JP2005340449A - 半導体装置の製造方法 - Google Patents

半導体装置の製造方法 Download PDF

Info

Publication number
JP2005340449A
JP2005340449A JP2004156269A JP2004156269A JP2005340449A JP 2005340449 A JP2005340449 A JP 2005340449A JP 2004156269 A JP2004156269 A JP 2004156269A JP 2004156269 A JP2004156269 A JP 2004156269A JP 2005340449 A JP2005340449 A JP 2005340449A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
paste
electrical connection
semiconductor device
manufacturing
brazing material
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.)
Withdrawn
Application number
JP2004156269A
Other languages
English (en)
Inventor
Tetsutoshi Aoyanagi
哲理 青▲柳▼
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.)
Seiko Epson Corp
Original Assignee
Seiko Epson Corp
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 Seiko Epson Corp filed Critical Seiko Epson Corp
Priority to JP2004156269A priority Critical patent/JP2005340449A/ja
Priority to US11/136,309 priority patent/US7344971B2/en
Publication of JP2005340449A publication Critical patent/JP2005340449A/ja
Withdrawn legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L24/00—Arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies; Methods or apparatus related thereto
    • H01L24/01—Means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected, e.g. chip-to-package, die-attach, "first-level" interconnects; Manufacturing methods related thereto
    • H01L24/10—Bump connectors ; Manufacturing methods related thereto
    • H01L24/12—Structure, shape, material or disposition of the bump connectors prior to the connecting process
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/02—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
    • H01L21/04—Manufacture 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
    • H01L21/48—Manufacture or treatment of parts, e.g. containers, prior to assembly of the devices, using processes not provided for in a single one of the subgroups H01L21/06 - H01L21/326
    • H01L21/4814—Conductive parts
    • H01L21/4846—Leads on or in insulating or insulated substrates, e.g. metallisation
    • H01L21/4867—Applying pastes or inks, e.g. screen printing
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L23/00—Details of semiconductor or other solid state devices
    • H01L23/28—Encapsulations, e.g. encapsulating layers, coatings, e.g. for protection
    • H01L23/31—Encapsulations, e.g. encapsulating layers, coatings, e.g. for protection characterised by the arrangement or shape
    • H01L23/3107—Encapsulations, e.g. encapsulating layers, coatings, e.g. for protection characterised by the arrangement or shape the device being completely enclosed
    • H01L23/3114—Encapsulations, e.g. encapsulating layers, coatings, e.g. for protection characterised by the arrangement or shape the device being completely enclosed the device being a chip scale package, e.g. CSP
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L23/00—Details of semiconductor or other solid state devices
    • H01L23/28—Encapsulations, e.g. encapsulating layers, coatings, e.g. for protection
    • H01L23/31—Encapsulations, e.g. encapsulating layers, coatings, e.g. for protection characterised by the arrangement or shape
    • H01L23/3107—Encapsulations, e.g. encapsulating layers, coatings, e.g. for protection characterised by the arrangement or shape the device being completely enclosed
    • H01L23/3121—Encapsulations, e.g. encapsulating layers, coatings, e.g. for protection characterised by the arrangement or shape the device being completely enclosed a substrate forming part of the encapsulation
    • H01L23/3128—Encapsulations, e.g. encapsulating layers, coatings, e.g. for protection characterised by the arrangement or shape the device being completely enclosed a substrate forming part of the encapsulation the substrate having spherical bumps for external connection
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L24/00—Arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies; Methods or apparatus related thereto
    • H01L24/01—Means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected, e.g. chip-to-package, die-attach, "first-level" interconnects; Manufacturing methods related thereto
    • H01L24/10—Bump connectors ; Manufacturing methods related thereto
    • H01L24/11—Manufacturing methods
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L25/00—Assemblies consisting of a plurality of individual semiconductor or other solid state devices ; Multistep manufacturing processes thereof
    • H01L25/03—Assemblies consisting of a plurality of individual semiconductor or other solid state devices ; Multistep manufacturing processes thereof all the devices being of a type provided for in the same subgroup of groups H01L27/00 - H01L33/00, or in a single subclass of H10K, H10N, e.g. assemblies of rectifier diodes
    • H01L25/04—Assemblies consisting of a plurality of individual semiconductor or other solid state devices ; Multistep manufacturing processes thereof all the devices being of a type provided for in the same subgroup of groups H01L27/00 - H01L33/00, or in a single subclass of H10K, H10N, e.g. assemblies of rectifier diodes the devices not having separate containers
    • H01L25/065—Assemblies consisting of a plurality of individual semiconductor or other solid state devices ; Multistep manufacturing processes thereof all the devices being of a type provided for in the same subgroup of groups H01L27/00 - H01L33/00, or in a single subclass of H10K, H10N, e.g. assemblies of rectifier diodes the devices not having separate containers the devices being of a type provided for in group H01L27/00
    • H01L25/0657—Stacked arrangements of devices
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L25/00—Assemblies consisting of a plurality of individual semiconductor or other solid state devices ; Multistep manufacturing processes thereof
    • H01L25/03—Assemblies consisting of a plurality of individual semiconductor or other solid state devices ; Multistep manufacturing processes thereof all the devices being of a type provided for in the same subgroup of groups H01L27/00 - H01L33/00, or in a single subclass of H10K, H10N, e.g. assemblies of rectifier diodes
    • H01L25/10—Assemblies consisting of a plurality of individual semiconductor or other solid state devices ; Multistep manufacturing processes thereof all the devices being of a type provided for in the same subgroup of groups H01L27/00 - H01L33/00, or in a single subclass of H10K, H10N, e.g. assemblies of rectifier diodes the devices having separate containers
    • H01L25/105—Assemblies consisting of a plurality of individual semiconductor or other solid state devices ; Multistep manufacturing processes thereof all the devices being of a type provided for in the same subgroup of groups H01L27/00 - H01L33/00, or in a single subclass of H10K, H10N, e.g. assemblies of rectifier diodes the devices having separate containers the devices being of a type provided for in group H01L27/00
    • H—ELECTRICITY
    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05K—PRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K3/00—Apparatus or processes for manufacturing printed circuits
    • H05K3/30—Assembling printed circuits with electric components, e.g. with resistor
    • H05K3/32—Assembling printed circuits with electric components, e.g. with resistor electrically connecting electric components or wires to printed circuits
    • H05K3/34—Assembling printed circuits with electric components, e.g. with resistor electrically connecting electric components or wires to printed circuits by soldering
    • H05K3/3457—Solder materials or compositions; Methods of application thereof
