JP2021061364A - 半導体装置及び半導体装置の製造方法 - Google Patents

半導体装置及び半導体装置の製造方法 Download PDF

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Abstract

【課題】封止樹脂と配線との剥離を抑制すること。【解決手段】半導体装置1Aは、基板10と、主面配線21と、主面配線21に導通した半導体素子30と、厚さ方向zに交差する方向を向く樹脂側面41,42を有しており、主面配線21及び半導体素子30を封止する封止樹脂40と、主面配線21に導通するものであって、基板10から露出する露出裏面21rを有する貫通配線22と、主面配線21に導通するものであって、樹脂側面41,42から露出する露出側面23xを有する柱状導電体23とを備える。基板10及び封止樹脂40によって柱状導電体23が厚さ方向zの両側から支持されている。【選択図】図5

Description

本開示は、半導体装置及び半導体装置の製造方法に関する。
近年の電子機器の小型化に伴い、電子機器に用いられる半導体装置の小型化が進められている。そこで、複数の電極を有する半導体素子と、半導体素子のうちの複数の電極が形成される裏面を覆う絶縁層と、絶縁層に形成されるとともに複数の電極と電気的に接続され、半導体素子よりも外方に位置する複数の配線とを備える、いわゆるFan−Out型の半導体装置が提案されている。これにより、半導体装置の小型化を図りつつ、半導体装置が実装される配線基板の配線パターンの形状に柔軟に対応できる。
このようなFan−Out型の半導体装置の一例として特許文献1の半導体装置は、矩形状のダイパッドと、及びダイパッドの周囲に配置された複数のリードと、ダイパッド上に実装された半導体チップと、半導体チップを封止する封止樹脂とを備える。複数のリードは、半導体チップと半導体装置の外部とを電気的に接続する配線となる。この半導体装置の製造方法では、複数のダイパッド、及び各ダイパッドの周囲に配置された複数のリードが形成されたリードフレームにおいて、各ダイパッドに半導体チップが実装された後、そのリードフレーム上の全ての半導体チップが一括して樹脂によって封止される。そして、予め設定されたダイシングラインに沿って、ダイシングソーが樹脂及びリードフレームを切断することによって各リードがリードフレームから切り離されて、半導体装置の個体が得られる。このような半導体装置では、リードの下面及びリードにおけるダイシングソーによって切断された切断面は、封止樹脂から露出している。
特開2013−239740号公報
ところで、ダイシングによってリード及び樹脂を切断するとき、リードと樹脂とが剥離するおそれがある。
本開示の目的は、封止樹脂と配線との剥離を抑制できる半導体装置及び半導体装置の製造方法を提供することにある。
上記課題を解決する半導体装置は、厚さ方向に互いに反対側を向く絶縁主面及び絶縁裏面を有する電気絶縁性の絶縁部材と、前記厚さ方向に互いに反対側を向く配線主面及び配線裏面を有しており、前記配線裏面が前記絶縁主面と対向するように前記絶縁主面に積層された主面配線と、前記主面配線に導通しており、前記厚さ方向において前記主面配線に対して前記絶縁部材とは反対側に配置された半導体素子と、前記厚さ方向に交差する方向を向く樹脂側面を有しており、前記主面配線及び前記半導体素子を封止する封止樹脂と、前記主面配線に導通するものであって、前記配線裏面から前記厚さ方向に延びており、前記絶縁裏面から露出する露出裏面を有する貫通配線と、前記主面配線に導通するものであって、前記配線主面から前記厚さ方向において前記貫通配線とは反対側に延びており、前記樹脂側面から露出する露出側面を有する柱状導電体と、を備える半導体装置であって、前記絶縁部材及び前記封止樹脂によって前記柱状導電体が前記厚さ方向の両側から支持されている。
この構成によれば、封止樹脂の樹脂側面から露出する柱状導電体が厚さ方向において絶縁部材及び封止樹脂によって支持された構成であるため、ダイシングによって封止樹脂及び柱状導電体が切断される場合に封止樹脂から柱状導電体が剥離することを抑制できる。
上記課題を解決する半導体装置は、厚さ方向に互いに反対側を向く絶縁主面及び絶縁裏面を有する電気絶縁性の絶縁部材と、前記厚さ方向に互いに反対側を向く配線主面及び配線裏面を有しており、前記配線裏面が前記絶縁主面と対向するように前記絶縁主面に積層された主面配線と、前記主面配線に導通しており、前記厚さ方向において前記主面配線に対して前記絶縁部材とは反対側に配置された半導体素子と、前記厚さ方向に交差する方向を向く樹脂側面を有しており、前記主面配線及び前記半導体素子を封止する封止樹脂と、前記主面配線に導通するものであって、前記配線裏面から前記厚さ方向に延びており、前記絶縁裏面から露出する露出裏面を有する貫通配線と、を備える半導体装置であって、前記主面配線は、前記貫通配線よりも前記樹脂側面側に延びる側面側突出部を有し、前記側面側突出部は、前記樹脂側面から露出する配線端面を有し、前記絶縁部材及び前記封止樹脂によって前記主面配線が前記厚さ方向の両側から支持されている。
この構成によれば、封止樹脂の樹脂側面から露出する主面配線が厚さ方向において絶縁部材及び封止樹脂によって支持された構成であるため、ダイシングによって封止樹脂及び主面配線が切断される場合に封止樹脂から主面配線が剥離することを抑制できる。
上記課題を解決する半導体装置の製造方法は、厚さ方向において反対側を向く主面及び裏面と、前記厚さ方向における前記主面と前記裏面との間に設けられており、前記厚さ方向に交差する方向を向く側面とを有する貫通配線を形成する貫通配線形成工程と、前記貫通配線の前記側面の全てを覆い、前記厚さ方向において反対側を向く絶縁主面及び絶縁裏面の両方から前記貫通配線を露出させるように絶縁部材を形成する絶縁部材形成工程と、前記厚さ方向において反対側を向く配線主面及び配線裏面を有し、前記配線裏面が前記貫通配線と導通するように主面配線を前記絶縁主面に形成する主面配線形成工程と、前記厚さ方向からみて前記絶縁部材と重なるように前記配線主面に柱状導電体を形成する導電体形成工程と、前記配線主面に半導体素子を搭載する素子搭載工程と、前記主面配線、前記柱状導電体、及び前記半導体素子のそれぞれの全体を覆う樹脂層を形成する樹脂層形成工程と、前記樹脂層及び前記柱状導電体を前記厚さ方向に切断することによって前記主面配線、前記柱状導電体、及び前記半導体素子を覆う封止樹脂を形成するとともに前記柱状導電体を前記封止樹脂の樹脂側面から露出させる切断工程と、を備える。
この構成によれば、封止樹脂の樹脂側面から露出する柱状導電体が厚さ方向において絶縁部材及び封止樹脂によって支持された構成であるため、ダイシングによって封止樹脂及び柱状導電体が切断される場合に封止樹脂から柱状導電体が剥離することを抑制できる。
上記課題を解決する半導体装置の製造方法は、厚さ方向において反対側を向く主面及び裏面と、前記厚さ方向における前記主面と前記裏面との間に設けられており、前記厚さ方向に交差する方向を向く側面とを有する貫通配線を形成する貫通配線形成工程と、前記貫通配線の前記側面の全てを覆い、前記厚さ方向において反対側を向く絶縁主面及び絶縁裏面の両方から前記貫通配線を露出させるように絶縁部材を形成する絶縁部材形成工程と、前記厚さ方向において反対側を向く配線主面及び配線裏面を有し、前記配線裏面が前記貫通配線と導通するように主面配線を前記絶縁主面に形成する主面配線形成工程と、前記配線主面に半導体素子を搭載する素子搭載工程と、前記主面配線及び前記半導体素子のそれぞれの全体を覆う樹脂層を形成する樹脂層形成工程と、前記樹脂層及び前記主面配線を前記厚さ方向に切断することによって前記主面配線及び前記半導体素子を覆う封止樹脂を形成するとともに前記主面配線を前記封止樹脂の樹脂側面から露出させる切断工程と、を備える。
この構成によれば、封止樹脂の樹脂側面から露出する主面配線が厚さ方向において絶縁部材及び封止樹脂によって支持された構成であるため、ダイシングによって封止樹脂及び主面配線が切断される場合に封止樹脂から主面配線が剥離することを抑制できる。
上記課題を解決する半導体装置の製造方法は、厚さ方向において反対側を向く絶縁主面及び絶縁裏面を有する絶縁部材を形成する絶縁部材形成工程と、前記絶縁裏面から露出する貫通配線と、前記厚さ方向において反対側を向く配線主面及び配線裏面を有し、前記配線裏面において前記貫通配線と導通するように前記絶縁主面に積層される主面配線とを形成する第1内部電極形成工程と、前記配線主面に積層される柱状導電体を形成する第2内部電極形成工程と、前記配線主面に半導体素子を搭載する素子搭載工程と、前記主面配線、前記柱状導電体、及び前記半導体素子のそれぞれの全体を覆う樹脂層を形成する樹脂層形成工程と、前記樹脂層及び前記柱状導電体を前記厚さ方向に切断することによって前記主面配線、前記柱状導電体、及び前記半導体素子を覆う封止樹脂を形成するとともに前記柱状導電体を前記封止樹脂の樹脂側面から露出させる切断工程と、を備える。
この構成によれば、封止樹脂の樹脂側面から露出する柱状導電体が厚さ方向において絶縁部材及び封止樹脂によって支持された構成であるため、ダイシングによって封止樹脂及び柱状導電体が切断される場合に封止樹脂から柱状導電体が剥離することを抑制できる。
上記課題を解決する半導体装置の製造方法は、厚さ方向において反対側を向く絶縁主面及び絶縁裏面を有する絶縁部材を形成する絶縁部材形成工程と、前記絶縁裏面から露出する貫通配線と、前記厚さ方向において反対側を向く配線主面及び配線裏面を有し、前記配線裏面において前記貫通配線と導通するように前記絶縁主面に積層される主面配線とを形成する内部電極形成工程と、前記配線主面に半導体素子を搭載する素子搭載工程と、前記主面配線及び前記半導体素子のそれぞれの全体を覆う樹脂層を形成する樹脂層形成工程と、前記樹脂層及び前記主面配線を前記厚さ方向に切断することによって前記主面配線及び前記半導体素子を覆う封止樹脂を形成するとともに前記主面配線を前記封止樹脂の樹脂側面から露出させる切断工程と、を備える。
この構成によれば、封止樹脂の樹脂側面から露出する主面配線が厚さ方向において絶縁部材及び封止樹脂によって支持された構成であるため、ダイシングによって封止樹脂及び主面配線が切断される場合に封止樹脂から主面配線が剥離することを抑制できる。
上記半導体装置及び半導体装置の製造方法によれば、封止樹脂と配線との剥離を抑制できる。
第1実施形態の半導体装置の斜視図。 図1の半導体装置の違う角度からみた斜視図。 図1の半導体装置の底面図。 図1の半導体装置の側面図。 図3の5−5線の断面図。 図5の貫通配線及びその周辺の拡大図。 図5の接合部及びその周辺の拡大図。 第1実施形態の半導体装置を回路基板に実装した状態の断面図。 第1実施形態の半導体装置の製造方法について、製造工程の一工程の一例を示す説明図。 半導体装置の製造方法について、製造工程の一工程の一例を示す説明図。 半導体装置の製造方法について、製造工程の一工程の一例を示す説明図。 半導体装置の製造方法について、製造工程の一工程の一例を示す説明図。 図12の主面配線の一部及びその周辺の拡大図。 半導体装置の製造方法について、製造工程の一工程の一例を示す説明図。 半導体装置の製造方法について、製造工程の一工程の一例を示す説明図。 図15の貫通配線及びその周辺の拡大図。 半導体装置の製造方法について、製造工程の一工程の一例を示す説明図。 図17の接合部及びその周辺の拡大図。 半導体装置の製造方法について、製造工程の一工程の一例を示す説明図。 半導体装置の製造方法について、製造工程の一工程の一例を示す説明図。 半導体装置の製造方法について、製造工程の一工程の一例を示す説明図。 半導体装置の製造方法について、製造工程の一工程の一例を示す説明図。 半導体装置の製造方法について、製造工程の一工程の一例を示す説明図。 半導体装置の製造方法について、製造工程の一工程の一例を示す説明図。 比較例の半導体装置の断面図。 図25の貫通配線及びその周辺の拡大図。 比較例の半導体装置について、封止樹脂の樹脂側面からみた主面配線及びその周辺の拡大図。 第1実施形態の半導体装置について、貫通配線及びその周辺の拡大図。 第1実施形態の半導体装置について、封止樹脂の樹脂側面からみた主面配線及びその周辺の拡大図。 第1実施形態の半導体装置の一部を示す斜視図。 第2実施形態の半導体装置の断面図。 図31の外部電極及びその周辺の拡大図。 第2実施形態の半導体装置の製造方法について、製造工程の一工程の一例を示す説明図。 半導体装置の製造方法について、製造工程の一工程の一例を示す説明図。 半導体装置の製造方法について、製造工程の一工程の一例を示す説明図。 半導体装置の製造方法について、製造工程の一工程の一例を示す説明図。 図35の主面配線の一部及びその周辺の拡大図。 半導体装置の製造方法について、製造工程の一工程の一例を示す説明図。 半導体装置の製造方法について、製造工程の一工程の一例を示す説明図。 図38の柱状導電体及びその周辺の拡大図。 半導体装置の製造方法について、製造工程の一工程の一例を示す説明図。 半導体装置の製造方法について、製造工程の一工程の一例を示す説明図。 半導体装置の製造方法について、製造工程の一工程の一例を示す説明図。 半導体装置の製造方法について、製造工程の一工程の一例を示す説明図。 半導体装置の製造方法について、製造工程の一工程の一例を示す説明図。 半導体装置の製造方法について、製造工程の一工程の一例を示す説明図。 半導体装置の製造方法について、製造工程の一工程の一例を示す説明図。 半導体装置の製造方法について、製造工程の一工程の一例を示す説明図。 変更例の半導体装置の断面図。 変更例の半導体装置の断面図。 変更例の半導体装置の製造方法における一工程の一例を示す説明図。 変更例の半導体装置の製造方法における一工程の一例を示す説明図。
以下、半導体装置及び半導体装置の製造方法の実施形態について図面を参照して説明する。以下に示す各実施形態は、技術的思想を具体化するための構成や方法を例示するものであり、各構成部品の材質、形状、構造、配置、寸法等を下記のものに限定するものではない。以下の各実施形態は、種々の変更を加えることができる。また、図面については、図示の都合上、一部模式的に示している。また、本開示において、「ある方向から見てAがBと重なる」とは、特段の断りのない限り、Aの全てがBに重なっている構成と、Aの一部がBに重なっている構成とを含む。
[第1実施形態]
(半導体装置の構成)
図1〜図8を参照して、本開示の第1実施形態にかかる半導体装置1Aの構成について説明する。なお、理解の便宜上、図1及び図3において、後述する基板10及び封止樹脂40を透過し、内設される各部材の位置関係を示すように、各部材を破線にて示している。
図1〜図3に示すように、半導体装置1Aは、絶縁部材の一例である基板10、内部電極20、半導体素子30、封止樹脂40、及び外部電極50を備える。これらの図に示す半導体装置1Aは、様々な電子機器の回路基板CB(図8参照)に表面実装される装置である。図3に示すとおり、本実施形態の半導体装置1Aは、内部電極20が半導体素子30よりも外側に引き出されることによって外部電極50が半導体素子30の外側に位置するFan−Out型の半導体装置である。
