JP2007294609A - Semiconductor device and manufacturing method thereof - Google Patents

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an SiP-type (system in package) semiconductor device capable of suppressing noises acting between chips when two or more semiconductor chips are integrated in a stack. <P>SOLUTION: The semiconductor device is packaged including a semiconductor. The device has a configuration in which on a substrate 10, a first semiconductor chip 18 having a first circuit surface with an active element formed thereon is mounted so that the first circuit surface faces the substrate 10, and a second semiconductor chip 20 having a second circuit surface with an active element formed thereon is laminated and mounted on the upper part of the first semiconductor chip 18 so that the second circuit surface faces a side opposite to the substrate 10. <P>COPYRIGHT: (C)2008,JPO&INPIT

Description

本発明は半導体装置及びその製造方法に関し、特に能動素子や受動素子を内蔵し、整合回路やフィルタなどを取り込んだSiP(システムインパッケージ)形態の半導体装置とその製造方法に関する。   The present invention relates to a semiconductor device and a manufacturing method thereof, and more particularly to a SiP (system in package) type semiconductor device incorporating an active element and a passive element and incorporating a matching circuit and a filter, and a manufacturing method thereof.

デジタルビデオカメラ、デジタル携帯電話、あるいはノートパソコンなど、携帯用電子機器の小型化、薄型化、軽量化に対する要求は強くなる一方であり、これに応えるために近年のVLSIなどの半導体装置においては3年で7割の縮小化を実現してきた一方で、このような半導体装置をプリント配線基板上に実装した電子回路装置としても、実装基板(プリント配線基板)上の部品実装密度をいかに向上させるかが重要な課題として研究及び開発がなされてきた。   The demand for downsizing, thinning, and weight reduction of portable electronic devices such as digital video cameras, digital mobile phones, and notebook personal computers is increasing. While an electronic circuit device in which such a semiconductor device is mounted on a printed wiring board has been realized by 70% reduction year by year, how can the component mounting density on the mounting substrate (printed wiring substrate) be improved? Has been studied and developed as an important issue.

例えば、半導体装置のパッケージ形態としては、DIP(Dual Inline Package )などのリード挿入型から表面実装型へと移行し、さらには半導体チップのパッド電極にはんだや金などからなるバンプ(突起電極)を設け、フェースダウンでバンプを介して配線基板に接続するフリップチップ実装法が開発された。   For example, as a package form of a semiconductor device, a transition from a lead insertion type such as DIP (Dual Inline Package) to a surface mounting type is performed, and furthermore, bumps (projection electrodes) made of solder, gold, or the like are provided on a pad electrode of a semiconductor chip. A flip-chip mounting method has been developed in which a face-down connection is made to the wiring board via bumps.

さらに、インダクタンスやキャパシタなどの受動素子を内蔵し、整合回路やフィルタなどを取り込んだSiPと呼ばれる複雑な形態のパッケージへと開発が進んでいる。   Furthermore, development is progressing into a package of a complicated form called SiP that incorporates passive elements such as inductances and capacitors and incorporates a matching circuit and a filter.

上記のようなSiP形態の半導体装置において、例えば、デジタルチップとデジタルチップ、デジタルチップとアナログチップ、アナログチップとアナログチップなど、能動素子を含むチップを2個以上含んで一体化した半導体装置が知られており、例えば、特許文献1に上記のSiP形態の半導体装置の構成が開示されている。   Among the semiconductor devices of the SiP type as described above, for example, a semiconductor device in which two or more chips including active elements such as a digital chip and a digital chip, a digital chip and an analog chip, and an analog chip and an analog chip are integrated is known. For example, Patent Document 1 discloses the configuration of the above-described SiP-type semiconductor device.

上記のようなSiP形態の半導体装置において、デジタルチップとデジタルチップ、デジタルチップとアナログチップ、アナログチップとアナログチップなど、能動素子を含むチップを2個以上含んで一体化した半導体装置が知られている。   Among the semiconductor devices of the SiP type as described above, a semiconductor device in which two or more chips including active elements such as a digital chip and a digital chip, a digital chip and an analog chip, and an analog chip and an analog chip are integrated is known. Yes.

例えばアナログチップとデジタルチップをスタック型にした半導体装置では、特にデジタルチップからアナログチップへのデジタルノイズの影響が存在するため、デジタルチップとアナログチップの間隔を十分距離を離す必要がある。   For example, in a semiconductor device in which an analog chip and a digital chip are stacked, there is an influence of digital noise particularly from the digital chip to the analog chip. Therefore, the distance between the digital chip and the analog chip needs to be sufficiently long.

上記のノイズの影響を低減するため、特許文献1に記載のように、同一平面上に平置きした構造が取られることが多い。
しかしながら、上記のような2つ以上の半導体チップを平置きにする構造では、半導体装置全体のサイズが大きくなってしまい、小型化の要求を満足しない。
In order to reduce the influence of the above-mentioned noise, as described in Patent Document 1, a structure that is laid flat on the same plane is often taken.
However, the structure in which two or more semiconductor chips as described above are laid flat increases the size of the entire semiconductor device, and does not satisfy the demand for miniaturization.

また、特許文献2にはアナログチップとデジタルチップをスタック型にした半導体装置が記載されている。
2つ以上の半導体チップを縦置きしたスタック構造とした場合には、ノイズを遮蔽する構造を設けることが考えられ、例えば、ノイズ遮蔽シートを介在させることが考えられるが、ノイズ遮蔽シートは厚さが100μm以下のものは存在しないため、薄型化を実現しながらスタック構造を採用することは事実上できない。
Patent Document 2 describes a semiconductor device in which an analog chip and a digital chip are stacked.
In the case of a stack structure in which two or more semiconductor chips are placed vertically, it is possible to provide a structure that shields noise. For example, a noise shielding sheet may be interposed, but the noise shielding sheet has a thickness. However, it is practically impossible to adopt a stack structure while realizing a reduction in thickness.

このため、有機基板の両側にアナログ及びデジタルチップをそれぞれ実装することが行われているが、基板のスルーホールと片側に外部電極の形成が必要であり、全体の厚さが厚くなってしまうので薄型化は困難となっている。   For this reason, analog and digital chips are mounted on both sides of the organic substrate, respectively, but it is necessary to form external electrodes on the substrate through-hole and one side, which increases the overall thickness. Thinning has become difficult.

上記では特にアナログチップとデジタルチップを有する半導体装置について説明したが、デジタルチップとデジタルチップ、あるいは、アナログチップとアナログチップの組み合わせにおいてもチップ間のノイズの影響を低減することが望まれており、スタック型に一体化する場合の課題となっている。
特開平5−114693号公報 特開2003−124236号公報
In the above, a semiconductor device having an analog chip and a digital chip has been particularly described. However, it is desired to reduce the influence of noise between chips even in a combination of a digital chip and a digital chip, or an analog chip and an analog chip. This is a problem when integrating into a stack type.
Japanese Patent Laid-Open No. 5-114693 JP 2003-124236 A

解決しようとする問題点は、SiP形態の半導体装置において2個以上の半導体チップをスタック型に一体化する場合のチップ間に作用するノイズを抑制することが困難である点である。   The problem to be solved is that it is difficult to suppress noise acting between chips when two or more semiconductor chips are integrated into a stack type in a semiconductor device of SiP type.

