JP2004079701A - 半導体装置及びその製造方法 - Google Patents
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- H01L2224/16221—Disposition the bump connector connecting between a semiconductor or solid-state body and an item not being a semiconductor or solid-state body, e.g. chip-to-substrate, chip-to-passive the body and the item being stacked
- H01L2224/16225—Disposition the bump connector connecting between a semiconductor or solid-state body and an item not being a semiconductor or solid-state body, e.g. chip-to-substrate, chip-to-passive the body and the item being stacked the item being non-metallic, e.g. insulating substrate with or without metallisation
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- H01L2224/24221—Connecting between a semiconductor or solid-state body and an item not being a semiconductor or solid-state body, e.g. chip-to-substrate, chip-to-passive the body and the item being stacked
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Abstract
【課題】大容量の受動素子内蔵・搭載のSiPを実現する。
【解決手段】ビア11を形成したシリコン基板、金属基板又はガラス基板からなるインターポーザ10上に、ICチップ2、もしくはシリコン基板、金属基板又はガラス基板上に形成された受動素子15である複数のチップをフェイスアップで搭載し、チップ上で一括再配線を行う。シリコン基板、金属基板又はガラス基板は高誘電体の結晶化のための高温処理が可能であるため、インターポーザである基板上に又は搭載チップの再配線上に大容量の受動素子を形成する。もしくは、シリコン基板、金属基板又はガラス基板上に形成された大容量の受動素子15をチップ化してICチップ2とともに搭載する。
【選択図】 図1
【解決手段】ビア11を形成したシリコン基板、金属基板又はガラス基板からなるインターポーザ10上に、ICチップ2、もしくはシリコン基板、金属基板又はガラス基板上に形成された受動素子15である複数のチップをフェイスアップで搭載し、チップ上で一括再配線を行う。シリコン基板、金属基板又はガラス基板は高誘電体の結晶化のための高温処理が可能であるため、インターポーザである基板上に又は搭載チップの再配線上に大容量の受動素子を形成する。もしくは、シリコン基板、金属基板又はガラス基板上に形成された大容量の受動素子15をチップ化してICチップ2とともに搭載する。
【選択図】 図1
Description
【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に係り、特にデカプリングコンデンサ系の大容量の受動素子の内蔵・搭載が可能な半導体装置及びその製造方法に関する。
【0002】
【従来の技術】
複数のICチップ及びインダクタ、コンデンサ、抵抗などの受動素子を同一平面に搭載してモジュール化する方式は、古くはハイブリッドICで行なわれてきた。この場合、ICチップ及び受動素子ともパッケージされたチップ部品をプリント基板又はセラミック基板に搭載するため、サイズが大きくなり、コスト的なメリットも少ないものであった。
【0003】
その後、小型化要求に対応するため、ノートPC・携帯電話用のメモリーチップ等は、図15〜17に示すように、プリント基板又はセラミック基板である基板1上にベアチップであるICチップ2を裏返して(フェイスダウンで)外部端子3を介して搭載するフリップチップ型構造(図15)、ICチップ2を積層して基板1とワイヤー4で接続する積層チップ構造(図16)、ICチップ2を搭載した基板1を接続端子5を介して積層化したインターポーザ型の基板積層構造(図17)により実用化が図られている。
【0004】
一方、高周波デバイス化のマルチチップモジュールに対応するためには、図15〜17に示すような従来技術に対して、インターポーザである有機基板又は無機基板内に、インダクタ(L)、コンデンサ(C)、抵抗(R)を形成し、フィルター、バラン(Barun)、スイッチ(SW)回路を形成することが行なわれている。
【0005】