ここで、説明の便宜上、基板10の厚さ方向を厚さ方向zと呼ぶ。また、厚さ方向zに対して直交する半導体装置1Aの1つの辺に沿った方向を第1方向xと呼ぶ。また、基板10の厚さ方向z及び第1方向xの双方に対して直交する方向を第2方向yと呼ぶ。
図3に示すように、厚さ方向zから見て、半導体装置1Aの形状は、略正方形である。なお、厚さ方向zからみた半導体装置1Aの形状は、正方形に限られず、任意に変更可能である。一例では、厚さ方向zからみた半導体装置1Aの形状は、第1方向x及び第2方向yの一方が長辺方向となり、第1方向x及び第2方向yの他方が短辺方向となる矩形状であってもよい。
基板10は、半導体素子30を搭載し、半導体装置1Aの基礎となる支持部材である。図3に示すとおり、本実施形態では、厚さ方向zからみた基板10の形状は、略正方形である。なお、厚さ方向zからみた基板10の形状は、正方形に限られず、任意に変更可能である。一例では、厚さ方向zからみた基板10の形状は、第1方向x及び第2方向yの一方が長辺方向となり、第1方向x及び第2方向yの他方が短辺方向となる矩形状であってもよい。
基板10は、絶縁主面の一例である基板主面10s、絶縁裏面の一例である基板裏面10r、及び絶縁側面の一例である複数(本実施形態では4つ)の基板側面11〜14を有する。図4に示すように、基板主面10s及び基板裏面10rは、厚さ方向zにおいて互いに反対側を向いている。基板主面10sは平坦であり、基板裏面10rは平坦である。基板側面11〜14は、厚さ方向zにおいて基板主面10sと基板裏面10rとの間に挟まれている。本実施形態では、基板側面11〜14はそれぞれ平坦である。図3及び図4に示すように、基板側面11〜14はそれぞれ、基板主面10s及び基板裏面10rに対して交差、本実施形態では直交している。基板側面11,12は第1方向xに沿う面であり、基板側面13,14は第2方向yに沿う面である。基板側面11及び基板側面12は、第1方向xにおいて互いに離間して配置されており、かつ第1方向xにおいて互いに反対側を向いている。基板側面13及び基板側面14は、第2方向yにおいて互いに離間して配置されており、かつ第2方向yにおいて互いに反対側を向いている。なお、以降の説明において、便宜上、厚さ方向zにおいて、基板裏面10rから基板主面10sに向かう方向を「上方」とし、基板主面10sから基板裏面10rに向かう方向を「下方」とする。したがって、基板主面10sは基板10の上面ともいえ、基板裏面10rは基板10の下面ともいえる。
基板10は、例えば電気絶縁性を有する材料からなる。この材料としては、例えば、エポキシ樹脂等を主剤とした合成樹脂、セラミックス、ガラス等を用いることができる。本実施形態では、基板10は、エポキシ樹脂を主剤とした合成樹脂が用いられている。基板10は、厚さ方向zにおいて、基板主面10sから基板裏面10rまでを貫通する複数の貫通孔15を有する。各貫通孔15は、基板10の各辺に対して4つずつ設けられている。厚さ方向zからみた貫通孔15の形状は、例えば矩形状である。本実施形態では、厚さ方向zからみた貫通孔15の形状は、第1方向x及び第2方向yの一方が長辺方向となり、第1方向x及び第2方向yの他方が短辺方向となる矩形状である。なお、厚さ方向zからみた貫通孔15の形状は、円形状や楕円形状であってもよいし、多角形状であってもよい。
封止樹脂40は、厚さ方向zからみて、基板10と重なっている。封止樹脂40は、基板10上に形成されている。封止樹脂40は、内部電極20及び半導体素子30を封止している。
図1〜図4に示すように、封止樹脂40は、樹脂主面40s、樹脂裏面40r、複数(本実施形態では4つ)の樹脂側面41〜44を有する。樹脂主面40s及び樹脂裏面40rは、厚さ方向zにおいて互いに反対側を向いている。樹脂主面40sは平坦であり、樹脂裏面40rは平坦である。樹脂側面41〜44は、厚さ方向zにおいて樹脂主面40s及び樹脂裏面40rとの間に挟まれている。本実施形態では、樹脂側面41〜44はそれぞれ平坦である。樹脂側面41〜44はそれぞれ、樹脂主面40s及び樹脂裏面40rに対して交差、本実施形態では直交している。樹脂側面41,42は第1方向xに沿う面であり、樹脂側面43,44は第2方向yに沿う面である。樹脂側面41,42は第1方向xに沿う面であり、樹脂側面43,44は第2方向yに沿う面である。樹脂側面41及び樹脂側面42は、第1方向xにおいて互いに離間して配置されており、かつ第1方向xにおいて互いに反対側を向いている。樹脂側面43及び樹脂側面44は、第2方向yにおいて互いに離間して配置されており、かつ第2方向yにおいて互いに反対側を向いている。本実施形態では、樹脂側面41と基板側面11とが面一となり、樹脂側面42と基板側面12とが面一となり、樹脂側面43と基板側面13とが面一となり、樹脂側面44と基板側面14とが面一となる。
封止樹脂40は、内側に窪む段差47を各樹脂側面41〜44に有する。この段差47によって、封止樹脂40は、第1樹脂部分48と第2樹脂部分49とに区画されている。第1樹脂部分48は段差47から樹脂主面40sまでの部分であり、第2樹脂部分49は段差47から樹脂裏面40rまでの部分である。第2樹脂部分49は、第1樹脂部分48から内側に窪んだ部分である。
封止樹脂40は、例えば電気絶縁性を有する樹脂からなる。この樹脂としては、例えばエポキシ樹脂を主剤とした合成樹脂を用いることができる。本実施形態では、基板10を構成する材料は、封止樹脂40を構成する材料と同じである。また、封止樹脂40は、例えば黒色に着色されている。封止樹脂40は、基板10の基板主面10sを覆うようにモールド成型によって基板主面10s上に形成されている。このため、樹脂裏面40rが基板主面10sと接触している。より詳細には、樹脂裏面40rと基板主面10sとが互いに溶融して密着している。このように、樹脂裏面40rと基板主面10sとが基板10と封止樹脂40との間の界面となる。
図3及び図5に示すように、内部電極20は、複数の主面配線21と複数の貫通配線22と複数の柱状導電体23とを含む。
各貫通配線22は、各貫通孔15に配設されている。本実施形態では、各貫通配線22は、主面配線21とは別体として設けられている。厚さ方向zからみた各貫通配線22の形状は、厚さ方向zからみた各貫通孔15の形状に応じて決められる。本実施形態では、厚さ方向zからみた各貫通配線22の形状は、矩形状である。各貫通配線22は、主面の一例である上面22s、裏面の一例である下面22r、及び複数の側面22xを有する。上面22s及び下面22rは、厚さ方向zにおいて互いに反対側を向いている。各側面22xは、上面22sと下面22rとの間に設けられている。各側面22xは、厚さ方向zに交差する方向を向く面である。本実施形態では、各側面22xは、厚さ方向zに直交する方向を向く面である。より詳細には、各貫通配線22は、4つの側面22xを有する。4つの側面22xのうちの2つの側面22xは、第1方向xにおいて互いに離間して配置されており、第1方向xにおいて互いに反対側を向いている。残りの2つの側面22xは、第2方向yにおいて互いに離間して配置されており、第2方向yにおいて互いに反対側を向いている。本実施形態において、貫通配線22の上面22sは、基板10の基板主面10sと面一である。また、本実施形態において、貫通配線22の下面22rは、基板10の基板裏面10rと面一である。この下面22rは、基板10の基板裏面10rから露出する露出裏面である。なお、貫通配線22の上面22s及び下面22rの少なくとも一方が基板10の基板主面10s及び基板裏面10rと面一ではないようにしてもよい。また、貫通配線22の側面22xは、貫通孔15の内壁面と接している。貫通配線22は、電気導電性を有する材料からなる。貫通配線22の材料としては、例えばCu(銅)、Cu合金等を用いることができる。本実施形態では、貫通配線22は、めっき層を含む。
各貫通配線22は、基板10のうちの基板側面11〜14よりも内側に配置されている。すなわち、基板側面11付近において第2方向yに離間して配列されている4つの貫通配線22と基板側面11との第1方向xの間には基板10の一部である基板外周部16が介在しており、基板側面12付近において第2方向yに離間して配列されている4つの貫通配線22と基板側面12との第1方向xの間には基板10の一部である基板外周部16が介在している。また、基板側面13付近において第1方向xに離間して配列されている4つの貫通配線22と基板側面13との第2方向yの間には基板10の一部である基板外周部16が介在しており、基板側面14付近において第1方向xに離間して配列されている4つの貫通配線22と基板側面14との第2方向yの間には基板10の一部である基板外周部16が介在している。
主面配線21は、基板10の基板主面10sに形成されている。主面配線21は、封止樹脂40の第2樹脂部分49に設けられているともいえる。主面配線21は、電気導電性を有する材料からなり、貫通配線22と電気的に接続されている。主面配線21は、配線主面の一例である上面21s、配線裏面の一例である下面21r、及び側面21xを有する。主面配線21の上面21sは、基板10の基板主面10sと同じ方向を向いている。主面配線21の下面21rは、基板10の基板裏面10rと同じ方向を向き、基板主面10sと対向している。主面配線21の側面21xは、基板10の基板側面11〜14と同じ方向を向いている。また、主面配線21の側面21xは、主面配線21の上面21s及び下面21rと交差する。
図5に示すように、第1方向xに互いに離間して配列されている主面配線21は、その主面配線21に接続されている貫通配線22よりも第2方向yに延びている。本実施形態では、封止樹脂40の樹脂側面41付近において第1方向xに互いに離間して配列されている4つの主面配線21と、樹脂側面42付近において第1方向xに互いに離間して配列されている4つの主面配線21とはそれぞれ、第2方向yにおいてその主面配線21に接続されている貫通配線22よりも延びている。より詳細には、各主面配線21は、第2方向yにおいて、その主面配線21に接続されている貫通配線22よりも内側に向けて延びている内側延長部24と、第2方向yにおいてその主面配線21に接続されている貫通配線22よりも外側に向けて延びている側面側突出部の一例である外側延長部25とを有する。内側延長部24は、厚さ方向zにおいて半導体素子30と重なっている。外側延長部25は、基板10の基板外周部16上に形成されている。すなわち外側延長部25は、基板外周部16の上面16s(基板10の上面10s)と接触している。外側延長部25のうちの封止樹脂40の樹脂側面41,42側の端面25x(主面配線21の端面21y)は、樹脂側面41,42から露出する露出側面である。ここで、外側延長部25の端面25x(主面配線21の端面21y)は、主面配線21の配線端面の一例である。
また図示していないが、第2方向yに互いに離間して配列されている主面配線21は、第1方向xにおいてその主面配線21に接続されている貫通配線22よりも延びている。本実施形態では、封止樹脂40の樹脂側面43付近において第2方向yに互いに離間して配列されている4つの主面配線21と、樹脂側面44付近において第2方向yに互いに離間して配列されている4つの主面配線21とはそれぞれ、第1方向xにおいてその主面配線21に接続されている貫通配線22よりも延びている。より詳細には、各主面配線21は、第1方向xにおいて、その主面配線21に接続されている貫通配線22よりも内側に向けて延びている内側延長部24と、第1方向xにおいてその主面配線21に接続されている貫通配線22よりも外側に向けて延びている外側延長部25とを有する。内側延長部24は、厚さ方向zにおいて半導体素子30と重なっている。外側延長部25のうちの封止樹脂40の樹脂側面43,44側の端面25xは、樹脂側面43,44から露出する露出側面である。このように、主面配線21は、主面配線21が延びる方向において、その主面配線21に接続された貫通配線22の両側に突出するように設けられている。
図6及び図7に示すように、主面配線21は、金属層21a及び導電層21bを備える。金属層21a及び導電層21bは、この順番で基板10の基板主面10sに積層されている。
金属層21aは、例えば基板10の基板主面10s、及び貫通配線22の上面22sに接するTi(チタン)層と、Ti層に接するCu層からなる。金属層21aは、導電層21bを形成するシード層として形成されている。金属層21aは、厚さ方向zにおいて互いに反対側を向く上面21as及び下面21arを有する。この下面21arは、主面配線21の下面21rを構成している。
導電層21bは、金属層21aの上面21asに形成されている。導電層21bは、Cu又はCu合金からなる。導電層21bは、厚さ方向zにおいて互いに反対側を向く上面21bs及び下面21brを有する。本実施形態では、導電層21bの下面21brは、金属層21aの上面21asに接触している。導電層21bの上面21bsは、封止樹脂40の第2樹脂部分49によって覆われている。導電層21bの上面21bsは、主面配線21の上面21sを構成している。
図5に示すように、各柱状導電体23は、主面配線21の上面21sから厚さ方向zに突出している。より詳細には、各柱状導電体23は、主面配線21のうちの外側延長部25の上面25s(上面21s)から厚さ方向zにおいて貫通配線22とは反対側に突出している。厚さ方向zからみた各柱状導電体23の形状は、矩形である。すなわち、各柱状導電体23は角柱である。なお、各柱状導電体23の形状は、これに限定されず、例えば円柱や多角柱等であってもよい。各柱状導電体23の厚さ方向zの寸法は、主面配線21の厚さ方向zの寸法よりも大きい。また、各柱状導電体23は、上面23s、下面23r、露出側面23x、及び樹脂接触側面23yを有する。
各柱状導電体23の下面23rは、外側延長部25の上面25s(上面21s)と接する面である。この下面23rは平坦である。各柱状導電体23の上面23sは、厚さ方向zにおいて下面23rと反対側を向く面であり、封止樹脂40によって覆われている。本実施形態では、各柱状導電体23の上面23sは平坦である。また、本実施形態では、各柱状導電体23の上面23sは、封止樹脂40の段差47よりも樹脂裏面40r側に位置している。このため、各柱状導電体23は、封止樹脂40の第2樹脂部分49に設けられているといえる。なお、上面23sの形状は任意に変更可能である。また上面23sの厚さ方向zの位置(換言すると、柱状導電体23の厚さ方向zの長さ)は任意に変更可能である。一例では、上面23sは、厚さ方向zにおいて段差47と同じ位置、又は段差47よりも樹脂主面40s側に位置してもよい。露出側面23x及び樹脂接触側面23yは、厚さ方向zにおいて上面23sと下面23rとの間に形成されており、上面23s及び下面23rと交差する方向を向いている。
露出側面23xは、各柱状導電体23において封止樹脂40の樹脂側面41〜44のいずれかから露出する面である。具体的には、第1方向xにおいて樹脂側面41に隣り合うように設けられた4つの柱状導電体23の露出側面23xはそれぞれ、樹脂側面41から露出するとともに樹脂側面41と面一となる。第1方向xにおいて樹脂側面42に隣り合うように設けられた4つの柱状導電体23の露出側面23xはそれぞれ、樹脂側面42から露出するとともに樹脂側面42と面一となる。第2方向yにおいて樹脂側面43に隣り合うように設けられた4つの柱状導電体23の露出側面23xはそれぞれ、樹脂側面43から露出するとともに樹脂側面43と面一となる。第2方向yにおいて樹脂側面44に隣り合うように設けられた4つの柱状導電体23の露出側面23xはそれぞれ、樹脂側面44から露出するとともに樹脂側面44と面一となる。また、露出側面23xは、主面配線21のうちの外側延長部25の端面25xと面一となる。また露出側面23xは、樹脂側面41〜44のそれぞれにおける第2樹脂部分49に対応する部分から露出している。換言すると、露出側面23xは、樹脂側面41〜44のそれぞれにおける第1樹脂部分48と対応する部分よりも内側に位置している。
