(57)【要約】【課題】複数もしくは多数のビアを用いても確実に導電を行うことができ、しかも半導体チップが半導体基板側に確実に搭載して電気的に接続することができる半導体装置の製造方法および半導体装置を提供すること。【解決手段】金属板１０に複数形成された突起状のビア配線部２０の間にある金属板１０の各対象部分３０に電気絶縁膜４０を形成して、半導体チップ５０を対象部分３０に対してフェイスダウン状態で搭載する半導体チップ搭載ステップと、半導体チップ５０を電気絶縁樹脂層６０で覆って半導体基板８０と突起状のビア配線部２０の端部を電気的に接合する半導体基板接合ステップと、ビア配線部２０を残して金属板１０を除去する金属板除去ステップと、ビア配線部２０と半導体チップ５０の電極とを外部に電気的に接続する外部電極９３を配置する外部電極配置ステップとを有する。【選択図】        図８
2004193224.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
半導体基板に半導体チップが搭載されることで構成される半導体装置の製造方法であり、
金属板の一方の面側に複数形成された突起状のビア配線部の間にある前記金属板の各対象部分に電気絶縁膜を形成して、前記半導体チップを前記電気絶縁膜を介して前記金属板の前記対象部分に対してフェイスダウン状態で搭載する半導体チップ搭載ステップと、
前記半導体チップと前記電気絶縁膜を電気絶縁樹脂層で覆って、半導体基板と前記突起状のビア配線部の端部を電気的に接合する半導体基板接合ステップと、前記金属板の前記突起状のビア配線部を残して前記金属板と前記電気絶縁膜を除去する金属板除去ステップと、
前記半導体チップの電極と前記半導体基板とを電気的に接続する前記突起状のビア配線部と、前記半導体チップの電極とを、外部に電気的に接続するための外部電極を配置する外部電極配置ステップと、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２】
前記半導体チップ搭載ステップにおいて、前記半導体チップを前記金属板の前記対象部分に位置決めを行うための位置決め用のマーカが、前記対象部位に設けられており、前記半導体チップは前記位置決めマーカにより前記対象部分に位置決めされる請求項１に記載の半導体装置の製造方法。
【請求項３】
前記位置決めマーカは、前記対象部分に形成された溝である請求項２に記載の半導体装置の製造方法。
【請求項４】
前記外部電極配置ステップでは、前記半導体チップと前記突起状のビア配線部を覆うためのバッファ層が形成され、前記バッファ層内には、前記外部電極を前記突起状のビア配線部と前記半導体チップの電極に電気的に接続するための電極取り出し部が配置されている請求項１に記載の半導体装置の製造方法。
【請求項５】
前記外部電極配置ステップの後に、前記半導体チップと前記半導体基板の積層体は、前記半導体チップ毎に個片化される請求項１に記載の半導体装置の製造方法。
【請求項６】
前記半導体基板の電極パッドに設けられたバンプと前記突起状のビア配線部の端部とが電気的に接合されている請求項１に記載の半導体装置の製造方法。
【請求項７】
半導体基板に半導体チップが搭載されることで構成される半導体装置であり、電極パッドを有する前記半導体基板と、
前記半導体基板上に搭載されて電気的に接続される前記半導体チップと、
前記半導体基板の前記電極パッドと前記半導体チップの電極を電気的に接合する突起状のビア配線部と、
前記半導体基板上に形成されて前記半導体チップと前記ビア配線部を覆う電気絶縁樹脂層と、
を備え、
前記突起状のビア配線部は、あらかじめ金属板に突出して設けられた複数の突起部分であり、前記突起部分を残して前記金属板を除去することで設けられることを特徴とする半導体装置。
【請求項８】
前記半導体チップは、前記半導体基板に対してフェイスアップで搭載されている請求項７に記載の半導体装置。
【請求項９】
前記ビア配線部には、再配線時に外部電極が設けられる請求項７に記載の半導体装置。
【請求項１０】
