JP2002093944A - 半導体装置,半導体装置の製造方法,スタック型半導体装置及びスタック型半導体装置の製造方法 - Google Patents

半導体装置,半導体装置の製造方法,スタック型半導体装置及びスタック型半導体装置の製造方法

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JP2002093944A JP2000274813A JP2000274813A JP2002093944A JP 2002093944 A JP2002093944 A JP 2002093944A JP 2000274813 A JP2000274813 A JP 2000274813A JP 2000274813 A JP2000274813 A JP 2000274813A JP 2002093944 A JP2002093944 A JP 2002093944A
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 半導体装置の面積を増大させることなく,機
能の異なる半導体素子を混載することが可能な半導体素
子及びその製造方法等を提供する。 【解決手段】 配線104の一部は,半導体素子101
の側面にも形成され,かつ,突起電極102は,その側
面が半導体素子101の側面に形成された配線104と
略同一面上になるように形成されると共に,ボール電極
103の少なくとも一部は,半導体素子側面の配線10
4と電気的に接続するように形成されており,及び,半
導体素子側面は,配線104を露出させて樹脂封止され
ると共に,回路形成面の対向面は樹脂封止される。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は,半導体装置,半導
体装置の製造方法,スタック型半導体装置及びスタック
型半導体装置の製造方法に関する。
【0002】
【従来の技術】近年においては,携帯型電子機器の急速
な普及に伴って,携帯型機器に搭載される樹脂封止型半
導体装置も薄型,小型,軽量のものが要求されている。
かかる要求に応えるため,チップサイズパッケージと称
される高密度実装用の半導体装置が開発されている。
【0003】かかるチップサイズパッケージの構成を,
図21及び図22を参照しながら説明する。なお,図2
1は,従来の半導体装置の構造を示す断面図である。図
22は,従来の半導体装置の構造を示す上面図である。
【0004】従来の半導体装置は,図21及び図22に
示すように,半導体素子601上に例えばAl電極から
なる電極パッド606が形成され,電極パッド606に
電気的に接続するようにCu再配線604が形成され
る。さらに,このCu再配線604は,例えば約100
μm高さのCuポスト(突起電極)602と電気的に接
続される。半導体素子601及びCuポスト602は樹
脂605により封止されており,Cuポスト602の表
面は露出している。この露出したCuポスト602の表
面には,はんだボール603などの金属電極(ボール電
極)が形成されている。
【0005】かかる従来の半導体装置の製造方法を図2
3及び図24に基づいて説明する。なお,図23は,従
来の半導体装置の製造方法を説明するための工程断面図
である。図24は,従来の半導体装置の製造方法を説明
するための工程断面図である。
【0006】まず,図23(a)に示すように,半導体
素子601上に電極パッドを606を形成し,さらに電
極パッド606を含む半導体素子601上に,酸化膜6
13,絶縁層610を形成する。さらに,所定のエッチ
ング法により,電極パッド606上の酸化膜613,絶
縁層610を除去して開口部614を形成する。
【0007】次いで,図23(b)に示すように,電極
パッド606の開口部614を含む絶縁層610全表面
に金属膜612を形成する。次いで,図23(c)に示
すように,金属膜612上に,例えばCu再配線604
を形成する。さらに,図23(d)に示すように,絶縁
層610上に形成されたCu再配線604上の所定位置
に,Cuポスト602を形成する。その後,図23
(e)に示すように,不要な金属膜612を除去する。
【0008】このようにして形成されたCuポスト60
2は,図24(a)に示すように,半導体素子601上
に,所定間隔で複数のCuポスト602が形成されてい
る。
【0009】さらに,図24(b)に示すように,半導
体素子601上に形成されたCuポスト602の全面を
覆うように樹脂605により封止される。さらに,図2
4(c)に示すように,研磨剤607により樹脂605
の表面を研磨して,Cuポスト602の表面を露出させ
る。
【0010】次いで,図24(d)に示すように,露出
した各Cuポスト602表面上に半田ボール603を形
成して端子を形成する。さらに,図24(e)に示すよ
うに,切断刃608により,半導体ウェハを切断部60
9で切断して,個片化する。
【0011】このように,従来においては,複数の半導
体素子601が形成されている半導体ウエハをウェハの
状態で処理してから,ダイシングより半導体ウェハが個
片化されて,複数の半導体装置が作製される。このよう
に作製された半導体装置は,半導体素子601に極めて
大きさが近いものとなる。
【0012】かかる従来の半導体装置で高密度実装を実
現するためには,図25に示すように,他の半導体装置
の同一平面上に複数の半導体装置が実装される。このよ
うに,複数の半導体装置を搭載する理由として,一つの
半導体素子上に異なる機能を形成できないことが挙げら
れる。即ち,例えばメモリプロセスとロジックプロセス
などの半導体素子は,それぞれ半導体素子の製造工程が
異なるため,各半導体素子を別々に製造して他の半導体
基板に実装するという方法が,一般的に行われる。
【0013】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら,従来に
おいては,複数の半導体装置が他の半導体装置の同一平
面上に実装されるので,搭載される半導体装置が増加す
るにしたがって,高密度実装された半導体装置の面積も
増大するという問題があった。例えば,図25に示すよ
うに,2つの半導体装置を他の半導体装置の同一平面上
に実装した場合には,搭載した半導体装置の2つ分の面
積が必要となる。
【0014】従って,本発明の目的は,上記課題を解決
するために案出されたもので,面積を増大させることな
く,機能の異なる半導体装置を混載することが可能な新
