(57)【要約】      （修正有）【課題】複数の半導体チップを小型でかつ高密度に実装し、電気的に最短な配線長で結線することができる半導体装置及びその製造方法を提供する。【解決手段】外部と接続する接続端子４を有する第１のチップ１ａの接続端子形成面と同一面に、第２のチップ１ｂがバンプ８を介して実装されてなる半導体装置において、第１のチップの実装面に対して、第２のチップの高さが接続端子よりも低く設定され、第２のチップの実装面と反対側の面に、バンプと同じ材質の、所定の高さの複数の突起１２を備え、第１のチップの実装面に対して、接続端子と第２のチップ上の突起とが略等しい高さとなるように突起の高さが設定される。【選択図】図２
2010177682.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
外部と接続する接続端子を有する第１のチップの前記接続端子形成面と同一面に、第２のチップがバンプを介して実装されてなる半導体装置において、
前記第１のチップの実装面に対して、前記第２のチップの高さが前記接続端子よりも低く設定され、
前記第２のチップの実装面と反対側の面に、前記バンプと同じ材質の、所定の高さの複数の突起を備え、前記第１のチップの実装面に対して、前記接続端子と前記第２のチップ上の前記突起とが略等しい高さとなるように前記突起の高さが設定されることを特徴とする半導体装置。
【請求項２】
外部と接続する接続端子を有する第１のチップに第２のチップが実装されてなる半導体装置において、
前記第１のチップの実装面に、前記第１のチップと前記第２のチップと前記接続端子とを相互に配線する再配線層が配設され、前記再配線層には、前記接続端子と、バンプを介して実装される前記第２のチップとが同一面内に配設され、
前記第１のチップの実装面に対して、前記第２のチップの高さが前記接続端子よりも低くなるように、前記第２のチップが薄く加工され、
前記第２のチップの実装面と反対側の面に、前記バンプと同じ材質の、所定の高さの複数の突起を備え、前記第１のチップの実装面に対して、前記接続端子と前記第２のチップ上の前記突起とが略等しい高さとなるように前記突起の高さが設定されることを特徴とする半導体装置。
【請求項３】
外部と接続する接続端子を有する第１のチップに第２のチップが実装されてなる半導体装置において、
前記第１のチップの実装面に、前記第１のチップと前記第２のチップと前記接続端子とを相互に配線する再配線層と、前記再配線を覆い、前記接続端子形成領域及び前記第２のチップ実装領域に所定の開口を有する絶縁層と、前記開口に設けた下地電極とを有し、前記接続端子形成領域の前記下地電極にはＢＧＡからなる接続端子が形成され、前記第２のチップ実装領域の前記下地電極にはバンプを介して前記第２のチップがフリップチップ接続され、
前記第１のチップの実装面に対して、前記第２のチップの高さが前記接続端子よりも低くなるように、前記第２のチップが薄く加工され、
前記第２のチップの実装面と反対側の面に、前記バンプと同じ材質の、所定の高さの複数の突起を備え、前記第１のチップの実装面に対して、前記接続端子と前記第２のチップ上の前記突起とが略等しい高さとなるように前記突起の高さが設定されることを特徴とする半導体装置。
【請求項４】
外部と接続する接続端子を形成する領域と第２のチップを実装する領域とが設けられた第１のチップが複数形成された第１のウェハ上に、前記第１のチップと前記第２のチップと前記接続端子とを相互に配線する再配線層を形成する工程と、前記再配線上に絶縁層を堆積し、前記接続端子形成領域及び前記第２のチップ実装領域の所定の位置に開口を形成する工程と、前記開口部に下地電極を形成する工程と、第２のウェハに対して、各々の前記第２のチップにバンプを形成する処理と前記第２のウェハをダイシングして前記第２のチップに分割する処理とを任意の順序で行う工程と、前記第２のチップを、前記第１のウェハ上の各々の前記第１のチップに順次に位置決めしてフリップチップ接合する工程と、前記第２のチップのバンプ接合面を樹脂封止する工程と、前記第１のチップの実装面に対して、前記第２のチップの高さが前記接続端子よりも低くなるように、前記第２のチップの裏面を薄く加工する工程と、前記第１のウェハ上の各々の前記第１のチップにＢＧＡからなる接続端子を形成する工程と、前記第１のウェハをダイシングして個片に分割する工程と、を少なくとも有し、
