の直径は、開口部H1の径よりも小さく、例えば60μm程度に設定されている。また、電極パッド16における第4層16dは、開口部H1と同径に開口されている。一方、パッシベーション膜18の表面ならびに開口部H1および開口部H2の内面には、SiO2(酸化ケイ素)等からなる絶縁膜20が形成されている。
An opening H1 of the
そして、電極パッド16の中央部に、絶縁膜20、層間絶縁膜14、絶縁膜12および半導体基板10を貫通する孔部H3が形成されている。孔部H3の直径は、開口部H2の直径より小さく、例えば30μm程度に形成されている。なお、孔部H3は、平面視円形に限られず、平面視矩形に形成してもよい。そして、開口部H1、開口部H2および孔部H3により、半導体基板の能動面から裏面に貫通する貫通孔H4が形成される。
A hole H3 penetrating the insulating
その貫通孔H4の内面および絶縁膜20の表面に、第1の絶縁層である絶縁膜22が形成されている。この絶縁膜22は、電流リークの発生、酸素および水分等による浸食等を防止するものであり、1μm程度の厚さに形成されている。また、絶縁膜22は、半導体基板10の裏面10bから突出形成されている。一方、電極パッド16の第3層16cの表面に形成された絶縁膜20および絶縁膜22は、開口部H2の周縁に沿って一部除去されている。
An insulating
これによって露出した電極パッド16の第3層16cの表面と、残された絶縁膜22の表面には、下地膜24が形成されている。この下地膜24は、絶縁膜22等の表面に形成されたバリヤ層(バリヤメタル)と、バリア層の表面に形成されたシード層(シード電極)とによって構成されている。バリヤ層は、後述する電極34の構成材料が基板10に拡散するのを防止するものであり、TiW(チタンタングステン)やTiN(チタンナイトライド)、TaN(タンタルナイトライド)等からなる。一方、シード層は、後述する電極34をメッキ処理によって形成する際の電極になるものであり、CuやAu、Ag等からなる。
A
そして、この下地膜24の内側に、電極34が形成されている。この電極34は、CuやW等の電気抵抗の低い導電材料からなる。なお、poly−Si(ポリシリコン)にBやP等の不純物をドープした導電材料により電極34を形成すれば、基板10への拡散を防止する必要がなくなるので、上述したバリヤ層が不要となる。そして、貫通孔H4に電極34を形成することにより、電極34のプラグ部36が形成される。なお、プラグ部36と電極パッド16とは、図5中のP部において下地膜24を介して電気的に接続されている。また、プラグ部36の下端面は外部に露出している。一方、パッシベーション膜18の上方であって開口部H1の周縁部にも電極34を延設することにより、電極34のポスト部35が形成される。このポスト部35は、平面視円形に限られず、平面視矩形に形成してもよい。
An
なお本実施形態では、基板10の裏側における電極34のプラグ部36の先端面が、半導体基板10の裏面10bから突出形成されている。プラグ部36の突出高さは、たとえば10μm〜20μm程度とされている。これにより、複数の半導体チップを積層する際に、半導体チップ相互の間隔を確保できるので、各半導体チップの隙間にアンダーフィル等を容易に充填することができる。なお、プラグ部36の突出高さを調整することにより、積層された半導体チップ相互の間隔を調整することができる。また、積層後にアンダーフィル等を充填する代わりに、積層前に半導体チップ2の裏面10bに熱硬化性樹脂等を塗布する場合でも、突出したプラグ部36を避けて熱硬化性樹脂等を塗布することができるので、半導体チップの配線接続を確実に行うことができる。
In the present embodiment, the tip end surface of the
一方、電極34のポスト部35の上面には、ハンダ層40が形成されている。このハンダ層40は、一般的なPbSn合金等で形成してもよいが、AgSn合金等の鉛フリーのハンダ材料で形成するのが環境面等から好ましい。なお、軟蝋材であるハンダ層40の代わりに、SnAg合金等からなる硬蝋材(溶融金属)層や、Agペースト等からなる金属ペースト層を形成してもよい。この硬蝋材層や金属ペースト層も、鉛フリーの材料で形成するのが環境面等から好ましい。本実施形態に係る半導体チップ2は、以上のように構成されている。
On the other hand, a
(半導体装置の製造方法)
次に、本実施形態に係る半導体チップの製造方法につき、図6〜図10を用いて説明する。図6〜図10は、本実施形態に係る半導体チップの製造方法の説明図である。なお以下には、半導体基板における多数の半導体チップ形成領域に対して同時に処理を行う場合を例にして説明するが、個々の半導体チップに対して以下に示す処理を行ってもよい。
(Method for manufacturing semiconductor device)
Next, the semiconductor chip manufacturing method according to the present embodiment will be described with reference to FIGS. 6 to 10 are explanatory diagrams of the semiconductor chip manufacturing method according to the present embodiment. In the following, a case where a plurality of semiconductor chip formation regions in a semiconductor substrate are simultaneously processed will be described as an example. However, the following processing may be performed on each semiconductor chip.