樹脂接触側面23yは、各柱状導電体23の側面のうちの露出側面23x以外の側面であり、封止樹脂40と接触している。すなわち、樹脂接触側面23yは、封止樹脂40に覆われている。本実施形態では、樹脂接触側面23yは、封止樹脂40の第2樹脂部分49に覆われている。
図5に示すとおり、厚さ方向zにおいて、柱状導電体23の上面23sは、封止樹脂40によって覆われている。換言すると、封止樹脂40は、柱状導電体23の上面23sを覆う導電体カバー部45を有する。本実施形態では、導電体カバー部45は、封止樹脂40の第1樹脂部分48と、第2樹脂部分49のうちの柱状導電体23の上面23sよりも樹脂主面40s側の部分とを含む。導電体カバー部45は、柱状導電体23に厚さ方向zにおける樹脂主面40s側に向かう力が加えられた場合に柱状導電体23を支持する部分である。
柱状導電体23の厚さ方向zの両側には、基板10及び封止樹脂40が位置している。より詳細には、柱状導電体23の上面23sが封止樹脂40によって覆われているため、柱状導電体23の厚さ方向zの一方側には封止樹脂40が位置している。柱状導電体23の下面23rが接している主面配線21の外側延長部25の下面25r(下面21r)が基板10によって覆われているため、柱状導電体23の厚さ方向zの他方側には基板10が位置している。このように、柱状導電体23及び主面配線21は、厚さ方向zにおいて基板10と封止樹脂40とによって挟み込まれている。換言すると、柱状導電体23及び主面配線21は、厚さ方向zにおいて導電体カバー部45と基板外周部16とによって挟み込まれている。このため、柱状導電体23は、厚さ方向zにおいて基板10と封止樹脂40とによって支持されているともいえる。
図6に示すように、各柱状導電体23は、互いに積層されたシード層23a及びめっき層23bからなる。シード層23aは、例えば主成分がTiであり、導電層21bの上面21bs(主面配線21の上面21s)に接する第1層と、主成分がCuであり、第1層と接する第2層とからなる。シード層23aの厚さ(シード層23aの厚さ方向zの寸法)は、200nm以上800nm以下程度である。めっき層23bは、主成分がCuである。めっき層23bの厚さ(めっき層23bの厚さ方向zの寸法)は、50μm以上100μm以下程度である。
シード層23aは、厚さ方向zにおいて反対側を向く上面23as及び下面23arと、上面23asと下面23arとの厚さ方向zの間に設けられており、上面23as及び下面23arと交差する方向を向く露出側面23ax及び樹脂接触側面23ayとを有する。本実施形態では、露出側面23ax及び樹脂接触側面23ayはそれぞれ、上面23as及び下面23arと直交する方向を向いている。露出側面23axは柱状導電体23の露出側面23xの一部を構成しており、樹脂接触側面23ayは柱状導電体23の樹脂接触側面23yの一部を構成している。シード層23aの下面23arは、柱状導電体23の下面23rを構成している。
めっき層23bは、厚さ方向zにおいて反対側を向く上面23bs及び下面23brと、上面23bsと下面23brとの厚さ方向zの間に設けられており、上面23bs及び下面23brと交差する方向を向く露出側面23bx及び樹脂接触側面23byとを有する。本実施形態では、露出側面23bx及び樹脂接触側面23byはそれぞれ、上面23bs及び下面23brと直交する方向を向いている。露出側面23bxは柱状導電体23の露出側面23xの一部を構成しており、樹脂接触側面23byは柱状導電体23の樹脂接触側面23yの一部を構成している。めっき層23bの上面23bsは、柱状導電体23の上面23sを構成している。すなわち、めっき層23bの上面23bsは、封止樹脂40の導電体カバー部45と接触している。
図3に示すように、半導体素子30は、厚さ方向zから見て略正方形である。図5に示すように、半導体素子30は、厚さ方向zにおいて互いに反対側を向く素子主面30s及び素子裏面30rを有する。素子主面30sは、半導体素子30の機能のための構成部材が形成される面である。素子主面30sは、基板10の基板裏面10rと同じ方向を向いている。素子裏面30rは、基板10の基板主面10sと同じ方向を向いている。
半導体素子30は、例えばLSI(Large Scale Integration)などの集積回路(IC)である。また、半導体素子30は、LDO(Low Drop Out)などの電圧制御用素子や、オペアンプなどの増幅用素子、ダイオードや各種のセンサなどのディスクリート半導体素子であってもよい。
半導体素子30は、素子基板31、電極パッド32、及び絶縁膜33を有する。
電極パッド32は、導電部32a及びバリア層32bを含む。導電部32aは、例えばCuからなる。バリア層32bは、Ni層からなる。バリア層32bは、導電部32aの先端面を覆うように積層されている。電極パッド32において、バリア層32bが設けられていることによって、Cuからなる導電部32aが接合部60(はんだ層62)に浸透することを抑制できる。なお、バリア層32bは、互いに積層されたNi層、Pd(パラジウム)層、及びAu(金)層から構成されてもよい。
絶縁膜33は、素子基板31の表面を覆うとともに、電極パッド32の周縁部を覆っている。本実施形態では、絶縁膜33は、例えばポリイミド樹脂からなる。絶縁膜33は、電極パッド32の一部を覆っており、電極パッド32の表面の一部を接続端子として露出している。なお、絶縁膜33は、SiN(窒化ケイ素)によって構成されてもよい。
図7に示すように、半導体素子30は、接合部60を介して主面配線21に接続されている。接合部60は、主面配線21上に形成されている。接合部60は、内部電極20に導通する。接合部60は、半導体素子30を内部電極20に接合するものである。接合部60は、バリア層61及びはんだ層62を含む。バリア層61及びはんだ層62は、この順番で主面配線21上に積層されている。バリア層61は、Niからなる。はんだ層62は、Sn(錫)、Snを含む合金からなる。この合金は、例えばSn−Ag(銀)系合金、Sn−Sb(アンチモン)系合金等である。
バリア層61は、主面配線21の上面21sに形成されている。バリア層61は、上面61s及び下面61rを有する。上面61sは、主面配線21の上面21sと同じ方向を向いている。下面61rは、主面配線21の上面21sと対向している。バリア層61の下面61rは、主面配線21の上面21sと接している。バリア層61の厚さ(バリア層61の厚さ方向zの寸法)は、例えば3μm以上5μm以下である。
はんだ層62は、バリア層61の上面61sに形成されている。はんだ層62は、上面62s及び下面62rを有する。はんだ層62の上面62sは、バリア層61の上面61sと同じ方向を向いている。はんだ層62の下面62rは、バリア層61の上面61sと対向しており、その上面61sと接している。はんだ層62の上面62sは、半導体素子30のバリア層32bに接している。このように、半導体素子30のバリア層32bは、接合部60に接続されている。これにより、半導体素子30が基板10に実装されている。
図1〜図6に示すように、外部電極50は、第1外部電極51及び第2外部電極52を有する。第1外部電極51及び第2外部電極52はそれぞれ、半導体装置1Aの外部接続端子となる。第1外部電極51及び第2外部電極52はそれぞれ、例えば互いに積層された複数の金属層から構成されている。金属層としては、例えば、Ni層、Pd層、及びAu層である。
第1外部電極51は、各貫通配線22の露出裏面である下面22rを覆っている。本実施形態では、第1外部電極51は、各貫通配線22の下面22rの全体を覆っている。図3に示すように、第1外部電極51は、各貫通配線22の下面22rから第1方向x及び第2方向yにおいてはみ出している。すなわち、厚さ方向zからみて、第1外部電極51の面積は、貫通配線22の下面22rの面積よりも大きい。
第2外部電極52は、各柱状導電体23の露出側面23xを覆っている。また第2外部電極52は、各主面配線21の端面21yを覆っている。本実施形態では、第2外部電極52は、各柱状導電体23の露出側面23xの全体及び各主面配線21の端面21yの全体を覆っている。このため、本実施形態では、第2外部電極52は、樹脂側面41〜44のうちの第2樹脂部分49に対応する部分に設けられているといえる。図5に示すように、第2外部電極52は、各柱状導電体23の露出側面23xから厚さ方向zにおける主面配線21と反対側と、第1方向x又は第2方向yとにおいてはみ出している。また第2外部電極52は、各主面配線21の端面21yから厚さ方向zにおける柱状導電体23とは反対側と、第1方向x又は第2方向yとにおいてはみ出している。すなわち、樹脂側面41,42から露出する露出側面23x及び端面21yを覆う第2外部電極52の第1方向xからみた面積は、露出側面23x及び端面21yの合計の面積よりも大きい。また、樹脂側面43,44から露出する露出側面23x及び端面21yを覆う第2外部電極52の第2方向yからみた面積は、露出側面23x及び端面21yの合計の面積よりも大きい。また、図3から分かるように、本実施形態では、第2外部電極52は、樹脂側面41〜44のうちの第1樹脂部分48に対応する部分よりも内側に位置している。
第1外部電極51は、貫通配線22に応じて設けられている。より詳細には、図3に示すように、基板側面11付近に設けられており、第1方向xにおいて互いに離間して配列されている4つの貫通配線22のそれぞれには、第1外部電極51が設けられている。この場合、4つの第1外部電極51は、第1方向xにおいて互いに離間して配列されている。基板側面12付近に設けられており、第1方向xにおいて互いに離間して配列されている4つの貫通配線22のそれぞれには、第1外部電極51が設けられている。この場合、4つの第1外部電極51は、第1方向xにおいて互いに離間して配列されている。基板側面13付近に設けられており、第2方向yにおいて互いに離間して配列されている4つの貫通配線22のそれぞれには、第1外部電極51が設けられている。この場合、4つの第1外部電極51は、第2方向yにおいて互いに離間して配列されている。基板側面14付近に設けられており、第2方向yにおいて互いに離間して配列されている4つの貫通配線22のそれぞれには、第1外部電極51が設けられている。この場合、4つの第1外部電極51は、第2方向yにおいて互いに離間して配列されている。
第2外部電極52は、柱状導電体23の露出側面23xに応じて設けられている。より詳細には、封止樹脂40の樹脂側面41から露出する4つの露出側面23xのそれぞれには、第2外部電極52が設けられている。この場合、例えば図4に示すように、4つの第2外部電極52は、第1方向xにおいて互いに離間して配列されている。封止樹脂40の樹脂側面42から露出する4つの露出側面23xのそれぞれには、第2外部電極52が設けられている。この場合、4つの第2外部電極52は、第1方向xにおいて互いに離間して配列されている。封止樹脂40の樹脂側面43から露出する4つの露出側面23xのそれぞれには、第2外部電極52が設けられている。この場合、4つの第2外部電極52は、第2方向yにおいて互いに離間して配列されている。封止樹脂40の樹脂側面44から露出する4つの露出側面23xのそれぞれには、第2外部電極52が設けられている。この場合、4つの第2外部電極52は、第2方向yにおいて互いに離間して配列されている。
図5及び図6に示すように、第1外部電極51及び第2外部電極52は、互いに離間して配置されている。より詳細には、第1外部電極51及び第2外部電極52は、封止樹脂40の樹脂側面41〜44から垂直な方向からみて、厚さ方向zにおいて離間して配置されている。具体的には、第2外部電極52の下端縁52xは、基板10の基板裏面10rよりも上方に位置している。すなわち、厚さ方向zにおいて第2外部電極52と基板10の基板裏面10rとの間には基板側面11〜14が露出している。第1外部電極51のうちの基板10の基板側面11〜14に近い側の端縁51xは、基板10の基板側面11〜14よりも内側に位置している。すなわち、第1外部電極51の端縁51xとその端縁51xに最も近い基板側面11〜14との間には、基板10の基板裏面10rが露出している。
また、第2外部電極52の下端縁52xは、基板10の基板主面10sよりも下方に位置している。つまり、第2外部電極52は、厚さ方向zにおいて封止樹脂40の樹脂裏面40r及び基板10の基板主面10sを跨ぐように設けられている。
主面配線21を介して接続されている貫通配線22と柱状導電体23とに設けられた第1外部電極51及び第2外部電極52は、主面配線21が延びる方向からみて、主面配線21が延びる方向及び厚さ方向zに直交する方向において揃っている。つまり、封止樹脂40の樹脂側面41又は樹脂側面42に設けられた第2外部電極52と、この第2外部電極52と柱状導電体23、主面配線21、及び貫通配線22を介して電気的に接続された第1外部電極51とは第1方向xにおいて揃っている。また封止樹脂40の樹脂側面43又は樹脂側面44に設けられた第2外部電極52と、この第2外部電極52と柱状導電体23、主面配線21、及び貫通配線22を介して電気的に接続された第1外部電極51とは第2方向yにおいて揃っている。
図8に示すように、半導体装置1Aがはんだ等の導電性接合材SDによって回路基板CBのランド部RDに実装された場合、導電性接合材SDは、第1外部電極51及び第2外部電極52に接触している。このため、導電性接合材SDは、フィレットが形成される。これにより、半導体装置1Aの外部から導電性接合材SDの付着状態を視認できる。
(半導体装置の製造方法)
図9〜図24を参照して、本開示の第1実施形態にかかる半導体装置1Aの製造方法について説明する。図9〜図12、図14、図15、図17、及び図19〜図21において、隣り合う2本の破線は、1つの半導体装置1Aが形成される範囲を示す。これらの図において示す各方向の定義は、図1〜図5にて示される方向の定義と同一である。
図9に示すように、支持基板800を用意する。支持基板800は、例えばSiの単結晶材料からなる。支持基板800は、厚さ方向zに反対側を向く上面801及び下面802を有する。なお、支持基板800として、エポキシ樹脂等の合成樹脂材料からなる基板を用いてもよい。次に、支持基板800の上面801に、端子ピラー822を形成する。端子ピラー822は、例えばCu又はCu合金からなり、電解めっきによって形成される。
