專利名稱：半導(dǎo)體裝置的制造方法及半導(dǎo)體裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及半導(dǎo)體裝置的制造方法及半導(dǎo)體裝置。
本申請對于2004年8月31申請的日本專利申請第2004-251809號以及2005年4月12日申請的日本國專利申請第2005-114403號要求優(yōu)先權(quán)，在這里援引其內(nèi)容。
背景技術(shù)：
近年來，在攜帶電話、筆記本型個人計算機、PDA(Personal dataassistance)等攜帶型電子機器中，伴隨著對小型化或輕量化的要求，已經(jīng)實現(xiàn)了設(shè)于內(nèi)部的半導(dǎo)體裝置等各種電子部件的小型化。所以，使用在1個封盒內(nèi)配置了多個半導(dǎo)體芯片的多芯片封盒。此時，與將多個半導(dǎo)體芯片平面地排列相比，沿厚度方向?qū)盈B的方法能夠提高半導(dǎo)體芯片的安裝密度。在此種背景之下，提出了半導(dǎo)體芯片的三維安裝技術(shù)。該三維安裝技術(shù)是將具有了相同的功能的半導(dǎo)體芯片之間或具有不同的功能的半導(dǎo)體芯片層疊的技術(shù)。例如，已知在對具備了設(shè)于芯片基板上的貫穿電極和與該貫穿電極連接的端子的半導(dǎo)體芯片，將所述端子的連接面活性處理之后，將半導(dǎo)體芯片層疊的方法(例如參照特開2002-170919號公報)。但是該方法中，由于在半導(dǎo)體芯片上分別形成貫穿電極和端子而構(gòu)成半導(dǎo)體芯片，因此半導(dǎo)體芯片就變大，難以有效地提高安裝密度。
所以，已知有通過將貫穿電極和端子一體化地形成，進一步縮小半導(dǎo)體芯片的大小，提高了安裝密度的半導(dǎo)體芯片(例如參照特開平10-223833號公報、特開2000-277689號公報)。在將所述半導(dǎo)體芯片層疊之時，將由貫穿電極導(dǎo)通的端子之間對齊而層疊。但是，由于貫穿電極的上下的端子為相同大小，因此在層疊半導(dǎo)體芯片的情況下，為了不使下層的端子和上層的端子錯開，需要可靠地進行對齊，因而半導(dǎo)體芯片的對齊就變得很困難。
所以，按照使向半導(dǎo)體芯片的能動面(形成有集成電路的面)側(cè)和其背面?zhèn)韧怀龅呢灤╇姌O的外形的大小不同的方式形成。具體來說，使能動面?zhèn)鹊亩俗颖缺趁鎮(zhèn)鹊亩俗痈?。這樣，就形成如下的技術(shù)，即，在層疊半導(dǎo)體芯片的情況下，通過使大的端子與小的端子接觸，就可以容易地進行半導(dǎo)體芯片之間的端子的對齊(例如參照特開2003-282819號公報)。
但是，一般來說，為了將半導(dǎo)體芯片層疊于插件(interposer)基板(連接體)上，借助焊料(釬焊料)接合。
但是，在所述的具備了外形不同的貫穿電極的半導(dǎo)體芯片的以往的制造工序中，在插件基板的端子上無法形成焊料層，所以，特別是在從能動面?zhèn)韧怀龅耐庑未蟮呢灤╇姌O的端子上，就會形成焊料層。
這樣，在將所述半導(dǎo)體芯片層疊于插件基板上時，就會使形成了焊料層的能動面?zhèn)鹊亩俗映蛳路降貙盈B。
在將能動面?zhèn)鹊亩俗雍筒寮宓亩俗舆B接時，在從背面?zhèn)鹊亩俗觽?cè)進行加熱的同時，通過加壓使設(shè)于能動面?zhèn)鹊亩俗由系暮噶蠈尤廴诙M行半導(dǎo)體芯片之間的接合。此時，當(dāng)焊料層的接合溫度升高時，由于在覆蓋貫穿電極的絕緣膜上產(chǎn)生損傷，因此接合溫度最好設(shè)為焊料層熔融的溫度左右。另外，由于能動面?zhèn)鹊亩俗优c背面?zhèn)鹊亩俗酉啾韧庑胃螅虼嗽趯雽?dǎo)體芯片和插件基板焊接時，必須使焊料層熔融很多。
但是，在焊料層的熔融溫度下加熱的情況下，在熱從背面?zhèn)鹊亩俗酉蚰軇用娴亩俗觽鬟f時，熱向外形大的能動面?zhèn)鹊亩俗拥闹苓叢糠至鲃佣斐衫速M，無法將能動面?zhèn)鹊亩俗由系娜w的焊料層熔化。這樣，為了使全體的焊料層熔融，就必須施加比焊料層的熔融溫度還充分高的溫度的熱，從而有可能對覆蓋所述的貫穿電極的絕緣膜造成損傷。
另外，例如在層疊于插件基板上的半導(dǎo)體芯片上，還層疊半導(dǎo)體芯片。
此時，設(shè)于第2層的能動面?zhèn)鹊亩俗由系暮噶蠈泳驮谂c所述端子的界面上形成合金層。這樣，使焊料層熔化的熱由于首先向所述合金層傳遞，因此能動面?zhèn)鹊亩俗由系暮噶蠈泳妥匀粫幌挠诤辖饘拥男纬芍小?br> 另外，通過對半導(dǎo)體芯片加壓，第1層的半導(dǎo)體芯片的背面?zhèn)鹊亩俗油ㄟ^陷入所述焊料層而將焊料層向能動面?zhèn)鹊亩俗拥闹苓叢客崎_。所以，夾隔在能動面?zhèn)鹊亩俗雍捅趁鎮(zhèn)鹊亩俗又g的焊料變少，有可能無法形成充分的焊接。
另外，由于將形成有焊料層的能動面?zhèn)鹊亩俗酉蛳路綄盈B，因此在將焊料熔融時，受到重力的影響向下方下垂，因焊料與設(shè)于下層的半導(dǎo)體芯片接觸，還有引起短路的可能。
近年來，也已經(jīng)實現(xiàn)了在插件基板的端子上形成焊料層的技術(shù)。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明是鑒于所述情況而完成的，其目的在于，提供在將半導(dǎo)體芯片借助釬焊料層疊在連接體上的情況下，能夠有效地利用釬焊料熔融的熱，實現(xiàn)良好的接合的半導(dǎo)體裝置的制造方法及半導(dǎo)體裝置。
為了解決所述問題，是將設(shè)有基板、貫穿該基板的貫穿電極，所述貫穿電極具備設(shè)于所述基板的能動面?zhèn)鹊牡?端子、設(shè)于與所述能動面相反的背面?zhèn)鹊牡?端子，所述第1端子的外形被制成大于所述第2端子的外形的半導(dǎo)體芯片在連接體上至少層疊一層的半導(dǎo)體裝置的制造方法，具備使所述半導(dǎo)體芯片的第2端子與設(shè)置了釬焊料的所述連接體的連接端子接觸，將該半導(dǎo)體芯片層疊于所述連接體上的工序、通過從所述第1端子側(cè)加熱所述第1端子，借助所述釬焊料將所述連接端子和所述第2端子電連接的工序。
根據(jù)此種半導(dǎo)體裝置的制造方法，由于在具備了第1端子和第2端子的貫穿電極中將第2端子例如朝向下方地層疊于連接體上，從第1端子側(cè)加熱，因此熱就會從外形大的第1端子向外形小的第2端子側(cè)傳遞。這樣，由于第2端子與第1端子相比端子的面積更小，因此傳向第2端子的周邊部的熱較少，所施加的熱穿過所述第2端子而被有效地用于將設(shè)于連接體的連接端子上的釬焊料熔融之中。所以，由于可以有效地利用層疊半導(dǎo)體芯片時的熱，可以將接合溫度降低至釬焊料的熔融溫度左右，因此就可以減少對覆蓋貫穿電極的絕緣膜的損傷。
