(57)【要約】      （修正有）【課題】封止膜を有さない半導体チップといった半完成品を取り扱う場合と比べて、歩留まりを向上しつつ、高周波用にも適合可能とすることができ、また放熱性を良くすることができ、さらにコストを低減することができる半導体装置の製造方法を提供する。【解決手段】第１外部接続用電極を有する第１半導体構成体１ａを準備する第１半導体構成体準備工程と、第２外部接続用電極及び第２外部接続用電極を覆うように設けられた第２封止膜を有する第２半導体構成体１ｂを準備する第２半導体構成体準備工程と、第１半導体構成体の中央部に接着層１２を介して第２半導体構成体を固定する固定工程と、第１半導体構成体の上面及び第２半導体構成体の上面に絶縁膜を形成する絶縁膜形成工程と、を含むことを特徴とする半導体装置の製造方法である。【選択図】図２
2010118679.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
各々がサイズが異なる半導体基板及び該半導体基板上に設けられた複数の外部接続用電極を有し、前記半導体基板のサイズが大きい順に積層された複数の半導体構成体と、少なくとも最上層の前記半導体構成体の周囲においてその下側の前記半導体構成体上に設けられた絶縁膜とを備え、最上層の前記半導体構成体及び前記絶縁膜上において前記複数の半導体構成体の外部接続用電極または該外部接続用電極と電気的に接続された上層配線が露出されていることを特徴とする半導体装置。
【請求項２】
請求項１に記載の発明において、下層の前記半導体構成体はその上面周辺部に複数の外部接続用電極を有し、該下層の半導体構成体上の外部接続用電極配置領域を除く領域に上層の前記半導体構成体が設けられていることを特徴とする半導体装置。
【請求項３】
請求項２に記載の発明において、下層の前記半導体構成体は前記外部接続用電極としての柱状電極を有し、前記絶縁膜は下層の前記半導体構成体の柱状電極の外周面を覆うように設けられていることを特徴とする半導体装置。
【請求項４】
請求項３に記載の発明において、最上層の前記半導体構成体は前記外部接続用電極としての柱状電極及び該柱状電極の外周面を覆うように設けられた封止膜を有し、前記絶縁膜は最上層の前記半導体構成体の周囲に設けられていることを特徴とする半導体装置。
【請求項５】
請求項３に記載の発明において、最上層の前記半導体構成体は前記外部接続用電極としての柱状電極を有し、前記絶縁膜は最上層の前記半導体構成体の柱状電極の外周面を覆うように設けられていることを特徴とする半導体装置。
【請求項６】
請求項３〜５のいずれかに記載の発明において、前記柱状電極上に半田ボールが設けられていることを特徴とする半導体装置。
【請求項７】
請求項２に記載の発明において、下層の前記半導体構成体は前記外部接続用電極としての柱状電極及び該柱状電極の外周面を覆うように設けられた封止膜を有し、前記上層配線は前記絶縁膜に設けられた開口部を介して下層の前記半導体構成体の柱状電極の上面に接続されていることを特徴とする半導体装置。
【請求項８】
請求項７に記載の発明において、最上層の前記半導体構成体は前記外部接続用電極としての柱状電極を有し、前記上層配線は最上層の前記半導体構成体上にその柱状電極の上面に接続されて設けられていることを特徴とする半導体装置。
【請求項９】
請求項７に記載の発明において、最上層の前記半導体構成体は前記外部接続用電極としての柱状電極を有し、前記絶縁膜は最上層の前記半導体構成体の柱状電極を覆うように設けられ、前記上層配線は前記絶縁膜上に該絶縁膜に設けられた開口部を介して最上層の前記半導体構成体の柱状電極の上面に接続されて設けられていることを特徴とする半導体装置。
【請求項１０】
請求項７〜９のいずれかに記載の発明において、前記上層配線の接続パッド部上に上層柱状電極が設けられ、該上層柱状電極の外周面を覆うように設けられたオーバーコート膜を有することを特徴とする半導体装置。
【請求項１１】
請求項１０に記載の発明において、前記上層柱状電極上に半田ボールが設けられていることを特徴とする半導体装置。
【請求項１２】
請求項７〜９のいずれかに記載の発明において、前記上層配線の接続パッド部を除く部分を覆うオーバーコート膜を有することを特徴とする半導体装置。
【請求項１３】
請求項１２に記載の発明において、前記上層配線の接続パッド部上に半田ボールが設けられていることを特徴とする半導体装置。
【請求項１４】