前記半導体基板には、受動素子と能動素子があらかじめ形成されている請求項７に記載の半導体装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、半導体基板に半導体チップが搭載されることで構成される半導体装置の製造方法および半導体装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
半導体装置のシステム化のために、半導体チップを半導体基板に貼り合わせて積層して、それにより実装密度を上げることは既に行われている（たとえば、特許文献１参照。）。
【０００３】
【特許文献１】
特開２００１−２５７３１０号公報（第１頁、図１）
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、周辺の受動素子を有するアナログ回路の半導体チップと、デジタル回路とアナログ回路とも有するデジタルの半導体ウェーハ積層化は、信号干渉やノイズの問題で行われていなかった。
従来、実装密度向上のためフリップチップで半導体チップを半導体基板に対して搭載した場合には、半導体チップ下面の配線は、グランド（ＧＮＤ）等に落としてノイズを防いだり、半導体チップ近傍に外付けする方法を採っていた。
しかしながら、これでは、システム化した場合に基板サイズを小さくすることは難しい。干渉ノイズの発生の防止のため、半導体チップを半導体基板に対してフェイスアップで接続するためには、個片化した半導体チップを精度よく搭載しなければ、上下の半導体チップと半導体基板との接続のためにアライメントを一個毎に行う必要があり、生産効率が悪くなる。
【０００５】
下側の半導体ウェーハの上に個片化した半導体チップを搭載した場合には、一括してマスク合わせで露光パターンを行う際に、搭載の精度が±５μｍ以内で必要となり、搭載装置が認識できる特殊な装置が必要となる。
上側の半導体チップと下側の半導体ウェーハを電気的に接続するためにビア（Ｖｉａ）を用いるが、このビアがメッキ法で形成されていると、高アスペクト比のものでは、周辺に電流が集中してしまい、均一な膜を形成することは難しく、導電不良の原因となってしまう。
この不良の改善には、無電解メッキとの併合を行うが、応力ストレスが無電解メッキと電解メッキでは異なるため、これも導電不良の原因となる。
そのため、導電性ペーストで充填することも考えられるが抵抗率が高く、ビアの数を多く有する構造では、抵抗の変動による電圧降下がインピーダンス不整合の原因となる。
そこで本発明は上記課題を解消し、複数もしくは多数のビアを用いても確実に導電を行うことができ、しかも半導体チップが半導体基板側に確実に搭載して電気的に接続することができる半導体装置の製造方法および半導体装置を提供することを目的としている。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
請求項１の発明は、半導体基板に半導体チップが搭載されることで構成される半導体装置の製造方法であり、金属板の一方の面側に複数形成された突起状のビア配線部の間にある前記金属板の各対象部分に電気絶縁膜を形成して、前記半導体チップを前記電気絶縁膜を介して前記金属板の前記対象部分に対してフェイスダウン状態で搭載する半導体チップ搭載ステップと、前記半導体チップと前記電気絶縁膜を電気絶縁樹脂層で覆って、半導体基板と前記突起状のビア配線部の端部を電気的に接合する半導体基板接合ステップと、前記金属板の前記突起状のビア配線部を残して前記金属板と前記電気絶縁膜を除去する金属板除去ステップと、前記半導体チップの電極と前記半導体基板とを電気的に接続する前記突起状のビア配線部と、前記半導体チップの電極とを、外部に電気的に接続するための外部電極を配置する外部電極配置ステップと、を有することを特徴とする半導体装置の製造方法である。
【０００７】
請求項１では、半導体チップ搭載ステップにおいて、金属板の一方の面側に複数形成された突起状のビア配線部の間にある金属板の各対象部分に電気絶縁膜を形成する。そして半導体チップ搭載ステップでは、半導体チップを電気絶縁膜を介して金属板の対象部分に対してフェイスダウン状態で搭載する。