    • H05K3/3478—Applying solder preforms; Transferring prefabricated solder patterns
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2224/00—Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
    • H01L2224/01—Means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected, e.g. chip-to-package, die-attach, "first-level" interconnects; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/02—Bonding areas; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/023—Redistribution layers [RDL] for bonding areas
    • H01L2224/0231—Manufacturing methods of the redistribution layers
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2224/00—Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
    • H01L2224/01—Means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected, e.g. chip-to-package, die-attach, "first-level" interconnects; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/02—Bonding areas; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/023—Redistribution layers [RDL] for bonding areas
    • H01L2224/0237—Disposition of the redistribution layers
    • H01L2224/02377—Fan-in arrangement
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2224/00—Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
    • H01L2224/01—Means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected, e.g. chip-to-package, die-attach, "first-level" interconnects; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/02—Bonding areas; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/04—Structure, shape, material or disposition of the bonding areas prior to the connecting process
    • H01L2224/0401—Bonding areas specifically adapted for bump connectors, e.g. under bump metallisation [UBM]
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2224/00—Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
    • H01L2224/01—Means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected, e.g. chip-to-package, die-attach, "first-level" interconnects; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/02—Bonding areas; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/04—Structure, shape, material or disposition of the bonding areas prior to the connecting process
    • H01L2224/06—Structure, shape, material or disposition of the bonding areas prior to the connecting process of a plurality of bonding areas
    • H01L2224/061—Disposition
    • H01L2224/0612—Layout
    • H01L2224/0613—Square or rectangular array
    • H01L2224/06131—Square or rectangular array being uniform, i.e. having a uniform pitch across the array
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2224/00—Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
    • H01L2224/01—Means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected, e.g. chip-to-package, die-attach, "first-level" interconnects; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/10—Bump connectors; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/12—Structure, shape, material or disposition of the bump connectors prior to the connecting process
    • H01L2224/13—Structure, shape, material or disposition of the bump connectors prior to the connecting process of an individual bump connector
    • H01L2224/13001—Core members of the bump connector
    • H01L2224/13099—Material
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2224/00—Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
    • H01L2224/01—Means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected, e.g. chip-to-package, die-attach, "first-level" interconnects; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/26—Layer connectors, e.g. plate connectors, solder or adhesive layers; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/31—Structure, shape, material or disposition of the layer connectors after the connecting process
    • H01L2224/32—Structure, shape, material or disposition of the layer connectors after the connecting process of an individual layer connector
    • H01L2224/321—Disposition
    • H01L2224/32135—Disposition the layer connector connecting between different semiconductor or solid-state bodies, i.e. chip-to-chip
    • H01L2224/32145—Disposition the layer connector connecting between different semiconductor or solid-state bodies, i.e. chip-to-chip the bodies being stacked
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2224/00—Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
    • H01L2224/01—Means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected, e.g. chip-to-package, die-attach, "first-level" interconnects; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/42—Wire connectors; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/47—Structure, shape, material or disposition of the wire connectors after the connecting process
    • H01L2224/48—Structure, shape, material or disposition of the wire connectors after the connecting process of an individual wire connector
    • H01L2224/4805—Shape
    • H01L2224/4809—Loop shape
    • H01L2224/48091—Arched
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2224/00—Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
    • H01L2224/01—Means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected, e.g. chip-to-package, die-attach, "first-level" interconnects; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/42—Wire connectors; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/47—Structure, shape, material or disposition of the wire connectors after the connecting process
    • H01L2224/48—Structure, shape, material or disposition of the wire connectors after the connecting process of an individual wire connector
    • H01L2224/481—Disposition
    • H01L2224/48151—Connecting between a semiconductor or solid-state body and an item not being a semiconductor or solid-state body, e.g. chip-to-substrate, chip-to-passive
    • H01L2224/48221—Connecting between a semiconductor or solid-state body and an item not being a semiconductor or solid-state body, e.g. chip-to-substrate, chip-to-passive the body and the item being stacked
    • H01L2224/48225—Connecting between a semiconductor or solid-state body and an item not being a semiconductor or solid-state body, e.g. chip-to-substrate, chip-to-passive the body and the item being stacked the item being non-metallic, e.g. insulating substrate with or without metallisation
    • H01L2224/48227—Connecting between a semiconductor or solid-state body and an item not being a semiconductor or solid-state body, e.g. chip-to-substrate, chip-to-passive the body and the item being stacked the item being non-metallic, e.g. insulating substrate with or without metallisation connecting the wire to a bond pad of the item
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2224/00—Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
    • H01L2224/01—Means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected, e.g. chip-to-package, die-attach, "first-level" interconnects; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/42—Wire connectors; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/47—Structure, shape, material or disposition of the wire connectors after the connecting process
    • H01L2224/48—Structure, shape, material or disposition of the wire connectors after the connecting process of an individual wire connector
    • H01L2224/484—Connecting portions
    • H01L2224/48463—Connecting portions the connecting portion on the bonding area of the semiconductor or solid-state body being a ball bond
    • H01L2224/48465—Connecting portions the connecting portion on the bonding area of the semiconductor or solid-state body being a ball bond the other connecting portion not on the bonding area being a wedge bond, i.e. ball-to-wedge, regular stitch