請求項３〜１３のいずれかに記載の発明において、前記柱状電極を有する前記半導体構成体は、さらに、接続パッドと、該接続パッドと前記柱状電極とを接続する配線とを有することを特徴とする半導体装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は半導体装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来の半導体装置には、ベース板上に第１の半導体構成体が積層され、第１の半導体構成体上にそれよりもサイズの小さい第２の半導体構成体が積層され、第１の半導体構成体の上面において第２の半導体構成体によって覆われずに露出された領域に設けられた外部接続用電極及び第２の半導体構成体の上面に設けられた外部接続用電極と第１の半導体構成体の周囲におけるベース板上に設けられた上層接続パッドとをボンディングワイヤにより接続し、ボンディングワイヤを含む第１、第２の半導体構成体を封止材で覆い、ベース板下に下層接続パッドがベース板に設けられた上下導通部を介して上層接続パッドに接続されて設けられ、下層接続パッド下に半田ボールが設けられたものがある（例えば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００５−１５８７６８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、上記従来の半導体装置では、ボンディングワイヤによる接続であるので、その長さが比較的長くなり、且つ、金からなるボンディングワイヤの径を比較的大きくすると高価となるため、通常、ボンディングワイヤの径を小さくしているので、インピーダンスが大きくなり、高周波用には適合できなくなってしまう。また、ボンディングワイヤは殆ど放熱性を有していないので、第１、第２の半導体構成体の放熱性が悪くなってしまう。さらに、上下導通部を有するベース板（インタポーザ）を用いているため、コスト高となってしまう。
【０００５】
そこで、この発明は、高周波用にも適合可能とすることができ、また放熱性を良くすることができ、さらにコストを低減することができる半導体装置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】
【０００６】
この発明は、上記目的を達成するため、各々がサイズが異なる半導体基板及び該半導体基板上に設けられた複数の外部接続用電極を有し、前記半導体基板のサイズが大きい順に積層された複数の半導体構成体と、少なくとも最上層の前記半導体構成体の周囲においてその下側の前記半導体構成体上に設けられた絶縁膜とを備え、最上層の前記半導体構成体及び前記絶縁膜上において前記複数の半導体構成体の外部接続用電極または該外部接続用電極と電気的に接続された上層配線が露出されていることを特徴とするものである。
【発明の効果】
【０００７】
この発明によれば、サイズが異なる複数の半導体構成体をそのサイズが大きい順に積層し、それらの上において複数の半導体構成体の外部接続用電極または該外部接続用電極と電気的に接続された上層配線を露出させているので、電気的接続配線が主として半導体構成体の厚さ方向となり、これにより、配線長を最短として高周波用にも適合可能とすることができ、また半導体構成体の外部接続用電極を介しての放熱が可能となり、放熱性を良くすることができ、さらに従来のような上下導通部を有するベース板（インタポーザ）を用いていないため、コストを低減することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】この発明の第１実施形態としての半導体装置の平面図。
【図２】図１のII−II線に沿う断面図。
【図３】図２に示す半導体装置の製造方法の一例において、当初用意したものの断面図。
【図４】図３に続く工程の断面図。
【図５】図４に続く工程の断面図。
【図６】図５に続く工程の断面図。
【図７】図６に続く工程の断面図。
【図８】図７に続く工程の断面図。
【図９】図８に続く工程の断面図。
【図１０】図９に続く工程の断面図。
【図１１】図１０に続く工程の断面図。
【図１２】この発明の第２実施形態としての半導体装置の断面図。
【図１３】図１２に示す半導体装置の製造方法の一例において、所定の工程の断面図。
【図１４】図１３に続く工程の断面図。
【図１５】この発明の第３実施形態としての半導体装置の断面図。
【図１６】この発明の第４実施形態としての半導体装置の断面図。
【図１７】この発明の第５実施形態としての半導体装置の断面図。
【図１８】この発明の第６実施形態としての半導体装置の断面図。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
（第１実施形態）
図１はこの発明の第１実施形態としての半導体装置の平面図を示し、図２は図１のII−II線に沿う断面図を示す。この半導体装置は、平面正方形状の第１の半導体構成体１ａ及びその上に積層された平面正方形状の第２の半導体構成体１ｂを備えている。この場合、第１、第２の半導体構成体１ａ、１ｂは、そのサイズが異なるが、その基本的な構成がほぼ同じであり、一般的には、ＣＳＰ（chip size package）と呼ばれるものである。
