JPH10335337A - 半導体装置及びその製造方法 - Google Patents
半導体装置及びその製造方法Info
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Abstract
で搭載されるCCD等の半導体装置において、実質的な
搭載エリアを小さくすることである。 【解決手段】 シリコン基板21上の中央部には光セン
サ機能部22が形成されている。シリコン基板21上の
周辺部には複数の上側の接続パッド24が光センサ機能
部22に接続されて形成されている。シリコン基板21
下には下側の接続パッド37が上側の接続パッド24に
シリコン基板21等に形成された開口部28a、21
a、23a内に形成された銅メッキ層34等からなる内
部導通部を介して接続されて形成されている。したがっ
て、回路基板上に半導体装置を光センサ機能部22を露
出した状態で搭載する場合、フリップチップボンディン
グ方式と同じような方式によって搭載することができ、
半導体装置の実質的な搭載エリアの平面サイズを半導体
装置自体の平面サイズとほぼ同じにすることができる。
Description
の製造方法に関する。
e)等の半導体装置は回路基板上に搭載される場合が多
い。図12は従来のこのような半導体装置を回路基板上
に搭載したものの一例を示したものである。この場合の
半導体装置1はCCDであり、上面中央部に光センサ機
能部2が突出した状態で形成されたシリコン基板3を備
えている。光センサ機能部2を除くシリコン基板3の上
面には初期酸化膜4が形成されている。初期酸化膜4の
上面周辺部には複数の接続パッド5が光センサ機能部2
の複数の入出力部(図示せず)に引き回し線6を介して
接続されて形成されている。接続パッド5及び引き回し
線6を含む初期酸化膜4の上面及び光センサ機能部2の
上面には保護膜7が形成されている。この場合、保護膜
7の接続パッド5の中央部に対応する部分には開口部8
が形成され、接続パッド5の中央部が開口部8を介して
露出されている。一方、回路基板9の上面の所定の箇所
は半導体装置搭載エリア10となっている。回路基板9
の上面において半導体装置搭載エリア10の外周部には
複数の接続端子11が設けられている。そして、半導体
装置1のシリコン基板3は回路基板9の半導体装置搭載
エリア10に接着剤12を介して接着され、半導体装置
1の接続パッド5と回路基板9の接続端子11とがボン
ディングワイヤ13によって接続されている。
搭載する場合、例えばフリップチップボンディング方式
によって搭載する方法もあるが、上述したように、半導
体装置1の接続パッド5を上面側に露出させ、ボンディ
ングワイヤ13を用いたワイヤボンディング方式によっ
て搭載している。この理由は、半導体装置1の光センサ
機能部2を上面側に露出させるためである。
置1を回路基板9上にボンディングワイヤ13を用いた
ワイヤボンディング方式によって搭載しているので、回
路基板9上において半導体装置1を実質的に搭載するた
めのエリアが図12において符号14で示すように接続
端子11を含むエリアとなり、すなわち実質的な半導体
装置搭載エリア14の平面サイズが半導体装置1自体の
平面サイズよりも大きくなり、これに応じて回路基板9
の平面サイズも大きくなり、全体的に大型化するという
問題があった。この発明の課題は、半導体装置の実質的
な搭載エリアを小さくすることである。
る半導体装置は、一の面に複数の第1の接続パッドを備
えた半導体基板と、該半導体基板の他の面からその内部
に前記第1の接続パッドに達するように形成された複数
の開口部と、該開口部内に前記第1の接続パッドと接続
された状態で形成された複数の内部導通部と、前記半導
体基板の他の面に前記内部導通部と接続された状態で形
成された複数の第2の接続パッドとを具備するものであ
る。請求項6記載の発明に係る半導体装置の製造方法
は、一の面に複数の第1の接続パッドを備えた半導体基
板の他の面からその内部に複数の開口部を前記第1の接
続パッドに達するように形成し、前記開口部内に複数の
内部導通部を前記第1の接続パッドに接続させて形成
し、前記半導体基板の他の面に複数の第2の接続パッド
を前記内部導通部に接続させて形成するようにしたもの
である。
接続パッドを備えた半導体基板の他の面に複数の第2の
接続パッドが第1の接続パッドに内部導通部を介して接
続されて形成されているので、半導体装置の一の面を上
面側に露出させた状態で半導体装置を回路基板上に搭載
する場合、半導体装置の他の面の第2の接続パッドを回
路基板の接続端子に対向させることができ、この結果半
導体装置を回路基板上にフリップチップボンディング方
式と同じような方式によって搭載することができ、した
がって半導体装置の実質的な搭載エリアの平面サイズを
半導体装置自体の平面サイズとほぼ同じにすることがで
き、すなわち半導体装置の実質的な搭載エリアを小さく
することができる。
の一実施形態における半導体装置の各製造工程を示した
ものである。そこで、これらの図を順に参照しながら、
この実施形態の半導体装置の構造についてその製造方法
と併せて説明する。
