(57)【要約】【課題】薄型化された半導体チップが配線基板の間に実装されて樹脂封止された構造の半導体装置において、密着性が改善されて十分な信頼性が得られる半導体装置を提供する。【解決手段】第１配線基板１０と、第１配線基板１０の上にフリップチップ実装されて、上面が鏡面処理された半導体チップ３０と、半導体チップ３０の上面に形成された密着層４０と、第１配線基板１０の上にバンプ電極６２を介して接続されて積層され、半導体チップ３０を収容する収容部を構成する第２配線基板５０と、第１配線基板１０と第２配線基板５０との間に充填されたモールド樹脂７６とを含む。密着層４０は離型材を含まない樹脂又はカップリング材から形成される。【選択図】図５
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１配線基板と、
前記第１配線基板の上にフリップチップ実装されて、上面が鏡面処理された半導体チップと、
前記半導体チップの上面に形成された密着層と、
前記第１配線基板の上にバンプ電極を介して接続されて積層され、前記半導体チップを収容する収容部を構成する第２配線基板と、
前記第１配線基板と前記第２配線基板との間に充填されたモールド樹脂とを有することを特徴とする半導体装置。
【請求項２】
前記半導体チップ上の前記密着層の上面と前記第２配線基板の下面との間に前記モールド樹脂が介在していることを特徴とする請求項１に記載の半導体装置。
【請求項３】
前記半導体チップ上の前記密着層は前記第２配線基板の下面に接触しており、前記モールド樹脂は前記半導体チップ及び前記密着層を取り囲むように形成されていることを特徴とする請求項１に記載の半導体装置。
【請求項４】
前記密着層は離型材を含まない樹脂又はカップリング材から形成され、前記モールド樹脂は前記離型材を含んでいることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか一項に記載の半導体装置。
【請求項５】
前記半導体チップの下側の隙間にアンダーフィル樹脂が充填されており、前記密着層は前記アンダーフィル樹脂と同一樹脂からなることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか一項に記載の半導体装置。
【請求項６】
第１配線基板の上に、上面が鏡面処理された半導体チップをフリップチップ実装する工程と、
前記半導体チップの上に密着層を形成する工程と、
前記第１配線基板の上にバンプ電極を介して第２配線基板を積層することにより、前記第１配線基板と前記第２配線基板との間に前記半導体チップを収容する工程と、
トランスファモールド工法により、前記第１配線基板と前記第２配線基板との間にモールド樹脂を充填する工程とを有することを特徴とする半導体装置の製造方法。
【請求項７】
前記半導体チップを収容する工程において、
前記半導体チップ上の前記密着層の上面と前記第２配線基板の下面との間に隙間が設けられ、
前記モールド樹脂を充填する工程において、
前記隙間に前記モールド樹脂が充填されることを特徴とする請求項６に記載の半導体装置の製造方法。
【請求項８】
前記半導体チップを収容する工程において、
前記半導体チップ上の前記密着層が前記第２配線基板の下面に接触した状態で前記第２配線基板が配置され、
前記モールド樹脂を充填する工程において、
前記半導体チップ及び前記密着層を取り囲むように、前記モールド樹脂が充填されることを特徴とする請求項６に記載の半導体装置の製造方法。
【請求項９】
前記密着層は離型材を含まない樹脂又はカップリング材から形成され、前記モールド樹脂は前記離型材を含んでいることを特徴とする請求項６乃至８のいずれか一項に記載の半導体装置の製造方法。
【請求項１０】
前記半導体チップをフリップチップ実装する工程の後に、
前記半導体チップの下側の隙間にアンダーフィル樹脂を充填する工程をさらに有し、
