JP2014049733A - 半導体装置及び半導体装置の製造方法 - Google Patents
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Abstract
【課題】複数の半導体チップ同士を接着する接着用樹脂と、互いに接着された半導体チップ同士を封止する封止樹脂との間の界面が、半導体チップの表面の意図しない位置に形成される可能性を低減可能な半導体装置及び半導体装置の製造方法を提供する。
【解決手段】半導体装置10であって、接着用樹脂5を介して互いに接着される複数の半導体チップと、複数の半導体チップを封止する封止樹脂と、複数の半導体チップに含まれる第1半導体チップ2Bに配設され、接着用樹脂を係止するアンカー4B(L)と、を備える。
【選択図】図2
【解決手段】半導体装置10であって、接着用樹脂5を介して互いに接着される複数の半導体チップと、複数の半導体チップを封止する封止樹脂と、複数の半導体チップに含まれる第1半導体チップ2Bに配設され、接着用樹脂を係止するアンカー4B(L)と、を備える。
【選択図】図2
Description
本願は、半導体装置及び半導体装置の製造方法を開示する。
半導体装置には、半導体チップと半導体チップを封止する封止樹脂との密着性を向上させたものがある(例えば、特許文献1を参照)。
複数の半導体チップを重ねたスタック構造の半導体装置は、接着用樹脂で接着した半導体チップ同士を封止樹脂で封止することにより製造される。よって、スタック構造の半導体装置には、接着用樹脂と封止樹脂との間に界面が不可避的に形成されることになる。
封止樹脂による封止を行う前に接着用樹脂が変形すると、接着用樹脂と封止樹脂との間に形成される界面の位置は、半導体チップの表面の意図しない領域に形成されることになる。ここで、接着用樹脂と封止樹脂との間の界面が、半導体チップの表面のうち配線等の電子回路が形成される領域(以下、「有効エリア」という)に形成されると、接着用樹脂と封止樹脂との間の線膨張係数の相違により、接着用樹脂と封止樹脂との間の界面に位置する電子回路に熱応力が加わることになる。
そこで、本願は、複数の半導体チップ同士を接着する接着用樹脂と、互いに接着された半導体チップ同士を封止する封止樹脂との間の界面が、半導体チップの表面の意図しない位置に形成される可能性を低減可能な半導体装置及び半導体装置の製造方法を提供することを課題とする。
本願は、下記の半導体装置を開示する。
接着用樹脂を介して互いに接着される複数の半導体チップと、
前記複数の半導体チップを封止する封止樹脂と、
前記複数の半導体チップに含まれる第1半導体チップに配設され、前記接着用樹脂を係止するアンカーと、を備える、
半導体装置。
接着用樹脂を介して互いに接着される複数の半導体チップと、
前記複数の半導体チップを封止する封止樹脂と、
前記複数の半導体チップに含まれる第1半導体チップに配設され、前記接着用樹脂を係止するアンカーと、を備える、
半導体装置。
また、本願は、下記の半導体装置の製造方法を開示する。
複数の半導体チップを、接着用樹脂を介して互いに接着する工程と、
前記複数の半導体チップを封止樹脂により封止する工程と、
前記複数の半導体チップに含まれる第1半導体チップに、前記接着用樹脂を係止するアンカーを配設する工程と、を有する、
半導体装置の製造方法。
複数の半導体チップを、接着用樹脂を介して互いに接着する工程と、
前記複数の半導体チップを封止樹脂により封止する工程と、
前記複数の半導体チップに含まれる第1半導体チップに、前記接着用樹脂を係止するアンカーを配設する工程と、を有する、
半導体装置の製造方法。
上記半導体装置及び半導体装置の製造方法であれば、複数の半導体チップ同士を接着する接着用樹脂と、互いに接着された半導体チップ同士を封止する封止樹脂との間の界面が
、半導体チップの表面の意図しない位置に形成される可能性が低減する。
、半導体チップの表面の意図しない位置に形成される可能性が低減する。
