JP2016186964A - 半導体装置 - Google Patents
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Abstract
Description
本発明の第1の実施形態に係る半導体装置について、図1及び図2を参照しながら説明する。
まず、図3(a)に示すように、歪矯正処理を行った平滑な金属板301を準備する。金属板は、例えば圧延銅板であってもよい。
次に、図3(b)に示すように、エッチング又はパンチングにより金属板301にパターンを形成し、金属配線板107を形成する。
次に、図3(c)に示すように、プレス機を使用して、プレス加工又は絞り加工によって金属配線板107を折り曲げることによって金属配線板107に突出部107aを形成する。後述するように、金属配線板107上には第1の半導体チップ101が配置されるが、金属配線板107の突出部107aの高さは、金属配線板107と対向する第1の半導体チップ101の第1の面とは逆側の第2の面と概同じ高さかそれ以上の高さを有することが好ましい。
次に、図4(a)に示すように、導電性接着材を含む導電層105を用いて、第1の面上に第1の電極103が配置され、第2の面上に第2電極109が配置された第1の半導体チップ101を金属配線板107上に固定する。これにより、金属配線板107と対向する第1の半導体チップ101の第1の面上に配置された第1の電極103と金属配線板107とが電気的に接続される。導電層105の材料としてはんだを用いる場合は、第1の電極103上に拡散バリア層(図示せず)を形成してもよい。また、絶縁性の接着剤を用いて第2の半導体チップ125を金属配線板107上に固定してもよい。
次に、図4(b)に示すように、シリカをフィラーとして含有したシート状のエポキシ樹脂などの絶縁性接着材を用いて、第1の絶縁層111を形成する。まず、金属配線板107を離型シート401に挟み込み、真空状態で加熱し、絶縁性接着材を軟化させ、気泡等が入らないように金属配線板107の半導体チップ搭載面の凹凸を絶縁性接着材により十分埋め込む。次に、形成した絶縁性接着剤層の表面の凹凸を加熱、加圧により平坦化させた後、離型シート401を剥離する。これにより、第1の絶縁層111を形成する。尚、シート状の絶縁性接着材の大きさは、金属配線板107と概同一であってもよく、金属配線板107よりも小さなシートを金属配線板107上に複数配置してもよい。
次に、図4(c)に示すように、第1の絶縁層111において、第1の半導体チップ101の第2の電極109を露出する第1の開口部113をレーザ等により形成する。また、第2の半導体チップ125を搭載する場合は、第2の半導体チップ125の第3の電極127を露出する第2の開口部129を形成する。開口部形成時における第2の電極109及び第3の電極127の破損を防止するため、第2の電極109上及び第3の電極127上に、バリア層(図示せず)を形成してもよい。通常、第1の開口部113、第2の開口部129を形成した後には開口部内のスミアを除去するため、デスミア処理を行う。各開口部の大きさは、後述する配線めっき工程において容易に充填できる大きさであればよく、電流密度を考慮して各開口部を複数形成してもよい。
次に、図5(a)に示すように、第1の開口部113、第2の開口部129の底面及び側壁、金属配線板107の突出部107a及び第1の絶縁層111を覆うシード層501をスパッタリングなどによって形成する。尚、シード層501を形成する前に、逆スパッタを行うことにより、第2の電極109、第3の電極127及び金属配線板107の突出部107aの表面上の酸化膜を除去しておくことが好ましい。シード層501の材料としては、Ti/CuやTiW/Cu等を用いることができる。尚、図2を参照して説明した半導体装置200のように、第1の絶縁層111に金属配線板107の突出部107aを露出する第3の開口部201を形成されている場合、シード層501は第3の開口部201の底面及び側壁を覆ってもよい。
次に、図5(b)に示すように、感光性のフォトレジストをシード層501上に塗布し、パターニングを行ってめっきレジスト503を形成する。
次に、図5(c)に示すように、電解めっきによってシード層501上に導電層505を形成する。導電層505は、第1の開口部113、第2の開口部129内に形成される。めっき液としては、硫酸銅めっき液を用いてもよい。
次に、図6(a)に示すように、めっきレジスト503をレジスト剥離液で除去し、露出したシード層501をエッチングにより除去する。これにより、配線層117、第1の導電部115及び第2の導電部131が形成される。尚、図2を参照して説明した半導体装置200のように、第1の絶縁層111に金属配線板107の突出部107aを露出する第3の開口部201を形成されている場合、以上の電解めっき工程によって、第3の導電部203が形成されてもよい。
