JP2012209449A - Method of manufacturing semiconductor device - Google Patents
Method of manufacturing semiconductor device Download PDFInfo
- Publication number
- JP2012209449A JP2012209449A JP2011074494A JP2011074494A JP2012209449A JP 2012209449 A JP2012209449 A JP 2012209449A JP 2011074494 A JP2011074494 A JP 2011074494A JP 2011074494 A JP2011074494 A JP 2011074494A JP 2012209449 A JP2012209449 A JP 2012209449A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- chip
- wiring board
- semiconductor
- connection terminal
- electrode
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Withdrawn
Links
Images
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L24/00—Arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies; Methods or apparatus related thereto
- H01L24/93—Batch processes
- H01L24/95—Batch processes at chip-level, i.e. with connecting carried out on a plurality of singulated devices, i.e. on diced chips
- H01L24/97—Batch processes at chip-level, i.e. with connecting carried out on a plurality of singulated devices, i.e. on diced chips the devices being connected to a common substrate, e.g. interposer, said common substrate being separable into individual assemblies after connecting
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L2224/00—Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
- H01L2224/01—Means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected, e.g. chip-to-package, die-attach, "first-level" interconnects; Manufacturing methods related thereto
- H01L2224/10—Bump connectors; Manufacturing methods related thereto
- H01L2224/15—Structure, shape, material or disposition of the bump connectors after the connecting process
- H01L2224/16—Structure, shape, material or disposition of the bump connectors after the connecting process of an individual bump connector
- H01L2224/161—Disposition
- H01L2224/16135—Disposition the bump connector connecting between different semiconductor or solid-state bodies, i.e. chip-to-chip
- H01L2224/16145—Disposition the bump connector connecting between different semiconductor or solid-state bodies, i.e. chip-to-chip the bodies being stacked
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L2224/00—Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
- H01L2224/01—Means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected, e.g. chip-to-package, die-attach, "first-level" interconnects; Manufacturing methods related thereto
- H01L2224/10—Bump connectors; Manufacturing methods related thereto
- H01L2224/15—Structure, shape, material or disposition of the bump connectors after the connecting process
- H01L2224/16—Structure, shape, material or disposition of the bump connectors after the connecting process of an individual bump connector
- H01L2224/161—Disposition
- H01L2224/16151—Disposition the bump connector connecting between a semiconductor or solid-state body and an item not being a semiconductor or solid-state body, e.g. chip-to-substrate, chip-to-passive
- H01L2224/16221—Disposition the bump connector connecting between a semiconductor or solid-state body and an item not being a semiconductor or solid-state body, e.g. chip-to-substrate, chip-to-passive the body and the item being stacked
- H01L2224/16225—Disposition the bump connector connecting between a semiconductor or solid-state body and an item not being a semiconductor or solid-state body, e.g. chip-to-substrate, chip-to-passive the body and the item being stacked the item being non-metallic, e.g. insulating substrate with or without metallisation
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L2224/00—Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
- H01L2224/01—Means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected, e.g. chip-to-package, die-attach, "first-level" interconnects; Manufacturing methods related thereto
- H01L2224/26—Layer connectors, e.g. plate connectors, solder or adhesive layers; Manufacturing methods related thereto
- H01L2224/31—Structure, shape, material or disposition of the layer connectors after the connecting process
- H01L2224/32—Structure, shape, material or disposition of the layer connectors after the connecting process of an individual layer connector
- H01L2224/321—Disposition
- H01L2224/32135—Disposition the layer connector connecting between different semiconductor or solid-state bodies, i.e. chip-to-chip
- H01L2224/32145—Disposition the layer connector connecting between different semiconductor or solid-state bodies, i.e. chip-to-chip the bodies being stacked
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L2224/00—Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
- H01L2224/01—Means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected, e.g. chip-to-package, die-attach, "first-level" interconnects; Manufacturing methods related thereto
- H01L2224/26—Layer connectors, e.g. plate connectors, solder or adhesive layers; Manufacturing methods related thereto
- H01L2224/31—Structure, shape, material or disposition of the layer connectors after the connecting process
- H01L2224/32—Structure, shape, material or disposition of the layer connectors after the connecting process of an individual layer connector
- H01L2224/321—Disposition
- H01L2224/32151—Disposition the layer connector connecting between a semiconductor or solid-state body and an item not being a semiconductor or solid-state body, e.g. chip-to-substrate, chip-to-passive
- H01L2224/32221—Disposition the layer connector connecting between a semiconductor or solid-state body and an item not being a semiconductor or solid-state body, e.g. chip-to-substrate, chip-to-passive the body and the item being stacked
- H01L2224/32225—Disposition the layer connector connecting between a semiconductor or solid-state body and an item not being a semiconductor or solid-state body, e.g. chip-to-substrate, chip-to-passive the body and the item being stacked the item being non-metallic, e.g. insulating substrate with or without metallisation
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L2224/00—Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
- H01L2224/73—Means for bonding being of different types provided for in two or more of groups H01L2224/10, H01L2224/18, H01L2224/26, H01L2224/34, H01L2224/42, H01L2224/50, H01L2224/63, H01L2224/71
- H01L2224/732—Location after the connecting process
- H01L2224/73201—Location after the connecting process on the same surface
- H01L2224/73203—Bump and layer connectors
- H01L2224/73204—Bump and layer connectors the bump connector being embedded into the layer connector
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L2224/00—Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
- H01L2224/93—Batch processes
- H01L2224/95—Batch processes at chip-level, i.e. with connecting carried out on a plurality of singulated devices, i.e. on diced chips
- H01L2224/97—Batch processes at chip-level, i.e. with connecting carried out on a plurality of singulated devices, i.e. on diced chips the devices being connected to a common substrate, e.g. interposer, said common substrate being separable into individual assemblies after connecting
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L2924/00—Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
- H01L2924/15—Details of package parts other than the semiconductor or other solid state devices to be connected
- H01L2924/151—Die mounting substrate
- H01L2924/153—Connection portion
- H01L2924/1531—Connection portion the connection portion being formed only on the surface of the substrate opposite to the die mounting surface
- H01L2924/15311—Connection portion the connection portion being formed only on the surface of the substrate opposite to the die mounting surface being a ball array, e.g. BGA
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L2924/00—Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
- H01L2924/15—Details of package parts other than the semiconductor or other solid state devices to be connected
- H01L2924/181—Encapsulation
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L2924/00—Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
- H01L2924/30—Technical effects
- H01L2924/35—Mechanical effects
- H01L2924/351—Thermal stress
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Computer Hardware Design (AREA)
- Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Encapsulation Of And Coatings For Semiconductor Or Solid State Devices (AREA)
Abstract
Description
本発明は、半導体装置の製造方法に関する。 The present invention relates to a method for manufacturing a semiconductor device.
近年、半導体チップの集積度が年々向上し、それに伴ってチップサイズの大型化や、配線の微細化及び多層化などが進んでいる。一方、高密度実装化のためには、パッケージサイズの小型化及び薄型化が必要となっている。 In recent years, the degree of integration of semiconductor chips has improved year by year, and accordingly, the chip size has been increased, the wiring has been miniaturized, and the number of layers has been increased. On the other hand, for high-density mounting, it is necessary to reduce the package size and reduce the thickness.
このような要求に対して、MCP(Multi Chip Package)と呼ばれる1つの配線基板の上に複数の半導体チップを高密度実装する技術が開発されている。その中でも、TSV(Through Silicon Via)と呼ばれる貫通電極を有する半導体チップを積層したチップ積層体を配線基板の一面に実装したCoC(Chip on Chip)型の半導体パッケージ(半導体装置)が注目されている。 In response to such a demand, a technique of mounting a plurality of semiconductor chips on a single wiring board called MCP (Multi Chip Package) has been developed. Among them, a CoC (Chip on Chip) type semiconductor package (semiconductor device) in which a chip laminated body in which semiconductor chips having through electrodes called TSV (Through Silicon Via) are laminated is mounted on one surface of a wiring board is attracting attention. .
CoC型の半導体パッケージの製造方法としては、配線基板上にチップ積層体を構成する複数の半導体チップを順次積載し、積載した半導体チップの各隙間にアンダーフィル材(第1の封止体)を充填した後、このアンダーフィル材を熱硬化させることで、チップ積層体を封止することが行われている。さらに、このアンダーフィル材を含むチップ積層体の全体を覆うように配線基板の一面をモールド樹脂(第2の封止体)で封止することが行われている(特許文献1を参照。)。 As a method of manufacturing a CoC type semiconductor package, a plurality of semiconductor chips constituting a chip stack are sequentially stacked on a wiring board, and an underfill material (first sealing body) is provided in each gap between the stacked semiconductor chips. After filling, the chip stack is sealed by thermosetting the underfill material. Furthermore, one surface of the wiring board is sealed with a mold resin (second sealing body) so as to cover the entire chip stack including the underfill material (see Patent Document 1). .
一方、ベースウエハに複数の半導体チップを搭載し、ベース基板を切断することで、複数の半導体チップを得る技術が提案されている(特許文献2を参照。)。 On the other hand, a technique for obtaining a plurality of semiconductor chips by mounting a plurality of semiconductor chips on a base wafer and cutting the base substrate has been proposed (see Patent Document 2).
ところで、上述したチップ積層体を作製する工程において、吸着ステージ上に半導体チップを安定的に吸着保持できず、この半導体チップ上にボンディングツールを用いて半導体チップをフリップ実装する際に、超音波を印加することが困難となることがあった。この場合、高温(例えば300℃程度)による熱圧着が必要となるため、半導体チップの信頼性が熱の影響により低下する懸念がある。 By the way, in the process of manufacturing the chip laminated body described above, the semiconductor chip cannot be stably sucked and held on the suction stage, and when the semiconductor chip is flip-mounted on the semiconductor chip using a bonding tool, ultrasonic waves are used. It may be difficult to apply. In this case, since thermocompression bonding at a high temperature (for example, about 300 ° C.) is required, there is a concern that the reliability of the semiconductor chip is lowered due to the influence of heat.
本発明に係る半導体装置の製造方法は、半導体チップとなる部分が複数並んで形成された半導体基板の面上に、複数の半導体チップを半導体チップとなる部分毎に積層する工程と、半導体基板及び複数の半導体チップの各隙間に第1の封止体を充填しながら、複数の半導体チップを第1の封止体で封止する工程と、半導体基板を半導体チップとなる部分毎に個々のチップ積層体に分割する工程とを含むことを特徴とする。 A method of manufacturing a semiconductor device according to the present invention includes a step of laminating a plurality of semiconductor chips for each portion to be a semiconductor chip on a surface of a semiconductor substrate in which a plurality of portions to be semiconductor chips are formed side by side, A step of sealing the plurality of semiconductor chips with the first sealing body while filling the gaps between the plurality of semiconductor chips with the first sealing body, and an individual chip for each portion of the semiconductor substrate that becomes the semiconductor chip And a step of dividing the laminate.
