JP2013162022A - Semiconductor device manufacturing method - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、半導体装置の製造方法に関する。 The present invention relates to a method for manufacturing a semiconductor device.
特許文献1には、バンプ電極を有する複数の半導体チップを積層することでチップ積層体を形成後、チップ積層体のチップ間にアンダーフィル材を充填し、チップ積層体を配線基板に搭載するCoC(Chip on Chip)型の半導体装置の製造方法が開示されている。 In Patent Document 1, after a plurality of semiconductor chips having bump electrodes are stacked to form a chip stack, an underfill material is filled between the chips of the chip stack, and the chip stack is mounted on a wiring board. A method for manufacturing a (Chip on Chip) type semiconductor device is disclosed.
また、特許文献2には、下面に耐熱性のゴムシートを貼り付けた押圧治具で、インターポーザのバンプ面を押圧し、インターポーザを配線基板に接続する技術が開示されている。 Patent Document 2 discloses a technique for pressing the bump surface of the interposer with a pressing jig having a heat-resistant rubber sheet attached to the lower surface to connect the interposer to the wiring board.
ところで、上記特許文献1に記載の半導体装置の製造方法を用いて、バンプ電極の配設位置の異なる半導体チップを積層して、CoC型の半導体装置を製造する場合、下記2つの問題がある。 By the way, when manufacturing a CoC type semiconductor device by stacking semiconductor chips having different bump electrode arrangement positions using the method of manufacturing a semiconductor device described in Patent Document 1, there are the following two problems.
1つ目の問題として、ボンディングツールにより押圧されるバンプ電極の直下には良好に荷重が印加されるが、これ以外の部分には十分な荷重を与えることができず、バンプ電極間の接合不良が発生する恐れがある。 The first problem is that a good load is applied directly under the bump electrode pressed by the bonding tool, but a sufficient load cannot be applied to other parts, resulting in poor bonding between the bump electrodes. May occur.
2つ目の問題として、半導体チップ間にアンダーフィル材を充填する際に、アンダーフィル材が最上層に配置された半導体チップに乗り上げ、最上層に配置された半導体チップのバンプ電極(チップ積層体の外部接続端子として機能するバンプ電極)がアンダーフィル材で覆われることで、配線基板とチップ積層体との間の電気的接続不良が発生する恐れがある。 The second problem is that when the underfill material is filled between the semiconductor chips, the underfill material rides on the semiconductor chip arranged in the uppermost layer, and the bump electrode (chip laminated body) of the semiconductor chip arranged in the uppermost layer. The bump electrodes functioning as external connection terminals of the circuit board are covered with the underfill material, which may cause a poor electrical connection between the wiring board and the chip stack.
特許文献2に記載の技術を用いることで、上記1つ目の問題を解決することは可能であるが、2つ目の問題を解決することは困難である。 The technique described in Patent Document 2 can be used to solve the first problem, but it is difficult to solve the second problem.
本発明の一観点によれば、一面に配置された第1のバンプ電極、及び平坦な他面を有する第1の半導体チップと、一面に配置された第2のバンプ電極、及び他面に前記第2のバンプ電極とは異なるレイアウトで配置された第3のバンプ電極を有する第2の半導体チップと、を準備する工程と、前記第2の半導体チップの一面と接触する第1の面とは反対側に位置する第2の面が平坦な面となるように、前記第2のバンプ電極及び前記第2の半導体チップの一面を覆う犠牲接着層を形成する工程と、前記第1のバンプ電極と前記第3のバンプ電極とを電気的に接続することで、積層実装された第1及び第2の半導体チップを含むチップ積層体を形成する工程と、前記チップ積層体を形成後、前記第1の半導体チップと前記第2の半導体チップとの間にアンダーフィル材を充填する工程と、前記アンダーフィル材を充填後、前記犠牲接着層を除去する工程と、を含むことを特徴とする半導体装置の製造方法が提供される。 According to one aspect of the present invention, the first bump electrode disposed on one surface, the first semiconductor chip having a flat other surface, the second bump electrode disposed on one surface, and the other surface on the other surface A step of preparing a second semiconductor chip having a third bump electrode arranged in a layout different from that of the second bump electrode, and a first surface in contact with one surface of the second semiconductor chip Forming a sacrificial adhesive layer covering one surface of the second bump electrode and the second semiconductor chip such that the second surface located on the opposite side is a flat surface; and the first bump electrode And the third bump electrode are electrically connected to form a chip stack including the first and second semiconductor chips stacked and mounted; and after forming the chip stack, 1 semiconductor chip and the second semiconductor chip A step of filling an underfill material between, after filling the underfill material, a method of manufacturing a semiconductor device which comprises a step of removing the sacrificial adhesive layer is provided.
本発明の半導体装置の製造方法によれば、第2の半導体チップの一面と接触する第1の面とは反対側に位置する第2の面が平坦な面となるように、第2のバンプ電極及び第2の半導体チップの一面を覆う犠牲接着層を形成することで、例えば、ボンディングツールにより犠牲接着層の第2の面を吸着し、下方に配置された第1の半導体チップに対して第2の半導体チップを押圧して、第1のバンプ電極と第3のバンプ電極とを電気的に接続する際、犠牲接着層を介して、第2の半導体チップの一面側全体を十分な圧力で押すことが可能となるので、第1のバンプ電極と第3のバンプ電極とを良好に電気的に接続できる。 According to the method for manufacturing a semiconductor device of the present invention, the second bump is so formed that the second surface located on the side opposite to the first surface contacting the one surface of the second semiconductor chip is a flat surface. By forming the sacrificial adhesive layer that covers the electrode and one surface of the second semiconductor chip, for example, the second surface of the sacrificial adhesive layer is adsorbed by a bonding tool and is attached to the first semiconductor chip disposed below. When the second semiconductor chip is pressed to electrically connect the first bump electrode and the third bump electrode, a sufficient pressure is applied to the entire one surface side of the second semiconductor chip via the sacrificial adhesive layer. Therefore, the first bump electrode and the third bump electrode can be electrically connected satisfactorily.
また、ステージの上面と犠牲接着層の第2の面(平坦な面)とが接触するように、ステージ上に第2の半導体チップを配置し、ボンディングツールにより、第2の半導体チップに対して第1の半導体チップを押圧した際、犠牲接着層により第2の半導体チップの変形(第2及び第3のバンプ電極のレイアウトの違いに起因する変形)が抑制させるため、第2の半導体チップの他面側に十分な圧力を印加することが可能となるので、第1のバンプ電極と第3のバンプ電極とを良好に電気的に接続できる。 Further, a second semiconductor chip is arranged on the stage so that the upper surface of the stage and the second surface (flat surface) of the sacrificial adhesive layer are in contact with each other, and the second semiconductor chip is bonded to the second semiconductor chip by a bonding tool When the first semiconductor chip is pressed, the sacrificial adhesive layer suppresses deformation of the second semiconductor chip (deformation due to the difference between the layouts of the second and third bump electrodes). Since sufficient pressure can be applied to the other surface side, the first bump electrode and the third bump electrode can be electrically connected well.
また、チップ積層体を形成後、第1の半導体チップと第2の半導体チップとの間にアンダーフィル材を充填する前に、第2の半導体チップの一面及び第2のバンプ電極を覆う犠牲接着層を形成し、アンダーフィル材を形成後に犠牲接着層を除去することにより、第2のバンプ電極にアンダーフィル材が付着することがなくなる。 Also, after forming the chip stack, before filling the underfill material between the first semiconductor chip and the second semiconductor chip, the sacrificial adhesion covering the one surface of the second semiconductor chip and the second bump electrode By forming the layer and removing the sacrificial adhesive layer after forming the underfill material, the underfill material does not adhere to the second bump electrode.
