JP2005011987A - 半導体パッケージの製造方法 - Google Patents

半導体パッケージの製造方法 Download PDF

Info

Publication number
JP2005011987A
JP2005011987A JP2003174473A JP2003174473A JP2005011987A JP 2005011987 A JP2005011987 A JP 2005011987A JP 2003174473 A JP2003174473 A JP 2003174473A JP 2003174473 A JP2003174473 A JP 2003174473A JP 2005011987 A JP2005011987 A JP 2005011987A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
manufacturing
semiconductor package
insulating layer
silicon wafer
forming
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.)
Granted
Application number
JP2003174473A
Other languages
English (en)
Other versions
JP4098673B2 (ja
Inventor
Naoyuki Koizumi
直幸 小泉
Hiroshi Murayama
啓 村山
Takashi Kurihara
孝 栗原
Mitsutoshi Azuma
光敏 東
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Shinko Electric Industries Co Ltd
Original Assignee
Shinko Electric Industries Co Ltd
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Shinko Electric Industries Co Ltd filed Critical Shinko Electric Industries Co Ltd
Priority to JP2003174473A priority Critical patent/JP4098673B2/ja
Priority to US10/826,034 priority patent/US7067353B2/en
Priority to TW093110958A priority patent/TWI332675B/zh
Priority to EP04252447A priority patent/EP1489658B1/en
Publication of JP2005011987A publication Critical patent/JP2005011987A/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP4098673B2 publication Critical patent/JP4098673B2/ja
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/02Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
    • H01L21/04Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof the devices having potential barriers, e.g. a PN junction, depletion layer or carrier concentration layer
    • H01L21/50Assembly of semiconductor devices using processes or apparatus not provided for in a single one of the subgroups H01L21/06 - H01L21/326, e.g. sealing of a cap to a base of a container
    • H01L21/56Encapsulations, e.g. encapsulation layers, coatings
    • H01L21/568Temporary substrate used as encapsulation process aid
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/67Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H01L21/683Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere for supporting or gripping
    • H01L21/6835Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere for supporting or gripping using temporarily an auxiliary support
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/67Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H01L21/683Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere for supporting or gripping
    • H01L21/6835Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere for supporting or gripping using temporarily an auxiliary support
    • H01L21/6836Wafer tapes, e.g. grinding or dicing support tapes
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/70Manufacture or treatment of devices consisting of a plurality of solid state components formed in or on a common substrate or of parts thereof; Manufacture of integrated circuit devices or of parts thereof
    • H01L21/71Manufacture of specific parts of devices defined in group H01L21/70
    • H01L21/768Applying interconnections to be used for carrying current between separate components within a device comprising conductors and dielectrics
    • H01L21/76898Applying interconnections to be used for carrying current between separate components within a device comprising conductors and dielectrics formed through a semiconductor substrate
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L23/00Details of semiconductor or other solid state devices
    • H01L23/48Arrangements for conducting electric current to or from the solid state body in operation, e.g. leads, terminal arrangements ; Selection of materials therefor
    • H01L23/481Internal lead connections, e.g. via connections, feedthrough structures
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2221/00Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof covered by H01L21/00
    • H01L2221/67Apparatus for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components; Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H01L2221/683Apparatus for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components; Apparatus not specifically provided for elsewhere for supporting or gripping
    • H01L2221/68304Apparatus for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components; Apparatus not specifically provided for elsewhere for supporting or gripping using temporarily an auxiliary support
    • H01L2221/68327Apparatus for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components; Apparatus not specifically provided for elsewhere for supporting or gripping using temporarily an auxiliary support used during dicing or grinding
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2221/00Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof covered by H01L21/00
    • H01L2221/67Apparatus for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components; Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H01L2221/683Apparatus for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components; Apparatus not specifically provided for elsewhere for supporting or gripping
    • H01L2221/68304Apparatus for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components; Apparatus not specifically provided for elsewhere for supporting or gripping using temporarily an auxiliary support
    • H01L2221/68377Apparatus for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components; Apparatus not specifically provided for elsewhere for supporting or gripping using temporarily an auxiliary support with parts of the auxiliary support remaining in the finished device
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2924/00Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
    • H01L2924/0001Technical content checked by a classifier
    • H01L2924/0002Not covered by any one of groups H01L24/00, H01L24/00 and H01L2224/00

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Internal Circuitry In Semiconductor Integrated Circuit Devices (AREA)
  • Electroplating Methods And Accessories (AREA)

Abstract

【課題】貫通電極の形成を適切に行うことが可能な半導体パッケージの製造方法を提供する。
【解決手段】シリコンウェハ110が薄膜化された後に、当該シリコンウェハ110にスルーホールが形成され、更に当該スルーホールの内部に貫通電極となる導電体150が形成される。また、シリコンウェハ110が薄膜化された後に、当該シリコンウェハ110の表面に絶縁層130が形成される。
【選択図】 図20

Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、半導体ウェハを貫通する電極を有する半導体パッケージの製造方法に関する。
【0002】
【従来の技術】
半導体チップを搭載するパッケージ(以下、「半導体パッケージ」と称する)は、半導体チップと実装基板とを電気的に接続するために、パッケージを貫通する電極(貫通電極)が形成される(例えば、特許文献1及び特許文献2参照)。
【0003】
近年、MPU(Micro Processing Unit)の消費電力の増加に伴う発熱量の増大や外部接続端子であるピン数の増加に伴い、パッケージの素材には、熱膨張率が小さく、且つ、微細化が可能であることが要求されている。このような要求に応えるべく、パッケージの素材にシリコン等の半導体を用いることが提案されている。
【0004】
図1乃至図9は、従来の半導体パッケージの製造工程を示す断面図である。図1に示す第1の工程では、シリコンウェハ510の上面に、孔522を有するレジスト520が形成される。次に、図2に示す第2の工程では、ドライエッチングにより、シリコンウェハ510のうち、レジスト520の孔522によって露出している部分に孔512が形成される。更に、図3に示す第3の工程では、シリコンウェハ510の上面に形成されているレジスト520が除去される。
【0005】
図4に示す第4の工程では、シリコンウェハ510の表面(孔512の内壁部を含む)に、熱酸化法や化学気相成長(CVD:Chemical Vapor Deposition)法により絶縁層530が形成される。なお、シリコンウェハ510の下面には、必ずしも絶縁層530が形成される必要はない。次に、図5に示す第5の工程では、シリコンウェハ510の上面及び孔512の内壁部に形成された絶縁層530の上面に、更に、CVD法やスパッタ法により、めっき処理の際に必要となるシード層540が形成される。その後、図6に示す第6の工程では、めっき処理により、孔512の内部が導電体で満たされ、電極550が形成される。図7に示す第7の工程では、露出しているシード層540が剥離される。
【0006】
次に、図8に示す第8の工程では、シリコンウェハ510が薄膜加工され、当該シリコンウェハ510の下面から電極550が露出する。シリコンウェハ510の薄膜加工は、具体的には、まず、シリコンウェハ510の下面が砥石等により研磨され、次に、ウェットエッチング法により電極550が露出する直前までシリコンウェハ510が除去される。更に、仕上げとして研磨剤を含有した布等でシリコンウェハ510の下面が研磨されることにより、当該シリコンウェハ510の下面から電極550が露出する。
【0007】
その後、図9に示す第9の工程では、シリコンウェハ510の下面に、電極550が露出するように、絶縁層560が形成される。電極550は、シリコンウェハ510の上面から下面へ貫通する電極(貫通電極)となり、上部が半導体チップと電気的に接続され、下部が実装基板と電気的に接続される。
【0008】
【特許文献1】
特開2003−31719号公報(第6頁、図4)
【0009】
【特許文献2】
特開平10−223833号公報(第6−7頁、図4)
【0010】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上述した従来の半導体パッケージの製造方法では、図8に示す第8の工程において、研磨剤を含有した布等でシリコンウェハ510の下面が研磨される際に、当該シリコンウェハ510の下面に、電極550の材料である導電体の残渣が付着し、電極550間がショートしてしまう場合がある。また、電極550の直径は15μm程度であり非常に小さいため、図9に示す第9の工程において、電極550が露出するように絶縁層560を形成させることは容易ではない。
【0011】
本発明は、このような問題を解決するものであり、貫通電極の形成を適切に行うことが可能な半導体パッケージの製造方法を提供することを課題とする。
【0012】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために、本発明は請求項1に記載されるように、半導体ウェハの下面を第1の支持体に装着する工程と、前記半導体ウェハを薄膜化する工程と、前記半導体ウェハにスルーホールを形成する工程と、前記半導体ウェハを前記第1の支持体から剥離する工程と、前記半導体ウェハの表面に絶縁層を形成する工程と、前記半導体ウェハの下面側に導電層を形成する工程と、めっき処理により、前記スルーホールの内部に導電体を形成する工程とを備える半導体パッケージの製造方法である。
【0013】
また、本発明は請求項2に記載されるように、請求項1に記載の半導体パッケージの製造方法において、更に、前記導電層を除去する工程を備える。
【0014】
また、本発明は請求項3に記載されるように、請求項2に記載の半導体パッケージの製造方法において、前記導電層を除去する工程は、前記導電体の下部の導電層については、除去せずに残す。
【0015】
また、本発明は請求項4に記載されるように、請求項1又は2に記載の半導体パッケージの製造方法において、前記導電層はテープ状の部材である。
【0016】
また、本発明は請求項5に記載されるように、半導体ウェハの下面を第1の支持体に装着する工程と、前記半導体ウェハを薄膜化する工程と、前記半導体ウェハにスルーホールを形成する工程と、前記半導体ウェハを前記第1の支持体から剥離する工程と、前記半導体ウェハの表面に絶縁層を形成する工程と、前記絶縁層が形成された半導体ウェハを第2の支持体に装着する工程と、前記絶縁層の露出面に導電層を形成する工程と、めっき処理により、前記スルーホールの内部に導電体を形成する工程とを備える半導体パッケージの製造方法である。
【0017】
また、本発明は請求項6に記載されるように、請求項1乃至5の何れかに記載の半導体パッケージの製造方法において、前記半導体ウェハにスルーホールを形成する工程は、エッチング法を用いる。
【0018】
また、本発明は請求項7に記載されるように、請求項1乃至6の何れかに記載の半導体パッケージの製造方法において、前記半導体ウェハの表面に絶縁層を形成する工程は、電着法を用いる。
【0019】
