(57)【要約】  半導体装置は、第１の基板と、第２の基板と、第１のパッドと、第２のパッドと、第１のマイクロバンプと、第１の樹脂層と、絶縁層とを有する。前記第１の基板は、第１の半導体層と第１の配線層とを有する。前記第２の基板は、第２の半導体層と第２の配線層とを有する。前記絶縁層は、前記第１の樹脂層よりも吸湿性が低い絶縁材料を含む。前記絶縁層は、前記第２の基板と前記第１の樹脂層とを貫通する。前記第１のマイクロバンプと前記第１の樹脂層と前記絶縁層とを通り、かつ前記第１の面に平行な第１の断面において、前記絶縁層は前記第１のマイクロバンプを囲む。
2017002200.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１の面と第２の面とを有し、かつ第１の半導体材料を含む第１の半導体層と、
第３の面と第４の面と第１の配線とを有し、かつ前記第３の面は前記第２の面と対向する第１の配線層と、
を有する第１の基板と、
第５の面と第６の面とを有し、かつ第２の半導体材料を含む第２の半導体層と、
第７の面と第８の面と第２の配線とを有し、かつ前記第７の面は前記第６の面と対向する第２の配線層と、
を有する第２の基板と、
前記第１の面または前記第４の面に配置され、かつ前記第１の配線と電気的に接続された第１のパッドと、
前記第５の面または前記第８の面に配置され、かつ前記第２の配線と電気的に接続された第２のパッドと、
前記第１の基板と前記第２の基板との間に配置され、かつ前記第１のパッドおよび前記第２のパッドと電気的に接続された第１のマイクロバンプと、
前記第１の基板と前記第２の基板との間に配置され、かつ前記第１のパッドと前記第２のパッドと前記第１のマイクロバンプとに接触し、かつ第１の樹脂材料を含む第１の樹脂層と、
前記第１の樹脂層よりも吸湿性が低い絶縁材料を含む絶縁層と、
を有し、
前記絶縁層は、前記第２の基板と前記第１の樹脂層とを貫通し、
前記第１のマイクロバンプと前記第１の樹脂層と前記絶縁層とを通り、かつ前記第１の面に平行な第１の断面において、前記絶縁層は前記第１のマイクロバンプを囲む
半導体装置。
【請求項２】
前記第１の基板は、溝を有し、
前記第１のパッドが前記第１の面に配置されている場合、前記溝は前記第１の面に開口し、
前記第１のパッドが前記第４の面に配置されている場合、前記溝は前記第４の面に開口し、
前記絶縁層はさらに、前記溝に配置されている
請求項１に記載の半導体装置。
【請求項３】
金属材料を含む金属層をさらに有し、
前記金属層は、前記第２の基板を貫通し、かつ前記第１の樹脂層の内部に配置され、
前記第１の断面において、前記金属層は前記第１のマイクロバンプを囲み、
前記第１の断面において、前記絶縁層は前記金属層を囲む
請求項１に記載の半導体装置。
【請求項４】
前記絶縁層は前記半導体装置の端部を含む
請求項１に記載の半導体装置。
【請求項５】
前記第２のパッドは、前記第８の面に配置されている
請求項１に記載の半導体装置。
【請求項６】
前記第２の半導体層は、前記第２の半導体層を貫通する貫通ビアを有し、
前記第２のパッドは、前記第５の面に配置され、かつ、前記貫通ビアを介して前記第２の配線と電気的に接続されている
請求項１に記載の半導体装置。
【請求項７】
第９の面と第１０の面とを有し、かつ第３の半導体材料を含む第３の半導体層と、
第１１の面と第１２の面と第３の配線とを有し、前記第１１の面は前記第１０の面と対向する第３の配線層と、
を有する第３の基板と、
前記第８の面または前記第５の面に配置され、かつ前記第２の配線と電気的に接続された第３のパッドと、
前記第９の面または前記第１２の面に配置され、かつ前記第３の配線と電気的に接続された第４のパッドと、
前記第２の基板と前記第３の基板との間に配置され、かつ前記第３のパッドおよび前記第４のパッドと電気的に接続された第２のマイクロバンプと、
前記第２の基板と前記第３の基板との間に配置され、かつ前記第３のパッドと前記第４のパッドと前記第２のマイクロバンプとに接触し、かつ第２の樹脂材料を含む第２の樹脂層と、
をさらに有し、
前記絶縁層は、前記第１の樹脂層および前記第２の樹脂層よりも吸湿性が低い前記絶縁材料を含み、
前記絶縁層はさらに、前記第３の基板を貫通し、
前記第２のマイクロバンプと前記第２の樹脂層と前記絶縁層とを通り、かつ前記第１の面に平行な第２の断面において、前記絶縁層は前記第２のマイクロバンプを囲む
請求項１に記載の半導体装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、半導体装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
複数の積層された基板を有する半導体装置が開示されている（例えば、特許文献１）。図２０は、複数の基板を有する半導体装置１０１０の構成を示している。図２０では半導体装置１０１０の断面が示されている。図２０に示すように、半導体装置１０１０は、第１の基板１１００と、第２の基板１２００と、接続部１３００とを有する。第１の基板１１００と第２の基板１２００とは、接続部１３００を介して接続されている。第１の基板１１００と第２の基板１２００とは、第１の基板１１００の厚さ方向Ｄｒ１００１に積層されている。【０００３】
第１の基板１１００は、第１の半導体層１１１０と、第１の配線層１１２０とを有する。第１の半導体層１１１０と第１の配線層１１２０とは、第１の基板１１００の厚さ方向Ｄｒ１００１に重なっている。また、第１の半導体層１１１０と第１の配線層１１２０とは互いに接触する。【０００４】
第１の配線層１１２０は、第１の配線１１２１と、第１のビア１１２２と、第１の層間絶縁膜１１２３とを有する。図２０では複数の第１の配線１１２１が存在するが、代表として１つの第１の配線１１２１の符号が示されている。図２０では複数の第１のビア１１２２が存在するが、代表として１つの第１のビア１１２２の符号が示されている。【０００５】
第１の配線１１２１は、配線パターンが形成された薄膜である。第１の配線１１２１は、信号を伝送する。図２０に示す例では、２層の第１の配線１１２１が形成されている。第１のビア１１２２は、異なる層の第１の配線１１２１を接続する。第１の配線層１１２０において、第１の配線１１２１および第１のビア１１２２以外の部分は、第１の層間絶縁膜１１２３で構成されている。【０００６】
第２の基板１２００は、第２の半導体層１２１０と、第２の配線層１２２０とを有する。第２の半導体層１２１０と第２の配線層１２２０とは、厚さ方向Ｄｒ１００１に重なっている。また、第２の半導体層１２１０と第２の配線層１２２０とは互いに接触する。【０００７】
第２の配線層１２２０は、第２の配線１２２１と、第２のビア１２２２と、第２の層間絶縁膜１２２３とを有する。図２０では複数の第２の配線１２２１が存在するが、代表として１つの第２の配線１２２１の符号が示されている。図２０では複数の第２のビア１２２２が存在するが、代表として１つの第２のビア１２２２の符号が示されている。【０００８】
第２の配線１２２１は、配線パターンが形成された薄膜である。第２の配線１２２１は、信号を伝送する。図２０に示す例では、２層の第２の配線１２２１が形成されている。第２のビア１２２２は、異なる層の第２の配線１２２１を接続する。第２の配線層１２２０において、第２の配線１２２１および第２のビア１２２２以外の部分は、第２の層間絶縁膜１２２３で構成されている。【０００９】
第１の基板１１００と第２の基板１２００とは、第１の配線層１１２０と第２の配線層１２２０とが対向するように配置されている。【００１０】
接続部１３００は、第１の配線層１１２０と第２の配線層１２２０との間に配置されている。接続部１３００は、第１の配線１１２１と第２の配線１２２１とを電気的に接続する。接続部１３００は、第１のパッド１３０１と、第２のパッド１３０２と、マイクロバンプ１３０３と、樹脂層１３０４とを有する。図２０では複数の第１のパッド１３０１が存在するが、代表として１つの第１のパッド１３０１の符号が示されている。図２０では複数の第２のパッド１３０２が存在するが、代表として１つの第２のパッド１３０２の符号が示されている。図２０では複数のマイクロバンプ１３０３が存在するが、代表として１つのマイクロバンプ１３０３の符号が示されている。【００１１】
第１のパッド１３０１は、薄膜である。第１のパッド１３０１は、第１の配線層１１２０の表面に配置されている。第１のパッド１３０１は、第１の配線層１１２０の表面において、第１のビア１１２２と接触する。このため、第１のパッド１３０１は、第１の配線１１２１と電気的に接続されている。【００１２】
第２のパッド１３０２は、薄膜である。第２のパッド１３０２は、第２の配線層１２２０の表面に配置されている。第２のパッド１３０２は、第２の配線層１２２０の表面において、第２のビア１２２２と接触する。このため、第２のパッド１３０２は、第２の配線１２２１と電気的に接続されている。【００１３】
マイクロバンプ１３０３は、柱状の構造体である。マイクロバンプ１３０３は、第１のパッド１３０１と第２のパッド１３０２との間に配置され、かつ第１のパッド１３０１および第２のパッド１３０２と電気的に接続されている。上記の構成により、第１のパッド１３０１と、第２のパッド１３０２と、マイクロバンプ１３０３とは、第１の配線１１２１および第２の配線１２２１と電気的に接続され、かつ第１の基板１１００と第２の基板１２００との間で信号を伝送する。【００１４】
樹脂層１３０４は、第１の配線層１１２０と第２の配線層１２２０との間に配置されている。例えば、樹脂層１３０４は、アンダーフィル樹脂で構成されている。樹脂層１３０４は、第１のパッド１３０１と、第２のパッド１３０２と、マイクロバンプ１３０３との表面を覆う。【００１５】
樹脂層１３０４が設けられない場合、第１のパッド１３０１と、第２のパッド１３０２と、マイクロバンプ１３０３とのみによって第１の基板１１００と第２の基板１２００とが接続される。この場合、第１の基板１１００と第２の基板１２００との接合強度が十分でない。樹脂層１３０４が設けられることにより、第１の基板１１００と第２の基板１２００との接合強度が増加する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１６】
【特許文献１】日本国特開２０１２−２５６７３７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１７】
半導体装置１０１０のチップ端において、樹脂層１３０４は露出している。つまり、半導体装置１０１０のチップ端において、樹脂層１３０４は外気に触れている。樹脂層１３０４を構成するアンダーフィル等の樹脂材料の吸湿性が非常に高い。このため、半導体装置１０１０が高湿度の環境で使用される場合、樹脂層１３０４が吸湿により膨張する。この結果、マイクロバンプ１３０３が変形する場合がある。マイクロバンプ１３０３の変形が、半導体装置１０１０の電気特性に影響を与える。【００１８】
本発明は、樹脂層の吸湿によるマイクロバンプの変形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】
【００１９】
