JP6268990B2 - Semiconductor device, semiconductor device manufacturing method, substrate, and substrate manufacturing method - Google Patents
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Description
本発明は、半導体装置及び半導体装置の製造方法、並びに、基板及び基板の製造方法に関する。 The present invention relates to a semiconductor device, a semiconductor device manufacturing method, a substrate, and a substrate manufacturing method.
半導体チップにTSV(Through Silicon Via)を設ける技術が知られている。TSVを設けた半導体チップに、3次元的に別の半導体チップを配置し、TSVを用いてそれらの半導体チップを電気的に接続する、3次元積層技術が知られている。 A technique for providing a TSV (Through Silicon Via) on a semiconductor chip is known. A three-dimensional stacking technique is known in which another semiconductor chip is three-dimensionally arranged on a semiconductor chip provided with a TSV, and these semiconductor chips are electrically connected using the TSV.
上記のようなTSVを用いた半導体チップの3次元積層技術では、種類が異なり、互いの接続端子の位置が異なる半導体チップは、3次元的に配置して電気的に接続することが難しく、3次元化が可能な半導体チップの組合せに制約が生じる場合がある。 In the three-dimensional stacking technology of semiconductor chips using the TSV as described above, semiconductor chips of different types and different positions of connection terminals are difficult to arrange three-dimensionally and be electrically connected. There may be restrictions on combinations of semiconductor chips that can be dimensioned.
本発明の一観点によれば、樹脂層と、前記樹脂層に埋設された半導体チップと、前記樹脂層に埋設され、1つの貫通孔を有する筒状の絶縁体と、前記貫通孔内に配設された柱状の導電体とを含む半導体装置、基板が提供される。 According to one aspect of the present invention, a resin layer, a semiconductor chip embedded in the resin layer, a cylindrical insulator embedded in the resin layer and having one through-hole, and disposed in the through-hole. A semiconductor device and a substrate including the provided columnar conductor are provided.
また、本発明の一観点によれば、支持体上に、柱状の絶縁体及び半導体チップを配設する工程と、前記支持体上に、前記絶縁体及び前記半導体チップが埋設される樹脂層を形成する工程と、前記樹脂層内の前記絶縁体に、1つの貫通孔を形成し、前記絶縁体を筒状にする工程と、前記貫通孔内に、柱状の導電体を形成する工程とを含む半導体装置、基板の製造方法が提供される。 According to another aspect of the present invention, a step of disposing a columnar insulator and a semiconductor chip on a support, and a resin layer in which the insulator and the semiconductor chip are embedded on the support. forming, on said insulator of said resin layer to form one through hole, a step of the insulating body in a cylindrical shape, in the through hole, and forming a columnar conductor A semiconductor device and a substrate manufacturing method are provided.
開示の技術によれば、樹脂層内に、半導体チップと共に、筒状の絶縁体とその貫通孔に設けられた導電体とが埋設され、その導電体により、他の半導体チップとの3次元的な配置、電気的な接続が可能な半導体装置が実現される。これにより、各種半導体チップを、3次元的に配置し、電気的に接続することが可能になる。 According to the disclosed technology, a cylindrical insulator and a conductor provided in the through-hole are embedded in the resin layer together with the semiconductor chip, and the conductor provides a three-dimensional connection with another semiconductor chip. A semiconductor device capable of proper arrangement and electrical connection is realized. Thereby, various semiconductor chips can be arranged three-dimensionally and electrically connected.
図1は半導体装置の一例を示す図である。尚、図1には、半導体装置の一例の要部断面を模式的に図示している。
図1に示す半導体装置10は、樹脂層11、半導体チップ12、絶縁体13、導電体(ビア)14、及び配線層(再配線層)15を有している。
FIG. 1 illustrates an example of a semiconductor device. Note that FIG. 1 schematically shows a cross-section of an essential part of an example of a semiconductor device.
A
樹脂層11には、樹脂材料が用いられる。樹脂層11に用いる樹脂材料としては、エポキシ樹脂等の絶縁性の樹脂材料を用いることができる。樹脂層11に用いられる樹脂材料には、例えば、シリカ等の絶縁性のフィラーが含有される。
A resin material is used for the
樹脂層11には、半導体チップ12が埋設されている。ここでは、樹脂層11に埋設される半導体チップ12として、断面視で2つの半導体チップ12a及び半導体チップ12bを例示している。半導体チップ12a及び半導体チップ12bは、それらの端子12aa及び端子12baが、樹脂層11の表面11aから露出するように、樹脂層11に埋設されている。
A
ここでは、半導体チップ12a及び半導体チップ12bの端子12aa及び端子12baの配設面と反対側の面が樹脂層11で覆われた構造を例示している。このほか、半導体チップ12a及び半導体チップ12bの端子12aa及び端子12baの配設面と反対側の面が樹脂層11から露出する構造とする(それらの面が露出するような厚みで樹脂層11を形成する)こともできる。
Here, the structure in which the surface opposite to the arrangement surface of the terminals 12aa and 12ba of the
尚、半導体チップ12a及び半導体チップ12bは、同じ種類(サイズ、機能)である場合のほか、異なる種類である場合もある。半導体チップ12a及び半導体チップ12bは、CPU(Central Processing Unit)チップ、GPU(Graphics Processing Unit)チップ、センサチップ、メモリチップ等である。
The
絶縁体13及びビア14は、半導体チップ12a及び半導体チップ12bと共に、樹脂層11に埋設されている。絶縁体13及びビア14は、樹脂層11を貫通するように、樹脂層11に埋設されている。柱状のビア14が樹脂層11を貫通するように設けられ、そのビア14の側面を絶縁体13が覆っている。換言すれば、半導体装置10は、樹脂層11内に設けられた、貫通孔13bを有する筒状の絶縁体13の内部に、柱状のビア14が設けられた構造を有している。
The
絶縁体13には、樹脂材料が用いられる。絶縁体13に用いる樹脂材料としては、例えば、シロキサン骨格を有するシリコーン樹脂、熱硬化型樹脂を用いることができる。このような樹脂材料としては、例えば、ゾルゲル法により形成される有機SOG(Spin On Glass)、熱硬化型シリコーン樹脂、フェノール樹脂、エポキシ樹脂、ポリイミド樹脂、マレイミド樹脂を挙げることができる。
A resin material is used for the
ビア14には、各種導電材料を用いることができる。ビア14に用いる導電材料としては、例えば、銅(Cu)又は銅を含む材料等、各種導電材料を用いることができる。
再配線層15は、半導体チップ12a及び半導体チップ12b、並びに、絶縁体13及びビア14が埋設された樹脂層11上(半導体チップ12a及び半導体チップ12bの端子12aa及び端子12baの配設面側)に設けられている。再配線層15は、半導体チップ12a及び半導体チップ12b並びにビア14に電気的に接続された導電部15a(配線15aa、ビア15ab、端子15ac)、及び導電部15aの周りに設けられた絶縁部15bを有している。導電部15aには、銅又は銅を含む材料等の導電材料を用いることができる。絶縁部15bには、エポキシ樹脂、ポリイミド樹脂等の樹脂材料を用いることができる。
Various conductive materials can be used for the
The
ここではビア14が配線15aa及びビア15abを介して半導体チップ12a及び半導体チップ12bと電気的に接続される場合を例示するが、ビア14は、半導体チップ12a及び半導体チップ12bの双方又はいずれかと電気的に分離される場合もある。
Here, a case where the
また、ここでは図示を省略するが、半導体装置10には、樹脂層11の、再配線層15の配設面と反対側の面にも、ビア14に電気的に接続された導電部15a、及びその周りを覆う絶縁部15bを有する再配線層15を設けることができる。
Although not shown here, the
上記構成を有する半導体装置10は、そのビア14と電気的に接続可能な端子を備える別の半導体装置と積層することができる。
図2は半導体装置の積層構造の一例を示す図である。尚、図2には、積層構造の一例の要部断面を模式的に図示している。
The
FIG. 2 is a diagram illustrating an example of a stacked structure of a semiconductor device. Note that FIG. 2 schematically shows a cross-section of an essential part of an example of the laminated structure.