より詳細には、端子ピラー822は、例えば、シード層を形成する工程と、シード層に対してフォトリソグラフィによってマスクを形成する工程と、シード層に接する端子ピラー822を形成する工程とを経て形成される。例えばスパッタリング法によって、支持基板800の上面801にシード層を形成する。次に、例えば感光性を有するレジスト層によってシード層を覆い、そのレジスト層を感光・現像し、開口を有するマスクを形成する。次に、シード層を導電経路とした電解めっき法によってマスクから露出したシード層の表面にめっき金属を析出させて端子ピラー822を形成する。端子ピラー822の形成後、マスクを除去する。なお、Cuの柱状材によって端子ピラー822を形成してもよい。
図10に示すように、支持基板800の上面801に接し、端子ピラー822を覆う基材810を形成する。基材810は、端子ピラー822の上面を覆うように形成される。この基材810の材料としては、図1に示す基板10を構成する材料を用いることができる。本実施形態において、基材810の材料としては、エポキシ樹脂等を主剤とした合成樹脂を用いることができる。
図11に示すように、基材810及び端子ピラー822の一部を研削し、基材810の上面811において露出する貫通配線22、及び貫通配線22の上面22sを形成する。基材810は、図5に示す基板10となるものである。基材810の研削において、基材810を基板10と同じ厚さとする。このように、図10及び図11に示す工程は、貫通配線形成工程に対応する。
図12に示すように、基材810の上面811、及び貫通配線22の上面22sに主面配線821を形成する。
図13に示すように、主面配線821は、金属層821a及び導電層821bを含む。主面配線821は、金属層821aを形成する工程と、金属層821aに対してフォトリソグラフィによってマスクを形成する工程と、金属層821aに接する導電層821bを形成する工程とを経て形成される。
まず、例えばスパッタリング法によって金属層821aを形成する。例えばTi層とCu層を含む金属層821aは、基材810の上面811及び貫通配線22の上面22sにTi層を形成し、そのTi層に接するCu層を形成する。次に、例えば感光性を有するレジスト層によって金属層821aを覆い、そのレジスト層を露光・現像し、開口を有するマスクを形成する。次に、例えば金属層821aを導電経路とした電解めっき法によってマスクから露出した金属層821aの表面にめっき金属を析出させて導電層821bを形成する。これらの工程によって、主面配線821を形成する。主面配線821の形成後、マスクを除去する。このように形成された主面配線821及び貫通配線22によって、内部電極820の一部が構成される。このように、図12及び図13に示す工程は、主面配線形成工程に対応する。
図14及び図15に示すように、主面配線821の上面821sに柱状導電体823を形成する。
柱状導電体823は、例えば、シード層を形成する工程と、シード層に対してフォトリソグラフィによってマスクを形成する工程と、シード層に接するめっき層を形成する工程とを経て形成される。図14に示すように、例えばスパッタリング法によって、主面配線821の上面821sにシード層823aを形成する。次に、例えば感光性を有するレジスト層によってシード層823aを覆い、そのレジスト層を感光・現像し、開口を有するマスクを形成する。
次に、図16に示すように、シード層823aを導電経路とした電解めっき法によってマスクから露出したシード層823aの表面にめっき金属を析出させてめっき層823bを形成する。これにより、シード層823a及びめっき層823bの積層体からなる柱状導電体823が形成される。そして、柱状導電体823の形成後、マスクを除去する。なお、Cuの柱状材によって柱状導電体823を形成してもよい。
次に、不要なシード層823aを除去する。シード層823aのうちのめっき層823bによって覆われた部分以外のシード層823aを除去する。不要なシード層823aの除去は、例えばHSO及びHの混合溶液を用いたウェットエッチングによって行う。このように、図14〜図16に示す工程は、柱状導電体形成工程に対応する。
図17に示すように、接合部60を形成する。図18に示すように、接合部60は、バリア層61及びはんだ層862を含む。まず、主面配線821の上面821sにバリア層61を形成する。バリア層61は、例えば主面配線821を導電経路とした電解めっき法によって形成できる。次に、電解めっき法によって、バリア層61の上面61sに、めっき金属としてSnを含む合金を析出させることによって、はんだ層862を形成する。その後、リフロー処理によってはんだ層862を溶融することで、ラフネスのあるはんだ層862の表面を平滑化する。この平滑化によって、はんだ層862と半導体素子30のはんだ層とを接合させたときのボイドの発生を抑制できる。なお、図17及び図18に示すはんだ層862は、リフロー後の状態を示す。
図19に示すように、半導体素子30を主面配線821に搭載する。半導体素子30の搭載は、フリップチップボンディング(FCB:Flip Chip Bonding)によって行う。まず、例えば電解めっき法によって、半導体素子30の電極パッド32のバリア層32bに、めっき金属としてSnを含む合金を析出することによってはんだ層(図示略)を形成する。このはんだ層は、接合部60のはんだ層862と同じ材料からなる。半導体素子30のはんだ層についても、上記のはんだ層862と同様に、リフロー処理によって表面を平滑化する。
次に、例えば、接合部60の部分にフラックスを塗布した後、例えばフリップチップボンダを用いて半導体素子30を接合部60の上に載置する。これにより、半導体素子30は、接合部60に仮付けされる。その後、リフローによって接合部60のはんだ層862と半導体素子30のはんだ層とをそれぞれ液相状態とした後、冷却によってはんだ層862及び半導体素子30のはんだ層を固化させることによって、接合部60に半導体素子30が接続される。このため、接合部60のはんだ層62は、はんだ層862と半導体素子30のはんだ層とからなる。このように、図19に示す工程は、素子搭載工程に対応する。
図20に示すように、基材810の上面811と半導体素子30を覆う樹脂層840を形成する。樹脂層840は、図1に示す封止樹脂40となる部材である。樹脂層840は、例えばエポキシ樹脂を主材とした合成樹脂である。例えば、トランスファ成型によって、樹脂層840を形成する。なお、本実施形態では、1つの半導体素子30に対して1つの樹脂層840が形成されたが、これに限られず、例えば全ての半導体素子30を覆う樹脂層840が形成されてもよい。このように、図20に示す工程は、樹脂層形成工程に対応する。
図21に示すように、図20に示す支持基板800を除去する。なお、図21は、図20に対して上下を反転して示している。例えば、研削によって支持基板800を除去する。なお、基材810を図5に示す基板10よりも厚くしておき、支持基板800の研削工程において、支持基板800を研削した後に基材810及び端子ピラー822を研削して基材810の厚さを基板10の厚さと等しくしてもよい。また、予め剥離膜を形成し、剥離法によって支持基板800を除去する方法を用いることもできる。
図22に示すように、樹脂層840の下面にダイシングテープDTを貼付し、基材810を切断するとともに樹脂層840の厚さ方向zの一部を切削する(ハーフカットする)。このような基材810の切断及び樹脂層840のハーフカットにあたっては、図21に示す切断線(破線)に沿って例えばダイシングブレードによって基材810の側からダイシングテープDTに向けて切り込む。このように、樹脂層840をハーフカットすることによって、樹脂層840には分離溝847が形成される。
図22に示すとおり、ダイシングブレードによって基材810を切断し、樹脂層840をハーフカットすることにより、主面配線821及び柱状導電体823(ともに図21参照)が切断される。その結果、基材810から基板10が形成され、主面配線821から主面配線21が形成され、柱状導電体823から柱状導電体23が形成される。より詳細には、基板10として基板側面11〜14及び基板外周部16が形成される。主面配線21として外側延長部25及び封止樹脂40の樹脂側面41〜44から露出する端面25x(主面配線21の端面21y)が形成される。柱状導電体23として樹脂側面41〜44から露出する露出側面23xが形成される。換言すると、外側延長部25の端面25x及び柱状導電体23の露出側面23xは、分離溝847から露出している。このように、図22に示す工程は、第1切断工程に対応する。
図23に示すように、基材810から露出する貫通配線22の下面22rに第1外部電極51を形成し、樹脂層840から露出する柱状導電体23の露出側面23x及び主面配線21の端面21yに第2外部電極52を形成する。第2外部電極52は、分離溝847に形成される。第1外部電極51及び第2外部電極52はそれぞれ、めっき金属からなる。例えば、無電解めっきによってめっき金属、例えばNiとPdとAuとを子の順番で析出させることで、第1外部電極51及び第2外部電極52をそれぞれ形成する。このように、図23に示す工程は、外部電極形成工程に対応する。なお、第1外部電極51及び第2外部電極52のそれぞれの構造、及び形成方法は限定されない。
図24に示すように、樹脂層840を切断し、半導体素子30を1つの単位とした個片に分割する。分割にあたっては、図21に示す切断線(破線)に沿って例えば樹脂層840をハーフカットしたダイシングブレードよりも幅の狭いダイシングブレードによって樹脂層840の分離溝847からダイシングテープDTまで切り込み、樹脂層840を切断する。当該個片は、基板10と封止樹脂40とを含む半導体装置である。換言すると、樹脂層840をハーフカットしたダイシングブレードよりも幅の狭いダイシングブレードによって樹脂層840からダイシングテープDTまで切り込むことによって樹脂層840の段差47が形成される。これにより、封止樹脂40が形成される。より詳細には、封止樹脂40として樹脂側面41〜44、導電体カバー部45、第1樹脂部分48、及び第2樹脂部分49が形成される。このように、図21及び図22に示す工程は、第2切断工程に対応する。以上の工程を経て、半導体装置1Aを製造できる。
(作用)
次に、本実施形態の作用について説明する。
図25〜図27は、作用を説明するための比較例の半導体装置1Xを示している。図25は、比較例の半導体装置1Xの断面図である。また図26は、ダイシングによって半導体装置1Xを個片化するときの貫通配線22X及びその周辺の拡大図である。また図27は、ダイシングによって半導体装置1Xが個片化された後の半導体装置1Xの一部の側面図である。
図28〜図30は、本実施形態の半導体装置1Aを示している。図29は、ダイシングによって半導体装置1Aが個片化された後の半導体装置1Aの一部の側面図であり、図30は、ダイシングによって半導体装置1Aが個片化された後の半導体装置1Aの一部の斜視図である。
図25に示すように、半導体装置1Xは、貫通配線22Xが基板10の基板側面11〜14(図25では図示略)に隣り合うように形成された点、及び柱状導電体23が省略された点が本実施形態の半導体装置1Aと異なる。また、半導体装置1Xの主面配線21Xは、貫通配線22Xよりも外側に突出していない点が本実施形態の半導体装置1Aと異なる。
半導体装置1Xが回路基板CB(図8参照)に実装される場合、貫通配線22Xの下面22r、及び貫通配線22Xのうちの半導体装置1Xの外部に露出する側面22xに導電性接合材SD(図8参照)が接触することによって、フィレットが形成される。これにより、導電性接合材SDによる半導体装置1Xの回路基板CBへの実装状態を視認できる。
ダイシングによって半導体装置1Xを個片化する場合、図21に示すダイシングテープDTによってダイシング装置の支持台に半導体装置1Xの封止樹脂40が固定される。この状態において、ダイシングブレードを回転させた状態で厚さ方向zにおいて基材810から樹脂層840に向けてダイシングブレードが切り込む。これにより、例えば、図27に示すように、半導体装置1Xの切断面となる基材810の基材側面812、主面配線821Xの端面821x、貫通配線822Xの端面822x、及び樹脂層840の樹脂側面840xのそれぞれには、円弧状の切削痕CMが形成される。このように、ダイシングブレードによって半導体装置1Xを切断する場合、ダイシングブレードによる基材810の基材裏面810rから樹脂層840の樹脂主面840sに向かう力が加えられる場所と、ダイシングブレードによる樹脂層840の樹脂主面840sから基材810の基材裏面810rに向かう力が加えられる場所とが存在する。
ダイシングブレードによって半導体装置1Xの主面配線821X及び樹脂層840が切断される場合、ダイシングブレードによる基材810の基材裏面810rから樹脂層840の樹脂主面840sに向かう力は、ダイシング装置の支持台によって支持されている。一方、図26に示すように、基材810の基材裏面810r及び主面配線821Xの配線裏面821rは、厚さ方向zにおいて押さえる部品が存在しない。このように、ダイシングブレードによって半導体装置1Xを個片化する場合、ダイシングブレードによる樹脂層840の樹脂主面840sから基材810の基材裏面810rに向かう力に対して支持されていない。このため、図26に示すように、ダイシングブレードによる主面配線821X及び樹脂層840の切断時にダイシングブレードによって主面配線21Xが持ち上げられ、主面配線821Xが樹脂層840から剥離する場合がある。
また一般的に、金属層と樹脂層とが接合している場合、その接合力は金属層と金属層との接合による接合力よりも小さい。すなわち、金属層と樹脂層とは外力によって剥離し易い。このため、図26に示すように、ダイシングによって半導体装置1Xを個片化する場合において、ダイシングブレードが主面配線821X、貫通配線822X、及び樹脂層840を切断するときに加えられる厚さ方向zの力に起因して、主面配線21X及び貫通配線22Xが樹脂層840から剥離する場合がある。
また、金属層と金属層との接合においても、ダイシングによって半導体装置1Xを個片化する場合において、接合されていた金属層と金属層との界面で剥離する場合がある。特に、基材810の基材裏面810r側に近い金属層ほど他の金属層によって支持されていないため、基材810の基材裏面810r側に近い金属層ほど剥離し易い傾向となる。半導体装置1Xでは、主面配線821Xの金属層821aと導電層821bとの間で剥離が生じ易くなる。
この点に鑑み、本実施形態では、貫通配線22の側面22xが基板10の基板側面11〜14から露出しないように基板10の内部に設けられている(例えば図28参照)。加えて、主面配線21の上面21sには、柱状導電体23が設けられている。柱状導電体23は、封止樹脂40の樹脂側面41〜44から露出する露出側面23xを有する。柱状導電体23の上面23sは封止樹脂40によって覆われている。また、主面配線21及び柱状導電体23は、厚さ方向zにおいて基板10及び封止樹脂40によって挟み込まれている。換言すると、主面配線21及び柱状導電体23は、互いに密着した基板10及び封止樹脂40の基板外周部16及び導電体カバー部45によって厚さ方向zに挟み込まれている。
このような構成では、ダイシングによって半導体装置1Aを個片化する場合、ダイシングブレードが基材810、主面配線821、柱状導電体823、及び樹脂層840を切断すると、図29及び図30に示すように、基材810、主面配線821、柱状導電体823、及び樹脂層840のそれぞれの切断面には円弧状の切削痕CMが形成される。このため、半導体装置1Xの個片化と同様に、ダイシングブレードによる基材810の基材裏面810rから樹脂層840の樹脂主面840sに向かう力が加えられる場所と、ダイシングブレードによる樹脂層840の樹脂主面840sから基材810の基材裏面810rに向かう力が加えられる場所とが存在する。