しかしながら、有機基板で形成するコンデンサ(C)は、高温処理の問題で、高誘電体を形成できず、絶縁ポリイミド(PI)、ポリアミド(PA)、ベンゾシクロブテン(BCB)、ポリ−p−フェニレンベンゾビスオキサゾール(PBO)等に限定されている。このため容量は、10fF/μm2が限界である。インダクタ(L)は、基板の反り・薄膜・エッチングの制約で、10nHが限界である。抵抗(R)については、形成可能であるが、整合回路でトリミングが必須となり、内蔵化することは現実的ではない。また、L,C,Rの膜形成が個別のプロセスであるため、多層基板構造となり、コストが増加する原因となっている。セラミック基板では、低温焼成多層セラミック(LTCC)が多く利用されているが、異種材の積層化が困難であり、コンデンサ(C)が使用するLTCCの誘電率で特性が決まってしまう。また、高誘電体にすると逆に遅延時間が増大し、高周波特性を損なう。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、上記高周波デバイスのマルチチップモジュール化の問題点に対処してなされたもので、基板上にデカプリングコンデンサ系の大容量の受動素子を形成することができる半導体装置を提供することを目的とする。
【0007】
また、本発明は、インターポーザとなる基板上に複数のICチップ及び受動素子をフェイスアップで搭載しチップ間を配線接続することで、高周波特性に優れかつマルチチップモジュールの小型化要求を満足する半導体装置及びその製造方法を提供することを目的とする。
【0008】
【課題を解決するための手段】
すなわち、請求項1の発明の半導体装置は、シリコン基板、金属基板又はガラス基板上に受動素子が形成されてなることを特徴とする。
【0009】
請求項1の発明においては、シリコン基板、金属基板又はガラス基板上に、成膜後に結晶化のための高温処理の必要な高誘電体を形成することができるため、デカプリングコンデンサ系の大容量のコンデンサを実現することが可能となる。
【0010】
請求項3の発明の半導体装置は、シリコン基板、金属基板又はガラス基板からなるインターポーザ上に、ICチップ、もしくはシリコン基板、金属基板又はガラス基板上に形成された受動素子であるチップが複数搭載されていることを特徴とする。
【0011】
請求項3の発明においては、大容量のコンデンサやインダクタの受動素子を形成することが可能なシリコン基板、金属基板又はガラス基板をインターポーザに用いることにより、またチップとして搭載される受動素子がシリコン基板、金属基板又はガラス基板に形成されることにより、大容量の受動素子をオンチップで収納可能なマルチチップモジュールを達成することが可能となる。なお、チップとして搭載される受動素子の基板をインターポーザと同種とすることにより、熱膨張の差の少ない、低歪みのマルチチップモジュールを実現することが可能となる。
【0012】
請求項5の発明は、請求項3の半導体装置において、チップがフェイスアップで搭載されていることを特徴とする。また、請求項6の発明は、請求項5の半導体装置において、インターポーザ上に搭載されたチップ間が再配線によって接続されていることを特徴とする。
【0013】
請求項5、6の発明においては、チップ(ICチップ、もしくはシリコン基板、金属基板又はガラス基板上に形成された受動素子)をフェイスアップで搭載し、一括再配線を行うことにより、マルチチップモジュールの小型化が可能となる。また、フェイスアップ構造をとることにより、チップ間の再配線をインターポーザ上の配線と離間させることができ、アナログ・デジタルの干渉防止が容易となる。なお、再配線に用いる金属としては、伝達遅延特性の改善に有効なCuが好適である。
【0014】
請求項8の発明は、請求項3の半導体装置において、インターポーザに貫通するビアが形成され、該ビアに導電材が埋め込まれていることを特徴とする。
【0015】
請求項8の発明においては、インターポーザ上の搭載チップとの接続パターンをインターポーザの裏側に形成することができ、インターポーザを介しての貼り合わせ構造ないし積層構造が可能となる。
【0016】
請求項9の発明は、請求項5の半導体装置において、インターポーザ上の隣接するチップ間に設けられ絶縁材が充填されたギャップに、貫通するビアが形成され、該ビアに導電金属が埋め込まれていることを特徴とする。
【0017】
請求項9の発明においては、搭載チップの再配線とインターポーザ上の配線がビアを介して接続可能となるとともに、ビアがチップ搭載部のポスト構造となって、搭載チップの高さのバラツキを吸収し、かつ熱の放散性を高めることが可能となる。導電金属としては、モジュールの熱放散性及び高周波特性の改善に効果のあるCuが好適である。
【0018】
請求項10の発明は、請求項6の半導体装置において、再配線が搭載チップ上の平坦化された絶縁膜上に形成され、搭載チップの電極上の絶縁膜の開口部に導電金属が充填されていることを特徴とする。
【0019】
請求項10の発明においては、搭載チップの高さバラツキにかかわらず、チップ搭載部の高さを平坦化することが可能となる。
【0020】
請求項12の発明は、請求項3の半導体装置において、受動素子が形成され、当該受動素子上に絶縁保護層を介してチップが複数搭載されていることを特徴とする。また、請求項13の発明は、請求項6記載の半導体装置において、再配線上に絶縁膜を介して受動素子が形成されていることを特徴とする。