これにより、犠牲接着層の除去後、アンダーフィル材が形成されたチップ積層体を配線基板に実装した際、チップ積層体の第4のバンプ電極(チップ積層体の外部接続端子として機能するバンプ電極)と配線基板の接続パッドと間の電気的接続信頼性を向上させることができる。 Thereby, after removing the sacrificial adhesive layer, when the chip laminated body on which the underfill material is formed is mounted on the wiring board, the fourth bump electrode of the chip laminated body (bump electrode functioning as an external connection terminal of the chip laminated body) ) And the connection pads of the wiring board can be improved.
以下、図面を参照して本発明を適用した実施の形態について詳細に説明する。なお、以下の説明で用いる図面は、本発明の実施の形態の構成を説明するためのものであり、図示される各部の大きさや厚さや寸法等は、実際の半導体装置の寸法関係とは異なる場合がある。 Embodiments to which the present invention is applied will be described below in detail with reference to the drawings. The drawings used in the following description are for explaining the configuration of the embodiment of the present invention, and the size, thickness, dimensions, and the like of each part shown in the drawings are different from the dimensional relationship of an actual semiconductor device. There is a case.
(実施の形態)
図1〜図15は、本発明の実施の形態に係る半導体装置の製造工程を示す断面図である。
図1〜図15を参照して、本実施の形態の半導体装置10(図15参照)の製造方法について説明する。なお、本実施の形態では、半導体装置10の一例として、CoC型半導体装置を例に挙げて以下の説明を行う。
(Embodiment)
1 to 15 are cross-sectional views showing a manufacturing process of a semiconductor device according to an embodiment of the present invention.
With reference to FIGS. 1-15, the manufacturing method of the semiconductor device 10 (refer FIG. 15) of this Embodiment is demonstrated. In the present embodiment, a CoC type semiconductor device is taken as an example of the
始めに、図1に示す工程では、個片化された第1の半導体チップ11と、個片化された第3の半導体チップ12と、犠牲接着層14が形成され、かつ個片化された第2の半導体チップ13と、を準備する。
First, in the process shown in FIG. 1, the separated
ここで、図1を参照して、第1乃至第3の半導体チップ11,13,12の構成、及び犠牲接着層14について説明する。
第1の半導体チップ11は、薄板化された半導体チップである。第1の半導体チップ11は、後述する図12に示す工程において、積層実装された第1乃至第3の半導体チップ11,13,12よりなるチップ積層体65を配線基板92に実装した際、配線基板92から最も離間した位置に配置される半導体チップである。
第1の半導体チップ11としては、例えば、メモリ用半導体チップを用いることができる。以下、第1の半導体チップ11としてメモリ用半導体チップを用いた場合を例に挙げて説明する。
Here, the configuration of the first to
The
As the
第1の半導体チップ11は、薄板化された半導体基板16と、回路素子層17と、第1のバンプ電極19(表面バンプ電極)と、を有する。
半導体基板16は、矩形とされた基板であり、例えば、単結晶シリコン基板を用いることができる。回路素子層17は、半導体基板16の表面16aに設けられている。回路素子層17には、メモリ用回路素子(図示せず)が形成されている。
The
The
第1のバンプ電極19は、第1の半導体チップ11の一面11a(回路素子層17の表面17a)に複数配置されている。第1のバンプ電極19は、メモリ用回路素子(図示せず)と電気的に接続されている。
第1の半導体チップ11の他面11b(半導体基板16の裏面16b)は、平坦な面とされている。
A plurality of
The
第3の半導体チップ12は、薄板化(例えば、厚さが50μm以下)された半導体チップである。第3の半導体チップ12としては、例えば、メモリ用半導体チップを用いることができる。以下、第3の半導体チップ12としてメモリ用半導体チップを用いた場合を例に挙げて説明する。
第3の半導体チップ12は、第1の半導体チップ11に設けられた第1のバンプ電極19を構成要素から除くと共に、第4のバンプ電極22(表面バンプ電極)、第5のバンプ電極23(裏面バンプ電極)、及び貫通電極24を設けたこと以外は、第1の半導体チップ11と同様に構成される。
The
The
第4のバンプ電極22は、第3の半導体チップ12の一面12a(回路素子層17の表面17a)に複数配置されている。第4のバンプ電極22は、第5のバンプ電極23と同じレイアウトで配置されている。つまり、第4のバンプ電極22は、第5のバンプ電極23と対向するように配置されている。
A plurality of
第5のバンプ電極23は、第3の半導体チップ12の他面12b(半導体基板16の裏面16b)に複数設けられている。第5のバンプ電極23は、第1の半導体基板11に設けられた第1のバンプ電極19と同じレイアウトで配置されている。これにより、第5のバンプ電極23は、第1のバンプ電極19と対向するように配置されている。
つまり、第1、第4、及び第5のバンプ電極19,22,23は、同じレイアウトで配置されたバンプ電極である。
A plurality of
That is, the first, fourth, and
貫通電極24は、第4のバンプ電極22と第5のバンプ電極23との間に位置する半導体基板16及び回路素子層17を貫通している。貫通電極24は、回路素子層17に設けられたメモリ用回路素子(図示せず)と電気的に接続されている。
貫通電極24は、一端が第4のバンプ電極22と接続され、他端が第5のバンプ電極23と接続されている。これにより、貫通電極24は、第4のバンプ電極22と第5のバンプ電極23とを電気的に接続している。
The through
The through
第2の半導体チップ13は、薄板化(例えば、厚さが50μm以下)された半導体チップである。第2の半導体チップ13としては、例えば、インターフェイス用半導体チップを用いることができる。以下、第2の半導体チップ13としてインターフェイス用半導体チップを用いた場合を例に挙げて説明する。
The
第2の半導体チップ13は、第1の半導体チップ11に設けられた第1のバンプ電極19及び回路素子層17を構成要素から除くと共に、回路素子層26、第2のバンプ電極27(表面バンプ電極)、第3のバンプ電極28(裏面バンプ電極)、及び貫通電極29を設けたこと以外は、第1の半導体チップ11と同様に構成される。
The
回路素子層26は、半導体基板16の表面16aに設けられている。回路素子層26には、インターフェイス用回路素子(図示せず)が形成されている。
第2のバンプ電極27は、第2の半導体チップ13の一面13a(回路素子層26の表面26a)に複数配置されている。第2のバンプ電極27は、後述する図12に示すように、チップ積層体65の外部接続端子として機能するバンプ電極であり、配線基板92の接続パッド96と接続される。
The
A plurality of
第2のバンプ電極27は、第3のバンプ電極28とは異なるレイアウトで配置されたバンプ電極である。図1では、一例として、第3のバンプ電極28よりも数が少なく、貫通電極29を介して、一部の第3のバンプ電極28と電気的に接続された第2のバンプ電極27を図示している。
The
第3のバンプ電極28は、第2の半導体チップ13の他面13b(半導体基板16の裏面16b)に複数設けられている。第3のバンプ電極28は、第4のバンプ電極22と同じレイアウトで配置されたバンプ電極である。つまり、第3のバンプ電極28は、第4のバンプ電極22と対向するように配置されている。
A plurality of
貫通電極29は、第2のバンプ電極27と第3のバンプ電極28との間に位置する半導体基板16及び回路素子層26を貫通している。貫通電極29は、回路素子層26に設けられたインターフェイス用回路素子と電気的に接続されている。
貫通電極29は、一端が第2のバンプ電極27と接続され、他端が第3のバンプ電極28と接続されている。これにより、貫通電極29は、第2のバンプ電極27と第3のバンプ電極28とを電気的に接続している。
The through
The through
犠牲接着層14は、第2のバンプ電極27を埋め込む厚さで、複数の第2のバンプ電極27及び第2の半導体チップ13の一面13aを覆うように設けられている。
犠牲接着層14の材料は、複数の第2のバンプ電極27及び第2の半導体チップ13の一面13aを保護可能な材料であればよい。具体的には、犠牲接着層14の材料としては、例えば、紫外線硬化型のアクリル系接着材を用いることができる。
また、第2のバンプ電極27の高さが20μmの場合、犠牲接着層14の厚さは、例えば、50μmとすることができる。
The
The material of the
When the height of the
犠牲接着層14を形成する工程では、第2の半導体チップ13の一面13aと接触する犠牲接着層14の第1の面14aとは反対側に位置する犠牲接着層14の第2の面14bを平坦な面に形成する。
In the step of forming the
なお、第1の半導体チップ11には、裏面バンプ電極及び貫通電極が形成されていないため、第1の半導体チップ11の厚さを第2及び第3の半導体チップ13,12よりも厚くしてもよい。
具体的には、第2及び第3の半導体チップ13,12の厚さが50μmの場合、第1の半導体チップ11の厚さは、例えば、100μmとすることができる。
Since the
Specifically, when the thickness of the second and
このように、配線基板92にチップ積層体65を実装した際(図12参照)、配線基板92から最も離間した位置に配置され、かつ裏面バンプ電極及び貫通電極が形成されていない第1の半導体チップ11の厚さを厚くすることで、チップ積層体65の実装後の加熱により、第1の半導体チップ11に印加される応力に起因するチップクラックを低減できる。
上記図1に示す工程後、処理は図2に示す工程へと続く。
As described above, when the
After the step shown in FIG. 1, the process continues to the step shown in FIG.
