[相關(guān)申請(qǐng)]

本申請(qǐng)享有以日本專利申請(qǐng)2016-50171號(hào)(申請(qǐng)日：2016年3月14日)為基礎(chǔ)申請(qǐng)的優(yōu)先權(quán)。本申請(qǐng)通過(guò)參照該基礎(chǔ)申請(qǐng)而包含基礎(chǔ)申請(qǐng)的全部?jī)?nèi)容。

本發(fā)明的實(shí)施方式涉及一種半導(dǎo)體裝置及其制造方法。

背景技術(shù)：

作為半導(dǎo)體裝置的構(gòu)造的一例，有如下構(gòu)造，即，將控制芯片嵌入在樹(shù)脂部件之中，在該樹(shù)脂部件之上積層多個(gè)半導(dǎo)體存儲(chǔ)芯片。各半導(dǎo)體存儲(chǔ)芯片被控制芯片控制。

在所述構(gòu)造中，樹(shù)脂部件易因控制芯片的厚度而變形成凸?fàn)睿乙蛟撟冃?，半?dǎo)體存儲(chǔ)芯片易翹曲成凸?fàn)?。因此，在密封半?dǎo)體存儲(chǔ)芯片的模具樹(shù)脂的凸?fàn)畈糠?，厚度有可能形成得比其它部分薄。如果模具?shù)脂薄，那么例如當(dāng)利用激光在該模具樹(shù)脂上標(biāo)記產(chǎn)品名等時(shí)，模具樹(shù)脂之下的半導(dǎo)體存儲(chǔ)芯片容易受損。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的實(shí)施方式提供一種能夠抑制半導(dǎo)體芯片翹曲的半導(dǎo)體裝置及其制造方法。

本實(shí)施方式的半導(dǎo)體裝置具備襯底、第1半導(dǎo)體芯片、第1樹(shù)脂部件、第2半導(dǎo)體芯片及第2樹(shù)脂部件。第1半導(dǎo)體芯片設(shè)置在襯底的上方。第1樹(shù)脂部件覆蓋第1半導(dǎo)體芯片。第2半導(dǎo)體芯片設(shè)置在樹(shù)脂部件之上，在隔著樹(shù)脂部件與第1半導(dǎo)體芯片對(duì)向的部分具有凹部。第2樹(shù)脂部件密封第2半導(dǎo)體芯片。

附圖說(shuō)明

圖1是表示本實(shí)施方式的半導(dǎo)體裝置的概略構(gòu)成的側(cè)視圖。

圖2是表示積層芯片的概略構(gòu)造的側(cè)視圖。

圖3是表示設(shè)置在第2半導(dǎo)體芯片的凹部與第1半導(dǎo)體芯片20的位置關(guān)系的俯視圖。

圖4(a)～(e)是說(shuō)明形成第2半導(dǎo)體芯片之前的步驟的步驟圖。

圖5是說(shuō)明第2半導(dǎo)體芯片形成后的步驟的步驟圖。

圖6是表示比較例的半導(dǎo)體裝置的概略構(gòu)成的側(cè)視圖。

圖7是說(shuō)明比較例的半導(dǎo)體裝置的制造步驟的步驟圖。

圖8(a)～(b)是說(shuō)明變化例中的凹部的形成方法的步驟圖。

具體實(shí)施方式

以下，參照附圖來(lái)說(shuō)明本發(fā)明的實(shí)施方式。本實(shí)施方式并不限定本發(fā)明。

首先，對(duì)本實(shí)施方式的半導(dǎo)體裝置的構(gòu)成進(jìn)行說(shuō)明。圖1是表示本實(shí)施方式的半導(dǎo)體裝置的概略構(gòu)成的側(cè)視圖。如圖1所示，本實(shí)施方式的半導(dǎo)體裝置1具備襯底10、第1半導(dǎo)體芯片20、第1樹(shù)脂部件30、積層芯片40及第2樹(shù)脂部件50。

在襯底10上設(shè)置將第1半導(dǎo)體芯片20與積層芯片40電連接的配線(未圖示)、或?qū)⒌?半導(dǎo)體芯片20電連接在外部襯底的連接端子(未圖示)。半導(dǎo)體裝置1具備將第1半導(dǎo)體芯片20與襯底10之間以及積層芯片40與襯底10之間電連接的連接部件(未圖示)。連接部件使用例如利用金或銅的金屬線。

