(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
電極を有する半導体素子に貫通穴を形成する第１工程と、
前記貫通穴の内側を含む領域に導電層を形成する第２工程と、
を含む半導体装置の製造方法であって、
前記電極に、前記貫通穴と連通する穴を形成し、
前記導電層を、前記半導体素子の前記電極が形成された側からその反対側まで前記貫通穴及び前記穴を介して連続し、かつ、前記電極の前記穴が形成されている面に積層するように形成し、
前記貫通穴を、開口端部と、前記開口端部よりも径の大きい中間部と、を有する形状で形成する半導体装置の製造方法。
【請求項２】
請求項１記載の半導体装置の製造方法において、
前記第１工程で、前記貫通穴を形成する位置に窪みを形成し、前記窪みによって位置決めして前記小孔を形成する半導体装置の製造方法。
【請求項３】
請求項２記載の半導体装置の製造方法において、
前記小孔をレーザービームで形成し、ウェットエッチングによって前記小孔を拡大させる半導体装置の製造方法。
【請求項４】
請求項１から請求項３のいずれかに記載の半導体装置の製造方法において、
電気的な接続部を形成する工程を含む半導体装置の製造方法。
【請求項５】
請求項４記載の半導体装置の製造方法において、
前記接続部を、第２工程で前記導電層の一部として形成する半導体装置の製造方法。
【請求項６】
請求項１から請求項５のいずれかに記載の半導体装置の製造方法において、
前記第１工程後であって、前記第２工程前に、前記貫通穴の内壁面に絶縁膜を形成する工程をさらに含み、
前記第２工程で、前記絶縁膜上に前記導電層を形成する半導体装置の製造方法。
【請求項７】
請求項６記載の半導体装置の製造方法において、
前記絶縁膜を、化学気相堆積によって形成する半導体装置の製造方法。
【請求項８】
請求項１から請求項７のいずれかに記載の半導体装置の製造方法において、
前記導電層を、無電解メッキによって形成する半導体装置の製造方法。
【請求項９】
請求項８記載の半導体装置の製造方法において、
少なくとも前記導電層の形成領域で触媒を露出させて設け、前記触媒の露出領域に導電材料を析出させる無電解メッキを行い、前記導電材料で前記導電層を形成する半導体装置の製造方法。
【請求項１０】
電極を有し、貫通穴が形成された半導体素子と、
前記貫通穴の内側を含む領域に形成された導電層と、
を含む半導体装置であって、
前記電極には、前記貫通穴と連通する穴が形成され、
前記導電層は、前記半導体素子の前記電極が形成された側からその反対側まで前記貫通穴及び前記穴を介して連続し、かつ、前記電極の前記穴が形成されている面に積層して形成され、
前記貫通穴は、開口端部と、前記開口端部よりも径の大きい中間部と、を有する形状で形成されてなる半導体装置。
【請求項１１】
請求項１０に記載の半導体装置において、
前記導電層の一部によって前記接続部が設けられてなる半導体装置。
【請求項１２】
請求項１０または請求項１１のいずれかに記載の半導体装置において、
前記貫通穴の内壁面に形成された絶縁膜をさらに有し、前記絶縁膜上に前記導電層が形成されてなる半導体装置。
【請求項１３】
請求項１０から請求項１２のいずれかに記載の半導体装置において、
前記半導体素子は、半導体チップである半導体装置。
【請求項１４】
請求項１０から請求項１２のいずれかに記載の半導体装置において、
前記半導体素子は、半導体ウエーハの一部である半導体装置。
【請求項１５】
請求項１０から請求項１４のいずれかに記載の半導体装置が積層され、上下の半導体装置の前記導電層が電気的に接続されてなる半導体装置。
【請求項１６】
請求項１０から請求項１５のいずれかに記載の半導体装置が実装された回路基板。
【請求項１７】
請求項１０から請求項１５のいずれかに記載の半導体装置を有する電子機器。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、半導体装置及びその製造方法、回路基板並びに電子機器に関する。
【０００２】
【発明の背景】
