專利名稱：半導(dǎo)體器件及其制造方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及半導(dǎo)體器件及其制造方法，特別是包括疊層型的半導(dǎo)體器件及其制造方法。
背景技術(shù)：
在最近的電子裝置中、在謀求小型化的同時(shí)正在謀求更高的功能。為了在謀求裝置小型化的同時(shí)謀求高功能化，要求用盡可能小的安裝面積而且盡可能小的安裝體積安裝大容量的半導(dǎo)體器件。
例如，在使用半導(dǎo)體存儲(chǔ)器的電子裝置中，在所處理的信息量增大的同時(shí)正在謀求裝置進(jìn)一步的小型化。隨著電子裝置處理的信息量的增大、除了為存儲(chǔ)這些信息所使用的半導(dǎo)體存儲(chǔ)器的大容量化外，還要求安裝在裝置內(nèi)的半導(dǎo)體存儲(chǔ)器也小型化以適應(yīng)電子裝置的小型化。即，要求安裝在電子裝置內(nèi)的半導(dǎo)體存儲(chǔ)器的安裝面積及安裝體積小型化。
因此，提出了將多個(gè)半導(dǎo)體存儲(chǔ)器復(fù)合化、謀求存儲(chǔ)容量的大容量化的半導(dǎo)體器件的各種提案。圖1至圖3示出了這樣的半導(dǎo)體器件的一例。
在圖1至圖3所示的半導(dǎo)體器件中，首先準(zhǔn)備構(gòu)成半導(dǎo)體存儲(chǔ)器的半導(dǎo)體芯片101。研磨該半導(dǎo)體芯片101的背面，即研磨與基板的連接用端子所形成的面的相反一側(cè)的面102，形成減薄了厚度的安裝用的半導(dǎo)體芯片103。將進(jìn)行了該研磨的半導(dǎo)體芯片103反轉(zhuǎn)，即將研磨面作為安裝面，如圖1所示那樣安裝在基板104上。在基板104的表里兩面上，形成與布線圖形電連接的基板間連接用電極105、106，而布線圖形則與安裝在該基板104上的半導(dǎo)體芯片103電連接。這些基板間連接用電極105、106通過穿設(shè)在基板104中的通孔107電連接。在形成于安裝了半導(dǎo)體芯片103一側(cè)的面上的基板間連接用電極105上，形成規(guī)定高度的焊料凸點(diǎn)108，形成圖2所示的半導(dǎo)體器件109。
如圖2所示，通過將所形成的多個(gè)半導(dǎo)體器件109以層疊方式重疊起來，使各焊料凸點(diǎn)108和基板間連接用電極108連接，形成圖3所示的疊層型半導(dǎo)體器件110。
如上所述，通過研磨半導(dǎo)體芯片102，使其厚度減薄，以減小將這些半導(dǎo)體芯片102經(jīng)多級(jí)層疊而成的疊層型半導(dǎo)體器件110的厚度，從而能夠使將多個(gè)這樣的半導(dǎo)體器件109層疊而成的疊層型半導(dǎo)體器件110的厚度減至相當(dāng)薄。
但是，由于使用在上述疊層型半導(dǎo)體器件110中的半導(dǎo)體器件109是以單個(gè)方式研磨半導(dǎo)體芯片101以得到其厚度減薄了的安裝用的半導(dǎo)體芯片103，所以加在半導(dǎo)體芯片101上的負(fù)荷大，造成半導(dǎo)體芯片101的裂紋等，損傷半導(dǎo)體芯片101的危險(xiǎn)性增大。因此，減薄半導(dǎo)體芯片101存在限度，減薄到希望的厚度是困難的。
為了減緩研磨時(shí)施加在半導(dǎo)體芯片101上的負(fù)荷，考慮在將半導(dǎo)體芯片101安裝到基板上后，用密封用的合成樹脂完全覆蓋半導(dǎo)體芯片101的整個(gè)周邊表面，然后，與密封用樹脂一起研磨半導(dǎo)體芯片101。這樣一來，由于研磨時(shí)施加的負(fù)荷分散到密封用樹脂方面，即使將半導(dǎo)體芯片101研磨到充分薄的程度也能避免半導(dǎo)體芯片101的裂紋等損傷。
當(dāng)用密封用樹脂覆蓋安裝在基板上的半導(dǎo)體芯片101的外周圍的整個(gè)表面時(shí)，基板間連接用電極105、106也被密封用樹脂覆蓋。因此，為了層疊多個(gè)半導(dǎo)體芯片101，使用激光等除去覆蓋基板間連接用電極的密封用樹脂，或者需要在密封用樹脂中形成到達(dá)基板間連接用電極的孔，進(jìn)行將焊料堵塞該孔的作業(yè)。該孔是有底的孔，不使氣泡進(jìn)入該有底的孔中又要將焊料堵塞孔中是十分困難的作業(yè)，例如，用簡便的絲網(wǎng)印刷法供給焊料是極端困難的。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供能夠解決具有上述現(xiàn)有的半導(dǎo)體器件的問題的新的半導(dǎo)體器件及使用該半導(dǎo)體器件的疊層型半導(dǎo)體層以及這些半導(dǎo)體器件的制造方法。
本發(fā)明的另一目的在于提供實(shí)現(xiàn)進(jìn)一步薄型化、而且在實(shí)現(xiàn)薄型化的同時(shí)能夠做到大容量化的半導(dǎo)體器件、使用該半導(dǎo)體器件的疊層型半導(dǎo)體層及這些半導(dǎo)體器件的制造方法。
為解決上述課題，本發(fā)明的半導(dǎo)體器件具備具有在表里兩面上形成的用通孔連接的基板間連接用電極的基板；具有與在上述基板上形成的布線圖形連接的電極，與該電極形成面相反一側(cè)的面被切削成平面的半導(dǎo)體芯片；設(shè)置在上述基板的基板間連接用電極上的與基板相反一側(cè)的面被切削成平面的基板間連接用凸點(diǎn)；以及在設(shè)置在上述基板上的密封上述半導(dǎo)體芯片和上述基板間連接用凸點(diǎn)的同時(shí)，與基板相反一側(cè)的面被切削成平面的密封用樹脂，上述半導(dǎo)體芯片的切削平面、上述基板間連接用凸點(diǎn)的切削平面和上述密封用樹脂的切削平面位于同一平面內(nèi)，半導(dǎo)體芯片和基板間連接用凸點(diǎn)除上述切削平面外均被密封在密封用樹脂內(nèi)。
為達(dá)到上述目的而提出的本發(fā)明的半導(dǎo)體器件，由于半導(dǎo)體芯片與密封用樹脂一起被切削并形成所希望的厚度，切削時(shí)的負(fù)荷被分散到密封用樹脂上，能夠減少半導(dǎo)體芯片的裂紋等的損傷，能夠切削得更薄。
還有，由于基板間連接用凸點(diǎn)在基板間連接用電極上形成，而且在用密封用樹脂覆蓋后與密封用樹脂一起被切削而使之露出，不存在與基板間連接用電極的連接不良的可能性，并且能形成規(guī)定面積的連接端面。
本發(fā)明的疊層型半導(dǎo)體器件具備具有在表里兩面上形成的用通孔連接的基板間連接用電極的基板；在該基板的表面或者表里兩面上，具有與基板上的布線圖形連接的電極，與該電極形成的電極形成面相反一側(cè)的面被切削成平面的半導(dǎo)體芯片；在基板的表面或者表里兩面上，設(shè)置在基板間連接用電極上的與基板相反一側(cè)的面被切削成平面的基板間連接用凸點(diǎn)；以及與設(shè)置在基板的表面或者表里兩面上的密封半導(dǎo)體芯片和基板間連接用凸點(diǎn)的同時(shí)，與基板相反一側(cè)的面被切削成平面的密封用樹脂。在該疊層型半導(dǎo)體器件中，半導(dǎo)體芯片的切削平面、基板間連接用凸點(diǎn)的切削平面和密封用樹脂的切削平面位于同一平面內(nèi)，將半導(dǎo)體芯片和基板間連接用凸點(diǎn)除切削平面外均被密封在密封用樹脂內(nèi)的多片半導(dǎo)體器件層疊在一起，并將各半導(dǎo)體器件的基板間連接用凸點(diǎn)彼此之間連接在一起或者將基板間連接用凸點(diǎn)與基板間連接用電極連接在一起構(gòu)成該疊層型半導(dǎo)體器件。
本發(fā)明的疊層型半導(dǎo)體器件能夠?qū)⒕邆浔磺邢鞒蓸O薄的半導(dǎo)體芯片的多個(gè)半導(dǎo)體器件層疊在一起，能夠?qū)崿F(xiàn)小型、特別是薄型并實(shí)現(xiàn)集成度的進(jìn)一步提高。