本発明の第１の態様によれば、半導体装置は、第１の基板と、第２の基板と、第１のパッドと、第２のパッドと、第１のマイクロバンプと、第１の樹脂層と、絶縁層とを有する。前記第１の基板は、第１の半導体層と第１の配線層とを有する。前記第１の半導体層は、第１の面と第２の面とを有し、かつ第１の半導体材料を含む。前記第１の配線層は、第３の面と第４の面と第１の配線とを有し、かつ前記第３の面は前記第２の面と対向する。前記第２の基板は、第２の半導体層と第２の配線層とを有する。前記第２の半導体層は、第５の面と第６の面とを有し、かつ第２の半導体材料を含む。前記第２の配線層は、第７の面と第８の面と第２の配線とを有し、かつ前記第７の面は前記第６の面と対向する。前記第１のパッドは、前記第１の面または前記第４の面に配置され、かつ前記第１の配線と電気的に接続されている。前記第２のパッドは、前記第５の面または前記第８の面に配置され、かつ前記第２の配線と電気的に接続されている。前記第１のマイクロバンプは、前記第１の基板と前記第２の基板との間に配置され、かつ前記第１のパッドおよび前記第２のパッドと電気的に接続されている。前記第１の樹脂層は、前記第１の基板と前記第２の基板との間に配置され、かつ前記第１のパッドと前記第２のパッドと前記第１のマイクロバンプとに接触し、かつ第１の樹脂材料を含む。前記絶縁層は、前記第１の樹脂層よりも吸湿性が低い絶縁材料を含む。前記絶縁層は、前記第２の基板と前記第１の樹脂層とを貫通する。前記第１のマイクロバンプと前記第１の樹脂層と前記絶縁層とを通り、かつ前記第１の面に平行な第１の断面において、前記絶縁層は前記第１のマイクロバンプを囲む。【００２０】
本発明の第２の態様によれば、第１の態様において、前記第１の基板は、溝を有してもよい。前記第１のパッドが前記第１の面に配置されている場合、前記溝は前記第１の面に開口してもよい。前記第１のパッドが前記第４の面に配置されている場合、前記溝は前記第４の面に開口してもよい。前記絶縁層はさらに、前記溝に配置されてもよい。【００２１】
本発明の第３の態様によれば、第１の態様において、前記半導体装置は、金属材料を含む金属層をさらに有してもよい。前記金属層は、前記第２の基板を貫通し、かつ前記第１の樹脂層の内部に配置されてもよい。前記第１の断面において、前記金属層は前記第１のマイクロバンプを囲んでもよい。前記第１の断面において、前記絶縁層は前記金属層を囲んでもよい。【００２２】
本発明の第４の態様によれば、第１の態様において、前記絶縁層は前記半導体装置の端部を含んでもよい。【００２３】
本発明の第５の態様によれば、第１の態様において、前記第２のパッドは、前記第８の面に配置されてもよい。【００２４】
本発明の第６の態様によれば、第１の態様において、前記第２の半導体層は、前記第２の半導体層を貫通する貫通ビアを有してもよい。前記第２のパッドは、前記第５の面に配置され、かつ、前記貫通ビアを介して前記第２の配線と電気的に接続されてもよい。【００２５】
本発明の第７の態様によれば、第１の態様において、前記半導体装置は、第３の基板と、第３のパッドと、第４のパッドと、第２のマイクロバンプと、第２の樹脂層とをさらに有してもよい。前記第３の基板は、第３の半導体層と、第３の配線層とを有してもよい。前記第３の半導体層は、第９の面と第１０の面とを有し、かつ第３の半導体材料を含んでもよい。前記第３の配線層は、第１１の面と第１２の面と第３の配線とを有し、前記第１１の面は前記第１０の面と対向してもよい。前記第３のパッドは、前記第８の面または前記第５の面に配置され、かつ前記第２の配線と電気的に接続されてもよい。前記第４のパッドは、前記第９の面または前記第１２の面に配置され、かつ前記第３の配線と電気的に接続されてもよい。前記第２のマイクロバンプは、前記第２の基板と前記第３の基板との間に配置され、かつ前記第３のパッドおよび前記第４のパッドと電気的に接続されてもよい。前記第２の樹脂層は、前記第２の基板と前記第３の基板との間に配置され、かつ前記第３のパッドと前記第４のパッドと前記第２のマイクロバンプとに接触し、かつ第２の樹脂材料を含んでもよい。前記絶縁層は、前記第１の樹脂層および前記第２の樹脂層よりも吸湿性が低い前記絶縁材料を含んでもよい。前記絶縁層はさらに、前記第３の基板を貫通してもよい。前記第２のマイクロバンプと前記第２の樹脂層と前記絶縁層とを通り、かつ前記第１の面に平行な第２の断面において、前記絶縁層は前記第２のマイクロバンプを囲んでもよい。
【発明の効果】
【００２６】
上記の各態様によれば、半導体装置は、第１の樹脂層よりも吸湿性が低い絶縁材料を含む絶縁層を有する。絶縁層は、第２の基板と第１の樹脂層とを貫通する。第１のマイクロバンプと第１の樹脂層と絶縁層とを通り、かつ第１の面に平行な断面において、絶縁層は第１のマイクロバンプを囲む。このため、第１の樹脂層に侵入した外気中の水分が第１のマイクロバンプに到達しにくい。この結果、半導体装置は、樹脂層の吸湿によるマイクロバンプの変形を低減することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２７】
【図１】本発明の第１の実施形態の半導体装置の断面図である。
【図２】本発明の第１の実施形態の半導体装置の断面図である。
【図３】本発明の第１の実施形態の半導体装置の断面図である。
【図４】本発明の第２の実施形態の半導体装置の断面図である。
【図５】本発明の第２の実施形態の半導体装置の断面図である。
【図６】本発明の第３の実施形態の半導体装置の断面図である。
【図７】本発明の第３の実施形態の半導体装置の断面図である。
【図８】本発明の第４の実施形態の半導体装置の断面図である。
【図９】本発明の第４の実施形態の半導体装置の断面図である。
【図１０】本発明の第４の実施形態の半導体装置の断面図である。
【図１１】本発明の第５の実施形態の半導体装置の断面図である。
【図１２】本発明の第６の実施形態の半導体装置の断面図である。
【図１３】本発明の第７の実施形態の半導体装置の断面図である。
【図１４】本発明の第８の実施形態の半導体装置の断面図である。
【図１５】本発明の第９の実施形態の半導体装置の断面図である。
【図１６】本発明の第１０の実施形態の半導体装置の断面図である。
【図１７】本発明の第１０の実施形態の半導体装置の断面図である。
【図１８】本発明の第１０の実施形態の半導体装置の断面図である。
【図１９】本発明の第１１の実施形態の半導体装置の断面図である。
【図２０】従来技術の半導体装置の断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２８】
図面を参照し、本発明の実施形態を説明する。
【００２９】
（第１の実施形態）
図１は、本発明の第１の実施形態の半導体装置１０の構成を示している。図１では半導体装置１０の断面が示されている。半導体装置１０は、第１の基板１００と、第２の基板２００と、第１の接続部３００と、絶縁層４００とを有する。第１の基板１００と第２の基板２００とは、第１の接続部３００を介して接続されている。第１の基板１００と第２の基板２００とは、第１の基板１００の厚さ方向Ｄｒ１に積層されている。第１の基板１００の厚さ方向Ｄｒ１は、第１の半導体層１１０の面１１０ａに垂直な方向である。
【００３０】
半導体装置１０を構成する部分の寸法は、図１に示される寸法に従うわけではない。半導体装置１０を構成する部分の寸法は任意であってよい。図１以外の断面図における寸法についても同様である。
【００３１】
第１の基板１００は、第１の半導体層１１０と、第１の配線層１２０とを有する。第１の半導体層１１０と第１の配線層１２０とは、第１の基板１００の厚さ方向Ｄｒ１に重なっている。また、第１の半導体層１１０と第１の配線層１２０とは互いに接触する。
【００３２】
第１の半導体層１１０は、第１の半導体材料で構成されている。例えば、第１の半導体材料は、シリコン（Ｓｉ）である。第１の半導体層１１０は、面１１０ａ（第１の面）と面１１０ｂ（第２の面）とを有する。第１の半導体層１１０の面１１０ａは、第１の基板１００の主面の１つを構成する。基板の主面は、基板の表面を構成する複数の面のうち最も広い面である。第１の半導体層１１０の面１１０ｂは、第１の配線層１２０と接触する。
【００３３】
第１の配線層１２０は、第１の配線１２１と、第１のビア１２２と、第１の層間絶縁膜１２３とを有する。図１では複数の第１の配線１２１が存在するが、代表として１つの第１の配線１２１の符号が示されている。図１では複数の第１のビア１２２が存在するが、代表として１つの第１のビア１２２の符号が示されている。
【００３４】
第１の配線層１２０は、面１２０ａ（第３の面）と面１２０ｂ（第４の面）とを有する。第１の配線層１２０の面１２０ａは、第１の半導体層１１０の面１１０ｂと対向する。第１の配線層１２０の面１２０ａは、第１の半導体層１１０の面１１０ｂと接触する。第１の配線層１２０の面１２０ｂは第１の基板１００の主面の１つを構成する。第１の配線層１２０の面１２０ｂは第２の基板２００と対向する。第１の配線層１２０の面１２０ｂは、第１の接続部３００と接触する。
【００３５】
第１の配線１２１と第１のビア１２２とは、第１の導電材料で構成されている。例えば、第１の導電材料は、アルミニウム（Ａｌ）および銅（Ｃｕ）等の金属である。第１の配線１２１と第１のビア１２２とが、互いに異なる導電材料で構成されてもよい。第１の配線１２１は、配線パターンが形成された薄膜である。第１の配線１２１は、信号を伝送する。１層のみの第１の配線１２１が配置されてもよいし、複数層の第１の配線１２１が配置されてもよい。図１に示す例では、２層の第１の配線１２１が配置されている。
【００３６】
第１のビア１２２は、異なる層の第１の配線１２１を接続する。第１の配線層１２０において、第１の配線１２１および第１のビア１２２以外の部分は、第１の層間絶縁膜１２３で構成されている。第１の層間絶縁膜１２３は、第１の絶縁材料で構成されている。例えば、第１の絶縁材料は、二酸化珪素（ＳｉＯ２）である。
【００３７】
第１の半導体層１１０と第１の配線層１２０との少なくとも一方は、トランジスタ等の回路要素を有してもよい。
【００３８】
上記のように、第１の基板１００は、第１の半導体層１１０と第１の配線層１２０とを有する。第１の半導体層１１０は、面１１０ａ（第１の面）と面１１０ｂ（第２の面）とを有し、かつ第１の半導体材料を含む。第１の配線層１２０は、面１２０ａ（第３の面）と面１２０ｂ（第４の面）と第１の配線１２１とを有し、かつ面１２０ａは第１の半導体層１１０の面１１０ｂと対向する。
【００３９】
第２の基板２００は、第２の半導体層２１０と、第２の配線層２２０とを有する。第２の半導体層２１０と第２の配線層２２０とは、第１の基板１００の厚さ方向Ｄｒ１に重なっている。また、第２の半導体層２１０と第２の配線層２２０とは互いに接触する。
【００４０】
第２の半導体層２１０は、第２の半導体材料で構成されている。第２の半導体材料は、第１の半導体層１１０を構成する第１の半導体材料と同一である。あるいは、第２の半導体材料は、第１の半導体材料と異なる。例えば、第２の半導体材料は、シリコン（Ｓｉ）である。第２の半導体層２１０は、面２１０ａ（第５の面）と面２１０ｂ（第６の面）とを有する。第２の半導体層２１０の面２１０ａは、第２の基板２００の主面の１つを構成する。第２の半導体層２１０の面２１０ｂは、第２の配線層２２０と接触する。
【００４１】
