JP2006148161A - Semiconductor device and manufacturing method therefor - Google Patents
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Abstract
Description
この発明は半導体装置およびその製造方法に関する。 The present invention relates to a semiconductor device and a manufacturing method thereof.
例えばBGA(ball grid array)と呼ばれる半導体装置には、LSI等からなる半導体チップを該半導体チップのサイズよりもやや大きいサイズの中継基板(インターポーザ)の上面中央部に搭載し、中継基板の下面に半田ボールによる接続端子をマトリクス状に配置したものがある。 For example, in a semiconductor device called a BGA (ball grid array), a semiconductor chip made of LSI or the like is mounted on the center of the upper surface of a relay substrate (interposer) that is slightly larger than the size of the semiconductor chip, and is mounted on the lower surface of the relay substrate. There is one in which connection terminals by solder balls are arranged in a matrix.
図18は従来のこのような半導体装置の一例の断面図を示したものである。半導体チップ1は、半導体基板2の上面周辺部に複数のバンプ電極3が設けられた構造となっている。
FIG. 18 shows a sectional view of an example of such a conventional semiconductor device. The semiconductor chip 1 has a structure in which a plurality of
中継基板4は、サイズが半導体チップ1の半導体基板2のサイズよりもやや大きいベースフィルム5を備えている。ベースフィルム5の上面には、半導体チップ1のバンプ電極3に接続される再配線6が設けられている。
The
再配線6は、半導体チップ1のバンプ電極3に対応して設けられた第1の接続パッド7と、マトリクス状に設けられた第2の接続パッド8と、第1と第2の接続パッド7、8を接続する引き回し線9とからなっている。第2の接続パッド8の中央部に対応する部分におけるベースフィルム5には円孔10が設けられている。
The rewiring 6 includes a
そして、半導体チップ1は中継基板4の上面中央部に異方性導電接着剤11を介して搭載されている。異方性導電接着剤11は、熱硬化性樹脂12中に多数の導電性粒子13を含有させたものからなっている。
The semiconductor chip 1 is mounted on the center of the upper surface of the
半導体チップ1を中継基板4上に搭載する場合には、まず、中継基板4の上面中央部にシート状の異方性導電接着剤11を介して半導体チップ1を位置合わせしてただ単に載置する。
When the semiconductor chip 1 is mounted on the
次に、熱硬化性樹脂12が硬化する温度にて所定の圧力を加えてボンディングする。すると、バンプ電極3が熱硬化性樹脂12を押し退けて第1の接続パッド7の上面に導電性粒子13を介して導電接続され、且つ、半導体チップ1の下面が中継基板4の上面に熱硬化性樹脂12を介して接着される。
Next, bonding is performed by applying a predetermined pressure at a temperature at which the
次に、半導体チップ1を含む中継基板4の上面全体にエポキシ系樹脂からなる樹脂封止膜14を形成する。次に、円孔10内およびその下方に半田ボール15を第2の接続パッド8に接続させて形成する。この場合、第2の接続パッド8はマトリクス状に配置されているため、半田ボール15もマトリクス状に配置される。
Next, a
ここで、半田ボール15のサイズは半導体チップ1のバンプ電極3のサイズより大きく、また、各半田ボール15相互の接触を避けるため、その配置間隔をバンプ電極3の配置間隔より大きくする必要がある。そこで、半導体チップ1のバンプ電極3の数が増大した場合、各半田ボール15に必要な配置間隔を得るため、配置領域を半導体チップ1のサイズより大きくすることが必要となり、そのために、中継基板4のサイズを半導体チップ1のサイズよりもやや大きくしている。したがって、マトリクス状に配置された半田ボール15のうち、周辺部の半田ボール15は半導体チップ1の周囲に配置されている。
Here, the size of the
ところで、上記のように半田ボール15による接続端子を半導体チップ1の周囲にも備える従来の半導体装置では、再配線6が形成された中継基板4を用い、ボンディングにより、半導体チップ1のバンプ電極3の下面を中継基板4の再配線6の第1の接続電極7の上面に異方性導電接着剤11の導電性粒子13を介して導電接続する構成としているので、ボンディング状態により接続不良が発生する可能性があるという問題があった。また、回路基板を半導体チップ1の上下に分離して配置する構造の場合、上下の回路基板を接続するためのコネクタが別途必要となるため、工数や価格に問題があった。
By the way, in the conventional semiconductor device having the connection terminals by the
そこで、この発明は、接続端子を半導体チップの周囲にも備える半導体装置において、中継基板を用いることなく、直接、回路基板に半導体チップと再配線とを確実に導電接続することができる、半導体装置およびその製造方法を提供することを目的とする。
また、この発明は、上下に配置された回路基板に、直接、導電接続することができる半導体装置の製造方法を提供することを目的とする。
Accordingly, the present invention provides a semiconductor device having a connection terminal also provided around a semiconductor chip, in which the semiconductor chip and the rewiring can be reliably conductively connected directly to the circuit board without using a relay substrate. And it aims at providing the manufacturing method.