前記第２のチップの裏面を薄く加工する工程後に、前記第２のチップの裏面に前記バンプと同じ材質の、所定の高さの複数の突起を形成する工程を備え、該突起は、前記第１のチップの実装面に対して、前記接続端子と前記突起とが略等しい高さとなるように形成されることを特徴とする半導体装置の製造方法。
【請求項５】
外部と接続する接続端子を形成する領域と第２のチップを実装する領域とが設けられた第１のチップが複数形成された第１のウェハ上に、前記第１のチップと前記第２のチップと前記接続端子とを相互に配線する再配線層を形成する工程と、前記再配線上に絶縁層を堆積し、前記接続端子形成領域及び前記第２のチップ実装領域の所定の位置に開口を形成する工程と、前記開口部に下地電極を形成する工程と、第２のウェハに対して、各々の前記第２のチップにバンプを形成する処理と、実装後において、前記第１のチップの実装面に対して、前記第２のチップの高さが前記接続端子よりも低くなるように、前記第２のウェハの裏面を薄く加工する処理と、前記第２のウェハをダイシングして前記第２のチップに分割する処理とを任意の順序で行う工程と、前記第２のチップを、前記第１のウェハ上の各々の前記第１のチップに順次に位置決めしてフリップチップ接合する工程と、前記第２のチップのバンプ接合面を樹脂封止する工程と、前記第１のウェハ上の各々の前記第１のチップにＢＧＡからなる接続端子を形成する工程と、前記第１のウェハをダイシングして個片に分割する工程と、を少なくとも有し、
前記第２のチップを樹脂封止する工程後に、前記第２のチップの裏面に前記バンプと同じ材質の、所定の高さの複数の突起を形成する工程を備え、該突起は、前記第１のチップの実装面に対して、前記接続端子と前記突起とが略等しい高さとなるように形成されることを特徴とする半導体装置の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は半導体装置及びその製造方法に関し、特に、複数の半導体チップを高密度に積層してなる半導体装置及びその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
半導体パッケージおよび半導体チップの実装に関しては、実装面積、容積の小型化、高密度化、また、コストの低減が重要な要素の一つとなっている。この目的のために、半導体チップは微細化が進められ、これらを実装する手法として、複数の半導体チップをセラミック配線基板や、シリコン配線基板またはプリント配線基板上にワイヤボンディングもしくはフリップチップ実装するというマルチチップモジュール（以下、ＭＣＭ）手法が用いられている。
【０００３】
このＭＣＭ手法について図７を参照して説明する。まず、図７に示すように、従来のＭＣＭは、シリコン基板１５上にハンダバンプ１７によってＬＳＩチップ等の半導体チップ１６が平面的に固定、接続され、シリコン基板１５は更に実装基板１４に接着剤２０によって固定されている。また、シリコン基板１５上には所定の配線パターンが形成されており、シリコン基板１５の外部接続端子１８と実装基板１４のボンディングパッドとがボンディングワイヤ１９で接続され、半導体チップ１６の信号はハンダバンプ１７、シリコン基板１５上の配線パターン及びボンディングワイヤ１９を介して外部に伝達される。
【０００４】