また、本発明は請求項8に記載されるように、請求項1乃至7の何れかに記載の半導体パッケージの製造方法において、前記半導体ウェハの表面に絶縁層を形成する工程は、前記半導体ウェハの表面に無機系の絶縁層を形成し、更に前記無機系の絶縁層の表面に有機系の絶縁層を形成する。
【0020】
また、本発明は請求項9に記載されるように、請求項1乃至8の何れかに記載の半導体パッケージの製造方法において、前記半導体ウェハの表面に絶縁層を形成する工程の後に、前記絶縁層の表面にバリア層を形成する工程を備える。
【0021】
本発明によれば、半導体ウェハが薄膜化された後に、当該半導体ウェハにスルーホールが形成され、更に当該スルーホールの内部に貫通電極となる導電体が形成されており、従来のように貫通電極の形成後に半導体ウェハを薄膜化する工程ではないため、薄膜化の際に半導体ウェハの表面に貫通電極の材料である導電体の残渣が付着し、貫通電極間がショートしてしまうことが防止される。
【0022】
また、本発明によれば、半導体ウェハが薄膜化された後に、当該半導体ウェハの表面に絶縁層が形成されるため、従来のように、薄膜化の後に半導体ウェハの下面に絶縁層を形成させる必要がなく、容易に、半導体ウェハの下面側に貫通電極を露出させることができる。
【0023】
また、導電層にテープ状の部材を用いることにより、当該導電層の除去を容易に行うことが可能となる。更に、半導体ウェハにスルーホールを形成する際に、エッチング法を用いることにより、機械的なドリル等によりスルーホールを形成する場合よりも、薄膜化された半導体ウェハの割れを抑制することができる。また、半導体ウェハの表面に絶縁層を形成する際に、電着法を用いることにより、熱に弱い有機系の材料を絶縁層に採用することが可能となる。更には、半導体ウェハの表面に無機系の絶縁層が形成される場合には、当該無機系の絶縁層のの表面に有機系の絶縁層が形成されるようにすることで、絶縁の確実性を向上させることが可能になる。また、絶縁層の表面にバリア層が形成される場合には、隣接する導電体間でショートが発生することが防止される。
【0024】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照しながら本発明の実施の形態を説明する。図10乃至図15は、本発明の実施形態に係る半導体パッケージの製造工程のうち、第1の工程乃至第7の工程を示す断面図である。
【0025】
図10に示す第1の工程では、ガラス板等の支持体300の上面に接着層310を介してシリコンウェハ110が装着される。なお、シリコンウェハ110には半導体回路が形成されていても良い。図11に示す第2の工程では、シリコンウェハ110が薄膜加工される。シリコンウェハ110の薄膜加工においては、例えば、当該シリコンウェハ110の上面が砥石等により研磨され、次に、仕上げとして研磨剤を含有した布等でシリコンウェハ110の下面が研磨される。薄膜加工後のシリコンウェハ110は、例えば100μm程度の厚さを有する。
【0026】
図12に示す第3の工程では、薄膜加工後のシリコンウェハ110の上面に、孔122を有するレジスト120が形成される。この孔122は、シリコンウェハ110における後述するスルーホール112の形成領域の上部に形成される。孔122は、例えば以下のようにして形成される。即ち、まず、フィルム状のレジスト120が熱圧着により、シリコンウェハ110の上面に貼付される。次に、レジスト120の上方にマスク(図示せず)が配置され、露光及び現像が行われ、レジスト120のうち、スルーホール112の形成領域の上部が除去されて、孔122が形成される。
【0027】
図13に示す第4の工程では、エッチング法(ドライエッチング法又はウェットエッチング法)により、シリコンウェハ110のうち、レジスト120の孔122によって露出している部分にスルーホール(貫通孔)112が形成される。スルーホール112は、例えば15μm程度の直径を有する。
【0028】
なお、図11に示す第2の工程の後、シリコンウェハ110の上面にレジスト120を形成することなく、レーザ加工や機械的なドリルによりスルーホール112を形成するようにしても良い。但し、シリコンウェハ110は、薄膜加工されており、割れやすいため、スルーホール112の形成には、衝撃を与えないエッチング法が採用されることが望ましい。
【0029】
図14に示す第5の工程では、シリコンウェハ110の上面に形成されていたレジスト120が除去される。更に、図15に示す第6の工程では、シリコンウェハ110が支持体300から剥離される。
【0030】
図16に示す第7の工程では、シリコンウェハ110の表面(スルーホール112の内壁部を含む)に絶縁層130が形成される。絶縁層130が有機系の材料である場合には、当該絶縁層130の形成には、電着法が採用される。
【0031】
図17は、電着法による絶縁層130の形成の概要を示す図である。同図に示すように、電着法では、電解槽400内に、溶剤に有機系樹脂をコロイド状に分散させたもの(以下、「電着溶液」と称する)450が用意され、更に、この電着溶液450にシリコンウェハ110が浸漬される。そして、電解槽400とシリコンウェハ110とがそれぞれ電極となり、電源460によって、これら電解槽400とシリコンウェハ110との間に所定の電界がかけられる。電界がかけられると、コロイド状の有機系樹脂(例えばエポキシ系樹脂)が電気泳動によって移動し、この有機系樹脂によってシリコンウェハ110の表面が被膜され、絶縁層130が形成される。なお、電着法の場合、絶縁層の厚さは、電解槽400とシリコンウェハ110との間にかけられる電界の大きさと、時間とに比例する。従って、電界の大きさと時間とが適宜調整されることによって、所望の厚さを有する絶縁層130の形成が可能となる。
【0032】
一方、絶縁層130が無機系の材料である場合には、上述した電着法の他に、熱酸化法やCVD法を採用することができる。熱酸化法やCVD法が採用される場合には、シリコンウェハ110の表面が酸化されてSiOの層が形成されたり、SiNの層が形成されて絶縁層130となる。
【0033】
第8の工程以降については、第1実施例乃至第3実施例に分けて説明する。
【0034】
(第1実施例)