近年、複数の半導体チップを積み重ねた半導体装置が開発されている。その多くは、半導体チップの電極にワイヤ又はリードをボンディングして電気的な接続を図ったものであったが、ワイヤ等を設けたために小型化に限界があった。また、半導体チップに貫通穴を形成し、貫通穴に溶融したハンダを充填して電気的な接続を図ることも開発されている。しかし、細い貫通穴にハンダを充填するとボイドが発生してしまい、電気的接続の信頼性を確保しにくい。
【０００３】
本発明は、この問題点を解決するものであり、その目的は、電気的な接続を高い信頼性を以て、容易に図ることができる半導体装置及びその製造方法、回路基板並びに電子機器を提供することにある。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
（１）本発明に係る半導体装置の製造方法は、電極を有する半導体素子に貫通穴を形成する第１工程と、
前記貫通穴の内側を含む領域に導電層を形成する第２工程と、
を含む半導体装置の製造方法であって、
前記電極に、前記貫通穴と連通する穴を形成し、
前記導電層を、前記電極の少なくとも一部に積層し、
前記貫通穴を、開口端部と、前記開口端部よりも径の大きい中間部と、を有する形状で形成する。
【０００５】
本発明によれば、貫通穴に導電層を形成することで、半導体素子の一方の面と他方の面との電気的接続を図るようになっている。したがって、導電層を形成するだけであって、貫通穴に溶融材料を充填するのではないため、ボイドが形成されてしまうという問題が生じることがなく、電気的接続の高い信頼性を確保できる。また、導電層を、電極と電気的に接続して形成することができ、貫通穴の中間部が大径となっているので、導電層を形成しやすい。
【００１４】
（２）この半導体装置の製造方法において、
前記第１工程で、前記貫通穴を形成する位置に窪みを形成し、前記窪みによって位置決めして前記小孔を形成してもよい。
【００１５】
これによれば、窪みによって貫通穴を形成する位置を確認できるので、貫通穴を正確な位置に形成することができる。
【００１６】
（３）この半導体装置の製造方法において、
前記小孔をレーザービームで形成し、ウェットエッチングによって前記小孔を拡大させてもよい。
【００１７】
これによれば、容易に貫通穴を形成することができる。また、レーザービームで形成された小孔の内壁面が荒れていても、ウエットエッチングによってこれを拡大させるので、滑らかな内壁面の貫通穴を形成することができる。
【００１８】
（４）この半導体装置の製造方法において、
電気的な接続部を形成する工程を含んでもよい。
【００１９】
（５）この半導体装置の製造方法において、
前記接続部を、第２工程で前記導電層の一部として形成してもよい。
【００２０】
（６）この半導体装置の製造方法において、
前記第１工程後であって、前記第２工程前に、前記貫通穴の内壁面に絶縁膜を形成する工程をさらに含み、
前記第２工程で、前記絶縁膜上に前記導電層を形成してもよい。
【００２１】
（７）この半導体装置の製造方法において、
前記絶縁膜を、化学気相堆積によって形成してもよい。
【００２２】
（８）この半導体装置の製造方法において、
前記導電層を、無電解メッキによって形成してもよい。
【００２３】
特に、貫通穴の中間部が大きく拡がった形状であれば、メッキ液を攪拌しやすいので好ましい。
【００２４】
（９）この半導体装置の製造方法において、
少なくとも前記導電層の形成領域で触媒を露出させて設け、前記触媒の露出領域に導電材料を析出させる無電解メッキを行い、前記導電材料で前記導電層を形成してもよい。
【００３０】
（１０）本発明に係る半導体装置は、上記方法により製造されたものである。
【００３１】
（１１）本発明に係る半導体装置は、電極を有し、貫通穴が形成された半導体素子と、
前記貫通穴の内側を含む領域に形成された導電層と、
を含む半導体装置であって、
前記電極には、前記貫通穴と連通する穴が形成され、
前記導電層は、前記電極の少なくとも一部に積層させて形成され、
前記貫通穴は、開口端部と、前記開口端部よりも径の大きい中間部と、を有する形状で形成されてなる。