まず、図6(a)に示すように、半導体基板10の表面に、絶縁膜12および層間絶縁膜14を形成する。そして、層間絶縁膜14の表面に電極パッド16を形成する。具体的には、まず層間絶縁膜14上の全面に、電極パッド16の第1層から第4層の被膜を順次形成する。なお、各被膜の形成はスパッタリング等によって行う。次に、その表面にレジスト等を塗布する。さらに、フォトリソグラフィ技術により、レジストに電極パッド16の最終形状をパターニングする。そして、パターニングされたレジストをマスクとしてエッチングを行い、電極パッドを所定形状(例えば、矩形形状)に形成する。その後、電極パッド16の表面にパッシベーション膜18を形成する。
First, as shown in FIG. 6A, the insulating
次に、パッシベーション膜18に対して開口部H1を形成する。その具体的な手順は、まずパッシベーション膜の全面にレジスト等を塗布する。レジストは、フォトレジストや電子線レジスト、X線レジスト等の何れであってもよく、ポジ型またはネガ型の何れであってもよい。また、レジストの塗布は、スピンコート法、ディッピング法、スプレーコート法等によって行う。なお、レジストを塗布した後にプリベークを行う。そして、開口部H1のパターンが形成されたマスクを用いてレジストに露光処理を行い、さらに現像処理を行うことによってレジストに開口部H1の形状をパターニングする。なお、レジストのパターニング後にポストベークを行う。
Next, an opening H <b> 1 is formed in the
そして、パターニングされたレジストをマスクとして、パッシベーション膜18をエッチングする。なお本実施形態では、パッシベーション膜18とともに電極パッド16の第4層もエッチングする。エッチングには、ウェットエッチングを採用することもできるが、ドライエッチングを採用することが好ましい。ドライエッチングは、反応性イオンエッチング(RIE:Reactive Ion Etching)であってもよい。なお、パッシベーション膜18に開口部H1を形成した後で、パッシベーション膜18上のレジストを剥離液によって剥離する。以上により、図6(a)に示すように、パッシベーション膜18に開口部H1が形成されて、電極パッド16が露出する。
Then, the
次に、図6(b)に示すように、電極パッド16に対して開口部H2を形成する。その具体的な手順は、まず露出した電極パッド16およびパッシベーション膜18の全面にレジスト等を塗布して、開口部H2の形状をパターニングする。次に、パターニングされたレジストをマスクとして、電極パッド16をドライエッチングする。なお、ドライエッチングにはRIEを用いることができる。その後、レジストを剥離すれば、図6(b)に示すように、電極パッド16に開口部H2が形成される。
Next, as illustrated in FIG. 6B, an opening H <b> 2 is formed in the
次に、図6(c)に示すように、基板10の上方の全面に絶縁膜20を形成する。この絶縁膜20は、ドライエッチングにより基板10に孔部H3を穿孔する際に、マスクとして機能するものである。なお、絶縁膜20の膜厚は、基板10に穿孔する孔部H3の深さにより、例えば2μm程度に設定する。本実施形態では、絶縁膜20としてSiO2を用いたが、Siとの選択比が取れればフォトレジストを用いてもよい。また、絶縁膜20には、PECVD(Plasma Enhanced Chemical Vapor Deposition)を用いて形成した正珪酸四エチル(Tetra Ethyl Ortho Silicate:Si(OC2H5)4:以下、TEOSという)すなわちPE−TEOS、またはオゾンを用いた熱CVDであるO3−TEOS、またはCVDを用いて形成した酸化シリコンなどを用いることができる。
Next, as illustrated in FIG. 6C, an insulating