前記密着層は前記アンダーフィル樹脂と同一の樹脂から形成されることを特徴とする請求項６乃至８のいずれか一項に記載の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係り、さらに詳しくは、積層された配線基板の間に半導体チップが収容され、配線基板の間に樹脂が充填された樹脂封止型の半導体装置及びその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、樹脂封止型の各種の半導体装置がある。特許文献１には、電子部品が実装された基板の上にはんだボールを介して電子部品が実装された基板を複数積層し、基板間を樹脂封止することが記載されている。
【０００３】
また、特許文献２には、一方の配線基板と他方の配線基板がはんだボールで接続されて積層され、一方の配線基板に第１の電子部品が搭載され、他方の配線基板の開口部に第２の電子部品が収容され、一対の配線基板間が樹脂封止されることが記載されている。
【０００４】
また、特許文献３には、半導体チップが搭載された第１基板の上にはんだボールを介して第２基板を積層して接続し、第１、第２基板の間にモールド樹脂を充填することが記載されている。
【特許文献１】特開２００３−３４７７２２号公報
【特許文献２】特開２００８−１５９９５６号公報
【特許文献３】ＷＯ  ２００７／０６９６０６  Ａ１
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
後述する関連技術の欄で説明するように、半導体チップがフリップチップ実装された第１配線基板の上にバンプ電極を介して第２配線基板を積層して接続し、配線基板の間にモールド樹脂を充填して構成される樹脂封止型の半導体装置がある。
【０００６】
そのような半導体装置では、装置全体の薄型化を図るため半導体チップが１００μｍ以下に研削によって薄型化されている。このため、半導体チップの研削面（上面）には微小クラックが発生していることが多く、それを除去するために半導体チップの研削面に鏡面加工が施される。
【０００７】
モールド樹脂は半導体チップの鏡面に形成されるので、アンカー効果による高い密着性を得ることは困難であり、半導体チップに対して密着性が低い状態で形成される問題がある。その結果、半導体装置が吸湿した水分が気化して体積膨張を起こすと、密着性の弱い半導体チップとモールド樹脂との界面で剥離が発生し、ひいては半導体装置の破壊につながるおそれがある。
【０００８】
本発明は以上の課題を鑑みて創作されたものであり、薄型化された半導体チップが配線基板の間に実装されて樹脂封止された構造の半導体装置において、密着性が改善されて十分な信頼性が得られる半導体装置及びその製造方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記課題を解決するため、本発明は半導体装置に係り、第１配線基板と、前記第１配線基板の上にフリップチップ実装されて、上面が鏡面処理された半導体チップと、前記半導体チップの上面に形成された密着層と、前記第１配線基板の上にバンプ電極を介して積層されて、前記半導体チップを収容する収容部を構成する第２配線基板と、前記第１配線基板と前記第２配線基板との間に充填されたモールド樹脂とを有することを特徴とする。
【００１０】
本発明の半導体装置を製造する際には、まず、第１配線基板の上に上面が鏡面処理された半導体チップがフリップチップ実装される。半導体チップは、表面側に素子形成領域が設けられたシリコンウェハの背面が研削されて薄型化され、鏡面処理された後にシリコンウェハがダイシングされて得られる。鏡面処理は、研削によって生じた微小クラックを除去するために行われる。このようにして、上面側が鏡面処理された半導体チップが得られる。
【００１１】
鏡面処理された半導体チップではアンカー効果が効きにくくなるため、半導体チップの上に形成される層（モールド樹脂など）の密着性が悪くなる。このため、本発明では、半導体チップの上面（鏡面）に密着層が形成される。密着層としては、離型材を含まない樹脂又はカップリング材が好適に使用される。
【００１２】