【００１０】
第１、第２の半導体構成体１ａ、１ｂは、平面正方形状のシリコン基板（半導体基板）２ａ、２ｂを備えている。シリコン基板２ｂのサイズはシリコン基板２ａのサイズよりもある程度小さくなっている。シリコン基板２ａ、２ｂの上面には所定の機能の集積回路（図示せず）が設けられ、上面周辺部にはアルミニウム系金属等からなる複数の接続パッド３ａ、３ｂが集積回路に接続されて設けられている。
【００１１】
接続パッド３ａ、３ｂの中央部を除くシリコン基板２ａ、２ｂの上面には酸化シリコン等からなる絶縁膜４ａ、４ｂが設けられ、接続パッド３ａ、３ｂの中央部は絶縁膜４ａ、４ｂに設けられた開口部５ａ、５ｂを介して露出されている。絶縁膜４ａ、４ｂの上面にはポリイミド系樹脂等からなる保護膜６ａ、６ｂが設けられている。絶縁膜４ａ、４ｂの開口部５ａ、５ｂに対応する部分における保護膜６ａ、６ｂには開口部７ａ、７ｂが設けられている。
【００１２】
保護膜６ａ、６ｂの上面には銅等からなる下地金属層８ａ、８ｂが設けられている。下地金属層８ａ、８ｂの上面全体には銅からなる配線９ａ、９ｂが設けられている。下地金属層８ａ、８ｂを含む配線９ａ、９ｂの一端部は、絶縁膜４ａ、４ｂ及び保護膜６ａ、６ｂの開口部５ａ、５ｂ及び開口部７ａ、７ｂを介して接続パッド３ａ、３ｂに接続されている。
【００１３】
配線９ａ、９ｂの接続パッド部上面には銅からなる柱状電極（外部接続用電極）１０ａ、１０ｂが設けられている。この場合、柱状電極１０ａの高さは柱状電極１０ｂの高さよりもある程度高くなっている。また、図１に示すように、柱状電極１０ａはシリコン基板１ａ上の四辺部のみに配置され、柱状電極１０ｂはシリコン基板１ｂ上にマトリクス状に配置されている。ここで、柱状電極１０ｂは、３×３＝９個のみ示されているが、これは図示の都合であり、実際には、どちらの辺にも１０個以上のマトリクス状に配列されるものである。なお、ここでは、マトリクス状というのは、縦横に複数列・複数行に配列されたものを意味するが、中央部には配列されず周辺部のみに複数列・複数行配列されたものを含む。 
【００１４】
配線９ｂを含む保護膜６ｂの上面にはエポキシ系樹脂等からなる封止膜１１ｂがその上面が柱状電極１０ｂの上面と面一となるように設けられている。この場合、柱状電極１０ｂの上面を含む封止膜１１ｂの上面は第１の半導体構成体１ａの柱状電極１０ａの上面と同じ高さ位置となっている。
【００１５】
ここで、第１の半導体構成体１ａは、シリコン基板２ａ、接続パッド３ａ、絶縁膜４ａ、保護膜６ａ、下地金属層８ａ、配線９ａ及び柱状電極１０ａにより構成されている。第２の半導体構成体１ｂは、シリコン基板２ｂ、接続パッド３ｂ、絶縁膜４ｂ、保護膜６ｂ、下地金属層８ｂ、配線９ｂ、柱状電極１０ｂ及び封止膜１１ｂにより構成されている。したがって、第１の半導体構成体１ａは、第２の半導体構成体１ｂの封止膜１１ｂのようなものは備えていない。
【００１６】
そして、第１の半導体構成体１ａの保護膜６ａの上面中央部つまり柱状電極１０ａ配置領域を除く領域には第２の半導体構成体１ｂのシリコン基板２ｂの下面がダイボンド材からなる接着層１２を介して接着されている。第２の半導体構成体１ｂの周囲における第１の半導体構成体１ａの配線９ａを含む保護膜６ａの上面にはエポキシ系樹脂等からなる絶縁膜１３がその上面が第１の半導体構成体１ａの柱状電極１０ａの上面及び第２の半導体構成体１ｂの封止膜１１ｂの上面と面一となるように設けられている。第１、第２の半導体構成体１ａ、１ｂの柱状電極１０ａ、１０ｂの上面には半田ボール１４ａ、１４ｂが設けられている。
【００１７】
以上のように、この半導体装置では、第１の半導体構成体１ａの上面中央部にそのサイズよりもある程度小さいサイズの第２の半導体構成体１ｂを積層して設け、第２の半導体構成体１ｂの周囲における第１の半導体構成体１ａ上に絶縁膜１３を設け、第１、第２の半導体構成体１ａ、１ｂの柱状電極１０ａ、１０ｂ上に半田ボール１４ａ、１４ｂを設けているので、電気的接続配線が主として第１、第２の半導体構成体１ａ、１ｂの厚さ方向となり、これにより、配線長を最短として高周波用にも適合可能とすることができる。
【００１８】
また、第１、第２の半導体構成体１ａ、１ｂの柱状電極１０ａ、１０ｂ及びその上に設けられた半田ボール１４ａ、１４ｂを介しての放熱が可能となり、放熱性を良くすることができる。さらに、従来のような上下導通部を有するベース板（インタポーザ）を用いていないため、コストを低減することができる。
【００１９】
次に、この半導体装置の製造方法の一例について説明する。まず、図３に示すように、ウエハ状態のシリコン基板２ａ上にアルミニウム系金属等からなる接続パッド３ａ、酸化シリコン等からなる絶縁膜４ａ及びポリイミド系樹脂等からなる保護膜６ａが設けられ、接続パッド３ａの中央部が絶縁膜４ａ及び保護膜６ａに形成された開口部５ａ、７ａを介して露出されたものを用意する。
