(57)【要約】【課題】上面及び下面から半導体チップに電気的に接続可能で、製造工程を簡略化すること。【解決手段】本発明は、上面にパッド電極１２が形成された第１半導体チップ１０と、第１半導体チップ１０の上面及び側面を被覆し下面が露出されるように第１半導体チップ１０を封止する樹脂部４０と、樹脂部４０の上面と下面との間を連通し、樹脂部４０から上面及び下面が露出し側面の少なくとも一部は被覆された柱状電極３０と、パッド電極と柱状電極３０とを接続し、一端が柱状電極３０の下面から露出するように一部分が柱状電極３２に埋め込まれ、残りの部分は樹脂部４０に被覆されたボンディングワイヤ３２と、を具備する半導体装置及びその製造方法である。【選択図】図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
上面にパッド電極が形成された第１半導体チップと、
該第１半導体チップの上面及び側面を被覆し下面が露出されるように前記第１半導体チップを封止する樹脂部と、
前記樹脂部の上面と下面との間を連通し、前記樹脂部から上面及び下面が露出し側面の少なくとも一部は被覆された柱状電極と、
前記パッド電極と柱状電極とを接続し、一端が前記柱状電極の下面から露出するように一部分が前記柱状電極に埋め込まれ、残りの部分は前記樹脂部に被覆されたボンディングワイヤと、
を具備することを特徴とする半導体装置。
【請求項２】
前記柱状電極の側面は前記樹脂部に囲ま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】
前記柱状電極の外側の側面は前記樹脂部から露出し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４】
前記柱状電極の上面及び下面に金属膜を具備することを特徴とする請求項１から３のいずれか一項記載の半導体装置。
【請求項５】
前記第１半導体チップ上にフリップチップボンディングされ、下面及び側面が前記樹脂部により被覆され、上面が樹脂前記部から露出する第２半導体チップを具備することを特徴とする請求項１から４のいずれか一項記載の半導体装置。
【請求項６】
前記柱状電極は、銅または半田からなることを特徴とする請求項１から５のいずれか一項記載の半導体装置。
【請求項７】
複数の前記第１半導体チップを、上下の前記第１半導体チップに対応する前記柱状電極が重なるように積層されたことを特徴とする請求項１から６のいずれか一項記載の半導体装置。
【請求項８】
支持板上に、上面にパッド電極が形成された第１半導体チップを配置する工程と、
前記パッド電極と前記支持板の上面とをボンディングワイヤを用い接続する工程と、
前記支持板上に、前記ボンディングワイヤの一部分が埋め込まれた柱状電極と、前記第１半導体チップ、前記柱状電極及び前記ボンディングワイヤの残りの部分が封止され、前記柱状電極の上面が露出する樹脂部と、を形成する工程と、
前記支持板を除去する工程と、
前記樹脂部を前記第１半導体チップ間で切断し個片化する工程と、
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９】
前記第１半導体チップ上に第２半導体チップをフリップチップボンディングする工程を有し、
前記柱状電極と前記樹脂部とを形成する工程は、前記第２半導体チップの上面が露出するよう前記樹脂部を形成する工程を含むことを特徴とする請求項８記載の半導体装置の製造方法。
【請求項１０】
前記柱状電極と前記樹脂部とを形成する工程は、
前記柱状電極を形成すべき貫通孔を有する前記樹脂部を形成する工程と、
前記貫通孔内に前記柱状電極を形成する工程と、を含むことを特徴とする請求項８記載の半導体装置の製造方法。
【請求項１１】
前記柱状電極と前記樹脂部とを形成する工程は、
前記支持板の上に前記ボンディングワイヤの一部分を埋め込むように前記柱状電極を形成する工程と、
前記第１半導体チップ、前記ボンディングワイヤの残りの部分及び前記柱状電極を封止するように樹脂部を形成する工程と、
前記柱状電極の上面が露出するように、前記樹脂部の上面を研削または研磨する工程と、を含むことを特徴とする請求項８記載の半導体装置の製造方法。
【請求項１２】
上面にパッド電極が形成された半導体ウエハに溝を形成する工程と、
前記パッド電極と前記溝の下面とをボンディングワイヤを用い接続する工程と、
前記半導体ウエハ上に、前記ボンディングワイヤの一部分が埋め込まれた柱状電極と、前記第１半導体チップ、前記柱状電極及び前記ボンディングワイヤの残りの部分が封止され前記溝を埋め込み前記柱状電極の上面が露出する樹脂部と、を形成する工程と、
前記半導体ウエハの下面を前記柱状電極の下面が露出するように研削または研磨し前記半導体ウエハから第１半導体チップを形成する工程と、
前記溝において前記樹脂部を切断し、前記第１半導体チップを個片化する工程と、
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１３】
前記半導体ウエハ上に第２半導体チップをフリップチップボンディングする工程を有し、
前記柱状電極と前記樹脂部とを形成する工程は、前記第２半導体チップの上面が露出するよう前記樹脂部を形成する工程を含むことを特徴とする請求項１２記載の半導体装置の製造方法。
【請求項１４】
前記柱状電極と前記樹脂部とを形成する工程は、
前記柱状電極を形成すべき貫通孔を有する前記樹脂部を形成する工程と、