以上のように、本発明では、半導体基板の状態で吸着ステージ上に安定的に吸着保持できるため、この半導体基板上にボンディングツールを用いて複数の半導体チップを積層する際に、従来のような高温による熱圧着が不要となり、それよりも低温で超音波を印加した熱圧着が可能となる。 As described above, in the present invention, the semiconductor substrate can be stably sucked and held on the suction stage. Therefore, when a plurality of semiconductor chips are stacked on the semiconductor substrate using a bonding tool, Thermocompression bonding at a high temperature becomes unnecessary, and thermocompression bonding with ultrasonic waves applied at a lower temperature is possible.
したがって、本発明によれば、半導体チップへの熱の影響を低減できるため、信頼性の高い半導体装置を製造することが可能である。また、本発明よれば、個々のチップ積層体に分割されるまでの間、この半導体基板のまま取り扱うことができるため、組立工程の効率化を図ることが可能である。 Therefore, according to the present invention, since the influence of heat on the semiconductor chip can be reduced, a highly reliable semiconductor device can be manufactured. Further, according to the present invention, the semiconductor substrate can be handled as it is until it is divided into individual chip stacks, so that the assembly process can be made more efficient.
以下、本発明を適用した半導体装置の製造方法について、図面を参照して詳細に説明する。
なお、以下の説明で用いる図面は、特徴をわかりやすくするために、便宜上特徴となる部分を拡大して示している場合があり、各構成要素の寸法比率などが実際と同じであるとは限らない。また、以下の説明において例示される材料、寸法等は一例であって、本発明はそれらに必ずしも限定されるものではなく、その要旨を変更しない範囲で適宜変更して実施することが可能である。
Hereinafter, a method of manufacturing a semiconductor device to which the present invention is applied will be described in detail with reference to the drawings.
In addition, in the drawings used in the following description, in order to make the features easy to understand, there are cases where the portions that become the features are enlarged for the sake of convenience, and the dimensional ratios of the respective components are not always the same as the actual ones. Absent. In addition, the materials, dimensions, and the like exemplified in the following description are merely examples, and the present invention is not necessarily limited thereto, and can be appropriately modified and implemented without departing from the scope of the invention. .
[第1の実施形態]
(半導体装置)
先ず、第1の実施形態として図1に示すCoC型の半導体パッケージ1Aについて説明する。
この半導体パッケージ1Aは、図1に示すように、配線基板2と、この配線基板2の一面(上面)に実装されたチップ積層体3Aと、このチップ積層体3Aを封止する第1の封止体4と、この第1の封止体4を覆った状態で配線基板2の一面を封止する第2の封止体5a及び第3の封止体5bと、配線基板2の他面(下面)に配置された複数のはんだボール(外部接続端子)6とを備えることによって、BGA(Ball Grid Array)と呼ばれるパッケージ構造を有している。
[First Embodiment]
(Semiconductor device)
First, a CoC
As shown in FIG. 1, the
配線基板2は、平面視で矩形状を為すプリント配線板からなり、このプリント配線板は、例えばガラスエポキシ樹脂等からなる絶縁基材の面上にCu等の導電材料からなる導体パターン等を形成し、その表面をソルダーレジスト等の絶縁膜で被覆したものからなる。なお、本例では、厚み0.2mm程度の配線基板2を用いている。
The
この配線基板2の上面中央部には、チップ積層体3Aが実装される実装領域2aが設けられている。また、配線基板2の実装領域2aには、複数のパッド電極(第3の接続端子)7が並んで設けられている。一方、配線基板2の他面(下面)には、複数の接続ランド8が並んで設けられている。そして、上記はんだボール6は、これら接続ランド8の上に配置されている。その他にも、配線基板2には、パッド電極7と接続ランド8との間を電気的に接続するためのビア(貫通電極)や配線パターンなどの引回し配線部9(図1中において模式的に示す。)が設けられている。また、配線基板2の表面は、上述したパッド電極7や接続ランド8が形成された部分を除いて、絶縁膜(図示せず。)で被覆されている。
A
チップ積層体3Aは、配線基板2側から順に、IFチップ(第1の半導体チップ)10と、複数(本例では4つ)のメモリーチップ(第2の半導体チップ)11a〜11dとが積層された構造を有している。
In the chip stacked
IFチップ10は、各メモリーチップ11a〜11dと配線基板2との間のインターフェースを取るためのIF(InterFace)回路などが形成されたものであり、平面視で矩形状を為すと共に、上記配線基板2よりも小さい形状を有している。また、IFチップ10は、一面側に複数の第1のバンプ電極(第1の接続端子)12aと、他面側に複数の第2のバンプ電極(第2の接続端子)12bと、これら第1のバンプ電極12aと第2のバンプ電極12bとの間を接続する複数の貫通電極(TSV)13とを有している。さらに、IFチップ10の第1のバンプ電極12aは、配線基板2のパッド電極7との間隔に合わせて、第2のバンプ電極12b及び貫通電極13よりも広い間隔(200μm以上)を有している。このため、IFチップ10では、第1のバンプ電極12aと貫通電極13との間に、再配線のための配線パターン(図示せず。)を設けて、配線基板2のパッド電極7との間隔調整を行っている。なお、本例では、厚み50μm程度のIFチップ10を用いている。
The
メモリーチップ11a〜11dは、DRAM(Dynamic Random Access Memory)回路などが形成されたものであり、平面視で矩形状を為すと共に、IFチップ10よりも小さい形状を有している。また、各メモリーチップ11a〜11dは、それぞれ一面側に複数の第1のバンプ電極(第1の接続端子)12aと、他面側に複数の第2のバンプ電極(第2の接続端子)12bと、これら第1のバンプ電極12aと第2のバンプ電極12bとの間を接続する複数の貫通電極(TSV)13とを有している。なお、本例では、厚み50μm程度のメモリーチップ11a〜11dを用いている。
The
そして、これらIFチップ10及び複数のメモリーチップ11a〜11dは、それぞれの一面と他面とを対向させながら、それぞれの間にある第1のバンプ電極12aと第2のバンプ電極12bとを接合して積層されることによって、チップ積層体3Aを構成している。
Then, the
また、チップ積層体3Aは、IFチップ10を下方に向けた状態で、このIFチップ10の一面と配線基板2の一面(実装領域2a)とを対向させながら、その間にある第1のバンプ電極12aとパッド電極7とを接合することによって、配線基板2の一面に実装されている。さらに、このチップ積層体3Aは、配線基板2の一面とIFチップ10の一面との間に充填された絶縁性の接着部材14を介して配線基板2の実装領域2aに接着固定されている。なお、チップ積層体3Aは、配線基板2のパッド電極7上にワイヤーバンプ(接合部材)を設けて、このワイヤーバンプを介して第1のバンプ電極12aとパッド電極7とを接合することによって、配線基板2の一面に実装することも可能である。
Further, the chip stacked
第1の封止体4は、チップ積層体3Aを構成するIFチップ10及び複数のメモリーチップ11a〜11dの各隙間に充填されたアンダーフィル材によって、チップ積層体3Aを封止している。
The
第2の封止体5aは、第1の封止体4で封止された複数のメモリーチップ11a〜11dの全体を覆うモールド樹脂によって、チップ積層体3Aの他面側を全面的に封止している。
The
第3の封止体5bは、第1及び第2の封止体4,5aで封止されたチップ積層体3Aの全体を覆うモールド樹脂によって、配線基板2の一面側を全面的に封止している。
The
(半導体装置の製造方法)
次に、本発明を適用した半導体装置の製造方法として、上記図1に示す半導体パッケージ1Aの製造工程について説明する。
上記半導体パッケージ1Aを製造する際は、先ず、上述したIFチップ10の上に複数のメモリーチップ11a〜11dが積層されたチップ積層体3Aを作製する。
(Method for manufacturing semiconductor device)
Next, a manufacturing process of the
When manufacturing the
具体的には、先ず、図2に示すように、上記IFチップ10となる部分が複数並んで設けられた半導体基板10Aを用意する。この半導体基板10Aは、上記IFチップ10よりも大きい厚みを有するシリコン基材10aからなり、上記IFチップ10となる部分がマトリックス状に複数並んで形成されると共に、最終的にダイシングライン(分割線)Lに沿って切断することで、上記IFチップ10となる部分を個々のIFチップ10として切り出すことが可能となっている。また、半導体基板10Aの上記IFチップ10となる部分には、それぞれシリコン基材10aの一面から深さ方向の中途部に亘ってCu等の導体が埋め込まれた貫通電極13と、シリコン基材10aの一面に位置して貫通電極13と接続された第1のバンプ電極12aとが設けられている。
Specifically, first, as shown in FIG. 2, a
次に、図3に示すように、この半導体基板10Aの一面、すなわち第1のバンプ電極12aが形成された側の面に、接着層30を介してサポート基板31を貼着する。接着層30には、例えば紫外線(UV)硬化型のアクリル系接着剤を用いることができ、この接着層30は、シリコン基材10aの一面に所定の厚み(例えば20μm程度)で形成された上記第1のバンプ電極12aを覆うのに十分な厚み(例えば50μm程度)を有している。サポート基板31には、半導体基板10Aを支持するのに十分な剛性を有するガラス等の透明基板を用いることができる。
Next, as shown in FIG. 3, a
次に、図4に示すように、半導体基板10Aの他面を貫通電極13が露出するまで研削(バックグラインド)する。本例では、半導体基板10Aが50μm程度の厚みとなるまで研削する。その後、この薄型化された半導体基板10Aの他面に上記貫通電極13と配線パターンを介して接続される第2のバンプ電極12bを形成する。
Next, as shown in FIG. 4, the other surface of the
次に、図5に示すように、この半導体基板10Aの面上に、上記複数のメモリーチップ11a〜11dを上記IFチップ10となる部分毎に積層搭載(フリップ実装)する。
Next, as shown in FIG. 5, the plurality of
具体的には、吸着ステージ(図示せず。)上に、サポート基板31側を下方に向けた状態で、半導体基板10Aを載置する。これにより、半導体基板10Aは、吸着ステージに設けられた複数の吸引孔により吸引されながら、この吸着ステージ上に安定的に保持される。
Specifically, the
この状態から、半導体基板10A上の上記IFチップ10となる部分に、ボンディングツール(図示せず。)を用いて、1層目のメモリーチップ11aを積層搭載(フリップチップ実装)する。
From this state, the first-
このフリップチップ実装では、ボンディングツールに設けられた吸引孔により1層目のメモリーチップ11aを吸引保持しながら、このボンディングツールがメモリーチップ11aを第1のバンプ電極12aが形成された面(一面)を下方に向けた状態で保持する。
In this flip chip mounting, the first
このボンディングツールは、1層目のメモリーチップ11aの一面と、その下にある上記IFチップ10となる部分の他面とを対向させながら、その間にある第1のバンプ電極12aと第2のバンプ電極12bとの位置を合わせた状態で、1層目のメモリーチップ11aを上記IFチップ10となる部分に載置する。
In this bonding tool, the
そして、この状態でボンディングツールが所定の温度(例えば常温〜150℃程度)で加熱しながら荷重及び超音波を印加することによって、第1のバンプ電極12aと第2のバンプ電極12bとを超音波熱圧着により接合(フリップチップボンディング)する。
In this state, the bonding tool applies a load and an ultrasonic wave while heating at a predetermined temperature (for example, about room temperature to about 150 ° C.), thereby ultrasonicating the
これにより、第1のバンプ電極12aと第2のバンプ電極12bとの間が電気的に接続(フリップチップ接続)されて、1層目のメモリーチップ11aが上記IFチップ10となる部分にフリップチップ実装される。
As a result, the
この状態から更に、上述した1層目のメモリーチップ11aをフリップチップ実装する場合と同様の方法を用いて、この1層目のメモリーチップ11a上に2層目のメモリーチップ11bと、この2層目のメモリーチップ11b上に3層目のメモリーチップ11cと、この3層目のメモリーチップ11c上に4層目のメモリーチップ11dとを、順にフリップチップ実装する。そして、このようなボンディングツールを用いた操作を、半導体基板10Aの上記IFチップ10となる部分毎に繰り返す。
From this state, the second
次に、図6に示すように、半導体基板10A上に積層された複数のメモリーチップ11a〜11dの各隙間に、ディスペンサー(図示せず。)を用いて、上記第1の封止体4となる液状のアンダーフィル材を充填する。
Next, as shown in FIG. 6, a dispenser (not shown) is used in the gaps between the plurality of
このとき、アンダーフィル材は、毛細管現象により各隙間に浸透しながら充填される。また、各隙間から周囲にはみ出したアンダーフィル材は、上層側から下層側に向かって漸次幅方向に広がった形状となる。 At this time, the underfill material is filled while penetrating into the gaps by capillary action. In addition, the underfill material that protrudes from each gap to the periphery has a shape that gradually expands in the width direction from the upper layer side toward the lower layer side.