以下、本発明の実施形態について説明する。以下に示す実施形態は、本発明の一態様を例示したものであり、本発明の技術的範囲を以下の態様に限定するものではない。
<半導体装置の実施形態>
図1は、本実施形態に係る半導体装置の構造を例示した図である。本実施形態に係る半導体装置10は、複数の半導体チップを重ねたスタック構造の半導体装置であり、封止樹脂1に封止された2つの半導体チップ2U,2Bを備える。なお、下記に示す実施形態や変形例では、半導体チップを2つ備える半導体装置を例に説明するが、半導体チップは3つ以上であってもよい。
図1は、本実施形態に係る半導体装置の構造を例示した図である。本実施形態に係る半導体装置10は、複数の半導体チップを重ねたスタック構造の半導体装置であり、封止樹脂1に封止された2つの半導体チップ2U,2Bを備える。なお、下記に示す実施形態や変形例では、半導体チップを2つ備える半導体装置を例に説明するが、半導体チップは3つ以上であってもよい。
2つの半導体チップ2U,2Bのうち下側に配置される半導体チップ2B(本願でいう「第1半導体チップ」の一例である)は、基板3(例えば、インターポーザ等)に固定されている。また、半導体チップ2Bと基板3とは、ワイヤ4Bにより互いに繋がっている。また、半導体チップ2Uは、半導体チップ2Bに固定されており、ワイヤ4Uを介して基板3と電気的に接続されている。
なお、ワイヤ4Bには、半導体チップ2Bと基板3とを電気的に接続する役割を担うもののみならず、後述するように、半導体チップ2Uを半導体チップ2Bに固定する接着用
樹脂5を係止する役割を担うものも含まれる。そこで、以下においては、ワイヤ4Bのうち、半導体チップ2Bと基板3とを電気的に接続する役割を担うワイヤ4Bについては、ワイヤ4B(E)と呼ぶことにする。また、ワイヤ4Bのうち、接着用樹脂5を係止する役割を担うワイヤ4Bについては、ダミーワイヤ4B(L)(本願でいう「アンカー」の一例である)と呼ぶことにする。なお、半導体チップ2Bと基板3とを電気的に接続する役割を担うワイヤ4B(E)の中には、接着用樹脂5を係止する役割を兼ね備えるものが存在し得る。そこで、接着用樹脂5を係止する役割を兼ね備えるワイヤ4B(E)については、特にワイヤ4B(EL)と呼ぶことにする。しかし、ワイヤ4B(EL)は、本願でいう「アンカー」に含まれるものではない。
樹脂5を係止する役割を担うものも含まれる。そこで、以下においては、ワイヤ4Bのうち、半導体チップ2Bと基板3とを電気的に接続する役割を担うワイヤ4Bについては、ワイヤ4B(E)と呼ぶことにする。また、ワイヤ4Bのうち、接着用樹脂5を係止する役割を担うワイヤ4Bについては、ダミーワイヤ4B(L)(本願でいう「アンカー」の一例である)と呼ぶことにする。なお、半導体チップ2Bと基板3とを電気的に接続する役割を担うワイヤ4B(E)の中には、接着用樹脂5を係止する役割を兼ね備えるものが存在し得る。そこで、接着用樹脂5を係止する役割を兼ね備えるワイヤ4B(E)については、特にワイヤ4B(EL)と呼ぶことにする。しかし、ワイヤ4B(EL)は、本願でいう「アンカー」に含まれるものではない。
半導体チップ2Bとサイズが同等又は同等以上の半導体チップ2Uを半導体チップ2Bに固定する接着用樹脂5には、半導体装置10の製造プロセスの簡略化や小型化に優れるワイヤ埋め込みDAF(Die Attach Film)を用いている。よって、半導体チップ2Bに
接続されているワイヤ4Bの一部は、接着用樹脂5に埋め込まれた状態となる。
接続されているワイヤ4Bの一部は、接着用樹脂5に埋め込まれた状態となる。
図2は、半導体装置10の断面図であり、図1の符号A−Aで示した線の断面の一部を例示した図である。半導体チップ2Bには、半導体チップ2Bと基板3とを電気的に接続するワイヤ4B(EL)の他、接着用樹脂5を係止するダミーワイヤ4B(L)が取り付けられている。ダミーワイヤ4B(L)は、半導体チップ2Bのうち図2において「辺A」として示す側に設けられている。また、ワイヤ4B(EL)は、半導体チップ2Bのうち図2において「辺B」として示す側に設けられている。
