JP2002134653A

JP2002134653A - 半導体装置とその製造方法

Info

Publication number: JP2002134653A
Application number: JP2000322893A
Authority: JP
Inventors: Toshiyuki Asahi; 俊行朝日; Yasuhiro Sugaya; 康博菅谷; Shingo Komatsu; 慎五小松; Koichi Hirano; 浩一平野; Yoshihisa Yamashita; 嘉久山下; Yoshitaka Sunakawa; 義隆砂川; Kazuyoshi Amami; 和由天見; Seiichi Nakatani; 誠一中谷
Original assignee: Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Holdings Corp
Priority date: 2000-10-23
Filing date: 2000-10-23
Publication date: 2002-05-10

Abstract

(57)【要約】【課題】多層化に適し、高周波化に対応し、信頼性の
高い半導体装置及びその製造方法を提供する。【解決手段】電気絶縁体１０１と電極パターン１０２
と、前記電気絶縁体１０１の内部に配置し、前記電極パ
ターン１０２に配置された半導体１０３及び貫通導体１
０４を備え、前記貫通導体１０４の端面が前記電気絶縁
体１０１から露出した半導体装置１００。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、半導体がパッケー
ジもしくは、基板の内部に配置される半導体装置及びそ
の製造方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】近年、電子機器は、高性能化及び小型化
が求められている。そのため、特に、半導体パッケージ
及び、それを基板に搭載した電子回路モジュールは、小
型化及び薄型化が必要とされている。半導体パッケージ
においては、ほぼチップサイズにまで小型化された半導
体装置、いわゆるチップサイズパッケージ（ＣＳＰ）が
普及し始めている。また、携帯機器等にメモり等の付加
価値や容量の増大を狙ってパッケージ内に複数個の半導
体チップを搭載しているパッケージもある。複数個の半
導体を横に並べて配列したマルチチップパッケージや、
スタックドパッケージとよばれる複数個の半導体チップ
を積層させ搭載することにより、実装密度を高めた構造
のものも、特開平５−９０４８６に開示されている。ま
た、特開平１１−２０４７２０に開示されているよう
に、スタックドパッケージのＣＳＰ構造化をはかる特許
も出願されている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述の
スタックドパッケージにおいては、積層時の上側の半導
体からの配線の引き出しに課題がある。上側の半導体チ
ップからの引き出しを行うためには、ワイヤボンディン
グが必要となり、そのため、次のような課題が生じてい
る。１．ワイヤボンディング用の電極スペースを確保するた
め、積層する半導体チップサイズに制限があり、３層以
上積層する場合、全く同サイズのチップを積層するのは
困難である。２．高速動作の半導体では、ワイヤボンディングによる
インダクタンス成分の影響がでてしまう。特に積層した
上側のチップからは引き出しが長くなってしまい、多層
化するに連れて影響が大きくなる。３．多ピン数の半導体チップの場合、ワイヤボンディン
グのスペースを充分に確保できない。また、多ピン数に
対応するためには、ワイヤをより細くする必要があり、
信頼性の低下、インダクタンス成分の増加がおこる。４．製造プロセスが半導体メーカーにしか行えないた
め、汎用的な半導体を積層できない。本発明の目的は、多層化、薄型化に適し、高密度実装可
能な半導体装置を提供することにある。

【０００４】

【課題を解決するための手段】上述した課題を解決する
ために、第１の本発明（請求項１に記載の本発明に対
応）は、第１面と第２面を有する電気絶縁体と、前記電
気絶縁体の少なくとも第１面に形成された第１の電極パ
ターンと、前記電気絶縁体の内部に配置され、前記第１
の電極パターンに接続された第１の半導体と、前記電気
絶縁体の内部で前記半導体とは別の位置に配置され、前
記第１面において前記第１の電極パターンに接続された
貫通導体を備え、前記電気絶縁体の第２面から前記貫通
導体の端面が露出することを特徴とする半導体装置であ
る。これにより、貫通導体を多層化したときの配線とし
て使用でき、配線長の減少、信頼性の向上が図れる。

【０００５】第２の本発明（請求項２に記載の本発明に
対応）は、第１面と第２面を有する電気絶縁体と、前記
電気絶縁体の少なくとも第１面に形成された第１の電極
パターンと、前記電気絶縁体の少なくとも第２面に形成
された第２の電極パターンと、前記電気絶縁体の内部に
配置され、前記第１の電極パターンに接続された第１の
半導体と、前記電気絶縁体の内部で前記半導体とは別の
位置に配置され、前記第１面において前記第１の電極パ
ターンに接続され、前記第２面おいて前記第２の電極パ
ターンに接続された貫通導体とからなることを特徴とす
る半導体装置である。これにより、第２の電極パターン
上に半導体、部品を実装でき、高密度実装が可能とな
る。

【０００６】第３の本発明（請求項３に記載の本発明に
対応）は、前記電気絶縁体の第２面から前記第１の半導
体の一面が露出することを特徴とする半導体装置であ
る。これにより、貫通導体を多層化したときの配線とし
て使用するとともに、半導体の厚みも減少させることが
でき、より薄型化に適した構造となる。

【０００７】第４の本発明（請求項４に記載の本発明に
対応）は、前記電気絶縁体の第２面上に第２の半導体を
設け、該第２の半導体と、前記貫通導体の端面とを接続
したことを特徴とする半導体装置である。これにより、
多層化により、高密度に実装した半導体装置を提供でき
る。

【０００８】第５の本発明（請求項５に記載の本発明に
対応）は、前記第１の電極パターンに半田ボールが実装
されていることを特徴としている。これにより、半導体
装置をＢＧＡ(Ball Grid Array)として、使用できリフ
ロー等の既存の設備による実装が可能となる。

【０００９】第６の本発明（請求項６に記載の本発明に
対応）は、前記電気絶縁体がフィラーと絶縁性樹脂を含
む混合物からなることを特徴としている。これにより、
無機フィラーの選択による電気絶縁性基板の熱伝導度、
線膨張係数、誘電率等の調整が可能となる。

【００１０】第７の本発明（請求項７に記載の本発明に
対応）は、前記フィラーが、アルミナ、マグネシア、窒
化ホウ素、窒化アルミ、窒化珪素、テフロン及び、シリ
カから選ばれる少なくとも一つを含むことを特徴として
いる。これにより、放熱性に優れた電気絶縁性基板が得
られる。また、フィラーとしてアルミナを用いた場合
は、低コスト化がはかれる。フィラーとしてマグネシア
を用いた場合は、電気絶縁性基板の線膨張係数を大きく
することができる。また、フィラーとして窒化ホウ素、
窒化アルミ、窒化珪素を用いた場合は、線膨張係数を低
くすることができる。また、フィラーとしてシリカ、テ
フロンを用いた場合は、電気絶縁性基板の誘電率を小さ
くすることができる。

【００１１】第８の本発明（請求項８に記載の本発明に
対応）は、前記絶縁性樹脂が、エポキシ樹脂、フェノー
ル樹脂、フッ素樹脂、シアネート樹脂、ＰＰＯ樹脂およ
び、ＰＰＥ樹脂から選ばれる少なくとも一つの絶縁性樹
脂を含むことを特徴としている。これにより、耐熱性や
電気絶縁性、高周波特性を向上させることができる。