另外，所施加的熱通過首先向第2端子面和連接端子上的釬焊料的界面?zhèn)鬟f，就會在所述第2端子面和釬焊料的界面上形成合金層而可靠地進行接合。這里，所述連接端子和釬焊料的界面從加熱處理前就成為形成了合金層的狀態(tài)。
所以，由于釬焊料與第2端子和連接端子雙方夾隔合金層而連接，因此就將所述第2端子和連接端子可靠地接合，這樣就可以獲得良好的接合。
另外，在所述半導(dǎo)體裝置的制造方法中，最好所述連接體為具有與所述半導(dǎo)體芯片相同構(gòu)成的其他的半導(dǎo)體芯片，在作為所述連接體的半導(dǎo)體芯片的第1端子上設(shè)有釬焊料，按照將該第1端子和層疊于所述半導(dǎo)體芯片之上的半導(dǎo)體芯片的第2端子接觸的方式配置，借助所述釬焊料將所述第1端子和所述第2端子電連接。
這里，在作為連接體的半導(dǎo)體芯片之上，例如在第1端子側(cè)層疊利用W-CSP(Wafer level Chip Scale Package)處理形成了再配線的半導(dǎo)體芯片。此時，通過從進行了W-CSP處理的半導(dǎo)體芯片的第1端子側(cè)加熱及加壓，就會如上所述，熱被從進行了W-CSP處理的半導(dǎo)體芯片的第1端子向外形小的第2端子側(cè)傳遞。另外，所施加的熱首先從進行了W-CSP處理的半導(dǎo)體芯片的第2端子向設(shè)于作為連接體的半導(dǎo)體芯片的第1端子上的釬焊料傳遞，通過在所述第2端子面和釬焊料的界面上形成合金層，就能夠?qū)崿F(xiàn)可靠的接合。在將作為連接體的半導(dǎo)體芯片和進行了W-CSP處理的半導(dǎo)體芯片層疊后，將該疊層體反轉(zhuǎn)。
像這樣，根據(jù)本發(fā)明，就可以制造具備了在進行了W-CSP處理的半導(dǎo)體芯片上良好地接合了半導(dǎo)體芯片的半導(dǎo)體裝置。
另外，在所述半導(dǎo)體裝置的制造方法中，當(dāng)在所述半導(dǎo)體芯片上至少層疊一層其他的半導(dǎo)體芯片時，最好在設(shè)于下層的半導(dǎo)體芯片的第1端子上設(shè)置釬焊料，按照使該第1端子和層疊于所述半導(dǎo)體芯片之上的半導(dǎo)體芯片的第2端子接觸的方式配置，借助所述釬焊料將所述第1端子和所述第2端子電連接。
這樣，在層疊多個半導(dǎo)體芯片的情況下，由于使設(shè)于下層的半導(dǎo)體芯片的第1端子、層疊于該半導(dǎo)體芯片之上的半導(dǎo)體芯片的第2端子接觸地配置，因此熱就會從第2端子向設(shè)于第1端子上的釬焊料傳遞。這樣，與所述的情況相同，在第2端子和釬焊料的界面上，就會從釬焊料的形成時開始成為合金層。這樣，就可以借助形成了合金層的釬焊料將第2端子和第1端子可靠地接合。這樣，就可以獲得良好的利用釬焊料實現(xiàn)的接合，可以制造將半導(dǎo)體芯片可靠地層疊了的半導(dǎo)體裝置。
另外，由于第1端子被朝向上方地層疊，因此在半導(dǎo)體芯片的層疊時將釬焊料熔化的情況下，由于釬焊料放置于所述第1端子上，因此就不會受到重力的影響，可以防止因釬焊料下垂而在上下的半導(dǎo)體芯片之間產(chǎn)生短路的情況。
另外，在所述半導(dǎo)體裝置的制造方法中，最好對所述半導(dǎo)體芯片逐層加熱加壓而接合。
這樣，由于可以將半導(dǎo)體芯片逐層地可靠地層疊，因此就可以提高所制造的半導(dǎo)體裝置的可靠性。
另外，在所述半導(dǎo)體裝置的制造方法中，最好將所述半導(dǎo)體芯片一起加熱加壓而接合。
這樣，由于可以將所層疊的半導(dǎo)體芯片一起接合，因此就可以減少半導(dǎo)體裝置的制造工序，可以提高生產(chǎn)性。
本發(fā)明的半導(dǎo)體裝置中，是將設(shè)有基板、貫穿該基板的貫穿電極，所述貫穿電極具備設(shè)于所述基板的能動面?zhèn)鹊牡?端子、設(shè)于與所述能動面相反的背面?zhèn)鹊牡?端子，所述第1端子的外形被制成大于所述第2端子的外形的半導(dǎo)體芯片層疊于連接體上的半導(dǎo)體裝置，所述半導(dǎo)體芯片將所述第2端子借助釬焊料與所述連接體的連接端子電連接。
本發(fā)明的半導(dǎo)體裝置中，如果將第2端子例如朝向下方地層疊于連接體上，則熱就會從端子的外形較大的第1端子向端子的外形較小的第2端子側(cè)傳遞。這樣，如前所述，由于第2端子與第1端子相比，端子上的面積更小，因此傳向端子的周邊部的熱較少，所施加的熱就可以被有效地用于將設(shè)于連接體的連接端子上的釬焊料熔融之中。所以，就可以將接合溫度設(shè)為釬焊料的熔融溫度左右，例如可以減少對覆蓋貫穿電極的絕緣膜造成的損傷，可以提高半導(dǎo)體裝置的可靠性。
另外，例如通過從貫穿電極的第1端子側(cè)加熱，熱就向第2端子傳遞。此后，熱被從第2端子向形成于連接體的連接端子上的釬焊料直接傳遞。這樣，在第2端子面和釬焊料的界面上通過形成合金層而接合。所述連接端子和釬焊料的界面從釬焊料形成時開始就形成了合金層。所以，就可以借助形成了合金層的釬焊料將第2端子和連接端子良好地接合。
另外，例如在層疊于連接體上的半導(dǎo)體芯片之上層疊其他的半導(dǎo)體芯片的情況下，如果在所述第1端子上形成用于連接其他的半導(dǎo)體芯片的釬焊料，則即使釬焊料熔融，由于釬焊料被放置于第1端子上，因此也不會有因重力的影響而下垂的情況。這樣，例如在層疊了半導(dǎo)體芯片的情況下，就可以防止在上下的半導(dǎo)體芯片之間產(chǎn)生由釬焊料的下垂造成的短路，提高半導(dǎo)體芯片層疊時的可靠性。
在所述半導(dǎo)體裝置中，最好所述連接體是具有與所述半導(dǎo)體芯片相同的構(gòu)成的其他的半導(dǎo)體芯片，在作為連接體的半導(dǎo)體芯片的第1端子上設(shè)有釬焊料，將該第1端子和層疊于所述半導(dǎo)體芯片之上的半導(dǎo)體芯片的第2端子借助所述釬焊料電連接。
這里，在作為連接體的半導(dǎo)體芯片之上，例如在第1端子側(cè)層疊利用W-CSP處理形成了再配線的半導(dǎo)體芯片的情況下，如上所述，通過從進行了W-CSP處理的半導(dǎo)體芯片的第1端子側(cè)加熱及加壓，熱就被從外形大的第1端子向外形小的第2端子側(cè)傳遞。這樣，通過熱從進行了W-CSP處理的半導(dǎo)體芯片的第2端子首先向設(shè)于作為連接體的半導(dǎo)體芯片的第1端子上的釬焊料傳遞，就能利用形成于所述第2端子面和釬焊料的界面上的合金層實現(xiàn)可靠的接合。
像這樣，根據(jù)本發(fā)明，就可以制造具備了在進行了W-CSP處理的半導(dǎo)體芯片上良好地接合了半導(dǎo)體芯片的半導(dǎo)體裝置。
另外，在所述半導(dǎo)體裝置中，最好所述第1端子被按照覆蓋設(shè)于所述基板上的電極極板的至少一部分的方式形成。