また、従来のＭＣＭの他の形態として、図８に示す構造のものもある。このＭＣＭは、基板２１上にハンダバンプ１７を介して半導体チップ１６が平面的に固定、接続され、バンプ接合面は信頼性を向上させるために封止樹脂２２によって封止されている。そして、この基板２１には半導体チップ１６の実装面と反対側の面に外部接続端子１８が形成され、基板２１の内部に立体的に形成された内部配線２３によって半導体チップ１６と外部接続端子１８とを接続している。
【０００５】
また、複数の半導体チップを実装する他の方法として、マルチチップパッケージ（以下ＭＣＰ）手法と呼ばれるものがあり、この手法は寸法の異なる複数のチップを立体的に積層し、ワイヤボンディングによって電気的に接続するものである。この従来のＭＣＰについて、図９を参照して説明すると、基板２１上にサイズの大きい半導体チップ１６ａが絶縁ペーストにより固定されており、半導体チップ１６ａの上には、更にサイズの小さい半導体チップ１６ｂが同様に絶縁ペーストにより固定されている。そして、各々の半導体チップ１６ａ、１６ｂの電極端子と基板上の端子とはボンディングワイヤ１９により接続されており、電気信号は基板の他面に設けた外部接続端子１８を介して外部に伝達される。また、立体的に結線したボンディングワイヤ１９の切断を防止し、信頼性を向上させるために半導体チップ１６ａ、１６ｂはモールド樹脂２４により固定されている。
【０００６】
この従来のＭＣＰの製造方法について、図１０を参照して説明すると、まず、ウェハ１及びウェハ２にそれぞれ半導体チップ１６ａ、１６ｂ作り込んだ後、ウェハ１、２を所望の厚さとなるように各々裏面研磨し（Ｓ３０１、Ｓ３０３）、ダイシングによってウェハを分割して半導体チップを得る（Ｓ３０２、Ｓ３０４）。その後、半導体チップ１６ａ及び半導体チップ１６ｂを絶縁ペーストにより基板２１にマウントし（Ｓ３０５）、各々の半導体チップ１６ａ、１６ｂの端子と基板２１の端子とをボンディングワイヤ１９により接続し（Ｓ３０６）、モールド樹脂２４で封止した後（Ｓ３０７）、外部接続端子１８を形成することにより（Ｓ３０８）、ＭＣＰが完成する。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
ＭＣＭやＭＣＰのような、異なる機能デバイスを複合化し、システム化できるパッケージは、機能デバイスの製造プロセスが異なるため１つの半導体チップに集積化することがコストや技術的課題によって困難な半導体素子に用いられるものであるが、これらには以下に示す問題点がある。
【０００８】
まず、従来のＭＣＭに関しては、半導体チップ１６を固定する基板として低コストのプリント配線板を使用した場合には、高精度な加工を実施することが困難であり、微細ピッチの半導体チップ１６を搭載する基板を低コストで製造することができない。また、シリコン基板１５を使用した場合には、貫通のビアホールを形成することができないため、外部接続端子１８をボールグリットアレイ（ＢＧＡ）タイプにすることができず、ワイヤボンディングにより外部との接続を行なわなければならない。従って、小型化という点で問題があり、また、シリコン基板１５自体の製造コストが高くなってしまう。
【０００９】
また、これらのＭＣＭパッケージは、半導体チップ１６を平面的に配置し、配線基板上で互いに接続するため、実装面積としては少なくとも搭載する半導体チップ１６の面積の和とそれらを接続する配線エリアとが必要であり、必ずしも小型化、高密度化に適してはおらず、更に、配線長が長くなるために信号の遅延が生じ、所望の高速動作特性を得ることが難しいという問題がある。
【００１０】
一方、半導体チップを立体的に積層するＭＣＰの場合には、ＭＣＭに比べて実装面積を小さくすることができるが、半導体チップ１６ａ、１６ｂを立体的に積層してワイヤボンディングにより結線するため、パッケージ全体として厚みが増し、実装容積が増加してしまい、必ずしも高密度化には適していない。また、各々の半導体チップ１６ａ、１６ｂをボンディングワイヤ１９で接続するため、ワイヤが長くなってしまい、寄生容量や配線抵抗により動作速度遅延が発生してしまうという問題が発生する。