【００２０】
この場合、ウエハ状態のシリコン基板２ａの上面の各第１の半導体構成体１ａが形成される領域には所定の機能の集積回路（図示せず）が形成され、当該領域の周辺部に形成された接続パッド３ａはそれぞれ対応する領域に形成された集積回路に電気的に接続されている。また、ウエハ状態のシリコン基板２ａの厚さは、図２に示すシリコン基板２ａの厚さよりもある程度厚くなっている。
【００２１】
次に、図４に示すように、絶縁膜４ａ及び保護膜６ａの開口部５ａ、７ａを介して露出された接続パッド３ａの上面を含む保護膜６ａの上面全体に下地金属層８ａを形成する。この場合、下地金属層８ａは、無電解メッキにより形成された銅層のみであってもよく、またスパッタにより形成された銅層のみであってもよく、さらにスパッタにより形成されたチタン等の薄膜層上にスパッタにより銅層を形成したものであってもよい。
【００２２】
次に、下地金属層８ａの上面にメッキレジスト膜２１をパターン形成する。この場合、配線９ａ形成領域に対応する部分におけるメッキレジスト膜２１には開口部２２が形成されている。次に、下地金属層８ａをメッキ電流路として銅の電解メッキを行なうことにより、メッキレジスト膜２１の開口部２２内の下地金属層８ａの上面に配線９ａを形成する。次に、メッキレジスト膜２１を剥離する。
【００２３】
次に、図５に示すように、配線９ａを含む下地金属層８ａの上面にメッキレジスト膜２３をパターン形成する。この場合、柱状電極１０ａ形成領域に対応する部分におけるメッキレジスト膜２３には開口部２４が形成されている。次に、下地金属層８ａをメッキ電流路として銅の電解メッキを行なうことにより、メッキレジスト膜２３の開口部２４内の配線９ａの接続パッド部上面に柱状電極１０ａを形成する。
【００２４】
次に、メッキレジスト膜２３を剥離し、次いで、配線９ａをマスクとして下地金属層８ａの不要な部分をエッチングして除去すると、図６に示すように、配線９ａ下にのみ下地金属層８ａが残存される。この状態では、ウエハ状態のシリコン基板２ａ上の各第１の半導体構成体１ａ形成領域に、第１の半導体構成体１ａを構成する接続パッド３ａ、絶縁膜４ａ、保護膜６ａ、下地金属層８ａ、配線９ａ及び柱状電極１０ａが形成されている。
【００２５】
次に、図７に示すように、第２の半導体構成体１ｂのシリコン基板２ｂの下面に接着層１２が設けられたものを用意する。この場合、接着層１２を有する第２の半導体構成体１ｂは、ウエハ状態のシリコン基板２ｂ上に所定の機能の集積回路（図示せず）、接続パッド３ｂ、絶縁膜４ｂ、保護膜６ｂ、下地金属層８ｂ、配線９ｂ、柱状電極１０ｂ及び封止膜１１ｂを形成した後、ウエハ状態のシリコン基板２ｂの下面に、ダイアタッチメントフィルムとして市販されているエポキシ系樹脂等のダイボンド材からなる接着層１２を加熱加圧により半硬化させた状態で固着し、ダイシングにより個片化することにより得られる。
【００２６】
次に、ウエハ状態のシリコン基板２ａ上の保護膜６ａの上面の各第１の半導体構成体１ａ形成領域の中央部に複数の第２の半導体構成体１ｂのシリコン基板２ｂの下面に固着された接着層１２を接着する。ここでの接着は、加熱加圧により、接着層１２を本硬化させる。ここで、第１の半導体構成体１ａの柱状電極１０ａの高さは、第２の半導体構成体１ｂの封止膜１１ｂの上面よりも０．０１〜０．０７ｍｍ程度高くなっている。一例として、第２の半導体構成体１ｂの厚さが０．１２ｍｍであれば、第１の半導体構成体１ａの柱状電極１０ａの高さは０．１５ｍｍである。
【００２７】
次に、図８に示すように、スクリーン印刷法、スピンコート法、ダイコート法等により、柱状電極１０ａを含む保護膜６ａの上面及び第２の半導体構成体１ｂの上面にエポキシ系樹脂等からなる絶縁膜１３をその厚さが柱状電極１０ａの高さよりも厚くなるように形成する。したがって、この状態では、柱状電極１０ａの上面及び第２の半導体構成体１ｂの上面は絶縁膜１３によって覆われている。
【００２８】
次に、絶縁膜１３及び柱状電極１０ａの上面側を適宜に研磨し、図９に示すように、第２の半導体構成体１ｂの柱状電極１０ｂの上面を含む封止膜１１ｂの上面及び柱状電極１０ａの上面を露出させ、且つ、この露出された柱状電極１０ａ、１０ｂ及び封止膜１１ｂの上面を含む絶縁膜１３の上面を平坦化する。
【００２９】
次に、図１０に示すように、ウエハ状態のシリコン基板２ａの下面側を適宜に研磨し、ウエハ状態のシリコン基板２ａの厚さを薄くする。次に、図１１に示すように、柱状電極１０ａ、１０ｂの上面に半田ボール１４ａ、１４ｂを形成する。次に、ダイシング工程を経ると、図２に示す半導体装置が複数個得られる。
【００３０】
（第２実施形態）