第1実施例では、図18に示す第8の工程において、シリコンウェハ110の下面側に膜状の導電層140が形成される。この膜状の導電層140は、シリコンウェハ110の下面に電着法により形成された絶縁層130が加熱処理により硬化する前に、当該絶縁層130に圧着される。このように、膜状の導電層140が絶縁層130に圧着されることにより形成される場合には、CVD法やスパッタ法のように高価な装置を用いることなく、簡易に導電層140を形成することが可能となる。
【0035】
なお、導電層140は、シリコンウェハ110を保持する役割を果たすとともに、後述するめっき処理において必要となるシード層(給電層)としての役割も果たす。更には、導電層140のうち、スルーホール112の下部の部分は、後述する貫通電極160の下部を構成する。導電層140の材料としては、銅、チタンとタングステンとの合金、アルミニウム、チタンナイトライド等の金属板や金属箔が用いられる。
【0036】
図19に示す第9の工程では、めっき処理により、スルーホール112によって露出している導電層140の上部に導電体150が成長し、スルーホール112の内部が導電体150で満たされる。更に、導電体150の一部がシリコンウェハ110の上面から突出する。なお、めっき処理の際には、電解めっき法又は無電解めっき法が採用される。また、導電体150の材料は、導電層140の材料に対応するものが用いられる。例えば、導電層140が銅である場合には、導電体150にも銅が用いられ、導電層140を給電層とした電解銅めっきにより、導電体150が形成される。
【0037】
図20に示す第10の工程では、パターニングにより、導電層140のうち、導電体150の下部及びその近傍以外の導電層142のみが残され、他の部分が除去される。このような工程を経て、導電体150及び導電層142によってシリコンウェハ110を上面から下面へ貫く貫通電極160が形成される。この貫通電極160は、半導体チップ(図示せず)と実装基板(図示せず)との間に介在し、上部が半導体チップと電気的に接続され、下部が実装基板と電気的に接続される。なお、エッチングを用いて、導電層140により配線パターンが形成されるようにしても良い。あるいは、導電層142を残さずに、導電層140の全てが除去されるようにしても良い。
【0038】
(第2実施例)
第2実施例では、図21に示す第8の工程において、シリコンウェハ110の下面側に導電性テープ170が貼付される。この導電性テープ170は、例えば、銅箔と、当該銅箔の一方の面に形成されるニッケル粒子が混合された接着剤からなる接着層によって構成される。接着剤にニッケル粒子が混合されているため、導電性テープ170は、一方の面と他方の面との間が通電可能に構成されている。
【0039】
なお、導電性テープ170は、第1実施例における導電層140と同様、シリコンウェハ110を保持する役割を果たすとともに、後述するめっき処理において必要となるシード層(給電層)としての役割も果たす。
【0040】
図22に示す第9の工程では、めっき処理により、スルーホール112によって露出している導電性テープの上部に導電体150が成長し、スルーホール112の内部が導電体150で満たされる。更に、導電体150の一部がシリコンウェハ110の上面から突出する。なお、めっき処理の際には、電解めっき法又は無電解めっき法が採用される。また、導電体150の材料は、導電層140の材料に対応するものが用いられる。例えば、導電層140が銅である場合には、導電体150にも銅が用いられ、導電層140を給電層とした電解銅めっきにより、導電体150が形成される。
【0041】
図23に示す第10の工程では、導電性テープ170が剥離され、導電体150によってシリコンウェハ110を上面から下面へ貫く貫通電極が形成される。なお、シリコンウェハ110の下面から貫通電極を突出させる必要がある場合には、次の工程において、シリコンウェハ110の下面側に露出している導電体150の下部に電極が形成される。
【0042】
(第3実施例)
第3実施例では、図24に示す第8の工程において、ガラス板等の支持体320の上面にシリコンウェハ110が配置される。更に、シリコンウェハ110は、周囲がテープ330で仮止めされることにより、支持体320に装着される。
【0043】
図25に示す第9の工程では、シリコンウェハ110の上面に形成された絶縁層130のうち、露出している面の上に、めっき処理において必要となるシード層(給電層)180が形成される。例えば、シード層180は、スパッタや無電解めっきによりクロム層を形成し、更に銅層を形成することにより、形成される。あるいは、シード層180は、スパッタや無電解めっきによりチタン層を形成し、更に銅層を形成することにより、形成される。
【0044】
図26に示す第10の工程では、めっき処理により、シード層180の上面に導電体190が形成される。なお、めっき処理の際には、第1及び第2実施例と同様、電解めっき法又は無電解めっき法が採用される。
【0045】
図27に示す第11の工程では、パターニングにより、導電体190のうち、スルーホール112の内部及びその近傍以外の導電体192のみが残され、他の部分が除去されるとともに、シード層180のうち、スルーホール112の内部及びその近傍以外のシード層182のみが残され、他の部分が除去されるとともに、このような工程を経て、導電体192及びシード層182によってシリコンウェハ110を上面から下面へ貫く貫通電極200が形成される。その後、シリコンウェハ110がテープ330及び支持体320から剥離される。なお、シリコンウェハ110の下面から貫通電極を突出させる必要がある場合には、次の工程において、当該シリコンウェハ110の下面側に露出しているシード層182の下部に電極が形成される。
【0046】
このように、本実施形態では、半導体パッケージの製造工程において、シリコンウェハ110が薄膜化された後に、当該シリコンウェハ110にスルーホール112が形成され、更に当該スルーホール112の内部に貫通電極となる導電体(第1及び第2実施例では導電体150、第3実施例では導電体192)が形成されており、従来のように貫通電極の形成後に半導体ウェハを薄膜化する工程は採用されていない。このため、シリコンウェハ110の薄膜化の際に当該シリコンウェハ110の表面に貫通電極の材料である導電体150、192の残渣が付着し、貫通電極間がショートしてしまうことが防止される。
【0047】
