JP2003273155A - 半導体装置及びその製造方法 - Google Patents

半導体装置及びその製造方法

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JP2003273155A JP2002074096A JP2002074096A JP2003273155A JP 2003273155 A JP2003273155 A JP 2003273155A JP 2002074096 A JP2002074096 A JP 2002074096A JP 2002074096 A JP2002074096 A JP 2002074096A JP 2003273155 A JP2003273155 A JP 2003273155A
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semiconductor device
protrusion
electrode
conductive film
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Masataka Mizukoshi
正孝 水越
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Fujitsu Ltd
Original Assignee
Fujitsu Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 基板の表面側と裏面側との間で電気的な接続
を行うための貫通電極を有する半導体装置及びその製造
方法において、実装時のストレスを十分に吸収しうる信
頼性の高い貫通電極を有する半導体装置並びにこのよう
な半導体装置を安定して製造しうる半導体装置の製造方
法を提供する。 【解決手段】 基板１０と、基板１０の一方の面上に形
成された電極１２と、基板１０を貫く貫通孔１８と、貫
通孔１８内に形成され、電極１２に電気的に接続された
貫通電極３８とを有する半導体装置において、貫通電極
３８が、貫通孔１８の内壁に沿って形成され、基板１０
の他方の面側に露出する導電膜２６，３２と、基板１０
の他方の面側に露出した導電膜３２上に形成された針状
の突起部３６とを有する。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、半導体装置及びそ
の製造方法に係り、特に、基板の表面側と裏面側との間
の電気的な接続を行うための貫通電極を有する半導体装
置及びその製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】電子機器の高性能化・小型化の要求に伴
い、半導体装置への入出力密度は益々増加している。こ
のため、ＬＳＩパッケージとしては、ＣＳＰ（チップサ
イズパッケージ）やウェーハレベルＣＳＰなど、より小
型化が可能なパッケージの採用が検討されている。ま
た、ＬＳＩチップを３次元に積層して更に高密度化する
複合デバイスについても検討されている。
【０００３】ＬＳＩチップを３次元に積層するには、上
下方向に配置したＬＳＩチップ間において電気的な接続
を確保する必要がある。このためには、ＬＳＩチップ
に、表面側と裏面側との間で電気的な接続を行うための
貫通電極を形成する必要がある。
【０００４】ＬＳＩチップに貫通電極を形成する従来の
方法では、まず、反応性イオンエッチングやレーザ照射
により、ＬＳＩチップに深い孔を形成する。次いで、Ｃ
ＶＤ法等により、孔の内面に絶縁膜を形成する。次い
で、例えばスパッタ法により、絶縁膜を形成した孔内に
金属膜を充填する。次いで、ＬＳＩチップを裏面から研
削及びドライエッチングし、孔内に埋め込まれた金属膜
の先端部を裏面に露出させる。こうして、孔内に埋め込
まれた金属膜よりなる貫通電極が形成されていた。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来の貫通電極の形成方法では、ＬＳＩチップの裏面に露
出する貫通電極の突起部の長さが十分ではなかった。ま
た、孔を形成する際のエッチングのばらつきによって、