なお、ワイヤ4B(EL)は、半導体チップ2Bと基板3とを電気的に接続する役割を司っているため、図2に示すように、半導体チップ2Bの有効エリア内に取り付けられている。一方、ダミーワイヤ4B(L)は、半導体チップ2Bと基板3とを電気的に接続する役割を司っていないため、半導体チップ2Bの縁であれば、半導体チップ2Bの有効エリア内と有効エリア外の何れにも取り付け可能である。すなわち、ダミーワイヤ4B(L)は、接着用樹脂5の縁を有効エリア外に係止可能であれば、図2に示すように半導体チップ2Bの有効エリア外に取り付けてもよいし、或いは、半導体チップ2Bの有効エリア内に取り付けてもよい。
接着用樹脂5を係止する役割を担うダミーワイヤ4B(L)の取り付け位置は、次のような観点に基づいて決定されている。
ワイヤ4Bの一部を埋め込む接着用樹脂5には、ダイボンド時にワイヤ4Bを変形させずにワイヤ4Bの周囲を充填することが求められる。また、封止樹脂1には、半導体チップ2Uや半導体チップ2Bを外部から保護することが求められる。よって、接着用樹脂5の線膨張係数は、接着用樹脂5に用いられる材料と封止樹脂1に用いられる材料との相違により、封止樹脂1の線膨張係数と異なる場合がある。接着用樹脂5の線膨張係数が封止樹脂1の線膨張係数と異なる場合、半導体装置10の温度変化に伴い、接着用樹脂5と封止樹脂1との間の界面が移動する。
図3は、半導体装置10の熱サイクル試験における不具合発生のメカニズムの一例をイメージで示した図である。例えば、接着用樹脂5の線膨張係数が、封止樹脂1の線膨張係数よりも大きい場合、接着用樹脂5と封止樹脂1との間の界面7は、半導体装置10の温度上昇に伴って封止樹脂1側へ移動し、半導体装置10の温度降下に伴って接着用樹脂5側へ移動する。しかし、接着用樹脂5と封止樹脂1との間の界面7のうち、半導体チップ2Bに接触している部分は、半導体チップ2Bに接着しているため、半導体チップ2Bの表面上を移動することは無い。この結果、半導体チップ2Bの表面の電子回路には、熱サイクルによる膨張及び収縮の繰り返しでストレスが加わることになる。よって、接着用樹
脂5と封止樹脂1との間の界面7は、半導体チップ2Bの表面のうち、少なくとも有効エリアの外側に形成されることが望まれる。
脂5と封止樹脂1との間の界面7は、半導体チップ2Bの表面のうち、少なくとも有効エリアの外側に形成されることが望まれる。
ところで、接着用樹脂5と封止樹脂1との間の界面7は、接着用樹脂5で接着した半導体チップ2Uと半導体チップ2Bとの間に封止樹脂1が浸入することにより形成される。よって、界面7が形成される位置は、封止樹脂1による封止を行う際の接着用樹脂5の位置により確定する。従って、封止樹脂1による封止を行う前に接着用樹脂5が変形すると、界面7は、半導体チップ2Bの表面の意図しない領域に形成されることになる。
接着用樹脂5の変形は、例えば、次のようなメカニズムにより発生する。図4は、複数の半導体チップを重ねたスタック構造の半導体装置を模擬した試験体の上面図である。試験体110は、半導体チップ2Bを模擬した模擬チップ102Bのうち図4において「辺C」として示す側にワイヤが設けられておらず、図4において「辺D」として示す側にワイヤ104が設けられている。
図5は、試験体110のうち図4において「辺C」として示した側の側面図である。また、図6は、試験体110のうち図4において「辺D」として示した側の側面図である。ワイヤ104は、上記半導体装置10のワイヤ4Bと同様、半導体チップ2Bを模擬した模擬チップ102Bと基板103とを互いに繋いでいる。また、ワイヤ104の一部は、上記半導体装置10と同様、半導体チップ2Uを模擬した模擬チップ102Uと模擬チップ102Bとを互いに接着する接着用樹脂105に埋め込まれている。