【0021】
請求項12、13の発明においては、インターポーザ上又は再配線上にデカプリングコンデンサ系の大容量の受動素子を形成することができ、従来不可能であった大容量の受動素子をオンチップで収納可能なモジュールが実現可能となる。
【0022】
請求項14の発明の半導体装置の製造方法は、シリコン基板、金属基板又はガラス基板からなるインターポーザに所定の深さのビアを形成する工程と、インターポーザの表面に導電材の層を形成するとともに、ビアの内部に導電材を埋め込む工程と、導電材の層をエッチングして配線パターンを形成する工程と、インターポーザの配線パターン形成面と反対側の面を研削し、ビアを露出させる工程と、インターポーザの配線パターン形成面と反対側の面上に、ICチップ、もしくはシリコン基板、金属基板又はガラス基板上に形成された受動素子であるチップをフェイスアップで複数搭載する工程と、搭載されたチップ上に絶縁膜を形成する工程と、搭載されたチップ間の再配線パターンを絶縁膜上に形成する工程とを有することを特徴とする。
【0023】
請求項14の発明においては、アナログ・デジタルの干渉防止が容易なフェイスアップ構造のマルチチップモジュールを、大容量の受動素子を形成可能なシリコン基板、金属基板又はガラス基板を用いて容易に効率よく生産することができ、大容量の受動素子を有するシステムインパッケージ(SiP)構造の高周波デバイスを短リードタイム、低コストで生産することが可能となる。
【0024】
請求項15の発明は、請求項14の製造方法において、インターポーザ上に搭載するチップを予め研削して薄型化する工程を有することを特徴とする。この発明においては、搭載チップの薄型化により、マルチチップモジュールのより一層の小型化が可能となる。
【0025】
請求項16の発明は、請求項14の製造方法において、チップを搭載する前にインターポーザの基板上に受動素子を形成し、その上に絶縁保護層を形成する工程を有することを特徴とする。
【0026】
請求項17の発明は、請求項14の製造方法において、再配線パターン上に受動素子を形成する工程を有することを特徴とする。
【0027】
請求項16、17の発明においては、インターポーザ上又は再配線上にデカプリングコンデンサ系の大容量の受動素子を形成することで、従来不可能であった大容量の受動素子をオンチップで収納可能なモジュールを生産することが可能となる。
【0028】
請求項18発明は、請求項14の製造方法において、搭載されたチップの電極上の絶縁膜を開口するともに、搭載されたチップ間のギャップに充填された絶縁膜を所定径開口してビアを形成する工程と、絶縁膜のビアを含む開口部に導電金属を埋め込む工程と、埋め込まれた導電金属を含む絶縁膜の表面を平坦化する工程とを有することを特徴とする。
【0029】
請求項18の発明においては、高さのバラツキのあるチップでも容易に搭載可能となるとともに、熱放散性の高いSiPを実現することが可能となる。
【0030】
請求項19の発明は、請求項14の製造方法において、再配線パターンに外部電極を形成し、該外部電極を除く再配線パターン上にバッファ層を形成する工程を有することを特徴とする。
【0031】
請求項19の発明においては、短リードタイム、低コストで生産可能な高信頼性のSiPを実現することが可能となる。
【0032】
【発明の実施の形態】
以下、図面に基づいて本発明の実施の形態を説明する。
【0033】
図1に、本発明の一実施の形態の半導体装置を示す。図1に示すように、本実施の形態は、インターポーザとしてシリコン基板10を用い、ビア11を有し、受動素子13が形成されたシリコン基板10上に、ICチップ2及び受動素子15がフェイスアップで複数搭載されている。
【0034】
本実施の形態を、図2〜4に示す製造プロセスに従って、より詳細に説明する。まず、図2に示す製造工程(a)〜(g)に従って、シリコン基板10にビア11を設けたインターポーザを作成する。
【0035】
図2(a)において、比抵抗率を問わないシリコン基板10にSiO2などの絶縁膜17を形成する。絶縁膜17の形成は、CVD又は酸化炉によりウェーハ状態で行なわれる。
【0036】
(b)において、シリコン基板10にビア11を形成する。ビア11の形成は、図5に示すように、絶縁膜17上にレジスト19を形成し、レジストパターニングによりビア形成エリア30μmφをRIE等のドライエッチングで70μmの深さまで削り込む。
【0037】
(c)において、Cuメッキ又はCuペーストの接続材を用いてビア11の埋め込みを行うとともに、絶縁膜17上に導体層21を形成する。その後、(d)に示すように、Cuエッチングによりビア搭載チップとの接続パターンを形成する。
【0038】
(e)において、接続パターンを形成されたシリコン基板10上に絶縁膜23を形成し、シリコン基板10に外部電極を配置する場合は、ビア11を含む対応する部分を窓明けして、(f)に示すよう、酸化防止するためにTiAuメッキ25を行う。
【0039】
(g)において、ビア11を露出させるため、シリコン基板10の裏面をバックグラインドにより研磨する。これにより、ビア11を有する厚さ50μm程度のインターポーザが得られる。
【0040】