前記貫通孔内に前記柱状電極を形成する工程と、を含むことを特徴とする請求項１２記載の半導体装置の製造方法。
【請求項１５】
前記柱状電極と前記樹脂部とを形成する工程は、
前記溝の下面上に前記ボンディングワイヤの一部分を埋め込むように前記柱状電極を形成する工程と、
前記第１半導体チップ、前記ボンディングワイヤの残りの部分及び前記柱状電極を封止するように樹脂部を形成する工程と、
前記柱状電極の上面が露出するように、前記樹脂部の上面を研削または研磨する工程と、を含むことを特徴とする請求項１２記載の半導体装置の製造方法。
【請求項１６】
前記柱状電極と前記樹脂部とを形成する工程は、異なる前記第１半導体チップとなるべきパット電極から前記溝の下面にそれぞれ接続された複数のボンディングワイヤを埋め込み前記柱状電極を形成する工程を含み、
前記第１半導体チップを個片化する工程は、前記複数のボンディングワイヤがそれぞれ前記異なる第１半導体チップに帰属するように前記柱状電極を切断する工程を含むことを特徴とする請求項１２記載の半導体装置の製造方法。
【請求項１７】
前記柱状電極と前記樹脂部とを形成する工程は、異なる前記第１半導体チップとなるべきパット電極から溝の下面にそれぞれ接続された複数のボンディングワイヤをそれぞれ異なる柱状電極で埋め込むように前記柱状電極を形成する工程を含み、
前記第１半導体チップを個片化する工程は、前記異なる柱状電極がそれぞれ前記異なる第１半導体チップに帰属するように切断する工程を含むことを特徴とする請求項１２記載の半導体装置の製造方法。
【請求項１８】
前記柱状電極の形成はメッキ法を用いることを特徴とする請求項８から１７のいずれか一項記載の半導体装置の製造方法。
【請求項１９】
複数の前記第１半導体チップを、上下の前記第１半導体チップに対応する柱状電極が重なるように積層する工程を具備することを特徴とする請求項８から１８のいずれか一項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関し、特に樹脂部に封止された半導体チップを有する半導体装置及びその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
実装密度の縮小のため複数の半導体チップを積層する技術が開発されている。効率よく半導体チップを積層するためには、半導体チップの上面と下面から半導体チップの表面に形成された回路と電気的に接続できることが好ましい。半導体チップに貫通電極を設けることにより半導体チップの上面と下面から回路に接続することができる。しかし、半導体チップに貫通電極を設けることは製造プロセス上容易ではない。
【０００３】
そこで、半導体チップの側部に樹脂を設け樹脂に貫通電極を設けることが考えられる。特許文献１には、ウエハ表面にダイシング溝を形成し、スタッドバンプで貫通電極を形成する。半導体チップとスタッドバンプとはボンディングワイヤで接続する。貫通電極及び半導体チップを樹脂で封止する。その後、ウエハを背面から研削することにより、上面および下面が露出した貫通電極を形成する技術が開示されている。
【０００４】
特許文献２には、ウエハ表面にダイシング溝を形成し、溝内を樹脂で埋め込む。樹脂に貫通孔を形成する。回路と貫通孔とを配線を用い接続する。貫通孔内に貫通電極を形成する。その後、ウエハを背面から研削することにより、上面および下面が露出した貫通電極を形成する技術が開示されている。
【特許文献１】特開２００３−１７４１２０号公報
【特許文献２】特開２００３−７９０９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
特許文献１に係る技術においては、スタッドバンプで貫通電極を形成するため、高い貫通電極が形成し難い。また、スタッドバンプを複数積層するため、製造工数が増大し製造コストが増大してしまう。特許文献２に係る技術においては、貫通電極と回路との接続のための配線を形成するため、製造工数が増え製造コストが増大してしまう。
【０００６】
本発明は、上記課題に鑑みなされたものであり、上面及び下面から半導体チップに電気的に接続可能で、製造工程を簡略化することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明は、上面にパッド電極が形成された第１半導体チップと、該第１半導体チップの上面及び側面を被覆し下面が露出されるように前記第１半導体チップを封止する樹脂部と、前記樹脂部の上面と下面との間を連通し、前記樹脂部から上面及び下面が露出し側面の少なくとも一部は被覆された柱状電極と、前記パッド電極と柱状電極とを接続し、一端が前記柱状電極の下面から露出するように一部分が前記柱状電極に埋め込まれ、残りの部分は前記樹脂部に被覆されたボンディングワイヤと、を具備することを特徴とする半導体装置である。本発明によれば、第１半導体チップに電気的に接続された柱状電極が樹脂部の上面と下面に露出しているため、上面と下面とから第１半導体チップに電気的に接続することができる。また、ボンディングワイヤで第１半導体チップと柱状電極とを接続するため、製造工程が簡単で製造コストを削減することができる。
【０００８】
上記構成において、前記柱状電極の側面は前記樹脂部に囲まれている構成とすることができる。この構成によれば、樹脂部の強度を保つことができる。
【０００９】