【００３２】
本発明によれば、貫通穴に形成された導電層によって、半導体素子の一方の面と他方の面との電気的接続が図られる。したがって、導電層が形成されるだけであって、貫通穴に溶融材料を充填するのではないため、ボイドが形成されてしまうという問題が生じることがなく、電気的接続の高い信頼性を確保できる。また、導電層は、電極と電気的に接続して形成されており、貫通穴の中間部が大径となっているので、導電層を形成しやすい。
【００３９】
（１２）この半導体装置において、
前記導電層の一部によって前記接続部が設けられていてもよい。
【００４０】
（１３）この半導体装置において、
前記貫通穴の内壁面に形成された絶縁膜をさらに有し、前記絶縁膜上に前記導電層が形成されていてもよい。
【００４１】
（１４）この半導体装置において、
前記半導体素子は、半導体チップであってもよい。
【００４２】
（１５）この半導体装置において、
前記半導体素子は、半導体ウエーハの一部であってもよい。
【００４３】
（１６）本発明に係る半導体装置は、上記半導体装置が積層され、上下の半導体装置の前記導電層が電気的に接続されたものでもよい。
【００４４】
この半導体装置には、三次元実装が適用されている。
【００４５】
（１７）本発明に係る回路基板は、半導体装置が実装されてなる。
【００４６】
（１８）本発明に係る電子機器は、上記半導体装置を有する。
【００４７】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の好適な実施の形態について図面を参照して説明する。図１（Ａ）は、本実施の形態で使用する半導体チップ１０の一部を示す図である。半導体チップ１０は一般的には直方体（立方体を含む）であるが、その形状は限定されず、球状であってもよい。
【００４８】
半導体チップ１０は、図示しないトランジスタやメモリ素子などからなる集積回路が形成された表面に絶縁膜（層間膜）１２を有する。絶縁膜１２は、半導体チップ１０の基本的な材料であるシリコンの酸化膜であることが多い。絶縁膜１２上には電極（パッド）１４が形成され、電極１４は図示しない部分で集積回路と電気的に接続されている。電極１４は、アルミニウムで形成されることが多い。電極１４は、半導体チップ１０の面の少なくとも１辺（多くの場合、２辺又は４辺）に沿って並んでいる。また、電極１４は、半導体チップ１０の面の端部に並んでいる場合と、中央部に並んでいる場合がある。
【００４９】
電極１４は、集積回路の製造プロセスに応じて構成される。例えば、図１（Ａ）に示す例では、絶縁膜１２上に、電極１４の下層部が形成され、下層部の端部に載る絶縁膜１６、１８が形成され、電極１４の上層部が絶縁膜１８上に至るように形成されている。また、電極１４の中央部をさけて端部を覆って、パッシベーション膜２０が形成されている。パッシベーション膜２０は、例えば、ＳｉＯ2、ＳｉＮ、ポリイミド樹脂などで形成することができる。
【００５０】
本実施の形態では、上記半導体チップ１０を使用して、以下の方法で半導体装置を製造する。
【００５１】
図１（Ｂ）に示すように、半導体チップ１０の、電極１４が形成された面にレジスト２２を形成する。レジスト２２を形成する方法としては、スピンコート法、ディッピング法、スプレーコート法等の方法を用いることが可能である。レジスト２２は電極１４も覆って形成する。レジスト２２は、後述するエッチング工程でエッチングしない部分を覆うものである。レジスト２２は、フォトレジスト、電子線レジスト、Ｘ線レジストのいずれであってもよく、ポジ型又はネガ型のいずれであってもよい。本実施の形態で使用するレジスト２２は、ポジ型のフォトレジストである。レジスト２２は、コーティング後に、他の部材に付着しないようにするため、プリベークして溶剤を飛ばす。
【００５２】
図１（Ｃ）に示すように、レジスト２２をパターニングする。詳しくは、レジスト２２上にマスクを配置して、エネルギーを照射する。エネルギーは、レジスト２２の性質によって異なり、光、電子線、Ｘ線のいずれかである。本実施の形態ではレジスト２２を露光する。マスクの形状は、パターニング形状によって決まり、レジスト２２がポジ型であるかネガ型であるかによって反転形状となる。