這樣，由于在電極極板的至少一部分上直接形成第1端子，因此就可以不用形成配線等，而借助第1端子直接獲得與電極極板的導(dǎo)通。這樣，在獲得與所述電極極板的導(dǎo)通時，就不需要向電極極板拉繞配線，不需要在半導(dǎo)體芯片的基板上形成配線區(qū)域，從而可以實現(xiàn)所述基板的小型化，實現(xiàn)具備了該基板的半導(dǎo)體裝置的小型化。
另外，在所述半導(dǎo)體裝置中，最好在層疊于所述連接體上的半導(dǎo)體芯片的第1端子上設(shè)置釬焊料，在所述半導(dǎo)體芯片上，借助該釬焊料層疊具備了與所述第1端子連接的焊盤的其他的部件。
這樣，由于在半導(dǎo)體芯片的第1端子側(cè)，層疊有其他的部件，因此第1端子就不會露出，另外通過防止第1端子部受到損傷，就成為可靠性高的半導(dǎo)體裝置。
另外，在所述半導(dǎo)體裝置中，最好設(shè)有覆蓋借助釬焊料連接的連接部的密封樹脂。
這樣，被密封樹脂覆蓋了的連接部例如可以提高對抗?jié)駳獾哪蜐裥?，減輕對半導(dǎo)體施加了應(yīng)力時的加在所述接合部上的負(fù)載。
所以，釬焊料的接合部的連接可靠性提高，形成可靠性更高的半導(dǎo)體裝置。


圖1是本發(fā)明的半導(dǎo)體裝置的實施方式1的說明圖。
圖2是半導(dǎo)體芯片的貫穿電極部的主要部分放大圖。
圖3A～C是本發(fā)明的半導(dǎo)體裝置的制造方法的工序說明圖。
圖4是表示設(shè)置了密封樹脂的半導(dǎo)體裝置的側(cè)視剖面圖。
圖5是表示具備了其他部件的半導(dǎo)體裝置的側(cè)視剖面圖。
圖6是本發(fā)明的半導(dǎo)體裝置的實施方式2的說明圖。
圖7是本發(fā)明的半導(dǎo)體裝置的實施方式3的說明圖。
圖8是在圖7所示的半導(dǎo)體裝置上設(shè)置了密封樹脂的側(cè)視剖面圖。
具體實施例方式
下面將對本發(fā)明進行詳細(xì)說明。
圖1表示使用本發(fā)明的半導(dǎo)體裝置的制造方法得到的半導(dǎo)體裝置的示意性的側(cè)視剖面圖，圖1中符號1表示半導(dǎo)體裝置1。如圖1所示，半導(dǎo)體裝置1是由插件基板(連接體)100和多層(圖1中為2層)相同的半導(dǎo)體芯片5構(gòu)成的裝置。
所述半導(dǎo)體芯片5具備半導(dǎo)體基板10(基板)、貫穿該半導(dǎo)體基板10的貫穿電極30。
而且，在先前說明的實施方式中，雖然作為連接體使用了插件基板100，但是作為該連接體并不僅限于插件基板100，也可以如后述所示，所述連接體由具有與所述半導(dǎo)體芯片5相同構(gòu)成的其他的半導(dǎo)體芯片構(gòu)成。
半導(dǎo)體芯片圖2是所述半導(dǎo)體芯片5的貫穿電極30部分的主要部分放大剖面圖。
如圖2所示，所述半導(dǎo)體基板10由硅制成，厚度達到50μm左右。所述貫穿電極30是在形成于所述半導(dǎo)體基板10上的貫穿孔H4內(nèi)夾隔絕緣膜22設(shè)置的貫穿電極30。
這里，貫穿孔H4是從半導(dǎo)體基板10的能動面10a側(cè)貫穿至背面10b側(cè)而形成的孔。半導(dǎo)體基板10是在其能動面10a側(cè)形成了由晶體管或存儲器元件及其他的電子元件構(gòu)成的集成電路(未圖示)的基板，在該能動面10a側(cè)的表面形成絕緣膜12，另外在其上形成了由硼磷硅化物玻璃(以下稱作BPSG)等制成的層間絕緣膜14。
所述貫穿電極30具備向能動面10a側(cè)突出的能動面?zhèn)榷俗?第1端子)30a、向與所述能動面10a相反的背面10b側(cè)突出的背面?zhèn)榷俗?第2端子)30b。另外，能動面?zhèn)榷俗?0a的端子部分的外形與背面?zhèn)榷俗?0b的端子部分的外形相比更大，本實施方式中被制成了俯視為圓形或正方形等。另外，在第1層的所述能動面?zhèn)榷俗?0a上，形成有焊料(釬焊料)層40。這樣，在通過夾隔所述焊料層40而與能動面?zhèn)榷俗?0a導(dǎo)通的狀態(tài)下被層疊。
作為所述焊料層40，例如使用錫·銀等無鉛焊料。作為焊料層40的形成方法(覆蓋方法)，例如可以舉出電解鍍膜、浸漬鍍膜、非電解鍍膜等濕式鍍膜法、熱CVD、等離子體CVD、激光CVD等化學(xué)蒸鍍法(CVD)、真空蒸鍍、濺射、離子鍍等干式鍍膜法、熱噴鍍、金屬箔的接合等。利用此種制造方法，在所述焊料層40上，在與所述能動面?zhèn)榷俗?0a的界面上就形成合金層。它們當(dāng)中，特別優(yōu)選濕式鍍膜法。如果利用濕式鍍膜法，就會容易地形成焊料層40。
所述焊料層40雖然例如使用了無鉛焊料，但是除此以外，也可以使用金屬糊狀物或熔融糊狀物等。
在所述層間絕緣膜14的表面的給定位置上，形成有電極極板16。該電極極板16是將由Ti(鈦)等制成的第1層16a、由TiN(氮化鈦)等制成的第2層16b、由AlCu(鋁/銅)等制成的第3層16c、由TiN等制成的第4層(帽層)16d以該順序?qū)盈B而形成的。而且，對于該電極極板16的構(gòu)成材料，可以根據(jù)電極極板16所必需的電特性、物理特性及化學(xué)特性而適當(dāng)?shù)刈兏?。例如，既可以僅使用一般作為集成化用的電極使用的Al而形成電極極板16，另外也可以僅使用電阻低的銅形成電極極板16。
這里，電極極板16被排列形成于半導(dǎo)體裝置1的周邊部，或者排列形成于其中央部，在這些電極極板16的下方未形成集成電路。覆蓋這些電極極板16地在所述層間絕緣膜14的表面形成有鈍化膜18。鈍化膜18是由氧化硅或氮化硅、聚亞酰胺樹脂等形成的膜，例如被制成1μm左右的膜厚。而且，所述電極極板16如后所述，通過被能動面?zhèn)榷俗硬?0a的至少一部分覆蓋，成為接觸并電連接的狀態(tài)。
另外，在電極極板16的中央部形成有鈍化膜18的開口部H1，另外還形成有電極16的開口部H2。而且，開口部H1的內(nèi)徑被制成100μm左右，開口部H2的內(nèi)徑被制成比開口部H1的內(nèi)徑小60μm左右。另一方面，在鈍化膜18的表面以及開口部H1及開口部H2的內(nèi)面，形成有由SiO2等制成的絕緣膜20。利用此種構(gòu)成，在電極極板16的中央部，就形成絕緣膜20、層間絕緣膜14、絕緣膜12及貫穿半導(dǎo)體基板10的孔部H3?？撞縃3的內(nèi)徑小于開口部H2的內(nèi)徑，例如被制成50μm左右。而且，孔部H3雖然在本實施方式中為俯視圓形的形狀，但是并不限定于此，例如也可以是俯視矩形形狀。
在孔部H3的內(nèi)壁面及絕緣膜20的表面，形成有由SiO2等制成的絕緣膜22。該絕緣膜22是用于防止電流泄漏的產(chǎn)生、氧或水分等造成的侵蝕等的膜，本實施方式中例如被制成1μm左右的厚度。另外，絕緣膜22特別是在覆蓋孔部H3的內(nèi)壁面的一側(cè)，其一端側(cè)成為從半導(dǎo)體基板10的背面10b中突出出來的狀態(tài)。