図2には、上記構成を有する半導体装置10が、別の半導体装置20上に積層された構造(積層構造)30を例示している。ここでは半導体装置20の一例として、上記半導体装置10と同様に、樹脂層21、半導体チップ22、絶縁体23、導電体(ビア)24、及び配線層(再配線層)25を有するものを図示している。
FIG. 2 illustrates a structure (laminated structure) 30 in which the
半導体装置20では、樹脂層21に、上記半導体装置10の半導体チップ12a及び半導体チップ12bとは種類(サイズ、機能)が異なる半導体チップ22が、例えば断面視で1つ埋設されている。半導体チップ22は、CPUチップ、GPUチップ、センサチップ、メモリチップ等である。
In the
半導体装置20では、その樹脂層21に更に、樹脂層21を貫通するように、筒状の絶縁体23とその内部の柱状のビア24が埋設されている。
半導体装置20では、半導体チップ22並びに絶縁体23及びビア24が埋設された樹脂層21上に、再配線層25が設けられている。再配線層25は、半導体チップ22の端子22a及びビア24に電気的に接続された導電部25a(配線25aa、ビア25ab、端子25ac)、及び導電部25aの周りに設けられた絶縁部25bを有している。
In the
In the
ここではビア24が配線25aa及びビア25abを介して半導体チップ22と電気的に接続される場合を例示するが、ビア24は、半導体チップ22と電気的に分離される場合もある。
Here, a case where the via 24 is electrically connected to the
半導体装置20の樹脂層21、絶縁体23、ビア24及び再配線層25にはそれぞれ、半導体装置10の樹脂層11、絶縁体13、ビア14及び再配線層15について述べた上記のような材料を用いることができる。
The
半導体装置20の、ビア24に電気的に接続された再配線層25の端子25acは、積層される半導体装置10のビア14と対応する位置に設けられている。図2に例示する半導体装置10と半導体装置20の積層構造30では、半導体装置10のビア14が、半導体装置20の端子25acと、例えば半田等のバンプ31を介して、電気的に接続されている。
The terminal 25ac of the
このように積層構造30は、種類の異なる半導体チップ12と半導体チップ22をそれぞれ含んだ半導体装置10と半導体装置20が、3次元的に配置され、電気的に接続された構造を有している。
As described above, the stacked
ところで、複数の半導体チップを3次元的に配置して電気的に接続する方法の1つとして、TSVを利用するものがある。この方法では、半導体チップに用いられているシリコン基板を貫通するTSVを形成し、そのTSVを用いて、3次元的に配置した半導体チップを電気的に接続する。しかし、接続する半導体チップの種類が異なり、互いの接続端子の位置が異なる場合には、それらの半導体チップを3次元的に配置することができないことが起こり得る。このため、互いの接続端子の位置が異なる半導体チップを3次元的に配置する際には、それらの半導体チップを電気的に接続可能とする導電部を設けたインターポーザを別途作製し、間に介在させることを要する場合がある。 By the way, as one method for electrically connecting a plurality of semiconductor chips arranged three-dimensionally, there is a method using TSV. In this method, a TSV penetrating a silicon substrate used for a semiconductor chip is formed, and the three-dimensionally arranged semiconductor chips are electrically connected using the TSV. However, when the types of semiconductor chips to be connected are different and the positions of the connection terminals are different, it may happen that the semiconductor chips cannot be arranged three-dimensionally. For this reason, when three-dimensionally arranging semiconductor chips having different connection terminal positions, an interposer provided with a conductive portion that can electrically connect the semiconductor chips is separately formed and interposed therebetween. It may be necessary to make it.
一方、上記のような半導体装置10及び半導体装置20を用いる積層構造30では、半導体チップ12を樹脂層11に埋設してその樹脂層11にビア14を形成し、また、半導体チップ22を樹脂層21に埋設してその樹脂層21にビア24を形成する。そして、それらのビア14及びビア24を用いて、積層する半導体装置10と半導体装置20を電気的に接続する。そのため、半導体チップ12と半導体チップ22のように、種類が異なり、単純に積層して電気的に接続することができない半導体チップであっても、3次元的に配置することが可能になる。積層構造30では、半導体チップ12と半導体チップ22を3次元的に配置するに際し、インターポーザを用いることを要しない。積層構造30のような構造を採用することで、3次元的に配置する半導体チップ12,22の組合せの自由度を高めることができる。
On the other hand, in the
尚、ここでは2つの半導体装置10と半導体装置20の積層構造30を例示したが、3つ以上の半導体装置を積層すること、即ち、この積層構造30の半導体装置10の上や半導体装置20の下に、更に別の半導体装置(10,20等)を積層することも可能である。
Here, the stacked
続いて、上記のような半導体装置10及び半導体装置20の形成方法の一例について、以下の図3〜図10を参照して説明する。尚、ここでは上記の半導体装置10を例に、その形成方法を説明する。
Next, an example of a method for forming the
図3は半導体装置の第1形成工程の説明図である。尚、図3には、半導体装置の第1形成工程の要部断面を模式的に図示している。
まず、図3(A)に示すように、支持体(キャリア基板)41上に、半導体チップ12を仮固定するための接着層42を形成する。キャリア基板41には、金属基板、ガラス基板、プリント基板、半導体基板、セラミックス基板等、各種基板が用いられる。接着層42には、所定の基材上に接着剤を設けた接着フィルムのほか、キャリア基板41上に接着剤をスピンコート法、スプレーコート法、印刷法等でコーティングしたものが用いられる。
FIG. 3 is an explanatory diagram of the first formation process of the semiconductor device. FIG. 3 schematically shows a cross section of the main part of the first formation step of the semiconductor device.
First, as shown in FIG. 3A, an
接着層42には、後述のように擬似ウェハ(基板)40を形成した後、その擬似ウェハ40を剥離することができるもの、例えば、剥離時に加熱や紫外線照射でその接着力を低下させることができるものが用いられる。また、加熱や紫外線照射といった処理を行わずに擬似ウェハ40を剥離することができるものを用いてもよい。
In the
キャリア基板41上に接着層42を形成した後は、図3(B)に示すように、接着層42上に絶縁被膜13aを形成する。絶縁被膜13aには、上記の絶縁体13について述べたような材料、例えば、シロキサン骨格を有するシリコーン樹脂、或いは熱硬化型樹脂が用いられる。
After the
このような絶縁被膜13aを形成した後、例えば図3(B)に示すように、その絶縁被膜13aの上に、フォトレジストをコーティングし、露光及び現像を行って、上記の絶縁体13及びその内部のビア14を設ける領域を覆うレジストパターン43を形成する。例えば、上記の絶縁体13及びその内部のビア14を設ける領域に、平面円形状のレジストパターン43を形成する。
After such an
レジストパターン43の形成後は、図3(C)に示すように、それをマスクにして、接着層42が露出するまで絶縁被膜13aのドライエッチングを行うことで、柱状(この例では円柱状)の絶縁体13(絶縁被膜13a)を形成する。
After the resist
尚、絶縁体13の平面形状は、円形に限らず、楕円形、矩形等、他の平面形状であってもよい。形成する絶縁体13の平面形状に基づき、上記図3(B)の工程で形成するレジストパターン43の平面形状が設定される。
The planar shape of the
このように絶縁被膜13aをドライエッチングすることによって絶縁体13を形成する場合には、プラズマによりエッチングを行うことが好ましい。この際、ドライエッチングに用いるプラズマは、絶縁被膜13aがエッチングできるものであれば、特に限定されない。例えば、絶縁被膜13aのドライエッチングには、フッ素系ガス、酸素(O2)ガス、アルゴン(Ar)ガス、水素(H2)ガス、窒素(N2)ガスのうち、1種のガス、又は複数種を含む混合ガスを用いることができる。
Thus, when forming the
このように絶縁被膜13aのドライエッチングによって絶縁体13を形成した後は、絶縁体13上からレジストパターン43を除去する。
また、絶縁被膜13aに感光性樹脂材料を用い、これを所定のマスクを用いて露光し、現像することで、柱状の絶縁体13を形成することもできる。尚、マスクの開口形状は、形成する絶縁体13の平面形状に基づき設定される。
After the
Alternatively, the
このように絶縁被膜13aを露光し現像することによって絶縁体13を形成する場合、絶縁被膜13aに用いる樹脂材料は、感光性を有するものであれば、その種類は特に限定されない。但し、この絶縁被膜13aに用いる材料は、絶縁体13として、後述する擬似SoC(System on (a) Chip)基板40A、及びその擬似SoC基板40Aからダイシングによって個片化される半導体装置10の内部に残る。擬似SoC基板40A及び半導体装置10は、半田等のバンプ31を用いた他部品との接合時には、200℃前後といった温度で加熱される。従って、絶縁被膜13aを露光し現像して絶縁体13を形成する場合のその絶縁被膜13aには、一定の耐熱性を有する材料、例えば、エポキシ樹脂、フェノール樹脂、ポリイミド樹脂、マレイミド樹脂等を用いた永久レジスト材料を用いることが好ましい。
Thus, when forming the
図4は半導体装置の第2形成工程の説明図である。尚、図4には、半導体装置の第2形成工程の要部断面を模式的に図示している。
上記のようにして絶縁体13の形成まで行った後は、図4(A)に示すように、絶縁体13を形成した接着層42の上に、チップボンダーを用いて、ウェハからダイシングにより個片化された半導体チップ12を仮固定(再構築)する。半導体チップ12は、その端子12c(上記の端子12aa,12baに相当)の配設面を接着層42側に向けて、接着層42上に仮固定する。
FIG. 4 is an explanatory diagram of a second step of forming a semiconductor device. FIG. 4 schematically shows a cross section of the main part of the second formation step of the semiconductor device.