ここで、ダイシングブレードによる基材810の基材裏面810rから樹脂層840の樹脂主面840sに向かう力は、ダイシングによる半導体装置1Xの個片化と同様に、ダイシング装置の支持台によって支持されている。
一方、ダイシングブレードによる樹脂層840の樹脂主面840sから基材810の基材裏面810rに向かう力が主面配線821及び柱状導電体823に加えられた場合、主面配線821及び柱状導電体823は、封止樹脂40に密着した基板10の基板外周部16によって支持される。より詳細には、基板10が封止樹脂40と密着しているため、基板外周部16に封止樹脂40から基板10に向かう方向の力が加えられた場合、基板外周部16は封止樹脂40の樹脂裏面40rから離間することが抑制される。このため、図28に示すように、ダイシングによって半導体装置1Aを個片化する場合において、ダイシングブレードが基材810、主面配線821、柱状導電体823、及び樹脂層840を切断するときに主面配線821及び柱状導電体823に加えられる、基材810の基材裏面810rから樹脂層840の樹脂主面840sに向かう力に対して基板10(基板外周部16)及び封止樹脂40(導電体カバー部45)が主面配線21及び柱状導電体23を厚さ方向zに移動させないように支持する。これにより、主面配線21及び柱状導電体23が基板10又は封止樹脂40から剥離することが抑制される。
また、図8に示すように、半導体装置1Aが回路基板CBに実装される場合、柱状導電体23の露出側面23xを覆う第2外部電極52に導電性接合材SDが接触することによって、フィレットが形成される。したがって、導電性接合材SDによる半導体装置1Aの回路基板CBへの実装状態を視認できる。
(効果)
本実施形態によれば、以下の効果が得られる。
(1−1)基板10及び封止樹脂40によって柱状導電体23が厚さ方向zの両側から支持されている。この構成によれば、ダイシングによって封止樹脂40及び柱状導電体23が切断される場合に封止樹脂40から柱状導電体23が剥離することを抑制できる。加えて、柱状導電体23におけるシード層23aとめっき層23bとが剥離することを抑制できる。
(1−2)主面配線21の端面21yは、封止樹脂40の樹脂側面41〜44から露出している。この構成によれば、第2外部電極52の厚さ方向zの長さを長くすることができるため、導電性接合材SDによって半導体装置1Aが回路基板CBに実装された場合に導電性接合材SDによるフィレットが大きくなる。したがって、半導体装置1Aの回路基板CBへの実装の信頼性を高めることができるとともに、導電性接合材SDによる半導体装置1Aの回路基板CBへの実装状態を容易に視認できる。
(1−3)第2外部電極52の下端縁52xは、基板10の基板主面10sよりも下方に位置している。この構成によれば、第2外部電極52の厚さ方向zの長さを長くすることができるため、半導体装置1Aの回路基板CBへの実装の信頼性を一層高めることができるとともに、導電性接合材SDによる半導体装置1Aの回路基板CBへの実装状態を寄り容易に視認できる。
(1−4)導電性接合材SDによって第1外部電極51及び第2外部電極52と回路基板CBのランド部RDと電気的に接続されるため、第1外部電極51及び第2外部電極52の合計の面積が大きくなるにつれて第1外部電極51及び第2外部電極52とランド部RDとの電気的な接続の信頼性が高まる。
一方、第2外部電極52が厚さ方向zに長くなるにつれて、回路基板CBのランド部RDに塗布する導電性接合材SDの厚さ方向zの高さ(厚さ)を厚くする必要がある。導電性接合材SDを厚くすると、半導体装置1Aの実装時に導電性接合材SDが厚さ方向zと直交する方向に広がり、隣り合う第1外部電極51にわたって接触してしまうおそれがある。
この点に鑑みて、本実施形態では、厚さ方向zからみて、第1外部電極51が配列される方向と直交する方向における第1外部電極51の長さは、厚さ方向zにおける第2外部電極52の長さよりも長い。この構成によれば、厚さ方向zにおける第2外部電極52の長さを抑えることによって隣り合う第1外部電極51にわたって導電性接合材SDが接触することを抑制できる。加えて、第1外部電極51の長さを長くすることによって、第1外部電極51及び第2外部電極52の合計の面積を増加させることができ、導電性接合材SDによる第1外部電極51及び第2外部電極52とランド部RDとの電気的な接続の信頼性を高めることができる。
(1−5)主面配線21、貫通配線22、及び柱状導電体23はそれぞれ電解めっきによって形成されている。換言すると、内部電極20は電解めっきによって形成されている。また、第1外部電極51及び第2外部電極52はそれぞれ無電解めっきによって形成されている。したがって、半導体装置1Aは、めっき処理によって配線されたものであって、金属板から形成されるリードフレームを用いていない。めっき処理による配線は、リードフレーム構造を採用した場合よりも薄くできる。したがって、半導体装置1Aの薄型化を実現できる。加えて、ICやLSIの高集積化に伴い端子の数が増加し、内部電極などを微細化することが必要とされているが、リードフレームを用いる場合、金属板を加工するので微細化には限度があった。一方、本実施形態の半導体装置1Aは、めっき処理によって内部電極20を形成するため、微細化にも対応できる。したがって、より多くの端子を有する半導体装置を製造できる。
このように、主面配線21及び柱状導電体23がそれぞれ電解めっきによって形成されている場合、リードフレームによって主面配線及び柱状導電体が形成される構成と比較して、主面配線21及び柱状導電体23が柔らかいため、ダイシングブレードによって主面配線21及び柱状導電体23が切断されるときに主面配線21及び柱状導電体23が変形し易い。換言すると、電解めっきによって形成された主面配線21及び柱状導電体23は、リードフレームによって形成された主面配線及び柱状導電体と比較して、ダイシングブレードによって、封止樹脂40から剥離し易い。
しかし、本実施形態では、互いに密着した基板10及び封止樹脂40の基板外周部16及び導電体カバー部45によって主面配線21及び柱状導電体23が厚さ方向zに挟み込まれた構成であるため、主面配線21及び柱状導電体23が封止樹脂40から剥離することを抑制できる。
[第2実施形態]
図31〜図48を参照して、本開示の第2実施形態にかかる半導体装置1Bについて説明する。本実施形態の半導体装置1Bは、第1実施形態の半導体装置1Aと比較して、基板10に代えて、絶縁層70を備える点及び内部電極20の構成が主に異なる。以下の説明において、第1実施形態の半導体装置1Aの構成要素と共通する構成要素には同一の符号を付し、その説明を省略する場合がある。
(半導体装置の構成)
図31に示すように、絶縁部材の一例である絶縁層70は、絶縁性を有する材料からなり、例えばポリイミド樹脂やフェノール樹脂からなる。絶縁層70は、半導体装置1Bの下面側(底面側)に設けられている。本実施形態では、厚さ方向zにおいて、絶縁層70は、封止樹脂40よりも下方に配置されている。また、本実施形態では、厚さ方向zからみた絶縁層70の形状は、厚さ方向zからみた基板10の形状と同じである。絶縁層70は、厚さ方向zにおいて互いに反対側を向く上面70s及び下面70rを有する。ここで、上面70sは絶縁主面の一例であり、下面70rは絶縁裏面の一例である。絶縁層70の上面70sは絶縁層の主面に相当し、絶縁層70の下面70rは絶縁層の裏面に相当する。また、絶縁層70は、上面70sと下面70rとの厚さ方向zの間に設けられており、上面70s及び下面70rと交差する側面71を有する。本実施形態では、絶縁層70は、第1実施形態の基板10の基板側面11〜14と同様に、4つの側面71を有する。
絶縁層70の上面70sは、厚さ方向zにおいて半導体素子30の素子裏面30rと同じ方向を向いており、半導体素子30の素子主面30sと対向している。絶縁層70の下面70rは、厚さ方向zにおいて半導体素子30の素子主面30sと同じ方向を向いている。絶縁層70には、複数の貫通孔72が形成されている。複数の貫通孔72は、厚さ方向zにおいて絶縁層70を貫通している。本実施形態では、複数の貫通孔72は、4つの側面71のそれぞれに対して4個ずつ設けられている。4個の貫通孔72は、厚さ方向zからみて側面71が延びる方向に沿って配列されている。厚さ方向zからみた貫通孔72の形状は、例えば矩形状である。本実施形態では、厚さ方向zからみた貫通孔72の形状は、第1方向x及び第2方向yの一方が長辺方向となり、第1方向x及び第2方向yの他方が短辺方向となる矩形状である。より詳細には、厚さ方向zからみた貫通孔72の形状は、4個の貫通孔72の配列方向と直交する方向が長辺方向となり、4個の貫通孔72の配列方向が短辺方向となる矩形状である。なお、厚さ方向zからみた貫通孔72の形状は、円形状や楕円形状であってもよいし、多角形状であってもよい。
内部電極20は、複数の配線層26及び複数の柱状導電体23を有する。
図31に示すように、各配線層26は、厚さ方向zにおいて反対側を向く上面26s及び下面26rを有する。ここで、上面26sは配線主面の一例であり、下面26rは配線裏面の一例である。上面26sは、半導体素子30の素子裏面30rと同じ方向を向いており、下面26rは、半導体素子30の素子主面30sと同じ方向を向いている。
各配線層26は、主面配線27及び貫通配線28を含む。本実施形態では、主面配線27及び貫通配線28が一体に形成されている。主面配線27は、絶縁層70上に形成されている。貫通配線28は、絶縁層70の貫通孔72に形成されている。
第2方向yに互いに離間して配列されている主面配線27は、第1方向xにおいてその主面配線27に接続されている貫通配線28よりも延びている。本実施形態では、封止樹脂40の樹脂側面41付近において第1方向xに互いに離間して配列されている4つの主面配線27と、樹脂側面42付近において第1方向xに互いに離間して配列されている4つの主面配線27とはそれぞれ、第2方向yにおいてその主面配線27に接続されている貫通配線28よりも延びている。より詳細には、各主面配線27は、第2方向yにおいて、その主面配線27に接続されている貫通配線28よりも内側に向けて延びている内側延長部27aと、第2方向yにおいてその主面配線27に接続されている貫通配線28よりも外側に向けて延びている側面側突出部の一例である外側延長部27bとを有する。内側延長部27aは、厚さ方向zにおいて半導体素子30と重なっている。外側延長部27bのうちの封止樹脂40の樹脂側面41,42側の端面27x(配線層26の端面26x)は、樹脂側面41,42から露出する露出側面である。
また図示していないが、第2方向yに互いに離間して配列されている主面配線27は、第1方向xにおいてその主面配線27に接続されている貫通配線28よりも延びている。本実施形態では、封止樹脂40の樹脂側面43付近において第2方向yに互いに離間して配列されている4つの主面配線27と、樹脂側面44付近において第2方向yに互いに離間して配列されている4つの主面配線27とはそれぞれ、第1方向xにおいてその主面配線27に接続されている貫通配線28よりも延びている。より詳細には、各主面配線27は、第1方向xにおいて、その主面配線27に接続されている貫通配線28よりも内側に向けて延びている内側延長部27aと、第1方向xにおいてその主面配線27に接続されている貫通配線28よりも外側に向けて延びている外側延長部27bとを有する。内側延長部27aは、厚さ方向zにおいて半導体素子30と重なっている。外側延長部27bのうちの封止樹脂40の樹脂側面43,44側の端面27x(配線層26の端面26x)は、樹脂側面43,44から露出する露出側面である。このように、主面配線27は、主面配線27が延びる方向において、その主面配線27に接続された貫通配線28の両側に突出するように設けられている。
各貫通配線28は、絶縁層70のうちの4つの側面71よりも内側に配置されている。すなわち、厚さ方向zからみて第2方向yに延びる2つの側面71のうちの一方の側面71付近において第2方向yに離間して配列されている4つの貫通配線28と一方の側面71との第1方向xの間には絶縁層70の一部である絶縁外周部73が介在しており、他方の側面71付近において第2方向yに離間して配列されている4つの貫通配線28と他方の側面71との第1方向xの間には絶縁層70の一部である絶縁外周部73が介在している。また、厚さ方向zからみて第1方向xに延びる2つの側面71のうちの一方の側面71付近において第1方向xに離間して配列されている4つの貫通配線28と一方の側面71との第2方向yの間には絶縁層70の一部である絶縁外周部73が介在しており、他方の側面71付近において第1方向xに離間して配列されている4つの貫通配線28と他方の側面71との第2方向yの間には絶縁層70の一部である絶縁外周部73が介在している。
図32に示すように、配線層26は、互いに積層されたシード層26a及びめっき層26bから構成されている。シード層26aは、例えば主成分がTiである第1層及び主成分がCuである第2層からなる。シード層26aの厚さは、200nm以上800nm以下程度である。めっき層26bは、主成分がCuである。めっき層26bの厚さは、20μm以上50μm以下程度である。なお、シード層26aの厚さ及びめっき層26bの厚さは、上記したものに限定されない。
複数の柱状導電体23はそれぞれ、配線層26の上面26sから厚さ方向zに突き出ている。より詳細には、柱状導電体23は、主面配線27の外側延長部27bにおける上面27s(上面26s)から厚さ方向zに突き出ている。柱状導電体23の構成は、第1実施形態の柱状導電体23の構成と同様である。また複数の柱状導電体23は、第1実施形態と同様に、柱状導電体23の上面23sが封止樹脂40によって覆われている。すなわち、封止樹脂40は、柱状導電体23の上面23sを覆う導電体カバー部45を有する。
第1外部電極51は、貫通配線28の下面28r(下面26r)の全体を覆っている。
第2外部電極52は、柱状導電体23の露出側面23x及び主面配線27の端面27xの全体を覆っている。第2外部電極52の下端縁52xは、絶縁層70の上面70sよりも下方に位置している。また、第2外部電極52の下端縁52xは、絶縁層70の下面70rよりも上方に位置している。
(半導体装置の製造方法)
図33〜図48を参照して、本開示の第1実施形態にかかる半導体装置1Aの製造方法について説明する。これらの図において示す各方向の定義は、図1〜図5にて示される方向の定義と同一である。
まず、図33に示すように、厚さ方向zにおいて互いに反対側を向く上面901及び下面902を有する支持基板900を用意する。支持基板900は、例えばガラス基板あるいはSi(シリコン)基板である。本実施形態では、支持基板900を準備する工程では、支持基板900として透光性を有するガラス基板を用いる。支持基板900の厚さは、0.5μm程度である。そして、支持基板900の上面901に、仮固定材910を形成する。仮固定材910を形成する工程において、支持基板900の上面901の全面を覆うように、仮固定材910を形成する。次に、仮固定材910上にスパッタ膜920を形成する。スパッタ膜920を形成する工程においては、仮固定材910の全面を覆うように、スパッタ膜920を形成する。スパッタ膜920は、主成分がTiである金属膜である。