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2225/00—Details relating to assemblies covered by the group H01L25/00 but not provided for in its subgroups
    • H01L2225/03—All the devices being of a type provided for in the same subgroup of groups H01L27/00 - H01L33/648 and H10K99/00
    • H01L2225/04—All the devices being of a type provided for in the same subgroup of groups H01L27/00 - H01L33/648 and H10K99/00 the devices not having separate containers
    • H01L2225/065—All the devices being of a type provided for in the same subgroup of groups H01L27/00 - H01L33/648 and H10K99/00 the devices not having separate containers the devices being of a type provided for in group H01L27/00
    • H01L2225/06503—Stacked arrangements of devices
    • H01L2225/0651—Wire or wire-like electrical connections from device to substrate
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2225/00—Details relating to assemblies covered by the group H01L25/00 but not provided for in its subgroups
    • H01L2225/03—All the devices being of a type provided for in the same subgroup of groups H01L27/00 - H01L33/648 and H10K99/00
    • H01L2225/04—All the devices being of a type provided for in the same subgroup of groups H01L27/00 - H01L33/648 and H10K99/00 the devices not having separate containers
    • H01L2225/065—All the devices being of a type provided for in the same subgroup of groups H01L27/00 - H01L33/648 and H10K99/00 the devices not having separate containers the devices being of a type provided for in group H01L27/00
    • H01L2225/06503—Stacked arrangements of devices
    • H01L2225/06517—Bump or bump-like direct electrical connections from device to substrate
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2225/00—Details relating to assemblies covered by the group H01L25/00 but not provided for in its subgroups
    • H01L2225/03—All the devices being of a type provided for in the same subgroup of groups H01L27/00 - H01L33/648 and H10K99/00
    • H01L2225/04—All the devices being of a type provided for in the same subgroup of groups H01L27/00 - H01L33/648 and H10K99/00 the devices not having separate containers
    • H01L2225/065—All the devices being of a type provided for in the same subgroup of groups H01L27/00 - H01L33/648 and H10K99/00 the devices not having separate containers the devices being of a type provided for in group H01L27/00
    • H01L2225/06503—Stacked arrangements of devices
    • H01L2225/06555—Geometry of the stack, e.g. form of the devices, geometry to facilitate stacking
    • H01L2225/06568—Geometry of the stack, e.g. form of the devices, geometry to facilitate stacking the devices decreasing in size, e.g. pyramidical stack
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2225/00—Details relating to assemblies covered by the group H01L25/00 but not provided for in its subgroups
    • H01L2225/03—All the devices being of a type provided for in the same subgroup of groups H01L27/00 - H01L33/648 and H10K99/00
    • H01L2225/04—All the devices being of a type provided for in the same subgroup of groups H01L27/00 - H01L33/648 and H10K99/00 the devices not having separate containers
    • H01L2225/065—All the devices being of a type provided for in the same subgroup of groups H01L27/00 - H01L33/648 and H10K99/00 the devices not having separate containers the devices being of a type provided for in group H01L27/00
    • H01L2225/06503—Stacked arrangements of devices
    • H01L2225/06572—Auxiliary carrier between devices, the carrier having an electrical connection structure
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2225/00—Details relating to assemblies covered by the group H01L25/00 but not provided for in its subgroups
    • H01L2225/03—All the devices being of a type provided for in the same subgroup of groups H01L27/00 - H01L33/648 and H10K99/00
    • H01L2225/10—All the devices being of a type provided for in the same subgroup of groups H01L27/00 - H01L33/648 and H10K99/00 the devices having separate containers
    • H01L2225/1005—All the devices being of a type provided for in the same subgroup of groups H01L27/00 - H01L33/648 and H10K99/00 the devices having separate containers the devices being of a type provided for in group H01L27/00
    • H01L2225/1011—All the devices being of a type provided for in the same subgroup of groups H01L27/00 - H01L33/648 and H10K99/00 the devices having separate containers the devices being of a type provided for in group H01L27/00 the containers being in a stacked arrangement
    • H01L2225/1017—All the devices being of a type provided for in the same subgroup of groups H01L27/00 - H01L33/648 and H10K99/00 the devices having separate containers the devices being of a type provided for in group H01L27/00 the containers being in a stacked arrangement the lowermost container comprising a device support
    • H01L2225/1023—All the devices being of a type provided for in the same subgroup of groups H01L27/00 - H01L33/648 and H10K99/00 the devices having separate containers the devices being of a type provided for in group H01L27/00 the containers being in a stacked arrangement the lowermost container comprising a device support the support being an insulating substrate
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2225/00—Details relating to assemblies covered by the group H01L25/00 but not provided for in its subgroups
    • H01L2225/03—All the devices being of a type provided for in the same subgroup of groups H01L27/00 - H01L33/648 and H10K99/00
    • H01L2225/10—All the devices being of a type provided for in the same subgroup of groups H01L27/00 - H01L33/648 and H10K99/00 the devices having separate containers
    • H01L2225/1005—All the devices being of a type provided for in the same subgroup of groups H01L27/00 - H01L33/648 and H10K99/00 the devices having separate containers the devices being of a type provided for in group H01L27/00
    • H01L2225/1011—All the devices being of a type provided for in the same subgroup of groups H01L27/00 - H01L33/648 and H10K99/00 the devices having separate containers the devices being of a type provided for in group H01L27/00 the containers being in a stacked arrangement
    • H01L2225/1047—Details of electrical connections between containers
    • H01L2225/1058—Bump or bump-like electrical connections, e.g. balls, pillars, posts
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L24/00—Arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies; Methods or apparatus related thereto
    • H01L24/01—Means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected, e.g. chip-to-package, die-attach, "first-level" interconnects; Manufacturing methods related thereto
    • H01L24/42—Wire connectors; Manufacturing methods related thereto
    • H01L24/47—Structure, shape, material or disposition of the wire connectors after the connecting process
    • H01L24/48—Structure, shape, material or disposition of the wire connectors after the connecting process of an individual wire connector
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2924/00—Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
    • H01L2924/0001—Technical content checked by a classifier
    • H01L2924/00014—Technical content checked by a classifier the subject-matter covered by the group, the symbol of which is combined with the symbol of this group, being disclosed without further technical details
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2924/00—Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
    • H01L2924/01—Chemical elements
    • H01L2924/01005—Boron [B]