【００５３】
露光後、レジスト２２を現像しポストベークする。パターニングされたレジスト２２には、電極１４の中央部を露出させる開口部２４が形成されている。
【００５４】
図２（Ａ）に示すように、レジスト２２の開口部２４によって露出した電極１４の中央部をエッチングする。エッチングにはドライエッチングを適用することが好ましい。ドライエッチングは、反応性イオンエッチング（ＲＩＥ）であってもよい。また、エッチングとしてウエットエッチングを適用してもよい。こうして、電極１４の中央部（端部を除く部分）に、穴２６を形成する。穴２６は、後述する貫通穴５０の位置に形成される。詳しくは、穴２６は、貫通穴５０の開口端部とほぼ同じか、あるいはそれ以上の大きさで形成され、貫通穴５０と連通する。
【００５５】
図２（Ｂ）に示すようにレジスト２２を剥離する。そして、図２（Ｃ）に示すように、半導体チップ１０の電極１４が形成された側と、その反対側に絶縁膜２８、３０を形成する。絶縁膜２８は、シリコン酸化膜や窒化膜であってもよく、化学気相堆積（ＣＶＤ）によって形成することができる。絶縁膜２８は、電極１４及びパッシベーション膜２０を覆う。電極１４には穴２６が形成されているので、絶縁膜２８は、穴２６の内部（内壁面及び露出した絶縁膜１２）も覆う。
【００５６】
図３（Ａ）に示すように、半導体チップ１０の電極１４が形成された側と、その反対側に、レジスト３２、３４を形成する。レジスト３２、３４には、上述したレジスト２２について説明した内容が該当する。レジスト３２、３４のうち一方（例えばレジスト３２）を（例えば半導体チップ１０の電極１４が形成された側に）形成し、プリベークしてから、他方（例えばレジスト３４）を形成し、これをプリベークしてもよい。
【００５７】
図３（Ｂ）に示すように、レジスト３２、３４をパターニングして、後述する貫通穴５０の位置に開口部３６、３８を形成する。開口部３６は、電極１４の穴２６の内側に形成する。穴２６と開口部３６との間には、絶縁膜２８が存在する。また、開口部３６、３８は、絶縁膜２８、３０の一部を露出させる。レジスト３２、３４のパターニングの方法には、上述したレジスト２２について説明した内容を適用することができる。
【００５８】
図３（Ｃ）に示すように、絶縁膜１２、１６に、電極１４の穴２６の内側に穴４０を形成し、絶縁膜３０に穴４２を形成する。
【００５９】
図４（Ａ）に示すように、レジスト３２、３４を剥離する。そして、図４（Ｂ）に示すように、半導体チップ１０の穴４０、４２にて露出した部分をエッチングする。このエッチングする部分は、集積回路が形成されていない部分であり、シリコンで形成されている。このエッチングによって、半導体チップ１０の表面に、視覚的に認識しやすい窪み４４、４６を形成する。窪み４４、４６の形状は、特に限定されず、テーパが付された形状であってもよいし、表面と垂直な壁面を有していてもよい。エッチングは、ウェットエッチングを適用することが簡単であるが、ドライエッチングを適用してもよい。エッチングの種類によって、窪み４４、４６の形状が決まる。
【００６０】
図４（Ｃ）に示すように、半導体チップ１０に、小孔４８（例えば直径約２０μｍ）を形成する。小孔４８は、後述する貫通穴５０よりも小さい径で、貫通穴５０の中心に形成する。小孔４８の形成には、レーザ（例えばＹＡＧレーザやＣＯ2レーザ）を使用することができる。レーザビームは、上述した窪み４４、４６で位置を認識して照射することができる。レーザビームを、半導体チップ１０の一方の面からのみ照射して小孔４８を形成してもよいし、半導体チップ１０の両面から（順番にあるいは同時に）レーザビームを照射してもよい。両面からレーザビームを照射すれば、半導体チップ１０に与える影響が少ない。
【００６１】