規かつ改良された半導体装置及びその製造方法等を提供
することにある。
【0015】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するた
め,請求項1に記載の発明では,回路形成面に複数の電
極を有する半導体素子と,少なくとも前記回路形成面に
形成され,その一端が前記電極と接続される配線と,前
記配線と接続された突起電極と,前記突起電極の表面を
露出させて前記半導体素子の回路形成面を封止する樹脂
封止と,前記樹脂から露出している前記突起電極上の表
面にボール電極が形成される半導体装置であって,前記
配線の一部は,さらに前記半導体素子の側面にも形成さ
れ,かつ,前記突起電極は,前記突起電極の側面が前記
半導体素子の側面に形成された前記配線と略同一面上に
なるように形成されると共に,前記ボール電極の少なく
とも一部は,前記半導体素子側面の前記配線と電気的に
接続するように形成されており,及び,前記半導体素子
側面は,前記配線を露出させて樹脂封止されると共に,
前記回路形成面の対向面は,前記半導体素子側面に形成
された前記配線端面を含む全面が樹脂封止される,こと
を特徴とする半導体装置が提供される。
【0016】本項記載の発明では,半導体装置には,半
導体素子の側面に配線の一部が形成され,かかる配線と
略同一面上に突起電極が形成されると共に,半導体素子
の裏面が樹脂封止されている。この結果,半導体素子の
裏面に形成される樹脂(例えば厚さ50μm程度)を隔
て,配線及び突起電極を電極端子としてはんだボールを
介して他の半導体装置と電気的に接続して,複数の半導
体装置を縦型に搭載することができる。このように,複
数の半導体装置を縦型に高密度実装するための半導体装
置を提供することができる。
【0017】また,上記課題を解決するため,請求項2
に記載の発明では,回路形成面に複数の電極を有する半
導体素子と,少なくとも前記回路形成面に形成され,そ
の一端が前記電極と接続される配線と,前記配線と接続
された突起電極と,前記突起電極の表面を露出させて前
記半導体素子の回路形成面を封止する樹脂封止と,前記
樹脂から露出している前記突起電極上の表面にボール電
極が形成される半導体装置であって,前記配線の一部
は,さらに前記半導体素子の側面にも形成され,かつ,
前記突起電極は,前記突起電極の側面が前記半導体素子
の側面に形成された前記配線と略同一面上になるように
形成されると共に,前記ボール電極の少なくとも一部
は,前記半導体素子側面の前記配線と電気的に接続する
ように形成されており,及び,前記半導体素子側面は,
前記配線を露出させて樹脂封止されると共に,前記回路
形成面の対向面は,前記半導体素子側面に形成された前
記配線端面以外の面のみが樹脂封止される,ことを特徴
とする半導体装置が提供される。
【0018】本項記載の発明では,半導体装置には,半
導体素子の側面に配線の一部が形成され,かかる配線と
略同一面上に突起電極が形成されると共に,半導体素子
の裏面が樹脂封止されている。この結果,半導体素子の
裏面に形成される樹脂(例えば厚さ50μm程度)を隔
て,配線及び突起電極を電極端子としてはんだボールを
介して他の半導体装置と電気的に接続して,複数の半導
体装置を縦型に搭載することができる。このように,複
数の半導体装置を縦型に高密度実装するための半導体装
置を提供することができる。さらに,半導体装置の裏面
では,半導体素子側面の配線端部に樹脂が形成されてい
ないので,半導体装置を相互に接続する際に容易にはん
だ接合することができる。この結果,半導体装置の剥離
を防止することができる。
【0019】また,上記課題を解決するため,請求項3
に記載の発明では,所定の回路が形成された複数の半導
体素子の領域を有する半導体ウェハにおいて,前記半導
体素子の回路形成面の境界領域に所定深さの略凹部溝を
形成する工程と,前記略凹部溝の側面及び前記回路形成
面の所定領域に絶縁層を形成する工程と,前記略凹部溝
内部の全表面を含む前記回路形成面の所定領域に配線を
形成する工程と,前記配線が形成された略凹部溝内部を
含む境界領域上に所定高さの突起電極を形成する工程
と,前記突起電極の表面が露出するように,前記回路形
成面を樹脂封止する工程と,前記半導体ウェハの前記回
路形成面の対向面を研磨して,前記対向面から前記略凹
部溝を露出させる工程と,前記露出した略凹部溝側面に
形成される配線の端部を含む前記半導体ウェハの前記回
路形成面の対向面を全面樹脂封止する工程と,前記突起
電極上に,ボール電極を形成する工程と,前記半導体ウ
ェハを前記露出した略凹部溝に沿って切断し,その側面
に前記ボール電極,前記突起電極及び前記配線が露出す
る,複数の半導体装置を形成する工程と,前記分割され
た半導体装置を所定温度で熱処理して,前記突起電極上
に形成されている前記ボール電極の一部を前記半導体素
子側面の前記配線上に形成する工程と,を有することを
特徴とする半導体装置の製造方法が提供される。
【0020】本項記載の発明では,半導体装置には,半
導体素子の側面に配線の一部が形成され,かかる配線と
略同一面上に突起電極が形成されると共に,半導体素子
の裏面が樹脂封止した半導体装置を提供することができ
る。この結果,半導体素子の裏面に形成される樹脂(例
えば厚さ50μm程度)を隔て,配線及び突起電極を電
極端子としてはんだボールを介して他の半導体装置と電
気的に接続して,複数の半導体装置を縦型に搭載するこ
とができる。このように,複数の半導体装置を縦型に高
密度実装するための半導体装置を提供することができ
る。
【0021】また,請求項4に記載の発明のように,前
記半導体ウェハの前記回路形成面の対向面の全面を樹脂
封止する工程と,前記突起電極上にボール電極を形成す
る工程との間には,さらに,前記対向面から,前記露出
した略凹部溝内に形成された樹脂を除去する工程と,を
有する如く構成すれば,半導体装置の裏面では,半導体
素子側面の配線端部に樹脂が形成されていないので,半
導体装置を相互に接続する際に容易にはんだ接合するこ
とができる。この結果,半導体装置の剥離を防止するこ
とができる。
【0022】また,請求項5に記載の発明のように,前
記対向面から,前記露出した略凹部溝内に形成された樹
脂を除去する工程は,レーザを使用して前記樹脂を除去
する工程である,である如く構成すれば,露出した略凹
部溝内の樹脂を容易に除去することができる。
【0023】また,上記課題を解決するため,請求項6
に記載の発明では,複数のボール電極を有する第2の半