本發(fā)明的半導(dǎo)體器件的制造方法為，與在基板的表里兩面上形成的用通孔連接的同時(shí)，在與布線圖形連接的基板間連接用電極的表面一側(cè)的電極或者表里兩面的電極上形成其高度比需要的高度高的基板間連接用凸點(diǎn)，將半導(dǎo)體芯片的電極連接在基板上所形成的布線圖形上并將半導(dǎo)體芯片的電極安裝在基板的表面或者表里兩面上，接著，將密封用樹脂加到基板上，使之覆蓋半導(dǎo)體芯片及基板間連接用凸點(diǎn)，接著，切削密封用樹脂、半導(dǎo)體芯片及基板間連接用凸點(diǎn)的與基板相反一側(cè)的面，使這些密封用樹脂、半導(dǎo)體芯片及基板間連接用凸點(diǎn)的切削平面與基板之間的間隔成為規(guī)定的厚度。
在本發(fā)明的半導(dǎo)體器件的制造方法中，由于半導(dǎo)體芯片的切削與密封用樹脂的切削一起進(jìn)行，切削時(shí)加在半導(dǎo)體芯片上的應(yīng)力減小，在半導(dǎo)體芯片的裂紋等損傷減少的同時(shí)，能夠切削得更薄。
由于基板間連接用凸點(diǎn)在被預(yù)先加至基板間連接用電極上之后用密封用樹脂密封，然后用切削使連接端面露出，所以基板間連接用凸點(diǎn)與基板間連接用電極之間的連接狀態(tài)不會(huì)變得不穩(wěn)定，由于能夠確保規(guī)定面積的接觸端面，在層疊多個(gè)半導(dǎo)體器件的情況下，能夠容易地進(jìn)行各半導(dǎo)體器件間的連接。
進(jìn)而，在將半導(dǎo)體芯片安裝到基板上之前，通過預(yù)先將基板間連接用凸點(diǎn)加到基板間連接用電極上，沒有伴隨著半導(dǎo)體芯片與基板上的布線圖形之間的連接而使連接材料流出到基板間連接用電極上妨礙該基板間連接用電極與基板間連接用凸點(diǎn)之間的連接或者妨礙基板間彼此之間的連接的可能性，能夠?qū)⒒彘g連接用電極設(shè)置在接近于半導(dǎo)體芯片的安裝區(qū)域的位置上，使半導(dǎo)體器件的小型化、特別是平面形狀的小型化成為可能。
本發(fā)明的疊層型半導(dǎo)體器件的制造方法為，與在基板的表里兩面上形成的用通孔連接的同時(shí)、在與布線圖形連接的基板間連接用電極的表面一側(cè)的電極或者表里兩面的電極上形成其高度比需要的高度高的基板間連接用凸點(diǎn)，將半導(dǎo)體芯片的電極連接在基板上所形成的布線圖形上并將半導(dǎo)體芯片的電極安裝在基板的表面或者表里兩面上，接著，將密封用樹脂加到基板上，使之覆蓋半導(dǎo)體芯片及基板間連接用凸點(diǎn)，接著，切削密封用樹脂、半導(dǎo)體芯片及基板間連接用凸點(diǎn)的與基板相反一側(cè)的面，使這些密封用樹脂、半導(dǎo)體芯片及基板間連接用凸點(diǎn)的切削平面與基板之間的間隔成為規(guī)定的厚度而形成的多個(gè)半導(dǎo)體器件層疊在一起，而且將各半導(dǎo)體器件的基板間連接用凸點(diǎn)彼此之間連接在一起或者將基板間連接用凸點(diǎn)與基板間連接用電極連接在一起。
在本發(fā)明的制造方法中，能夠?qū)⒕邆浔粯O薄地切削了的半導(dǎo)體芯片的多個(gè)半導(dǎo)體器件層疊在一起，能夠制造小型、特別是薄型且集成度高的疊層型半導(dǎo)體器件，進(jìn)而，能夠高精度地進(jìn)行各半導(dǎo)體器件間的連接。
本發(fā)明的另一半導(dǎo)體器件具備具有在表里兩面上形成的用通孔連接的基板間連接用電極的基板；具有與在基板上形成的布線圖形連接的電極，與該電極形成面相反一側(cè)的面被切削成平面的半導(dǎo)體芯片；設(shè)置在基板的基板間連接用電極上，預(yù)先被壓扁到規(guī)定的厚度后，在與基板相反一側(cè)的面被切削成平面的基板間連接用凸點(diǎn)；以及位于包圍基板與上述半導(dǎo)體芯片之間及半導(dǎo)體芯片的側(cè)面，將半導(dǎo)體芯片固定在基板上的高分子材料，半導(dǎo)體芯片的切削平面和基板間連接用凸點(diǎn)的切削平面位于同一平面內(nèi)。在該半導(dǎo)體器件中，由于半導(dǎo)體芯片被位于包圍與基板之間及側(cè)面的位置的高分子材料固定在基板上，切削時(shí)的負(fù)荷被分散到高分子材料及基板上，能夠減少半導(dǎo)體芯片的裂紋等損傷，能夠切削得更薄。
由于基板間連接用凸點(diǎn)在基板間連接用電極上形成后被壓扁到規(guī)定的厚度，然后與半導(dǎo)體芯片一起被切削，沒有與基板間連接用電極的連接不良的可能性，并且形成了規(guī)定面積的連接端面。此外，由于基板間連接用凸點(diǎn)被壓扁，基板與基板間連接用電極的粘附變得更好，沒有因切削引起的從基板上脫落的可能性。還有，由于通過預(yù)先被壓扁而形成接近于最終厚度的厚度，切削變得容易。
本發(fā)明的另一疊層型半導(dǎo)體器件具備具有在表里兩面上形成的用通孔連接的基板間連接用電極的基板；在基板的表面或者表里兩面中，具有與基板上的布線圖形連接的電極，與該電極形成面相反一側(cè)的面被切削成平面的半導(dǎo)體芯片；設(shè)置在基板的基板間連接用電極上、預(yù)先被壓扁到規(guī)定的厚度后，與基板相反一側(cè)的面被切削成平面的基板間連接用凸點(diǎn)；以及位于包圍基板與半導(dǎo)體芯片之間及半導(dǎo)體芯片的側(cè)面，將半導(dǎo)體芯片固定在基板上的高分子材料，將半導(dǎo)體芯片的切削平面和基板間連接用凸點(diǎn)的切削平面位于同一平面內(nèi)的多個(gè)半導(dǎo)體器件層疊在一起，將各半導(dǎo)體器件的基板間連接用凸點(diǎn)彼此之間連接在一起或者將基板間連接用凸點(diǎn)與基板間連接用電極連接在一起。通過應(yīng)用本發(fā)明，能夠?qū)⒕邆浔磺邢鞯煤鼙〉陌雽?dǎo)體芯片的多個(gè)半導(dǎo)體器件層疊在一起，能夠得到小型、特別是薄型且集成度高的疊層型半導(dǎo)體器件。
本發(fā)明的另一制造方法為，與在基板的表里兩面上形成的用通孔連接的同時(shí)，在與布線圖形連接的基板間連接用電極的表面一側(cè)的電極或者表里兩面的電極上形成其高度比需要的高度高的基板間連接用凸點(diǎn)的同時(shí)，將基板間連接用凸點(diǎn)在基板的厚度方向上壓扁使其厚度接近需要的高度，在將半導(dǎo)體芯片的電極連接在基板上所形成的布線圖形上并且將半導(dǎo)體芯片的電極安裝在基板的表面或者表里兩面上的同時(shí)，用位于包圍半導(dǎo)體芯片與基板之間及半導(dǎo)體芯片的側(cè)面的高分子材料將半導(dǎo)體芯片固定在基板上，接著，切削半導(dǎo)體芯片及基板間連接用凸點(diǎn)的與基板相反一側(cè)的面，使這些半導(dǎo)體芯片及基板間連接用凸點(diǎn)的切削平面與基板之間的間隔成為規(guī)定的厚度。按照本發(fā)明，由于半導(dǎo)體芯片的切削是在半導(dǎo)體芯片被高分子材料固定在基板上的狀態(tài)下進(jìn)行的，切削時(shí)施加在半導(dǎo)體芯片上的應(yīng)力變小，在能夠減少半導(dǎo)體芯片的裂紋等損傷的同時(shí)，能夠比以往切削得更薄。
還有，由于基板間連接用凸點(diǎn)是在預(yù)先加到基板間連接用電極上后、一度被壓扁，然后被切削的，在沒有因切削而從基板脫落的同時(shí)，基板間連接用凸點(diǎn)與基板間連接用電極之間連接狀態(tài)也不會(huì)變得不穩(wěn)定，還有，由于能夠確保規(guī)定面積的連接端面，當(dāng)層疊多個(gè)半導(dǎo)體器件的情況下，各半導(dǎo)體器件間的連接能夠容易地進(jìn)行。
此外，在將半導(dǎo)體芯片安裝到基板上之前，通過預(yù)先將基板間連接用凸點(diǎn)加到基板間連接用電極上，沒有伴隨半導(dǎo)體芯片與基板上的布線圖形的連接而使連接材料流出到基板間連接用電極上，妨礙該基板間連接用電極與基板間連接用凸點(diǎn)之間的連接或基板間彼此之間的連接的可能性，因此，能夠?qū)⒒彘g連接用電極設(shè)置在接近于半導(dǎo)體芯片的安裝區(qū)域的位置上，能夠?qū)崿F(xiàn)半導(dǎo)體器件的小型化、特別是平面形狀的小型化。