次いで、第１配線基板の上にバンプ電極を介して第２配線基板が積層され、半導体チップが第１配線基板と第２配線基板との間の収容部に収容される。このとき、半導体チップ上の密着層と第２配線基板の下面との間に隙間が生じるようにしてもよいし、あるいは、半導体チップ上の密着層が配線基板の下面に接触するようにしてもよい。
【００１３】
さらに、第１配線基板と第２配線基板との間にモールド樹脂が充填されて半導体チップが樹脂封止される。第２配線基板を積層する際に半導体チップ上の密着層と第２配線基板の下面との間に隙間を設ける場合は、密着層と第２配線基板との間にモールド樹脂が介在するように樹脂封止される。
【００１４】
本発明の半導体装置では、半導体チップの上に密着層を設けたので、半導体チップの上面がアンカー効果の効かない鏡面であってもその上に形成されるモールド樹脂が十分な密着性をもって形成される。あるいは、半導体チップ上の密着層が第２配線基板に接触する場合は、半導体チップの上に密着層によって第２配線基板が十分な密着性をもって配置される。
【００１５】
従って、半導体装置が吸湿した水分が気化して体積膨張を起こすとしても、半導体チップの上面側の界面は十分な密着性を有するようになるので、それらの界面で剥離が生じることが防止される。これにより、半導体装置の信頼性を向上させることができる。
【発明の効果】
【００１６】
以上説明したように、本発明では、薄型化された半導体チップが配線基板の間に実装されて樹脂封止された構造の半導体装置において、密着性が改善されて十分な信頼性が得られる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
以下、本発明の実施の形態について、添付の図面を参照して説明する。
【００１８】
（関連技術）
本発明の実施形態を説明する前に、本発明に関連する関連技術の問題点について説明する。図１は関連技術の半導体装置の製造方法を示す断面図である。
【００１９】
図１（ａ）に示すように、まず、第１配線基板１００の配線層（不図示）に半導体チップ２００の接続電極２２０をフリップチップ接続する。半導体チップ２００は１００μｍ以下の厚みに薄型化されており、その上面が鏡面加工されている。
【００２０】
その後に、半導体チップ２００の下側の隙間にアンダーフィル樹脂３００を充填する。次いで、図１（ｂ）に示すように、第１配線基板１００の上に、半導体チップ２００の収容部Ａを囲むように配置されたバンプ電極２４０を介して第２配線基板４００を積層して接続する。バンプ電極２４０の高さは半導体チップ２００の高さより高く設定され、半導体チップ２００が第１配線基板１００と第２配線基板４００の間の収容部Ａに収容される。
【００２１】
次いで、第１、第２配線基板１００，４００の間にモールド型を使用するトランスファモールド工法によって樹脂を充填する。これにより、図１（ｃ）に示すように、第１、第２配線基板１００，４００の間に収容された半導体チップ２００がモールド樹脂２６０によって封止される。
【００２２】
その後に、第１配線基板１００の下面側の配線層（不図示）にはんだボールなどを搭載して外部接続端子２８０を設ける。これにより、関連技術の樹脂封止型の半導体装置５が得られる。
【００２３】
樹脂封止型の半導体装置５では、装置全体の薄型化が要求されることから半導体チップ２００をできるだけ薄く設定する必要がある。半導体チップ２００は、表面側に素子形成領域が設けられたシリコンウェハの背面をグラインダで研削して所要の厚みに薄型化した後に、シリコンウェハをダイシングすることによって得られる。
【００２４】
このとき、半導体チップ２００の研削面に微小クラックが発生していることが多く、半導体チップ２００を薄くするほど実装工程などでクラックが進行し、半導体チップ２００が破壊することがある。
【００２５】
この対策として、シリコンウェハの背面を研削した後に、ウェットポリッシュなどにより鏡面加工を施している。これにより、上記したような上面が鏡面加工された半導体チップ２００が得られる。
【００２６】