半導体基板接合ステップでは、半導体チップと電気絶縁膜を電気絶縁樹脂層で覆って、半導体基板と突起状のビア配線部の端部を電気的に接合する。
金属板除去ステップでは、金属板の突起状のビア配線部を残して金属板と電気絶縁膜を除去する。
【０００８】
外部電極配置ステップでは、半導体チップの電極と半導体基板とを電気的に接続する突起状のビア配線部と、半導体チップの電極とを、外部に電気的に接続するための外部電極を配置する。
これにより、半導体チップは、突起状のビア配線部の間の対象部分に対して電気絶縁膜を介してフェイスダウン状態で搭載する。そして半導体チップと電気絶縁膜が電気絶縁樹脂層で覆った後に、半導体基板と突起状のビア配線部の端部が電気的に接合される。
このような状態で、金属板除去ステップでは、金属板の突起状のビア配線部を残して、金属板の残りの部分と電気絶縁膜を除去する。これによって、突起状のビア配線部と半導体チップが、半導体基板に対して電気絶縁膜により埋没された状態になる。
外部電極配置ステップでは、突起状のビア配線部と半導体チップの電極が外部電極に対して電気的に接続される。
【０００９】
このために、個片の半導体チップが金属板の各対象部分に搭載された場合に、突起状のビア配線部を有する金属板を使用しているので、金属板除去ステップにおいて金属板の残部と電気絶縁膜を除去すれば、半導体チップの電極と突起状のビア配線部の端部の位置を揃えることができる。したがって、半導体チップの電極とビア配線部の端部は、外部電極に対して再配線することにより簡単に相互配線が可能になる。
このようなビア配線部として金属板に形成された突起状のものを用いることにより、ビア配線部の破断の心配がなくなり、ビア配線部を用いた半導体チップと半導体基板との電気的な導通が確実にできる。
【００１０】
請求項２の発明は、請求項１に記載の半導体装置の製造方法において、前記半導体チップ搭載ステップにおいて、前記半導体チップを前記金属板の前記対象部分に位置決めを行うための位置決め用のマーカが、前記対象部位に設けられており、前記半導体チップは前記位置決めマーカにより前記対象部分に位置決めされる。
【００１１】
請求項２では、半導体チップ搭載ステップにおいて、半導体チップは金属板の対象部分に位置決めを行うが、この場合には位置決め用のマーカを用いる。この位置決め用のマーカは、対象部分に設けられている。これにより、半導体チップは各金属板の対象部分に対して確実に位置決めして搭載することができる。
【００１２】
請求項３の発明は、請求項２に記載の半導体装置の製造方法において、前記位置決めマーカは、前記対象部分に形成された溝である。
請求項３では、位置決めマーカは、対象部分に形成された溝である。
【００１３】
請求項４の発明は、請求項１に記載の半導体装置の製造方法において、前記外部電極配置ステップでは、前記半導体チップと前記突起状のビア配線部を覆うためのバッファ層が形成され、前記バッファ層内には、前記外部電極を前記突起状のビア配線部と前記半導体チップの電極に電気的に接続するための電極取り出し部が配置されている。
【００１４】
請求項４では、外部電極配置ステップにおいて、バッファ層は、半導体チップと突起状のビア配線部を覆うためのものである。このバッファ層内には、電極取り出し部が配置されており、この電極取り出し部は、外部電極を突起状のビア配線部と半導体チップの電極に電気的に接続する。
【００１５】
請求項５の発明は、請求項１に記載の半導体装置の製造方法において、前記外部電極配置ステップの後に、前記半導体チップと前記半導体基板の積層体は、前記半導体チップ毎に個片化される。
請求項５では、外部電極配置ステップの後に、半導体チップと半導体基板の積層体は、半導体チップ毎に個片化される。
【００１６】
請求項６の発明は、請求項１に記載の半導体装置の製造方法において、前記半導体基板の電極パッドに設けられたバンプと前記突起状のビア配線部の端部とが電気的に接合されている。
【００１７】