本発明の半導体装置は、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、能動素子が形成された第1回路面を有し、前記第1回路面が前記基板側を向くように前記基板にマウントされた第1半導体チップと、能動素子が形成された第2回路面を有し、前記第2回路面が前記基板と反対側を向くように前記第1半導体チップの上方に積層してマウントされた第2半導体チップとを有する。   The semiconductor device of the present invention is a semiconductor device packaged including a semiconductor, and has a substrate and a first circuit surface on which an active element is formed, so that the first circuit surface faces the substrate side. A first semiconductor chip mounted on the substrate and a second circuit surface on which an active element is formed, and the second circuit surface is located above the first semiconductor chip so that the second circuit surface faces away from the substrate. A second semiconductor chip stacked and mounted.

上記の本発明の半導体装置は、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、基板に、能動素子が形成された第1回路面を有する第1半導体チップが、第1回路面が基板側を向くようにしてマウントされており、能動素子が形成された第2回路面を有する第2半導体チップが、第2回路面が基板と反対側を向くようにして第1半導体チップの上方に積層してマウントされている。   The semiconductor device of the present invention is a semiconductor device packaged including a semiconductor, wherein the first semiconductor chip having a first circuit surface on which an active element is formed is provided on the substrate, and the first circuit surface is provided on the substrate. The second semiconductor chip having the second circuit surface on which the active element is formed is mounted above the first semiconductor chip with the second circuit surface facing away from the substrate. Stacked and mounted.

本発明の半導体装置の製造方法は、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、能動素子が形成された第1回路面を有する第1半導体チップを、前記第1回路面が前記基板側を向くようにマウントする工程と、前記第1半導体チップの上方に積層して、能動素子が形成された第2回路面を有する第2半導体チップを、前記第2回路面が前記基板と反対側を向くようにマウントする工程とを有する。   A method for manufacturing a semiconductor device according to the present invention is a method for manufacturing a semiconductor device packaged including a semiconductor, wherein a first semiconductor chip having a first circuit surface on which an active element is formed is provided on a substrate. Mounting the first circuit surface to face the substrate, and stacking the second semiconductor chip on the first semiconductor chip and having a second circuit surface on which an active element is formed. Mounting so that the surface faces away from the substrate.

上記の本発明の半導体装置の製造方法は、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、能動素子が形成された第1回路面を有する第1半導体チップを、第1回路面が基板側を向くようにマウントする。
次に、第1半導体チップの上方に積層して、能動素子が形成された第2回路面を有する第2半導体チップを、第2回路面が基板と反対側を向くようにマウントする。
The method of manufacturing a semiconductor device according to the present invention is a method of manufacturing a semiconductor device packaged including a semiconductor, wherein a first semiconductor chip having a first circuit surface on which an active element is formed is formed on a substrate. Mount so that the first circuit surface faces the substrate.
Next, the second semiconductor chip having the second circuit surface on which the active element is formed is mounted so as to be stacked above the first semiconductor chip so that the second circuit surface faces away from the substrate.

本発明の半導体装置は、SiP形態の半導体装置において、第1半導体チップの第1回路面が基板側を向くようにしてマウントされ、一方第2半導体チップの第2回路面が基板と反対側を向くようにして第1半導体チップの上方に積層してマウントされ、2つの半導体チップの回路面が互いに異なる方向を向くようにマウントされた構成であり、スタック型として一体化してもチップ間に作用するノイズを抑制することができる。   The semiconductor device of the present invention is mounted in a SiP-type semiconductor device such that the first circuit surface of the first semiconductor chip faces the substrate side, while the second circuit surface of the second semiconductor chip faces away from the substrate. Stacked and mounted above the first semiconductor chip so that they face each other, and mounted so that the circuit surfaces of the two semiconductor chips face in different directions. Noise can be suppressed.

本発明の半導体装置の製造方法は、SiP形態の半導体装置において、第1半導体チップの第1回路面が基板側を向くようにしてマウントし、一方第2半導体チップの第2回路面が基板と反対側を向くようにしてマウントし、2つの半導体チップの回路面が互いに異なる方向を向くようにマウントするので、スタック型として一体化してもチップ間に作用するノイズを抑制可能な半導体装置を製造することができる。   In the semiconductor device manufacturing method of the present invention, in the SiP type semiconductor device, the first circuit surface of the first semiconductor chip is mounted so as to face the substrate side, while the second circuit surface of the second semiconductor chip is mounted on the substrate. Mounted facing the opposite side and mounted so that the circuit surfaces of the two semiconductor chips are in different directions, manufacturing a semiconductor device that can suppress noise acting between the chips even when integrated as a stack type can do.

以下に、本発明に係る半導体装置及びその製造方法の実施の形態について、図面を参照して説明する。   Embodiments of a semiconductor device and a manufacturing method thereof according to the present invention will be described below with reference to the drawings.

図1は本実施形態に係るSiP形態の半導体装置の断面図である。
シリコン基板10上に、例えば、酸化シリコンからなる下地絶縁膜11が形成され、その上層に、TiCuからなるシード層12、銅層14及びニッケル金層15が積層してなる基板電極Eが所定のパターンで形成されている。
上記の基板電極Eに、例えば、能動素子が形成された第1回路面を有する第1半導体チップ18がマウントされている。第1半導体チップ18は、半導体本体部分18aの第1回路面にパッド18bが形成され、パッド18bを除く領域は酸化シリコンなどの保護層18cで覆われており、さらにパッド18bにバンプ(突起電極)18dが形成された構成であり、フェースダウンで、即ち、バンプ18dの形成面である第1回路面が基板10側を向くようにしてマウントされている。
FIG. 1 is a cross-sectional view of a SiP-type semiconductor device according to this embodiment.
A base insulating film 11 made of, for example, silicon oxide is formed on the silicon substrate 10, and a substrate electrode E formed by laminating a seed layer 12 made of TiCu, a copper layer 14, and a nickel gold layer 15 is formed thereon with a predetermined electrode. It is formed with a pattern.
For example, a first semiconductor chip 18 having a first circuit surface on which an active element is formed is mounted on the substrate electrode E. In the first semiconductor chip 18, a pad 18b is formed on the first circuit surface of the semiconductor body portion 18a, a region excluding the pad 18b is covered with a protective layer 18c such as silicon oxide, and bumps (projection electrodes) are further formed on the pad 18b. ) 18d is formed, and is mounted face down, that is, with the first circuit surface on which the bump 18d is formed facing the substrate 10 side.

また、例えば、上記の基板電極E上に導電性ポスト17が形成されており、第1半導体チップ18のバンプに電気的に接続する。導電性ポスト17の高さは、例えば第1半導体チップ18の表面の高さと同程度以上となっていることが好ましい。   Further, for example, the conductive post 17 is formed on the substrate electrode E, and is electrically connected to the bump of the first semiconductor chip 18. For example, the height of the conductive post 17 is preferably equal to or higher than the height of the surface of the first semiconductor chip 18.

例えば、第1半導体チップ18、導電性ポスト17及び基板電極を被覆して、ポリイミド樹脂、エポキシ樹脂あるいはアクリル樹脂などからなる第1樹脂層19が形成されている。
また、例えば導電性ポスト17の上面が露出するまで第1樹脂層19の表面が研磨されている。
For example, a first resin layer 19 made of polyimide resin, epoxy resin, acrylic resin, or the like is formed so as to cover the first semiconductor chip 18, the conductive post 17, and the substrate electrode.
For example, the surface of the first resin layer 19 is polished until the upper surface of the conductive post 17 is exposed.

