JP2017168653A - Semiconductor device and manufacturing method for semiconductor device - Google Patents

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a semiconductor device in which the decrease in reliability is suppressed.SOLUTION: A semiconductor device includes: a first substrate including an insulating layer having a first opening which exposes at least a part of a first conductive pad and in which an exposure area of the first conductive pad is a first area, a second opening which exposes at least a part of a second conductive pad and in which an exposure area of the second conductive pad is a second area different from the first area, and a third opening which exposes at least a part of a third conductive pad and in which an exposure area of the third conductive pad is a third area that is a value between the first area and the second area; a second substrate including fourth to sixth conductive pads; a first bump electrically connecting between the first and fourth conductive pads; a second bump electrically connecting between the second and fifth conductive pads; and a third bump electrically connecting between the third and sixth conductive pads.SELECTED DRAWING: Figure 1

Description

実施形態の発明は、半導体装置および半導体装置の製造方法に関する。   The present invention relates to a semiconductor device and a method for manufacturing the semiconductor device.

近年、通信技術や情報処理技術の発達に伴い、半導体装置の小型化および高速化の要求がある。これに対応するため、半導体装置において、複数の半導体チップを積層させた3次元実装により、部品間の配線の長さを短くして動作周波数の増大に対応させ、かつ実装面積効率を高めることを目的とした半導体パッケージの開発が進められている。   In recent years, with the development of communication technology and information processing technology, there is a demand for downsizing and speeding up of semiconductor devices. In order to cope with this, in a semiconductor device, three-dimensional mounting by laminating a plurality of semiconductor chips shortens the length of wiring between components to cope with an increase in operating frequency and increase mounting area efficiency. Development of targeted semiconductor packages is underway.

3次元実装構造の半導体装置の製造では、実装基板または半導体チップ上にはんだボール等のバンプを介して半導体チップを接合するフリップチップボンディングを行い、アンダーフィル樹脂により実装基板または半導体チップと他の半導体チップとの間を封止する。   In the manufacture of a semiconductor device having a three-dimensional mounting structure, flip chip bonding is performed on a mounting substrate or a semiconductor chip via a bump such as a solder ball, and the mounting substrate or the semiconductor chip and other semiconductors are formed using an underfill resin. Seal between the chip.

3次元実装構造の半導体装置では、小型化・薄型化のために半導体チップが非常に薄く、変形しやすい。このため、半導体チップの反りが発生しやすい。半導体チップの反りが発生すると、実装基板または半導体チップと他の半導体チップとの間で接続されないバンプが発生して接続不良が生じる場合がある。このように、3次元実装構造の半導体装置では、半導体チップの反りにより信頼性が低下するといった問題があった。   In a semiconductor device having a three-dimensional mounting structure, a semiconductor chip is very thin and easily deformed for downsizing and thinning. For this reason, the warp of the semiconductor chip is likely to occur. When the warpage of the semiconductor chip occurs, a bump that is not connected between the mounting substrate or the semiconductor chip and another semiconductor chip may occur, resulting in poor connection. As described above, the semiconductor device having the three-dimensional mounting structure has a problem that the reliability is lowered due to warpage of the semiconductor chip.

米国特許第8703600号明細書US Pat. No. 8,703,600

実施形態の発明が解決しようとする課題は、半導体装置の信頼性の低下を抑制することである。   The problem to be solved by the invention of the embodiment is to suppress a decrease in reliability of the semiconductor device.

実施形態の半導体装置は、第1ないし第3の導電性パッドと、第1の導電性パッドの少なくとも一部を露出し且つ露出された第1の導電性パッドの露出面積が第1の面積を有する第1の開口部と第2の導電性パッドの少なくとも一部を露出し且つ露出された第2の導電性パッドの露出面積が第1の面積と異なる値である第2の面積を有する第2の開口部と第3の導電性パッドの少なくとも一部を露出し且つ露出された第3の導電性パッドの露出面積が第1の面積と第2の面積との間の値である第3の面積を有する第3の開口部とを有する絶縁層と、を備える第1の基板と、第1の基板に対向するように設けられ、第1の導電性パッドに重畳する第4の導電性パッドと、第2の導電性パッドに重畳する第5の導電性パッドと、第3の導電性パッドに重畳する第6の導電性パッドと、を備える第2の基板と、第1の導電性パッドと第4の導電性パッドとの間を電気的に接続する第1のバンプと、第2の導電性パッドと第5の導電性パッドとの間を電気的に接続する第2のバンプと、第3の導電性パッドと第6の導電性パッドとの間を電気的に接続する第3のバンプと、を具備する。第2の導電性パッドは、第1の導電性パッドよりも第1の基板の幾何学中心から近い。第3の導電性パッドは、第1の導電性パッドよりも第1の基板の幾何学中心から近く且つ第2の導電性パッドよりも第1の基板の幾何学中心から遠い。   In the semiconductor device of the embodiment, the first to third conductive pads and at least a part of the first conductive pad are exposed, and the exposed area of the exposed first conductive pad is the first area. A first opening having a second area that exposes at least a portion of the first opening and the second conductive pad, and has an exposed area of the exposed second conductive pad that is different from the first area. The third opening that exposes at least a portion of the second opening and the third conductive pad, and the exposed area of the exposed third conductive pad is a value between the first area and the second area. And a fourth substrate that is provided so as to face the first substrate and overlaps with the first conductive pad. A pad, a fifth conductive pad overlying the second conductive pad, and a third conductive pad. A second substrate comprising: a sixth conductive pad overlapping with the first conductive pad; a first bump electrically connecting the first conductive pad and the fourth conductive pad; A second bump electrically connecting between the conductive pad and the fifth conductive pad; and a third bump electrically connecting between the third conductive pad and the sixth conductive pad. And a bump. The second conductive pad is closer to the geometric center of the first substrate than the first conductive pad. The third conductive pad is closer to the geometric center of the first substrate than the first conductive pad and farther from the geometric center of the first substrate than the second conductive pad.

半導体装置の製造方法例を説明するための断面模式図である。It is a cross-sectional schematic diagram for demonstrating the example of the manufacturing method of a semiconductor device. 接合工程後の半導体装置の構造例を示す断面模式図である。It is a cross-sectional schematic diagram which shows the structural example of the semiconductor device after a joining process. 半導体装置の他の構造例を示す断面模式図である。It is a cross-sectional schematic diagram which shows the other structural example of a semiconductor device. 半導体装置の他の構造例を示す断面模式図である。It is a cross-sectional schematic diagram which shows the other structural example of a semiconductor device. 半導体装置の構造例を示す平面模式図である。It is a plane schematic diagram which shows the structural example of a semiconductor device. 半導体装置の構造例を示す断面模式図である。It is a cross-sectional schematic diagram which shows the structural example of a semiconductor device. 配線基板とチップ積層体との間の接続部の一部の構造例を示す断面模式図である。It is a cross-sectional schematic diagram which shows the example of a structure of a part of connection part between a wiring board and a chip laminated body.

以下、実施形態について、図面を参照して説明する。なお、図面は模式的なものであり、例えば厚さと平面寸法との関係、各層の厚さの比率等は現実のものとは異なる場合がある。また、実施形態において、実質的に同一の構成要素には同一の符号を付し説明を省略する。   Hereinafter, embodiments will be described with reference to the drawings. The drawings are schematic, and for example, the relationship between the thickness and the planar dimensions, the ratio of the thickness of each layer, and the like may be different from the actual ones. In the embodiments, substantially the same constituent elements are denoted by the same reference numerals and description thereof is omitted.