請求項７の発明は、半導体基板に半導体チップが搭載されることで構成される半導体装置であり、電極パッドを有する前記半導体基板と、前記半導体基板上に搭載されて電気的に接続される前記半導体チップと、前記半導体基板の前記電極パッドと前記半導体チップの電極を電気的に接合する突起状のビア配線部と、前記半導体基板上に形成されて前記半導体チップと前記ビア配線部を覆う電気絶縁樹脂層と、を備え、前記突起状のビア配線部は、あらかじめ金属板に突出して設けられた複数の突起部分であり、前記突起部分を残して前記金属板を除去することで設けられることを特徴とする半導体装置である。
【００１８】
請求項７では、半導体チップは半導体基板上に搭載されて電気的に接続される。突起状のビア配線部は、半導体基板の電極パッドと半導体チップの電極を電気的に接続する。電気絶縁樹脂層は、半導体基板上に形成されて半導体チップとビア配線部を覆う。
突起状のビア配線部は、あらかじめ金属板上に突出して設けられた複数の突起部分である。このビア配線部は、この突起部分を残して金属板を除去することで設けられている。
これにより、ビア配線部の破断の心配がなくなり、ビア配線部を用いた半導体チップと半導体基板との電気的な導通が確実にできる。
【００１９】
請求項８の発明は、請求項７に記載の半導体装置において、前記半導体チップは、前記半導体基板に対してフェイスアップで搭載されている。
【００２０】
請求項９の発明は、請求項７に記載の半導体装置において、前記ビア配線部には、再配線時に外部電極が設けられる。
【００２１】
請求項１０の発明は、請求項７に記載の半導体装置において、前記半導体基板には、受動素子と能動素子があらかじめ形成されている。
【００２２】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の好適な実施の形態を添付図面に基づいて詳細に説明する。
なお、以下に述べる実施の形態は、本発明の好適な具体例であるから、技術的に好ましい種々の限定が付されているが、本発明の範囲は、以下の説明において特に本発明を限定する旨の記載がない限り、これらの形態に限られるものではない。
【００２３】
図１乃至図９は、本発明の半導体装置の製造方法の手順を具体的に示している。
そこで、図１０に示す半導体装置の製造方法の手順のフロー図を参照しながら、具体的に半導体装置の製造方法について説明する。
図１は、本発明の半導体装置を製造するのに使用する金属板の形状例を示している。
図１に示す金属板１０は、Ｅ方向から平面で見てウェーハ形状、長方形状あるいは正方形状のような形状を有している。図１の金属板１０は、たとえば円形状のウェーハ形状を有している。
【００２４】
金属板１０は、ウェーハと同じ寸法で、たとえば４インチ乃至１２インチの直径を有しており、オリエンテーションフラットを有している。
金属板の材質としてはたとえばＣｕを採用することができる。
後の加工や貼り合わせ工程のために、金属板１０の板厚は、たとえば３００μｍ以上のものを使用する。金属板１０は、プレス加工または研削することで、図１に示すような突起状のビア配線部２０が複数もしくは多数形成される。この突起状のビア配線部２０は、金属板１０の一方の面２１側に平行に突出して形成されている。金属板１０の他方の面２２は平坦面である。
【００２５】
隣接する突起状のビア配線部２０，２０の間には、平坦面状の対象部分３０が形成されている。この対象部分３０には後で説明する図３に示す半導体チップ５０が搭載される。
この対象部分３０の範囲内には、位置決め用のマーカとしての位置決め用の溝３３が形成されている。この位置決め用の溝３３は、半導体チップ５０を位置決めするための目印となる。
【００２６】
突起状のビア配線部２０は、高さＨを有している。この高さＨは、対象部分３０から突起状のビア配線部２０の端部３５までの高さである。この突起状のビア配線部２０の高さＨは、搭載する図３の半導体チップ５０の厚み以上にする必要がある。
半導体チップ５０の厚みがたとえば５０μｍである場合には、突起状のビア配線部２０の高さＨはたとえば１００μｍに形成する必要がある。
【００２７】