図１２はこの発明の第２実施形態としての半導体装置の断面図を示す。この半導体装置において、図２に示す半導体装置と異なる点は、第２の半導体構成体１ｂとして封止膜１１ｂを有しないものを用い、配線９ｂを含む保護膜６ｂの上面に絶縁膜１３をその上面が柱状電極１０ｂの上面と面一となるように設けた点である。
【００３１】
次に、この半導体装置の製造方法の一例について説明する。まず、図６に示す工程後に、図１３に示すように、ウエハ状態のシリコン基板２ａ上の保護膜６ａの上面の各第１の半導体構成体１ａ形成領域の中央部に複数の第２の半導体構成体１ｂのシリコン基板２ｂの下面に固着された接着層１２を接着する。この場合、第２の半導体構成体１ｂは、図７に示す封止膜１１ｂを有していない。また、第２の半導体構成体１ｂの柱状電極１０ｂの高さは、図７に示す場合よりもある程度高くなっており、各第１の半導体構成体１ａの柱状電極１０ａの高さとほぼ同一となっている。
【００３２】
次に、図１４に示すように、スクリーン印刷法、スピンコート法、ダイコート法等により、柱状電極１０ａを含む保護膜６ａの上面及び第２の半導体構成体１ｂの柱状電極１０ｂを含む保護膜６ｂの上面にエポキシ系樹脂等からなる絶縁膜１３をその厚さが柱状電極１０ａ、１０ｂの高さよりも厚くなるように形成する。したがって、この状態では、柱状電極１０ａ、１０ｂの上面は絶縁膜１３によって覆われている。以下、上記第１実施形態の場合と同様に、絶縁膜１３等の上面側を研磨し、シリコン基板２ａの下面側を研磨し、半田ボール１４ａ、１４ｂを形成し、ダイシングを行うと、図１２に示す半導体装置が複数個得られる。
【００３３】
（第３実施形態）
図１５はこの発明の第３実施形態としての半導体装置の断面図を示す。この半導体装置において、図２に示す半導体装置と大きく異なる点は、第１の半導体構成体１ａとして封止膜１１ａを有するものを用い、且つ、第２の半導体構成体１ｂ及び絶縁膜１３上に上層配線１７ａ、１７ｂ、上層柱状電極１８ａ、１８ｂ、オーバーコート膜１９及び半田ボール１４ａ、１４ｂ等を設けた点である。
【００３４】
すなわち、第１の半導体構成体１ａは、配線９ａを含む保護膜６ａの上面に封止膜１１ａがその上面が柱状電極１０ａの上面と面一となるように設けられた構造となっている。この場合、柱状電極１０ａの高さは、図２に示す柱状電極１０ａの高さよりもある程度低くなっている。
【００３５】
第１の半導体構成体１ａの封止膜１１ａの上面中央部には第２の半導体構成体１ｂのシリコン基板２ｂの下面が接着層１２を介して接着されている。第２の半導体構成体１ｂの周囲における第１の半導体構成体１ａの柱状電極１０ａを含む封止膜１１ａの上面には絶縁膜１３がその上面が第２の半導体構成体１ｂの封止膜１１ｂの上面と面一となるように設けられている。この場合、第１の半導体構成体１ａの柱状電極１０ａの上面中央部に対応する部分における絶縁膜１３には開口部１５ａが設けられている。
【００３６】
封止膜１１ｂ、１３の上面には銅等からなる上層下地金属層１６ａ、１６ｂが設けられている。上層下地金属層１６ａ、１６ｂの上面全体には銅からなる上層配線１７ａ、１７ｂが設けられている。上層下地金属層１６ａを含む上層配線１７ａの一端部は、絶縁膜１３の開口部１５ａを介して第１の半導体構成体１ａの柱状電極１０ａの上面に接続されている。上層下地金属層１６ｂを含む上層配線１７ｂの一端部は、第２の半導体構成体２ｂの柱状電極１０ｂの上面に接続されている。
【００３７】
上層配線１７ａ、１７ｂの接続パッド部上面には銅からなる上層柱状電極１８ａ、１８ｂが設けられている。上層配線１７ａ、１７ｂを含む封止膜１１ｂ、１３の上面にはエポキシ系樹脂等からなるオーバーコート膜１９がその上面が上層柱状電極１８ａ、１８ｂの上面と面一となるように設けられている。上層柱状電極１８ａ、１８ｂの上面には半田ボール１４ａ、１４ｂが設けられている。
【００３８】
次に、この半導体装置において、絶縁膜１３に開口部１５ａを形成する場合について説明する。例えば、図９に示すように、研磨により、第２の半導体構成体１ｂの柱状電極１０ｂの上面を含む封止膜１１ｂの上面を露出させ、且つ、この露出された柱状電極１０ａ及び封止膜１１ｂの上面を含む絶縁膜１３の上面を平坦化した後に、レーザビームを照射するレーザ加工あるいはフォトリソグラフィ法により、第１の半導体構成体１ａの柱状電極１０ａの上面中央部に対応する部分における絶縁膜１３には開口部１５ａを形成する。
【００３９】
（第４実施形態）
図１６はこの発明の第４実施形態としての半導体装置の断面図を示す。この半導体装置において、図１５に示す半導体装置と異なる点は、第２の半導体構成体１ｂの上面を絶縁膜１３で覆い、第２の半導体構成体１ｂの柱状電極１０ｂの上面中央部に対応する部分における絶縁膜１３に開口部１５ｂを設け、上層下地金属層１６ｂを含む上層配線１７ｂの一端部を絶縁膜１３の開口部１５ｂを介して第２の半導体構成体２ｂの柱状電極１０ｂの上面に接続した点である。