図1は、半導体装置の製造方法例を説明するための断面模式図である。半導体装置の製造方法例は、導電性パッド11aないし11cと絶縁層12とを備える基板1と、導電性パッド21aないし21cを備える基板2と、を導電性パッド21aがバンプ31aを挟んで導電性パッド11aに重畳し、導電性パッド21bがバンプ31bを挟んで導電性パッド11bに重畳し、導電性パッド21cがバンプ31cを挟んで導電性パッド11cに重畳するように接合する工程を具備する。なお、導電性パッドおよびバンプの数は、図1に示す数に限定されない。   FIG. 1 is a schematic cross-sectional view for explaining an example of a method for manufacturing a semiconductor device. In an example of a method for manufacturing a semiconductor device, a substrate 1 including conductive pads 11a to 11c and an insulating layer 12 and a substrate 2 including conductive pads 21a to 21c are electrically conductive with the conductive pads 21a sandwiching bumps 31a. The conductive pad 21b is superimposed on the pad 11a, the conductive pad 21b is superimposed on the conductive pad 11b with the bump 31b interposed therebetween, and the conductive pad 21c is joined so as to be superimposed on the conductive pad 11c with the bump 31c interposed therebetween. The numbers of conductive pads and bumps are not limited to the numbers shown in FIG.

基板1は、例えば矩形の平面形状を有する。基板1としては、例えば配線基板が用いられる。配線基板は半導体素子を搭載することが可能で且つ配線網を有していればよい。配線基板は、例えばシリコン基板等の半導体基板、ガラス基板、樹脂基板、または金属基板等を有していてもよい。   The substrate 1 has, for example, a rectangular planar shape. As the substrate 1, for example, a wiring substrate is used. The wiring board only needs to be capable of mounting a semiconductor element and have a wiring network. The wiring board may include a semiconductor substrate such as a silicon substrate, a glass substrate, a resin substrate, or a metal substrate, for example.

導電性パッド11bは、導電性パッド11aよりも基板1の幾何学中心(以降中心と表現する)から近い。基板1の中心とは例えば基板1の平面形状の中心である。また、導電性パッド11cは、図1に示すように導電性パッド11aよりも基板1の中心から近く且つ導電性パッド11bよりも基板1の中心から遠い。導電性パッド11aないし11cとしては、例えばアルミニウム、銅、チタン、窒化チタン、クロム、ニッケル、金、またはパラジウム等の単層または積層を用いることができる。   The conductive pad 11b is closer to the geometric center of the substrate 1 (hereinafter referred to as the center) than the conductive pad 11a. The center of the substrate 1 is, for example, the center of the planar shape of the substrate 1. Further, as shown in FIG. 1, the conductive pad 11c is closer to the center of the substrate 1 than the conductive pad 11a and farther from the center of the substrate 1 than the conductive pad 11b. As the conductive pads 11a to 11c, for example, a single layer or a stacked layer of aluminum, copper, titanium, titanium nitride, chromium, nickel, gold, palladium, or the like can be used.

絶縁層12は、導電性パッド11aの少なくとも一部を露出する開口部12aと、導電性パッド11bの少なくとも一部を露出する開口部12bと、導電性パッド11cの少なくとも一部を露出する開口部12cと、を有する。絶縁層12としては、例えばソルダーレジスト等の絶縁材料が用いられる。これに限定されず、絶縁層12としては、例えば酸化シリコン層、窒化シリコン層等を用いることができる。また、酸化シリコン層、窒化シリコン層等に加え、絶縁層として有機樹脂層を設けてもよい。開口部12aないし開口部12cは、例えば絶縁層12の一部をエッチングすることにより形成される。   The insulating layer 12 includes an opening 12a exposing at least a part of the conductive pad 11a, an opening 12b exposing at least a part of the conductive pad 11b, and an opening exposing at least a part of the conductive pad 11c. 12c. As the insulating layer 12, for example, an insulating material such as a solder resist is used. For example, a silicon oxide layer or a silicon nitride layer can be used as the insulating layer 12 without being limited thereto. In addition to a silicon oxide layer, a silicon nitride layer, or the like, an organic resin layer may be provided as an insulating layer. The opening 12a to the opening 12c are formed by etching a part of the insulating layer 12, for example.

基板1と基板2とを接合する工程の前に基板1上にバンプ31aないしバンプ31cを形成する工程を行ってもよい。バンプ31aは、導電性パッド11a上に設けられている。バンプ31bは、導電性パッド11b上に設けられている。バンプ31cは、導電性パッド11c上に設けられている。これに限定されず、バンプ31aないしバンプ31cが基板2に形成されていてもよい。この場合、バンプ31aが導電性パッド21a上(図1における基板2の下面側)に設けられ、バンプ31bが導電性パッド21b上(図1における基板2の下面側)に設けられ、バンプ31cが導電性パッド21c上(図1における基板2の下面側)に設けられる。   Before the step of bonding the substrate 1 and the substrate 2, a step of forming the bumps 31a to 31c on the substrate 1 may be performed. The bump 31a is provided on the conductive pad 11a. The bump 31b is provided on the conductive pad 11b. The bump 31c is provided on the conductive pad 11c. Without being limited thereto, the bumps 31 a to 31 c may be formed on the substrate 2. In this case, the bump 31a is provided on the conductive pad 21a (the lower surface side of the substrate 2 in FIG. 1), the bump 31b is provided on the conductive pad 21b (the lower surface side of the substrate 2 in FIG. 1), and the bump 31c is provided. It is provided on the conductive pad 21c (the lower surface side of the substrate 2 in FIG. 1).

バンプ31aないし31cとしては、例えばはんだボール等のはんだバンプが用いられる。はんだバンプとしては、例えば錫−銀系、錫−銀−銅系の鉛フリーはんだのバンプを用いることができる。   For example, solder bumps such as solder balls are used as the bumps 31a to 31c. As the solder bumps, for example, tin-silver or tin-silver-copper lead-free solder bumps can be used.

基板2は、例えば矩形の平面形状を有する。基板2としては、例えば半導体チップ等が用いられる。また、基板2として複数の半導体チップの積層体や当該チップ積層体を有する半導体パッケージが用いられてもよい。基板2は、例えばシリコン基板等の半導体基板を有する。   The substrate 2 has, for example, a rectangular planar shape. For example, a semiconductor chip or the like is used as the substrate 2. Further, a stacked body of a plurality of semiconductor chips or a semiconductor package having the chip stacked body may be used as the substrate 2. The substrate 2 includes a semiconductor substrate such as a silicon substrate.

導電性パッド21aないし21cのそれぞれの少なくとも一部は基板2において露出する。導電性パッド21bは、図1に示すように導電性パッド21aよりも基板2の中心から近い。基板2の中心とは、例えば基板2の平面形状の中心である。また、導電性パッド21cは、図1に示すように導電性パッド21aよりも基板2の中心から近く且つ導電性パッド21bよりも基板2の中心から遠い。導電性パッド21aないし21cとしては、例えばアルミニウム、銅、チタン、窒化チタン、クロム、ニッケル、金、またはパラジウム等の単層または積層を用いることができる。   At least a part of each of the conductive pads 21 a to 21 c is exposed on the substrate 2. As shown in FIG. 1, the conductive pad 21b is closer to the center of the substrate 2 than the conductive pad 21a. The center of the substrate 2 is, for example, the center of the planar shape of the substrate 2. Further, as shown in FIG. 1, the conductive pad 21c is closer to the center of the substrate 2 than the conductive pad 21a and farther from the center of the substrate 2 than the conductive pad 21b. As the conductive pads 21a to 21c, for example, a single layer or a laminate of aluminum, copper, titanium, titanium nitride, chromium, nickel, gold, palladium, or the like can be used.