另一方面，形成于電極極板16的第3層16c的表面的絕緣膜20及絕緣膜22被沿著開口部H2的周緣除去了一部分，在露出的電極極板16的第3層16c的表面及絕緣膜22的表面(內(nèi)面)，形成有基底膜24?；啄?4是由形成于絕緣膜22等的表面(內(nèi)面)的阻擋層(阻擋金屬)、形成于阻擋層的表面(內(nèi)面)的種晶層(種晶電極)構(gòu)成的膜。阻擋層是用于防止后述的貫穿電極30形成用的導(dǎo)電材料向半導(dǎo)體基板10擴散的層，由TiW(鈦鎢)或TiN(氮化鈦)等形成。另一方面，種晶層是在利用鍍膜處理形成后述的貫穿電極30時的成為電極的層，由Cu或Au(金)、Ag(銀)等形成。
在此種基底膜24的內(nèi)層，由Cu或W等電阻低的導(dǎo)電材料制成的貫穿電極30被以嵌入由開口部H1、開口部H2及孔部H3構(gòu)成的貫穿孔H4內(nèi)的狀態(tài)形成。而且，作為形成貫穿電極30的導(dǎo)電材料，可以使用在多晶硅中摻雜了B(硼)或P(磷)等雜質(zhì)的材料，在使用此種材料形成的情況下，由于不需要防止金屬向半導(dǎo)體基板10的擴散，因此就可以不需要所述的阻擋層。
另外，該貫穿電極30和所述電極極板16在圖2的P1部中成為電連接的狀態(tài)。這樣，貫穿電極30的能動面?zhèn)榷俗?0a就與所述電極極板16電連接。
如前所述，貫穿電極30的半導(dǎo)體基板10的背面10b側(cè)的背面?zhèn)榷俗硬?0b成為比半導(dǎo)體基板10的背面10b還要突出的狀態(tài)。另外，絕緣膜22也從半導(dǎo)體基板10的背面10b中突出，覆蓋所述背面?zhèn)榷俗硬?0b的側(cè)面部的一部分。這樣，貫穿電極30的端面及側(cè)面部的一部分就成為導(dǎo)電部從絕緣膜22中露出的狀態(tài)。
如圖1所示，在所述插件基板100的層疊所述半導(dǎo)體芯片5的面上，形成有與半導(dǎo)體芯片5電連接的墊片部110(連接端子)。另外，在所述墊片部110上，形成了用于與所述半導(dǎo)體芯片5的背面?zhèn)榷俗?0b接合的焊料(釬焊料)層111。而且，所述焊料層111和設(shè)于半導(dǎo)體芯片5的能動面?zhèn)榷俗?0a上的焊料層40形成相同的焊料，是達到相同的熔融溫度的材料。
所述半導(dǎo)體芯片5將所述背面?zhèn)榷俗?0b朝向下方，與所述墊片部110接觸，如后所述，通過所述焊料層111熔融而固化，所述背面?zhèn)榷俗?0b和所述墊片部110借助焊料層111而連接，成為將半導(dǎo)體芯片5和插件基板100連接的構(gòu)成。
另外，第2層的半導(dǎo)體芯片5被層疊于所述第1層的半導(dǎo)體芯片5的能動面?zhèn)榷俗?0a上，使得第2層的半導(dǎo)體芯片5的背面?zhèn)榷俗?0b與之接觸。如后所述，通過將形成于第1層的半導(dǎo)體芯片5的能動面?zhèn)榷俗?0a上的焊料層40熔融固化，就會借助該焊料層40，將第1層的半導(dǎo)體芯片5和第2層的半導(dǎo)體芯片5連接。
而且，在層疊于最上層的半導(dǎo)體芯片(本實施方式中，為第2層的半導(dǎo)體芯片)5的能動面?zhèn)榷俗?0a上，由于未層疊半導(dǎo)體芯片5，因此就不需要焊料層40，成為未形成焊料層40的芯片。
基于此種構(gòu)成，構(gòu)成半導(dǎo)體裝置1。
半導(dǎo)體裝置的制造方法下面，使用圖3A～C，對在插件基板100上層疊具有相同的構(gòu)造的半導(dǎo)體芯片5而制造半導(dǎo)體裝置1的方法進行說明。
首先，如圖3A所示，將半導(dǎo)體芯片5的背面?zhèn)榷俗?0b朝向下方，進行位置對齊，使之與設(shè)于形成于插件基板100的表面上的墊片部110上的焊料層111接觸。
此時，通過在背面?zhèn)榷俗?0b上附著焊劑(未圖示)，實現(xiàn)焊料的浸潤性的提高。作為焊劑的附著方法，有分散、噴墨、轉(zhuǎn)印等。
此外，為了防止所層疊的半導(dǎo)體芯片5因振動或沖擊而移動，位置錯移，例如也可以通過加熱、加壓而將所述背面?zhèn)榷俗?0b和所述墊片部110臨時接合。而且，在進行臨時接合時，利用與真正接合時相比更低的溫度及更弱的壓力進行。
像這樣，就在插件基板100上層疊第1層的半導(dǎo)體芯片5。
然后，如圖3B所示，將第2層的半導(dǎo)體芯片5的背面?zhèn)榷俗?0b朝向下方，進行位置對齊，使之與設(shè)于第1層的半導(dǎo)體芯片5的能動面?zhèn)榷俗?0a之上的焊料層40接觸。此時，與第1層的半導(dǎo)體芯片5的情況相同，也可以在第2層的半導(dǎo)體芯片5的背面?zhèn)榷俗?0b上附著焊劑而實現(xiàn)焊料的浸潤性的提高。另外，也可以通過進行加熱加壓，將第2層的半導(dǎo)體芯片5臨時固定。
然后，如圖3C所示，例如通過使用如后所述的焊接裝置，通過在從第2層的半導(dǎo)體芯片5的能動面?zhèn)榷俗?0a側(cè)直接加熱的同時，將半導(dǎo)體芯片5向圖中箭頭方向加壓，使形成于插件基板100的墊片部110上的焊料層111及形成于第1層的半導(dǎo)體芯片5的能動面?zhèn)榷俗?0a上的焊料層40熔融固化，將插件基板100和2層半導(dǎo)體芯片5電接合。
所述焊接裝置4具備用于放置臨時接合了半導(dǎo)體芯片5的插件基板100的焊接臺架42、位于該焊接臺架42的上方(圖3C中、上側(cè))并且與焊接臺架42相面對的面成為平坦面S的焊頭41。
這些焊頭41及焊接臺架42分別形成塊狀，例如由各種金屬材料、各種陶瓷材料等構(gòu)成。
另外，在焊頭41中，內(nèi)置有例如由墨盒加熱器、陶瓷加熱器等構(gòu)成的熱源(未圖示)。
而且，也可以通過在焊接臺架42側(cè)也設(shè)置熱源，將加熱時的焊頭41側(cè)和焊接臺架42側(cè)設(shè)為相同程度的溫度，消除插件基板100和半導(dǎo)體芯片5的溫差，使焊料均一地熔融。
首先，在利用焊頭41的加熱·加壓中，在焊接臺架42上放置層疊了半導(dǎo)體芯片5的插件基板100。此時，焊頭41就成為被加熱至使后述的焊料層40及焊料層111熔融的程度的溫度的狀態(tài)。
此后，通過使焊頭41與第2層的半導(dǎo)體芯片5接觸，從第2層的半導(dǎo)體芯片5的能動面?zhèn)榷俗?0a側(cè)加熱。此后，在加熱的狀態(tài)下，利用驅(qū)動機構(gòu)(未圖示)，使焊頭41沿圖3C中箭頭方向下降至給定位置，對半導(dǎo)體芯片5和插件基板100加壓。