上記構成において、前記柱状電極の外側の側面は前記樹脂部から露出している構成とすることができる。この構成によれば、側面から第１半導体チップに電気的に接続することができる。
【００１０】
上記構成において、前記柱状電極の上面及び下面に金属膜を具備する構成とすることができる。
【００１１】
上記構成において、前記第１半導体チップ上にフリップチップボンディングされ、下面及び側面が前記樹脂部により被覆され、上面が前記樹脂部から露出する第２半導体チップを具備する構成とすることができる。この構成によれば、半導体チップの実装密度を向上させることができる。
【００１２】
上記構成において、前記柱状電極は、銅または半田からなる構成とすることができる。
【００１３】
上記構成において、複数の前記第１半導体チップを、上下の前記第１半導体チップに対応する前記柱状電極が重なるように積層された構成とすることができる。この構成によれば、複数の半導体チップを積層することができる。よって、半導体チップの実装密度を向上させることができる。
【００１４】
本発明は、支持板上に、上面にパッド電極が形成された第１半導体チップを配置する工程と、前記パッド電極と前記支持板の上面とをボンディングワイヤを用い接続する工程と、前記支持板上に、前記ボンディングワイヤの一部分が埋め込まれた柱状電極と、前記第１半導体チップ、前記柱状電極及び前記ボンディングワイヤの残りの部分が封止され、前記柱状電極の上面が露出する樹脂部と、を形成する工程と、前記支持板を除去する工程と、前記樹脂部を前記第１半導体チップ間で切断し個片化する工程と、を有する半導体装置の製造方法である。本発明によれば、柱状電極とパッド電極との接続をボンディングワイヤを用い行うため、製造コストを削減することができる。
【００１５】
上記構成において、前記第１半導体チップ上に第２半導体チップをフリップチップボンディングする工程を有し、前記柱状電極と前記樹脂部とを形成する工程は、前記第２半導体チップの上面が露出するよう前記樹脂部を形成する工程を含む構成とすることができる。この構成によれば、半導体チップの実装密度を向上させることができる。
【００１６】
上記構成において、前記柱状電極と前記樹脂部とを形成する工程は、前記柱状電極を形成すべき貫通孔を有する前記樹脂部を形成する工程と、前記貫通孔内に前記柱状電極を形成する工程と、を含む構成とすることができる。この構成によれば、樹脂部をマスクに柱状電極を形成するため、製造工程を削減することができる。
【００１７】
上記構成において、前記柱状電極と前記樹脂部とを形成する工程は、前記支持板の上に前記ボンディングワイヤの一部分を埋め込むように前記柱状電極を形成する工程と、前記第１半導体チップ、前記ボンディングワイヤの残りの部分及び前記柱状電極を封止するように樹脂部を形成する工程と、前記柱状電極の上面が露出するように、前記樹脂部の上面を研削または研磨する工程と、を含む構成とすることができる。
【００１８】
本発明は、上面にパッド電極が形成された半導体ウエハに溝を形成する工程と、前記パッド電極と前記溝の下面とをボンディングワイヤを用い接続する工程と、前記半導体ウエハ上に、前記ボンディングワイヤの一部分が埋め込まれた柱状電極と、前記第１半導体チップ、前記柱状電極及び前記ボンディングワイヤの残りの部分が封止され前記溝を埋め込み前記柱状電極の上面が露出する樹脂部と、を形成する工程と、前記半導体ウエハの下面を前記柱状電極の下面が露出するように研削または研磨し前記半導体ウエハから第１半導体チップを形成する工程と、前記溝において前記樹脂部を切断し、前記第１半導体チップを個片化する工程と、を有する半導体装置の製造方法である。本発明によれば、半導体ウエハから第１半導体チップを形成するため、第１半導体チップを配列する工程を省略することができる。よって、製造コストを削減することができる。
【００１９】
上記構成において、前記半導体ウエハ上に第２半導体チップをフリップチップボンディングする工程を有し、前記柱状電極と前記樹脂部とを形成する工程は、前記第２半導体チップの上面が露出するよう前記樹脂部を形成する工程を含む構成とすることができる。この構成によれば、半導体チップの実装密度を向上させることができる。
【００２０】
上記構成において、前記柱状電極と前記樹脂部とを形成する工程は、前記柱状電極を形成すべき貫通孔を有する前記樹脂部を形成する工程と、前記貫通孔内に前記柱状電極を形成する工程と、を含む構成とすることができる。この構成によれば、樹脂部をマスクに柱状電極を形成するため、製造工程を削減することができる。
【００２１】
上記構成において、前記柱状電極と前記樹脂部とを形成する工程は、前記溝の下面上に前記ボンディングワイヤの一部分を埋め込むように前記柱状電極を形成する工程と、前記第１半導体チップ、前記ボンディングワイヤの残りの部分及び前記柱状電極を封止するように樹脂部を形成する工程と、前記柱状電極の上面が露出するように、前記樹脂部の上面を研削または研磨する工程と、を含む構成とすることができる。
【００２２】
上記構成において、前記柱状電極と前記樹脂部とを形成する工程は、異なる前記第１半導体チップとなるべきパット電極から前記溝の下面にそれぞれ接続された複数のボンディングワイヤを埋め込み前記柱状電極を形成する工程を含み、前記第１半導体チップを個片化する工程は、前記複数のボンディングワイヤがそれぞれ前記異なる第１半導体チップに帰属するように前記柱状電極を切断する工程を含む構成とすることができる。