図7〜図9は、試験体110の組立工程フローを示した図である。試験体110を組み立てる際は、ダイシングされた後にコレットM1に把持され、下面に接着用樹脂105を付着させた模擬チップ102Uを用意する(図7)。次に、接着用樹脂105を付着させた模擬チップ102Uを、模擬チップ102Bに接着する(図8)。次に、コレットM1の真空吸着を解除し、コレットM1を模擬チップ102Uから離す(図9)。ここで、例えば、模擬チップ102Uの厚さが薄い等の理由により、ダイボンディング後に模擬チップ102Uの反りが顕在化すると、柔らかい接着用樹脂105は、模擬チップ102Uの反りで浮いた分の体積換算量だけ、図9において符号Hで示すように、模擬チップ102Uの中央部に向かって引けた状態になる。
図10は、試験体110の接着用樹脂105が引けている状態を示した図である。ワイヤ104が取り付けられている「辺D」側の接着用樹脂105には、ワイヤ104が埋め込まれている。よって、ワイヤ104が取り付けられている「辺D」側の接着用樹脂105は、ワイヤ104のアンカー効果により、模擬チップ102Bの表面に係止されている。一方、ワイヤ104が取り付けられていない「辺C」側の接着用樹脂105には、ワイヤ104が埋め込まれていない。よって、ワイヤ104が取り付けられていない「辺C」側の接着用樹脂105は、ワイヤ104のアンカー効果が作用しない。この結果、接着用樹脂105の引けは、ワイヤ104が取り付けられている「辺D」側に比べ、図10において符号Hで示すように、ワイヤ104が取り付けられていない「辺C」側の方が著しくなる。接着用樹脂105が著しく引けると、接着用樹脂105と封止樹脂との間の界面が、半導体チップ102Bの表面の意図しない領域に形成される可能性が高くなる。例えば、図10において「辺C」側に示すように、接着用樹脂105の引けが有効エリア内にまで及ぶと、接着用樹脂105と封止樹脂との間の界面は、意図しない領域である有効エリア内に形成されることになる。
なお、接着用樹脂105の引けは、ワイヤ104の有無のみに依存するものではない。図11は、ワイヤ104の密度と接着用樹脂105の引けとの関係を表した図である。例えば、ワイヤ104の取り付け量が多い箇所では、図11において符号H1で示すように
、接着用樹脂105の引けが小さい。一方、ワイヤ104の取り付け量が少ない箇所では、図11において符号H2で示すように、接着用樹脂105の引けが大きい。接着用樹脂105の引けが大きいと、接着用樹脂105と封止樹脂との間の界面は、意図しない領域である有効エリア内に大きく浸入した状態で形成されることになる。
、接着用樹脂105の引けが小さい。一方、ワイヤ104の取り付け量が少ない箇所では、図11において符号H2で示すように、接着用樹脂105の引けが大きい。接着用樹脂105の引けが大きいと、接着用樹脂105と封止樹脂との間の界面は、意図しない領域である有効エリア内に大きく浸入した状態で形成されることになる。
そこで、本実施形態に係る半導体装置10は、接着用樹脂5と封止樹脂1との間の界面7が、半導体チップ2Bの表面の有効エリア外に形成されるよう、ダミーワイヤ4B(L)の取り付け位置を決定している。すなわち、本実施形態に係る半導体装置10は、接着用樹脂5が引けることにより、半導体チップ2Bの表面の有効エリア内に界面7が形成される虞のある箇所に、ダミーワイヤ4B(L)を配置している。なお、電気的な接続のために設置したワイヤ4B(E)のうち、接着用樹脂5が引けることにより、半導体チップ2Bの表面の有効エリア内に界面7が形成される虞のある箇所に設置されたものは、接着用樹脂5を係止する役割を兼ね備えることになるのでワイヤ4B(EL)となる。この場合、ワイヤ4B(EL)は、ダミーワイヤ4B(L)が備える接着用樹脂5を係止する機能を補助する役割を司る。