【００１１】
更に、ＭＣＰの製造方法においては、小型、高密度化するために半導体チップ１６ａ、１６ｂを薄く加工し、絶縁ペーストなどで基板２１に実装し、ワイヤボンディングしているが、半導体チップ１６ａ、１６ｂを薄く加工するため、ダイシングした後の工程で半導体チップ１６ａ、１６ｂのハンドリングが困難であり、更に、薄く加工した半導体チップ１６ａ、１６ｂは剛性が低く、反りやうねりがペーストによる実装後に現れるため、その後のワイヤボンディング時に積層した半導体チップ１６ａ、１６ｂが破壊されてしまうという問題もある。
【００１２】
本発明は、上記問題点に鑑みてなされたものであって、その目的の一つは、複数の半導体チップを小型でかつ高密度に実装し、電気的に最短な配線長で結線することができる半導体装置及びその製造方法を提供することにある。
【００１３】
また、本発明の第２の目的は、資材コスト、製造コストの上昇を抑制し、微細化された半導体チップの実装を確実に行うことができる半導体装置及びその製造方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
上記目的を達成するため、本発明は、外部と接続する接続端子を有する第１のチップの前記接続端子形成面と同一面に、第２のチップがバンプを介して実装されてなる半導体装置において、前記第１のチップの実装面に対して、前記第２のチップの高さが前記接続端子よりも低く設定され、前記第２のチップの実装面と反対側の面に、前記バンプと同じ材質の、所定の高さの複数の突起を備え、前記第１のチップの実装面に対して、前記接続端子と前記第２のチップ上の前記突起とが略等しい高さとなるように前記突起の高さが設定されるものである。
【発明の効果】
【００１５】
本発明によれば、下記記載の効果を奏する。
【００１６】
本発明の第１の効果は、複数の半導体チップの実装において、実装面積および実装容積を小さくすることができ、各々の半導体チップの接続にかかる配線長を最短とすることができるということである。
【００１７】
その理由は、実装基板を使用することなく、一方の半導体チップ１ａ上に再配線を設け、外部接続端子であるＢＧＡ端子の高さより十分低くなるように薄く加工した他方の半導体チップ１ｂと外部接続端子とを同一の面に設け、再配線により、半導体チップ１ａと半導体チップ１ｂと外部接続端子との相互接続を行っているからである。
【００１８】
また、本発明の第２の効果は、半導体チップ１ａに接続される半導体チップ１ｂの裏面に金属突起を複数配置することにより、マザーボードへの実装時に、半導体チップ２が発生する熱量の放熱する効果、グランド電位を強化する効果及び半導体装置をマザーボードに実装する際の接続補強の効果を高めることができるということである。
【００１９】
また、本発明の第３の効果は、実装基板を使用することなく、再配線をウェハ上のプロセスで形成することができるため、寸法精度が高く、微細化に適し、又、資材コストを削減することができるということである。
【００２０】
また、本発明の第４の効果は、半導体チップ１ｂを半導体チップ１ａに実装した後、裏面研削して薄く加工するため、薄い半導体チップ１ｂをハンドリングする必要がなく、作業性を向上させることができ、また、従来の方法に比べて工程数を削減することができるため、コストを低くすることができるということである。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】本発明の第１の実施例に係る半導体装置の構造を模式的に示す断面図である。
【図２】本発明の第１の実施例に係る半導体装置の構造を模式的に示す断面図である。
【図３】本発明の第２の実施例に係る半導体装置の一部の構造を模式的に示す拡大断面図である。
【図４】本発明の第２の実施例に係る半導体装置の一部の構造を模式的に示す拡大断面図である。
【図５】本発明の第３の実施例に係る半導体装置の製造方法を示す工程図である。