【００４０】
次に、この半導体装置において、絶縁膜１３に開口部１５ａ、１５ｂを形成する場合について説明する。例えば、図８に示すように、絶縁膜１３を第２の半導体構成体１ｂの上面を覆うように形成した後に、レーザビームを照射するレーザ加工あるいはフォトリソグラフィ法により、第１、第２の半導体構成体１ａ、１ｂの柱状電極１０ａ、１０ｂの上面中央部に対応する部分における絶縁膜１３には開口部１５ａ、１５ｂを形成する。
【００４１】
（第５実施形態）
図１７はこの発明の第５実施形態としての半導体装置の断面図を示す。この半導体装置において、図１５に示す半導体装置と異なる点は、上層柱状電極１８ａ、１８ｂを有せず、オーバーコート膜１９をソルダーレジスト等によって形成し、上層配線１７ａ、１７ｂの接続パッド部に対応する部分におけるオーバーコート膜１９に開口部２０ａ、２０ｂを形成し、開口部２０ａ、２０ｂ内及びその上方に半田ボール１４ａ、１４ｂを上層配線１７ａ、１７ｂの接続パッド部に接続させて設けた点である。
【００４２】
（第６実施形態）
上記各実施形態では、２つの半導体構成体を積層した場合について説明したが、３つ以上の半導体構成体を積層してもよく、例えば、図１８に示すこの発明の第６実施形態のように、３つの半導体構成体を積層するようにしてもよい。この半導体装置において、図２に示す半導体装置と大きく異なる点は、第１の半導体構成体１ａのサイズよりも大きいサイズであって第１の半導体構成体１ａと同様の構造の最下層の半導体構成体１ｃ上の中央部に第１の半導体構成体１ａを接着層１２ａを介して積層し、第１の半導体構成体１ａ上の中央部に第２の半導体構成体１ｂを接着層１２ｂを介して積層し、第２の半導体構成体１ｂの周囲における最下層の半導体構成体１ｃ及び第１の半導体構成体１ａ上に絶縁膜１３を設けた点である。
【００４３】
なお、上記各実施形態において、第１の半導体構成体１ａの柱状電極１０ａは、第２の半導体構成体１ｂの周囲に１列または１行のみ配列された構成として示したが、第２の半導体構成体１ｂの周囲に複数列または複数行の配列としてもよい。また、第１の半導体構成体１ａの柱状電極１０ａは、接続パッド３ａおよび保護膜６ａ上に形成された下地金属層８ａ、配線９ａを介して接続パッド３ａに接続される構成として示したが、各柱状電極１０ａは、接続パッド３ａ上に、直接、あるいは接着用および／またはバリア用としての下地金属層を介在して、形成するようにしてもよい。
【符号の説明】
【００４４】
１ａ  第１の半導体構成体
１ｂ  第２の半導体構成体
２ａ、２ｂ  シリコン基板
３ａ、３ｂ  接続パッド
４ａ、４ｂ  絶縁膜
６ａ、６ｂ  保護膜
９ａ、９ｂ  配線
１０ａ、１０ｂ  柱状電極
１１ａ、１１ｂ  封止膜
１２  接着層
１３  絶縁膜
１４ａ、１４ｂ  半田ボール
１７ａ、１７ｂ  上層配線
１８ａ、１８ｂ  上層柱状電極
１９  オーバーコート膜
【図１】
2010118679.tif 000003
【図２】
2010118679.tif 000004
【図３】
2010118679.tif 000005
【図４】
2010118679.tif 000006
【図５】
2010118679.tif 000007
【図６】
2010118679.tif 000008
【図７】
2010118679.tif 000009
【図８】
2010118679.tif 000010
【図９】
2010118679.tif 000011
【図１０】
2010118679.tif 000012
【図１１】
2010118679.tif 000013
【図１２】
2010118679.tif 000014
【図１３】
2010118679.tif 000015
【図１４】
2010118679.tif 000016
【図１５】
2010118679.tif 000017
【図１６】
2010118679.tif 000018
【図１７】
2010118679.tif 000019
【図１８】
2010118679.tif 000020
【手続補正書】
【提出日】平成22年1月28日(2010.1.28)
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００１】
この発明は半導体装置の製造方法に関する。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００５
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００５】
そこで、この発明は、封止膜を有している製造上取り扱いやすい半導体構成体を用いることができる半導体装置の製造方法を提供することを目的とする。
