JP2018088505A - Semiconductor device and manufacturing method for the same - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、複数の半導体素子を積層させて搭載したパッケージ・オン・パッケージ形式の半導体装置およびその製造方法に関する。 The present invention relates to a package-on-package type semiconductor device in which a plurality of semiconductor elements are stacked and mounted, and a method for manufacturing the same.
近年における電子機器の小型化および高機能化に伴い、半導体装置の小型化および機能の高度化が進められている。こうした半導体装置の一つに、複数の半導体素子を積層させて搭載したパッケージ・オン・パッケージ(POP:Package on Package)形式の半導体装置がある。 With recent downsizing and higher functionality of electronic devices, downsizing of semiconductor devices and advancement of functions are being promoted. One of such semiconductor devices is a package on package (POP) type semiconductor device in which a plurality of semiconductor elements are stacked and mounted.
ここで、特許文献1にパッケージ・オン・パッケージ形式の半導体装置が開示されている。当該半導体装置は、第1基板に搭載された第1半導体素子と、第1基板の上部に位置する第2基板に搭載された第2半導体素子と、第1基板と第2基板との間に介在するはんだボールを備える。第1基板と第2基板とは、はんだボールを介して相互に導通している。また、第1基板の下面には、電子機器の回路基板に当該半導体装置を接続するはんだボールが別途配置されている。 Here, Patent Document 1 discloses a package-on-package semiconductor device. The semiconductor device includes a first semiconductor element mounted on a first substrate, a second semiconductor element mounted on a second substrate located above the first substrate, and a gap between the first substrate and the second substrate. With intervening solder balls. The first substrate and the second substrate are electrically connected to each other through solder balls. A solder ball for connecting the semiconductor device to the circuit board of the electronic device is separately arranged on the lower surface of the first substrate.
特許文献1に開示されている半導体装置は、第1半導体素子を搭載する第1基板と、第2半導体素子を搭載する第2基板を備える。このような構成によると、半導体装置の厚さを縮小する上で、これらの基板の存在が当該長さを縮小することの妨げとなり、当該半導体装置のさらなる薄型化が困難となる。また、当該半導体装置においては、第1基板と第2基板との間に介在するはんだボールは外部に露出した構成となっている。このような構成によると、半導体装置を回路基板に実装する際、熱衝撃によって当該はんだボールが溶融し、当該半導体装置の内部における導通経路に障害が発生するおそれがある。 The semiconductor device disclosed in Patent Document 1 includes a first substrate on which a first semiconductor element is mounted and a second substrate on which a second semiconductor element is mounted. According to such a configuration, when the thickness of the semiconductor device is reduced, the presence of these substrates prevents the length from being reduced, and it is difficult to further reduce the thickness of the semiconductor device. In the semiconductor device, the solder ball interposed between the first substrate and the second substrate is exposed to the outside. According to such a configuration, when the semiconductor device is mounted on the circuit board, the solder ball is melted by thermal shock, and there is a possibility that a failure occurs in the conduction path inside the semiconductor device.
本発明は上述の事情に鑑み、さらなる薄型化および信頼性の向上を図ることが可能な半導体装置およびその製造方法を提供することをその課題とする。 In view of the above-described circumstances, it is an object of the present invention to provide a semiconductor device and a manufacturing method thereof that can further reduce the thickness and improve the reliability.
本発明の第1の側面によって提供される半導体装置は、厚さ方向において互いに反対側を向く素子主面および素子裏面を有する第1半導体素子と、前記素子主面から前記第1半導体素子の厚さ方向に沿って延出する第1柱状体と、前記第1柱状体に導通する配線層と、前記配線層に搭載された第2半導体素子と、前記配線層に導通し、かつ平面視において前記第1柱状体とは離間して配置されるとともに、前記第1半導体素子の厚さ方向に沿って延出する第2柱状体と、前記第1半導体素子、前記第1柱状体、前記配線層および前記第2半導体素子を覆う封止樹脂と、を備え、前記第2柱状体は、前記第1半導体素子の厚さ方向に沿う側面と、前記側面に交差する端面と、を有し、前記側面が前記封止樹脂に覆われ、前記端面が前記封止樹脂から露出していることを特徴としている。 The semiconductor device provided by the first aspect of the present invention includes a first semiconductor element having an element main surface and an element back surface facing opposite to each other in the thickness direction, and the thickness of the first semiconductor element from the element main surface. A first columnar body extending along the vertical direction, a wiring layer conducting to the first columnar body, a second semiconductor element mounted on the wiring layer, conducting to the wiring layer, and in plan view A second columnar body that is disposed apart from the first columnar body and extends along a thickness direction of the first semiconductor element; the first semiconductor element; the first columnar body; and the wiring. And a sealing resin that covers the layer and the second semiconductor element, and the second columnar body has a side surface along the thickness direction of the first semiconductor element and an end surface intersecting the side surface, The side surface is covered with the sealing resin, and the end surface is the sealing resin. It is characterized in that it is al exposed.
本発明の実施において好ましくは、前記封止樹脂は、前記第1半導体素子の前記素子裏面と同方向を向く樹脂裏面と、前記樹脂裏面とは反対側を向く第1接合面と、を有する第1封止樹脂と、前記第1半導体素子の前記素子主面と同方向を向く樹脂主面と、前記樹脂主面とは反対側を向き、かつ前記第1接合面に接する第2接合面と、を有する第2封止樹脂と、を含み、前記第1封止樹脂は、前記第1半導体素子および前記第1柱状体を覆い、前記第2封止樹脂は、前記配線層および前記第2半導体素子を覆っている。 In the embodiment of the present invention, preferably, the sealing resin includes a resin back surface facing in the same direction as the element back surface of the first semiconductor element, and a first bonding surface facing away from the resin back surface. 1 sealing resin; a resin main surface facing in the same direction as the element main surface of the first semiconductor element; and a second bonding surface facing the side opposite to the resin main surface and in contact with the first bonding surface The first sealing resin covers the first semiconductor element and the first columnar body, and the second sealing resin includes the wiring layer and the second sealing resin. The semiconductor element is covered.
本発明の実施において好ましくは、前記第1封止樹脂および前記第2封止樹脂は、ともにエポキシ樹脂を主剤とした合成樹脂である。 In the practice of the present invention, preferably, both the first sealing resin and the second sealing resin are synthetic resins mainly composed of an epoxy resin.
本発明の実施において好ましくは、前記第1封止樹脂の前記樹脂裏面に接して配置され、かつ絶縁体である保護層を備える。 In the practice of the present invention, preferably, the first sealing resin is provided with a protective layer that is disposed in contact with the resin back surface and is an insulator.
本発明の実施において好ましくは、前記保護層は、ポリイミドから構成される。 In the practice of the present invention, the protective layer is preferably made of polyimide.
本発明の実施において好ましくは、前記保護層と前記第1半導体素子との間に介在する接着層を備える。 In the embodiment of the present invention, preferably, an adhesive layer is provided between the protective layer and the first semiconductor element.
本発明の実施において好ましくは、前記第2柱状体の前記側面が前記第2封止樹脂に覆われ、前記第2柱状体の前記端面が前記第2封止樹脂の前記樹脂主面から露出している。 In the embodiment of the present invention, preferably, the side surface of the second columnar body is covered with the second sealing resin, and the end surface of the second columnar body is exposed from the resin main surface of the second sealing resin. ing.
本発明の実施において好ましくは、前記第2柱状体の前記側面が前記第1封止樹脂に覆われ、前記第2柱状体の前記端面が前記保護層に形成された開口部から露出している。 In the embodiment of the present invention, preferably, the side surface of the second columnar body is covered with the first sealing resin, and the end surface of the second columnar body is exposed from an opening formed in the protective layer. .
本発明の実施において好ましくは、前記配線層は、互いに積層された下地層およびめっき層から構成され、前記下地層は、前記第1柱状体および前記第1封止樹脂の前記第1接合面に接し、かつ前記めっき層よりも厚さが薄く設定されている。 Preferably, in the implementation of the present invention, the wiring layer is composed of a base layer and a plating layer laminated on each other, and the base layer is provided on the first joint surface of the first columnar body and the first sealing resin. The thickness is set smaller than the plating layer.
本発明の実施において好ましくは、前記下地層は、前記第1柱状体および前記第1封止樹脂の前記第1接合面に接する第1下地層と、前記第1下地層と前記めっき層との間に介在する第2下地層と、を含み、前記第2下地層および前記めっき層は、ともに同一の材料から構成される。 Preferably, in the implementation of the present invention, the base layer includes a first base layer in contact with the first columnar body and the first bonding surface of the first sealing resin, and the first base layer and the plating layer. The second underlayer and the plating layer are both made of the same material.
本発明の実施において好ましくは、前記第2下地層および前記めっき層は、ともにCuから構成される。 In the practice of the present invention, preferably, the second underlayer and the plating layer are both made of Cu.
本発明の実施において好ましくは、前記第1下地層は、Tiから構成される。 In the practice of the present invention, preferably, the first underlayer is made of Ti.
本発明の実施において好ましくは、前記第2柱状体は、前記第2下地層および前記めっき層と同一の材料から構成される。 In the practice of the present invention, the second columnar body is preferably made of the same material as the second underlayer and the plating layer.
本発明の実施において好ましくは、前記第2半導体素子と前記配線層との間に介在する接合層を備える。 Preferably, the present invention includes a bonding layer interposed between the second semiconductor element and the wiring layer.
本発明の実施において好ましくは、前記接合層は、互いに積層されたNi層およびSnを含む合金層から構成される。 In the practice of the present invention, the bonding layer is preferably composed of an Ni layer and an alloy layer containing Sn stacked on each other.