突起状のビア配線部２０はたとえば断面で見て円形状であるが、この突起状のビア配線部２０の直径は、プレス加工の場合にはアスペクト比１以上となりたとえば１００μｍである。
突起状のビア配線部２０の直径は、研削加工する場合にはたとえば１００μｍ以下であっても可能であるが、加工時間が長くなることから、突起状のビア配線部２０の数や径を考慮して、突起状のビア配線部２０の直径の数値を最適化する。
【００２８】
半導体チップ搭載ステップＳＴ１
半導体チップ搭載ステップＳＴ１は、図２と図３および図１０に示している。図２を参照する。図２において、金属板１０の一方の面２１側の対象部分３０には、電気絶縁膜４０が、コーティングまたはシートを貼り付けることにより形成される。
この場合に電気絶縁膜４０としてシートを用いる場合には、その厚みはたとえば２５μｍ以上とする。この電気絶縁膜４０は、図５に示す平坦化処理後に、半導体チップ５０の電極パッド５１の電気絶縁保護層として使用する。
【００２９】
次に、図３に示すように、半導体チップ５０が、電気絶縁膜４０を介して金属板１０の対象部分３０に対して搭載される。この場合に、半導体チップ５０は、対象部分３０に対して、電極パッド５１が対面するように、いわゆるフェイスダウン状態で搭載される。半導体チップ５０を搭載する場合には、位置決め用の溝３３を使用して金属板１０の対象部分３０に対して正確に位置決めして搭載する。したがって、半導体チップ５０の搭載時の位置決め精度は、このような位置決め用の溝３３を基準として行うために、半導体チップ５０と金属板１０の相対的な位置ズレを最小に抑えることができる。
この場合に、位置決め用の溝３３のみならず、半導体チップ５０は突起状のビア配線部２０を基準としても位置決めを行うようにすれば、さらに半導体チップ５０の金属板１０の対象部分３０に対する位置決め精度を高めることができる。位置決め用の溝３３はたとえば平面で見て円形状にすることができるが、この突起状のビア配線部２０の直径は、配線幅の３σ以上とすることで、半導体チップ５０に対して後の工程でいわゆる配線部分を再配線する場合の位置ズレを防止することができる。
【００３０】
半導体基板接合ステップＳＴ２
次に、図４乃至図６および図１０に示す半導体基板接合ステップＳＴ２について説明する。
図４に示す半導体基板接合ステップＳＴ２では、金属板１０の一方の面２１側に対して電気絶縁樹脂層６０が形成される。この電気絶縁樹脂層６０は、半導体チップ５０を搭載した後に、たとえばスピンコートまたはフィルムラミネート方式で充填させる。
電気絶縁樹脂層６０は、たとえば次のような絶縁樹脂（エポキシ系・ポリイミド系・シリコン系・ポリオレフィン系・フェノール系）材料を採用することができる。
電気絶縁樹脂層６０の形成厚みＧは、図５に示す平坦化処理のために突起状のビア配線部２０の高さＨ以上にする必要がある。
【００３１】
図５に移ると、電気絶縁樹脂層６０の凹凸表面は、グラインドまたはポリッシュにより研削される。このように電気絶縁樹脂層６０を研削するのは、突起状のビア配線部２０の端部６３を外部に露出させるためである。このように電気絶縁樹脂層６０が研削された状態であっても、半導体チップ５０は電気絶縁樹脂層６０内に封入された状態であり、半導体チップ５０は外部に対して絶縁された状態である。
このように電気絶縁樹脂層６０が研削されることにより、平坦面７０が形成されるが、この平坦面７０は、突起状のビア配線部２０の端部６３の表面と同一面になっている。
【００３２】
図６に移ると、突起状のビア配線部２０の端部６３の表面が露出した状態で、半導体基板８０を用意して、半導体基板８０の電極８１が、突起状のビア配線部２０の端部６３に対して接合材８３を介して電気的に接合される。
この場合には、半導体基板８０の電極と突起状のビア配線部２０の端部６３は、接合材８３を介して加熱しかつ加圧した状態で接合される。接合材８３は、たとえば導電性ペーストまたはＣｕコアボール、樹脂コアボール、バンプを印刷にてパターニングして形成したものである。
このようにして、半導体基板８０は、突起状のビア配線部２０側に対して搭載される。半導体基板８０と金属板１０の間には、半導体チップ５０と電気絶縁樹脂層６０が挟まれた状態になっている。