次に、絶縁膜20に孔部H3の形状をパターニングする。その具体的な手順は、まず絶縁膜20の全面にレジスト等を塗布して、孔部H3の形状をパターニングする。次に、パターニングされたレジストをマスクとして、絶縁膜20、層間絶縁膜14および絶縁膜12をドライエッチングする。その後、レジストを剥離すれば、絶縁膜20等に孔部H3の形状がパターニングされて、基板10が露出する。
Next, the shape of the hole H3 is patterned in the insulating
次に、高速ドライエッチングにより、基板10に孔部H3を穿孔する。なお、ドライエッチングとしてRIEやICP(Inductively Coupled Plasma)を用いることができる。その際、上述したように絶縁膜20(SiO2)をマスクとして用いるが、絶縁膜20の代わりにレジストをマスクとして用いてもよい。なお、孔部H3の深さは、最終的に形成する半導体チップの厚みに応じて適宜設定される。すなわち、半導体チップを最終的な厚さまでエッチングした後に、孔部H3の内部に形成した電極の先端部が基板10の裏面に露出し得るように、孔部H3の深さを設定する。以上により、図6(c)に示すように、基板10に孔部H3が形成される。そして、開口部H1、開口部H2および孔部H3により、基板10の能動面から内部にかけて凹部H0が形成される。
Next, the hole H3 is drilled in the
次に、図7(a)に示すように、凹部H0の内面および絶縁膜20の表面に、第1の絶縁層である絶縁膜22を形成する。この絶縁膜22は、例えばPE−TEOS又はO3−TEOSなどからなり、例えばプラズマTEOSなどにより、表面膜厚が1μm程度となるように形成する。
Next, as illustrated in FIG. 7A, an insulating
次に、絶縁膜22および絶縁膜20に異方性エッチングを施して、電極パッド16の一部を露出させる。なお本実施形態では、開口部H2の周辺に沿って電極パッド16の表面の一部を露出させる。その具体的な手順は、まず絶縁膜22の全面にレジスト等を塗布して、露出させる部分をパターニングする。次に、パターニングされたレジストをマスクとして、絶縁膜22および絶縁膜20を異方性エッチングする。この異方性エッチングには、RIE等のドライエッチングを用いることが好適である。以上により、図7(a)に示す状態となる。
Next, anisotropic etching is performed on the insulating
次に、図7(b)に示すように、露出させた電極パッド16の表面と、残された絶縁膜22の表面に、下地膜24を形成する。下地膜24として、まずバリヤ層を形成し、その上にシード層を形成する。バリヤ層およびシード層は、例えば真空蒸着、スパッタリング、イオンプレーティング等のPVD(Phisical Vapor Deposition)法や、CVD法、IMP(イオンメタルプラズマ)法、無電解メッキ法などを用いて形成する。
Next, as shown in FIG. 7B, a
次に、図8(a)に示すように、電極34を形成する。その具体的な手順は、まず基板10の上方の全面にレジスト32を塗布する。レジスト32として、メッキ用液体レジストまたはドライフィルムなどを採用することができる。なお、半導体装置で一般的に設けられるAl電極をエッチングする際に用いられるレジストまたは絶縁性を有する樹脂レジストを用いることもできるが、後述の工程で用いるメッキ液およびエッチング液に対して耐性を持つことが前提である。
Next, as shown in FIG. 8A, the
レジスト32の塗布は、スピンコート法やディッピング法、スプレーコート法などによって行う。ここで、レジスト32の厚さは、形成すべき電極34のポスト部35の高さにハンダ層40の厚さを加えたものと同程度に設定する。なお、レジスト32を塗布した後にプリベークを行う。
The resist 32 is applied by a spin coating method, a dipping method, a spray coating method, or the like. Here, the thickness of the resist 32 is set to be approximately the same as the height of the