図16〜図23は、犠牲接着層が形成された第3の半導体チップの製造工程を示す断面図である。図16において、図1に示す第2の半導体チップ13及び犠牲接着層14と同一構成部分には同一符号を付す。
16 to 23 are cross-sectional views showing a manufacturing process of the third semiconductor chip on which the sacrificial adhesive layer is formed. 16, the same components as those of the
ここで、図16〜図23を参照して、図1に示す工程において準備される犠牲接着層14が形成された第2の半導体チップ13の製造方法について説明する。
Here, with reference to FIGS. 16 to 23, a method of manufacturing the
始めに、図16に示す工程では、ダイシングラインBにより区画された複数のチップ形成領域Aを有した半導体基板36(例えば、単結晶シリコンウエハ)を準備する。
半導体基板36は、薄板化後に、ダイシングラインBに沿って切断することで、図1に示す第2の半導体チップ13を構成する半導体基板16となる。つまり、半導体基板36は、複数の半導体基板16の母材となる基板である。半導体基板36の表面36aは、半導体基板16の表面16aと一致している。
First, in the process shown in FIG. 16, a semiconductor substrate 36 (for example, a single crystal silicon wafer) having a plurality of chip formation regions A partitioned by dicing lines B is prepared.
The
次いで、周知の手法により、半導体基板36の表面36aに回路素子層26を形成し、その後、周知の手法により、回路素子層26の表面26aに第2のバンプ電極27を形成する。
このとき、第2のバンプ電極27は、同一のレイアウトとされた第1及び第3乃至第5のバンプ電極19,28,22,23及び第3のバンプ電極28とは異なるレイアウトとなるように形成する。
Next, the
At this time, the
次いで、図17に示す工程では、図16に示す構造体を上下反転させた後、回路素子層26の表面26aと支持基板42の上面42aとが対向するように、接着部材41を介して、回路素子層26及び第2のバンプ電極27が形成された半導体基板36を支持基板42に貼り付ける。
Next, in the process shown in FIG. 17, after the structure shown in FIG. 16 is turned upside down, the
接着部材41としては、回路素子層26の表面26aと接触し、かつ複数の第2のバンプ電極27を埋め込む厚さとされた第1の接着層44と、第1の接着層44と支持基板42との間に配置され、支持基板42の上面42aと接触する第2の接着層45と、が積層された部材を用いる。
第1の接着層44は、複数の犠牲接着層14の母材となる接着層である。第1の接着層44の材料としては、例えば、紫外線硬化型のアクリル系接着材を用いることができる。
As the
The first
また、第1の接着層44の厚さMは、第2のバンプ電極27の高さの値よりも大きくするとよい。具体的には、第2のバンプ電極27の高さが20μmの場合、第1の接着層44の厚さMは、例えば、50μmとすることができる。
Further, the thickness M of the first
このように、第1の接着層44の厚さMを第2のバンプ電極27の高さの値よりも大きくすることで、複数の第2のバンプ電極27を埋め込むことが可能となり、第2の半導体チップ13の一面13aと接触する第1の接着層44の第1の面44a(犠牲接着層14の第1の面14a)とは反対側に位置する第1の接着層44の第2の面44b(後述する図4に示すボンディングツール61が吸着する犠牲接着層14の第2の面14b)を平坦な面に形成できる。
Thus, by making the thickness M of the first
第2の接着層45の材料としては、例えば、特定のエネルギーの付与により接着力が低下する材料、例えば、熱や光により接着力が低下する接着材を用いることができる。また、これに替えて、第2の接着層45の材料として、例えば、LTHC(住友スリーエム株式会社製)のように、レーザ光の照射により気化する材料を用いてもよい。
As the material of the second
このような構成とされた接着部材41を用いて、回路素子層26及び第2のバンプ電極27が形成された半導体基板36を支持基板42に貼り付けることで、第2のバンプ電極27の損傷を抑制できる。
By using the
次いで、図18に示す工程では、図17に示す半導体基板36の裏面36b側から半導体基板36を研削及び/または研磨することで、半導体基板36を薄板化する。このとき、薄板化された半導体基板36の厚さが、図1に示す第2の半導体チップ13を構成する半導体基板16の厚さと等しくなるようにする。
これにより、各チップ形成領域Aに、図1に示す第2の半導体チップ13を構成する半導体基板16が形成される。この工程では、複数の半導体基板16は連結されており、個片化されていない。
Next, in the step shown in FIG. 18, the
As a result, the
次いで、図19に示す工程では、周知の手法により、薄板化された半導体基板36及び回路素子層26を貫通し、一端が第2のバンプ電極27と接続された貫通電極29と、半導体基板36の裏面36b(半導体基板16の裏面16b)に配置され、一部が貫通電極29の他端と接続された第3のバンプ電極28と、を形成する。
Next, in the process shown in FIG. 19, the
これにより、複数のチップ形成領域Aに、第2の半導体チップ13に相当する構造体が形成された第3の半導体チップ母基板48が形成される。この段階では、複数の第2の半導体チップ13は連結されており、個片化されていない。
また、図19に示す工程では、第3のバンプ電極28は、第1、第2、第4、及び第5のバンプ電極19,27,22,23と同じレイアウトとなるように形成する。
As a result, a third semiconductor
In the step shown in FIG. 19, the
次いで、図20に示す工程では、ダイシングテープ本体51、及びダイシングテープ本体51の一面51aに積層された接着層52を有したダイシングテープ49を準備し、次いで、接着層52が複数の第3のバンプ電極28を埋め込むように、半導体基板36の裏面36bにダイシングテープ49を貼り付ける。
Next, in the process shown in FIG. 20, a dicing
次いで、図21に示す工程では、図20に示す構造体を上下反転させた後、第2の接着層45及び支持基板42を除去することで、第1の接着層44を露出させる。
具体的には、例えば、第2の接着層45が光により接着力が低下する接着材で形成されている場合、支持基板42(光透過性基板)を介して、第2の接着層45に光を照射し、第2の接着層45の粘着力が低下した段階で、第1の接着層44から第2の接着層45及び支持基板42を引き剥がす。
Next, in the step shown in FIG. 21, after the structure shown in FIG. 20 is turned upside down, the second
Specifically, for example, when the second
これにより、ダイシングテープ49上に、犠牲接着層14が形成された第2の半導体チップ13が複数配置される。この段階では、第2の半導体チップ13及び犠牲接着層14は、個片化されていない。
Thereby, a plurality of second semiconductor chips 13 on which the
先に図17に示す工程において説明したように、第1の接着層44の第2の面44b(後述する図4に示すボンディングツール61が吸着する犠牲接着層14の第2の面14b)は、平坦な面とされている。