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2924/00—Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
    • H01L2924/01—Chemical elements
    • H01L2924/01006—Carbon [C]
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2924/00—Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
    • H01L2924/01—Chemical elements
    • H01L2924/01029—Copper [Cu]
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2924/00—Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
    • H01L2924/01—Chemical elements
    • H01L2924/0103—Zinc [Zn]
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2924/00—Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
    • H01L2924/01—Chemical elements
    • H01L2924/01033—Arsenic [As]
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2924/00—Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
    • H01L2924/01—Chemical elements
    • H01L2924/01047—Silver [Ag]
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2924/00—Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
    • H01L2924/01—Chemical elements
    • H01L2924/01075—Rhenium [Re]
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2924/00—Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
    • H01L2924/01—Chemical elements
    • H01L2924/01082—Lead [Pb]
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2924/00—Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
    • H01L2924/013—Alloys
    • H01L2924/014—Solder alloys
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2924/00—Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
    • H01L2924/06—Polymers
    • H01L2924/078—Adhesive characteristics other than chemical
    • H01L2924/07802—Adhesive characteristics other than chemical not being an ohmic electrical conductor
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2924/00—Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
    • H01L2924/10—Details of semiconductor or other solid state devices to be connected
    • H01L2924/11—Device type
    • H01L2924/14—Integrated circuits
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2924/00—Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
    • H01L2924/15—Details of package parts other than the semiconductor or other solid state devices to be connected
    • H01L2924/151—Die mounting substrate
    • H01L2924/153—Connection portion
    • H01L2924/1531—Connection portion the connection portion being formed only on the surface of the substrate opposite to the die mounting surface
    • H01L2924/15311—Connection portion the connection portion being formed only on the surface of the substrate opposite to the die mounting surface being a ball array, e.g. BGA
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2924/00—Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
    • H01L2924/15—Details of package parts other than the semiconductor or other solid state devices to be connected
    • H01L2924/151—Die mounting substrate
    • H01L2924/153—Connection portion
    • H01L2924/1532—Connection portion the connection portion being formed on the die mounting surface of the substrate
    • H01L2924/1533—Connection portion the connection portion being formed on the die mounting surface of the substrate the connection portion being formed both on the die mounting surface of the substrate and outside the die mounting surface of the substrate
    • H01L2924/15331—Connection portion the connection portion being formed on the die mounting surface of the substrate the connection portion being formed both on the die mounting surface of the substrate and outside the die mounting surface of the substrate being a ball array, e.g. BGA
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2924/00—Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
    • H01L2924/15—Details of package parts other than the semiconductor or other solid state devices to be connected
    • H01L2924/151—Die mounting substrate
    • H01L2924/156—Material
    • H01L2924/15786—Material with a principal constituent of the material being a non metallic, non metalloid inorganic material
    • H01L2924/15787—Ceramics, e.g. crystalline carbides, nitrides or oxides
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2924/00—Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
    • H01L2924/15—Details of package parts other than the semiconductor or other solid state devices to be connected
    • H01L2924/181—Encapsulation
    • H—ELECTRICITY
    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05K—PRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K2201/00—Indexing scheme relating to printed circuits covered by H05K1/00
    • H05K2201/10—Details of components or other objects attached to or integrated in a printed circuit board
    • H05K2201/10613—Details of electrical connections of non-printed components, e.g. special leads
    • H05K2201/10954—Other details of electrical connections
    • H05K2201/10977—Encapsulated connections
    • H—ELECTRICITY
    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05K—PRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K2203/00—Indexing scheme relating to apparatus or processes for manufacturing printed circuits covered by H05K3/00
    • H05K2203/04—Soldering or other types of metallurgic bonding
    • H05K2203/041—Solder preforms in the shape of solder balls
    • H—ELECTRICITY
    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05K—PRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K2203/00—Indexing scheme relating to apparatus or processes for manufacturing printed circuits covered by H05K3/00
    • H05K2203/04—Soldering or other types of metallurgic bonding
    • H05K2203/043—Reflowing of solder coated conductors, not during connection of components, e.g. reflowing solder paste
    • H—ELECTRICITY
    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05K—PRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K2203/00—Indexing scheme relating to apparatus or processes for manufacturing printed circuits covered by H05K3/00
    • H05K2203/04—Soldering or other types of metallurgic bonding
    • H05K2203/0485—Tacky flux, e.g. for adhering components during mounting
    • H—ELECTRICITY
    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05K—PRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K3/00—Apparatus or processes for manufacturing printed circuits
    • H05K3/30—Assembling printed circuits with electric components, e.g. with resistor
    • H05K3/32—Assembling printed circuits with electric components, e.g. with resistor electrically connecting electric components or wires to printed circuits
    • H05K3/34—Assembling printed circuits with electric components, e.g. with resistor electrically connecting electric components or wires to printed circuits by soldering
    • H05K3/341—Surface mounted components
    • H05K3/3431—Leadless components
    • H05K3/3436—Leadless components having an array of bottom contacts, e.g. pad grid array or ball grid array components
    • H—ELECTRICITY
    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05K—PRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K3/00—Apparatus or processes for manufacturing printed circuits
    • H05K3/30—Assembling printed circuits with electric components, e.g. with resistor
    • H05K3/32—Assembling printed circuits with electric components, e.g. with resistor electrically connecting electric components or wires to printed circuits
    • H05K3/34—Assembling printed circuits with electric components, e.g. with resistor electrically connecting electric components or wires to printed circuits by soldering
    • H05K3/3489—Composition of fluxes; Methods of application thereof; Other methods of activating the contact surfaces

