JP2003282819A

JP2003282819A - 半導体装置の製造方法

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Publication number: JP2003282819A
Application number: JP2002089590A
Authority: JP
Inventors: Kazumi Hara; 一巳原
Original assignee: Seiko Epson Corp
Current assignee: Seiko Epson Corp
Priority date: 2002-03-27
Filing date: 2002-03-27
Publication date: 2003-10-03

Abstract

(57)【要約】【課題】接合信頼性を確保しつつ、接合に要する時間
を短縮できる半導体装置の製造方法を提供すること。【解決手段】図２に示す半導体装置の製造方法は、一
方の面に集積回路が形成された基板２０と、集積回路の
一部と電気的に接続され、基板２０を貫通し、両端部２
４１、２４２が基板２０から突出するよう設けられた端
子２４とを有する半導体チップ２を３つ以上、端子３１
を有するインターポーザー３上に積層し、隣接する前記
端子同士（端子３１と端子２４、端子２４同士）を一致
するよう位置決めする工程（第１の工程）［Ｓ１］と、
隣接する前記端子同士を一括して接合する工程（第２の
工程）［Ｓ２］とを有している。工程［Ｓ２］は、積層
体１０に対して、リフローによる加熱、または、ボンデ
ィングツールによる加熱・加圧を行うことにより、ろう
材層２５（ろう材）を溶融して、隣接する端子同士を接
合する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、半導体装置の製造
方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】近年、電子機器の高性能化、小型化にと
もなって、１つのパッケージ内に複数の半導体チップを
配置したマルチチップパッケージが用いられるようにな
っている。この場合、複数の半導体チップを平面的に並
べるよりも、厚さ方向に積層する方が面積あたりの集積
度が高くなり有利である。

【０００３】そこで、半導体チップを厚さ方向に積層し
た積層構造の半導体装置の開発が進められている。

【０００４】この積層構造の半導体装置は、例えば次の
ようにして製造される。まず、半導体チップの基板に、
その厚さ方向に貫通し、両端部が基板から突出して設け
られた端子の一方の端部の端面に半田をメッキする。

【０００５】この半田がメッキされた半導体チップを、
端子を有するインターポーザーの上に、端子の端面同士
が重なるように積層する。そして、加熱または加熱・加
圧を行うことにより、半田を溶融させ、端子同士を接合
する。

【０００６】そして、２段目の半導体チップを接合する
には、先に接合した半導体チップの上に、半導体チップ
をもう一段積層し、同様に位置合わせ、接合処理を行
う。このように半導体チップを一段毎に位置合わせし、
接合処理を繰り返すことによって多層構造の半導体装置
を製造する。

【０００７】しかしながら、半導体チップを一段積層す
る毎に、位置合わせ・接合処理を繰り返すと、すでに接
合された部分には、それ以降の接合回数分の熱履歴が加
わることになり、接合信頼性が劣化するという問題があ
る。

【０００８】また、後の接合工程で、一旦接合した部分
の半田が、再度溶融することになり、その際に、インタ
ーポーザーと半導体チップとの間、半導体チップ同士の
間での位置ズレが生じる可能性もある。

【０００９】また、１回の接合工程は、３〜６０秒の時
間を要するため、この工程を繰り返し行うと、その繰り
返し回数倍の接合時間を要し、半導体装置の生産性を低
めることになる。

【００１０】

【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、接合
信頼性を確保しつつ、接合に要する時間を短縮できる半
導体装置の製造方法を提供することにある。

【００１１】

【課題を解決するための手段】このような目的は、下記
（１）〜（１５）の本発明により達成される。

【００１２】（１）一方の面に集積回路が形成された
基板と、前記集積回路の一部と電気的に接続され、前記
基板を貫通し、両端部が前記基板から突出するよう設け
られた端子とを有する半導体チップを３つ以上、端子を
有するインターポーザー上に積層し、隣接する前記端子
同士が一致するよう位置決めする第１の工程と、隣接す
る前記端子同士を一括して接合する第２の工程とを有す
ることを特徴とする半導体装置の製造方法。