【００１２】第９の本発明（請求項９に記載の本発明に
対応）は、前記第１の電極パターンが、金属箔、リード
フレーム、導電性樹脂組成物の少なくとも一つで形成さ
れていることを特徴としている。これにより、低い電気
抵抗で、微細な電極パターンを形成できる。

【００１３】第１０の本発明（請求項１０に記載の本発
明に対応）は、前記貫通導体が、前記第１の電極パター
ンに半田、導電性接着剤、異方性導電フィルムの少なく
ともひとつを用いて接続されていることを特徴としてい
る。これにより、高密度に半導体素子を実装することが
できる。

【００１４】第１１の本発明（請求項１１に記載の本発
明に対応）は、前記貫通導体が、ワイヤボンディング可
能な材料であることを特徴としている。これにより、上
層からの配線の取り出しを既存の設備で行え、低価格に
製作できる。

【００１５】第１２の本発明（請求項１２に記載の本発
明に対応）は、前記貫通導体が、アレイ状に形成されて
いることを特徴としている。これにより貫通導体を１つ
ずつ実装する必要が無く、取り扱いも容易になり、工程
が簡略化できる。

【００１６】第１３の本発明（請求項１３に記載の本発
明に対応）は、前記第１の半導体が半導体ベアーチップ
であることを特徴としている。これにより、高密度に半
導体素子を実装することができる。

【００１７】第１４の本発明（請求項１４に記載の本発
明に対応）は、前記半導体ベアーチップが前記第１の電
極パターンにフリップチップボンディング接続されてい
ることを特徴としている。これにより、高密度に半導体
素子を実装することができる。

【００１８】第１５の本発明（請求項１５に記載の本発
明に対応）は、前記貫通導体と前記第２の半導体の接続
がワイヤボンディング、もしくはフリップチップボンデ
ィングによって行われていることを特徴としている。こ
れにより、高密度に半導体素子を実装することができ
る。

【００１９】第１６の本発明（請求項１６に記載の本発
明に対応）は、板状のキャリアに第１の電極パターンを
形成する工程と、前記第１の電極パターンに第１の半導
体及び、貫通導体を配置する工程と、前記第１の半導体
及び、貫通導体を前記第１の電極パターンに固定する工
程と、前記第１の電極パターンの上に粘土状の電気絶縁
材を押し付け、前記第１の半導体及び、前記貫通導体を
電気絶縁材に埋設する工程と、前記電気絶縁材を硬化さ
せることにより電気絶縁体を形成する工程と、前記貫通
導体の端面を前記電気絶縁体から露出させる工程とを含
むことを特徴とする半導体装置の製造方法である。これ
により、本発明の半導体装置を製造することができる。

【００２０】第１７の本発明（請求項１７に記載の本発
明に対応）は、前記電気絶縁材を硬化させることにより
電気絶縁体を形成する工程により、前記第１の半導体及
び、貫通導体を前記第１の電極パターンに固定する工程
を行うことを特徴とする半導体装置の製造方法である。
これにより、本発明の半導体装置を少ない工程で容易に
製造することができる。

【００２１】第１８の本発明（請求項１８に記載の本発
明に対応）は、前記第１の電極パターンの上に粘土状の
電気絶縁材を押し付け、前記第１の半導体及び、前記貫
通導体を電気絶縁材に埋設することにより、前記貫通導
体の端面を露出させる工程を行うことを特徴とする半導
体装置の製造方法である。これにより、本発明の半導体
装置をより簡単な工程で製造することができる。

【００２２】第１９の本発明（請求項１９に記載の本発
明に対応）は、前記貫通導体の端面を前記電気絶縁体か
ら露出させる工程が、前記電気絶縁体を研磨、研削、切
断の少なくともひとつよって薄型化することにより行わ
れることを特徴とする半導体装置の製造方法である。こ
れにより、本発明の半導体装置を容易に薄型化できる。

【００２３】第２０の本発明（請求項２０に記載の本発
明に対応）は、更に、第２の半導体を前記貫通導体に接
続する工程を含むことを特徴とする半導体装置の製造方
法である。これにより、多層化を容易に行うことがで
き、高密度実装した半導体装置を提供できる。

【００２４】第２１の本発明（請求項２１に記載の本発
明に対応）は、複数の請求項１に記載の半導体装置を多
層化し、前記貫通導体と前記第１の電極パターンを接続
することにより互いの電気的接続を行うことを特徴とす
る多層化された半導体装置である。これにより、同一工
程で作製した半導体内蔵層を多層化することで、高密度
な実装を容易に提供できる。

【００２５】第２２の本発明（請求項２２に記載の本発
明に対応）は、前記第１の電極パターンと前記貫通導体
の接続が半田、もしくはフリップチップボンディングに
よって行われていることを特徴としている。これによ
り、高密度に半導体素子を実装することができる。

【００２６】第２３の本発明（請求項２３に記載の本発
明に対応）は、複数の請求項１６に記載の半導体装置
を、前記貫通導体と前記第１の電極パターンを接続する
ことにより多層化する工程を更に含むことを特徴とする
半導体装置の製造方法である。これにより、同一工程で
作製した半導体内蔵層を多層化することが可能となり、
製造が容易になる。

【００２７】

【発明の実施の形態】（実施の形態１）以下、本発明の
実施の形態１について図面を参照して説明する。図１
は、本実施の形態１における半導体装置１００の断面図
である。図１において、半導体装置１００は、第１面１
０１ａと第２面１０１ｂを有する電気絶縁体１０１と、
電気絶縁体１０１の第１面１０１ａに形成された電極パ
ターン１０２と、電極パターン１０２にバンプ１０５を
介して接続された半導体１０３と、半田１０６により電
極パターン１０２に接続され、端面が前記電気絶縁体１
０１の第２面１０１ｂに露出している貫通導体１０４か
ら構成されている。以上のように構成された半導体装置
１００の製造法について、図面を用いて詳細に説明す
る。

【００２８】図２（ａ）〜（ｅ）は半導体装置１００の
製造工程を示す断面図である。図２（ａ）に示すよう
に、キャリア１０７上に電極パターン１０２を形成す
る。電極パターン１０２は、エッチング、印刷といった
方法を用いて形成することができる。特に、エッチング
では、フォトリソ工法など、微細な電極パターンの形成
法が利用できる。キャリア１０７素材としては、ＰＥＴ
（ポリエチレンテレフタレート）やＰＰＳ（ポリフェニ
レンサルファイト）のような樹脂フィルムの他、銅箔、
アルミ箔のような金属箔が用いられる。キャリア１０７
を用いることにより、電極パターンの取り扱いが容易と
なる。また、電極パターン１０２とキャリア１０７の間
に電極パターン１０２をはがしやすくするための剥離層
があってもよい。