この状態から、アンダーフィル材を例えば150℃程度で加熱(キュア)することで、このアンダーフィル材を硬化させる。これにより、半導体基板10Aの上記IFチップ10となる部分に積層された複数のメモリーチップ11a〜11dの各隙間が上記第1の封止体4により封止される。そして、このようなディスペンサーを用いた操作を、半導体基板10Aの上記IFチップ10となる部分毎に繰り返す。
From this state, the underfill material is heated (cured) at, for example, about 150 ° C. to cure the underfill material. As a result, the gaps between the plurality of
次に、図7に示すように、上記第1の封止体4により封止された複数のメモリーチップ11a〜11dを覆うように半導体基板10Aの他面側を上記第2の封止体5aとなるモールド樹脂で封止する。具体的には、トランスファモールド装置(図示せず。)を用いる。このトランスファモールド装置は、半導体基板10Aの他面側を保持する下金型(固定型)と、半導体基板10Aの他面側に対向してモールド樹脂が充填されるキャビティ空間を形成すると共に、下金型に対して相対的に接離自在に移動される上金型(可動型)とからなる一対の成型金型を備える。
Next, as shown in FIG. 7, the other surface side of the
そして、このトランスファモールド装置の成形金型に、上記半導体基板10Aをセットした後、成形金型内のキャビティ空間内に加熱溶融されたモールド樹脂を注入する。このモールド樹脂には、例えばエポキシ樹脂等の熱硬化性樹脂が用いられる。
Then, after setting the
そして、この状態で、モールド樹脂を所定の温度(例えば180℃程度)で加熱(キュア)することで、モールド樹脂を硬化させる。さらに、所定の温度でベークすることで、モールド樹脂が完全に硬化される。これにより、半導体基板10Aの他面側が上記第2の封止体5aとなるモールド樹脂で完全に封止される。
In this state, the mold resin is heated (cured) at a predetermined temperature (for example, about 180 ° C.) to cure the mold resin. Furthermore, the mold resin is completely cured by baking at a predetermined temperature. Thus, the other surface side of the
本発明では、上述したように、第1の封止体4で封止された複数のメモリーチップ11a〜11dを半導体基板10A上に実装した後、この半導体基板10A上を上記第2の封止体5aとなるモールド樹脂で一括的に封止することで、ボイド(気泡)の発生を低減できる。
In the present invention, as described above, after the plurality of
次に、図8に示すように、上記第2の封止体5aで封止された半導体基板10Aの他面側にダイシングテープ40を貼着した後、サポート基板31側から紫外線を照射し、このサポート基板31を透過する紫外線によって接着層30の接着力を低下させる。そして、この接着層30と共にサポート基板31を除去し、半導体基板10の一面を露出させる。
Next, as shown in FIG. 8, after pasting the dicing
次に、図9に示すように、ダイシングブレード50を用いて、半導体基板10Aを第2の封止体5aと共にダイシングテープ40とは反対側からダイシングラインLに沿って切断し、上記IFチップ10となる部分を個々のチップ積層体3Aに分割する。そして、このチップ積層体3Aをダイシングテープ40から引き剥がす。
Next, as shown in FIG. 9, the
これにより、図10に示すように、上記第1及び第2の封止体4,5aにより封止されたチップ積層体3Aを一括して作製することができる。そして、このチップ積層体3Aは、収納用トレイ(図示せず。)に収容されて、次工程へと送られる。
Thereby, as shown in FIG. 10, the chip laminated
次に、図11に示すように、上記配線基板2となる部分が複数並んで形成された母配線基板2Aを用意する。この母配線基板2Aは、例えばガラスエポキシ基板からなり、上記配線基板2となる部分がマトリックス状に複数並んで形成されると共に、最終的にダイシングライン(分割線)Lに沿って切断することで、上記配線基板2となる部分を個々の配線基板2として切り出すことが可能となっている。
Next, as shown in FIG. 11, a
そして、この母配線基板2Aの一面に、ディスペンサー(図示せず。)を用いて、NCP(Non Conductive Paste)と呼ばれる液状の接着部材14を上記配線基板2となる部分の実装領域2a毎に塗布する。
Then, a liquid adhesive member called NCP (Non Conductive Paste) is applied to one surface of the
次に、図12に示すように、ボンディングツール(図示せず。)を用いて、上記第1及び第2の封止体4,5aにより封止されたチップ積層体3Aを母配線基板2Aの上記配線基板2となる部分の実装領域2aにフリップ実装する。
Next, as shown in FIG. 12, using a bonding tool (not shown), the
このフリップチップ実装では、ボンディングツールの吸引孔によりチップ積層体3Aを吸引保持しながら、このボンディングツールがIFチップ10を下方に向けた状態でチップ積層体3Aを保持する。
In this flip chip mounting, the
このボンディングツールは、IFチップ10の一面と上記配線基板2となる部分の実装領域2aとを対向させながら、その間にある第1のバンプ電極12aとパッド電極7との位置を合わせた状態で、上記第1及び第2の封止体4,5aにより封止されたチップ積層体3Aを上記配線基板2となる部分の実装領域2a上に載置する。そして、この状態でボンディングツールが加熱しながら荷重を加えることによって、第1のバンプ電極12aとパッド電極7とを熱圧着により接合(フリップチップボンディング)する。なお、この接合時には、荷重だけでなく、超音波も印加するようにしてもよい。
In this bonding tool, with one surface of the
これにより、第1のバンプ電極12aとパッド電極7との間が電気的に接続(フリップチップ接続)されて、上記第1及び第2の封止体4,5aにより封止されたチップ積層体3Aが母配線基板2Aの配線基板2となる部分の実装領域2aにフリップチップ実装される。
As a result, the
また、上記接着部材14は、母配線基板2Aの一面とIFチップ10の一面との間からはみ出した状態で硬化される。これにより、上記第1及び第2の封止体4,5aにより封止されたチップ積層体3Aは、この接着部材14を介して母配線基板2Aの配線基板2となる部分の実装領域2aに接着固定される。そして、このようなボンディングツールを用いた操作を、母配線基板2Aの上記配線基板2となる部分毎に繰り返す。
The
次に、図13に示すように、上記第1及び第2の封止体4,5aにより封止されたチップ積層体3Aを覆うように母配線基板2Aの一面側を上記第3の封止体5bとなるモールド樹脂で封止する。具体的には、トランスファモールド装置(図示せず。)を用いる。このトランスファモールド装置は、母配線基板2Aの他面側を保持する下金型(固定型)と、母配線基板2Aの一面側に対向してモールド樹脂が充填されるキャビティ空間を形成すると共に、下金型に対して相対的に接離自在に移動される上金型(可動型)とからなる一対の成型金型を備える。
Next, as shown in FIG. 13, one surface side of the
そして、このトランスファモールド装置の成形金型に、上記第1及び第2の封止体4,5aにより封止されたチップ積層体3Aが実装された母配線基板2Aをセットした後、成形金型内のキャビティ空間内に加熱溶融されたモールド樹脂を注入する。このモールド樹脂には、例えばエポキシ樹脂等の熱硬化性樹脂が用いられる。
Then, after setting the
そして、この状態で、モールド樹脂を所定の温度(例えば180℃程度)で加熱(キュア)することで、モールド樹脂を硬化させる。さらに、所定の温度でベークすることで、モールド樹脂が完全に硬化される。これにより、母配線基板2Aの一面側が上記第3の封止体5bとなるモールド樹脂で完全に封止される。
In this state, the mold resin is heated (cured) at a predetermined temperature (for example, about 180 ° C.) to cure the mold resin. Furthermore, the mold resin is completely cured by baking at a predetermined temperature. As a result, the one surface side of the
本発明では、上述したように、第1及び第2の封止体4,5aで封止されたチップ積層体3Aを母配線基板2A上に実装した後、この母配線基板2A上を上記第3の封止体5bとなるモールド樹脂で一括的に封止することで、ボイド(気泡)の発生を低減できる。
In the present invention, as described above, after the chip laminated
次に、図14に示すように、母配線基板2Aの各配線基板2となる部分に設けられた上記接続ランド8上に、上記はんだボール6を配置する。具体的には、マウントツール(図示せず。)を用いて、複数のはんだボール6をマウントツールで吸着保持しながら、これら複数のはんだボール6にフラックスを転写形成した後、母配線基板2Aの各配線基板2となる部分毎にはんだボール6を接続ランド8上に載置する。そして、母配線基板2Aの全ての配線基板2となる部分にはんだボール6を載置した後、この母配線基板2Aをリフローする。これにより、母配線基板2Aの各配線基板2となる部分の接続ランド8上に、はんだボール6が配置される。
Next, as shown in FIG. 14, the
次に、図15に示すように、母配線基板2Aの第3の封止体5b側にダイシングテープ60を貼着した後、ダイシングブレード(図示せず。)を用いて、母配線基板2Aを第3の封止体5bと共にダイシングテープ60とは反対側からダイシングラインLに沿って切断し、個々の半導体パッケージ1A毎に分割する。そして、これら半導体パッケージ1Aをダイシングテープ60から引き剥がすことで、上記図1に示す半導体パッケージ1Aを一括して製造することができる。
Next, as shown in FIG. 15, after the dicing
以上のように、本発明では、上述した吸着ステージ上に半導体基板10Aを安定的に吸引保持できるため、この半導体基板10A上にボンディングツールを用いて複数のメモリーチップ11a〜11dをフリップ実装する際に、従来のような高温(例えば300℃程度)による熱圧着が不要となり、例えば常温〜150℃程度での超音波熱圧着による接合が可能となる。
As described above, in the present invention, since the