After the formation of the
このようにダイシングにより個片化された半導体チップ12の仮固定の一例を図5に模式的に示す。尚、図5に示す絶縁体13の個数、配置は単なる例であって、絶縁体13は、図示した個数、配置に限定されるものではない。
FIG. 5 schematically shows an example of temporary fixing of the
図5には、複数枚、ここでは一例として4枚のウェハ50からそれぞれダイシングにより個片化された4つの半導体チップ12を1組として、接着層42上の複数箇所に仮固定する場合を例示している。
FIG. 5 illustrates a case where a set of four
図5に示す各ウェハ50に形成されている半導体チップ12は、それぞれ異なる種類である場合のほか、同じ種類である場合もある。各ウェハ50の半導体チップ12は、CPUチップ、GPUチップ、センサチップ、メモリチップ等である。このようなウェハ50の各々についてダイシングが行われ、各ウェハ50に形成されている半導体チップ12が個片化される。
The semiconductor chips 12 formed on each
各ウェハ50の半導体チップ12は、例えばダイシング前に、所定の試験が実施され、良品チップと不良品チップに選別される。各ウェハ50の、所定の試験で良品チップと判定された半導体チップ12が、ダイシング後に、チップボンダーを用いて接着層42上に仮固定される。このようにすることで、後述する擬似ウェハ40及びそれから得られる擬似SoC基板40A、更にその擬似SoC基板40Aから得られる半導体装置10の内部に、不良品チップが混入するのを抑えることができる。
The
尚、ここでは4枚のウェハ50からそれぞれ得られる4つの半導体チップ12を1組として接着層42上に仮固定する場合を例示した。このほか、例えば、3枚のウェハ50のうち、1枚から得られる2つの半導体チップ12と、残りの2枚のウェハ50からそれぞれ得られる半導体チップ12の、計4つの半導体チップを1組として、接着層42上に仮固定する、といったことも可能である。
Here, the case where the four
図4(A)には、図5のようにして個片化されて接着層42上に仮固定された半導体チップ12のうち、2つの半導体チップ12を図示している。
半導体チップ12を接着層42上に仮固定した後は、図4(B)に示すように、絶縁体13及び半導体チップ12が埋設されるように樹脂層11が形成される。樹脂層11には、例えば、シリカ等のフィラーが含有されたエポキシ樹脂等の樹脂材料(樹脂組成物)が用いられる。樹脂層11は、例えば、絶縁体13及び半導体チップ12が設けられた接着層42上に供給した樹脂組成物を、形成する樹脂層11の形状に合わせて設けられた凹部(内面)を備える金型(モールド)を用いて加圧成型(モールド成型)することで、形成される。
FIG. 4A shows two
After temporarily fixing the
樹脂層11は、その樹脂の種類に応じた手法で硬化される。これにより、キャリア基板41及び接着層42の上に、半導体チップ12が樹脂層11で被覆(封止)された擬似ウェハ40が形成される。尚、樹脂層11は、この段階では必ずしも完全に硬化されていることを要せず、後述のように接着層42から剥離した擬似ウェハ40をそのウェハ状態を保持して取り扱うことができる程度に硬化されていれば足りる。また、この段階での樹脂層11の硬化条件は、樹脂層11及び接着層42の材料に基づき、接着層42の接着力が保持されるような条件に設定される。或いはまた、樹脂層11の材料及び硬化条件に基づき、接着層42の材料が設定される。
The
樹脂層11の形成後は、図4(C)に示すように、擬似ウェハ40を、接着層42から剥離し、接着層42及びキャリア基板41から分離する。擬似ウェハ40を接着層42から剥離する際には、例えば、接着層42に対し、その接着力を低下させる処理(加熱、紫外線照射等)を行う。このような処理によって接着層42の接着力を低下させ、擬似ウェハ40を接着層42から剥離する。剥離後、擬似ウェハ40の樹脂層11は、その樹脂の種類に応じた所定の手法で更に硬化(完全硬化)される。擬似ウェハ40の、接着層42から剥離された面には、半導体チップ12の端子12c、及び柱状の絶縁体13が露出する。
After the
尚、剥離された擬似ウェハ40は、接着層42から剥離された面と反対側の面側から研削(バックグラインド)し、より薄くしたり、半導体チップ12の端子12cの配設面と反対側の面を樹脂層11から露出させたりするようにしてもよい。
Note that the peeled
図6は半導体装置の第3形成工程の説明図である。尚、図6には、半導体装置の第3形成工程の要部断面を模式的に図示している。
擬似ウェハ40を接着層42及びキャリア基板41から分離した後は、図6(A)に示すように、擬似ウェハ40の、接着層42が剥離された面に、フォトレジスト44をコーティングする。そして、そのフォトレジスト44に対して露光及び現像を行い、図6(B)に示すように、絶縁体13の縁部より内側に開口部44aを形成する。このような開口部44aを形成したフォトレジスト44をマスクにしてエッチングを行い、図6(C)に示すように、絶縁体13の縁部より内側に、絶縁体13(或いは樹脂層11)を貫通する貫通孔13bを形成する。これにより、柱状(この例では円柱状)の絶縁体13から、筒状(例えば円筒状)の絶縁体13が形成される。
FIG. 6 is an explanatory diagram of a third formation step of the semiconductor device. FIG. 6 schematically illustrates a cross-section of the main part of the third formation step of the semiconductor device.