【００２９】次に、図２（ｂ）に示すように、電極パタ
ーン１０２に、半導体１０３及び貫通導体１０４を配置
する。貫通導体１０４の配置方法としては、電極パター
ン１０２にクリーム半田１０６を印刷し、加熱により半
田接続する方法がある。また、半田１０６の代わりに、
ＡＣＦや、例えば、金、銀、銅、銀とパラジウムからな
る合金などを熱硬化性樹脂で混練した導電性接着剤も使
用できる。また、半導体１０３の配置方法には、金ワイ
ヤボンディング法で作製したバンプ１０５又は、半田に
よるバンプ１０５を半導体１０３側にあらかじめ形成
し、熱処理によって金または半田を溶解して、配置する
方法がある。更に、半田バンプと導電性接着剤を併用す
ることも可能である。なお、半導体１０３と電極パター
ン１０２の間に封止樹脂を注入してもよい。封止樹脂の
注入によって、後の工程で半導体１０３を電気絶縁体１
０１に埋設させる際に、半導体１０３と電極パターン１
０２の間に隙間ができることを防止することができる。
封止樹脂には、通常のフリップチップボンディングに使
用されるアンダーフィル樹脂を用いることができる。

【００３０】図２（ａ）、（ｂ）の工程と並行して、電
気絶縁体１０１を作成する。ここで、電気絶縁体１０１
の作成方法を説明する。電気絶縁体１０１は、絶縁性樹
脂又は、フィラーと絶縁性樹脂の混合物が用いられる。
まず、フィラーと絶縁性樹脂を混合し、攪拌することに
よって、ペースト状の絶縁性樹脂混合物を作成する。こ
の時、絶縁性樹脂混合物に粘度を調整するための溶剤を
添加しても良い。この絶縁性樹脂混合物をシート形状に
することによって電気絶縁体１０１を形成する。シート
形状に成形する方法には、例えば、ドクターブレード法
があり、フィルム上に作成することができる。電気絶縁
体１０１を硬化温度以下で乾燥させると、電気絶縁体１
０１の粘着性を低下させることができる。この熱処理に
よって、板状の電気絶縁体１０１の粘着性が失われ、フ
ィルムとの剥離が容易になる。そのうえ、電気絶縁体１
０１が粘土状の未硬化状態（Ｂステージ）であるため、
取り扱いは容易である。

【００３１】次に、板状の電気絶縁体１０１を図２
（ｃ）に示すように、切断等により第１面１０１ａと第
２面１０１ｂを有する所定の外形の板形状に加工する。
半導体１０３および貫通導体１０４を電極パターン１０
２に配置した後、粘土状の電気絶縁体１０１を位置合わ
せして重ねる。これを加圧することによって、図２
（ｄ）に示すように電極パターン１０２、半導体１０３
及び貫通導体１０４を電気絶縁体１０１に埋設させるこ
とができる。この時、貫通導体１０４の配置に合わせて
貫通孔１５０ａが形成された加圧板１５０を第２面１０
１ｂに位置合わせして加圧してもよい。このようにすれ
ば、第２面１０１ｂでの貫通導体１０４の露出を確保す
ることができる。その後、これを加熱することによっ
て、電気絶縁体１０１中の熱硬化性樹脂は硬化し、半導
体１０３、貫通導体１０４を埋設した板状の電気絶縁体
１０１が形成される。この際の加熱は、熱硬化性樹が硬
化する温度以上の温度で行うことはいうまでもない。こ
の工程によって、電極パターン１０２、半導体１０３、
貫通導体１０４及び電気絶縁体１０１が機械的に強固に
接着する。なお、加熱によって熱硬化性樹脂を硬化させ
る際に、加熱しながら１００g/mm²〜２kg/mm²の圧力で
加圧すれば、半導体装置１００の機械的強度を向上させ
ることができる。

【００３２】また、前記のような板状の電気絶縁体１０
１を用いずに、熱硬化性樹脂を粉末又は、ペレット状に
加工した後に、溶解して成型金型に流すこともできる。
更に、粉末のまま流し込んだ後に、溶解、成形すること
もできる。絶縁性樹脂層を注入する方法としては、トラ
ンスファーモールドや射出成形を用いることができる。
図２（ｄ）において電気絶縁体１０１を硬化させた後、
図２（ｅ）に示すように、キャリア１０７を取り去る。

【００３３】以上のような工程により、電気絶縁体１０
１に電極パターン１０２、半導体１０３、貫通導体１０
４を内蔵し、貫通導体１０４の端面が電気絶縁体１０１
から露出した半導体装置１００が形成できる。以上のよ
うに形成される半導体装置１００の各構成要素を以下で
詳細に説明する。

【００３４】電気絶縁体１０１は、例えば、絶縁性樹脂
又は、フィラーと絶縁性樹脂の混合物が用いられる。電
気絶縁体１０１に、フィラーと絶縁性樹脂の混合物を選
択すれば、電気絶縁体１０１の線膨張係数、熱伝導度、
誘電率などを容易に制御することができる。フィラーに
は、例えば、アルミナ、マグネシア、窒化ホウ素、窒化
アルミ、窒化珪素、テフロン及び、シリカが用いられ
る。アルミナ、窒化ホウ素または窒化アルミを用いた場
合、従来のガラス−エポキシ基板より熱伝導度の高い基
板の製作ができ、半導体１０３の発熱を効果的に放熱さ
せることができる。また、アルミナにはコストが安いと
いう利点もある。シリカを用いた場合、電気絶縁体１０
１の線膨張係数がシリコン半導体により近くなり、温度
変化によるクラックの発生を防止することができる。こ
のため、半導体を直接実装するフリップチップ時に好ま
しい。更に、誘電率の低い電気絶縁体１０１が得られる
うえ、比重も軽いため、携帯電話などの高周波用基板と
して好ましい。窒化珪素やテフロンを用いても誘電率の
低い電気絶縁体１０１が形成できる。また、窒化ホウ素
を用いれば線膨張係数を低減することができる。

【００３５】絶縁性樹脂には、熱硬化性樹脂や光硬化性
樹脂が用いられる。耐熱性の高いエポキシ樹脂やフェノ
ール樹脂、シアネート樹脂を用いることにより、電気絶
縁体１０１の耐熱性を向上させることができる。また、
誘電正接の低いフッ素樹脂、ＰＴＦＥ樹脂、ＰＰＯ樹
脂、ＰＰＥ樹脂を含むか、もしくは、それらの樹脂を変
性させた樹脂を用いれば、電気絶縁体１０１の高周波特
性を向上させることができる。更に、絶縁性樹脂に分散
剤、着色剤、カップリング剤または離型剤を含んでいて
もよい。分散剤を含むことにより、絶縁性樹脂中のフィ
ラーを均一性よく分散させることができる。また、着色
剤を含むことにより、電気絶縁体１０１は着色され、半
導体装置の放熱性を向上させることができる。更に、カ
ップリング剤を含むことにより、絶縁性樹脂とフィラー
の接着強度を高くすることができる。つまり、電気絶縁
体１０１の絶縁性を向上させることができる。離型剤を
含むことにより、金型と混合物の離型性を向上させるこ
とができる。結果として、生産性は向上する。