関連技術の半導体装置５（図１（ｃ））では、半導体チップ２００の上面が鏡面となって平滑性が高いことからアンカー効果によるモールド樹脂２６０の十分な密着性は得られず、半導体チップ２００とモールド樹脂２６０との密着性が悪い問題がある。半導体チップ２００の上面が平滑であるほど、単位面積当たりのモールド樹脂２６０の接触面積が小さくなるため、アンカー効果が弱くなるからである。
【００２７】
また、これは、モールド樹脂２６０はモールド型から外れ易くするために離型材（ワックス）を含んでいることから、アンダーフィル樹脂３００などの他の樹脂に比べて半導体チップ２００（シリコン）との密着性が低いことにも起因する。
【００２８】
半導体装置５が吸湿すると、密着性の低い材料が接する界面に水分が集まる傾向がある。そして、外部接続端子２８０をリフロー加熱して実装基板に接続する工程などの加熱処理で水分が蒸発（気化）することによって体積膨張が起こり、膜を押し上げようとする力がかかる。このとき、半導体チップ２００とモールド樹脂２６０とが密着性が低い状態となっているので、その界面で剥離が発生し、ひいては半導体装置５が破壊してしまうことがある。
【００２９】
半導体チップ２００の上面が露出した状態（第２配線基板４００が存在しない状態）で半導体チップ２００をモールド樹脂２６０で封止する場合は、半導体チップ２００の上面をアッシング処理することによってモールド樹脂２６０の密着性を改善する方法を採用できる。
【００３０】
しかしながら、関連技術では、半導体チップ２００の上に第２配線基板４００が存在するため、半導体チップ２００の上面に対してアッシング処理を十分に行うことができず、アッシング処理によって密着性を改善する手法を採用することは困難である。
【００３１】
以下に説明する本実施形態の半導体装置の製造方法では、前述した不具合を解消することができる。
【００３２】
（第１の実施の形態）
図２〜図５は本発明の第１実施形態の半導体装置の製造方法を示す断面図である。第１実施形態の半導体装置の製造方法では、まず、図２（ａ）に示すような第１配線基板１０を用意する。第１配線基板１０では、ガラスエポキシ樹脂などの絶縁材料からなるコア基板１２にスルーホールＴＨが設けられている。コア基板１２の両面側にはスルーホールＴＨ内に充填された貫通電極１４を介して相互接続された配線層２０がそれぞれ形成されている。
【００３３】
あるいは、コア基板１２のスルーホールＴＨの内壁に設けられたスルーホールめっき層（貫通電極）を介して両面側の配線層２０が相互接続され、スルーホールＴＨの孔が樹脂で充填されていてもよい。
【００３４】
さらに、コア基板１２の両面側には、配線層２０の接続部上に開口部１６ａが設けられたソルダレジスト１６がそれぞれ形成されている。配線層２０の接続部にはＮｉ／Ａｕめっき層を形成するなどしてコンタクト部（不図示）が設けられている。
【００３５】
図２（ａ）の例では、コア基板１２の両面に一層の配線層２０がそれぞれ形成されているが、コア基板１２に形成される配線層の積層数は任意に設定することができる。また、コア基板１２をもたないコアレス配線基板を使用してもよい。
【００３６】
次いで、図２（ｂ）に示すように、第１配線基板１０の上面側の配線層２０の接続部に半導体チップ３０（ＬＳＩチップ）の接続電極３２をフリップチップ接続して実装する。さらに、図２（ｃ）に示すように、半導体チップ３０と第１配線基板１０との隙間にアンダーフィル樹脂１８を充填する。
【００３７】
前述した関連技術で説明したように、半導体チップ３０は、表面側に素子形成領域が設けられたシリコンウェハの背面がグラインダによって研削されて所要の厚みに薄型化された後に、シリコンウェハがダイシングされて得られる。
【００３８】
シリコンウェハは１００μｍ以下（例えば５０〜６０μｍ）の厚みに薄型化された後に、その研削面がウェットポリッシュなどによって鏡面加工される。図２（ｂ）の半導体チップ３０の上面はシリコンウェハの背面の研削面側に対応する。
【００３９】
