JP2021197430A - Method for manufacturing semiconductor device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は半導体装置の製造方法に関し、より詳しくは、個片化された半導体チップを半導体基板(別の半導体チップ又は半導体ウェハー等)に接合する半導体装置の製造方法に関する。 The present invention relates to a method for manufacturing a semiconductor device, and more particularly to a method for manufacturing a semiconductor device in which an individualized semiconductor chip is bonded to a semiconductor substrate (another semiconductor chip, a semiconductor wafer, or the like).
近年、LSIの集積度を向上させるために三次元実装が検討されている。非特許文献1には、半導体チップの三次元実装の一例が開示されている。
In recent years, three-dimensional mounting has been studied in order to improve the degree of integration of LSI. Non-Patent
このような半導体チップの三次元実装を行う場合において、デバイス同士の配線の微細接合及び接合時の位置ずれ防止のため、Wafer-to-Wafer(W2W)接合に用いられるハイブリッドボンディング技術を使うことが検討されている。しかしながら、半導体チップの三次元実装を行う場合、W2Wと異なり、半導体チップへの個片化を行う工程により異物(切断破片)が発生することがあり、この異物が半導体チップ等の接合界面(ハイブリッドボンディングの絶縁膜)に付着してしまう虞がある。この絶縁膜には酸化シリコン(SiO2)等の無機材料が一般的に用いられているが、硬い材料であることから、付着した異物が絶縁膜に大きな空隙、例えば異物高さの1000倍近い直径の空隙を接合界面方向に生じさせてしまう。このため、W2Wに用いられているハイブリッドボンディング技術を単に半導体チップの三次元実装に適用しても、このような空隙により接合不良を引き起こしてしまう虞がある。一方、これらの接合不良を防ぐために高い清浄度を持つクリーンルーム及び装置を利用する場合、クレームルーム等に対する設備投資により多額の費用が必要となる。 When mounting such a semiconductor chip in three dimensions, it is possible to use the hybrid bonding technology used for Wafer-to-Wafer (W2W) bonding in order to finely bond the wiring between devices and prevent misalignment during bonding. It is being considered. However, when mounting a semiconductor chip three-dimensionally, unlike W2W, foreign matter (cutting debris) may be generated in the process of individualizing the semiconductor chip, and this foreign matter is the junction interface (hybrid) of the semiconductor chip or the like. There is a risk that it will adhere to the bonding insulating film). An inorganic material such as silicon oxide (SiO 2 ) is generally used for this insulating film, but since it is a hard material, foreign matter adhered to the insulating film has a large void, for example, nearly 1000 times the height of the foreign matter. It creates a gap of diameter in the direction of the junction interface. Therefore, even if the hybrid bonding technique used for W2W is simply applied to three-dimensional mounting of a semiconductor chip, there is a possibility that such voids may cause bonding defects. On the other hand, when a clean room and equipment having high cleanliness are used in order to prevent these joining defects, a large amount of cost is required due to capital investment in a claim room and the like.
そこで、本発明は、半導体チップの三次元実装を行う場合において、半導体チップの微細接合を行いつつ接合不良を低減する方法を提供することを目的とする。 Therefore, an object of the present invention is to provide a method for reducing bonding defects while performing fine bonding of semiconductor chips in the case of three-dimensional mounting of semiconductor chips.
本発明の一側面に係る半導体装置の製造方法は、第1基板本体と、該第1基板本体の一面に設けられた第1絶縁膜及び第1電極とを有する第1半導体基板を準備する工程と、第2基板本体と、該第2基板本体の一面に設けられた第2絶縁膜及び複数の第2電極とを有する第2半導体基板を準備する工程と、第1半導体基板の一面側及び第2半導体基板の一面側の少なくとも一方を研磨する工程と、第2半導体基板を個片化し、第2絶縁膜に対応する絶縁膜部分と少なくとも1つの第2電極とをそれぞれが備えた複数の半導体チップを取得する工程と、第1半導体基板の第1電極に対して複数の半導体チップの内の少なくとも1つの半導体チップの第2電極の位置合わせを行う工程と、第1半導体基板の第1絶縁膜と半導体チップの絶縁膜部分とを互いに貼り合わせる工程と、第1半導体基板の第1電極と半導体チップの第2電極とを接合する工程と、を備える。この製造方法では、第1絶縁膜及び第2絶縁膜の少なくとも一方の絶縁膜が有機材料を含む。 The method for manufacturing a semiconductor device according to one aspect of the present invention is a step of preparing a first semiconductor substrate having a first substrate main body and a first insulating film and a first electrode provided on one surface of the first substrate main body. And a step of preparing a second semiconductor substrate having a second substrate main body, a second insulating film provided on one surface of the second substrate main body, and a plurality of second electrodes, one surface side of the first semiconductor substrate, and A plurality of steps of polishing at least one side of the second semiconductor substrate, and a plurality of pieces of the second semiconductor substrate having an insulating film portion corresponding to the second insulating film and at least one second electrode. A step of acquiring a semiconductor chip, a step of aligning a second electrode of at least one semiconductor chip among a plurality of semiconductor chips with respect to a first electrode of the first semiconductor substrate, and a first step of the first semiconductor substrate. The present invention includes a step of bonding the insulating film and the insulating film portion of the semiconductor chip to each other, and a step of joining the first electrode of the first semiconductor substrate and the second electrode of the semiconductor chip. In this manufacturing method, at least one of the first insulating film and the second insulating film contains an organic material.
上記製造方法では、第1半導体基板の絶縁膜及び第2半導体基板(半導体チップ)の絶縁膜の少なくとも一方の絶縁膜が有機材料を含んで構成されている。有機材料は一般的に無機材料よりも弾性率が低く、このような柔らかい材料をハイブリッドボンディングの絶縁膜に用いることにより、半導体チップへの個片化の際のダイシングによって発生する異物が絶縁膜に付着しても、異物周辺の絶縁膜が容易に変形し、絶縁膜に大きな空隙を生じさせることなく異物を有機材料内に包含させることができる。すなわち、有機材料を含む絶縁膜によって異物の影響を抑えることが可能となる。よって、上記製造方法によれば、半導体チップの微細接合を行いつつ、接合不良を低減することができる。なお、この製造方法によれば、これに限定されるものではないが、上記方法によって接合不良を低減できるため、接合不良を防ぐための高い清浄度を持つクリーンルーム及び装置を利用しなくてもよくなり、上述した半導体装置の製造場所の限定が緩やかになる。 In the above manufacturing method, at least one insulating film of the insulating film of the first semiconductor substrate and the insulating film of the second semiconductor substrate (semiconductor chip) is configured to contain an organic material. Organic materials generally have a lower elastic modulus than inorganic materials, and by using such a soft material as the insulating film for hybrid bonding, foreign matter generated by dicing during individualization into semiconductor chips becomes the insulating film. Even if it adheres, the insulating film around the foreign matter is easily deformed, and the foreign matter can be included in the organic material without forming large voids in the insulating film. That is, it is possible to suppress the influence of foreign substances by the insulating film containing an organic material. Therefore, according to the above manufacturing method, it is possible to reduce bonding defects while performing fine bonding of semiconductor chips. Although the manufacturing method is not limited to this, the above method can reduce joining defects, so that it is not necessary to use a clean room and a device having high cleanliness to prevent joining defects. Therefore, the limitation of the manufacturing place of the above-mentioned semiconductor device becomes loose.