基板2は、導電性パッド21aないし21cの形成面が導電性パッド11aないし11cの形成面に向かい合うように基板1に対向して接合される。図1に示す基板2は、基板1側の面の反対側の面が凸になるように反っている。基板2として用いられる半導体チップは、非常に薄いため、接合工程の前または後の工程において反る場合がある。このとき、仮にバンプ31aないしバンプ31cの高さが互いに同じであると、導電性パッド21aないし21cのうち、基板1と基板2との間隔が広い領域に位置する導電性パッドがバンプに接続されない接続不良が生じる場合がある。   The substrate 2 is bonded to the substrate 1 so that the formation surfaces of the conductive pads 21a to 21c face the formation surfaces of the conductive pads 11a to 11c. The substrate 2 shown in FIG. 1 is warped so that the surface on the opposite side of the surface on the substrate 1 side is convex. Since the semiconductor chip used as the substrate 2 is very thin, it may warp before or after the bonding process. At this time, if the bumps 31a to 31c have the same height, the conductive pads located in the wide area between the substrate 1 and the substrate 2 among the conductive pads 21a to 21c are not connected to the bumps. Connection failure may occur.

上記接続不良を抑制するために、例えば基板1と基板2との間隔が異なる領域毎に異なるサイズのバンプを形成することが考えられる。しかしながら、複数の異なるサイズのバンプを形成することは製造工程上困難である。   In order to suppress the above-mentioned connection failure, for example, it is conceivable to form bumps having different sizes for each region where the distance between the substrate 1 and the substrate 2 is different. However, it is difficult in the manufacturing process to form a plurality of bumps having different sizes.

本実施形態の半導体装置の製造方法では、基板1と基板2との間隔が異なる領域毎に絶縁層12の開口部において露出された導電性パッドの露出面積を異ならせる。図1に示すように、例えば開口部12aにおいて露出された導電性パッド11aの露出面積は、面積S1を有する。開口部12bにおいて露出された導電性パッド11bの露出面積は、面積S1と異なる値である面積S2を有する。開口部12cにおいて露出された導電性パッド11cの露出面積は、面積S1と面積S2との間の値である面積S3を有する。図1では一例として、面積S2が面積S1よりも小さい値であり、面積S3が面積S1よりも小さく面積S2よりも大きい値であるが、これに限定されず、面積S2が面積S1よりも大きく、面積S3が面積S1よりも大きく面積S2よりも小さい値であってもよい。   In the method for manufacturing a semiconductor device according to the present embodiment, the exposed area of the conductive pad exposed in the opening of the insulating layer 12 is made different for each region where the distance between the substrate 1 and the substrate 2 is different. As shown in FIG. 1, for example, the exposed area of the conductive pad 11a exposed in the opening 12a has an area S1. The exposed area of the conductive pad 11b exposed in the opening 12b has an area S2 having a value different from the area S1. The exposed area of the conductive pad 11c exposed in the opening 12c has an area S3 that is a value between the area S1 and the area S2. In FIG. 1, as an example, the area S2 is a value smaller than the area S1, and the area S3 is smaller than the area S1 and larger than the area S2. However, the present invention is not limited to this, and the area S2 is larger than the area S1. The area S3 may be larger than the area S1 and smaller than the area S2.

絶縁層12の開口部12aないし12cにおいて露出された導電性パッド11aないし11cの露出面積が互いに異なる場合、導電性パッド11aないし11cとバンプ31aないし31cとのそれぞれの接触面積も異なる。このため、表面張力の差に応じてバンプの高さが変化する。例えば、バンプ31aは、面積S1に応じた高さを有する。バンプ31bは、面積S2に応じた高さを有する。バンプ31cは、面積S3に応じた高さを有する。図1において、バンプ31bは、バンプ31aよりも高く、バンプ31cは、バンプ31aよりも高くバンプ31bよりも低いが、これに限定されない。   When the exposed areas of the conductive pads 11a to 11c exposed in the openings 12a to 12c of the insulating layer 12 are different from each other, the contact areas of the conductive pads 11a to 11c and the bumps 31a to 31c are also different. For this reason, the height of the bump changes according to the difference in surface tension. For example, the bump 31a has a height corresponding to the area S1. The bump 31b has a height corresponding to the area S2. The bump 31c has a height corresponding to the area S3. In FIG. 1, the bump 31b is higher than the bump 31a, and the bump 31c is higher than the bump 31a and lower than the bump 31b, but is not limited thereto.

このように、絶縁層12の開口部12aないし12cにおいて露出された導電性パッド11aないし11cの露出面積を異ならせることにより、仮にバンプ31aないし31cの体積が互いに同じであってもバンプ31aないし31cの高さを互いに異ならせることができる。また、開口部12aないし12cにおいて露出された導電性パッド11aないし11cの露出面積は、例えば絶縁層12の一部をエッチングして開口部12aないし12c等を形成するためのマスクパターンを変えることにより異ならせることができる。よって、製造工程を増加することなく、高さが異なる複数のバンプを容易に形成することができる。なお、基板1が例えば配線基板の場合、半導体チップである基板2よりも反りにくいため、バンプ31aないし31cを基板1上に形成することによりバンプ31aないし31cの位置ずれを抑制することができる。   In this way, by changing the exposed areas of the conductive pads 11a to 11c exposed in the openings 12a to 12c of the insulating layer 12, even if the bumps 31a to 31c have the same volume, the bumps 31a to 31c. Can be different from each other. Further, the exposed areas of the conductive pads 11a to 11c exposed in the openings 12a to 12c can be changed by, for example, etching a part of the insulating layer 12 to change a mask pattern for forming the openings 12a to 12c and the like. Can be different. Therefore, a plurality of bumps having different heights can be easily formed without increasing the number of manufacturing steps. Note that when the substrate 1 is a wiring substrate, for example, it is less likely to warp than the substrate 2 which is a semiconductor chip. Therefore, by forming the bumps 31a to 31c on the substrate 1, the positional deviation of the bumps 31a to 31c can be suppressed.

図2は、接合工程後の半導体装置の構造例を示す断面模式図である。前述のとおりバンプ31aないし31cの高さは、基板1と基板2との間隔に応じて異なる。接合工程において、バンプ31aは、図2に示すように導電性パッド11aと導電性パッド21aとの間の間隔L1に応じた高さを有するように導電性パッド11aと導電性パッド21aとの間を電気的に接続する。また、バンプ31bは、導電性パッド11bと導電性パッド21bとの間の間隔L2に応じた高さを有するように導電性パッド11bと導電性パッド21bとの間を電気的に接続する。さらに、バンプ31cは、導電性パッド11cと導電性パッド21cとの間の間隔L3に応じた高さを有するように導電性パッド11cと導電性パッド21cとの間を電気的に接続する。図2において、間隔L2は、間隔L1よりも広く、間隔L3は、間隔L1よりも広く間隔L2よりも狭いが、これに限定されない。   FIG. 2 is a schematic cross-sectional view showing a structural example of the semiconductor device after the bonding step. As described above, the heights of the bumps 31a to 31c differ depending on the distance between the substrate 1 and the substrate 2. In the bonding step, the bump 31a is located between the conductive pad 11a and the conductive pad 21a so as to have a height corresponding to the distance L1 between the conductive pad 11a and the conductive pad 21a as shown in FIG. Are electrically connected. Further, the bump 31b electrically connects the conductive pad 11b and the conductive pad 21b so as to have a height corresponding to the distance L2 between the conductive pad 11b and the conductive pad 21b. Further, the bump 31c electrically connects the conductive pad 11c and the conductive pad 21c so as to have a height corresponding to the distance L3 between the conductive pad 11c and the conductive pad 21c. In FIG. 2, the interval L2 is wider than the interval L1, and the interval L3 is wider than the interval L1 and narrower than the interval L2, but it is not limited to this.