第２の配線層２２０は、第２の配線２２１と、第２のビア２２２と、第２の層間絶縁膜２２３とを有する。図１では複数の第２の配線２２１が存在するが、代表として１つの第２の配線２２１の符号が示されている。図１では複数の第２のビア２２２が存在するが、代表として１つの第２のビア２２２の符号が示されている。
【００４２】
第２の配線層２２０は、面２２０ａ（第７の面）と面２２０ｂ（第８の面）とを有する。第２の配線層２２０の面２２０ａは、第２の半導体層２１０の面２１０ｂと対向する。第２の配線層２２０の面２２０ａは、第２の半導体層２１０の面２１０ｂと接触する。第２の配線層２２０の面２２０ｂは第２の基板２００の主面の１つを構成する。第２の配線層２２０の面２２０ｂは第１の基板１００と対向する。第２の配線層２２０の面２２０ｂは、第１の接続部３００と接触する。
【００４３】
第２の配線２２１と第２のビア２２２とは、第２の導電材料で構成されている。第２の導電材料は、第１の配線１２１と第１のビア１２２とを構成する第１の導電材料と同一である。あるいは、第２の導電材料は、第１の導電材料と異なる。例えば、第２の導電材料は、アルミニウム（Ａｌ）および銅（Ｃｕ）等の金属である。第２の配線２２１と第２のビア２２２とが、互いに異なる導電材料で構成されてもよい。第２の配線２２１は、配線パターンが形成された薄膜である。第２の配線２２１は、信号を伝送する。１層のみの第２の配線２２１が配置されてもよいし、複数層の第２の配線２２１が配置されてもよい。図１に示す例では、２層の第２の配線２２１が配置されている。
【００４４】
第２のビア２２２は、異なる層の第２の配線２２１を接続する。第２の配線層２２０において、第２の配線２２１および第２のビア２２２以外の部分は、第２の層間絶縁膜２２３で構成されている。第２の層間絶縁膜２２３は、第２の絶縁材料で構成されている。第２の絶縁材料は、第１の層間絶縁膜１２３を構成する第１の絶縁材料と同一である。あるいは、第２の絶縁材料は、第１の絶縁材料と異なる。例えば、第２の絶縁材料は、二酸化珪素（ＳｉＯ２）である。
【００４５】
第２の半導体層２１０と第２の配線層２２０との少なくとも一方は、トランジスタ等の回路要素を有してもよい。
【００４６】
上記のように、第２の基板２００は、第２の半導体層２１０と第２の配線層２２０とを有する。第２の半導体層２１０は、面２１０ａ（第５の面）と面２１０ｂ（第６の面）とを有し、かつ第２の半導体材料を含む。第２の配線層２２０は、面２２０ａ（第７の面）と面２２０ｂ（第８の面）と第２の配線２２１とを有し、かつ面２２０ａは第２の半導体層２１０の面２１０ｂと対向する。
【００４７】
第１の基板１００と第２の基板２００とは、第１の配線層１２０と第２の配線層２２０とが対向するように配置されている。
【００４８】
第１の接続部３００は、第１の配線層１２０と第２の配線層２２０との間に配置されている。第１の接続部３００は、第１の配線１２１と第２の配線２２１とを電気的に接続する。第１の接続部３００は、第１のパッド３０１と、第２のパッド３０２と、第１のマイクロバンプ３０３と、第１の樹脂層３０４とを有する。図１では複数の第１のパッド３０１が存在するが、代表として１つの第１のパッド３０１の符号が示されている。図１では複数の第２のパッド３０２が存在するが、代表として１つの第２のパッド３０２の符号が示されている。図１では複数の第１のマイクロバンプ３０３が存在するが、代表として１つの第１のマイクロバンプ３０３の符号が示されている。
【００４９】
第１のパッド３０１は、導電材料で構成されている。第１のパッド３０１を構成する導電材料は、第１の配線１２１と第１のビア１２２とを構成する第１の導電材料または第２の配線２２１と第２のビア２２２とを構成する第２の導電材料と同一である。あるいは、第１のパッド３０１を構成する導電材料は、第１の導電材料または第２の導電材料と異なる。例えば、第１のパッド３０１を構成する導電材料は、金（Ａｕ）、銅（Ｃｕ）、およびニッケル（Ｎｉ）等の金属である。
【００５０】
第１のパッド３０１は、薄膜である。第１のパッド３０１は、第１の配線層１２０の面１２０ｂに配置されている。第１のパッド３０１は、第１の配線層１２０の面１２０ｂにおいて、第１のビア１２２と接触する。このため、第１のパッド３０１は、第１の配線１２１と電気的に接続されている。
【００５１】
第２のパッド３０２は、導電材料で構成されている。第２のパッド３０２を構成する導電材料は、第１の配線１２１と第１のビア１２２とを構成する第１の導電材料または第２の配線２２１と第２のビア２２２とを構成する第２の導電材料と同一である。あるいは、第２のパッド３０２を構成する導電材料は、第１の導電材料または第２の導電材料と異なる。例えば、第２のパッド３０２を構成する導電材料は、金（Ａｕ）、銅（Ｃｕ）、およびニッケル（Ｎｉ）等の金属である。
【００５２】
第２のパッド３０２は、薄膜である。第２のパッド３０２は、第２の配線層２２０の面２２０ｂに配置されている。第２のパッド３０２は、第２の配線層２２０の面２２０ｂにおいて、第２のビア２２２と接触する。このため、第２のパッド３０２は、第２の配線２２１と電気的に接続されている。
【００５３】
第１のマイクロバンプ３０３は、導電材料で構成されている。第１のマイクロバンプ３０３を構成する導電材料は、第１の配線１２１と第１のビア１２２とを構成する第１の導電材料または第２の配線２２１と第２のビア２２２とを構成する第２の導電材料と同一である。あるいは、第１のマイクロバンプ３０３を構成する導電材料は、第１の導電材料または第２の導電材料と異なる。例えば、第１のマイクロバンプ３０３を構成する導電材料は、金（Ａｕ）、銅（Ｃｕ）、およびニッケル（Ｎｉ）等の金属である。
【００５４】
第１のマイクロバンプ３０３は、柱状の構造体である。第１のマイクロバンプ３０３は、球状の構造体であってもよい。第１のマイクロバンプ３０３は、第１のパッド３０１と第２のパッド３０２との間に配置され、かつ第１のパッド３０１および第２のパッド３０２と電気的に接続されている。上記の構成により、第１のパッド３０１と、第２のパッド３０２と、第１のマイクロバンプ３０３とは、第１の配線１２１および第２の配線２２１と電気的に接続され、かつ第１の基板１００と第２の基板２００との間で信号を伝送する。
【００５５】
第１の樹脂層３０４は、第１の配線層１２０と第２の配線層２２０との間に配置されている。第１の樹脂層３０４は、第１の樹脂材料で構成されている。例えば、第１の樹脂材料は、アンダーフィル樹脂である。第１の樹脂層３０４は、第１のパッド３０１と、第２のパッド３０２と、第１のマイクロバンプ３０３との表面を覆う。
【００５６】
上記のように、第１のパッド３０１は、第１の配線層１２０の面１２０ｂ（第４の面）に配置され、かつ第１の配線１２１と電気的に接続されている。第２のパッド３０２は、第２の配線層２２０の面２２０ｂ（第８の面）に配置され、かつ第２の配線２２１と電気的に接続されている。第１のマイクロバンプ３０３は、第１の基板１００と第２の基板２００との間に配置され、かつ第１のパッド３０１および第２のパッド３０２と電気的に接続されている。第１の樹脂層３０４は、第１の基板１００と第２の基板２００との間に配置され、かつ第１のパッド３０１と第２のパッド３０２と第１のマイクロバンプ３０３とに接触する。第１の樹脂層３０４は、第１の樹脂材料を含む。
【００５７】
絶縁層４００は、第２の基板２００と第１の樹脂層３０４とを貫通する。絶縁層４００は、第１の配線層１２０の面１２０ｂと接触する。絶縁層４００は、第１の樹脂層３０４よりも吸湿性が低い絶縁材料を含む。例えば、絶縁層４００を構成する絶縁材料は、窒化珪素（ＳｉＮ）および二酸化珪素（ＳｉＯ２）等である。絶縁層４００の吸湿性は、吸湿率によって示される。絶縁層４００の吸湿率は、第１の樹脂層３０４の吸湿率よりも小さい。
【００５８】
図２は、図１の位置Ａ１における半導体装置１０の第１の断面１０ａを示している。第１の断面１０ａは、第１のマイクロバンプ３０３と第１の樹脂層３０４と絶縁層４００とを通り、かつ第１の半導体層１１０の面１１０ａに平行である。
【００５９】
図２に示すように、半導体装置１０は、複数の第１のマイクロバンプ３０３を有する。複数の第１のマイクロバンプ３０３は、第１の断面１０ａにおいて、中心部を含む回路形成領域に配置されている。例えば、複数の第１のマイクロバンプ３０３は、行列状に配置されている。第１のマイクロバンプ３０３の断面形状は、円である。第１のマイクロバンプ３０３の断面形状は、多角形であってもよい。
【００６０】
第１の断面１０ａにおいて、絶縁層４００は、複数の第１のマイクロバンプ３０３を囲むように配置されている。つまり、第１の断面１０ａにおいて、複数の第１のマイクロバンプ３０３は、絶縁層４００によって囲まれている。第１の断面１０ａにおいて、絶縁層４００に切れ目はない。
【００６１】
上記のように、絶縁層４００は、第１の樹脂層３０４よりも吸湿性が低い絶縁材料を含む。絶縁層４００は、第２の基板２００と第１の樹脂層３０４とを貫通する。第１のマイクロバンプ３０３と第１の樹脂層３０４と絶縁層４００とを通り、第１の半導体層１１０の面１１０ａ（第１の面）に平行な第１の断面１０ａにおいて、絶縁層４００は第１のマイクロバンプ３０３を囲む。
【００６２】
同様に、第１のパッド３０１と第１の樹脂層３０４と絶縁層４００とを通り、第１の半導体層１１０の面１１０ａに平行な断面において、絶縁層４００は第１のマイクロバンプ３０３を囲む。さらに、第２のパッド３０２と第１の樹脂層３０４と絶縁層４００とを通り、第１の半導体層１１０の面１１０ａに平行な断面において、絶縁層４００は第１のマイクロバンプ３０３を囲む。
【００６３】
半導体装置１０のチップ端において、第１の樹脂層３０４は露出している。つまり、半導体装置１０のチップ端において、第１の樹脂層３０４は外気に触れている。外気中の水分が第１の樹脂層３０４に侵入する。絶縁層４００の吸湿性が低いため、水分は絶縁層４００に侵入しにくい。また、絶縁層４００が第１の樹脂層３０４を貫通しているため、チップ端から第１のマイクロバンプ３０３までの経路が絶縁層４００によって遮られる。このため、第１の樹脂層３０４に侵入した外気中の水分が第１のマイクロバンプ３０３に到達しにくい。この結果、半導体装置１０は、第１の樹脂層３０４の吸湿による第１のマイクロバンプ３０３の変形を低減することができる。
【００６４】
絶縁層４００の製造方法を説明する。図３は、絶縁層４００が形成される前の半導体装置１０を示している。図３では半導体装置１０の断面が示されている。
【００６５】
絶縁層４００の製造工程において、第２の半導体層２１０の面２１０ａ側から、第２の半導体層２１０と、第２の配線層２２０と、第１の樹脂層３０４とが順に掘り下げられる。これによって、第１の配線層１２０の面１２０ｂが露出し、かつ溝９００が形成される。半導体装置１０は、溝９００を有する。溝９００は、第２の半導体層２１０と、第２の配線層２２０と、第１の樹脂層３０４とに渡って形成されている。
【００６６】
溝９００は、第２の半導体層２１０の側面２１０ｃと、第２の配線層２２０の側面２２０ｃと、第１の樹脂層３０４の側面３０４ａと、第１の配線層１２０の面１２０ｂとを含む。溝９００を絶縁材料で埋めることにより、絶縁層４００が形成される。つまり、絶縁層４００は、溝９００に配置されている。
【００６７】
本発明の各態様の半導体装置は、第１のビア１２２と第２のビア２２２との少なくとも１つに対応する構成を有していなくてもよい。
【００６８】