After the
尚、絶縁体13に形成する貫通孔13bの平面形状は、円形に限らず、楕円形、矩形等、他の平面形状であってもよい。形成する貫通孔13bの平面形状に基づき、上記図6(B)の工程で形成するフォトレジスト44の開口部44aの平面形状が設定される。
The planar shape of the through-
このように、フォトリソグラフィ技術及びエッチング技術を用い、まず樹脂層11内に柱状の絶縁体13を形成し、その後、その絶縁体13に貫通孔13bを形成することで、樹脂層11を貫通する貫通孔13bを精度良く形成することができる。例えば、樹脂層11に直接レーザー加工で貫通孔を形成しようとした場合、その樹脂層11にフィラーが含有されていると、所定の位置に所定の寸法の貫通孔を精度良く形成することができないことが起こり得る。これに対し、上記のように、フォトリソグラフィ技術及びエッチング技術を用い、樹脂層11内に柱状の絶縁体13を形成し、その絶縁体13に貫通孔13bを形成することで、所定の位置に所定の寸法の絶縁体13及び貫通孔13bを精度良く形成することができる。
As described above, by using the photolithography technique and the etching technique, first, the
図7は半導体装置の第4形成工程の説明図である。尚、図7には、半導体装置の第4形成工程の要部断面を模式的に図示している。
貫通孔13bを有する絶縁体13の形成後は、例えば、図7(A)〜図7(C)に示すようにして、その貫通孔13b内に導電材料を形成し、ビア14を形成する。
FIG. 7 is an explanatory diagram of a fourth formation step of the semiconductor device. FIG. 7 schematically shows a cross-section of the main part of the fourth formation step of the semiconductor device.
After the formation of the
その際は、例えば、まず上記の貫通孔13bの形成時に用いたフォトレジスト44を除去した後、図7(A)に示すように、貫通孔13bを形成した擬似ウェハ40の、端子12cの配設面と反対側の面に、導電性の箔、例えば銅箔45を貼付する。次いで、その銅箔45を給電層に用いた例えば銅の電解めっきを行い、図7(B)に示すように、貫通孔13b内に銅を埋め込み、ビア14を形成する。ビア14の形成後、ウェットエッチングにより銅箔45を除去することで、図7(C)に示すような、筒状(この例では円筒状)の絶縁体13の内部に柱状(この例では円柱状)の銅のビア14が形成された擬似ウェハ40が形成される。
In this case, for example, after removing the
尚、ビア14の平面形状は、円形に限らず、楕円形、矩形等、他の平面形状であってもよく、形成するビア14の平面形状に基づき、上記フォトレジスト44の開口部44a、貫通孔13bの平面形状が設定される。
The planar shape of the via 14 is not limited to a circle, but may be other planar shapes such as an ellipse or a rectangle. Based on the planar shape of the via 14 to be formed, the opening 44 a of the
ここでは、貫通孔13bの形成時に用いたフォトレジスト44を除去した後に、電解めっき法を用いてビア14を形成するようにしたが、フォトレジスト44を除去することなく、電解めっき法を用いてビア14を形成することもできる。この場合は、ビア14の形成後、フォトレジスト44を除去する。
Here, after removing the
尚、ここでは電解めっき法を用いてビア14を形成するようにしたが、無電解めっき法を用いてビア14を形成することもできる。その場合は、貫通孔13bの形成時に用いたフォトレジスト44を除去することなく、擬似ウェハ40の、フォトレジスト44と反対側の面に、マスクを設けたうえで、例えば銅の無電解めっきを行い、貫通孔13b内にビア14を形成する。ビア14の形成後、フォトレジスト44及びその反対側の面に設けたマスクを除去する。
Here, the
また、このような無電解めっき法と、上記の電解めっき法とを組み合わせ、ビア14を形成することも可能である。電解めっき法や無電解めっき法のほか、樹脂材料に銅や銀(Ag)等の所定の導電材料を含有した導電ペーストを貫通孔13b内に充填することで、ビア14を形成することも可能である。
Also, the via 14 can be formed by combining such an electroless plating method and the above-described electrolytic plating method. In addition to the electrolytic plating method and the electroless plating method, the via 14 can be formed by filling the through
ビア14は、樹脂層11内に設けられた筒状の絶縁体13の、その貫通孔13b内に形成される。このようにビア14の周りを絶縁体13で覆う構造とすることで、樹脂層11内に高信頼性のビア14を設けることができる。また、ビア14は、樹脂層11に直接ではなく、フォトリソグラフィ技術及びエッチング技術を用いて柱状の絶縁体13を形成し、それを加工して形成した貫通孔13b内に形成する。このような方法を用いることで、所定の位置に所定の寸法のビア14を精度良く形成することができる。
The via 14 is formed in the through
上記のようにして形成されるビア14上には、それよりも大きな平面サイズ(径)のランドを設けるようにしてもよい。このようなランドを設ける場合には、例えば、上記図6(A)の工程において、絶縁体13上に銅等のランドパターンを設けたうえで、フォトレジスト44を形成する。そして、フォトレジスト44の所定の位置に、上記図6(B)のような開口部44aを形成した後、そのフォトレジスト44をマスクにして、まずウェットエッチング等でランドパターンに開口部を形成し、それから絶縁体13のエッチングを行う。それにより、絶縁体13に、上記図6(C)のような貫通孔13bを形成する。その後、上記図7(A)〜図7(C)に示したような電解めっき法等を用いて、貫通孔13b内に導電材料を埋め込むことで、端部にランドが接続されたビア14を形成することができる。
On the via 14 formed as described above, a land having a larger planar size (diameter) may be provided. In the case of providing such a land, for example, in the step of FIG. 6A, a land pattern such as copper is provided on the
図8は半導体装置の第5形成工程の説明図である。尚、図8には、半導体装置の第5形成工程の要部断面を模式的に図示している。
ビア14の形成後は、例えば、図8(A)〜図8(B)に示すようにして、擬似ウェハ40上に、上記のような再配線層15を形成する。
FIG. 8 is an explanatory diagram of the fifth formation step of the semiconductor device. FIG. 8 schematically shows a cross section of the main part of the fifth formation step of the semiconductor device.