這里，本實施方式中，在使熔點為250℃的焊料層40及焊料層111熔化時，在加熱的溫度(焊頭41的溫度)為作為與焊料層40及焊料層111的熔點相同程度的溫度的250～260℃下進行了焊接。
這樣，由所述焊頭41產(chǎn)生的熱就從被層疊為第2層的半導(dǎo)體芯片5的能動面?zhèn)榷俗?0a向背面?zhèn)榷俗?0b側(cè)傳遞。這時，由于背面?zhèn)榷俗?0b與能動面?zhèn)榷俗?0a相比端子的外形面積更小，因此傳向背面?zhèn)榷俗?0b的周邊部的熱就變少。由此，熱通過經(jīng)過被層疊為第2層的半導(dǎo)體芯片5的背面?zhèn)榷俗?0b，向設(shè)于層疊在下面的半導(dǎo)體芯片5的能動面?zhèn)榷俗?0a之上的焊料層40有效地傳遞而熔融。而且，當(dāng)焊料層40熔融時，由于能動面?zhèn)榷俗?0a朝向上方層疊，因此設(shè)于能動面?zhèn)榷俗?0a上的焊料層40就不會因受到重力的影響而向下方下垂。
熱從第2層的半導(dǎo)體芯片5的背面?zhèn)榷俗?0b向第1層的半導(dǎo)體芯片5的焊料層40傳遞，從而在焊料層40和所述背面?zhèn)榷俗?0b的界面上形成合金層。而且，如前所述，所述焊料層40在與第1層的能動面?zhèn)榷俗?0a的界面上形成合金層，從而被可靠地連接。
此外，向第1層的能動面?zhèn)榷俗?0a傳遞的熱通過在貫穿電極30內(nèi)傳遞而向第1層的半導(dǎo)體芯片5的背面?zhèn)榷俗?0b傳遞。此后，熱從所述背面?zhèn)榷俗?0b向設(shè)于插件基板100的墊片部110上的焊料層111傳遞，將該焊料層111熔融。
此時，與第1層的半導(dǎo)體芯片5和第2層的半導(dǎo)體芯片5的焊接時相同，熱通過從第1層的半導(dǎo)體芯片5的背面?zhèn)榷俗?0b向所述焊料層111傳遞，在背面?zhèn)榷俗?0b和焊料層111的界面上，焊料就會形成合金層。這樣，第1層的半導(dǎo)體芯片5和插件基板100的墊片部110就被合金層可靠地連接。
其后，將利用熱源進行的焊頭41的加熱停止，再次使焊料層40和焊料層111固化(硬化)。這樣，在插件基板100上，就夾隔焊料層111層疊第1層的半導(dǎo)體芯片5，繼而，在該半導(dǎo)體芯片5上夾隔焊料層40可靠地接合第2層的半導(dǎo)體芯片5。
另外，也可以通過在插件基板100和半導(dǎo)體芯片5之間及被層疊的2層半導(dǎo)體芯片之間填充絕緣性的底層填料(未圖示)，在插件基板100上穩(wěn)定地保持固定半導(dǎo)體芯片5的同時，在端子間的接合位置以外被絕緣。
最后，通過將在插件基板100上層疊了半導(dǎo)體芯片5的疊層物從焊接裝置4中取出，就得到圖1所示的半導(dǎo)體裝置1。
本實施方式中，雖然對被層疊的半導(dǎo)體芯片5一起加熱加壓，接合在插件基板100上，但是也可以通過對半導(dǎo)體芯片5逐層加熱加壓，逐層可靠地層疊。
此時，在用焊頭41進行加熱加壓時，如果在能動面?zhèn)榷俗?0a上形成焊料層40，焊料層40就會熔融。所以，也可以通過在焊料層40熔融了的能動面?zhèn)榷俗?0a上，再次形成焊料層40，而將半導(dǎo)體芯片5層疊。
另外，也可以在每層疊一層半導(dǎo)體芯片5時，在半導(dǎo)體芯片5的能動面?zhèn)榷俗?0a上形成焊料層40，依次層疊半導(dǎo)體芯片5。
而且，在插件基板100上，僅層疊一層半導(dǎo)體芯片5的情況下，由于不需要將半導(dǎo)體芯片5的能動面?zhèn)榷俗?0a和其他的半導(dǎo)體芯片5的背面?zhèn)榷俗?0b焊接，因此就不需要在半導(dǎo)體芯片5的能動面?zhèn)榷俗?0a上形成焊料層40。
此種半導(dǎo)體裝置1的制造方法中，由于將半導(dǎo)體芯片5的貫穿電極30的背面?zhèn)榷俗?0b朝向下方地層疊在插件基板100上，從能動面?zhèn)榷俗?0a開始利用所述焊頭41的熱源進行加熱，因此就會從外形大的能動面?zhèn)榷俗?0a向外形小的背面?zhèn)榷俗?0b傳遞。這樣，由于背面?zhèn)榷俗?0b與能動面?zhèn)榷俗?0a相比面積更小，因此傳向背面?zhèn)榷俗?0b的周邊部的熱較少，從而可以在將夾隔所述背面?zhèn)榷俗?0b設(shè)于插件基板100的墊片部110上的焊料層111熔融時有效地使用。所以，通過有效地利用熱，就可以在焊料層111的熔融溫度下接合，與將能動面?zhèn)榷俗?0a設(shè)于下方而層疊的情況相比，可以降低焊料的熔融溫度，從而可以減少對覆蓋貫穿電極30的絕緣膜24的損傷。
另外，熱在背面?zhèn)榷俗?0b和所述墊片部110上的焊料層111的界面上，會形成合金層而可靠地接合。而且，所述墊片部110和焊料層111的界面從形成了該焊料層111的時刻開始就成為形成了合金層的狀態(tài)。
所以，由于在焊料層111夾隔合金層與背面?zhèn)榷俗?0b和墊片部110雙方連接，將所述背面?zhèn)榷俗?0b和墊片部110可靠地接合后，將焊料層111硬化，因此就可以獲得良好的焊接。
另外，在將半導(dǎo)體芯片5層疊多層(本實施方式中為2層)時，由于使設(shè)于第1層的半導(dǎo)體芯片5的能動面?zhèn)榷俗?0a和層疊于第2層的半導(dǎo)體芯片5的背面?zhèn)榷俗?0b接觸而配置，因此熱就從所述背面?zhèn)榷俗?0b向設(shè)于所述能動面?zhèn)榷俗?0a上的焊料層40傳遞。這樣，如前所述，在背面?zhèn)榷俗?0b和能動面?zhèn)榷俗?0a的界面上，焊料層40就形成合金層。
另外，所述能動面?zhèn)榷俗?0a和焊料層40的界面在形成焊料層40時形成合金層。所以，利用合金層，焊料層40就可以將背面?zhèn)榷俗?0b和能動面?zhèn)榷俗?0a可靠地接合。這樣，就可以進行良好的焊接，從而可以制造將半導(dǎo)體芯片5可靠地層疊了的半導(dǎo)體裝置1。
另外，由于能動面?zhèn)榷俗?0a朝向上方地層疊于插件基板100上，因此當(dāng)所述能動面?zhèn)榷俗?0a上的焊料層40熔化時，設(shè)于能動面?zhèn)榷俗?0a上的焊料層40不會受到重力的影響而向下方下垂，從而可以防止因焊料下垂而在上下半導(dǎo)體芯片5之間發(fā)生短路。
另外，當(dāng)將所述半導(dǎo)體芯片5逐層加熱加壓而接合時，由于可以將半導(dǎo)體芯片逐層可靠地層疊，因此就可以提高所制造的半導(dǎo)體裝置的可靠性。
另外，當(dāng)將所述半導(dǎo)體芯片5一起加熱加壓而接合時，由于可以將所層疊的半導(dǎo)體芯片5一起接合，因此就可以減少半導(dǎo)體裝置5的制造工序，從而可以提高生產(chǎn)性。