例えば、本実施形態に係る半導体装置10の半導体チップ2Bのうち、図2において「辺A」として示した側は、電気的接続を必要とする箇所が無いものと仮定する。一方、半導体チップ2Bのうち、図2において「辺B」として示した側は、電気的接続を必要とする箇所が有るものと仮定する。この場合、半導体チップ2Bのうち「辺A」として示した側にワイヤ4Bが無いと、接着用樹脂5が著しく引けることになる。そこで、本実施形態に係る半導体装置10は、半導体チップ2Bのうち電気的接続を必要としない箇所(例えば、半導体チップ2Bの縁)にダミーワイヤ4B(L)を取り付け、半導体チップ2Bの表面の有効エリア内に界面7が形成される可能性を低減している。
なお、図2において、ダミーワイヤ4B(L)は、ワイヤ4B(EL)が取り付けられている辺と異なる辺に取り付けられている。しかし、ダミーワイヤ4B(L)は、ワイヤ4B(EL)と同じ辺に取り付けられていてもよい。この場合、ダミーワイヤ4B(L)は、ワイヤ4B(EL)の隣に取り付けられていてもよいし、ワイヤ4B(EL)同士の間に取り付けられていてもよい。
以下、上記半導体装置10の製造方法について、図12から図19に示す半導体装置10の組立工程フローに従って説明する。
図12は、半導体チップ2Bを基板3に取り付ける工程を示した図である。半導体装置10を組み立てる際は、ダイシングした半導体チップ2BをコレットM1で真空吸着して把持し、基板3上に接着する。
図13は、下側の半導体チップ2Bにワイヤボンディングを施す工程を示した図である。半導体チップ2Bを基板3に取り付けた後は、ボンダM2を使い、半導体チップ2Bと基板3との間にワイヤ4B(EL)やダミーワイヤ4B(L)を取り付ける。
図14は、半導体チップ2Uを用意する工程を示した図である。半導体チップ2Bにワイヤボンディングを施した後は、ダイシングされた後にコレットM1に把持され、下面に接着用樹脂5を付着させた半導体チップ2Uを用意する。
図15は、上側の半導体チップ2Uを下側の半導体チップ2Bに接着する工程を示した図である。下面に接着用樹脂5を付着させた半導体チップ2Uを用意した後は、当該半導体チップ2Uを、半導体チップ2Bに接着する。
図16は、コレットM1を半導体チップ2Uから離す工程を示した図である。半導体チップ2Uを半導体チップ2Bに接着した後は、コレットM1の真空吸着を解除し、コレットM1を半導体チップ2Uから離す。
図17は、上側の半導体チップ2Uにワイヤボンディングを施す工程を示した図である。コレットM1を半導体チップ2Uから離した後は、ボンダM2を使い、半導体チップ2Uと基板3との間にワイヤ4Uを取り付ける。
図18は、半導体チップ2U,2Bを封止樹脂1により封止する工程を示した図である。半導体チップ2Uと基板3との間にワイヤ4Uを取り付けた後は、半導体チップ2U,2Bを封止樹脂1により封止する。
半導体装置10の製造方法については以上の通りである。上記半導体装置10の製造方法によれば、ワイヤ4B(EL)のみならずダミーワイヤ4B(L)も半導体チップ2Bに取り付けている。よって、半導体チップ2U,2Bを封止樹脂1で封止しても、界面7が半導体チップ2Bの表面の意図しない位置に形成される可能性が低減する。このため、上記半導体装置10の製造方法であれば、界面7が、少なくとも半導体チップ2Bの表面の有効エリア外に形成されるようにすることが可能である。界面7が、少なくとも半導体チップ2Bの表面の有効エリア外に形成されていれば、半導体装置10が熱サイクルによる膨張及び収縮を繰り返しても、半導体チップ2Bの表面の有効エリア内に形成されている配線等の電子回路に加わるストレスが低減される。このため、上記半導体装置10であれば、従来例に係る半導体装置に比べ、熱サイクルに対する実力が向上する。
<第一変形例>
なお、上記半導体装置10のワイヤ4B(E)は、接着用樹脂5を係止する役割を兼ね備えるワイヤ4B(EL)であった。しかし、上記半導体装置10のワイヤ4B(E)は、接着用樹脂5を係止する役割を兼ね備えるワイヤ4B(EL)に限定されるものではない。
なお、上記半導体装置10のワイヤ4B(E)は、接着用樹脂5を係止する役割を兼ね備えるワイヤ4B(EL)であった。しかし、上記半導体装置10のワイヤ4B(E)は、接着用樹脂5を係止する役割を兼ね備えるワイヤ4B(EL)に限定されるものではない。