また、例えば、第1半導体チップ18の上方であって、第1樹脂層19の上層に、能動素子が形成された第2回路面を有する第2半導体チップ20がマウントされている。第2半導体チップ20は、半導体本体部分20aの第2回路面にパッド20bが形成され、パッド20bを除く領域は酸化シリコンなどの保護層20cで覆われている構成であり、ダイアタッチフィルム20eにより、フェースアップで、即ち、パッド20bの形成面である第2回路面が基板10と反対側を向くようにしてマウントされている。   Further, for example, a second semiconductor chip 20 having a second circuit surface on which an active element is formed is mounted above the first semiconductor chip 18 and above the first resin layer 19. The second semiconductor chip 20 has a configuration in which a pad 20b is formed on the second circuit surface of the semiconductor body portion 20a, and a region excluding the pad 20b is covered with a protective layer 20c such as silicon oxide, and is formed by a die attach film 20e. It is mounted face-up, that is, with the second circuit surface, which is the formation surface of the pad 20b, facing away from the substrate 10.

また、例えば、導電性ポスト17の上面及び第2半導体チップ20を被覆して、第1樹脂層19と同様のポリイミド樹脂などからなる第2樹脂層21が形成されている。
第2樹脂層21には、導電性ポスト17の上面及び第2半導体チップ20のパッド20bに達する開口部21aが形成されている。
上記の開口部21a内に埋め込まれて、導電性ポスト17の上面及び第2半導体チップ20のパッド20bに接続するプラグ部分と一体になって、第2樹脂層21上にTiCuなどのシード層22及び銅層24からなる第1配線が形成されている。
Further, for example, the second resin layer 21 made of the same polyimide resin as the first resin layer 19 is formed so as to cover the upper surface of the conductive post 17 and the second semiconductor chip 20.
In the second resin layer 21, an opening 21 a reaching the upper surface of the conductive post 17 and the pad 20 b of the second semiconductor chip 20 is formed.
A seed layer 22 made of TiCu or the like is formed on the second resin layer 21 so as to be integrated into the opening 21 a and integrated with the plug portion connected to the upper surface of the conductive post 17 and the pad 20 b of the second semiconductor chip 20. And the 1st wiring which consists of a copper layer 24 is formed.

また、例えば、シード層22及び銅層24からなる第1配線を被覆して、第1樹脂層19と同様のポリイミド樹脂などからなる第3樹脂層25が形成されている。
第3樹脂層25には、第1配線に達する開口部25aが形成されている。
上記の開口部25a内に埋め込まれて、第1配線に接続するプラグ部分と一体になって、第3樹脂層25上にTiCuなどのシード層26及び銅層28からなる第2配線が形成されている。
Further, for example, a third resin layer 25 made of the same polyimide resin as the first resin layer 19 is formed so as to cover the first wiring made of the seed layer 22 and the copper layer 24.
In the third resin layer 25, an opening 25a reaching the first wiring is formed.
A second wiring made of a seed layer 26 such as TiCu and a copper layer 28 is formed on the third resin layer 25 so as to be embedded in the opening 25a and integrated with the plug portion connected to the first wiring. ing.

また、第2配線に接続して、銅などからなる導電性ポスト30が形成されている。
導電性ポスト30の間隙における第3樹脂層25の上層に、ポリアミドイミド樹脂、ポリイミド樹脂、エポキシ樹脂、フェノール樹脂あるいはポリパラフェニレンベンゾビスオキサゾール樹脂などからなる絶縁性のバッファ層31が形成されている。
さらに、バッファ層31の表面において導電性ポスト30に接続するようにバンプ(突起電極)32が形成されている。
In addition, a conductive post 30 made of copper or the like is formed in connection with the second wiring.
An insulating buffer layer 31 made of polyamideimide resin, polyimide resin, epoxy resin, phenol resin, polyparaphenylene benzobisoxazole resin, or the like is formed on the upper layer of the third resin layer 25 in the gap between the conductive posts 30. .
Further, bumps (projection electrodes) 32 are formed on the surface of the buffer layer 31 so as to be connected to the conductive posts 30.

上記の本実施形態の半導体装置において、第1半導体チップ18は、例えばデジタルチップであり、一方、第2半導体チップ20は、例えばアナログチップである。
基板10に樹脂層が積層して絶縁層(19,21,25)が形成されており、上記の第1半導体チップ18及び第2半導体チップ20が絶縁層中に埋め込まれている。
In the semiconductor device of the present embodiment, the first semiconductor chip 18 is, for example, a digital chip, while the second semiconductor chip 20 is, for example, an analog chip.
A resin layer is laminated on the substrate 10 to form an insulating layer (19, 21, 25), and the first semiconductor chip 18 and the second semiconductor chip 20 are embedded in the insulating layer.

上記の本実施形態の半導体装置は、SiP形態の半導体装置において、基板上に2個の半導体チップが積層して一体化したスタック型であるが、第1半導体チップ18の第1回路面が基板10側を向くようにしてマウントされ、一方、第2半導体チップ20の第2回路面が基板10と反対側を向くようにして第1半導体チップ18の上方に積層してマウントされている。ノイズは半導体チップの回路面側に強く伝播される性質があり、上記のように2つの半導体チップの回路面が互いに異なる方向を向くようにマウントされた構成とすることで、スタック型として一体化してもチップ間に作用するノイズを抑制することができる。   The semiconductor device of the present embodiment is a stack type in which two semiconductor chips are stacked and integrated on a substrate in the SiP type semiconductor device, but the first circuit surface of the first semiconductor chip 18 is the substrate. The second semiconductor chip 20 is stacked and mounted above the first semiconductor chip 18 so that the second circuit surface of the second semiconductor chip 20 faces the opposite side of the substrate 10. Noise has a property of being strongly propagated to the circuit surface side of the semiconductor chip, and as described above, the configuration is such that the circuit surfaces of the two semiconductor chips are mounted so that they face in different directions. However, noise acting between the chips can be suppressed.

第1半導体チップ18及び第2半導体チップ20が、上記と上下関係が逆の組み合わせ、あるいは、両者共にデジタルチップあるいはアナログチップであっても、上記と同様にチップ間のノイズを抑制することができる。   Even if the first semiconductor chip 18 and the second semiconductor chip 20 are a combination in which the above-mentioned vertical relationship is reversed, or both are digital chips or analog chips, it is possible to suppress noise between chips in the same manner as described above. .

上記の構成の本実施形態に係る半導体装置において、第1半導体チップ18の第1回路面と第2半導体チップ20の第2回路面が150μm以上離間して、第1半導体チップ18と第2半導体チップ20が基板10にマウントされていることが好ましい。
第1回路面と第2回路面の離間する距離をある程度以上確保することで、さらにノイズの影響を低減することができる。
In the semiconductor device according to this embodiment configured as described above, the first semiconductor chip 18 and the second semiconductor are separated from each other by 150 μm or more between the first circuit surface of the first semiconductor chip 18 and the second circuit surface of the second semiconductor chip 20. The chip 20 is preferably mounted on the substrate 10.
By ensuring a certain distance or more between the first circuit surface and the second circuit surface, the influence of noise can be further reduced.