As described in the process shown in FIG. 17, the
このように、第2の半導体チップ13の一面13aに、同一のレイアウトで配置された第1及び第3乃至第5のバンプ電極19,28,22,23とは異なるレイアウトで配置された複数の第2のバンプ電極27を埋め込み、かつボンディングツール61が吸着する第2の面14bが平坦な面とされた犠牲接着層14を形成することで、後述する図4に示す工程において、ボンディングツール61により犠牲接着層14の第2の面14bを吸着し、下方に配置された第3の半導体チップ12に対して第2の半導体チップ13を押圧して第4のバンプ電極22と第3のバンプ電極28とを熱圧着する際、犠牲接着層14を介して、第2の半導体チップ13の一面13a側全体を十分な圧力で押すことが可能となる。
As described above, the
これにより、第4のバンプ電極22に対して第3のバンプ電極28を十分な圧力で押し付けることが可能となるので、第4のバンプ電極22と第3のバンプ電極28とを良好に接合できる。
したがって、第4のバンプ電極22と第3のバンプ電極28との間の電気的接続信頼性が向上するため、チップ積層体65(図4参照)の歩留まりを向上させることができる。
As a result, the
Therefore, since the electrical connection reliability between the
次いで、図22に示す工程では、ダイシングラインBに沿って、図21に示すダイシングテープ49上に配置された構造体を切断することで、第1の接着層44及び第3の半導体13を個片化する。これにより、ダイシングテープ49上に、犠牲接着層14が形成された第3の半導体13が複数配置される。
Next, in the process shown in FIG. 22, the first
このように、回路素子層26の表面26aと支持基板42とを接着する接着部材41(半導体基板36を薄板化する際に必要な部材)の構成要素のうちの1つである第1の接着層44を犠牲接着層14の母材として用いることにより、別途、第1の接着層44の母材となる接着層を用意する必要がない。したがって、製造コストを増加させることなく、第3の半導体13に犠牲接着層14を形成できる。
As described above, the first adhesion which is one of the constituent elements of the adhesion member 41 (a member necessary for thinning the semiconductor substrate 36) for adhering the
次いで、図23に示す工程では、犠牲接着層14が形成された複数の第3の半導体13からダイシングテープ49を除去する。
これにより、犠牲接着層14が形成された第3の半導体13が複数製造される。
23, the dicing
As a result, a plurality of
次いで、図2に示す工程では、ボンディング装置のステージ56の上面56aと第1の半導体チップ11の他面11b(平坦な面)とが接触するように、ステージ56上に第1の半導体チップ11を配置し、その後、ステージ56に設けられ、図示していない真空装置と接続された吸着孔57により、第1の半導体チップ11を吸着する。
このように、ステージ56により第1の半導体チップ11を吸着する際、平坦な面とされた第1の半導体チップ11の他面11bを吸着することにより、良好な状態で第1の半導体チップ11を吸着できる。
2, the
As described above, when the
この段階では、複数の第1のバンプ電極19が形成された第1の半導体チップ11の一面11aが上面側となる。
また、図示していないが、ステージ56は、ヒータを有しており、このヒータで第1の半導体チップ11が所定の温度(例えば、100℃)となるように加熱される。
At this stage, the one
Although not shown, the
次いで、図3に示す工程では、ボンディングツール61の吸着面61aを第3の半導体チップ12の一面12a側(具体的には、複数の第4のバンプ電極22)と接触させる。
その後、図示していない真空装置と接続され、かつ吸着面61aから露出された吸着孔62により、ボンディングツール61の吸着面61aに、第3の半導体チップ12の一面12a側を吸着させる。図示していないが、ボンディングツール61は、ヒータを有しており、このヒータで第3の半導体チップ12が所定の温度(例えば、300℃)となるように加熱する。
Next, in the process shown in FIG. 3, the
Thereafter, the one
次いで、第1のバンプ電極19と第5のバンプ電極23とが対向するようにボンディングツール61を移動させることで、第1の半導体チップ11上に第3の半導体チップ12を配置する。
その後、ボンディングツール61により、第1の半導体チップ11に対して第3の半導体チップ12を押圧することで、第1のバンプ電極19と第5のバンプ電極23とを熱圧着する。これにより、第1の半導体チップ11上に第3の半導体チップ12がフリップチップ実装される。
Next, the
Thereafter, the
先に説明したように、第1、第4、及び第5のバンプ電極19,22,23は、同じレイアウトで配置されている。
このため、ボンディングツール61により、第3の半導体チップ12を押圧した際、複数の第1のバンプ電極19に対して第5のバンプ電極23を十分な圧力で押圧することが可能となるので、第1のバンプ電極19と第5のバンプ電極23とを良好に接合できる。
As described above, the first, fourth, and
Therefore, when the
次いで、図4に示す工程では、ボンディングツール61の吸着面61aに、第2の半導体チップ13に形成された犠牲接着層14の第2の面14bを吸着する。次いで、第4のバンプ電極22と第3のバンプ電極28とが対向するようにボンディングツール61を移動させることで、第3の半導体チップ12上に犠牲接着層14が形成された第2の半導体チップ13を配置する。
このとき、ボンディングツール61のヒータ(図示せず)により、第2の半導体チップ13が所定の温度(例えば、300℃)となるように加熱する。
Next, in the step shown in FIG. 4, the
At this time, the
その後、ボンディングツール61により、第3の半導体チップ12に対して第2の半導体チップ13を押圧して、第4のバンプ電極22と第3のバンプ電極28とを熱圧着することで、第3の半導体チップ12上に第2の半導体チップ13をフリップチップ実装する。
Thereafter, the
これにより、積層実装された第1乃至第3の半導体チップ11,13,12よりなり、第1乃至第3の半導体チップ11,13,12間が電気的に接続されたチップ積層体65が形成される。この段階では、チップ積層体65を構成する第2の半導体チップ13には、犠牲接着層14が形成されている。
As a result, a chip stacked
次いで、図5に示す工程では、図4に示すボンディング装置67から犠牲接着層14が形成されたチップ積層体65を取り出す。
Next, in the step shown in FIG. 5, the
次いで、図6に示す工程では、ステージ71上に配置された塗布用シート72と第1の半導体チップ11の他面11bとが接触するように、塗布用シート72上に図5に示す構造体を配置する。
次いで、チップ積層体65の4つの側壁のうちの1つの側壁に、ディスペンサー74を介して、アンダーフィル材76を供給することで、毛細管現象により、第1の半導体チップ11と第3の半導体チップ12との隙間、及び第3の半導体チップ12と第2の半導体チップ13との隙間にアンダーフィル材76(例えば、熱硬化性樹脂)を流動させる。
Next, in the step shown in FIG. 6, the structure shown in FIG. 5 is formed on the
Next, by supplying the
次いで、図7に示す工程では、第1の半導体チップ11と第3の半導体チップ12との隙間、及び第3の半導体チップ12と第2の半導体チップ13との隙間が、アンダーフィル材76で充填された段階で、アンダーフィル材76の供給を停止する。その後、アンダーフィル材76を所定の温度に加熱することで、完全に硬化させる。