【００２３】
上記構成において、前記柱状電極と前記樹脂部とを形成する工程は、異なる前記第１半導体チップとなるべきパット電極から溝の下面にそれぞれ接続された複数のボンディングワイヤをそれぞれ異なる柱状電極で埋め込むように前記柱状電極を形成する工程を含み、前記第１半導体チップを個片化する工程は、前記異なる柱状電極がそれぞれ前記異なる第１半導体チップに帰属するように切断する工程を含む構成とすることができる。
【００２４】
上記構成において、前記柱状電極の形成はメッキ法を用いる構成とすることができる。この構成によれば、ボンディングワイヤを柱状電極に簡単に埋め込むことができる。
【００２５】
上記構成において、複数の前記第１半導体チップを、上下の前記第１半導体チップに対応する柱状電極が重なるように積層する工程を具備する構成とすることができる。この構成によれば、半導体チップの実装密度を向上させることができる。
【発明の効果】
【００２６】
本発明によれば、第１半導体チップに電気的に接続した柱状電極が樹脂部の上面と下面に露出しているため、上面と下面とから第１半導体チップに電気的に接続することができる。また、ボンディングワイヤで第１半導体チップと柱状電極とを接続するため、製造工程が簡単で製造コストを削減することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２７】
以下、図面を用い本発明に係る実施例について説明する。
【実施例１】
【００２８】
図１（ａ）から図３（ｄ）を用い、実施例１に係る半導体装置の製造方法について説明する。図１（ａ）を参照に、Ｓｉ（シリコン）基板５１上にＡｌ（アルミニウム）表面層５２を形成し、Ｓｉ基板５１と表面層５２からなる支持板５０を形成する。支持板５０の基板５１は他の材料の基板でもよく、平坦な表面を有し、研削しやすい材料であることが好ましい。表面層５２はボンディングワイヤが接続できる導電性の材料が好ましい。表面層５２上にダイ付け材５４を用い、上面（回路が形成されている表面）にパッド電極１２が形成された第１半導体チップ１０を配置し固着する。パッド電極１２と表面層５２とをボンディングワイヤ３２を用い接続する。
【００２９】
図１（ｂ）を参照に、第１半導体チップ１０及びボンディングワイヤ３２を覆うようにフォトレジスト６０を塗布する。図１（ｃ）を参照に、露光現像することにより、ボンディングワイヤ３２の一部分が含まれるように開口部６２を形成する。図１（ｄ）を参照に、表面層５２を介し給電する電解メッキ法を用い、開口部６２内にＣｕ(銅）からなる柱状電極３０を形成する。これにより、柱状電極３０はボンディングワイヤ３２の一端が柱状電極３０の下面に露出するようにボンディングワイヤ３２の一部分を埋め込むことができる。
【００３０】
図２（ａ）及び図２（ｂ）を参照に、フォトレジスト６０を除去した後、支持板５０上に、第１半導体チップ１０、柱状電極３０及びボンディングワイヤ３２の残りの部分を封止するように樹脂部４０を形成する。樹脂部４０は、熱硬化型エポキシ樹脂を用い、支持板５０を金型に配置し加熱加圧することにより形成する。または、液状の樹脂をスピンコートし、加熱することにより形成する。図２（ｃ）を参照に、樹脂部４０の上面を柱状電極３０の上面が露出するまで研削する。
【００３１】
図３(ａ)を参照に、支持板５０、ダイ付け材５４及び第１半導体チップ１０の裏面を研削により除去する。これにより、柱状電極３０の上面及び下面は樹脂部４０から露出する。図３（ｂ）を参照に、柱状電極３０の上面及び下面にＮｉ（ニッケル）層及びＡｕ（金）層からなる金属層３４を無電解メッキ法を用い形成する。金属層３４は柱状電極３０上に半田等を形成した際のバリアとして機能する。図３（ｃ）を参照に、ダイシング法を用い、柱状電極３０の側面が露出するように樹脂部４０を第１半導体チップ１０間において切断し、第１半導体チップ１０を個片化する。以上により実施例１に係る半導体装置が完成する。樹脂部４０の切断は、図３（ｄ）の変形例を参照に、柱状電極３０の側面が露出しないように樹脂部４０を切断してもよい。
【００３２】
図４（ａ）は実施例１に係る半導体装置の断面図、図４（ｂ）は平面図である。実施例１に係る半導体装置は、第１半導体チップ１０の上面に回路と電気的に接続されるパッド電極１２が形成されている。樹脂部４０は第１半導体チップ１０の上面及び側面を被覆し下面が露出されるように第１半導体チップ１０を封止している。柱状電極３０は、樹脂部４０の上面と下面との間を連通し、樹脂部４０から上面、下面及び外側の側面が露出し、内側の側面は樹脂部４０に被覆されている。ボンディングワイヤ３２は、パッド電極１２と柱状電極３０とを接続し、一端が柱状電極３０の下面から露出するように一部分が柱状電極３０に埋め込まれ、残りの部分は樹脂部４０に被覆されている。
【００３３】
また、図５（ａ）は実施例１の変形例に係る半導体装置の断面図、図５（ｂ）は平面図である。実施例１の変形例に係る半導体装置は、実施例１に係る半導体装置に対し、柱状電極３０の側面が樹脂部４０で囲まれている。その他の構成は実施例１の図４（ａ）及び図４（ｂ）と同じであり説明を省略する。
【００３４】
実施例１及びその変形例によれば、第１半導体チップ１０に電気的に接続した柱状電極３０が樹脂部４０の上面と下面に露出しているため、上面と下面とから第１半導体チップ１０に電気的に接続することができる。これにより、実施例６で説明するように半導体装置を積層することが可能となる。また、積層する前の試験も容易となる。柱状電極３０が樹脂部４０に設けられているため、半導体チップに貫通電極を設けなくともよい。