本發(fā)明的另一疊層型半導(dǎo)體器件的制造方法為，與在基板的表里兩面上形成的用通孔連接的同時(shí)，在與布線圖形連接的基板間連接用電極的表面?zhèn)鹊碾姌O或者表里兩面的電極上形成其高度比需要的高度高的基板間連接用凸點(diǎn)的同時(shí)，將基板間連接用凸點(diǎn)在基板的厚度方向上壓扁使其厚度接近需要的高度，在將半導(dǎo)體芯片的電極連接在基板上所形成的布線圖形上并且將半導(dǎo)體芯片的電極安裝在基板的表面或者表里兩面上的同時(shí)，用位于包圍半導(dǎo)體芯片與基板之間及半導(dǎo)體芯片的側(cè)面的高分子材料將半導(dǎo)體芯片固定在基板上，接著，切削半導(dǎo)體芯片及基板間連接用凸點(diǎn)的與基板相反一側(cè)的面，使這些半導(dǎo)體芯片及基板間連接用凸點(diǎn)的切削平面與基板之間的間隔成為規(guī)定的厚度而形成的多片半導(dǎo)體器件層疊在一起，而且，將各半導(dǎo)體器件的基板間連接用凸點(diǎn)彼此之間連接在一起或者將基板間連接用凸點(diǎn)與基板間連接用電極連接在一起。
在本發(fā)明的另一制造方法中，與以往相比能夠?qū)⒕邆浔粯O薄地切削了的半導(dǎo)體芯片的多個(gè)半導(dǎo)體器件層疊在一起，能夠制造小型、特別是薄型且集成度高的疊層型半導(dǎo)體器件。進(jìn)而，能夠高精度地進(jìn)行各半導(dǎo)體器件間的連接。
本發(fā)明的其它的目的、由本發(fā)明得到的具體的優(yōu)點(diǎn)從以下說明的實(shí)施形態(tài)中能夠更加明白。


圖1～圖3是示出現(xiàn)有的半導(dǎo)體器件及疊層型半導(dǎo)體器件的制造方法的一例的剖面圖，圖1示出半導(dǎo)體芯片的安裝工序，圖2示出焊料凸點(diǎn)的形成工序，圖3示出疊層型半導(dǎo)體器件。
圖4是示出本發(fā)明的半導(dǎo)體器件的第1實(shí)施形態(tài)的概略剖面圖。
圖5是示出本發(fā)明的半導(dǎo)體器件的第2實(shí)施形態(tài)的概略剖面圖。
圖6是示出本發(fā)明的疊層型半導(dǎo)體器件的第1實(shí)施形態(tài)的概略剖面圖。
圖7是示出本發(fā)明的疊層型半導(dǎo)體器件的第2實(shí)施形態(tài)的概略剖面圖。
圖8至圖12是示出本發(fā)明的半導(dǎo)體器件的制造方法的第1實(shí)施形態(tài)的剖面圖，圖8示出形成基板間連接用凸點(diǎn)的工序，圖9示出在芯片用電極上形成柱式凸點(diǎn)的工序，圖10示出半導(dǎo)體芯片的安裝工序，圖11示出使用密封用樹脂的密封工序，圖12示出研磨工序。
圖13至圖20是示出本發(fā)明的半導(dǎo)體器件的第2實(shí)施形態(tài)的剖面圖，圖13示出形成基板間連接用凸點(diǎn)的工序，圖14示出在基板的一個(gè)面的芯片用電極上形成柱式凸點(diǎn)的工序，圖15示出在基板的一個(gè)面上安裝半導(dǎo)體芯片的工序，圖16示出對(duì)基板的一個(gè)面使用密封用樹脂的密封工序，圖17示出在基板的另一個(gè)面的芯片用電極上形成柱式凸點(diǎn)的工序，圖18示出對(duì)基板的另一個(gè)面結(jié)束密封工序的狀態(tài)。圖19示出對(duì)基板的一個(gè)面的切削工序，圖20示出對(duì)基板的另一個(gè)面的切削工序。
圖21是示出本發(fā)明的半導(dǎo)體器件的第3實(shí)施形態(tài)的剖面圖，圖22是其側(cè)視圖。
圖23是示出本發(fā)明的疊層型半導(dǎo)體器件的第3實(shí)施形態(tài)的剖面圖，圖24是其簡略側(cè)視圖。
圖25是示出本發(fā)明的半導(dǎo)體器件的第4實(shí)施形態(tài)的剖面圖。
圖26至圖31是按工序順序示出為制造本發(fā)明的第4實(shí)施形態(tài)的半導(dǎo)體器件的半導(dǎo)體器件的制造方法的剖面圖，圖26示出將基板間連接用凸點(diǎn)做在基板上的工序，圖27示出將基板間連接用凸點(diǎn)壓扁成規(guī)定的厚度的工序，圖28示出將電極安裝在半導(dǎo)體芯片上的工序，圖29示出將半導(dǎo)體芯片安裝到基板上的工序，圖30示出將半導(dǎo)體芯片安裝到基板上并使之導(dǎo)通的工序，圖31示出研磨工序。
圖32是示出應(yīng)用本發(fā)明的疊層型半導(dǎo)體器件的第4實(shí)施形態(tài)的半導(dǎo)體存儲(chǔ)器的剖面圖。
具體實(shí)施例方式
以下，參照

本發(fā)明的半導(dǎo)體器件、疊層型半導(dǎo)體器件、這些半導(dǎo)體器件及疊層型半導(dǎo)體器件的制造方法的實(shí)施形態(tài)。
首先，參照?qǐng)D4說明本發(fā)明的半導(dǎo)體器件的第1實(shí)施形態(tài)。圖4所示的半導(dǎo)體器件1具有基板2，在基板2的一個(gè)面2a一側(cè)安裝半導(dǎo)體芯片3的同時(shí)設(shè)置基板間連接用凸點(diǎn)4。安裝在基板2上的半導(dǎo)體芯片3及基板間連接用凸點(diǎn)4使用密封用樹脂5密封。與這些半導(dǎo)體芯片3、基板間連接用凸點(diǎn)4及密封用樹脂5的與基板2相反一側(cè)的面，即在圖4中面臨半導(dǎo)體器件1的表面一側(cè)的面成為被切削的切削平面3a、4a、5a。各切削平面3a、4a、5a被切削成全部位于同一平面內(nèi)。
在圖4所示的半導(dǎo)體器件1中，基板2的厚度D1為100μm～150μm，從基板2的一個(gè)面2a到各切削平面3a、4a、5a的厚度D2約為50μm，全體的厚度D3約為150μm～200μm。
其次，參照?qǐng)D5說明本發(fā)明的半導(dǎo)體器件的第2實(shí)施形態(tài)。在圖5所示的半導(dǎo)體器件1A中，除了將半導(dǎo)體芯片3安裝在基板2的一個(gè)面2a一側(cè)外，還安裝在另一個(gè)面2b一側(cè)，并設(shè)置基板間連接用凸點(diǎn)4。即，在該半導(dǎo)體器件1A中，將半導(dǎo)體芯片3安裝在基板2的兩面上，并設(shè)置基板間連接用凸點(diǎn)4。即使在該半導(dǎo)體器件1A中，安裝在基板2的另一個(gè)面2b一側(cè)的半導(dǎo)體芯片3及基板間連接用凸點(diǎn)4也使用密封用樹脂5密封，面臨這些半導(dǎo)體芯片3、基板間連接用凸點(diǎn)4及密封用樹脂5的表面一側(cè)的面成為被切削成全部位于同一平面內(nèi)的切削平面3a、4a、5a。
在圖5所示的半導(dǎo)體器件1A中，基板2的厚度D1也是100μm～150μm，從基板2的一個(gè)面2a到各切削平面3a、4a、5a的厚度D2約為50μm，從基板2的另一個(gè)面2b到各切削平面3a、4a、5a的厚D4約為50μm，全體的厚度D5約為150μm～200μm。
接著，參照?qǐng)D6說明本發(fā)明的疊層型半導(dǎo)體器件的第1實(shí)施形態(tài)。
圖6所示的本發(fā)明的疊層型半導(dǎo)體器件10是將4片上述圖4所示的半導(dǎo)體器件1層疊構(gòu)成。
在疊層型半導(dǎo)體器件10中，例如在位于第1層的半導(dǎo)體器件1的基板間連接用凸點(diǎn)4的切削平面4a上涂敷焊料，將構(gòu)成第2層的半導(dǎo)體器件1的下側(cè)的基板間連接用電極8重疊在該焊料上，同樣地將構(gòu)成第3層的半導(dǎo)體器件1及構(gòu)成第4層的半導(dǎo)體器件1依次重疊后，用回流法使涂敷在半導(dǎo)體器件1之間的焊料熔融，通過各基板間連接用凸點(diǎn)4與基板間連接用電極8電連接，進(jìn)行相互層疊的半導(dǎo)體器件10的電連接及機(jī)械連接。此外，構(gòu)成各層的半導(dǎo)體器件1之間的連接方法不限于焊接，能夠應(yīng)用使用了ACF、導(dǎo)電膏或金凸點(diǎn)的連接等的各種連接方法。
此外，在將基板間連接用凸點(diǎn)4作為焊料凸點(diǎn)的情況下，在其切削平面4a上涂敷焊劑與上層的半導(dǎo)體器件1的下側(cè)的基板間連接用電極8重疊，僅靠形成回流就能夠?qū)⒍鄠€(gè)半導(dǎo)體器件1疊層在一起。由于露出的焊料凸點(diǎn)4的切削平面4a的周圍被密封用樹脂5包圍，該密封用樹脂5具有與阻焊劑同樣的功能，能夠?qū)崿F(xiàn)安裝難度高的窄間距的安裝。例如，當(dāng)半導(dǎo)體芯片3的研磨剩余厚度最大為0.1mm的情況下，各焊料凸點(diǎn)4的間隔能夠與0.5mm以上的空間對(duì)應(yīng)，實(shí)現(xiàn)高密度的安裝。