【００３６】電極パターン１０２は、電気伝導性を有す
る物質からなり、例えば、金属箔や導電性樹脂組成物、
金属板を加工したリードフレームを用いることができ
る。金属箔を用いれば、離型フィルムを用いた転写等に
よる電極パターン１０２の形成が可能である。特に、銅
箔は値段も安く、電気伝導性も高いため好ましい。更
に、離型フィルム上に電極パターン１０２を形成すれ
ば、電極パターンが取り扱いやすくなり好ましい。導電
性樹脂組成物を用いれば、スクリーン印刷による電極パ
ターン１０２の形成が可能となる。また、導電性樹脂組
成物の電気伝導性物質に、金、銀、銅、ニッケルのよう
な金属粉やカ−ボン粉を用いることにより、低い電気抵
抗の電極パターン１０２の形成が可能となる。更に、導
電性樹脂組成物の樹脂に、エポキシ樹脂、フェノール樹
脂およびシアネート樹脂から選ばれる少なくとも１つの
熱硬化性樹脂を含むことにより、耐熱性の向上が図れ
る。リードフレームを用いれば、電気抵抗の低い、厚み
のある金属を使用できる。また、エッチングによる微細
パターン化や打ち抜き加工等の簡易な製造法の利用が可
能となる。リードフレームでは、それぞれの電極パター
ン１０２がリードフレームの外周部で接続されており、
複数のパターンを一体として取り扱うことができる。ま
た、これらの電極パターン１０２の表面にメッキ処理を
施すことにより、耐食性や電気伝導性を向上させること
ができる。更に、電極パターン１０２の電気絶縁体１０
１との接触面を粗化すれば、電気絶縁体１０１との接着
性を向上させることができる。

【００３７】半導体１０３には、例えば、トランジス
タ、ＩＣ、ＬＳＩなどの半導体素子が用いられる。半導
体素子は、半導体ベアーチップであってもよい。また、
半導体素子は封止樹脂を用いて、半導体素子もしくは、
半導体素子と電極パターン１０２の接続部の少なくとも
一部を封止しても良い。電極パターン１０２と半導体１
０３の接続には、例えば、フリップチップボンディング
によるものがある。バンプ１０５には、アンダーフィル
樹脂が用いられる。アンダーフィル樹脂の替わりに導電
性接着剤、異方性導電フィルム（ＡＣＦ）を用いてもよ
い。また、半導体１０３は、電気絶縁体１０１に内蔵さ
れているため外気から遮断されている。このため、湿度
による信頼性低下を防止することができる。また、上述
のように、電気絶縁体１０１の材料にフィラーと絶縁性
樹脂の混合物を用いれば、セラミック基板のように高温
で焼成する必要がないため、半導体１０３を電気絶縁体
１０１に内蔵することが容易である。

【００３８】貫通導体１０４は、例えば、金、銀、銅、
アルミといった固体金属が用いられる。固体の金属を用
いることにより、低抵抗で信頼性の高い接続が可能とな
る。また、金、銀、銅、スズを用いるか、または、それ
らのメッキを施したものを用いれば、電極パターン１０
２に半田１０６を用いて接続することが可能となる。ま
たは、貫通導体１０４自体にハンダメッキを施してもよ
い。こうすることにより、クリーム半田等の印刷を施す
ことなく電極パターン１０２に配置可能となる。貫通導
体１０４の形状は、円柱、角柱、パイプ形状を用いるこ
とができる。特に角柱形状の場合、既存の電子部品と同
じ機械で配置することができ好ましい。なお、貫通導体
１０４の形状は、上記に限定されないことは言うまでも
ない。

【００３９】本発明では、このような貫通導体１０４を
用いることにより、半導体装置１００の上面（図１で
は、電気絶縁体１０１の第２面１０１ｂ）での配線の取
り出しが容易となる。結果、信頼性の高い接続が可能と
なり、多層化に適した半導体装置１００を提供できる。

【００４０】なお、本実施の形態における半導体装置１
００は、電極パターン１０２が電気絶縁体１０１に埋設
されていない場合を示したが、電極パターン１０２が電
気絶縁体１０１の内部にあってもよい。また、本実施の
形態においては、電極パターン１０２が１層の場合を示
したが、層数を限定するものではない。なお、電極パタ
ーン１０２に半田ボール（図示せず）を設けてもよい。
半田ボールを設けることにより、基板への接続を容易に
行うことができる。

【００４１】また、本発明の貫通導体１０４は、その端
面が電気絶縁体１０１から露出しているとしたが、貫通
導体１０４の一部が電気絶縁体１０１から露出していれ
ばよいことはいうまでもない。

【００４２】（実施の形態２）実施の形態２では、半導
体装置１００の他の製造法を説明する。以下、本発明の
実施の形態２について図面を参照して説明する。実施の
形態２で用いられる材料は、特に説明のない限り実施の
形態１で説明したものである。図３（ａ）〜（ｅ）は、
半導体装置１００の他の製造工程を示す断面図である。
図３（ａ）は、実施の形態１における図２（ａ）と同じ
工程である。

【００４３】次に、図３（ｂ）に示すように、電極パタ
ーン１０２に、半導体１０３及び貫通導体１０４を配置
する。配置方法としては、導電性接着剤１１５を用いて
電極パターン１０２に配置する方法がある。導電性接着
剤１１５は、例えば、金、銀、銅、銀とパラジウムから
なる合金などを熱硬化性樹脂で混練したものである。ま
た、あらかじめ電極パターン１０２，半導体１０３、貫
通導体１０４にキレート処理を施すことにより接着性を
向上させておいても良い。なお、半導体１０３と電極パ
ターン１０２の間に封止樹脂を注入してもよい。封止樹
脂の注入によって、後の工程で半導体１０３を電気絶縁
体１０１に埋設する際に、半導体１０３と電極パターン
１０２の間に隙間ができることを防止することができ
る。封止樹脂には通常のフリップチップボンディングに
使用されるアンダーフィル樹脂を用いることができる。
また、貫通導体１０４は、アレイ状に構成され一体化し
たものを用いても良い。アレイ化した貫通導体１０４を
用いることにより、配置工程の削減、配置後の安定がは
かれる。導電性接着剤１１５は加熱することによって硬
化させることができるが、この工程では未硬化状態のま
までもよい。

【００４４】また、図３（ａ）の工程と並行して、図３
（ｂ）に示すような第１面１０１ａと第２面１０１ｂを
有する電気絶縁体１０１を用意する。この電気絶縁体１
０１は、図２（ｃ）と同様のものである。次に、図３
（ｂ）に示すように、電極パターン１０２に半導体１０
３および貫通導体１０４を配置した後、粘土状の電気絶
縁体１０１を位置合わせして重ねる。これを図３（ｃ）
に示すように、加圧することによって、電極パターン１
０２、半導体１０３、貫通導体１０４を電気絶縁体１０
１に埋設することができる。その後、これらを加熱し、
電気絶縁体１０１中の熱硬化性樹脂を硬化させる。この
ようにして、半導体１０３、貫通導体１０４が埋設され
た板状の電気絶縁体１０１を形成できる。加熱処理は、
熱硬化性樹が硬化する温度以上の温度で行うことはいう
までもない。この工程によって、電極パターン１０２、
半導体１０３、貫通導体１０４及び電気絶縁体１０１が
機械的に強固に接着する。なお、加熱によって熱硬化性
樹脂を硬化させる際に、加熱しながら１００g/mm²〜２k
g/mm²の圧力で加圧することによって、半導体装置１０
０の機械的強度を向上させることができる。また、板状
の電気絶縁体１０１を用いずに、トランスファー成形に
よって、電極パターン１０２に半導体１０３、貫通導体
１０４を封止する方法でも作成できる。この電気絶縁体
１０１を硬化させる工程では、導電性接着剤１１５も同
時に硬化させることができる。このように、電気絶縁体
１０１と導電性接着剤１１５を同時に硬化することによ
って、工程を削減できるうえ、半導体１０３等に加えら
れる熱量も低減できるため、半導体１０３の特性劣化を
防ぐことができる。