次に、形成すべき電極34のポスト部35の平面形状に応じてレジスト32をパターニングする。具体的には、所定のパターンが形成されたマスクを用いて露光処理および現像処理を行うことにより、レジスト32をパターニングする。ここで、ポスト部35の平面形状が矩形であれば、レジスト32に矩形形状の開口部をパターニングする。開口部の大きさは、半導体チップにおける電極34のピッチなどに応じて設定するが、例えば120μm四方または80μm四方の大きさに形成する。また、パターニング後にレジスト32の倒れが生じないように、開口部の大きさを設定する。
Next, the resist 32 is patterned according to the planar shape of the
なお、以上には、電極34のポスト部35を取り囲むようにレジスト32を形成する方法について説明した。しかしながら、必ずしもポスト部35の全周を取り囲むようにレジスト32を形成しなければならないという訳ではない。例えば、図8(a)の紙面の左右方向にのみ隣接して電極34が形成される場合には、同紙面の奥行き方向にはレジスト32を形成しなくてもよい。このように、レジスト32はポスト部35の外形形状の少なくとも一部に沿って形成される。
The method for forming the resist 32 so as to surround the
また、以上には、フォトリソグラフィ技術を用いてレジスト32を形成する方法について説明した。しかしながら、この方法でレジスト32を形成すると、レジストを全面に塗布する際にその一部が孔部H3内に入り込んで、現像処理を行っても孔部H3内に残渣として残るおそれがある。そこで、例えばドライフィルムを用いることにより、またスクリーン印刷等の印刷法を用いることにより、パターニングされた状態でレジスト32を形成するのが好ましい。また、インクジェット装置等の液滴吐出装置を用いて、レジストの液滴をレジスト32の形成位置のみに吐出することにより、パターニングされた状態でレジスト32を形成してもよい。これにより、孔部H3内にレジストが入り込むことなく、レジスト32を形成することができる。 In addition, the method for forming the resist 32 using the photolithography technique has been described above. However, when the resist 32 is formed by this method, when the resist is applied to the entire surface, a part of the resist may enter the hole H3 and remain as a residue in the hole H3 even if development processing is performed. Therefore, it is preferable to form the resist 32 in a patterned state by using, for example, a dry film or a printing method such as screen printing. Alternatively, the resist 32 may be formed in a patterned state by discharging a droplet of a resist only to a position where the resist 32 is formed using a droplet discharge device such as an inkjet device. Thereby, the resist 32 can be formed without entering the hole H3.