本発明の実施において好ましくは、前記接合層の周囲を取り囲み、かつ絶縁体である枠状体を備える。 In the practice of the present invention, a frame-like body that surrounds the bonding layer and is an insulator is preferably provided.
本発明の実施において好ましくは、前記枠状体は、ポリイミドから構成される。 In the practice of the present invention, the frame body is preferably made of polyimide.
本発明の実施において好ましくは、前記第2柱状体の前記端面に接し、かつ外部に露出するパッド層を備える。 In the practice of the present invention, a pad layer that is in contact with the end face of the second columnar body and exposed to the outside is preferably provided.
本発明の実施において好ましくは、前記パッド層は、互いに積層されたNi層、Pd層およびAu層から構成される。 In the practice of the present invention, the pad layer is preferably composed of a Ni layer, a Pd layer, and an Au layer stacked on each other.
本発明の実施において好ましくは、前記配線層に搭載された受動素子を備える。 In the practice of the present invention, a passive element mounted on the wiring layer is preferably provided.
本発明の第2の側面によって提供される半導体装置の製造方法は、厚さ方向において互いに反対側を向く素子主面および素子裏面を有し、かつ前記素子主面から厚さ方向に沿って延出する第1柱状体が形成された第1半導体素子を準備する工程と、前記素子裏面が基材に対向するように、前記基材に前記第1半導体素子を搭載する工程と、前記第1半導体素子および前記第1柱状体を覆う第1封止樹脂を形成する工程と、前記第1柱状体および前記第1封止樹脂に接する配線層を形成する工程と、前記配線層に第2半導体素子を搭載する工程と、前記第1封止樹脂に接し、かつ前記配線層および前記第2半導体素子を覆う第2封止樹脂を形成する工程と、前記基材を除去する工程と、を備え、前記配線層を形成する工程では、前記配線層を形成する工程では、前記基材の厚さ方向に沿って延出する第2柱状体を形成する工程を含み、前記第2封止樹脂を形成する工程では、前記第2柱状体には、前記基材の厚さ方向に交差し、かつ前記第2封止樹脂から露出する端面が形成されていることを特徴としている。 A manufacturing method of a semiconductor device provided by the second aspect of the present invention has an element main surface and an element back surface facing opposite sides in the thickness direction, and extends from the element main surface along the thickness direction. A step of preparing a first semiconductor element on which a first columnar body to be formed is formed; a step of mounting the first semiconductor element on the base so that the back surface of the element faces the base; and the first Forming a first sealing resin covering the semiconductor element and the first columnar body; forming a wiring layer in contact with the first columnar body and the first sealing resin; and a second semiconductor in the wiring layer A step of mounting an element, a step of forming a second sealing resin in contact with the first sealing resin and covering the wiring layer and the second semiconductor element, and a step of removing the substrate. In the step of forming the wiring layer, the wiring layer is formed. The step of forming includes a step of forming a second columnar body extending along the thickness direction of the base material. In the step of forming the second sealing resin, the second columnar body includes the base. An end face that intersects the thickness direction of the material and is exposed from the second sealing resin is formed.
本発明の実施において好ましくは、前記第2封止樹脂を形成する工程と前記基材を除去する工程との間に、前記第2封止樹脂から露出した前記第2柱状体の前記端面に接するパッド層を無電解めっきにより形成する工程を備える。 In the implementation of the present invention, preferably, the end surface of the second columnar body exposed from the second sealing resin is in contact between the step of forming the second sealing resin and the step of removing the base material. A step of forming the pad layer by electroless plating.
本発明の実施において好ましくは、前記第1半導体素子を準備する工程と、前記第1半導体素子を搭載する工程との間に、前記基材を覆い、かつ前記第1半導体素子の前記素子裏面に対向する保護層を塗布により形成する工程を備える。 In the implementation of the present invention, preferably, between the step of preparing the first semiconductor element and the step of mounting the first semiconductor element, the base material is covered, and the back surface of the first semiconductor element is disposed on the element back surface. A step of forming an opposing protective layer by coating.
本発明の第3の側面によって提供される半導体装置の製造方法は、厚さ方向において互いに反対側を向く素子主面および素子裏面を有し、かつ前記素子主面から厚さ方向に沿って延出する第1柱状体が形成された第1半導体素子を準備する工程と、基材を覆い、かつ開口部を有する保護層を形成する工程と、前記開口部から前記基材の厚さ方向に沿って延出する第2柱状体を前記基材に形成する工程と、前記素子裏面が前記保護層に対向するように、前記保護層に前記第1半導体素子を搭載する工程と、前記第1半導体素子、前記第1柱状体および前記第2柱状体を覆う第1封止樹脂を形成する工程と、前記第1柱状体、前記第2柱状体および前記第1封止樹脂に接する配線層を形成する工程と、前記配線層に第2半導体素子を搭載する工程と、前記第1封止樹脂に接し、かつ前記配線層および前記第2半導体素子を覆う第2封止樹脂を形成する工程と、前記基材を除去する工程と、を備え、前記基材を除去する工程では、前記基材の厚さ方向に交差し、かつ前記保護層の前記開口部から露出する端面が前記第2柱状体に現れることを特徴としている。 A manufacturing method of a semiconductor device provided by the third aspect of the present invention has an element main surface and an element back surface facing opposite sides in the thickness direction, and extends from the element main surface along the thickness direction. A step of preparing a first semiconductor element on which a first columnar body to be formed is formed; a step of forming a protective layer covering the base material and having an opening; and from the opening to the thickness direction of the base Forming a second columnar body extending along the substrate, mounting the first semiconductor element on the protective layer so that the back surface of the element faces the protective layer, and the first Forming a first sealing resin covering the semiconductor element, the first columnar body, and the second columnar body; and a wiring layer in contact with the first columnar body, the second columnar body, and the first sealing resin. Forming and mounting the second semiconductor element on the wiring layer A step of forming a second sealing resin in contact with the first sealing resin and covering the wiring layer and the second semiconductor element, and a step of removing the base material, and removing the base material The step of performing is characterized in that an end surface that intersects the thickness direction of the base material and is exposed from the opening of the protective layer appears in the second columnar body.
本発明の実施において好ましくは、前記基材を除去する工程の後に、前記保護層の前記開口部から露出した前記第2柱状体の前記端面に接するパッド層を無電解めっきにより形成する工程を備える。 In the implementation of the present invention, preferably, after the step of removing the base material, a step of forming a pad layer in contact with the end face of the second columnar body exposed from the opening of the protective layer by electroless plating is provided. .
本発明の実施において好ましくは、前記保護層を形成する工程では、前記基材と前記保護層との間に介在し、かつ前記保護層の前記開口部から露出する柱状体下地層をスパッタリング法により形成する工程を含む。 Preferably, in the embodiment of the present invention, in the step of forming the protective layer, a columnar base layer that is interposed between the base material and the protective layer and exposed from the opening of the protective layer is formed by a sputtering method. Forming.
本発明の実施において好ましくは、前記保護層を形成する工程では、フォトリソグラフィにより前記保護層が形成される。 In the practice of the present invention, preferably, in the step of forming the protective layer, the protective layer is formed by photolithography.
本発明の実施において好ましくは、前記第2柱状体を形成する工程では、電解めっきにより前記第2柱状体が形成される。 In the implementation of the present invention, preferably, in the step of forming the second columnar body, the second columnar body is formed by electrolytic plating.
本発明の実施において好ましくは、前記基材を除去する工程では、前記基材とともに前記柱状体下地層が除去される。 In the practice of the present invention, preferably, in the step of removing the base material, the columnar base layer is removed together with the base material.
本発明の実施において好ましくは、前記配線層を形成する工程では、前記第1柱状体および前記第1封止樹脂に接する配線下地層をスパッタリング法により形成する工程と、前記配線下地層に接するめっき層を電解めっきにより形成する工程と、を含む。 In the embodiment of the present invention, preferably, in the step of forming the wiring layer, a step of forming a wiring base layer in contact with the first columnar body and the first sealing resin by a sputtering method, and plating in contact with the wiring base layer Forming a layer by electrolytic plating.
本発明の実施において好ましくは、前記配線層を形成する工程では、前記めっき層を形成した後に、前記めっき層に接し、かつ前記第2半導体素子を搭載する接合層を電解めっきにより形成する工程を含む。 Preferably, in the embodiment of the present invention, in the step of forming the wiring layer, after forming the plating layer, a step of forming a bonding layer in contact with the plating layer and mounting the second semiconductor element by electrolytic plating Including.
本発明の実施において好ましくは、前記配線層を形成する工程では、前記めっき層に接し、かつ前記接合層の周囲を取り囲む枠状体をフォトリソグラフィにより形成する工程を含む。 Preferably, in the embodiment of the present invention, the step of forming the wiring layer includes a step of forming a frame-like body in contact with the plating layer and surrounding the periphery of the bonding layer by photolithography.
本発明の実施において好ましくは、前記第2半導体素子を搭載する工程では、前記第2半導体素子とともに前記配線層に受動素子が搭載される。 In the embodiment of the present invention, preferably, in the step of mounting the second semiconductor element, a passive element is mounted on the wiring layer together with the second semiconductor element.