【００３５】
実施例１のように、柱状電極３０の外側の側面が樹脂部４０から露出されている場合、上面及び下面だけでなく側面からも第１半導体チップ１０に接続することもできる。一方、実施例１の変形例のように、柱状電極３０の側面が樹脂部４０に囲まれている場合、樹脂部４０の強度を保つことができる。
【００３６】
ボンディングワイヤ３２の一部分が柱状電極３０に埋め込まれていれば、第１半導体チップ１０と柱状電極３０とを電気的接続することができる。しかしながら、ボンディングワイヤ３２の一端が柱状電極３０の下面から露出するようにボンディングワイヤ３２を柱状電極３０に埋め込むことが好ましい。
【００３７】
図１（ａ）のように、パッド電極１２と支持板５０の上面とをボンディングワイヤ３２を用い接続する。図１（ｂ）から図２（ｃ）のように、支持板５０上に、柱状電極３０と樹脂部４０とを形成する。柱状電極３０は、ボンディングワイヤ３２の一部分が埋め込まれている。樹脂部４０は、第１半導体チップ１０、柱状電極３０及びボンディングワイヤ３２の残りの部分を封止しており、柱状電極３０の上面は樹脂部４０から露出している。図３（ａ）のように、支持板５０、ダイ付け材５４及び第１半導体チップ１０の裏面を研削によりを除去する。以上の製造方法により、柱状電極３０は例えばメッキ法等を用い形成できる。このため、特許文献１のようにスタッドバンプを用いる技術に比べ、製造コストを削減することができる。また、柱状電極３０とパッド電極１２との接続をボンディングワイヤ３２を用い行うため、特許文献２のように、配線を形成する工程を省略できる。よって製造コストを削減することができる。
【００３８】
柱状電極３０及び樹脂部４０の形成方法は以下である。図１（ｄ）のように、支持板５０の上にボンディングワイヤ３２の一部分を埋め込むように柱状電極３０を形成する。図２（ｂ）のように、第１半導体チップ１０、ボンディングワイヤ３２の残りの部分及び柱状電極３０が封止されるように樹脂部４０を形成する。図２（ｃ）のように、柱状電極３０の上面が露出するように、樹脂部４０の上面を研削する。以上により、柱状電極３０及び樹脂部４０を形成することができる。
【実施例２】
【００３９】
実施例２は、柱状電極を形成するためのマスクを樹脂部として用いる例である。図６（ａ）から図６（ｄ）を用い、実施例２に係る半導体装置の製造方法について説明する。図６（ａ）を参照に、実施例１の図１（ａ）の工程を行った後、第１半導体チップ１０及びボンディングワイヤ３２を覆うように感光性の熱硬化エポキシ樹脂をスピンコートし樹脂部４０ａを形成する。図６（ｂ）を参照に、露光現像することにより樹脂部４０ａにボンディングワイヤ３２の一部分を含む貫通孔４８を形成する。熱処理することにより樹脂部４０ａを硬化させる。図６（ｃ）を参照に、表面層５２を介し電流を供給することにより、貫通孔４８内にＣｕからなる柱状電極３０を電解メッキ法を用い形成する。図６（ｄ）を参照に、実施例１の図３（ａ）と同様に、支持板５０、ダイ付け材５４及び第１半導体チップ１０の裏面を研削し除去する。その後、実施例１の図３（ｂ）及び図３（ｃ）の工程を行うことにより実施例２に係る半導体装置が完成する。
【００４０】
実施例２によれば、図６（ａ）及び図６（ｂ）のように、柱状電極を形成すべき貫通孔４８を有する樹脂部４０ａを形成し、図６（ｃ）のように、貫通孔４８内に柱状電極３０を形成する。これにより、柱状電極３０及び樹脂部４０ａの形成している。よって、実施例１に比べ、図２（ａ）のフォトレジスト６０の剥離工程、図２（ｂ）の樹脂部４０の形成工程、図２（ｃ）の樹脂部４０の研削工程が不要となる。よって、製造工程を削減することができる。しかしながら、実施例２では、樹脂部４０ａを感光性でスピンコートが可能な樹脂を用いることが求められる。このため、樹脂部４０ａの材料選択の余地が小さくなる。よって、樹脂部４０の材料選択の余地（例えば樹脂のコストや物性等の選択の余地）を大きくする場合は、実施例１を用いることが好ましい。
【実施例３】
【００４１】
実施例３は第１半導体チップ１０上に第２半導体チップをフリップチップボンディング（以下ＦＣＢ）する例である。図７（ａ）から図８（ｃ）を用い、実施例３に係る半導体装置の製造方法について説明する。図７（ａ）を参照に、実施例１の図１（ａ）と同様な工程を行う。ボンディングワイヤ３２は、第１半導体チップ１０の外側に２列に配列するように形成する。図８（ａ）において、２つのボンディングワイヤ３２が重ねって図示されているが、後述する図９（ｃ）のように、図８（ａ）の奥行き方向に離間して設けられている。
【００４２】
図７（ｂ）を参照に、実施例１の図１（ｂ）から図２（ａ）と同様に、支持板５０上にボンディングワイヤ３２の一部が埋め込まれるように柱状電極３０を形成する。図７（ｃ）を参照に、第１半導体チップ１０に第２半導体チップ２２及び２４をＦＣＢする。これにより、第１半導体チップ１０の上面に形成されたパッド電極１６と第２半導体チップ２２、２４の下面（回路が形成された面）に形成されたパッド電極２６とがバンプ５６により接続される。図７（ｄ）を参照に、実施例１の図２（ｂ）と同様に、第１半導体チップ１０、第２半導体チップ２２、２４、柱状電極３０及びボンディングワイヤ３２を封止するように、樹脂部４０を形成する。