After the via 14 is formed, the
その際は、まず、図8(A)に示すように、擬似ウェハ40の、端子12cの配設面側に、感光性エポキシ、感光性ポリベンゾオキサゾール、感光性ポリイミド等の感光性樹脂60を塗布する。この感光性樹脂60は、上記図1等に示した絶縁部15bの一部となる。
In that case, first, as shown in FIG. 8A,
次いで、塗布した感光性樹脂60の露光及び現像を行い、図8(B)に示すように、半導体チップ12の端子12cに通じる開口部60a、及びビア14(ビア14上にランドを形成している場合にはそのランド)に通じる開口部60bを形成する。
Next, the applied
次いで、チタン(Ti)、クロム(Cr)等の密着層と、銅をスパッタ法で形成し、シード層を形成する。その後、ビア及び配線が形成される部分を開口したレジストパターン(図示せず)を形成し、先に形成したシード層を給電層に用いた銅等の電解めっきを行う。そして、レジストパターンの剥離後、そのレジストパターンが形成されていた領域に残存するシード層をエッチングにより除去する。このようにして、図8(C)に示すような、半導体チップ12の端子12c及びビア14(又はランド)に繋がる第1層目のビア15ab及び配線15aaを形成する。
Next, an adhesion layer such as titanium (Ti) or chromium (Cr), and copper are formed by a sputtering method to form a seed layer. Thereafter, a resist pattern (not shown) having an opening at a portion where vias and wirings are formed is formed, and electrolytic plating using copper or the like using the previously formed seed layer as a power feeding layer is performed. After the resist pattern is peeled off, the seed layer remaining in the region where the resist pattern has been formed is removed by etching. In this manner, first-layer vias 15ab and wirings 15aa connected to the
この図8(A)〜図8(C)に示すような工程により、擬似ウェハ40上に第1層目の配線層が形成される。第2層目以降の配線層を形成する場合には、この図8(A)〜図8(C)と同様の手順が繰り返され、所定配置のビア15ab及び配線15aaが形成される。このようにして所定層数分の配線層を含む再配線層15が形成される。
A first wiring layer is formed on the
このようにして、擬似ウェハ40上に再配線層15を形成した基板である、擬似SoC基板を得る。
擬似SoC基板の一例を図9に示す。尚、図9に示すビア14の個数、配置は単なる例であって、ビア14は、図示した個数、配置に限定されるものではない。図9(A)は擬似SoC基板の要部斜視模式図、図9(B)は図9(A)のX部に相当する構造部の要部断面模式図である。
In this way, a pseudo SoC substrate, which is a substrate in which the
An example of the pseudo SoC substrate is shown in FIG. The number and arrangement of the vias 14 shown in FIG. 9 are merely examples, and the
擬似SoC基板40Aには、図9(A)に示すように、各々が絶縁体13で囲まれた複数のビア14、及び複数(この例では4つ)の半導体チップ12を1組として含む構造部が、複数箇所に設けられている。
As shown in FIG. 9A, the
各構造部では、図9(B)に示すように、樹脂層11に、半導体チップ12、及び絶縁体13で囲まれたビア14が埋設され、これらの上に、再配線層15が設けられている。再配線層15は、上記図8(A)〜図8(C)のようにして形成される、所定層数分のビア15ab及び配線15aa(導電部15a)と、その周りを覆う感光性樹脂60(絶縁部15b)を含んでいる。最上層の配線15aa上には、図9(B)に示すように、配線15aaの一部が露出するように、ソルダーレジスト等の保護膜61(絶縁部15b)が形成される。保護膜61から露出する配線15aaの部位が、外部接続のための端子15acとして機能する。ここでは図示を省略するが、保護膜61から露出する端子15ac上には、表面層としてニッケル(Ni)と金(Au)の積層膜等を設けてもよい。
In each structure portion, as shown in FIG. 9B, a via 14 surrounded by a
以上のような工程により、擬似ウェハ40上に再配線層15を形成した擬似SoC基板40Aが得られる。このように擬似ウェハ40の一面(端子12cの配設面側の面)に再配線層15を形成した擬似SoC基板40Aにおいて、再配線層15と反対側の面(端子12cの配設面と反対側の面)に露出するビア14の端面は、外部接続端子として利用される。
Through the steps as described above, the
尚、ここでは、擬似ウェハ40の、端子12cの配設面側にのみ、再配線層15を設けた場合を例示した。このほか、端子12cの配設面と反対側の面にも同様に、ビア14に電気的に接続された導電部15a、及びその周りを覆う絶縁部15bを有する再配線層15を設けることもできる。
Here, the case where the
擬似SoC基板40Aの形成後は、その擬似ウェハ40及び再配線層15を、半導体チップ12、及び絶縁体13で囲まれたビア14、並びにそれらに電気的に接続された導電部15aが含まれる領域の外側の位置で、ダイシングする。これにより、個々の半導体装置10(図9(B)のような断面構造を有する半導体装置)が得られる。
After the formation of the
ここでは、図1及び図2に示した半導体装置10を例にしてその形成方法を説明したが、図2に示したような半導体装置20も、この半導体装置10について述べたのと同様の手順で形成し、得ることが可能である。
Here, the method for forming the
このようにして得られた半導体装置10及び半導体装置20を積層し、それらを電気的に接続することで、図2に示したような積層構造30が得られる。
図10は擬似SoC基板から積層構造を得るまでの流れの一例を示す図である。
By stacking the
FIG. 10 is a diagram showing an example of a flow until a laminated structure is obtained from the pseudo SoC substrate.
上記図3〜図9のようにして、樹脂層11内に半導体チップ12、及び絶縁体13で囲まれたビア14を含む擬似ウェハ40上に再配線層15を形成した擬似SoC基板40Aを形成する(図10(A))。その後、その擬似SoC基板40Aのダイシングを行うことで、半導体装置10を得る(図10(B))。
3 to 9, the
また、上記図3〜図9の例に従って、樹脂層21内に半導体チップ22、及び絶縁体23で囲まれたビア24を含む擬似ウェハ70上に再配線層25を形成した擬似SoC基板70Aを形成する(図10(C))。その後、その擬似SoC基板70Aのダイシングを行うことで、半導体装置20を得る(図10(D))。
Further, according to the example of FIGS. 3 to 9 described above, the
得られた半導体装置10及び半導体装置20を積層(ここでは半導体装置20上に半導体装置10を積層)し、それらを例えば半田等のバンプ31(図2)を介して電気的に接続することで、積層構造30を得る(図10(E)及び図2)。
By stacking the obtained
前述のように、擬似SoC基板40Aには、所定の試験で良品チップと判定された半導体チップ12を用い、擬似SoC基板70Aにも同様に、所定の試験で良品チップと判定された半導体チップ22を用いることができる。それにより、擬似SoC基板40A及び擬似SoC基板70Aへの不良品チップの混入が抑えられ、従って、擬似SoC基板40A及び擬似SoC基板70Aのダイシングにより得られる半導体装置10及び半導体装置20への不良品チップの混入も抑えられる。そのため、良品チップを含む積層構造30を歩留り良く得ることができる。
As described above, the
以上のようにして得られる積層構造30は、他の電子部品、例えば、半導体装置や回路基板の上に搭載することが可能である。
図11は積層構造の搭載例を示す図である。図11(A)及び図11(B)には、電子部品として回路基板100を例に、その上に積層構造30を搭載した場合のデバイス(電子装置)の要部断面を模式的に図示している。
The
FIG. 11 is a diagram showing an example of mounting a laminated structure. 11A and 11B schematically illustrate a cross-section of a main part of a device (electronic device) when the
積層構造30は、例えば、図11(A)に示すように、半導体装置20側を回路基板100側に向けて配置される。そして、半導体装置20のビア24と、それに対応する位置に設けられた回路基板100の端子101とが、半田等のバンプ32を介して電気的に接続される。
For example, as shown in FIG. 11A, the stacked
また、積層構造30は、例えば、図11(B)に示すように、半導体装置10側を回路基板100側に向けて配置される。そして、半導体装置10のビア14に繋がる端子15acと、それに対応する位置に設けられた回路基板100の端子101とが、半田等のバンプ32を介して電気的に接続される。
In addition, the stacked
ここでは回路基板100上に積層構造30を搭載する場合を例示した。このほか、端子を備える各種半導体装置(擬似SoC構造の半導体装置、半導体チップ、半導体チップを含む半導体パッケージ等)上に積層構造30を搭載する場合も、上記同様の配置で、バンプ32を用いて、搭載することが可能である。
Here, the case where the
尚、以上の説明では、図2のように、半導体装置20上に半導体装置10を積層し、半導体装置10のビア14と、半導体装置20のビア24に繋がる端子25acとを、バンプ31を介して電気的に接続した積層構造30を例示した。
In the above description, as shown in FIG. 2, the
ここで、積層構造の別例について、図12及び図13を参照して説明する。尚、図12及び図13には、積層構造の別例の要部断面を模式的に図示している。
図12に示す積層構造30Aは、半導体装置10が積層される半導体装置20Aが、樹脂層21内に半導体チップ22が埋設され、その上に再配線層25が形成された構造を有している。半導体装置20Aは、樹脂層21内に、上記のような絶縁体23とビア24を含まず、その再配線層25には、半導体チップ22に電気的に接続され、端子25acが半導体チップ22のエリア外に再配置(Fan-out)された導電部25aが設けられている。積層構造30Aでは、このような半導体装置20A上に、その端子25acにバンプ31を介してビア14が接続されるように、半導体装置10が積層されている。このような点で、図12に示した積層構造30Aは、上記図2等に示した積層構造30と相違している。
Here, another example of the laminated structure will be described with reference to FIGS. 12 and 13 schematically show a cross section of a main part of another example of the laminated structure.