半導体チップ３０の上面が鏡面になっている理由は、関連技術で説明したように、薄型化された半導体チップ３０の研削面（上面）には微小クラックが生じていることが多く、半導体チップ３０を実装するときなどにクラックが進行して破壊を招くことがあるからである。そのため、半導体チップ３０は、研削面（上面）が鏡面加工されて微小クラックが除去されている。
【００４０】
シリコンウェハをグラインダで研削することに基づいて得られる半導体チップ３０の研削面（上面）の表面粗さ（Ｒａ）は、０．１ｍｍ（１００μｍ）程度である。これに対して、シリコンウェハをグラインダで研削した後に、その研削面を鏡面加工することに基づいて得られる半導体チップ３０の鏡面（上面）の表面粗さ（Ｒａ）は８〜１２μｍ（１０μｍ前後）になる。
【００４１】
このように、グラインダでの研削面と鏡面処理が施された鏡面とでは、表面粗さ（Ｒａ）が１０倍程度異なり、鏡面加工することにより格段に平滑化されることが理解される。
【００４２】
本実施形態では、半導体チップ３０の上面が鏡面加工されて表面粗さ（Ｒａ）が小さくなっているので、半導体チップ３０をモールド樹脂で封止する際にアンカー効果が効きにくくなり、モールド樹脂の密着力が低くなってしまう。
【００４３】
そこで、本実施形態では、図３（ａ）に示すように、半導体チップ３０の上面に密着層４０を形成する。密着層４０の好適な材料としては、図２（ｃ）の工程で使用したアンダーフィル樹脂と同一の樹脂がある。
【００４４】
後述するモールド樹脂と違って、アンダーフィル樹脂には離型材（ワックス）が含まれていないため、半導体チップ３０（シリコン）との十分な密着性が得られる。そのような離型材（ワックス）を含まない樹脂を半導体チップ３０の上面に塗布し、１５０〜２００℃の温度雰囲気で加熱処理を行って硬化させることにより密着層４０を得る。
【００４５】
また、密着層４０として使用される離型材を含まない樹脂は、後述するモールド樹脂よりもフィラーの含有率が低いという観点からも半導体チップ（シリコン）との密着性がよい。例えば、密着層４０として使用される離型材を含まない樹脂では、径が５μｍ程度のフィラーが２０〜４０％（例えば３０％）含有されている。なお、本実施形態では、密着層４０として、必ずしもフィラーが含有された樹脂を使用する必要はない。
【００４６】
また、密着層４０の好適な材料としては、カップリング材がある。シランカップリング材などでは、一分子中に有機官能基と加水分解基を有しているため、無機物（半導体チップ３０）と有機物（後述するモールド樹脂）とを結びつけることができ、それらの密着性を改善することができる。
【００４７】
シランカップリング材などを半導体チップ３０の上面に塗布し、８０℃の温度雰囲気で０．５時間、加熱処理した後に、２００℃の温度雰囲気で２時間、加熱処理を行って硬化させることにより密着層４０を得る。
【００４８】
なお、半導体チップ３０の上面をカップリング材で表面処理した後に、離型材を含まない樹脂を塗布して密着層４０としてもよい。
【００４９】
密着層４０として離型材を含まない樹脂及びカップリン材を挙げたが、最終的に得られる半導体装置の信頼性を損なわない材料であれば、半導体チップ３０とモールド樹脂とを密着できる各種の密着（接着）材料を使用することができる。
【００５０】
次いで、図３（ｂ）に示すような第２配線基板５０を用意する。第２配線基板５０は第１配線基板１０と同様な構造を有する。つまり、コア基板５２にスルーホールＴＨが設けられており、その中に貫通電極５４が充填されている。コア基板５２の両面側には貫通電極５４を介して相互接続された配線層６０がそれぞれ形成されている。さらに、コア基板５２の両面側に配線層６０の接続部上に開口部５６ａが設けられたソルダレジスト５６がそれぞれ形成されている。
【００５１】
第２配線基板５０においても、第１配線基板１０と同様に、配線層の積層数は任意に設定できると共に、コアレス配線基板などの各種の配線基板を使用することができる。
【００５２】