図19は、本第一変形例に係る半導体装置20の一部を示した構造図である。本第一変形例に係る半導体装置20は、下側に配置される半導体チップ2Bの表面に形成されている電極パッドのうち、半導体チップ2Bの縁から離れた箇所の電極パッドにワイヤ4B(E)が取り付けられている。ワイヤ4B(E)は、半導体チップ2Bの縁から離れた箇所の電極パッドに取り付けられているが故に、接着用樹脂5を係止する役割を担うことができない。そこで、本第一変形例に係る半導体装置20は、ワイヤ4B(E)が取り付けられている箇所よりも外側のチップエッジに、接着用樹脂5を係止する役割を担うダミーワイヤ4B(L)を取り付けている。
このように、半導体チップ2Bと基板3とを電気的に接続する役割を担うワイヤ4B(E)が、接着用樹脂5を係止する役割を兼ね備えることができない場合は、接着用樹脂5を係止する役割を担うダミーワイヤ4B(L)を設けることで、界面7が半導体チップ2Bの表面の意図しない位置に形成される可能性を低減することが可能となる。
<第二変形例>
ところで、上記実施形態に係る半導体装置10や第一変形例に係る半導体装置20は、ダミーワイヤ4B(L)を半導体チップ2Bと基板3との間に取りつけていた。しかし、ダミーワイヤ4B(L)は、半導体チップ2Bと基板3とを電気的に接続する役割を担っていない。すなわち、ダミーワイヤ4B(L)が取り付けられている箇所には、接着用樹脂5を係止する役割を担うことが可能なものが設けられていれば、ワイヤ4B以外のものが設けられていてもよい。そこで、上記実施形態に係る半導体装置10や第一変形例に係
る半導体装置20は、次のように変形してもよい。
ところで、上記実施形態に係る半導体装置10や第一変形例に係る半導体装置20は、ダミーワイヤ4B(L)を半導体チップ2Bと基板3との間に取りつけていた。しかし、ダミーワイヤ4B(L)は、半導体チップ2Bと基板3とを電気的に接続する役割を担っていない。すなわち、ダミーワイヤ4B(L)が取り付けられている箇所には、接着用樹脂5を係止する役割を担うことが可能なものが設けられていれば、ワイヤ4B以外のものが設けられていてもよい。そこで、上記実施形態に係る半導体装置10や第一変形例に係
る半導体装置20は、次のように変形してもよい。
図20は、本第二変形例に係る半導体装置30の一部を示した構造図である。本第二変形例に係る半導体装置30は、ダミーワイヤ4B(L)に代わり、接着用樹脂5を係止する役割を担う突起6(本願でいう「アンカー」の一例である)を備える。突起6の取り付け位置は、ダミーワイヤ4B(L)が取り付けられる箇所と同様である。接着用樹脂5を付着させた半導体チップ2Uを半導体チップ2Bに接着すると、突起6は、接着用樹脂5に埋め込まれた状態となる。よって、ダミーワイヤ4B(L)に代わって突起6を設けた場合であっても、上記実施形態に係る半導体装置10や第一変形例に係る半導体装置20と同様、界面7が半導体チップ2Bの表面の意図しない位置に形成される可能性を低減することが可能となる。なお、突起6は、例えば、次のようにして作製することが可能である。
<突起作製方法の第一例>
図21は、突起6を作製する方法の第一例を示した図である。突起6は、例えば、半導体チップ2Bにワイヤボンディングを施し、ダミーワイヤ4B(L)を形成する工程を次のように改変することにより形成可能である。すなわち、ダミーワイヤ4B(L)を形成する工程において、ボール状に加工したワイヤ4の先端を半導体チップ2Bの電極パッドに接着した後、ワイヤ4をボンダM2から送り出すことなくボンダM2を移動する。これにより、半導体チップ2Bの電極パッドには、途中で断線したワイヤが突起状に取り付けられ、突起6を形成した状態となる。