本実施の形態では、上記のようにして作成されたインターポーザに受動素子13を形成し、その上にICチップ2及び受動素子15をフェイスアップで搭載している。その製造プロセスを図3(a)〜(d)及び図4(a)〜(d)に従って説明する。
【0041】
図3(a)において、インターポーザのシリコン基板10上に受動素子13を形成する。受動素子の形成にあたっては、シリコン基板10上にSiO2などの絶縁膜を1000nm以上堆積させる。これは、上層の受動素子を形成する際に高誘電体界面の反応防止とシリコン基板内への電磁界の流れを防止させるためである。コンデンサ(C)形成部分には、下地電極として高誘電体のメタル反応を防止するためTi/Pt膜を形成した後、高誘電体、例えばPb(Zr,Ti)O3(PZT)、チタン酸バリウムストロンチウム(BST)、SrBi2Ta2O9(SBT)、SrTiO3(STO)、Ta2O5等をCVD、スパッタ等で0.1μm以上の厚さに成膜する。高誘電体は結晶化させるために、成膜後、例えば約700℃の高温処理を行う。抵抗(R)層としては、抵抗率の大きいNiCr、TaN、W等をスパッタで形成する。インダクタ(L)層としては、抵抗率の小さいCuをスパッタで形成する。L,C,Rのパターン例を、図6〜8に示す。パターニングは、ウェットエッチング、ミリング等で行う。
【0042】
このようにシリコン基板に搭載されるL,Cは、ICチップ内に搭載できない値のもので、概ね、Lは10nH以上、Cは30pF以上のものが選択される。当然、L,C,Rが単独で形成されることも可能であり、ウェーハ上に、Lのみ、Cのみ、Rのみを形成し、個片化してからシリコン基板上に搭載し、ICチップと再配線で接続することで、比較的小さな素子でも同様のプロセスで形成されることとなる。
【0043】
図3(b)において、シリコン基板10上に形成された受動素子13上にエポキシ樹脂、アクリル系樹脂等により保護層29を形成した後、複数のICチップ2と受動素子15をフェイスアップで搭載する。受動素子15は、前述したような方法でウェーハ上に高誘電体等を形成して作成される。ICチップ2・受動素子15は、全体の厚さに制約がある場合は、厚さ50μmまで削りだしを行う。削りだしはポリシング又はCMP(化学機械研磨法)で行う。
【0044】
ICチップ2は、粘着シート又はUVシートに貼り付け、フルカットダイシングを行う。ピックアップは、140μmまでは、通常のニードル突き上げを使用する。それ以下では、真空ステージに凸凹がありバキューム穴を持つ治工具をUVシート・粘着シートの下から真空引きして水平移動させ、コレットでピックアップを行う。
【0045】
複数のチップ搭載は、近接ギャップを最大50μmで配置する。最大50μmとしたのは、搭載チップ・受動素子の厚さを50μmまで薄型化したことで、そのギャップ内に絶縁材を充填しビアを形成する場合でも、アスペクト比を1以上としないためである。
【0046】
図3(c)において、ICチップ2及び受動素子15を搭載後、搭載部すべてに絶縁材、例えば感光性PI、PA、BCB、PBO等を充填し、搭載部上に絶縁膜31を形成する。
【0047】
(d)において、搭載チップ間のギャップとチップ電極上に露光することで、絶縁膜31の窓開けを行い、Cuメッキを行った後、研削して平坦化処理を行う。これにより、図9に示すように、ギャップ内のCuを埋め込まれたビア33はポスト構造となり、シリコン基板10上に搭載されるICチップ2や受動素子15の厚さバラツキを平坦化し吸収することができる。Cuメッキの他にはAuスタッドバンプ、導電性ペーストで代替してもよい。
【0048】
図4(a)において、平坦化処理後、搭載チップ・受動素子間の再配線のために、Cuメッキ、パターニングを行う。再配線は、特性インピーダンスコントロールが容易なように、線幅(L)と間隔(S)が5μm/5μmまで対応する。この再配線層35にインダクタ(L)を形成する場合は、Cuをパターニングする。コンデンサ(C)を形成する場合は、再配線層35の上に絶縁膜を形成した後、高誘電体をCVD又はスパッタ、ゾル−ゲル法で堆積する。再配線層35の上層は、エポキシ樹脂、アクリル系樹脂等の保護層で封止を行う。
【0049】
一方、図4(b)に示すように、再配線層35上に外部電極を形成する場合は、(c)に示すように、外部電極形成部分にTiAuメッキ37を行った後、チップサイズパッケージ(CSP)構造とするために、エポキシ樹脂、アクリル系樹脂等によりバッファ層39を形成する。バッファ層39を形成した後、(d)に示すように、研削し、TiAuメッキ37上にバンプ41(外部電極)を形成する。これにより、LGA(Land Grid Array)又はBGA(Ball Grid Array)のCSP構造を持つシステムインパッケージ(SiP)を完成することができる。
【0050】