次に、図５（Ａ）に示すように、半導体チップ１０に貫通穴５０を形成する。貫通穴５０は、上述した小孔４８を拡大させて形成する。例えば、ウェットエッチングを適用して、小孔４８の内壁面をエッチングしてもよい。エッチング液として、例えば、沸酸と沸化アンモニウムを混合した水溶液（バッファード沸酸）を用いてもよい。
【００６２】
貫通穴５０は、開口端部と、開口端部よりも径の大きい中間部（例えば約４０〜５０μｍの径）と、を有する形状で形成してもよい。貫通穴５０の中間部の径を、できるだけ大きくすることで、後述するＣＶＤや無電解メッキを行いやすい。中間部を、全ての部分でほぼ同じ径で形成してもよい。すなわち、貫通穴５０の中間部の内壁面が、貫通穴５０の中心軸を通る断面において、直線を描いてもよい。この形状は、小孔４８をウェットエッチングで拡大することで得られる。この形状によれば、貫通穴５０を形成することによる半導体チップ１０の強度の低下を抑えることができる。貫通穴５０は、開口端部と中間部とを接続するテーパ部を有していてもよい。テーパ部も、小孔４８をウェットエッチングで拡大することで形成される。
【００６３】
次に、図５（Ｂ）に示すように、少なくとも貫通穴５０の内壁面に絶縁膜５２を形成する。絶縁膜５２の形成には、ＣＶＤを適用してもよい。貫通穴５０の中間部の径が、開口端部の径よりも大きければＣＶＤを行いやすい。絶縁膜５２は、貫通穴５０の内壁面以外の領域に形成されてもよい。例えば、絶縁膜２８、３０上に絶縁膜５２が形成されてもよい。ただし、絶縁膜５２によって、貫通穴５０の開口を塞がないようにする。
【００６４】
図５（Ｃ）に示すように、半導体チップ１０の電極１４が形成された側にレジスト５４を形成する。レジスト５４は、半導体チップ１０の貫通穴５０の、一方の開口を塞いで形成される。レジスト５４の構成及びその形成方法には、上述したレジスト２２について説明した内容を適用できる。なお、レジスト５４を形成するときに、その反対側にもレジスト５６が形成されてもよい。そして、レジスト５４、５６をプリベークする。
【００６５】
図６（Ａ）に示すように、電極１４の側に形成されたレジスト５４をパターニングして、開口部５８を形成する。開口部５８は、電極１４の少なくとも一部の上方に形成されているが、貫通穴５０の上方には、レジスト５４の一部が残されたままとなっている。例えば、開口部５８は、電極１４の範囲内に収まる形状の外周と、少なくとも貫通穴５０の開口端部を覆う形状の内周と、の間にリング状で形成されている。なお、ここでいうリング状とは角リング状であっても丸リング状であってもよい。開口部５８は、絶縁膜５２の一部を露出させる。パターニング方法については、上述したレジスト２２について説明した内容を適用することができる。パターニングが終わると、レジスト５４を現像し、ポストベークする。
【００６６】
図６（Ｂ）に示すように、パターニングされたレジスト５４をマスクとして、絶縁膜５２、２８をエッチングして、電極１４の一部を露出させる。ここで露出する電極１４の一部は、電気的な接続を図る部分であるから、大きいことが好ましい。レジスト５４、５６は、その後、剥離する。
【００６７】
次に、図７（Ａ）に示すように、半導体チップ１０の両側に、レジスト６０、６２を形成する。電極１４が形成された側に形成するレジスト６０は、段差の大きい領域に形成されるため、予めフィルム状をなしたもの（ドライフィルム）であることが好ましい。
【００６８】
図７（Ｂ）に示すように、レジスト６０、６２をパターニングして、貫通穴５０と連通する開口部６４、６６を形成する。開口部６４、６６は、電気的な接続部７２を形成する領域に形成され、開口部６４は、電極１４の一部を露出させる。
【００６９】
図８（Ａ）に示すように、貫通穴５０から電極１４の露出部分上に至るまで、無電解メッキのための触媒６８を付与する。本実施の形態では触媒６８はパラジウムである。触媒６８の形成方法として、例えば半導体チップ１０をパラジウムとスズを含む混合溶液に浸し、その後、塩酸などの酸で処理することによってパラジウムのみを設けてもよい。あるいは、半導体チップ１０を塩化スズ溶液に浸すことによってスズイオン（還元剤）を吸着させ、その後、塩化パラジウム溶液に半導体チップ１０を浸して、スズイオン（還元剤）によりパラジウムイオンを還元しパラジウム核（触媒）を析出させてもよい。