【００１３】（２）前記第２の工程は、ボンディング
ツールを用いた加熱・加圧により行われる上記（１）に
記載の半導体装置の製造方法。

【００１４】（３）前記第２の工程は、リフローによ
り行われる上記（１）に記載の半導体装置の製造方法。

【００１５】（４）前記端子は、その少なくとも前記
一方の面側の端部にろう材が被着されている上記（１）
ないし（３）のいずれかに記載の半導体装置の製造方
法。

【００１６】（５）前記第２の工程において、前記ろ
う材を溶融させることにより、前記端子同士を接合する
上記（４）に記載の半導体装置の製造方法。

【００１７】（６）前記第２の工程における前記端子
同士の接合は、前記インターポーザーと前記半導体チッ
プとの間および前記半導体チップ同士の間に、間隙が形
成された状態で完了する上記（１）ないし（５）のいず
れかに記載の半導体装置の製造方法。

【００１８】（７）前記第１の工程において、前記イ
ンターポーザーと前記半導体チップとの間および前記半
導体チップ同士の間に、粘着性または接着性を有する充
填物を介在させて、前記半導体チップを積層する上記
（１）ないし（６）のいずれかに記載の半導体装置の製
造方法。

【００１９】（８）前記充填物は、フラックスまたは
熱硬化性接着剤である上記（７）に記載の半導体装置の
製造方法。

【００２０】（９）前記第２の工程に先立って、前記
充填物中から空気を除去する工程を有する上記（７）ま
たは（８）に記載の半導体装置の製造方法。

【００２１】（１０）前記第１の工程において、前記
インターポーザーと前記半導体チップとの間および前記
半導体チップ同士の間に、粘着性または接着性を有し、
導電性粒子を含むシート材を介在させて、前記半導体チ
ップを積層する上記（１）または（２）に記載の半導体
装置の製造方法。

【００２２】（１１）前記第２の工程において、前記
導電性粒子を介して、前記端子同士を接合する上記（１
０）に記載の半導体装置の製造方法。

【００２３】（１２）前記第２の工程に先立って、前
記シート材中から空気を除去する工程を有する上記（１
０）または（１１）に記載の半導体装置の製造方法。

【００２４】（１３）前記第１の工程において、前記
インターポーザーと各前記半導体チップとがほぼ平行と
なるよう前記半導体チップを積層する上記（１）ないし
（１２）のいずれかに記載の半導体装置の製造方法。

【００２５】（１４）前記第１の工程において、前記
一方の面を鉛直下方に向けた状態で、前記半導体チップ
を積層する上記（１）ないし（１３）のいずれかに記載
の半導体装置の製造方法。

【００２６】（１５）前記半導体チップの一部は、予
め接合された半導体チップの積層体である上記（１）な
いし（１４）のいずれかに記載の半導体装置の製造方
法。

【００２７】

【発明の実施の形態】本発明における半導体チップに
は、個別のチップおよびウェハの双方を含むものとす
る。

【００２８】以下、本発明の半導体装置の製造方法の好
適な実施形態について説明する。まず、本発明の半導体
装置の製造方法を説明する前に、本発明の半導体装置の
製造方法によりインターポーザー上へ積層される半導体
チップの構成の一例について説明する。

【００２９】図１は、半導体チップの端子付近の構成を
示す拡大縦断面図である。図１に示す半導体チップ２
は、基板２０と端子２４とを有している。

【００３０】基板２０は、例えばＳｉ等の半導体材料で
構成されている。基板２０の厚さ（平均）は、特に限定
されないが、通常、１〜３００μｍ程度である。

【００３１】この基板２０の上面（一方の面）は、集積
回路（図示せず）が形成されることにより能動面（集積
回路形成面）２１とされ、また、その厚さ方向にビア
（スルーホール：貫通孔）２２が貫通して形成されてい
る。

【００３２】なお、以下では、基板２０の下面、すなわ
ち、能動面２１と反対側の面を「裏面２９」と言う。

【００３３】端子２４は、ビア２２内に位置し、基板２
０を貫通して設けられている。この端子２４は、その縦
断面形状がＴ字状をなし、例えば銅等の導電性金属材料
で構成されている。

【００３４】また、端子２４の両端部２４１、２４２
は、それぞれ基板２０から突出している。このうち、能
動面２１側から突出する端部２４１は、ビア２２の開口
付近に設けられたパッド２６と接触している。