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００６
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００６】
この発明は、上記目的を達成するため、第１外部接続用電極を有する第１半導体構成体を準備する第１半導体構成体準備工程と、第２外部接続用電極及び該第２外部接続用電極を覆うように設けられた第２封止膜を有する第２半導体構成体を準備する第２半導体構成体準備工程と、前記第１半導体構成体の中央部に接着層を介して前記第２半導体構成体を固定する固定工程と、前記第１半導体構成体の上面及び前記第２半導体構成体の上面に絶縁膜を形成する絶縁膜形成工程と、を含むことを特徴とするものである。
また、この発明は、第１外部接続用電極及び該第１外部接続用電極を覆うように設けられた第１封止膜を有する第１半導体構成体を準備する第１半導体構成体準備工程と、第２外部接続用電極及び該第２外部接続用電極を覆うように設けられた第２封止膜を有する第２半導体構成体を準備する第２半導体構成体準備工程と、前記第１半導体構成体の中央部に接着層を介して前記第２半導体構成体を固定する固定工程と、前記第１半導体構成体の上面及び前記第２半導体構成体の上面に絶縁膜を形成する絶縁膜形成工程と、を含むことを特徴とするものである。
【手続補正５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００７】
この発明によれば、封止膜を有している製造上取り扱いやすい半導体構成体を用いることができる。
【手続補正６】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１外部接続用電極を有する第１半導体構成体を準備する第１半導体構成体準備工程と、
第２外部接続用電極及び該第２外部接続用電極を覆うように設けられた第２封止膜を有する第２半導体構成体を準備する第２半導体構成体準備工程と、
前記第１半導体構成体の中央部に接着層を介して前記第２半導体構成体を固定する固定工程と、
前記第１半導体構成体の上面及び前記第２半導体構成体の上面に絶縁膜を形成する絶縁膜形成工程と、
を含むことを特徴とする半導体装置の製造方法。
【請求項２】
請求項１に記載の半導体装置の製造方法において、
前記絶縁膜形成工程で、前記第１外部接続用電極の上面及び前記第２半導体構成体の上面が覆われるように前記絶縁膜を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３】
請求項２に記載の半導体装置の製造方法において、
前記絶縁膜形成工程で、スクリーン印刷法、スピンコート法またはダイコート法の何れかにより前記絶縁膜を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４】
請求項２または３に記載の半導体装置の製造方法において、
前記絶縁膜形成工程の後に、
研磨により、前記第２外部接続用電極の上面及び前記第２半導体構成体の上面を露出させる研磨工程を更に含むことを特徴とする半導体装置の製造方法。
【請求項５】
請求項４に記載の半導体装置の製造方法において、
前記研磨工程で、前記第１外部接続用電極の上面を露出させることを特徴とする半導体装置の製造方法。
【請求項６】
請求項５に記載の半導体装置の製造方法において、
前記第１半導体構成体準備工程は、前記第１半導体構成体の接続パッドに接続された柱状電極を、前記第１外部接続用電極として形成する柱状電極形成工程を含むことを特徴とする半導体装置の製造方法。
【請求項７】
請求項６に記載の半導体装置の製造方法において、
前記研磨工程の後に、
半田ボールを前記第１及び第２外部接続用電極の上面に接続させて設ける半田接続工程を更に含むことを特徴とする半導体装置の製造方法。
【請求項８】
請求項４に記載の半導体装置の製造方法において、
前記第１半導体構成体準備工程で準備する前記第１半導体構成体は、前記第１外部接続用電極を覆うように設けられた第１封止膜を更に有することを特徴とする半導体装置の製造方法。
【請求項９】
請求項８に記載の半導体装置の製造方法において、
前記研磨工程の後に、
レーザ加工あるいはフォトリソグラフィ法により、前記第１半導体構成体の前記第１外部接続用電極の上面中央部に対応する部分における前記絶縁膜に開口部を形成する開口形成工程を更に含むことを特徴とする半導体装置の製造方法。
【請求項１０】
請求項９に記載の半導体装置の製造方法において、
前記開口形成工程の後に、
一端部を前記絶縁膜の前記開口部を介して前記第１半導体構成体の前記第１外部接続用電極の上面に接続させた第１上層配線と、一端部を前記第２半導体構成体の前記第２外部接続用電極の上面に接続させた第２上層配線とを形成する上層配線形成工程を更に含むことを特徴とする半導体装置の製造方法。