次に、図34に示すように、絶縁層970を形成する。絶縁層970は、半導体装置1Bの絶縁層70(図29参照)に対応する。絶縁層970は、例えばポリイミド樹脂やフェノール樹脂等の感光性樹脂材料からなる絶縁膜である。絶縁層970を形成する工程においては、例えばスピンコータ(回転式塗布装置)を用いて、絶縁層970をスパッタ膜920上に塗布する。なお、フィルム状の感光性樹脂材料を貼り付けるようにしてもよい。そして、当該感光性樹脂材料に対して露光及び現像を行うことで、パターニングを行う。これにより、絶縁層970が形成される。このように、図32に示す工程は、絶縁部材形成工程に対応する。
次に、図35に示すように、配線層926を形成する。
具体的には、図36に示すように、まず、シード層926aを形成する。シード層926aの一部が、後に、半導体装置1Bの内部電極20の一部(具体的には、配線層26のシード層26a)に対応する。シード層926aの形成は、スパッタリング法による。シード層926aは、支持基板900の上面901側の全面にわたって形成される。本実施形態のシード層926aは、互いに積層されたTi層及びCu層から構成される。シード層926aを形成する工程においては、絶縁層970及びスパッタ膜920に接するTi層を形成した後に、そのTi層に接するCu層を形成する。
次に、図37に示すように、めっき層926bを形成する。図37では、シード層926aの一部に形成されためっき層926bを示している。図37に示す各配線層926は、シード層926a及びめっき層926bの積層構造からなる。
図37に示すように、めっき層926bは、半導体装置1Bの内部電極20の一部(具体的には、配線層26のめっき層26b)に対応する。めっき層926bの形成は、フォトリソグラフィによるパターン形成及び電解めっきによる。めっき層926bを形成する工程においては、まず、めっき層926bを形成するためのレジスト層(図示略)をフォトリソグラフィによって形成する。このレジスト層の形成においては、シード層926aの全面を覆うように、感光性レジストを塗布し、この感光性レジストに対して露光・現像を行うことによってパターニングを行う。このパターニングによって、シード層926aの一部(めっき層926bを形成する部分)が露出する。そして、シード層926aを導電経路とした電解めっきによって、露出したシード層926a上にめっき層926bを形成する。その後、レジスト層を除去することで、図37に示すめっき層926bが形成される。
次に、図37に示すように、めっき層926bに覆われていない不要なシード層926aを全て除去する。この不要なシード層926aの除去は、ウェットエッチングによって行う。このウェットエッチングでは、例えばHSO(硫酸)及びH(過酸化水素)の混合溶液が用いられる。不要なシード層926aを除去する工程によって、シード層926aが除去された部分から、絶縁層970が露出する。また、不要なシード層926aが除去されたことによって、シード層926a及びめっき層926bからなる配線層926が形成される。この配線層926は、半導体装置1Bの内部電極20の配線層26(図31参照)に対応する。このように、図35〜図37に示す工程は、第1内部電極形成工程に対応する。
次に、図38に示すように、柱状導電体923を形成する。
具体的には、図39に示すように、まず、シード層923aを形成する。シード層923aの一部が、後に、半導体装置1Bの内部電極20の一部(具体的には柱状導電体23のシード層23a)に対応する。シード層923aの形成は、スパッタリング法による。シード層923aは、支持基板900の上面901側の全面にわたって形成される。本実施形態では、シード層923aは、互いに積層されたTi層及びCu層から構成される。シード層923aを形成する工程においては、絶縁層970あるいはめっき層926bのいずれかに接するTi層を形成した後に、このTi層に接するCu層を形成する。
次に、図40に示すように、めっき層923bを形成する。図40では、シード層923aの一部に形成されためっき層923bを示している。図40に示す各柱状導電体923は、シード層923a及びめっき層923bの積層構造からなる。
図40に示すように、めっき層923bは、半導体装置1Bの内部電極20の一部(具体的には柱状導電体23のめっき層23b)に対応する。めっき層923bの形成は、フォトリソグラフィによるパターン形成及び電解めっきによる。めっき層923bを形成する工程においては、まずめっき層923bを形成するためのレジスト層(図示略)をフォトリソグラフィによって形成する。このレジスト層の形成においては、シード層923aの全面を覆うように、感光性レジストを塗布し、この感光性レジストに対して露光・現像を行うことによってパターニングを行う。このパターニングによって、シード層923aの一部(めっき層923bを形成する部分)が露出する。そして、シード層923aを導電経路とした電解めっきによって、露出したシード層923a上にめっき層923bを形成する。その後、レジスト層を除去することによって、図40に示すめっき層923bが形成される。このように、図38〜図40に示す工程は、第2内部電極形成工程に対応する。
次に、図41に示すように、接合部60を形成する。本実施形態の接合部60の形成方法は、第1実施形態の接合部60の形成方法と同様である。
次に、めっき層923b及び接合部60に覆われていない不要なシード層923aを全て除去する。この不要なシード層923aの除去は、上述の不要なシード層926aの除去と同様に行う。すなわち、例えばHSO及びHの混合溶液を用いたウェットエッチングによって行う。これにより、シード層923aが除去された部分から、配線層926、絶縁層970、及びスパッタ膜920が露出する。また、不要なシード層923aが除去されたことによって、シード層923a及びめっき層923bからなる柱状導電体923が形成される。柱状導電体923は、半導体装置1Bの内部電極20の柱状導電体23(図29参照)に対応する。
次に、図42に示すように、半導体素子30を搭載する。本実施形態の半導体素子30の搭載方法は、第1実施形態の半導体素子30の搭載方法と同様である。このように、図42に示す工程は、素子搭載工程に対応する。
次に、図43に示すように、半導体素子30を覆う樹脂層940を形成する。この樹脂層940は、半導体装置1Bの封止樹脂40(図31参照)に対応する。本実施形態の樹脂層940の形成方法としては、全ての半導体素子30に対して一括して封止する樹脂層940を形成する。樹脂層940は、例えばエポキシ樹脂を主材とした合成樹脂である。例えば、トランスファ成型によって、樹脂層940を形成する。このように、図43に示す工程は、樹脂層形成工程に対応する。
次に、図44に示すように、スパッタ膜920から支持基板900を剥離する。支持基板900を剥離する工程では、まず樹脂層940の樹脂主面940sにダイシングテープDTを貼り付ける。その後、例えば支持基板900の下面902からレーザを照射する。このとき、レーザ光は、支持基板900を透過して、仮固定材910に照射される。これにより、仮固定材910の密着力が低下して、支持基板900をスパッタ膜920から剥離できる。支持基板900をスパッタ膜920から剥離した後、仮固定材910が部分的に残る(例えばすすとして残存する)場合、この部分的に残った仮固定材910を例えばプラズマによって除去する。以上の処理によって、支持基板900及び仮固定材910が除去される。なお、支持基板900の剥離を行う方法は、レーザ照射による方法に限定されない。例えば、厚さ方向zと直交する方向(第1方向x又は第2方向y)から空気を吹きかけて、支持基板900等をスパッタ膜920から剥離してもよいし、加熱することによって仮固定材910を軟化させてから、支持基板900等をスパッタ膜920から剥離してもよい。なお、レーザ照射による剥離の場合、レーザ光を透過させるため、支持基板900は適度な透光性を有する素材である必要がある。一方、空気を吹きかけた剥離や加熱による剥離の場合、支持基板900としてガラス基板の代わりに例えばSi基板等を用いることもできる。
次に、図45に示すように、スパッタ膜920を除去する。このスパッタ膜920を除去することによって、絶縁層970の下面970r及び配線層926の下面926rが露出する。
次に、図46に示すように、樹脂層940の下面にダイシングテープDTを貼付し、絶縁層970を切断するとともに樹脂層940の厚さ方向zの一部を切削する(ハーフカットする)。このような絶縁層970の切断及び樹脂層940のハーフカットにあたっては、図45に示す切断線CL(一点鎖線)に沿って例えばダイシングブレードによって絶縁層970の側からダイシングテープDTに向けて切り込む。なお、図45に示す切断線CLにおいて、短辺方向の幅はダイシングブレードの厚さである。このように、樹脂層940をハーフカットすることによって、樹脂層940には分離溝947が形成される。また、樹脂層940の樹脂側面940xが形成される。
図46に示すとおり、ダイシングブレードによって絶縁層970を切断し、樹脂層940をハーフカットすることにより、配線層926及び柱状導電体923が切断される。これにより、配線層926の端面926x及び柱状導電体923の露出側面923xがそれぞれ樹脂側面940xから露出する。その結果、絶縁層970から絶縁層70が形成され、配線層926から配線層26が形成され、柱状導電体923から柱状導電体23が形成される。より詳細には、絶縁層70として4つの側面71及び絶縁外周部73が形成される。より詳細には、配線層26として封止樹脂40の樹脂側面940xから露出する端面26xが形成される。柱状導電体23として樹脂側面940xから露出する露出側面23xが形成される。このように、配線層26の端面26x及び柱状導電体23の露出側面23xはそれぞれ、分離溝947から露出している。このように、図46に示す工程は、第1切断工程に対応する。
次に、図47に示すように、第1外部電極51及び第2外部電極52を形成する。本実施形態の各外部電極51,52の形成方法は、第1実施形態の各外部電極51,52の形成方法と同様である。このように、図47に示す工程は、外部電極形成工程に対応する。
次に、図48に示すように、第1方向x及び第2方向yのそれぞれに沿って樹脂層940を切断することによって、半導体素子30ごとの個片に分割する。分割にあたっては、図45に示す切断線CLに沿って例えば樹脂層940をハーフカットしたダイシングブレードよりも幅の狭いダイシングブレードによって樹脂層940の分離溝947からダイシングテープDTまで切り込み、樹脂層940を切断する。これにより、半導体素子30ごとの個片に分割される。図45の切断線CLに示すように、ダイシングテープDTを厚さ方向zにおいて完全に切断しない(少しは切断される)。これにより、樹脂層940が半導体素子30ごとに個片化されても、ダイシングテープDTによって繋がっているため、バラバラにならない。このように個片化されることによって、樹脂層940の4つの樹脂側面940xが形成される。
このように、ダイシングを用いて切断線CLに沿って樹脂層940が切断されることによって、封止樹脂40が形成される。より詳細には、樹脂層940が切断されることによって、封止樹脂40の段差47が形成される。換言すると、封止樹脂40として、導電体カバー部45、第1樹脂部分48、及び第2樹脂部分49が形成される。図48に示す樹脂層940の樹脂側面940xは、封止樹脂40の樹脂側面41〜44に対応する。このように、図48に示す工程は、第2切断工程に対応する。最後に、樹脂層940からダイシングテープDTを剥離する。以上の工程を経て、半導体装置1Bを製造できる。
(効果)
本実施形態によれば、第1実施形態と同様の効果に加え、以下の効果が得られる。
(2−1)配線層26として主面配線21と貫通配線22とが一体に形成されている。この構成によれば、主面配線21と貫通配線22とを個別に形成する場合と比較して、配線層26を形成する工程を簡略化できる。
(2−2)主面配線21と同じ厚さによって形成されているため、貫通配線22が端子ピラー822によって形成された構成を備える半導体装置と比較して、半導体装置1Bの薄型化を実現できる。
[変更例]
上記各実施形態は本開示に関する半導体装置及び半導体装置の製造方法が取り得る形態の例示であり、その形態を制限することを意図していない。本開示に関する半導体装置及び半導体装置の製造方法は、上記各実施形態に例示された形態とは異なる形態を取り得る。その一例は、上記各実施形態の構成の一部を置換、変更、もしくは、省略した形態、又は上記各実施形態に新たな構成を付加した形態である。以下の各変更例は、技術的な矛盾が生じない限り、互いに組み合せることができる。なお、説明の便宜上、以下の変更例では、基本的には第1実施形態を用いて説明するが、技術的な矛盾が生じない限り、他の実施形態にも適用できる。
・第1実施形態において、主面配線21の構成は任意に変更可能である。一例では、主面配線21は、第2実施形態の配線層26のようなシード層26a及びめっき層26bの積層構造であってもよい。なお、第2実施形態の配線層26を第1実施形態の主面配線21のような金属層21a及び導電層21bの積層構造としてもよい。
・第2実施形態において、主面配線21と貫通配線22とが個別に形成されてもよい。この場合、半導体装置1Bの製造方法において、第1内部電極形成工程では、貫通配線22を形成する工程の後に主面配線21が形成される工程が実施される。
・第1実施形態において、主面配線21の幅寸法(厚さ方向zからみて主面配線21が延びる方向と直交する方向の寸法)、及び、貫通配線22の幅寸法(厚さ方向zからみて貫通配線22が延びる方向と直交する方向の寸法)はそれぞれ任意に変更可能である。一例では、主面配線21の幅寸法は、貫通配線22の幅寸法よりも大きくてもよい。この場合、第2外部電極52の幅寸法(第2外部電極52が設けられる樹脂側面に対して垂直な方向からみて厚さ方向zと直交する方向の寸法)は、第1外部電極51の幅寸法(厚さ方向zからみて第1外部電極51が延びる方向と直交する方向の寸法)よりも大きくしてもよい。
・第1実施形態において、基板10を構成する材料と封止樹脂40を構成する材料とが同じであってもよい。一例では、基板10及び封止樹脂40がともにエポキシ樹脂からなる。
・第2実施形態において、絶縁層70を構成する材料と封止樹脂40を構成する材料とが同じであってもよい。一例では、絶縁層70及び封止樹脂40がともにエポキシ樹脂からなる。
・第1実施形態において、厚さ方向zからみて、基板10から露出する貫通配線22の下面22rの形状は任意に変更可能である。第1方向xに互いに離間して配列される貫通配線22の下面22rにおける厚さ方向zからみた形状は、第2方向yが長辺方向となり、第1方向xが短辺方向となる矩形状であってもよい。第2方向yに互いに離間して配列される貫通配線22の下面22rにおける厚さ方向zからみた形状は、第1方向xが長辺方向となり、第2方向yが短辺方向となる矩形状であってもよい。