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Ceramic Engineering (AREA)
  • Structures Or Materials For Encapsulating Or Coating Semiconductor Devices Or Solid State Devices (AREA)
  • Wire Bonding (AREA)
  • Electric Connection Of Electric Components To Printed Circuits (AREA)

Abstract

【課題】 本発明の目的は、外部端子の部分的な補強を容易に行うことにある。
【解決手段】 半導体装置の製造方法は、（ａ）樹脂を含むペースト２６を、半導体基板１６と電気的に接続された電気的接続部１５上に設けること、（ｂ）ろう材２８を、電気的接続部１５の上方に、ペースト２６に接触するように設けること、（ｃ）ろう材２８及びペースト２６を溶融させることによって、ろう材２８から外部端子３０を形成し、ペースト２６から補強部３２を形成すること、を含む。補強部３２は、外部端子３０の一部を露出させ、かつ、外部端子３０の電気的接続部１５に接続された基端部の周囲を被覆する。
【選択図】 図４

Description

本発明は、半導体装置の製造方法に関する。
半導体装置の外部端子に加えられる応力を効果的に緩和することが重要であるが、従来の方法によれば、複数の外部端子を形成した後に、それぞれの外部端子の周囲に補強部を形成していたので、外部端子の部分的な補強が難しかった。
本発明の目的は、外部端子の部分的な補強を容易に行うことにある。
特開平６−１３５４１号公報
（１）本発明に係る半導体装置の製造方法は、
（ａ）樹脂を含むペーストを、半導体基板と電気的に接続された電気的接続部上に設けること、
（ｂ）ろう材を、前記電気的接続部の上方に、前記ペーストに接触するように設けること、
（ｃ）前記ろう材及び前記ペーストを溶融させることによって、前記ろう材から外部端子を形成し、前記ペーストから補強部を形成すること、
を含み、
前記補強部を、前記外部端子の一部を露出させ、かつ、前記外部端子の前記電気的接続部に接続された基端部の周囲を被覆するように形成する。本発明によれば、補強部を、外部端子の電気的接続部に接続される基端部の周囲を被覆するように形成するので、熱膨張又は収縮などに起因する外部端子の応力を効果的に緩和することができる。また、ペーストを電気的接続部上に設けた後に、電気的接続部の上方にろう材を設ければよいので、外部端子の部分的な補強を容易に行うことができる。
（２）この半導体装置の製造方法において、
前記（ａ）工程で、前記ペーストを、前記電気的接続部の全体を覆うように設けてもよい。
（３）この半導体装置の製造方法において、
前記（ａ）工程で、前記ペーストを、複数の前記電気的接続部のぞれぞれの上に、隣同士が非接触になるように設けてもよい。
（４）この半導体装置の製造方法において、
前記（ａ）工程で、前記ペーストを、複数の前記電気的接続部上に一体的に設けてもよい。これによれば、ペーストをそれぞれの電気的接続部ごとに設けなくて済むので、ペーストの形成工程が容易である。
（５）この半導体装置の製造方法において、
前記（ｂ）工程で、前記ろう材を、前記電気的接続部と非接触になるように設けてもよい。
（６）本発明に係る半導体装置の製造方法は、
（ａ）ろう材に、樹脂を含むペーストを付着させること、
（ｂ）前記ろう材を、半導体基板と電気的に接続された電気的接続部に前記ペーストが接触するように設けること、
（ｃ）前記ろう材及び前記ペーストを溶融させることによって、前記ろう材から外部端子を形成し、前記ペーストから補強部を形成すること、
を含み、
前記補強部を、前記外部端子の一部を露出させ、かつ、前記外部端子の前記電気的接続部に接続された基端部の周囲を被覆するように形成する。本発明によれば、補強部を、外部端子の電気的接続部に接続される基端部の周囲を被覆するように形成するので、熱膨張又は収縮などに起因する外部端子の応力を効果的に緩和することができる。また、ペースト付きのろう材を搭載するので、電気的接続部への位置合わせの工程が少なく、製造工程が簡単である。
（７）この半導体装置の製造方法において、
前記電気的接続部は、前記半導体基板が搭載されたインターポーザの一部であってもよい。
（８）この半導体装置の製造方法において、
前記電気的接続部は、前記半導体基板に形成された樹脂層上に延びる配線層の一部であってもよい。
（９）この半導体装置の製造方法において、
前記ペーストは、フラックスを含んでもよい。これによれば、ろう材の濡れ性を高めて、外部端子と電気的接続部との電気的接続を良好に行うことができる。
（１０）この半導体装置の製造方法において、
前記ペーストは、ろう材を含んでもよい。これによれば、外部端子と電気的接続部との電気的接続を確実に達成することができる。
以下、本発明の実施の形態について図面を参照して説明する。
（第１の実施の形態）
図１〜図４は、本発明の第１の実施の形態に係る半導体装置の製造方法を説明する図である。図２は、図１のII−II線断面図である。本実施の形態では、パッケージ１０を用意する。
パッケージ１０は、インターポーザ１２を有する。インターポーザ１２は、基板であって、プレートであってもよい。インターポーザ１２は矩形をなしていてもよい。インターポーザ１２は、ポリイミド樹脂などの樹脂で形成されていてもよいし、樹脂などの有機材料及び無機材料の混合材料で形成されてもよいし、金属基板やセラミック基板であってもよい。インターポーザ１２には、配線パターン１４が形成されている。配線パターン１４は、複数点を電気的に接続する配線と、他の部品との電気的接続部１５を有していてもよい。電気的接続部１５はランドであってもよい。インターポーザ１２には、電気的接続部１５の少なくとも一部を避けて、配線パターン１４を覆う絶縁層（図示しない）が形成されていてもよい。配線パターン１４は、図示しないスルーホールを通して電気的に接続されるように、インターポーザ１２の両面に形成してもよい。電気的接続部１５は、半導体チップ１６が搭載される面とは反対側に形成されていてもよい。インターポーザ１２は、多層基板やビルドアップ型基板であってもよい。
パッケージ１０は、半導体チップ（半導体基板）１６を有する。半導体チップ１６には、集積回路１８が形成されている。半導体チップ１６は、インターポーザ１２に搭載され、配線パターン１４に電気的に接続されている。半導体チップ１６は、図示しない接着剤を介して、インターポーザ１２に接着されていてもよい。図２に示すように、半導体チップ１６をインターポーザ１２にフェースアップボンディングしてもよい。その場合、半導体チップ１６のパッド２０及び配線パターン１４にワイヤ２２をボンディングしてもよい。
パッケージ１０は、封止部２４を有する。封止部２４は、半導体チップ１６を封止しており、ワイヤ２２を封止する。封止部２４は、インターポーザ１２に設けられている。封止部２４は、複数の電気的接続部１５とオーバーラップするように形成されてもよい。封止部２４は、樹脂（例えばモールド樹脂）で形成してもよい。封止部２４は、インターポーザ１２よりも熱膨張率が小さくてもよい。