The
また、図13に示す積層構造30Bは、半導体装置10上に半導体装置20が積層されている、即ち、半導体装置10と半導体装置20の上下関係が反転している点で、上記図2に示した積層構造30と相違している。積層構造30Bでは、このように半導体装置10上に半導体装置20が積層され、半導体装置10のビア14に繋がる端子15acと、半導体装置20のビア24とが、バンプ31を介して接続される。
Further, the
上記の半導体装置10を用い、この図12及び図13に示すような積層構造30A及び積層構造30Bを実現することもできる。
尚、積層構造30Aの半導体装置10の上、積層構造30Bの半導体装置10の上や半導体装置20の下に、更に別の半導体装置を積層することも可能である。
Using the
It is also possible to stack another semiconductor device on the
また、以上の説明では、図10のように、擬似SoC基板40Aをダイシングして得た半導体装置10と、擬似SoC基板70Aをダイシングして得た半導体装置20とを積層し、積層構造30を得る方法を例示した。
In the above description, the
ここで、積層構造を得る方法の別例について、図14及び図15を参照して説明する。尚、図14及び図15には、積層構造を得る方法の別例の要部断面を模式的に図示している。図14及び図15には、上記図13に示した積層構造30Bを得る場合の方法を例示している。
Here, another example of a method for obtaining a laminated structure will be described with reference to FIGS. 14 and 15 schematically show a cross section of the main part of another example of a method for obtaining a laminated structure. 14 and 15 illustrate a method for obtaining the
図14に示す方法では、上記図13に示した積層構造30Bを得る場合、まず、擬似SoC基板40Aと、擬似SoC基板70Aをダイシングして得た半導体装置20とを準備する。そして、擬似SoC基板40Aの、ダイシングで個々の半導体装置10となる部分の上にそれぞれ、ダイシングされた半導体装置20を積層する。この時には、上記図13に示したように、半導体装置10となる部分のビア14に繋がる端子15acと、積層される半導体装置20のビア24とが、バンプ31を介して接続される。
In the method shown in FIG. 14, when the
このように、擬似SoC基板40Aの上に、ダイシングされた半導体装置20を積層した後、擬似SoC基板40Aの、個々の半導体装置10となる部分の外側の位置でダイシングを行う。これにより、半導体装置10上に半導体装置20が積層された、上記図13の積層構造30Bが得られる。
In this manner, after the diced
ここでは、擬似SoC基板40A上に半導体装置20を1層積層する場合を例示した。このほか、擬似SoC基板40A上に積層した半導体装置20の上に更に別の半導体装置を積層したり、予め2層以上積層された半導体装置の積層構造を擬似SoC基板40A上に積層したりすることもできる。
Here, the case where one layer of the
尚、この図14に示す方法の例に従い、上記図2に示したような、半導体装置20上に半導体装置10が積層された積層構造30を得ることもできる。即ち、その場合は、まず、擬似SoC基板40Aをダイシングして得た半導体装置10と、擬似SoC基板70Aとを準備する。そして、擬似SoC基板70Aの、ダイシングで個々の半導体装置20となる部分の上にそれぞれ、ダイシングされた半導体装置10を積層する。この時には、上記図2に示したように、半導体装置20となる部分のビア24に繋がる端子25acと、積層される半導体装置10のビア14とが、バンプ31を介して接続される。
According to the example of the method shown in FIG. 14, a
このように、擬似SoC基板70Aの上に、ダイシングされた半導体装置10を積層した後、擬似SoC基板70Aの、個々の半導体装置20となる部分の外側の位置でダイシングを行う。これにより、半導体装置20上に半導体装置10が積層された、上記図2の積層構造30が得られる。
As described above, after the diced
また、図15に示す方法では、上記図13に示した積層構造30Bを得る場合、まず、擬似SoC基板40Aと擬似SoC基板70Aを準備する。そして、擬似SoC基板40Aの、ダイシングで個々の半導体装置10となる部分と、擬似SoC基板70Aの、ダイシングで個々の半導体装置20となる部分との位置を合わせ、擬似SoC基板40Aの上に擬似SoC基板70Aを積層する。この時には、上記図13に示したように、擬似SoC基板40A側の半導体装置10となる部分のビア14に繋がる端子15acと、積層される擬似SoC基板70A側の半導体装置20となる部分のビア24とが、バンプ31を介して接続される。
In the method shown in FIG. 15, when obtaining the
このように、擬似SoC基板40Aの上に、擬似SoC基板70Aを積層した後、擬似SoC基板40A及び擬似SoC基板70Aの、個々の半導体装置10及び半導体装置20となる部分の外側の位置でダイシングを行う。これにより、半導体装置10上に半導体装置20が積層された、上記図13の積層構造30Bが得られる。
As described above, after the
ここでは、擬似SoC基板40A上に1枚の擬似SoC基板70Aを積層する場合を例示した。このほか、擬似SoC基板40A上に積層した擬似SoC基板70Aの上に更に別の擬似SoC基板を積層したり、予め2枚以上積層された擬似SoC基板の積層構造を擬似SoC基板40A上に積層したりすることもできる。
Here, a case where one
尚、この図15に示す方法の例に従い、擬似SoC基板70Aの上に、擬似SoC基板40Aを積層し、ダイシングを行うことで、上記図2に示したような半導体装置20上に半導体装置10が積層された積層構造30を得ることもできる。
In accordance with the example of the method shown in FIG. 15, the
上記図12に示したような積層構造30Aも、図14に示す方法の例に従い、半導体装置20Aを含む擬似SoC基板と半導体装置10を積層する方法(或いは、擬似SoC基板40Aと半導体装置20Aを積層する方法)を用いて、形成することが可能である。また、図15に示す方法の例に従い、半導体装置20Aを含む擬似SoC基板と擬似SoC基板40Aを積層する方法を用いて、形成することが可能である。
12 also includes a method of stacking the pseudo SoC substrate including the
また、以上説明したような半導体装置10等は、TSVを備える半導体チップを含む半導体装置、或いはTSVを備える半導体チップと積層することも可能である。
ここで、積層構造の別例について、更に図16及び図17を参照して説明する。尚、図16及び図17には、積層構造の別例の要部断面を模式的に図示している。
Further, the
Here, another example of the laminated structure will be described with reference to FIGS. 16 and 17 schematically show a cross section of the main part of another example of the laminated structure.
図16に示す積層構造30Cは、半導体装置80上に、上記のような半導体装置10が積層された構造を有している。半導体装置80は、樹脂層81と、樹脂層81に埋設され、TSV82aを備える半導体チップ82と、樹脂層81及び半導体チップ82の上に設けられ、それらに電気的に接続された導電部85aを備える再配線層85とを有している。このような半導体装置80上に半導体装置10が積層され、半導体装置80のTSV82aと、半導体装置10のビア14とが、導電部85a及びバンプ31を介して電気的に接続される。
A stacked
尚、積層構造30Cの半導体装置10の上や半導体装置80の下に、更に別の半導体装置を積層することも可能である。
また、半導体装置10上に半導体装置80を積層し、それらのビア14とTSV82aとを、導電部15a及びバンプ31を介して電気的に接続することも可能であり、その積層構造に更に別の半導体装置を積層することも可能である。
Note that another semiconductor device can be stacked on the
It is also possible to stack the
また、図17に示す積層構造30Dは、TSV90aを備える半導体チップ90上に、上記のような半導体装置10が積層された構造を有している。このような半導体チップ90上に半導体装置10が積層され、半導体チップ90のTSV90aと、半導体装置10のビア14とが、バンプ31を介して電気的に接続される。
A
尚、積層構造30Dの半導体装置10の上や半導体チップ90の下に、更に別の半導体装置を積層することも可能である。
また、半導体装置10上に半導体チップ90を積層し、それらのビア14とTSV90aとを、導電部15a及びバンプ31を介して電気的に接続することも可能であり、その積層構造に更に別の半導体装置を積層することも可能である。
It is possible to stack another semiconductor device on the
Further, it is possible to stack the
このような積層構造30C、積層構造30Dは、上記図10に示した方法の例に従い、ダイシングにより得られた半導体装置80と半導体装置10、或いは、半導体チップ90と半導体装置10を積層して、形成することが可能である。
Such a
積層構造30Cは、上記図14に示した方法の例に従い、半導体装置80を形成した擬似SoC基板と半導体装置10、或いは、擬似SoC基板40Aと半導体装置80を積層する方法を用いて、形成することも可能である。また、上記図15に示した方法の例に従い、半導体装置80を形成した擬似SoC基板と擬似SoC基板40Aを積層する方法を用いて、形成することも可能である。
The
積層構造30Dは、上記図14に示した方法の例に従い、半導体チップ90を形成したウェハと半導体装置10、或いは、擬似SoC基板40Aと半導体チップ90を積層する方法を用いて、形成することも可能である。また、上記図15に示した方法の例に従い、半導体チップ90を形成したウェハと擬似SoC基板40Aを積層する方法を用いて、形成することも可能である。
The stacked
以下に実施例を示す。
〔実施例〕
まず、平面サイズ10mm×10mmの、デイジーチェーンを有する、良品のテスト用半導体チップを準備した。そして、上記図3〜図9の例に従い、樹脂層内に、準備したテスト用半導体チップ及び絶縁体で囲まれたビアを有する擬似ウェハを形成し、その擬似ウェハ上に再配線層を形成して、擬似SoC基板を得た。
Examples are shown below.