接合工程の後に基板1と基板2との間にアンダーフィル樹脂等の封止樹脂層4を形成することにより基板1と基板2との間の領域を封止する。以上の工程により、半導体装置が製造される。   A region between the substrate 1 and the substrate 2 is sealed by forming a sealing resin layer 4 such as an underfill resin between the substrate 1 and the substrate 2 after the bonding step. The semiconductor device is manufactured through the above steps.

本実施形態の半導体装置の製造方法例では、基板1と基板2との間の間隔が異なる領域毎に高さが異なる複数のバンプを用いて基板1と基板2とを接合する。これにより、接合工程の前または後の工程において基板2が反る場合であっても基板1と基板2との間の接続不良を抑制することができる。よって、半導体装置の信頼性が向上する。   In the example of the semiconductor device manufacturing method of the present embodiment, the substrate 1 and the substrate 2 are bonded using a plurality of bumps having different heights for each region where the distance between the substrate 1 and the substrate 2 is different. Thereby, even if it is a case where the board | substrate 2 warps in the process before or after a joining process, the connection failure between the board | substrate 1 and the board | substrate 2 can be suppressed. Therefore, the reliability of the semiconductor device is improved.

半導体装置の構造例は、図2に示す構造例に限定されない。図3は半導体装置の他の構造例を示す断面模式図である。図3に示す半導体装置では、図2に示す半導体装置と比較して、基板2において露出された導電性パッド21aないし導電性パッド21cのそれぞれが基板1と基板2との間隔に応じて互いに異なる露出面積を有する構成が異なる。   The structural example of the semiconductor device is not limited to the structural example illustrated in FIG. FIG. 3 is a schematic cross-sectional view showing another structure example of the semiconductor device. In the semiconductor device shown in FIG. 3, the conductive pads 21 a to 21 c exposed on the substrate 2 are different from each other according to the distance between the substrate 1 and the substrate 2 as compared with the semiconductor device shown in FIG. 2. The configuration having the exposed area is different.

図3に示す半導体装置では、基板2において露出された導電性パッド21aの露出面積が第1の面積を有し、基板2において露出された導電性パッド21bの露出面積が第1の面積と異なる値である第2の面積を有し、基板2において露出された導電性パッド21cの露出面積が第1の面積と第2の面積との間の値である第3の面積を有する。導電性パッド21aないし21cの露出面積の大小関係は、導電性パッド11aないし11cの露出面積の大小に対応して設計される。図3に示す半導体装置では、導電性パッド21bの露出面積が導電性パッド21aの露出面積よりも小さい値であり、導電性パッド21cの露出面積が導電性パッド21aの露出面積よりも小さく導電性パッド21bの露出面積よりも大きい値である。これに限定されず、導電性パッド21bの露出面積が導電性パッド21aの露出面積よりも大きい値であり、導電性パッド21cの露出面積が導電性パッド21aの露出面積よりも大きく導電性パッド21bの露出面積よりも小さい値であってもよい。   In the semiconductor device shown in FIG. 3, the exposed area of the conductive pad 21a exposed on the substrate 2 has the first area, and the exposed area of the conductive pad 21b exposed on the substrate 2 is different from the first area. The exposed area of the conductive pad 21c exposed on the substrate 2 has a third area which is a value between the first area and the second area. The relationship in size of the exposed areas of the conductive pads 21a to 21c is designed corresponding to the size of the exposed areas of the conductive pads 11a to 11c. In the semiconductor device shown in FIG. 3, the exposed area of the conductive pad 21b is smaller than the exposed area of the conductive pad 21a, and the exposed area of the conductive pad 21c is smaller than the exposed area of the conductive pad 21a. The value is larger than the exposed area of the pad 21b. Without being limited thereto, the exposed area of the conductive pad 21b is larger than the exposed area of the conductive pad 21a, and the exposed area of the conductive pad 21c is larger than the exposed area of the conductive pad 21a. It may be a value smaller than the exposed area.

図3に示すように、絶縁層12の開口部12aないし12cに加え、導電性パッド21aないし21cの露出面積を基板1と基板2との間の間隔に応じて異ならせることにより、バンプをさらに高くすることができる。これにより、基板1と基板2との間の接続不良をさらに抑制することができる。よって、半導体装置の信頼性が向上する。   As shown in FIG. 3, in addition to the openings 12a to 12c of the insulating layer 12, the exposed areas of the conductive pads 21a to 21c are made different according to the distance between the substrate 1 and the substrate 2 to further increase the bumps. Can be high. Thereby, the connection failure between the board | substrate 1 and the board | substrate 2 can further be suppressed. Therefore, the reliability of the semiconductor device is improved.

図4は、半導体装置の他の構造例を示す断面模式図である。図4に示す半導体装置では、図2に示す半導体装置と比較して基板2が基板1側の面が凸になるように反っている構成が異なる。図4に示す半導体装置では、面積S2が面積S1よりも大きく、面積S3が面積S1よりも大きく面積S2よりも小さい。   FIG. 4 is a schematic cross-sectional view showing another structural example of the semiconductor device. The semiconductor device shown in FIG. 4 is different from the semiconductor device shown in FIG. 2 in that the substrate 2 is warped so that the surface on the substrate 1 side is convex. In the semiconductor device shown in FIG. 4, the area S2 is larger than the area S1, and the area S3 is larger than the area S1 and smaller than the area S2.

バンプ31aは、導電性パッド11aと導電性パッド21aとの間の間隔L1に応じた高さを有するように導電性パッド11aと導電性パッド21aとの間を電気的に接続する。また、バンプ31bは、導電性パッド11bと導電性パッド21bとの間の間隔L2に応じた高さを有するように導電性パッド11bと導電性パッド21bとの間を電気的に接続する。さらに、バンプ31cは、導電性パッド11cと導電性パッド21cとの間の間隔L3に応じた高さを有するように導電性パッド11cと導電性パッド21cとの間を電気的に接続する。   The bump 31a electrically connects the conductive pad 11a and the conductive pad 21a so as to have a height corresponding to the distance L1 between the conductive pad 11a and the conductive pad 21a. Further, the bump 31b electrically connects the conductive pad 11b and the conductive pad 21b so as to have a height corresponding to the distance L2 between the conductive pad 11b and the conductive pad 21b. Further, the bump 31c electrically connects the conductive pad 11c and the conductive pad 21c so as to have a height corresponding to the distance L3 between the conductive pad 11c and the conductive pad 21c.