導体装置上に,その回路形成面の対向面が接触面となる
ように前記請求項1あるいは請求項2に記載の半導体装
置が搭載されており,前記請求項1あるいは請求項2に
記載の半導体装置の突起電極及び前記半導体装置側面の
配線は,前記ボール電極を介して前記第2の半導体装置
の電極と接続されることを特徴とするスタック型半導体
装置が提供される。
【0024】本項記載の発明では,請求項1あるいは請
求項2に記載の半導体装置を縦型に搭載したスタック型
半導体装置を提供することができる。かかるスタック型
半導体装置では,半導体装置がその裏面からはんだボー
ルにより接続され,その側面の配線と電気的に接続する
ので,基板の実装面積を減少させることができる。
【0025】さらに,請求項7に記載の発明のように,
前記第2の半導体装置上に搭載された前記請求項1ある
いは請求項2に記載の半導体装置上には,さらに,1又
は2以上の前記請求項1あるいは請求項2に記載の半導
体装置が搭載されており,前記請求項1あるいは請求項
2に記載の半導体装置の前記突起電極及び前記半導体装
置側面の配線は,互いに,前記ボール電極を介して接続
される,如く構成すれば,複数の請求項1あるいは請求
項2に記載の半導体装置を縦型に搭載した,実装面積の
小さいスタック型半導体装置を提供することができる。
かかるスタック型半導体装置は,複数の半導体装置を一
つ分の半導体装置の面積で搭載することができる。
【0026】また,上記課題を解決するため,請求項8
に記載の発明では,他の半導体装置と電気的に接続する
ためのボール電極を有する第2の半導体装置上に,前記
第2の半導体装置の前記ボール電極と前記請求項1ある
いは請求項2に記載の半導体装置の側面に形成された再
配線が略同一位置となるように,その回路形成面の対向
面を接触面として,前記請求項1あるいは請求項2に記
載の半導体装置を積載する工程と,前記請求項1あるい
は請求項2に記載の半導体装置を積載した第2の半導体
装置を所定温度で熱処理して,前記請求項1あるいは請
求項2に記載の半導体装置の前記突起電極及び前記半導
体装置の側面に形成された配線を,前記ボール電極を介
して,前記第2の半導体装置と接続する工程と,を有す
ることを特徴とするスタック型半導体装置の製造方法が
提供される。
【0027】本項記載の発明では,請求項6に記載のス
タック型半導体装置を提供することができる。かかるス
タック型半導体装置では,半導体装置がその裏面からは
んだボールにより接続され,その側面の配線と電気的に
接続するので,基板の実装面積を減少させることができ
る。
【0028】また,上記課題を解決するため,請求項9
に記載の発明では,他の半導体装置と電気的に接続する
ためのボール電極を有する第2の半導体装置上に,前記
第2の半導体装置の前記ボール電極と前記請求項1ある
いは請求項2に記載の半導体装置の側面に形成された再
配線が略同一位置となるように,その回路形成面の対向
面を接触面として,前記請求項1あるいは請求項2に記
載の半導体装置を積載する工程と,前記第2の半導体装
置上に積載された前記請求項1あるいは請求項2に記載
の半導体装置上に,さらに,前記請求項1あるいは請求
項2に記載の半導体装置の側面に形成された再配線が略
同一位置となるように,その回路形成面の対向面を接触
面として,1または2以上の前記請求項1あるいは請求
項2に記載の半導体装置を順次積載する工程と,前記複
数の請求項1あるいは請求項2に記載の半導体装置を積
載した前記第2の半導体装置を所定温度で熱処理して,
前記請求項1あるいは請求項2に記載の半導体装置の前
記突起電極及び前記半導体装置の側面に形成された配線
を,ボール電極を介して,前記第2の半導体装置及び前
記請求項1あるいは請求項2に記載の半導体装置を相互
に接続する工程と,を有することを特徴とするスタック
型半導体装置の製造方法が提供される。
【0029】本項記載の発明では,請求項7に記載のス
タック型半導体装置を提供することができる。かかるス
タック型半導体装置では,半導体装置がその裏面からは
んだボールにより接続され,その側面の配線と電気的に
接続するので,基板の実装面積を減少させることができ
る。かかるスタック型半導体装置は,複数の半導体装置
を一つ分の半導体装置の面積で搭載することができる。
【0030】
【発明の実施の形態】以下,本発明の好適な実施の形態
について,添付図面を参照しながら詳細に説明する。
尚,以下の説明および添付図面において,同一の機能及
び構成を有する構成要素については,同一符号を付する
ことにより,重複説明を省略する。
【0031】(第1の実施の形態)以下,図1から図1
0を参照しながら,第1の実施の形態について説明す
る。図1は,本実施形態にかかる半導体素子の構造を示
す断面図である。図2は,本実施形態にかかる半導体素
子の構造を示す上面図である。
【0032】図1及び図2に示すように,本実施形態に
かかる半導体装置は,半導体素子101の回路形成面
(図中上面)上に,例えばAl電極からなる電極パッド
106が形成され,電極パッド106に電気的に接続す
るように例えばCu配線(以下,再配線という)104
が形成される。さらにこのCu再配線104は,例えば
約100μm高さのCuポスト(突起電極)102と電
気的に接続される。半導体素子101の回路形成面は,
Cuポスト102の表面が露出するように,樹脂105
により封止されている。この露出したCuポスト102
の表面には,例えばはんだボール103などの金属電極
(ボール電極)が形成されている。一方,半導体素子1
01の回路形成面の対向面(裏面)には,側面に形成さ
れたCu再配線104の端部を含む全面が樹脂封止され
ている。
【0033】次いで,本実施形態にかかる半導体装置の
電極端子部分について,図3及び図4に基づいて説明す
る。なお,図3は,本実施形態にかかる半導体装置の端
子部分の詳細を示す拡大図である。図4は,本実施形態
にかかる半導体装置の端子が形成されない部分の詳細を
示す拡大図である。
【0034】電極端子が形成されている部分は,図3に
示すように,半導体素子101の回路形成面及び側面に
絶縁層110が形成され,この絶縁層110上には再配
線104が形成される。さらに,半導体素子101の端
部(側面)の再配線104上にはCuポスト102が形
成され,Cuポスト102に至るまでの再配線104
は,樹脂105で封止されている。また,半導体素子1
01の回路形成面の対向面(裏面)は,半導体素子10
1の側面に形成されたCu再配線104に至るまで樹脂