〔Example〕
First, a non-defective test semiconductor chip having a daisy chain with a planar size of 10 mm × 10 mm was prepared. Then, according to the examples of FIGS. 3 to 9, a pseudo wafer having vias surrounded by the prepared test semiconductor chip and insulator is formed in the resin layer, and a rewiring layer is formed on the pseudo wafer. Thus, a pseudo SoC substrate was obtained.
また、平面サイズ15mm×15mmの、デイジーチェーンを有する、良品のテスト用半導体チップを準備した。そして、上記図3〜図9の例に従い、樹脂層内に、準備したテスト用半導体チップ及び絶縁体で囲まれたビアを有する擬似ウェハを形成し、その擬似ウェハ上に再配線層を形成して、擬似SoC基板を得た。 Also, a non-defective test semiconductor chip having a daisy chain with a planar size of 15 mm × 15 mm was prepared. Then, according to the examples of FIGS. 3 to 9, a pseudo wafer having vias surrounded by the prepared test semiconductor chip and insulator is formed in the resin layer, and a rewiring layer is formed on the pseudo wafer. Thus, a pseudo SoC substrate was obtained.
このようにして得た2種類の擬似SoC基板同士を、互いの、ダイシングで個々の半導体装置(この例では37個)となる部分の位置を合わせて積層し、半田バンプを介して接続した。これにより、ダイシングで半導体装置の積層構造となる部分におけるバンプ及び半導体チップを電気的に接続した。 The two types of pseudo SoC substrates obtained in this way were laminated together by aligning the positions of the respective semiconductor devices (37 in this example) by dicing and connected via solder bumps. As a result, the bumps and the semiconductor chip in the part of the laminated structure of the semiconductor device were electrically connected by dicing.
得られた擬似SoC基板の積層体について導通試験を行ったところ、半導体装置となる全ての部分において、デイジーチェーンが導通できていることが確認された。
尚、以上の説明では、異種半導体チップを含む半導体装置同士、異種半導体チップを含む半導体装置と擬似SoC基板、或いは異種半導体チップを含む擬似SoC基板同士を積層する手法を例示した。このほか、上記手法は、同種半導体チップを含む半導体装置同士、同種半導体チップを含む半導体装置と擬似SoC基板、或いは同種半導体チップを含む擬似SoC基板同士を積層する場合にも、同様に適用可能である。
When a continuity test was performed on the obtained laminated body of the pseudo SoC substrate, it was confirmed that the daisy chain was able to conduct in all the parts to be a semiconductor device.
In the above description, a method of stacking semiconductor devices including different semiconductor chips, a semiconductor device including different semiconductor chips and a pseudo SoC substrate, or pseudo SoC substrates including different semiconductor chips is illustrated. In addition, the above method can be similarly applied to a case where semiconductor devices including the same kind of semiconductor chips are stacked, a semiconductor device including the same kind of semiconductor chips and a pseudo SoC substrate, or a pseudo SoC substrate including the same kind of semiconductor chip. is there.
以上説明した実施の形態に関し、更に以下の付記を開示する。
(付記1) 樹脂層と、
前記樹脂層に埋設された半導体チップと、
前記樹脂層に埋設され、貫通孔を有する筒状の絶縁体と、
前記貫通孔内に配設された導電体と
を含むことを特徴とする半導体装置。
Regarding the embodiment described above, the following additional notes are further disclosed.
(Appendix 1) Resin layer;
A semiconductor chip embedded in the resin layer;
A cylindrical insulator embedded in the resin layer and having a through hole;
A semiconductor device comprising: a conductor disposed in the through hole.
(付記2) 前記樹脂層上に設けられ、前記導電体に電気的に接続された導体部を含む配線層を更に含むことを特徴とする付記1に記載の半導体装置。
(付記3) 前記樹脂層、前記半導体チップ、前記絶縁体及び前記導電体を有する第1半導体装置と、
前記第1半導体装置に積層され、前記導電体に電気的に接続された第2半導体装置と
を含むことを特徴とする付記1又は2に記載の半導体装置。
(Additional remark 2) The semiconductor device of Additional remark 1 characterized by further including the wiring layer provided on the said resin layer and including the conductor part electrically connected to the said conductor.
(Additional remark 3) The 1st semiconductor device which has the said resin layer, the said semiconductor chip, the said insulator, and the said conductor,
The semiconductor device according to appendix 1 or 2, further comprising: a second semiconductor device stacked on the first semiconductor device and electrically connected to the conductor.
(付記4) 支持体上に、柱状の絶縁体及び半導体チップを配設する工程と、
前記支持体上に、前記絶縁体及び前記半導体チップが埋設される樹脂層を形成する工程と、
前記樹脂層内の前記絶縁体に貫通孔を形成する工程と、
前記貫通孔内に導電体を形成する工程と
を含むことを特徴とする半導体装置の製造方法。
(Appendix 4) A step of disposing a columnar insulator and a semiconductor chip on a support;
Forming a resin layer in which the insulator and the semiconductor chip are embedded on the support;
Forming a through hole in the insulator in the resin layer;
Forming a conductor in the through hole. A method for manufacturing a semiconductor device, comprising:
(付記5) 前記絶縁体及び前記半導体チップを設ける工程は、
前記支持体上に絶縁被膜を形成する工程と、
前記絶縁被膜を加工して柱状の前記絶縁体を形成する工程と
を含むことを特徴とする付記4に記載の半導体装置の製造方法。
(Supplementary Note 5) The step of providing the insulator and the semiconductor chip includes:
Forming an insulating coating on the support;
The method for manufacturing a semiconductor device according to appendix 4, further comprising: forming the columnar insulator by processing the insulating coating.
(付記6) 前記樹脂層を形成する工程後に、前記支持体を剥離する工程を更に含むことを特徴とする付記4又は5に記載の半導体装置の製造方法。
(付記7) 前記貫通孔を形成する工程は、
前記絶縁体の縁部を覆うマスクを形成する工程と、
前記マスクを用いて前記縁部より内側をエッチングする工程と
を含むことを特徴とする付記4乃至6のいずれかに記載の半導体装置の製造方法。
(Additional remark 6) The manufacturing method of the semiconductor device of Additional remark 4 or 5 further including the process of peeling the said support body after the process of forming the said resin layer.
(Appendix 7) The step of forming the through-hole includes
Forming a mask covering an edge of the insulator;
The method for manufacturing a semiconductor device according to any one of appendices 4 to 6, further comprising: etching the inside from the edge using the mask.
(付記8) 前記樹脂層上に、前記導電体に電気的に接続された導体部を含む配線層を形成する工程を更に含むことを特徴とする付記4乃至7のいずれかに記載の半導体装置の製造方法。 (Additional remark 8) The semiconductor device in any one of additional remark 4 thru | or 7 further including the process of forming the wiring layer containing the conductor part electrically connected to the said conductor on the said resin layer. Manufacturing method.