【００３５】端部２４１の端面の面積は、例えば１×１
０^−４〜１×１０^−１ｍｍ^２程度とされ、端部２４２の
端面の面積は、例えば１×１０^−４〜１×１０^−１ｍｍ
^２程度とされる。なお、端部２４１、２４２の端面の形
状は、例えば円形、四角形等のいずれであってもよい。

【００３６】パッド２６は、集積回路の配線パターンの
一部を構成するものであり、例えばアルミニウム等の導
電性金属材料で構成されている。パッド２６と端子２４
との接続により、端子２４と集積回路との電気的な導通
が得られている。

【００３７】また、端子２４の周面およびパッド２６と
基板２０との間には、例えばＳｉＯ _２等で構成される絶
縁膜２３が形成されており、各部材間での電気的な絶縁
状態が確保されている。

【００３８】次に、本発明の半導体装置の製造方法につ
いて説明する。＜第１実施形態＞まず、本発明の半導体装置の製造方法
の第１実施形態について説明する。

【００３９】図２は、本発明の半導体装置の製造方法の
第１実施形態を説明するための図（縦断面図）である。

【００４０】第１実施形態の半導体装置の製造方法は、
インターポーザー３上に半導体チップ２を積層する工程
（第１の工程）と、隣接する端子同士（端子３１と端子
２４、端子２４同士）を接合する工程（第２の工程）と
を有している。

【００４１】［Ｓ１］インターポーザー３上への半導
体チップ２の積層まず、本実施形態では、インターポーザー３上へ半導体
チップ２を積層する前に、端子２４の端部２４１の端面
にろう材を被着させ、ろう材層２５を形成する。

【００４２】ろう材層２５の形成方法（被着方法）とし
ては、例えば、電解メッキ、浸漬メッキ、無電解メッキ
等の湿式メッキ法、熱ＣＶＤ、プラズマＣＶＤ、レーザ
ーＣＶＤ等の化学蒸着法（ＣＶＤ）、真空蒸着、スパッ
タリング、イオンプレーティング等の乾式メッキ法、溶
射、金属箔の接合等が挙げられるが、これらの中でも、
特に湿式メッキ法が好ましい。湿式メッキ法によれば、
容易にろう材層２５を形成することができる。

【００４３】また、ろう材としては、例えば、半田、銀
ろう、銅ろう、燐銅ろう、黄銅ろう、アルミろう、ニッ
ケルろう等が挙げられ、これらのうちの１種または２種
以上を組み合わせて用いることができるが、これらの中
でも、半田が好適である。半田は、導電性に優れる。ま
た、半田は、比較的低温で溶融するので、次工程［Ｓ
２］において、半導体チップ２が高温に曝されるのを防
止することができる。

【００４４】なお、ろう材層２５は、端子２４の端部２
４１および端部２４２の端面の双方に設けるようにして
もよい。

【００４５】次いで、１段目の半導体チップ２を、その
能動面２１が鉛直下方を向くようにして、ろう材層２５
とインターポーザー３が有する端子３１とが接触するよ
うに位置決めする。

【００４６】次いで、２段目の半導体チップ２を、その
能動面２１が鉛直下方を向くようにして、ろう材層２５
と１段目の半導体チップ２の端子２４（端部２４２）と
が接触するように位置決めする。

【００４７】さらに、この操作を繰り返して行い、所望
の数の半導体チップ２を多段（本実施形態では、４段）
積層するとともに、隣接する端子同士（端子３１と端子
２４、端子２４同士）が一致するよう位置決めする。

【００４８】すなわち、各半導体チップ２を、その能動
面２１が鉛直下方を向くように、かつ、隣接する端子同
士の端面が重なるようにして位置決めする。

【００４９】なお、半導体チップ２の能動面２１を鉛直
下方に向けた状態で積層することにより、予め決められ
た段数の積層が終了した後、積層体の表面を保護するた
めに樹脂で封止する必要が無く、積層体を薄型化できる
という効果が得られる。

【００５０】また、このとき、インターポーザー３と各
前記半導体チップ２とがほぼ平行となるよう積層する。
これにより、次工程［Ｓ２］において、積層体１０（半
導体装置１）の構成部材間（インターポーザー３と半導
体チップ２との間、半導体チップ２同士の間）での位置
ズレを防止することができ、隣接する端子同士（端子３
１と端子２４、端子２４同士）の接合をより良好なもの
とすることができる。