105により封止されている。
【0035】一方,電極端子が形成されていない部分
は,図4に示すように,半導体素子101の回路形成面
及び側面に絶縁層110が形成され,この絶縁層110
上は樹脂105で封止されている。また,半導体素子1
01の回路形成面の対向面(裏面)の全面が樹脂105
により封止されている。
【0036】本実施形態においては,半導体素子101
の側面に再配線104の一部が形成されると共に,半導
体素子101の裏面は樹脂封止される。このように,電
極端子部分を,半導体素子裏面の樹脂105(例えば厚
さ50μm程度)を隔てて他の半導体装置の電極と容易
に接続することができる。この結果,複数の半導体装置
を縦型に接続することができ,面積を増大させることな
く高密度実装のスタック型半導体装置を実現することが
できる。
【0037】次いで,図5に基づいて,本実施形態にか
かる半導体装置の製造工程を説明する。図5は,本実施
形態にかかる半導体装置の製造工程を示すフローチャー
トである。
【0038】まず,図5(a)に示すように,回路が形
成された半導体ウェハ101上に,電極パッド106及
び酸化膜113を形成した後,電極パッド106上の酸
化膜113を,所定のエッチング方法により除去する。
さらに,半導体ウェハを切断する境界領域として,例え
ば略数十μm深さの略凹部溝120を形成する。
【0039】その後,図5(b)に示すように,電極パ
ッド120及び略凹部溝120の底部以外の領域に,例
えば数μm厚さの絶縁層110を形成する。なお,略凹
部溝120は,その側面にのみ絶縁層110が形成され
る。また,絶縁層の材料として,例えばポリイミドなど
の樹脂を使用することができる。
【0040】さらに,図5(c)に示すように金属膜1
12を半導体ウエハ全面に形成した後,図5(d)に示
すように,再配線104を形成する。この金属膜112
及び再配線104は,略凹部溝120の内部表面全体に
も形成される。
【0041】次いで,図5(e)に示すように,略凹部
溝120内を埋め込み,かつ略凹部溝の周囲の回路形成
面の所定領域に形成されている再配線104と接続する
ように,Cuポスト102を形成する。その後,図5
(f)に示すように,不要な金属膜112及び再配線1
04を除去する。
【0042】次いで,図6(a)に示すように,半導体
素子101の回路形成面を,少なくともCuポスト10
2の高さ以上となるように,樹脂105で封止する。次
いで,図6(b)に示すように,半導体素子101の回
路形成面に形成した樹脂105を研削して,Cuポスト
102の表面を露出させる。
【0043】さらに,図6(c)に示すように,半導体
ウェハの回路形成面の対向面(裏面)を研削して,略凹
部溝120を露出させる。次いで,図6(d)に示すよ
うに,半導体ウェハ裏面を全面樹脂封止する。
【0044】さらに,図6(e)に示すように,半導体
ウェハの回路形成面で露出しているCuポスト102上
に,はんだボール103を形成する。ここまでの工程
は,複数の半導体素子101が形成されているウエハの
状態で処理されている。
【0045】さらに,図6(f)に示すように,半導体
ウェハ101をダイシングにより切断し,個々の半導体
装置に分割(個片化)する。この個片化工程で使用する
切断刃108は,略凹部溝120の形成工程で使用した
切断刃よりも細い切断刃が使用される。これは,略凹部
溝120の側面に形成された再配線104を切り落とさ
ないようにするためである。なお,電極端子を形成して
いない部分(図示せず)では,その側面にも樹脂105
が形成されている。
【0046】なお,図7(a)では,図6(f)で個片
化された半導体装置の拡大図を示している。この図は,
図6(f)と内容が同一であるので,説明を省略する。
【0047】次いで,図7(b)に示すように,個片化
された半導体装置は,それぞれ隣接する半導体装置との
隙間を大きく開ける。通常では,個片化された半導体装
置は,テープ上にマウントされているので,かかるテー
プを引っ張る(エキスバンドする)ことにより半導体装
置の間隔を開けることができる。
【0048】さらに,図7(c)に示すように,個片化
された半導体装置は,リフロー炉により,例えば約23
0℃の温度でリフロー処理をおこなう。このリフロー処
理は,Cuポスト102上に形成されているはんだボー
ル103を軟化させ,半導体装置側面に形成されたCu
再配線104にも電気的に接続するように形成するため
におこなわれる。
【0049】このように,本実施形態においては,半導
体装置には,半導体素子の側面に配線の一部が形成さ
れ,かかる配線と略同一面上に突起電極が形成されると
共に,半導体素子の裏面が樹脂封止した半導体装置を提
供することができる。この結果,半導体素子の裏面に形
成される樹脂(例えば厚さ50μm程度)を隔て,配線
及び突起電極を電極端子としてはんだボールを介して他
の半導体装置と電気的に接続して,複数の半導体装置を
縦型に搭載することができる。このように,複数の半導
体装置を縦型に高密度実装するための半導体装置を提供
することができる。
【0050】次に,上記半導体装置を使用して作製した
スタック型半導体装置を,図8,図9及び図10に基づ
いて説明する。なお,図8は,本実施形態にかかるスタ
ック型半導体装置の構造を示す断面図である。図9は,
本実施形態にかかるスタック型半導体装置の構造を示す
断面拡大図である。図10は,スタック型半導体装置の
製造方法を説明するための説明図である。
【0051】なお,本実施形態においては,本実施形態
にかかる半導体装置を電気的に接続するための電極が回
路形成面に形成されている従来の他の半導体装置上に,
本実施形態にかかる半導体装置を搭載するものとして説
明する。
【0052】図8及び図9に示すように,従来の他の半
導体装置は,例えば略350μm高さの半導体素子20
1上に,例えば略100μm高さのCuポスト202,
樹脂205,例えば略300μm高さのはんだボール2
03が形成されている。
【0053】また,従来の他の半導体装置のボール電極
203上には,本実施形態にかかる半導体装置の側面に
形成されたCu再配線104及びCuポスト103が略
同一位置となるように,その裏面を接触面として,本実
施形態にかかる半導体装置が搭載されており,はんだボ
ール103を介して他の従来の半導体装置の電極と電気
的に接続されている。
【0054】本実施形態にかかる半導体装置は,裏面が
樹脂封止されているので,他の従来の半導体装置と短絡