在圖6所示的疊層型半導(dǎo)體器件10中，在半導(dǎo)體芯片3上使用例如64兆字節(jié)的閃速存儲(chǔ)器芯片的情況下，能夠構(gòu)成在0.7mm的厚度內(nèi)內(nèi)置了4個(gè)閃速存儲(chǔ)器芯片的256兆字節(jié)的存儲(chǔ)器組件。作為存儲(chǔ)器組件而被構(gòu)成的疊層型半導(dǎo)體器件10使用焊接等方法安裝在電子裝置的電路基板上，從而能夠作為內(nèi)置存儲(chǔ)器使用，或者收容在規(guī)定的外殼內(nèi)構(gòu)成可拆卸型的存儲(chǔ)器件。
此外，在圖6所示的疊層型半導(dǎo)體器件10中，將4片僅在一個(gè)面或者另一面上安裝了半導(dǎo)體芯片3的半導(dǎo)體器件1層疊在一起，但是半導(dǎo)體器件1的層疊片數(shù)不限于4片，4片以下或4片以上均可，可根據(jù)需要適當(dāng)?shù)剡x擇。
在相互層疊構(gòu)成疊層型半導(dǎo)體器件10的各半導(dǎo)體器件1的基板2上，將相同數(shù)目的基板間連接用電極7、8在相同的位置上分別形成以謀求共用基板3，當(dāng)有必要在疊層了的各半導(dǎo)體器件1上制作用于識(shí)別各半導(dǎo)體器件1的識(shí)別符號(hào)ID的情況下，通過控制將基板間連接用凸點(diǎn)4加在基板2的哪一個(gè)基板間連接用電極7、不加在哪一個(gè)基板間連接用電極7，來規(guī)定各半導(dǎo)體器件1之間的連接關(guān)系，能夠賦予各半導(dǎo)體器件1以固有的識(shí)別符號(hào)1D。在這種情況下，沒有設(shè)置基板間連接用凸點(diǎn)4的基板間連接用電極7被密封用樹脂5覆蓋，由于該密封用樹脂5具有阻焊劑的功能，能夠防止因焊料的溢出而導(dǎo)致的誤連接。因此，在焊料凸點(diǎn)4露出的面上涂敷焊劑后，疊層所需片數(shù)的半導(dǎo)體器件1，然后通過形成回流實(shí)現(xiàn)各半導(dǎo)體器件1之間的良好的電連接及機(jī)械連接。
接著，圖7示出了本發(fā)明的疊層型半導(dǎo)體器件的第2實(shí)施形態(tài)。圖7所示的疊層型半導(dǎo)體器件10A是除了在基板2的一個(gè)面2a一側(cè)外，還在另一個(gè)面2b一側(cè)安裝半導(dǎo)體芯片3、用2片設(shè)置了基板間連接用凸點(diǎn)4的兩面型半導(dǎo)體器件1A層疊而成。
在圖7所示的疊層型半導(dǎo)體器件10A中，將加在位于下層的半導(dǎo)體器件1A的上側(cè)的基板間連接用電極7上的基板間連接用凸點(diǎn)4與設(shè)置在位于上層的半導(dǎo)體器件的下側(cè)的基板間連接用電極8上的基板間連接用凸點(diǎn)4相互連接起來。
在該疊層型半導(dǎo)體器件10A中，作為設(shè)置在各半導(dǎo)體器件1A上的半導(dǎo)體芯片3，例如在使用64兆字節(jié)的閃速存儲(chǔ)器的情況下，能夠構(gòu)成在0.5mm厚度內(nèi)內(nèi)置4個(gè)閃速存儲(chǔ)器芯片的256兆字節(jié)的存儲(chǔ)器組件。還有，如果層疊4片半導(dǎo)體器件1A，則能夠構(gòu)成在1mm的厚度內(nèi)內(nèi)置8個(gè)閃速存儲(chǔ)器芯片的512兆字節(jié)的存儲(chǔ)器組件。
作為圖7所示的存儲(chǔ)器組件而構(gòu)成的疊層型半導(dǎo)體器件10A，也與上述的疊層型半導(dǎo)體器件10同樣，由焊接等方法安裝在電子裝置的電路基板上，能夠作為內(nèi)置存儲(chǔ)器使用，或者收容在規(guī)定的外殼內(nèi)構(gòu)成可拆卸型的存儲(chǔ)器件。
接著，說明上述圖4所示的半導(dǎo)體器件1的制造方法。
構(gòu)成該半導(dǎo)體器件1的基板2是例如在厚度約50μm的芯材的一個(gè)面一側(cè)設(shè)置厚度約25μm的單側(cè)圖形，總厚度約100μm的插入基板，在半導(dǎo)體芯片安裝區(qū)域上設(shè)置了用于將半導(dǎo)體芯片3，例如硅芯片的未圖示的電極與未圖示的布線圖形連接的芯片用電極6，在半導(dǎo)體芯片安裝區(qū)域的外側(cè)設(shè)置了用于將芯片用電極6與外部連接的電極7、8。此外，由于使芯片用電極6與外部連接的電極7、8主要用于與基板2連接，在以下的說明中，使用「基板間連接用電極」這一名稱進(jìn)行說明。如圖8所示，設(shè)置在基板2的一個(gè)面及另一個(gè)面，即表里兩面上的基板間連接用電極7、8經(jīng)穿過基板2的通孔9而進(jìn)行電連接。此外，圖8所示的基板2雖然僅示出了半導(dǎo)體器件1片部分的區(qū)域及其周圍，實(shí)際應(yīng)用時(shí)多個(gè)區(qū)域是形成為一體的，在全部工序結(jié)束后分割成一個(gè)一個(gè)的半導(dǎo)體器件1。還有，如圖4所示，在僅在單面上安裝半導(dǎo)體芯片3的基板2中，圖形及芯片用電極6僅在一個(gè)面2a上形成，在另一個(gè)面2b上僅形成基板間連接用電極8。
為制造圖4所示的半導(dǎo)體器件1，首先，如圖8所示，在基板2的安裝半導(dǎo)體芯片3一側(cè)的面的基板間連接用電極7上形成基板間連接用凸點(diǎn)4。例如，當(dāng)將基板間連接用凸點(diǎn)4作成焊料凸點(diǎn)時(shí)，在基板間連接用電極7上涂敷焊料，然后利用形成回流而形成。此外，基板間連接用凸點(diǎn)4被形成為比最終需要的高度為高。
其次，如圖9所示，在設(shè)置在基板2的一個(gè)面2a一側(cè)的芯片用電極6上形成柱式凸點(diǎn)11，該柱式凸點(diǎn)11例如是金柱式凸點(diǎn)，使用柱式凸點(diǎn)鍵合裝置或引線鍵合裝置形成。
接著，如圖10所示，將半導(dǎo)體芯片3安裝在基板2的一個(gè)面2a一側(cè)。即，將半導(dǎo)體芯片3，例如硅芯片在面朝下的狀態(tài)下安裝到半導(dǎo)體芯片安裝區(qū)域上，使半導(dǎo)體芯片3上的未圖示的電極與柱式凸點(diǎn)11連接，在半導(dǎo)體芯片3與基板2之間流進(jìn)增強(qiáng)用樹脂12使之固化。此外，半導(dǎo)體芯片3的厚度比最終要求的厚度厚，例如，即使在要求最終的半導(dǎo)體芯片3的厚度為50μm的情況下，也能夠使用200μm以上厚度的芯片。
半導(dǎo)體芯片上的電極與柱式凸點(diǎn)11的連接例如使用超聲波鍵合裝置從基板2的半導(dǎo)體芯片安裝面2a的背面施加超聲波而進(jìn)行。此外，也可以用超聲波鍵合法以外的方法，例如ACF、C4、ACP等其它的倒裝芯片連接法進(jìn)行半導(dǎo)體芯片的電極與芯片用電極6的連接。
在半導(dǎo)體芯片3的電極與芯片用電極6的連接結(jié)束后，在半導(dǎo)體芯片3與基板2的界面上流進(jìn)增強(qiáng)用樹脂12使之固化。該增強(qiáng)用樹脂12可以是熱固化型樹脂，也可以是UV固化型樹脂，可選擇其中的適當(dāng)樹脂使用。還有，也可以在進(jìn)行半導(dǎo)體芯片3的電極與芯片用電極6的連接之前，預(yù)先涂敷增強(qiáng)用樹脂12、在超聲波連接的同時(shí)進(jìn)行增強(qiáng)用樹脂12向界面的展開及固化。
接著，如圖11所示，對(duì)基板2供給密封用樹脂5，使之掩埋半導(dǎo)體芯片3及基板間連接用凸點(diǎn)4，其后使密封用樹脂5固化。這時(shí)，使基板2的下表面，即與半導(dǎo)體芯片3被安裝的面2a的相反一側(cè)的面2b和密封用樹脂5的上表面5a平行。因此，希望使用例如壓鑄裝置那樣，用模具固定基板2的另一面2b和密封用樹脂5的上表面5a那種形態(tài)的裝置。