It is another object of the present invention to provide a method for manufacturing a semiconductor device that can be directly conductively connected to circuit boards disposed above and below.
請求項1に記載の発明に係る半導体装置は、一面上に接続パッドを有する半導体チップと、該半導体チップの一面および周側面を覆うように設けられた絶縁膜と、該絶縁膜の上面に前記半導体チップの接続パッドに接続されて設けられ、前記半導体チップの周側面より外側に配置されたパッド部を有する第1および第2の再配線と、前記第1の再配線のパッド部に前記絶縁膜に形成された開口部を介して接続された第1の突起電極と、前記第2の再配線のパッド部に接続されて設けられた第2の突起電極とを備えていることを特徴とするものである。
請求項2に記載の発明に係る半導体装置は、請求項1に記載の発明において、前記第1の再配線のパッド部上には第2の突起電極が設けられていることを特徴とするものである。
請求項3に記載の発明に係る半導体装置は、請求項1に記載の発明において、前記第2の再配線のパッド部上には第1の突起電極が設けられていることを特徴とするものである。
請求項4に記載の発明に係る半導体装置は、請求項1に記載の発明において、前記絶縁膜上に前記第2の突起電極の周囲を覆う第2の絶縁膜が形成されていることを特徴とするものである。
請求項5に記載の発明に係る半導体装置は、請求項1に記載の発明において、さらに、前記接続パッドに接続されない突起電極を有することを特徴とするものである。
請求項6に記載の発明に係る半導体装置は、請求項1〜5のいずれかに記載の半導体装置上に同種または異種の半導体装置が1つ以上搭載されていることを特徴とするものである。
請求項7に記載の発明に係る半導体装置の製造方法は、一面上に接続パッドを有する複数の半導体チップをベース板に固着する工程と、前記複数の半導体チップを含む前記ベース板上に絶縁膜を形成する工程と、前記各半導体チップの周側面より外側における前記絶縁膜に開口部を形成する工程と、前記絶縁膜の上面に、前記各半導体チップの接続パッドに接続されて設けられ、前記絶縁膜の開口部に対応するパッド部に第1の突起電極が接続された第1の再配線、および前記各半導体チップの接続パッドに接続されて設けられ、且つ、前記各半導体チップの周側面より外側にパッド部を有する第2の再配線を形成する工程と、前記第2の再配線のパッド部上に第2の突起電極を形成する工程と、前記各組の半導体チップ間における前記両絶縁膜を切断して前記各半導体チップの周囲に前記第1および第2の突起電極が形成された半導体装置を複数個得る工程とを有することを特徴とするものである。
請求項8に記載の発明に係る半導体装置の製造方法は、請求項7に記載の発明において、前記第1の突起電極を前記再配線と同一工程で形成することを特徴とするものである。
請求項9に記載の発明に係る半導体装置の製造方法は、請求項7に記載の発明において、前記第1の突起電極を前記再配線の後工程で形成することを特徴とするものである。
請求項10に記載の発明に係る半導体装置の製造方法は、請求項に記載の発明において、さらに、前記絶縁膜上に前記突起電極の周囲を覆う第2の絶縁膜を形成する工程を有することを特徴とするものである。
According to a first aspect of the present invention, there is provided a semiconductor device including a semiconductor chip having a connection pad on one surface, an insulating film provided so as to cover one surface and a peripheral side surface of the semiconductor chip, and an upper surface of the insulating film on the upper surface. First and second rewirings having pad portions provided to be connected to connection pads of the semiconductor chip and disposed outside the peripheral side surface of the semiconductor chip, and the insulation on the pad portions of the first rewiring A first protruding electrode connected through an opening formed in the film; and a second protruding electrode connected to the pad portion of the second rewiring. To do.