することなく搭載することができる。また,本実施形態
にかかる半導体装置は,その側面にCu再配線104及
びCuポスト102が形成されているので,はんだボー
ル103を介して容易に他の従来の半導体装置の電極と
電気的に接続することができる。
【0055】図10に示すように,他の従来の半導体装
置201は,半導体ウェハ上に分割されずに形成されて
いる。かかる他の従来の半導体装置201のボール電極
203上に,本実施形態にかかる半導体装置の側面に形
成されたCu再配線104及びCuポスト103が,略
同一位置となるように,その裏面を接触面として,本実
施形態にかかる半導体装置を搭載する。
【0056】なお,このとき搭載する本実施形態にかか
る半導体装置は,回路形成面の樹脂を研磨して,Cuポ
スト102を露出させた後のはんだボール103の搭載
時である。
【0057】その後,リフロー炉により,例えば約23
0℃の温度でリフロー処理をおこなう。このリフロー処
理は,Cuポスト202上に形成されているはんだボー
ル203を軟化させ,本実施形態にかかる半導体装置側
面に形成されたCu再配線104と電気的に接続するよ
うに形成するためにおこなわれる。
【0058】さらに,本実施形態にかかる半導体装置を
搭載した他の従来の半導体装置を有する半導体ウェハ
は,切断されて個片化され,複数のスタック型半導体装
置が形成される。
【0059】以上のように,本実施形態においては,か
かるスタック型半導体装置では,半導体装置がその裏面
からはんだボールにより接続され,その側面の配線と電
気的に接続するので,基板の実装面積を減少させること
ができる。
【0060】(第2の実施の形態)本実施形態にかかる
半導体装置は,第1の実施の形態と異なり,回路形成面
の対向面おいて,半導体素子側面に形成されたCu再配
線の端部は樹脂封止されない。以下,本実施形態にかか
る半導体装置を,図11から図16に基づいて説明す
る。
【0061】図11及び図12に示すように,本実施形
態にかかる半導体装置は,半導体素子301上に,例え
ばAl電極からなる電極パッド306が形成され,電極
パッド306に電気的に接続するように例えばCu再配
線304が形成される。さらにこのCu再配線304
は,例えば約100μm高さのCuポスト302と電気
的に接続される。半導体素子301の回路形成面は,C
uポスト302の表面が露出するように,樹脂305に
より封止されている。この露出したCuポスト302の
表面には,はんだボール303などの金属電極(ボール
電極)が形成されている。一方,半導体素子301の回
路形成面の対向面(裏面)には,側面に形成されたCu
再配線の端部以外の部分が,樹脂封止されている。
【0062】本実施形態にかかる半導体素装置は,この
半導体素子301の側面のCu再配線の端部が樹脂封止
されない点で,第1の実施の形態と異なる。
【0063】次いで,本実施形態にかかる半導体装置の
端子部分について,図13及び図14に基づいて説明す
る。図13は,本実施形態にかかる半導体装置の端子部
分の詳細を示す拡大図である。図14は,本実施形態に
かかる半導体装置の端子が形成されない部分の詳細を示
す拡大図である。
【0064】図13に示すように,絶縁半導体素子30
1の回路形成面及び側面に層310が形成され,この絶
縁層310上には再配線304が形成される。さらに,
半導体素子301の端部(側面)の再配線304上には
Cuポスト302が形成され,Cuポスト302に至る
までの再配線304は,樹脂305で封止されている。
また,半導体素子301の回路形成面の対向面(裏面)
は,半導体素子301の側面に形成されたCu再配線3
04の端部以外の領域が樹脂305で封止されている。
【0065】一方,電極端子が形成されていない部分
は,図14に示すように,半導体素子301の回路形成
面及び側面に絶縁層310が形成され,この絶縁層31
0上は樹脂305で封止されている。また,半導体素子
301の回路形成面の対向面(裏面)の全面が樹脂30
5により封止されている。
【0066】本実施形態においては,半導体素子の裏面
では,その側面に形成されたCu再配線の端部には樹脂
が形成されないので,はんだの接合が容易になる。この
結果,他の半導体装置上に実装した場合に,半導体装置
の剥離を防止することができる。
【0067】次いで,図15に基づいて,本実施形態に
かかる半導体装置の製造工程を説明する。図15は,本
実施形態にかかる半導体装置の製造工程を示すフローチ
ャートである。なお,本実施形態にかかる半導体装置の
製造方法において,樹脂封止前の工程は第1の実施の形
態にかかる図5と同様であるので,その説明は省略す
る。
【0068】まず,図15(a)に示すように,半導体
素子301の回路形成面を,少なくともCuポスト30
2の高さ以上となるように,樹脂305で封止する。次
いで,図15(b)に示すように,半導体素子301の
回路形成面に形成した樹脂305を研削して,Cuポス
ト302の表面を露出させる。
【0069】さらに,図15(c)に示すように,半導
体ウェハの回路形成面の対向面(裏面)を研削して,略
凹部溝320を露出させる。その後,図15(d)に示
すように,半導体ウェハ裏面を全面樹脂封止する。
【0070】次いで,図15(e)に示すように,例え
ばレーザを使用して,対向面に露出した略凹部溝内に形
成されている樹脂を除去する。本実施形態においては,
第1の実施の形態と異なり,半導体素子の裏面に露出す
る略凹部溝内の樹脂を除去するので,半導体装置の側面
の再配線の端部には,樹脂が形成されない。
【0071】さらに,図15(f)に示すように,半導
体ウェハの回路形成面で露出しているCuポスト302
上に,はんだボール303を形成する。ここまでの工程
は,複数の半導体素子301が形成されているウエハの
状態で処理されている。
【0072】さらに,図15(g)に示すように,半導
体ウェハ301をダイシングにより切断し,個々の半導
体装置に分割(個片化)する。この個片化工程で使用す
る切断刃308は,略凹部溝320の形成工程で使用し
た切断刃よりも細い切断刃が使用される。これは,略凹
部溝320の側面に形成された再配線304を切り落と
さないようにするためである。なお,電極端子を形成し
ていない部分(図示せず)では,その側面に樹脂305
が形成されている。
【0073】なお,図16(a)では,図15(g)で
個片化された半導体装置の拡大図を示している。この図
は,図15(g)と内容が同一であるので,説明を省略
する。