本発明にかかる半導体装置は、第1半導体素子と、第1半導体素子に形成された第1柱状体と、第1柱状体に導通する配線層と、配線層に搭載された第2半導体素子と、第1半導体素子、第1柱状体、配線層および第2半導体素子を覆う封止樹脂を備える。また、当該半導体装置は、側面および端面を有するとともに、配線層に導通し、かつ平面視において第1柱状体とは離間して配置された第2柱状体を備え、側面が封止樹脂に覆われ、端面が封止樹脂から露出している。このような構成をとることによって、第1半導体素子および第2半導体素子の各々を搭載する基板が不要となり、装置のさらなる薄型化が可能となる。また、当該半導体装置において厚さ方向の導通経路となる第1柱状体および第2柱状体は、第2柱状体の端面以外は全て封止樹脂に覆われているため、実装時の熱衝撃により当該半導体装置の内部の導電経路に障害が発生するおそれがなくなる。したがって、当該半導体装置によればさらなる薄型化および信頼性の向上を図ることが可能となる。 A semiconductor device according to the present invention includes a first semiconductor element, a first columnar body formed in the first semiconductor element, a wiring layer conducting to the first columnar body, a second semiconductor element mounted on the wiring layer, And a sealing resin that covers the first semiconductor element, the first columnar body, the wiring layer, and the second semiconductor element. In addition, the semiconductor device includes a second columnar body that has a side surface and an end surface, is electrically connected to the wiring layer, and is spaced apart from the first columnar body in plan view, and the side surface is covered with the sealing resin. The end surface is exposed from the sealing resin. By adopting such a configuration, a substrate on which each of the first semiconductor element and the second semiconductor element is mounted becomes unnecessary, and the apparatus can be further reduced in thickness. In addition, the first columnar body and the second columnar body, which are conductive paths in the thickness direction in the semiconductor device, are all covered with the sealing resin except for the end surface of the second columnar body. There is no possibility of a failure occurring in the conductive path inside the semiconductor device. Therefore, according to the semiconductor device, it is possible to further reduce the thickness and improve the reliability.
本発明にかかる半導体装置の製造方法によれば、基材に第1半導体素子を搭載する工程と、第1柱状体を覆う第1封止樹脂を形成する工程と、第1封止樹脂に接し、かつ第2半導体素子を搭載する配線層を形成する工程と、基材を剥離する工程を備える。このような工程を備えることによって、当該半導体装置において、第1半導体素子および第2半導体素子の各々を搭載する基板を不要とすることができる。また、当該半導体装置の製造方法によれば、上記工程にあわせて、第2半導体素子および第2柱状体を覆う第2封止樹脂を形成する工程を備える。このよう工程を備えることによって、当該半導体装置において、第1柱状体および第2柱状体の双方が封止樹脂に覆われた構成とすることができる。 According to the semiconductor device manufacturing method of the present invention, the step of mounting the first semiconductor element on the base material, the step of forming the first sealing resin covering the first columnar body, and the first sealing resin are in contact with each other. And the process of forming the wiring layer which mounts a 2nd semiconductor element, and the process of peeling a base material are provided. By including such a process, the semiconductor device can be dispensed with a substrate on which each of the first semiconductor element and the second semiconductor element is mounted. Moreover, according to the manufacturing method of the semiconductor device, a step of forming the second sealing resin that covers the second semiconductor element and the second columnar body is provided in accordance with the above steps. By providing such a process, the semiconductor device can have a structure in which both the first columnar body and the second columnar body are covered with the sealing resin.
本発明のその他の特徴および利点は、添付図面に基づき以下に行う詳細な説明によって、より明らかとなろう。 Other features and advantages of the present invention will become more apparent from the detailed description given below with reference to the accompanying drawings.
本発明を実施するための形態(以下「実施形態」という。)について、添付図面に基づいて説明する。 A mode for carrying out the present invention (hereinafter referred to as “embodiment”) will be described with reference to the accompanying drawings.
〔第1実施形態〕
図1〜図8に基づき、本発明の第1実施形態にかかる半導体装置A10について説明する。半導体装置A10は、保護層11、第1半導体素子12、第1柱状体13、接着層14、配線層21、第2柱状体22、第2半導体素子23、接合層24、枠状体25、受動素子26、封止樹脂3およびパッド層4を備える。封止樹脂3は、第1封止樹脂31および第2封止樹脂32を含む。
[First Embodiment]
A semiconductor device A10 according to the first embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. The semiconductor device A10 includes a
図1は、半導体装置A10の斜視図であり、理解の便宜上、第2封止樹脂32を透過している。図2は、半導体装置A10の平面図であり、理解の便宜上、第2封止樹脂32を透過している。図3は、図2から第2半導体素子23、受動素子26およびはんだ層261を省略した半導体装置A10の平面図である。図4は、半導体装置A10の保護層11、第1半導体素子12、第1柱状体13および接着層14を示した平面図である。図5は、図2のV―V線に沿う断面図である。図6は、図2のVI―VI線(図2に示す一点鎖線)に沿う断面図である。図7は、図2のVII−VII線に沿う断面図である。図8は、図5の部分拡大図である。なお、図1において透過した第2封止樹脂32の外形を想像線(二点鎖線)で示している。
FIG. 1 is a perspective view of the semiconductor device A10 and transmits the second sealing
これらの図に示す半導体装置A10は、様々な電子機器の回路基板に表面実装される樹脂パッケージ形式のものである。図1および図2に示すように、半導体装置A10の第1半導体素子12の厚さ方向Z視(以下「平面視」という。)の形状は矩形状である。ここで、説明の便宜上、第1半導体素子12の厚さ方向Zに対して直角である半導体装置A10の長辺方向を第1方向Xと呼ぶ。また、第1半導体素子12の厚さ方向Zおよび第1方向Xに対していずれも直角である半導体装置A10の短辺方向を第2方向Yと呼ぶ。
The semiconductor device A10 shown in these drawings is of a resin package type that is surface-mounted on circuit boards of various electronic devices. As shown in FIGS. 1 and 2, the shape of the
保護層11は、図1および図4〜図7に示すように、後述する第1封止樹脂31の樹脂裏面311に接して配置され、かつ絶縁体の部材である。本実施形態においては、第1半導体素子12は接着層14を介して保護層11に搭載された構成となっている。保護層11は、電気絶縁性を有する合成樹脂から構成され、本実施形態においてはポリイミドから構成される。なお、保護層11は、第1半導体素子12の性状によっては配置を省略することができる。
As shown in FIGS. 1 and 4 to 7, the
第1半導体素子12は、半導体装置A10の機能中枢となる半導体素子であり、たとえば集積回路(IC)である。第1半導体素子12は、半導体装置A10に要求される機能に応じて様々な半導体素子を採ることができる。図5〜図7に示すように、第1半導体素子12は、その厚さ方向Zにおいて互いに反対側を向く素子主面121および素子裏面122を有する。素子主面121は、図5〜図7に示す第1半導体素子12の上面である。素子主面121には、第1柱状体13が複数形成されている。素子裏面122は、図5〜図7に示す第1半導体素子12の下面である。素子裏面122は、保護層11に対向し、かつ接着層14に接している。
The
第1柱状体13は、図1〜図8に示すように、第1半導体素子12の素子主面121から第1半導体素子12の厚さ方向Zに沿って延出する導電部材である。第1柱状体13は、たとえばCuから構成される。本実施形態にかかる第1柱状体13は、複数により構成される。各々の第1柱状体13の形状は、いずれも円柱状で、かつ同一である。第1柱状体13は、第1半導体素子12の素子主面121を含む部分に形成された回路(図示略)と配線層21とに導通している。また、第1柱状体13は、第1半導体素子12の厚さ方向Zに交差し、かつ第1半導体素子12の素子主面121と同方向を向く頂面131を有する。本実施形態にかかる頂面131の形状は、円形状である。頂面131は、配線層21に接している。
As shown in FIGS. 1 to 8, the first