【図６】本発明の第３の実施例に係る半導体装置の製造方法を示す工程図である。
【図７】従来の半導体装置の構造を示す断面図である。
【図８】従来の半導体装置の構造を示す断面図である。
【図９】従来の半導体装置の構造を示す断面図である。
【図１０】従来の半導体装置の製造方法を示す工程図である。
【発明を実施するための形態】
【００２２】
本発明に係る半導体装置は、その好ましい一実施の形態において、半導体チップ１ａ上に、半導体チップ１ａと半導体チップ１ｂと外部接続端子４とを相互に配線する再配線３が形成され、再配線３上には、半導体チップ１ａ周囲の外部接続端子４形成領域及び半導体チップ１ａ中央の半導体チップ１ｂ実装領域に開口を有する絶縁樹脂６が設けられ、外部接続端子４形成領域の開口にはランド５を介してＢＧＡからなる外部接続端子４が形成され、半導体チップ１ｂの実装領域の開口には電極１１及びバンプ８を介して半導体チップ１ｂがフリップチップ接続され、バンプ８接合面は封止樹脂７により封止されるものであり、半導体チップ１ｂは、外部接続端子４と同一面に実装され、かつ、外部接続端子４よりも低くなるように裏面が研削され、高密度に実装される。
【実施例１】
【００２３】
上記した本発明の実施の形態についてさらに詳細に説明すべく、本発明の実施例について、図面を参照して以下に説明する。
【００２４】
まず、本発明の第１の実施例に係る半導体装置について、図１及び図２を参照して説明する。図１及び図２は、本実施例の半導体装置の構造を模式的に示す断面図である。
【００２５】
図１に示すように、本実施例の半導体装置を構成する半導体チップ１ａには、半導体チップ１ａと外部接続端子４との接続、半導体チップ１ａと半導体チップ１ｂとの接続、半導体チップ１ｂと外部接続端子４との接続、および半導体チップ１ａと半導体チップ１ｂと外部接続端子４との相互接続がなされる再配線３が形成され、この再配線３は所定の開口を有する絶縁樹脂６により絶縁され、半導体チップ１ａ周囲の開口部にはランド５を介してＢＧＡからなる外部接続端子４が形成され、また、中央部には電極１１を介してバンプ８によって半導体チップ１ｂが実装されている。そしてランド５にはＢＧＡからなる外部接続端子４が形成されている。また、半導体チップ１ｂは、外部接続端子４の高さより十分低くなるように薄く加工され、バンプ８の接合面は封止樹脂７により封止されている。
【００２６】
ここで、本実施例では、半導体チップ１ａとして、通常の未研削ウェハとして用いられている厚さ６２５μｍ程度のウェハを使用し、半導体チップ１ｂは１００μｍ程度の厚さとしている。この半導体チップ１ｂの厚さは、温度サイクルによって発生する半導体チップ１ａの反りに対してバンプ接続部や封止樹脂層の応力を緩和するように反りが倣うため、薄ければ薄いほど好ましく、半導体チップ１ａに貼り合わせた状態で外部接続端子４よりも低くなる範囲で５０μｍ、３０μｍ等の任意の厚さに設定することができる。また、研削が可能で半導体チップ１ｂの特性を損なわなければ１０μｍ程度の厚さにしてもよい。また、半導体チップ１ａの厚さについても６２５μｍに限らず、半導体チップ１ａのハンドリング、強度等を勘案して任意の厚さに設定することができ、例えば、研削を施した５００μｍ、４００μｍ等の厚さであっても良い。
【００２７】
また、半導体チップ１ａ、１ｂを貼り合わせた半導体装置とマザーボードとの接続強度、放熱効果等を更に高めるためには、図２に示すように、薄く加工した半導体チップ１ｂの裏面に突起１２を複数配置する構造とすることもできる。この突起１２は、外部接続端子４と同じ高さとなるように調整されて、マザーボードへの実装時には外部接続端子４と同様にマザーボードに接触する。
【００２８】