接著，用平面研磨裝置，將基板2的露出面，即，另一個(gè)面2b作為基準(zhǔn)而加以固定，研磨位于基準(zhǔn)面的相反一側(cè)的密封用樹脂5的上表面5a。這樣，由于半導(dǎo)體芯片3及基板間連接用凸點(diǎn)4露出，所以進(jìn)而將這些半導(dǎo)體芯片3及基板間連接用凸點(diǎn)4與密封用樹脂5一起研磨至目標(biāo)厚度，例如從基板2的安裝面2a算起的半導(dǎo)體芯片3的高度為50μm為止(參照?qǐng)D12)。
而且，通過將具備各一個(gè)半導(dǎo)體芯片3的部分分別與其它的部分分離而形成各個(gè)單片，形成在150μm厚度之中具備一個(gè)半導(dǎo)體芯片3的如圖4所示的半導(dǎo)體器件1。
接著，說明圖7所示的疊層型半導(dǎo)體器件10A的制造方法。
在圖7所示的疊層型半導(dǎo)體器件10A中，使用在兩面具備圖形和芯片用電極6的基板2。如圖13所示，在該疊層型半導(dǎo)體器件10A中，在基板2的安裝半導(dǎo)體芯片3的兩面上分別設(shè)置了的基板間連接用電極7、8上形成基板間連接用凸點(diǎn)4、4。例如，在基板間連接用電極7、8上涂敷焊料，然后通過形成回流而形成這些焊料凸點(diǎn)4、4。這些基板間連接用凸點(diǎn)4也被形成為比最終需要的高度為高。
接著，如圖14所示，在設(shè)置于基板2的一個(gè)面2a一側(cè)的芯片用電極6上形成柱式凸點(diǎn)11。該柱式凸點(diǎn)11例如是金柱式凸點(diǎn)，使用柱式凸點(diǎn)鍵合裝置或引線鍵合裝置形成。
接著，連接柱式凸點(diǎn)11與半導(dǎo)體芯片3的電極，如圖15所示，使增強(qiáng)用樹脂12流進(jìn)基板2與半導(dǎo)體芯片3的界面上，而且使之固化進(jìn)行半導(dǎo)體芯片3的安裝。然后，如圖16所示，用密封用樹脂5密封基板2的一個(gè)面2a的半導(dǎo)體芯片3和基板間連接用凸點(diǎn)4。
接著，如圖17所示，在基板2的另一個(gè)面2b的芯片用電極6上也加上柱式凸點(diǎn)11，經(jīng)過與對(duì)上述一個(gè)面2a進(jìn)行的同樣的工序，如圖18所示，進(jìn)行半導(dǎo)體芯片3的安裝和使用密封用樹脂5的密封。
接著，如圖19所示，對(duì)基板2的一個(gè)面2a進(jìn)行切削，接著，如圖20所示，對(duì)基板2的另一個(gè)面2b也進(jìn)行切削。例如，如果對(duì)于基板2的一個(gè)面及另一個(gè)面2a、2b切削到希望的厚度，例如從安裝基板2的半導(dǎo)體芯片3的各面2a、2b算起的半導(dǎo)體芯片3的高度H1為50μm為止，則能夠使用厚度D1從100μm到150μm的基板2，在總厚度D6為200μm的范圍內(nèi)收容2個(gè)半導(dǎo)體芯片3、3。
通過在基板2的各面2a、2b上將具備各一個(gè)的半導(dǎo)體芯片3的部分分別與其它的部分分離而形成各個(gè)單片，能夠在厚度D6為200μm的范圍內(nèi)形成具備2個(gè)半導(dǎo)體芯片3的如上述圖5所示的半導(dǎo)體器件1A。
在上述的本發(fā)明的半導(dǎo)體器件1及半導(dǎo)體器件1A中，使用密封用樹脂5將面朝下安裝在基板2上的半導(dǎo)體芯片3密封后，與切削密封用樹脂5一起切削半導(dǎo)體芯片3。因此，伴隨切削而施加的負(fù)荷分散到密封用樹脂5上，施加在半導(dǎo)體芯片3上的負(fù)荷變得極小，能夠可靠地防止伴隨切削而引起的半導(dǎo)體芯片3的裂紋等的損傷，能夠切削成更薄，能夠提高在規(guī)定的厚度內(nèi)的半導(dǎo)體芯片3的安裝密度。
由于在將半導(dǎo)體芯片3安裝到用于進(jìn)行基板2之間或者基板2與外部的連接部之間的電連接的基板間連接用電極7及/或8上之前預(yù)先形成基板間連接用凸點(diǎn)4，所以隨著在半導(dǎo)體芯片3安裝時(shí)倒裝芯片連接，即使連接材料流出到基板間連接用電極方面，與基板間連接用凸點(diǎn)4接觸或者掩埋基板間連接用凸點(diǎn)4，由于用后續(xù)的切削工序除去了連接材料，能夠使半導(dǎo)體芯片3的安裝區(qū)域與基板間連接用凸點(diǎn)4之間的間隔及基板間連接用凸點(diǎn)4彼此之間的間隔接近，因此，能夠使半導(dǎo)體器件1及半導(dǎo)體器件1A的平面形狀減小。
接著，參照?qǐng)D21及圖22說明本發(fā)明的半導(dǎo)體器件3的實(shí)施形態(tài)。
在圖21及圖22示出的第3實(shí)施形態(tài)的半導(dǎo)體器件1B中，使設(shè)置在上述第3實(shí)施形態(tài)的半導(dǎo)體器件1A中的通孔9及基板間連接用凸點(diǎn)4形成為在基板2的側(cè)面露出。即通孔9及基板間連接用凸點(diǎn)4被形成為能夠從圖21中箭頭A方向的半導(dǎo)體器件1B的側(cè)面部分目視。為制造這樣的半導(dǎo)體器件1B，在上述圖5所示的半導(dǎo)體器件1A的制造工序中，當(dāng)將在基板2的兩面上具備各一個(gè)的半導(dǎo)體芯片3的部分形成為各個(gè)單片時(shí)，借助于在通孔9及基板間連接用凸點(diǎn)4所在的部分切斷而形成。此外，當(dāng)形成為各個(gè)單片時(shí)也可以在通孔9及基板間連接用凸點(diǎn)4所在的部分的外側(cè)切斷，然后切斷通孔9及基板間連接用凸點(diǎn)4所在的部分，使這些通孔9及基板間連接用凸點(diǎn)4在側(cè)面露出。
接著，參照?qǐng)D23及圖24說明本發(fā)明的疊層型半導(dǎo)體器件的第3實(shí)施形態(tài)。
圖23及圖24所示的疊層型半導(dǎo)體器件10B是使通孔9及基板間連接用凸點(diǎn)4在基板2的側(cè)面露出的圖21及圖22所示的半導(dǎo)體器件1B多片層疊構(gòu)成。
如上所述，在使通孔9及基板間連接用凸點(diǎn)4在基板2的側(cè)面露出的半導(dǎo)體器件1B多個(gè)層疊起來制造疊層型半導(dǎo)體器件10B時(shí)，能夠從側(cè)面部分通過目視確認(rèn)上下疊層的各半導(dǎo)體器件1B的基板間連接用凸點(diǎn)4彼此之間的連接狀態(tài)，能夠可靠地減少各半導(dǎo)體器件1B間的連接不良。還有，例如，在用焊料形成基板間連接用凸點(diǎn)4等，通過加熱進(jìn)行基板間連接用凸點(diǎn)4之間的連接的情況下，上述第1實(shí)施形態(tài)的半導(dǎo)體器件1及第2實(shí)施形態(tài)的半導(dǎo)體器件1A中，不能直接加熱焊劑等的連接材料或基板間連接用凸點(diǎn)4，但是，第3實(shí)施形態(tài)的疊層型半導(dǎo)體器件10B卻由于基板間連接用凸點(diǎn)4在基板2的側(cè)面露出，所以能夠從該器件10B的側(cè)面例如用烙鐵等直接對(duì)連接材料及基板間連接用凸點(diǎn)4加熱使之連接起來。
再次，參照?qǐng)D25說明本發(fā)明的半導(dǎo)體器件的第4實(shí)施形態(tài)。
圖25所示的半導(dǎo)體器件1C是在基板2的一個(gè)面2a及另一個(gè)面2b這兩面上分別安裝半導(dǎo)體芯片3、3而成，切削與相向于各半導(dǎo)體芯片3、3的基板2的面相反一側(cè)的面3a、3a，使其厚度減薄。此外，各半導(dǎo)體芯片3、3與基板2之間用高分子材料13、13連接，高分子材料13、13環(huán)繞各半導(dǎo)體芯片3、3的4個(gè)側(cè)面而粘附。此外，在圖25中示出了高分子材料13粘附在半導(dǎo)體芯片3的相向的2個(gè)面上的狀態(tài)。
還有，在設(shè)置在基板2的一個(gè)面2a上的基板間連接用電極7及設(shè)置在另一個(gè)面2b上的基板間連接用電極8上分別設(shè)置基板間連接用凸點(diǎn)4。這些基板間連接用凸點(diǎn)4在各電極7、8上形成后，被壓扁成規(guī)定的厚度，進(jìn)而被形成為具有被切削成位于與半導(dǎo)體芯片3的切削平面3a的同一平面內(nèi)的平面4a。