突起部の長さのばらつきが大きかった。突起部が短くば
らつきが大きい場合、この突起部を用いて接続を行う
と、実装時のストレスを十分に吸収することができず、
安定した電気的接続を保持することが困難であった。
【０００６】本発明の目的は、基板の表面側と裏面側と
の間で電気的な接続を行うための貫通電極を有する半導
体装置及びその製造方法において、実装時のストレスを
十分に吸収しうる信頼性の高い貫通電極を有する半導体
装置並びにこのような半導体装置を安定して製造しうる
半導体装置の製造方法を提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】上記目的は、基板と、前
記基板の一方の面上に形成された電極と、前記基板を貫
く貫通孔と、前記貫通孔内に形成され、前記電極に電気
的に接続された貫通電極とを有する半導体装置であっ
て、前記貫通電極は、前記貫通孔の内壁に沿って形成さ
れ、前記基板の他方の面側に露出する導電膜と、前記基
板の前記他方の面側に露出した前記導電膜上に形成され
た針状の突起部とを有することを特徴とする半導体装置
によって達成される。
【０００８】また、上記目的は、基板の表面に、裏面に
達しない孔を形成する工程と、前記基板の前記表面上及
び前記孔内に、導電膜を形成する工程と、前記基板の前
記裏面側から、前記導電膜が露出するまで前記基板を除
去する工程と、前記基板の前記裏面側に露出した前記導
電膜上に、針状の突起部を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によっても達成され
る。
【０００９】また、上記の半導体装置の製造方法におい
て、メッキ液の液面と前記基板との距離を徐々に離間し
ながら、メッキ法により前記導電膜上に金属又は合金を
成長することにより、前記基板の前記裏面側に露出した
前記導電膜上に針状の突起部を形成するようにしてもよ
い。
【００１０】また、上記目的は、基板の一方の面上に形
成された電極と、前記基板を貫く貫通孔の内壁に沿って
形成された導電膜と、前記基板の前記他方の面側に露出
した前記導電膜上に形成された針状の突起部と、前記突
起部に設けられた半田ボールとを有する半導体装置を複
数有し、一の前記半導体装置の前記電極上に他の一の前
記半導体装置の前記半田ボールが接続するように、複数
の前記半導体装置が積み重ねられていることを特徴とす
る３次元半導体集積回路によっても達成される。
【００１１】また、上記の３次元半導体集積回路装置に
おいて、複数の前記半導体装置は、プリント基板上に実
装されており、前記プリント基板に直接接続する前記半
導体装置の前記突起部の長さが、他の前記半導体装置の
突起部の長さよりも長くなるようにしてもよい。
【００１２】
【発明の実施の形態】本発明の一実施形態による半導体
装置及びその製造方法について図１乃至図８を用いて説
明する。
【００１３】図１は本実施形態による半導体装置の構造
を示す概略断面図、図２乃至図７は本実施形態による半
導体装置の製造方法を示す工程断面図、図８は本実施形
態による半導体装置の多重積層方法を示す工程断面図で
ある。
【００１４】はじめに、本実施形態による半導体装置の
構造について図１を用いて説明する。
【００１５】基板１０上には、電極１２が形成されてい
る。基板１０は、図示しないトランジスタなどの半導体
素子や、キャパシタ、インダクタなどの受動素子を有す
る半導体基板であり、電極１２は、これら素子に電気的
に接続されている。基板１０の裏面側には、有機絶縁膜
３４が形成されている。基板１０の電極１２が形成され
た領域には、基板１０の裏面に達する孔１８が形成され
ている。孔１８内には、基板１０の表面側において電極
１２に電気的に接続され、基板１０の裏面に突出するよ
うに形成された貫通電極３８が形成されている。貫通電
極３８は、孔１８の内壁に沿って形成された金属膜２
６，３２と、基板１０の裏面に露出する金属膜２６上に
突出して形成された針状の突起部３６とを有している。
【００１６】このように、本実施形態による半導体装置
は、基板１０の裏面側に針状の突起部３６を有する貫通
電極３８を有することに主たる特徴がある。このように