また、本実施形態では、シリコンウェハ110が薄膜化された後に、当該シリコンウェハ110の表面に絶縁層130が形成されるため、従来のように、薄膜化の後に半導体ウェハの下面に絶縁層を形成させる必要がなく、容易に、シリコンウェハ110の下面側に貫通電極を露出させることができる。
【0048】
また、第2実施例に示すように、導電層として導電性テープ170を用いることにより、貫通電極形成後における導電層の除去を容易に行うことが可能となる。更に、シリコンウェハ110にスルーホール112を形成する際に、エッチング法を用いることにより、機械的なドリル等によりスルーホールを形成する場合よりも、薄膜化されたシリコンウェハ110の割れを抑制することができる。また、シリコンウェハ110の表面に絶縁層130を形成する際に、電着法を用いることにより、熱に弱い有機系の材料を絶縁層130に採用することが可能となる。
【0049】
なお、上述した実施形態では、半導体ウェハとしてシリコンウェハ110が用いられる場合について説明したが、熱膨張率が小さく、且つ、微細化が可能であるとの条件が満たされるのであれば、他の半導体ウェハが用いられる場合にも、同様に本発明を適用することができる。
【0050】
なお、図16に示す第7の工程において、熱酸化法やCVD法により無機系の絶縁層130が形成される場合、図28に示すように、当該無機系の絶縁層130の表面に、電着法により有機系の絶縁層132が形成されるようにしても良い。この場合には、無機系の絶縁層130のみが形成される場合と比較して、絶縁の確実性を向上させることが可能になる。
【0051】
また、図16に示す第7の工程において、図29に示すように、絶縁層130の表面にバリア層134が形成されるようにしても良い。あるいは、図18に示す第1実施例における第8の工程や、図21に示す第2実施例における第8の工程において、図30に示すように、絶縁層130の表面にバリア層134が形成されるようにしても良い。
【0052】
これらのバリア層134は、例えば、チタン、チタンナイトライド、チタンとタングステンの合金等の被膜により形成される。導電体150、192に銅が用いられる場合、一般に銅は、シリコンや酸化シリコン中において、原子レベルで高速に移動する。特に、半導体製造工程のように、数百℃/hr程度の高温放置下では、銅が酸化シリコン中に拡散し、隣接する導電体150、192間でショートが発生する場合がある。上述したバリア層134が形成される場合には、このようなショートが防止される。なお、第3実施例では、図25に示すシード層180がチタンにより形成される場合、そのシード層180をバリア層として用いることができる。
【0053】
また、上述した実施形態では、導電体150、192は、シリコンウェハ110の上面から突出するように形成されているが、導電体150、192の上面とシリコンウェハ110の上面とが同一面上となるように形成されても良い。
【0054】
また、上述した実施形態では、単一の半導体パッケージに着目し、その製造工程を説明したが、シリコンウェハ110に、上述した製造工程によって複数の半導体パッケージを形成し、その後、シリコンウェハ110をダイシングすることにより個々の半導体パッケージが得られるようにしても良い。
【0055】
【発明の効果】
本発明によれば、半導体パッケージにおける貫通電極の形成を適切に行うことが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図1】従来の半導体パッケージ製造の第1の工程を示す断面図である。
【図2】従来の半導体パッケージ製造の第2の工程を示す断面図である。
【図3】従来の半導体パッケージ製造の第3の工程を示す断面図である。
【図4】従来の半導体パッケージ製造の第4の工程を示す断面図である。
【図5】従来の半導体パッケージ製造の第5の工程を示す断面図である。
【図6】従来の半導体パッケージ製造の第6の工程を示す断面図である。
【図7】従来の半導体パッケージ製造の第7の工程を示す断面図である。
【図8】従来の半導体パッケージ製造の第8の工程を示す断面図である。
【図9】従来の半導体パッケージ製造の第8の工程を示す断面図である。
【図10】本実施形態の半導体パッケージ製造の第1の工程を示す断面図である。
【図11】本実施形態の半導体パッケージ製造の第2の工程を示す断面図である。
【図12】本実施形態の半導体パッケージ製造の第3の工程を示す断面図である。
【図13】本実施形態の半導体パッケージ製造の第4の工程を示す断面図である。
【図14】本実施形態の半導体パッケージ製造の第5の工程を示す断面図である。
【図15】本実施形態の半導体パッケージ製造の第6の工程を示す断面図である。
【図16】本実施形態の半導体パッケージ製造の第7の工程を示す断面図である。
【図17】本実施形態の電着法の概要を示す図である。
【図18】第1実施例の半導体パッケージ製造の第8の工程を示す断面図である。
【図19】第1実施例の半導体パッケージ製造の第9の工程を示す断面図である。
【図20】第1実施例の半導体パッケージ製造の第10の工程を示す断面図である。
【図21】第2実施例の半導体パッケージ製造の第8の工程を示す断面図である。
【図22】第2実施例の半導体パッケージ製造の第9の工程を示す断面図である。
【図23】第2実施例の半導体パッケージ製造の第10の工程を示す断面図である。
【図24】第3実施例の半導体パッケージ製造の第8の工程を示す断面図である。
【図25】第3実施例の半導体パッケージ製造の第9の工程を示す断面図である。
【図26】第3実施例の半導体パッケージ製造の第10の工程を示す断面図である。
【図27】第3実施例の半導体パッケージ製造の第11の工程を示す断面図である。
【図28】本実施形態の半導体パッケージ製造の第7の工程の他の例を示す断面図である。
【図29】第1実施例の半導体パッケージ製造の第8の工程の他の例を示す断面図である。
【図30】第2実施例の半導体パッケージ製造の第8の工程の他の例を示す断面図である。
【符号の説明】
110 シリコンウェハ
112 スルーホール
120 レジスト
122 孔
130 絶縁層
140、142 導電層
150、190、192 導電体
160、200 貫通電極
170 導電性テープ
180、182 シード層
300、320 支持体
310 接着層
330 テープ
400 電解槽
450 電着溶液
460 電源