Next, in the process shown in FIG. 7, the gap between the
これにより、第1の半導体チップ11と第3の半導体チップ12との隙間、及び第3の半導体チップ12と第2の半導体チップ13との隙間を封止し、かつ完全に硬化したアンダーフィル材76よりなる第1の封止樹脂78が形成される。
As a result, the gap between the
このように、チップ積層体65の外部接続端子として機能する第2のバンプ電極27を覆う犠牲接着層14を形成後、チップ積層体65の側壁にアンダーフィル材76を供給することで、第2のバンプ電極27にアンダーフィル材76が付着することを防止可能となる。これにより、後述する図12に示す工程において、チップ積層体65を配線基板92に実装した際、チップ積層体65と配線基板92との間の電気的接続信頼性を向上できる。
In this way, after forming the
次いで、図8に示す工程では、図7に示す塗布用シート72から第1の封止樹脂78が形成されたチップ積層体65をピックアップする。
Next, in the step shown in FIG. 8, the chip laminated
次いで、図9に示す工程では、吸着孔82を有したステージ81の上面81aと第1の半導体チップ11の他面11bとが接触するように、ステージ81上に図8に示す構造体を配置する。その後、犠牲接着層14の第2の面14bに、接着テープ85を貼り付ける。次いで、ローラ86の外周面86aを接着テープ85と接触させる。
Next, in the process shown in FIG. 9, the structure shown in FIG. 8 is arranged on the
次いで、図10に示す工程では、C方向にローラ86を移動させることで、第2の半導体チップ13(チップ積層体65)から犠牲接着層14を引き剥がして除去する。
これにより、第2の半導体チップ13の一面13a、及び複数の第2のバンプ電極27が露出され、第1の封止樹脂78及びチップ積層体65よりなる構造体が形成される。
Next, in the step shown in FIG. 10, the
As a result, the one
このように、第1の半導体チップ11と第3の半導体チップ12との隙間、及び第3の半導体チップ12と第2の半導体チップ13との隙間にアンダーフィル材76を導入する前に、チップ積層体65に第2の半導体チップ13の一面13a、及び複数の第2のバンプ電極27を覆う犠牲接着層14を形成し、アンダーフィル材76よりなる第1の封止樹脂78を形成後に犠牲接着層14を除去することにより、第2の半導体チップ13の一面13a、及び複数の第2のバンプ電極27(後述する図12に示す配線基板92の接続パッド96と電気的に接続されるバンプ電極)にアンダーフィル材76(第1の封止樹脂78)が付着することを抑制可能となる。
As described above, before the
これにより、後述する図12に示す工程において、ワイヤバンプ103を介して、チップ積層体65を配線基板92の接続パッド96に実装した際、第2のバンプ電極27と接続パッド96との間の電気的接続信頼性を向上させることができる。
As a result, when the
また、犠牲接着層14にアンダーフィル材76が乗り上げた場合でも容易に除去することが可能であり、この場合も第2のバンプ電極27と接続パッド96との間の電気的接続信頼性を向上させることができる。
Further, even when the
さらに、犠牲接着層14が形成されたままの状態でチップ積層体65を保管することで、第2のバンプ電極27に異物が付着することを抑制できる。よって、犠牲接着層14の除去は、配線基板92にチップ積層体65を実装する直前に行うことが好ましい。
Furthermore, by storing the
次いで、図11に示す工程では、周知の手法により、複数の配線基板92が連結された配線母基板91を形成する。
ここで、図11を参照して、配線母基板91及び配線基板92の構成について説明する。
配線母基板91は、絶縁基材94と、接続パッド96と、ランド97と、配線パターン98と、第1のソルダーレジスト99と、第2のソルダーレジスト101と、を有する。
Next, in a step shown in FIG. 11, a
Here, the configuration of the
The
絶縁基材94は、複数の配線基板形成領域E、及び複数の配線基板形成領域Eを区画するダイシングラインDを有する。絶縁基材94は、後述する図15に示す工程において個片化されることで、複数の絶縁基材111(配線基板92の構成要素のうちの1つ)となる。
The insulating
接続パッド96は、配線基板形成領域Eに対応する絶縁基材94の一面94aに設けられている。接続パッド96は、ワイヤバンプ103が形成されるバンプ形成面96aを有する。ランド97は、配線基板形成領域Eに対応する絶縁基材94の他面94bに設けられている。ランド97は、後述する図14に示す外部接続端子109が配置される端子配置面97aを有する。
The
配線パターン98は、絶縁基材94を貫通するように設けられている。配線パターン98は、一端が接続パッド96と接続され、他端がランド97と接続されている。これにより、配線パターン98は、接続パッド96とランド97とを電気的に接続している。
第1のソルダーレジスト99は、バンプ形成面96aを露出するように、絶縁基材94の一面94aに設けられている。第2のソルダーレジスト101は、端子配置面97aを露出するように、絶縁基材94の他面94bに設けられている。
The
The first solder resist 99 is provided on one
配線基板92は、配線基板形成領域Eに設けられており、絶縁基材111と、接続パッド96と、ランド97と、配線パターン98と、配線基板形成領域Eに設けられた第1及び第2のソルダーレジスト99,101と、を有する。
The
図11に示す工程では、配線母基板91を形成後、ワイヤボンディング装置(図示せず)を用いて、配線母基板91に形成された複数の接続パッド96のバンプ形成面96aに、ワイヤバンプ103を形成する。
In the step shown in FIG. 11, after forming the
具体的には、ワイヤバンプ103(凸形状のバンプ)は、例えば、金(Au)または銅(Cu)等よりなるワイヤの先端を溶融して先端にボールを形成し、次いで、該ボールが形成されたワイヤを接続パッド96のバンプ形成面96aに超音波熱圧着し、その後、ワイヤの後端を引き切ることで形成する。
Specifically, the wire bump 103 (convex bump) is formed, for example, by melting the tip of a wire made of gold (Au) or copper (Cu) to form a ball at the tip, and then forming the ball. The wire is ultrasonically bonded to the
次いで、配線基板形成領域Eに形成された複数の接続パッド96及びワイヤバンプ103を覆う絶縁性接着部材105を形成する。絶縁性接着部材105は、全ての配線基板形成領域Eに対して形成する。
具体的には、例えば、ディスペンサー(図示せず)から絶縁性接着部材105の母材となるNCP(Non Conductive Paste)を供給することで、絶縁性接着部材105を形成する。
Next, an insulating
Specifically, for example, the insulating
次いで、図12に示す工程では、図10に示すチップ積層体65を上下反転させた後、先に説明した図3に示すボンディングツール61(図12には図示せず)により、チップ積層体65を構成する第1の半導体チップ11の他面11bを吸着し、チップ積層体65を所定の温度(例えば、300℃)に加熱する。
Next, in the step shown in FIG. 12, after the chip laminated
次いで、第2のバンプ電極27がワイヤバンプ103と対向するように、チップ積層体65を吸着加熱したボンディングツール61を移動させる。次いで、ボンディングツール61により、チップ積層体65を配線基板92に対して押圧することで、第2のバンプ電極27とワイヤバンプ103とを熱圧着させる。