接着層14は、図1〜図7に示すように、保護層11と第1半導体素子12の素子裏面122との間に介在する部材である。第1半導体素子12は、接着層14により保護層11に接着されることによって、保護層11に搭載された構成となっている。接着層14は、フィルム状の接着剤またはペースト状の接着剤から構成される。フィルム状の接着剤は、たとえばダイアタッチフィルム(DAF)である。ペースト状の接着剤は、たとえばAgペーストのような導電性を有するペーストや、ポリイミドを主成分とする電気絶縁性を有するペーストである。
The
配線層21は、図1〜図3および図5〜図8に示すように、第1柱状体13に導通する導電部材である。本実施形態にかかる配線層21は、後述する第1封止樹脂31の第1接合面312に接して配置されている。配線層21は、互いに積層された下地層211およびめっき層212から構成される。下地層211は、第1柱状体13の頂面131および第1封止樹脂31の第1接合面312に接し、かつめっき層212に覆われている。また、めっき層212は、第2半導体素子23、接合層24および枠状体25に接する部分を除き、第2封止樹脂32に覆われている。本実施形態においては、下地層211の厚さは200〜300nmであり、めっき層212の厚さは3〜10μmである。このため、下地層211は、めっき層212よりも厚さが薄く設定されている。
As shown in FIGS. 1 to 3 and FIGS. 5 to 8, the
図8に示すように、下地層211は、第1柱状体13の頂面131および第1封止樹脂31の第1接合面312に接する第1下地層211aと、第1下地層211aとめっき層212との間に介在する第2下地層211bを含む。本実施形態においては、第1下地層211aはTiから構成され、第2下地層211bはCuから構成される。また、めっき層212は、Cuから構成される。このため、第2下地層211bおよびめっき層212は、ともに同一の材料から構成される。
As shown in FIG. 8, the
第2柱状体22は、図1〜図3および図5〜図7に示すように、配線層21に導通し、かつ平面視において第1柱状体13とは離間して配置されるとともに、第1半導体素子12の厚さ方向Zに沿って延出する導電部材である。第2柱状体22は、配線層21の第2下地層211bおよびめっき層212と同一の材料から構成される。このため、本実施形態にかかる第2柱状体22は、Cuから構成される。また、本実施形態にかかる第2柱状体22は、第1柱状体13と同じく複数により構成される。各々の第2柱状体22の形状は、いずれも角柱状で、かつ同一である。
As shown in FIGS. 1 to 3 and FIGS. 5 to 7, the second
図3および図5〜図7に示すように、第2柱状体22は、第1半導体素子12の厚さ方向Zに沿う側面221と、側面221に交差する端面222を有する。本実施形態にかかる端面222は、第1半導体素子12の素子主面121と同方向を向く面である。側面221は、封止樹脂3に覆われている。本実施形態においては、側面221が第2封止樹脂32に覆われている。端面222は、封止樹脂3から露出している。本実施形態においては、端面222が後述する第2封止樹脂32の樹脂主面321から露出している。このため、本実施形態においては、第2柱状体22が配線層21のめっき層212に接して配置された構成となっている。また、本実施形態にかかる端面222は、矩形状である。端面222は、パッド層4に接している。
As shown in FIGS. 3 and 5 to 7, the second
第2半導体素子23は、配線層21に搭載され、かつ第1半導体素子12とともに半導体装置A10の機能中枢となる半導体素子である。第2半導体素子23は、たとえば集積回路であり、第1半導体素子12と同じく半導体装置A10に要求される機能に応じて様々な半導体素子を採ることができる。図1および図2に示すように、本実施形態にかかる第2半導体素子23は、いわゆるフリップチップ型の半導体素子である。図5〜図8に示す第2半導体素子23の下面には、複数の電極バンプ231が配置されている。各々の電極バンプ231は、接合層24に接している。本実施形態にかかる電極バンプ231は、Alから構成される。
The
接合層24は、図2、図3および図5〜図8に示すように、第2半導体素子23の電極バンプ231と配線層21のめっき層212との間に介在する導電部材である。第2半導体素子23は、接合層24により配線層21に固着されることによって、配線層21に搭載された構成となっている。あわせて、接合層24により第2半導体素子23と配線層21との導通が確保される。本実施形態にかかる接合層24は、互いに積層されたNi層およびSnを含む合金層から構成される。当該合金層は、たとえばSn−Sb系合金またはSn−Ag系合金などの鉛フリーはんだである。
As shown in FIGS. 2, 3, and 5 to 8, the
枠状体25は、図2、図3および図5〜図8に示すように、接合層24の周囲を取り囲み、かつ絶縁体の部材である。本実施形態においては、枠状体25は、配線層21のめっき層212および接合層24の双方に接している。枠状体25は、電気絶縁性を有する合成樹脂から構成され、本実施形態においてはポリイミドから構成される。
As shown in FIGS. 2, 3, and 5 to 8, the frame-
受動素子26は、図1、図2および図6に示すように、第2半導体素子23とともに配線層21に搭載された素子である。受動素子26は、はんだ層261により配線層21に固着されている。本実施形態にかかる受動素子26は、抵抗器である。受動素子26は、抵抗器以外に、コンデンサ、インダクタおよび水晶振動子など、第1半導体素子12および第2半導体素子23によって構成される半導体装置A10の回路に応じて様々な素子を採ることができる。また、本実施形態にかかるはんだ層261は、Sn−Sb系合金またはSn−Ag系合金などの鉛フリーのクリームはんだから構成される。
As shown in FIGS. 1, 2, and 6, the
封止樹脂3は、図1〜図3および図5〜図7に示すように、第1半導体素子12、第1柱状体13、配線層21および第2半導体素子23を覆う絶縁体の部材であり、第1封止樹脂31および第2封止樹脂32を含む。本実施形態にかかる第1封止樹脂31および第2封止樹脂32は、ともにエポキシ樹脂を主剤とした黒色の合成樹脂である。
As shown in FIGS. 1 to 3 and FIGS. 5 to 7, the sealing
図1〜図3および図5〜図7に示すように、第1封止樹脂31は、第1半導体素子12および第1柱状体13を覆う封止樹脂3の一部である。第1封止樹脂31は、第1半導体素子12の素子裏面122と同方向を向く樹脂裏面311と、樹脂裏面311とは反対側を向く第1接合面312を有する。第1接合面312から第1柱状体13の頂面131が露出している。
As shown in FIGS. 1 to 3 and FIGS. 5 to 7, the first sealing
図1〜図3および図5〜図7に示すように、第2封止樹脂32は、配線層21および第2半導体素子23を覆う封止樹脂3の一部である。第2封止樹脂32は、第1半導体素子12の素子主面121と同方向を向く樹脂主面321と、樹脂主面321とは反対側を向き、かつ第1封止樹脂31の第1接合面312に接する第2接合面322を有する。
As shown in FIGS. 1 to 3 and FIGS. 5 to 7, the second sealing
パッド層4は、図1〜図3および図5〜図7に示すように、第2柱状体22の端面222に接し、かつ半導体装置A10の外部に露出する導電部材である。パッド層4は、半導体装置A10を回路基板に実装する際に、半導体装置A10の端子として利用される部分である。本実施形態にかかるパッド層4は、第2封止樹脂32の樹脂主面321から半導体装置A10の外部に露出した構成となっている。また、本実施形態にかかるパッド層4は、互いに積層されたNi層、Pd層およびAu層から構成される。Ni層が端面222に接し、Pd層がNi層に接し、Au層がPd層に接する構成となっている。
As shown in FIGS. 1 to 3 and FIGS. 5 to 7, the
次に、図9〜図28に基づき、半導体装置A10の製造方法の一例について説明する。 Next, an example of a method for manufacturing the semiconductor device A10 will be described with reference to FIGS.
図9〜図27は、半導体装置A10の製造工程を説明する断面図である。図28は、半導体装置A10の製造工程を説明する平面図である。図9〜図27の断面位置は、半導体装置A10を示す図5の断面位置に対応している。なお、図9〜図28において示される後述する第1半導体素子80(または基材81)の厚さ方向Z、第1方向Xおよび第2方向Yは、図1〜図8において示される第1半導体素子12の厚さ方向Z、第1方向Xおよび第2方向Yに対応している。
9 to 27 are cross-sectional views illustrating the manufacturing process of the semiconductor device A10. FIG. 28 is a plan view for explaining the manufacturing process for the semiconductor device A10. 9 to 27 correspond to the cross-sectional position of FIG. 5 showing the semiconductor device A10. In addition, the thickness direction Z, the first direction X, and the second direction Y of the first semiconductor element 80 (or base material 81) to be described later shown in FIGS. 9 to 28 are the first shown in FIGS. This corresponds to the thickness direction Z, the first direction X, and the second direction Y of the
最初に、図9に示すように、厚さ方向Zにおいて互いに反対側を向く素子主面801および素子裏面802を有する第1半導体素子80を準備する。第1半導体素子80が半導体装置A10の第1半導体素子12に対応する。半導体装置A10の製造にかかる前工程において回路が形成されたシリコンウエハを対象に、切断線CLに沿ったダイシングにより第1半導体素子80を得ることができる。第1半導体素子80には、素子主面801から厚さ方向Zに沿って延出する第1柱状体803が形成されている。第1柱状体803が半導体装置A10の第1柱状体13に対応する。第1柱状体803は、素子主面801に対するフォトリソグラフィによりマスクを形成した後、電解めっきにより形成される。本実施形態にかかる第1柱状体803は、Cuから構成される。
First, as shown in FIG. 9, a
次いで、図10に示すように、基材81に絶縁膜811を形成する。本実施形態にかかる基材81は、単結晶のSiから構成されたシリコンウエハである。また、本実施形態にかかる絶縁膜811は、C4F8から構成される。絶縁膜811は、深掘りRIE(Reactive Ion Etching)の代表例であるボッシュプロセス(Bosch process)のうち、保護膜形成ステップを活用することにより形成することができる。この場合、C4F8ガスからプラズマによりラジカルを生成させることによって、基材81に絶縁膜811が形成される。絶縁膜811は、基材81の片面において形成される。
Next, as illustrated in FIG. 10, an insulating
次いで、図11に示すように、基材81を覆い、かつ絶縁膜811および後述する保護層82の双方に接する剥離層812を形成する。本実施形態にかかる剥離層812は、Tiから構成される。剥離層812は、スパッタリング法により形成される。
Next, as shown in FIG. 11, a
次いで、図12に示すように、基材81を覆い、かつ剥離層812に接する保護層82を形成する。保護層82が半導体装置A10の保護層11に対応する。本実施形態にかかる保護層82は、ポリイミドから構成される。保護層82は、スピンコータ(回転式塗布装置)などを用いた塗布により形成される。
Next, as illustrated in FIG. 12, a
次いで、図13に示すように、素子裏面802が基材81に対向するように、基材81に第1半導体素子80を搭載する。本実施形態においては、素子裏面802と基材81との間に接着層804を介在させたダイボンディングにより基材81に第1半導体素子80が搭載される。このとき、保護層82が素子裏面802に対向するとともに、接着層804が保護層82および素子裏面802の双方に接する。接着層804は、フィルム状の接着剤またはペースト状の接着剤から構成される。フィルム状の接着剤は、たとえばダイアタッチフィルム(DAF)である。ペースト状の接着剤は、たとえばAgペーストのような導電性を有するペーストや、ポリイミドを主成分とする電気絶縁性を有するペーストである。