【００４５】図３（ｃ）の工程で電気絶縁体１０１を硬
化させた後、図３（ｄ）に示すように、電気絶縁体１０
１の第２面１０１ｂを切断することにより、貫通導体１
０４を個片に分離すると共に、貫通導体１０４の端面を
電気絶縁体１０１から露出させる。切断の他に、研削や
研磨による方法を用いても良い。

【００４６】次に、図３（ｅ）に示すようにキャリア１
０７を取り去ることによって、電極パターン１０２、半
導体１０３、貫通導体１０４を内蔵し、貫通導体１０４
の端面が電気絶縁体１０１から露出した半導体装置１０
０を形成できる。なお、図３（ｄ）、（ｅ）の工程が逆
でもよいことはいうまでもない。また、電極パターン１
０２に半田ボール（図示せず）を設けてもよい。半田ボ
ールを設けることにより、基板への接続を容易に行うこ
とができる。

【００４７】（実施の形態３）以下、本発明の実施の形
態３について図面を参照して説明する。本実施の形態３
における半導体装置２００の構成は、基本的に実施の形
態１、２における半導体装置１００と同様である。半導
体装置１００と半導体装置２００の構成の違いは、電気
絶縁体２０１の第２面２０１ｂに、半導体２０３の一面
が露出しているということである。図４（ｆ）に半導体
装置２００の完成品を示す。また、半導体装置２００の
製造法に関しても、薄型化工程に関する点以外は、上述
した実施の形態１と同様である。従って、本実施の形態
３において、特に説明のないものについては、詳細な説
明を省略する。同じ呼称の構成要素については、特に説
明のない限り同様の機能を有する。

【００４８】図４（ａ）〜（ｆ）は半導体装置２００の
製造工程を示す断面図である。図４（ａ）〜（ｄ）は、
図２（ａ）〜（ｄ）と同様である。貫通導体２０４は、
図２（ｄ）と異なり、図４（ｄ）の工程では、電気絶縁
体２０１の第２面２０１ｂに露出している必要性はな
い。次に、図４（ｅ）に示すように、電気絶縁体２０１
の第２面２０１ｂを研磨、研削、もしくは切断する。こ
の研磨、研削、切断では、貫通導体２０４及び半導体２
０３を電気絶縁体２０１の第２面２０１ｂに露出させる
ように実施する。半導体２０３を同時に研磨、研削、切
断することによって、薄型化がはかれる。この工程を電
気絶縁体２０１が硬化した後に行えば、半導体２０３の
取り扱いが容易となり、研磨・研削が行いやすくなる。
また、半導体２０３のかけや割れを防止する効果もあ
る。キャリア２０７は、研磨、研削、切断工程の前後ど
ちらで取り除いても良いが、研磨、研削、切断工程後に
取り除くことによって、電極パターン２０２を汚れから
保護することもできる。

【００４９】最後に図４（ｆ）に示すように、キャリア
２０７を取り去り、薄型構造の半導体装置２００を形成
することができる。なお、電極パターン２０２に半田ボ
ール（図示せず）を設けてもよい。半田ボールを設ける
ことにより、基板への接続を容易に行うことができる。
また、本発明の貫通導体２０４は、その端面が電気絶縁
体２０１から露出しているとしたが、貫通導体２０４の
一部が電気絶縁体２０１から露出していればよいことは
いうまでもない。

【００５０】（実施の形態４）以下、本発明の実施の形
態４について図面を参照して説明する。図５（ａ）〜
（ｅ）は半導体装置３００の製造工程を示す断面図であ
る。本実施の形態４における半導体装置３００の構成
は、図５（ｅ）に示されている。半導体装置３００は、
第１面３０１ａと第２面３０１ｂを有する電気絶縁体３
０１と、電気絶縁体３０１の第１面３０１ａに形成され
た第１の電極パターン３０２ａと、電気絶縁体３０１の
第２面３０１ｂに形成された第２の電極パターン３０２
ｂと、第１の電極パターン３０２ａにバンプ３０５を介
して接続される複数の半導体３０３と、第１の電極パタ
ーン３０２ａ及び第２の電極パターン３０２ｂに半田３
０６を介して接続された貫通導体３０４と、第１の電極
パターン３０２ａ及び第２の電極パターン３０２ｂに接
続されたビアペースト３０８から構成される。

【００５１】以上のように構成された、半導体装置３０
０の製造法を以下で説明する。なお、本実施の形態４に
おける半導体装置３００の製造法は、電極パターン３０
２ｂの形成およびビアに関する工程を除き、上述した実
施の形態１と同様である。従って、本実施の形態４にお
いて、特に説明のないものについては、詳細な説明を省
略する。また、同じ呼称の構成要素については、特に説
明のない限り同様の機能を有する。

【００５２】図５（ａ）〜（ｅ）は半導体装置３００の
製造工程を示す断面図である。本実施の形態４おいて
は、半導体装置３００は基板形状であり、複数の半導体
を有しているが、工程的には、図５（ａ）、（ｂ）の工
程は、図２（ａ）、（ｂ）と同様である。キャリア３０
７ａには、第１の電極パターン３０２ａを、キャリア３
０７ｂには、第２の電極パターン３０２ｂを形成してお
く。また、図５（ａ）、（ｂ）に並行して、第１面３０
１ａと第２面３０１ｂを有する電気絶縁体３０１を用意
する。この電気絶縁体３０１は、図２（ｃ）と同様のも
のである。

【００５３】図５（ｃ）において、電気絶縁体３０１に
ビアを形成し、ビアペースト３０８を充填する。電気絶
縁体３０１に形成するビアは、たとえば、レーザー加工
やドリル加工、パンチング加工によって形成する。レー
ザー加工は、微細なピッチでビアを形成することがで
き、削りくずも発生しないため好ましい。レーザー加工
の光源には、炭酸ガスレーザーやＹＡＧレーザー、エキ
シマレーザーが用いられる。また、ドリル加工、パンチ
ング加工の場合、汎用性のある既存の設備でビアの形成
が可能である。ビアの形成後、ビアペースト３０８を充
填する。ビアペースト３０８には、導電性粉末と樹脂の
混合物が用いられる。導電性粉末には、例えば、金、
銀、銅、ニッケルのような金属粉やカ−ボン粉を用いる
ことができる。特に、銅を用いた場合は、導電性が高
く、マイグレショーンも少ないため好ましい。また、粉
末を銅でコートした導電性粉末を用いてもよい。樹脂に
は、熱硬化性樹脂、例えば、エポキシ樹脂、フェノール
樹脂、シアネート樹脂、ポリフェニレンエーテルを用い
ることができる。特に、エポキシ樹脂は、耐熱性が高く
好ましい。また、光硬化性の樹脂を用いることもでき
る。ビアペースト３０８の充填には、印刷や注入による
方法を用いることができる。特に、印刷の場合は、電極
パターンの形成を同時に行うことができる。