したがって、本発明によれば、これらメモリーチップ11a〜11dへの熱の影響を低減できるため、信頼性の高い半導体パッケージ1Aを製造することが可能である。また、本発明によれば、半導体基板10Aを切断して個々のチップ積層体3Aに分割するまで、この半導体基板10Aのまま取り扱うことができるため、組立工程の効率化を図ることが可能である。
Therefore, according to the present invention, since the influence of heat on the
[第2の実施形態]
(半導体装置)
次に、第2の実施形態として図16に示すCoC型の半導体パッケージ1Bについて説明する。なお、以下の説明では、上記半導体パッケージ1Aと同等の部位については、図面において同じ符号を付すものとする。
[Second Embodiment]
(Semiconductor device)
Next, a CoC
この半導体パッケージ1Bは、図16に示すように、配線基板2と、この配線基板2の一面(上面)に実装されたチップ積層体3Bと、このチップ積層体3Bを封止する第1の封止体4と、この第1の封止体4を覆った状態で配線基板2の一面を封止する第2の封止体5と、配線基板2の他面(下面)に配置された複数のはんだボール(外部接続端子)6とを備えることによって、BGA(Ball Grid Array)と呼ばれるパッケージ構造を有している。
As shown in FIG. 16, the
配線基板2は、平面視で矩形状を為すプリント配線板からなり、このプリント配線板は、例えばガラスエポキシ樹脂等からなる絶縁基材の面上にCu等の導電材料からなる導体パターン等を形成し、その表面をソルダーレジスト等の絶縁膜で被覆したものからなる。なお、本例では、厚み0.2mm程度の配線基板2を用いている。
The
この配線基板2の上面中央部には、チップ積層体3Bが実装される実装領域2aが設けられている。また、配線基板2の実装領域2aには、複数のパッド電極(第3の接続端子)7が並んで設けられている。一方、配線基板2の他面(下面)には、複数の接続ランド8が並んで設けられている。そして、上記はんだボール6は、これら接続ランド8の上に配置されている。その他にも、配線基板2には、パッド電極7と接続ランド8との間を電気的に接続するためのビア(貫通電極)や配線パターンなどの引回し配線部9(図1中において模式的に示す。)が設けられている。また、配線基板2の表面は、上述したパッド電極7や接続ランド8が形成された部分を除いて、絶縁膜(図示せず。)で被覆されている。
A mounting
チップ積層体3Bは、配線基板2側から順に、IFチップ(第1の半導体チップ)10と、複数(本例では4つ)のメモリーチップ(第2の半導体チップ)11a〜11dとが積層された構造を有している。
In the chip stacked
IFチップ10は、各メモリーチップ11a〜11dと配線基板2との間のインターフェースを取るためのIF(InterFace)回路などが形成されたものであり、平面視で矩形状を為すと共に、上記配線基板2よりも小さい形状を有している。また、IFチップ10は、一面側に複数の第1のバンプ電極(第1の接続端子)12aと、他面側に複数の第2のバンプ電極(第2の接続端子)12bと、これら第1のバンプ電極12aと第2のバンプ電極12bとの間を接続する複数の貫通電極(TSV)13とを有している。さらに、IFチップ10の第1のバンプ電極12a及び貫通電極13は、配線基板2のパッド電極7との間隔に合わせて、第2のバンプ電極12bよりも広い間隔(200μm以上)を有している。このため、IFチップ10では、第2のバンプ電極12bと貫通電極13との間に、再配線のための配線パターン(図示せず。)を設けて、配線基板2のパッド電極7との間隔調整を行っている。なお、本例では、厚み50μm程度のIFチップ10を用いている。
The
メモリーチップ11a〜11dは、DRAM(Dynamic Random Access Memory)回路などが形成されたものであり、平面視で矩形状を為すと共に、IFチップ10よりも小さい形状を有している。また、各メモリーチップ11a〜11dは、それぞれ一面側に複数の第1のバンプ電極(第1の接続端子)12aと、他面側に複数の第2のバンプ電極(第2の接続端子)12bと、これら第1のバンプ電極12aと第2のバンプ電極12bとの間を接続する複数の貫通電極(TSV)13とを有している。なお、本例では、厚み50μm程度のメモリーチップ11a〜11dを用いている。
The
そして、これらIFチップ10及び複数のメモリーチップ11a〜11dは、それぞれの一面と他面とを対向させながら、それぞれの間にある第1のバンプ電極12aと第2のバンプ電極12bとを接合して積層されることによって、チップ積層体3Bを構成している。
Then, the
また、チップ積層体3Bは、IFチップ10を下方に向けた状態で、このIFチップ10の一面と配線基板2の一面(実装領域2a)とを対向させながら、その間にある第1のバンプ電極12aとパッド電極7とを接合することによって、配線基板2の一面に実装されている。さらに、このチップ積層体3Bは、配線基板2の一面とIFチップ10の一面との間に充填された絶縁性の接着部材14を介して配線基板2の実装領域2aに接着固定されている。なお、チップ積層体3Bは、配線基板2のパッド電極7上にワイヤーバンプ(接合部材)を設けて、このワイヤーバンプを介して第1のバンプ電極12aとパッド電極7とを接合することによって、配線基板2の一面に実装することも可能である。
Further, the
第1の封止体4は、チップ積層体3Bを構成するIFチップ10及び複数のメモリーチップ11a〜11dの各隙間に充填されたアンダーフィル材によって、チップ積層体3Bを封止している。
The
第2の封止体5は、第1の封止体4で封止されたチップ積層体3Bの全体を覆うモールド樹脂によって、配線基板2の一面側を全面的に封止している。
The
(半導体装置の製造方法)
次に、本発明を適用した半導体装置の製造方法として、上記図16に示す半導体パッケージ1Bの製造工程について説明する。
上記半導体パッケージ1Bを製造する際は、先ず、上述したIFチップ10の上に複数のメモリーチップ11a〜11dが積層されたチップ積層体3Bを作製する。
(Method for manufacturing semiconductor device)
Next, a manufacturing process of the
When manufacturing the
具体的には、先ず、図17に示すように、上記IFチップ10となる部分が複数並んで設けられた半導体基板10Bを用意する。この半導体基板10Bは、上記IFチップ10よりも大きい厚みを有するシリコン基材10aからなり、上記IFチップ10となる部分がマトリックス状に複数並んで形成されると共に、最終的にダイシングライン(分割線)Lに沿って切断することで、上記IFチップ10となる部分を個々のIFチップ10として切り出すことが可能となっている。また、半導体基板10Bの上記IFチップ10となる部分には、シリコン基材10aの他面から深さ方向の中途部に亘ってCu等の導体が埋め込まれた貫通電極13と、シリコン基材10aの他面に位置して貫通電極13と配線パターン(図示せず。)を介して接続された第2のバンプ電極12bとが設けられている。
Specifically, first, as shown in FIG. 17, a
次に、図18に示すように、この半導体基板10Bの面上に、上記複数のメモリーチップ11a〜11dを上記IFチップ10となる部分毎に積層搭載(フリップ実装)する。
Next, as shown in FIG. 18, the plurality of
具体的には、吸着ステージ(図示せず。)上に、サポート基板31側を下方に向けた状態で、半導体基板10Bを載置する。これにより、半導体基板10Bは、吸着ステージに設けられた複数の吸引孔により吸引されながら、この吸着ステージ上に安定的に保持される。
Specifically, the
この状態から、半導体基板10B上の上記IFチップ10となる部分に、ボンディングツール(図示せず。)を用いて、1層目のメモリーチップ11aを積層搭載(フリップチップ実装)する。
From this state, the first-
このフリップチップ実装では、ボンディングツールに設けられた吸引孔により1層目のメモリーチップ11aを吸引保持しながら、このボンディングツールがメモリーチップ11aを第1のバンプ電極12aが形成された面(一面)を下方に向けた状態で保持する。
In this flip chip mounting, the first
このボンディングツールは、1層目のメモリーチップ11aの一面と、その下にある上記IFチップ10となる部分の他面とを対向させながら、その間にある第1のバンプ電極12aと第2のバンプ電極12bとの位置を合わせた状態で、1層目のメモリーチップ11aを上記IFチップ10となる部分に載置する。
In this bonding tool, the
そして、この状態でボンディングツールが所定の温度(例えば常温〜150℃程度)で加熱しながら荷重及び超音波を印加することによって、第1のバンプ電極12aと第2のバンプ電極12bとを超音波熱圧着により接合(フリップチップボンディング)する。
In this state, the bonding tool applies a load and an ultrasonic wave while heating at a predetermined temperature (for example, about room temperature to about 150 ° C.), thereby ultrasonicating the
これにより、第1のバンプ電極12aと第2のバンプ電極12bとの間が電気的に接続(フリップチップ接続)されて、1層目のメモリーチップ11aが上記IFチップ10となる部分にフリップチップ実装される。
As a result, the
この状態から更に、上述した1層目のメモリーチップ11aをフリップチップ実装する場合と同様の方法を用いて、この1層目のメモリーチップ11a上に2層目のメモリーチップ11bと、この2層目のメモリーチップ11b上に3層目のメモリーチップ11cと、この3層目のメモリーチップ11c上に4層目のメモリーチップ11dとを、順にフリップチップ実装する。そして、このようなボンディングツールを用いた操作を、半導体基板10Bの上記IFチップ10となる部分毎に繰り返す。
From this state, the second
次に、図19に示すように、半導体基板10B上に積層された複数のメモリーチップ11a〜11dの各隙間に、ディスペンサー(図示せず。)を用いて、上記第1の封止体4となる液状のアンダーフィル材を充填する。
Next, as shown in FIG. 19, a dispenser (not shown) is used in each gap between the plurality of
このとき、アンダーフィル材は、毛細管現象により各隙間に浸透しながら充填される。また、各隙間から周囲にはみ出したアンダーフィル材は、上層側から下層側に向かって漸次幅方向に広がった形状となる。 At this time, the underfill material is filled while penetrating into the gaps by capillary action. In addition, the underfill material that protrudes from each gap to the periphery has a shape that gradually expands in the width direction from the upper layer side toward the lower layer side.