Next, as shown in FIG. 13, the
第1半導体素子80の性状によっては、保護層82の形成を省略することができる。この場合において、先述した剥離層812には、たとえば熱剥離シートを適用する。当該熱剥離シートは、常温では接着性を有し、高温では対象物から剥離する性質を有する。また、剥離層812が当該熱剥離シートから構成される場合、図13に示す基材81に第1半導体素子80を搭載する工程において接着層804は不要である。
Depending on the properties of the
次いで、図14に示すように、第1半導体素子80および第1柱状体803を覆う第1封止樹脂83を形成する。第1封止樹脂83が半導体装置A10の第1封止樹脂31に対応する。第1封止樹脂83は、エポキシ樹脂を主剤とした黒色の合成樹脂である。第1封止樹脂83の形成にあたっては、まず、コンプレッション成形によって、保護層82(保護層82を省略する場合は剥離層812)に接し、かつ第1半導体素子80および第1柱状体803の全面を覆うように第1封止樹脂83を形成する。その後、基材81の厚さ方向Zにおいて、基材81とは反対側に位置する第1封止樹脂83の端部を機械研削により除去する。このとき第1柱状体803には、第1封止樹脂83から露出する第1頂面803aが形成される。
Next, as shown in FIG. 14, a first sealing
次いで、図15〜図23に示すように、第1柱状体803の第1頂面803aおよび第1封止樹脂83に接する配線層84を形成する。配線層84が半導体装置A10の配線層21に対応する。配線層84を形成する工程では、第1柱状体803の第1頂面803aおよび第1封止樹脂83に接する配線下地層841を形成する工程と、配線下地層841に接するめっき層842を形成する工程を含む。また、配線層84を形成する工程では、めっき層842を形成した後に、めっき層842に接する後述する第2柱状体85を形成する工程と、同じくめっき層842に接する後述する枠状体862および接合層863を形成する工程を含む。配線層84、第2柱状体85、枠状体862および接合層863は、次の手順により形成される。
Next, as shown in FIGS. 15 to 23, the
まず、図15に示すように、第1柱状体803の第1頂面803aおよび第1封止樹脂83に接する配線下地層841を形成する。配線下地層841が半導体装置A10の配線層21の下地層211に対応する。配線下地層841は、スパッタリング法により第1柱状体803の第1頂面803aが露出する第1封止樹脂83の面全体を覆うように形成される。本実施形態にかかる配線下地層841は、互いに積層されたTi層およびCu層から構成され、全体の厚さは200〜300nmである。配線下地層841の形成にあたっては、第1封止樹脂83に接するTi層を形成した後に当該Ti層に接するCu層を形成する。
First, as shown in FIG. 15, the
次いで、図16に示すように、めっき層842を形成するための第1マスク層891を、配線下地層841に対するフォトリソグラフィにより形成する。配線下地層841の全面を覆うように感光性レジストを塗布した後、当該感光性レジストに対して露光・現像を行うことにより第1マスク層891が形成される。当該感光性レジストは、たとえばスピンコータを用いて塗布される。このとき、第1マスク層891から配線下地層841の一部が露出する。
Next, as shown in FIG. 16, a
次いで、図17に示すように、第1マスク層891から露出した配線下地層841に接するめっき層842を形成する。めっき層842が半導体装置A10の配線層21のめっき層212に対応する。本実施形態にかかるめっき層842は、配線下地層841を導電経路とした電解めっきにより形成される。また、本実施形態にかかるめっき層842はCuから構成され、その厚さは3〜10μmである。めっき層842を形成した後、第1マスク層891を全て除去する。
Next, as shown in FIG. 17, a
次いで、図18に示すように、めっき層842に接し、かつ後述する接合層863の周囲を取り囲む枠状体862をフォトリソグラフィにより形成する。枠状体862が半導体装置A10の枠状体25に対応する。枠状体862は、配線下地層841およびめっき層842の全面を覆うように感光性ポリイミドを塗布した後、当該感光性ポリイミドに対して露光・現像を行うことにより形成される。当該感光性ポリイミドは、たとえばスピンコータを用いて塗布される。
Next, as shown in FIG. 18, a frame-
次いで、図19および図20に示すように、めっき層842に接し、かつ後述する第2半導体素子861を搭載する接合層863を形成する。接合層863が半導体装置A10の接合層24に対応する。
Next, as illustrated in FIGS. 19 and 20, a
図19に示すように、接合層863を形成するための第2マスク層892を、配線下地層841、めっき層842および枠状体862に対するフォトリソグラフィにより形成する。配線下地層841、めっき層842および枠状体862の全面を覆うように感光性レジストを塗布した後、当該感光性レジストに対して露光・現像を行うことにより第2マスク層892が形成される。第2マスク層892の形成に用いる感光性レジストと、第2マスク層892の形成方法とは、ともに第1マスク層891のそれらと同一である。このとき第2マスク層892には、枠状体862に囲まれた部分を含み、かつめっき層842の一部が露出する空洞部892aが形成される。本実施形態にかかる空洞部892aの形状は、直方体状(図示略)である。
As shown in FIG. 19, a
第2マスク層892を形成した後、図20に示すように、接合層863を形成する。本実施形態にかかる接合層863は、配線下地層841およびめっき層842を導電経路とした電解めっきによって、第2マスク層892の空洞部892aを埋めるように形成される。また、本実施形態にかかる接合層863は、互いに積層されたNi層およびSnを含む合金層から構成される。当該合金層は、たとえばSn−Sb系合金またはSn−Ag系合金などの鉛フリーはんだである。接合層863を形成した後、第2マスク層892を全て除去する。
After the
次いで、図21および図22に示すように、めっき層842に接し、かつ基材81の厚さ方向Zに沿って延出する第2柱状体85を形成する。第2柱状体85が半導体装置A10の第2柱状体22に対応する。
Next, as shown in FIGS. 21 and 22, a second
図21に示すように、第2柱状体85を形成するための第3マスク層893を、配線下地層841、めっき層842、枠状体862および接合層863に対するフォトリソグラフィにより形成する。配線下地層841、めっき層842、枠状体862および接合層863の全面を覆うように感光性レジストを塗布した後、当該感光性レジストに対して露光・現像を行うことにより第3マスク層893が形成される。第3マスク層893の形成に用いる感光性レジストと、第3マスク層893の形成方法とは、ともに第1マスク層891のそれらと同一である。このとき第3マスク層893には、めっき層842の一部が露出する空洞部893aが形成される。本実施形態にかかる空洞部893aの形状は、角柱状(図示略)である。
As shown in FIG. 21, a
第3マスク層893を形成した後、図22に示すように、第2柱状体85を形成する。本実施形態にかかる第2柱状体85は、接合層863と同様に配線下地層841およびめっき層842を導電経路とした電解めっきによって、第3マスク層893の空洞部893aを埋めるように形成される。また、本実施形態にかかる第2柱状体85は、Cuから構成される。第2柱状体85を形成した後、第3マスク層893を全て除去する。
After forming the
次いで、図23に示すように、めっき層842または枠状体862に覆われていない配線下地層841を全て除去する。配線下地層841は、たとえばウェットエッチングにより除去される。当該ウェットエッチングでは、たとえばH2SO4(硫酸)およびH2O2(過酸化水素)の混合溶液が用いられる。このとき、配線下地層841が除去された部分から、第1封止樹脂83の一部が露出する。この状態において、互いに積層された配線下地層841およびめっき層842が配線層84である。以上の手順により配線層84、第2柱状体85、枠状体862および接合層863が形成される。
Next, as shown in FIG. 23, all the
次いで、図24に示すように、配線層84に第2半導体素子861を搭載する。第2半導体素子861が半導体装置A10の第2半導体素子23に対応する。第2半導体素子861の搭載は、FCB(Flip Chip Bonding)により行う。第2半導体素子861の電極バンプ861aにフラックスを塗布した後、フリップチップボンダを用いて第2半導体素子861を接合層863に仮付けする。このとき接合層863は、配線層84と電極バンプ861aとの双方に挟まれた状態となる。その後、リフローにより接合層863を溶融させた後、冷却により接合層863を固化させることによって、第2半導体素子861の搭載が完了する。
Next, as shown in FIG. 24, the
図24に示すように、配線層84に第2半導体素子861を搭載する工程では、第2半導体素子861とともに配線層84に受動素子864が搭載される。本実施形態にかかる受動素子864は、抵抗器である。受動素子864の搭載にあたっては、クリームはんだから構成されるはんだ層865に受動素子864を配置し、接合層863と同時にはんだ層865を溶融・固化させることにより行われる。
As shown in FIG. 24, in the step of mounting the
次いで、図25に示すように、第1封止樹脂83に接し、かつ配線層84および第2半導体素子861を覆う第2封止樹脂87を形成する。第2封止樹脂87が半導体装置A10の第2封止樹脂32に対応する。第2封止樹脂87は、第1封止樹脂83と同じくエポキシ樹脂を主剤とした黒色の合成樹脂である。第2封止樹脂87の形成にあたっては、まず、コンプレッション成形によって、第1封止樹脂83に接し、かつ配線層84、第2柱状体85および第2半導体素子861の全面を覆うように第2封止樹脂87を形成する。その後、基材81の厚さ方向Zにおいて、第1封止樹脂83とは反対側に位置する第2封止樹脂87の端部を機械研削により除去する。このとき第2柱状体85には、基材81の厚さ方向Zに交差し、かつ第2封止樹脂87から露出する端面851が形成される。
Next, as shown in FIG. 25, a
次いで、図26に示すように、第2封止樹脂87から露出した第2柱状体85の端面851に接するパッド層88を形成する。パッド層88が半導体装置A10のパッド層4に対応する。本実施形態にかかるパッド層88は、無電解めっきによりNi層、Pd層、Au層の順に各層を析出させることで形成される。
Next, as shown in FIG. 26, a
次いで、図27に示すように、保護層82から基材81を除去する。本実施形態にかかる当該工程では、基材81とともに絶縁膜811および剥離層812が保護層82から除去される。まず、保護層82から基材81および絶縁膜811を除去する。このとき、絶縁膜811と剥離層812との界面において、基材81が絶縁膜811と一体となって剥離される。基材81および絶縁膜811を除去した後、保護層82に付着した剥離層812をウェットエッチングにより除去する。このとき、保護層82が外部に露出する構成となる。なお、保護層82を省略した場合は、ヒータなどにより基材81を加熱した後、第1半導体素子80および第1封止樹脂83から絶縁膜811と一体となった基材81と、剥離層812とを剥離する。
Next, as shown in FIG. 27, the
最後に、図28に示すように、切断線CLに沿って保護層82、第1封止樹脂83および第2封止樹脂87を切断し、第1封止樹脂83に覆われた第1半導体素子80と、第2封止樹脂87に覆われた第2半導体素子861とを構成単位とする個片に分割する。切断にあたっては、たとえばプラズマダイシングにより保護層82、第1封止樹脂83および第2封止樹脂87を切断する。当該工程において分割された個片が半導体装置A10となる。以上の工程を経ることによって、半導体装置A10が製造される。
Finally, as shown in FIG. 28, the
次に、半導体装置A10およびその製造方法の作用効果について説明する。 Next, functions and effects of the semiconductor device A10 and its manufacturing method will be described.