在如圖25所示那樣形成的半導(dǎo)體器件1C中，由于在基板2的兩面2a、2b上分別配置了的各半導(dǎo)體芯片3、3被圍繞其側(cè)面的高分子材料13、13固定在基板2上，所以當(dāng)研磨到所希望的厚度時(shí)，施加在各半導(dǎo)體芯片3上的負(fù)荷被分散，抑制了研磨時(shí)施加在半導(dǎo)體芯片3、3上的負(fù)荷，能夠可靠地保護(hù)這些半導(dǎo)體芯片3、3，同時(shí)能夠謀求進(jìn)一步的薄型化。
此外。圖25所示的半導(dǎo)體器件1C與上述的各半導(dǎo)體器件1、半導(dǎo)體器件1A、半導(dǎo)體器件1B不同，由于僅僅在半導(dǎo)體芯片3的周圍被密封用樹脂覆蓋，半導(dǎo)體芯片3的整體并沒有被掩埋在密封用樹脂中，當(dāng)研磨到規(guī)定的厚度時(shí)，沒有必要研磨密封用樹脂，所以能夠高效率地進(jìn)行研磨，而且也能夠減輕研磨裝置的消耗。
在圖25所示的半導(dǎo)體器件1C中，為了將半導(dǎo)體芯片3固定在基板2上，而且將半導(dǎo)體芯片3的電極連接到基板2上的芯片用電極6上，例如，能夠使用各向異性導(dǎo)電材料。通過使用各向異性導(dǎo)電材料，通過熱壓介于半導(dǎo)體芯片3與基板2之間的各向異性導(dǎo)電材料，由于能夠一次進(jìn)行半導(dǎo)體芯片3向基板2的固定和半導(dǎo)體芯片3的電極與基板2上的芯片用電極6之間的導(dǎo)通，所以操作性良好。各向異性導(dǎo)電材料雖然可以以ACP(各向異性導(dǎo)電膏)的形態(tài)提供，但是，當(dāng)以ACF(各向異性導(dǎo)電膜)的形態(tài)供給時(shí)，處理容易，能夠提高半導(dǎo)體器件1C的制造方法的可操作性。用AFC將半導(dǎo)體芯片3定位在基板2上并粘附，在該狀態(tài)下通過熱壓在將半導(dǎo)體芯片3的電極與基板上的芯片用電極6之間電連接的同時(shí)，使用作為AFC的粘結(jié)劑的高分子材料將半導(dǎo)體芯片3固定在基板2上。此外，將半導(dǎo)體芯片3固定在基板2上的高分子材料13不一定需要使用各向異性導(dǎo)電材料。
還有，在圖25所示的半導(dǎo)體器件1C中，在將基板間連接用凸點(diǎn)4設(shè)置在基板2上后，將該基板間連接用凸點(diǎn)4壓扁到接近研磨高度，然后研磨到規(guī)定的厚度。由于在基板2上形成的基板間連接用凸點(diǎn)4經(jīng)壓扁工序使基板2及在基板2上形成的基板間連接用電極7、8之間的接觸變得緊密而強(qiáng)固，能夠可靠地防止因研磨引起基板間連接用凸點(diǎn)4從基板脫落，提高了所得到的半導(dǎo)體器件1C的可靠性。
此外，在圖25所示的半導(dǎo)體器件1C中，雖然是在基板2的各面2a、2b上安裝半導(dǎo)體芯片3，但不言而喻，也可將本發(fā)明應(yīng)用于僅僅在基板2的某個(gè)面2a或者2b上安裝半導(dǎo)體芯片3的半導(dǎo)體器件。
接著，參照?qǐng)D26至圖31說明上述第4實(shí)施形態(tài)的半導(dǎo)體器件1C的制造方法。
如圖26所示，為制造半導(dǎo)體器件1C，準(zhǔn)備在一個(gè)面2a及另一個(gè)面2b上分別形成了芯片用電極6、6及基板間連接用電極7、8的基板2。在該基板2上形成將分別在一個(gè)面2a及另一個(gè)面2b上形成的芯片用電極6、6與基板間連接用電極7、8電連接的未圖示的導(dǎo)體圖形，進(jìn)而穿設(shè)為與分別在一個(gè)面2a及另一個(gè)面2b上形成的基板間連接用電極7、8電連接的通孔9。在形成于基板2的各面2a、2b上的基板間連接用電極7、8上，如圖26所示那樣形成基板間連接用凸點(diǎn)4。這些基板間連接用凸點(diǎn)4被形成為使其高度t1比半導(dǎo)體芯片3在研磨后的高度T(參照?qǐng)D25)稍微高些。
當(dāng)在基板間連接用電極7、8上形成的基板間連接用凸點(diǎn)4是焊料凸點(diǎn)的情況下，首先，例如用絲網(wǎng)印刷法在基板2的一個(gè)面2a上涂覆焊料，對(duì)其施加回流，接著，在基板2的另一個(gè)面2b上同樣地用絲網(wǎng)印刷法涂覆焊料，對(duì)其施加回流而形成焊料凸點(diǎn)。因此，在基板2的一個(gè)面2a及另一個(gè)面2b這兩面上分別形成構(gòu)成圓頂狀的焊料凸點(diǎn)4。
如圖27所示，分別在基板2的各面2a、2b上形成的基板間連接用凸點(diǎn)4通過壓鑄成形同時(shí)壓扁形成規(guī)定的高度t。該規(guī)定的高度t是比半導(dǎo)體芯片3在研磨后的高度稍微高一點(diǎn)的高度。此外，在用焊料凸點(diǎn)構(gòu)成基板間連接用凸點(diǎn)4的情況下，即使使用焊料供給量比較均勻的絲網(wǎng)印刷法也不能避免焊料供給量的離散性。焊料供給量的離散性雖然成為所供給的焊料高度的離散性表現(xiàn)出來，但通過進(jìn)行本壓扁工序，基板間連接用凸點(diǎn)4的高度t能夠以優(yōu)良的精度均勻化。這樣，通過改善基板間連接用凸點(diǎn)4在研磨前的高度精度，研磨時(shí)施加在基板2的厚度方向的壓力能夠被分別位于相反一側(cè)的基板間連接用凸點(diǎn)4均勻地接受，能夠防止研磨時(shí)基板2的彎曲。
此外，如圖28所示，在半導(dǎo)體芯片3的未圖示的電極上，形成柱式凸點(diǎn)11。柱式凸點(diǎn)11例如是金柱式凸點(diǎn)，使用柱式鍵合裝置或引線鍵合裝置形成。
接著，如圖29所示，將形成了柱式凸點(diǎn)11的半導(dǎo)體芯片3在對(duì)位的狀態(tài)下安裝到基板2的一個(gè)面及另一個(gè)面的各面2a、2b上。即半導(dǎo)體芯片3被配置在基板2的各面2a、2b上，使得形成了柱式凸點(diǎn)11的面與基板2的各面2a、2b相向，柱式凸點(diǎn)11位于芯片用電極6上。
配置在基板2上的半導(dǎo)體芯片3例如利用ACF(各向異性導(dǎo)電膜)14分別粘附在基板2的各面2a、2b上。ACF是將導(dǎo)電性粒子分散到由高分子材料構(gòu)成的粘結(jié)劑內(nèi)形成為膜狀被覆在隔離片上形成。通過剝離未圖示的隔離片，使ACP介入半導(dǎo)體芯片3和基板2之間，將半導(dǎo)體芯片3貼附在基板2上。此外，在通過各向異性導(dǎo)電材料將半導(dǎo)體芯片3、3與基板2進(jìn)行連接的情況下，雖然也能夠使用膏狀的各向異性導(dǎo)電材料(ACP)，但是，在以ACP的形式供給的情況下，需要專用的分配器，在使裝置大型化的同時(shí)處理也變得麻煩，通過使用上述的ACF，處理變得容易，同時(shí)也無需大型的裝置。
在通過ACF將半導(dǎo)體芯片3貼附在各面2a、2b的基板2上，施加熱壓。即，向圖30箭頭B的方向熱壓，使得在稍高的溫度下將半導(dǎo)體芯片3對(duì)基板2一側(cè)按壓。通過對(duì)半導(dǎo)體芯片3施加這種熱壓，設(shè)置在該芯片3上的電極和與該電極相向的基板2一側(cè)的芯片用電極6之間因柱式凸點(diǎn)11及各向異性導(dǎo)電材料14的導(dǎo)電性粒子而被導(dǎo)通，互相相向的電極以外的空間被粘結(jié)劑絕緣。同時(shí)，因加熱而軟化了的粘結(jié)劑繞進(jìn)半導(dǎo)體芯片3的側(cè)面，并將其覆蓋。其結(jié)果是，通過將粘結(jié)劑覆蓋在半導(dǎo)體芯片3與基板2相向的面及側(cè)面上而將半導(dǎo)體芯片3固定在基板2上。
在上述圖29及圖30所示的例子中，通過使用各向異性導(dǎo)電材料，在將半導(dǎo)體芯片3機(jī)械地固定在基板2上的同時(shí)也謀求與基板2之間的電導(dǎo)通，但不限于此，也可以采用其它的方法，例如也可以在謀求半導(dǎo)體芯片3與基板2之間的電導(dǎo)通之后，在半導(dǎo)體芯片3與基板2之間供給高分子材料以謀求機(jī)械方面的固定。
如上所述，安裝在基板2的各面2a、2b上的半導(dǎo)體芯片3及形成在基板2的各面2a、2b上的基板間連接用凸點(diǎn)4被研磨成從基板2的各面2a、2b算起的厚度為規(guī)定的厚度。通過將半導(dǎo)體芯片3及基板間連接用凸點(diǎn)4分別研磨成所希望的厚度，本發(fā)明的半導(dǎo)體器件1C被認(rèn)為是安裝在電子裝置等上的已完成的半導(dǎo)體器件。圖31所示的半導(dǎo)體器件1C被形成為其厚度DT約為0.28mm。