【００５４】ビアペースト３０８の充填し、第１の電極
パターン３０２ａに半導体３０３および貫通導体３０４
を配置した後、粘土状の電気絶縁体３０１と第２の電極
パターン３０２ｂを位置合わせして重ねる。貫通導体３
０４には、第１の電極パターン３０２ａに接続された反
対側にも半田３０６を形成しておく。これらを加圧する
ことによって、図５（ｄ）に示すように、電極パターン
３０２ａ、電極パターン３０２ｂ、半導体３０３および
貫通導体３０４を電気絶縁体３０１に埋設させることが
できる。積層後、加熱し、電気絶縁体３０１を硬化させ
る。この加熱により、貫通導体３０４と第２の電極パタ
ーン３０２ｂの接続も同時に行う。また、貫通導体３０
４と第２の電極パターン３０２ｂの接続に、圧接やＡＣ
Ｆ、導電性接着剤を用いてもよい。

【００５５】図５（ｅ）において、キャリア３０７ａ、
３０７ｂを取り去り、半導体装置３００が形成される。
以上のように、ビアペースト３０８を用いることで、半
導体装置３００は、複数層の電極パターンとの接続が可
能となり、多層化に適した構造の半導体装置３００が提
供できる。なお、本実施の形態４においては、電極パタ
ーンを２層としたが、総数を限定するものではない。ま
た、電極パターン３０２ａに半田ボール（図示せず）を
設けてもよい。半田ボールを設けることにより、基板へ
の接続を容易に行うことができる。

【００５６】（実施の形態５）以下、本発明の実施の形
態５について図面を参照して説明する。本実施の形態５
における半導体装置４００は、図６（ｄ）に示す通り、
図４（ｅ）に示す半導体装置２００と同じ構造である半
導体内蔵層４０９と、第１面４１０ａと第２面４１０ｂ
を有する電気絶縁体４１０を一体化させた構造である。
電気絶縁体４１０は、第２面４１０ｂに形成された第２
の電極パターン４０２ｂと、第２の電極パターン４０２
ｂに接続され、電気絶縁体を貫通して設けられたビアペ
ースト４０８からなる。半導体内蔵層４０９の貫通導体
４０４は、ビアペースト４０８と接続されている。ま
た、半導体内蔵層４０９の第１面４０９ａに形成された
電極パターンを第１の電極パターン４０２ａとする。ま
た、第１の電極パターン４０２ａには、基板への接続用
の半田ボール４２０が形成されている。

【００５７】本実施の形態５における半導体装置４００
の製造法は、第２の電極パターン４０２ｂに関する点を
除き、上述した実施形態３、４と同様である。従って、
本実施の形態５において、特に説明のないものについて
は、詳細な説明を省略する。同じ呼称の構成要素につい
ては、特に説明のない限り同様の機能を有する。

【００５８】図６（ａ）〜（ｄ）は半導体装置４００の
製造工程を示す断面図である。図６（ａ）は図４（ａ）
〜（ｆ）の工程によって作成した薄型構造の半導体内蔵
層４０９である。図６（ｂ）において、電気絶縁体４１
０にビアを形成し、ビアペースト４０８を充填する。そ
の後、この未硬化状態、即ち、粘土状の電気絶縁体４１
０とキャリア４０７に形成された第２の電極パターン４
０２ｂと半導体内蔵層４０９を位置あわせして重ねる。
このとき、電気絶縁体４１０のビアペースト４０８、第
２の電極パターン４０１ｂ、貫通導体４０４が重なるよ
うに位置合わせを行う。つまり、電気絶縁体４１０の第
１面４１０ａにあるビアペースト４０８の露出部と、電
極パターン４０２ｂを重ね、電気絶縁体４１０の第２面
にあるビアペースト４０８の露出部と半導体内蔵層４０
９の第２面４０９ｂから露出した貫通導体４０４を重ね
る。図６（ｃ）に示すとおり、これらを加圧及び加熱す
ることにより、半導体内蔵層４０９、電気絶縁体４１０
および第２の電極パターン４０２ｂが一体硬化される。
この加圧及び過熱では、ビアペースト４０８によって貫
通導体４０４と第２の電極パターン４０２ｂが接続され
る。

【００５９】次に、図６（ｄ）に示す通り、キャリア４
０７を取り去れば、小型化、多層化に適した半導体装置
４００が形成できる。ここで、半導体内蔵層の電気絶縁
体層４０１と電気絶縁体４１０を半導体装置４００の電
気絶縁体４１１とし、その第１面及び第２面をそれぞれ
第１面４１１ａ及び第２面４１１ｂとすると、半導体装
置４００は、電気絶縁体４１１の第１面４１１ａ及び第
２面４１１ｂにそれぞれ第１の電極パターン４０２ａ及
び第２の電極パターン４０２ｂが形成され、電気絶縁体
４１１の内部に半導体４０３及び貫通導体４０４を配置
した半導体装置ということが言える。また、電極パター
ン４０２に半田ボール４２０を設けることにより、基板
への接続を容易に行うことができる。

【００６０】（実施の形態６）以下、本発明の実施の形
態６について図面を参照して説明する。図７は、本実施
の形態６における半導体装置５００の断面図である。図
７において、第１面５０９ａと第２面５０９ｂを有する
半導体内蔵層５０９は、図４（ｅ）に示す半導体装置２
００と同じ構造である。半導体内蔵層５０９の第１面５
０９ａには、第２の半導体５０３ｂがフェースアップで
設けられている。半導体５０３ｂには、電極５５１が設
けられ、電極５５１と貫通導体５０４はワイヤ５５０に
より接続されている。なお、半導体内蔵層５０９の内部
に配置されている半導体を第１の半導体５０３ａとす
る。

【００６１】以上のような構成の半導体装置５００の製
造法は、多層化に関する点以外は、上述した実施の形態
３と同様である。従って、本実施の形態６において、特
に説明のないものについては、詳細な説明を省略する。
同じ呼称の構成要素については、特に説明のない限り同
様の機能を有する。以下に製造法を説明する。まず、半
導体内蔵層５０９の第２面５０９ｂに第２の半導体５０
３ｂをフェースアップで設け、半導体５０３ａと半導体
５０３ｂによる積層構造にする。次に、第２の半導体５
０３ｂの電極５５１からの配線の引き出しは、ワイヤ５
５０によるワイヤボンディングによって行う。固体の貫
通導体５０４に金、アルミ、もしくは金メッキした材質
を使用すれば、ワイヤボンディングが可能であり、電極
５５１と貫通導体５０４は、ワイヤ５５０により接続さ
れる。

【００６２】以上のような工程により、貫通導体５０４
が積層側（半導体内蔵層５０９の第２面５０９ｂ）まで
引き出されているため、ワイヤボンディングのワイヤの
長さを短くすることができる。従って、高周波数化に適
し、信頼性の向上した半導体装置５００を形成すること
ができる。また、電極パターン５０２に半田ボール（図
示せず）を設けてもよい。半田ボールを設けることによ
り、基板への接続を容易に行うことができる。