【0074】次いで,図16(b)に示すように,個片
化された半導体装置は,それぞれ隣接する半導体装置と
の隙間を大きく開ける。通常では,個片化された半導体
装置は,テープ上にマウントされているので,かかるテ
ープを引っ張る(エキスバンドする)ことにより半導体
装置の間隔を開けることができる。
【0075】さらに,図16(c)に示すように,個片
化された半導体装置は,リフロー炉により,例えば約2
30℃の温度でリフロー処理をおこなう。このリフロー
処理は,Cuポスト302上に形成されているはんだボ
ール303を軟化させ,半導体装置側面に形成されたC
u再配線304にも電気的に接続するように形成するた
めにおこなわれる。
【0076】このように,本実施形態においては,半導
体装置には,半導体素子の側面に配線の一部が形成さ
れ,かかる配線と略同一面上に突起電極が形成されると
共に,半導体素子の裏面が樹脂封止した半導体装置を提
供することができる。この結果,半導体素子の裏面に形
成される樹脂(例えば厚さ50μm程度)を隔て,配線
及び突起電極を電極端子としてはんだボールを介して他
の半導体装置と電気的に接続して,複数の半導体装置を
縦型に搭載することができる。このように,複数の半導
体装置を縦型に高密度実装するための半導体装置を提供
することができる。さらに,半導体装置の裏面では,半
導体素子側面の配線端部に樹脂が形成されていないの
で,半導体装置を相互に接続する際に容易にはんだ接合
することができる。この結果,半導体装置の剥離を防止
することができる。
【0077】次に,上記半導体装置を使用して作製した
スタック型半導体装置を,図17及び図18に基づいて
説明する。なお,図17は,本実施形態にかかるスタッ
ク型半導体装置の構造を示す断面図である。図18は,
本実施形態にかかるスタック型半導体装置の構造を示す
断面拡大図である。
【0078】 図17及び図18に示すように,従来の
他の半導体装置は,例えば略350μm高さの半導体素
子401上に,例えば略100μm高さのCuポスト4
02,樹脂405,例えば略300μm高さのはんだボ
ール403が形成されている。
【0079】また,この従来の他の半導体装置のボール
電極403上には,本実施形態にかかる半導体装置の側
面に形成されたCu再配線304及びCuポスト303
が略同一位置となるように,その裏面を接触面として,
本実施形態にかかる半導体装置が搭載されており,はん
だボール303を介して他の従来の半導体装置の電極と
電気的に接続されている。
【0080】本実施形態にかかる半導体装置は,裏面が
樹脂封止されているので,他の従来の半導体装置と短絡
することなく搭載することができる。また,本実施形態
にかかる半導体装置は,その側面にCu再配線304及
びCuポスト302が形成されているので,はんだボー
ル303を介して容易に他の従来の半導体装置の電極と
電気的に接続することができる。
【0081】以上のように,本実施形態においては,か
かるスタック型半導体装置では,半導体装置がその裏面
からはんだボールにより接続され,その側面の配線と電
気的に接続するので,基板の実装面積を減少させること
ができる。さらに,半導体装置の裏面では,半導体素子
側面の配線端部に樹脂が形成されていないので,容易に
はんだ接合することができるので,半導体装置の剥離を
防止することができる。
【0082】(第3の実施の形態) 次に,図19に基
づいて,本実施形態にかかるスタック型半導体装置を説
明する。図19は,本実施形態にかかるスタック型半導
体装置の断面図である。本実施形態にかかるスタック型
半導体装置は,他の従来の半導体装置上に,複数の第1
の実施の形態にかかる半導体装置を搭載したものであ
る。
【0083】また,この従来の他の半導体装置のボール
電極203上には,第1の実施の形態にかかる半導体装
置の側面に形成されたCu再配線104及びCuポスト
103が略同一位置となるように,その裏面を接触面と
して,本実施形態にかかる半導体装置が搭載されてお
り,はんだボール103を介して他の従来の半導体装置
の電極と電気的に接続されている。
【0084】第1の実施の形態にかかる半導体装置は,
裏面が樹脂封止されているので,他の従来の半導体装置
と短絡することなく搭載することができる。また,第1
の実施の形態にかかる半導体装置は,その側面にCu再
配線104及びCuポスト102が形成されているの
で,はんだボール103を介して容易に他の従来の半導
体装置の電極と電気的に接続することができる。
【0085】さらに,本実施形態においては,第1の実
施の形態にかかる半導体装置上には,突起電極及び半導
体装置側面の配線が相互に略同一位置となるように,第
1の実施の形態にかかる半導体装置が搭載され,ボール
電極を介して電気的に接続されている。
【0086】以上のように,本実施形態では,一つ分の
半導体装置の面積で複数の半導体装置を搭載したスタッ
ク型半導体装置を提供することができる。このように,
従来と比較して,スタック型半導体装置の基板実装の面
積を著しく低減することができる。
【0087】(第4の実施の形態) 次に,図20に基
づいて,本実施形態にかかるスタック型半導体装置を説
明する。図20は,本実施形態にかかるスタック型半導
体装置の断面図である。本実施形態にかかるスタック型
半導体装置は,他の従来の半導体装置上に,複数の第2
の実施の形態にかかる半導体装置を搭載したものであ
る。
【0088】また,この従来の他の半導体装置のボール
電極403上には,第2の実施の形態にかかる半導体装
置の側面に形成されたCu再配線304及びCuポスト
303が略同一位置となるように,その裏面を接触面と
して,第2の実施の形態にかかる半導体装置が搭載され
ており,はんだボール303を介して他の従来の半導体
装置の電極と電気的に接続されている。
【0089】第2の実施の形態にかかる半導体装置は,
裏面が樹脂封止されているので,他の従来の半導体装置
と短絡することなく搭載することができる。また,本実
施形態にかかる半導体装置は,その側面にCu再配線3
04及びCuポスト302が形成されているので,はん
だボール303を介して容易に他の従来の半導体装置の
電極と電気的に接続することができる。
【0090】さらに,本実施形態においては,第2の実
施の形態にかかる半導体装置上には,突起電極及び半導
体装置側面の配線が相互に略同一位置となるように,第
2の実施の形態にかかる半導体装置が搭載され,ボール
電極を介して電気的に接続されている。