して基板１０の裏面側に針状の突起部３６を設けること
により、この突起部３６によって実装時のストレスが吸
収され、安定した接続を実現することができる。
【００１７】また、この突起部３６は、メッキ法により
容易に形成することができ、また、その長さを自在に制
御することができる。したがって、基板１０に形成した
孔１８の形状や長さの制約を受けることなく、突起部３
６を有する貫通電極３８を安定して形成することができ
る。
【００１８】次に、本実施形態による半導体装置の製造
方法について、図２乃至図７を用いて説明する。
【００１９】まず、基板１０上に、例えばスピンコート
法により、フォトレジスト膜１４を形成する。なお、基
板１０は、図示しないトランジスタなどの半導体素子及
びキャパシタやインダクタなどの受動素子が形成された
半導体基板であり、その上面には所定の素子に接続され
た電極１２が形成されている。
【００２０】次いで、フォトリソグラフィーにより、フ
ォトレジスト膜１４に、電極１２が形成された領域を露
出する開口部１６を形成する（図２（ａ））。なお、開
口部１６は、貫通電極３８の形成予定領域に形成する。
【００２１】次いで、開口部１６を形成したフォトレジ
スト膜１４をマスクとして反応性イオンエッチングを行
い、開口部１６内に露出する電極１２を除去する（図２
（ｂ））。
【００２２】次いで、フォトレジスト膜１４をマスクと
して反応性イオンエッチング或いはレーザ光の照射を行
い、開口部１６内の基板１０に孔１８を形成する（図２
（ｃ））。孔１８は、例えば深さを５０〜３００μｍ程
度とし、基板１０の内部ほど開口径が狭い鳶口状に形成
する。なお、鳶口状の孔１８を形成する技術に関して
は、例えば特願２００２−１７３８号明細書に詳述され
ている。
【００２３】次いで、孔１８上に開口部２２が形成され
たハードマスク２０を基板１０上に載置する。次いで、
例えばＣＶＤ法により、例えば膜厚２０ｎｍのシリコン
酸化膜或いはシリコン窒化膜を堆積する（図３
（ａ））。次いで、ハードマスク２０を除去する。こう
して、孔１８の内壁に、シリコン酸化膜或いはシリコン
窒化膜よりなる絶縁膜２４を選択的に形成する（図３
（ｂ））。
【００２４】なお、例えば特願２００２−１７３８号明
細書に記載のように、孔１８の形成と同時に孔１８内壁
を覆う絶縁膜を形成できるような場合には、本工程は必
ずしも必要はない。
【００２５】また、孔１８は、必ずしも電極１２が形成
された領域に形成する必要はない。例えば、上層に形成
されるＬＳＩチップと下層に形成されるＬＳＩチップと
を電気的に接続することのみを目的とし、その間に挟ま
れたＬＳＩチップとは電気的な接続を行わないような場
合には、電極１２が形成されていない領域に孔１８を形
成することができる。
【００２６】次いで、全面に、例えばスパッタ法によ
り、例えば膜厚２０ｎｍのチタン（Ｔｉ）膜とパラジウ
ム（Ｐｔ）膜との積層膜よりなる金属膜２６を形成する
（図３（ｃ））。
【００２７】金属膜２６は、絶縁膜２４との間の密着性
に優れた金属若しくは合金と半田に対する濡れ性に優れ
た金属若しくは合金との積層膜、或いは、絶縁膜２４と
の間の密着性及び半田に対する濡れ性に優れた金属若し
くは合金よりなる膜により構成することが望ましい。シ
リコン酸化膜などの絶縁膜２４に対する密着性に優れた
材料としては、クロム（Ｃｒ）やチタン等が挙げられ
る。また、半田に対する濡れ性に優れた材料としては、
銀（Ａｇ）、金（Ａｕ）、銅（Ｃｕ）、ニッケル（Ｎ
ｉ）、パラジウム、プラチナ（Ｐｔ）等が挙げられる。
したがって、金属膜２６としては、例えば、Ｔｉ膜とＰ
ｄ膜との積層膜、Ｔｉ膜とＰｔ膜との積層膜、Ｔｉ膜と
Ｎｉ膜との積層膜、Ｃｒ膜とＣｕ膜との積層膜、或いは
これら組み合わせからなる合金膜などを適用することが
できる。
【００２８】次いで、基板１０上に、フィルムレジスト
２８を貼り付け、露光現像することにより、フィルムレ
ジスト２８に、孔１８及び電極１２の少なくとも一部を
露出する開口部３０を形成する（図４（ａ））。なお、
フィルムレジスト２８とは、フィルム状に成型されたレ
ジストであり、感光性を有する。
【００２９】次いで、金属膜２６を電極及びシード層と