第１の実施形態によれば、半導体装置１０は、第１の基板１００と、第２の基板２００と、第１のパッド３０１と、第２のパッド３０２と、第１のマイクロバンプ３０３と、第１の樹脂層３０４と、絶縁層４００とを有する。
【００６９】
第１の実施形態では、絶縁層４００が配置されているため、第１の樹脂層３０４に侵入した外気中の水分が第１のマイクロバンプ３０３に到達しにくい。この結果、半導体装置１０は、第１の樹脂層３０４の吸湿による第１のマイクロバンプ３０３の変形を低減することができる。
【００７０】
（第２の実施形態）
図４は、本発明の第２の実施形態の半導体装置１１の構成を示している。図４では半導体装置１１の断面が示されている。半導体装置１１は、第１の基板１００と、第２の基板２００と、第１の接続部３００と、絶縁層４０１とを有する。
【００７１】
図４において、図１と異なる点を説明する。絶縁層４０１は、第２の基板２００と、第１の樹脂層３０４と、第１の配線層１２０とを貫通する。絶縁層４０１の一部は、第１の基板１００の内部に配置されている。絶縁層４０１は、第１の半導体層１１０の面１１０ｂと接触する。絶縁層４０１は、絶縁層４００を構成する絶縁材料と同様の絶縁材料で構成されている。
【００７２】
上記以外の点については、図４に示す構成は、図１に示す構成と同様である。
【００７３】
第１のマイクロバンプ３０３と第１の樹脂層３０４と絶縁層４０１とを通り、かつ第１の半導体層１１０の面１１０ａに平行な断面における各構成の配置は、図２に示す各構成の配置と同様である。つまり、絶縁層４０１は、複数の第１のマイクロバンプ３０３を囲むように配置されている。
【００７４】
絶縁層４０１の製造方法を説明する。図５は、絶縁層４０１が形成される前の半導体装置１１を示している。図５では半導体装置１１の断面が示されている。
【００７５】
絶縁層４０１の製造工程において、第２の半導体層２１０の面２１０ａ側から、第２の半導体層２１０と、第２の配線層２２０と、第１の樹脂層３０４と、第１の配線層１２０とが順に掘り下げられる。これによって、第１の半導体層１１０の面１１０ｂが露出し、かつ溝９０１が形成される。半導体装置１１は、溝９０１を有する。溝９０１は、第２の半導体層２１０と、第２の配線層２２０と、第１の樹脂層３０４と、第１の配線層１２０とに渡って形成されている。
【００７６】
溝９０１は、第２の半導体層２１０の側面２１０ｃと、第２の配線層２２０の側面２２０ｃと、第１の樹脂層３０４の側面３０４ａと、第１の配線層１２０の側面１２０ｃと、第１の半導体層１１０の面１１０ｂとを含む。溝９０１を絶縁材料で埋めることにより、絶縁層４０１が形成される。つまり、絶縁層４０１は、溝９０１に配置されている。
【００７７】
第１の配線層１２０において、溝９０１は、第１の配線層１２０の面１２０ａと第１の配線層１２０の面１２０ｂとに開口している。つまり、溝９０１は、第１の配線層１２０の面１２０ａの開口部と第１の配線層１２０の面１２０ｂの開口部とを構成する。溝９０１が第１の配線層１２０の面１２０ｂのみに開口してもよい。つまり、溝９０１の底面の位置が第１の配線層１２０の面１２０ａと第１の配線層１２０の面１２０ｂとの間であってもよい。この場合、絶縁層４０１は第１の配線層１２０を貫通せず、かつ第１の配線層１２０の内部に到達している。
【００７８】
第２の実施形態によれば、半導体装置１１は、第１の基板１００と、第２の基板２００と、第１のパッド３０１と、第２のパッド３０２と、第１のマイクロバンプ３０３と、第１の樹脂層３０４と、絶縁層４０１とを有する。
【００７９】
第２の実施形態では、絶縁層４０１が配置されているため、第１の樹脂層３０４に侵入した外気中の水分が第１のマイクロバンプ３０３に到達しにくい。この結果、半導体装置１１は、第１の樹脂層３０４の吸湿による第１のマイクロバンプ３０３の変形を低減することができる。
【００８０】
第１の実施形態の半導体装置１０では、絶縁層４００と第１の配線層１２０との接着強度が低い場合がある。この場合、第１の樹脂層３０４に侵入した外気中の水分が絶縁層４００と第１の配線層１２０との境界に侵入する可能性がある。つまり、水分が、絶縁層４００と第１の配線層１２０との境界を含む経路を伝わる可能性がある。一方、第２の実施形態の半導体装置１１では、水分が伝わるための経路は、絶縁層４０１と第１の配線層１２０との境界と、絶縁層４０１と第１の半導体層１１０との境界とを含む。つまり、第２の実施形態の半導体装置１１では、水分が伝わるための経路が、第１の実施形態の半導体装置１０における経路よりも長い。このため、第１の樹脂層３０４に侵入した外気中の水分が第１のマイクロバンプ３０３により到達しにくい。この結果、半導体装置１１は、第１の樹脂層３０４の吸湿による第１のマイクロバンプ３０３の変形をより低減することができる。
【００８１】
（第３の実施形態）
図６は、本発明の第３の実施形態の半導体装置１２の構成を示している。図６では半導体装置１２の断面が示されている。半導体装置１２は、第１の基板１００と、第２の基板２００と、第１の接続部３００と、絶縁層４０２とを有する。
【００８２】
図６において、図１と異なる点を説明する。絶縁層４０２は、第２の基板２００と、第１の樹脂層３０４と、第１の配線層１２０とを貫通する。絶縁層４０２の一部は、第１の基板１００かつ第１の半導体層１１０の内部に配置されている。絶縁層４０２は、絶縁層４００を構成する絶縁材料と同様の絶縁材料で構成されている。
【００８３】
上記以外の点については、図６に示す構成は、図１に示す構成と同様である。
【００８４】
第１のマイクロバンプ３０３と第１の樹脂層３０４と絶縁層４０２とを通り、かつ第１の半導体層１１０の面１１０ａに平行な断面における各構成の配置は、図２に示す各構成の配置と同様である。つまり、絶縁層４０２は、複数の第１のマイクロバンプ３０３を囲むように配置されている。
【００８５】
絶縁層４０２の製造方法を説明する。図７は、絶縁層４０２が形成される前の半導体装置１２を示している。図７では半導体装置１２の断面が示されている。
【００８６】
絶縁層４０２の製造工程において、第２の半導体層２１０の面２１０ａ側から、第２の半導体層２１０と、第２の配線層２２０と、第１の樹脂層３０４と、第１の配線層１２０と、第１の半導体層１１０とが順に掘り下げられる。これによって、第１の半導体層１１０が露出し、かつ溝９０２が形成される。半導体装置１２は、溝９０２を有する。溝９０２は、第２の半導体層２１０と、第２の配線層２２０と、第１の樹脂層３０４と、第１の配線層１２０と、第１の半導体層１１０とに渡って形成されている。
【００８７】
溝９０２は、第２の半導体層２１０の側面２１０ｃと、第２の配線層２２０の側面２２０ｃと、第１の樹脂層３０４の側面３０４ａと、第１の配線層１２０の側面１２０ｃと、第１の半導体層１１０の側面１１０ｃと、第１の半導体層１１０の面１１０ｄとを含む。溝９０２を絶縁材料で埋めることにより、絶縁層４０２が形成される。つまり、絶縁層４０２は、溝９０２に配置されている。
【００８８】
第１の配線層１２０において、溝９０２は、第１の配線層１２０の面１２０ａと第１の配線層１２０の面１２０ｂとに開口している。つまり、溝９０２は、第１の配線層１２０の面１２０ａの開口部と第１の配線層１２０の面１２０ｂの開口部とを構成する。第１の半導体層１１０において、溝９０２は、第１の半導体層１１０の面１１０ｂに開口している。つまり、溝９０２は、第１の半導体層１１０の面１１０ｂの開口部を構成する。
【００８９】
第３の実施形態によれば、半導体装置１１は、第１の基板１００と、第２の基板２００と、第１のパッド３０１と、第２のパッド３０２と、第１のマイクロバンプ３０３と、第１の樹脂層３０４と、絶縁層４０２とを有する。
【００９０】
第３の実施形態では、絶縁層４０２が配置されているため、第１の樹脂層３０４に侵入した外気中の水分が第１のマイクロバンプ３０３に到達しにくい。この結果、半導体装置１２は、第１の樹脂層３０４の吸湿による第１のマイクロバンプ３０３の変形を低減することができる。
【００９１】
第３の実施形態の半導体装置１２では、水分が伝わるための経路が、第２の実施形態の半導体装置１１における経路よりも長い。このため、第１の樹脂層３０４に侵入した外気中の水分が第１のマイクロバンプ３０３により到達しにくい。この結果、半導体装置１２は、第１の樹脂層３０４の吸湿による第１のマイクロバンプ３０３の変形をより低減することができる。
【００９２】
（第４の実施形態）
図８は、本発明の第４の実施形態の半導体装置１３の構成を示している。図８では半導体装置１３の断面が示されている。半導体装置１３は、第１の基板１００と、第２の基板２００と、第１の接続部３００と、絶縁層４０３と、金属層４１０とを有する。
【００９３】
図８において、図１と異なる点を説明する。絶縁層４０３は、第２の基板２００と、第１の樹脂層３０４とを貫通する。絶縁層４０３は、第１の配線層１２０の面１２０ｂと接触する。絶縁層４０３は、絶縁層４００を構成する絶縁材料と同様の絶縁材料で構成されている。
【００９４】
金属層４１０は、絶縁層４０３の内部に配置されている。金属層４１０は、第２の基板２００を貫通する。金属層４１０の一部は、第１の樹脂層３０４の内部に配置されている。金属層４１０は、金属材料で構成されている。金属層４１０の側面と底面とは、絶縁層４０３と接触する。金属層４１０の底面は、第１の配線層１２０の面１２０ｂと接触してもよい。
【００９５】
金属層４１０の吸湿性は、絶縁層４０３の吸湿性よりも低い。このため、絶縁層４０３に水分が侵入した場合でも、その水分は金属層４１０を通過しにくい。つまり、第１の樹脂層３０４に侵入した外気中の水分が第１のマイクロバンプ３０３に到達しにくい。この結果、半導体装置１３は、第１の樹脂層３０４の吸湿による第１のマイクロバンプ３０３の変形を低減することができる。
【００９６】
上記以外の点については、図８に示す構成は、図１に示す構成と同様である。
【００９７】
図９は、図８の位置Ａ２における半導体装置１３の第１の断面１３ａを示している。第１の断面１３ａは、第１のマイクロバンプ３０３と第１の樹脂層３０４と絶縁層４０３と金属層４１０とを通り、かつ第１の半導体層１１０の面１１０ａに平行である。
【００９８】
第１の断面１３ａにおいて、絶縁層４０３と金属層４１０とは、複数の第１のマイクロバンプ３０３を囲むように配置されている。つまり、第１の断面１３ａにおいて、複数の第１のマイクロバンプ３０３は、絶縁層４０３と金属層４１０とによって囲まれている。第１の断面１３ａにおいて、絶縁層４０３と金属層４１０とに切れ目はない。金属層４１０が絶縁層４０３によって囲まれているため、金属層４１０は、第１の接続部３００を伝送する信号に影響を与えない。
【００９９】
第１の断面１３ａにおいて、絶縁層４０３は、金属層４１０を囲むように配置されている。つまり、第１の断面１３ａにおいて、金属層４１０は、絶縁層４０３によって囲まれている。
【０１００】
上記のように、金属層４１０は、金属材料を含む。金属層４１０は、第２の基板２００を貫通し、かつ第１の樹脂層３０４の内部に配置されている。第１の断面１３ａにおいて、金属層４１０は第１のマイクロバンプ３０３を囲む。第１の断面１３ａにおいて、絶縁層４０３は金属層４１０を囲む。
【０１０１】