【0091】以上のように,本実施形態では,複数の半
導体装置を一つ分の半導体装置の面積で搭載したスタッ
ク型半導体装置を提供することができる。このように,
従来と比較して,スタック型半導体装置の基板実装の面
積を著しく低減することができる。さらに,さらに,半
導体装置の裏面では,半導体素子側面の配線端部に樹脂
が形成されていないので,容易にはんだ接合することが
できるので,半導体装置の剥離を防止することができ
る。
【0092】以上,本発明に係る好適な実施の形態につ
いて説明したが,本発明はかかる構成に限定されない。
当業者であれば,特許請求の範囲に記載された技術思想
の範囲内において,各種の修正例および変更例を想定し
得るものであり,それらの修正例および変更例について
も本発明の技術範囲に包含されるものと了解される。
【0093】例えば上記実施形態においては,Cu再配
線及びCuポスト(突起電極)を使用した構成を例に挙
げて説明したが,他の材質の再配線及び突起電極を使用
しても実施することができる。
【0094】また,上記実施形態においては,切断刃を
使用して半導体素子上に略凹部溝を形成する構成を例に
挙げて説明したが,他の方法で略凹部溝を形成しても良
い。
【0095】また,上記実施形態においては,第1の実
施の形態にかかる半導体装置を複数搭載したスタック型
半導体装置,あるいは第2の実施の形態にかかる半導体
装置を複数搭載したスタック型半導体装置を例に挙げて
説明したが,第1の実施の形態にかかる半導体装置と第
2の実施の形態にかかる半導体装置を混載して,スタッ
ク型半導体装置を作製してもよい。
【0096】
【発明の効果】半導体装置には,半導体素子の側面に配
線の一部が形成され,かかる配線と略同一面上に突起電
極が形成されると共に,半導体素子の裏面が樹脂封止さ
れているので,半導体素子の裏面に形成される樹脂を隔
て,配線及び突起電極を電極端子としてはんだボールを
介して他の半導体装置と電気的に接続して,複数の半導
体装置を縦型に搭載することができる。このように,複
数の半導体装置を縦型に高密度実装するための半導体装
置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】第1の実施の形態にかかる半導体素子の構造を
示す断面図である。
【図2】第1の実施の形態にかかる半導体素子の構造を
示す上面図である。
【図3】第1の実施の形態にかかる半導体素子の端子部
分の詳細を示す拡大図である。
【図4】第1の実施の形態にかかる半導体素子の端子が
形成されない部分の詳細を示す拡大図である。
【図5】第1の実施の形態にかかる半導体素子の製造工
程を示すフローチャートである。
【図6】第1の実施の形態にかかる半導体素子の製造工
程を示すフローチャートである。
【図7】第1の実施の形態にかかる半導体素子の製造工
程を示すフローチャートである。
【図8】第1の実施の形態にかかるスタック型半導体装
置の構造を示す断面図である
【図9】第1の実施の形態にかかるスタック型半導体装
置の構造を示す断面拡大図である。
【図10】第1の実施の形態にかかるスタック型半導体
装置の製造方法を示す説明図である。
【図11】第2の実施の形態にかかる半導体素子の構造
を示す断面図である。
【図12】第2の実施の形態にかかる半導体素子の構造
を示す上面図である。
【図13】第2の実施の形態にかかる半導体素子の端子
部分の詳細を示す拡大図である。
【図14】第2の実施の形態にかかる半導体素子の端子
が形成されない部分の詳細を示す拡大図である。
【図15】第2の実施の形態にかかる半導体素子の製造
工程を示すフローチャートである。
【図16】第2の実施の形態にかかる半導体素子の製造
工程を示すフローチャートである。
【図17】第2の実施の形態にかかるスタック型半導体
装置の構造を示す断面図である
【図18】第2の実施の形態にかかるスタック型半導体
装置の構造を示す断面拡大図である。
【図19】第3の実施の形態にかかるスタック型半導体
装置の断面図である。
【図20】第4の実施の形態にかかるスタック型半導体
装置の断面図である。
【図21】従来の半導体装置の構造を示す断面図である
【図22】従来の半導体装置の構造を示す上面図であ
る。
【図23】従来の半導体装置の製造方法を説明するため
の工程断面図である
【図24】従来の半導体装置の製造方法を説明するため
の工程断面図である。
【図25】従来の複数の半導体素子を搭載した半導体装
置の構成を示す説明図である。
【符号の説明】
101 半導体素子 102 Cuポスト 103 はんだボール 104 再配線 105 樹脂 106 電極パッド 108 切断刃 110 絶縁層 112 金属膜 120 略凹部溝
フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 FI テーマコート゛(参考) H01L 25/11 25/18 (72)発明者 田中 康雄 東京都港区虎ノ門1丁目7番12号 沖電気 工業株式会社内 Fターム(参考) 5F033 HH11 JJ01 JJ11 KK08 RR22 VV07

Claims (9)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 回路形成面に複数の電極を有する半導体
    素子と,少なくとも前記回路形成面に形成され,その一
    端が前記電極と接続される配線と,前記配線と接続され
    た突起電極と,前記突起電極の表面を露出させて前記半
    導体素子の回路形成面を封止する樹脂封止と,前記樹脂
    から露出している前記突起電極上の表面にボール電極が
    形成される半導体装置であって,前記配線の一部は,さ
    らに前記半導体素子の側面にも形成され,かつ,前記突
    起電極は,前記突起電極の側面が前記半導体素子の側面
    に形成された前記配線と略同一面上になるように形成さ
    れると共に,前記ボール電極の少なくとも一部は,前記
    半導体素子側面の前記配線と電気的に接続するように形
    成されており,及び,前記半導体素子側面は,前記配線
    を露出させて樹脂封止されると共に,前記回路形成面の
    対向面は,前記半導体素子側面に形成された前記配線端
    面を含む全面が樹脂封止される,ことを特徴とする半導
    体装置。
  2. 【請求項2】 回路形成面に複数の電極を有する半導体
    素子と,少なくとも前記回路形成面に形成され,その一
    端が前記電極と接続される配線と,前記配線と接続され
