JP2014086660A - 半導体装置の製造方法および半導体装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】 樹脂材料に囲まれたデバイスを含む半導体装置において、デバイスからの熱を効率的に逃がし、結晶中への金属拡散を抑制する。
【解決手段】 半導体装置の製造方法は、第1の半導体デバイスの主面と反対側の裏面にバリア層を介して金属層を配置し、前記第1の半導体デバイス、および前記第1の半導体デバイスと異なる種類の第2の半導体デバイスを前記第1の半導体デバイスの前記裏面側から樹脂層で覆って硬化し、前記樹脂層を薄化して前記第1の半導体デバイスの前記金属層と、前記第2の半導体デバイスの一部を露出し、前記第1の半導体デバイスの前記金属層と前記第2の半導体デバイスの前記露出した部分に突起電極を形成し、前記突起電極を回路基板に接合する。
【選択図】図2
Description
第1の半導体デバイスの主面と反対側の裏面に、バリア層を介して金属層を配置し、
前記第1の半導体デバイス、および前記第1の半導体デバイスと異なる種類の第2の半導体デバイスを前記第1の半導体デバイスの前記裏面側から樹脂層で覆って硬化し、
前記樹脂層を薄化して前記第1の半導体デバイスの前記金属層と、前記第2の半導体デバイスの一部を露出し、
前記第1の半導体デバイスの前記金属層と、前記第2の半導体デバイスの前記露出した部分に突起電極を形成し、
前記突起電極を回路基板に接続する
工程を含む。
主面および前記主面と反対側の裏面と、前記裏面にバリア層を介して配置された金属層と、前記金属層に形成された突起電極とを有する第1の半導体デバイスと、
前記第1の半導体デバイスと異なる種類の第2の半導体デバイスと、
前記第1の半導体デバイスおよび前記第2の半導体デバイスを囲む樹脂層と、
前記第1の半導体デバイスおよび前記第2の半導体デバイスが搭載される回路基板と、
を含み、
前記第1の半導体デバイスの前記主面は前記樹脂層の表面で露出し、
前記第1の半導体デバイスは、前記突起電極により前記回路基板に接合されている。
(変形例)
図7は、半導体装置の製造工程の変形例を示す。図3に示す工程に替えて、図7の工程を採用してもよい。図7の例では、バリア層21に替えて自己形成バリアを用いる。
(付記1)
第1の半導体デバイスの主面と反対側の裏面にバリア層を介して金属層を配置し、
前記第1の半導体デバイス、および前記第1の半導体デバイスと異なる種類の第2の半導体デバイスを前記第1の半導体デバイスの前記裏面側から樹脂層で覆って硬化し、
前記樹脂層を薄化して前記第1の半導体デバイスの前記金属層と、前記第2の半導体デバイスの一部を露出し、
前記第1の半導体デバイスの前記金属層と、前記第2の半導体デバイスの前記露出した部分に突起電極を形成し、
前記突起電極を回路基板に接続する
ことを特徴とする半導体装置の製造方法。
(付記2)
前記第1の半導体デバイスの前記裏面に、前記金属層として、前記樹脂層よりも熱伝導率の高い金属プレートを張り合わせる工程を含むことを特徴とする付記1に記載の半導体装置の製造方法。
(付記3)
前記第1の半導体デバイスの前記裏面に酸化膜を形成し、
前記シリコン酸化膜上に、高熱伝導率の金属原子が添加された導体膜を形成し、
前記金属プレートを前記導体膜上に熱圧着により張り合わせることによって、前記金属原子を前記酸化膜の界面に析出させて自己形成バリア層を形成することを特徴とする付記2に記載の半導体装置の製造方法。
(付記4)
前記バリア層として、Ti,TiW、W、Taから選択されるバリアメタルを形成する工程を含むことを特徴とする付記1又は2に記載の半導体装置の製造方法。
(付記5)
前記バリア層として、高熱伝導率の金属粒子を含む樹脂ペーストを塗布する工程を含むことを特徴とする付記1又は2に記載の半導体装置の製造方法。
(付記6)
前記金属層として、C、Ag、Cu,Au,SiCから選択される金属を用いることを特徴とする付記1−5に記載の半導体装置の製造方法。
(付記7)
前記導体膜に添加される金属原子は、Ag,Ti,Mn,Mgから選択され、前記導体膜はCuであることを特徴とする付記3に記載の半導体装置の製造方法。
(付記8)
前記第1の半導体デバイスの前記主面と対向して、光導波路を有する第3のデバイスを配置する工程、
をさらに含むことを特徴とする付記1に記載の半導体装置の製造方法。
(付記9)