図21は、突起6を作製する方法の第一例を示した図である。突起6は、例えば、半導体チップ2Bにワイヤボンディングを施し、ダミーワイヤ4B(L)を形成する工程を次のように改変することにより形成可能である。すなわち、ダミーワイヤ4B(L)を形成する工程において、ボール状に加工したワイヤ4の先端を半導体チップ2Bの電極パッドに接着した後、ワイヤ4をボンダM2から送り出すことなくボンダM2を移動する。これにより、半導体チップ2Bの電極パッドには、途中で断線したワイヤが突起状に取り付けられ、突起6を形成した状態となる。
<突起作製方法の第二例>
以下、突起6を作製する方法の第二例について説明する。図22は、第二例に係る突起6の作製フローを示した図である。
以下、突起6を作製する方法の第二例について説明する。図22は、第二例に係る突起6の作製フローを示した図である。
図22(A)は、絶縁膜を塗布する工程を示した図である。半導体チップ2Bの表面に突起6を作製する際は、半導体チップ2Bをダイシングするよりも前のいわゆる「前工程」において、半導体チップ2Bの表面に絶縁膜21を塗布する。
図22(B)は、絶縁膜21をエッチングする工程を示した図である。半導体チップ2Bの表面に絶縁膜21を塗布した後は、突起用に設けた電気的接続が不要な電極パッド以外の部分にマスクをかけて露光し、絶縁膜21をエッチングする。
図22(C)は、下地金属膜を形成する工程を示した図である。絶縁膜21をエッチングした後は、半導体チップ2Bの表面に金属スパッタを施し、半導体チップ2Bの表面に下地金属膜22を形成する。
図22(D)は、レジストを塗布する工程を示した図である。半導体チップ2Bの表面に下地金属膜22を形成した後は、半導体チップ2Bの表面にピラー用のレジスト23を塗布する。
図22(E)は、レジスト23をエッチングする工程を示した図である。半導体チップ2Bの表面にレジスト23を塗布した後は、突起6を形成する電極パッド以外の部分にマスクをかけて露光し、レジスト23をエッチングする。
図22(F)は、ピラーを形成する工程を示した図である。レジスト23をエッチングした後は、メッキ法などにより、Cuピラー24やその表面にはんだ25を形成する。
図22(G)は、レジスト23を除去する工程を示した図である。Cuピラー24やそ
の表面にはんだ25を形成した後は、エッチングなどによりレジスト23を除去する。
の表面にはんだ25を形成した後は、エッチングなどによりレジスト23を除去する。
図22(H)は、下地金属膜22をエッチングする工程を示した図である。レジスト23を除去した後は、レジスト23の除去により露出した下地金属膜22及び絶縁膜21をエッチングにより除去する。
図22(I)は、はんだ25をリフローする工程を示した図である。下地金属膜22をエッチングにより除去した後は、半導体チップ2Bを予熱し、はんだ25のリフローを行う。
突起6を作製する方法の第二例については以上の通りである。上記の方法によれば、ピラー状の突起6を形成することが可能となる。
<突起作製方法の第三例>
なお、上記第二例に係る突起作製方法では、ピラー状の突起6を形成していたが、上記第二例に係る突起作製方法は次のように改変してもよい。以下、突起6を作製する方法の第三例について説明する。図23は、第三例に係る突起6の作製フローを示した図である。
なお、上記第二例に係る突起作製方法では、ピラー状の突起6を形成していたが、上記第二例に係る突起作製方法は次のように改変してもよい。以下、突起6を作製する方法の第三例について説明する。図23は、第三例に係る突起6の作製フローを示した図である。
半導体チップ2Bの表面に絶縁膜31を塗布する工程(図23(A)を参照)や、絶縁膜31をエッチングする工程(図23(B)を参照)、下地金属膜32を形成する工程(図23(C)を参照)については、図22(A)〜図22(C)に示したのと同様であるため、その説明を省略する。
図23(D)は、レジストを塗布する工程を示した図である。半導体チップ2Bの表面に下地金属膜22を形成した後は、半導体チップ2Bの表面にはんだバンプ用のレジスト33を塗布する。
図23(E)は、レジスト33をエッチングする工程を示した図である。半導体チップ2Bの表面にレジスト33を塗布した後は、突起6を形成する電極パッド以外の部分にマスクをかけて露光し、レジスト33をエッチングする。