次に、このレジスト32をマスクとして電極材料を凹部H0に充填し、電極34を形成する。電極材料の充填は、メッキ処理やCVD法等によって行う。メッキ処理には、例えば電気化学プレーティング(ECP)法を用いる。なお、メッキ処理における電極として、下地膜24を構成するシード層を用いる。また、メッキ装置としてカップ式メッキ装置を用いる。カップ式メッキ装置は、カップ形状の容器からメッキ液を噴出させてメッキすることを特徴とする装置である。これにより、凹部H0の内部に電極材料が充填されて、プラグ部36が形成される。また、レジスト32に形成された開口部にも電極材料が充填されて、ポスト部35が形成される。
Next, using this resist 32 as a mask, the electrode material is filled into the recess H0 to form the electrode. The electrode material is filled by a plating process, a CVD method, or the like. For the plating process, for example, an electrochemical plating (ECP) method is used. Note that a seed layer constituting the
次に、電極34の上面にハンダ層40を形成する。ハンダ層40の形成は、ハンダメッキ法やスクリーン印刷等の印刷法などによって行う。なお、ハンダメッキの電極として、下地膜24を構成するシード層を用いることができる。また、メッキ装置として、カップ式メッキ装置を用いることができる。一方、ハンダ層40の代わりに、SnAgなどからなる硬蝋材層を形成してもよい。硬蝋材層も、メッキ法や印刷法などによって形成することができる。以上により、図8(a)に示す状態となる。
Next, a
次に、図8(b)に示すように、剥離液等を用いてレジスト32を剥離(除去)する。なお、剥離液にはオゾン水等を用いることができる。続けて、基板10の上方に露出している下地膜24を除去する。その具体的な手順は、まず基板10の上方の全面にレジスト等を塗布し、電極34のポスト部35の形状をパターニングする。次に、パターニングされたレジストをマスクとして、下地膜24をドライエッチングする。なお、ハンダ層40の代わりに硬蝋材層を形成した場合には、その硬蝋材層をマスクとして下地膜24をエッチングすることができる。この場合、フォトリソグラフィが不要となるので、製造工程を簡略化することができる。
Next, as shown in FIG. 8B, the resist 32 is stripped (removed) using a stripping solution or the like. Note that ozone water or the like can be used as the stripping solution. Subsequently, the
次に、図9(a)に示すように、基板10を上下反転させた上で、基板10の下方に前述した支持基板50を装着する。すなわち、支持基板50に、予め前述した剥離層53を形成しておき、前述した樹脂層52を介して基板10に接合する。すなわち、樹脂層52より、基板10の能動面10aにおける凹凸を吸収しつつ、基板10と支持基板50とを強固に接合する。基板10に支持基板50を装着した搬送体55の形態にすることにより、基板10の搬送時や、基板10の裏面10bの加工時に、他の物体と接触して基板10に割れ等が発生するのを防止することができる。
Next, as shown in FIG. 9A, the
次に、図9(b)に示すように、基板10の裏面10bを機械的に研磨処理し、基板10の厚みを薄くする。その後、基板10の裏面10bの全面をエッチングして、絶縁膜22の先端部を露出させ、基板10の裏面10bより外側に電極34の先端部を配置する。このエッチングには、ウエットエッチングまたはドライエッチングのいずれを用いてもよいが、本例ではドライエッチング処理を用いる。
Next, as shown in FIG. 9B, the
ここで、ドライエッチング処理の工程においては、基板10に支持基板50が接合されていることで、冷却速度が低下しやすく、その結果、エッチングレートなどのエッチング特性が不安定になるおそれがあるものの、本例では、樹脂層52が熱伝導性の高い材料からなることにより、搬送体55全体の熱伝導性が向上し、安定したエッチング特性を得ることが可能となる。また、樹脂層52が耐ドライエッチング性の高い材料からなることにより、樹脂層52のエッチングによる破壊が抑制され、搬送不具合の発生が防止される。なお、基板10のエッチングと同時に、絶縁膜22および下地膜24をエッチングして除去してもよい。
Here, in the dry etching process, the
次に、図10に示すように、電極34の先端部を露出させる。具体的には、電極34の先端部を覆っている絶縁膜22および下地膜24を除去して、電極34の先端部を露出させる。絶縁膜22および下地膜24の除去は、CMP(Chemical and Mechanical Polishing)研磨等によって行う。CMPは、基板に対する研磨布による機械的研磨と、そこに供給される研磨液による化学作用との兼ね合いによって、基板の研磨を行うものである。なお、絶縁膜22および下地膜24を研磨により除去する際に、電極34の先端部を研磨してもよい。この場合、下地膜24が完全に除去されるので、半導体チップの積層時における電極間の導通不良を防止することができる。
Next, as shown in FIG. 10, the tip of the
その後、基板10の裏面10bから剥離用の光を照射し、基板10と支持基板50とを分離する。さらに、溶剤等を用いた溶解により、基板10から樹脂層52除去する。次に、基板10の裏面10bにダイシングテープ(図示省略)を貼り付けた上で、基板10をダイシングすることにより、半導体チップの個片に分離する。なお、CO2レーザやYAGレーザを照射して基板10を切断してもよい。以上により、図5に示す状態となり、本実施形態に係る半導体チップ2が完成する。
Then, the light for peeling is irradiated from the
(積層構造)