此外，研磨后的半導(dǎo)體芯片3的厚度與基板2的厚度BT最好被設(shè)定為大致相等的厚度。例如，基板2的基材的厚度是0.055～0.065mm、包含電極6、7、8的導(dǎo)體圖形的厚度在0.011～0.015mm的范圍內(nèi)，半導(dǎo)體芯片3在研磨前向基板2安裝時(shí)的厚度約為0.2mm，經(jīng)研磨成為0.06～0.08mm，半導(dǎo)體器件1C總體的厚度定為約0.28mm。
此外，在制造僅在基板2的某個(gè)面上安裝了半導(dǎo)體芯片3的半導(dǎo)體器件的情況下，僅對(duì)基板2的單面進(jìn)行上述各工序即可。
再次，作為本發(fā)明的第4實(shí)施形態(tài)，圖32示出了將4片上述半導(dǎo)體器件1C層疊而成的疊層型半導(dǎo)體器件10C和使用該疊層型半導(dǎo)體器件10C的半導(dǎo)體存儲(chǔ)器件15。
圖32所示的疊層型半導(dǎo)體器件10C的厚度LT被形成為約1.15mm。該疊層型半導(dǎo)體器件10C在安裝到母板16上之前，在上下的各面上貼附保護(hù)基板17、18，以提高可處理性。此外，在下側(cè)的保護(hù)基板18上形成使疊層型半導(dǎo)體器件10C與保護(hù)基板18的下表面的未圖示的電極導(dǎo)通的未圖示的圖形及通孔。下表面的電極被形成在從基板2的厚度方向的上下方向看時(shí)偏離基板間連接用電極7、8的位置上。
在如圖32所示那樣構(gòu)成的半導(dǎo)體器件1C中，在母板16的未圖示的電極上設(shè)置多個(gè)焊料凸點(diǎn)19，通過這些焊料凸點(diǎn)19與母板16上的電路連接。安裝了疊層型半導(dǎo)體器件10C的母板16被收容在封裝體20內(nèi)，例如構(gòu)成半導(dǎo)體存儲(chǔ)器件21。此外，將下側(cè)的保護(hù)基板18的下表面的電極形成在從上下方向觀察時(shí)偏離基板間連接用電極7、8的位置上，是為了在基板2的厚度方向上施加壓力的情況下，避免應(yīng)力集中在基板間連接用電極7、8及基板間連接用凸點(diǎn)4所在的部位。
此外，使用僅在基板2的單面上安裝了半導(dǎo)體芯片3的多片半導(dǎo)體器件層疊而成的疊層型半導(dǎo)體器件，就能夠制造與上述圖32所示的半導(dǎo)體存儲(chǔ)器件15同樣的半導(dǎo)體存儲(chǔ)器件。
還有，上述各實(shí)施形態(tài)中所示的各部的形狀及結(jié)構(gòu)示出了在實(shí)施本發(fā)明時(shí)所進(jìn)行的一個(gè)具體例子，在不變更本發(fā)明的要旨的范圍內(nèi)能夠適當(dāng)?shù)丶右宰兏?br> 產(chǎn)業(yè)上利用的可能性如上所述，按照本發(fā)明，由于安裝在基板上的半導(dǎo)體芯片與密封用樹脂一起被切削，形成所希望的厚度，所以通過使切削時(shí)的負(fù)荷不集中在半導(dǎo)體芯片上而被分散到密封用樹脂上，能夠減少半導(dǎo)體芯片的裂紋等損傷，能夠可靠地進(jìn)行薄的切削。由于在設(shè)置于基板上的基板間連接用電極上所形成的基板間連接用凸點(diǎn)也是在用密封用樹脂覆蓋后，通過與密封用樹脂一起被切削而露出，所以能夠可靠地防止與基板間連接用電極的連接不良，形成具有規(guī)定的面積的連接端面的基板間連接用凸點(diǎn)。
本發(fā)明在謀求薄型化的同時(shí)謀求存儲(chǔ)容量的大容量化，而且能夠得到可靠性高的半導(dǎo)體器件，通過使用該半導(dǎo)體器件，能夠在使其厚度減薄的同時(shí)，謀求大容量化，得到可靠性高的半導(dǎo)體器件。
權(quán)利要求
1.一種半導(dǎo)體器件，其特征在于具備具有在表里兩面上形成的用通孔連接的基板間連接用電極的基板；具有與在上述基板上形成的布線圖形連接的電極，與該電極形成面相反一側(cè)的面被切削成平面的半導(dǎo)體芯片；設(shè)置在上述基板的基板間連接用電極上的與基板相反一側(cè)的面被切削成平面的基板間連接用凸點(diǎn)；以及與設(shè)置在上述基板上的密封上述半導(dǎo)體芯片和上述基板間連接用凸點(diǎn)的同時(shí)，與基板相反一側(cè)的面被切削成平面的密封用樹脂，上述半導(dǎo)體芯片的切削平面、上述基板間連接用凸點(diǎn)的切削平面和上述密封用樹脂的切削平面位于同一平面內(nèi)，半導(dǎo)體芯片和上述基板間連接用凸點(diǎn)除上述切削平面外均被密封在密封用樹脂內(nèi)。
2.如權(quán)利要求1所述的半導(dǎo)體器件，其特征在于半導(dǎo)體芯片、基板間連接用凸點(diǎn)和密封用樹脂被設(shè)置在上述基板的兩面上。
3.如權(quán)利要求1所述的半導(dǎo)體器件，其特征在于厚度在150μm～200μm的范圍內(nèi)。
4.如權(quán)利要求2所述的半導(dǎo)體器件，其特征在于厚度在200μm～250μm的范圍內(nèi)。
5.一種疊層半導(dǎo)體器件，其特征在于具備具有在表里兩面上形成的用通孔連接的基板間連接用電極的基板；在上述基板的表面或者表里兩面上，具有與基板上的布線圖形連接的電極，與該電極形成面相反一側(cè)的面被切削成平面的半導(dǎo)體芯片；在上述基板的表面或者表里兩面上，設(shè)置在上述基板間連接用電極上的與基板相反一側(cè)的面被切削成平面的基板間連接用凸點(diǎn)；以及與設(shè)置在上述基板的表面或者表里兩面上的密封上述半導(dǎo)體芯片和上述基板間連接用凸點(diǎn)的同時(shí)，與基板相反一側(cè)的面被切削成平面的密封用樹脂，上述半導(dǎo)體芯片的切削平面、上述基板間連接用凸點(diǎn)的切削平面和上述密封用樹脂的切削平面位于同一平面內(nèi)，將半導(dǎo)體芯片和基板間連接用凸點(diǎn)除上述切削平面外均被密封在密封用樹脂內(nèi)的多個(gè)半導(dǎo)體器件層疊在一起，將各半導(dǎo)體器件的基板間連接用凸點(diǎn)彼此之間連接在一起或者將基板間連接用凸點(diǎn)與基板間連接用電極連接在一起而成。
6.如權(quán)利要求5所述的疊層半導(dǎo)體器件，其特征在于將僅在上述基板的表面上設(shè)置了半導(dǎo)體芯片、基板間連接用凸點(diǎn)及密封用樹脂的4個(gè)半導(dǎo)體器件層疊而成，其厚度在0.65mm～0.85mm的范圍內(nèi)。
7.如權(quán)利要求5所述的疊層半導(dǎo)體器件，其特征在于將在上述基板的表里兩面上設(shè)置了半導(dǎo)體芯片、基板間連接用凸點(diǎn)及密封用樹脂的2個(gè)半導(dǎo)體器件層疊而成，其厚度在0.45mm～0.55mm的范圍內(nèi)。
8.如權(quán)利要求5所述的疊層半導(dǎo)體器件，其特征在于上述通孔及基板間連接用凸點(diǎn)在與半導(dǎo)體器件的層疊方向正交的方向的側(cè)面露出。
9.一種半導(dǎo)體器件的制造方法，其特征在于與在基板的表里兩面上形成的用通孔連接的同時(shí)，在與布線圖形連接的基板間連接用電極的表面一側(cè)的電極或者表里兩面的電極上形成其高度比需要的高度高的基板間連接用凸點(diǎn)，將半導(dǎo)體芯片的電極連接在基板上所形成的布線圖形上并將半導(dǎo)體芯片的電極安裝在上述基板的表面或者表里兩面上，接著，將密封用樹脂加到上述基板上，使之覆蓋上述半導(dǎo)體芯片及基板間連接用凸點(diǎn)，接著，切削上述密封用樹脂、上述半導(dǎo)體芯片及上述基板間連接用凸點(diǎn)的與上述基板相反一側(cè)的面，使這些密封用樹脂、半導(dǎo)體芯片及基板間連接用凸點(diǎn)的切削平面與基板之間的間隔成為規(guī)定的厚度。