【００５１】［Ｓ２］隣接する端子同士の接合次に、前記工程［Ｓ１］で得られた積層体１０に対し
て、リフローによる加熱、または、ボンディングツール
による加熱・加圧を行うことにより、ろう材層２５（ろ
う材）を溶融して、隣接する端子同士（端子３１と端子
２４、端子２４同士）を接合する。

【００５２】リフローでは、例えば熱風、赤外線等によ
り積層体１０を間接的に加熱して、ろう材（ろう材層２
５）を溶融させる。その後、室温に向けて徐々に冷却す
ることで再度、ろう材を固化（硬化）させる。これによ
り、隣接する端子同士を接合する。

【００５３】この場合、加熱の最高温度（リフロー炉内
の温度）は、１８０〜２５０℃程度であるのが好まし
く、２１０〜２５０℃程度であるのがより好ましい。ま
た、加熱時間は、１０秒〜１０分程度であるのが好まし
く、１分〜８分程度であるのがより好ましい。加熱条件
（処理条件）を前記範囲とすることにより、隣接する端
子同士の接合性（密着性）をより良好なものとすること
ができる。

【００５４】このようなリフローによる方法によれば、
圧力を加えないため、ろう材層２５の溶融時に、端部２
４２の外周部へのろう材のはみ出しを防止することがで
き、その結果、基板２０とろう材との接触により引き起
こされる（生じ得る）電気的ショートを防止できるとい
う利点がある。

【００５５】一方、ボンディングツールによる加熱・加
圧では、例えば、図３に示すようなボンディング装置４
が用いられる。

【００５６】図３は、ボンディング装置の一例を示す模
式図である。図３に示すボンディング装置４は、前記積
層体１０を載置するためのボンディングステージ４２
と、このボンディングステージ４２の上方（図３中、上
側）に対向して配置され、このボンディングステージ４
２と対向する面が平坦面４１１とされているボンディン
グツール４１とを有している。

【００５７】これらのボンディングツール４１およびボ
ンディングステージ４２は、それぞれ、ブロック状をな
しており、例えば各種金属材料、各種セラミック材料等
で構成されている。

【００５８】また、ボンディングツール４１およびボン
ディングステージ４２には、それぞれ、カートリッジヒ
ータ、セラミックヒータ等で構成される熱源４３、４４
が内蔵されている。

【００５９】ボンディングツール４１による加熱・加圧
では、ボンディングステージ４２上に積層体１０を載置
し、熱源４３、４４によりボンディングツール４１およ
びボンディングステージ４２を加熱しながら、図示しな
い駆動手段によりボンディングツール４１を所定位置ま
で下降させ、積層体１０を加圧する。これにより、前記
積層体１０を直接加熱し、ろう材（ろう材層２５）を溶
融させる。その後、熱源４３、４４によるボンディング
ツール４１およびボンディングステージ４２の加熱を停
止して、再度、ろう材を固化（硬化）させる。これによ
り、隣接する端子同士を接合する。

【００６０】この場合、加熱の温度（ボンディングツー
ル４１およびボンディングステージ４２の温度）は、１
８０〜２５０℃程度であるのが好ましく、２００〜２５
０℃程度であるのがより好ましい。加熱時間は、１秒〜
６０分程度であるのが好ましく、１０秒〜４０秒程度で
あるのがより好ましい。また、加圧の圧力は、０〜５０
ｋｇｆ／ｍｍ^２程度であるのが好ましく、できる限り低
圧力であるのがより好ましい。加熱・加圧条件（処理条
件）を前記範囲とすることにより、隣接する端子同士の
接合性（密着性）をより良好なものとすることができ
る。

【００６１】以上のようにして、隣接する端子同士がろ
う材により接合され、半導体装置１が得られる。

【００６２】このとき、半導体装置１の構成部材間、す
なわち、インターポーザー３と半導体チップ２との間お
よび半導体チップ２同士の間には間隙が形成され、この
状態で、本工程［Ｓ２］における端子同士の接合が完了
する。

【００６３】なお、半導体装置１には、必要に応じて、
構成部材間に形成される間隙（空隙）への接着剤（樹脂
材料）の充填、樹脂材料によるモールド、ボール（端
子）の搭載、個片化等を行うようにしてもよい。