利用粘接劑60將第1半導(dǎo)體芯片20粘接在襯底10上。在本實(shí)施方式中，第1半導(dǎo)體芯片20為具有控制積層芯片40的集成電路的控制芯片。

第1樹(shù)脂部件30覆蓋第1半導(dǎo)體芯片20。另外，第1樹(shù)脂部件30還覆蓋將第1半導(dǎo)體芯片20與襯底10之間連接的連接部件。該第1樹(shù)脂部件30例如由聚酰亞胺樹(shù)脂等熱硬化性樹(shù)脂構(gòu)成。

圖2是表示積層芯片40的概略構(gòu)造的側(cè)視圖。如圖2所示，積層芯片40具有第2半導(dǎo)體芯片41及多個(gè)第3半導(dǎo)體芯片42。在本實(shí)施方式中，第2半導(dǎo)體芯片41及多個(gè)第3半導(dǎo)體芯片42是具有nand(notand，與非)型存儲(chǔ)器電路(圖2中未圖示)的半導(dǎo)體存儲(chǔ)芯片。對(duì)該存儲(chǔ)器電路的數(shù)據(jù)讀取及寫(xiě)入是由設(shè)置在第1半導(dǎo)體芯片20的控制電路而控制。也就是說(shuō)，從半導(dǎo)體裝置1輸入的數(shù)據(jù)經(jīng)由第1半導(dǎo)體芯片20輸入到第2半導(dǎo)體芯片41及多個(gè)第3半導(dǎo)體芯片42，經(jīng)由第1半導(dǎo)體芯片20從第2半導(dǎo)體芯片41及多個(gè)第3半導(dǎo)體芯片42輸出的數(shù)據(jù)經(jīng)由第1半導(dǎo)體芯片輸出到半導(dǎo)體裝置1的外部。

第2半導(dǎo)體芯片41配置在積層芯片40的最下層。在第2半導(dǎo)體芯片41之上積層著多個(gè)第3半導(dǎo)體芯片42。在本實(shí)施方式中，多個(gè)第3半導(dǎo)體芯片42呈階梯狀積層。但是，第3半導(dǎo)體芯片42的積層方式并不限定于階梯狀，也可為其它積層方式。

在第2半導(dǎo)體芯片41的一面(圖2中為底面)設(shè)置著凹部41a。如圖1所示，凹部41a隔著第1樹(shù)脂部件30與第1半導(dǎo)體芯片20對(duì)向。為了抑制在第1半導(dǎo)體芯片20與第1樹(shù)脂部件30之間產(chǎn)生的孔隙，凹部41a的體積小于第1半導(dǎo)體芯片20的體積與粘接劑60的體積的合計(jì)體積。另外，如圖1所示，凹部41a的深度d比從襯底10至第1半導(dǎo)體芯片20的與第2半導(dǎo)體芯片41的一面對(duì)向的平面的高度h淺。此外，該高度h相當(dāng)于第1半導(dǎo)體芯片20的厚度與粘接劑60的厚度的合計(jì)厚度。

圖3是表示凹部41a與第1半導(dǎo)體芯片20的位置關(guān)系的俯視圖。如圖3所示，為了抑制第1樹(shù)脂部件30變形成凸?fàn)?，凹?1a的開(kāi)口端41b位于第1半導(dǎo)體芯片20的外側(cè)。另外，開(kāi)口端41b的形狀與第1半導(dǎo)體芯片20的外形在幾何學(xué)上彼此相似，且開(kāi)口端41b的中心c1與第1半導(dǎo)體芯片20的中心c2大致一致，目的是使第1樹(shù)脂部件30能夠均勻地覆蓋第1半導(dǎo)體芯片20。此外，在本實(shí)施方式中，開(kāi)口端41b的形狀為四邊形，但也可為其它多邊形，還可為圓形。

再次返回到圖1，第2樹(shù)脂部件50為密封積層芯片40的模具樹(shù)脂。第2樹(shù)脂部件50例如由環(huán)氧樹(shù)脂等構(gòu)成。第2樹(shù)脂部件50還密封將積層芯片40與襯底10之間連接的連接部件。