A semiconductor device according to a second aspect of the present invention is the semiconductor device according to the first aspect, wherein a second protruding electrode is provided on the pad portion of the first rewiring. It is.
A semiconductor device according to a third aspect of the present invention is the semiconductor device according to the first aspect, wherein a first protruding electrode is provided on a pad portion of the second rewiring. It is.
A semiconductor device according to a fourth aspect of the present invention is the semiconductor device according to the first aspect, wherein a second insulating film that covers the periphery of the second protruding electrode is formed on the insulating film. It is what.
A semiconductor device according to a fifth aspect of the present invention is the semiconductor device according to the first aspect, further comprising a protruding electrode that is not connected to the connection pad.
A semiconductor device according to a sixth aspect of the invention is characterized in that one or more semiconductor devices of the same kind or different kinds are mounted on the semiconductor device according to any one of the first to fifth aspects. .
According to a seventh aspect of the present invention, there is provided a method of manufacturing a semiconductor device, comprising: fixing a plurality of semiconductor chips having connection pads on one surface to a base plate; and insulating films on the base plate including the plurality of semiconductor chips. A step of forming an opening in the insulating film outside the peripheral side surface of each semiconductor chip, and an upper surface of the insulating film provided to be connected to a connection pad of each semiconductor chip, A first rewiring in which a first protruding electrode is connected to a pad portion corresponding to an opening of the insulating film, and a peripheral side surface of each semiconductor chip provided to be connected to a connection pad of each semiconductor chip A step of forming a second rewiring having a pad portion on the outer side, a step of forming a second protruding electrode on the pad portion of the second rewiring, and the both of the two pairs of semiconductor chips. Absolute It is characterized in that a step of cutting the film to obtain a plurality of semiconductor device wherein the first and second protruding electrode are formed around the respective semiconductor chips.
According to an eighth aspect of the present invention, in the semiconductor device manufacturing method according to the seventh aspect of the present invention, the first protruding electrode is formed in the same process as the rewiring.
According to a ninth aspect of the present invention, in the semiconductor device manufacturing method according to the seventh aspect of the present invention, the first protruding electrode is formed after the rewiring.
According to a tenth aspect of the present invention, there is provided a method for manufacturing a semiconductor device according to the tenth aspect of the present invention, further comprising forming a second insulating film covering the periphery of the protruding electrode on the insulating film. It is characterized by.
そして、この発明によれば、半導体チップの周側面より外側に配置されたパッド部を有する第1および第2の再配線と、第1の再配線のパッド部に絶縁膜に形成された開口部を介して接続された第1の突起電極と、第2の再配線のパッド部に接続されて設けられた第2の突起電極とを備えているため中継基板を用いることなく、直接、回路基板に半導体チップと再配線とを確実に導電接続することができる。また、第1の突起電極および第2の突起電極は、それぞれ、上下面に配置されているので、上下に配置された回路基板に、直接、導電接続することができる。 And according to this invention, the 1st and 2nd rewiring which has a pad part arrange | positioned outside the surrounding side surface of a semiconductor chip, and the opening part formed in the insulating film in the pad part of the 1st rewiring Circuit board without using a relay board, since the first protrusion electrode connected via the first protrusion electrode and the second protrusion electrode connected to the pad portion of the second rewiring are provided. In addition, the semiconductor chip and the rewiring can be reliably conductively connected. Further, since the first protruding electrode and the second protruding electrode are arranged on the upper and lower surfaces, respectively, they can be conductively connected directly to the circuit boards arranged on the upper and lower sides.
図1(A)〜(C)はこの発明の一実施形態としての半導体装置を示すものであり、図1(A)は同半導体装置の拡大平面図、図1(B)は同半導体装置の裏面側の配線状態を説明するためのもので、図1(A)のIB −IB に沿う拡大断面図、図1(C)は同半導体装置の表面側の配線状態を説明するためのもので、図1(A)のIC −IC に沿う拡大断面図である。 1A to 1C show a semiconductor device as an embodiment of the present invention. FIG. 1A is an enlarged plan view of the semiconductor device, and FIG. It intended to illustrate the interconnection state of the back side, enlarged cross-sectional view taken along the I B -I B of FIG. 1 (a), FIG. 1 (C) is for explaining a wiring state of the surface side of the semiconductor device FIG. 2 is an enlarged cross-sectional view taken along I C -I C in FIG.