【００６３】（実施の形態７）以下、本発明の実施の形
態７について図面を参照して説明する。図８は、本実施
の形態７における半導体装置６００の断面図である。図
８において、第１面６０９ａと第２面６０９ｂを有する
半導体内蔵層６０９は、図４（ｅ）に示す半導体装置２
００と同じ構造である。半導体内蔵層６０９の第１面６
０９ａには、第２の半導体６０３ｂがフェースダウンで
設けられている。半導体６０３ｂは、バンブ６０５を介
して貫通導体６０４と接続されている。なお、半導体内
蔵層６０９に内臓されている半導体を第１の半導体６０
３ａとする。

【００６４】以上のように構成された半導体装置６００
の製造法は、多層化に関する点以外は、上述した実施の
形態３と同様である。従って、本実施の形態７におい
て、特に説明のないものについては、詳細な説明を省略
する。同じ呼称の構成要素については、特に説明のない
限り同様の機能を有する。以下に製造法について説明す
る。

【００６５】まず、半導体内蔵層６０９の第２面６０９
ｂに半導体６０３ｂをフェースダウンで設け、半導体６
０３ａと半導体６０３ｂを積層構造にする。半導体６０
３ｂからの電極の引き出しは、半導体６０３ｂを貫通導
体６０４にバンプ６０５を介してフリップチップボンデ
ィングすることにより行う。固体の貫通導体６０４を使
用することにより、フリップチップ実装が可能となり、
半導体６０３ｂは、バンブ６０５を介して貫通導体６０
４と接続される。

【００６６】以上のように、半導体内蔵層６０７の貫通
導体６０４が積層側（半導体内蔵層の第２面６０９ｂ）
まで引き出されているため、多層化された半導体装置６
００を通常の接続方法で形成することができる。また、
電極パターン６０２に半田ボール（図示せず）を設けて
もよい。半田ボールを設けることにより、基板への接続
を容易に行うことができる。

【００６７】（実施の形態８）以下、本発明の実施の形
態８について図面を参照して説明する。図９は本実施の
形態における半導体装置７００の断面図である。図９に
おいて、半導体内蔵層７０９ｘ、半導体内蔵層７０９
ｙ、半導体内蔵層７０９ｚは、実施の形態３に示した半
導体装置２００と同じ工程で作成されたものである。た
だし、半導体内蔵層７０９ｘの電極パターン７０２ｘ、
半導体内蔵層７０９ｙの電極パターン７０２ｙ、半導体
内蔵層７０９ｚの電極パターン７０２ｚは、多層化に伴
い変更されている。ここで、半導体内蔵層７０９ｘ、半
導体内蔵層７０９ｙ及び半導体内蔵層７０９ｚに内蔵さ
れた半導体をそれぞれ、半導体７０３ｘ、半導体７０３
ｙ及び半導体７０３ｚとする。また、半導体内蔵層７０
９ｘ、半導体内蔵層７０９ｙ及び半導体内蔵層７０９ｚ
に内蔵された貫通導体をそれぞれ、貫通導体７０４ｘ、
貫通導体７０４ｙ及び貫通導体７０４ｚとする。更に、
半導体装置７００の第１面を７００ａ、第２面を７００
ｂとする。

【００６８】以上のような構成の半導体装置７００の製
造法は、多層化に関する点以外は、上述した実施の形態
３と同様である。従って、特に説明のないものについて
は、詳細な説明を省略する。更に、同じ呼称の構成要素
ついては、特に説明のない限り同様の機能を有する。

【００６９】まず、貫通導体７０４ｘと、電極パターン
７０２ｙを位置合わせした後、半田７０６により接続
し、半導体内蔵層７０９ｘと半導体内蔵層７０９ｙを積
層構造とする。更に、貫通導体７０４ｙと、電極パター
ン７０２ｚを位置合わせした後、半田７０６により接続
し、半導体内臓層７０９ｘ、７０９ｙ、７０９ｚを積層
構造とする。なお、この時、半田７０６の代用にフリッ
プチップボンディングで用いられるアンダーフィル樹脂
や、導電性接着剤、異方性導電フィルム（ＡＣＦ）を用
いてもよい。

【００７０】このような構成にすることにより、半導体
７０３ｚの電極は、電極パターン７０２ｚ、貫通導体７
０４ｙ、貫通導体７０４ｘ及び電極パターン７０２ｘを
経由して、半導体装置７００の第１面７００ａまで引き
出すことが可能となる。同様に、半導体７０３ｙの電極
は、電極パターン７０２ｙ、貫通導体７０４ｘ、電極パ
ターン７０２ｘを経由して、半導体装置７００の第１面
７００ａまで引き出すことが可能となる。従って、半田
ボール（図示せず）を電極パターン７０２ｘに設けるこ
とにより容易に基板への接続を行うことできる。

【００７１】なお、半導体内蔵層７０９ｘ、７０９ｙ、
７０９ｚの積層順は、上記順序に限定されるものではな
い。更に、半導体内蔵層７０９ｘ、７０９ｙ、７０９ｚ
の積層化を同時に行ってもよいことはいうまでもない。
以上のように、同様の工程で作成した半導体装置である
半導体内蔵層７０９ｘ、７０９ｙ、７０９ｚを積層する
ことにより、低コストで高密度実装可能な半導体装置７
００を形成することができる。

【００７２】

【発明の効果】以上のように、本発明の半導体装置で
は、貫通導体を用いることで、信頼性が高く、多層化に
適した高密度実装可能な構造とすることが可能となる。
しかも、高周波に対応しているうえ、簡単な設備で作成
できるため、低コスト化の向上を図ることが可能とな
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施の形態１における半導体装置の
断面図である。

【図２】本発明の実施の形態１における半導体装置の
製造工程の断面図である。

【図３】本発明の実施の形態２における半導体装置の
製造工程の断面図である。

【図４】本発明の実施の形態３における半導体装置の
製造工程の断面図である。

【図５】本発明の実施の形態４における半導体装置の
製造工程の断面図である。

【図６】本発明の実施の形態５における半導体装置の
製造工程の断面図である。

【図７】本発明の実施の形態６における半導体装置の
断面図である。

【図８】本発明の実施の形態７における半導体装置の
断面図である。

【図９】本発明の実施の形態８における半導体装置の
断面図である。

【符号の説明】

１００、２００、３００、４００、５００、６００、７
００半導体装置７００ａ半導体装置の第１面７００ｂ半導体装置の第２面１０１、２０１、３０１、４０１、４１０、４１１、５
０１、６０１、７０１電気絶縁体１０１ａ、２０１ａ、３０１ａ、４１０ａ、４１１ａ
電気絶縁体の第１面１０１ｂ、２０１ｂ、３０１ｂ、４１０ｂ、４１１ｂ
電気絶縁体の第２面１０２、２０２、３０２ａ、３０２ｂ、４０２ａ、４０
２ｂ、５０２、６０２、７０２ｘ、７０２ｙ、７０２ｚ
電極パターン１０３、２０３、３０３、４０３、５０３ａ、５０３
ｂ、６０３ａ、６０３ｂ、７０３ｘ、７０３ｙ、７０３
ｚ半導体１０４、２０４、３０４、４０４、５０４、６０４、７
０４ｘ、７０４ｙ、７０４ｚ貫通導体１０５、２０５、４０５、５０５、６０５、７０５
バンプ１０６、２０６、３０６、４０６、５０６、６０６、７
０６はんだ１０７、２０７、３０７、４０７キャリア１１５導電性接着剤３０８、４０８ビアペースト４０９、５０９、６０９、７０９ｘ、７０９ｙ、７０９
ｚ半導体内蔵層４０９ａ、５０９ａ、６０９ａ、半導体内蔵層の第
１面４０９ｂ、５０９ｂ、６０９ｂ、半導体内蔵層の第
２面１５０加圧板１５０ａ貫通孔５５０ワイヤ５５１電極