して用い、メッキ法により、開口部３０内の金属膜２６
上に選択的に金属膜３２を形成する（図４（ｂ））。
【００３０】金属膜３２を構成する材料は、半田に対す
る濡れ性に優れた単一材料或いは合金材料から選択する
ことが望ましい。金属膜３２に好適な材料としては、例
えば、銀、金、銅、ニッケル、パラジウム若しくはプラ
チナ又はこれらの合金が挙げられる。
【００３１】次いで、フィルムレジスト２８を除去した
後、例えばグラインダーにより、基板１０の裏面側か
ら、金属膜２６，３２の端部が露出する直前まで基板１
０を研削する。
【００３２】次いで、例えばフッ素系ガスを用いたドラ
イエッチングにより、基板１０の裏面側に金属膜２６，
３２の先端が数十μｍ程度露出するまで、基板１０の裏
面をエッチングする（図５（ａ））。
【００３３】次いで、基板の裏面側に露出する領域の金
属膜２６が半田に対する濡れ性に乏しい材料により構成
されている場合にあっては、この膜を除去する。例え
ば、上記の例では、金属膜２６をチタン膜とパラジウム
膜との積層膜により構成しているが、チタン膜は半田に
対する濡れ性に乏しい。そこで、金属膜２６を構成する
膜のうち、チタン膜を選択的に除去する。
【００３４】金属膜２６の一部を除去するのは、後の工
程において金属膜上に半田に対して濡れ性の優れた金属
よりなる突起部３６を形成するに際し、メッキ法による
成長を可能とし、また、密着性を向上するためである。
したがって、金属膜２６を例えば絶縁膜との間の密着性
及び半田に対する濡れ性に優れた合金等により構成し、
メッキ法による成長が可能で密着性が十分得られる場合
には、必ずしも本工程を行う必要はない。
【００３５】次いで、基板１０の裏面上に、例えばスピ
ンコート法により、例えばポリイミドなどよりなる有機
絶縁膜３４を塗布する。この際、塗布原料の粘度及び回
転数を適宜調整し、平坦部の膜厚が厚く、金属膜３２上
の膜厚が薄くなるように塗布する（図５（ｂ））。例え
ば、塗布原料の粘度を３０Ｐｏｉｓｅ、回転数を２００
０ｒｐｍとすることにより、平坦部の膜厚が５μｍ、金
属膜３２上の膜厚が１μｍとなる。
【００３６】次いで、有機絶縁膜３４を乾燥固化した
後、基板１０の裏面を酸素プラズマ処理する。この際、
金属膜３２上の有機絶縁膜３４は他の領域の膜厚よりも
薄いので、金属膜３２が露出した後も、他の領域には有
機絶縁膜３４が残存する（図５（ｃ））。酸素プラズマ
処理は、この状態で停止する。
【００３７】次いで、電極膜２６を電極に用い、メッキ
法により、基板１０の裏面側に露出する金属膜２６上
に、突起部３６を成長する。この際、図７に示すよう
に、メッキ液５２の液面と基板１０との距離を徐々に離
しながら成長を続けることにより、例えば長さが１００
μｍの針状に伸びる突起部３６を形成する。このように
して突起部３６を形成することにより、マスクレスで金
属膜３２上に針状の突起部３６を形成することができ
る。なお、突起部３６の長さは、後の工程で接続する半
田ボールのサイズの約１／２程度にすることが好まし
い。
【００３８】突起部３６を構成する材料は、金属膜２６
と同様の特性を有する材料を適宜選択することが望まし
く、例えば、銀、金、銅、ニッケル、パラジウム若しく
はプラチナ又はこれらの合金を適用することができる。
【００３９】ここで、突起部３６の成長途中或いは成長
後に、突起部３６の先端部を細かな番手の平面砥石で研
磨し、基板１０全面の突起の高さを揃えるようにしても
よい。こうすることにより、基板１０を多重積層した場
合に安定した接続を確保することができる。殊に、プリ
ント基板に直接接続するための長い突起部３６を有する
貫通電極３８を形成する場合にあっては、このような手
法が有効である。
【００４０】こうして、基板１０を貫き、金属膜２６，
３２及び突起部３６を有する貫通電極３８を形成する
（図６（ａ））。
【００４１】次いで、基板１０の表面側から、金属膜３
２をマスクとして金属膜２６をエッチングし、貫通電極
３８間を互いに電気的に分断する（図６（ｂ））。
【００４２】次いで、突起部３６に半田ボール４０を突
き刺して温度を加えることにより、突起部３６に半田ボ
ール４０を溶着させる（図６（ｃ））。