前記第2の半導体デバイスの所定の箇所に電極パッドを形成しておき、
前記薄化された前記樹脂層に、前記第2の半導体デバイスの前記電極パッドに到達する孔を形成し、前記孔に前記突起電極を形成することを特徴とする付記1に記載の半導体装置の製造方法。
(付記10)
前記第2の半導体デバイスの所定の箇所に電極ポストを形成しておき、
前記樹脂層の薄化工程で、前記第1の半導体デバイスの前記金属層とともに、前記第2の半導体デバイスの前記電極ポストを露出させることを特徴とする付記1に記載の半導体装置の製造方法。
(付記11)
主面および前記主面と反対側の裏面と、前記裏面にバリア層を介して配置された金属層と、前記金属層に形成された突起電極とを有する第1の半導体デバイスと、
前記第1の半導体デバイスと異なる種類の第2の半導体デバイスと、
前記第1の半導体デバイスおよび前記第2の半導体デバイスを囲む樹脂層と、
前記第1の半導体デバイスおよび前記第2の半導体デバイスが搭載される回路基板(11)と、
を含み、
前記第1の半導体デバイスの前記主面は前記樹脂層の表面で露出し、
前記第1の半導体デバイスは、前記突起電極により前記回路基板に接合されていることを特徴とする半導体装置。
(付記12)
前記金属層は、前記樹脂層よりも熱伝導率の高い金属プレートであり、前記金属プレートが前記バリア層を介して前記第1の半導体デバイスの裏面に張り合わせられていることを特徴とする付記11に記載の半導体装置。
(付記13)
前記第1の半導体デバイスの前記主面に対向して配置され、光導波路を有する第3のデバイスをさらに含むことを特徴とする付記11又は12に記載の半導体装置。
11 回路基板
14 樹脂層
20A VSCELチップ(第1の半導体デバイス)
20s 主面(アクティブ面)
20B コントロールチップ(第2の半導体デバイス)
21 バリア層
23 Cuプレート(高熱伝導率の金属層)
24 樹脂基板
26A、26B 突起電極
31 SiO2膜(絶縁膜)
32 Cu−Ti層(金属原子添加層)
35 バリア層(自己形成バリア)
FPC 光導波路を含む第3のデバイス
Claims (6)
- 第1の半導体デバイスの主面と反対側の裏面にバリア層を介して金属層を配置し、
前記第1の半導体デバイス、および前記第1の半導体デバイスと異なる種類の第2の半導体デバイスを、前記第1の半導体デバイスの前記裏面側から樹脂層で覆って硬化し、
前記樹脂層を薄化して前記第1の半導体デバイスの前記金属層と、前記第2の半導体デバイスの一部を露出し、
前記第1の半導体デバイスの前記金属層と、前記第2の半導体デバイスの前記露出した部分に突起電極を形成し、
前記突起電極を回路基板に接合する
ことを特徴とする半導体装置の製造方法。 - 前記第1の半導体デバイスの前記裏面に、前記金属層として、前記樹脂層よりも熱伝導率の高い金属プレートを張り合わせる工程を含むことを特徴とする請求項1に記載の半導体装置の製造方法。
- 前記第1の半導体デバイスの前記裏面に酸化膜を形成し、
前記シリコン酸化膜上に、高熱伝導率の金属原子が添加された導体膜を形成し、
前記金属プレートを前記導体膜上に熱圧着により張り合わせることによって、前記金属原子を前記酸化膜の界面に析出させて自己形成バリア層を形成することを特徴とする請求項2に記載の半導体装置の製造方法。 - 主面および前記主面と反対側の裏面と、前記裏面にバリア層を介して配置された金属層と、前記金属層に形成された突起電極とを有する第1の半導体デバイスと、
前記第1の半導体デバイスと異なる種類の第2の半導体デバイスと、
前記第1の半導体デバイスおよび前記第2の半導体デバイスを囲む樹脂層と、
前記第1の半導体デバイスおよび前記第2の半導体デバイスが搭載される回路基板と、
を含み、
前記第1の半導体デバイスの前記主面は前記樹脂層の表面で露出し、
前記第1の半導体デバイスは、前記突起電極により前記回路基板に接合されていることを特徴とする半導体装置。 - 前記金属層は、前記樹脂層よりも熱伝導率の高い金属プレートであり、前記金属プレートが前記バリア層を介して前記第1の半導体デバイスの裏面に張り合わせられていることを特徴とする請求項4に記載の半導体装置。
- 前記第1の半導体デバイスの前記主面に対向して配置され、光導波路を有する第3のデバイスをさらに含むことを特徴とする請求項4又は5に記載の半導体装置。
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