・第2実施形態において、厚さ方向zからみて、絶縁層70から露出する貫通配線28の下面28rの形状は任意に変更可能である。第1方向xに互いに離間して配列される貫通配線28の下面28rにおける厚さ方向zからみた形状は、第2方向yが長辺方向となり、第1方向xが短辺方向となる矩形状であってもよい。第2方向yに互いに離間して配列される貫通配線28の下面28rにおける厚さ方向zからみた形状は、第1方向xが長辺方向となり、第2方向yが短辺方向となる矩形状であってもよい。
・各実施形態において、厚さ方向zからみた第1外部電極51の形状及び第2外部電極52の形状はそれぞれ任意に変更可能である。一例では、第1方向xに互いに離間して配列される第1外部電極51における厚さ方向zからみた形状は、第2方向yが長辺方向となり、第1方向xが短辺方向となる矩形状であってもよい。第2方向yに互いに離間して配列される第1外部電極51における厚さ方向zからみた形状は、第1方向xが長辺方向となり、第2方向yが短辺方向となる矩形状であってもよい。この場合、第1外部電極51が配列される方向と直交する第1方向における第1外部電極51の長さは、厚さ方向zにおける第2外部電極52の長さよりも短くなってもよい。
・各実施形態において、主面配線21の端面21yは、樹脂側面41〜44から露出していなくてもよい。換言すると、主面配線21の端面21yが封止樹脂40の内部に設けられてもよい。この場合、柱状導電体23は、主面配線21が延びる方向において、主面配線21の端面21yから突出している。また、第2外部電極52は、柱状導電体23の露出側面23xの全体を覆う。一方、第2外部電極52の下端縁52xは、厚さ方向zにおいて基板10の基板主面10sよりも封止樹脂40側に位置してもよい。
・上記各実施形態において、柱状導電体23を省略してもよい。この場合、主面配線21の端面21yは、封止樹脂40の樹脂側面41〜44から露出している。このような構造の一例として、図49では、第1実施形態の半導体装置1Aにおいて柱状導電体23を省略した構成を示している。図49に示すように、主面配線21の外側延長部25の上面25s(主面配線21の上面21s)は封止樹脂40と接触しており、外側延長部25の下面25r(主面配線21の下面21r)は基板10と接触している。封止樹脂40は、主面配線21の外側延長部25を覆う配線カバー部46を有する。このように、主面配線21は、封止樹脂40と基板10とによって挟み込まれている。換言すると、主面配線21は、封止樹脂40の配線カバー部46と基板10の基板外周部16とによって挟み込まれている。また、柱状導電体23を省略したことに伴い、第2外部電極52の厚さ方向zの寸法を、上記各実施形態の第2外部電極52の厚さ方向zの寸法よりも小さくしている。
この構成によれば、封止樹脂40の樹脂側面41〜44から露出する主面配線21が厚さ方向zにおいて基板10及び封止樹脂40によって支持された構成であるため、ダイシングによって基板10、封止樹脂40、及び主面配線21が切断される場合に封止樹脂40から主面配線21が剥離することを抑制できる。
図49に示す変更例の半導体装置1Aの製造方法では、第1実施形態の半導体装置1Aの製造方法と以下の点が異なる。すなわち、柱状導電体823のめっき層823bを形成する工程を省略している。このため、シード層823aを形成した後、接合部60を形成する。そして、シード層823aのうちの接合部60で覆われた部分以外の部分を不要なシード層823aとして除去する。これ以降の半導体素子30を搭載する工程、樹脂層840を形成する工程、個片化する工程等は、第1実施形態の半導体装置1Aの製造方法と同様である。また、変更例の半導体装置1Aの製造方法において、シード層823aを形成する工程以前の工程は、第1実施形態の半導体装置1Aの製造方法と同様である。このように、変更例の半導体装置1Aの製造方法は、貫通配線22(端子ピラー822)を形成する工程と、基板10(基材810)を形成する工程と、主面配線821を形成する工程と、主面配線821に半導体素子30を搭載する工程と、樹脂層840を形成する工程と、基材810を切断するとともに樹脂層840の厚さ方向zの一部を切削することによって樹脂層840の樹脂側面840x(樹脂側面41〜44)を形成するとともに主面配線821の端面821xを樹脂側面840xから露出させる工程と、第1外部電極51及び第2外部電極52を形成する工程と、樹脂層840を切断する工程と、を備える。
なお、貫通配線22を形成する工程は貫通配線形成工程に対応し、基板10を形成する工程は絶縁部材形成工程に対応し、主面配線821を形成する工程は主面配線形成工程に対応し、半導体素子30を搭載する工程は半導体素子搭載工程に対応し、樹脂層840を形成する工程は樹脂層形成工程に対応し、基材810を切断するとともに樹脂層840の厚さ方向zの一部を切削することによって樹脂側面840xを形成するとともに主面配線821の端面821xを露出させる工程は第1切断工程に対応し、樹脂層840を切断する工程は第2切断工程に対応し、各外部電極51,52を形成する工程は外部電極形成工程に対応する。
また、第2実施形態の半導体装置1Bに関して、図49の変更例の半導体装置1Aと同様に柱状導電体23を省略し、第2外部電極52の厚さ方向zの寸法を小さくした場合、その変更例の半導体装置1Bの製造方法は、第2実施形態の半導体装置1Bの製造方法と以下の点が異なる。すなわち、柱状導電体923のめっき層923bを形成する工程を省略している。このため、シード層923aを形成した後、接合部60を形成する。そして、シード層923aのうちの接合部60で覆われた部分以外の部分を不要なシード層923aとして除去する。これ以降の半導体素子30を搭載する工程、樹脂層940を形成する工程、個片化する工程等は、第2実施形態の半導体装置1Bの製造方法と同様である。また、変更例の半導体装置1Bの製造方法において、シード層923aを形成する工程以前の工程は、第2実施形態の半導体装置1Bの製造方法と同様である。このように、変更例の半導体装置1Bの製造方法は、絶縁層970を形成する工程と、貫通配線及び主面配線を含む配線層926を形成する工程と、半導体素子30を搭載する工程と、樹脂層940を形成する工程と、絶縁層970を切断するとともに樹脂層940の厚さ方向zの一部を切削することによって樹脂層940の樹脂側面940x(樹脂側面41〜44)を形成するとともに配線層926の端面926xを樹脂側面940xから露出させる工程と、第1外部電極51及び第2外部電極52を形成する工程と、樹脂層940を切断する工程と、を備える。
なお、絶縁層970を形成する工程は絶縁部材形成工程に対応し、配線層926を形成する工程は内部電極形成工程に対応し、半導体素子30を搭載する工程は素子搭載工程に対応し、樹脂層940を形成する工程は樹脂層形成工程に対応し、絶縁層970を切断するとともに樹脂層940の厚さ方向zの一部を切削することによって樹脂側面940xを形成し、配線層926の端面926xを露出させる工程は第1切断工程に対応し、樹脂層940を切断する工程は第2切断工程に対応し、各外部電極51,52を形成する工程は外部電極形成工程に対応する。
・各実施形態において、半導体装置の形状は適宜変更されてもよい。例えば、図50に示す半導体装置1Bは、封止樹脂40から段差47を省略している。すなわち、封止樹脂40が第1樹脂部分48と第2樹脂部分49とに区画されない構成である。この半導体装置1Bは、第2実施形態の半導体装置1Bと同様に図45に示す状態まで形成される。その後、図51に示すように、樹脂層940に切断する。次に、図52に示すように、第1外部電極51及び第2外部電極52を形成する。なお、第1実施形態の半導体装置1Aから段差47を省略してもよい。
・各実施形態において、第1外部電極51及び第2外部電極52の少なくとも一方を省略してもよい。この場合、半導体装置1A,1Bの製造方法では、第1外部電極51を形成する工程、及び第2外部電極52を形成する工程の少なくとも一方が省略される。
・各実施形態において、内部電極20が電解めっきによって形成されたが、これに限られず、例えばリードフレームによって内部電極20の主面配線21が形成され、金属柱によって柱状導電体23が形成されてもよい。この場合、柱状導電体23は、主面配線21の上面21sに導電性接合材によって接合されてもよいし、主面配線21と超音波溶接等の溶接によって接合されてもよい。
・各実施形態において、半導体素子30の端子の構成は任意に変更可能である。一例では、電極パッド32に実装用電極が設けられてもよい。実装用電極は、電極パッド32の露出する部分である接続端子に接続されている。実装用電極は、金属層、導電層、及びバリア層を備える。金属層は、電極パッド32の露出する部分と、電極パッド32を露出する絶縁膜33の開口の端部を覆うように形成されている。金属層は、例えばTi/Cuからなり、導電層を覆うシード層として形成されている。導電層は、金属層の下面を覆うように形成されている。導電層は、例えばCu又はCu合金からなる。バリア層は、導電層の下面を覆うように形成されている。バリア層は、Ni、Niを含む合金、又はNiを含む複数の金属層からなる。バリア層としては、例えばNi、Pd(パラジウム)、Au(金)、又はこれら2つ以上の金属を含む合金等を用いることができる。バリア層の下面は、実装用電極の下面であり、半導体素子30の接続面である。
・各実施形態において、主面配線21と半導体素子30とがフリップチップボンディングによって電気的に接続されているが、これに限られず、例えばワイヤボンディングによって形成されたワイヤによって主面配線21と半導体素子30とが電気的に接続されてもよい。
・各実施形態において、半導体装置1A,1Bは、複数の半導体素子30を備えていてもよい。この場合、複数の半導体素子30の種類(LSI、IC等)が互いに異なってもよい。
・各実施形態において、半導体装置1A,1Bは、半導体素子30以外の他の電子部品を備えてもよい。この電子部品は、封止樹脂40によって封止される。このような電子部品としては、抵抗器、コンデンサ等が挙げられる。
1A,1B…半導体装置
10…基板(絶縁部材)
10s…基板主面(絶縁主面)
10r…基板裏面(絶縁裏面)
11〜14…基板側面(絶縁側面)
20…内部電極
21…主面配線
21s…上面(配線主面)
21r…下面(配線裏面)
21y…端面(配線端面)
22…貫通配線
22s…上面(主面)
22r…下面(裏面、露出裏面)
22x…側面
23…柱状導電体
23b…めっき層
23x…露出側面
24…内側延長部
25…外側延長部(側面側突出部)
25x…端面(配線端面)
26…配線層
26s…上面(配線主面)
26r…下面(配線裏面)
26x…端面(配線端面)
27…主面配線
27a…内側延長部
27b…外側延長部(側面側突出部)
27s…上面(配線主面)
28…貫通配線
30…半導体素子
40…封止樹脂
41〜44…樹脂側面
40s…樹脂主面
40r…樹脂裏面
47…段差
48…第1樹脂部分
49…第2樹脂部分
50…外部電極
51…第1外部電極
52…第2外部電極
52x…下端縁
70…絶縁層(絶縁部材)
70s…上面(絶縁主面)
70r…下面(絶縁裏面)
71…側面(絶縁側面)
840,940…樹脂層
847,947…分離溝
z…厚さ方向

Claims (54)

  1. 厚さ方向に互いに反対側を向く絶縁主面及び絶縁裏面を有する電気絶縁性の絶縁部材と、
    前記厚さ方向に互いに反対側を向く配線主面及び配線裏面を有しており、前記配線裏面が前記絶縁主面と対向するように前記絶縁主面に積層された主面配線と、
    前記主面配線に導通しており、前記厚さ方向において前記主面配線に対して前記絶縁部材とは反対側に配置された半導体素子と、
    前記厚さ方向に交差する方向を向く樹脂側面を有しており、前記主面配線及び前記半導体素子を封止する封止樹脂と、
    前記主面配線に導通するものであって、前記配線裏面から前記厚さ方向に延びており、前記絶縁裏面から露出する露出裏面を有する貫通配線と、
    前記主面配線に導通するものであって、前記配線主面から前記厚さ方向において前記貫通配線とは反対側に延びており、前記樹脂側面から露出する露出側面を有する柱状導電体と、
    を備える半導体装置であって、
    前記絶縁部材及び前記封止樹脂によって前記柱状導電体が前記厚さ方向の両側から支持されている
    半導体装置。
  2. 前記絶縁部材は、前記絶縁主面と前記絶縁裏面との前記厚さ方向の間に形成されており、前記絶縁主面及び前記絶縁裏面と交差する方向を向く絶縁側面を有し、
    前記貫通配線は、前記絶縁側面よりも内側に配置されており、
    前記主面配線は、前記貫通配線よりも前記露出側面側に向けて延びる側面側突出部を有し、
    前記柱状導電体は、前記配線主面における前記側面側突出部に対応する部分に積層されており、
    前記厚さ方向において、前記柱状導電体及び前記側面側突出部は、前記封止樹脂と前記絶縁部材とによって挟み込まれている
    請求項1に記載の半導体装置。
  3. 前記主面配線は、前記露出側面と同じ方向を向き、かつ、前記露出側面と繋がっている配線端面を有する
    請求項1又は2に記載の半導体装置。
  4. 前記絶縁部材から露出しており、前記露出裏面を覆うとともに前記貫通配線と導通する第1外部電極と、
    前記封止樹脂から露出しており、前記露出側面を覆うとともに前記柱状導電体と導通する第2外部電極と、
    を備える
    請求項1〜3のいずれか一項に記載の半導体装置。
  5. 前記主面配線は、前記露出側面と同じ方向を向き、かつ、前記露出側面と繋がっている配線端面を有し、
    前記第2外部電極は、前記配線端面を覆っている
    請求項4に記載の半導体装置。
  6. 前記封止樹脂は、
    前記厚さ方向に反対側を向く樹脂主面及び樹脂裏面と、
    前記樹脂側面から内側に窪む段差と、
    を有し、かつ、
    前記厚さ方向において前記段差よりも前記樹脂主面側の部分である第1樹脂部分と、前記段差よりも前記樹脂裏面側の部分である第2樹脂部分とに区画されており、
    前記柱状導電体の露出側面は、前記樹脂側面のうちの前記第2樹脂部分に対応する部分から露出している
    請求項1〜5のいずれか一項に記載の半導体装置。
  7. 前記絶縁部材から露出しており、前記露出裏面を覆うとともに前記貫通配線と導通する第1外部電極と、
    前記封止樹脂から露出しており、前記主面配線と導通する第2外部電極と、
    を備え、
    前記第2外部電極は、前記第2樹脂部分に設けられている
    請求項6に記載の半導体装置。
  8. 厚さ方向に互いに反対側を向く絶縁主面及び絶縁裏面を有する電気絶縁性の絶縁部材と、
    前記厚さ方向に互いに反対側を向く配線主面及び配線裏面を有しており、前記配線裏面が前記絶縁主面と対向するように前記絶縁主面に積層された主面配線と、
    前記主面配線に導通しており、前記厚さ方向において前記主面配線に対して前記絶縁部材とは反対側に配置された半導体素子と、
    前記厚さ方向に交差する方向を向く樹脂側面を有しており、前記主面配線及び前記半導体素子を封止する封止樹脂と、
    前記主面配線に導通するものであって、前記配線裏面から前記厚さ方向に延びており、前記絶縁裏面から露出する露出裏面を有する貫通配線と、