半導体装置A10は、第1半導体素子12と、第1半導体素子12に形成された第1柱状体13と、第1柱状体13に導通する配線層21と、配線層21に搭載された第2半導体素子23を備える。第1半導体素子12、第1柱状体13、配線層21および第2半導体素子23は、いずれも封止樹脂3に覆われている。また、半導体装置A10は、側面221および端面222を有するとともに、配線層21に導通し、かつ平面視において第1柱状体13とは離間して配置された第2柱状体22を備える。この場合において、側面221が封止樹脂3に覆われ、端面222が封止樹脂3から露出している。このような構成をとることによって、第1半導体素子12および第2半導体素子23の各々を搭載する基板が不要となり、装置のさらなる薄型化が可能となる。また、半導体装置A10において、第1半導体素子12の厚さ方向Zの導通経路となる第1柱状体13および第2柱状体22は、第2柱状体22の端面222以外は全て封止樹脂3に覆われている。このため、半導体装置A10の回路基板への実装時の熱衝撃によって、半導体装置A10の内部の導電経路に障害が発生するおそれがなくなる。したがって、半導体装置A10によれば、さらなる薄型化および信頼性の向上を図ることが可能となる。
The semiconductor device A10 includes a
ここで、半導体装置A10の製造方法によれば、基材81に第1半導体素子80を搭載する工程と、第1柱状体803を覆う第1封止樹脂83を形成する工程と、第1封止樹脂83に接する配線層84を形成する工程と、基材81を剥離する工程を備える。配線層84は、第2半導体素子861を搭載する。このような工程を備えることによって、半導体装置A10において、第1半導体素子12および第2半導体素子23の各々を搭載する基板を不要とすることができる。また、半導体装置A10の製造方法によれば、上記工程とあわせて、第2半導体素子23および第2柱状体22を覆う第2封止樹脂87を形成する工程を備える。このような工程を備えることによって、半導体装置A10において、第1柱状体13および第2柱状体22の双方が封止樹脂3に覆われた構成とすることができる。
Here, according to the manufacturing method of the semiconductor device A10, the step of mounting the
半導体装置A10は、第1封止樹脂31の樹脂裏面311に接して配置され、かつ絶縁体である保護層11を備える。本実施形態にかかる保護層11は、ポリイミドから構成される。保護層11を備えることによって、半導体装置A10の実装時の熱衝撃に対する信頼性をさらに向上させることができる。
The semiconductor device A10 includes a
半導体装置A10の導電部20は、互いに積層された下地層211およびめっき層212から構成され、下地層211が第1封止樹脂31に接している。また、下地層211は、Tiから構成され、かつ第1封止樹脂31に接する第1下地層211aと、Cuから構成され、かつ第1下地層211aとめっき層212との間に介在する第2下地層211bを含む。このような構成をとることによって、第2下地層211bおよびめっき層212が半導体装置A10の製造にかかる基材81の内部に拡散することと、保護層11または基材81から第2下地層211bが剥離することの両者を防ぐことができる。また、第2下地層211bによって、半導体装置A10の製造にかかる配線層84を形成する工程において、電解めっきによりめっき層842、第2柱状体85および接合層863を効率良く形成することができる。
The conductive portion 20 of the semiconductor device A <b> 10 includes a
半導体装置A10は、第2半導体素子23と配線層21との間に介在する接合層24を備える。接合層24を備えることによって、半導体装置A10の製造にかかる第2半導体素子861を搭載する工程において、第2半導体素子861をFCBにより配線層84に精度良く搭載することができる。ワイヤボンディングにより第2半導体素子861を配線層84に搭載する場合と比較して、半導体装置A10の平面視の大きさを縮小することができる。このことは、半導体装置A10の小型化に寄与する。
The semiconductor device A10 includes a
また、半導体装置A10は、接合層24の周囲を取り囲み、かつ絶縁体である枠状体25を備える。枠状体25を備えることによって、半導体装置A10の製造にかかる第2半導体素子861を搭載する工程において、リフローにより接合層863が溶融した際、枠状体862により接合層863を堰き止めることができる。このため、接合層863の溶融により配線層84に意図しない導電経路が形成されることを防ぐことができる。
The semiconductor device A10 includes a
半導体装置A10は、第2柱状体22の端面222に接し、かつ外部に露出するパッド層4を備える。本実施形態にかかるパッド層4は、互いに積層されたNi層、Pd層およびAu層から構成される。このような構成をとることによって、Ni層およびPd層により半導体装置A10の実装時の熱衝撃から第2柱状体22を保護することができる。また、半導体装置A10の実装時に、Au層によりパッド層4に対する鉛フリーのクリームはんだの濡れ性を改善することができる。
The semiconductor device A10 includes a
半導体装置A10は、配線層21に搭載された受動素子26を備える。このため、半導体装置A10において様々な回路を構成することができるため、半導体装置A10の機能の幅を拡げることができる。
The semiconductor device A10 includes a
〔第2実施形態〕
図29〜図32に基づき、本発明の第2実施形態にかかる半導体装置A20について説明する。これらの図において、先述した半導体装置A10と同一または類似の要素には同一の符号を付して、重複する説明を省略する。
[Second Embodiment]
A semiconductor device A20 according to the second embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. In these drawings, the same or similar elements as those of the semiconductor device A10 described above are denoted by the same reference numerals, and redundant description is omitted.
図29は、半導体装置A20の平面図であり、理解の便宜上、第2封止樹脂32を透過している。図30は、半導体装置A20の底面図である。図31は、半導体装置A20の保護層11、第1半導体素子12、第1柱状体13および接着層14を示した平面図である。図32は、図29のXXXII―XXXII線に沿う断面図である。
FIG. 29 is a plan view of the semiconductor device A20 and transmits the second sealing
本実施形態にかかる半導体装置A20は、保護層11、第2柱状体22およびパッド層4の構成が半導体装置A10と異なる。図29に示すように、半導体装置A20の平面視の形状は矩形状である。
The semiconductor device A20 according to this embodiment is different from the semiconductor device A10 in the configuration of the
図30〜図32に示すように、本実施形態にかかる保護層11には、第1半導体素子12の厚さ方向Zに貫通する開口部111が複数形成されている。各々の開口部111の形状は、矩形状である。本実施形態においては、第2柱状体22が開口部111を貫通した状態で配置されている。本実施形態にかかる保護層11は、ポリイミドから構成される。
As shown in FIGS. 30 to 32, the
図29、図30および図32に示すように、本実施形態にかかる第2柱状体22においては、側面221が第1封止樹脂31に覆われている。また、端面222が保護層11の開口部111から露出している。本実施形態にかかる端面222は、第1半導体素子12の素子裏面122と同方向を向く。このため、本実施形態においては、第2柱状体22が配線層21の下地層211に接して配置された構成となっている。
As shown in FIGS. 29, 30, and 32, in the second
図30および図32に示すように、本実施形態にかかるパッド層4は、第1封止樹脂31の樹脂裏面311と同方向を向く保護層11の表面から半導体装置A10の外部に露出した構成となっている。
As shown in FIGS. 30 and 32, the
次に、図33〜図41に基づき、半導体装置A20の製造方法の一例について説明する。 Next, an example of a method for manufacturing the semiconductor device A20 will be described with reference to FIGS.
図33〜図41は、半導体装置A20の製造工程を説明する断面図である。図33〜図41の断面位置は、半導体装置A20を示す図32の断面位置に対応している。 33 to 41 are cross-sectional views illustrating the manufacturing process of the semiconductor device A20. The cross-sectional positions in FIGS. 33 to 41 correspond to the cross-sectional positions in FIG. 32 showing the semiconductor device A20.