上記製造方法では、研磨する工程において、第1電極の表面が第1絶縁膜の表面と同等の高さとなる又は第1絶縁膜の表面に対して凹んだ位置となるようにCMP法を用いて第1半導体基板の一面側を研磨してもよい。また、研磨する工程において、複数の第2電極の各表面が第2絶縁膜の表面と同等の高さとなる又は第2絶縁膜の表面に対して凹んだ位置となるようにCMP法を用いて第2半導体基板の一面側を研磨してもよい。このような研磨を行うことにより、絶縁膜を貼り合わせる工程において、第1電極と第2電極とが先に接触してしまうことを防止して、第1半導体基板の第1絶縁膜と半導体チップの絶縁膜部分とを互いに貼り合わせる工程をより確実に実行することができる。 In the above manufacturing method, in the polishing step, a CMP method is used so that the surface of the first electrode has the same height as the surface of the first insulating film or is recessed with respect to the surface of the first insulating film. One side of the first semiconductor substrate may be polished. Further, in the polishing step, the CMP method is used so that each surface of the plurality of second electrodes has the same height as the surface of the second insulating film or is recessed with respect to the surface of the second insulating film. One side of the second semiconductor substrate may be polished. By performing such polishing, it is possible to prevent the first electrode and the second electrode from coming into contact with each other first in the step of bonding the insulating films, and the first insulating film of the first semiconductor substrate and the semiconductor chip are prevented from coming into contact with each other. It is possible to more reliably execute the step of bonding the insulating film portions of the above to each other.
上記製造方法では、貼り合わせる工程において、半導体チップと第1半導体基板との温度差が10℃以内となる温度、又は常温で、半導体チップの絶縁膜部分を第1半導体基板の第1絶縁膜に接合してもよい。この場合、位置ずれを抑制しつつ、半導体チップを第1半導体基板に接合することができる。また、第1半導体基板の第1絶縁膜と半導体チップの絶縁膜部分とが異なる材料であっても接合することが可能となる。 In the above manufacturing method, in the bonding step, the insulating film portion of the semiconductor chip is used as the first insulating film of the first semiconductor substrate at a temperature at which the temperature difference between the semiconductor chip and the first semiconductor substrate is within 10 ° C. or at room temperature. It may be joined. In this case, the semiconductor chip can be bonded to the first semiconductor substrate while suppressing the positional deviation. Further, even if the first insulating film of the first semiconductor substrate and the insulating film portion of the semiconductor chip are made of different materials, they can be bonded.
上記製造方法では、第1絶縁膜及び第2絶縁膜の少なくとも一方に含まれる有機材料の弾性率は7.0GPa以下であってもよい。この場合、半導体チップへの個片化時のダイシングによって発生した異物が接合界面に付着しても、大きな空隙を生じさせることなく、これら異物を有機材料内により確実に包含させて、接合不良を更に低減することができる。上記の有機材料の弾性率は、好ましくは5.0GPa以下であり、更に好ましくは2.0GPa以下である。なお、ここでいう弾性率はヤング率を意味する。 In the above manufacturing method, the elastic modulus of the organic material contained in at least one of the first insulating film and the second insulating film may be 7.0 GPa or less. In this case, even if foreign matter generated by dicing at the time of individualization into a semiconductor chip adheres to the bonding interface, these foreign substances are more reliably contained in the organic material without causing large voids, resulting in bonding failure. It can be further reduced. The elastic modulus of the above organic material is preferably 5.0 GPa or less, and more preferably 2.0 GPa or less. The elastic modulus here means Young's modulus.
上記製造方法では、第1絶縁膜及び第2絶縁膜の少なくとも一方に含まれる有機材料の厚さ方向の熱膨張係数は70ppm/k以下であってもよく、さらに好ましくは50ppm/k以下であってもよい。この場合、有機材料の熱膨張係数が第1電極及び第2電極の熱膨張係数と同等又は近いものとなり、熱が加えられた際に、絶縁層と電極との熱膨張の差が近しくなり、接合不良を更に低減することができる。なお、ここで規定する有機材料は、上述した弾性率を有したものであってもよいし、上述した弾性率とは異なる弾性率を有したものであってもよい。 In the above manufacturing method, the coefficient of thermal expansion in the thickness direction of the organic material contained in at least one of the first insulating film and the second insulating film may be 70 ppm / k or less, more preferably 50 ppm / k or less. You may. In this case, the coefficient of thermal expansion of the organic material becomes equal to or close to the coefficient of thermal expansion of the first electrode and the second electrode, and when heat is applied, the difference in thermal expansion between the insulating layer and the electrode becomes close. , Bonding defects can be further reduced. The organic material specified here may have the elastic modulus described above, or may have an elastic modulus different from the elastic modulus described above.
上記製造方法では、第2絶縁膜に含まれる有機材料は、第2電極を構成する金属材料の研磨レートの5倍以下の研磨レートを有してもよい。例えば、第2電極を構成する金属材料の研磨レートが50nm/minである場合、第2絶縁膜に含まれる有機材料の研磨レートは、200nm/min以下(4倍以下)であることが好ましく、100nm/min以下(2倍以下)であることが更に好ましく、50nm/min以下(同等以下)であることがより一層好ましい。このような研磨レートの関係にある場合、有機材料を含む第2絶縁膜と第2電極とを研磨する作業を行い易くなり、研磨工程を簡略化することができる。なお、第1絶縁膜と第1電極との研磨レートの関係が上記と同様であってもよい。 In the above manufacturing method, the organic material contained in the second insulating film may have a polishing rate of 5 times or less the polishing rate of the metal material constituting the second electrode. For example, when the polishing rate of the metal material constituting the second electrode is 50 nm / min, the polishing rate of the organic material contained in the second insulating film is preferably 200 nm / min or less (4 times or less). It is more preferably 100 nm / min or less (twice or less), and even more preferably 50 nm / min or less (equivalent or less). When there is such a polishing rate relationship, it becomes easy to perform the work of polishing the second insulating film containing the organic material and the second electrode, and the polishing process can be simplified. The relationship between the polishing rate of the first insulating film and the first electrode may be the same as described above.