【００７０】
あるいは、触媒６８を、インクジェット方式によって直接的に設けてもよい。インクジェット方式によれば、インクジェットプリンタ用に実用化された技術を応用することで、高速かつインクを無駄なく経済的に設けることが可能である。インクジェットヘッドは、例えばインクジェットプリンタ用に実用化されたもので、圧電素子を用いたピエゾジェットタイプ、あるいはエネルギー発生素子として電気熱変換体を用いたバブルジェットタイプ等が使用可能であり、吐出面積および吐出パターンは任意に設定することが可能である。これによって、レジストパターニング工程及びレジスト剥離工程を行うことなく、また全面に金属層を形成する場合はエッチング工程を行うことなく電気的な接続部を形成することが可能になる。
【００７１】
次に、図８（Ｂ）に示すようにレジスト６０、６２を剥離する。レジスト６０、６２を剥離することによって、電気的な接続部７２を形成したい領域のみに触媒６８を設けることができる。レジスト６０、６２の剥離のときに、紫外線を照射してもよく、弱アルカリ性の溶液に浸してレジスト６０、６２を剥離してもよい。これによって容易かつ確実にレジスト６０、６２を剥離することができる。
【００７２】
上述した例では、レジスト６０、６２をパターン化した後に触媒６８を設け、その後にレジスト６０、６２を剥離することによって、触媒６８を電気的な接続部７２の形成領域に露出させている。この例とは異なり、触媒６８を全面に設けた後に、レジスト６０、６２を電気的な接続部７２の形成領域を除いてパターン化して設けることによって、結果的に電気的な接続部７２の形成領域に触媒６８を露出させてもよい。この場合は、電気的な接続部７２の形成を終えた後にレジスト６０、６２を剥離する。
【００７３】
次に、触媒６８が露出する領域に、図９に示すように、無電解メッキによって導電層７０を形成する。なお、触媒６８は、貫通穴５０の内壁面（図９に示す例では絶縁膜５２の表面）と、電極１４が形成された側及びその反対側と、に設けられている。したがって、導電層７０は、電極１４が形成された側と、その反対側と、を貫通穴５０を介して連続的に形成される。また、導電層７０は、電極１４上に積層される。本実施の形態では、貫通穴５０の中間部の径が、開口端部よりも大きいので、メッキ液の攪拌が良好に行える。
【００７４】
導電層７０の材料として、Ｎｉ、Ａｕ、Ｎｉ＋Ａｕ、Ｃｕ、Ｎｉ＋Ｃｕ、Ｎｉ＋Ａｕ＋Ｃｕのいずれかを用いることができる。例えば、銅メッキ液を使用し、触媒６８であるパラジウムを核として溶液中の銅イオンを還元し、銅（導電層７０）を析出する。なお、導電層７０を形成するための導電材料として、複数の異種の金属（例えばＮｉ＋Ｃｕ、Ｎｉ＋Ａｕ＋Ｃｕ）を用いてもよく、これによって複数層で導電層７０を形成してもよい。
【００７５】
無電解メッキのために、弱アルカリ性の銅メッキ溶液を用いてもよい。弱アルカリ性（ｐＨ９付近）の銅メッキとして例えば、ＰＢ−５７０ＭＵ、ＰＢ−５７０Ａ、ＰＢ−５７０Ｂ、ＰＢ−５７０Ｃ、ＰＢ−５７０Ｓを混合してなるＰＢ−５７０（メーカー名：荏原ユージーライト株式会社）を用いてもよい。これによれば、銅メッキ液が弱アルカリ性であるので、例えば電極１４がアルミニウムであってもそれに与える損傷を少なくすることができる。
【００７６】
あるいは、電極１４の表面に図示しない導電層を形成して電極１４を保護すれば、強アルカリ性の溶液を使用してもよい。導電層は一層であっても複数層であってもよい。例えば、導電層を、ニッケルと金との二層で形成してもよい。導電層をニッケルで形成する方法として、予め、電極１４上にジンケート処理を施してアルミニウム上の表面を亜鉛に置換し、その後に無電解ニッケルメッキ液中に浸漬し、亜鉛とニッケルの置換反応を経てニッケルを堆積してもよい。もしくは、アルミニウムを、アルミニウム上のみに選択的に吸着するパラジウム溶液に浸し、その後無電解ニッケルメッキ液中に浸し、パラジウムを核としてニッケルの皮膜を析出させてもよい。導電層をニッケルのみで形成してもよいが、さらに無電解金メッキ液中に浸し、ニッケルの表面にさらに金の皮膜を形成してもよい。金の皮膜を形成することで導電層７０との電気的接続をさらに確実にすることができる。