(半導体基板)21の上面中央部に光センサ機能部22
が突出した状態で形成され、光センサ機能部22を除く
シリコン基板21の上面に酸化シリコンからなる初期酸
化膜23が形成され、初期酸化膜23の上面の所定の複
数箇所にアルミニウム等からなる接続パッド(第1の接
続パッド)24が光センサ機能部22の複数の入出力部
(図示せず)に引き回し線25を介して接続されて形成
され、接続パッド24及び引き回し線25を含む初期酸
化膜23の上面及び光センサ機能部22の上面に酸化シ
リコン等からなる保護膜26が形成され、その上面に金
属多層膜27が形成され、シリコン基板21の下面に酸
化シリコンからなる初期酸化膜28が形成され、その下
面に金属多層膜29が形成されたものを用意する。この
場合、両金属多層膜27、29は、後で説明するよう
に、シリコン基板21をエッチングする際のマスク等を
形成するためのものであり、クロム、チタン、タングス
テン等からなる内層と金等からなる外層との2層構造と
なっているが3層以上であってもよい。
膜27の上面に保護膜30を形成し、下側の金属多層膜
29の下面に、接続パッド23に対応する部分に開口部
31aを有するレジストパターン31を形成する。この
場合、保護膜30はレジストパターン31と同一の材料
からなっているが、ワニス等であってもよい。
ン31をマスクとして、下側の金属多層膜29をエッチ
ングし、次いでフッ化水素系のエッチング液を用いて下
側の初期酸化膜28をエッチングする。すると、レジス
トパターン31の開口部31aに対応する部分における
下側の金属多層膜29及び下側の初期酸化膜28に開口
部29a、28aが形成される。この場合、上側の金属
多層膜27は、保護膜30によって覆われているので、
エッチングされない。この後、保護膜30及びレジスト
パターン31を剥離する。
膜29をマスクとして水酸化カリウム系のエッチング液
を用いてシリコン基板21をエッチングすると、下側の
金属多層膜29の開口部29aに対応する部分における
シリコン基板21に開口部21aが形成される。
膜29をマスクとして上側の初期酸化膜23をエッチン
グすると、下側の金属多層膜29の開口部29aに対応
する部分における上側の初期酸化膜23に開口部23a
が形成される。この場合、保護膜26は上側の金属多層
膜27によって覆われているので、エッチングされな
い。そして、この状態では、開口部29a、28a、2
1a、23aを介して上側の接続パッド24が下面側に
露出される。この後、上側及び下側の金属多層膜27、
29を剥離する。
を施すことにより、開口部28a、21a、23aを介
して露出された上側の接続パッド24の下面に形成され
た図示しない自然酸化膜をエッチングして除去するとと
もに、アルミニウムと亜鉛とを置換させて、上側の接続
パッド24の下面に亜鉛核32を形成する。
21a、23aを介して露出された亜鉛核32の下面に
無電解メッキによりニッケルメッキ層33を膜厚数μm
程度に形成する。
21aを介して露出されたニッケルメッキ層33の下面
に無電解メッキにより銅メッキ層34を下側の初期酸化
膜28の下面まで形成する。これにより、開口部28
a、21a、23a内には亜鉛核32とニッケルメッキ
層33と銅メッキ層34とからなる内部導通部が形成さ
れる。
及び下側の初期酸化膜28の下面にスパッタ法あるいは
真空蒸着法等によって接続パッド形成用層35を形成す
る。この場合、接続パッド形成用層35は、クロム、チ
タン、チタン−タングステン合金、モリブデン、タング
ステン等からなる接着層と、銅、ニッケル、白金、パラ
ジウム等からなるバリア層と、金等からなる表面保護層
との3層構造となっている。次に、接続パッド形成用層
35の下面にレジストパターン36を所定のパターンに
形成する。
ーン36をマスクとして接続パッド形成用層35の不要
な部分をエッチングする。すると、レジストパターン3
6下に下側の接続パッド(第2の接続パッド)37がマ
トリックス状に形成されるとともに、図示していない
が、この下側の接続パッド37と銅メッキ層34とを適
宜に接続する引き回し線が形成される。この後、レジス
トパターン36を剥離する。
化膜28の下面において下側の接続パッド37の中央部
を除く部分に保護膜38を形成する。この状態では、下
側の接続パッド37の中央部が保護膜38に形成された
開口部38aを介して露出される。次に、開口部38a
を介して露出された下側の接続パッド37の下面にはん
だからなる突起電極39を形成する。かくして、半導体
装置が製造される。
は、上面に複数の上側の接続パッド24を備えたシリコ
ン基板21の下面に複数の下側の接続パッド37が上側
の接続パッド24に亜鉛核32、ニッケルメッキ層33
及び銅メッキ層34からなる内部導通部を介して接続さ
れて形成された構造となっている。このため、この半導
体装置の上面を上面側に露出させた状態でこの半導体装
置を回路基板(図示せず)上に搭載する場合、この半導
体装置の下面の下側の接続パッド37を回路基板の接続
端子に対向させることができる。この結果、この半導体
装置を回路基板上にフリップチップボンディング方式と
同じような方式によって搭載することができる。したが