Claims (9)

  1. 半導体ウェハの下面を第1の支持体に装着する工程と、
    前記半導体ウェハを薄膜化する工程と、
    前記半導体ウェハにスルーホールを形成する工程と、
    前記半導体ウェハを前記第1の支持体から剥離する工程と、
    前記半導体ウェハの表面に絶縁層を形成する工程と、
    前記半導体ウェハの下面側に導電層を形成する工程と、
    めっき処理により、前記スルーホールの内部に導電体を形成する工程と、
    を備える半導体パッケージの製造方法。
  2. 請求項1に記載の半導体パッケージの製造方法において、
    更に、前記導電層を除去する工程を備える半導体パッケージの製造方法。
  3. 請求項2に記載の半導体パッケージの製造方法において、
    前記導電層を除去する工程は、前記導電体の下部の導電層については、除去せずに残す半導体パッケージの製造方法。
  4. 請求項1又は2に記載の半導体パッケージの製造方法において、
    前記導電層はテープ状の部材である半導体パッケージの製造方法。
  5. 半導体ウェハの下面を第1の支持体に装着する工程と、
    前記半導体ウェハを薄膜化する工程と、
    前記半導体ウェハにスルーホールを形成する工程と、
    前記半導体ウェハを前記第1の支持体から剥離する工程と、
    前記半導体ウェハの表面に絶縁層を形成する工程と、
    前記絶縁層が形成された半導体ウェハを第2の支持体に装着する工程と、
    前記絶縁層の露出面に導電層を形成する工程と、
    めっき処理により、前記スルーホールの内部に導電体を形成する工程と、
    を備える半導体パッケージの製造方法。
  6. 請求項1乃至5の何れかに記載の半導体パッケージの製造方法において、
    前記半導体ウェハにスルーホールを形成する工程は、エッチング法を用いる半導体パッケージの製造方法。
  7. 請求項1乃至6の何れかに記載の半導体パッケージの製造方法において、
    前記半導体ウェハの表面に絶縁層を形成する工程は、電着法を用いる半導体パッケージの製造方法。
  8. 請求項1乃至7の何れかに記載の半導体パッケージの製造方法において、
    前記半導体ウェハの表面に絶縁層を形成する工程は、前記半導体ウェハの表面に無機系の絶縁層を形成し、更に前記無機系の絶縁層の表面に有機系の絶縁層を形成する半導体パッケージの製造方法。
  9. 請求項1乃至8の何れかに記載の半導体パッケージの製造方法において、
    前記半導体ウェハの表面に絶縁層を形成する工程の後に、前記絶縁層の表面にバリア層を形成する工程を備える半導体パッケージの製造方法。
JP2003174473A 2003-06-19 2003-06-19 半導体パッケージの製造方法 Expired - Fee Related JP4098673B2 (ja)