最初に、厚さ方向Zにおいて互いに反対側を向く素子主面801および素子裏面802を有する第1半導体素子80を準備する。第1半導体素子80が半導体装置A20の第1半導体素子12に対応する。本実施形態にかかる第1半導体素子80を準備する工程は、図9に示す半導体装置A10の製造にかかる第1半導体素子80を準備する工程と同一であるため、ここでの説明は省略する。また、第1半導体素子80には、素子主面801から厚さ方向Zに沿って延出する第1柱状体803が形成されている。本実施形態にかかる第1柱状体803は、半導体装置A10の製造にかかる第1柱状体803と同一である。このため、第1柱状体803が半導体装置A20の第1柱状体13に対応する。
First, a
次いで、基材81に絶縁膜811を形成する。本実施形態にかかる基材81の構成は、半導体装置A10の製造にかかる基材81の構成と同一である。また、本実施形態にかかる絶縁膜811を形成する工程は、図10に示す半導体装置A10の製造にかかる絶縁膜811を形成する工程と同一であるため、ここでの説明は省略する。
Next, an insulating
次いで、基材81を覆い、かつ絶縁膜811および後述する柱状体下地層813の双方に接する剥離層812を形成する。本実施形態にかかる剥離層812を形成する工程は、図11に示す半導体装置A10の製造にかかる剥離層812を形成する工程と同一であるため、ここでの説明は省略する。
Next, a
次いで、図33および図34に示すように、基材81を覆い、かつ開口部821を有する保護層82を形成する。保護層82を形成する工程では、基材81と保護層82との間に介在し、かつ保護層82の開口部821から露出する柱状体下地層813を形成する工程を含む。保護層82が半導体装置A20の保護層11に対応する。
Next, as shown in FIGS. 33 and 34, a
図33に示すように、保護層82を形成する前に柱状体下地層813を形成する。本実施形態にかかる柱状体下地層813は、Cuから構成され、かつ剥離層812に接する。柱状体下地層813は、スパッタリング法により形成される。
As shown in FIG. 33, a
柱状体下地層813を形成した後、図34に示すように、保護層82をフォトリソグラフィにより形成する。保護層82は、柱状体下地層813の全面を覆うように感光性ポリイミドを塗布した後、当該感光性ポリイミドに対して露光・現像を行うことにより形成される。当該感光性ポリイミドは、たとえばスピンコータを用いて塗布される。このとき保護層82には、開口部821が形成され、開口部821から柱状体下地層813の一部が露出する。本実施形態にかかる開口部821の平面視の形状は、矩形状(図示略)である。
After the
次いで、図35および図36に示すように、保護層82の開口部821から基材81の厚さ方向Zに沿って延出する第2柱状体85を形成する。第2柱状体85が半導体装置A20の第2柱状体22に対応する。
Next, as shown in FIGS. 35 and 36, a second
図35に示すように、第2柱状体85を形成するための第1マスク層891を、保護層82および柱状体下地層813に対するフォトリソグラフィにより形成する。保護層82および柱状体下地層813の全面を覆うように感光性レジストを塗布した後、当該感光性レジストに対して露光・現像を行うことにより第1マスク層891が形成される。当該感光性レジストは、たとえばスピンコータを用いて塗布される。このとき第1マスク層891には、柱状体下地層813の一部が露出する空洞部891aが形成される。本実施形態にかかる空洞部891aの形状は、角柱状(図示略)である。
As shown in FIG. 35, the
第1マスク層891を形成した後、図36に示すように、第2柱状体85を形成する。本実施形態にかかる第2柱状体85は、柱状体下地層813を導電経路とした電解めっきによって、第1マスク層891の空洞部891aを埋めるように形成される。また、本実施形態にかかる第2柱状体85は、Cuから構成される。第2柱状体85を形成した後、第1マスク層891を全て除去する。
After forming the
次いで、図37に示すように、素子裏面802が保護層82に対向するように、保護層82に第1半導体素子80を搭載する。本実施形態においては、素子裏面802および保護層82の双方に接する接着層804を用いたダイボンディングにより保護層82に第1半導体素子80が搭載される。接着層804の構成は、半導体装置A10の製造にかかる接着層804の構成と同一である。
Next, as shown in FIG. 37, the
次いで、図38に示すように、第1半導体素子80、第1柱状体803および第2柱状体85を覆う第1封止樹脂83を形成する。第1封止樹脂83が半導体装置A20の第1封止樹脂31に対応する。第1封止樹脂83は、エポキシ樹脂を主剤とした黒色の合成樹脂である。第1封止樹脂83の形成にあたっては、まず、コンプレッション成形によって、保護層82に接し、かつ第1半導体素子80、第1柱状体803および第2柱状体85の全面を覆うように第1封止樹脂83を形成する。その後、基材81の厚さ方向Zにおいて、保護層82とは反対側に位置する第1封止樹脂83の端部を機械研削により除去する。このとき第1柱状体803には、第1封止樹脂83から露出する第1頂面803aが形成される。あわせて、第2柱状体85には、第1封止樹脂83から露出する第2頂面852が形成される。
Next, as shown in FIG. 38, a first sealing
次いで、第1柱状体803の第1頂面803a、第2柱状体85の第2頂面852および第1封止樹脂83に接する配線層84を形成する。配線層84が半導体装置A20の配線層21に対応する。配線層84を形成する工程では、第1柱状体803の第1頂面803aおよび第1封止樹脂83に接する配線下地層841を形成する工程と、配線下地層841に接するめっき層842を形成する工程を含む。また、配線層84を形成する工程では、めっき層842を形成した後に、めっき層842に接する枠状体862および接合層863を形成する工程を含む。枠状体862が半導体装置A20の枠状体25に対応し、接合層863が半導体装置A20の接合層24に対応する。本実施形態にかかる配線層84を形成する工程は、図15〜図20および図23に示す半導体装置A10の製造にかかる配線層84を形成する工程(第2柱状体85を形成する工程を除く)と同様であるため、ここでの説明は省略する。
Next, the first
次いで、配線層84に第2半導体素子861を搭載する。第2半導体素子861が半導体装置A20の第2半導体素子23に対応する。本実施形態にかかる第2半導体素子861を搭載する工程は、図24に示す半導体装置A10の製造にかかる第2半導体素子861を搭載する工程と同一であるため、ここでの説明は省略する。また、当該工程では、第2半導体素子861とともに配線層84に受動素子864が搭載される。受動素子864の搭載方法は、図24に示す半導体装置A10の製造にかかる受動素子864の搭載方法と同一である。
Next, the
次いで、図39に示すように、第1封止樹脂83に接し、かつ配線層84および第2半導体素子861を覆う第2封止樹脂87を形成する。第2封止樹脂87が半導体装置A20の第2封止樹脂32に対応する。第2封止樹脂87は、第1封止樹脂83と同じくエポキシ樹脂を主剤とした黒色の合成樹脂である。第2封止樹脂87の形成にあたっては、まず、コンプレッション成形によって、第1封止樹脂83に接し、かつ配線層84および第2半導体素子861の全面を覆うように第2封止樹脂87を形成する。
Next, as shown in FIG. 39, a
次いで、図40に示すように、保護層82から基材81を除去する。本実施形態にかかる当該工程では、基材81とともに絶縁膜811、剥離層812および柱状体下地層813が保護層82から除去される。まず、保護層82から基材81および絶縁膜811を除去する。このとき、絶縁膜811と剥離層812との界面において、基材81が絶縁膜811と一体となって剥離される。基材81および絶縁膜811を除去した後、保護層82に付着した剥離層812および柱状体下地層813をウェットエッチングにより除去する。このとき、保護層82が外部に露出する構成となり、基材81の厚さ方向Zに交差し、かつ保護層82の開口部821から露出する端面851が第2柱状体85に現れる。
Next, as shown in FIG. 40, the
次いで、図41に示すように、保護層82の開口部821から露出した第2柱状体85の端面851に接するパッド層88を形成する。パッド層88が半導体装置A20のパッド層4に対応する。本実施形態にかかるパッド層88は、無電解めっきによりNi層、Pd層、Au層の順に各層を析出させることで形成される。
Next, as shown in FIG. 41, a
最後に、保護層82、第1封止樹脂83および第2封止樹脂87を切断し、第1封止樹脂83に覆われた第1半導体素子80と、第2封止樹脂87に覆われた第2半導体素子861とを構成単位とする個片に分割する。切断方法は、図28に示す半導体装置A10の製造にかかる切断方法と同一である。当該工程において分割された個片が半導体装置A20となる。以上の工程を経ることによって、半導体装置A20が製造される。
Finally, the
次に、半導体装置A20およびその製造方法の作用効果について説明する。 Next, functions and effects of the semiconductor device A20 and its manufacturing method will be described.
半導体装置A20は、半導体装置A10と同様の構成をとる第1半導体素子12、第1柱状体13、配線層21、第2半導体素子23および封止樹脂3を備える。また、半導体装置A20は、配線層21に導通し、かつ平面視において第1柱状体13とは離間して配置された第2柱状体22を備える。第2柱状体22は、側面221が封止樹脂3に覆われ、かつ端面222が封止樹脂3から露出している。このため、半導体装置A20においても、第1半導体素子12および第2半導体素子23の各々を搭載する基板が不要となり、装置のさらなる薄型化が可能となる。また、半導体装置A20においても、第1半導体素子12の厚さ方向Zの導通経路となる第1柱状体13および第2柱状体22は、第2柱状体22の端面222以外は全て封止樹脂3で覆われている。このため、半導体装置A20の実装時の熱衝撃により半導体装置A20の内部の導電経路に障害が発生するおそれがなくなる。したがって、半導体装置A20によっても、さらなる薄型化および信頼性の向上を図ることが可能となる。
The semiconductor device A20 includes a
ここで、半導体装置A20の製造方法によれば、基材81に保護層82を形成する工程と、基材81に第2柱状体85を形成する工程と、保護層82に第1半導体素子80を搭載する工程を備える。あわせて、第1柱状体803および第2柱状体85を覆う第1封止樹脂83を形成する工程と、第1封止樹脂83に接し、かつ第2半導体素子861を搭載する配線層84を形成する工程と、基材81を保護層82から剥離する工程を備える。このような工程を備えることによって、半導体装置A20においても、第1半導体素子12および第2半導体素子23の各々を搭載する基板を不要とし、かつ第1柱状体13および第2柱状体22の双方が封止樹脂3に覆われた構成とすることができる。
Here, according to the manufacturing method of the semiconductor device A20, the step of forming the
半導体装置A20の第2柱状体22は、第1封止樹脂31に覆われた構成となっている。このため、第1封止樹脂31の第1接合面312の面積が半導体装置A10よりも拡大するため、配線層21の配置面積をより広く確保されるため、配線層21に搭載される受動素子26の種類を増やすことができる。したがって、半導体装置A20において、より複雑な回路を構成することができる。
The second
本発明は、先述した実施形態に限定されるものではない。本発明の各部の具体的な構成は、種々に設計変更自在である。 The present invention is not limited to the embodiment described above. The specific configuration of each part of the present invention can be changed in various ways.