次に、図6(b)に示すように、金属配線板107の半導体チップ搭載面とは反対側の面上、及び配線層117上と第1の絶縁層111上とにソルダーレジスト601、603を塗布する。
その後、ブレード等によって半導体装置の個片化を行う。例えば、図6(c)の二点鎖線で示す箇所を切断することにより半導体装置を個片化してもよい。尚、半導体装置を個片化する際、金属配線板107において、パターンが形成されている部分とパターンが形成されていない部分とが電気的に短絡している吊り部を切断する。
本発明の第2の実施形態に係る半導体装置について、図7を参照しながら説明する。尚、図7に示す半導体装置において、図1又は図2に示した本発明の第1の実施形態に係る半導体装置100、200と同一又は類似の構成要素については、同一の符号を付し、重複する説明は省略する。
本発明の第3の実施形態に係る半導体装置について、図11を参照しながら説明する。尚、図11に示す半導体装置において、図1及び図2に示した本発明の第1の実施形態に係る半導体装置100、200又は図7に示した本発明の第2の実施形態に係る半導体装置700と同一又は類似の構成要素については、同一の符号を付し、重複する説明は省略する。
本発明の第4の実施形態に係る半導体装置について、図14を参照しながら説明する。尚、図14に示す半導体装置において、図1及び図2に示した本発明の第1の実施形態に係る半導体装置100、200、図7に示した本発明の第2の実施形態に係る半導体装置700又は図11に示した本発明の第3の実施形態に係る半導体装置1100と同一又は類似の構成要素については、同一の符号を付し、重複する説明は省略する。
本発明の第5の実施形態に係る半導体装置について、図15を参照しながら説明する。尚、図15に示す半導体装置において、図1に示した本発明の第1の実施形態に係る半導体装置100と同一又は類似の構成要素については、同一の符号を付し、重複する説明は省略する。
本発明の第6の実施形態に係る半導体装置について、図16を参照しながら説明する。尚、図16に示す半導体装置において、図1に示した本発明の第1の実施形態に係る半導体装置100と同一又は類似の構成要素については、同一の符号を付し、重複する説明は省略する。
本発明の第7の実施形態に係る半導体装置について、図17を参照しながら説明する。尚、図17に示す半導体装置において、図1に示した本発明の第1の実施形態に係る半導体装置100と同一又は類似の構成要素については、同一の符号を付し、重複する説明は省略する。
本発明の第8の実施形態に係る半導体装置について、図18を参照しながら説明する。尚、図18に示す半導体装置において、図17に示した本発明の第7の実施形態に係る半導体装置1700と同一又は類似の構成要素については、同一の符号を付し、重複する説明は省略する。
101 第1の半導体チップ
103 第1の電極
105 導電層
107 金属配線板
107a 突出部
109 第2の電極
111 第1の絶縁層
113 第1の開口部
115 第1の導電部
117 配線層
119 第1の表面絶縁層
123 第2の表面絶縁層
125 第2の半導体チップ
127 第3の電極
129 第2の開口部
131 第2の導電部
201 第3の開口部
203 第3の導電部
Claims (13)
- 第1の半導体チップと、
前記第1の半導体チップの第1の面上に配置された第1の電極と、
前記第1の電極と導電層を介して電気的に接続された金属配線板と、
前記第1の半導体チップの第2の面上に配置され、前記第1の半導体チップと電気的に接続された第2の電極と、
前記第1の半導体チップ及び前記第2の電極を封止する第1の絶縁層と、
前記第1の絶縁層に設けられ、前記第2の電極を露出する第1の開口部と、
前記第1の開口部に設けられ、前記第2の電極に電気的に接続された第1の導電部と、
前記第1の絶縁層上に配置され、前記第1の導電部と電気的に接続された配線層と、
を備え、
前記金属配線板は、前記第1の半導体チップの前記第2の面側に突出する突出部を有し、
前記突出部は、前記配線層と電気的に接続することを特徴とする半導体装置。 - 前記第1の絶縁層に設けられ、前記突出部を露出する第2の開口部と、
前記第2の開口部に設けられ、前記突出部及び前記配線層と電気的に接続された第2の導電部と、
をさらに備える請求項1に記載の半導体装置。 - 前記金属配線板の前記突出部の厚みは、前記金属配線板の厚みと実質的に同一であることを特徴とする請求項1又は2に記載の半導体装置。
- 前記金属配線板の前記突出部上を除いた前記突出部の周囲を封止する第2の絶縁層をさらに備える請求項1乃至3の何れか一項に記載の半導体装置。
- 前記突出部が突出する側とは反対側の前記金属配線板上に配置された第3の絶縁層をさらに備える請求項1乃至3に何れか一項に記載の半導体装置。
- 前記突出部が突出する側とは反対側の前記金属配線板上に配置され、前記金属配線板と電気的に絶縁された支持板をさらに備える請求項1乃至4の何れか一項に記載の半導体装置。
- 前記第2の絶縁層及び/又は前記第3の絶縁層は、シリカを80重量%以上含むことを特徴とする請求項4又は請求項5に記載の半導体装置。