【００６４】以上説明したように、複数の半導体チップ
２を予め積層して、隣接する端子同士を位置決めした
後、これらを一括して接合するので、接合処理が１回で
済む。このため、複数回の接合処理を繰り返すことによ
り生じる熱履歴や、積層体１０の構成部材の位置ズレ等
が回避され、高い接合信頼性が得られる。また、接合に
要する時間も短縮され、半導体装置１の生産性も向上す
る。

【００６５】また、本実施形態では、ろう材を用いて隣
接する端子同士を接合するので、これらの接合をより強
固なものとすることができるとともに、より確実な電気
的導通が得られる。

【００６６】また、本実施形態では、前記工程［Ｓ１］
（第１の工程）において、各半導体チップ２の能動面２
１に、図４に示すように、予め、粘着性または接着性を
有する充填物２７を供給しておき、積層した際に、イン
ターポーザー３と半導体チップ２との間および半導体チ
ップ２同士の間に充填物２７を介在させるようにしても
よい。これにより、前記工程［Ｓ１］および工程［Ｓ
２］を行っている間に、インターポーザー３と半導体チ
ップ２とが、または、半導体チップ２同士が位置ズレす
るのを好適に防止することもできる。

【００６７】この充填物２７を供給する方法としては、
例えば、基台（テーブル）上に均一に塗布された充填物
２７に、半導体チップ２の能動面２１を接触させること
により転写する方法、ディスペンサーにより能動面２１
に充填物２７を塗布する方法等が挙げられる。なお、こ
れらの方法は、併用することもできる。

【００６８】このような充填物２７としては、比較的高
い粘性を有するものであれば、種々のものが使用可能で
あるが、特に、フラックスや熱硬化性接着剤を用いるの
が好ましい。

【００６９】充填物２７としてフラックスを用いること
により、前記工程［Ｓ２］において、端子２４および端
子３１の表面に存在する酸化膜を除去することができる
ので、これらの接合がより良好に行われる。なお、この
場合、前記工程［Ｓ２］終了後、半導体装置１を洗浄し
てフラックスを除去するようにする。

【００７０】一方、充填物２７として熱硬化性接着剤を
用いることにより、前記工程［Ｓ２］における加熱によ
り、接着剤が硬化することにより、構成部材間に形成さ
れる間隙が封止されることになるので、前記工程［Ｓ
２］終了後の接着剤の充填操作を同時に行うことができ
るという利点がある。

【００７１】このような接着剤としては、例えば、エポ
キシ系接着剤等が挙げられる。なお、充填物２７は、半
導体チップ２の能動面２１および裏面２９の双方に供給
するようにしてもよい。

【００７２】また、充填物２７を用いる場合には、前記
工程［Ｓ２］（第２の工程）に先立って、充填物２７中
から空気を除去する（脱泡する）工程を設けるのが好ま
しい。これにより、前記工程［Ｓ２］における加熱によ
り、充填物２７中での気泡の発生が防止され、その結
果、得られる半導体装置１の接合信頼性の低下を防止す
ることができる。

【００７３】この脱泡操作は、例えば、積層体１０を真
空装置内に設置して減圧状態とすること等により、容易
に行うことができる。

【００７４】＜第２実施形態＞次に、本発明の半導体装
置の製造方法の第２実施形態について説明する。

【００７５】図５は、本発明の半導体装置の製造方法の
第２実施形態を説明するための図（縦断面図）である。

【００７６】以下、第２実施形態の半導体装置の製造方
法について、前記第１実施形態との相違点を中心に説明
し、同様の事項については、その説明を省略する。

【００７７】第２実施形態の半導体装置の製造方法で
は、端子２４の端面にろう材層２５を設けず、前記工程
［Ｓ１］において、インターポーザー３と半導体チップ
２との間および半導体チップ２同士の間に異方性導電膜
２８を介在させて半導体チップ２を積層し、それ以外
は、前記第１実施形態とほぼ同様である。

【００７８】ここで、異方性導電膜２８とは、粘着性ま
たは接着性を有し、導電性粒子２８１を含むシート材で
あり、特に、熱硬化性樹脂を主成分とするシート状の基
材に導電性粒子２８１を分散させたものが好適に使用さ
れる。