(付記9) 前記樹脂層の、前記導電体及び前記半導体チップが含まれる領域の外側の位置でダイシングを行う工程を更に含むことを特徴とする付記4乃至8のいずれかに記載の半導体装置の製造方法。 (Supplementary note 9) The semiconductor device according to any one of supplementary notes 4 to 8, further comprising a step of dicing the resin layer at a position outside a region including the conductor and the semiconductor chip. Production method.
(付記10) 樹脂層と、
前記樹脂層に埋設された半導体チップと、
前記樹脂層に埋設され、貫通孔を有する筒状の絶縁体と、
前記貫通孔内に配設された導電体と
を含むことを特徴とする基板。
(Appendix 10) a resin layer;
A semiconductor chip embedded in the resin layer;
A cylindrical insulator embedded in the resin layer and having a through hole;
And a conductor disposed in the through hole.
(付記11) 前記樹脂層、前記半導体チップ、前記絶縁体及び前記導電体を有する第1基板と、
前記第1基板に積層され、前記導電体に電気的に接続された半導体装置と
を含むことを特徴とする付記10に記載の基板。
(Additional remark 11) The 1st board | substrate which has the said resin layer, the said semiconductor chip, the said insulator, and the said conductor,
The substrate according to
(付記12) 前記樹脂層、前記半導体チップ、前記絶縁体及び前記導電体を有する第1基板と、
前記第1基板に積層され、前記導電体に電気的に接続された第2基板と
を含むことを特徴とする付記10に記載の基板。
(Additional remark 12) The 1st board | substrate which has the said resin layer, the said semiconductor chip, the said insulator, and the said conductor,
The substrate according to
(付記13) 支持体上に、柱状の絶縁体及び半導体チップを配設する工程と、
前記支持体上に、前記絶縁体及び前記半導体チップが埋設される樹脂層を形成する工程と、
前記樹脂層内の前記絶縁体に貫通孔を形成する工程と、
前記貫通孔内に導電体を形成する工程と
を含むことを特徴とする基板の製造方法。
(Additional remark 13) The process of arrange | positioning a columnar insulator and a semiconductor chip on a support body,
Forming a resin layer in which the insulator and the semiconductor chip are embedded on the support;
Forming a through hole in the insulator in the resin layer;
And a step of forming a conductor in the through hole.
(付記14) 前記導電体の形成後の第1基板に、半導体装置を積層して前記導電体に電気的に接続する工程を更に含むことを特徴とする付記13に記載の基板の製造方法。
(付記15) 前記導電体の形成後の第1基板に、第2基板を積層して前記導電体に電気的に接続する工程を更に含むことを特徴とする付記13に記載の基板の製造方法。
(Additional remark 14) The manufacturing method of the board | substrate of
(Supplementary note 15) The method of manufacturing a substrate according to
(付記16) 前記樹脂層の、前記導電体及び前記半導体チップが含まれる領域の外側の位置でダイシングを行う工程を更に含むことを特徴とする付記13乃至15のいずれかに記載の基板の製造方法。
(Additional remark 16) The manufacturing of the board | substrate in any one of
10,20,20A,80 半導体装置
11,21,81 樹脂層
11a 表面
12,12a,12b,22,82,90 半導体チップ
12aa,12ba,12c,15ac,22a,25ac,101 端子
13,23 絶縁体
13a 絶縁被膜
13b 貫通孔
14,15ab,24,25ab ビア
15,25,85 再配線層
15a,25a,85a 導電部
15aa,25aa 配線
15b,25b 絶縁部
30,30A,30B,30C,30D 積層構造
31,32 バンプ
40,70 擬似ウェハ
40A,70A 擬似SoC基板
41 キャリア基板
42 接着層
43 レジストパターン
44 フォトレジスト
44a,60a,60b 開口部
45 銅箔
50 ウェハ
60 感光性樹脂
61 保護膜
82a,90a TSV
100 回路基板
10, 20, 20A, 80
100 circuit board
Claims (9)
前記樹脂層に埋設された半導体チップと、
前記樹脂層に埋設され、1つの貫通孔を有する筒状の絶縁体と、
前記貫通孔内に配設された柱状の導電体と
を含むことを特徴とする半導体装置。 A resin layer;
A semiconductor chip embedded in the resin layer;
A cylindrical insulator embedded in the resin layer and having one through hole;
A semiconductor device comprising: a columnar conductor disposed in the through hole.
前記第1半導体装置に積層され、前記導電体に電気的に接続された第2半導体装置と
を含むことを特徴とする請求項1に記載の半導体装置。 A first semiconductor device having the resin layer, the semiconductor chip, the insulator, and the conductor;
The semiconductor device according to claim 1, further comprising: a second semiconductor device stacked on the first semiconductor device and electrically connected to the conductor.
前記支持体上に、前記絶縁体及び前記半導体チップが埋設される樹脂層を形成する工程と、
前記樹脂層内の前記絶縁体に、1つの貫通孔を形成し、前記絶縁体を筒状にする工程と、
前記貫通孔内に、柱状の導電体を形成する工程と
を含むことを特徴とする半導体装置の製造方法。 A step of disposing a columnar insulator and a semiconductor chip on a support;
Forming a resin layer in which the insulator and the semiconductor chip are embedded on the support;
Forming one through hole in the insulator in the resin layer, and making the insulator cylindrical ;
Forming a columnar conductor in the through hole. A method for manufacturing a semiconductor device, comprising:
前記支持体上に絶縁被膜を形成する工程と、
前記絶縁被膜を加工して柱状の前記絶縁体を形成する工程と
を含むことを特徴とする請求項3に記載の半導体装置の製造方法。 The step of providing the insulator and the semiconductor chip includes:
Forming an insulating coating on the support;
The method for manufacturing a semiconductor device according to claim 3, further comprising: processing the insulating film to form the columnar insulator.
前記絶縁体の縁部を覆うマスクを形成する工程と、
前記マスクを用いて前記縁部より内側をエッチングする工程と
を含むことを特徴とする請求項3又は4に記載の半導体装置の製造方法。 The step of forming the through hole includes:
Forming a mask covering an edge of the insulator;
5. The method of manufacturing a semiconductor device according to claim 3, further comprising: etching the inside from the edge using the mask.
前記樹脂層に埋設された半導体チップと、
前記樹脂層に埋設され、1つの貫通孔を有する筒状の絶縁体と、
前記貫通孔内に配設された柱状の導電体と
を含むことを特徴とする基板。 A resin layer;
A semiconductor chip embedded in the resin layer;
A cylindrical insulator embedded in the resin layer and having one through hole;
And a columnar conductor disposed in the through hole.
前記第1基板に積層され、前記導電体に電気的に接続された半導体装置と
を含むことを特徴とする請求項6に記載の基板。 A first substrate having the resin layer, the semiconductor chip, the insulator and the conductor;
The substrate according to claim 6, further comprising: a semiconductor device stacked on the first substrate and electrically connected to the conductor.
前記第1基板に積層され、前記導電体に電気的に接続された第2基板と
を含むことを特徴とする請求項6に記載の基板。 A first substrate having the resin layer, the semiconductor chip, the insulator and the conductor;
The substrate according to claim 6, further comprising: a second substrate stacked on the first substrate and electrically connected to the conductor.
前記支持体上に、前記絶縁体及び前記半導体チップが埋設される樹脂層を形成する工程と、
前記樹脂層内の前記絶縁体に、1つの貫通孔を形成し、前記絶縁体を筒状にする工程と、
前記貫通孔内に、柱状の導電体を形成する工程と
を含むことを特徴とする基板の製造方法。
A step of disposing a columnar insulator and a semiconductor chip on a support;
Forming a resin layer in which the insulator and the semiconductor chip are embedded on the support;
Forming one through hole in the insulator in the resin layer, and making the insulator cylindrical ;
And a step of forming a columnar conductor in the through hole.
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