接下來(lái)，參照?qǐng)D4及圖5，對(duì)本實(shí)施方式的半導(dǎo)體裝置1的制造步驟進(jìn)行說(shuō)明。

圖4是說(shuō)明形成第2半導(dǎo)體芯片41之前的步驟的步驟圖。圖5是說(shuō)明第2半導(dǎo)體芯片41形成后的步驟的步驟圖。

首先，如圖4(a)所示，將保護(hù)帶70貼附在半導(dǎo)體晶片71的主面71a。在該主面71a形成著多個(gè)存儲(chǔ)器電路43。也就是說(shuō)，在半導(dǎo)體晶片71上設(shè)置著多個(gè)第2半導(dǎo)體芯片41。

接著，如圖4(b)所示，對(duì)半導(dǎo)體晶片71的位于主面71a的相反側(cè)的面71b進(jìn)行研磨。此時(shí)，以半導(dǎo)體晶片71的厚度例如成為100μm的方式進(jìn)行研磨。

接著，如圖4(c)所示，對(duì)于面71b選擇性地聚光照射激光72。結(jié)果，通過(guò)激光消融(laserablation)而形成凹部41a。此外，能夠通過(guò)除了調(diào)整激光72的輸出、掃描速度以外還調(diào)整激光72的聚焦位置，來(lái)控制凹部41a的深度。另外，也能夠?qū)φ麄€(gè)面71b進(jìn)行掃描，并使用遮光掩模而形成凹部41a。

因所述激光加工而在面71b上產(chǎn)生加工屑。在沖洗掉該加工屑之后，如圖4(d)所示，將切割帶31粘接到面71b上。切割帶31上預(yù)先粘附著第1樹(shù)脂部件30。該第1樹(shù)脂部件30例如相當(dāng)于芯片粘接薄膜(daf)。在該步驟中，第1樹(shù)脂部件30按照凹部41a的形狀粘接，因此在第1樹(shù)脂部件30中也形成凹部30a。該凹部30a的體積與凹部41a的體積大致相等。

接著，如圖4(e)所示，去除保護(hù)帶70，利用刀片73將半導(dǎo)體晶片71與第1樹(shù)脂部件30切割，以將各存儲(chǔ)器電路43分離。通過(guò)該切割而形成第2半導(dǎo)體芯片41。將該第2半導(dǎo)體芯片41與第1樹(shù)脂部件30從切割帶31剝離。進(jìn)而，在第2半導(dǎo)體芯片41之上積層多個(gè)第3半導(dǎo)體芯片42。

然后，如圖5所示，第1樹(shù)脂部件30于與凹部41a對(duì)向的位置覆蓋第1樹(shù)脂部件30并被退火處理。最后，返回到圖1，利用第2樹(shù)脂部件50密封第2半導(dǎo)體芯片41與第3半導(dǎo)體芯片43。

以下，參照?qǐng)D6及圖7對(duì)比較例的半導(dǎo)體裝置進(jìn)行說(shuō)明。圖6是表示比較例的半導(dǎo)體裝置的概略構(gòu)成的側(cè)視圖。圖7是說(shuō)明比較例的半導(dǎo)體裝置的制造步驟的步驟圖。

如圖6所示，在比較例的半導(dǎo)體裝置100中，所述凹部41a并未設(shè)置在配置于樹(shù)脂部件130正上方的半導(dǎo)體芯片140(半導(dǎo)體存儲(chǔ)芯片)。因此，如圖7所示，當(dāng)利用樹(shù)脂部件130覆蓋半導(dǎo)體芯片20(控制芯片)時(shí)，因半導(dǎo)體芯片20的厚度而使樹(shù)脂部件130變形成凸?fàn)睿乙蛟撟冃味鴮?dǎo)致半導(dǎo)體芯片140翹曲成凸?fàn)?。結(jié)果，如圖6所示，密封半導(dǎo)體芯片140的樹(shù)脂部件150的厚度t2變薄。