この半導体装置は、LSI等からなる半導体チップ21を備えている。半導体チップ21は、シリコン等からなる半導体基板22の上面周辺部に複数の接続パッド23が設けられ、接続パッド23の中央部を除く半導体基板22の上面に酸化シリコン等からなる絶縁膜24が設けられ、接続パッド23の中央部が絶縁膜24に設けられた開口部25を介して露出された構造となっている。
This semiconductor device includes a
半導体チップ21には、その下面を除いて、上面および周側面にポリイミド系樹脂、エポキシ系樹脂、PBO(ポリベンザオキシドール)系樹脂等からなる絶縁膜26が被着されている。絶縁膜26は、その上面を平坦とされ、且つ、その下面が半導体基板22の下面と面一となるように設けられている。この場合、絶縁膜26の半導体チップ21の開口部25に対応する部分には開口部27が設けられている。また、半導体チップ21の周側面より外側における絶縁膜26の所定の複数箇所にはスルーホール(開口部)28が設けられている。
The
図1(A)、(B)に示すように、半導体チップ21の相対向する一対の辺側に配列され、両開口部25、27を介して露出された接続パッド23の上面から絶縁膜26の上面およびスルーホール28の内壁面と内底部に亘り第1の下地金属層31が設けられている。この場合、スルーホール28の内底部に設けられた第1の下地金属層31の下面は絶縁膜26の下面と面一となっている。第1の下地金属層31の上面には第1の再配線32が設けられている。
As shown in FIGS. 1A and 1B, the
ここで、スルーホール28内に設けられた第1の下地金属層31および第1の再配線32は、後述する如く、外部回路に接続される接続端子部の機能を有する第1の突起電極33を構成している。したがって、第1の再配線32は、半導体チップ21の接続パッド23に接続された部分からなるパッド部と、スルーホール28上に配置されて第1の突起電極33に一体的に接続された部分からなるパッド部と、両パッド部を接続する引き回し線とからなっている。そして、スルーホール28の内底部に設けられた第1の下地金属層31の下面、すなわち、第1の突起電極33の下面には第1の半田ボール34が設けられている。
Here, the first
図1(A)、(C)に示すように、半導体チップ21の相対向する他の一対の辺側に配列され、両開口部25、27を介して露出された接続パッド23の上面から絶縁膜26の上面の他の箇所にかけて第2の下地金属層35が設けられている。第2の下地金属層35の上面には第2の再配線36が設けられている。第2の再配線36の先端部上には柱状の第2の突起電極37が設けられている。ここで、第2の再配線36は、半導体チップ21の接続パッド23に接続された部分からなるパッド部と、第2の突起電極37に接続された部分からなるパッド部と、両パッド部を接続する引き回し線とからなっている。後述する如く、第2の下地金属層35および第2の再配線36は、それぞれ、第1の下地金属層31および第1の再配線32と同一工程で形成されるもので、材料、膜厚は、それぞれ、同一である。
As shown in FIGS. 1A and 1C, the
第2の突起電極37の上面には第2の半田ボール38が設けられている。第2の突起電極37を除いて両再配線32、36を含む絶縁膜26の上面にはポリイミド系樹脂、エポキシ系樹脂、PBO系樹脂等からなる絶縁膜(封止膜)39がその上面が第2の突起電極37の上面と面一となるように設けられている。
A
このように、この半導体装置では、上・下面側に第1および第2の突起電極33、37が形成され、各第1および第2の突起電極33、37に接合された第1および第2の半田ボール34、38を備えているので、該半導体装置の一面側の第1の半田ボール34を回路基板または他の電子部品に接合し、他面側の第2の半田ボール38を他の回路基板または電子部品に直接接合することが可能になり、生産効率およびコスト面で有利となるばかりでなく、実装密度を向上することが可能となる。
As described above, in this semiconductor device, the first and second
また、上記実施形態では、上・下面の第1および第2の半田ボール34、38を半導体チップ21の外周部に配置しているので、第1および第2の半田ボール34、38間のピッチを大きくすることが可能となるので、半導体チップ21の接続パッド23のピッチが小さい場合でも、接続部間の短絡を防止することができる。
In the above embodiment, since the first and
なお、上記実施形態においては、半導体装置の上・下面に配列される第1および第2の半田ボール34、38を半導体チップ21の外周部に1列だけ配列したものとしているが、複数列配列することもできる。また、半導体装置の上面側に配列する第2の半田ボール38は、半導体チップ21の外周部のみでなく、半導体チップ21に対応する領域上にも、例えば、マトリクス状等の配列にして形成することができる。
In the above embodiment, the first and