以上のように形成した半導体チップ2を積層して、3次元実装された半導体装置を形成する。図11は、本実施形態に係る半導体チップを積層した状態の側面断面図である。各半導体チップ2a,2bは、下層の半導体チップ2bにおける電極34のポスト部の上面に、上層の半導体チップ2aにおける電極34のプラグ部の下端面が位置するように配置する。そして、ハンダ層40を介することにより、各半導体チップ2a,2bにおける電極34を相互に接合する。具体的には、リフローによりハンダ層40を溶解させつつ、各半導体チップ2a,2bを相互に加圧する。これにより、ハンダ層40と電極34との接合部にハンダ合金が形成されて、両者が機械的および電気的に接合される。以上により、各半導体チップ2a,2bが配線接続される。なお、必要に応じて、積層した各半導体チップ相互の隙間にアンダーフィルを充填する。
(Laminated structure)
The semiconductor chips 2 formed as described above are stacked to form a three-dimensionally mounted semiconductor device. FIG. 11 is a side cross-sectional view showing a state in which the semiconductor chips according to the present embodiment are stacked. Each of the
(再配置配線)
以上のように積層形成された半導体装置を回路基板に実装するため、再配線を行うのが望ましい。まず、再配線について簡単に説明する。図12は、半導体チップの再配線の説明図である。図12(a)に示す半導体チップ61の表面には、その対辺に沿って複数の電極62が形成されているので、隣接する電極相互のピッチが狭くなっている。このような半導体チップ61を回路基板に実装すると、隣接する電極相互が短絡するおそれがある。そこで、電極相互のピッチを広げるため、半導体チップ61の対辺に沿って形成された複数の電極62を中央部に引き出す再配線が行われている。
(Relocation wiring)
In order to mount the semiconductor device stacked as described above on the circuit board, it is desirable to perform rewiring. First, rewiring will be briefly described. FIG. 12 is an explanatory diagram of the rewiring of the semiconductor chip. Since a plurality of
図12(b)は、再配線を行った半導体チップの平面図である。半導体チップ61の表面中央部には、円形状の複数の電極パッド63がマトリクス上に配列形成されている。各電極パッド63は、再配線64により1個または複数個の電極62に接続されている。これにより、狭ピッチの電極62が中央部に引き出されて、広ピッチ化されている。
FIG. 12B is a plan view of the semiconductor chip on which rewiring has been performed. A plurality of
図13は、図12(b)のA−A線における側面断面図である。上記のように積層形成された半導体装置を上下反転して、最下層となる半導体チップ61の底面中央部には、ソルダーレジスト65が形成されている。そして、電極62のポスト部からソルダーレジスト65の表面にかけて、再配線64が形成されている。再配線64のソルダーレジスト65側の端部には電極パッド63が形成され、その電極パッドの表面にバンプ78が形成されている。バンプ78は、たとえばハンダバンプであり、印刷法等によって形成する。なお、半導体チップ61の底面全体には、補強用の樹脂66等が成型されている。
FIG. 13 is a side cross-sectional view taken along line AA in FIG. A solder resist 65 is formed at the center of the bottom surface of the
(回路基板)
図14は、回路基板の斜視図である。図14では、半導体チップを積層して形成した半導体装置1が、回路基板1000に実装されている。具体的には、半導体装置1における最下層の半導体チップに形成されたバンプが、回路基板1000の表面に形成された電極パッドに対して、リフローやFCB(Flip Chip Bonding)等を行うことにより実装されている。なお、回路基板との間に異方導電性フィルム等を挟み込んで、半導体装置1を実装してもよい。
(Circuit board)
FIG. 14 is a perspective view of a circuit board. In FIG. 14, the semiconductor device 1 formed by stacking semiconductor chips is mounted on a
(電子機器)
次に、上述した半導体装置を備えた電子機器の例について、図15を用いて説明する。図15は、携帯電話の斜視図である。上述した半導体装置は、携帯電話300の筐体内部に配置されている。
(Electronics)
Next, an example of an electronic device including the above-described semiconductor device is described with reference to FIGS. FIG. 15 is a perspective view of a mobile phone. The semiconductor device described above is arranged inside the housing of the