A10,A20:半導体装置
11:保護層
111:開口部
12:第1半導体素子
121:素子主面
122:素子裏面
13:第1柱状体
131:頂面
14:接着層
21:配線層
211:下地層
211a:第1下地層
211b:第2下地層
212:めっき層
22:第2柱状体
221:側面
222:端面
23:第2半導体素子
231:電極バンプ
24:接合層
25:枠状体
26:受動素子
261:はんだ層
3:封止樹脂
31:第1封止樹脂
311:樹脂裏面
312:第1接合面
32:第2封止樹脂
321:樹脂主面
322:第2接合面
4:パッド層
80:第1半導体素子
801:素子主面
802:素子裏面
803:第1柱状体
803a:第1頂面
804:接着層
81:基材
811:絶縁膜
812:剥離層
813:柱状体下地層
82:保護層
821:開口部
83:第1封止樹脂
84:配線層
841:配線下地層
842:めっき層
85:第2柱状体
851:端面
852:第2頂面
861:第2半導体素子
861a:電極バンプ
862:枠状体
863:接合層
864:受動素子
865:はんだ層
87:第2封止樹脂
88:パッド層
891:第1マスク層
891a:空洞部
892:第2マスク層
892a:空洞部
893:第3マスク層
893a空洞部
X:第1方向
Y:第2方向
Z:厚さ方向
CL:切断線
A10, A20: Semiconductor device 11: Protective layer 111: Opening 12: First semiconductor element 121: Element main surface 122: Element back surface 13: First columnar body 131: Top surface 14: Adhesive layer 21: Wiring layer 211: Bottom Base layer 211a: first base layer 211b: second base layer 212: plating layer 22: second columnar body 221: side surface 222: end surface 23: second semiconductor element 231: electrode bump 24: bonding layer 25: frame-like body 26: Passive element 261: Solder layer 3: Sealing resin 31: First sealing resin 311: Resin back surface 312: First bonding surface 32: Second sealing resin 321: Resin main surface 322: Second bonding surface 4: Pad layer 80: first semiconductor element 801: element main surface 802: element back surface 803: first columnar body 803a: first top surface 804: adhesive layer 81: base material 811: insulating film 812: release layer 813: columnar body Underlayer 82: Protective layer 821: Opening 83: First sealing resin 84: Wiring layer 841: Wiring underlayer 842: Plating layer 85: Second columnar body 851: End surface 852: Second top surface 861: Second semiconductor Element 861a: Electrode bump 862: Frame-like body 863: Bonding layer 864: Passive element 865: Solder layer 87: Second sealing resin 88: Pad layer 891: First mask layer 891a: Cavity portion 892: Second mask layer 892a : Cavity 893: third mask layer 893a cavity X: first direction Y: second direction Z: thickness direction CL: cutting line
Claims (33)
前記素子主面から前記第1半導体素子の厚さ方向に沿って延出する第1柱状体と、
前記第1柱状体に導通する配線層と、
前記配線層に搭載された第2半導体素子と、
前記配線層に導通し、かつ平面視において前記第1柱状体とは離間して配置されるとともに、前記第1半導体素子の厚さ方向に沿って延出する第2柱状体と、
前記第1半導体素子、前記第1柱状体、前記配線層および前記第2半導体素子を覆う封止樹脂と、を備え、
前記第2柱状体は、前記第1半導体素子の厚さ方向に沿う側面と、前記側面に交差する端面と、を有し、
前記側面が前記封止樹脂に覆われ、前記端面が前記封止樹脂から露出していることを特徴とする、半導体装置。 A first semiconductor element having an element main surface and an element back surface facing opposite sides in the thickness direction;
A first columnar body extending along the thickness direction of the first semiconductor element from the element main surface;
A wiring layer connected to the first columnar body;
A second semiconductor element mounted on the wiring layer;
A second columnar body that is electrically connected to the wiring layer and that is spaced apart from the first columnar body in plan view and that extends along the thickness direction of the first semiconductor element;
A sealing resin that covers the first semiconductor element, the first columnar body, the wiring layer, and the second semiconductor element;
The second columnar body has a side surface along the thickness direction of the first semiconductor element, and an end surface intersecting the side surface,
The semiconductor device, wherein the side surface is covered with the sealing resin, and the end surface is exposed from the sealing resin.
前記第1半導体素子の前記素子主面と同方向を向く樹脂主面と、前記樹脂主面とは反対側を向き、かつ前記第1接合面に接する第2接合面と、を有する第2封止樹脂と、を含み、
前記第1封止樹脂は、前記第1半導体素子および前記第1柱状体を覆い、
前記第2封止樹脂は、前記配線層および前記第2半導体素子を覆っている、請求項1に記載の半導体装置。 The sealing resin includes a first sealing resin having a resin back surface facing the same direction as the element back surface of the first semiconductor element, and a first bonding surface facing the opposite side of the resin back surface;
A second seal having a resin main surface facing in the same direction as the element main surface of the first semiconductor element, and a second bonding surface facing away from the resin main surface and in contact with the first bonding surface. A stop resin,
The first sealing resin covers the first semiconductor element and the first columnar body,
The semiconductor device according to claim 1, wherein the second sealing resin covers the wiring layer and the second semiconductor element.
前記下地層は、前記第1柱状体および前記第1封止樹脂の前記第1接合面に接し、かつ前記めっき層よりも厚さが薄く設定されている、請求項2ないし8のいずれかに記載の半導体装置。 The wiring layer is composed of a base layer and a plating layer stacked on each other,
The base layer is in contact with the first joint surface of the first columnar body and the first sealing resin, and is set to be thinner than the plating layer. The semiconductor device described.
前記第2下地層および前記めっき層は、ともに同一の材料から構成される、請求項9に記載の半導体装置。 The underlayer includes a first underlayer that is in contact with the first columnar body and the first bonding surface of the first sealing resin, and a second underlayer interposed between the first underlayer and the plating layer. And including
The semiconductor device according to claim 9, wherein the second base layer and the plating layer are both made of the same material.
前記素子裏面が基材に対向するように、前記基材に前記第1半導体素子を搭載する工程と、
前記第1半導体素子および前記第1柱状体を覆う第1封止樹脂を形成する工程と、
前記第1柱状体および前記第1封止樹脂に接する配線層を形成する工程と、
前記配線層に第2半導体素子を搭載する工程と、
前記第1封止樹脂に接し、かつ前記配線層および前記第2半導体素子を覆う第2封止樹脂を形成する工程と、
前記基材を除去する工程と、を備え、
前記配線層を形成する工程では、前記基材の厚さ方向に沿って延出する第2柱状体を形成する工程を含み、
前記第2封止樹脂を形成する工程では、前記第2柱状体には、前記基材の厚さ方向に交差し、かつ前記第2封止樹脂から露出する端面が形成されていることを特徴とする、半導体装置の製造方法。 A step of preparing a first semiconductor element having an element main surface and an element back surface facing in opposite directions in the thickness direction and having a first columnar body extending from the element main surface along the thickness direction When,
Mounting the first semiconductor element on the substrate such that the back surface of the element faces the substrate;
Forming a first sealing resin covering the first semiconductor element and the first columnar body;
Forming a wiring layer in contact with the first columnar body and the first sealing resin;
Mounting a second semiconductor element on the wiring layer;
Forming a second sealing resin in contact with the first sealing resin and covering the wiring layer and the second semiconductor element;
Removing the base material, and
The step of forming the wiring layer includes a step of forming a second columnar body extending along the thickness direction of the base material,
In the step of forming the second sealing resin, the second columnar body is formed with an end surface that intersects the thickness direction of the base material and is exposed from the second sealing resin. A method for manufacturing a semiconductor device.
基材を覆い、かつ開口部を有する保護層を形成する工程と、
前記開口部から前記基材の厚さ方向に沿って延出する第2柱状体を前記基材に形成する工程と、
前記素子裏面が前記保護層に対向するように、前記保護層に前記第1半導体素子を搭載する工程と、
前記第1半導体素子、前記第1柱状体および前記第2柱状体を覆う第1封止樹脂を形成する工程と、
前記第1柱状体、前記第2柱状体および前記第1封止樹脂に接する配線層を形成する工程と、
前記配線層に第2半導体素子を搭載する工程と、
前記第1封止樹脂に接し、かつ前記配線層および前記第2半導体素子を覆う第2封止樹脂を形成する工程と、
前記基材を除去する工程と、を備え、
前記基材を除去する工程では、前記基材の厚さ方向に交差し、かつ前記保護層の前記開口部から露出する端面が前記第2柱状体に現れることを特徴とする、半導体装置の製造方法。 A step of preparing a first semiconductor element having an element main surface and an element back surface facing in opposite directions in the thickness direction and having a first columnar body extending from the element main surface along the thickness direction When,
Forming a protective layer covering the substrate and having an opening;
Forming a second columnar body extending from the opening along the thickness direction of the base material on the base material;
Mounting the first semiconductor element on the protective layer such that the back surface of the element faces the protective layer;
Forming a first sealing resin covering the first semiconductor element, the first columnar body, and the second columnar body;
Forming a wiring layer in contact with the first columnar body, the second columnar body, and the first sealing resin;
Mounting a second semiconductor element on the wiring layer;
Forming a second sealing resin in contact with the first sealing resin and covering the wiring layer and the second semiconductor element;
Removing the base material, and
In the step of removing the substrate, an end surface that intersects the thickness direction of the substrate and is exposed from the opening of the protective layer appears in the second columnar body. Method.
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