図4において、間隔L2は、間隔L1よりも短く、間隔L3は、間隔L1よりも短く間隔L2よりも長い。なお、図2および図4に限定されず、基板2は例えば波状に湾曲する場合がある。この場合であっても基板1と基板2との間の間隔に応じて絶縁層12の開口部において露出された導電性パッドの露出面積を異ならせて互いに異なる高さの複数のバンプを形成することにより、基板1と基板2との間の接続不良を抑制することができる。よって、半導体装置の信頼性が向上する。   In FIG. 4, the interval L2 is shorter than the interval L1, and the interval L3 is shorter than the interval L1 and longer than the interval L2. It should be noted that the substrate 2 is not limited to FIGS. 2 and 4 and may be curved, for example. Even in this case, a plurality of bumps having different heights are formed by changing the exposed area of the conductive pad exposed in the opening of the insulating layer 12 according to the distance between the substrate 1 and the substrate 2. Thereby, the connection failure between the board | substrate 1 and the board | substrate 2 can be suppressed. Therefore, the reliability of the semiconductor device is improved.

(第2の実施形態)
図5および図6は、TSV(Through Silicon Via)等の貫通電極を有する半導体チップが積層された半導体装置の構造例を示す図である。図5は、上面図であり、図6は、図5における線分A−Bの断面図である。なお、図5において、便宜のため一部の構成要素を図示していない。なお、第1の実施形態の構成要素と共通する部分については第1の実施形態の説明を適宜援用することができる。
(Second Embodiment)
5 and 6 are diagrams illustrating a structure example of a semiconductor device in which semiconductor chips having through electrodes such as TSV (Through Silicon Via) are stacked. FIG. 5 is a top view, and FIG. 6 is a cross-sectional view taken along line AB in FIG. In FIG. 5, some components are not shown for convenience. In addition, about the part which is common in the component of 1st Embodiment, description of 1st Embodiment can be used suitably.

図5および図6に示す半導体装置100は、互いに対向する第1の面および第2の面を有する配線基板101と、配線基板101の第1の面に搭載されたチップ積層体102と、配線基板101とチップ積層体102との間を封止する封止樹脂層103と、チップ積層体102を覆うように設けられた封止樹脂層104と、配線基板101の第2の面に設けられた外部接続端子105と、を具備する。   A semiconductor device 100 shown in FIGS. 5 and 6 includes a wiring substrate 101 having a first surface and a second surface facing each other, a chip stack 102 mounted on the first surface of the wiring substrate 101, a wiring A sealing resin layer 103 that seals between the substrate 101 and the chip stack 102, a sealing resin layer 104 provided so as to cover the chip stack 102, and a second surface of the wiring substrate 101. And an external connection terminal 105.

配線基板101は、第1の実施形態における基板1に相当する。配線基板101は、複数の接続パッド111と、接続パッド111の少なくとも一部を露出する絶縁層112とを有する。なお、接続パッド111は、第1の実施形態における導電性パッド11aないし導電性パッド11cのいずれかに相当し、絶縁層112は、第1の実施形態における絶縁層12に相当する。また、配線基板101の第1の面は、図6における配線基板101の上面に相当し、第2の面は、図6における配線基板101の下面に相当する。   The wiring substrate 101 corresponds to the substrate 1 in the first embodiment. The wiring substrate 101 includes a plurality of connection pads 111 and an insulating layer 112 that exposes at least a part of the connection pads 111. The connection pad 111 corresponds to any one of the conductive pads 11a to 11c in the first embodiment, and the insulating layer 112 corresponds to the insulating layer 12 in the first embodiment. Further, the first surface of the wiring substrate 101 corresponds to the upper surface of the wiring substrate 101 in FIG. 6, and the second surface corresponds to the lower surface of the wiring substrate 101 in FIG.

チップ積層体102は、第1の実施形態における基板2に相当する。チップ積層体102は、配線基板101の複数の接続パッド111を介して配線基板101に電気的に接続される。チップ積層体102は、複数の半導体チップ121と半導体チップ126とを有する。複数の半導体チップ121の間には、絶縁性接着層122が設けられる。絶縁性接着層122は、複数の半導体チップ121の間を封止する。なお、半導体チップ121の積層数は、図6に示す積層数に限定されない。また、半導体チップ121の平面形状を正方形としているが、これに限定されない。   The chip stacked body 102 corresponds to the substrate 2 in the first embodiment. The chip stacked body 102 is electrically connected to the wiring substrate 101 via the plurality of connection pads 111 of the wiring substrate 101. The chip stack 102 includes a plurality of semiconductor chips 121 and semiconductor chips 126. An insulating adhesive layer 122 is provided between the plurality of semiconductor chips 121. The insulating adhesive layer 122 seals between the plurality of semiconductor chips 121. Note that the number of stacked semiconductor chips 121 is not limited to the number shown in FIG. Moreover, although the planar shape of the semiconductor chip 121 is a square, it is not limited to this.

絶縁性接着層122は、複数の半導体チップ121の間を封止する封止材としての機能を有する。絶縁性接着層122としては、例えばNCF(Non−Conductive Film:NCF)等の接着機能と封止機能を併せ持つ熱硬化性の絶縁性接着材料を用いることができる。絶縁性接着材料は、例えばエポキシ系樹脂を含む。   The insulating adhesive layer 122 has a function as a sealing material that seals between the plurality of semiconductor chips 121. As the insulating adhesive layer 122, for example, a thermosetting insulating adhesive material having both an adhesive function and a sealing function such as NCF (Non-Conductive Film: NCF) can be used. The insulating adhesive material includes, for example, an epoxy resin.

複数の半導体チップ121は、半導体チップ121を貫通する複数の貫通電極123、および絶縁性接着層122を貫通する複数のバンプ124を介して互いに電気的に接続される。例えば、複数の半導体チップ121に設けられた導電性パッドを貫通電極123およびバンプ124により電気的に接続することにより、複数の半導体チップ121を互いに電気的に接続することができる。なお、配線基板101側をチップ積層体102の上面としたとき、最下段の半導体チップ121に貫通電極を設けなくてもよい。   The plurality of semiconductor chips 121 are electrically connected to each other through a plurality of through electrodes 123 that penetrate the semiconductor chip 121 and a plurality of bumps 124 that penetrate the insulating adhesive layer 122. For example, the plurality of semiconductor chips 121 can be electrically connected to each other by electrically connecting the conductive pads provided on the plurality of semiconductor chips 121 with the through electrodes 123 and the bumps 124. Note that when the wiring substrate 101 side is the upper surface of the chip stacked body 102, the through electrode may not be provided in the lowermost semiconductor chip 121.

半導体チップ121としては、例えばメモリチップ等を用いることができる。メモリチップとしては、例えばNAND型フラッシュメモリ等の記憶素子を用いることができる。なお、メモリチップにデコーダ等の回路が設けられていてもよい。   As the semiconductor chip 121, for example, a memory chip or the like can be used. As the memory chip, for example, a storage element such as a NAND flash memory can be used. Note that a circuit such as a decoder may be provided in the memory chip.

半導体チップ126は、配線基板101側をチップ積層体102の上面としたとき、最上段の半導体チップ121上に設けられた再配線層125を介して半導体チップ121に電気的に接続される。再配線層125は、平坦化層としての機能を有していてもよい。再配線層125上に設けられた接続パッド127およびバンプ128を介してチップ積層体102が配線基板101に電気的に接続される。バンプ128は、図1に示すバンプ31aないしバンプ31cのいずれかに相当する。   The semiconductor chip 126 is electrically connected to the semiconductor chip 121 via the rewiring layer 125 provided on the uppermost semiconductor chip 121 when the wiring substrate 101 side is the upper surface of the chip stack 102. The rewiring layer 125 may function as a planarization layer. The chip stacked body 102 is electrically connected to the wiring substrate 101 via connection pads 127 and bumps 128 provided on the rewiring layer 125. The bump 128 corresponds to any of the bumps 31a to 31c shown in FIG.