根據(jù)本發(fā)明的半導(dǎo)體芯片5，如前所述，由于在熱將設(shè)于插件基板100的墊片部110上的焊料層111熔融時可以被有效地使用，因此加在半導(dǎo)體芯片5上的熱就可以設(shè)為焊料的熔融溫度左右，通過減少對覆蓋貫穿電極30的絕緣膜24造成的損傷，就可以提高半導(dǎo)體芯片5的可靠性，提高具備它們的半導(dǎo)體裝置1的可靠性。
由于焊料在各端子間的連接部的界面上形成合金層而接合，因此就可以提高接合部的可靠性。
另外，在如前所述將半導(dǎo)體芯片層疊的情況下，可以防止上下半導(dǎo)體芯片5之間的短路，獲得可靠性高的半導(dǎo)體裝置1。
另外，所述能動面?zhèn)榷俗?0a由于通過使至少一部分覆蓋電極極板16，與電極極板16的一部分電連接，因此就可以增大通過借助能動面?zhèn)榷俗?0a而獲得與電極極板16的導(dǎo)通時的電接觸面積。這樣，通過在獲得與所述電極極板的導(dǎo)通時，取消在半導(dǎo)體基板10上與電極極板16連接的配線的形成區(qū)域，就可以實現(xiàn)半導(dǎo)體基板10的小型化，實現(xiàn)具備了半導(dǎo)體基板10的半導(dǎo)體裝置1的小型化。
而且，在所述半導(dǎo)體裝置1中，也可以設(shè)置覆蓋借助釬焊料而被連接的連接部的密封樹脂。
具體來說，如圖4所示，按照覆蓋插件基板100的墊片部110和第1層半導(dǎo)體芯片5的背面?zhèn)榷俗?0b的利用焊料層111的接合部、及被層疊于第1層的半導(dǎo)體芯片5的能動面?zhèn)榷俗?0a和被層疊于第2層的半導(dǎo)體芯片5的背面?zhèn)榷俗?0b的利用焊料層40的接合部的方式，設(shè)置由環(huán)氧樹脂、硅樹脂等制成的密封樹脂180。
另外，密封樹脂180被按照將所述插件基板100和半導(dǎo)體芯片5之間及所層疊的半導(dǎo)體芯片5之間填充的方式設(shè)置。而且，該密封樹脂180優(yōu)選使用難以產(chǎn)生殘留應(yīng)力的低應(yīng)力樹脂。這樣，就可以減小由殘留應(yīng)力造成的對所述接合部的影響。
根據(jù)此種構(gòu)成，由于層疊于插件基板100上的半導(dǎo)體芯片5的接合部被密封樹脂180覆蓋，因此對抗?jié)駳獾哪蜐裥蕴岣?，并且可以減輕在應(yīng)力加在半導(dǎo)體裝置1上時的由焊料層施加在接合部上的載荷。這樣，就可以提高半導(dǎo)體裝置1的連接可靠性，獲得可靠性更高的半導(dǎo)體裝置1。
另外，也可以如圖5所示，在層疊于所述插件基板100上的半導(dǎo)體芯片5當(dāng)中的形成于最上段的半導(dǎo)體芯片5’上，層疊其他的部件。作為所述的其他的部件，例如可以舉出IC芯片等電子部件150。這里，在半導(dǎo)體芯片5’的能動面?zhèn)榷俗?0a的上面，設(shè)有焊料層40。此外，電子部件150在半導(dǎo)體芯片5’的能動面?zhèn)榷俗?0a’上，具備用于夾隔焊料層40而連接的焊盤160。而且，該焊盤160是被在俯視的狀態(tài)下與半導(dǎo)體芯片5’的貫穿電極重合地配置的。
基于此種構(gòu)成，電子部件150就夾隔焊料層40而將焊盤160和能動面?zhèn)榷俗?0a可靠地連接。這樣，半導(dǎo)體裝置1通過具備所述電子部件150，就成為功能性更高的裝置。
另外，在被夾隔焊料層40而連接的半導(dǎo)體芯片5之間，及半導(dǎo)體芯片5’和電子部件150之間，與圖4所示的情況相同，設(shè)有密封樹脂180。所以，在利用焊料層40形成的接合部中，密封樹脂180通過提高耐濕性或強度，就形成可靠性更高的半導(dǎo)體裝置1。
(實施方式2)下面，對利用本發(fā)明的半導(dǎo)體裝置的制造方法獲得的其他的實施方式的半導(dǎo)體裝置2進行說明。
圖6是表示作為連接體在使用W-CSP(Wafer level Chip ScalePackage)技術(shù)進行了處理的W-CSP處理基板60上層疊了半導(dǎo)體芯片5的狀態(tài)的剖面圖。
如圖6所示，半導(dǎo)體裝置2形成在所述W-CSP處理基板60上層疊了多個(圖6中為2層)與所述實施方式中所使用的半導(dǎo)體芯片5相同構(gòu)造的芯片的構(gòu)造。與所述實施方式相同，半導(dǎo)體芯片5被將背面?zhèn)榷俗?0b朝向下方地與形成于后述的W-CSP處理基板60上的連接端子上連接。
這里，所謂W-CSP技術(shù)是指在晶片的狀態(tài)下一起進行再配置配線(再配線)及樹脂密封后分離為各個半導(dǎo)體芯片的技術(shù)。
所述W-CSP處理基板60具有例如由Si(硅)制成的基板62，在基板62上，排列形成有與半導(dǎo)體芯片5連接的多個連接端子64。
連接端子64被貫穿基板62地形成，被制成從基板62的能動面62a及基板62的背面62b中突出的形狀。另外，在基板62的背面62b側(cè)，形成有再配置配線(未圖示)。所述再配置配線的一端與所述連接端子64連接，在再配置配線的另一端與成為外部連接端子的焊盤70連接。像這樣，通過形成與連接端子64電連接的再配置配線及焊盤70，來變換連接端子64的間距及排列。
另外，在從所述基板62的能動面62a側(cè)突出的能動面?zhèn)冗B接端子64a上，形成有用于與半導(dǎo)體芯片5的背面?zhèn)榷俗?0b連接的焊料層65。
而且，在圖6中，符號72是為了將加在對應(yīng)于再配置配線的焊盤70上的應(yīng)力緩和而形成的應(yīng)力緩和層。
圖6所示的方式的半導(dǎo)體裝置2由于在薄型化了的基板62上層疊半導(dǎo)體芯片5，因此就能夠在控制半導(dǎo)體裝置2的高度的同時實現(xiàn)高集成化。另外，通過在基板62上形成再配置配線及焊盤70，就能夠?qū)崿F(xiàn)形成于基板62上的連接端子64的間距及排列的變換，使搭載半導(dǎo)體裝置2的玻璃環(huán)氧樹脂等基板的配線的自由度增加，能夠進一步實現(xiàn)高集成化。
在W-CSP處理基板60上，層疊半導(dǎo)體芯片5時，與所述實施方式相同，將第1層的半導(dǎo)體芯片5的背面?zhèn)榷俗?0b朝向下方，在設(shè)于能動面?zhèn)冗B接端子64a上的焊料層65上進行位置對齊。此時，為了使對齊了的半導(dǎo)體芯片5不偏移，也可以通過加熱加壓，將半導(dǎo)體芯片5臨時固定在W-CSP處理基板60上。
然后，在第1層的半導(dǎo)體芯片5的能動面?zhèn)榷俗?0a上，在形成于第2層的半導(dǎo)體芯片5的背面?zhèn)榷俗?0b上的焊料層40上進行位置對齊。此時，也可以通過與第1層的半導(dǎo)體芯片5相同地進行加熱加壓，而臨時固定。