【００４３】こうして、貫通電極３８を有する半導体装
置を製造することができる。
【００４４】次に、貫通電極を有する半導体装置をプリ
ント基板上に多重積層する方法について図８を用いて説
明する。
【００４５】まず、上記半導体装置の製造方法により、
貫通電極３８を有する半導体装置６０を複数用意する。
この際、プリント基板７２に直接接続する半導体装置６
０ａについては、突起部３６の長さを例えば約３００μ
ｍ程度と、他の半導体装置６０よりも長くし（図８
（ａ））、突起部３６の先端に半田ボール４０を溶着す
る（図８（ｂ））。突起部３６の長さを長くすることに
より、プリント基板７０との間の熱膨張係数差が大きい
場合でも、突起部３６によって熱膨張係数差に基づくス
トレスを吸収することができる。これにより、安定した
接続を確保することができる。
【００４６】プリント基板７２に直接接続する突起部３
６を有する貫通電極３８を形成する場合、半導体装置の
サイズが５ｍｍ□以上では、突起部３６の長さは、３０
０μｍ以上であることが望ましい。
【００４７】次いで、プリント基板７０上に、半導体装
置６０ａ及び複数の半導体装置６０を順次積み重ね、温
度を加えることにより半田ボール４０を溶融し、互いに
接続する。
【００４８】これにより、貫通電極３８を有する複数の
半導体装置６０ａ，６０を、プリント基板７０上に多重
積層することができる。
【００４９】このように、本実施形態によれば、基板の
裏面側に針状の突起部を有する貫通電極を形成するの
で、この突起部によって実装時のストレスが吸収され、
安定した接続を実現することができる。また、この突起
部は、メッキ法により容易に形成することができ、ま
た、その長さを自在に制御することができる。したがっ
て、基板に形成した孔の形状や長さの制約を受けること
なく、突起部を有する貫通電極を安定して形成すること
ができる。
【００５０】以上詳述したように、本発明の特徴をまと
めると以下の通りとなる。
【００５１】（付記１） 基板と、前記基板の一方の面
上に形成された電極と、前記基板を貫く貫通孔と、前記
貫通孔内に形成され、前記電極に電気的に接続された貫
通電極とを有する半導体装置であって、前記貫通電極
は、前記貫通孔の内壁に沿って形成され、前記基板の他
方の面側に露出する導電膜と、前記基板の前記他方の面
側に露出した前記導電膜上に形成された針状の突起部と
を有することを特徴とする半導体装置。
【００５２】（付記２） 付記１記載の半導体装置にお
いて、前記基板の前記他方の面側に、前記突起部を覆う
ように設けられた半田ボールを更に有することを特徴と
する半導体装置。
【００５３】（付記３） 付記１記載の半導体装置にお
いて、前記突起部の先端に設けられた半田ボールを更に
有することを特徴とする半導体装置。
【００５４】（付記４） 付記１乃至３のいずれか１項
に記載の半導体装置において、前記導電膜は、前記貫通
孔の前記内壁に接して設けられ、前記基板と密着する金
属又は合金よりなる膜を有する第１の膜と、前記第１の
膜上に形成され、半田に濡れる金属又は合金よりなる第
２の膜を有することを特徴とする半導体装置。
【００５５】（付記５） 付記１乃至４のいずれか１項
に記載の半導体装置において、前記突起部は、半田に濡
れる金属又は合金により構成されていることを特徴とす
る半導体装置。
【００５６】（付記６） 付記４記載の半導体装置にお
いて、前記基板密着する前記金属又は前記合金は、クロ
ム、チタン、又はクロム若しくはチタンを含む合金であ
ることを特徴とする半導体装置。
【００５７】（付記７） 付記４又は５記載の半導体装
置において、半田に濡れる前記金属又は前記合金は、
銀、金、銅、ニッケル、パラジウム若しくはプラチナ又
はこれらの合金であることを特徴とする半導体装置。
【００５８】（付記８） 付記１乃至７のいずれか１項
に記載の半導体装置において、複数の前記貫通電極を有
し、複数の前記突起部の高さがほぼ均一であることを特
徴とする半導体装置。
【００５９】（付記９） 基板の表面に、裏面に達しな
い孔を形成する工程と、前記基板の前記表面上及び前記
孔内に、導電膜を形成する工程と、前記基板の前記裏面
側から、前記導電膜が露出するまで前記基板を除去する