このようなパッケージ１０の電気的接続部１５上に、樹脂（例えば熱硬化性樹脂）を含むペースト２６を設ける。ペースト２６は、接着剤であってもよい。ペースト２６は、フラックス又はろう材を含んでいてもよい。ペースト２６として、アンダーフィルフラックス又はアンダーフィルペーストと呼ばれるものを使用してもよい。ペースト２６は、樹脂、フラックス及びろう材の全部が混合していてもよい。あるいは、ペースト２６は、樹脂及びフラックス、あるいは樹脂及びろう材の組み合わせが混合していてもよい。ペースト２６に含有されるろう材は、後述の外部端子を形成するためのろう材２８と同一材料であってもよい。
図１に示す例では、ペースト２６を複数の電気的接続部１５のそれぞれの上に、隣同士が非接触になるように設ける。隣同士の電気的接続部１５の間の領域からインターポーザ１２が露出していてもよい。これによれば、インターポーザ１２の露出面積を広くすることができ、水蒸気などが逃げやすくなる。ペースト２６は、電気的接続部１５の全体を覆うように設けてもよい。インターポーザ１２に電気的接続部１５の一部（例えば中央部の周囲の端部）を覆う絶縁層が形成されている場合、電気的接続部１５の露出部の全体を覆うように、ペースト２６を設けてもよい。あるいは、ペースト２６は、電気的接続部１５の露出部の一部のみを覆うように設けてもよい。ペースト２６を設ける方法は、印刷方式（例えばスクリーン印刷）、ピンなどによる転写方式、ディスペンサによる塗布方式、又は液滴吐出方式（例えばインクジェット方式）などのいずれを適用してもよい。なお、ペースト２６がろう材（導電材料）を含んでいても、ろう材は電気的接続部に留まるので、隣同士の電気的接続部１５の電気的ショートは回避することができる。
次に、ろう材２８を、電気的接続部１５の上方に、ペースト２６に接触するように設ける。ろう材２８は、ボール状（固形状）をなしていてもよい。軟ろう（soft solder）又は硬ろう（hard solder）のいずれで形成してもよい。軟ろうとして、鉛を含まないハンダ（以下、鉛フリーハンダという。）を使用してもよい。鉛フリーハンダとして、スズ−銀（Ｓｎ−Ａｇ）系、スズ−ビスマス（Ｓｎ−Ｂｉ）系、スズ−亜鉛（Ｓｎ−Ｚｎ）系、あるいはスズ−銅（Ｓｎ−Ｃｕ）系の合金を使用してもよいし、これらの合金に、さらに銀、ビスマス、亜鉛、銅のうち少なくとも１つを添加してもよい。ろう材２８は、いわゆるハンダボールであってもよい。
ろう材２８は、電気的接続部１５と非接触になるように設けてもよい。その場合、ろう材２８と電気的接続部１５との間には、ペースト２６が介在する。あるいは、ろう材２８は、電気的接続部１５と接触して設けてもよい。ろう材２８は、ペースト２６に接着させてもよい。１つの電気的接続部１５に、１つのろう材２８を設ける。また、必要があれば、ろう材２８にフラックスを付着させ、フラックス付のろう材２８をペースト２６に接触させてもよい。その場合、ペースト２６は、フラックスを含んでいなくてもよい。
その後、ペースト２６及びろう材２８を溶融させる。加熱工程を行うことによって、ペースト２６及びろう材２８を溶融させてもよい。加熱工程は、ろう材２８のリフロー工程のための加熱処理（例えば２４０℃程度の加熱処理）であってもよい。ペースト２６が熱硬化性樹脂を含む場合、ろう材２８が溶融し始める前に、ペースト２６は硬化しないほうが好ましい。加熱工程は、リフロー工程後の、樹脂の硬化工程のための加熱処理（リフロー工程よりも低温かつ長時間の加熱処理）を含んでもよい。
こうして、図４に示すように、ろう材２８から外部端子３０を形成し、ペースト２６から補強部３２を形成する。外部端子３０は、その基端部が電気的接続部１５（インターポーザ１２の一部）に接続されている。外部端子３０は、断面形状の最も大きい中間部を有し、電気的接続部１５に接続される基端部はその中間部よりも断面形状が小さくなっている。外部端子３０は、ほぼ球体の一部をなしていてもよい。
補強部３２は、それぞれの外部端子３０の一部（先端部を含む部分）を露出させ、かつ、それぞれの外部端子３０の電気的接続部１５に接続された基端部の周囲を被覆している。外部端子３０のうち補強部３２からの露出部は、外部端子３０の基端部と反対の先端部（のみ）であってもよいし、外部端子３０の中間部から先端部に連続する部分（片側半分以上）であってもよい。補強部３２は、外部端子３０の電気的接続部１５に接続された基端部の全周を被覆してもよい。補強部３２は、電気的接続部１５の端部に載せられた絶縁層上に広がっていてもよい。
補強部３２は、それぞれの電気的接続部１５ごとに、隣同士が非接触になるように設けられている。補強部３２は、隣同士の外部端子３０の間を避けていてもよい。隣同士の外部端子３０の間の領域からインターポーザ１２が露出していてもよい。
補強部３２（ペースト２６）が接着剤であれば、外部端子３０の周囲を接着補強することができる。補強部３２（ペースト２６）がフラックスを含む場合には、外部端子３０の材料であるろう材２８の濡れ性を高めて、外部端子３０と電気的接続部１５との電気的接続を良好に行うことができる。補強部３２（ペースト２６）がろう材を含む場合には、外部端子３０と電気的接続部１５との電気的接続を確実に達成することができる。
本実施の形態によれば、補強部３２を、外部端子３０の電気的接続部１５に接続される基端部の周囲を被覆するように形成するので、熱膨張又は収縮などに起因する外部端子３０の応力を効果的に緩和することができる。また、補強部３２となるペースト２６を電気的接続部１５上に設けた後に、電気的接続部１５の上方に外部端子３０となるろう材２８を設ければよいので、外部端子３０の部分的な補強を容易に行うことができる。
図５は、本実施の形態の変形例を説明する図である。本変形例では、ろう材２８に、あらかじめペースト２６を付着させる。例えば、ペースト２６を含む溶液に、ボール状をなす複数のろう材２６を浸漬させることによって、ろう材２８にペースト２６を付着させてもよい。ペースト２６は、ろう材２８の一部に付着させてもよい。その後、ペースト２６付きのろう材２８を、ペースト２６が電気的接続部１５に接触するように、電気的接続部１５に設ける。そして、ペースト２６及びろう材２８を溶融させることによって、ろう材２８から外部端子を形成し、ペースト２６から補強部を形成する（図４参照）。これによれば、ペースト２６付きのろう材２８を搭載するので、電気的接続部１５への位置合わせの工程が少なく、製造工程が簡単である。
図６は、本実施の形態の変形例を説明する図である。本変形例では、ペースト２６を複数の電気的接続部１５上に一体的に設ける。１つのインターポーザ１２に形成された複数の電気的接続部１５のうちの、全部又は一部（２以上）の電気的接続部１５上に一体的に設ける。ペースト２６は、インターポーザ１２の一部（図６では中央部）を避けて設けてもよいし、インターポーザ１２の全面に設けてもよい。これによれば、ペースト２６をそれぞれの電気的接続部１５ごとに設けなくて済むので、ペースト２６の形成工程が容易である。
なお、上述の変形例のその他の詳細は、上述の実施の形態で説明した内容から導き出すことができる内容を含む。
（第２の実施の形態）
図７〜図１１は、本発明の第２の実施の形態に係る半導体装置の製造方法を説明する図である。図７では半導体装置を構成する一部（配線層など）が省略されている。図８は、図７のVIII−VIII線断面図である。本実施の形態では、半導体ウエハ（半導体基板）４０を用意する。図７では、半導体ウエハ４０の一部（詳しくは半導体チップに相当する領域）が示されている。変形例として、半導体ウエハ４０を個片切断して得られる半導体チップに対して、これから説明する製造方法を適用してもよい。
半導体ウエハ４０には、複数の集積回路（図示しない）が形成され、それぞれの集積回路に対応して複数の電極４２が形成されている。電極４２は、半導体ウエハ４０の集積回路の形成された面側に形成されている。半導体ウエハ４０には、電極４２の一部を避けて、パッシベーション膜４４が形成されていてもよい。