    た突起電極と,前記突起電極の表面を露出させて前記半
    導体素子の回路形成面を封止する樹脂封止と,前記樹脂
    から露出している前記突起電極上の表面にボール電極が
    形成される半導体装置であって,前記配線の一部は,さ
    らに前記半導体素子の側面にも形成され,かつ,前記突
    起電極は,前記突起電極の側面が前記半導体素子の側面
    に形成された前記配線と略同一面上になるように形成さ
    れると共に,前記ボール電極の少なくとも一部は,前記
    半導体素子側面の前記配線と電気的に接続するように形
    成されており,及び,前記半導体素子側面は,前記配線
    を露出させて樹脂封止されると共に,前記回路形成面の
    対向面は,前記半導体素子側面に形成された前記配線端
    面以外の面のみが樹脂封止される,ことを特徴とする半
    導体装置。
  3. 【請求項3】 所定の回路が形成された複数の半導体素
    子の領域を有する半導体ウェハにおいて,前記半導体素
    子の回路形成面の境界領域に所定深さの略凹部溝を形成
    する工程と,前記略凹部溝の側面及び前記回路形成面の
    所定領域に絶縁層を形成する工程と,前記略凹部溝内部
    の全表面を含む前記回路形成面の所定領域に配線を形成
    する工程と,前記配線が形成された略凹部溝内部を含む
    境界領域上に所定高さの突起電極を形成する工程と,前
    記突起電極の表面が露出するように,前記回路形成面を
    樹脂封止する工程と,前記半導体ウェハの前記回路形成
    面の対向面を研磨して,前記対向面から前記略凹部溝を
    露出させる工程と,前記露出した略凹部溝側面に形成さ
    れる配線の端部を含む前記半導体ウェハの前記回路形成
    面の対向面を全面樹脂封止する工程と,前記突起電極上
    に,ボール電極を形成する工程と,前記半導体ウェハを
    前記露出した略凹部溝に沿って切断し,その側面に前記
    ボール電極,前記突起電極及び前記配線が露出する,複
    数の半導体装置を形成する工程と,前記分割された半導
    体装置を所定温度で熱処理して,前記突起電極上に形成
    されている前記ボール電極の一部を前記半導体素子側面
    の前記配線上に形成する工程と,を有することを特徴と
    する半導体装置の製造方法。
  4. 【請求項4】 前記半導体ウェハの前記回路形成面の対
    向面の全面を樹脂封止する工程と,前記突起電極上にボ
    ール電極を形成する工程との間には,さらに,前記対向
    面から,前記露出した略凹部溝内に形成された樹脂を除
    去する工程と,を有することを特徴とする請求項3に記
    載の半導体装置の製造方法
  5. 【請求項5】 前記対向面から,前記露出した略凹部溝
    内に形成された樹脂を除去する工程は,レーザを使用し
    て前記樹脂を除去する工程である,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。
  6. 【請求項6】 複数のボール電極を有する第2の半導体
    装置上に,その回路形成面の対向面が接触面となるよう
    に前記請求項1あるいは請求項2に記載の半導体装置が
    搭載されており,前記請求項1あるいは請求項2に記載
    の半導体装置の突起電極及び前記半導体装置側面の配線
    は,前記ボール電極を介して前記第2の半導体装置の電
    極と接続されることを特徴とするスタック型半導体装
    置。
  7. 【請求項7】 前記第2の半導体装置上に搭載された前
    記請求項1あるいは請求項2に記載の半導体装置上に
    は,さらに,1又は2以上の前記請求項1あるいは請求
    項2に記載の半導体装置が搭載されており,前記請求項
    1あるいは請求項2に記載の半導体装置の前記突起電極
    及び前記半導体装置側面の配線は,互いに,前記ボール
    電極を介して接続される,ことを特徴とする請求項6に
    記載のスタック型半導体装置。
  8. 【請求項8】 他の半導体装置と電気的に接続するため
    のボール電極を有する第2の半導体装置上に,前記第2
    の半導体装置の前記ボール電極と前記請求項1あるいは
    請求項2に記載の半導体装置の側面に形成された再配線
    が略同一位置となるように,その回路形成面の対向面を
    接触面として,前記請求項1あるいは請求項2に記載の
    半導体装置を積載する工程と,前記請求項1あるいは請
    求項2に記載の半導体装置を積載した第2の半導体装置
    を所定温度で熱処理して,前記請求項1あるいは請求項
    2に記載の半導体装置の前記突起電極及び前記半導体装
    置の側面に形成された配線を,前記ボール電極を介し
    て,前記第2の半導体装置と接続する工程と,を有する
    ことを特徴とするスタック型半導体装置の製造方法。
  9. 【請求項9】 他の半導体装置と電気的に接続するため
    のボール電極を有する第2の半導体装置上に,前記第2
    の半導体装置の前記ボール電極と前記請求項1あるいは
    請求項2に記載の半導体装置の側面に形成された再配線
    が略同一位置となるように,その回路形成面の対向面を
    接触面として,前記請求項1あるいは請求項2に記載の
    半導体装置を積載する工程と,前記第2の半導体装置上
    に積載された前記請求項1あるいは請求項2に記載の半
    導体装置上に,さらに,前記請求項1あるいは請求項2
    に記載の半導体装置の側面に形成された再配線が略同一
    位置となるように,その回路形成面の対向面を接触面と
    して,1または2以上の前記請求項1あるいは請求項2
    に記載の半導体装置を順次積載する工程と,前記複数の
    請求項1あるいは請求項2に記載の半導体装置を積載し
    た前記第2の半導体装置を所定温度で熱処理して,前記
    請求項1あるいは請求項2に記載の半導体装置の前記突
    起電極及び前記半導体装置の側面に形成された配線を,
    ボール電極を介して,前記第2の半導体装置及び前記請
    求項1あるいは請求項2に記載の半導体装置を相互に接
    続する工程と,を有することを特徴とするスタック型半
    導体装置の製造方法。
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