この突起１２によって、図１の構造の半導体装置よりも、半導体チップ１ｂが発生する熱量を放熱する効果を高め、グランド電位を強化すると共に半導体装置をマザーボードに実装する際の接続補強の効果を発揮することができる。ここでは、突起１２として外部接続端子４と同じ材質であるハンダを使用しているが、ハンダに代えて他の金属材料や導電性の樹脂材料を用いることもできる。また、絶縁性の樹脂を用いることもでき、この場合には、グランド電位の強化という効果は無いが、放熱効果と接続補強の効果は十分に得ることができる。これらは突起である必要はなく、用途に応じた形状、もしくは全面で接続しても効果を得ることができる。
【００２９】
上述した図１及び図２に示す半導体装置では、再配線３はアルミニウムもしくは銅を使用したウェハの配線プロセスを利用して形成することにより工程の複雑化を回避している。また、絶縁樹脂６はポリイミドもしくは低弾性率のエポキシ樹脂を使用し、電気的に絶縁し、かつ耐熱性と耐湿性を付与している。また、封止樹脂７としては、半導体チップ１ｂのバンプ８接合部を保護するため、膨張係数がバンプ８や半導体チップと整合するエポキシ樹脂を使用することが好ましいが、接合部の強度が充分に保てる場合には絶縁樹脂６と同じ材料を用いることも可能である。
【００３０】
本実施例では、再配線３を覆う絶縁樹脂６は基板全面に均一に形成しているが、外部接続端子４の配置されるエリアと、半導体チップ１ｂを搭載するエリアとで材料特性の異なる絶縁樹脂を使用することもできる。例えば、外部接続端子４が配置されるエリアに、半導体チップ１ｂが実装されるエリアより弾性率の低い絶縁樹脂を用いることもでき、この構成によりバンプ８や半導体チップ１ｂに加わる応力をより緩和することができる。
【００３１】
また、本実施例では、半導体チップ１ｂが実装される半導体チップ１ａの所定位置にバンプ８接続のための電極１１が形成されるが、この電極１１は、外部接続端子４のランド５と同時に形成され、共に同じ材料であるニッケルに金メッキが被覆された電極を使用している。しかしながら、よりバンプ８との接合強度を高めたい場合や、この電極１１上にハンダの被覆を施す場合には、電極１１とランド５とは、異なる材料を用いても形成しても良い。
【００３２】
なお、本実施例では、半導体チップ１ａに対して半導体チップ１ｂが中央に実装される場合について記載したが、本発明は上記実施例に限定されるものではなく、半導体チップと同等の機能を持つ２つ以上のチップ、もしくは異なる機能の２つ以上のチップを実装することもでき、実装する位置は任意に設定することができる。
【実施例２】
【００３３】
次に、本発明の第２の実施例に係る半導体装置について、図３及び図４を参照して説明する。図３及び図４は、第２の実施例に係る半導体装置の一部の構造を模式的に示す拡大断面図である。なお、本実施例は、前記した第１の実施例に係る半導体装置のランド５及び電極１１の構造を改良したものであり、他の部分の構造に関しては第１の実施例と同様である。
【００３４】
まず、図３に示す構造について説明すると、第２の実施例の半導体装置は、半導体チップ１ａに再配線３を形成し、その上を絶縁樹脂６で覆い、絶縁樹脂６には外部接続端子４を形成する位置と、半導体チップ１ｂを実装するためのバンプ８に対応した位置に開口を設け、再配線３と外部接続端子４であるハンダバンプの双方と密着性が良好な材料によって、ランド５および電極１１を一括して形成している。そして、電極１１上には更に接合層９が形成され、半導体チップ１ｂ上に形成されたバンプ８との密着性を高めて半導体チップ１ｂを実装し、バンプ接合面は封止樹脂７により封止されている。
【００３５】
この接合層９とバンプ８の材料の組み合わせとしては、接合層９が金メッキでバンプ８が金メッキバンプ又は金スタッドバンプの組み合わせや、接合層９が錫または錫合金のハンダでバンプ８が金メッキバンプ、金スタッドバンプ、銅メッキバンプ又は銅メッキバンプに錫または錫合金を被覆したバンプなどの組み合わせが可能である。
【００３６】
