JP2007103715A - 半導体装置及びその製造方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】電子回路が設けられた半導体を含んでパッケージ化された半導体装置であって、電子回路が形成された半導体本体(10a,10b)と半導体本体上に形成されたパッド電極(11a,11b)とを有する半導体チップ(1a,1b)が、パッド電極の形成面の裏面側から基板20にマウントされており、半導体チップを埋め込んで第1絶縁層22が形成されており、第1絶縁層を貫通してパッド電極に接続するように第1絶縁層の上層に第1配線(23,25)が形成されており、第1配線の表面の高さHが一定に加工されている構成とする。
【選択図】図1
Description
上記のSiPの構成や製造方法は、例えば特許文献1〜3に開示されている。
従って、更なる微細な再配線形成のため、再配線形成時のメッキ用レジストの薄膜化を実現することが必要となっている。
次に、半導体チップを埋め込んで第1絶縁層を形成する。
次に、パッド電極に達する開口部を第1絶縁層に形成し、開口部を埋め込んで第1絶縁層の上層に第1配線を形成する。
次に、第1配線の表面の高さを一定に加工する。
例えば、シリコンからなる半導体基板20上に、酸化シリコンなどの絶縁膜21が形成されており、その上層に、例えばトランジスタなどの能動素子を含む電子回路が形成されたシリコンからなる、例えば2個の半導体チップ(1a,1b)がダイアタッチフィルム13によりマウントされている。
例えば、上記の2個の半導体チップ(1a,1b)の半導体本体(10a,10b)の板厚は、それぞれ50μm程度となっている。
第1絶縁層22には、半導体チップ(1a,1b)のパッド電極(11a,11b)を露出する開口部が形成されている。
上記の第1配線は、表面の高さHが一定に加工されている。
第2樹脂層26の開口部内及び第2絶縁層26上に、第1配線に接続して、シード層27及び銅層29からなる第2配線が形成されている。
また、導電性ポスト31の外周部において、第1絶縁層22と第2絶縁層26が積層した絶縁層上に形成され、半導体装置が実装基板に実装されたときに発生する応力を緩和する絶縁性のバッファ層32が形成されている。
さらにバッファ層32の表面から突出するように導電性ポスト31に接続してバンプ(突起電極)33が形成されている。
まず、図2(a)に示すように、例えば、φ200mm、0.725mm厚の半導体ウェハ10wにトランジスタなどの能動素子を含む電子回路を形成し、電子回路に接続するパッド電極11と、パッド電極11を開口し、電子回路を被覆するように保護絶縁膜12を形成する。
以上のようにして、本実施形態の半導体装置に内蔵する、半導体本体10の表面にパッド電極11が形成されており、パッド電極11を開口するように保護絶縁膜12が形成されている構成の半導体チップ1を形成する。得られる半導体チップの板厚は、上記のように数10μm程度となっている。
半導体チップ(1a,1b)の半導体本体(10a,10b)の板厚は、例えば50μmとする。
例えば、感光性ポリイミドをスピンコート法で形成する場合、(1000rpm,30秒)+(2000rpm,40秒)+(1000rpm,10秒)+(1500rpm,10秒)の塗布条件で行い、プリベークとして(90℃,120秒)+(100℃,120秒)の熱処理を行う。
さらに、例えば、露光及び現像を行って、第1絶縁層22に、半導体チップ(1a,1b)のパッド電極(11a,11b)を開口する開口部を開口する。この露光は、例えば露光量125mJ/cm2で行う。
上記の第1絶縁層22のパターニングの後、第1絶縁層22の硬化処理を行う。
銅層の膜厚は最大で100μmとし、半導体チップ(1a,1b)のパッド電極(11a,11b)が100μm□程度である場合、第1配線のアスペクト比が1.0以下となるようにする。
上記の銅層の研削または切削時には銅の飛び散りが発生するが、上記のレジスト膜の剥離除去により、飛び散った銅も一緒に除去されて銅の混入が抑制されるので、第1配線間などの短絡を防止することができる。