    を備える半導体装置であって、
    前記主面配線は、前記貫通配線よりも前記樹脂側面側に延びる側面側突出部を有し、
    前記側面側突出部は、前記樹脂側面から露出する配線端面を有し、
    前記絶縁部材及び前記封止樹脂によって前記主面配線が前記厚さ方向の両側から支持されている
    半導体装置。
  9. 前記絶縁部材から露出しており、前記露出裏面を覆うとともに前記貫通配線と導通する第1外部電極と、
    前記封止樹脂から露出しており、前記主面配線と導通する第2外部電極と、
    を備える
    請求項8に記載の半導体装置。
  10. 前記封止樹脂は、
    前記厚さ方向に反対側を向く樹脂主面及び樹脂裏面と、
    前記樹脂側面から内側に窪む段差と、
    を有し、かつ、
    前記厚さ方向において前記段差よりも前記樹脂主面側の部分である第1樹脂部分と、前記段差よりも前記樹脂裏面側の部分である第2樹脂部分とに区画されており、
    前記主面配線は、前記樹脂側面のうちの前記第2樹脂部分に対応する部分から露出している
    請求項8に記載の半導体装置。
  11. 前記絶縁部材から露出しており、前記露出裏面を覆うとともに前記貫通配線と導通する第1外部電極と、
    前記封止樹脂から露出しており、前記主面配線と導通する第2外部電極と、
    を備え、
    前記第2外部電極は、前記第2樹脂部分に設けられている
    請求項10に記載の半導体装置。
  12. 前記第1外部電極と前記第2外部電極とは、互いに離間して配置されている
    請求項4、5、7のいずれか一項、又は、請求項9又は11に記載の半導体装置。
  13. 前記樹脂側面に対して垂直な方向からみて、前記第1外部電極と前記第2外部電極とは、前記厚さ方向と直交する方向において揃った状態で前記厚さ方向に離間して配置されている
    請求項12に記載の半導体装置。
  14. 前記第2外部電極のうちの前記厚さ方向の前記絶縁裏面側の端縁は、前記厚さ方向において前記絶縁裏面よりも前記封止樹脂側に位置している
    請求項12又は13に記載の半導体装置。
  15. 前記厚さ方向からみて、前記第1外部電極が配列される方向と直交する方向を第1方向とすると、
    前記第1方向における前記第1外部電極のうちの前記露出側面側の端部は、前記露出側面が形成された前記樹脂側面よりも内側に位置している
    請求項12〜14のいずれか一項に記載の半導体装置。
  16. 前記厚さ方向からみて、前記第1外部電極が配列される方向と直交する方向を第1方向とすると、
    前記第1方向における前記第1外部電極の長さは、前記厚さ方向における前記第2外部電極の長さよりも長い
    請求項4、5、7のいずれか一項、請求項9、又は請求項11〜15のいずれか一項に記載の半導体装置。
  17. 前記厚さ方向と直交する方向からみて、前記第1外部電極は、前記絶縁部材と重なる部分を有する
    請求項4、5、7のいずれか一項、請求項9、又は請求項11〜16のいずれか一項に記載の半導体装置。
  18. 前記貫通配線と前記主面配線とは別体として設けられている
    請求項1〜17のいずれか一項に記載の半導体装置。
  19. 前記貫通配線と前記主面配線とは一体に形成されている
    請求項1〜18のいずれか一項に記載の半導体装置。
  20. 前記主面配線は、めっき層を含む
    請求項1〜19のいずれか一項に記載の半導体装置。
  21. 前記貫通配線は、めっき層を含む
    請求項1〜20のいずれか一項に記載の半導体装置。
  22. 前記柱状導電体は、めっき層を含む
    請求項1〜7のいずれか一項に記載の半導体装置。
  23. 前記絶縁部材を構成する材料は、前記封止樹脂を構成する材料と同じである
    請求項1〜22のいずれか一項に記載の半導体装置。
  24. 前記絶縁部材を構成する材料は、前記封止樹脂を構成する材料とは異なっており、
    前記絶縁部材は、ポリイミド樹脂からなる
    請求項1〜23のいずれか一項に記載の半導体装置。
  25. 前記半導体素子は、LSIである
    請求項1〜24のいずれか一項に記載の半導体装置。
  26. 厚さ方向において反対側を向く主面及び裏面と、前記厚さ方向における前記主面と前記裏面との間に設けられており、前記厚さ方向に交差する方向を向く側面とを有する貫通配線を形成する貫通配線形成工程と、
    前記貫通配線の前記側面の全てを覆い、前記厚さ方向において反対側を向く絶縁主面及び絶縁裏面の両方から前記貫通配線を露出させるように絶縁部材を形成する絶縁部材形成工程と、
    前記厚さ方向において反対側を向く配線主面及び配線裏面を有し、前記配線裏面が前記貫通配線と導通するように主面配線を前記絶縁主面に形成する主面配線形成工程と、
    前記厚さ方向からみて前記絶縁部材と重なるように前記配線主面に柱状導電体を形成する導電体形成工程と、
    前記配線主面に半導体素子を搭載する素子搭載工程と、
    前記主面配線、前記柱状導電体、及び前記半導体素子のそれぞれの全体を覆う樹脂層を形成する樹脂層形成工程と、
    前記樹脂層及び前記柱状導電体を前記厚さ方向に切断することによって前記主面配線、前記柱状導電体、及び前記半導体素子を覆う封止樹脂を形成するとともに前記柱状導電体を前記封止樹脂の樹脂側面から露出させる切断工程と、
    を備える
    半導体装置の製造方法。
  27. 前記導電体形成工程において、電解めっきによって前記柱状導電体が形成される
    請求項26に記載の半導体装置の製造方法。
  28. 前記切断工程は、第1切断工程と、第2切断工程とを含み、
    前記第1切断工程は、ダイシングブレードによって前記絶縁部材側から前記樹脂層に向けて切り込むことによって、前記絶縁部材を切断するとともに前記樹脂層の前記厚さ方向の一部を切削して分離溝を形成する工程であり、
    前記第2切断工程は、前記分離溝から前記樹脂層を切断することによって前記封止樹脂を形成する工程である
    請求項26又は27に記載の半導体装置の製造方法。
  29. 前記第1切断工程では、前記柱状導電体の前記樹脂層の樹脂側面から露出する露出側面が形成される
    請求項28に記載の半導体装置の製造方法。
  30. 前記絶縁裏面から露出した前記貫通配線を覆う第1外部電極、及び前記樹脂側面から露出した前記柱状導電体を覆う第2外部電極を形成する外部電極形成工程を備える
    請求項26〜29のいずれか一項に記載の半導体装置の製造方法。
  31. 前記絶縁裏面から露出した前記貫通配線を覆う第1外部電極、及び前記樹脂側面から露出した前記柱状導電体を覆う第2外部電極を形成する外部電極形成工程を備え、
    前記外部電極形成工程は、前記第1切断工程の後、前記第2切断工程の前に実施される
    請求項28又は29に記載の半導体装置の製造方法。
  32. 厚さ方向において反対側を向く主面及び裏面と、前記厚さ方向における前記主面と前記裏面との間に設けられており、前記厚さ方向に交差する方向を向く側面とを有する貫通配線を形成する貫通配線形成工程と、
    前記貫通配線の前記側面の全てを覆い、前記厚さ方向において反対側を向く絶縁主面及び絶縁裏面の両方から前記貫通配線を露出させるように絶縁部材を形成する絶縁部材形成工程と、
    前記厚さ方向において反対側を向く配線主面及び配線裏面を有し、前記配線裏面が前記貫通配線と導通するように主面配線を前記絶縁主面に形成する主面配線形成工程と、
    前記配線主面に半導体素子を搭載する素子搭載工程と、
    前記主面配線及び前記半導体素子のそれぞれの全体を覆う樹脂層を形成する樹脂層形成工程と、
    前記樹脂層及び前記主面配線を前記厚さ方向に切断することによって前記主面配線及び前記半導体素子を覆う封止樹脂を形成するとともに前記主面配線を前記封止樹脂の樹脂側面から露出させる切断工程と、
    を備える
    半導体装置の製造方法。
  33. 前記切断工程は、第1切断工程と、第2切断工程とを含み、
    前記第1切断工程は、ダイシングブレードによって前記絶縁部材側から前記樹脂層に向けて切り込むことによって、前記絶縁部材を切断するとともに前記樹脂層の前記厚さ方向の一部を切削して分離溝を形成する工程であり、
    前記第2切断工程は、前記分離溝から前記樹脂層を切断することによって前記封止樹脂を形成する工程である
    請求項32に記載の半導体装置の製造方法。
  34. 前記第1切断工程では、前記主面配線において前記樹脂層の樹脂側面から露出する端面が形成される
    請求項33に記載の半導体装置の製造方法。
  35. 前記絶縁裏面から露出した前記貫通配線を覆う第1外部電極、及び前記樹脂側面から露出した前記主面配線を覆う第2外部電極を形成する外部電極形成工程を備える
    請求項32〜34のいずれか一項に記載の半導体装置の製造方法。
  36. 前記絶縁裏面から露出した前記貫通配線を覆う第1外部電極、及び前記樹脂側面から露出した前記主面配線を覆う第2外部電極を形成する外部電極形成工程を備え、
    前記外部電極形成工程は、前記第1切断工程の後、前記第2切断工程の前に実施される
    請求項33又は34に記載の半導体装置の製造方法。
  37. 前記貫通配線形成工程において、電解めっきによって前記貫通配線が形成される
    請求項26〜36のいずれか一項に記載の半導体装置の製造方法。
  38. 前記主面配線形成工程において、電解めっきによって前記主面配線が形成される
    請求項26〜37のいずれか一項に記載の半導体装置の製造方法。
  39. 厚さ方向において反対側を向く絶縁主面及び絶縁裏面を有する絶縁部材を形成する絶縁部材形成工程と、
    前記絶縁裏面から露出する貫通配線と、前記厚さ方向において反対側を向く配線主面及び配線裏面を有し、前記配線裏面において前記貫通配線と導通するように前記絶縁主面に積層される主面配線とを形成する第1内部電極形成工程と、
    前記配線主面に積層される柱状導電体を形成する第2内部電極形成工程と、
    前記配線主面に半導体素子を搭載する素子搭載工程と、
    前記主面配線、前記柱状導電体、及び前記半導体素子のそれぞれの全体を覆う樹脂層を形成する樹脂層形成工程と、
    前記樹脂層及び前記柱状導電体を前記厚さ方向に切断することによって前記主面配線、前記柱状導電体、及び前記半導体素子を覆う封止樹脂を形成するとともに前記柱状導電体を前記封止樹脂の樹脂側面から露出させる切断工程と、
    を備える
    半導体装置の製造方法。
  40. 前記第1内部電極形成工程において、前記貫通配線と前記主面配線とは一体に形成される
    請求項39に記載の半導体装置の製造方法。
  41. 前記第1内部電極形成工程において、電解めっきによって前記貫通配線と前記主面配線とが形成される
    請求項39又は40に記載の半導体装置の製造方法。
  42. 前記第2内部電極形成工程において、電解めっきによって前記柱状導電体が形成される
    請求項39〜41のいずれか一項に記載の半導体装置の製造方法。
  43. 前記切断工程は、第1切断工程と、第2切断工程とを含み、
    前記第1切断工程は、ダイシングブレードによって前記絶縁部材側から前記樹脂層に向けて切り込むことによって、前記絶縁部材を切断するとともに前記樹脂層の前記厚さ方向の一部を切削して分離溝を形成する工程であり、
    前記第2切断工程は、前記分離溝から前記樹脂層を切断することによって前記封止樹脂を形成する工程である
    請求項39〜42のいずれか一項に記載の半導体装置の製造方法。
  44. 前記第1切断工程では、前記柱状導電体の前記樹脂層の樹脂側面から露出する露出側面が形成される
    請求項43に記載の半導体装置の製造方法。
  45. 前記絶縁裏面から露出した前記貫通配線を覆う第1外部電極、及び前記樹脂側面から露出した前記柱状導電体を覆う第2外部電極を形成する外部電極形成工程を備える
    請求項39〜44のいずれか一項に記載の半導体装置の製造方法。
  46. 前記絶縁裏面から露出した前記貫通配線を覆う第1外部電極、及び前記樹脂側面から露出した前記柱状導電体を覆う第2外部電極を形成する外部電極形成工程を備え、
    前記外部電極形成工程は、前記第1切断工程の後、前記第2切断工程の前に実施される
    請求項43又は44に記載の半導体装置の製造方法。
  47. 厚さ方向において反対側を向く絶縁主面及び絶縁裏面を有する絶縁部材を形成する絶縁部材形成工程と、
    前記絶縁裏面から露出する貫通配線と、前記厚さ方向において反対側を向く配線主面及び配線裏面を有し、前記配線裏面において前記貫通配線と導通するように前記絶縁主面に積層される主面配線とを形成する内部電極形成工程と、
    前記配線主面に半導体素子を搭載する素子搭載工程と、
    前記主面配線及び前記半導体素子のそれぞれの全体を覆う樹脂層を形成する樹脂層形成工程と、
    前記樹脂層及び前記主面配線を前記厚さ方向に切断することによって前記主面配線及び前記半導体素子を覆う封止樹脂を形成するとともに前記主面配線を前記封止樹脂の樹脂側面から露出させる切断工程と、
    を備える
    半導体装置の製造方法。
  48. 前記内部電極形成工程において、前記貫通配線と前記主面配線とは一体に形成される
    請求項47に記載の半導体装置の製造方法。
  49. 前記内部電極形成工程において、電解めっきによって前記貫通配線と前記主面配線とが形成される
    請求項47又は48に記載の半導体装置の製造方法。
  50. 前記切断工程は、第1切断工程と、第2切断工程とを含み、
    前記第1切断工程は、ダイシングブレードによって前記絶縁部材側から前記樹脂層に向けて切り込むことによって、前記絶縁部材を切断するとともに前記樹脂層の前記厚さ方向の一部を切削して分離溝を形成する工程であり、
    前記第2切断工程は、前記分離溝から前記樹脂層を切断することによって前記封止樹脂を形成する工程である
    請求項47〜49のいずれか一項に記載の半導体装置の製造方法。
  51. 前記第1切断工程では、前記主面配線において前記樹脂層の樹脂側面から露出する端面が形成される
    請求項50に記載の半導体装置の製造方法。
  52. 前記絶縁裏面から露出した前記貫通配線を覆う第1外部電極、及び前記樹脂側面から露出した前記主面配線を覆う第2外部電極を形成する外部電極形成工程を備える
    請求項47〜51のいずれか一項に記載の半導体装置の製造方法。
  53. 前記絶縁裏面から露出した前記貫通配線を覆う第1外部電極、及び前記樹脂側面から露出した前記主面配線を覆う第2外部電極を形成する外部電極形成工程を備え、
    前記外部電極形成工程は、前記第1切断工程の後、前記第2切断工程の前に実施される
    請求項50又は51に記載の半導体装置の製造方法。
  54. 前記外部電極形成工程において、無電解めっきによって前記第1外部電極及び前記第2外部電極がそれぞれ形成される
    請求項30、31、35、36、45、46、52、及び53のいずれか一項に記載の半導体装置の製造方法。
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