また、電極１１上には接合層９が形成されているが、ランド５を形成する材料がバンプ８との接合性にも優れている材料である場合には、接合層９は形成する必要がなく、その場合はさらにコストを低減することができる。また、接合層９を形成する場合は、半導体チップ１ｂとしては通常のワイヤボンディングによる組立を実施する配線および電極構成のチップを使用することができるため、専用設計とする必要がなく、低コストでパッケージを設計製造することができるという利点もある。
【００３７】
また、半導体装置に生じる応力を緩和するために、図４に示すような構造を採用することもできる。この構造について説明すると、図３に示した半導体装置と同様に、半導体チップ１ａ上に再配線３を形成し、再配線３を絶縁樹脂６で覆い、所定の位置に設けた開口部にランド５を形成する。そして、図４に示す構造では、更にランド５領域に絶縁樹脂１３を所定の厚さで形成し、ランド５まで貫通するビアホールを設け、その内部を導体で埋設してビア１０を形成する。このビア１０は、その直径がランド５の直径の２分の１以下に細くすることでできるため、応力を緩和する効果があり、半導体装置の寿命を延ばすことができる。また、半導体チップ１ｂを薄くすることが困難な場合にも、ビア１０により高さを調整することができるという効果もある。
【００３８】
例えば、本願発明者の実験によれば、外部接続端子４のピッチが２００μｍ程度の場合、ランド５の直径は１２０μｍから１００μｍ程度となり、ビア１０の直径を５０μｍ程度とすることによって寿命が２倍以上に延びることをシミュレーションにより確認している。この場合、ビア１０の絶縁を弾性率の低い絶縁樹脂１３で行い保護することにより、その効果を得ることができる。
【００３９】
上記説明では、ビア１０の直径は５０μｍ程度とし、ランド５の直径より細いものとしたが、ビア１０の直径はランド５の直径に略等しいものを使用しても構わない。この場合には、ビア１０と再配線３の接合強度が高くなければならず、さらに絶縁樹脂１３の弾性率を半導体チップ１ａの弾性率とほぼ同等にすることによって信頼性を維持することができる。
【実施例３】
【００４０】
次に、本発明の第３の実施例に係る半導体装置の製造方法について、図５及び図６を参照して説明する。図５及び図６は、第３の実施例に係る半導体装置の製造方法を示すフロー図である。なお、本実施例は、前記した第１及び第２の実施例に係る半導体装置の製造方法について記載するものである。
【００４１】
まず、図５を参照して、本実施例の半導体装置の製造方法について説明すると、ウェハ１、２に各々半導体チップ１ａ、１ｂを作り込んだ後、半導体チップ１ａと半導体チップ１ｂと外部接続端子４との相互接続を行うための再配線３をウェハ１に形成し（Ｓ１０１）、絶縁樹脂６を塗布した後所定の開口を設けてランド５及び電極１１を形成し、必要に応じて第２の実施例で記載した接合層９を形成する（Ｓ１０２）。一方、ウェハ２には、半導体チップ１ａと接続するためのバンプ８形成した後（Ｓ１０３）、ダイシングを実施してウェハ２を分割して半導体チップ１ｂを得る（Ｓ１０４）。
【００４２】
次に、バンプ８を形成した半導体チップ１ｂをウェハ１の所定位置に、所要の数量を順次に位置決めしてフリップチップ接合する（Ｓ１０５）。この後、封止樹脂７をバンプ８接合面に注入し、樹脂を硬化させた後（Ｓ１０６）、搭載した半導体チップ１ｂの裏面を所定の厚さとなるように研削加工する（Ｓ１０７）。そして、研削工程終了後にランド５上に外部接続端子４を形成し（Ｓ１０８）、半導体装置の外形となるように個片に切断して半導体装置が形成される（Ｓ１０９）。ここではバンプ形成はウェハ状態で行っているが、ダイシングした後にバンプ形成を行っても良い。ウェハ状態でバンプ形成を行う場合はメッキ法、もしくはスタッドバンプ法により行い、ダイシングした後にバンプを形成する場合はスタッドバンプ法を用いる。
【００４３】