另一方面，在本實(shí)施方式的半導(dǎo)體裝置1中，如上所述，凹部41a設(shè)置在第2半導(dǎo)體芯片41上，因此在第1樹(shù)脂部件30也設(shè)置追隨于凹部41a的凹部30a。由此，抑制了在利用第1樹(shù)脂部件30覆蓋第1半導(dǎo)體芯片20時(shí)，第1樹(shù)脂部件30變形成凸?fàn)畹那闆r，因此第2半導(dǎo)體芯片41與第3半導(dǎo)體芯片42翹曲成凸?fàn)畹那闆r也得以抑制。由此，充分確保第2樹(shù)脂部件50的厚度t1(參照?qǐng)D1)，所以當(dāng)利用激光在第2樹(shù)脂部件50上標(biāo)記產(chǎn)品名等時(shí)，能夠降低對(duì)第2樹(shù)脂部件50之下的第3半導(dǎo)體芯片42造成的損害。

另外，在本實(shí)施方式的半導(dǎo)體裝置1中，凹部41a的體積小于第1半導(dǎo)體芯片20的體積與粘接劑60的體積的合計(jì)體積。因此，當(dāng)?shù)?樹(shù)脂部件30覆蓋第1半導(dǎo)體芯片20并被退火處理時(shí)，在具有與凹部41a同等體積的第1樹(shù)脂部件30的凹部30a與第1半導(dǎo)體芯片20之間不易形成空隙。由此，能夠抑制在將第1半導(dǎo)體芯片20嵌入到第1樹(shù)脂部件30之后產(chǎn)生孔隙。

進(jìn)而，在本實(shí)施方式的半導(dǎo)體裝置1中，通過(guò)將凹部41a的開(kāi)口端41b配置在第1半導(dǎo)體芯片20的外側(cè)，且使凹部41a的深度d比從襯底10起的第1半導(dǎo)體芯片20的高度h淺，而實(shí)現(xiàn)所述體積關(guān)系。由此，抑制因第1半導(dǎo)體芯片20的厚度而導(dǎo)致第1樹(shù)脂部件30變形成凸?fàn)?，并且抑制因形成在?樹(shù)脂部件30與第1半導(dǎo)體芯片20之間的空隙而產(chǎn)生孔隙。

(變化例)

對(duì)變化例進(jìn)行說(shuō)明。本變化例中的第2半導(dǎo)體芯片41的凹部41a的形成方法與所述實(shí)施方式不同。以下，參照?qǐng)D8對(duì)該形成方法進(jìn)行說(shuō)明。

圖8是說(shuō)明變化例中的凹部41a的形成方法的步驟圖。在本變化例中，將保護(hù)帶70貼附于半導(dǎo)體晶片71的步驟(參照?qǐng)D4(a))以及對(duì)半導(dǎo)體晶片71進(jìn)行研磨的步驟(參照?qǐng)D4(b))仍與所述實(shí)施方式相同。此外，在本變化例中，也可以取代保護(hù)帶70而使用晶片支撐襯底。

在本變化例中，如圖8(a)所示，在對(duì)半導(dǎo)體晶片71進(jìn)行研磨之后，使用光阻81將凹部41a的形成部位圖案化。然后，如圖8(b)所示，利用干式蝕刻或者濕式蝕刻形成凹部41a。此外，在蝕刻步驟后，進(jìn)行與所述實(shí)施方式相同的步驟，因此省略說(shuō)明。

根據(jù)本變化例，能夠與所述實(shí)施方式同樣地在第2半導(dǎo)體芯片41設(shè)置凹部41a。由此，抑制第1樹(shù)脂部件30變形成凸?fàn)?，因此能夠抑制?半導(dǎo)體芯片41與第3半導(dǎo)體芯片42翹曲成凸?fàn)睢?/p>

已對(duì)本發(fā)明的若干實(shí)施方式進(jìn)行了說(shuō)明，但這些實(shí)施方式是作為示例而提出，并不意圖限定發(fā)明的范圍。這些實(shí)施方式能夠以其它各種方式加以實(shí)施，且能夠在不脫離發(fā)明主旨的范圍內(nèi)進(jìn)行各種省略、替換、變更。這些實(shí)施方式或其變化包含在發(fā)明的范圍或主旨中，同樣地包含在權(quán)利要求書(shū)所記載的發(fā)明及其均等的范圍內(nèi)。

[符號(hào)的說(shuō)明]

10襯底

20第1半導(dǎo)體芯片

30第1樹(shù)脂部件

41第2半導(dǎo)體芯片

41a凹部

41b開(kāi)口端

42第3半導(dǎo)體芯片

50第2樹(shù)脂部件

60粘接劑