この状態から、アンダーフィル材を例えば150℃程度で加熱(キュア)することで、このアンダーフィル材を硬化させる。これにより、半導体基板10Bの上記IFチップ10となる部分に積層された複数のメモリーチップ11a〜11dの各隙間が上記第1の封止体4により封止される。そして、このようなディスペンサーを用いた操作を、半導体基板10Bの上記IFチップ10となる部分毎に繰り返す。
From this state, the underfill material is heated (cured) at, for example, about 150 ° C. to cure the underfill material. As a result, the gaps between the plurality of
次に、図20に示すように、ダイシングブレード(図示せず。)を用いたハーフカットダイシングにより、半導体基板10Bの上記IFチップ10となる部分のダイシングラインLに沿って、シリコン基材10aの他面から深さ方向の中途部に亘って切り欠かれた溝部10bを形成する。
Next, as shown in FIG. 20, the
次に、図21に示すように、半導体基板10Bの他面側に接着層30を介してサポート基板31を貼着する。接着層30には、例えば紫外線(UV)硬化型のアクリル系接着剤を用いることができ、この接着層30は、最上層に位置するメモリーチップ11dの他面に所定の厚み(例えば20μm程度)で形成された上記第2のバンプ電極12bを覆うのに十分な厚み(例えば50μm程度)を有している。サポート基板31には、半導体基板10Bを支持するのに十分な剛性を有するガラス等の透明基板を用いることができる。
Next, as illustrated in FIG. 21, a
次に、図22に示すように、半導体基板10Bの一面を貫通電極13が露出するまで研削(バックグラインド)する。本例では、半導体基板10Bが50μm程度の厚みとなるまで研削する。その後、この薄型化された半導体基板10Bの他面に上記貫通電極13と配線パターンを介して接続される第1のバンプ電極12aを形成する。
Next, as shown in FIG. 22, one surface of the
そして、サポート基板31側から紫外線を照射し、このサポート基板31を透過する紫外線によって接着層30の接着力を低下させた後、この接着層30と共にサポート基板31を除去する。これにより、図23に示すように、上記第1の封止体4により封止されたチップ積層体3Bを一括して作製することができる。そして、このチップ積層体3Bは、収納用トレイ(図示せず。)に収容されて、次工程へと送られる。
Then, after irradiating ultraviolet rays from the
次に、図24に示すように、上記配線基板2となる部分が複数並んで形成された母配線基板2Aを用意する。この母配線基板2Aは、例えばガラスエポキシ基板からなり、上記配線基板2となる部分がマトリックス状に複数並んで形成されると共に、最終的にダイシングライン(分割線)Lに沿って切断することで、上記配線基板2となる部分を個々の配線基板2として切り出すことが可能となっている。
Next, as shown in FIG. 24, a
そして、この母配線基板2Aの一面に、ディスペンサー(図示せず。)を用いて、NCP(Non Conductive Paste)と呼ばれる液状の接着部材14を上記配線基板2となる部分の実装領域2a毎に塗布する。
Then, a liquid adhesive member called NCP (Non Conductive Paste) is applied to one surface of the
次に、図25に示すように、ボンディングツール(図示せず。)を用いて、上記第1の封止体4により封止されたチップ積層体3Bを母配線基板2Aの上記配線基板2となる部分の実装領域2aにフリップ実装する。
Next, as shown in FIG. 25, using a bonding tool (not shown), the
このフリップチップ実装では、ボンディングツールの吸引孔によりチップ積層体3Bを吸引保持しながら、このボンディングツールがIFチップ10を下方に向けた状態でチップ積層体3Bを保持する。
In this flip chip mounting, the
このボンディングツールは、IFチップ10の一面と上記配線基板2となる部分の実装領域2aとを対向させながら、その間にある第1のバンプ電極12aとパッド電極7との位置を合わせた状態で、上記第1の封止体4により封止されたチップ積層体3Bを上記配線基板2となる部分の実装領域2a上に載置する。そして、この状態でボンディングツールが加熱しながら荷重を加えることによって、第1のバンプ電極12aとパッド電極7とを熱圧着により接合(フリップチップボンディング)する。なお、この接合時には、荷重だけでなく、超音波も印加するようにしてもよい。
In this bonding tool, with one surface of the
これにより、第1のバンプ電極12aとパッド電極7との間が電気的に接続(フリップチップ接続)されて、上記第1の封止体4により封止されたチップ積層体3Bが母配線基板2Aの配線基板2となる部分の実装領域2aにフリップチップ実装される。
As a result, the
また、上記接着部材14は、母配線基板2Aの一面とIFチップ10の一面との間からはみ出した状態で硬化される。これにより、上記第1の封止体4により封止されたチップ積層体3Bは、この接着部材14を介して母配線基板2Aの配線基板2となる部分の実装領域2aに接着固定される。そして、このようなボンディングツールを用いた操作を、母配線基板2Aの上記配線基板2となる部分毎に繰り返す。
The
次に、図26に示すように、上記第1の封止体4により封止されたチップ積層体3Bを覆うように母配線基板2Aの一面側を上記第2の封止体5となるモールド樹脂で封止する。具体的には、トランスファモールド装置(図示せず。)を用いる。このトランスファモールド装置は、母配線基板2Aの他面側を保持する下金型(固定型)と、母配線基板2Aの一面側に対向してモールド樹脂が充填されるキャビティ空間を形成すると共に、下金型に対して相対的に接離自在に移動される上金型(可動型)とからなる一対の成型金型を備える。
Next, as shown in FIG. 26, a mold in which one surface side of the
そして、このトランスファモールド装置の成形金型に、上記第1の封止体4により封止されたチップ積層体3Bが実装された母配線基板2Aをセットした後、成形金型内のキャビティ空間内に加熱溶融されたモールド樹脂を注入する。このモールド樹脂には、例えばエポキシ樹脂等の熱硬化性樹脂が用いられる。
Then, after setting the
そして、この状態で、モールド樹脂を所定の温度(例えば180℃程度)で加熱(キュア)することで、モールド樹脂を硬化させる。さらに、所定の温度でベークすることで、モールド樹脂が完全に硬化される。これにより、母配線基板2Aの一面側が上記第2の封止体5となるモールド樹脂で完全に封止される。
In this state, the mold resin is heated (cured) at a predetermined temperature (for example, about 180 ° C.) to cure the mold resin. Furthermore, the mold resin is completely cured by baking at a predetermined temperature. As a result, the one surface side of the
本発明では、上述したように、第1の封止体4で封止されたチップ積層体3Bを母配線基板2A上に実装した後、この母配線基板2A上を上記第2の封止体5となるモールド樹脂で一括的に封止することで、ボイド(気泡)の発生を低減できる。
In the present invention, as described above, after the chip laminated
次に、図27に示すように、母配線基板2Aの各配線基板2となる部分に設けられた上記接続ランド8上に、上記はんだボール6を配置する。具体的には、マウントツール(図示せず。)を用いて、複数のはんだボール6をマウントツールで吸着保持しながら、これら複数のはんだボール6にフラックスを転写形成した後、母配線基板2Aの各配線基板2となる部分毎にはんだボール6を接続ランド8上に載置する。そして、母配線基板2Aの全ての配線基板2となる部分にはんだボール6を載置した後、この母配線基板2Aをリフローする。これにより、母配線基板2Aの各配線基板2となる部分の接続ランド8上に、はんだボール6が配置される。
Next, as shown in FIG. 27, the
次に、図28に示すように、母配線基板2Aの第2の封止体5側にダイシングテープ60を貼着した後、ダイシングブレード(図示せず。)を用いて、母配線基板2Aを第2の封止体5と共にダイシングテープ60とは反対側からダイシングラインLに沿って切断し、個々の半導体パッケージ1B毎に分割する。そして、これら半導体パッケージ1Bをダイシングテープ60から引き剥がすことで、上記図16に示す半導体パッケージ1Bを一括して製造することができる。
Next, as shown in FIG. 28, after the dicing
以上のように、本発明では、上述した吸着ステージ上に半導体基板10Bを安定的に吸引保持できるため、この半導体基板10B上にボンディングツールを用いて複数のメモリーチップ11a〜11dをフリップ実装する際に、従来のような高温(例えば300℃程度)による熱圧着が不要となり、例えば常温〜150℃程度での超音波熱圧着による接合が可能となる。
As described above, in the present invention, since the
したがって、本発明によれば、これらメモリーチップ11a〜11dへの熱の影響を低減できるため、信頼性の高い半導体パッケージ1Bを製造することが可能である。また、本発明よれば、半導体基板10Bを切断して個々のチップ積層体3Bに分割するまで、この半導体基板10Bのまま取り扱うことができるため、組立工程の効率化を図ることが可能である。
Therefore, according to the present invention, since the influence of heat on these
また、本発明によれば、研削時に溝部10bの間で半導体基板10BがIFチップ10となる部分毎に分割されるため、チップ欠け等の発生を抑制しながら、上記IFチップ10となる部分を個々のチップ積層体3Bに分割することが可能である。さらに、上記第1の実施形態に示す半導体パッケージ1Aを作製する場合よりも、モールド樹脂で封止する工程を減らすことが可能である。
In addition, according to the present invention, the
(半導体装置)
次に、第3の実施形態として図29に示すCoC型の半導体パッケージ1Cについて説明する。なお、以下の説明では、上記半導体パッケージ1A,1Bと同等の部位については、図面において同じ符号を付すものとする。
(Semiconductor device)
Next, a CoC