図23(F)は、はんだバンプを形成する工程を示した図である。レジスト33をエッチングした後は、メッキ法などにより、アンダーバリアメタル(UBM)34やはんだバンプ35を形成する。
図23(G)は、レジスト33を除去する工程を示した図である。アンダーバリアメタル34やはんだバンプ35を形成した後は、エッチングなどによりレジスト33を除去する。
図23(H)は、下地金属膜32をエッチングする工程を示した図である。レジスト33を除去した後は、レジスト33の除去により露出した下地金属膜32をエッチングにより除去する。
図23(I)は、はんだバンプをリフローする工程を示した図である。下地金属膜32をエッチングにより除去した後は、半導体チップ2Bを予熱し、はんだバンプ35のリフローを行う。
突起6を作製する方法の第三例については以上の通りである。上記の方法によれば、はんだバンプ状の突起6を形成することが可能となる。
10,20,30・・半導体装置:1・・封止樹脂:2U,2B・・半導体チップ:3,103・・基板:4,4U,4B,4B(E),4B(EL),104・・ワイヤ:4B(L)・・ダミーワイヤ:5,105・・接着用樹脂:6・・突起:7・・界面:110・・試験体:102U,102B・・模擬チップ:21,31・・絶縁膜:22,32・・下地金属膜:23,33・・レジスト:24・・Cuピラー:25・・はんだ:34・・アンダーバリアメタル:35・・はんだバンプ:M1・・コレット:M2・・ボンダ:
Claims (10)
- 接着用樹脂を介して互いに接着される複数の半導体チップと、
前記複数の半導体チップを封止する封止樹脂と、
前記複数の半導体チップに含まれる第1半導体チップに配設され、前記接着用樹脂を係止するアンカーと
を備える半導体装置。 - 前記アンカーは、前記複数の半導体チップを載置する基板と前記第1半導体チップとの間に取り付けられるダミーワイヤを含む請求項1に記載の半導体装置。
- 前記アンカーは、前記第1半導体チップに設けられる突起を含む、
請求項1または2に記載の半導体装置。 - 前記アンカーは、前記接着用樹脂と前記封止樹脂との間に界面を形成する前記接着用樹脂の縁を、前記第1半導体チップの表面の電子回路が形成されているエリアの外側に係止可能な、前記第1半導体チップの縁に配設される請求項1乃至3の何れか一項に記載の半導体装置。
- 前記アンカーは、前記第1半導体チップのうち、前記複数の半導体チップを載置する基板と前記第1半導体チップとを電気的に接続するワイヤが取り付けられていない箇所に配設される請求項1乃至4の何れか一項に記載の半導体装置。
- 複数の半導体チップを、接着用樹脂を介して互いに接着する工程と、
前記複数の半導体チップを封止樹脂により封止する工程と、
前記複数の半導体チップに含まれる第1半導体チップに、前記接着用樹脂を係止するアンカーを配設する工程と、を有する半導体装置の製造方法。 - 前記アンカーは、前記複数の半導体チップを載置する基板と前記第1半導体チップとの間に取り付けられるダミーワイヤを含む請求項6に記載の半導体装置の製造方法。
- 前記アンカーは、前記第1半導体チップに設けられる突起を含む請求項6または7に記載の半導体装置の製造方法。
- 前記アンカーは、前記接着用樹脂と前記封止樹脂との間に界面を形成する前記接着用樹脂の縁を、前記第1半導体チップの表面の電子回路が形成されているエリアの外側に係止可能な、前記第1半導体チップの縁に配設される請求項6乃至8の何れか一項に記載の半導体装置の製造方法。
- 前記アンカーは、前記第1半導体チップのうち、前記複数の半導体チップを載置する基板と前記第1半導体チップとを電気的に接続するワイヤが取り付けられていない箇所に配設される請求項6乃至9の何れか一項に記載の半導体装置の製造方法。
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