また、本実施形態の半導体装置のように、2つのチップをスタックした構造とする場合、チップ上とそれ以外部分での段差がチップ1つのみの場合に比べ2倍以上になり、その上層に形成する再配線層形成の形成工程におけるレジスト膜などのカバレージが悪くなってしまって段切れを起こしたり、実装基板との間の応力緩和に寄与する導電性ポストの高さがパッケージ位置で異なってしまうという不利益が生じることがあったが、本実施形態の半導体装置においては第1半導体チップと同じレイヤーに導電性ポストが形成され、第1半導体チップと導電性ポストを被覆する樹脂層が平坦化されているので、半導体チップを内蔵することにより段差が発生するのは実質的に第2半導体チップの分のみとなり、2個以上の半導体チップをスタック型に一体化しても段切れを抑制することができ、また、実装基板に実装したときの実装基板との間に生じる応力緩和に寄与する導電性ポストの高さのばらつきを低減して応力緩和機能を確保することができる。   In addition, in the case of a structure in which two chips are stacked as in the semiconductor device of the present embodiment, the step difference between the chip and the other part is more than twice as compared with the case of only one chip, and in the upper layer In the formation process of the rewiring layer to be formed, the coverage of the resist film, etc. deteriorates, causing disconnection, or the height of the conductive post contributing to stress relaxation with the mounting board varies depending on the package position However, in the semiconductor device of this embodiment, the conductive post is formed in the same layer as the first semiconductor chip, and the resin layer covering the first semiconductor chip and the conductive post is flat. As a result, the difference in level due to the incorporation of the semiconductor chip is substantially the same as that of the second semiconductor chip, and two or more semiconductor chips are stacked. Even if it is integrated into the mold, it is possible to suppress disconnection, and to reduce stress variations by reducing the variation in the height of the conductive posts that contribute to stress relaxation that occurs between the mounting substrate and the mounting substrate. Function can be secured.

次に、上記の本実施形態の半導体装置の製造方法について図2〜12を参照して説明する。本実施形態においては、例えば図2〜12に示す全ての工程についてウェハレベルで行うことができる。
まず、図2(a)に示すように、例えば、725μmの厚さのシリコン基板10に、熱酸化法あるいはCVD(化学気相成長)法などにより、30nmの膜厚の酸化シリコンからなる下地絶縁膜11を形成する。
Next, a method for manufacturing the semiconductor device according to the present embodiment will be described with reference to FIGS. In the present embodiment, for example, all processes shown in FIGS. 2 to 12 can be performed at the wafer level.
First, as shown in FIG. 2A, for example, a base insulation made of silicon oxide having a thickness of 30 nm is formed on a silicon substrate 10 having a thickness of 725 μm by a thermal oxidation method or a CVD (chemical vapor deposition) method. A film 11 is formed.

次に、図2(b)に示すように、例えば、全面にスパッタリング法によりTiCu層を形成し、シード層12とする。膜厚は、例えばTiを300nm、Cuを300nmとする。   Next, as shown in FIG. 2B, for example, a TiCu layer is formed on the entire surface by sputtering to form the seed layer 12. The film thickness is, for example, 300 nm for Ti and 300 nm for Cu.

次に、図2(c)に示すように、例えば、スピン塗布などによりレジスト膜13を形成し、フォトリソグラフィー工程により露光及び現像などを行って、第1半導体チップをマウントするための基板電極の形成領域においてシード層12の表面に達する開口部を形成する。   Next, as shown in FIG. 2C, for example, a resist film 13 is formed by spin coating or the like, and exposure and development are performed by a photolithography process to form a substrate electrode for mounting the first semiconductor chip. An opening reaching the surface of the seed layer 12 is formed in the formation region.

次に、図2(d)に示すように、例えば、シード層12を一方の電極とする電解メッキ処理により、レジスト膜13の開口領域において、基板電極を構成する銅層14を形成する。   Next, as shown in FIG. 2D, the copper layer 14 constituting the substrate electrode is formed in the opening region of the resist film 13 by, for example, electrolytic plating using the seed layer 12 as one electrode.

次に、図3(a)に示すように、例えば、電解メッキ処理あるいは無電解メッキ処理により、レジスト膜13の開口領域において、銅層14の上層に基板電極を構成するニッケル金層15を形成する。   Next, as shown in FIG. 3A, the nickel gold layer 15 constituting the substrate electrode is formed on the copper layer 14 in the opening region of the resist film 13 by, for example, electrolytic plating or electroless plating. To do.

次に、図3(b)に示すように、例えば、レジスト膜13を除去した後、スピン塗布などによりレジスト膜16を形成し、フォトリソグラフィー工程により露光及び現像などを行って、導電性ポストの形成領域においてニッケル金層15の表面に達する開口部を形成する。   Next, as shown in FIG. 3B, for example, after the resist film 13 is removed, a resist film 16 is formed by spin coating or the like, and exposure and development are performed by a photolithography process. An opening reaching the surface of the nickel gold layer 15 is formed in the formation region.

次に、図3(c)に示すように、例えば、シード層12を一方の電極とする電解メッキ処理により、レジスト膜16の開口領域において、ニッケル金層15の上層に導電性ポスト17を形成する。導電性ポストの高さは、次工程において第1半導体チップをマウントしたときの表面の高さと同程度以上となっていることが好ましく、例えば120μmとする。   Next, as shown in FIG. 3C, the conductive post 17 is formed in the upper layer of the nickel gold layer 15 in the opening region of the resist film 16 by, for example, electrolytic plating using the seed layer 12 as one electrode. To do. The height of the conductive posts is preferably about the same as or higher than the height of the surface when the first semiconductor chip is mounted in the next step, for example, 120 μm.

次に、図4(a)に示すように、例えば、レジスト膜16を除去し、さらに図4(b)に示すように、例えばニッケル金層15及び銅層14をマスクとしてシード層12をエッチング加工する。
これにより、シード層12、銅層14及びニッケル金層15が積層してなる基板電極が所定のパターンで形成される。
Next, as shown in FIG. 4A, for example, the resist film 16 is removed, and further, as shown in FIG. 4B, for example, the seed layer 12 is etched using the nickel gold layer 15 and the copper layer 14 as a mask. Process.
Thereby, the substrate electrode formed by laminating the seed layer 12, the copper layer 14, and the nickel gold layer 15 is formed in a predetermined pattern.

次に、図4(c)に示すように、例えば、予め別工程で形成された、半導体本体部分18aの能動素子が形成された第1回路面にパッド18bが形成され、パッド18bを除く領域は酸化シリコンなどの保護層18cで覆われており、さらにパッド18bにバンプ(突起電極)18dが形成された構成の第1半導体チップ18を、フェースダウンで、即ち、バンプ18dの形成面である第1回路面が基板10側を向くようにして、上記の基板電極にマウントする。   Next, as shown in FIG. 4C, for example, a pad 18b is formed on the first circuit surface on which the active element of the semiconductor body portion 18a is formed in a separate process, and the region excluding the pad 18b is formed. Is covered with a protective layer 18c such as silicon oxide, and the bump (projection electrode) 18d is further formed on the pad 18b. The first semiconductor chip 18 is face-down, that is, the surface on which the bump 18d is formed. The first circuit surface is mounted on the substrate electrode such that the first circuit surface faces the substrate 10 side.

第1半導体チップ18の製造方法においては、例えば、バンプ18dとしてAuスタッドバンプあるいはAuメッキバンプを30μmの高さで形成し、半導体本体部分を研削法にて80μmまで薄型化し、フルカットダイシングすることで個片薄型化を行う。
バンプ18dと基板電極との接合は、例えば超音波接合あるいは導電性樹脂を用いた熱圧着法などにより行う。
In the manufacturing method of the first semiconductor chip 18, for example, Au stud bumps or Au plated bumps are formed as bumps 18 d at a height of 30 μm, the semiconductor body portion is thinned to 80 μm by a grinding method, and full cut dicing is performed. In order to reduce the thickness of individual pieces.
The bump 18d and the substrate electrode are bonded by, for example, ultrasonic bonding or a thermocompression bonding method using a conductive resin.