Priority Applications (4)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2003174473A JP4098673B2 (ja) 2003-06-19 2003-06-19 半導体パッケージの製造方法
US10/826,034 US7067353B2 (en) 2003-06-19 2004-04-16 Method for manufacturing semiconductor package having electrodes penetrating through semiconductor wafer
TW093110958A TWI332675B (en) 2003-06-19 2004-04-20 Method for manufacturing semiconductor package
EP04252447A EP1489658B1 (en) 2003-06-19 2004-04-28 Method for manufacturing semiconductor package

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2003174473A JP4098673B2 (ja) 2003-06-19 2003-06-19 半導体パッケージの製造方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2005011987A true JP2005011987A (ja) 2005-01-13
JP4098673B2 JP4098673B2 (ja) 2008-06-11

Family

ID=33410974

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2003174473A Expired - Fee Related JP4098673B2 (ja) 2003-06-19 2003-06-19 半導体パッケージの製造方法

Country Status (4)

Country Link
US (1) US7067353B2 (ja)
EP (1) EP1489658B1 (ja)
JP (1) JP4098673B2 (ja)
TW (1) TWI332675B (ja)

Cited By (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2005340316A (ja) * 2004-05-25 2005-12-08 Sony Corp 半導体装置の製造方法
EP1978558A1 (en) 2007-04-03 2008-10-08 Shinko Electric Industries Co., Ltd. Substrate and method for manufacturing the same
JP2010192696A (ja) * 2009-02-18 2010-09-02 Shinko Electric Ind Co Ltd 電子部品装置及びその製造方法
KR101228594B1 (ko) 2010-06-16 2013-01-31 (주)엠투랩 인터커넥션 배선방법 및 이를 이용한 실장형 솔레노이드 제조방법
JP2014207489A (ja) * 2007-03-01 2014-10-30 日本電気株式会社 半導体装置の製造方法
US9318351B2 (en) 2014-04-24 2016-04-19 Shinko Electric Industries Co., Ltd. Wiring substrate
US9392705B2 (en) 2013-09-26 2016-07-12 Shinko Electric Industries Co., Ltd. Wiring board with through wiring
JPWO2014038326A1 (ja) * 2012-09-07 2016-08-08 旭硝子株式会社 インターポーザ用の中間品を製造する方法およびインターポーザ用の中間品

Families Citing this family (16)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6943056B2 (en) * 2002-04-16 2005-09-13 Renesas Technology Corp. Semiconductor device manufacturing method and electronic equipment using same
JP4248928B2 (ja) * 2003-05-13 2009-04-02 ローム株式会社 半導体チップの製造方法、半導体装置の製造方法、半導体チップ、および半導体装置
JP4813035B2 (ja) * 2004-10-01 2011-11-09 新光電気工業株式会社 貫通電極付基板の製造方法
JP4349278B2 (ja) * 2004-12-24 2009-10-21 セイコーエプソン株式会社 半導体装置の製造方法
US20060252262A1 (en) * 2005-05-03 2006-11-09 Rockwell Scientific Licensing, Llc Semiconductor structures having via structures between planar frontside and backside surfaces and methods of fabricating the same
JP2007027451A (ja) * 2005-07-19 2007-02-01 Shinko Electric Ind Co Ltd 回路基板及びその製造方法
US8154105B2 (en) * 2005-09-22 2012-04-10 International Rectifier Corporation Flip chip semiconductor device and process of its manufacture
JP5222459B2 (ja) * 2005-10-18 2013-06-26 新光電気工業株式会社 半導体チップの製造方法、マルチチップパッケージ
DE102006018027A1 (de) * 2006-04-19 2007-10-25 Robert Bosch Gmbh Mikromechanisches Bauelement mit Waferdurchkontaktierung sowie entsprechendes Herstellungsverfahren
US7528492B2 (en) * 2007-05-24 2009-05-05 Taiwan Semiconductor Manufacturing Company, Ltd. Test patterns for detecting misalignment of through-wafer vias
JP5193503B2 (ja) 2007-06-04 2013-05-08 新光電気工業株式会社 貫通電極付き基板及びその製造方法
CN101886286B (zh) * 2010-07-27 2012-02-29 上海交通大学 用于tsv绝缘层的超薄膜湿法制备方法
CN102409385A (zh) * 2011-11-28 2012-04-11 上海交通大学 一种微电极阵列的侧壁绝缘方法
US9865524B2 (en) * 2013-04-08 2018-01-09 STATS ChipPAC Pte. Ltd. Semiconductor device and method of forming conductive vias using backside via reveal and selective passivation
JP6184613B2 (ja) * 2014-12-17 2017-08-23 三井化学株式会社 基板中間体、貫通ビア電極基板および貫通ビア電極形成方法
CN106324895A (zh) * 2016-10-24 2017-01-11 京东方科技集团股份有限公司 显示面板及其制备方法