同様に、第１のパッド３０１と第１の樹脂層３０４と絶縁層４０３とを通り、第１の半導体層１１０の面１１０ａに平行な断面において、金属層４１０は第１のマイクロバンプ３０３を囲み、かつ絶縁層４０３は金属層４１０を囲む。さらに、第２のパッド３０２と第１の樹脂層３０４と絶縁層４０３とを通り、第１の半導体層１１０の面１１０ａに平行な断面において、金属層４１０は第１のマイクロバンプ３０３を囲み、かつ絶縁層４０３は金属層４１０を囲む。
【０１０２】
金属層４１０の製造方法を説明する。図１０は、金属層４１０が形成される前の半導体装置１３を示している。図１０では半導体装置１３の断面が示されている。
【０１０３】
図３に示す溝９００が形成された後、溝９００の表面を覆うように絶縁材料が溝９００に付着する。これによって、絶縁層４０３が形成される。図１０は、絶縁層４０３が形成された後の半導体装置１３を示している。絶縁層４０３の表面は、溝９０３を構成する。溝９０３を金属材料で埋めることにより、金属層４１０が形成される。つまり、金属層４１０は、溝９０３に配置されている。
【０１０４】
第４の実施形態によれば、半導体装置１３は、第１の基板１００と、第２の基板２００と、第１のパッド３０１と、第２のパッド３０２と、第１のマイクロバンプ３０３と、第１の樹脂層３０４と、絶縁層４０３と、金属層４１０とを有する。
【０１０５】
第４の実施形態では、絶縁層４０３が配置されているため、第１の樹脂層３０４に侵入した外気中の水分が第１のマイクロバンプ３０３に到達しにくい。この結果、半導体装置１３は、第１の樹脂層３０４の吸湿による第１のマイクロバンプ３０３の変形を低減することができる。
【０１０６】
第４の実施形態では、金属層４１０が配置されているため、第１の樹脂層３０４に侵入した外気中の水分が第１のマイクロバンプ３０３により到達しにくい。この結果、半導体装置１３は、第１の樹脂層３０４の吸湿による第１のマイクロバンプ３０３の変形をより低減することができる。
【０１０７】
（第５の実施形態）
図１１は、本発明の第５の実施形態の半導体装置１４の構成を示している。図１１では半導体装置１４の断面が示されている。半導体装置１４は、第１の基板１００と、第２の基板２００と、第１の接続部３００と、絶縁層４０４と、金属層４１１とを有する。
【０１０８】
図１１において、図８と異なる点を説明する。絶縁層４０４は、第２の基板２００と、第１の樹脂層３０４と、第１の配線層１２０とを貫通する。絶縁層４０４の一部は、第１の基板１００の内部に配置されている。絶縁層４０４は、第１の半導体層１１０の面１１０ｂと接触する。絶縁層４０４は、絶縁層４００を構成する絶縁材料と同様の絶縁材料で構成されている。
【０１０９】
金属層４１１は、第２の基板２００と、第１の樹脂層３０４とを貫通する。金属層４１１の一部は、第１の基板１００かつ第１の配線層１２０の内部に配置されている。金属層４１１は、金属層４１０を構成する金属材料と同様の金属材料で構成されている。
【０１１０】
上記以外の点については、図１１に示す構成は、図８に示す構成と同様である。
【０１１１】
第１のマイクロバンプ３０３と第１の樹脂層３０４と絶縁層４０４と金属層４１１とを通り、かつ第１の半導体層１１０の面１１０ａに平行な断面における各構成の配置は、図９に示す各構成の配置と同様である。つまり、絶縁層４０４と金属層４１１とは、複数の第１のマイクロバンプ３０３を囲むように配置されている。絶縁層４０４は、金属層４１１を囲むように配置されている。
【０１１２】
図５に示す溝９０１が形成された後、溝９０１の表面を覆うように絶縁材料が溝９０１に付着する。これによって、絶縁層４０４が形成される。絶縁層４０４の表面によって構成される溝を金属材料で埋めることにより、金属層４１１が形成される。
【０１１３】
第５の実施形態によれば、半導体装置１４は、第１の基板１００と、第２の基板２００と、第１のパッド３０１と、第２のパッド３０２と、第１のマイクロバンプ３０３と、第１の樹脂層３０４と、絶縁層４０４と、金属層４１１とを有する。
【０１１４】
第５の実施形態では、絶縁層４０４が配置されているため、第１の樹脂層３０４に侵入した外気中の水分が第１のマイクロバンプ３０３に到達しにくい。この結果、半導体装置１４は、第１の樹脂層３０４の吸湿による第１のマイクロバンプ３０３の変形を低減することができる。
【０１１５】
第５の実施形態では、金属層４１１が配置されているため、第１の樹脂層３０４に侵入した外気中の水分が第１のマイクロバンプ３０３により到達しにくい。この結果、半導体装置１４は、第１の樹脂層３０４の吸湿による第１のマイクロバンプ３０３の変形をより低減することができる。
【０１１６】
第５の実施形態の半導体装置１４では、水分が伝わるための経路が、第４の実施形態の半導体装置１３における経路よりも長い。このため、第１の樹脂層３０４に侵入した外気中の水分が第１のマイクロバンプ３０３により到達しにくい。この結果、半導体装置１４は、第１の樹脂層３０４の吸湿による第１のマイクロバンプ３０３の変形をより低減することができる。
【０１１７】
（第６の実施形態）
図１２は、本発明の第６の実施形態の半導体装置１５の構成を示している。図１２では半導体装置１５の断面が示されている。半導体装置１５は、第１の基板１００と、第２の基板２００と、第１の接続部３００と、絶縁層４０５と、金属層４１２とを有する。
【０１１８】
図１２において、図８と異なる点を説明する。絶縁層４０５は、第２の基板２００と、第１の樹脂層３０４と、第１の配線層１２０とを貫通する。絶縁層４０５の一部は、第１の基板１００かつ第１の半導体層１１０の内部に配置されている。絶縁層４０５は、絶縁層４００を構成する絶縁材料と同様の絶縁材料で構成されている。
【０１１９】
金属層４１２は、第２の基板２００と、第１の樹脂層３０４と、第１の配線層１２０とを貫通する。金属層４１２の一部は、第１の基板１００かつ第１の半導体層１１０の内部に配置されている。金属層４１２は、金属層４１０を構成する金属材料と同様の金属材料で構成されている。
【０１２０】
上記以外の点については、図１２に示す構成は、図８に示す構成と同様である。
【０１２１】
第１のマイクロバンプ３０３と第１の樹脂層３０４と絶縁層４０５と金属層４１２とを通り、かつ第１の半導体層１１０の面１１０ａに平行な断面における各構成の配置は、図９に示す各構成の配置と同様である。つまり、絶縁層４０５と金属層４１２とは、複数の第１のマイクロバンプ３０３を囲むように配置されている。絶縁層４０５は、金属層４１２を囲むように配置されている。
【０１２２】
図７に示す溝９０２が形成された後、溝９０２の表面を覆うように絶縁材料が溝９０２に付着する。これによって、絶縁層４０５が形成される。絶縁層４０５の表面によって構成される溝を金属材料で埋めることにより、金属層４１２が形成される。
【０１２３】
第６の実施形態によれば、半導体装置１５は、第１の基板１００と、第２の基板２００と、第１のパッド３０１と、第２のパッド３０２と、第１のマイクロバンプ３０３と、第１の樹脂層３０４と、絶縁層４０５と、金属層４１２とを有する。
【０１２４】
第６の実施形態では、絶縁層４０５が配置されているため、第１の樹脂層３０４に侵入した外気中の水分が第１のマイクロバンプ３０３に到達しにくい。この結果、半導体装置１５は、第１の樹脂層３０４の吸湿による第１のマイクロバンプ３０３の変形を低減することができる。
【０１２５】
第６の実施形態では、金属層４１２が配置されているため、第１の樹脂層３０４に侵入した外気中の水分が第１のマイクロバンプ３０３により到達しにくい。この結果、半導体装置１５は、第１の樹脂層３０４の吸湿による第１のマイクロバンプ３０３の変形をより低減することができる。
【０１２６】
第６の実施形態の半導体装置１５では、水分が伝わるための経路が、第５の実施形態の半導体装置１４における経路よりも長い。このため、第１の樹脂層３０４に侵入した外気中の水分が第１のマイクロバンプ３０３により到達しにくい。この結果、半導体装置１５は、第１の樹脂層３０４の吸湿による第１のマイクロバンプ３０３の変形をより低減することができる。
【０１２７】
（第７の実施形態）
図１３は、本発明の第７の実施形態の半導体装置１６の構成を示している。図１３では半導体装置１６の断面が示されている。半導体装置１６は、第１の基板１００と、第２の基板２００と、第１の接続部３００と、絶縁層４００とを有する。
【０１２８】
図１３において、図１と異なる点を説明する。絶縁層４００は、半導体装置１６の端部（チップ端）に配置されている。つまり、絶縁層４００は、半導体装置１６の端部を含む。このため、絶縁層４００の側面４００ａが露出している。
【０１２９】
半導体装置１６の製造工程において、第１の基板１００と第２の基板２００とを含む基板に複数の半導体装置１６の構造が形成される。その後、半導体装置１６の端部の位置で基板が切断されることにより、それぞれの半導体装置１６が完成する。図１に示す半導体装置１０の製造工程においても、半導体装置１０の端部の位置で基板が切断されることにより、それぞれの半導体装置１０が完成する。
【０１３０】
図２に示すように、半導体装置１０において、絶縁層４００の外側に第１の樹脂層３０４等の構造が配置されている。一方、半導体装置１６において、絶縁層４００が半導体装置１６の端部に配置されているため、絶縁層４００の外側の構造が不要である。このため、半導体装置１６では、面積が低減される。この結果、半導体装置１６では、半導体装置１０と比較して、基板の単位面積当たり取得できる半導体装置の数が増加する。図１３では、半導体装置１６の横幅が半導体装置１０の横幅とほぼ同一である。しかし、絶縁層４００と第１のマイクロバンプ３０３との距離を小さくすることにより、半導体装置１６の横幅を半導体装置１０の横幅よりも小さくすることができる。
【０１３１】
上記以外の点については、図１３に示す構成は、図１に示す構成と同様である。
【０１３２】
絶縁層４００の代わりに、図４に示す絶縁層４０１が配置されてもよい。絶縁層４００の代わりに、図６に示す絶縁層４０２が配置されてもよい。絶縁層４００の代わりに、図８に示す絶縁層４０３と金属層４１０とが配置されてもよい。絶縁層４００の代わりに、図１１に示す絶縁層４０４と金属層４１１とが配置されてもよい。絶縁層４００の代わりに、図１２に示す絶縁層４０５と金属層４１２とが配置されてもよい。
【０１３３】
第７の実施形態によれば、半導体装置１６は、第１の基板１００と、第２の基板２００と、第１のパッド３０１と、第２のパッド３０２と、第１のマイクロバンプ３０３と、第１の樹脂層３０４と、絶縁層４００とを有する。
【０１３４】
第７の実施形態では、絶縁層４００が配置されているため、第１の樹脂層３０４に侵入した外気中の水分が第１のマイクロバンプ３０３に到達しにくい。この結果、半導体装置１６は、第１の樹脂層３０４の吸湿による第１のマイクロバンプ３０３の変形を低減することができる。
【０１３５】
（第８の実施形態）
図１４は、本発明の第８の実施形態の半導体装置１７の構成を示している。図１４では半導体装置１７の断面が示されている。半導体装置１７は、第１の基板１００と、第２の基板２０１と、第１の接続部３００と、絶縁層４００とを有する。第１の基板１００と第２の基板２０１とは、第１の接続部３００を介して接続されている。第１の基板１００と第２の基板２０１とは、第１の基板１００の厚さ方向Ｄｒ１に積層されている。
【０１３６】