上記製造方法では、第1絶縁膜及び第2絶縁膜の少なくとも一方に含まれる有機材料は、ポリイミド、ポリイミド前駆体(例えばポリイミアミックエステル又はポリアミック酸)、ポリアミドイミド、ベンゾシクロブテン(BCB)、ポリベンゾオキサゾール(PBO)、又はPBO前駆体を含んでもよい。また、第1絶縁膜及び第2絶縁膜の少なくとも一方に含まれる有機材料は、感光性樹脂、熱硬化性の非導電性フィルム、又は熱硬化性樹脂を含んでもよい。感光性樹脂を用いた場合、接続電極の作製工程を簡略化することが可能である。また、熱硬化性の非導電性フィルムを用いた場合は、絶縁層の作製時の工程にかかる時間を短縮することが可能である。 In the above production method, the organic material contained in at least one of the first insulating film and the second insulating film is polyimide, a polyimide precursor (for example, polyimiamic ester or polyamic acid), polyamideimide, benzocyclobutene (BCB), poly. It may contain benzoxazole (PBO), or PBO precursor. Further, the organic material contained in at least one of the first insulating film and the second insulating film may include a photosensitive resin, a thermosetting non-conductive film, or a thermosetting resin. When a photosensitive resin is used, it is possible to simplify the manufacturing process of the connection electrode. Further, when a thermosetting non-conductive film is used, it is possible to shorten the time required for the process of producing the insulating layer.
上記製造方法では、第2絶縁膜の厚さは、第1絶縁膜の厚さよりも厚くてもよい。この場合、半導体チップへの個片化時又はチップ実装時に接合界面に付着する異物の多くを第2絶縁膜によって包含することができ、接合不良をより一層低減することができる。一方、 第2絶縁膜の厚さは、第1絶縁膜の厚さよりも薄くてもよい。この場合、実装される半導体チップの低背化を図ることができる。なお、第1絶縁膜及び第2絶縁膜の厚さは、対応する電極の高さに応じて決定されてもよい。 In the above manufacturing method, the thickness of the second insulating film may be thicker than the thickness of the first insulating film. In this case, most of the foreign matter adhering to the bonding interface when the semiconductor chip is fragmented or mounted on the chip can be included by the second insulating film, and the bonding failure can be further reduced. On the other hand, the thickness of the second insulating film may be thinner than the thickness of the first insulating film. In this case, the height of the mounted semiconductor chip can be reduced. The thickness of the first insulating film and the second insulating film may be determined according to the height of the corresponding electrodes.
本発明によれば、半導体チップの三次元実装を行う場合において、半導体チップの微細接合を行いつつ接合不良を低減する方法を提供することができる。 INDUSTRIAL APPLICABILITY According to the present invention, it is possible to provide a method for reducing bonding defects while performing fine bonding of semiconductor chips in the case of three-dimensional mounting of semiconductor chips.
以下、図面を参照しながら本発明に係る実施形態について詳細に説明する。以下の説明では、同一又は相当部分には同一の符号を付し、重複する説明は省略する。また、上下左右等の位置関係は、特に断らない限り、図面に示す位置関係に基づくものとする。更に、図面の寸法比率は図示の比率に限られるものではない。 Hereinafter, embodiments according to the present invention will be described in detail with reference to the drawings. In the following description, the same or corresponding parts will be designated by the same reference numerals, and duplicate description will be omitted. In addition, the positional relationship such as up, down, left, and right shall be based on the positional relationship shown in the drawings unless otherwise specified. Furthermore, the dimensional ratios in the drawings are not limited to the ratios shown.
(半導体装置の構成)
図1は、本実施形態に係る製造方法によって製造される半導体装置の一例を模式的に示す断面図である。図1に示すように、半導体装置1は、例えば半導体パッケージの一例であり、第1半導体チップ10(第1半導体基板)、第2半導体チップ20(半導体チップ)、ピラー部30、再配線層40、基板50、及び、回路基板60を備えている。
(Semiconductor device configuration)
FIG. 1 is a cross-sectional view schematically showing an example of a semiconductor device manufactured by the manufacturing method according to the present embodiment. As shown in FIG. 1, the
第1半導体チップ10は、例えばLSI(Large scale IntegratedCircuit:大規模集積回路)チップ又はCMOS(Complementary Metal OxideSemiconductor)センサ等の半導体チップであり、第2半導体チップ20が縦方向(高さ方向の下方)に実装された三次元実装構造になっている。第2半導体チップ20は、例えばLSI又はメモリ等の半導体チップであり、第1半導体チップ10よりも平面視における面積が小さいチップ部品である。第2半導体チップ20は、第1半導体チップ10の裏面にChip-to-Chip(C2C)接合されている。第1半導体チップ10と第2半導体チップ20とは、詳細を後述するハイブリッドボンディングにより、それぞれの端子電極とその周りの絶縁膜同士が強固且つ位置ズレせずに微細接合されている。
The