上述したように、本実施の形態においては、複数のICチップ及び受動素子をフェイスアップで搭載し、一括再配線を行うことで、チップ配線長が少なく、配線抵抗の小さい、高周波特性に優れたマルチチップモジュールをより小型化された形態で実現することができるとともに、基板上の配線とチップ側の再配線を離間させることができるため、アナログ・デジタルの干渉防止が容易となる。また、高誘電体の結晶化のための高温処理が可能なシリコン基板をマルチチップモジュールのインターポーザとして使用するだけでなく、受動素子の形成に使用することで、コンデンサやインダクタの大容量化が可能となるとともに、デカプリング系の大容量のコンデンサ及びインダクタの必要な高周波デバイスをSiP構造で実現することができる。さらに、隣接して搭載するチップ間に絶縁材が充填されるギャップを設けてポスト構造のビアを形成することにより、高さバラツキのあるICチップや受動素子の搭載を容易にすることができるとともに、熱放散性に優れたSiPを実現することができる。さらに、ビアを有する基板に薄型化されたチップをフェイスアップで搭載することにより、マルチチップモジュールの薄層化を図り、貼り合わせによる3次元積層化を図ることができる。
【0051】
なお、本実施の形態では、シリコン基板を用いたが、この他に高誘電体の結晶化のための高温処理が可能な金属基板及びガラス基板をシリコン基板と同様に用いることができる。
【0052】
本発明の他の実施の形態を図10、図12〜14に示す。図10は、図11にブロック図で示すマルチLANカードをシリコン基板10上に製作したSiPを示す。図10に示すように、本発明によれば、シリコン基板上にRFモジュールの全てを搭載できるため、生産開始から終了までのリードタイムが短く、低コストかつ高信頼性のSiPを実現することができる。
【0053】
図12は、ICチップ2内にビア50を形成し、シリコン基板10上に受動素子(L,C)を形成した構造を示す。図13は、インダクタ(L)を形成したシリコン基板10上にICチップ2と、シリコン基板上に形成された受動素子を搭載し、再配線35で接続した構造を示す。図14は、ビア11を形成されたシリコン基板10にICチップ2をフリップチプで接続し、ピッチ変換してBGA構造を持ち、チップコンデンサ等のチップ部品51を搭載した構造を示す。
【0054】
【発明の効果】
上記したように、請求項1の発明によれば、高誘電体の結晶化のための高温処理が可能なシリコン基板、金属基板又はガラス基板上に受動素子を形成することにより、デカプリングコンデンサ系の大容量のコンデンサを作成することができる。
【0055】
請求項3の発明によれば、インターポーザに高誘電体の結晶化のための高温処理が可能なシリコン基板、金属基板又はガラス基板を用いることにより、デカプリングコンデンサ系の大容量のコンデンサをインターポーザ上に形成することができる。
【0056】
請求項5、6の発明によれば、ICチップ及び受動素子をフェイスアップで搭載することにより、搭載チップ上で一括再配線することができ、これにより、配線抵抗、配線長を少なくして高周波特性に優れた小型のマルチチップモジュールを実現することができるとともに、搭載チップの再配線を基板上の配線と離間させることができ、アナログ・デジタルの干渉防止が容易なマルチチップモジュールを実現することができる。
【0057】
請求項8の発明によれば、インターポーザにビアを形成することにより、貼り合わせないし積層可能な構造にすることができる。
【0058】
請求項9の発明によれば、搭載チップ間のギャップに絶縁体を充填しビアを形成することにより、搭載チップの高さバラツキを吸収することができるチップ搭載部のポスト構造を形成することができるとともに、モジュールの熱放散性を高めることができる。
【0059】
請求項10の発明によれば、搭載チップの高さバラツキにかかわらず、一括再配線層が形成されるチップ搭載部の高さを平坦化することができる。
【0060】
請求項12、13の発明によれば、大容量の受動素子を形成できる基板からなるインターポーザ上又はその再配線上に受動素子を形成することにより、大容量の受動素子をオンチップで収納できるマルチチップモジュールを実現することができる。
【0061】
請求項14の発明によれば、大容量の受動素子を形成可能なシリコン基板、金属基板又はガラス基板をインターポーザに用いて、ICチップ等をフェイスアップで搭載し、一括再配線することにより、大容量の受動素子を収納でき、アナログ・デジタルの干渉防止が容易なマルチチップモジュールを短リードタイム、低コスト、高信頼性のSiP構造にて実現することができる。
【0062】
請求項15の発明によれば、搭載チップの薄型化を図ることにより、より小型のマルチチップモジュールを作成することができる。
【0063】
請求項16、17の発明によれば、デカプリングコンデンサ系の大容量の受動素子を形成可能なインターポーザ上又は再配線上に受動素子を形成することで、従来不可能であった大容量の受動素子をオンチップで収納可能なモジュールを作成することができる。
【0064】
請求項18の発明によれば、搭載チップ間にビアを形成することにより、高さバラツキのある個々のチップ対する対応が容易で、かつ熱放散性に優れたマルチチップモジュールを作成することができる。
【0065】
請求項19の発明によれば、大容量の受動素子を形成可能なシリコン基板、金属基板又はガラス基板をインターポーザに用いて、ICチップ等をフェイスアップで搭載し、一括再配線し、その再配線層の上からバッファ層を充填してパッケージングすることにより、基板上に半導体装置の全てを搭載した高信頼性のSiPを短リードタイム、低コストで生産することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施の形態の半導体装置を示す断面図である。