- 前記金属配線板は、前記第1の半導体チップの前記第1の電極に対応する領域において分離部を有することを特徴とする請求項1乃至請求項7の何れか一項に記載の半導体装置。
- 第1の半導体チップと、
前記第1の半導体チップの第1の面上に配置された第1の電極と、
前記第1の電極と導電層を介して電気的に接続された金属配線板と、
前記第1の半導体チップの第2の面上に配置され、前記第1の半導体チップと電気的に接続された第2の電極と、
前記金属配線板上に配置され、前記金属配線板と電気的に絶縁された第2の半導体チップと、
前記第1の半導体チップの前記第2の面と同じ側の前記第2の半導体チップの第1の面上に配置され、前記第2の半導体チップと電気的に接続された第3の電極と、
前記第1の半導体チップ、前記第2の電極、前記第2の半導体チップ及び前記第3の電極を封止する第1の絶縁層と、
前記第1の絶縁層に設けられ、前記第2の電極を露出する第1の開口部と、
前記第1の開口部に設けられ、前記第2の電極に電気的に接続された第1の導電部と、
前記第1の絶縁層に設けられ、前記第3の電極を露出する第2の開口部と、
前記第2の開口部に設けられ、前記第3の電極に電気的に接続された第2の導電部と、
前記第1の絶縁層上に配置され、前記第1の導電部及び前記第2の導電部と電気的に接続された配線層と、
を備え、
前記金属配線板は、前記第1の半導体チップの前記第2の面側及び前記第2の半導体チップの前記第1の面側に突出する突出部を有し、
前記突出部は、前記配線層と電気的に接続することを特徴とする半導体装置。 - 第1の半導体チップと、
前記第1の半導体チップの第1の面上に配置された第1の電極と、
前記第1の電極と導電層を介して電気的に接続された金属配線板と、
前記第1の半導体チップの第2の面上に配置され、前記第1の半導体チップと電気的に接続された第2の電極と、
前記金属配線板が配置され、前記金属配線板と電気的に絶縁された支持体と、
前記支持体上に配置され、前記支持体と電気的に絶縁された第2の半導体チップと、
前記第1の半導体チップの前記第2の面と同じ側の前記第2の半導体チップの第1の面上に配置され、前記第2の半導体チップと電気的に接続された第3の電極と、
前記第1の半導体チップ、前記第2の電極、前記第2の半導体チップ及び前記第3の電極を封止する第1の絶縁層と、
前記第1の絶縁層に設けられ、前記第2の電極を露出する第1の開口部と、
前記第1の絶縁層に設けられ、前記第3の電極を露出する第2の開口部と、
前記第1の開口部及び前記第2の開口部に設けられ、前記第2の電極及び前記第3の電極に電気的に接続された第1の導電部と、
前記第1の絶縁層上に配置され、前記第1の導電部と電気的に接続された配線層と、
を備え、
前記金属配線板は、前記第1の半導体チップの前記第2の面側及び前記第2の半導体チップの前記第1の面側に突出する突出部を有し、
前記突出部は、前記配線層と電気的に接続することを特徴とする半導体装置。 - 第1の半導体チップと、
前記第1の半導体チップの第1の面上に配置され、前記第1の半導体チップと電気的に接続された第1の電極と、
前記第1の半導体チップと接着剤層を介して電気的に接続された金属板と、
前記第1の半導体チップ、前記第1の電極及び前記接着剤層を封止する第1の絶縁層と、
前記第1の絶縁層に設けられ、前記第1の電極を露出する第1の開口部と、
前記第1の開口部に設けられ、前記第1の電極に電気的に接続された第1の導電部と、
前記第1の絶縁層上に配置され、前記第1の導電部と電気的に接続された配線層と、
を備え、
前記金属板は、前記第1の半導体チップの前記第1の面側に突出する突出部を有することを特徴とする半導体装置。 - 第1の半導体チップと、
前記第1の半導体チップの第1の面上に配置された第1の電極と、
前記第1の電極と導電層を介して電気的に接続された金属配線板と、
前記第1の半導体チップの第2の面上に配置され、前記第1の半導体チップと電気的に接続された第2の電極と、
前記第1の半導体チップ及び前記第2の電極を封止する第1の絶縁層と、
前記第1の絶縁層に設けられ、前記第2の電極を露出する第1の開口部と、
を備え、
前記金属配線板は、前記第1の半導体チップの前記第2の面側に突出する突出部を有することを特徴とする半導体装置。 - 第1の半導体チップと、
前記第1の半導体チップの第1の面上に配置され、前記第1の半導体チップと電気的に接続された第1の電極と、
前記第1の半導体チップと接着剤層を介して電気的に接続された金属板と、
前記第1の半導体チップ、前記第1の電極及び前記接着剤層を封止する第1の絶縁層と、
前記第1の絶縁層に設けられ、前記第1の電極を露出する第1の開口部と、
を備え、
前記金属板は、前記第1の半導体チップの前記第1の面側に突出する突出部を有することを特徴とする半導体装置。
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