ピラー部30は、例えば銅(Cu)から形成された複数のピラー31が樹脂32によって封止されている接続部である。複数のピラー31は、ピラー部30の上面から下面に向けて延在する導電性部材であり、例えば直径3μm以上20μm以下(一例では直径5μm)の円柱形状を呈し、各ピラー31間の中心ピッチが15μm以下となるように配置されてもよい。複数のピラー31は、第1半導体チップ10の下側の端子電極と再配線層40の上側の端子電極とをフリップチップ接続する。ピラー部30を用いることにより、半導体装置1では、TMV(Through mold via)と呼ばれるモールドに穴明けして半田接続する技術を使用せずに接続電極を形成することができる。ピラー部30は、例えば第2半導体チップ20と同程度の厚みを有し、第2半導体チップ20の水平方向の横側に配置される。なお、ピラー部30に代えて複数の半田ボールから当該部分が構成されてもよく、半田ボールによって第1半導体チップ10の下側の端子電極と再配線層40の上側の端子電極とを電気的に接続する構成であってもよい。
The
再配線層40は、パッケージ基板の機能である端子ピッチ変換の機能を有する配線層であり、第2半導体チップ20の下側の絶縁膜上及びピラー部30の下面上にポリイミド及び銅配線等で再配線パターンを形成した層である。再配線層40は、第1半導体チップ10及び第2半導体チップ20等を上下反転した状態で形成される(図4の(d)参照)。再配線層40は、第2半導体チップ20の下面の端子電極及びピラー部30を介した第1半導体チップ10の端子電極を、基板50の端子電極に電気的に接続する。基板50の端子ピッチは、第1半導体チップ10(ピラー31)及び第2半導体チップ20の端子ピッチよりも広くなっている。なお、基板50上には、各種の電子部品51が実装されていてもよい。また、再配線層40と基板50との端子ピッチに大きな開きがある場合はここに無機インターポーザ―等を使用して再配線層40と基板50との電気的接続をとってもよい。
The
回路基板60は、第1半導体チップ10及び第2半導体チップ20をその上に搭載し、第1半導体チップ10、第2半導体チップ20及び電子部品51等に接続された基板50に電気的に接続される複数の貫通電極を内部に有する基板である。回路基板60では、これら貫通電極により、第1半導体チップ10及び第2半導体チップの各端子電極が回路基板60の裏面に設けられた端子電極61に電気的に接続される。
The
(半導体装置の製造方法)
次に、半導体装置1の製造方法について、図2〜図4を参照して、説明する。図2は、図1に示す半導体装置を製造するための方法を順に示す図である。図3は、図2に示す半導体装置の製造方法における接合方法(ハイブリッドボンディング)をより詳細に示す図である。図4は、図1に示す半導体装置を製造するための方法であり、図2に示す工程の後の工程を順に示す図である。
(Manufacturing method of semiconductor device)
Next, the manufacturing method of the
半導体装置1は、例えば、以下の工程(a)〜工程(p)を経て製造することができる。
(a)第1半導体チップ10に対応する第1半導体基板100を準備する工程。
(b)第2半導体チップ20に対応する第2半導体基板200を準備する工程。
(c)第1半導体基板100を研磨する工程。
(d)第2半導体基板200を研磨する工程。
(e)第2半導体基板200を個片化し、複数の半導体チップ205を取得する工程。
(f)第1半導体基板100の端子電極103に対して複数の半導体チップ205それぞれの端子電極203の位置合わせを行う工程。
(g)第1半導体基板100の絶縁膜102と複数の半導体チップ205の各絶縁膜部分202bとを互いに貼り合わせる工程(図3の(b)参照)。
(h)第1半導体基板100の端子電極103と複数の半導体チップ205それぞれの端子電極203とを接合する工程(図3の(c)参照)。
(i)第1半導体基板100の接続面上であって複数の半導体チップ205の間に複数のピラー300(ピラー31に対応)を形成する工程。
(j)半導体チップ205とピラー300とを覆うように、第1半導体基板100の接続面上に樹脂301をモールドして半製品M1を取得する工程。
(k)工程(j)でモールドがされた半製品M1の上方を研削して薄化し、半製品M2を取得する工程。
(m)工程(k)で薄化された半製品M2に再配線層40に対応する配線層400を形成する工程。
(n)工程(m)で配線層400が形成された半製品M3を各半導体装置1となるように切断線Aに沿って切断する工程。
(p)工程(n)で個体化された半導体装置1aを反転して基板50及び回路基板60上に設置する工程(図1参照)。
The
(A) A step of preparing a
(B) A step of preparing a
(C) A step of polishing the
(D) A step of polishing the
(E) A step of disassembling the
(F) A step of aligning the
(G) A step of bonding the insulating
(H) A step of joining the
(I) A step of forming a plurality of pillars 300 (corresponding to pillars 31) between a plurality of
(J) A step of molding a
(K) A step of grinding and thinning the upper part of the semi-finished product M1 molded in the step (j) to obtain the semi-finished product M2.
(M) A step of forming a
(N) A step of cutting the semi-finished product M3 on which the
(P) A step of inverting the
[工程(a)及び工程(b)]
工程(a)は、複数の第1半導体チップ10に対応し、半導体素子及びそれらを接続する配線などからなる集積回路が形成されたシリコン基板である第1半導体基板100を準備する工程である。工程(a)では、図2の(a)に示すように、シリコン等からなる第1基板本体101の一面101aに、銅又はアルミニウム等からなる複数の端子電極103(第1電極)を所定の間隔で設けると共に有機材料からなる絶縁膜102(第1絶縁膜)を設ける。絶縁膜102を第1基板本体101の一面101a上に設けてから、複数の端子電極103を設けてもよいし、複数の端子電極103を第1基板本体101の一面101aに設けてから絶縁膜102を設けてもよい。なお、複数の端子電極103の間には、後述する工程でピラー300を形成するため、所定の間隔が設けられており、その間にはピラー300に接続される別の端子電極(不図示)が形成されている。
[Step (a) and Step (b)]
The step (a) is a step of preparing a
工程(b)は、複数の第2半導体チップ20に対応し、半導体素子及びそれらを接続する配線などからなる集積回路が形成されたシリコン基板である第2半導体基板200を準備する工程である。工程(b)では、図2の(a)に示すように、シリコン等からなる第2基板本体201の一面201a上に、銅又はアルミニウム等からなる複数の端子電極203(複数の第2電極)を連続的に設けると共に有機材料からなる絶縁膜202(第2絶縁膜)を設ける。絶縁膜202を第2基板本体201の一面201a上に設けてから複数の端子電極203を設けてもよいし、複数の端子電極203を第2基板本体201の一面201aに設けてから絶縁膜202を設けてもよい。
The step (b) is a step of preparing a
工程(a)及び工程(b)で用いられる絶縁膜102及び202は、上述したように、有機材料から構成されている。この有機材料は、例えばポリイミド、ポリイミド前駆体(例えばポリイミアミックエステル又はポリアミック酸)、ポリアミドイミド、ベンゾシクロブテン(BCB)、ポリベンゾオキサゾール(PBO)、又はPBO前駆体を含んで構成されており、酸化シリコン(SiO2)等の無機材料に比べて低い弾性率を有している。絶縁膜102及び202を構成する有機材料の弾性率は、例えば7.0GPa以下であり、好ましくは5.0GPa以下又は3.0GPa以下であり、更に好ましくは2.0GPa以下又は1.5GPa以下である。なお、ここでいう弾性率はヤング率を意味する。
As described above, the insulating
また、絶縁膜102及び202を構成する有機材料は、その熱膨張係数が70ppm/k以下であることが好ましく、さらに好ましくは50ppm/k以下であってもよい。
Further, the organic materials constituting the insulating
さらに、絶縁膜102及び202を構成する有機材料は、対応する端子電極103又は203を構成する金属材料(例えば銅又はアルミニウム)の研磨レートの5倍以下の研磨レートを有してもよい。例えば、端子電極103又は203を構成する金属材料が銅であり、その研磨レートが50nm/minの場合、絶縁膜102及び202を構成する有機材料の研磨レートは、200nm/min以下(4倍以下)であることが好ましく、100nm/min以下(2倍以下)であることが更に好ましく、50nm/min以下(同等以下)であることがより一層好ましい。
Further, the organic material constituting the insulating