【００７７】
上述した例は全て湿式法（めっき）を用いた導電層７０の形成方法であるが、その他の形成方法として従来行われている乾式法（スパッタなど）を用いた方法、または乾式法と湿式法を組み合わせた方法を採用してもよい。
【００７８】
さらに、電気的な接続部７２を設けてもよい。導電層７０の一部を接続部７２としてもよい。その場合には、導電層７０を厚く（例えば約５μｍ以上）形成することが好ましい。
【００７９】
以上の工程により、図９に示す半導体装置が得られる。上記工程によれば、導電層７０によって、半導体チップ１０の両面間の電気的な接続を図ることができる。半導体装置１は、複数の電極１４を有し、貫通穴５０が形成された半導体チップ１０と、貫通穴５０の内側を含む領域に形成された導電層７０と、を含む。貫通穴５０の形状は上述した通りである。電極５０には、貫通穴５０と連通する穴２６が形成されている。導電層７０は、電極１４の少なくとも一部に積層して形成されている。また、導電層７０の一部が、電気的な接続部７２となっている。貫通穴５０の内側において、導電層７０の下には絶縁膜５２が形成されており、半導体チップ１０の内部に形成された集積回路との電気的接続を遮断している。
【００８０】
上述した工程は、半導体チップ１０に対して行ったが、これを半導体ウエーハに対して行ってもよい。例えば、図１０に示すように、半導体ウエーハ８０に対して上記工程を行って、電気的な接続部８２を形成してもよい。この半導体ウエーハ８０をダイシングして、図９に示す半導体装置１を得ることができる。
【００８１】
また、図１１に示すように、複数の半導体装置１を積層した、三次元実装型（スタックド型）の半導体装置を製造することもできる。図１１に示す例では、上下の半導体装置１の接続部７２を、ハンダ等のロウ材８４によって電気的に接合してある。
【００８２】
接着剤は、液状又はゲル状の接着剤であってもよいし、シート状の接着シートであってもよい。接着剤は、エポキシ樹脂を主な材料とするものであってもよい。接着剤は、絶縁性のものであってもよい。
【００８３】
接着剤中には、被接続体同士の電気的な接続性能を向上させるために、導電性物質を含んでいてもよい。導電性物質は、例えば、ロウ材、ハンダ等の粒子で構成され、それらが接着材料中に分散している。こうすることで、被接続体同士の接合時に、その粒子が接合のロウとして働き、接合性をさらに著しく向上することができる。
【００８４】
接着剤は、導電粒子が分散された異方性導電接着剤（ＡＣＡ）、例えば異方性導電膜（ＡＣＦ）や異方性導電ペースト（ＡＣＰ）であってもよい。異方性導電接着剤は、バインダに導電粒子（フィラー）が分散されたもので、分散剤が添加される場合もある。異方性導電接着剤のバインダとして、熱硬化性の接着剤が使用されることが多い。その場合には、配線パターンと電極との間に、導電粒子が介在して両者間の電気的な接続が図られる。
【００８５】
絶縁性の接着剤の収縮力を利用して、接続部７２同士を直接的に接合するとともに、接着剤にて上下の半導体装置１を接着してもよい。この場合には、接続部７２がバンプの形状で形成されていることが好ましい。
【００８６】
接続部７２間の電気的な接続には、Ａｕ−Ａｕ、Ａｕ−Ｓｎ、ハンダなどによる金属接合を適用してもよい。例えば、熱のみ、超音波振動のみ、あるいは超音波振動及び熱などを印加して両者を接合する。接合されると、振動や熱によって接続部７２を構成する材料が拡散して金属接合が形成される。
【００８７】
また、最も下（又は最も上）に位置する半導体装置１の接続部７２には、外部端子８６が設けられる。外部端子８６はハンダや金属などで形成することができるが、導電性の部材で形成すればよい。本実施の形態では、外部端子８６は、ハンダボールである。
【００８８】