次に、この半導体装置の製造方法の一例について説明する。まず、図2に示すように、紫外線透過性のガラス板、透明金属板、透明樹脂板等からなるベース板41の上面に紫外線の照射により接着力が低下する接着層42が設けられたものを用意する。そして、接着層42の上面の所定の複数箇所にそれぞれ半導体チップ21を構成する半導体基板22の下面を接着する。半導体チップ21の厚さは20〜50μm程度である。この場合、ベース板41にダイシングにより分離された個々の半導体チップ21を搭載する方法に替えて、ベース板41に半導体ウエハを接着し、ブレード等により各半導体チップ21が分離されるように半導体ウエハを切除するようにしてもよい。なお、以下の製造方法を説明する各図においては、中央部の半導体チップ21の領域は、図1(A)のIB −IB 線に沿う断面を、また、その両側の半導体チップ21の領域は図1(A)のIC −IC 線に沿う断面を示している。
Next, an example of a method for manufacturing this semiconductor device will be described. First, as shown in FIG. 2, a
次に、複数の半導体チップ21を含む接着層42の上面にポリイミド系樹脂、エポキシ系樹脂、PBO系樹脂等からなる絶縁膜26をスピンコート法や印刷法等により塗布し、これを乾燥した後に、フォトレジストを塗布し、フォトリソグラフィー法により絶縁膜26を図3に示すようにパターニングする。この場合、絶縁膜26の上面は平坦であり、その半導体チップ21の開口部25に対応する部分には開口部27が形成され、また中央部の半導体チップ21の周囲における絶縁膜26の所定の複数箇所にはスルーホール28が形成されている。絶縁膜26をパターニングした後、フォトレジストを剥離する。
Next, an insulating
次に、図4に示すように、スルーホール28内および両開口部25、27を介して露出された接続パッド23の上面を含む絶縁膜26の上面に下地金属層43を形成する。下地金属層43は、例えば、スパッタにより形成された銅層のみであってもよく、またスパッタにより形成されたチタン等の薄膜層上にスパッタにより銅層を形成したものであってもよい。
Next, as shown in FIG. 4, a
次に、下地金属層43の上面にメッキレジスト膜44をパターン形成する。この場合、第1および第2の再配線32、36形成領域に対応する部分におけるメッキレジスト膜44には開口部45が形成されている。次に、下地金属層43をメッキ電流路として銅等の電解メッキを行うことにより、メッキレジスト膜44の開口部45内の下地金属層43の上面に第1および第2の再配線32、36を形成する。
Next, a plating resist
これにより、第1の再配線32は、半導体チップ21の接続パッド23に接続された部分からなるパッド部と、スルーホール28上に配置されて第1の突起電極33に一体的に接続された部分からなるパッド部と、両パッド部を接続する引き回し線とから構成され、第2の再配線36は、半導体チップ21の接続パッド23に接続された部分からなるパッド部と、後述する第2の突起電極37に接続される部分からなるパッド部と、両パッド部を接続する引き回し線とから構成される。次に、メッキレジスト膜44を剥離する。
As a result, the
第1の再配線32の形成において、絶縁膜26の開口部27に対応するパッド部は、第1の突起電極33に一体的に設けられるので、生産が、大変効率的である。しかし、第1の突起電極33を構成する第1の再配線32のパッド部の上部側は、メッキ時に窪んで形成される。もし、第1の突起電極33の上部側を引き回し線と平坦になるように形成することを望むならば、図3において、絶縁膜26にスルーホール28を形成せず、半導体チップ21の開口部25に対応する部分には開口部27のみを形成し、下地金属層43を形成し、メッキレジスト膜44をパターン形成し、下地金属層43をメッキ電流路として銅等の電解メッキを行うことにより、第1および第2の再配線32、36を形成してから、絶縁膜26にスルーホール28を形成し(ベース板41を剥がして行う)、メッキ等によりスルーホール28内の第1の再配線32のパッド部上に第1の突起電極33を形成するようにしてもよい。
In the formation of the
次に、図5に示すように、第1および第2の再配線32、36を含む下地金属層43の上面にメッキレジスト膜46をパターン形成する。この場合、第2の再配線36のパッド部に対応する部分におけるメッキレジスト膜46には開口部47が形成されている。次に、下地金属層43をメッキ電流路として銅等の電解メッキを行うことにより、メッキレジスト膜46の開口部47内の第2の再配線36のパッド部の上面に第2の突起電極37を高さ100〜150μm程度に形成する。次に、メッキレジスト膜46を剥離する。
Next, as shown in FIG. 5, a plating resist
次に、第1および第2の再配線32、36をマスクとして下地金属層43の不要な部分をエッチングして除去する(この場合、マスクとなる第1および第2の再配線32、36も同時にエッチングされるが、下地金属層43に比し厚さが厚いので、下地金属層43がエッチングされた時点でエッチングをやめればよい)と、図6に示すように、第1および第2の再配線32、36下にのみ第1および第2の下地金属層31、35が残存される。
Next, unnecessary portions of the