なお、絶縁膜102及び202を構成する有機材料として、感光性樹脂、熱硬化性の非導電性フィルム(NCF:Non Conductive Film)、又は、熱硬化性樹脂を用いてもよい。この有機材料は、アンダーフィル材であってもよい。また、絶縁膜102及び202を構成する有機材料は耐熱性の樹脂であってもよい。
As the organic material constituting the insulating
[工程(c)及び工程(d)]
工程(c)は、第1半導体基板100を研磨する工程である。工程(c)では、図3の(a)に示すように、端子電極103の各表面103aが絶縁膜102の表面102aに対して同等の位置か少し低い(凹んだ)位置となるようにCMP(Chemical Mechanical Polishing)法を用いて第1半導体基板100の表面である一面101a側を研磨することができる。工程(c)では、例えば銅等からなる端子電極103を選択的に深く削る条件でCMP法によって第1半導体基板100を研磨することもできる。工程(c)において、端子電極103の各表面103aが絶縁膜102の表面102aと一致するようにCMP法で研磨してもよい。
[Step (c) and Step (d)]
The step (c) is a step of polishing the
工程(d)は、第2半導体基板200を研磨する工程である。工程(d)では、図3の(a)に示すように、端子電極203の各表面203aが絶縁膜202の表面202aに対して、同等の位置か少し低い(凹んだ)位置となるようにCMP法を用いて第2半導体基板200の表面である一面201a側を研磨することもできる。工程(d)では、例えば銅等からなる端子電極203を選択的に深く削る条件でCMP法によって第2半導体基板200を研磨する。工程(d)において、端子電極203の各表面203aが絶縁膜202の表面202aと一致するようにCMP法で研磨してもよい。
The step (d) is a step of polishing the
工程(c)及び工程(d)では、絶縁膜102の厚さと絶縁膜202の厚さが同じになるように研磨してもよいが、例えば、絶縁膜202の厚さが絶縁膜102の厚さよりも厚くなるように研磨してもよい。一方、絶縁膜202の厚さが絶縁膜102の厚さよりも薄くなるように研磨してもよい。絶縁膜202の厚さが絶縁膜102の厚さよりも厚い場合には、半導体チップ205への個片化時又はチップ実装時に接合界面に付着する異物の多くを絶縁膜202によって包含することができ、接合不良をより一層低減することができる。一方、絶縁膜202の厚さが絶縁膜102の厚さよりも薄い場合には、実装される半導体チップ205、つまり半導体装置1の低背化を図ることができる。
In the steps (c) and (d), the insulating
[工程(e)]
工程(e)は、第2半導体基板200を個片化し、複数の半導体チップ205を取得する工程である。工程(e)では、図2の(b)に示すように、第2半導体基板200をダイシング等の切断手段により複数の半導体チップ205に個片化する。第2半導体基板200をダイシングする際に絶縁膜202に保護材等を被覆して、それから個片化してもよい。工程(e)により、第2半導体基板200の絶縁膜202は、各半導体チップ205に対応する絶縁膜部分202bへと分割される。なお、第2半導体基板200を個片化するダイシング方法としては、例えば、プラズマダイシング、ステルスダイシング又はレーザーダイシングを用いることができる。また、ダイシングの際の第2半導体基板200の表面保護材としては、例えば、水又はTMAH等で除去可能な有機膜、又は、プラズマ等で除去可能な炭素膜などの薄膜を設けてもよい。
[Step (e)]
The step (e) is a step of disassembling the
[工程(f)]
工程(f)は、第1半導体基板100の端子電極103に対して複数の半導体チップ205それぞれの端子電極203の位置合わせを行う工程である。工程(f)では、図2の(c)に示すように、各半導体チップ205の端子電極203が第1半導体基板100の対応する複数の端子電極103に対向するように、各半導体チップ205の位置合わせを行う。この位置合わせ用に、第1半導体基板100上にアライアメントマーク等を設けてもよい。
[Step (f)]
The step (f) is a step of aligning the
[工程(g)]
工程(g)は、第1半導体基板100の絶縁膜102と複数の半導体チップ205の各絶縁膜部分202bとを互いに貼り合わせる工程である。工程(g)では、各半導体チップ205の表面に付着した有機物又は金属酸化物を除去した後、図2の(c)に示すように、第1半導体基板100に対する半導体チップ205の位置合わせを行い、これが終了すると、ハイブリッドボンディングとして複数の半導体チップ205それぞれの絶縁膜部分202bを第1半導体基板100の絶縁膜102に接合する(図3の(b)参照)。この際、複数の半導体チップ205の絶縁膜部分と第1半導体基板100の絶縁膜102とを均一に加熱してから接合を行ってもよい。接合の際の半導体チップ205と第1半導体基板100との温度差は、例えば10℃以下が好ましい。このような均一な温度での加熱接合により、絶縁膜102と絶縁膜部分202bが接合された絶縁接合部分S1となり、複数の半導体チップ205が第1半導体基板100に対して機械的に強固に取り付けられる。また、均一な温度での加熱接合であることから、接合箇所における位置ズレ等が生じ難く、高精度な接合を行うことができる。この取り付けの段階では、第1半導体基板100の端子電極103と半導体チップ205の端子電極203とは互いに離間しており、接続されていない(但し位置合わせはされている)。なお、半導体チップ205の第1半導体基板100への貼り合わせは、他の接合方法によって行ってもよく、例えば常温接合等で接合してもよい。
[Step (g)]
The step (g) is a step of bonding the insulating
[工程(h)]
工程(h)は、第1半導体基板100の端子電極103と複数の半導体チップ205それぞれの端子電極203とを接合する工程である。工程(h)では、図2の(d)に示すように、工程(g)の貼り合わせが終了すると、所定の熱H又は圧力若しくはその両方を付与して、ハイブリッドボンディングとして第1半導体基板100の端子電極103と複数の半導体チップ205の各端子電極203とを接合する(図3の(c)参照)。端子電極103及び20が銅から構成されている場合、工程(g)でのアニーリング温度は、150℃以上400℃以下であることが好ましく、200℃以上300℃以下であることがより好ましい。このような接合処理により、端子電極103とそれに対応する端子電極203とが接合された電極接合部分S2となり、端子電極103と端子電極203とが機械的且つ電気的に強固に接合される。なお、工程(h)の電極接合は、工程(g)の貼り合わせ後に行われるが、工程(g)の貼り合わせと同時に行われてもよい。
[Step (h)]
The step (h) is a step of joining the
以上により、第1半導体基板100に複数の半導体チップ205が電気的且つ機械的に所定の位置に高精度に設置される。なお、図2の(d)に示す半製品の段階で例えば製品の信頼性試験(接続試験等)を行い、良品のみを以降の工程に用いてもよい。続いて、このような半製品を用いた半導体装置の一例の製造方法を、図4を参照して説明する。
As described above, a plurality of
[工程(i)]
工程(i)は、第1半導体基板100の接続面100a上であって複数の半導体チップ205の間に複数のピラー300を形成する工程である。工程(i)では、図4の(a)に示すように、複数の半導体チップ205の間に、例えば銅製の多数のピラー300を形成する。ピラー300は、例えば、銅めっき、導電体ペーストまたは銅ピンから形成することができる。ピラー300は、一端が第1半導体基板100の端子電極のうち半導体チップ205の端子電極203に接続されていない端子電極に接続されるように形成され、他端が上方に向かって延在する。ピラー300は、例えば直径10μm以上100μm以下であり、また、高さ10μm以上1000μm以下である。なお、一対の半導体チップ205の間には、例えば1個以上10000個以下のピラー300が設けられてもよい。
[Step (i)]
The step (i) is a step of forming a plurality of
[工程(j)]
工程(j)は、複数の半導体チップ205と複数のピラー300とを覆うように、第1半導体基板100の接続面100a上に樹脂301をモールドする工程である。工程(j)では、図4の(b)に示すように、例えばエポキシ樹脂等をモールドして、複数の半導体チップ205と複数のピラー300とを全体的に覆う。モールド方法としては、例えば、コンプレッションモールド又はトランスファモールドを用いることができるし、フィルム状のエポキシフィルムをラミネートしてもよい。この樹脂モールドにより、複数のピラー300の間及びピラー300と半導体チップ205との間が樹脂によって充填される。これにより、樹脂が充填された半製品M1が形成される。なお、エポキシ樹脂等をモールドした後に硬化処理を行ってもよい。また、工程(i)と工程(j)とを略同時に行う場合、すなわち樹脂モールドするタイミングでピラー300も形成する場合、微細転写であるインプリントと導電性ペースト若しくは電解めっきとを用いてピラーを形成してもよい。