【００７９】この導電性粒子２８１としては、例えば、
Ｎｉ、Ｓｎ、Ａｇ、Ａｕ等の各種金属、または、これら
を含む合金からなる粒子、各種樹脂材料で構成された粒
子の表面を、前記金属または合金で被覆したもの等が挙
げられ、これらのうちの１種または２種以上を組み合わ
せて用いることができる。

【００８０】また、熱硬化性樹脂としては、エポキシ樹
脂、フェノール樹脂、尿素樹脂、メラミン樹脂、ケトン
樹脂等が挙げられ、これらのうちの１種または２種以上
を組み合わせて用いることができる。

【００８１】［Ｓ１］インターポーザー３上への半導
体チップ２の積層本実施形態では、半導体チップ２の能動面２１に異方性
導電膜２８を貼着しておき、各半導体チップ２を前記実
施形態１と同様にして、インターポーザー３上に、４段
積層する。

【００８２】なお、異方性導電膜２８は、半導体チップ
２の能動面２１および裏面２９の双方に貼着するように
してもよい。

【００８３】［Ｓ２］隣接する端子同士の接合本実施形態では、前記第１実施形態で説明したボンディ
ングツール４１による加熱・加圧が行われる。

【００８４】このとき、異方性導電膜２８（熱硬化性樹
脂）が硬化するとともに、隣接する端子同士により導電
性粒子２８１が挟持され（図５中、下図）、導電性粒子
２８１を介して端子同士が接合される。

【００８５】なお、この加熱・加圧条件は、例えば最高
温度１３０〜２５０℃、圧力１〜５０ｋｇｆ／ｍｍ^２、
時間１〜６０秒である。

【００８６】また、本実施形態では、異方性導電膜２８
が硬化することにより、構成部材間に形成される間隙が
封止されることになるので、前記工程［Ｓ２］終了後の
接着剤の充填操作を同時に行うことができるという利点
がある。

【００８７】さらに、端子２４および端子３１の表面に
酸化膜が存在する場合であっても、異方性導電膜２８に
含まれる導電性粒子２８１は比較的高硬度なものである
ため、この酸化膜を突き抜けて、端子３１および端子２
４と確実に接触することができる。

【００８８】また、本実施形態では、前記工程［Ｓ２］
（第２の工程）に先立って、異方性導電膜２８中から空
気を除去する（脱泡する）工程を設けるのが好ましい。
これにより、前記工程［Ｓ２］における加熱により、異
方性導電膜２８中での気泡の発生が防止され、その結
果、得られる半導体装置１の接合信頼性の低下を防止す
ることができる。

【００８９】この脱泡操作は、例えば、積層体１０を真
空装置内に設置して減圧状態とすること等により、容易
に行うことができる。

【００９０】このような第２実施形態の半導体装置の製
造方法においても、前記第１実施形態と同様の効果が得
られる。

【００９１】また、本実施形態では、異方性導電膜２８
を用いるので、極めて容易に隣接する端子同士の接合を
得ることができる。

【００９２】なお、前記各実施形態では、いずれも単層
構造の半導体チップ２を積層する場合について示した
が、本発明では、積層される半導体チップ２の一部が予
め接合された半導体チップ２、すなわち、積層構造の半
導体チップ２であってもよい。この場合、積層構造の半
導体チップ２の上に、さらに単層構造の半導体チップ２
を２段以上重ねたり、単層構造の半導体チップ２の上
に、積層構造の半導体チップ２を２段以上重ねる等する
ことができる。この場合にも、接合に要する時間の短縮
を図ることができる等の効果が得られる。

【００９３】以上、本発明の半導体装置の製造方法につ
いて、図示の実施形態に基づいて説明したが、本発明
は、これらに限定されるものではない。

【００９４】例えば、本発明の半導体装置の製造方法で
は、必要に応じて、任意の目的の工程を追加することも
できる。

【００９５】また、本発明は、３つ以上の半導体チップ
を積層する場合に適用可能であり、積層する半導体チッ
プの数は、特に限定されるものではなく、半導体装置の
種類等により適宜設定されるものである。

【００９６】

【発明の効果】以上述べたように、本発明によれば、隣
接する端子同士を一括して接合するので、多数回接合を
繰り返すことにより生じる熱履歴や位置ズレ等の不都合
を防止することができ、高い接合信頼性が得られる。ま
た、本発明によれば、接合に要する時間も短縮され、生
産性も向上する。