この半導体パッケージ1Cは、図29に示すように、配線基板2と、この配線基板2の一面(上面)に実装されたチップ積層体3Cと、このチップ積層体3Cを封止する第1の封止体4と、この第1の封止体4を覆った状態で配線基板2の一面を封止する第2の封止体5と、配線基板2の他面(下面)に配置された複数のはんだボール(外部接続端子)6とを備えることによって、BGA(Ball Grid Array)と呼ばれるパッケージ構造を有している。
As shown in FIG. 29, the
配線基板2は、平面視で矩形状を為すプリント配線板からなり、このプリント配線板は、例えばガラスエポキシ樹脂等からなる絶縁基材の面上にCu等の導電材料からなる導体パターン等を形成し、その表面をソルダーレジスト等の絶縁膜で被覆したものからなる。なお、本例では、厚み0.2mm程度の配線基板2を用いている。
The
この配線基板2の上面中央部には、チップ積層体3Cが実装される実装領域2aが設けられている。また、配線基板2の実装領域2aには、複数のパッド電極(第3の接続端子)7が並んで設けられている。一方、配線基板2の他面(下面)には、複数の接続ランド8が並んで設けられている。そして、上記はんだボール6は、これら接続ランド8の上に配置されている。その他にも、配線基板2には、パッド電極7と接続ランド8との間を電気的に接続するためのビア(貫通電極)や配線パターンなどの引回し配線部9(図1中において模式的に示す。)が設けられている。また、配線基板2の表面は、上述したパッド電極7や接続ランド8が形成された部分を除いて、絶縁膜(図示せず。)で被覆されている。
A mounting
チップ積層体3Cは、配線基板2側から順に、IFチップ(第3の半導体チップ)11eと、複数(本例では3つ)の第2のメモリーチップ(第2の半導体チップ)11c〜11aと、第1のメモリーチップ(第1の半導体チップ)110とが順次積層された構造を有している。
The
第1及び第2のメモリーチップ110,11a〜11cは、DRAM(Dynamic Random Access Memory)回路などが形成されたものであり、平面視で矩形状を為すと共に、配線基板2よりも小さい形状を有している。このうち、第1のメモリーチップ110は、一面側に複数の第2のバンプ電極(第2の接続端子)12bを有している。一方、第2のメモリーチップ11a〜11cは、第1のメモリーチップ110よりも小さい形状を有し、それぞれ一面側に複数の第1のバンプ電極(第1の接続端子)12aと、他面側に複数の第2のバンプ電極(第2の接続端子)12bと、これら第1のバンプ電極12aと第2のバンプ電極12bとの間を接続する複数の貫通電極(TSV)13とを有している。なお、本例では、厚み300μm以上の第1のメモリーチップ110と、厚み50μm程度の第2のメモリーチップ11a〜11cとを用いている。
The first and
IFチップ11eは、各メモリーチップ110,11a〜11cと配線基板2との間のインターフェースを取るためのIF(InterFace)回路などが形成されたものであり、平面視で矩形状を為すと共に、上記第2のメモリーチップ11a〜11cよりも小さい形状を有している。また、IFチップ11eは、一面側に複数の第1のバンプ電極(第1の接続端子)12aと、他面側に複数の第2のバンプ電極(第2の接続端子)12bと、これら第1のバンプ電極12aと第2のバンプ電極12bとの間を接続する複数の貫通電極(TSV)13とを有している。さらに、IFチップ11eの第2のバンプ電極12bは、配線基板2のパッド電極7との間隔に合わせて、第1のバンプ電極12a及び貫通電極13よりも広い間隔(200μm以上)を有している。このため、IFチップ11eでは、第2のバンプ電極12bと貫通電極13との間に、再配線のための配線パターン(図示せず。)を設けて、配線基板2のパッド電極7との間隔調整を行っている。なお、本例では、厚み50μm程度のIFチップ11eを用いている。
The
そして、これら第1のメモリーチップ110、第2のメモリーチップ11a〜11c及びIFチップ11eは、それぞれの一面と他面とを対向させながら、それぞれの間にある第1のバンプ電極12aと第2のバンプ電極12bとを接合して積層されることによって、チップ積層体3Cを構成している。
The
また、チップ積層体3Cは、IFチップ11eを下方に向けた状態で、このIFチップ11eの他面と配線基板2の一面(実装領域2a)とを対向させながら、その間にある第2のバンプ電極12bとパッド電極7とを接合することによって、配線基板2の一面に実装されている。さらに、このチップ積層体3Cは、配線基板2の一面とIFチップ11eの他面との間に充填された絶縁性の接着部材14を介して配線基板2の実装領域2aに接着固定されている。なお、チップ積層体3Cは、配線基板2のパッド電極7上にワイヤーバンプ(接合部材)を設けて、このワイヤーバンプを介して第2のバンプ電極12bとパッド電極7とを接合することによって、配線基板2の一面に実装することも可能である。
Further, the
第1の封止体4は、チップ積層体3Cを構成する第1のメモリーチップ、第2のメモリーチップ11a〜11c及びIFチップ11eの各隙間に充填されたアンダーフィル材によって、チップ積層体3Cを封止している。
The
第2の封止体5は、第1の封止体4で封止されたチップ積層体3Cの全体を覆うモールド樹脂によって、配線基板2の一面側を全面的に封止している。
The
(半導体装置の製造方法)
次に、本発明を適用した半導体装置の製造方法として、上記図29に示す半導体パッケージ1Cの製造工程について説明する。
上記半導体パッケージ1Cを製造する際は、先ず、上述した第1のメモリーチップ110の上に複数の第2のメモリーチップ11a〜11c及びIFチップ11eが積層されたチップ積層体3Cを作製する。
(Method for manufacturing semiconductor device)
Next, a manufacturing process of the
When manufacturing the
具体的には、先ず、図30に示すように、上記第1のメモリーチップ110となる部分が複数並んで設けられた半導体基板110Aを用意する。この半導体基板110Aは、上記第2のメモリーチップ11a〜11cよりも大きい厚み(300μm以上)を有するシリコン基材110aからなり、上記第1のメモリーチップ110となる部分がマトリックス状に複数並んで形成されると共に、最終的にダイシングライン(分割線)Lに沿って切断することで、上記第1のメモリーチップ110となる部分を個々の第1のメモリーチップ110として切り出すことが可能となっている。また、半導体基板110Aの上記第1のメモリーチップ110となる部分には、シリコン基材110aの他面に位置して第2のバンプ電極12bが設けられている。
Specifically, first, as shown in FIG. 30, a
次に、図31に示すように、この半導体基板110Aの面上に、上記複数の第2のメモリーチップ11a〜11c及びIFチップ11eを上記第1のメモリーチップ110となる部分毎に積層搭載(フリップ実装)する。
Next, as shown in FIG. 31, the plurality of
具体的には、吸着ステージ(図示せず。)上に、一面側を下方に向けた状態で半導体基板110Aを載置する。これにより、半導体基板110Aは、吸着ステージに設けられた複数の吸引孔により吸引されながら、この吸着ステージ上に安定的に保持される。
Specifically, the
この状態から、半導体基板110A上の上記第1のメモリーチップ110となる部分に、ボンディングツール(図示せず。)を用いて、1層目の第2のメモリーチップ11aを積層搭載(フリップチップ実装)する。
From this state, the
このフリップチップ実装では、ボンディングツールに設けられた吸引孔により1層目の第2のメモリーチップ11aを吸引保持しながら、このボンディングツールが第2のメモリーチップ11aを第1のバンプ電極12aが形成された面(一面)を下方に向けた状態で保持する。
In this flip chip mounting, the
このボンディングツールは、1層目の第2のメモリーチップ11aの一面と、その下にある上記第1のメモリーチップ110となる部分の他面とを対向させながら、その間にある第1のバンプ電極12aと第2のバンプ電極12bとの位置を合わせた状態で、1層目の第2のメモリーチップ11aを上記第1のメモリー110となる部分に載置する。
The bonding tool has a first bump electrode located between one surface of the
そして、この状態でボンディングツールが所定の温度(例えば常温〜150℃程度)で加熱しながら荷重及び超音波を印加することによって、第1のバンプ電極12aと第2のバンプ電極12bとを超音波熱圧着により接合(フリップチップボンディング)する。
In this state, the bonding tool applies a load and an ultrasonic wave while heating at a predetermined temperature (for example, about room temperature to about 150 ° C.), thereby ultrasonicating the
これにより、第1のバンプ電極12aと第2のバンプ電極12bとの間が電気的に接続(フリップチップ接続)されて、1層目の第2のメモリーチップ11aが上記第1のメモリーチップ10となる部分にフリップチップ実装される。
Thereby, the
この状態から更に、上述した1層目の第2のメモリーチップ11aをフリップチップ実装する場合と同様の方法を用いて、この1層目の第2のメモリーチップ11a上に2層目の第2のメモリーチップ11bと、この2層目の第2のメモリーチップ11b上に3層目の第2のメモリーチップ11cと、この3層目の第2のメモリーチップ11c上にIFチップ11eとを、順にフリップチップ実装する。そして、このようなボンディングツールを用いた操作を、半導体基板110Aの上記第1のメモリーチップ110となる部分毎に繰り返す。
From this state, a second layer
次に、図32に示すように、半導体基板110A上に積層された複数の第2のメモリーチップ11a〜11c及びIFチップ11eの各隙間に、ディスペンサー(図示せず。)を用いて、上記第1の封止体4となる液状のアンダーフィル材を充填する。
Next, as shown in FIG. 32, a dispenser (not shown) is used in each gap between the plurality of
このとき、アンダーフィル材は、毛細管現象により各隙間に浸透しながら充填される。また、各隙間から周囲にはみ出したアンダーフィル材は、上層側から下層側に向かって漸次幅方向に広がった形状となる。 At this time, the underfill material is filled while penetrating into the gaps by capillary action. In addition, the underfill material that protrudes from each gap to the periphery has a shape that gradually expands in the width direction from the upper layer side toward the lower layer side.