【請求項１１】
請求項１０に記載の半導体装置の製造方法において、
前記上層配線形成工程の後に、
各上層配線の接続パッド部上面に第３外部接続用電極を形成する第３外部接続用電極形成工程を更に含むことを特徴とする半導体装置の製造方法。
【請求項１２】
請求項１１に記載の半導体装置の製造方法において、
前記第３外部接続用電極形成工程の後に、
半田ボールを前記第３外部接続用電極の上面に接続させて設ける半田接続工程を更に含むことを特徴とする半導体装置の製造方法。
【請求項１３】
請求項１１または１２に記載の半導体装置の製造方法において、
前記第３外部接続用電極形成工程で、前記第３外部接続用電極として柱状電極を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１４】
請求項１０に記載の半導体装置の製造方法において、
前記上層配線形成工程の後に、
半田ボールを各上層配線の接続パッド部に接続させて設ける半田接続工程を更に含むことを特徴とする半導体装置の製造方法。
【請求項１５】
請求項２または３に記載の半導体装置の製造方法において、
前記第１半導体構成体準備工程で準備する前記第１半導体構成体は、前記第１外部接続用電極を覆うように設けられた第１封止膜を更に有することを特徴とする半導体装置の製造方法。
【請求項１６】
請求項１５に記載の半導体装置の製造方法において、
前記絶縁膜形成工程の後に、
レーザ加工あるいはフォトリソグラフィ法により、前記第１半導体構成体の前記第１外部接続用電極の上面中央部及び前記第２半導体構成体の前記第２外部接続用電極の上面中央部に対応する部分における前記絶縁膜に開口部を形成する開口形成工程を更に含むことを特徴とする半導体装置の製造方法。
【請求項１７】
請求項１６に記載の半導体装置の製造方法において、
前記開口形成工程の後に、
一端部を前記絶縁膜の前記開口部を介して前記第１半導体構成体の前記第１外部接続用電極の上面に接続させた第１上層配線と、一端部を前記絶縁膜の前記開口部を介して前記第２半導体構成体の前記第２外部接続用電極の上面に接続させた第２上層配線とを形成する上層配線形成工程を更に含むことを特徴とする半導体装置の製造方法。
【請求項１８】
請求項１７に記載の半導体装置の製造方法において、
前記上層配線形成工程の後に、
各上層配線の接続パッド部上面に第３外部接続用電極を形成する第３外部接続用電極形成工程を更に含むことを特徴とする半導体装置の製造方法。
【請求項１９】
請求項１８に記載の半導体装置の製造方法において、
前記第３外部接続用電極形成工程の後に、
半田ボールを前記第３外部接続用電極の上面に接続させて設ける半田接続工程を更に含むことを特徴とする半導体装置の製造方法。
【請求項２０】
請求項１８または１９に記載の半導体装置の製造方法において、
前記第３外部接続用電極形成工程で、前記第３外部接続用電極として柱状電極を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２１】
請求項８〜２０の何れか一項に記載の半導体装置の製造方法において、
前記第１半導体構成体準備工程で準備する前記第１半導体構成体は、該第１半導体構成体の接続パッドに接続された柱状電極を、前記第１外部接続用電極として有することを特徴とする半導体装置の製造方法。
【請求項２２】
請求項１〜２１の何れか一項に記載の半導体装置の製造方法において、
前記第１半導体構成体の下面を研磨する第２研磨工程を更に含むことを特徴とする半導体装置の製造方法。
【請求項２３】
請求項２２に記載の半導体装置の製造方法において、
前記第１半導体構成体と前記第２半導体構成体との接合体をダイシングにより個片化するダイシング工程を更に含むことを特徴とする半導体装置の製造方法。
【請求項２４】
請求項１〜２３の何れか一項に記載の半導体装置の製造方法において、
前記第２半導体構成体準備工程で準備する前記第２半導体構成体は、該第２半導体構成体の接続パッドに接続された柱状電極を、前記第２外部接続用電極として有することを特徴とする半導体装置の製造方法。
【請求項２５】
第１外部接続用電極及び該第１外部接続用電極を覆うように設けられた第１封止膜を有する第１半導体構成体を準備する第１半導体構成体準備工程と、
第２外部接続用電極及び該第２外部接続用電極を覆うように設けられた第２封止膜を有する第２半導体構成体を準備する第２半導体構成体準備工程と、
前記第１半導体構成体の中央部に接着層を介して前記第２半導体構成体を固定する固定工程と、
前記第１半導体構成体の上面及び前記第２半導体構成体の上面に絶縁膜を形成する絶縁膜形成工程と、
を含むことを特徴とする半導体装置の製造方法。