ここで、スルーホール28内に形成された第1の下地金属層31および第1の再配線32からなる第1の突起電極33の高さは、半導体チップ21の厚さ(20〜50μm程度)と絶縁膜26の厚さ(例えば半導体チップ21上で10μm程度)との合計厚さ(30〜60μm程度)であり、第2の突起電極37の高さ(100〜150μm程度)よりも低くなっている。
Here, the height of the first protruding
次に、図7に示すように、第2の突起電極37、第1および第2の再配線32、36を含む絶縁膜26の上面にポリイミド系樹脂、エポキシ系樹脂、PBO系樹脂等からなる絶縁膜39をディスペンサ法、印刷法、トランスファモールド法等によりその厚さが第2の突起電極37の高さよりもやや厚くなるように形成する。したがって、この状態では、第2の突起電極37の上面は絶縁膜39によって覆われている。
Next, as shown in FIG. 7, the upper surface of the insulating
次に、絶縁膜39の上面側を適宜に研磨することにより、図8に示すように、第2の突起電極37の上面を露出させる。次に、図9に示すように、第2の突起電極37の上面に第2の半田ボール38を形成する。第2の半田ボール38の形成は、第2の半田ボール38を吸着具で吸着して第2の突起電極37上に載置し、リフローを行う方法、印刷等により第2の突起電極37の上面に半田層を被着し、リフローにより第2の半田ボール38を形成する方法等による。
Next, the upper surface side of the insulating
次に、ベース板41の下面側から紫外線を照射し、接着層42の接着力を低下させ、ベース板41および接着層42を剥がすと、図10に示すようになる。この状態では、絶縁膜26の下面および第1の突起電極33の下面は半導体基板22の下面と面一となっている。ここで、第1の突起電極33の下面に、接着剤や異物等が付着している場合には、プラズマエッチング等を行って除去する。
Next, when ultraviolet rays are irradiated from the lower surface side of the
次に、図11に示すように、第1の突起電極33下に第1の半田ボール34を形成する。次に、図12に示すように、互いに隣接する半導体チップ21、21間において絶縁膜26および絶縁膜39を切断すると、図1(A)、(B)、(C)に示す半導体装置が複数個得られる。
Next, as shown in FIG. 11, a
このようにして得られた半導体装置では、半導体チップ21の接続パッド23に接続される第1、第2の下地金属層31、35および第1、第2の再配線32、36をスパッタおよび電解メッキにより形成しているので、半導体チップ21の接続パッド23と第1および第2の再配線32、36との間の導電接続を確実とすることができる。
In the semiconductor device thus obtained, the first and second base metal layers 31 and 35 and the first and second rewirings 32 and 36 connected to the
また、本実施形態の製造方法では、ベース板41上の接着層42上の所定の複数箇所にそれぞれ半導体チップ21を接着して配置し、複数の半導体チップ21に対して絶縁膜16、39、第1、第2の下地金属層31、35、第1、第2の再配線32、36、第1、第2の突起電極33、37および第1、第2の半田ボール34、38の形成を一括して行い、その後に分断して複数個の半導体装置を得ているので、製造工程を簡略化することができる。
Further, in the manufacturing method of the present embodiment, the
また、ベース板41と共に複数の半導体チップ21を搬送することができるので、これによっても製造工程を簡略化することができる。さらに、ベース板41の外形寸法を一定にすると、製造すべき半導体装置の外形寸法に関係なく、搬送系を共有化することができる。
Moreover, since the
なお、上記実施形態では、例えば図9に示すように、ベース板41の上面全体に接着層42を設けた場合について説明したが、これに限らず、例えば図13に示す他の製造方法のように、半導体チップ21の半導体基板22の下面のみを接着層42を介してベース板41上に接着するようにしてもよい。ただし、この場合、ベース板41および接着層42を剥がすと、絶縁膜26の下面および第1の突起電極33の下面が半導体基板22の下面から突出するので、実装時の必要性に応じてこれらの突出部を研磨して除去してもよい。また、接着層42の代わりに、ダイシングテープのように引き延ばして半導体基板22等から剥離するものを用いてもよい。
In the above-described embodiment, the case where the