半導体ウエハ４０には、樹脂層４６が形成されている。樹脂層４６は、応力緩和機能を有し、半導体ウエハ４０の電極４２を避けて形成されている。樹脂層４６は、ポリイミド樹脂、シリコーン変性ポリイミド樹脂、エポキシ樹脂、シリコーン変性エポキシ樹脂、ベンゾシクロブテン（ＢＣＢ；benzocyclobutene）、ポリベンゾオキサゾール（ＰＢＯ；polybenzoxazole）などで形成することができる。フォトリソグラフィ技術を適用して、樹脂層４６をパターニングしてもよい。樹脂層４６は、隣同士の間を避けて、複数領域に形成してもよい。
半導体ウエハ４０には、電極４２に電気的に接続している配線層４８が形成されている。配線層４８は、樹脂層４６上に延びて、樹脂層４６上に電気的接続部５０を有する。電気的接続部５０は、配線層４８の一部である。電気的接続部５０は、ランドであってもよい。複数の電気的接続部５０が樹脂層４６の平面領域内で、複数行複数列に配列されていてもよい。なお、半導体ウエハ４０には、電気的接続部５０の一部（例えば中央部）を避けて、配線層４８を覆う絶縁層５２が形成されている。絶縁層５２は、ろう材からのレジスト（例えばソルダレジスト）であってもよい。
このような半導体ウエハ４０の電気的接続部５０上に、ペースト２６を設ける。ペースト２６を複数の電気的接続部５０のそれぞれの上に、隣同士が非接触になるように設けてもよい。あるいは、第１の実施の形態の変形例で説明したように、複数の電気的接続部５０上に一体的に設けてもよい。ペースト２６上にろう材２８を設け、それらを溶融させることによって、外部端子６０及び補強部６２を形成する。その他の詳細は、第１の実施の形態で説明した内容から導くことができる内容を含む。
（その他の実施の形態）
図１１〜図１４は、本発明のその他の実施の形態を説明する図である。詳しくは、第１の実施の形態を適用して製造された半導体装置の例を示す図である。これらの半導体装置では、インターポーザ１２の一部（電気的接続部１５）に、外部端子３０及び補強部３２を形成する。
図１１に示すように、インターポーザ１２上に複数の半導体チップ１６，７０をスタックしてもよい。詳しくは、インターポ−ザ１２上に半導体チップ１６をフェースアップボンディングし、さらに、半導体チップ１６上に半導体チップ７０をフェースアップボンディングしてもよい。半導体チップ７０には集積回路７２及び電極となるパッド７４が形成され、パッド７４と配線パターン１４とはワイヤ７６によってボンディングされている。半導体チップ７０の詳細は、上述の半導体チップ１６について説明した内容が該当する。封止部２４は、複数の半導体チップ１６，７０を封止している。そして、このようなパッケージの電気的接続部１５に、外部端子３０及び補強部３２を形成してもよい。
図１２に示すように、インターポーザ１２上に、半導体チップ８０をフェースダウンボンディングしてもよい。半導体チップ８０は、接着剤８６を介して、インターポーザ１２に接着されている。接着剤８６は、エネルギー硬化性（熱硬化性又は紫外線硬化性など）であってもよい。接着剤８６は、電気的に絶縁性であってもよい。半導体チップ８０には集積回路８２及び電極となるバンプ８４が形成され、バンプ８４と配線パターン１４とを対向させて、両者を電気的に接続してもよい。接着剤８６が異方性導電材料（異方性導電膜又は異方性導電ペースト等）であれば、導電粒子によって電気的な接続を図ることができる。接着剤８６が絶縁性接着剤であれば、その収縮力を利用してバンプ８４と配線パターン１４とを圧接させてもよい。あるいは、バンプ８４と配線パターン１４とは金属接合されていてもよい。配線パターン１４の一部である電気的接続部１５は、半導体チップ８０が搭載される面とは反対側に形成されている。このようなパッケージの電気的接続部１５に、外部端子３０及び補強部３２を形成してもよい。こうして、半導体装置（パッケージ１００）を製造することができる。
図１３に示すように、インターポーザ１２の両面に半導体チップ８０，９０を搭載してもよい。半導体チップ９０は、集積回路９２及び電極となるバンプ９４が形成されていてもよく、バンプ９４と配線パターン１４とを対向させて、両者を電気的に接続してもよい。半導体チップ９０を、接着剤９６を介してインターポーザ１２に接着してもよい。接着剤９６の詳細は、上述の接着剤８６の内容が該当する。配線パターン１４の一部である電気的接続部１５は、インターポーザ１２のいずれかの面に形成されている。このようなパッケージの電気的接続部１５に、外部端子３０及び補強部３２を形成してもよい。
図１４に示すように、上述のパッケージ１０，１００をスタックさせてもよい。パッケージ１０とパッケージ１００との間は、外部端子３０が介在しており、外部端子３０は補強部３２によって補強されている。これによれば、パッケージ１０，１００間において、外部端子３０の一部が補強部３２から露出しているので、水蒸気などを逃がす空間が形成され、水蒸気などの残留による第１及び第２のパッケージ１０，３０の剥離を防止することができる。したがって、外部端子３０に加えられる応力を緩和することができる。なお、最も外側に配置されているインターポーザの外側を向く面に電気的接続部１５が形成されており、その電気的接続部１５にも外部端子３０及び補強部３２を形成してもよい。
本発明は、上述した実施の形態に限定されるものではなく、種々の変形が可能である。例えば、本発明は、実施の形態で説明した構成と実質的に同一の構成（例えば、機能、方法及び結果が同一の構成、あるいは目的及び結果が同一の構成）を含む。また、本発明は、実施の形態で説明した構成の本質的でない部分を置き換えた構成を含む。また、本発明は、実施の形態で説明した構成と同一の作用効果を奏する構成又は同一の目的を達成することができる構成を含む。また、本発明は、実施の形態で説明した構成に公知技術を付加した構成を含む。
図１は、本発明の第１の実施の形態に係る半導体装置の製造方法を説明する図である。 図２は、図１のII−II線断面図である。 図３は、本発明の第１の実施の形態に係る半導体装置の製造方法を説明する図である。 図４は、本発明の第１の実施の形態に係る半導体装置の製造方法を説明する図である。 図５は、本発明の第１の実施の形態の変形例に係る半導体装置の製造方法を説明する図である。 図６は、本発明の第１の実施の形態の変形例に係る半導体装置の製造方法を説明する図である。 図７は、本発明の第２の実施の形態に係る半導体装置の製造方法を説明する図である。 図８は、図７のVIII−VIII線断面図である。 図９は、本発明の第２の実施の形態に係る半導体装置の製造方法を説明する図である。 図１０は、本発明の第２の実施の形態に係る半導体装置の製造方法を説明する図である。 図１１は、本発明のその他の実施の形態に係る方法によって製造された半導体装置を示す図である。 図１２は、本発明のその他の実施の形態に係る方法によって製造された半導体装置を示す図である。 図１３は、本発明のその他の実施の形態に係る方法によって製造された半導体装置を示す図である。 図１４は、本発明のその他の実施の形態に係る方法によって製造された半導体装置を示す図である。
符号の説明
１０…パッケージ １２…インターポーザ １４…配線パターン １５…電気的接続部
１６…半導体チップ １８…集積回路 ２２…ワイヤ ２４…封止部 ２６…ペースト
３０…外部端子 ３２…補強部 ４０…半導体ウエハ ４２…電極 ４６…樹脂層
４８…配線層 ５０…電気的接続部 ５２…絶縁層 ６２…補強部
７０…半導体チップ ８０…半導体チップ ９０…半導体チップ １００…パッケージ