【図2】一実施の形態の半導体装置の製造工程(その1)を示す断面図である。
【図3】一実施の形態の半導体装置の製造工程(その2)を示す断面図である。
【図4】一実施の形態の半導体装置の製造工程(その3)を示す断面図である。
【図5】基板にビアを形成する方法を示す断面図である。
【図6】インダクタのパターン例を示す図である。
【図7】コンデンサのパターン例を示す図である。
【図8】抵抗のパターン例を示す図である。
【図9】ポスト構造を示す断面図である。
【図10】図11に示すマルチLANカードに対応する本発明の実施の形態を示す断面図である。
【図11】マルチLANカードを示すブロック図である。
【図12】本発明の他の実施の形態を示す断面図である。
【図13】本発明のさらに他の実施の形態を示す断面図である。
【図14】本発明のさらに他の実施の形態を示す断面図である。
【図15】従来技術を示す図である。
【図16】従来技術を示す図である。
【図17】従来技術を示す図である。
【符号の説明】
2……ICチップ、10……シリコン基板、11,33……ビア、13,15……受動素子、35……再配線層
【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に係り、特にデカプリングコンデンサ系の大容量の受動素子の内蔵・搭載が可能な半導体装置及びその製造方法に関する。
【0002】
【従来の技術】
複数のICチップ及びインダクタ、コンデンサ、抵抗などの受動素子を同一平面に搭載してモジュール化する方式は、古くはハイブリッドICで行なわれてきた。この場合、ICチップ及び受動素子ともパッケージされたチップ部品をプリント基板又はセラミック基板に搭載するため、サイズが大きくなり、コスト的なメリットも少ないものであった。
【0003】
その後、小型化要求に対応するため、ノートPC・携帯電話用のメモリーチップ等は、図15〜17に示すように、プリント基板又はセラミック基板である基板1上にベアチップであるICチップ2を裏返して(フェイスダウンで)外部端子3を介して搭載するフリップチップ型構造(図15)、ICチップ2を積層して基板1とワイヤー4で接続する積層チップ構造(図16)、ICチップ2を搭載した基板1を接続端子5を介して積層化したインターポーザ型の基板積層構造(図17)により実用化が図られている。
【0004】
一方、高周波デバイス化のマルチチップモジュールに対応するためには、図15〜17に示すような従来技術に対して、インターポーザである有機基板又は無機基板内に、インダクタ(L)、コンデンサ(C)、抵抗(R)を形成し、フィルター、バラン(Barun)、スイッチ(SW)回路を形成することが行なわれている。
【0005】
しかしながら、有機基板で形成するコンデンサ(C)は、高温処理の問題で、高誘電体を形成できず、絶縁ポリイミド(PI)、ポリアミド(PA)、ベンゾシクロブテン(BCB)、ポリ−p−フェニレンベンゾビスオキサゾール(PBO)等に限定されている。このため容量は、10fF/μm2が限界である。インダクタ(L)は、基板の反り・薄膜・エッチングの制約で、10nHが限界である。抵抗(R)については、形成可能であるが、整合回路でトリミングが必須となり、内蔵化することは現実的ではない。また、L,C,Rの膜形成が個別のプロセスであるため、多層基板構造となり、コストが増加する原因となっている。セラミック基板では、低温焼成多層セラミック(LTCC)が多く利用されているが、異種材の積層化が困難であり、コンデンサ(C)が使用するLTCCの誘電率で特性が決まってしまう。また、高誘電体にすると逆に遅延時間が増大し、高周波特性を損なう。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、上記高周波デバイスのマルチチップモジュール化の問題点に対処してなされたもので、基板上にデカプリングコンデンサ系の大容量の受動素子を形成することができる半導体装置を提供することを目的とする。
【0007】
また、本発明は、インターポーザとなる基板上に複数のICチップ及び受動素子をフェイスアップで搭載しチップ間を配線接続することで、高周波特性に優れかつマルチチップモジュールの小型化要求を満足する半導体装置及びその製造方法を提供することを目的とする。
【0008】
【課題を解決するための手段】
すなわち、請求項1の発明の半導体装置は、シリコン基板、金属基板又はガラス基板上に受動素子が形成されてなることを特徴とする。
【0009】
請求項1の発明においては、シリコン基板、金属基板又はガラス基板上に、成膜後に結晶化のための高温処理の必要な高誘電体を形成することができるため、デカプリングコンデンサ系の大容量のコンデンサを実現することが可能となる。
【0010】
請求項3の発明の半導体装置は、シリコン基板、金属基板又はガラス基板からなるインターポーザ上に、ICチップ、もしくはシリコン基板、金属基板又はガラス基板上に形成された受動素子であるチップが複数搭載されていることを特徴とする。
【0011】