10.一種疊層半導(dǎo)體器件的制造方法，其特征在于與在基板的表里兩面上形成的用通孔連接的同時(shí)，在與布線圖形連接的基板間連接用電極的表面一側(cè)的電極或者表里兩面的電極上形成其高度比需要的高度高的基板間連接用凸點(diǎn)，將半導(dǎo)體芯片的電極連接在基板上所形成的布線圖形上并將半導(dǎo)體芯片的電極安裝在上述基板的表面或者表里兩面上，接著，將密封用樹脂加到上述基板上，使之覆蓋上述半導(dǎo)體芯片及基板間連接用凸點(diǎn)，接著，切削上述密封用樹脂、上述半導(dǎo)體芯片及上述基板間連接用凸點(diǎn)的與上述基板相反一側(cè)的面，使這些密封用樹脂、半導(dǎo)體芯片及基板間連接用凸點(diǎn)的切削平面與基板之間的間隔成為規(guī)定的厚度而形成的多個(gè)半導(dǎo)體器件層疊在一起，然后，將各半導(dǎo)體器件的基板間連接用凸點(diǎn)彼此之間連接在一起或者將基板間連接用凸點(diǎn)與基板間連接用電極連接在一起。
11.一種疊層半導(dǎo)體器件的制造方法，其特征在于與在基板的表里兩面上形成的用通孔連接的同時(shí)，與布線圖形連接的基板間連接用電極的表面一側(cè)的電極或者表里兩面的電極上形成其高度比需要的高度高的基板間連接用凸點(diǎn)，將半導(dǎo)體芯片的電極連接在基板上所形成的布線圖形上并將半導(dǎo)體芯片的電極安裝在上述基板的表面或者表里兩面上，接著，將密封用樹脂加到上述基板上，使之覆蓋上述半導(dǎo)體芯片及基板間連接用凸點(diǎn)，接著，切削上述密封用樹脂、上述半導(dǎo)體芯片及上述基板間連接用凸點(diǎn)的與上述基板相反一側(cè)的面，使這些密封用樹脂、半導(dǎo)體芯片及基板間連接用凸點(diǎn)的切削平面與基板之間的間隔成為規(guī)定的厚度的同時(shí)，將上述基板、通孔、基板間連接用凸點(diǎn)及密封用樹脂在通孔及基板間連接用凸點(diǎn)所在的部位切斷，使通孔及基板間連接用凸點(diǎn)在側(cè)面露出而成的多個(gè)半導(dǎo)體器件層疊在一起；然后，將各半導(dǎo)體器件的基板間連接用凸點(diǎn)彼此之間連接在一起或者將基板間連接用凸點(diǎn)與基板間連接用電極連接在一起。
12.一種半導(dǎo)體器件，其特征在于具備具有在表里兩面上形成的用通孔連接的基板間連接用電極的基板；具有與在上述基板上形成的布線圖形連接的電極，與該電極形成面相反一側(cè)的面被切削成平面的半導(dǎo)體芯片；設(shè)置在上述基板的基板間連接用電極上的、預(yù)先被壓扁到規(guī)定的厚度后與基板相反一側(cè)的面被切削成平面的基板間連接用凸點(diǎn)；以及位于包圍上述基板與上述半導(dǎo)體芯片之間及半導(dǎo)體芯片的側(cè)面，將半導(dǎo)體芯片固定在基板上的高分子材料，上述半導(dǎo)體芯片的切削平面和上述基板間連接用凸點(diǎn)的切削平面位于同一平面內(nèi)。
13.如權(quán)利要求12所述的半導(dǎo)體器件，其特征在于在上述基板的兩面上設(shè)置半導(dǎo)體芯片、基板間連接用凸點(diǎn)和高分子材料。
14.如權(quán)利要求12所述的半導(dǎo)體器件，其特征在于厚度在200μm～220μm的范圍內(nèi)。
15.如權(quán)利要求13所述的半導(dǎo)體器件，其特征在于厚度在197μm～280μm的范圍內(nèi)。
16.一種半導(dǎo)體器件的制造方法，其特征在于與在基板的表里兩面上形成的用通孔連接的同時(shí)，與布線圖形連接的基板間連接用電極的表面?zhèn)鹊碾姌O或者表里兩面的電極上形成其高度比需要的高度高的基板間連接用凸點(diǎn)的同時(shí)，將該基板間連接用凸點(diǎn)在基板的厚度方向上壓扁使之成為接近需要高度的厚度，在將半導(dǎo)體芯片的電極連接在基板上所形成的布線圖形上并將半導(dǎo)體芯片的電極安裝在上述基片的表面或者表里兩面上的同時(shí)，用位于包圍半導(dǎo)體芯片與基板之間及半導(dǎo)體芯片的側(cè)面的高分子材料將半導(dǎo)體芯片固定在基板上，接著，切削上述半導(dǎo)體芯片及與上述基板間連接用凸點(diǎn)的上述基板相反一側(cè)的面，使這些半導(dǎo)體芯片及基板間連接用凸點(diǎn)的切削平面與基板之間的間隔成為規(guī)定的厚度。
17.如權(quán)利要求16所述的半導(dǎo)體器件的制造方法，其特征在于由以下工序構(gòu)成在將半導(dǎo)體芯片的電極連接在基板上所形成的布線圖形上并將半導(dǎo)體芯片的電極安裝在上述基板的表面或者表里兩面上的同時(shí)，用位于包圍半導(dǎo)體芯片與基板之間及半導(dǎo)體芯片的側(cè)面的高分子材料將半導(dǎo)體芯片固定在基板上的工序；用各向異性導(dǎo)電材料將半導(dǎo)體芯片安裝到基板上的工序；以及在施加壓力將半導(dǎo)體芯片按壓向基板方面的同時(shí)進(jìn)行加熱的工序。
18.如權(quán)利要求17所述的半導(dǎo)體器件的制造方法，其特征在于上述各向異性導(dǎo)電材料以薄膜的形態(tài)供給。
19.一種疊層半導(dǎo)體器件，其特征在于具備具有在表里兩面上形成的用通孔連接的基板間連接用電極的基板；在上述基板的表面或者表里兩面中，具有與基板上的布線圖形連接的電極，與該電極形成面相反一側(cè)的面被切削成平面的半導(dǎo)體芯片；設(shè)置在上述基板的基板間連接用電極上、預(yù)先被壓扁到規(guī)定的厚度后，與基板相反一側(cè)的面被切削成平面的基板間連接用凸點(diǎn)；以及位于包圍上述基板與上述半導(dǎo)體芯片之間及半導(dǎo)體芯片的側(cè)面，將半導(dǎo)體芯片固定在基板上的高分子材料，將上述半導(dǎo)體芯片的切削平面和上述基板間連接用凸點(diǎn)的切削平面位于同一平面內(nèi)的多個(gè)半導(dǎo)體器件層疊在一起，將各半導(dǎo)體器件的基板間連接用凸點(diǎn)彼此之間連接在一起或者將基板間連接用凸點(diǎn)與基板間連接用電極連接在一起而成。
20.一種疊層半導(dǎo)體器件的制造方法，其特征在于與在基板的表里兩面上形成的用通孔連接的同時(shí)，與布線圖形連接的基板間連接用電極的表面?zhèn)鹊碾姌O或者表里兩面的電極上形成其高度比需要的高度高的基板間連接用凸點(diǎn)，將上述基板間連接用凸點(diǎn)在基板的厚度方向上壓扁使其厚度接近需要的高度，在將半導(dǎo)體芯片的電極連接在基板上所形成的布線圖形上并將半導(dǎo)體芯片的電極安裝在上述基板的表面或表里兩面上的同時(shí)，用位于包圍半導(dǎo)體芯片與基板之間及半導(dǎo)體芯片的側(cè)面的高分子材料將半導(dǎo)體芯片固定在基板上，接著，切削上述半導(dǎo)體芯片及上述基板間連接用凸點(diǎn)的與上述基板相反一側(cè)的面，使這些半導(dǎo)體芯片及基板間連接用凸點(diǎn)的切削平面與基板之間的間隔成為規(guī)定的厚度而形成的多個(gè)半導(dǎo)體器件層疊在一起，然后，將各半導(dǎo)體器件的基板間連接用凸點(diǎn)彼此之間連接在一起或者將基板間連接用凸點(diǎn)與基板間連接用電極連接在一起。
全文摘要
本發(fā)明是將半導(dǎo)體芯片(3)安裝在基板(2)上的半導(dǎo)體器件，具備具有在表里兩面上形成的用通孔(9)連接的基板間連接用電極(7)(8)的基板；具有與在基板上形成的布線圖形連接的電極、與電極形成面相反一側(cè)的面被切削成平面的半導(dǎo)體芯片；與設(shè)置在基板的基板間連接用電極上的基板相反一側(cè)的面被切削成平面的基板間連接用凸點(diǎn)(4)；以及與設(shè)置在基板上的密封半導(dǎo)體芯片和基板間連接用凸點(diǎn)的同時(shí)，與基板相反一側(cè)的面被切削成平面的密封用樹脂(5)，半導(dǎo)體芯片的切削平面(3a)、基板間連接用凸點(diǎn)的切削平面(4a)和密封用樹脂的切削平面(5a)位于同一平面內(nèi)，半導(dǎo)體芯片和基板間連接用凸點(diǎn)除切削平面外被密封在密封用樹脂內(nèi)。
文檔編號(hào)H01L23/532GK1465098SQ01815386
公開日2003年12月31日 申請(qǐng)日期2002年6月14日 優(yōu)先權(quán)日2000年9月8日
發(fā)明者小池敏彥, 本田學(xué), 加藤益雄 申請(qǐng)人:索尼公司