工程と、前記基板の前記裏面側に露出した前記導電膜上
に、針状の突起部を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。
【００６０】（付記１０） 付記９記載の半導体装置の
製造方法において、メッキ液の液面と前記基板との距離
を徐々に離間しながら、メッキ法により前記導電膜上に
金属又は合金を成長することにより、前記基板の前記裏
面側に露出した前記導電膜上に針状の突起部を形成する
ことを特徴とする半導体装置の製造方法。
【００６１】（付記１１） 付記９又は１０記載の半導
体装置の製造方法において、前記孔を形成する工程で
は、基板の前記表面側ほど開口幅が広い鳶口状の前記孔
を形成することを特徴とする半導体装置の製造方法。
【００６２】（付記１２） 付記９乃至１１のいずれか
１項に記載の半導体装置の製造方法において、前記突起
部の形成途中又は形成後に、前記突起部の先端を研磨
し、前記基板に形成された複数の前記突起部の高さを揃
える工程を更に有することを特徴とする半導体装置の製
造方法。
【００６３】（付記１３） 付記９乃至１２のいずれか
１項に記載の半導体装置の製造方法において、前記導電
膜を形成する工程では、前記基板に密着する材料よりな
る第１の導電膜と、半田に濡れる材料よりなる第２の導
電膜とを有する前記導電膜を形成し、前記突起部を形成
する工程では、前記基板の前記裏面に露出する前記第１
の導電膜を選択的に除去した後、前記第２の導電膜上に
前記突起部を形成することを特徴とする半導体装置の製
造方法。
【００６４】（付記１４） 基板の一方の面上に形成さ
れた電極と、前記基板を貫く貫通孔の内壁に沿って形成
された導電膜と、前記基板の前記他方の面側に露出した
前記導電膜上に形成された針状の突起部と、前記突起部
に設けられた半田ボールとを有する半導体装置を複数有
し、一の前記半導体装置の前記電極上に他の一の前記半
導体装置の前記半田ボールが接続するように、複数の前
記半導体装置が積み重ねられていることを特徴とする３
次元半導体集積回路。
【００６５】（付記１５） 付記１４記載の３次元半導
体集積回路装置において、複数の前記半導体装置は、プ
リント基板上に実装されており、前記プリント基板に直
接接続する前記半導体装置の前記突起部の長さが、他の
前記半導体装置の突起部の長さよりも長いことを特徴と
する３次元半導体集積回路。
【００６６】
【発明の効果】以上の通り、本発明によれば、基板と、
基板の一方の面上に形成された電極と、基板を貫く貫通
孔と、貫通孔内に形成され、電極に電気的に接続された
貫通電極とを有する半導体装置において、貫通電極を、
貫通孔の内壁に沿って形成され基板の他方の面側に露出
する導電膜と、基板の他方の面側に露出した導電膜上に
形成された針状の突起部とにより構成するので、この突
起部によって実装時のストレスが吸収され、安定した接
続を実現することができる。また、この突起部は、メッ
キ法により容易に形成することができ、また、その長さ
を自在に制御することができる。したがって、基板に形
成した孔の形状や長さの制約を受けることなく、突起部
を有する貫通電極を安定して形成することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態による半導体装置の構造を
示す概略断面図である。
【図２】本発明の一実施形態による半導体装置の製造方
法を示す工程断面図（その１）である。
【図３】本発明の一実施形態による半導体装置の製造方
法を示す工程断面図（その２）である。
【図４】本発明の一実施形態による半導体装置の製造方
法を示す工程断面図（その３）である。
【図５】本発明の一実施形態による半導体装置の製造方
法を示す工程断面図（その４）である。
【図６】本発明の一実施形態による半導体装置の製造方
法を示す工程断面図（その５）である。
【図７】本発明の一実施形態による半導体装置の製造方
法における貫通電極の突起部を形成する方法を示す図で
ある。
【図８】本発明の一実施形態による半導体装置の多重積
層方法を示す工程断面図である。
【符号の説明】