[Step (j)]
The step (j) is a step of molding the
[工程(k)]
工程(k)は、工程(j)でモールドがされた樹脂301、複数のピラー300及び複数の半導体チップ205からなる半製品M1を研削して薄化し、半製品M2を取得する工程である。工程(k)では、図4の(c)に示すように、半製品M1の上方をグランダー等で研磨することにより、樹脂モールドされた第1半導体基板100等を薄化し、半製品M2とする。工程(k)での研磨により、半導体チップ205、ピラー300及び樹脂301の厚みは例えば数10μm程度に薄化され、半導体チップ205は第2半導体チップ20に対応する形状となり、ピラー300及び樹脂301は、ピラー部30に対応する形状となる。
[Step (k)]
The step (k) is a step of grinding and thinning the semi-finished product M1 composed of the
[工程(m)]
工程(m)は、工程(k)で薄化された半製品M2に再配線層40に対応する配線層400を形成する工程である。工程(m)では、図4の(d)に示すように、研削された半製品M2の第2半導体チップ20及びピラー部30の上にポリイミド及び銅配線等で再配線パターンを形成する。これにより、第2半導体チップ20及びピラー部30の端子ピッチを広げた配線構造を有する半製品M3が形成される。
[Step (m)]
The step (m) is a step of forming the
[工程(n)及び工程(p)]
工程(n)は、工程(m)で配線層400が形成された半製品M3を各半導体装置1となるように切断線Aに沿って切断する工程である。工程(n)では、図4の(d)に示すように、ダイシング等によって、各半導体装置1となるように、半導体装置基板を切断線Aに沿って切断する。その後、工程(p)では、工程(n)で個別化された半導体装置1aを反転して基板50及び回路基板60上に設置し、図1に示す半導体装置1を複数取得する。
[Step (n) and Step (p)]
The step (n) is a step of cutting the semi-finished product M3 on which the
以上、本実施形態に係る半導体装置の製造方法によれば、第1半導体基板100の絶縁膜102と、第2半導体基板200(半導体チップ205)の絶縁膜202(絶縁膜部分202b)とが有機材料を含んで構成されている。有機材料は一般的に無機材料よりも弾性率が低く、このような柔らかい材料をハイブリッドボンディングの絶縁膜に用いることにより、第2半導体基板200を半導体チップ205へ個片化する際のダイシングによって発生する異物が絶縁膜に付着しても、異物周辺の絶縁膜が容易に変形し、絶縁膜に大きな空隙を生じさせることなく異物を有機材料内に包含させることができる。すなわち、有機材料を含む絶縁膜によって異物の影響を抑えることが可能となる。よって、本実施形態に係る製造方法によれば、第1半導体基板100と半導体チップ205の微細接合を行いつつ、接合不良を低減することができる。なお、絶縁膜に用いる有機材料が低弾性率の材料からなっている又は靭性の高い樹脂組成を有している場合、上記の製造方法によって製造される半導体装置1の破損をより確実に防止することができる。
As described above, according to the method for manufacturing a semiconductor device according to the present embodiment, the insulating
また、本実施形態に係る半導体装置の製造方法では、研磨工程(c)及び(d)において、複数の端子電極103の各表面103aが絶縁膜102の表面102aと同等の高さである又は絶縁膜102の表面102aに対して凹んだ位置となるようにCMP法を用いて第1半導体基板100の一面101a側を研磨している。また、複数の端子電極203の各表面203aが絶縁膜202の表面202aと同等の高さである又は絶縁膜202の表面202aに対して凹んだ位置となるようにCMP法を用いて第2半導体基板200の一面201a側を研磨している。このような研磨を行うことにより、第1半導体基板100の絶縁膜102と半導体チップ205の各絶縁膜部分202bとを互いに貼り合わせる工程(g)をより確実に実行して、ハイブリッドボンディングで接合される電極同士の位置ズレ等を防止することができる。
Further, in the method for manufacturing a semiconductor device according to the present embodiment, in the polishing steps (c) and (d), each
また、本実施形態に係る半導体装置の製造方法では、貼り合わせ工程(g)において、半導体チップ205と第1半導体基板100との温度差が10℃以内となる温度、又は常温で、半導体チップ205の絶縁膜部分202bを第1半導体基板100の第1絶縁膜102に接合している。このような温度制御を行っているため、位置ずれを抑制して、複数の半導体チップ205を第1半導体基板100に接合することができる。
Further, in the method for manufacturing a semiconductor device according to the present embodiment, in the bonding step (g), the
また、本実施形態に係る半導体装置の製造方法では、絶縁膜102及び絶縁膜202を構成する有機材料の弾性率は7.0GPa以下であってもよい。この場合、半導体チップ205への個片化時又はチップ実装時に接合界面に異物が付着しても、大きな空隙を更に生じさせることなくこれら異物を有機材料内に包含させて、接合不良を更に低減することができる。
Further, in the method for manufacturing a semiconductor device according to the present embodiment, the elastic modulus of the organic material constituting the insulating
また、本実施形態に係る半導体装置の製造方法では、絶縁膜102及び絶縁膜202を構成する有機材料の熱膨張係数は70ppm/k以下であってもよい。この場合、絶縁膜を構成する有機材料の熱膨張係数が端子電極103及び端子電極203の熱膨張係数と同等又は近いものとなり、半導体装置1の使用時に発熱等が生じた場合であっても、絶縁層と端子電極との熱膨張が略同じになり、熱膨張係数の違いによる半導体装置1の破損を防止できる。
Further, in the method for manufacturing a semiconductor device according to the present embodiment, the coefficient of thermal expansion of the organic material constituting the insulating
また、本実施形態に係る半導体装置の製造方法では、絶縁膜102に含まれる有機材料は、端子電極103を構成する金属材料の研磨レートの5倍以下の研磨レートを有してもよく、絶縁膜202に含まれる有機材料は、端子電極203を構成する金属材料の研磨レートの5倍以下の研磨レートを有してもよい。この場合、絶縁膜と端子電極とを研磨する工程(c)及び(d)での作業を行い易くなり、研磨工程(c)及び(d)を簡略化することができる。
Further, in the method for manufacturing a semiconductor device according to the present embodiment, the organic material contained in the insulating
以上、本発明の一実施形態について詳細に説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではない。例えば、上記実施形態では、図4に示す工程において、ピラー300を形成する工程(i)の後に、樹脂301をモールドする工程(j)と樹脂301等を研削して薄化する工程(k)を順に行っていたが、樹脂301を第1半導体基板100の接続面上にモールドする工程(j)をまず行い、続いて、樹脂301を所定の厚みまで研削して薄化する工程(k)を行い、その後に、ピラー300を形成する工程(i)を行うようにしてもよい。この場合、ピラー300を削る作業等を減らすことができ、また、ピラー300のうち削る部分が不要となることから、材料費を低減することができる。