半導体チップ126としては、例えばインターフェースチップやコントローラチップを用いることができる。例えば、半導体チップ121がメモリチップの場合、半導体チップ126にコントローラチップを用い、コントローラチップによりメモリチップに対する書き込みおよび読み出しを制御することができる。なお、半導体チップ126は、半導体チップ121よりも小さいことが好ましい。   As the semiconductor chip 126, for example, an interface chip or a controller chip can be used. For example, when the semiconductor chip 121 is a memory chip, a controller chip is used as the semiconductor chip 126, and writing to and reading from the memory chip can be controlled by the controller chip. Note that the semiconductor chip 126 is preferably smaller than the semiconductor chip 121.

チップ積層体102は、例えば以下のように形成される。まず一つの半導体チップ121に対し、バンプ層および絶縁性接着層122が形成された別の半導体チップ121をマウンタ等を用いて積層し、最後に表面に再配線層が形成された半導体チップ121を貼り合わせる。さらに、熱処理を行い、バンプ層の少なくとも一部または絶縁性接着層122を溶融し、その後冷却することにより、絶縁性接着層122を硬化させつつ、絶縁性接着層122を貫通して半導体チップ121間を電気的に接続するバンプ124を形成する。   The chip stack 102 is formed as follows, for example. First, another semiconductor chip 121 having a bump layer and an insulating adhesive layer 122 formed thereon is stacked on one semiconductor chip 121 by using a mounter or the like, and finally the semiconductor chip 121 having a rewiring layer formed on the surface thereof. to paste together. Further, heat treatment is performed to melt at least a part of the bump layer or the insulating adhesive layer 122, and then the semiconductor chip 121 is penetrated through the insulating adhesive layer 122 while curing the insulating adhesive layer 122 by cooling. Bumps 124 are formed for electrical connection therebetween.

その後、再配線層125上に半導体チップ126を搭載し、接続パッド127および複数のバンプ128を形成することによりチップ積層体102が形成される。   Thereafter, the semiconductor chip 126 is mounted on the rewiring layer 125, and the connection pad 127 and the plurality of bumps 128 are formed, whereby the chip stacked body 102 is formed.

チップ積層体102は、例えば、反転させて再配線層125が内側に位置するようにマウンタ等を用いて配線基板101に搭載される。このとき、チップ積層体102の積層順はチップ積層体102の形成時と逆になる。配線基板101とチップ積層体102との接合は例えばパルスヒート法等を用いて行われる。これに限定されず、配線基板101とチップ積層体102とを仮接着した後、リフローによりバンプ128を用いて本接着を行うことによりチップ積層体102を搭載してもよい。   The chip stack 102 is mounted on the wiring substrate 101 using a mounter or the like so that the rewiring layer 125 is positioned inside by being inverted, for example. At this time, the stacking order of the chip stacked body 102 is reverse to that at the time of forming the chip stacked body 102. Bonding between the wiring substrate 101 and the chip stack 102 is performed using, for example, a pulse heat method. However, the present invention is not limited to this, and the chip stacked body 102 may be mounted by temporarily bonding the wiring substrate 101 and the chip stacked body 102 and then performing main bonding using the bumps 128 by reflow.

封止樹脂層103としては、例えばアンダーフィル樹脂等を用いることができる。なお、必ずしも封止樹脂層103を設けなくてもよい。例えば、ニードル等を用いたディスペンサによりアンダーフィル樹脂を充填することにより、封止樹脂層103を形成することができる。   As the sealing resin layer 103, for example, an underfill resin or the like can be used. Note that the sealing resin layer 103 is not necessarily provided. For example, the sealing resin layer 103 can be formed by filling the underfill resin with a dispenser using a needle or the like.

封止樹脂層104としては、SiO等の無機充填材を含有し、例えば無機充填材を絶縁性の有機樹脂材料等と混合した樹脂材料を用いることができる。無機充填材は、全体の80質量%〜95質量%含有され、封止樹脂層104の粘度や硬度等を調整する機能を有する。有機樹脂材料としては、例えばエポキシ樹脂を用いることができる。 As the sealing resin layer 104, a resin material containing an inorganic filler such as SiO 2 , for example, an inorganic filler mixed with an insulating organic resin material or the like can be used. The inorganic filler is contained in 80% to 95% by mass of the whole, and has a function of adjusting the viscosity, hardness, and the like of the sealing resin layer 104. As the organic resin material, for example, an epoxy resin can be used.

外部接続端子105は、例えば、配線基板101の第2の面上にフラックスを塗布後、はんだボールを搭載し、リフロー炉に入れてはんだボールを溶融させ、配線基板101が有する接続パッドと接合させる。その後、溶剤や純水洗浄によりフラックスを除去することにより形成される。これに限定されず、例えばバンプを形成することにより外部接続端子105を形成してもよい。なお、外部接続端子105の数は、図5に示す数に限定されない。   For example, the external connection terminal 105 is applied with a solder ball on the second surface of the wiring board 101, and then a solder ball is mounted, and the solder ball is melted by being put in a reflow furnace, and joined to the connection pad of the wiring board 101. . Thereafter, the flux is removed by washing with a solvent or pure water. For example, the external connection terminals 105 may be formed by forming bumps. The number of external connection terminals 105 is not limited to the number shown in FIG.

図7は、配線基板101とチップ積層体102との間の接続部の一部の構造例を示す断面模式図である。図7では、接続パッド111と、接続パッド111の少なくとも一部を露出する開口部を有する絶縁層112と、貫通電極123と、貫通電極123上に設けられた導電層129と、導電層129の少なくとも一部を露出する開口部を有する絶縁層131と、絶縁層131の開口部において導電層129に電気的に接続された再配線層125と、再配線層125の少なくとも一部を露出する開口部を有する絶縁層132と、絶縁層132の開口部において再配線層125に電気的に接続された接続パッド127と、接続パッド111と接続パッド127との間を電気的に接続するバンプ128と、配線基板101とチップ積層体102との間に充填された封止樹脂層103を図示している。   FIG. 7 is a schematic cross-sectional view showing a structural example of a part of a connection portion between the wiring substrate 101 and the chip stack 102. In FIG. 7, the connection pad 111, the insulating layer 112 having an opening exposing at least a part of the connection pad 111, the through electrode 123, the conductive layer 129 provided on the through electrode 123, and the conductive layer 129 Insulating layer 131 having an opening exposing at least a part thereof, rewiring layer 125 electrically connected to conductive layer 129 in the opening of insulating layer 131, and opening exposing at least a part of rewiring layer 125 An insulating layer 132 having a portion, a connection pad 127 electrically connected to the rewiring layer 125 in the opening of the insulating layer 132, and a bump 128 electrically connecting the connection pad 111 and the connection pad 127 The sealing resin layer 103 filled between the wiring substrate 101 and the chip stack 102 is shown.