在將半導(dǎo)體芯片5在W-CSP處理基板60上對齊、臨時固定后，例如通過使用所述焊接裝置4等，從所層疊的半導(dǎo)體芯片5的能動面?zhèn)榷俗?0a側(cè)進行加熱加壓，在W-CSP處理基板60上將半導(dǎo)體芯片5一起焊接層疊。
另外，在每層疊一層半導(dǎo)體芯片5時，也可以通過加熱加壓而將半導(dǎo)體芯片5層疊于W-CSP處理基板60上。
根據(jù)本發(fā)明的半導(dǎo)體裝置2及半導(dǎo)體裝置2的制造方法，將半導(dǎo)體芯片5的貫穿電極30的背面?zhèn)榷俗?0b朝向下方，層疊于W-CSP處理基板60上，從能動面?zhèn)榷俗觽?cè)30a開始，與所述實施方式相同地，利用焊頭41的熱源進行加熱。這樣，熱就會從半導(dǎo)體芯片5的外形大的能動面?zhèn)榷俗?0a向外形小的背面?zhèn)榷俗觽?cè)30b傳遞。此時，由于背面?zhèn)榷俗?0b與能動面?zhèn)榷俗?0a相比面積更小，因此傳向背面?zhèn)榷俗?0b的周邊部的熱較少，從而可以被有效地用于將夾隔所述背面?zhèn)榷俗?0b設(shè)于W-CSP處理基板60的連接端子64上的焊料層65熔融之中。
另外，可以將加在半導(dǎo)體芯片5上的熱設(shè)為焊料的熔融溫度左右，通過減少對覆蓋半導(dǎo)體芯片5的貫穿電極30的絕緣膜24造成的損傷，就可以提高半導(dǎo)體芯片5的可靠性，提高層疊了半導(dǎo)體芯片5的半導(dǎo)體裝置2的可靠性。
另外，與所述實施方式相同，所述焊料層40及焊料層65由于在與各連接端子部的界面上形成合金層而接合，因此就可以實現(xiàn)可靠性高的焊接。
另外，在半導(dǎo)體芯片5上層疊其他的相同構(gòu)造的半導(dǎo)體芯片5的情況下，如所述實施方式中說明所示，在層疊了半導(dǎo)體芯片5的情況下，可以防止上下半導(dǎo)體芯片5之間的短路，從而可以獲得可靠性高的半導(dǎo)體裝置2。
而且，本發(fā)明的技術(shù)范圍并不限定于所述實施方式，在不脫離本發(fā)明的主旨的范圍內(nèi)可以進行各種變更。例如，在本實施方式中，雖然說明了層疊了2層半導(dǎo)體芯片5的半導(dǎo)體裝置1，但是也可以通過層疊3層以上的半導(dǎo)體芯片而構(gòu)成半導(dǎo)體裝置1。
(實施方式3)下面，對利用本發(fā)明的半導(dǎo)體裝置的制造方法獲得的其他的實施方式的半導(dǎo)體裝置進行說明。
這里，本實施方式的半導(dǎo)體裝置作為連接體使用具有與所述半導(dǎo)體芯片5相同構(gòu)成的半導(dǎo)體芯片7，在該半導(dǎo)體芯片7的第1端子上設(shè)置釬焊料，該第1端子和層疊于所述半導(dǎo)體芯片7上的半導(dǎo)體芯片5的第2端子被借助所述釬焊料電連接。
而且，如后所述，在能動面10a側(cè)利用W-CSP處理形成有再配線的半導(dǎo)體芯片5除了形成該再配線以外，由與所述的實施方式的半導(dǎo)體芯片5相同的構(gòu)成形成，對于相同的構(gòu)造，使用相同的符號進行說明。
圖7是表示本實施方式的半導(dǎo)體裝置3的側(cè)視剖面圖的圖。
如圖7所示，在最下層(圖7中下側(cè))，形成有作為所述連接體使用的半導(dǎo)體芯片7。另外，在被層疊多層的半導(dǎo)體芯片5當(dāng)中的最上層(圖7中上側(cè))的半導(dǎo)體芯片5的能動面10a側(cè)，利用W-CSP處理形成有再配線。而且，在后述的制造工序中，在作為連接體的所述半導(dǎo)體芯片7上，層疊有半導(dǎo)體芯片5。
如圖7所示，在作為連接體的半導(dǎo)體芯片7的能動面?zhèn)榷俗?0a上，設(shè)有焊料層(釬焊料)40，該能動面?zhèn)榷俗?0a和層疊于半導(dǎo)體芯片7上的半導(dǎo)體芯片5的背面?zhèn)榷俗?0b被借助焊料層40電連接。而且，本實施方式雖然形成在作為連接體的半導(dǎo)體芯片7上，層疊了2層的半導(dǎo)體芯片5的構(gòu)造，但是并不限定于此，也可以采用層疊了2層以上的半導(dǎo)體芯片5的構(gòu)造。
在最上層的半導(dǎo)體芯片5的能動面10a側(cè)，利用W-CSP處理形成再配線(未圖示)，該再配線成為與向該能動面10a側(cè)突出的能動面?zhèn)榷俗?0a連接的配線。與所述能動面?zhèn)榷俗?0a連接的配線部的相反一側(cè)被與成為外部連接端子的焊盤70連接。通過將該焊盤70配置在所需的位置，利用所述配線部將所述焊盤70和所述能動面?zhèn)榷俗?0a連接，來變換半導(dǎo)體芯片5的能動面?zhèn)榷俗?0a的間距及排列(再配置配線)。而且，符號72是為了緩和加在對應(yīng)于再配置配線的焊盤70上的應(yīng)力而形成的應(yīng)力緩和層。
下面，對制造所述半導(dǎo)體裝置3的方法進行說明。
在制造該半導(dǎo)體裝置3時，作為連接體使用具有與半導(dǎo)體芯片5相同構(gòu)造的其他的半導(dǎo)體芯片7，使該半導(dǎo)體芯片7的能動面?zhèn)榷俗?0a和層疊于所述半導(dǎo)體芯片7上的半導(dǎo)體芯片5的背面?zhèn)榷俗?0b接觸而依次層疊對齊。此后，將在能動面10a利用W-CSP處理形成了再配線的半導(dǎo)體芯片5作為最上段而層疊對齊。此時，為了使在半導(dǎo)體芯片7上對齊了的半導(dǎo)體芯片5不偏移，也可以通過進行加熱加壓，將半導(dǎo)體芯片5臨時固定在作為連接體的半導(dǎo)體芯片7上。
本實施方式中，在所述半導(dǎo)體芯片7上將半導(dǎo)體芯片5對齊或臨時固定后，例如使用所述焊接裝置4，從最上段的能動面10a側(cè)，即利用W-CSP處理形成了再配線的面?zhèn)冗M行加熱加壓，將半導(dǎo)體芯片5一起焊接層疊在所述半導(dǎo)體芯片7上。此時，所施加的熱從被進行了W-CSP處理的半導(dǎo)體芯片5的能動面?zhèn)榷俗?0a向其背面?zhèn)榷俗?0b傳遞。此后，從該背面?zhèn)榷俗?0b開始，熱向下層的半導(dǎo)體芯片5的能動面?zhèn)榷俗?0a依次傳遞。這里，在所述半導(dǎo)體芯片5的接合部處，所施加的熱就會從外形小的背面?zhèn)榷俗?0b，向設(shè)于外形大的能動面?zhèn)榷俗?0a上的焊料層40傳遞。此后，該熱從該焊料層40向能動面?zhèn)榷俗?0a傳遞，同樣地通過在下層的半導(dǎo)體芯片5間的接合部間傳遞，來進行焊接。這樣，如前所述，通過有效地利用熱，利用焊料層形成的接合部就能夠形成利用合金層的良好的接合。
而且，在所述半導(dǎo)體芯片7上每層疊一層半導(dǎo)體芯片5時，也可以通過加熱加壓層疊半導(dǎo)體芯片5。這樣，通過將作為連接體的半導(dǎo)體芯片7和被進行了W-CSP處理的半導(dǎo)體芯片5層疊，就完成了本實施方式的半導(dǎo)體裝置3。
