JP2017139333A - 半導体装置及び半導体装置の製造方法 - Google Patents
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Abstract
Description
(付記1)第1ピラーを備える実装部と、前記第1ピラーに第2ピラーが接合されて、前記実装部にフリップチップ実装された半導体素子と、前記第1ピラー及び前記第2ピラーの少なくとも一方に設けられたバリア層と、前記第1ピラーと前記第2ピラーとを接合する接合部材と、を備え、前記接合部材は、前記第1ピラー及び前記第2ピラーの少なくとも一方と前記バリア層とに接していて、前記第1ピラー及び前記第2ピラーのうちの前記接合部材が接するピラーを構成する金属元素と半田を構成する金属元素との金属間化合物からなる、半導体装置。
(付記2)前記バリア層は、前記第1ピラー及び前記第2ピラーよりも幅が小さく、前記接合部材は、前記バリア層を覆って設けられ、前記第1ピラー及び前記第2ピラーの互いの対向面に接している、付記1記載の半導体装置。
(付記3)前記第1ピラー及び前記第2ピラーの少なくとも一方は、第1柱状部と前記第1柱状部よりも幅が小さい第2柱状部とを有し、前記バリア層は、前記第2柱状部であって前記第1ピラーと前記第2ピラーとが対向する面に設けられていて、前記接合部材は、前記バリア層を覆って設けられ、前記第2柱状部の側面と、前記第1ピラー及び前記第2ピラーの互いの対向面と、に接している、付記1または2記載の半導体装置。
(付記4)前記バリア層は、前記第1ピラー及び前記第2ピラーのうちの一方のピラーにのみ設けられ、他方のピラーには設けられてなく、前記接合部材は、前記他方のピラーの前記一方のピラーに対向する面と前記他方のピラーの側面とに接している、付記1から3のいずれか一項記載の半導体装置。
(付記5)前記他方のピラーは、前記一方のピラーよりも幅が小さい、付記4記載の半導体装置。
(付記6)前記第1ピラー及び前記第2ピラーはCuからなり、前記接合部材はCu3Sn及びCu6Sn5の少なくとも一方からなる、付記1から5のいずれか一項記載の半導体装置。
(付記7)第1ピラーを備える実装部を準備する工程と、第2ピラーを備える半導体素子を準備する工程と、前記第1ピラー及び前記第2ピラーの少なくとも一方にバリア層を形成する工程と、前記バリア層上に半田を形成する工程と、前記実装部と前記半導体素子を対向させ、前記第1ピラーと前記第2ピラーとを前記半田で接合する工程と、前記接合する工程の後、前記第1ピラー及び前記第2ピラーのうちの前記半田が接するピラーを構成する金属元素と前記半田を構成する金属元素とを合金化させて、前記半田の全てを金属間化合物にする工程と、を備える、半導体装置の製造方法。
(付記8)前記金属間化合物にする工程は、還元雰囲気又は不活性雰囲気で前記半田に熱処理を行う、付記7記載の半導体装置の製造方法。
(付記9)前記半田は錫を含み、前記第1ピラー及び前記第2ピラーは銅からなる、付記7または8記載の半導体装置の製造方法。
20 半導体素子
22 第1ピラー
22a 第1柱状部
22b 第2柱状部
24 第1ピラーの対向面
24a 第2柱状部の対向面
24b 第1柱状部の対向面
26 第1ピラーの側面
26a 第2柱状部の側面
30 半導体素子
32 第2ピラー
32a 第1柱状部
32b 第2柱状部
34 第2ピラーの対向面
34a 第2柱状部の対向面
34b 第1柱状部の対向面
36a 第2柱状部の側面
40 バンプ
42 マイクロバンプ
44、44a、44b バリア層
46 接合部材
48 半田
Claims (7)
- 第1ピラーを備える実装部と、
前記第1ピラーに第2ピラーが接合されて、前記実装部にフリップチップ実装された半導体素子と、
前記第1ピラー及び前記第2ピラーの少なくとも一方に設けられたバリア層と、
前記第1ピラーと前記第2ピラーとを接合する接合部材と、を備え、
前記接合部材は、前記第1ピラー及び前記第2ピラーの少なくとも一方と前記バリア層とに接していて、前記第1ピラー及び前記第2ピラーのうちの前記接合部材が接するピラーを構成する金属元素と半田を構成する金属元素との金属間化合物からなる、半導体装置。 - 前記バリア層は、前記第1ピラー及び前記第2ピラーよりも幅が小さく、
前記接合部材は、前記バリア層を覆って設けられ、前記第1ピラー及び前記第2ピラーの互いの対向面に接している、請求項1記載の半導体装置。 - 前記第1ピラー及び前記第2ピラーの少なくとも一方は、第1柱状部と前記第1柱状部よりも幅が小さい第2柱状部とを有し、
前記バリア層は、前記第2柱状部であって前記第1ピラーと前記第2ピラーとが対向する面に設けられていて、
前記接合部材は、前記バリア層を覆って設けられ、前記第2柱状部の側面と、前記第1ピラー及び前記第2ピラーの互いの対向面と、に接している、請求項1または2記載の半導体装置。 - 前記バリア層は、前記第1ピラー及び前記第2ピラーのうちの一方のピラーにのみ設けられ、他方のピラーには設けられてなく、
前記接合部材は、前記他方のピラーの前記一方のピラーに対向する面と前記他方のピラーの側面とに接している、請求項1から3のいずれか記載の半導体装置。 - 前記第1ピラー及び前記第2ピラーはCuからなり、
前記接合部材はCu3Sn及びCu6Sn5の少なくとも一方からなる、請求項1から4のいずれか一項記載の半導体装置。 - 第1ピラーを備える実装部を準備する工程と、
第2ピラーを備える半導体素子を準備する工程と、
前記第1ピラー及び前記第2ピラーの少なくとも一方にバリア層を形成する工程と、
前記バリア層上に半田を形成する工程と、
前記実装部と前記半導体素子を対向させ、前記第1ピラーと前記第2ピラーとを前記半田で接合する工程と、
前記接合する工程の後、前記第1ピラー及び前記第2ピラーのうちの前記半田が接するピラーを構成する金属元素と前記半田を構成する金属元素とを合金化させて、前記半田の全てを金属間化合物にする工程と、を備える、半導体装置の製造方法。 - 前記金属間化合物にする工程は、還元雰囲気又は不活性雰囲気で前記半田に熱処理を行う、請求項6記載の半導体装置の製造方法。
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