また、上記実施形態では、図1(A)、(B)、(C)に示すように、第1の再配線32のパッド部下に第1の突起電極33を形成し、第2の再配線36のパッド部上に第2の突起電極37を形成した場合について説明したが、これに限定されるものではない。例えば、図14に示すこの発明の他の実施形態のように、第1の再配線32のパッド部上に第2の突起電極37を形成するようにしてもよい。この場合、第1の突起電極33と第2の突起電極37は同じ位置に形成されるので、図15に図示するように、半田ボール34を半導体装置の一面側、例えば、第1の突起電極33側上のみに形成しておけば、他面側の第2の突起電極37上に第2の半田ボール38を形成せずとも、この上に同様な半導体装置を積層することもできる。
Moreover, in the said embodiment, as shown to FIG. 1 (A), (B), (C), the
さらに、図示していないが、第1の突起電極33下に半田ボールを形成せずに、第2の突起電極37上にのみ半田ボールを形成するようにしてもよい。また、図14および図15に図示された構造の変形例として、全ての再配線に第1、第2の突起電極33、37を形成するのではなく、一部は、図1(C)に示すような、第2の再配線36を形成し、そのパッド部上に第2の突起電極37を有するものとしたり、また、第1の再配線32を形成し、図1(B)に示すような、第1の突起電極33のみを有するようにもよい。
Further, although not shown, a solder ball may be formed only on the second protruding
次に、図16は複数の例えば3個の半導体装置を回路基板上に積層して実装した場合の一例の断面図を示したものである。この例では、第1番目の半導体装置51は、その半田ボール34が回路基板54上の接続端子55に接合されていることにより、回路基板54上に搭載されている。第2番目の半導体装置52は、その半田ボール34が第1番目の半導体装置51の突起電極37上に接合されていることにより、第1番目の半導体装置51上に搭載されている。第3番目の半導体装置53は、その半田ボール34が第2番目の半導体装置52の突起電極37上に接合されていることにより、第2番目の半導体装置52上に搭載されている。
Next, FIG. 16 shows a cross-sectional view of an example when a plurality of, for example, three semiconductor devices are stacked and mounted on a circuit board. In this example, the
この場合、一番上の第3番目の半導体装置53は、例えば、図1(B)に示すような第1の再配線32および第1の突起電極33のみを有し、第2の再配線36および第2の突起電極37を備えていないものからなっている。なお、回路基板54上に4個以上の半導体装置を積層して実装する場合には、当然のことながら、第3番目の半導体装置53は第2の突起電極37を備えている。
In this case, the uppermost
また、第1番目と第2番目の半導体装置51、52は、第3番目の半導体装置53への中継端子の機能のみを有する突起電極を数本有する。すなわち、図16において左側に示すように、第1の突起電極33と第2の突起電極37とは、当該半導体装置に内蔵された半導体チップ21のいずれの接続パッド23にも接続されていないフローティング状態の下地金属層56および中継パッド部57を介して接続された構造となっている。この場合、図16において、このような中継端子の機能を有する突起電極に接続される回路基板54の接続端子55(図16における左側)には、第3番目の半導体装置53のセレクト信号、リセット信号等の制御信号や、場合により駆動電圧が供給される。
In addition, the first and
また、図17に示す他の例のように、回路基板54の左側の接続端子55がGND端子である場合には、第1番目と第2番目の半導体装置51、52において、左側の第1の再配線32のパッド部上に第2の突起電極37を設けるようにしてもよい。ただし、この場合、第3番目の半導体装置53は、例えば、図1(C)に示すような第2の再配線36および第2の突起電極37のみを有し、第1の再配線32および第1の突起電極33を備えていないものからなっている。この場合、第2番目の半導体装置52の突起電極27と第3番目の突起電極27とを接続するための半田ボール34は、第2番目の半導体装置52の突起電極27上または第3番目の半導体装置53の突起電極27下に予め形成しておく。
Further, as in the other example shown in FIG. 17, when the
さらに、例えば、図17において、第1番目の半導体装置51の第1の突起電極33下および第2の突起電極37上にそれぞれ半田ボール34を予め形成しておくようにしてもよい。この場合、実装形態等に応じて、回路基板54の接続端子55に接合される半田ボール34の高さをやや高くし、第2番目の半導体装置52の第1の突起電極33に接合される半田ボール34の高さをやや低くするようにしてもよい。
Further, for example, in FIG. 17,
なお、図1(A)において、第1の突起電極33を半導体チップ21の相対向する一対の辺に配列し、第2の突起電極37を半導体チップ21の相対向する他の一対の辺に配列したものとしているが、第1の突起電極33および第2の突起電極37を半導体チップ21の隣接する辺に配列したり、全ての辺に配列することも可能である。