図１４において、図１と異なる点を説明する。第２の基板２０１は、第２の半導体層２１１と、第２の配線層２２０とを有する。第２の半導体層２１１と第２の配線層２２０とは、第１の基板１００の厚さ方向Ｄｒ１に重なっている。また、第２の半導体層２１１と第２の配線層２２０とは互いに接触する。
【０１３７】
第２の半導体層２１１は、第２の半導体層２１０を構成する第２の半導体材料と同一の第２の半導体材料で構成されている。第２の半導体層２１１は、面２１１ａ（第５の面）と面２１１ｂ（第６の面）とを有する。第２の半導体層２１１の面２１１ａは、第２の基板２０１の主面の１つを構成する。第２の半導体層２１１の面２１１ａは第１の基板１００と対向する。第２の半導体層２１１の面２１１ａは、第１の接続部３００と接触する。第２の半導体層２１１の面２１１ｂは、第２の配線層２２０と接触する。
【０１３８】
第２の半導体層２１１は、第２の貫通ビア２１２を有する。図１４では複数の第２の貫通ビア２１２が存在するが、代表として１つの第２の貫通ビア２１２の符号が示されている。第２の貫通ビア２１２は、第２の半導体層２１１を貫通する。第２の貫通ビア２１２は、第２の配線層２２０の面２２０ａにおいて、第２のビア２２２と接触する。このため、第２の貫通ビア２１２は、第２の配線２２１と電気的に接続されている。第２の貫通ビア２１２は、第２の半導体層２１１の面２１１ａにおいて、第２のパッド３０２と接触する。
【０１３９】
第２の配線層２２０の面２２０ａは、第２の半導体層２１１の面２１１ｂと対向する。第２の配線層２２０の面２２０ａは、第２の半導体層２１１の面２１１ｂと接触する。第２の配線層２２０の面２２０ｂは第２の基板２０１の主面の１つを構成する。
【０１４０】
第２の半導体層２１１と第２の配線層２２０との少なくとも一方は、トランジスタ等の回路要素を有してもよい。
【０１４１】
第１の基板１００と第２の基板２０１とは、第１の配線層１２０と第２の半導体層２１１とが対向するように配置されている。
【０１４２】
第１の接続部３００は、第１の配線層１２０と第２の半導体層２１１との間に配置されている。第２のパッド３０２は、第２の半導体層２１１の面２１１ａに配置されている。第２のパッド３０２は、第２の半導体層２１１の面２１１ａにおいて、第２の貫通ビア２１２と接触する。このため、第２のパッド３０２は、第２の配線２２１と電気的に接続されている。
【０１４３】
上記のように、第２の半導体層２１１は、第２の半導体層２１１を貫通する第２の貫通ビア２１２を有する。第２のパッド３０２は、第２の半導体層２１１の面２１１ａ（第５の面）に配置され、かつ、第２の貫通ビア２１２を介して第２の配線２２１と電気的に接続されている。
【０１４４】
上記以外の点については、図１４に示す構成は、図１に示す構成と同様である。
【０１４５】
絶縁層４００の代わりに、図４に示す絶縁層４０１が配置されてもよい。絶縁層４００の代わりに、図６に示す絶縁層４０２が配置されてもよい。絶縁層４００の代わりに、図８に示す絶縁層４０３と金属層４１０とが配置されてもよい。絶縁層４００の代わりに、図１１に示す絶縁層４０４と金属層４１１とが配置されてもよい。絶縁層４００の代わりに、図１２に示す絶縁層４０５と金属層４１２とが配置されてもよい。
【０１４６】
第１の実施形態の半導体装置１０では、第２のパッド３０２は、第２の配線層２２０の面２２０ｂに配置されている。第８の実施形態の半導体装置１７では、第２のパッド３０２は、第２の半導体層２１１の面２１１ａに配置されている。したがって、本発明の各態様の半導体装置では、第２のパッドは、第２の半導体層の第５の面または第２の配線層の第８の面に配置されていればよい。
【０１４７】
本発明の各態様の半導体装置は、第２の貫通ビア２１２に対応する構成を有していなくてもよい。
【０１４８】
第８の実施形態によれば、半導体装置１７は、第１の基板１００と、第２の基板２０１と、第１のパッド３０１と、第２のパッド３０２と、第１のマイクロバンプ３０３と、第１の樹脂層３０４と、絶縁層４００とを有する。
【０１４９】
第８の実施形態では、絶縁層４００が配置されているため、第１の樹脂層３０４に侵入した外気中の水分が第１のマイクロバンプ３０３に到達しにくい。この結果、半導体装置１７は、第１の樹脂層３０４の吸湿による第１のマイクロバンプ３０３の変形を低減することができる。
【０１５０】
（第９の実施形態）
図１５は、本発明の第９の実施形態の半導体装置１８の構成を示している。図１５では半導体装置１８の断面が示されている。半導体装置１８は、第１の基板１０１と、第２の基板２００と、第１の接続部３００と、絶縁層４００とを有する。第１の基板１０１と第２の基板２００とは、第１の接続部３００を介して接続されている。第１の基板１０１と第２の基板２００とは、第１の基板１０１の厚さ方向Ｄｒ１に積層されている。
【０１５１】
図１５において、図１と異なる点を説明する。第１の基板１０１は、第１の半導体層１１１と、第１の配線層１２０とを有する。第１の半導体層１１１と第１の配線層１２０とは、第１の基板１０１の厚さ方向Ｄｒ１に重なっている。また、第１の半導体層１１１と第１の配線層１２０とは互いに接触する。
【０１５２】
第１の半導体層１１１は、第１の半導体層１１０を構成する第１の半導体材料と同一の第１の半導体材料で構成されている。第１の半導体層１１１は、面１１１ａ（第１の面）と面１１１ｂ（第２の面）とを有する。第１の半導体層１１１の面１１１ａは、第１の基板１０１の主面の１つを構成する。第１の半導体層１１１の面１１１ａは第２の基板２００と対向する。第１の半導体層１１１の面１１１ａは、第１の接続部３００と接触する。第１の半導体層１１１の面１１１ｂは、第１の配線層１２０と接触する。
【０１５３】
第１の半導体層１１１は、第１の貫通ビア１１２を有する。図１５では複数の第１の貫通ビア１１２が存在するが、代表として１つの第１の貫通ビア１１２の符号が示されている。第１の貫通ビア１１２は、第１の半導体層１１１を貫通する。第１の貫通ビア１１２は、第１の配線層１２０の面１２０ａにおいて、第１のビア１２２と接触する。このため、第１の貫通ビア１１２は、第１の配線１２１と電気的に接続されている。第１の貫通ビア１１２は、第１の半導体層１１１の面１１１ａにおいて、第１のパッド３０１と接触する。
【０１５４】
第１の配線層１２０の面１２０ａは、第１の半導体層１１１の面１１１ｂと対向する。第１の配線層１２０の面１２０ａは、第１の半導体層１１１の面１１１ｂと接触する。第１の配線層１２０の面１２０ｂは第１の基板１０１の主面の１つを構成する。
【０１５５】
第１の半導体層１１１と第１の配線層１２０との少なくとも一方は、トランジスタ等の回路要素を有してもよい。
【０１５６】
第１の基板１０１と第２の基板２００とは、第１の半導体層１１１と第２の配線層２２０とが対向するように配置されている。
【０１５７】
第１の接続部３００は、第１の半導体層１１１と第２の配線層２２０との間に配置されている。第１のパッド３０１は、第１の半導体層１１１の面１１１ａに配置されている。第１のパッド３０１は、第１の半導体層１１１の面１１１ａにおいて、第１の貫通ビア１１２と接触する。このため、第１のパッド３０１は、第１の配線１２１と電気的に接続されている。
【０１５８】
上記のように、第１の半導体層１１１は、第１の半導体層１１１を貫通する第１の貫通ビア１１２を有する。第１のパッド３０１は、第１の半導体層１１１の面１１１ａ（第１の面）に配置され、かつ、第１の貫通ビア１１２を介して第１の配線１２１と電気的に接続されている。
【０１５９】
上記以外の点については、図１５に示す構成は、図１に示す構成と同様である。
【０１６０】
絶縁層４００の代わりに、図４に示す絶縁層４０１が配置されてもよい。絶縁層４００の代わりに、図６に示す絶縁層４０２が配置されてもよい。絶縁層４００の代わりに、図８に示す絶縁層４０３と金属層４１０とが配置されてもよい。絶縁層４００の代わりに、図１１に示す絶縁層４０４と金属層４１１とが配置されてもよい。絶縁層４００の代わりに、図１２に示す絶縁層４０５と金属層４１２とが配置されてもよい。
【０１６１】
図４に示すように、第１のパッド３０１が第１の配線層１２０の面１２０ｂ（第４の面）に配置されている場合、絶縁層４０１が配置される溝９０１は第１の配線層１２０の面１２０ｂに開口している。一方、半導体装置１８において、図４に示す絶縁層４０１が配置され、かつ第１のパッド３０１が第１の半導体層１１１の面１１１ａ（第１の面）に配置されている場合、絶縁層４０１が配置される溝は第１の半導体層１１１の面１１１ａに開口している。
【０１６２】
絶縁層４００は、半導体装置１８の端部に配置されてもよい。第２の基板２００の代わりに、図１４に示す第２の基板２０１が配置されてもよい。
【０１６３】
第１の実施形態の半導体装置１０では、第１のパッド３０１は、第１の配線層１２０の面１２０ｂに配置されている。第９の実施形態の半導体装置１８では、第１のパッド３０１は、第１の半導体層１１１の面１１１ａに配置されている。したがって、本発明の各態様の半導体装置では、第１のパッドは、第１の半導体層の第１の面または第１の配線層の第４の面に配置されていればよい。
【０１６４】
本発明の各態様の半導体装置は、第１の貫通ビア１１２に対応する構成を有していなくてもよい。
【０１６５】
第９の実施形態によれば、半導体装置１８は、第１の基板１０１と、第２の基板２００と、第１のパッド３０１と、第２のパッド３０２と、第１のマイクロバンプ３０３と、第１の樹脂層３０４と、絶縁層４００とを有する。
【０１６６】
第９の実施形態では、絶縁層４００が配置されているため、第１の樹脂層３０４に侵入した外気中の水分が第１のマイクロバンプ３０３に到達しにくい。この結果、半導体装置１８は、第１の樹脂層３０４の吸湿による第１のマイクロバンプ３０３の変形を低減することができる。
【０１６７】
（第１０の実施形態）
図１６は、本発明の第１０の実施形態の半導体装置１９の構成を示している。図１６では半導体装置１９の断面が示されている。半導体装置１９は、第１の基板１００と、第２の基板２０２と、第１の接続部３００と、絶縁層４０６と、第３の基板５００と、第２の接続部６００とを有する。第１の基板１００と第２の基板２０２とは、第１の接続部３００を介して接続されている。第１の基板１００と第２の基板２０２とは、第１の基板１００の厚さ方向Ｄｒ１に積層されている。第２の基板２０２と第３の基板５００とは、第２の接続部６００を介して接続されている。第２の基板２０２と第３の基板５００とは、第１の基板１００の厚さ方向Ｄｒ１に積層されている。
【０１６８】
図１６において、図１または図１４と異なる点を説明する。第２の基板２０２は、第２の半導体層２１１と、第２の配線層２２０とを有する。図１６では、第２の半導体層２１１と第２の配線層２２０との配置が、図１４における第２の半導体層２１１と第２の配線層２２０との配置と異なる。
【０１６９】
第２の半導体層２１１の面２１１ａは第３の基板５００と対向する。第２の半導体層２１１の面２１１ａは、第２の接続部６００と接触する。第２の半導体層２１１の面２１１ｂは、第２の配線層２２０と接触する。
【０１７０】
第１の基板１００と第２の基板２０２とは、第１の配線層１２０と第２の配線層２２０とが対向するように配置されている。
【０１７１】