這里，本實施方式的半導(dǎo)體裝置3通過將其上下反轉(zhuǎn)，就能夠作為具備了層疊于被進行了W-CSP處理的半導(dǎo)體芯片5上的多個半導(dǎo)體芯片的半導(dǎo)體裝置使用。
根據(jù)本實施方式的半導(dǎo)體裝置3的制造方法，通過從被進行了W-CSP處理的半導(dǎo)體芯片5的能動面?zhèn)榷俗?0a進行加熱及加壓，在所述半導(dǎo)體芯片5的接合部，就會如上所述，熱從外形小的背面?zhèn)榷俗?0b向外形大的能動面?zhèn)榷俗?0a傳遞。具體來說，所施加的熱通過從被進行了W-CSP處理的半導(dǎo)體芯片5的背面?zhèn)榷俗?0b首先向設(shè)于作為連接體的半導(dǎo)體芯片7的背面?zhèn)榷俗?0b上的焊料層40傳遞，就可以如前所述，在所述背面?zhèn)榷俗?0b和焊料層40的界面上形成合金層而可靠地接合。
此后，熱在貫穿電極30內(nèi)傳遞，在下層的半導(dǎo)體芯片5的接合部中也同樣地形成合金層而接合。
根據(jù)本發(fā)明，就可以制造在被進行了W-CSP處理的半導(dǎo)體芯片5上具備了被良好地接合的半導(dǎo)體芯片5、7的半導(dǎo)體裝置3。
而且，本實施方式的半導(dǎo)體裝置3也可以如前所述(參照圖4、圖5)，采用將半導(dǎo)體芯片4、7間的能動面?zhèn)榷俗?0a和背面?zhèn)榷俗?0b之間的利用焊料層形成的接合部，如圖8所示地利用密封樹脂180覆蓋的構(gòu)成。這樣，通過密封樹脂180提高了利用焊料層形成的接合部的耐濕性或強度，就成為可靠性高的半導(dǎo)體裝置3。
而且，在實施方式的半導(dǎo)體裝置3的最上段的半導(dǎo)體芯片7上，也可以設(shè)置如圖5所示的電子部件150，形成更高功能的半導(dǎo)體裝置3。
以上雖然對本發(fā)明的優(yōu)選實施例進行了說明，但是本發(fā)明并不限定于這些實施例。在不脫離本發(fā)明的主旨的范圍內(nèi)，可以進行構(gòu)成的添加、省略、置換及其他的變更。本發(fā)明并不由所述的說明限定，而僅由附加的技術(shù)方案的范圍限定。
權(quán)利要求
1.一種半導(dǎo)體裝置的制造方法，是將設(shè)有基板和貫穿該基板的貫穿電極，且所述貫穿電極具備設(shè)于所述基板的能動面?zhèn)鹊牡?端子和設(shè)于與所述能動面相反的背面?zhèn)鹊牡?端子，且所述第1端子的外形被制成大于所述第2端子的外形的半導(dǎo)體芯片，在連接體上至少層疊一層的半導(dǎo)體裝置的制造方法，其特征是，具備使所述半導(dǎo)體芯片的第2端子與設(shè)置了釬焊料的所述連接體的連接端子接觸，將該半導(dǎo)體芯片層疊于所述連接體上的工序、通過從所述第1端子側(cè)對所述第1端子加熱加壓，借助所述釬焊料將所述連接端子和所述第2端子電連接的工序。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的半導(dǎo)體裝置的制造方法，其特征是，所述連接體為具有與所述半導(dǎo)體芯片相同構(gòu)成的其他的半導(dǎo)體芯片，在作為所述連接體的半導(dǎo)體芯片的第1端子上設(shè)有釬焊料，按照使該第1端子和層疊于所述半導(dǎo)體芯片之上的半導(dǎo)體芯片的第2端子接觸的方式配置，借助所述釬焊料將所述第1端子和所述第2端子電連接。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的半導(dǎo)體裝置的制造方法，其特征是，當(dāng)在所述半導(dǎo)體芯片上至少層疊一層第2半導(dǎo)體芯片時，在設(shè)于下層的半導(dǎo)體芯片的第1端子上設(shè)置釬焊料，按照使該第1端子和層疊于所述半導(dǎo)體芯片之上的第2半導(dǎo)體芯片的第2端子接觸的方式配置，借助所述釬焊料將所述半導(dǎo)體芯片的所述第1端子和所述第2半導(dǎo)體芯片的所述第2端子電連接。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的半導(dǎo)體裝置的制造方法，其特征是，對所述半導(dǎo)體芯片逐層加熱加壓而接合。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的半導(dǎo)體裝置的制造方法，其特征是，將所述半導(dǎo)體芯片一起加熱加壓而接合。
6.一種半導(dǎo)體裝置，是將設(shè)有基板、貫穿該基板的貫穿電極，且所述貫穿電極具備設(shè)于所述基板的能動面?zhèn)鹊牡?端子和設(shè)于與所述能動面相反的背面?zhèn)鹊牡?端子，且所述第1端子的外形被制成大于所述第2端子的外形的半導(dǎo)體芯片層疊于連接體上的半導(dǎo)體裝置，其特征是，所述半導(dǎo)體芯片將所述第2端子借助釬焊料與所述連接體的連接端子電連接。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的半導(dǎo)體裝置，其特征是，所述連接體是具有與所述半導(dǎo)體芯片相同的構(gòu)成的其他的半導(dǎo)體芯片，在作為連接體的半導(dǎo)體芯片的第1端子上設(shè)有釬焊料，將該第1端子和層疊于所述半導(dǎo)體芯片之上的半導(dǎo)體芯片的第2端子借助所述釬焊料電連接。
8.根據(jù)權(quán)利要求6所述的半導(dǎo)體裝置，其特征是，所述第1端子被按照覆蓋設(shè)于所述基板上的電極極板的至少一部分的方式形成。
9.根據(jù)權(quán)利要求6所述的半導(dǎo)體裝置，其特征是，在層疊于所述連接體上的半導(dǎo)體芯片的第1端子上設(shè)置釬焊料，在所述半導(dǎo)體芯片上，層疊了具備以夾隔該釬焊料的方式與所述第1端子連接的焊盤的其他的部件。
10.根據(jù)權(quán)利要求6所述的半導(dǎo)體裝置，其特征是，設(shè)有覆蓋借助釬焊料連接的連接部的密封樹脂。
全文摘要
本發(fā)明提供一種半導(dǎo)體裝置，是將設(shè)有基板、貫穿該基板的貫穿電極，所述貫穿電極具備設(shè)于所述基板的能動面?zhèn)鹊牡?端子和設(shè)于與所述能動面相反的背面?zhèn)鹊牡?端子，所述第1端子的外形被制成大于所述第2端子的外形的半導(dǎo)體芯片層疊于連接體上的半導(dǎo)體裝置，其特征是，所述半導(dǎo)體芯片將所述第2端子借助釬焊料與所述連接體的連接端子電連接。
文檔編號H01L21/02GK1744315SQ200510091989
公開日2006年3月8日 申請日期2005年8月15日 優(yōu)先權(quán)日2004年8月31日
發(fā)明者橫山好彥, 西山佳秀 申請人:精工愛普生株式會社