この状態から、アンダーフィル材を例えば150℃程度で加熱(キュア)することで、このアンダーフィル材を硬化させる。これにより、半導体基板110Aの上記第1のメモリーチップ110となる部分に積層された複数の第2のメモリーチップ11a〜11c及びIFチップの各隙間が上記第1の封止体4により封止される。そして、このようなディスペンサーを用いた操作を、半導体基板110Aの上記第1のメモリーチップ110となる部分毎に繰り返す。
From this state, the underfill material is heated (cured) at, for example, about 150 ° C. to cure the underfill material. As a result, the gaps between the plurality of
次に、図33に示すように、上記半導体基板110Aの他面側にダイシングテープ40を貼着した後、ダイシングブレード(図示せず。)を用いて、半導体基板110Aをダイシングテープ40とは反対側からダイシングラインLに沿って切断し、上記第1のメモリーチップ110となる部分を個々のチップ積層体3Cに分割する。
Next, as shown in FIG. 33, after the dicing
そして、このチップ積層体3Cをダイシングテープ40から引き剥がすことによって、上記第1の封止体4により封止されたチップ積層体3Cを一括して作製することができる。そして、このチップ積層体3Cは、収納用トレイ(図示せず。)に収容されて、次工程へと送られる。
Then, by peeling off the chip laminated
次に、図34に示すように、上記配線基板2となる部分が複数並んで形成された母配線基板2Aを用意する。この母配線基板2Aは、例えばガラスエポキシ基板からなり、上記配線基板2となる部分がマトリックス状に複数並んで形成されると共に、最終的にダイシングライン(分割線)Lに沿って切断することで、上記配線基板2となる部分を個々の配線基板2として切り出すことが可能となっている。
Next, as shown in FIG. 34, a
そして、この母配線基板2Aの一面に、ディスペンサー(図示せず。)を用いて、NCP(Non Conductive Paste)と呼ばれる液状の接着部材14を上記配線基板2となる部分の実装領域2a毎に塗布する。
Then, a liquid adhesive member called NCP (Non Conductive Paste) is applied to one surface of the
次に、図35に示すように、ボンディングツール(図示せず。)を用いて、上記第1の封止体4により封止されたチップ積層体3Cを母配線基板2Aの上記配線基板2となる部分の実装領域2aにフリップ実装する。
Next, as shown in FIG. 35, using a bonding tool (not shown), the
このフリップチップ実装では、ボンディングツールの吸引孔によりチップ積層体3Cを吸引保持しながら、このボンディングツールがIFチップ11eを下方に向けた状態でチップ積層体3Cを保持する。
In this flip chip mounting, the
このボンディングツールは、IFチップ11eの他面と上記配線基板2となる部分の実装領域2aとを対向させながら、その間にある第2のバンプ電極12bとパッド電極7との位置を合わせた状態で、上記第1の封止体4により封止されたチップ積層体3Cを上記配線基板2となる部分の実装領域2a上に載置する。そして、この状態でボンディングツールが加熱しながら荷重を加えることによって、第2のバンプ電極12bとパッド電極7とを熱圧着により接合(フリップチップボンディング)する。なお、この接合時には、荷重だけでなく、超音波も印加するようにしてもよい。
In this bonding tool, the other surface of the
これにより、第2のバンプ電極12bとパッド電極7との間が電気的に接続(フリップチップ接続)されて、上記第1の封止体4により封止されたチップ積層体3Cが母配線基板2Aの配線基板2となる部分の実装領域2aにフリップチップ実装される。
As a result, the
また、上記接着部材14は、母配線基板2Aの一面とIFチップ11eの一面との間からはみ出した状態で硬化される。これにより、上記第1の封止体4により封止されたチップ積層体3Cは、この接着部材14を介して母配線基板2Aの配線基板2となる部分の実装領域2aに接着固定される。そして、このようなボンディングツールを用いた操作を、母配線基板2Aの上記配線基板2となる部分毎に繰り返す。
The
次に、図36に示すように、上記第1の封止体4により封止されたチップ積層体3Cを覆うように母配線基板2Aの一面側を上記第2の封止体5となるモールド樹脂で封止する。具体的には、トランスファモールド装置(図示せず。)を用いる。このトランスファモールド装置は、母配線基板2Aの他面側を保持する下金型(固定型)と、母配線基板2Aの一面側に対向してモールド樹脂が充填されるキャビティ空間を形成すると共に、下金型に対して相対的に接離自在に移動される上金型(可動型)とからなる一対の成型金型を備える。
Next, as shown in FIG. 36, a mold in which one surface side of the
そして、このトランスファモールド装置の成形金型に、上記第1の封止体4により封止されたチップ積層体3Cが実装された母配線基板2Aをセットした後、成形金型内のキャビティ空間内に加熱溶融されたモールド樹脂を注入する。このモールド樹脂には、例えばエポキシ樹脂等の熱硬化性樹脂が用いられる。
Then, after setting the
そして、この状態で、モールド樹脂を所定の温度(例えば180℃程度)で加熱(キュア)することで、モールド樹脂を硬化させる。さらに、所定の温度でベークすることで、モールド樹脂が完全に硬化される。これにより、母配線基板2Aの一面側が上記第2の封止体5となるモールド樹脂で完全に封止される。
In this state, the mold resin is heated (cured) at a predetermined temperature (for example, about 180 ° C.) to cure the mold resin. Furthermore, the mold resin is completely cured by baking at a predetermined temperature. As a result, the one surface side of the
本発明では、上述したように、第1の封止体4で封止されたチップ積層体3Cを母配線基板2A上に実装した後、この母配線基板2A上を上記第2の封止体5となるモールド樹脂で一括的に封止することで、ボイド(気泡)の発生を低減できる。
In the present invention, as described above, after the
次に、図37に示すように、母配線基板2Aの各配線基板2となる部分に設けられた上記接続ランド8上に、上記はんだボール6を配置する。具体的には、マウントツール(図示せず。)を用いて、複数のはんだボール6をマウントツールで吸着保持しながら、これら複数のはんだボール6にフラックスを転写形成した後、母配線基板2Aの各配線基板2となる部分毎にはんだボール6を接続ランド8上に載置する。そして、母配線基板2Aの全ての配線基板2となる部分にはんだボール6を載置した後、この母配線基板2Aをリフローする。これにより、母配線基板2Aの各配線基板2となる部分の接続ランド8上に、はんだボール6が配置される。
Next, as shown in FIG. 37, the
次に、図38に示すように、母配線基板2Aの第2の封止体5側にダイシングテープ60を貼着した後、ダイシングブレード(図示せず。)を用いて、母配線基板2Aを第2の封止体5と共にダイシングテープ60とは反対側からダイシングラインLに沿って切断し、個々の半導体パッケージ1C毎に分割する。そして、これら半導体パッケージ1Cをダイシングテープ60から引き剥がすことで、上記図16に示す半導体パッケージ1Cを一括して製造することができる。
Next, as shown in FIG. 38, after the dicing
以上のように、本発明では、上述した吸着ステージ上に半導体基板110Aを安定的に吸引保持できるため、この半導体基板110A上にボンディングツールを用いて複数の第2のメモリーチップ11a〜11c及びIFチップ11eをフリップ実装する際に、従来のような高温(例えば300℃程度)による熱圧着が不要となり、例えば常温〜150℃程度での超音波熱圧着による接合が可能となる。
As described above, in the present invention, since the
したがって、本発明によれば、これら第2のメモリーチップ11a〜11c及びIFチップ11eへの熱の影響を低減できるため、信頼性の高い半導体パッケージ1Cを製造することが可能である。また、本発明によれば、半導体基板110Aを切断して個々のチップ積層体3Cに分割するまで、この半導体基板110Aのまま取り扱うことができるため、組立工程の効率化を図ることが可能である。
Therefore, according to the present invention, since the influence of heat on the
また、本発明によれば、上述したサポート基板31を用いることなく半導体基板110Aを取り扱うことができる。さらに、上記第1の実施形態に示す半導体パッケージ1Aを作製する場合よりも、モールド樹脂で封止する工程を減らすことができる。
Further, according to the present invention, the
また、本発明によれば、IFチップ11eを小型化できるため、熱膨張率の異なる配線基板2とチップ積層体3Cとの接続領域を小さくして、これら配線基板2とチップ積層体3Cとの接続部分に加わる熱応力を低減することが可能である。
Further, according to the present invention, since the
さらに、上記チップ積層体3Cでは、第2のメモリーチップ11a〜11cよりも厚みの大きい第1のメモリーチップ110を最上層に配置することで、実装後の加熱より各第2のメモリーチップ11a〜11c及びIFチップ11eを厚み方向に貫通する貫通電極13が熱膨張した場合でも、これら第2のメモリーチップ11a〜11c及びIFチップ11eに加わる応力を貫通電極13が形成されていない第1のメモリーチップ110が受けることになる。したがって、このチップ積層体3Cの各チップ110,11a〜11c,11eに加わる応力を低減し、これらチップ110,11a〜11c,11eにクラック等が発生することを抑制することが可能である。
Furthermore, in the chip stacked
なお、本発明は、上記実施形態のものに必ずしも限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において種々の変更を加えることが可能である。
例えば、本発明は、上述した5段構成のチップ積層体3A〜3Cの構成に必ずしも限定されるものではなく、4段以下や6段以上とすることも可能である。また、第1のバンプ電極12a、貫通電極13及び第2のバンプ電極12bの配置や数についても、上記チップ積層体3A〜3Cの構成に限らず、適宜変更して実施することが可能である。
In addition, this invention is not necessarily limited to the thing of the said embodiment, A various change can be added in the range which does not deviate from the meaning of this invention.
For example, the present invention is not necessarily limited to the configuration of the above-described five-layered chip stack 3 </ b> A to 3 </ b> C, and may be four or less or six or more. Further, the arrangement and number of the
また、本発明は、上記BGA型の半導体パッケージ1A〜1Cに限らず、例えば、LGA(Land Grid Array)型やCSP(Chip Size Package)型などの半導体パッケージにも適用可能である。
The present invention is not limited to the BGA
1A,1B,1C…半導体パッケージ(半導体装置) 2A…母配線基板 2…配線基板 2a…実装領域 3A,3B,3C…チップ積層体 4…第1の封止体 5a,5…第2の封止体 5b…第3の封止体 6…はんだボール(外部接続端子) 7…パッド電極(第3の接続端子) 8…接続ランド 9…引回し配線部 10A,10B,110A…半導体基板 10…IFチップ(第1の半導体チップ) 10a…シリコン基材 10b…溝部 110…第1のメモリーチップ(第1の半導体チップ) 110A…半導体基板 110a…シリコン基材 11a〜11d…メモリーチップ(第2の半導体チップ) 11e…IFチップ(第3の半導体チップ) 12a…第1のバンプ電極(第1の接続端子) 12b…第2のバンプ電極(第2の接続端子) 13…貫通電極 14…接着部材
DESCRIPTION OF
Claims (13)
前記半導体基板及び前記複数の半導体チップの各隙間に第1の封止体を充填しながら、前記複数の半導体チップを第1の封止体で封止する工程と、
前半導体基板を前記半導体チップとなる部分毎に個々のチップ積層体に分割する工程とを含むことを特徴とする半導体装置の製造方法。 A step of laminating a plurality of semiconductor chips for each portion to be a semiconductor chip on a surface of a semiconductor substrate formed with a plurality of portions to be semiconductor chips;
Sealing the plurality of semiconductor chips with the first sealing body while filling the gaps between the semiconductor substrate and the plurality of semiconductor chips with the first sealing body;
And a step of dividing the previous semiconductor substrate into individual chip stacks for each portion to be the semiconductor chip.
前記半導体基板の一面に接着層を介してサポート基板を貼着する工程と、
前記半導体基板の他面を前記貫通電極が露出するまで研削する工程と、
前記半導体基板の他面に前記貫通電極と接続された第2の接続端子を形成する工程とを含む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。 A through electrode embedded from one surface of the base material to a midway portion in the depth direction and a first connection terminal located on the one surface of the base material and connected to the through electrode serve as the semiconductor chip. Preparing a semiconductor substrate provided for each part;
A step of attaching a support substrate to one surface of the semiconductor substrate via an adhesive layer;
Grinding the other surface of the semiconductor substrate until the through electrode is exposed;
The method of manufacturing a semiconductor device according to claim 1, further comprising: forming a second connection terminal connected to the through electrode on the other surface of the semiconductor substrate.
前記第1及び第2の封止体で封止されたチップ積層体の全体を覆うように前記母配線基板の一面側を第3の封止体で封止する工程と、
前記母配線基板を前記配線基板となる部分毎に切断することによって個々の半導体装置に分割する工程とを含むことを特徴とする請求項4に記載の半導体装置の製造方法。 Mounting a chip laminated body sealed with the first and second sealing bodies on one surface of the mother wiring board formed with a plurality of parts to be the wiring boards for each part to be the wiring boards; ,
Sealing one surface side of the mother wiring board with a third sealing body so as to cover the whole chip stack sealed with the first and second sealing bodies;
5. The method of manufacturing a semiconductor device according to claim 4, further comprising a step of dividing the mother wiring board into individual semiconductor devices by cutting each portion to be the wiring board.