次に、図5(a)に示すように、例えば、スピンコート法あるいは印刷法などにより、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、BCB樹脂、PBO樹脂などの絶縁材料を供給し、第1半導体チップ18と導電性ポスト17を被覆する第1樹脂層19を形成する。   Next, as shown in FIG. 5A, an insulating material such as a polyimide resin, a silicone-modified polyimide resin, an epoxy resin, a BCB resin, or a PBO resin is supplied by, for example, a spin coating method or a printing method. A first resin layer 19 that covers the semiconductor chip 18 and the conductive post 17 is formed.

次に、図5(b)に示すように、例えば、グラインダー、バイト、CMP(化学機械研磨)などの平坦化処理により、第1樹脂層19を平坦化するとともに、導電性ポスト17の上面を露出させる。   Next, as shown in FIG. 5B, the first resin layer 19 is flattened by, for example, a flattening process such as a grinder, a bite, or CMP (chemical mechanical polishing), and the upper surface of the conductive post 17 is formed. Expose.

次に、図5(c)に示すように、例えば、予め別工程で形成された、半導体本体部分20aの能動素子が形成された第2回路面にパッド20bが形成され、パッド20bを除く領域は酸化シリコンなどの保護層20cで覆われた構成の第2半導体チップ20を、第1半導体チップ18の上方であって、第1樹脂層19の上層に、ダイアタッチフィルム20eにより、フェースアップで、即ち、パッド20bの形成面である第2回路面が基板10と反対側を向くようにしてマウントする。このとき、例えば導電性ポスト17の上面をアライメントマークとして第2半導体チップのパッドを同時に認識して高精度に搭載を行う。   Next, as shown in FIG. 5C, for example, the pad 20b is formed on the second circuit surface on which the active element of the semiconductor body portion 20a is formed in a separate process in advance, and the region excluding the pad 20b is formed. The second semiconductor chip 20 covered with a protective layer 20c such as silicon oxide is face-up by a die attach film 20e above the first semiconductor chip 18 and above the first resin layer 19. That is, the mounting is performed such that the second circuit surface, which is the formation surface of the pad 20b, faces the side opposite to the substrate 10. At this time, for example, the upper surface of the conductive post 17 is used as an alignment mark to simultaneously recognize the pads of the second semiconductor chip and perform mounting with high accuracy.

第2半導体チップ20の製造方法においては、例えば、研削法などにより25〜50μmまで薄型化し、接着剤であるダイアタッチフィルム20eを裏面にラミネートし、フルカットダイシングすることで個片薄型化を行う。
搭載条件は、チップサイズが1.5mm□の場合、温度160℃、荷重1.6N、時間2秒とする。チップサイズにより搭載の荷重を調整する。
搭載後、ダイアタッチフィルム20eの硬化のため、170℃、1時間以上で硬化処理を行う。
In the manufacturing method of the second semiconductor chip 20, for example, the thickness is reduced to 25 to 50 μm by a grinding method or the like, the die attach film 20 e as an adhesive is laminated on the back surface, and the individual pieces are thinned by full-cut dicing. .
The mounting conditions are a temperature of 160 ° C., a load of 1.6 N, and a time of 2 seconds when the chip size is 1.5 mm □. The mounting load is adjusted according to the chip size.
After mounting, a curing process is performed at 170 ° C. for 1 hour or longer to cure the die attach film 20e.

次に、図6(a)に示すように、例えば、スピンコート法あるいは印刷法などにより、BCB樹脂、ポリイミド樹脂、エポキシ樹脂、PBO樹脂などの感光性絶縁材料を供給し、第2樹脂層21を形成する。例えば、硬化後に50μmの膜厚となるように形成する。
感光性ポリイミド樹脂の場合、例えば以下の条件で成膜する。
スピンコート:700rpm(25秒)+1000rpm(125秒)+1000rpm(10秒)+1500rpm(10秒)
プリベーク:60℃(240秒)+90℃(240秒)+110℃(120秒)
Next, as shown in FIG. 6A, a photosensitive insulating material such as BCB resin, polyimide resin, epoxy resin, or PBO resin is supplied by, for example, a spin coating method or a printing method, and the second resin layer 21 Form. For example, it is formed to have a film thickness of 50 μm after curing.
In the case of a photosensitive polyimide resin, for example, the film is formed under the following conditions.
Spin coating: 700 rpm (25 seconds) + 1000 rpm (125 seconds) + 1000 rpm (10 seconds) + 1500 rpm (10 seconds)
Pre-bake: 60 ° C (240 seconds) + 90 ° C (240 seconds) + 110 ° C (120 seconds)

次に、図6(b)に示すように、例えば、露光量300mJ/cm2でパターン露光及び現像し、導電性ポスト17の上面及び第2半導体チップ20のパッド20bに達する開口部21aを第2樹脂層21に形成する。
現像後、300℃(60分)のポストキュア処理を行って第2樹脂層21を硬化させる。
Next, as shown in FIG. 6B, for example, pattern exposure and development are performed at an exposure amount of 300 mJ / cm 2 , and the opening 21 a reaching the upper surface of the conductive post 17 and the pad 20 b of the second semiconductor chip 20 is formed. Two resin layers 21 are formed.
After the development, post-curing treatment at 300 ° C. (60 minutes) is performed to cure the second resin layer 21.

次に、図6(c)に示すように、例えば、デスカム処理を行い、スパッタリングの前処理エッチングを行い、さらにスパッタリングにより第2樹脂層21の開口部21a内を被覆して全面にTiCu膜を成膜してシード層22とする。例えば、膜厚はTiが160nm、Cuが600nmとする。   Next, as shown in FIG. 6C, for example, a descum treatment is performed, a pretreatment etching of sputtering is performed, and the inside of the opening 21a of the second resin layer 21 is further coated by sputtering to form a TiCu film on the entire surface. A seed layer 22 is formed by film formation. For example, the film thickness is 160 nm for Ti and 600 nm for Cu.

次に、図7(a)に示すように、例えば、第2樹脂層21に形成した開口部21aと第1配線の形成領域以外にメッキされるのを防止するために、レジスト塗布及び現像処理を行い、第2樹脂層21の開口部21aと第1配線の形成領域を開口するパターンのレジスト膜23を成膜する。   Next, as shown in FIG. 7A, for example, in order to prevent plating other than the opening 21a formed in the second resin layer 21 and the formation region of the first wiring, resist coating and development processing are performed. Then, a resist film 23 having a pattern that opens the opening 21a of the second resin layer 21 and the formation region of the first wiring is formed.

次に、図7(b)に示すように、例えば、レジスト膜23をマスクとし、シード層22を一方の電極とする電解メッキにより銅をメッキして、第2樹脂層21に形成した開口部21aと第1配線の形成領域に銅層24を形成する。   Next, as shown in FIG. 7B, for example, an opening formed in the second resin layer 21 by plating copper by electrolytic plating using the resist film 23 as a mask and the seed layer 22 as one electrode. A copper layer 24 is formed in the formation region of 21a and the first wiring.

次に、図7(c)に示すように、例えば、アッシング処理などによりレジスト膜23を除去する。   Next, as shown in FIG. 7C, the resist film 23 is removed by, for example, an ashing process.