接続パッド111としては、例えば導電性パッド11aないし11cに適用可能な材料を用いることができる。図7に示す接続パッド111は、銅を含む導電層111aと、ニッケルを含む導電層111bと、金を含む導電層111cを有する。上記構成によりバンプ128に含まれる元素の拡散等を抑制することができる。また、銅を用いることにより製造コストを低減することができる。また、絶縁層112としては、例えば絶縁層12に適用可能な材料を用いることができる。   As the connection pad 111, for example, a material applicable to the conductive pads 11a to 11c can be used. The connection pad 111 illustrated in FIG. 7 includes a conductive layer 111a containing copper, a conductive layer 111b containing nickel, and a conductive layer 111c containing gold. With the above structure, diffusion of elements contained in the bump 128 can be suppressed. Moreover, manufacturing cost can be reduced by using copper. For the insulating layer 112, for example, a material applicable to the insulating layer 12 can be used.

貫通電極123としては、例えばニッケル、銅、銀、金等の単体または合金を用いることができる。導電層129としては、例えばアルミニウム、銅、チタン、窒化チタン、クロム、ニッケル、金、またはパラジウム等の単層または積層を用いることができる。接続パッド127は、例えば導電性パッド21aないし21cのいずれかに相当する。接続パッド127としては、例えば導電性パッド21aないし21cに適用可能な材料を用いることができる。   As the through electrode 123, for example, a simple substance such as nickel, copper, silver, gold, or an alloy thereof can be used. As the conductive layer 129, a single layer or a stacked layer using, for example, aluminum, copper, titanium, titanium nitride, chromium, nickel, gold, or palladium can be used. The connection pad 127 corresponds to one of the conductive pads 21a to 21c, for example. As the connection pad 127, for example, a material applicable to the conductive pads 21a to 21c can be used.

絶縁層131および絶縁層132としては、例えば酸化シリコン、窒化シリコン、エポキシ樹脂、シリコーン樹脂、エポキシ/シリコーン混合樹脂、アクリル樹脂、ポリイミド樹脂、ポリアミド樹脂、またはフェノール樹脂等を用いることができる。例えば、絶縁層131は、窒化シリコン層と樹脂材料層との積層構造を有していてもよい。また、絶縁層132は、樹脂材料層を有していてもよい。   As the insulating layer 131 and the insulating layer 132, for example, silicon oxide, silicon nitride, epoxy resin, silicone resin, epoxy / silicone mixed resin, acrylic resin, polyimide resin, polyamide resin, or phenol resin can be used. For example, the insulating layer 131 may have a stacked structure of a silicon nitride layer and a resin material layer. The insulating layer 132 may include a resin material layer.

本実施形態の半導体装置では、第1の実施形態と同様に絶縁層112の開口部において露出された接続パッド111の露出面積を配線基板101とチップ積層体102との間隔に応じて異ならせることにより、バンプ128の高さを異ならせている。これにより、チップ積層体102における半導体チップが反る場合であっても配線基板101とチップ積層体102との接続不良を抑制することができる。よって、半導体装置の信頼性が向上する。   In the semiconductor device of this embodiment, the exposed area of the connection pad 111 exposed in the opening of the insulating layer 112 is made different according to the interval between the wiring substrate 101 and the chip stack 102 as in the first embodiment. Thus, the height of the bump 128 is varied. Thereby, even if the semiconductor chip in the chip stack 102 is warped, a connection failure between the wiring substrate 101 and the chip stack 102 can be suppressed. Therefore, the reliability of the semiconductor device is improved.

なお、各実施形態は例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら新規な実施形態は、その他の様々な形態で実施し得るものであり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれると共に、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。   Each embodiment is presented as an example and is not intended to limit the scope of the invention. These novel embodiments can be implemented in various other forms, and various omissions, replacements, and changes can be made without departing from the scope of the invention. These embodiments and modifications thereof are included in the scope and gist of the invention, and are included in the invention described in the claims and the equivalents thereof.

1…基板、2…基板、4…封止樹脂層、11a,11b,11c…導電性パッド、12…絶縁層、12a,12b,12c…開口部、21a,21b,21c…導電性パッド、31a,31b,31c…バンプ、100…半導体装置、101…配線基板、102…チップ積層体、103…封止樹脂層、104…封止樹脂層、105…外部接続端子、111…接続パッド、111a,111b,111c…導電層、112…絶縁層、121…半導体チップ、122…絶縁性接着層、123…貫通電極、124…バンプ、125…再配線層、126…半導体チップ、127…接続パッド、128…バンプ、129…導電層、131…絶縁層、132…絶縁層。   DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Board | substrate, 2 ... Board | substrate, 4 ... Sealing resin layer, 11a, 11b, 11c ... Conductive pad, 12 ... Insulating layer, 12a, 12b, 12c ... Opening part, 21a, 21b, 21c ... Conductive pad, 31a , 31b, 31c ... bump, 100 ... semiconductor device, 101 ... wiring board, 102 ... chip laminated body, 103 ... sealing resin layer, 104 ... sealing resin layer, 105 ... external connection terminal, 111 ... connection pad, 111a, 111b, 111c ... conductive layer, 112 ... insulating layer, 121 ... semiconductor chip, 122 ... insulating adhesive layer, 123 ... through electrode, 124 ... bump, 125 ... redistribution layer, 126 ... semiconductor chip, 127 ... connection pad, 128 ... Bump, 129 ... conductive layer, 131 ... insulating layer, 132 ... insulating layer.

Claims (5)