って、この半導体装置の実質的な搭載エリアの平面サイ
ズをこの半導体装置自体の平面サイズとほぼ同じにする
ことができ、すなわちこの半導体装置の実質的な搭載エ
リアを小さくすることができ、ひいては回路基板の平面
サイズを小さくすることができる。また、上側の接続パ
ッド24を保護膜26で覆っているので、上側の接続パ
ッド24を保護することができる。
21a、23aを介して露出された上側の接続パッド2
4の下面にジンケート処理を施して、アルミニウムと亜
鉛とを置換させた後、無電解メッキによりニッケルメッ
キ層33を形成した場合について説明したが、これに限
らず、ジンケート処理を行わずに、上側の接続パッド2
4の下面に無電解メッキにより直接ニッケルメッキ層3
3を形成するようにしてもよい。また、上記実施形態で
は、内部導通部をジンケート処理及び無電解メッキによ
り形成した場合について説明したが、これに限らず、内
部導通部全体をスパッタ法等によって形成するようにし
てもよい。また、上記実施形態では、開口部28a、2
1a、23aをウエットエッチングによって形成した場
合について説明したが、これに限らず、ドライエッチン
グによって形成するようにしてもよく、さらにエキシマ
レーザ等の照射によって形成するようにしてもよい。
ば、一の面に複数の第1の接続パッドを備えた半導体基
板の他の面に複数の第2の接続パッドが第1の接続パッ
ドに内部導通部を介して接続されて形成されているの
で、半導体装置の一の面を上面側に露出させた状態で半
導体装置を回路基板上に搭載する場合、半導体装置の他
の面の第2の接続パッドを回路基板の接続端子に対向さ
せることができ、この結果半導体装置を回路基板上にフ
リップチップボンディング方式と同じような方式によっ
て搭載することができ、したがって半導体装置の実質的
な搭載エリアの平面サイズを半導体装置自体の平面サイ
ズとほぼ同じにすることができ、すなわち半導体装置の
実質的な搭載エリアを小さくすることができ、ひいては
回路基板の平面サイズを小さくすることができる。
造に際し、シリコン基板上に初期酸化膜、接続パッド、
保護膜及び金属多層膜を形成し、シリコン基板下に初期
酸化膜及び金属多層膜を形成した状態の断面図。
の上面に保護膜を形成し、下側の金属多層膜の下面にレ
ジストパターンを形成した状態の断面図。
及び下側の金属多層膜に開口部を形成した状態の断面
図。
口部を形成した状態の断面図。
に開口部を形成した状態の断面図。
を形成した状態の断面図。
ルメッキ層を形成した状態の断面図。
キ層を形成した状態の断面図。
接続パッド形成用層及びレジストパターンを形成した状
態の断面図。
に下側の接続パッドを形成した状態の断面図。
ド下に突起電極を形成した状態の断面図。
態の断面図。
Claims (7)
- 【請求項1】 一の面に複数の第1の接続パッドを備え
た半導体基板と、 該半導体基板の他の面からその内部に前記第1の接続パ
ッドに達するように形成された複数の開口部と、 該開口部内に前記第1の接続パッドと接続された状態で
形成された複数の内部導通部と、 前記半導体基板の他の面に前記内部導通部と接続された
状態で形成された複数の第2の接続パッドと、 を具備することを特徴とする半導体装置。 - 【請求項2】 前記第2の接続パッドはマトリックス状
に配置されていることを特徴とする請求項1記載の半導
体装置。 - 【請求項3】 前記第2の接続パッド上に突起電極が形
成されていることを特徴とする請求項1または2記載の
半導体装置。 - 【請求項4】 前記第1の接続パッドは保護膜で覆われ
ていることを特徴とする請求項1〜3のいずれかに記載
の半導体装置。 - 【請求項5】 前記半導体基板の一の面に光センサ機能
部が前記第1の接続パッドと接続された状態で形成され
ていることを特徴とする請求項1〜4のいずれかに記載
の半導体装置。 - 【請求項6】 一の面に複数の第1の接続パッドを備え
た半導体基板の他の面からその内部に複数の開口部を前
記第1の接続パッドに達するように形成し、前記開口部
内に複数の内部導通部を前記第1の接続パッドに接続さ
せて形成し、前記半導体基板の他の面に複数の第2の接
続パッドを前記内部導通部に接続させて形成することを
特徴とする半導体装置の製造方法。 - 【請求項7】 前記半導体基板はその一の面に前記第1
の接続パッドに接続された光センサ機能部を備えている
ことを特徴とする請求項6記載の半導体装置の製造方
法。
Priority Applications (1)
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---|---|---|---|
JP15168997A JP3648585B2 (ja) | 1997-05-27 | 1997-05-27 | 半導体装置及びその製造方法 |
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JP3648585B2 JP3648585B2 (ja) | 2005-05-18 |
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