また、半導体装置を製造する他の方法について、図６を参照して説明する。まず、上述した方法と同様に、ウェハ１、２に各々半導体チップ１ａ、１ｂを作り込んだ後、半導体チップ１ａと半導体チップ１ｂと外部接続端子４との相互接続を行うための再配線３をウェハ１に形成し（Ｓ２０１）、絶縁樹脂６を塗布した後所定の開口を設けてランド５及び電極１１を形成し、必要に応じて接合層９を形成する（Ｓ２０２）。一方、ウェハ２は、半導体チップ１ａと接続するためのバンプ８を形成した後（Ｓ２０３）、図６の方法では、ダイシングの前に裏面研磨を行い、ウェハ２を所望の厚さにした後（Ｓ２０４）、ダイシングを実施して所定の大きさに切断する（Ｓ２０５）。
【００４４】
次に、バンプ８が形成され、薄く加工された半導体チップ１ｂをウェハ１の所定位置に、所要の数量を順次に位置決めしてフリップチップ接合する（Ｓ２０６）。この後、封止樹脂７をバンプ８接合面に注入し、樹脂を硬化させた後（Ｓ２０７）、ランド５上に外部接続端子４を形成し（Ｓ２０８）、半導体装置の外形となるように個片に切断して半導体装置が形成される（Ｓ２０９）。
【００４５】
上記図５及び図６に示す２つの方法にはそれぞれ長所と短所がある。例えば、図５に示す方法では、ダイシングによって分割された半導体チップ１ｂを薄く加工する前にハンドリングしてウェハ１に実装するため、作業性が良好となるという長所があるが、半導体チップ１ｂを実装後に一括して研削するために、ウェハ１のそりやバンプ８による接合状態、また研削装置の加工精度等の影響により、半導体チップ１ｂの厚さにばらつきが生じてしまうという短所がある。一方、図６に示す方法では、半導体チップ１ｂをウェハ状態のままで研削するために厚さのばらつきを低減することができるが、薄く研削された状態でハンドリングしなければならず、作業性が低下するという欠点がある。上記どちらの方法を採用するかは、製造条件、製造装置の性能、歩留まり等を勘案して適宜選択すればよい。
【００４６】
なお、上述した方法では、Ｓ１０３でウェハ２にバンプ８を形成した後に、Ｓ１０４でダイシングを実施したが、これらのステップを逆にしてダイシングを実施した後にバンプ８を形成しても良い。また、前記した第２の実施例に記載したように、ランド５形成後に応力緩和効果を高めるためにビア１０を形成する場合は、Ｓ１０７で半導体チップ１ｂを研磨した後、又は、Ｓ２０７では半導体チップ１ｂを樹脂封止した後、Ｓ１０８（Ｓ２０８）で外部接続端子４を形成する前にビア１０の形成を行えばよい。このビア１０は、通常、メッキにより形成されるが、シート状の絶縁樹脂１２に固定されたビア１０集合体を熱圧着などの方法によって貼付けて形成することもできる。
【００４７】
また、本実施例では半導体装置を製造する２つの方法を記載したが、本発明は上記実施例に限定されるものではなく、前記した第１及び第２の実施例に記載した半導体装置の構造を実現できる方法であればよいことは明らかであり、例えば、研削に代えて、ウェットエッチング、ドライエッチング、研磨等の手法を用いることもでき、また、ウェハ２を薄く研削する代わりに、外部接続端子４を高く形成してもよい。
【産業上の利用可能性】
【００４８】
本発明は、半導体装置及びその製造方法に利用可能である。
【符号の説明】
【００４９】
１ａ  半導体チップ
１ｂ  半導体チップ
２ａ、２ｂ  電極パッド
３  再配線
４  外部接続端子
５  ランド
６  絶縁樹脂
７  封止樹脂
８  バンプ
９  接合層
１０  ビア
１１  電極
１２  突起
１３  絶縁樹脂
１４  実装基板
１５  シリコン基板
１６、１６ａ、１６ｂ  半導体チップ
１７  ハンダバンプ
１８  外部接続端子
１９  ボンディングワイヤ
２０  接着剤
２１  基板
２２  封止樹脂
２３  内部配線
２４  モールド樹脂
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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