さらに、第２配線基板５０の下面周縁側の配線層６０の接続部に導電性ボール６２ｘが搭載される。導電性ボール６２ｘは銅ボール６２ａの外面にはんだ層６２ｂが被覆されて構成される。半導体チップ３０は第１配線基板１０と第２配線基板５０とで構成される収容部に収容されるので、導電性ボール６２ｘの高さ(径)は半導体チップ３０の高さ（半導体チップ３０と接続電極３２のトータルの厚み）より高く設定される。
【００５３】
そして、第２配線基板５０の下面側の導電性ボール６２ｘを第１配線基板１０の周縁側の配線層２０の接続部上に配置する。さらに、リフロー加熱によってはんだ層６２ｂを溶融させることにより導電性ボール６２ｘを第１、第２配線基板１０，５０の配線層２０，６０に接合する。あるいは、導電性ボール６２ｘを第１配線基板１０側に搭載し、第２配線基板５０を導電性ボール６２ｘの上に配置してもよい。
【００５４】
これにより、図３（ｃ）に示すように、第１配線基板１０の配線層２０と第２配線基板５０の配線層６０とがバンプ電極６２によって電気的に接続される。これと同時に、半導体チップ３０は、第１配線基板１０と第２配線基板５０との間のバンプ電極６２に囲まれた収容部Ａに収容される。第１実施形態では、半導体チップ３０上の密着層４０の上面と第２配線基板５０の下面との間に隙間ｄが設けられた状態となる。
【００５５】
このようにして、半導体チップ３０がフリップチップ実装された第１配線基板１０の上に第２配線基板５０が積層されて構成される積層配線部材２が得られる。
【００５６】
次いで、図４に示すように、下型７２と上型７４により基本構成されるモールド型７０を用意する。モールド型７０はトランスファモールド工法によってモールド樹脂を充填するための金型である。下型７２の上面側には、積層配線部材２の第１配線基板１０に対応する凹部７２ａが設けられている。また、上型７４の下面側には、積層配線部材２の第２配線基板５０に対応する凹部７４ａが設けられている。
【００５７】
そして、下型７２の凹部７２ａに積層配線部材２を配置し、上型７４の凹部７４ａに積層配線部材２の第２配線基板５０が収容されるように上型７４を下型７２の上に配置する。
【００５８】
このようにして、積層配線部材２を下型７２と上型７４で挟むことにより、第１配線基板１０と第２配線基板５０との間の収容部Ａが樹脂が充填されるキャビティＣとなる。また、積層配線部材２の一端側の外部には、下型７２と上型７４との間に隙間が設けられており、そこがキャビティＣに繋がる樹脂供給部Ｂ（モールドゲート）となっている。溶融した樹脂が樹脂供給部Ｂを通ってキャビティＣに流入するようになっている。
【００５９】
このようなモールド型７０を使用するトランスファモールド工法によって、溶融させた樹脂を樹脂供給部Ｂを通してキャビティＣ側に流入させる。キャビティＣの全体に樹脂を充填した後に、積層配線部材２から上型７４及び下型７２を取り外し、樹脂供給部Ｂに形成されたゲート樹脂部を折り取ることによりキャビティＣ内に充填された樹脂から分離する。
【００６０】
これにより、図５に示すように、第１配線基板１０と第１配線基板５０の間にモールド樹脂７６が充填されて半導体チップ３０が樹脂封止される。トランスファモールド工法で使用されるモールド樹脂７６には、上記したモールド型７０から樹脂を外れ易くするため、離型材（ワックス）が含まれている。従って、半導体チップ３０の上面が鏡面加工されている場合、その鏡面にモールド樹脂７６を直接形成すると、密着性が悪くその界面での剥離が発生しやすい。
【００６１】
離型材（ワックス）としては、天然性の材料又は化学合成の材料がある。天然性の材料としては、例えば、ヤシ科の植物の葉の表面に吹くワックスを原料として得られるカルナバワックスがある。
【００６２】
また、モールド樹脂７６には、径が３０μｍ程度のフィラーが６５〜８５％（例えば７５％）で含有されており、樹脂成分が少ないという観点からも半導体チップ３０との密着性が悪い傾向がある。
【００６３】
しかしながら、本実施形態では、半導体チップ３０の上面に密着層４０を設けたので、モールド樹脂７６は密着層４０の上に十分な密着性をもって形成される。その結果、モールド樹脂７６は密着層４０の機能によって半導体チップ３０に対して十分な密着性をもって形成される。