Next, the
これにより、ワイヤバンプ103を介して、第2のバンプ電極27と接続パッド96とが電気的に接続され、第1の封止樹脂78(アンダーフィル材76)が形成されたチップ積層体65が配線基板92にフリップチップ実装される。
As a result, the
また、チップ積層体65を配線基板92に対して押圧した際、絶縁性接着部材105は、チップ積層体65と配線基板92との間を横方向に流動する。これにより、絶縁性接着部材105は、チップ積層体65と配線基板92との間を封止する。
第1の封止樹脂78が形成されたチップ積層体65の実装は、全ての配線基板92に対して行う。
In addition, when the
Mounting of the
次いで、図13に示す工程では、配線母基板91に実装された複数のチップ積層体65及び第1の封止樹脂78を一括封止し、かつ上面107aが平坦な面とされた第2の封止樹脂107を形成する。第2の封止樹脂107としては、例えば、モールド樹脂を用いることができる。
Next, in the step shown in FIG. 13, the plurality of chip stacks 65 and the first sealing
この場合、以下の方法により、第2の封止樹脂107を形成する。始めに、上型と下型からなる成型金型(図示せず)に内設されたキャビティ内に、図12に示す構造体を収容する。その後、成型金型に設けられたゲート部(図示せず)からキャビティ内に加熱溶融されたエポキシ樹脂等の熱硬化性樹脂(第2の封止樹脂107の母材)を注入する。
In this case, the
これにより、配線母基板91に実装された複数のチップ積層体65及び第1の封止樹脂78が熱硬化性樹脂で覆われる。その後、所定の温度(例えば、180℃)で熱硬化性樹脂をキュアすることにより、完全に硬化した熱硬化性樹脂よりなる第2の封止樹脂107が形成される。
As a result, the plurality of chip stacks 65 and the first sealing
このとき、チップ積層体65を構成する第1乃至第3の半導体チップ11,13,12間の隙間には、予め第1の封止樹脂78が充填されているため、第2の封止樹脂107の形成工程において、第1乃至第3の半導体チップ11,13,12間にボイドが発生することを抑制できる。
At this time, since the first sealing
次いで、図14に示す工程では、配線基板92に形成されたランド97の端子配置面97aに、外部接続端子109を搭載する。外部接続端子109は、例えば、はんだボールを用いることができる。
この場合、外部接続端子109は、例えば、複数のはんだボールを吸着保持可能な吸着孔を備えたマウントツール(図示せず)により、ランド97の端子配置面97aに搭載される。
Next, in the process shown in FIG. 14, the
In this case, the
このとき、外部接続端子109は、全ての配線基板92に設けられたランド97の端子配置面97aに搭載する。これにより、複数の配線基板形成領域Eに半導体装置10が形成された構造体が製造される。この段階では、複数の半導体装置10は連結されており、個片化されていない。
At this time, the
次いで、図15に示す工程では、ダイシングブレード(図示せず)により、図14に示すダイシングラインDに沿って、図14に示す構造体を切断することで、複数の半導体装置10を個片化する。これにより、複数の半導体装置10が製造される。
Next, in the process shown in FIG. 15, the structure shown in FIG. 14 is cut along the dicing line D shown in FIG. 14 by a dicing blade (not shown), thereby dividing the plurality of
本実施の形態の半導体装置の製造方法によれば、第2の半導体チップ13の一面13aに、同一のレイアウトで配置された第1及び第3乃至第5のバンプ電極19,28,22,23とは異なるレイアウトで配置された複数の第2のバンプ電極27を埋め込み、かつボンディングツール61が吸着する第2の面14bが平坦な面とされた犠牲接着層14を形成することで、ボンディングツール61により犠牲接着層14の第2の面14bを吸着し、下方に配置された第3の半導体チップ12に対して第2の半導体チップ13を押圧して第4のバンプ電極22と第3のバンプ電極28とを熱圧着する際、犠牲接着層14を介して、第2の半導体チップ13の一面13a側全体を十分な圧力で押すことが可能となる。
According to the manufacturing method of the semiconductor device of the present embodiment, the first and third to
これにより、第4のバンプ電極22に対して第3のバンプ電極28を十分な圧力で押し付けることが可能となるので、第4のバンプ電極22と第3のバンプ電極28とを良好に接合できる。
したがって、第4のバンプ電極22と第3のバンプ電極28との間の電気的接続信頼性が向上するため、チップ積層体65の歩留まりを向上させることができる。
As a result, the
Therefore, since the electrical connection reliability between the
また、第1の半導体チップ11と第3の半導体チップ12との隙間、及び第3の半導体チップ12と第2の半導体チップ13との隙間にアンダーフィル材76を導入する前に、チップ積層体65に第2の半導体チップ13の一面13a、及び複数の第2のバンプ電極27を覆う犠牲接着層14を形成し、アンダーフィル材76よりなる第1の封止樹脂78を形成後に犠牲接着層14を除去することにより、第2の半導体チップ13の一面13a、及び複数の第2のバンプ電極27にアンダーフィル材76(第1の封止樹脂78)が付着することを抑制可能となる。
Before introducing the
これにより、ワイヤバンプ103を介して、チップ積層体65を配線基板92の接続パッド96に実装した際、第2のバンプ電極27と接続パッド96との間の電気的接続信頼性を向上させることができる。
This improves the reliability of electrical connection between the
また、犠牲接着層14にアンダーフィル材76が乗り上げた場合でも容易に除去することが可能であり、この場合も第2のバンプ電極27と接続パッド96との間の電気的接続信頼性を向上させることができる。
Further, even when the
図24〜図26は、本発明の実施の形態の変形例に係る半導体装置の製造工程を示す断面図である。図24〜図26において、図3〜図5に示す構造体と同一構成部分には同一符号を付す。 24 to 26 are cross-sectional views showing the manufacturing steps of the semiconductor device according to the modification of the embodiment of the present invention. 24-26, the same code | symbol is attached | subjected to the same structure part as the structure shown in FIGS. 3-5.
主に、図24〜図26を参照して、本実施の形態の変形例に係る半導体装置10の製造方法について説明する。
始めに、先に説明した図1に示す工程と同様な処理を行うことで、図2に示す構造体を形成する。
次いで、図24に示す工程では、ボンディング装置67のステージ56の上面56aと犠牲接着層14の第2の面14b(平坦な面)とが接触するように、ステージ56上に犠牲接着層14が形成された第2の半導体チップ13を配置する。
A method for manufacturing the
First, the structure shown in FIG. 2 is formed by performing the same process as the process shown in FIG. 1 described above.