次に、図8(a)に示すように、例えば、銅層24をマスクとしてシード層22をエッチング加工する。
以上で、導電性ポスト17の上面及び第2半導体チップ20のパッド20bに接続するプラグ部分と一体にして、第2樹脂層21上にシード層22及び銅層24からなる第1配線が形成される。
Next, as shown in FIG. 8A, for example, the seed layer 22 is etched using the copper layer 24 as a mask.
Thus, the first wiring composed of the seed layer 22 and the copper layer 24 is formed on the second resin layer 21 so as to be integrated with the upper surface of the conductive post 17 and the plug portion connected to the pad 20b of the second semiconductor chip 20. The

次に、図8(b)に示すように、例えば、第1配線を被覆して、第3樹脂層25を形成する。成膜条件は、第1絶縁膜19などと同様とする。   Next, as illustrated in FIG. 8B, for example, the third resin layer 25 is formed so as to cover the first wiring. The film forming conditions are the same as those for the first insulating film 19 and the like.

次に、図8(c)に示すように、例えば所定のパターン露光及び現像し、第1配線の表面に達する開口部25aを第3樹脂層25に形成し、ポストキュア処理を行う。   Next, as shown in FIG. 8C, for example, a predetermined pattern exposure and development are performed, an opening 25a reaching the surface of the first wiring is formed in the third resin layer 25, and post-cure processing is performed.

次に、図9(a)に示すように、例えば、スパッタリングにより第3樹脂層25の開口部25a内を被覆して全面にTiCu膜を成膜してシード層26とする。   Next, as shown in FIG. 9A, for example, the inside of the opening 25 a of the third resin layer 25 is covered by sputtering, and a TiCu film is formed on the entire surface to form the seed layer 26.

次に、図9(b)に示すように、例えば、第3樹脂層25に形成した開口部25aと第2配線の形成領域以外にメッキされるのを防止するために、レジスト塗布及び現像処理を行い、第3樹脂層25の開口部25aと第2配線の形成領域を開口するパターンのレジスト膜27を成膜する。   Next, as shown in FIG. 9B, for example, in order to prevent plating in areas other than the opening 25a formed in the third resin layer 25 and the formation area of the second wiring, resist coating and development processing are performed. Then, a resist film 27 having a pattern opening the opening 25a of the third resin layer 25 and the formation region of the second wiring is formed.

次に、図9(c)に示すように、例えば、レジスト膜27をマスクとし、シード層26を一方の電極とする電解メッキにより銅をメッキして、第3樹脂層25に形成した開口部25aと第1配線の形成領域に銅層28を形成する。   Next, as shown in FIG. 9C, for example, an opening formed in the third resin layer 25 by plating copper by electrolytic plating using the resist film 27 as a mask and the seed layer 26 as one electrode. A copper layer 28 is formed in the formation region of 25a and the first wiring.

次に、図10(a)に示すように、例えば、アッシング処理などによりレジスト膜27を除去する。   Next, as shown in FIG. 10A, the resist film 27 is removed by, for example, an ashing process.

次に、図10(b)に示すように、例えば、レジスト膜29を成膜あるいは感光性ドライフィルムを貼り合わせ、パターン露光及び現像して導電性ポスト用の開口部29aを形成する。   Next, as shown in FIG. 10B, for example, a resist film 29 is formed or a photosensitive dry film is bonded, and pattern exposure and development are performed to form openings 29a for conductive posts.

次に、図10(c)に示すように、例えば、シード層26を一方の電極とした銅の電解メッキにより、導電性ポスト用の開口部29a内に導電性ポスト30を形成する。導電性ポスト30は、例えば直径180〜300μm、高さ80〜180μmとする。   Next, as shown in FIG. 10C, the conductive posts 30 are formed in the openings 29a for the conductive posts by, for example, electrolytic plating of copper using the seed layer 26 as one electrode. The conductive post 30 has a diameter of 180 to 300 μm and a height of 80 to 180 μm, for example.

次に、図11(a)に示すように、例えば、レジスト膜29あるいはドライフィルムを除去し、図11(b)に示すように、導電性ポスト30及び銅層28をマスクとしてシード層26をエッチング加工する。これにより、シード層26及び銅層28からなる第2配線が形成される。   Next, as shown in FIG. 11A, for example, the resist film 29 or the dry film is removed, and as shown in FIG. 11B, the seed layer 26 is formed using the conductive posts 30 and the copper layer 28 as a mask. Etching process. Thereby, the second wiring composed of the seed layer 26 and the copper layer 28 is formed.

次に、図11(c)に示すように、例えば、エポキシ系樹脂、ポリイミド系樹脂、シリコーン系樹脂、ポリアミドイミド樹脂、ポリイミド樹脂、フェノール樹脂あるいはポリパラフェニレンベンゾビスオキサゾール樹脂などの樹脂を、スピンコート、印刷またはモールドなどにより成膜し、導電性ポスト30を完全に覆うような膜厚で絶縁性のバッファ層31を形成する。   Next, as shown in FIG. 11C, for example, a resin such as an epoxy resin, a polyimide resin, a silicone resin, a polyamideimide resin, a polyimide resin, a phenol resin, or a polyparaphenylene benzobisoxazole resin is spun. A film is formed by coating, printing, molding, or the like, and the insulating buffer layer 31 is formed with a film thickness that completely covers the conductive post 30.

次に、図12(a)に示すように、例えば、バッファ層31の樹脂硬化後に、研削により導電性ポスト30の頭出しを行う。このときの条件は、例えば#600のホイールを用い、3500rpm、0.5mm/秒とする。   Next, as shown in FIG. 12A, for example, after the resin hardening of the buffer layer 31, cueing of the conductive post 30 is performed by grinding. The conditions at this time are set to 3500 rpm and 0.5 mm / second using, for example, a # 600 wheel.

次に、図12(c)に示すように、例えば、導電性ポスト30に接続するように、例えばハンダボールの搭載、あるいはハンダペーストの印刷などにより、バンプ(突起電極)32を形成する。   Next, as shown in FIG. 12C, bumps (projection electrodes) 32 are formed by, for example, mounting solder balls or printing solder paste so as to be connected to the conductive posts 30.

次に、図12(b)に示すように、例えば、シリコン基板10の裏面側からBGRにより所望の薄さまで薄型化し、さらにブレードBによりシリコン基板10をダイシングして薄型個片化する。   Next, as shown in FIG. 12B, for example, the silicon substrate 10 is thinned to a desired thickness by BGR from the back side of the silicon substrate 10, and the silicon substrate 10 is diced by the blade B to be thinly divided into individual pieces.

上記の本実施形態に係る半導体装置の製造方法によれば、SiP形態の半導体装置において、第1半導体チップの第1回路面が基板側を向くようにしてマウントし、一方第2半導体チップの第2回路面が基板と反対側を向くようにしてマウントし、2つの半導体チップの回路面が互いに異なる方向を向くようにマウントするので、スタック型として一体化してもチップ間に作用するノイズを抑制可能な半導体装置を製造することができる。   According to the method of manufacturing a semiconductor device according to the above-described embodiment, in the SiP type semiconductor device, the first semiconductor chip is mounted so that the first circuit surface faces the substrate side, while the second semiconductor chip of the second semiconductor chip is mounted. Mounting with the two circuit faces facing away from the substrate, and mounting so that the circuit faces of the two semiconductor chips face different directions, suppresses noise acting between chips even when integrated as a stack type Possible semiconductor devices can be manufactured.

