JP2017028155A - 半導体装置及びその製造方法 - Google Patents
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Abstract
Description
[第1の実施の形態に係る半導体装置の構造]
まず、第1の実施の形態に係る半導体装置の構造について説明する。図1は、第1の実施の形態に係る半導体装置を例示する断面図である。図2は、第1の実施の形態に係る半導体装置における半導体チップ同士の接続部の平面透視図である。
配線基板10は、コア層11の両面に配線層及び絶縁層が積層された配線基板である。具体的には、コア層11の一方の面には、配線層13、絶縁層14、配線層15、及びソルダーレジスト層16が順次積層されている。又、コア層11の他方の面には、配線層23、絶縁層24、配線層25、及びソルダーレジスト層26が順次積層されている。
半導体チップ30(第1の半導体チップ)は、配線基板10の一方の面にフェイスダウン状態で(回路形成面を配線基板10の一方の面に向けて)フリップチップ実装されている。半導体チップ30は、半導体基板31と、絶縁層32と、絶縁膜33と、貫通電極34と、パッド35と、配線層36と、ビア配線37と、パッド38と、絶縁層39と、保護膜40と、接続端子41とを備えている。
半導体チップ50(第2の半導体チップ)は、半導体基板51と、保護膜52と、パッド53と、接続端子54とを備えており、接続端子54が形成された側とパッド35が形成された側とが対向するように、半導体チップ30上に積層されている。言い換えれば、半導体チップ50は、半導体チップ30の一方の面(回路形成面とは反対側の面)にフェイスダウン状態でフリップチップ実装されている。
配線基板10と半導体チップ30との間には、接続端子41や接合部62を被覆するアンダーフィル樹脂71が充填されている。半導体チップ30と半導体チップ50との間には、接続端子54や接合部63を被覆するアンダーフィル樹脂72が充填されている。アンダーフィル樹脂72は、配線基板10と半導体チップ50との間のアンダーフィル樹脂71の周囲に延伸している。更に、配線基板10上には、半導体チップ30及び50やアンダーフィル樹脂71及び72を封止する封止樹脂79が設けられている。アンダーフィル樹脂71及び72、封止樹脂79の材料としては、例えば、エポキシ系樹脂等を用いることができる。
図3は、図1の半導体チップ同士の接続部の構造を例示する部分拡大図であり、図3(a)は断面図、図3(b)は平面透視図である。前述のように、半導体チップ30において、貫通電極34の上端面には、パッド35が形成されている。パッド35の平面形状は例えば円形であり、パッド35の外周側は貫通電極34の上端面から周囲(絶縁層32の上面)に延伸している。貫通電極34の直径は、例えば、5〜20μm程度である。パッド35の外周側は、例えば、数μm程度貫通電極34の上端面から絶縁層32の上面に円環状に延伸している。
次に、第1の実施の形態に係る半導体装置の製造方法について説明する。図5及び図6は、第1の実施の形態に係る半導体装置の製造工程を例示する図である。
第2の実施の形態では、半導体チップを更に多段に積層する例を示す。なお、第2の実施の形態において、既に説明した実施の形態と同一構成部についての説明は省略する場合がある。
第1の実施の形態の変形例では、貫通電極34と接続端子54とをずらす方向を統一しない例を示す。なお、第1の実施の形態の変形例において、既に説明した実施の形態と同一構成部についての説明は省略する場合がある。
10 配線基板
11 コア層
12 貫通配線
13、15、23、25、36 配線層
14、24、32、39 絶縁層
16、26 ソルダーレジスト層
16x、26x、40x、52x 開口部
30、50、80、90 半導体チップ
31、51 半導体基板
31x 貫通孔
33 絶縁膜
34 貫通電極
35、38、53 パッド
37 ビア配線
40、52 保護膜
41、54 接続端子
61 はんだバンプ
62、63 接合部
71、72、73、74 アンダーフィル樹脂
79 封止樹脂
351 内側めっき層
352 外側めっき層
Claims (9)
- 貫通電極、及び前記貫通電極の一端面に形成されたパッド、を備えた第1の半導体チップと、
接続端子を備え、前記接続端子が形成された側と前記パッドが形成された側とが対向するように、前記第1の半導体チップ上に積層された第2の半導体チップと、を有し、
前記第1の半導体チップと前記第2の半導体チップとは、前記貫通電極の前記第2の半導体チップと対向する面と、前記接続端子の前記第1の半導体チップと対向する面とが、平面視で重複しないように配されており、
前記パッドと前記接続端子とは、接合部を介して電気的に接続されている半導体装置。 - 前記パッドは、中央部が高く外周側に行くにつれて高さが低くなる凸形状のドーム型である請求項1に記載の半導体装置。
- 前記パッドは、前記貫通電極の前記一端面から周囲に延伸している請求項1又は2に記載の半導体装置。
- 前記接合部は、前記接続端子の前記第1の半導体チップと対向する面に形成され、前記パッドの表面を覆っている請求項1乃至3の何れか一項に記載の半導体装置。
- 前記貫通電極は、互いに隣接する第1の貫通電極及び第2の貫通電極を含み、
前記接続端子は、互いに隣接する第1の接続端子及び第2の接続端子を含み、
前記第1の貫通電極の前記第2の半導体チップと対向する面と、前記第1の接続端子の前記第1の半導体チップと対向する面とは、平面視で重複しないように所定の方向にずれて配されており、
前記第2の貫通電極の前記第2の半導体チップと対向する面と、前記第2の接続端子の前記第1の半導体チップと対向する面とは、平面視で重複しないように前記所定の方向とは異なる方向にずれて配されている請求項1乃至4の何れか一項に記載の半導体装置。 - 前記パッドは、前記貫通電極の前記一端面と接する内側めっき層と、前記内側めっき層の表面全体を被覆する外側めっき層とを含む請求項1乃至5の何れか一項に記載の半導体装置。
- 前記外側めっき層は金層である請求項6に記載の半導体装置。
- 前記第1の半導体チップ及び前記第2の半導体チップとの間に、更に1以上の半導体チップが積層され、
前記1以上の半導体チップは、貫通電極及び前記貫通電極の一端面に形成されたパッドと、前記貫通電極の他端面側に形成された接続端子と、を備え、
隣接する半導体チップは、前記隣接する半導体チップの一方に形成された貫通電極の、前記隣接する半導体チップの他方と対向する面と、前記隣接する半導体チップの他方に形成された接続端子の前記隣接する半導体チップの一方と対向する面とが、平面視で重複しないように配されており、
前記隣接する半導体チップの一方に形成されたパッドと前記隣接する半導体チップの他方に形成された接続端子とは、接合部を介して電気的に接続されている請求項1乃至7の何れか一項に記載の半導体装置。 - 貫通電極、及び前記貫通電極の一端面に無電解めっき法により形成されたパッド、を備えた第1の半導体チップを準備する工程と、
接続端子を備えた第2の半導体チップを準備する工程と、
前記第1の半導体チップと前記第2の半導体チップとを、前記パッドが形成された面と前記接続端子が形成された面とが対向するように配し、前記パッドと前記接続端子とを接合部を介して電気的に接続する工程と、を有し、
前記電気的に接続する工程において、前記第1の半導体チップと前記第2の半導体チップとは、前記貫通電極の前記第2の半導体チップと対向する面と、前記接続端子の前記第1の半導体チップと対向する面とが、平面視で重複しないように配される半導体装置の製造方法。
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