24, the
次いで、ステージ56に設けられ、図示していない真空装置と接続された吸着孔57により、犠牲接着層14を介して、第2の半導体チップ13を吸着する。
このように、犠牲接着層14の平坦な面である第2の面14bを吸着することで、犠牲接着層14が形成された第2の半導体チップ13を良好な状態で吸着できる。
Next, the
Thus, by adsorbing the
また、ステージ56に設けられたヒータ(図示せず)により、第2の半導体チップ13が所定の温度(例えば、100℃)となるように加熱する。
この段階では、複数の第3のバンプ電極28が形成された第2の半導体チップ13の他面13bが上面側となる。
Further, the
At this stage, the
次いで、ボンディングツール61の吸着面61aを第3の半導体チップ12の他面12b側(具体的には、複数の第5のバンプ電極23)と接触させ、その後、ボンディングツール61の吸着面61aに、第3の半導体チップ12の他面12b側を吸着させる。
その後、ボンディングツール61のヒータ(図示せず)により、第3の半導体チップ12が所定の温度(例えば、300℃)となるように加熱する。
Next, the
Thereafter, the
次いで、ボンディングツール61を移動させることにより、第4のバンプ電極22と第3のバンプ電極28(第4のバンプ電極22と同じレイアウトで配置されたバンプ電極)とが対向するように、第2の半導体チップ13上に第3の半導体チップ12を配置する。
その後、ボンディングツール61により、第2の半導体チップ13に対して第3の半導体チップ12を押圧することで、第4のバンプ電極22と第3のバンプ電極28とを熱圧着する。これにより、第2の半導体チップ13上に第3の半導体チップ12がフリップチップ実装される。
Next, by moving the
Thereafter, the
先に説明したように、第4のバンプ電極22、第5のバンプ電極23、及び第3のバンプ電極28は、同じレイアウトで配置されている。このため、ボンディングツール61により、第3の半導体チップ12を押圧した際、複数の第3のバンプ電極28に対して第4のバンプ電極22を十分な圧力で押圧することが可能となるので、第4のバンプ電極22と第3のバンプ電極28との接合不良を低減できる。
As described above, the
次いで、図25に示す工程では、ボンディングツール61の吸着面61aにより、平坦な面とされた第1の半導体チップ11の他面11bを吸着する。次いで、第5のバンプ電極23と第1のバンプ電極19とが対向するようにボンディングツール61を移動させることで、第3の半導体チップ12上に第1の半導体チップ11を配置する。
このとき、ボンディングツール61のヒータ(図示せず)により、第1の半導体チップ11が所定の温度(例えば、300℃)となるように加熱する。
Next, in the step shown in FIG. 25, the
At this time, the
その後、ボンディングツール61により、第3の半導体チップ12に対して第1の半導体チップ11を押圧することで、第5のバンプ電極23と第1のバンプ電極19とを熱圧着することで、第3の半導体チップ12上に第1の半導体チップ11をフリップチップ実装する。
これにより、積層実装された第1乃至第3の半導体チップ11,13,12よりなるチップ積層体65が形成される。
Thereafter, by pressing the
As a result, a
このように、同じレイアウトで配置された第1及び第5のバンプ電極19,23を対向配置させ、ボンディングツール61により、平坦な面である第1の半導体チップ11の他面11bを押圧することにより、第5のバンプ電極23に対して複数の第1のバンプ電極19を十分な圧力で押圧することが可能となるので、第1のバンプ電極19と第5のバンプ電極23との間の接合不良を低減できる。
この段階では、チップ積層体65を構成する第2の半導体チップ13には、犠牲接着層14が形成されている。
In this way, the first and
At this stage, the
次いで、図26に示す工程では、図25に示すボンディング装置67から犠牲接着層14が形成されたチップ積層体65を取り出し、チップ積層体65の上下を反転させる。
その後、先に説明した図6〜図15に示す工程の処理を行うことで、図15に示す半導体装置10が複数製造される。
Next, in the step shown in FIG. 26, the chip laminated
Thereafter, the processes shown in FIGS. 6 to 15 described above are performed, whereby a plurality of
本実施の形態の変形例に係る半導体装置10の製造方法では、先に説明した図2〜図5に示すチップ積層体65の形成方法とは、逆の順番で、第1乃至第3の半導体チップ11,13,12を積層実装しているが、このようなチップ積層体65の形成方法を適用した本実施の形態の変形例に係る半導体装置10の製造方法は、本実施の形態の半導体装置10の製造方法(図1〜図15参照)と同様な効果を得ることができる。
In the method for manufacturing the
具体的には、第3の半導体チップに、第2の半導体チップ13の一面13a及び第3のバンプ電極28とは異なるレイアウトで配置された複数の第2のバンプ電極27を覆い、かつ第2の面14bが平坦な面とされた犠牲接着層14を形成し、その後、ボンディング装置67のステージ56の上面56aと犠牲接着層14の第2の面14bとが接触するように、ステージ56上に犠牲接着層14が形成された第2の半導体チップ13を載置し、次いで、第2の半導体チップ13に対して、ボンディングツール61に吸着された第3の半導体チップ12を押圧して、第4のバンプ電極22と第3のバンプ電極28とを熱圧着させることにより、第3の半導体チップ12を押圧した際、犠牲接着層14により第2の半導体チップ13の変形を抑制可能となる。
Specifically, the third semiconductor chip covers a plurality of
これにより、第3のバンプ電極28に対して複数の第4のバンプ電極22を十分な圧力で押し付けることが可能となるので、第4のバンプ電極22と第3のバンプ電極28とを良好に接合できる。
As a result, a plurality of
また、チップ積層体65を形成後、第1の半導体チップ11と第3の半導体チップ12との隙間、及び第3の半導体チップ12と第2の半導体チップ13との隙間にアンダーフィル材を充填する前に、第2の半導体チップ13の一面13a及び複数の第4のバンプ電極を覆う犠牲接着層14を形成し、アンダーフィル材76を形成後に犠牲接着層14を除去することで、第2の半導体チップ13の一面13a及び複数の第2のバンプ電極27にアンダーフィル材76が付着することがなくなる。
In addition, after the
これにより、犠牲接着層14の除去後において、アンダーフィル材76が形成されたチップ積層体65を配線基板92に実装した際、チップ積層体65の第2のバンプ電極27(チップ積層体65の外部接続端子として機能するバンプ電極)と配線基板92の接続パッド96と間の電気的接続信頼性を向上できる。
Thereby, after the
以上、本発明の好ましい実施の形態について詳述したが、本発明はかかる特定の実施の形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲内に記載された本発明の要旨の範囲内において、種々の変形・変更が可能である。 The preferred embodiments of the present invention have been described in detail above, but the present invention is not limited to such specific embodiments, and within the scope of the present invention described in the claims, Various modifications and changes are possible.
図27は、チップ積層体の変形例を示す断面図である。図27では、第1の封止樹脂78(完全に硬化したアンダーフィル材76)及び犠牲接着層14が形成されたチップ積層体115を図示する。また、図27において、図8に示す構造体と同一構成部分には、同一符号を付す。
FIG. 27 is a cross-sectional view showing a modification of the chip stack. FIG. 27 illustrates a
例えば、図27に示すように、第1の半導体チップ11と第2の半導体チップ13との間に、3つ以上(図27では、一例として3つ)の第3の半導体チップ12を積層実装することで構成されたチップ積層体115を形成し、その後、チップ積層体115を用いて、先に説明した図9〜図15に示す工程の処理を行うことで半導体装置を製造してもよい。
この場合、本発明の実施の形態の半導体装置10の製造方法と同様な効果を得ることができる。
For example, as shown in FIG. 27, three or more (three as an example in FIG. 27)
In this case, the same effect as that of the method for manufacturing the
また、本実施の形態では、チップ積層体65,115を第1乃至第3の半導体チップ11,13,12で構成した場合を例に挙げて説明したが、本発明は、第1の半導体チップ11と第3の半導体チップ12のみで構成されたチップ積層体にも適用可能である。
In the present embodiment, the case where the chip stacks 65 and 115 are configured by the first to
さらに、本実施の形態では、チップ積層体65,115を構成する第3及び第4のバンプ電極28,22と対向する位置に第2のバンプ電極27を配置した場合を例に挙げて説明したが、再配線と第2のバンプ電極27とを接続させることで、第2のバンプ電極27の位置を第3及び第4のバンプ電極28,22と対向しない位置に配置させてもよい。
Furthermore, in the present embodiment, the case where the
また、本実施の形態では、第1及び第3の半導体チップ11,12の一例としてメモリ用半導体チップを用い、第2の半導体チップ13の一例としてインターフェイス用半導体チップを用いて、チップ積層体65,115を形成する場合を例に挙げて説明したが、本発明は、バンプ電極のレイアウト(配設位置)の異なる半導体チップを積層してチップ積層体を形成する場合に適用可能である。
つまり、本発明は、他のいろいろな半導体チップ(例えば、ロジック用半導体チップやメモリ用半導体チップ等)を積層して、チップ積層体65,115を形成する場合にも適用可能である。
In the present embodiment, a memory semiconductor chip is used as an example of the first and
In other words, the present invention is also applicable to the case where the chip stacked
また、本実施の形態では、ダイシングテープ49を構成する第1の接着層44を個片化することで、犠牲接着層14を形成する場合を例に挙げて説明したが、第2の半導体チップ13の一面13a及び複数の第2のバンプ電極27を覆うように、別途、300〜350℃程度の耐熱性を有し、弾性率が8MPa以上の材料(例えば、日産化学工業のTMAT材等)をスピンコートやスクリーン印刷で塗布・硬化させることで犠牲接着層14を形成してもよい。
この場合も、本実施の形態の半導体装置10の製造方法と同様な効果を得ることができる。
In the present embodiment, the case where the
Also in this case, the same effect as the method for manufacturing the
本発明は、半導体装置の製造方法に適用可能である。 The present invention is applicable to a method for manufacturing a semiconductor device.