【００４３】
図８（ａ）を参照に、樹脂部４０及び第２半導体チップ２２及び２４を第２半導体チップ２２、２４の上面及び柱状電極３０の上面が露出するように研削する。図８（ｂ）を参照に、実施例１の図２（ｂ）と同じように、支持板５０、ダイ付け材５４及び第１半導体チップ１０の裏面を研削により除去する。これにより、柱状電極３０の下面と第１半導体チップ１０の下面とが露出する。図８（ｃ）を参照に、実施例１の図２（ｃ）と同じように、柱状電極３０の上面及び下面に金属層３４を形成する。その後、実施例１の図３（ｃ）または図３（ｄ）と同様に樹脂部４０をダイシング法により切断し実施例３に係る半導体装置が完成する。
【００４４】
図９（ａ）は実施例３に係る半導体装置の断面図、図９（ｂ）は実施例３の変形例に係る断面図、図９（ｃ）は実施例３の変形例に係る半導体装置の樹脂部４０を透過した平面図である。図９（ｄ）は実施例３のさらなる変形例に係る半導体装置の樹脂部４０を透過した平面図である。図９（ａ）のように、外側の柱状電極３０の側面を樹脂部４０から露出することもできるし、図９（ｂ）のように柱状電極３０の側面を樹脂部４０で囲むこともできる。図９（ｃ）を参照に、パッド電極１２と柱状電極３０とはボンディングワイヤ３２を用い適宜接続することができる。さらに、図９（ｄ）のように、柱状電極３０は図８（ａ）の奥行き方向に、第１半導体チップ１０に対して、内側の列と外側の列とに交互に設けられていてもよい。
【００４５】
実施例３によれば、第２半導体チップ２２及び２４は、第１半導体チップ１０上にＦＣＢされ、下面及び側面が樹脂部４０により被覆され、上面が樹脂部４０から露出している。このように、第２半導体チップ２２及び２４は第１半導体チップ１０に形成された配線（不図示）を介し、柱状電極３０と電気的に接続することができる。これにより、柱状電極３０の上面及び下面から第１半導体チップ１０に加え、第２半導体チップ２２及び２４と電気的に接続することができる。よって、半導体チップの実装密度を向上させることができる。
【００４６】
また、図７（ｃ）のように、第１半導体チップ１０上に第２半導体チップ２２及び２４をＦＣＢする。図８（ａ）のように、第２半導体チップ２２及び２４の上面が露出するよう樹脂部４０を形成する。第２半導体チップ２２及び２４を樹脂部４０から露出させる際、図８（ａ）のように、樹脂部４０とともに第２半導体チップ２２及び２４の上面を研削することが好ましい。半導体チップをＦＣＢする場合、半導体チップのハンドリングが難しいため、半導体チップの厚さは１００μｍ以下にすることが難しい。実施例３によれば、樹脂部４０とともに第２半導体チップ２２及び２４の上面を研削するため、第２半導体チップ２２及び２４の膜厚を薄くすることができる。よって、半導体チップの実装密度を向上させることができる。
【００４７】
実施例３では１つの第１半導体チップ１０対し第２半導体チップ２２、２４を２つＦＣＢしているが、１つまたは３つ以上をＦＣＢしてもよい。実施例１または実施例２に係る半導体装置において、実施例３のように、柱状電極３０を第１半導体チップ１０の外側に２列以上形成してもよい。
【実施例４】
【００４８】
実施例４は支持板を用いず半導体ウエハを用い半導体装置を製造する例である。図１０（ａ）から図１３（ｃ）を用い、実施例４に係る半導体装置の製造方法について説明する。図１０（ａ）を参照に、上面（回路が形成されている面）にパッド電極１６が形成された半導体ウエハ１１に溝１８を形成する。溝１８はハーフダイシングすることにより形成し、幅ｗ１が例えば１２０μｍ、深さｔ１が例えば１００μｍである。また、後述するように、溝１８は半導体ウエハ１１から第１半導体チップ１０が形成できるように、回路（不図示）の周辺に格子状に形成する。
【００４９】
図１０（ｂ）を参照に、溝１８の下面にＡｌからなる導電層３３を蒸着する。導電層３３はボンディングワイヤを接続可能で、導電性を有することが好ましい。図１０（ｃ）を参照に、半導体ウエハ１１上に第２半導体チップ２０をＦＣＢする。これにより、半導体ウエハ１１の上面に形成されたパッド電極１６と第２半導体チップ２０の下面（回路の形成された面）に形成されたパッド電極２６とがバンプ５６により接続される。
【００５０】
図１１（ａ）を参照に、溝１８の両側のパッド電極１２と溝１８の下面の導電層３３とをボンディングワイヤ３２を用い接続する。図１１（ｂ）を参照に、実施例１の図２（ｂ）と同様に、第２半導体チップ２０及びボンディングワイヤ３２を封止し、溝１８を埋め込むように感光性でスピンコートが可能な樹脂を用いて樹脂部４０ａを形成する。図１１（ｃ）を参照に、第２半導体チップ２０及び樹脂部４０ａを研削する。これにより、第２半導体チップ２０の上面が露出する。
【００５１】
図１２（ａ）を参照に、半導体ウエハ１１の溝１８上に樹脂部４０ａにボンディングワイヤ３２の一部分を含む貫通孔４２を形成する。図１２（ｂ）を参照に、導電層３３を介し電流を供給することにより、貫通孔４２内にＣｕからなる柱状電極３０を電解メッキ法を用い形成する。このとき、導電層３３は格子状に形成されているため、半導体ウエハ１１の周辺からメッキ用の電流を供給することができる。図１２（ｃ）を参照に、樹脂部４０ａと柱状電極３０の上面とが平坦になるように、第２半導体チップ２０及び樹脂部４０ａを研削する。なお、図１２（ｂ）において、樹脂部４０ａと柱状電極３０との上面の段差が問題とならない程度であれば図１２（ｃ）は行わなくてもよい。