【００３３】
半導体基板８０の電極８１がたとえばアルミニウムである場合には、接合材８３としてはたとえばＮｉＡｕを選択することができる。半導体基板８０の電極８１と突起状のビア配線部２０の端部６３を加熱し加圧接合する場合には、その加熱温度はたとえば８０℃以上とし、加圧力は０．５ｇｆＦ程度で行う。
半導体基板８０は、たとえばウェーハ状の半導体基板である。金属板１０と半導体基板８０を接合材８３を用いて貼り合わせる際には、金属板１０のオリエンテーションフラットと半導体基板８０のオリエンテーションフラットを基準として行う。
【００３４】
金属板除去ステップＳＴ３
図７と図１０に示す金属板除去ステップＳＴ３に移る。
金属板除去ステップＳＴ３では、金属板１０の突起状のビア配線部２０のみを残して、それ以外の金属板１０の残部１０Ｇは除去する。この場合に、金属板１０の残部１０Ｇの除去は、硫酸系の酸溶液で行い、図６に示す金属板１０の残部１０Ｇとそして電気絶縁膜４０もエッチングで除去する。金属板の残部１０Ｇの除去を行う場合には、図６から図７に示すように、積層体を上下反転させた状態にしている。
【００３５】
図７に示すように、電気絶縁樹脂層６０の平坦面７０をさらに平坦化処理することで、突起状のビア配線部２０の端部６４を露出させるとともに、半導体チップ５０の電極パッド５１を露出させる。半導体チップ５０の電極パッド５１と、突起状のビア配線部２０の端部６４を電気的に接続するために、ドライエッチング（等方性または異方性のＯ２またはＣＦ４）で電気絶縁樹脂層６０に対していわゆるパッドの窓明け処理を行う。
【００３６】
外部電極配置ステップＳＴ４
次に図８と図１０に示す外部電極配置ステップＳＴ４に移る。
外部電極配置ステップＳＴ４では、図７に示す半導体チップ５０の電極パッド５１とビア配線部の端部６４に対して、再配線処理を施す。
この再配線処理は、電極パッド５１と端部６４を電気的に接続するための処理であり、たとえばＵＢＭ（Ｕｎｄｅｒ  Ｂｕｍｐ  Ｍｅｔａｌ）メッキとＣｕのシートメッキを行うことで再配線を施す。
【００３７】
図８に示す完成された半導体装置１００と、図示しない別のたとえばエポキシ基板などとは、電気的に接合する際に熱膨張率の差によりアンマッチ（不整合）を防止するために、電気絶縁性樹脂層６０の上にはバッファ層９５が形成される。このバッファ層９５は、上述した再配線部９６と外部電極の取り出し部９７を埋没させるように形成される。
外部電極の取り出し部９７に対しては、外部電極９８が形成される。この外部電極９８は、ハンダのボールまたはバンプである。外部電極９８は、外部電極の取り出し部９７と再配線部９６を通じて半導体チップ５０の電極パッド５１に電気的に接続されるとともに、突起状のビア配線部２０を通じて半導体基板８０の電極８１にも電気的に接続されている。
【００３８】
個片化ステップＳＴ５
次に、図９に示す個片化ステップＳＴ５に移る。
この個片化ステップＳＴ５は、必要に応じて外部電極配置ステップＳＴ４に続いて行う。図８に示す半導体装置１００は、個片化ステップＳＴ５により図９に示す個片化された半導体装置２００となる。半導体装置２００は、図８に示す半導体装置１００に対してダイシングを行うことにより個片化される。
以上のようにして、図１に示す金属板１０を用いて、図８または図９に示すように複数の半導体チップ５０を半導体基板８０に対して積層することで、半導体装置１００（２００）が形成される。
【００３９】
図１１は、本発明の半導体装置の別の実施の形態を示している。
図１１に示す半導体装置２０１は、図９に示す半導体装置１００と概略的には同じである。しかし、図１１に示す実施の形態では、バンプ付きのシート１８３が、図９に示す接合材８３に代えて使用されている。このバンプ付きシート１８３は、半導体チップ５０の電極パッド５１と、半導体基板８０の電極に電気的に接続している。
【００４０】
図１２は、本発明のさらに別の実施の形態の半導体装置２０２を示している。半導体装置２０２は、図９に示すように個片化されてはおらず、１つの半導体基板８０に対して複数の半導体チップ５０が搭載された例である。