Although one embodiment of the present invention has been described in detail above, the present invention is not limited to the above embodiment. For example, in the above embodiment, in the step shown in FIG. 4, after the step (i) of forming the
また、上記の実施形態では、C2Cでの接合例を説明したが、図5に示すChip-to-Wafer(C2W)での接合に本発明を適用してもよい。C2Wでは、基板本体411(第1基板本体)と基板本体411の一面に設けられた絶縁膜412(第1絶縁膜)及び複数の端子電極413(第1電極)とを有する半導体ウェハー410(第1半導体基板)を準備すると共に、基板本体421(第2基板本体)と基板本体421の一面に設けられた絶縁膜部分422(第2絶縁膜)及び複数の端子電極423(第2電極)とを有する複数の半導体チップ420の個片化前の半導体基板(第2半導体基板)を準備する。そして、半導体ウェハー410の一面側と半導体チップ420に個片化する前の第2半導体基板の一面側とを、上記の工程(c)及び工程(d)と同様に、CMP法等により研磨する。その後、工程(e)と同様な個片化処理を第2半導体基板に対して行い、複数の半導体チップ420を取得する。
Further, in the above embodiment, the example of joining by C2C has been described, but the present invention may be applied to the joining by Chip-to-Wafer (C2W) shown in FIG. In C2W, the semiconductor wafer 410 (first electrode) having the substrate main body 411 (first substrate main body), the insulating film 412 (first insulating film) provided on one surface of the substrate
続いて、図5の(a)に示すように、半導体ウェハー410の端子電極413に対して半導体チップ420の端子電極423の位置合わせを行う(工程(f))。そして、半導体ウェハー410の絶縁膜412と半導体チップ420の絶縁膜部分422とを互いに貼り合わると共に(工程(g))、半導体ウェハー410の端子電極413と半導体チップ420の端子電極423とを接合し(工程(h))、図5の(b)に示す半製品を取得する。これにより、絶縁膜412と絶縁膜部分422とが接合された絶縁接合部分S3となり、半導体チップ420が半導体ウェハー410に対して機械的に強固に且つ高精度に取り付けられる。また、端子電極413とそれに対応する端子電極423とが接合された電極接合部分S4となり、端子電極413と端子電極423とが機械的且つ電気的に強固に接合される。
Subsequently, as shown in FIG. 5A, the
その後、図5の(c)及び(d)に示すように、複数の半導体チップ420を同様の方法で半導体ウェハーである半導体ウェハー410に接合することにより、半導体装置401を取得する。なお、複数の半導体チップ420は、一個ずつ半導体ウェハー410にハイブリッドボンディングにより接合されてもよいが、まとめて半導体ウェハー410にハイブリッドボンディングにより接合されてもよい。
Then, as shown in FIGS. 5 (c) and 5 (d), the
このような半導体装置401の製造方法においても、上記の半導体装置1の製造方法と同様に、半導体ウェハー410の絶縁膜412及び半導体チップ420の絶縁膜部分422が有機材料を含んで構成されており、このような柔らかい材料をハイブリッドボンディングの絶縁膜に用いることにより、半導体チップ420への個片化の際のダイシングによって発生する異物が絶縁膜に付着しても、異物周辺の絶縁膜が容易に変形し、絶縁膜に大きな空隙を生じさせることなく異物を有機材料内に包含させることができる。すなわち、有機材料を含む絶縁膜によって異物の影響を抑えることが可能となる。よって、上記のC2Wに係る製造方法でも、C2Cと同様に、半導体ウェハー410と半導体チップ420の微細接合を行いつつ、接合不良を低減することができる。
Also in such a manufacturing method of the
更に、上記の半導体装置の製造方法では、半導体基板110の絶縁膜102及び半導体チップ205の絶縁膜202等が有機材料から構成されていたが、これら絶縁膜の一部に無機材料が含まれていてもよい。すなわち、上述した異物を包含できる有機材料の部分があれば、絶縁膜の残りの部分が無機材料から形成されていてもよい。
Further, in the above-mentioned method for manufacturing a semiconductor device, the insulating
1,1a,401…半導体装置、10…第1半導体チップ、20…第2半導体チップ、30…ピラー部、40…再配線層、50…基板、60…回路基板、61…端子電極、100…第1半導体基板、101…第1基板本体、101a…一面、102…絶縁膜(第1絶縁膜)、103…端子電極(第1電極)、103a…表面、200…第2半導体基板、201…第2基板本体、201a…一面、202…絶縁膜(第2絶縁膜)、203…端子電極(第2電極)、203a…表面、205…半導体チップ、300…ピラー、301…樹脂、410…半導体ウェハー(第1半導体基板)、411…基板本体(第1基板本体)、412…絶縁膜(第1絶縁膜)、413…端子電極(第1電極)、420…半導体チップ(第2半導体基板)、421…基板本体(第2基板本体)、422…絶縁膜部分(第2絶縁膜)、423…端子電極(第2電極)、A…切断線、H…熱、M1〜M3…半製品、S1…絶縁接合部分、S2…電極接合部分、S3…絶縁接合部分、S4…電極接合部分。 1,1a, 401 ... Semiconductor device, 10 ... First semiconductor chip, 20 ... Second semiconductor chip, 30 ... Pillar part, 40 ... Rewiring layer, 50 ... Board, 60 ... Circuit board, 61 ... Terminal electrode, 100 ... 1st semiconductor substrate, 101 ... 1st substrate main body, 101a ... 1 surface, 102 ... insulating film (1st insulating film), 103 ... terminal electrode (1st electrode), 103a ... surface, 200 ... 2nd semiconductor substrate, 201 ... 2nd substrate body, 201a ... one side, 202 ... insulating film (second insulating film), 203 ... terminal electrode (second electrode), 203a ... surface, 205 ... semiconductor chip, 300 ... pillar, 301 ... resin, 410 ... semiconductor Wafer (first semiconductor substrate), 411 ... substrate body (first substrate body), 412 ... insulating film (first insulating film), 413 ... terminal electrode (first electrode), 420 ... semiconductor chip (second semiconductor substrate) , 421 ... Substrate main body (second substrate main body), 422 ... Insulation film part (second insulating film), 423 ... Terminal electrode (second electrode), A ... Cutting wire, H ... Heat, M1 to M3 ... Semi-finished product, S1 ... Insulated joint portion, S2 ... Electrode joint portion, S3 ... Insulation joint portion, S4 ... Electrode joint portion.