上記の本実施形態に係る半導体装置の製造方法において、第1半導体チップ18の第1回路面と第2半導体チップ20の第2回路面を150μm以上離間して、第1半導体チップ18と第2半導体チップ20が基板10にマウントすることが好ましい。これを実現するために、例えば導電性ポスト17の高さや第1絶縁膜19の膜厚を調整することで実施できる。   In the semiconductor device manufacturing method according to the present embodiment, the first circuit surface of the first semiconductor chip 18 and the second circuit surface of the second semiconductor chip 20 are separated from each other by 150 μm or more, and the second semiconductor chip 18 and the second circuit surface are separated. The semiconductor chip 20 is preferably mounted on the substrate 10. In order to realize this, for example, the height of the conductive post 17 and the film thickness of the first insulating film 19 can be adjusted.

上記の本実施形態に係る半導体装置に内蔵される半導体チップとしては、デジタル、デジタルチップの組み合わせ、アナログ、アナログチップの組み合わせ、デジタル、アナログチップの組み合わせにおいて相互干渉しないスタック型薄型構造が可能である。
また、1層目と2層目のチップサイズは、再配線構造のため大小関係の制約を受けない。いずれのチップもワイヤーボンディングでの接続がないので、ワイヤのループ高さの分絶縁膜の厚さを厚くする必要がなく、薄型化のスタック構造が実現する。
スタックしたチップの間に特にシールド材やグラウンドパターンなどが形成されていなくてもチップ間のノイズを抑制できる。
As the semiconductor chip incorporated in the semiconductor device according to the above-described embodiment, a stack type thin structure that does not interfere with each other in the combination of digital, digital chip, analog, combination of analog chip, and combination of digital and analog chip is possible. .
Further, the chip size of the first layer and the second layer is not restricted by the size relationship because of the rewiring structure. Since none of the chips is connected by wire bonding, it is not necessary to increase the thickness of the insulating film by the wire loop height, and a thin stack structure is realized.
Even if no shield material or ground pattern is formed between the stacked chips, noise between chips can be suppressed.

(変形例)
上記の実施形態においては、スタックした第1半導体チップと第2半導体チップの間にシールド材やグラウンドパターンなどが形成されていないが、シールド材となる誘電体層あるいはグランドパターンとなる導電層が設けられていてもよい。
例えば、第1半導体チップ18の上層における第1樹脂層19上の所定の領域に、誘電体層あるいは導電層をパターン形成し、導電層の場合にはグラウンドなど一定電位に固定されるように電気的に接続して製造することができる。
このように、シールド材となる誘電体層あるいはグランドパターンとなる導電層が設けられていると、チップ間のノイズをさらに抑制できる。
(Modification)
In the above embodiment, a shield material or a ground pattern is not formed between the stacked first semiconductor chip and the second semiconductor chip, but a dielectric layer serving as a shield material or a conductive layer serving as a ground pattern is provided. It may be done.
For example, a dielectric layer or a conductive layer is patterned in a predetermined region on the first resin layer 19 in the upper layer of the first semiconductor chip 18, and in the case of the conductive layer, the electric potential is fixed to a constant potential such as ground. Can be connected to each other.
Thus, when a dielectric layer serving as a shielding material or a conductive layer serving as a ground pattern is provided, noise between chips can be further suppressed.

本発明は上記の説明に限定されない。
例えば、第1及び第2配線などに、インダクタンスやキャパシタなどの受動素子が形成されていてもよい。
実施形態においては、絶縁層中の配線として2層の配線(第1配線及び第2配線)が形成されているが、これに限らない。樹脂の絶縁層の層数も上記のような層数などに限定されない。
シリコン基板10自体にも能動素子などを含む電子回路が形成されていてもよい。
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。
The present invention is not limited to the above description.
For example, passive elements such as inductances and capacitors may be formed on the first and second wirings.
In the embodiment, two layers of wiring (first wiring and second wiring) are formed as the wiring in the insulating layer, but the present invention is not limited to this. The number of resin insulation layers is not limited to the number of layers as described above.
An electronic circuit including an active element or the like may be formed on the silicon substrate 10 itself.
In addition, various modifications can be made without departing from the scope of the present invention.

本発明の半導体装置は、システムインパッケージ形態の半導体装置に適用できる。   The semiconductor device of the present invention can be applied to a semiconductor device in a system in package form.

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の製造方法に適用できる。   The semiconductor device manufacturing method of the present invention can be applied to a system-in-package semiconductor device manufacturing method.

図1は本発明の実施形態に係る半導体装置の断面図である。FIG. 1 is a cross-sectional view of a semiconductor device according to an embodiment of the present invention. 図2(a)〜(d)は本発明の実施形態に係る半導体装置の製造方法の製造工程を示す断面図である。2A to 2D are cross-sectional views illustrating manufacturing steps of a method for manufacturing a semiconductor device according to an embodiment of the present invention. 図3(a)〜(c)は本発明の実施形態に係る半導体装置の製造方法の製造工程を示す断面図である。3A to 3C are cross-sectional views illustrating the manufacturing process of the method for manufacturing a semiconductor device according to the embodiment of the present invention. 図4(a)〜(c)は本発明の実施形態に係る半導体装置の製造方法の製造工程を示す断面図である。4A to 4C are cross-sectional views illustrating manufacturing steps of a method for manufacturing a semiconductor device according to an embodiment of the present invention. 図5(a)〜(c)は本発明の実施形態に係る半導体装置の製造方法の製造工程を示す断面図である。5A to 5C are cross-sectional views illustrating the manufacturing process of the method for manufacturing a semiconductor device according to the embodiment of the present invention. 図6(a)〜(c)は本発明の実施形態に係る半導体装置の製造方法の製造工程を示す断面図である。6A to 6C are cross-sectional views illustrating manufacturing steps of a method for manufacturing a semiconductor device according to an embodiment of the present invention. 図7(a)〜(c)は本発明の実施形態に係る半導体装置の製造方法の製造工程を示す断面図である。7A to 7C are cross-sectional views illustrating manufacturing steps of a method for manufacturing a semiconductor device according to an embodiment of the present invention. 図8(a)〜(c)は本発明の実施形態に係る半導体装置の製造方法の製造工程を示す断面図である。8A to 8C are cross-sectional views illustrating manufacturing steps of a method for manufacturing a semiconductor device according to an embodiment of the present invention. 図9(a)〜(c)は本発明の実施形態に係る半導体装置の製造方法の製造工程を示す断面図である。9A to 9C are cross-sectional views illustrating the manufacturing process of the method for manufacturing a semiconductor device according to the embodiment of the present invention. 図10(a)〜(c)は本発明の実施形態に係る半導体装置の製造方法の製造工程を示す断面図である。FIGS. 10A to 10C are cross-sectional views illustrating manufacturing steps of a method for manufacturing a semiconductor device according to an embodiment of the present invention. 図11(a)〜(c)は本発明の実施形態に係る半導体装置の製造方法の製造工程を示す断面図である。11A to 11C are cross-sectional views illustrating manufacturing steps of a method for manufacturing a semiconductor device according to an embodiment of the present invention. 図12(a)〜(c)は本発明の実施形態に係る半導体装置の製造方法の製造工程を示す断面図である。12A to 12C are cross-sectional views illustrating manufacturing steps of a method for manufacturing a semiconductor device according to an embodiment of the present invention.