第３の基板５００は、第３の半導体層５１０と、第３の配線層５２０とを有する。第３の半導体層５１０と第３の配線層５２０とは、第１の基板１００の厚さ方向Ｄｒ１に重なっている。また、第３の半導体層５１０と第３の配線層５２０とは互いに接触する。
【０１７２】
第３の半導体層５１０は、第３の半導体材料で構成されている。第３の半導体材料は、第１の半導体層１１０を構成する第１の半導体材料または第２の半導体層２１０を構成する第２の半導体材料と同一である。あるいは、第３の半導体材料は、第１の半導体材料および第２の半導体材料と異なる。例えば、第３の半導体材料は、シリコン（Ｓｉ）である。第３の半導体層５１０は、面５１０ａ（第９の面）と面５１０ｂ（第２の面）とを有する。第３の半導体層５１０の面５１０ａは、第３の基板５００の主面の１つを構成する。第３の半導体層５１０の面５１０ａは第２の基板２０２と対向する。第３の半導体層５１０の面５１０ａは、第２の接続部６００と接触する。第３の半導体層５１０の面５１０ｂは、第３の配線層５２０と接触する。
【０１７３】
第３の半導体層５１０は、第３の貫通ビア５１２を有する。図１６では複数の第３の貫通ビア５１２が存在するが、代表として１つの第３の貫通ビア５１２の符号が示されている。第３の貫通ビア５１２は、第３の半導体層５１０を貫通する。第３の貫通ビア５１２は、第３の配線層５２０の面５２０ａにおいて、第３のビア５２２と接触する。このため、第３の貫通ビア５１２は、第３の配線５２１と電気的に接続されている。第３の貫通ビア５１２は、第３の半導体層５１０の面５１０ａにおいて、第４のパッド６０２と接触する。
【０１７４】
第３の配線層５２０は、第３の配線５２１と、第３のビア５２２と、第３の層間絶縁膜５２３とを有する。図１６では複数の第３の配線５２１が存在するが、代表として１つの第３の配線５２１の符号が示されている。図１６では複数の第３のビア５２２が存在するが、代表として１つの第３のビア５２２の符号が示されている。
【０１７５】
第３の配線層５２０は、面５２０ａ（第１１の面）と面５２０ｂ（第１２の面）とを有する。第３の配線層５２０の面５２０ａは、第３の半導体層５１０の面５１０ｂと対向する。第３の配線層５２０の面５２０ａは、第３の半導体層５１０の面５１０ｂと接触する。第３の配線層５２０の面５２０ｂは第３の基板５００の主面の１つを構成する。
【０１７６】
第３の配線５２１と第３のビア５２２とは、第３の導電材料で構成されている。第３の導電材料は、第１の配線１２１と第１のビア１２２とを構成する第１の導電材料または第２の配線２２１と第２のビア２２２とを構成する第２の導電材料と同一である。あるいは、第３の導電材料は、第１の導電材料および第２の導電材料と異なる。例えば、第３の導電材料は、アルミニウム（Ａｌ）および銅（Ｃｕ）等の金属である。第３の配線５２１と第３のビア５２２とが、互いに異なる導電材料で構成されてもよい。第３の配線５２１は、配線パターンが形成された薄膜である。第３の配線５２１は、信号を伝送する。１層のみの第３の配線５２１が配置されてもよいし、複数層の第３の配線５２１が配置されてもよい。図１６に示す例では、２層の第３の配線５２１が配置されている。
【０１７７】
第３のビア５２２は、異なる層の第３の配線５２１を接続する。第３の配線層５２０において、第３の配線５２１および第３のビア５２２以外の部分は、第３の層間絶縁膜５２３で構成されている。第３の層間絶縁膜５２３は、第３の絶縁材料で構成されている。第３の絶縁材料は、第１の層間絶縁膜１２３を構成する第１の絶縁材料または第２の層間絶縁膜２２３を構成する第２の絶縁材料と同一である。あるいは、第３の絶縁材料は、第１の絶縁材料および第２の絶縁材料と異なる。例えば、第３の絶縁材料は、二酸化珪素（ＳｉＯ２）である。
【０１７８】
第３の半導体層５１０と第３の配線層５２０との少なくとも一方は、トランジスタ等の回路要素を有してもよい。
【０１７９】
上記のように、第３の基板５００は、第３の半導体層５１０と第３の配線層５２０とを有する。第３の半導体層５１０は、面５１０ａ（第９の面）と面５１０ｂ（第１０の面）とを有し、かつ第３の半導体材料を含む。第３の配線層５２０は、面５２０ａ（第１１の面）と面５２０ｂ（第１２の面）と第３の配線５２１とを有し、かつ面５２０ａは第３の半導体層５１０の面５１０ｂと対向する。
【０１８０】
第２の基板２０２と第３の基板５００とは、第２の半導体層２１１と第３の半導体層５１０とが対向するように配置されている。
【０１８１】
第２の接続部６００は、第２の半導体層２１１と第３の半導体層５１０との間に配置されている。第２の接続部６００は、第２の配線２２１と第３の配線５２１とを電気的に接続する。第２の接続部６００は、第３のパッド６０１と、第４のパッド６０２と、第２のマイクロバンプ６０３と、第２の樹脂層６０４とを有する。図１６では複数の第３のパッド６０１が存在するが、代表として１つの第３のパッド６０１の符号が示されている。図１６では複数の第４のパッド６０２が存在するが、代表として１つの第４のパッド６０２の符号が示されている。図１６では複数の第２のマイクロバンプ６０３が存在するが、代表として１つの第２のマイクロバンプ６０３の符号が示されている。
【０１８２】
第３のパッド６０１は、導電材料で構成されている。第３のパッド６０１を構成する導電材料は、第１の配線１２１と第１のビア１２２とを構成する第１の導電材料、第２の配線２２１と第２のビア２２２とを構成する第２の導電材料、および第３の配線５２１と第３のビア５２２とを構成する第３の導電材料のいずれか１つと同一である。あるいは、第３のパッド６０１を構成する導電材料は、第１の導電材料、第２の導電材料、および第３の導電材料と異なる。例えば、第３のパッド６０１を構成する導電材料は、金（Ａｕ）、銅（Ｃｕ）、およびニッケル（Ｎｉ）等の金属である。
【０１８３】
第３のパッド６０１は、薄膜である。第３のパッド６０１は、第２の半導体層２１１の面２１１ａに配置されている。第３のパッド６０１は、第２の半導体層２１１の面２１１ａにおいて、第２の貫通ビア２１２と接触する。このため、第３のパッド６０１は、第２の配線２２１と電気的に接続されている。
【０１８４】
第４のパッド６０２は、導電材料で構成されている。第４のパッド６０２を構成する導電材料は、第１の配線１２１と第１のビア１２２とを構成する第１の導電材料、第２の配線２２１と第２のビア２２２とを構成する第２の導電材料、および第３の配線５２１と第３のビア５２２とを構成する第３の導電材料のいずれか１つと同一である。あるいは、第４のパッド６０２を構成する導電材料は、第１の導電材料、第２の導電材料、および第３の導電材料と異なる。例えば、第４のパッド６０２を構成する導電材料は、金（Ａｕ）、銅（Ｃｕ）、およびニッケル（Ｎｉ）等の金属である。
【０１８５】
第４のパッド６０２は、薄膜である。第４のパッド６０２は、第３の半導体層５１０の面５１０ａに配置されている。第４のパッド６０２は、第３の半導体層５１０の面５１０ａにおいて、第３の貫通ビア５１２と接触する。このため、第４のパッド６０２は、第３の配線５２１と電気的に接続されている。
【０１８６】
第２のマイクロバンプ６０３は、導電材料で構成されている。第２のマイクロバンプ６０３を構成する導電材料は、第１の配線１２１と第１のビア１２２とを構成する第１の導電材料、第２の配線２２１と第２のビア２２２とを構成する第２の導電材料、および第３の配線５２１と第３のビア５２２とを構成する第３の導電材料のいずれか１つと同一である。あるいは、第２のマイクロバンプ６０３を構成する導電材料は、第１の導電材料、第２の導電材料、および第３の導電材料と異なる。例えば、第２のマイクロバンプ６０３を構成する導電材料は、金（Ａｕ）、銅（Ｃｕ）、およびニッケル（Ｎｉ）等の金属である。
【０１８７】
第２のマイクロバンプ６０３は、柱状の構造体である。第２のマイクロバンプ６０３は、球状の構造体であってもよい。第２のマイクロバンプ６０３は、第３のパッド６０１と第４のパッド６０２との間に配置され、かつ第３のパッド６０１および第４のパッド６０２と電気的に接続されている。上記の構成により、第３のパッド６０１と、第４のパッド６０２と、第２のマイクロバンプ６０３とは、第２の配線２２１および第３の配線５２１と電気的に接続され、かつ第２の基板２０２と第３の基板５００との間で信号を伝送する。
【０１８８】
第２の樹脂層６０４は、第２の半導体層２１１と第３の半導体層５１０との間に配置されている。第２の樹脂層６０４は、第２の樹脂材料で構成されている。第２の樹脂材料は、第１の樹脂層３０４を構成する第１の樹脂材料と同一である。あるいは、第２の樹脂材料は、第１の樹脂材料と異なる。例えば、第１の樹脂材料は、アンダーフィル樹脂である。第２の樹脂層６０４は、第３のパッド６０１と、第４のパッド６０２と、第２のマイクロバンプ６０３との表面を覆う。
【０１８９】
上記のように、第３のパッド６０１は、第２の半導体層２１１の面２１１ａ（第５の面）に配置され、かつ第２の配線２２１と電気的に接続されている。第４のパッド６０２は、第３の半導体層５１０の面５１０ａ（第９の面）に配置され、かつ第３の配線５２１と電気的に接続されている。第２のマイクロバンプ６０３は、第２の基板２０２と第３の基板５００との間に配置され、かつ第３のパッド６０１および第４のパッド６０２と電気的に接続されている。第２の樹脂層６０４は、第２の基板２０２と第３の基板５００との間に配置され、かつ第３のパッド６０１と第４のパッド６０２と第２のマイクロバンプ６０３とに接触する。第２の樹脂層６０４は、第２の樹脂材料を含む。
【０１９０】
絶縁層４０６は、第３の基板５００と第２の基板２００と第１の樹脂層３０４とを貫通する。絶縁層４０６は、絶縁層４００を構成する絶縁材料と同様の絶縁材料で構成されている。絶縁層４０６は、第１の樹脂層３０４および第２の樹脂層６０４よりも吸湿性が低い絶縁材料を含む。絶縁層４０６の吸湿率は、第１の樹脂層３０４の吸湿率および第２の樹脂層６０４の吸湿率よりも小さい。
【０１９１】
上記以外の点については、図１６に示す構成は、図１または図１４に示す構成と同様である。
【０１９２】
図１７は、図１６の位置Ａ３における半導体装置１９の第２の断面１９ａを示している。第２の断面１９ａは、第２のマイクロバンプ６０３と第２の樹脂層６０４と絶縁層４０６とを通り、かつ第１の半導体層１１０の面１１０ａに平行である。
【０１９３】
図１７に示すように、半導体装置１９は、複数の第２のマイクロバンプ６０３を有する。複数の第２のマイクロバンプ６０３は、第２の断面１９ａにおいて、中心部を含む回路形成領域に配置されている。例えば、複数の第２のマイクロバンプ６０３は、行列状に配置されている。第２のマイクロバンプ６０３の断面形状は、円である。第２のマイクロバンプ６０３の断面形状は、多角形であってもよい。
【０１９４】
第２の断面１９ａにおいて、絶縁層４０６は、複数の第２のマイクロバンプ６０３を囲むように配置されている。つまり、第２の断面１９ａにおいて、複数の第２のマイクロバンプ６０３は、絶縁層４０６によって囲まれている。第２の断面１９ａにおいて、絶縁層４０６に切れ目はない。
【０１９５】
上記のように、絶縁層４０６は、第１の樹脂層３０４および第２の樹脂層６０４よりも吸湿性が低い絶縁材料を含む。絶縁層４０６は、第３の基板５００と第２の基板２００と第１の樹脂層３０４とを貫通する。第２のマイクロバンプ６０３と第２の樹脂層６０４と絶縁層４０６とを通り、第１の半導体層１１０の面１１０ａ（第１の面）に平行な第２の断面１９ａにおいて、絶縁層４０６は第２のマイクロバンプ６０３を囲む。