───────────────────────────────────────────────────── 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 25/10 25/11 (72)発明者小松慎五大阪府門真市大字門真1006番地松下電器産業株式会社内 (72)発明者平野浩一大阪府門真市大字門真1006番地松下電器産業株式会社内 (72)発明者山下嘉久大阪府門真市大字門真1006番地松下電器産業株式会社内 (72)発明者砂川義隆大阪府門真市大字門真1006番地松下電器産業株式会社内 (72)発明者天見和由大阪府門真市大字門真1006番地松下電器産業株式会社内 (72)発明者中谷誠一大阪府門真市大字門真1006番地松下電器産業株式会社内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】第１面と第２面を有する電気絶縁体と、前記電気絶縁体の少なくとも第１面に形成された第１の
電極パターンと、前記電気絶縁体の内部に配置され、前記第１の電極パタ
ーンに接続された第１の半導体と、前記電気絶縁体の内部で前記半導体とは別の位置に配置
され、前記第１面において前記第１の電極パターンに接
続された貫通導体を備え、前記電気絶縁体の第２面から前記貫通導体の端面が露出
することを特徴とする半導体装置。
【請求項２】第１面と第２面を有する電気絶縁体と、前記電気絶縁体の少なくとも第１面に形成された第１の
電極パターンと、前記電気絶縁体の少なくとも第２面に形成された第２の
電極パターンと、前記電気絶縁体の内部に配置され、前記第１の電極パタ
ーンに接続された第１の半導体と、前記電気絶縁体の内部で前記半導体とは別の位置に配置
され、前記第１面において前記第１の電極パターンに接
続され、前記第２面おいて前記第２の電極パターンに接
続された貫通導体とからなることを特徴とする半導体装
置。
【請求項３】前記電気絶縁体の第２面から前記第１の
半導体の一面が露出することを特徴とする請求項１に記
載の半導体装置。
【請求項４】前記電気絶縁体の第２面上に第２の半導
体を設け、該第２の半導体と、前記貫通導体の端面とを
接続したことを特徴とする請求項１に記載の半導体装
置。
【請求項５】前記第１の電極パターンに半田ボールが
実装されていることを特徴とする請求項１または２のい
ずれかに記載の半導体装置。
【請求項６】前記電気絶縁体がフィラーと絶縁性樹脂
を含む混合物からなることを特徴とする請求項１または
２のいずれかに記載の半導体装置。
【請求項７】前記フィラーが、アルミナ、マグネシ
ア、窒化ホウ素、窒化アルミ、窒化珪素、テフロン（登
録商標）及び、シリカから選ばれる少なくとも一つを含
むことを特徴とする請求項６に記載の半導体装置。
【請求項８】前記絶縁性樹脂が、エポキシ樹脂、フェ
ノール樹脂、フッ素樹脂、シアネート樹脂、ＰＰＯ樹脂
および、ＰＰＥ樹脂から選ばれる少なくとも一つの絶縁
性樹脂を含むことを特徴とする請求項６に記載の半導体
装置。
【請求項９】前記第１の電極パターンが、金属箔、リ
ードフレーム、導電性樹脂組成物の少なくとも一つで形
成されていることを特徴とする請求項１または２のいず
れかに記載の半導体装置。
【請求項１０】前記貫通導体が、前記第１の電極パタ
ーンに半田、導電性接着剤、異方性導電フィルムの少な
くともひとつを用いて接続されていることを特徴とする
請求項１または２のいずれかに記載の半導体装置。
【請求項１１】前記貫通導体が、ワイヤボンディング
可能な材料であることを特徴とする請求項１または２の
いずれかに記載の半導体装置。
【請求項１２】前記貫通導体が、アレイ状に形成され
ていることを特徴とする請求項１または２のいずれかに
記載の半導体装置。
【請求項１３】前記第１の半導体が半導体ベアーチッ
プであることを特徴とする請求項１または２のいずれか
に記載の半導体装置。
【請求項１４】前記半導体ベアーチップが前記第１の
電極パターンにフリップチップボンディング接続されて
いることを特徴とする請求項１３に記載の半導体装置。
【請求項１５】前記貫通導体と前記第２の半導体の接
続がワイヤボンディング、もしくはフリップチップボン
ディングによって行われていることを特徴とする請求項
４に記載の半導体装置。
【請求項１６】第１の電極パターンを形成する工程
と、前記第１の電極パターンに第１の半導体及び、貫通導体
を配置する工程と、前記第１の半導体及び、貫通導体を前記第１の電極パタ
ーンに固定する工程と、前記第１の電極パターンの上に粘土状の電気絶縁材を押
し付け、前記第１の半導体及び、前記貫通導体を電気絶
縁材に埋設する工程と、前記電気絶縁材を硬化させることにより電気絶縁体を形
成する工程と、前記貫通導体の端面を前記電気絶縁体から露出させる工
程とを含むことを特徴とする半導体装置の製造方法。
【請求項１７】前記電気絶縁材を硬化させることによ
り電気絶縁体を形成する工程により、前記第１の半導体
及び、貫通導体を前記第１の電極パターンに固定する工
程を行うことを特徴とする請求項１６に記載の半導体装
置の製造方法。
【請求項１８】前記第１の電極パターンの上に粘土状
の電気絶縁材を押し付け、前記第１の半導体及び、前記
貫通導体を電気絶縁材に埋設することにより、前記貫通
導体の端面を露出させる工程を行うことを特徴とする請
求項１６に記載の半導体装置の製造方法。
【請求項１９】前記貫通導体の端面を前記電気絶縁体
から露出させる工程が、前記電気絶縁体を研磨、研削、
切断の少なくともひとつによって薄型化することにより
行われることを特徴とする請求項１６に記載の半導体装
置の製造方法。
【請求項２０】更に、第２の半導体を前記貫通導体に
接続する工程を含むことを特徴とする請求項１６に記載
の半導体装置の製造方法。
【請求項２１】複数の請求項１に記載の半導体装置を
多層化し、前記貫通導体と前記第１の電極パターンを接
続することにより互いの電気的接続を行うことを特徴と
する多層化された半導体装置。
【請求項２２】前記第１の電極パターンと前記貫通導
体の接続が半田、もしくはフリップチップボンディング
によって行われていることを特徴とする請求項２１に記
載の半導体装置。
【請求項２３】請求項１６に記載の製造方法により製
造された複数の半導体装置を、前記貫通導体と前記第１
の電極パターンを接続することにより多層化する工程を
更に含むことを特徴とする半導体装置の製造方法。