【００６４】
その後に、第１配線基板１０の下面側の配線層２０の接続部にはんだボールを搭載するなどして外部接続端子７８を設ける。
【００６５】
以上により、図５に示すように、第１実施形態の樹脂封止型の半導体装置１が得られる。
【００６６】
図５に示すように、第１実施形態の半導体装置１では、前述した図２（ａ）で説明した第１配線基板１０の上面側の配線層２０に半導体チップ３０の接続電極３２がフリップチップ実装されている。半導体チップ３０の下の隙間にはアンダーフィル樹脂１８が充填されている。半導体チップ３０の上面は鏡面加工されており、その鏡面の表面粗さ（Ｒａ）は１０μｍ程度になって平滑化されている。
【００６７】
半導体チップ３０の上面（鏡面）には密着層４０が形成されている。密着層４０としては、離型材を含まない樹脂又はカップリング材などが使用される。
【００６８】
第１配線基板１０の上にはバンプ電極６２を介して前述した図３（ｂ）で説明した第２配線基板５０が積層されて配置されている。第１配線基板１０の配線層２０がバンプ電極６２を介して第２配線基板５０の配線層６０に電気的に接続されている。
【００６９】
バンプ電極６２の高さは、半導体チップ３０の高さより高く設定されており、半導体チップ３０が第１、第２配線基板１０，５０の間に収容されている。第１、第２配線基板１０，５０の間にはモールド樹脂７６が充填されており、半導体チップ３０がモールド樹脂７６によって封止されている。
【００７０】
このように、半導体チップ３０の上面（鏡面）には密着層４０が形成されており、その上にモールド樹脂７６が充填されている。つまり、半導体チップ３０上の密着層４０の上面と第２配線基板５０の下面の間にはモールド樹脂７６が介在している。
【００７１】
これにより、モールド樹脂７６は密着層４０を介して半導体チップ３０に対して十分な密着性をもって形成される。
【００７２】
従って、半導体装置１が吸湿して異材料の界面に集められた水分が加熱処理で蒸発（気化）することによって体積膨張を起こすとしても、半導体チップ３０、密着層４０及びモールド樹脂７６は高い密着力で相互に密着しているので、それらの界面で剥離が発生することが防止される。
【００７３】
その結果、半導体装置１の吸湿・加熱試験において歩留りの向上を図ることができる共に、半導体装置１を実際に使用する際の信頼性を向上させることができる。
【００７４】
（第２の実施の形態）
図６及び図７は本発明の第２実施形態の半導体装置の製造方法を示す断面図である。
【００７５】
第２実施形態の特徴は、半導体チップの上面（鏡面）と第２配線基板の下面との間にモールド樹脂を介在させずに半導体チップと第２配線基板とを密着層で直接密着させることにある。
【００７６】
第２実施形態では、第１実施形態と同一工程及び同一要素については、同一符号を付してその詳しい説明を省略する。
【００７７】
第２実施形態の半導体装置の製造方法では、図６（ａ）に示すように、前述した第１実施形態の図２（ｃ）と同一の構造体を用意する。つまり、第１配線基板１０に半導体チップ３０をフリップチップ実装した後に、半導体チップ３０の下の隙間にアンダーフィル樹脂１８を充填する。
【００７８】
次いで、図６（ｂ）に示すように、半導体チップ３０の上面（鏡面）に密着材４０ａを塗布する。密着材４０ａとしては、第１実施形態で説明した離型材（ワックス）を含まない樹脂が好適に使用される。
【００７９】
続いて、図６（ｃ）に示すように、第１実施形態の図３（ｂ）の工程と同様に、下面側に導電性ボール６２ｘが搭載された第２配線基板５０を第１配線基板１０の上に積層して接続する。第２実施形態では、半導体チップ３０上の密着材４０ａが第２配線基板５０の下面に接触して隙間が生じないように、密着材４０ａの塗布量（ボリューム）や第２配線基板５０に搭載される導電性ボール６２ｘの径が調整される。
【００８０】