前記半導体基板の前記半導体チップとなる部分毎に、基材を貫通する貫通電極と、前記基材の一面に前記貫通電極と接続された第1の接続端子と、前記基材の他面に前記貫通電極と接続された第2の接続端子とを有する半導体チップを、それぞれの一面と他面とを対向させながら、それぞれの間にある前記第1の接続端子と前記第2の接続端子とを接合して積層する工程と、
前記半導体基板の前記半導体チップとなる部分の分割線に沿って、前記基材の他面から深さ方向の中途部に亘って切り欠かれた溝部を形成する工程と、
前記半導体基板の他面側に接着層を介してサポート基板を貼着する工程と、
前記半導体基板の一面を前記貫通電極が露出するまで研削する工程と、
前記半導体基板の一面に前記貫通電極と接続された第1の接続端子を形成する工程とを含み、
前記研削時に前記溝部の間で前半導体基板が前記半導体チップとなる部分毎に分割され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。 The through-hole electrode embedded from the other surface of the base material to the middle in the depth direction, and the second connection terminal located on the other surface of the base material and connected to the through-electrode, the semiconductor chip A step of preparing a semiconductor substrate provided for each portion to be,
For each portion of the semiconductor substrate that becomes the semiconductor chip, a through electrode penetrating the base material, a first connection terminal connected to the through electrode on one surface of the base material, and the other surface of the base material on the other surface A semiconductor chip having a second connection terminal connected to the through electrode is arranged such that the first connection terminal and the second connection terminal between the semiconductor chip and the other connection surface are opposed to each other. Joining and laminating;
A step of forming a groove part cut out from the other surface of the base material along a parting line in a depth direction along a parting line of a part to be the semiconductor chip of the semiconductor substrate;
A step of attaching a support substrate to the other surface side of the semiconductor substrate via an adhesive layer;
Grinding one surface of the semiconductor substrate until the through electrode is exposed;
Forming a first connection terminal connected to the through electrode on one surface of the semiconductor substrate,
2. The method of manufacturing a semiconductor device according to claim 1, wherein the front semiconductor substrate is divided into portions to be the semiconductor chips between the groove portions during the grinding. 3.
前記第1の封止体で封止されたチップ積層体の全体を覆うように前記母配線基板の一面側を第2の封止体で封止する工程と、
前記母配線基板を前記配線基板となる部分毎に切断することによって個々の半導体装置に分割する工程とを含むことを特徴とする請求項6に記載の半導体装置の製造方法。 Mounting a chip stack sealed with the first sealing body on each surface to be the wiring board on one surface of a mother wiring board in which a plurality of parts to be wiring boards are formed side by side;
Sealing one surface side of the mother wiring substrate with a second sealing body so as to cover the entire chip stack sealed with the first sealing body;
7. The method of manufacturing a semiconductor device according to claim 6, further comprising a step of dividing the mother wiring board into individual semiconductor devices by cutting each portion to be the wiring board.
前記半導体基板の前記半導体チップとなる部分毎に、基材を貫通する貫通電極と、前記基材の一面に前記貫通電極と接続された第1の接続端子と、前記基材の他面に前記貫通電極と接続された第2の接続端子とを有する半導体チップを、それぞれの一面と他面とを対向させながら、それぞれの間にある前記第1の接続端子と前記第2の接続端子とを接合して積層する工程とを含む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。 A step of preparing a semiconductor substrate in which the second connection terminal located on the other surface of the base material is provided for each portion to be the semiconductor chip;
For each portion of the semiconductor substrate that becomes the semiconductor chip, a through electrode penetrating the base material, a first connection terminal connected to the through electrode on one surface of the base material, and the other surface of the base material on the other surface A semiconductor chip having a second connection terminal connected to the through electrode is arranged such that the first connection terminal and the second connection terminal between the semiconductor chip and the other connection surface are opposed to each other. The method for manufacturing a semiconductor device according to claim 1, further comprising a step of bonding and stacking.
前記第1の封止体で封止されたチップ積層体の全体を覆うように前記母配線基板の一面側を第2の封止体で封止する工程と、
前記母配線基板を前記配線基板となる部分毎に切断することによって個々の半導体装置に分割する工程とを含むことを特徴とする請求項9に記載の半導体装置の製造方法。 Mounting a chip stack sealed with the first sealing body on each surface to be the wiring board on one surface of a mother wiring board in which a plurality of parts to be wiring boards are formed side by side;
Sealing one surface side of the mother wiring substrate with a second sealing body so as to cover the entire chip stack sealed with the first sealing body;
The method for manufacturing a semiconductor device according to claim 9, further comprising a step of dividing the mother wiring board into individual semiconductor devices by cutting each portion to be the wiring board.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2011074494A JP2012209449A (en) | 2011-03-30 | 2011-03-30 | Method of manufacturing semiconductor device |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2011074494A JP2012209449A (en) | 2011-03-30 | 2011-03-30 | Method of manufacturing semiconductor device |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2012209449A true JP2012209449A (en) | 2012-10-25 |
Family
ID=47188947
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2011074494A Withdrawn JP2012209449A (en) | 2011-03-30 | 2011-03-30 | Method of manufacturing semiconductor device |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2012209449A (en) |
Cited By (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2014136156A1 (en) * | 2013-03-08 | 2014-09-12 | パナソニック株式会社 | Semiconductor device |
US9425177B2 (en) | 2013-06-25 | 2016-08-23 | Micron Technology, Inc. | Method of manufacturing semiconductor device including grinding semiconductor wafer |
KR20170098586A (en) * | 2016-02-22 | 2017-08-30 | 삼성전자주식회사 | Semiconductor package |
US9905550B2 (en) | 2014-07-11 | 2018-02-27 | Samsung Electronics Co., Ltd. | Semiconductor package and method of fabricating the same |
US9935082B2 (en) | 2015-12-29 | 2018-04-03 | Micron Technology, Inc. | Stacked semiconductor dies with selective capillary under fill |
CN108735668A (en) * | 2017-04-21 | 2018-11-02 | 株式会社迪思科 | The manufacturing method of semiconductor packages |
US10128153B2 (en) | 2015-06-15 | 2018-11-13 | Kabushiki Kaisha Toshiba | Method of fabricating a semiconductor device and the semiconductor device |
-
2011
- 2011-03-30 JP JP2011074494A patent/JP2012209449A/en not_active Withdrawn
Cited By (12)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2014136156A1 (en) * | 2013-03-08 | 2014-09-12 | パナソニック株式会社 | Semiconductor device |
US9425177B2 (en) | 2013-06-25 | 2016-08-23 | Micron Technology, Inc. | Method of manufacturing semiconductor device including grinding semiconductor wafer |
US9905550B2 (en) | 2014-07-11 | 2018-02-27 | Samsung Electronics Co., Ltd. | Semiconductor package and method of fabricating the same |
US10128153B2 (en) | 2015-06-15 | 2018-11-13 | Kabushiki Kaisha Toshiba | Method of fabricating a semiconductor device and the semiconductor device |
US9935082B2 (en) | 2015-12-29 | 2018-04-03 | Micron Technology, Inc. | Stacked semiconductor dies with selective capillary under fill |
US10083941B2 (en) | 2015-12-29 | 2018-09-25 | Micron Technology, Inc. | Stacked semiconductor dies with selective capillary under fill |
US10607966B2 (en) | 2015-12-29 | 2020-03-31 | Micron Technology, Inc. | Stacked semiconductor dies with selective capillary under fill |
KR20170098586A (en) * | 2016-02-22 | 2017-08-30 | 삼성전자주식회사 | Semiconductor package |
KR102579876B1 (en) | 2016-02-22 | 2023-09-18 | 삼성전자주식회사 | Semiconductor package |
US11894346B2 (en) | 2016-02-22 | 2024-02-06 | Samsung Electronics Co., Ltd. | Semiconductor package having a high reliability |
CN108735668A (en) * | 2017-04-21 | 2018-11-02 | 株式会社迪思科 | The manufacturing method of semiconductor packages |
CN108735668B (en) * | 2017-04-21 | 2023-09-12 | 株式会社迪思科 | Method for manufacturing semiconductor package |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
TWI667714B (en) | Method and system for a semiconductor device package with a die to interposer wafer first bond | |
JP5579402B2 (en) | Semiconductor device, method for manufacturing the same, and electronic device | |
US8575763B2 (en) | Semiconductor device and method of manufacturing the same | |
JP4659660B2 (en) | Manufacturing method of semiconductor device | |
JP2013138177A (en) | Semiconductor device manufacturing method | |
WO2014181766A1 (en) | Semiconductor device and semiconductor device manufacturing method | |
JP2012212786A (en) | Manufacturing method of semiconductor device | |
JP2012209449A (en) | Method of manufacturing semiconductor device | |
JP2012069903A (en) | Semiconductor device, and method of manufacturing the same | |
JP2016062995A (en) | Semiconductor device and method of manufacturing semiconductor device | |
US20120146242A1 (en) | Semiconductor device and method of fabricating the same | |
JP2012109437A (en) | Semiconductor device and method of manufacturing the same | |
JP2011187574A (en) | Semiconductor device and method of manufacturing the same, and electronic device | |
JP2015177007A (en) | Semiconductor device and method of manufacturing the same | |
JP2018041906A (en) | Method of manufacturing semiconductor device | |
JP2012146853A (en) | Method of manufacturing semiconductor device | |
TWI548009B (en) | Methods for temporary wafer molding for chip-on-wafer assembly | |
JP2013021058A (en) | Manufacturing method of semiconductor device | |
JP2015008210A (en) | Method of manufacturing semiconductor device | |
JP2012164951A (en) | Device and method for peeling semiconductor chip | |
JP2012221989A (en) | Semiconductor device manufacturing apparatus and semiconductor device manufacturing method | |
JP2011243724A (en) | Semiconductor device and method for manufacturing the same | |
JP2012114214A (en) | Semiconductor device and method of manufacturing the same | |
JP2015018897A (en) | Semiconductor device manufacturing method | |
JP2014203868A (en) | Semiconductor device and semiconductor device manufacturing method |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A711 | Notification of change in applicant |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A711 Effective date: 20130731 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A821 Effective date: 20130801 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20130905 |
|
RD02 | Notification of acceptance of power of attorney |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7422 Effective date: 20131108 |
|
RD04 | Notification of resignation of power of attorney |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7424 Effective date: 20131219 |
|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20140320 |
|
A761 | Written withdrawal of application |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A761 Effective date: 20141008 |