また、ハンダボールは必ずしも必要ではなく、半導体装置を基板上に実装して、半導体モジュールを構成してもよい。さらに、ハンダボールを形成せず、マザーボード実装時にマザーボード側に塗布されるハンダクリームを利用し、その溶融時の表面張力で電気的接続部を形成してもよい。
【００８９】
また、上述した工程を行った図１０に示す複数の半導体ウエーハ８０を積層して、各接続部８２を電気的に接合し、その後、ダイシングを行って図１１に示す半導体装置を製造してもよい。
【００９０】
図１２には、本実施の形態に係る半導体装置１を実装した回路基板１０００が示されている。回路基板１０００には例えばガラスエポキシ基板等の有機系基板を用いることが一般的である。回路基板１０００には例えば銅などからなる配線パターンが所望の回路となるように形成されていて、それらの配線パターンと半導体装置１の接続部７２とを機械的に接続することでそれらの電気的導通を図る。
【００９１】
そして、本発明を適用した半導体装置１を有する電子機器として、図１３にはノート型パーソナルコンピュータ２０００、図１４には携帯電話３０００が示されている。
【００９２】
なお、上述した実施の形態の「半導体チップ」を「電子素子」に置き換えて、電子部品を製造することもできる。このような電子素子を使用して製造される電子部品として、例えば、光素子、抵抗器、コンデンサ、コイル、発振器、フィルタ、温度センサ、サーミスタ、バリスタ、ボリューム又はヒューズなどがある。
【図面の簡単な説明】
【図１】図１（Ａ）〜図１（Ｃ）は、本発明を適用した実施の形態に係る半導体装置の製造方法を示す図である。
【図２】図２（Ａ）〜図２（Ｃ）は、本発明を適用した実施の形態に係る半導体装置の製造方法を示す図である。
【図３】図３（Ａ）〜図３（Ｃ）は、本発明を適用した実施の形態に係る半導体装置の製造方法を示す図である。
【図４】図４（Ａ）〜図４（Ｃ）は、本発明を適用した実施の形態に係る半導体装置の製造方法を示す図である。
【図５】図５（Ａ）〜図５（Ｃ）は、本発明を適用した実施の形態に係る半導体装置の製造方法を示す図である。
【図６】図６（Ａ）〜図６（Ｂ）は、本発明を適用した実施の形態に係る半導体装置の製造方法を示す図である。
【図７】図７（Ａ）〜図７（Ｂ）は、本発明を適用した実施の形態に係る半導体装置の製造方法を示す図である。
【図８】図８（Ａ）〜図８（Ｂ）は、本発明を適用した実施の形態に係る半導体装置の製造方法を示す図である。
【図９】図９は、本発明を適用した実施の形態に係る半導体装置を示す図である。
【図１０】図１０は、本発明を適用した実施の形態に係る半導体装置の製造方法を示す図である。
【図１１】図１１は、本発明を適用した実施の形態に係る他の半導体装置を示す図である。
【図１２】図１２は、本実施の形態に係る半導体装置が実装された回路基板を示す図である。
【図１３】図１３は、本実施の形態に係る半導体装置を有する電子機器を示す図である。
【図１４】図１４は、本実施の形態に係る半導体装置を有する電子機器を示す図である。
【符号の説明】
１０  半導体チップ
１４  電極
２６  穴
４４  窪み
４６  窪み
４８  小孔
５０  貫通穴
６８  触媒
７０  導電層
７２  接続部
８０  半導体ウエーハ
８２  接続部
【図１】
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【図２】
0003736607.tif 000003
【図３】
0003736607.tif 000004
【図４】
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【図５】
0003736607.tif 000006
【図６】
0003736607.tif 000007
【図７】
0003736607.tif 000008
【図８】
0003736607.tif 000009
【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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