１０…基板 １２…電極 １４…フォトレジスト膜 １６…開口部 １８…孔 ２０…ハードマスク ２２…開口部 ２４…絶縁膜 ２６…金属膜 ２８…フィルムレジスト ３０…開口部 ３２…金属膜 ３４…有機絶縁膜 ３６…突起部 ３８…貫通電極 ４０…半田ボール ５０…メッキ槽 ５２…メッキ液 ６０…半導体装置 ７０…プリント基板

Claims (10)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 基板と、前記基板の一方の面上に形成さ
    れた電極と、前記基板を貫く貫通孔と、前記貫通孔内に
    形成され、前記電極に電気的に接続された貫通電極とを
    有する半導体装置であって、 前記貫通電極は、前記貫通孔の内壁に沿って形成され、
    前記基板の他方の面側に露出する導電膜と、前記基板の
    前記他方の面側に露出した前記導電膜上に形成された針
    状の突起部とを有することを特徴とする半導体装置。
  2. 【請求項２】 請求項１記載の半導体装置において、 前記基板の前記他方の面側に、前記突起部を覆うように
    設けられた半田ボールを更に有することを特徴とする半
    導体装置。
  3. 【請求項３】 請求項１記載の半導体装置において、 前記突起部の先端に設けられた半田ボールを更に有する
    ことを特徴とする半導体装置。
  4. 【請求項４】 請求項１乃至３のいずれか１項に記載の
    半導体装置において、 前記導電膜は、前記貫通孔の前記内壁に接して設けら
    れ、前記基板と密着する金属又は合金よりなる膜を有す
    る第１の膜と、前記第１の膜上に形成され、半田に濡れ
    る金属又は合金よりなる第２の膜を有することを特徴と
    する半導体装置。
  5. 【請求項５】 請求項１乃至４のいずれか１項に記載の
    半導体装置において、 複数の前記貫通電極を有し、複数の前記突起部の高さが
    ほぼ均一であることを特徴とする半導体装置。
  6. 【請求項６】 基板の表面に、裏面に達しない孔を形成
    する工程と、 前記基板の前記表面上及び前記孔内に、導電膜を形成す
    る工程と、 前記基板の前記裏面側から、前記導電膜が露出するまで
    前記基板を除去する工程と、 前記基板の前記裏面側に露出した前記導電膜上に、針状
    の突起部を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。
  7. 【請求項７】 請求項６記載の半導体装置の製造方法に
    おいて、 メッキ液の液面と前記基板との距離を徐々に離間しなが
    ら、メッキ法により前記導電膜上に金属又は合金を成長
    することにより、前記基板の前記裏面側に露出した前記
    導電膜上に針状の突起部を形成することを特徴とする半
    導体装置の製造方法。
  8. 【請求項８】 請求項６又は７記載の半導体装置の製造
    方法において、 前記突起部の形成途中又は形成後に、前記突起部の先端
    を研磨し、前記基板に形成された複数の前記突起部の高
    さを揃える工程を更に有することを特徴とする半導体装
    置の製造方法。
  9. 【請求項９】 基板の一方の面上に形成された電極と、
    前記基板を貫く貫通孔の内壁に沿って形成された導電膜
    と、前記基板の前記他方の面側に露出した前記導電膜上
    に形成された針状の突起部と、前記突起部に設けられた
    半田ボールとを有する半導体装置を複数有し、 一の前記半導体装置の前記電極上に他の一の前記半導体
    装置の前記半田ボールが接続するように、複数の前記半
    導体装置が積み重ねられていることを特徴とする３次元
    半導体集積回路。
  10. 【請求項１０】 請求項９記載の３次元半導体集積回路
    装置において、 複数の前記半導体装置は、プリント基板上に実装されて
    おり、前記プリント基板に直接接続する前記半導体装置
    の前記突起部の長さが、他の前記半導体装置の突起部の
    長さよりも長いことを特徴とする３次元半導体集積回
    路。
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