図１３は、本発明のさらに別の実施の形態を示している。図１３に示す半導体装置２０３は、図１２に示す半導体チップに代えて別の種類の電気部品２６０が搭載されている例である。
【００４１】
本発明の半導体装置の製造方法では、後の露光プロセスで半導体チップが一括してパターニングできるようにするために、金属板１０の対象部分３０に対して精度良く半導体チップ５０をそれぞれ搭載することができる。
しかも、半導体チップ５０の電極パッド５１と半導体基板側の電極８１は、金属板１０の突起状のビア配線部２０を介して電気的に導通するようになっている。図１と図３に示す突起状のビア配線部２０と位置決め用のマーカ３３の少なくとも一方は、半導体チップ５０の位置決め用の目印として用いることができる。したがって半導体チップは正確に対象部分３０に対して確実に位置決めすることができる。
【００４２】
本発明の実施の形態の半導体装置では、半導体基板上に形成された電極に対して半導体チップ５０の電極パッド５１は、突起状のビア配線部２０を用いて電気的に接続することができる。
半導体チップ５０は、突起状のビア配線部２０の間の対象部分３０に対して電気絶縁膜を介してフェイスダウン状態で搭載する。そして半導体チップ５０と電気絶縁膜が電気絶縁樹脂層で覆われた後に、半導体基板と突起状のビア配線部の端部が電気的に接合される。
このような状態で、金属板除去ステップでは、金属板の突起状のビア配線部を残して、金属板の残りの部分と電気絶縁膜を除去する。これによって、突起状のビア配線部と半導体チップが、半導体基板に対して電気絶縁膜により埋没された状態になる。
【００４３】
外部電極配置ステップでは、突起状のビア配線部と半導体チップの電極が外部電極に対して電気的に接続される。
このために、個片の半導体チップが金属板の各対象部分に搭載された場合に、突起状のビア配線部を有する金属板を使用しているので、金属板除去ステップにおいて金属板と電気絶縁膜を除去すれば、半導体チップの電極と突起状のビア配線部の端部の位置を揃えることができる。したがって、半導体チップの電極とビア配線部の端部は、外部電極に対して再配線することにより簡単に相互配線が可能になる。
このようなビア配線部として金属板に形成された突起状のものを用いることにより、ビア配線部の破断の心配がなくなり、ビア配線部を用いた半導体チップと半導体基板との電気的な導通を確実に確保することができる。
【００４４】
半導体チップ５０を埋没させるための図４と図５に示すような電気絶縁樹脂層６０は、好ましくは弾性を有する材質が望ましい。その電気絶縁樹脂層６０の中にビア配線部２０が配置されている。図３に示すように金属板１０の対象部分３０に対して半導体チップ５０が位置決めして搭載される際には、半導体チップ５０の電極パッド５１が金属板１０の対象部分３０に対して対面するように、すなわちフェイスダウン状態で半導体チップ５０が搭載される。
これに対して図８と図９に示すように積層されてでき上がった半導体装置１００または個片化された半導体装置２００では、半導体チップ５０の電極パッド５１は、半導体基板８０の電極８１とは反対方向に向いているいわゆるフェイスアップ状態で結果としては搭載されることになる。
【００４５】
図１に示す突起状のビア配線部２０は、金属板１０の一方の面２１において、あらかじめウェーハスクライブラインに沿って溝加工を行うことで形成加工される。
図８に示すように、再配線部９６と外部電極の取り出し部９７は、半導体基板８０がウェーハの状態で一括して半導体チップ５０に対応して形成されるので、再配線作業が効率良く行える。
図８と図９に示す半導体基板８０は、たとえば受動素子と能動素子を有しているアナログ／デジタル回路を有する基板を採用することができる。半導体チップ５０は、受動素子のみを有するアナログ回路を有するチップを採用することができる。
【００４６】
本発明の実施の形態では、図５に示すように金属板１０の対象部分３０に対してそれぞれ半導体チップ５０がフェイスダウン状態で搭載される。各個片チップと呼んでいる半導体チップ５０が対象部分３０に搭載されるのであるが、このように搭載した場合の各半導体チップ５０の高さのばらつきが生じる。