【００５２】
図１３（ａ）を参照に、半導体ウエハ１１の下面を、柱状電極３０の下面が露出するように研削する。これにより、半導体ウエハ１１から互いに分離した第１半導体チップ１０が形成される。図１３（ｂ）を参照に、柱状電極３０の上面及び下面に、Ｎｉ層及びＣｕ層からなる金属層３４を無電解メッキ法を用い形成する。図１３（ｃ）を参照に、溝１８において、柱状電極３０及び樹脂部４０ａを切断する。これにより、第１半導体チップ１０が個片化される。第１半導体チップ１０の個片化はダイシング法を用い、図１０（ａ）において、ハーフダイシングしたブレードより幅の狭いブレードを用いる。
【００５３】
図１４は実施例４に係る半導体装置の樹脂部を透過した平面図である。柱状電極３０を切断しているため、柱状電極３０の外側の側面を樹脂部４０ａから露出させることができる。
【００５４】
実施例４によれば、図１０（ａ）のように、上面にパッド電極１２が形成された半導体ウエハ１１に溝１８を形成する。図１１（ａ）のように、パッド電極１２と溝１８の下面とをボンディングワイヤ３２を用い接続する。図１１（ｂ）から図１２（ｃ）のように、柱状電極３０と樹脂部４０ａとを形成する。柱状電極３０は、溝１８上にボンディングワイヤ３２の一部分が埋め込まれるように形成される。樹脂部４０ａは、第１半導体チップ１０、柱状電極３０及びボンディングワイヤ３２の残りの部分を封止し、柱状電極３０の上面が露出するように形成されている。図１３（ａ）のように、半導体ウエハ１１の下面を柱状電極３０の下面が露出するように研削し半導体ウエハ１１から第１半導体チップ１０を形成する。以上のように、実施例１から実施例３のように支持板５０を用いずとも、半導体ウエハ１１に溝１８を形成することにより、半導体装置を製造することもできる。実施例１から実施例３によれば、第１半導体チップ１０を支持板５０上に配列する工程が必要であるが、実施例４においては、この工程を省略することができる。
【００５５】
実施例４において、第１半導体チップ１０上に第２半導体チップ２０をＦＣＢしなくともよい。また、１つの第１半導体チップ１０に対し２以上の第２半導体チップをＦＢＣしてもよい。
【００５６】
実施例４においては、実施例２と同様に柱状電極３０と樹脂部４０ａとを形成している。すなわち、図１１（ｂ）から図１２（ａ）のように、柱状電極３０を形成すべき貫通孔４２を有する樹脂部４０ａを形成し、図１２（ｂ）及び図１２（ｃ）のように、貫通孔４２内に柱状電極３０を形成している。
【００５７】
しかしながら、実施例１と同様に柱状電極３０と樹脂部４０ａとを形成してもよい。すなわち、溝１８の下面上にボンディングワイヤ３２の一部分を埋め込むように柱状電極３０を形成する。第１半導体チップ１０、ボンディングワイヤ３２の残りの部分及び柱状電極３０を封止するように樹脂部４０ａを形成する。柱状電極３０の上面が露出するように、樹脂部４０ａの上面を研削する。このようにして柱状電極３０と樹脂部４０ａとを形成してもよい。
【００５８】
さらに、図１２（ａ）及び図１２（ｂ）のように、柱状電極３０は、異なる第１半導体チップとなるべきパット電極１２から溝１８の下面にそれぞれ接続された複数のボンディングワイヤ３２を埋め込むように形成される。図１３（ｃ）のように、第１半導体チップ１０の個片化は、複数のボンディングワイヤ３２がそれぞれ異なる第１半導体チップ１０に帰属するように柱状電極３０を切断する。これにより、図１４のように、柱状電極３０の側面を樹脂部４０ａから露出することができる。
【実施例５】
【００５９】
実施例５はボンディングワイヤ毎に柱状電極を形成する例である。図１５（ａ）を参照に、実施例４の図１０（ａ）から図１１（ｃ）と同じ工程を行う。その後、溝１８上にボンディングワイヤ３２が１本づつ含まれるように樹脂部４０ａの貫通孔４２ａを形成する。図１５（ｂ）を参照に、実施例４の図１２（ｂ）と同様に、貫通孔４２ａ内にＣｕからなる柱状電極３０ａを形成する。図１５（ｃ）を参照に、実施例４の図１２（ｃ）と同様に、柱状電極３０ａと樹脂部４０ａの上面が平坦となるように、樹脂部４０ａの上面を研削する。
【００６０】
図１６（ａ）を参照に、実施例４の図１３（ａ）と同様に、半導体ウエハ１１の下面を、柱状電極３０ａの下面が露出するように研削し、第１半導体チップ１０を形成する。図１６（ｂ）を参照に、実施例４の図１３（ｂ）と同様に、柱状電極３０ａの上面及び下面に金属層３４を形成する。図１６（ｃ）を参照に、樹脂部４０ａを切断し、第１半導体チップ１０を個片化する。
【００６１】
図１７は実施例５に係る半導体装置の樹脂部を透過した平面図である。柱状電極３０間の樹脂部４０ａを切断しているため、柱状電極３０ａの側面が樹脂部４０ａにより囲まれている。
【００６２】
実施例５によれば、図１５（ａ）から図１５（ｃ）のように、異なる第１半導体チップ１０となるべきパット電極１２から溝１８の下面にそれぞれ接続された複数のボンディングワイヤ３２をそれぞれ異なる柱状電極３０で埋め込むように柱状電極３０を形成する。
図１６（ｃ）のように、異なる柱状電極３０ａがそれぞれ異なる第１半導体チップ１０に帰属するように切断し、第１半導体チップ１０を個片化する。以上のような製造方法により、図１７のように、柱状電極３０の周囲を樹脂部４０ａで囲むことができる。また、柱状電極３０ａを切断しないため、金属によるブレードの劣化を抑制することができる。