Claims (11)
第2基板本体と、該第2基板本体の一面に設けられた第2絶縁膜及び複数の第2電極とを有する第2半導体基板を準備する工程と、
前記第1半導体基板の前記一面側及び前記第2半導体基板の前記一面側の少なくとも一方を研磨する工程と、
前記第2半導体基板を個片化し、前記第2絶縁膜に対応する絶縁膜部分と少なくとも1つの前記第2電極とをそれぞれが備えた複数の半導体チップを取得する工程と、
前記第1半導体基板の前記第1電極に対して前記複数の半導体チップの内の少なくとも1つの半導体チップの前記第2電極の位置合わせを行う工程と、
前記第1半導体基板の前記第1絶縁膜と前記半導体チップの前記絶縁膜部分とを互いに貼り合わせる工程と、
前記第1半導体基板の前記第1電極と前記半導体チップの前記第2電極とを接合する工程と、を備え、
前記第1絶縁膜及び前記第2絶縁膜の少なくとも一方の絶縁膜が有機材料を含む、
半導体装置の製造方法。 A step of preparing a first semiconductor substrate having a first substrate main body and a first insulating film and a first electrode provided on one surface of the first substrate main body.
A step of preparing a second semiconductor substrate having a second substrate main body, a second insulating film provided on one surface of the second substrate main body, and a plurality of second electrodes.
A step of polishing at least one of the one-sided side of the first semiconductor substrate and the one-sided side of the second semiconductor substrate.
A step of disassembling the second semiconductor substrate and acquiring a plurality of semiconductor chips each having an insulating film portion corresponding to the second insulating film and at least one second electrode.
A step of aligning the second electrode of at least one of the plurality of semiconductor chips with respect to the first electrode of the first semiconductor substrate.
A step of bonding the first insulating film of the first semiconductor substrate and the insulating film portion of the semiconductor chip to each other.
A step of joining the first electrode of the first semiconductor substrate and the second electrode of the semiconductor chip is provided.
At least one of the first insulating film and the second insulating film contains an organic material.
Manufacturing method of semiconductor devices.
請求項1に記載の半導体装置の製造方法。 In the polishing step, the CMP method is used so that the surface of the first electrode has the same height as the surface of the first insulating film or is recessed with respect to the surface of the first insulating film. Polishing the one side of the first semiconductor substrate,
The method for manufacturing a semiconductor device according to claim 1.
請求項1又は2に記載の半導体装置の製造方法。 In the polishing step, the CMP method is performed so that each surface of the plurality of second electrodes has the same height as the surface of the second insulating film or is recessed with respect to the surface of the second insulating film. Use to polish the one side of the second semiconductor substrate.
The method for manufacturing a semiconductor device according to claim 1 or 2.
請求項1〜3の何れか一項に記載の半導体装置の製造方法。 In the bonding step, the insulating film portion of the semiconductor chip is insulated from the first semiconductor substrate at a temperature at which the temperature difference between the semiconductor chip and the first semiconductor substrate is within 10 ° C. or at room temperature. Join to the film,
The method for manufacturing a semiconductor device according to any one of claims 1 to 3.
請求項1〜4の何れか一項に記載の半導体装置の製造方法。 The elastic modulus of the organic material contained in at least one of the first insulating film and the second insulating film is 7.0 GPa or less.
The method for manufacturing a semiconductor device according to any one of claims 1 to 4.
請求項1〜5の何れか一項に記載の半導体装置の製造方法。 The coefficient of thermal expansion of the organic material contained in at least one of the first insulating film and the second insulating film is 70 ppm / k or less.
The method for manufacturing a semiconductor device according to any one of claims 1 to 5.
請求項1〜6の何れか一項に記載の半導体装置の製造方法。 The organic material contained in the second insulating film has a polishing rate of 5 times or less the polishing rate of the metal material constituting the second electrode.
The method for manufacturing a semiconductor device according to any one of claims 1 to 6.
請求項1〜7の何れか一項に記載の半導体装置の製造方法。 The organic material contained in at least one of the first insulating film and the second insulating film includes polyimide, polyimide precursor, polyamideimide, benzocyclobutene (BCB), polybenzoxazole (PBO), or PBO precursor. include,
The method for manufacturing a semiconductor device according to any one of claims 1 to 7.
請求項1〜7の何れか一項に記載の半導体装置の製造方法。 The organic material contained in at least one of the first insulating film and the second insulating film includes a photosensitive resin, a thermosetting non-conductive film, or a thermosetting resin.
The method for manufacturing a semiconductor device according to any one of claims 1 to 7.
請求項1〜9の何れか一項に記載の半導体装置の製造方法。 The thickness of the second insulating film is thicker than the thickness of the first insulating film.
The method for manufacturing a semiconductor device according to any one of claims 1 to 9.
請求項1〜10の何れか一項に記載の半導体装置の製造方法。 The thickness of the second insulating film is thinner than the thickness of the first insulating film.
The method for manufacturing a semiconductor device according to any one of claims 1 to 10.
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WO2023171014A1 (en) * | 2022-03-09 | 2023-09-14 | Hdマイクロシステムズ株式会社 | Insulation film forming material, semiconductor device manufacturing method, and semiconductor device |
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