請求項3の発明においては、大容量のコンデンサやインダクタの受動素子を形成することが可能なシリコン基板、金属基板又はガラス基板をインターポーザに用いることにより、またチップとして搭載される受動素子がシリコン基板、金属基板又はガラス基板に形成されることにより、大容量の受動素子をオンチップで収納可能なマルチチップモジュールを達成することが可能となる。なお、チップとして搭載される受動素子の基板をインターポーザと同種とすることにより、熱膨張の差の少ない、低歪みのマルチチップモジュールを実現することが可能となる。
【0012】
請求項5の発明は、請求項3の半導体装置において、チップがフェイスアップで搭載されていることを特徴とする。また、請求項6の発明は、請求項5の半導体装置において、インターポーザ上に搭載されたチップ間が再配線によって接続されていることを特徴とする。
【0013】
請求項5、6の発明においては、チップ(ICチップ、もしくはシリコン基板、金属基板又はガラス基板上に形成された受動素子)をフェイスアップで搭載し、一括再配線を行うことにより、マルチチップモジュールの小型化が可能となる。また、フェイスアップ構造をとることにより、チップ間の再配線をインターポーザ上の配線と離間させることができ、アナログ・デジタルの干渉防止が容易となる。なお、再配線に用いる金属としては、伝達遅延特性の改善に有効なCuが好適である。
【0014】
請求項8の発明は、請求項3の半導体装置において、インターポーザに貫通するビアが形成され、該ビアに導電材が埋め込まれていることを特徴とする。
【0015】
請求項8の発明においては、インターポーザ上の搭載チップとの接続パターンをインターポーザの裏側に形成することができ、インターポーザを介しての貼り合わせ構造ないし積層構造が可能となる。
【0016】
請求項9の発明は、請求項5の半導体装置において、インターポーザ上の隣接するチップ間に設けられ絶縁材が充填されたギャップに、貫通するビアが形成され、該ビアに導電金属が埋め込まれていることを特徴とする。
【0017】
請求項9の発明においては、搭載チップの再配線とインターポーザ上の配線がビアを介して接続可能となるとともに、ビアがチップ搭載部のポスト構造となって、搭載チップの高さのバラツキを吸収し、かつ熱の放散性を高めることが可能となる。導電金属としては、モジュールの熱放散性及び高周波特性の改善に効果のあるCuが好適である。
【0018】
請求項10の発明は、請求項6の半導体装置において、再配線が搭載チップ上の平坦化された絶縁膜上に形成され、搭載チップの電極上の絶縁膜の開口部に導電金属が充填されていることを特徴とする。
【0019】
請求項10の発明においては、搭載チップの高さバラツキにかかわらず、チップ搭載部の高さを平坦化することが可能となる。
【0020】
請求項12の発明は、請求項3の半導体装置において、受動素子が形成され、当該受動素子上に絶縁保護層を介してチップが複数搭載されていることを特徴とする。また、請求項13の発明は、請求項6記載の半導体装置において、再配線上に絶縁膜を介して受動素子が形成されていることを特徴とする。
【0021】
請求項12、13の発明においては、インターポーザ上又は再配線上にデカプリングコンデンサ系の大容量の受動素子を形成することができ、従来不可能であった大容量の受動素子をオンチップで収納可能なモジュールが実現可能となる。
【0022】
請求項14の発明の半導体装置の製造方法は、シリコン基板、金属基板又はガラス基板からなるインターポーザに所定の深さのビアを形成する工程と、インターポーザの表面に導電材の層を形成するとともに、ビアの内部に導電材を埋め込む工程と、導電材の層をエッチングして配線パターンを形成する工程と、インターポーザの配線パターン形成面と反対側の面を研削し、ビアを露出させる工程と、インターポーザの配線パターン形成面と反対側の面上に、ICチップ、もしくはシリコン基板、金属基板又はガラス基板上に形成された受動素子であるチップをフェイスアップで複数搭載する工程と、搭載されたチップ上に絶縁膜を形成する工程と、搭載されたチップ間の再配線パターンを絶縁膜上に形成する工程とを有することを特徴とする。
【0023】
請求項14の発明においては、アナログ・デジタルの干渉防止が容易なフェイスアップ構造のマルチチップモジュールを、大容量の受動素子を形成可能なシリコン基板、金属基板又はガラス基板を用いて容易に効率よく生産することができ、大容量の受動素子を有するシステムインパッケージ(SiP)構造の高周波デバイスを短リードタイム、低コストで生産することが可能となる。
【0024】
請求項15の発明は、請求項14の製造方法において、インターポーザ上に搭載するチップを予め研削して薄型化する工程を有することを特徴とする。この発明においては、搭載チップの薄型化により、マルチチップモジュールのより一層の小型化が可能となる。
【0025】
請求項16の発明は、請求項14の製造方法において、チップを搭載する前にインターポーザの基板上に受動素子を形成し、その上に絶縁保護層を形成する工程を有することを特徴とする。
【0026】
請求項17の発明は、請求項14の製造方法において、再配線パターン上に受動素子を形成する工程を有することを特徴とする。
【0027】
請求項16、17の発明においては、インターポーザ上又は再配線上にデカプリングコンデンサ系の大容量の受動素子を形成することで、従来不可能であった大容量の受動素子をオンチップで収納可能なモジュールを生産することが可能となる。
【0028】