【実施例６】
【００６３】
実施例６は実施例５に係る半導体装置を積層する例である。図１８（ａ）は実施例６に係る半導体装置の断面図、図１８（ｂ）側面図である。上下の半導体装置１００の柱状電極３０の間に半田ペースト７０を配置し、半導体装置１００を積層する。半田ペースト７０をリフローする。実施例６によれば、複数の第１半導体チップ１０が、上下の半導体チップ１０の柱状電極３０が重なるように積層されている。実施例５に代わりに実施例１から実施例４の半導体装置を積層することもできる。このように、実施例１から実施例５に係る半導体装置は柱状電極３０の上面及び下面が樹脂部４０ａから露出しているため、積層することができる。
【００６４】
実施例１から実施例５において、Ｃｕからなる柱状電極３０の例であったが、導電性があればその他の材料からなっていてもよい。例えば半田を用いることができる。
【００６５】
実施例１から実施例５においては、樹脂部４０及び第２半導体チップ２０または半導体ウエハ１１を研削する例を説明したが、研削の代わりに研磨してもよい。
【００６６】
以上、本発明の好ましい実施例について詳述したが、本発明は係る特定の実施例に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載された本発明の要旨の範囲内において、種々の変形・変更が可能である。
【図面の簡単な説明】
【００６７】
【図１】図１（ａ）から図１（ｄ）は実施例１に係る半導体装置の製造工程を示す断面図（その１）である。
【図２】図２（ａ）から図２（ｃ）は実施例１に係る半導体装置の製造工程を示す断面図（その２）である。
【図３】図３（ａ）から図３（ｄ）は実施例１に係る半導体装置の製造工程を示す断面図（その３）である。
【図４】図４（ａ）は実施例１に係る半導体装置の断面図、図４（ｂ）は平面図（樹脂部を透過し、ボンディングワイヤ及びパッド電極を省略）である。
【図５】図５（ａ）は実施例１の変形例に係る半導体装置の断面図、図５（ｂ）は平面図（樹脂部を透過し、ボンディングワイヤ及びパッド電極を省略）である。
【図６】図６（ａ）から図６（ｄ）は実施例２に係る半導体装置の製造工程を示す断面図である。
【図７】図７（ａ）から図７（ｄ）は実施例３に係る半導体装置の製造工程を示す断面図（その１）である。
【図８】図８（ａ）から図８（ｃ）は実施例３に係る半導体装置の製造工程を示す断面図（その２）である。
【図９】図９（ａ）は実施例３に係る半導体装置の断面図、図９（ｂ）は実施例３の変形例に係る半導体装置の断面図、図９（ｃ）は平面図（樹脂部を透過）、図９（ｄ）は実施例３のさらなる変形例に係る半導体装置の平面図（樹脂部を透過）である。
【図１０】図１０（ａ）から図１０（ｃ）は実施例４に係る半導体装置の製造工程を示す断面図（その１）である。
【図１１】図１１（ａ）から図１１（ｃ）は実施例４に係る半導体装置の製造工程を示す断面図（その２）である。
【図１２】図１２（ａ）から図１２（ｃ）は実施例４に係る半導体装置の製造工程を示す断面図（その３）である。
【図１３】図１３（ａ）から図１３（ｃ）は実施例４に係る半導体装置の製造工程を示す断面図（その４）である。
【図１４】図１４は実施例４に係る半導体装置の平面図（樹脂部を透過）である。
【図１５】図１５（ａ）から図１５（ｃ）は実施例５に係る半導体装置の製造工程を示す断面図（その１）である。
【図１６】図１６（ａ）から図１６（ｃ）は実施例５に係る半導体装置の製造工程を示す断面図（その２）である。
【図１７】図１７は実施例５に係る半導体装置の平面図（樹脂部を透過）である。
【図１８】図１８（ａ）及び図１８（ｂ）は実施例６に係る半導体装置の断面図及び側面図である。
【符号の説明】
【００６８】
１０            第１半導体チップ
１１            半導体ウエハ
１２            パッド電極
１８            溝
２０、２２、２４  第２半導体チップ
３０            柱状電極
３２            ボンディングワイヤ
３４            金属層
４０            樹脂部
５０            支持板
【図１】
2008258383.tif 000003
【図２】
2008258383.tif 000004
【図３】
2008258383.tif 000005
【図４】
2008258383.tif 000006
【図５】
2008258383.tif 000007
【図６】
2008258383.tif 000008
【図７】
2008258383.tif 000009
【図８】
2008258383.tif 000010
【図９】
2008258383.tif 000011
【図１０】
2008258383.tif 000012
【図１１】
2008258383.tif 000013
【図１２】
2008258383.tif 000014
【図１３】
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【図１４】
2008258383.tif 000016
【図１５】
2008258383.tif 000017
【図１６】
2008258383.tif 000018
【図１７】
2008258383.tif 000019
【図１８】
2008258383.tif 000020