符号の説明Explanation of symbols

10…シリコン基板、11…下地絶縁膜、12…シード層、13…レジスト膜、14…銅層、15…ニッケル金層、16…レジスト膜、17…導電性ポスト、18…第1半導体チップ、18a…半導体本体部分、18b…パッド、18c…保護層、18d…バンプ、19…第1樹脂層、20…第2半導体チップ、20a…半導体本体部分、20b…パッド、20c…保護層、20e…ダイアタッチフィルム、21…第2樹脂層、21a…開口部、22…シード層、23…レジスト膜、24…銅層、25…第3樹脂層、25a…開口部、26…シード層、27…レジスト膜、28…銅層、29…レジスト膜、30…導電性ポスト、31…バッファ層、32…バンプ、B…ブレード、E…基板電極
DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 ... Silicon substrate, 11 ... Base insulating film, 12 ... Seed layer, 13 ... Resist film, 14 ... Copper layer, 15 ... Nickel gold layer, 16 ... Resist film, 17 ... Conductive post, 18 ... 1st semiconductor chip, 18a ... Semiconductor body portion, 18b ... Pad, 18c ... Protection layer, 18d ... Bump, 19 ... First resin layer, 20 ... Second semiconductor chip, 20a ... Semiconductor body portion, 20b ... Pad, 20c ... Protection layer, 20e ... Die attach film, 21 ... second resin layer, 21a ... opening, 22 ... seed layer, 23 ... resist film, 24 ... copper layer, 25 ... third resin layer, 25a ... opening, 26 ... seed layer, 27 ... Resist film, 28 ... copper layer, 29 ... resist film, 30 ... conductive post, 31 ... buffer layer, 32 ... bump, B ... blade, E ... substrate electrode

Claims (12)

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、
能動素子が形成された第1回路面を有し、前記第1回路面が前記基板側を向くように前記基板にマウントされた第1半導体チップと、
能動素子が形成された第2回路面を有し、前記第2回路面が前記基板と反対側を向くように前記第1半導体チップの上方に積層してマウントされた第2半導体チップと
を有する半導体装置。
A semiconductor device packaged including a semiconductor,
A substrate,
A first semiconductor chip having a first circuit surface on which an active element is formed, and mounted on the substrate such that the first circuit surface faces the substrate side;
And a second semiconductor chip mounted on the first semiconductor chip so that the second circuit plane faces the opposite side of the substrate. Semiconductor device.
前記第1半導体チップの前記第1回路面に突起電極が形成されており、
前記基板上に基板電極が形成されており、
前記突起電極が前記基板電極に接続して、前記第1回路面が前記基板側を向くように前記第1半導体チップが前記基板にマウントされている
請求項1に記載の半導体装置。
A protruding electrode is formed on the first circuit surface of the first semiconductor chip,
A substrate electrode is formed on the substrate;
The semiconductor device according to claim 1, wherein the first semiconductor chip is mounted on the substrate such that the protruding electrode is connected to the substrate electrode and the first circuit surface faces the substrate side.
前記基板に樹脂層が積層して形成された絶縁層を有し、
前記第1半導体チップ及び前記第2半導体チップが前記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。
Having an insulating layer formed by laminating a resin layer on the substrate;
The semiconductor device according to claim 1, wherein the first semiconductor chip and the second semiconductor chip are embedded in the insulating layer.
前記第1半導体チップと前記第2半導体チップの間に誘電体層が形成されている
請求項1に記載の半導体装置。
The semiconductor device according to claim 1, wherein a dielectric layer is formed between the first semiconductor chip and the second semiconductor chip.
前記第1半導体チップと前記第2半導体チップの間に導電層が形成されている
請求項1に記載の半導体装置。
The semiconductor device according to claim 1, wherein a conductive layer is formed between the first semiconductor chip and the second semiconductor chip.
前記第1半導体チップの第1回路面と前記第2半導体チップの第2回路面が150μm以上離間して前記第1半導体チップと前記第2半導体チップが前記基板にマウントされている
請求項1に記載の半導体装置。
The first circuit surface of the first semiconductor chip and the second circuit surface of the second semiconductor chip are separated from each other by 150 μm or more, and the first semiconductor chip and the second semiconductor chip are mounted on the substrate. The semiconductor device described.
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、能動素子が形成された第1回路面を有する第1半導体チップを、前記第1回路面が前記基板側を向くようにマウントする工程と、
前記第1半導体チップの上方に積層して、能動素子が形成された第2回路面を有する第2半導体チップを、前記第2回路面が前記基板と反対側を向くようにマウントする工程と
を有する半導体装置の製造方法。
A method of manufacturing a semiconductor device packaged including a semiconductor,
Mounting a first semiconductor chip having a first circuit surface on which an active element is formed on a substrate so that the first circuit surface faces the substrate;
Mounting a second semiconductor chip having a second circuit surface on which an active element is formed, stacked over the first semiconductor chip so that the second circuit surface faces away from the substrate. A method for manufacturing a semiconductor device.
前記第1半導体チップの前記第1回路面に突起電極を形成する工程と、
前記基板上に基板電極を形成する工程と
をさらに有し、
前記第1半導体チップをマウントする工程においては、前記突起電極が前記基板電極に接続して、前記第1回路面が前記基板側を向くように前記第1半導体チップを前記基板にマウントする
請求項7に記載の半導体装置の製造方法。
Forming a protruding electrode on the first circuit surface of the first semiconductor chip;
Forming a substrate electrode on the substrate, and
The step of mounting the first semiconductor chip includes mounting the first semiconductor chip on the substrate such that the protruding electrode is connected to the substrate electrode and the first circuit surface faces the substrate side. 8. A method for producing a semiconductor device according to 7.
前記基板に樹脂層を積層して絶縁層を形成する工程をさらに有し、
前記第1半導体チップおよび前記第2半導体チップを前記絶縁層中に埋め込んで形成する
請求項7に記載の半導体装置の製造方法。
Further comprising the step of laminating a resin layer on the substrate to form an insulating layer;
The method for manufacturing a semiconductor device according to claim 7, wherein the first semiconductor chip and the second semiconductor chip are formed by being embedded in the insulating layer.
前記第1半導体チップをマウントする工程の後、前記第2半導体チップをマウントする工程の前に、前記第1半導体チップの上方に誘電体層を形成する工程をさらに有し、
前記第2半導体チップをマウントする工程においては前記誘電体層の上方にマウントする
請求項7に記載の半導体装置の製造方法。
After the step of mounting the first semiconductor chip and before the step of mounting the second semiconductor chip, further comprising a step of forming a dielectric layer above the first semiconductor chip;
The method for manufacturing a semiconductor device according to claim 7, wherein in the step of mounting the second semiconductor chip, the second semiconductor chip is mounted above the dielectric layer.
前記第1半導体チップをマウントする工程の後、前記第2半導体チップをマウントする工程の前に、前記第1半導体チップの上方に導電層を形成する工程をさらに有し、
前記第2半導体チップをマウントする工程においては前記導電層の上方にマウントする
請求項7に記載の半導体装置の製造方法。
After the step of mounting the first semiconductor chip and before the step of mounting the second semiconductor chip, further comprising a step of forming a conductive layer above the first semiconductor chip;
The method for manufacturing a semiconductor device according to claim 7, wherein in the step of mounting the second semiconductor chip, the second semiconductor chip is mounted above the conductive layer.
前記第1半導体チップの第1回路面と前記第2半導体チップの第2回路面が150μm以上離間するように、前記第1半導体チップと前記第2半導体チップを前記基板にマウントする
請求項7に記載の半導体装置の製造方法。
The first semiconductor chip and the second semiconductor chip are mounted on the substrate so that the first circuit surface of the first semiconductor chip and the second circuit surface of the second semiconductor chip are separated by 150 μm or more. The manufacturing method of the semiconductor device of description.
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