あるいは、カップリング材を主材料に使用して密着材４０ａを形成してもよい。この場合は、例えば、カップリング材を含ませた接着剤などが使用され、その塗布量（ボリューム）や第２配線基板５０に搭載される導電性ボール６２ｘの径が調整される。
【００８１】
これにより、図６（ｃ）及び図７（ａ）に示すように、半導体チップ３０上の未硬化の密着材４０ａが第２配線基板５０によって横方向に押されて流動し、半導体チップ３０の上面（鏡面）と第２配線基板５０の下面との間に密着材４０ａが充填される。
【００８２】
さらに、密着材４０ａを加熱処理して硬化させることにより密着層４０を得る。また同時に、第１配線基板１０の配線層２０がバンプ電極６２を介して第２配線基板５０の配線層６０に電気的に接続される。
【００８３】
第２実施形態では、半導体チップ３０上の密着層４０と第２配線基板５０との間には隙間が設けられず、半導体チップ３０はその上面と第２配線基板５０との間に密着層４０が充填された状態で、第１、第２配線基板１０，５０の間の収容部Ａに収容される。
【００８４】
さらに、図７（ｂ）に示すように、第１実施形態と同様なトランスファモールド工法によって第１、第２配線基板１０，５０の間の収容部Ａ（キャビティ）にモールド樹脂７６を充填する。モールド樹脂７６は半導体チップ３０及び密着層４０を取り囲むように充填される。
【００８５】
これにより、第２実施形態の半導体装置１ａが得られる。第２実施形態は、第１実施形態と同様な効果を奏する。
【００８６】
前述した第１実施形態では、半導体チップ３０上の密着層４０と第２配線基板５０の下面のソルダレジスト５６との間にモールド樹脂７６が充填される。第１実施形態では、半導体チップ３０とモールド樹脂７６との密着性は密着層４０によって改善されるが、モールド樹脂７６と第２配線基板５０のソルダレジスト５６との密着性はそれらの材料によっては必ずしも十分に得られない場合が想定される。
【００８７】
第２実施形態では、半導体チップ３０の上面（鏡面）と第２配線基板５０の下面側のソルダレジスト５６との間にモールド樹脂７６が介在することなく密着層４０が充填されている。
【００８８】
従って、モールド樹脂７６と第２配線基板５０のソルダレジスト５６との密着性が十分に得られない場合であっても、ソルダレジスト５６は密着層４０によって半導体チップ３０に十分な密着性をもって配置され、第１、第２配線基板１０，５０の密着強度を補強することができる。
【図面の簡単な説明】
【００８９】
【図１】図１（ａ）〜（ｃ）は本発明に関連する関連技術の半導体装置の製造方法を示す断面図である。
【図２】図２（ａ）〜（ｃ）は本発明の第１実施形態の半導体装置の製造方法を示す断面図（その１）である。
【図３】図３（ａ）〜（ｃ）は本発明の第１実施形態の半導体装置の製造方法を示す断面図（その２）である。
【図４】図４は本発明の第１実施形態の半導体装置の製造方法を示す断面図（その３）である。
【図５】図５は本発明の第１実施形態の半導体装置示す断面図である。
【図６】図６（ａ）〜（ｃ）は本発明の第２実施形態の半導体装置の製造方法を示す断面図（その１）である。
【図７】図７（ａ）及び（ｂ）は本発明の第２実施形態の半導体装置の製造方法を示す断面図（その２）である。
【符号の説明】
【００９０】
１，１ａ…半導体装置、１０…第１配線基板、１２，５２…コア基板、１４，５４…貫通電極、１６，５６…ソルダレジスト、１６ａ，５６ａ…開口部、１８…アンダーフィル樹脂、２０，６０…配線層、３０…半導体チップ、４０…密着層、４０ａ…密着材、５０…第２配線基板、６２…バンプ電極、６２ｘ…導電性ボール、６２ａ…銅ボール、６２ｂ…はんだ層、７０…モールド型、７２…下型、７４…上型、７２ａ，７４ａ…凹部、７６…モールド樹脂、７８…外部接続端子、Ａ…収容部、Ｂ…樹脂供給部、Ｃ…キャビティ、ＴＨ…スルーホール、ｄ…隙間。
【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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