【０１９６】
同様に、第３のパッド６０１と第２の樹脂層６０４と絶縁層４０６とを通り、第１の半導体層１１０の面１１０ａに平行な断面において、絶縁層４０６は第２のマイクロバンプ６０３を囲む。さらに、第４のパッド６０２と第２の樹脂層６０４と絶縁層４０６とを通り、第１の半導体層１１０の面１１０ａに平行な断面において、絶縁層４０６は第２のマイクロバンプ６０３を囲む。
【０１９７】
半導体装置１９のチップ端において、第２の樹脂層６０４は露出している。つまり、半導体装置１９のチップ端において、第２の樹脂層６０４は外気に触れている。外気中の水分が第２の樹脂層６０４に侵入する。絶縁層４０６の吸湿性が低いため、水分は絶縁層４０６に侵入しにくい。また、絶縁層４０６が第２の樹脂層６０４を貫通しているため、チップ端から第２のマイクロバンプ６０３までの経路が絶縁層４０６によって遮られる。このため、第２の樹脂層６０４に侵入した外気中の水分が第２のマイクロバンプ６０３に到達しにくい。この結果、半導体装置１９は、第２の樹脂層６０４の吸湿による第２のマイクロバンプ６０３の変形を低減することができる。
【０１９８】
絶縁層４０６の製造方法を説明する。図１８は、絶縁層４０６が形成される前の半導体装置１９を示している。図１８では半導体装置１９の断面が示されている。
【０１９９】
絶縁層４０６の製造工程において、第３の配線層５２０の面５２０ｂ側から、第３の配線層５２０と、第３の半導体層５１０と、第２の樹脂層６０４と、第２の半導体層２１１と、第２の配線層２２０と、第１の樹脂層３０４とが順に掘り下げられる。これによって、第１の配線層１２０の面１２０ｂが露出し、かつ溝９０４が形成される。半導体装置１９は、溝９０４を有する。溝９０４は、第３の配線層５２０と、第３の半導体層５１０と、第２の樹脂層６０４と、第２の半導体層２１１と、第２の配線層２２０と、第１の樹脂層３０４とに渡って形成されている。
【０２００】
溝９０４は、第３の配線層５２０の側面５２０ｃと、第３の半導体層５１０の側面５１０ｃと、第２の樹脂層６０４の側面６０４ａと、第２の半導体層２１１の側面２１１ｃと、第２の配線層２２０の側面２２０ｃと、第１の樹脂層３０４の側面３０４ａと、第１の配線層１２０の面１２０ｂとを含む。溝９０４を絶縁材料で埋めることにより、絶縁層４０６が形成される。つまり、絶縁層４０６は、溝９０４に配置されている。
【０２０１】
絶縁層４０６は、第１の配線層１２０を貫通してもよい。絶縁層４０６の内部に金属層が配置されてもよい。絶縁層４０６は、半導体装置１９の端部に配置されてもよい。第１の基板１００の代わりに、図１５に示す第１の基板１０１が配置されてもよい。
【０２０２】
図１６に示すように、第２のパッド３０２は第２の配線層２２０の面２２０ｂ（第８の面）に配置され、かつ第３のパッド６０１は第２の半導体層２１１の面２１１ａ（第５の面）に配置される。第２の半導体層２１１が第１の接続部３００と接触し、かつ第２の配線層２２０が第２の接続部６００と接触してもよい。この場合、第２のパッド３０２は第２の半導体層２１１の面２１１ａ（第５の面）に配置され、かつ第３のパッド６０１は第２の配線層２２０の面２２０ｂ（第８の面）に配置される。したがって、本発明の各態様の半導体装置では、第３のパッドは、第２の配線層の第８の面または第２の半導体層の第５の面に配置されていればよい。第２のパッドが第２の半導体層の第５の面に配置される場合、第３のパッドは第２の配線層の第８の面に配置される。第２のパッドが第２の配線層の第８の面に配置される場合、第３のパッドは第２の半導体層の第５の面に配置される。
【０２０３】
図１６に示すように、第４のパッド６０２は第３の半導体層５１０の面５１０ａ（第９の面）に配置される。第３の半導体層５１０と第３の配線層５２０との位置関係が逆であってもよい。つまり、第３の配線層５２０が第１の接続部３００と接触してもよい。この場合、第４のパッド６０２は、第３の配線層５２０の面５２０ｂ（第１２の面）に配置される。したがって、本発明の各態様の半導体装置では、第４のパッドは、第３の半導体層の第９の面または第３の配線層の第１２の面に配置されていればよい。
【０２０４】
本発明の各態様の半導体装置は、第３の貫通ビア５１２と第３のビア５２２との少なくとも１つに対応する構成を有していなくてもよい。
【０２０５】
本発明の各態様の半導体装置は、４つ以上の基板を有し、かつ３つ以上の接続部を有してもよい。半導体装置が４つ以上の基板を有する場合、その半導体装置は、半導体装置１０と半導体装置１１と半導体装置１２と半導体装置１３と半導体装置１４と半導体装置１５と半導体装置１６と半導体装置１７と半導体装置１８とのいずれか１つの構造と同様の構造を含む。半導体装置が４つ以上の基板を有する場合、その半導体装置は、半導体装置１９と同様の構造を含んでもよい。
【０２０６】
第１０の実施形態によれば、半導体装置１９は、第１の基板１００と、第２の基板２０２と、第１のパッド３０１と、第２のパッド３０２と、第１のマイクロバンプ３０３と、第１の樹脂層３０４と、絶縁層４０６とを有する。さらに、半導体装置１９は、第３の基板５００と、第３のパッド６０１と、第４のパッド６０２と、第２のマイクロバンプ６０３と、第２の樹脂層６０４とを有する。
【０２０７】
第１０の実施形態では、絶縁層４０６が配置されているため、第１の樹脂層３０４に侵入した外気中の水分が第１のマイクロバンプ３０３に到達しにくい。この結果、半導体装置１９は、第１の樹脂層３０４の吸湿による第１のマイクロバンプ３０３の変形を低減することができる。
【０２０８】
第１０の実施形態では、絶縁層４０６が配置されているため、第２の樹脂層６０４に侵入した外気中の水分が第２のマイクロバンプ６０３に到達しにくい。この結果、半導体装置１９は、第２の樹脂層６０４の吸湿による第２のマイクロバンプ６０３の変形を低減することができる。
【０２０９】
（第１１の実施形態）
図１９は、本発明の第１１の実施形態の半導体装置２０の構成を示している。図１９では半導体装置２０の断面が示されている。半導体装置２０は、第１の基板１００と、第２の基板２０３と、第１の接続部３００と、絶縁層４００と、マイクロレンズＭＬと、カラーフィルタＣＦとを有する。第１の基板１００と第２の基板２０３とは、第１の接続部３００を介して接続されている。第１の基板１００と第２の基板２０３とは、第１の基板１００の厚さ方向Ｄｒ１に積層されている。半導体装置２０は、固体撮像装置である。
【０２１０】
図１９において、図１と異なる点を説明する。第２の基板２０３は、第２の半導体層２１３と、第２の配線層２２０とを有する。第２の半導体層２１３と第２の配線層２２０とは、第１の基板１００の厚さ方向Ｄｒ１に重なっている。また、第２の半導体層２１３と第２の配線層２２０とは互いに接触する。
【０２１１】
第２の半導体層２１３は、第２の半導体層２１０を構成する第２の半導体材料と同一の第２の半導体材料で構成されている。第２の半導体層２１３は、面２１３ａ（第５の面）と面２１３ｂ（第６の面）とを有する。第２の半導体層２１３の面２１３ａは、第２の基板２００の主面の１つを構成する。第２の半導体層２１３の面２１３ａは、カラーフィルタＣＦと接触する。第２の半導体層２１３の面２１３ｂは、第２の配線層２２０と接触する。
【０２１２】
第２の半導体層２１３は、光電変換部２１４を有する。例えば、光電変換部２１４は、第２の半導体層２１３を構成する第２の半導体材料とは不純物濃度が異なる半導体材料で構成されている。
【０２１３】
第２の半導体層２１３の面２１３ａにカラーフィルタＣＦが配置されている。カラーフィルタＣＦ上にマイクロレンズＭＬが配置されている。
【０２１４】
半導体装置２０の光学的前方に配置された撮像レンズを通過した、被写体からの光がマイクロレンズＭＬに入射する。マイクロレンズＭＬは、撮像レンズを透過した光を結像する。カラーフィルタＣＦは、所定の色に対応した波長の光を透過させる。
【０２１５】
マイクロレンズＭＬとカラーフィルタＣＦとを透過した光は、第２の半導体層２１３に入射する。第２の半導体層２１３に入射した光は、第２の半導体層２１３内を進んで光電変換部２１４に入射する。光電変換部２１４は、入射した光を信号に変換する。
【０２１６】
上記以外の点については、図１９に示す構成は、図１に示す構成と同様である。
【０２１７】
第１１の実施形態では、絶縁層４００が配置されているため、第１の樹脂層３０４に侵入した外気中の水分が第１のマイクロバンプ３０３に到達しにくい。この結果、半導体装置２０は、第１の樹脂層３０４の吸湿による第１のマイクロバンプ３０３の変形を低減することができる。
【０２１８】
以上、本発明の好ましい実施形態を説明したが、本発明はこれら実施形態およびその変形例に限定されることはない。本発明の趣旨を逸脱しない範囲で、構成の付加、省略、置換、およびその他の変更が可能である。また、本発明は前述した説明によって限定されることはなく、添付のクレームの範囲によってのみ限定される。
【産業上の利用可能性】
【０２１９】
本発明の各実施形態によれば、半導体装置は、樹脂層の吸湿によるマイクロバンプの変形を低減することができる。
【符号の説明】
【０２２０】
１０，１１，１２，１３，１４，１５，１６，１７，１８，１９，２０，１０１０  半導体装置
１００，１０１，１１００  第１の基板
１１０，１１１，１１１０  第１の半導体層
１１２  第１の貫通ビア
１２０，１１２０  第１の配線層
１２１，１１２１  第１の配線
１２２，１１２２  第１のビア
１２３，１１２３  第１の層間絶縁膜
２００，２０１，２０２，２０３，１２００  第２の基板
２１０，２１１，２１３，１２１０  第２の半導体層
２１２  第２の貫通ビア
２１４  光電変換部
２２０，１２２０  第２の配線層
２２１，１２２１  第２の配線
２２２，１２２２  第２のビア
２２３，１２２３  第２の層間絶縁膜
３００  第１の接続部
３０１，１３０１  第１のパッド
３０２，１３０２  第２のパッド
３０３  第１のマイクロバンプ
３０４  第１の樹脂層
４００，４０１，４０２，４０３，４０４，４０５，４０６  絶縁層
４１０，４１１，４１２  金属層
５００  第３の基板
５１０  第３の半導体層
５１２  第３の貫通ビア
５２０  第３の配線層
５２１  第３の配線
５２２  第３のビア
５２３  第３の層間絶縁膜
６００  第２の接続部
６０１  第３のパッド
６０２  第４のパッド
６０３  第２のマイクロバンプ
６０４  第２の樹脂層
９００，９０１，９０２，９０３，９０４  溝
１３００  接続部
１３０３  マイクロバンプ
１３０４  樹脂層
ＭＬ  マイクロレンズ
ＣＦ  カラーフィルタ
【図１】
2017002200.tif 000003
【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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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【国際調査報告】
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