10…半導体装置、11…第1の半導体チップ、11a,12a,13a,51a,94a…一面、11b,12b,13b,94b…他面、13…第2の半導体チップ、13…第2の半導体チップ、14…犠牲接着層、14a,44a…第1の面、14b,44b…第2の面、16,36…半導体基板、16a,17a,26a,36a…表面、16b,36b…裏面、17,26…回路素子層、19…第1のバンプ電極、22…第4のバンプ電極、23…第5のバンプ電極、24,29…貫通電極、27…第2のバンプ電極、28…第3のバンプ電極、41…接着部材、42…支持基板、42a,56a,81a,107a…上面、44…第1の接着層、45…第2の接着層、48…第3の半導体チップ母基板、49…ダイシングテープ、51…ダイシングテープ本体、52…接着層、56,71,81…ステージ、57,62…吸着孔、61…ボンディングツール、61a…吸着面、65,115…チップ積層体、67…ボンディング装置、72…塗布用シート、74…ディスペンサー、76…アンダーフィル材、78…第1の封止樹脂、85…接着テープ、86…ローラ、86a…外周面、91…配線母基板、92…配線基板、94,111…絶縁基材、96…接続パッド、96a…バンプ形成面、97…ランド、97a…端子配置面、98…配線パターン、99…第1のソルダーレジスト、101…第2のソルダーレジスト、103…ワイヤバンプ、105…絶縁性接着部材、107…第2の封止樹脂、109…外部接続端子、A…チップ形成領域、B,D…ダイシングライン、C…方向、E…配線基板形成領域、M…厚さ
DESCRIPTION OF
Claims (10)
前記第2の半導体チップの一面と接触する第1の面とは反対側に位置する第2の面が平坦な面となるように、前記第2のバンプ電極及び前記第2の半導体チップの一面を覆う犠牲接着層を形成する工程と、
前記第1のバンプ電極と前記第3のバンプ電極とを電気的に接続することで、積層実装された第1及び第2の半導体チップを含むチップ積層体を形成する工程と、
前記チップ積層体を形成後、前記第1の半導体チップと前記第2の半導体チップとの間にアンダーフィル材を充填する工程と、
前記アンダーフィル材を充填後、前記犠牲接着層を除去する工程と、
を含むことを特徴とする半導体装置の製造方法。 A first semiconductor chip having a first bump electrode disposed on one surface and a flat other surface, a second bump electrode disposed on one surface, and a layout different from the second bump electrode on the other surface. Preparing a second semiconductor chip having a third bump electrode disposed in
One surface of the second bump electrode and the second semiconductor chip such that the second surface located on the opposite side of the first surface contacting the one surface of the second semiconductor chip is a flat surface. Forming a sacrificial adhesive layer covering
Forming a chip stack including the first and second semiconductor chips stacked and mounted by electrically connecting the first bump electrode and the third bump electrode;
A step of filling an underfill material between the first semiconductor chip and the second semiconductor chip after forming the chip stack;
Removing the sacrificial adhesive layer after filling the underfill material;
A method for manufacturing a semiconductor device, comprising:
前記第2の半導体チップの一面側を吸着したボンディングツールにより、前記第1のバンプ電極と前記第3のバンプ電極とを電気的に接続する工程と、
を含むことを特徴とする請求項1記載の半導体装置の製造方法。 In the step of forming the chip stack, the step of disposing the first semiconductor chip on the stage such that the upper surface of the stage and the other surface of the first semiconductor chip are in contact with each other;
Electrically connecting the first bump electrode and the third bump electrode with a bonding tool that adsorbs one surface side of the second semiconductor chip;
The method of manufacturing a semiconductor device according to claim 1, comprising:
前記第1の半導体チップの他面側を吸着したボンディングツールにより、前記第1のバンプ電極と前記第3のバンプ電極とを電気的に接続する工程と、
を含むことを特徴とする請求項1記載の半導体装置の製造方法。 In the step of forming the chip stacked body, the step of disposing the second semiconductor chip on the stage so that the upper surface of the stage and the second surface of the sacrificial adhesive layer are in contact with each other;
Electrically connecting the first bump electrode and the third bump electrode with a bonding tool that adsorbs the other surface side of the first semiconductor chip;
The method of manufacturing a semiconductor device according to claim 1, comprising:
前記チップ積層体を形成する工程では、前記第1の半導体チップと前記第2の半導体チップとの間に前記第3の半導体チップを配置すると共に、前記第1のバンプ電極と前記第5のバンプ電極とを接続し、前記第3のバンプ電極と第4のバンプ電極とを接続し、
前記アンダーフィル材を充填する工程では、前記第1乃至第3の半導体チップ間の隙間に前記アンダーフィル材を充填することを特徴とする請求項1乃至5のうち、いずれか1項記載の半導体装置の製造方法。 Preparing a third semiconductor chip having a fourth bump electrode disposed on one surface and a fifth bump electrode disposed on the other surface;
In the step of forming the chip stacked body, the third semiconductor chip is disposed between the first semiconductor chip and the second semiconductor chip, and the first bump electrode and the fifth bump are disposed. Connecting an electrode, connecting the third bump electrode and the fourth bump electrode,
6. The semiconductor according to claim 1, wherein in the step of filling the underfill material, the underfill material is filled in a gap between the first to third semiconductor chips. Device manufacturing method.
前記チップ積層体を形成する工程では、前記第1の半導体チップと前記第2の半導体チップとの間に、複数の前記第3の半導体チップを積み重ねて実装することを特徴とする請求項1乃至6のうち、いずれか1項記載の半導体装置の製造方法。 In the step of preparing the third semiconductor chip, a plurality of the third semiconductor chips are prepared,
The step of forming the chip stacked body includes stacking and mounting a plurality of the third semiconductor chips between the first semiconductor chip and the second semiconductor chip. 6. A method of manufacturing a semiconductor device according to claim 1.
前記第5のバンプ電極が、前記第1のバンプ電極と同じレイアウトで形成されていることを特徴とする請求項1乃至7のうち、いずれか1項記載の半導体装置の製造方法。 The fourth bump electrode is formed in the same layout as the third bump electrode;
The method for manufacturing a semiconductor device according to claim 1, wherein the fifth bump electrode is formed in the same layout as the first bump electrode.
前記犠牲接着層を除去後、前記接続パッドと前記第2のバンプ電極とを電気的に接続することで、前記アンダーフィル材が形成された前記チップ積層体を前記配線基板に実装する工程と、
を有することを特徴とする請求項1乃至9のうち、いずれか1項記載の半導体装置の製造方法。 Preparing a wiring board having connection pads arranged on one side and lands arranged on the other side;
After the sacrificial adhesive layer is removed, by electrically connecting the connection pad and the second bump electrode, mounting the chip stack formed with the underfill material on the wiring board;
10. The method of manufacturing a semiconductor device according to claim 1, comprising:
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