【図面の簡単な説明】

【図１】半導体チップの端子付近の構成を示す拡大縦
断面図である。

【図２】本発明の半導体装置の製造方法の第１実施形
態を説明するための図（縦断面図）である。

【図３】ボンディング装置の一例を示す模式図であ
る。

【図４】工程［Ｓ１］（第１の工程）において充填物
を用いる場合を示す図（縦断面図）である。

【図５】本発明の半導体装置の製造方法の第２実施形
態を説明するための図（縦断面図）である。

【符号の説明】

１‥‥半導体装置１０‥‥積層体２‥‥半導体チッ
プ２０‥‥基板２１‥‥能動面２２‥‥ビア２
３‥‥絶縁膜２４‥‥端子２４１、２４２‥‥端部
２５‥‥ろう材層２６‥‥パッド２７‥‥充填物
２８‥‥異方性導電膜２８１‥‥導電性粒子２９
‥‥裏面３‥‥インターポーザー３１‥‥端子４
‥‥ボンディング装置４１‥‥ボンディングツール
４１１‥‥平坦面４２‥‥ボンディングステージ４
３、４４‥‥熱源

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】一方の面に集積回路が形成された基板
と、前記集積回路の一部と電気的に接続され、前記基板
を貫通し、両端部が前記基板から突出するよう設けられ
た端子とを有する半導体チップを３つ以上、端子を有す
るインターポーザー上に積層し、隣接する前記端子同士
が一致するよう位置決めする第１の工程と、隣接する前記端子同士を一括して接合する第２の工程と
を有することを特徴とする半導体装置の製造方法。
【請求項２】前記第２の工程は、ボンディングツール
を用いた加熱・加圧により行われる請求項１に記載の半
導体装置の製造方法。
【請求項３】前記第２の工程は、リフローにより行わ
れる請求項１に記載の半導体装置の製造方法。
【請求項４】前記端子は、その少なくとも前記一方の
面側の端部にろう材が被着されている請求項１ないし３
のいずれかに記載の半導体装置の製造方法。
【請求項５】前記第２の工程において、前記ろう材を
溶融させることにより、前記端子同士を接合する請求項
４に記載の半導体装置の製造方法。
【請求項６】前記第２の工程における前記端子同士の
接合は、前記インターポーザーと前記半導体チップとの
間および前記半導体チップ同士の間に、間隙が形成され
た状態で完了する請求項１ないし５のいずれかに記載の
半導体装置の製造方法。
【請求項７】前記第１の工程において、前記インター
ポーザーと前記半導体チップとの間および前記半導体チ
ップ同士の間に、粘着性または接着性を有する充填物を
介在させて、前記半導体チップを積層する請求項１ない
し６のいずれかに記載の半導体装置の製造方法。
【請求項８】前記充填物は、フラックスまたは熱硬化
性接着剤である請求項７に記載の半導体装置の製造方
法。
【請求項９】前記第２の工程に先立って、前記充填物
中から空気を除去する工程を有する請求項７または８に
記載の半導体装置の製造方法。
【請求項１０】前記第１の工程において、前記インタ
ーポーザーと前記半導体チップとの間および前記半導体
チップ同士の間に、粘着性または接着性を有し、導電性
粒子を含むシート材を介在させて、前記半導体チップを
積層する請求項１または２に記載の半導体装置の製造方
法。
【請求項１１】前記第２の工程において、前記導電性
粒子を介して、前記端子同士を接合する請求項１０に記
載の半導体装置の製造方法。
【請求項１２】前記第２の工程に先立って、前記シー
ト材中から空気を除去する工程を有する請求項１０また
は１１に記載の半導体装置の製造方法。
【請求項１３】前記第１の工程において、前記インタ
ーポーザーと各前記半導体チップとがほぼ平行となるよ
う前記半導体チップを積層する請求項１ないし１２のい
ずれかに記載の半導体装置の製造方法。
【請求項１４】前記第１の工程において、前記一方の
面を鉛直下方に向けた状態で、前記半導体チップを積層
する請求項１ないし１３のいずれかに記載の半導体装置
の製造方法。
【請求項１５】前記半導体チップの一部は、予め接合
された半導体チップの積層体である請求項１ないし１４
のいずれかに記載の半導体装置の製造方法。