しかし、突起状のビア配線部２０を有する金属板を用いることで、図７に示すように電気絶縁樹脂層６０を平坦化処理して平坦面７０を形成することにより、半導体チップ５０の電極パッド５１とビア配線部２０の端部６４の面を揃うようにすることができる。このために、図８に示すように再配線部９６を用いて、半導体チップ５０の電極パッド５１とビア配線部２０の端部６４を簡単にかつ確実に相互配線することができるのである。
【００４７】
図１に示すような突起状のビア配線部２０を有するような金属板１０を使用することにより、図７に示すようなビア配線部２０を形成する際に、電気絶縁樹脂層６０は平坦化処理すれば良い。その際に、図８に示すようにビア配線部２０の端部６４と電極パッド５１は、メッキにより再配線部９６を形成することで確実に電気的に接続することができる。
【００４８】
ビア配線部として金属板の突起６３を用いることにより、導電性ペーストを充填したりあるいはメッキを形成してビア配線部を形成するのに比べて、ビア配線部２０の破断がなくなる。このために、各半導体チップ５０の電極パッド５１と半導体基板８０の各電極８１は、あらかじめ用意された突起状のビア配線部２０を用いて確実に電気的に接続することができるのである。
なお、図３に示すように金属板１０の対象部分３０に対して半導体チップ５０を搭載する場合には、通常用いられているフリップチップボンダーで行うことができる。
【００４９】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、複数もしくは多数のビアを用いても確実に導電を行うことができ、しかも半導体チップが半導体基板側に確実に搭載して電気的に接続することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の半導体基板の製造方法に用いられる金属板の好ましい形態を示す断面図。
【図２】図１の金属板の対象部分に対して電気絶縁膜が形成されている状態を示す図。
【図３】対象部分に対して電気絶縁膜を介して半導体チップがフェイスダウン状態で搭載された状態を示す図。
【図４】電気絶縁膜および半導体チップが電気絶縁樹脂層により埋め込まれた状態を示す図。
【図５】電気絶縁樹脂層の表面を平坦化した状態を示す図。
【図６】平坦化した電気絶縁樹脂層に対して半導体基板を載せて接合材により接合した状態を示す図。
【図７】図６の積層体を反転して、金属板のビア配線部のみを残して金属板の残部を除去して平坦化処理を行った状態を示す図。
【図８】半導体チップの電極パッドとビア配線部に対して再配線後、外部電極を形成した状態を示す図。
【図９】図８の半導体装置を個片化したものを示す図。
【図１０】本発明の半導体装置の製造方法を示すフロー図。
【図１１】本発明の半導体装置の別の実施の形態を示す図。
【図１２】本発明の半導体装置のさらに別の実施の形態を示す図。
【図１３】本発明の半導体装置のさらに別の実施の形態を示す図。
【符号の説明】
１０・・・金属板、２０・・・突起状のビア配線部、２１・・・一方の面、３０・・・対象部分、３３・・・位置決め用の溝（位置決め用のマーカ）、４０・・・電気絶縁膜、５０・・・半導体チップ、５１・・・半導体チップの電極パッド、６０・・・電気絶縁樹脂層、８０・・・半導体基板、８１・・・半導体基板の電極、８３・・・接合材、９３・・・外部電極、９５・・・バッファ層、１００・・・半導体装置、２００・・・個片化された半導体装置
【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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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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