Family Cites Families (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP4011695B2 (ja) 1996-12-02 2007-11-21 株式会社東芝 マルチチップ半導体装置用チップおよびその形成方法
FR2765398B1 (fr) * 1997-06-25 1999-07-30 Commissariat Energie Atomique Structure a composant microelectronique en materiau semi-conducteur difficile a graver et a trous metallises
US6107109A (en) * 1997-12-18 2000-08-22 Micron Technology, Inc. Method for fabricating a semiconductor interconnect with laser machined electrical paths through substrate
US6221769B1 (en) * 1999-03-05 2001-04-24 International Business Machines Corporation Method for integrated circuit power and electrical connections via through-wafer interconnects
JP2000332100A (ja) * 1999-05-18 2000-11-30 Mitsubishi Electric Corp 半導体装置の製造方法および半導体装置
US6383894B1 (en) * 2000-03-31 2002-05-07 Intel Corporation Method of forming scribe line planarization layer
JP2003031719A (ja) 2001-07-16 2003-01-31 Shinko Electric Ind Co Ltd 半導体パッケージ及びその製造方法並びに半導体装置
JP4202641B2 (ja) * 2001-12-26 2008-12-24 富士通株式会社 回路基板及びその製造方法

Cited By (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2005340316A (ja) * 2004-05-25 2005-12-08 Sony Corp 半導体装置の製造方法
JP2014207489A (ja) * 2007-03-01 2014-10-30 日本電気株式会社 半導体装置の製造方法
EP1978558A1 (en) 2007-04-03 2008-10-08 Shinko Electric Industries Co., Ltd. Substrate and method for manufacturing the same
JP2008258322A (ja) * 2007-04-03 2008-10-23 Shinko Electric Ind Co Ltd 基板及びその製造方法
US8481863B2 (en) 2007-04-03 2013-07-09 Shinko Electric Industries Co., Ltd. Substrate and method for manufacturing the same
JP2010192696A (ja) * 2009-02-18 2010-09-02 Shinko Electric Ind Co Ltd 電子部品装置及びその製造方法
KR101228594B1 (ko) 2010-06-16 2013-01-31 (주)엠투랩 인터커넥션 배선방법 및 이를 이용한 실장형 솔레노이드 제조방법
JPWO2014038326A1 (ja) * 2012-09-07 2016-08-08 旭硝子株式会社 インターポーザ用の中間品を製造する方法およびインターポーザ用の中間品
US9392705B2 (en) 2013-09-26 2016-07-12 Shinko Electric Industries Co., Ltd. Wiring board with through wiring
US9318351B2 (en) 2014-04-24 2016-04-19 Shinko Electric Industries Co., Ltd. Wiring substrate

Also Published As

Publication number Publication date
JP4098673B2 (ja) 2008-06-11
EP1489658B1 (en) 2011-10-05
EP1489658A2 (en) 2004-12-22
TW200503064A (en) 2005-01-16
EP1489658A3 (en) 2006-02-15
US7067353B2 (en) 2006-06-27
US20040259351A1 (en) 2004-12-23
TWI332675B (en) 2010-11-01

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP4098673B2 (ja) 半導体パッケージの製造方法
US20210134674A1 (en) Semiconductor components having conductive vias with aligned back side conductors
JP3904484B2 (ja) シリコン基板のスルーホールプラギング方法
US7795140B2 (en) Method of manufacturing substrate
US8058165B2 (en) Semiconductor device and method of manufacturing the same
KR101531097B1 (ko) 인터포저 기판 및 이의 제조방법
JP2010171377A (ja) 貫通電極基板及びその製造方法
JP2007157844A (ja) 半導体装置、および半導体装置の製造方法
US8777638B2 (en) Wiring board and method of manufacturing the same
JPWO2009084301A1 (ja) インターポーザー及びインターポーザーの製造方法
JP2002231854A (ja) 半導体装置およびその製造方法
JP2004273480A (ja) 配線基板およびその製造方法および半導体装置
CN107567651B (zh) 具有贯通电极的布线基板及其制造方法
JP2011082531A (ja) 貫通電極基板及びその製造方法
JP2005175327A (ja) 半導体装置及びその製造方法
EP1995777A1 (en) Transistor package with wafer level dielectric isolation
JP2003332417A (ja) 半導体チップの製造方法
JP5118614B2 (ja) 半導体装置の製造方法
JP4326428B2 (ja) スルーホールめっき方法
JP2011238742A (ja) 配線基板の製造方法及び配線基板
JP2006216747A (ja) 貫通電極の製造方法および構造
JP2003282616A (ja) バンプの形成方法及び半導体装置の製造方法
TW202312374A (zh) 用於半導體設備封裝的加勁框架
CN111446178A (zh) 一种聚酰亚胺结合铜柱元件的加工方法
JP2005057051A (ja) 導電路形成方法および集積回路装置

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20060208

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20070910

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20070918

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20071116

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20071211

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20080208

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20080304

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20080313

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110321

Year of fee payment: 3

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120321

Year of fee payment: 4

LAPS Cancellation because of no payment of annual fees