Claims (10)

  1. （ａ）樹脂を含むペーストを、半導体基板と電気的に接続された電気的接続部上に設けること、
    （ｂ）ろう材を、前記電気的接続部の上方に、前記ペーストに接触するように設けること、
    （ｃ）前記ろう材及び前記ペーストを溶融させることによって、前記ろう材から外部端子を形成し、前記ペーストから補強部を形成すること、
    を含み、
    前記補強部を、前記外部端子の一部を露出させ、かつ、前記外部端子の前記電気的接続部に接続された基端部の周囲を被覆するように形成する半導体装置の製造方法。
  2. 請求項１記載の半導体装置の製造方法において、
    前記（ａ）工程で、前記ペーストを、前記電気的接続部の全体を覆うように設ける半導体装置の製造方法。
  3. 請求項１又は請求項２記載の半導体装置の製造方法において、
    前記（ａ）工程で、前記ペーストを、複数の前記電気的接続部のぞれぞれの上に、隣同士が非接触になるように設ける半導体装置の製造方法。
  4. 請求項１又は請求項２記載の半導体装置の製造方法において、
    前記（ａ）工程で、前記ペーストを、複数の前記電気的接続部上に一体的に設ける半導体装置の製造方法。
  5. 請求項１から請求項４のいずれかに記載の半導体装置の製造方法において、
    前記（ｂ）工程で、前記ろう材を、前記電気的接続部と非接触になるように設ける半導体装置の製造方法。
  6. （ａ）ろう材に、樹脂を含むペーストを付着させること、
    （ｂ）前記ろう材を、半導体基板と電気的に接続された電気的接続部に前記ペーストが接触するように設けること、
    （ｃ）前記ろう材及び前記ペーストを溶融させることによって、前記ろう材から外部端子を形成し、前記ペーストから補強部を形成すること、
    を含み、
    前記補強部を、前記外部端子の一部を露出させ、かつ、前記外部端子の前記電気的接続部に接続された基端部の周囲を被覆するように形成する半導体装置の製造方法。
  7. 請求項１から請求項６のいずれかに記載の半導体装置の製造方法において、
    前記電気的接続部は、前記半導体基板が搭載されたインターポーザの一部である半導体装置の製造方法。
  8. 請求項１から請求項６のいずれかに記載の半導体装置の製造方法において、
    前記電気的接続部は、前記半導体基板に形成された樹脂層上に延びる配線層の一部である半導体装置の製造方法。
  9. 請求項１から請求項８のいずれかに記載の半導体装置の製造方法において、
    前記ペーストは、フラックスを含む半導体装置の製造方法。
  10. 請求項１から請求項９のいずれかに記載の半導体装置の製造方法において、
    前記ペーストは、ろう材を含む半導体装置の製造方法。
JP2004156269A 2004-05-26 2004-05-26 半導体装置の製造方法 Withdrawn JP2005340449A (ja)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2004156269A JP2005340449A (ja) 2004-05-26 2004-05-26 半導体装置の製造方法
US11/136,309 US7344971B2 (en) 2004-05-26 2005-05-24 Manufacturing method of semiconductor device

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2004156269A JP2005340449A (ja) 2004-05-26 2004-05-26 半導体装置の製造方法

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2005340449A true JP2005340449A (ja) 2005-12-08

Family

ID=35425929

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2004156269A Withdrawn JP2005340449A (ja) 2004-05-26 2004-05-26 半導体装置の製造方法

Country Status (2)

Country Link
US (1) US7344971B2 (ja)
JP (1) JP2005340449A (ja)

Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
TWI311451B (en) * 2005-11-30 2009-06-21 Murata Manufacturing Co Ceramic substrate, electronic device, and manufacturing method of ceramic substrate
GB2464549B (en) 2008-10-22 2013-03-27 Cambridge Silicon Radio Ltd Improved wafer level chip scale packaging
US20110197267A1 (en) * 2010-02-05 2011-08-11 Vivianne Gravel Secure authentication system and method
DE102010024520B4 (de) * 2010-06-21 2017-08-10 Fraunhofer-Gesellschaft zur Förderung der angewandten Forschung e.V. Verfahren zur Erhöhung der thermo-mechanischen Beständigkeit eines Metall-Keramik-Substrats

Family Cites Families (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5222014A (en) 1992-03-02 1993-06-22 Motorola, Inc. Three-dimensional multi-chip pad array carrier
JP2861965B2 (ja) * 1996-09-20 1999-02-24 日本電気株式会社 突起電極の形成方法
JP2001284382A (ja) * 2000-03-28 2001-10-12 Nec Corp はんだバンプ形成方法、フリップチップ実装方法及び実装構造体
JP4977937B2 (ja) 2001-09-25 2012-07-18 日本テキサス・インスツルメンツ株式会社 半導体装置及びその製造方法
JP2004103928A (ja) 2002-09-11 2004-04-02 Fujitsu Ltd 基板及びハンダボールの形成方法及びその実装構造

Also Published As

Publication number Publication date
US20050266671A1 (en) 2005-12-01
US7344971B2 (en) 2008-03-18

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR100545008B1 (ko) 반도체소자와 그 제조방법 및 반도체장치와 그 제조방법
JP4035733B2 (ja) 半導体装置の製造方法及び電気的接続部の処理方法
KR101496068B1 (ko) 반도체 디바이스에서의 리드-프리 구조들
US7176561B2 (en) Semiconductor device, method for manufacturing the same, circuit board, and electronic equipment
JP2006279062A (ja) 半導体素子および半導体装置
WO2003001596A1 (en) Electronic device and method for manufacturing the same
JP2006202969A (ja) 半導体装置およびその実装体
TW201403726A (zh) 金屬柱導線直連元件、金屬柱導線直連封裝結構、金屬柱導線直連元件的製作方法
US20090315179A1 (en) Semiconductor device having solder bumps protruding beyond insulating films
JP2001085470A (ja) 半導体装置及びその製造方法
TWI502666B (zh) Electronic parts mounting body, electronic parts, substrate
JP2009200067A (ja) 半導体チップおよび半導体装置
TW201208510A (en) Circuit board with anchored underfill
JP3972209B2 (ja) 半導体装置及びその製造方法、回路基板並びに電子機器
US7344971B2 (en) Manufacturing method of semiconductor device
WO2020122014A1 (ja) 半導体装置用配線基板とその製造方法、及び半導体装置
JP2017183571A (ja) 半導体装置の製造方法
WO2018198544A1 (ja) 半導体装置の製造方法および半導体装置
JP2007266640A (ja) 半導体装置及びその製造方法、回路基板並びに電子機器
JP4561969B2 (ja) 半導体装置
JP2006108182A (ja) 半導体装置およびその実装体およびその製造方法
JP2001168224A (ja) 半導体装置、電子回路装置および製造方法
JP4591715B2 (ja) 半導体装置の製造方法
JP2010040891A (ja) 部品内蔵配線板
JP2006049791A (ja) 半導体素子及びこの半導体素子を実装した半導体素子実装基板

Legal Events

Date Code Title Description
RD04 Notification of resignation of power of attorney

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7424

Effective date: 20051221

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20060831

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20060906

A761 Written withdrawal of application

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A761

Effective date: 20061102