なお、上述した半導体装置は、携帯電話以外にも種々の電子機器に適用することができる。例えば、液晶プロジェクタ、マルチメディア対応のパーソナルコンピュータ(PC)およびエンジニアリング・ワークステーション(EWS)、ページャ、ワードプロセッサ、テレビ、ビューファインダ型またはモニタ直視型のビデオテープレコーダ、電子手帳、電子卓上計算機、カーナビゲーション装置、POS端末、タッチパネルを備えた装置などの電子機器に適用することが可能である。 Note that the semiconductor device described above can be applied to various electronic devices other than mobile phones. For example, LCD projectors, multimedia-compatible personal computers (PCs) and engineering workstations (EWS), pagers, word processors, TVs, viewfinder type or monitor direct view type video tape recorders, electronic notebooks, electronic desk calculators, car navigation systems The present invention can be applied to electronic devices such as a device, a POS terminal, and a device provided with a touch panel.
なお、上述した実施形態の「半導体チップ」を「電子素子」に置き換えて、電子部品を製造することもできる。このような電子素子を使用して製造される電子部品として、例えば、光素子、抵抗器、コンデンサ、コイル、発振器、フィルタ、温度センサ、サーミスタ、バリスタ、ボリュームおよびヒューズなどを挙げることができる。 It should be noted that an electronic component can be manufactured by replacing the “semiconductor chip” in the above-described embodiment with an “electronic element”. Examples of electronic components manufactured using such electronic elements include optical elements, resistors, capacitors, coils, oscillators, filters, temperature sensors, thermistors, varistors, volumes, and fuses.
以上、添付図面を参照しながら本発明に係る好適な実施の形態例について説明したが、本発明は係る例に限定されないことは言うまでもない。上述した例において示した各構成部材の諸形状や組み合わせ等は一例であって、本発明の主旨から逸脱しない範囲において設計要求等に基づき種々変更可能である。 The preferred embodiments of the present invention have been described above with reference to the accompanying drawings, but it goes without saying that the present invention is not limited to such examples. Various shapes, combinations, and the like of the constituent members shown in the above-described examples are examples, and various modifications can be made based on design requirements and the like without departing from the gist of the present invention.
2…半導体チップ、10…半導体基板(加工基板)、34…電極、50…支持基板、50a…裏面(面)、52…樹脂層、53…剥離層、55…搬送体、56…膜。
DESCRIPTION OF
Claims (18)
前記加工基板に貼り合わされる側とは反対側の面に、光検出用の膜が形成されていることを特徴とする支持基板。 A support substrate used by being bonded to a processed substrate in the process of manufacturing a semiconductor device,
A support substrate, wherein a film for light detection is formed on a surface opposite to a side to be bonded to the processed substrate.
静電吸着可能となる処理が施されていることを特徴とする支持基板。 A support substrate used by being bonded to a processed substrate in the process of manufacturing a semiconductor device,
A support substrate that has been subjected to a process capable of electrostatic attraction.
前記加工基板に貼り合わされる面とは反対側の面に、光検出かつ静電吸着用の膜が形成されていることを特徴とする支持基板。 A support substrate used by being bonded to a processed substrate in the process of manufacturing a semiconductor device,
A support substrate, wherein a film for light detection and electrostatic attraction is formed on a surface opposite to a surface to be bonded to the processed substrate.
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