In FIG. 1A, the first
また、機器への実装の都合で、半導体装置を細長状にするために、第1の突起電極33および第2の突起電極37を一対の辺にのみ配列し、他の辺には配列しないようにしたり、あるいはボンディング時に各突起電極にかかる荷重を均一にするため、各半導体装置に内蔵される半導体チップ21のいずれの接続パッド23にも接続されない、あるいは他の突起電極と共通の接続パッドに接続されるダミーの突起電極を形成してもよい。
Further, for the convenience of mounting on equipment, in order to make the semiconductor device elongated, the first protruding
さらに、各半導体装置に内蔵される半導体チップ21はその底面が露出された状態で第1の突起電極33に第1の半田ボール34を接合したが、第1の半田ボール34を接合する前に半導体チップ21の底面を絶縁膜(封止材)で被覆し、該絶縁膜の各第1の突起電極33と対応する領域にスルーホールを形成し、必要に応じ、該スルーホール内にメッキをした上、第1の半田ボール34を接合してもよく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲内で適宜変形することが可能である。
Further, the
21 半導体チップ
22 半導体基板
23 接続パッド
24 絶縁膜
26 絶縁膜
28 スルーホール
31 第1の下地金属層
32 第1の再配線
33 突起電極
34 第1の半田ボール
35 第2の下地金属層
36 第2の再配線
37 第2の突起電極
38 第2の半田ボール
39 絶縁膜
41 ベース板
42 接着層
DESCRIPTION OF
Claims (10)
前記複数の半導体チップを含む前記ベース板上に絶縁膜を形成する工程と、
前記各半導体チップの周側面より外側における前記絶縁膜に開口部を形成する工程と、
前記絶縁膜の上面に、前記各半導体チップの接続パッドに接続されて設けられ、前記絶縁膜の開口部に対応するパッド部に第1の突起電極が接続された第1の再配線、および前記各半導体チップの接続パッドに接続されて設けられ、且つ、前記各半導体チップの周側面より外側にパッド部を有する第2の再配線を形成する工程と、
前記第2の再配線のパッド部上に第2の突起電極を形成する工程と、
前記各組の半導体チップ間における前記両絶縁膜を切断して前記各半導体チップの周囲に前記第1および第2の突起電極が形成された半導体装置を複数個得る工程とを有することを特徴とする半導体装置の製造方法。 Fixing a plurality of semiconductor chips having connection pads on one surface to a base plate;
Forming an insulating film on the base plate including the plurality of semiconductor chips;
Forming an opening in the insulating film outside the peripheral side surface of each semiconductor chip;
A first rewiring provided on the upper surface of the insulating film, connected to a connection pad of each semiconductor chip, and having a first protruding electrode connected to a pad portion corresponding to an opening of the insulating film; and Forming a second rewiring provided to be connected to a connection pad of each semiconductor chip and having a pad portion outside the peripheral side surface of each semiconductor chip;
Forming a second protruding electrode on the pad portion of the second rewiring;
Cutting the both insulating films between the semiconductor chips of each set to obtain a plurality of semiconductor devices in which the first and second protruding electrodes are formed around the semiconductor chips. A method for manufacturing a semiconductor device.
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