これにより、シード層23及び銅層25からなる第1配線が形成される。
さらに、上記のように形成した第2絶縁層26に対して、露光量300mJ/cm2の露光条件でパターン露光及び現像を行い、第1配線を露出させる開口部を形成する。
上記のレジスト膜の膜厚は、第1配線の表面の高さを一定に加工した効果により、10μm以下で形成することが可能となり、解像度は例えばL/S=10/10μm程度である。
ポリイミド系樹脂の場合には、印刷法によりNV値27.5のペーストを使用し、スキージで印刷を行うことで形成する。硬化は(100℃,10分)+(150℃,10分)+(200℃,10分)+(250℃,60分)の熱処理で行う。
(1)再配線を形成する工程のレジスト膜の解像度がL/S=10/10μmにまで微細化できる。
(2)半導体チップ搭載領域と非搭載領域との間における配線の傾斜がなくなり、内蔵素子を半導体チップ近傍に配置することも可能となり、半導体装置全体の面積の小型化が図れる。
例えば、基板にも電子回路が形成されていてもよい。この場合には絶縁層に埋め込まれる配線が基板に接続するように形成される。
その他、本発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の変更が可能である。
また、本発明の半導体装置の製造方法は、システムインパッケージ形態の半導体装置を製造する方法に適用できる。
Claims (8)
- 電子回路が設けられた半導体を含んでパッケージ化された半導体装置であって、
基板と、
前記電子回路が形成された半導体本体と、前記半導体本体上に形成されたパッド電極とを有し、前記パッド電極の形成面の裏面側から前記基板にマウントされた半導体チップと、
前記半導体チップを埋め込んで形成された第1絶縁層と、
前記第1絶縁層を貫通して前記パッド電極に接続し、前記第1絶縁層の上層に形成され、表面の高さが一定に加工された第1配線と
を有する半導体装置。 - 前記第1絶縁層の上層に、前記第1配線に接続する上層配線と、前記上層配線を埋め込む上層絶縁層が形成されている
請求項1に記載の半導体装置。 - 前記半導体チップとして複数の半導体チップが前記第1絶縁層中に埋め込まれている
請求項1に記載の半導体装置。 - 電子回路が設けられた半導体を含んでパッケージ化された半導体装置の製造方法であって、
基板に、前記電子回路が形成された半導体本体と、前記半導体本体上に形成されたパッド電極とを有する半導体チップを、前記パッド電極の形成面の裏面側からマウントする工程と、
前記半導体チップを埋め込んで第1絶縁層を形成する工程と、
前記パッド電極に達する開口部を前記第1絶縁層に形成する工程と、
前記開口部を埋め込んで前記第1絶縁層の上層に第1配線を形成する工程と、
前記第1配線の表面の高さを一定に加工する工程と
を有する半導体装置の製造方法。 - 前記第1配線の表面の高さを一定に加工する工程が、前記第1配線を上面から研削あるいは切削する工程を含む
請求項4に記載の半導体装置の製造方法。 - 前記第1配線を形成する工程が、前記第1配線のパターンに開口するレジスト膜を形成する工程と、前記レジスト膜に開口した部分に前記第1配線を構成する導電層を形成する工程とを含み、
前記第1配線の表面の高さを一定に加工する工程が、前記レジスト膜と前記導電層を上面から研削あるいは切削する工程を含む
請求項5に記載の半導体装置の製造方法。 - 前記第1配線を形成する工程の後に、前記第1絶縁層の上層に前記第1配線に接続する上層配線と前記上層配線を埋め込む上層絶縁層とを形成する工程をさらに有する
請求項4に記載の半導体装置の製造方法。 - 前記半導体チップをマウントする工程において複数の半導体チップをマウントし、前記第1絶縁層を形成する工程において前記複数の半導体チップを埋め込む
請求項4に記載の半導体装置の製造方法。
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Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20120124 |