第1ないし第3の導電性パッドと、前記第1の導電性パッドの少なくとも一部を露出し且つ露出された前記第1の導電性パッドの露出面積が第1の面積を有する第1の開口部と前記第2の導電性パッドの少なくとも一部を露出し且つ露出された前記第2の導電性パッドの露出面積が前記第1の面積と異なる値である第2の面積を有する第2の開口部と前記第3の導電性パッドの少なくとも一部を露出し且つ露出された前記第3の導電性パッドの露出面積が前記第1の面積と前記第2の面積との間の値である第3の面積を有する第3の開口部とを有する絶縁層と、を備える第1の基板と、
前記第1の基板に対向するように設けられ、前記第1の導電性パッドに重畳する第4の導電性パッドと、前記第2の導電性パッドに重畳する第5の導電性パッドと、前記第3の導電性パッドに重畳する第6の導電性パッドと、を備える第2の基板と、
前記第1の導電性パッドと前記第4の導電性パッドとの間を電気的に接続する第1のバンプと、
前記第2の導電性パッドと前記第5の導電性パッドとの間を電気的に接続する第2のバンプと、
前記第3の導電性パッドと前記第6の導電性パッドとの間を電気的に接続する第3のバンプと、を具備し、
前記第2の導電性パッドは、前記第1の導電性パッドよりも前記第1の基板の幾何学中心から近く、
前記第3の導電性パッドは、前記第1の導電性パッドよりも前記第1の基板の幾何学中心から近く且つ前記第2の導電性パッドよりも前記第1の基板の幾何学中心から遠い、半導体装置。
A first opening in which first to third conductive pads and at least a part of the first conductive pad are exposed, and an exposed area of the exposed first conductive pad has a first area. And a second area in which at least a part of the second conductive pad is exposed and an exposed area of the exposed second conductive pad is different from the first area. At least a part of the opening and the third conductive pad is exposed, and an exposed area of the exposed third conductive pad is a value between the first area and the second area. A first substrate comprising: an insulating layer having a third opening having a third area;
A fourth conductive pad that is provided to face the first substrate and overlaps the first conductive pad; a fifth conductive pad that overlaps the second conductive pad; A second substrate comprising: a sixth conductive pad overlapping the third conductive pad;
A first bump for electrically connecting the first conductive pad and the fourth conductive pad;
A second bump for electrically connecting the second conductive pad and the fifth conductive pad;
A third bump for electrically connecting the third conductive pad and the sixth conductive pad;
The second conductive pad is closer to the geometric center of the first substrate than the first conductive pad;
The third conductive pad is closer to the geometric center of the first substrate than the first conductive pad and farther from the geometric center of the first substrate than the second conductive pad. , Semiconductor devices.
前記第1のバンプは、前記第1の面積に応じた第1の高さを有し、
前記第2のバンプは、前記第2の面積に応じた第2の高さを有し、
前記第3のバンプは、前記第3の面積に応じた第3の高さを有する、請求項1に記載の半導体装置。
The first bump has a first height corresponding to the first area;
The second bump has a second height corresponding to the second area,
The semiconductor device according to claim 1, wherein the third bump has a third height corresponding to the third area.
第1ないし第3の導電性パッドと、前記第1の導電性パッドの少なくとも一部を露出する第1の開口部と前記第2の導電性パッドの少なくとも一部を露出する第2の開口部と前記第3の導電性パッドの少なくとも一部を露出する第3の開口部とを有する絶縁層と、を備える第1の基板と、
前記第1の基板に対向するように設けられ、第1の間隔を有するように前記第1の導電性パッドに重畳する第4の導電性パッドと、前記第1の間隔と異なる値である第2の間隔を有するように前記第2の導電性パッドに重畳する第5の導電性パッドと、前記第1の間隔と前記第2の間隔との間の値である第3の間隔を有するように前記第3の導電性パッドに重畳する第6の導電性パッドと、を備える第2の基板と、
前記第1の間隔に応じた第1の高さを有するように前記第1の導電性パッドと前記第4の導電性パッドとの間を電気的に接続する第1のバンプと、
前記第2の間隔に応じた第2の高さを有するように前記第2の導電性パッドと前記第5の導電性パッドとの間を電気的に接続する第2のバンプと、
前記第3の間隔に応じた第3の高さを有するように前記第3の導電性パッドと前記第6の導電性パッドとの間を電気的に接続する第3のバンプと、を具備し、
前記第2の導電性パッドは、前記第1の導電性パッドよりも前記第1の基板の幾何学中心から近く、
前記第3の導電性パッドは、前記第1の導電性パッドよりも前記第1の基板の幾何学中心から近く且つ前記第2の導電性パッドよりも前記第1の基板の幾何学中心から遠い、半導体装置。
First to third conductive pads, a first opening that exposes at least part of the first conductive pad, and a second opening that exposes at least part of the second conductive pad. And a first substrate comprising: a third opening that exposes at least a portion of the third conductive pad; and a first substrate,
A fourth conductive pad that is provided to face the first substrate and overlaps the first conductive pad so as to have a first interval; and a value that is different from the first interval. A fifth conductive pad overlapping the second conductive pad so as to have a spacing of 2, and a third spacing that is a value between the first spacing and the second spacing. A second substrate comprising: a sixth conductive pad superimposed on the third conductive pad;
A first bump that electrically connects the first conductive pad and the fourth conductive pad to have a first height corresponding to the first distance;
A second bump for electrically connecting the second conductive pad and the fifth conductive pad so as to have a second height corresponding to the second distance;
And a third bump for electrically connecting the third conductive pad and the sixth conductive pad to have a third height corresponding to the third distance. ,
The second conductive pad is closer to the geometric center of the first substrate than the first conductive pad;
The third conductive pad is closer to the geometric center of the first substrate than the first conductive pad and farther from the geometric center of the first substrate than the second conductive pad. , Semiconductor devices.
第1ないし第3の導電性パッドと、前記第1の導電性パッドの少なくとも一部を露出する第1の開口部と前記第2の導電性パッドの少なくとも一部を露出する第2の開口部と前記第3の導電性パッドの少なくとも一部を露出する第3の開口部とを有する絶縁層と、を備える第1の基板と、第4ないし第6の導電性パッドを備える第2の基板と、を前記第4の導電性パッドが第1のバンプを挟んで前記第1の導電性パッドに重畳し、前記第5の導電性パッドが第2のバンプを挟んで前記第2の導電性パッドに重畳し、前記第6の導電性パッドが第3のバンプを挟んで前記第1の導電性パッドに重畳するように接合する工程を具備し、
前記第2の導電性パッドは、前記第1の導電性パッドよりも前記第1の基板の幾何学中心から近く、
前記第3の導電性パッドは、前記第1の導電性パッドよりも前記第1の基板の幾何学中心から近く且つ前記第2の導電性パッドよりも前記第1の基板の幾何学中心から遠く、
前記第1のバンプは、前記第1の導電性パッドと前記第4の導電性パッドとの間の第1の間隔に応じた第1の高さを有するように前記第1の導電性パッドと前記第4の導電性パッドとの間を電気的に接続し、
前記第2のバンプは、前記第1の間隔と異なる値である前記第2の導電性パッドと前記第5の導電性パッドとの間の第2の間隔に応じた第2の高さを有するように前記第2の導電性パッドと前記第5の導電性パッドとの間を電気的に接続し、
前記第3のバンプは、前記第1の間隔と前記第2の間隔との間の値である第3の導電性パッドと前記第6の導電性パッドとの間の第3の間隔に応じた第3の高さを有するように前記第3の導電性パッドと前記第6の導電性パッドとの間を電気的に接続する、半導体装置の製造方法。
First to third conductive pads, a first opening that exposes at least part of the first conductive pad, and a second opening that exposes at least part of the second conductive pad. And a second substrate comprising fourth to sixth conductive pads, and an insulating layer having a third opening exposing at least a portion of the third conductive pad. The fourth conductive pad overlaps the first conductive pad with the first bump interposed therebetween, and the fifth conductive pad sandwiches the second bump with the second conductive pad. A step of superimposing on a pad, and joining the sixth conductive pad so as to overlap the first conductive pad with a third bump interposed therebetween,
The second conductive pad is closer to the geometric center of the first substrate than the first conductive pad;
The third conductive pad is closer to the geometric center of the first substrate than the first conductive pad and farther from the geometric center of the first substrate than the second conductive pad. ,
The first bump has a first height corresponding to a first distance between the first conductive pad and the fourth conductive pad, and the first bump has a first height. Electrically connecting to the fourth conductive pad;
The second bump has a second height corresponding to a second distance between the second conductive pad and the fifth conductive pad, which is a value different from the first distance. Electrically connecting between the second conductive pad and the fifth conductive pad,
The third bump corresponds to a third distance between the third conductive pad and the sixth conductive pad, which is a value between the first distance and the second distance. A method of manufacturing a semiconductor device, wherein the third conductive pad and the sixth conductive pad are electrically connected so as to have a third height.
前記接合する工程の前に、前記第1の導電性パッド上に前記第1のバンプを形成し、前記第2の導電性パッド上に前記第2のバンプを形成し、前記第3の導電性パッド上に前記第3のバンプを形成する工程をさらに具備する、請求項4に記載の半導体装置の製造方法。   Before the bonding step, the first bump is formed on the first conductive pad, the second bump is formed on the second conductive pad, and the third conductive is formed. The method for manufacturing a semiconductor device according to claim 4, further comprising a step of forming the third bump on a pad.
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