請求項18発明は、請求項14の製造方法において、搭載されたチップの電極上の絶縁膜を開口するともに、搭載されたチップ間のギャップに充填された絶縁膜を所定径開口してビアを形成する工程と、絶縁膜のビアを含む開口部に導電金属を埋め込む工程と、埋め込まれた導電金属を含む絶縁膜の表面を平坦化する工程とを有することを特徴とする。
【0029】
請求項18の発明においては、高さのバラツキのあるチップでも容易に搭載可能となるとともに、熱放散性の高いSiPを実現することが可能となる。
【0030】
請求項19の発明は、請求項14の製造方法において、再配線パターンに外部電極を形成し、該外部電極を除く再配線パターン上にバッファ層を形成する工程を有することを特徴とする。
【0031】
請求項19の発明においては、短リードタイム、低コストで生産可能な高信頼性のSiPを実現することが可能となる。
【0032】
【発明の実施の形態】
以下、図面に基づいて本発明の実施の形態を説明する。
【0033】
図1に、本発明の一実施の形態の半導体装置を示す。図1に示すように、本実施の形態は、インターポーザとしてシリコン基板10を用い、ビア11を有し、受動素子13が形成されたシリコン基板10上に、ICチップ2及び受動素子15がフェイスアップで複数搭載されている。
【0034】
本実施の形態を、図2〜4に示す製造プロセスに従って、より詳細に説明する。まず、図2に示す製造工程(a)〜(g)に従って、シリコン基板10にビア11を設けたインターポーザを作成する。
【0035】
図2(a)において、比抵抗率を問わないシリコン基板10にSiO2などの絶縁膜17を形成する。絶縁膜17の形成は、CVD又は酸化炉によりウェーハ状態で行なわれる。
【0036】
(b)において、シリコン基板10にビア11を形成する。ビア11の形成は、図5に示すように、絶縁膜17上にレジスト19を形成し、レジストパターニングによりビア形成エリア30μmφをRIE等のドライエッチングで70μmの深さまで削り込む。
【0037】
(c)において、Cuメッキ又はCuペーストの接続材を用いてビア11の埋め込みを行うとともに、絶縁膜17上に導体層21を形成する。その後、(d)に示すように、Cuエッチングによりビア搭載チップとの接続パターンを形成する。
【0038】
(e)において、接続パターンを形成されたシリコン基板10上に絶縁膜23を形成し、シリコン基板10に外部電極を配置する場合は、ビア11を含む対応する部分を窓明けして、(f)に示すよう、酸化防止するためにTiAuメッキ25を行う。
【0039】
(g)において、ビア11を露出させるため、シリコン基板10の裏面をバックグラインドにより研磨する。これにより、ビア11を有する厚さ50μm程度のインターポーザが得られる。
【0040】
本実施の形態では、上記のようにして作成されたインターポーザに受動素子13を形成し、その上にICチップ2及び受動素子15をフェイスアップで搭載している。その製造プロセスを図3(a)〜(d)及び図4(a)〜(d)に従って説明する。
【0041】
図3(a)において、インターポーザのシリコン基板10上に受動素子13を形成する。受動素子の形成にあたっては、シリコン基板10上にSiO2などの絶縁膜を1000nm以上堆積させる。これは、上層の受動素子を形成する際に高誘電体界面の反応防止とシリコン基板内への電磁界の流れを防止させるためである。コンデンサ(C)形成部分には、下地電極として高誘電体のメタル反応を防止するためTi/Pt膜を形成した後、高誘電体、例えばPb(Zr,Ti)O3(PZT)、チタン酸バリウムストロンチウム(BST)、SrBi2Ta2O9(SBT)、SrTiO3(STO)、Ta2O5等をCVD、スパッタ等で0.1μm以上の厚さに成膜する。高誘電体は結晶化させるために、成膜後、例えば約700℃の高温処理を行う。抵抗(R)層としては、抵抗率の大きいNiCr、TaN、W等をスパッタで形成する。インダクタ(L)層としては、抵抗率の小さいCuをスパッタで形成する。L,C,Rのパターン例を、図6〜8に示す。パターニングは、ウェットエッチング、ミリング等で行う。
【0042】
このようにシリコン基板に搭載されるL,Cは、ICチップ内に搭載できない値のもので、概ね、Lは10nH以上、Cは30pF以上のものが選択される。当然、L,C,Rが単独で形成されることも可能であり、ウェーハ上に、Lのみ、Cのみ、Rのみを形成し、個片化してからシリコン基板上に搭載し、ICチップと再配線で接続することで、比較的小さな素子でも同様のプロセスで形成されることとなる。
【0043】
図3(b)において、シリコン基板10上に形成された受動素子13上にエポキシ樹脂、アクリル系樹脂等により保護層29を形成した後、複数のICチップ2と受動素子15をフェイスアップで搭載する。受動素子15は、前述したような方法でウェーハ上に高誘電体等を形成して作成される。ICチップ2・受動素子15は、全体の厚さに制約がある場合は、厚さ50μmまで削りだしを行う。削りだしはポリシング又はCMP(化学機械研磨法)で行う。
【0044】
ICチップ2は、粘着シート又はUVシートに貼り付け、フルカットダイシングを行う。ピックアップは、140μmまでは、通常のニードル突き上げを使用する。それ以下では、真空ステージに凸凹がありバキューム穴を持つ治工具をUVシート・粘着シートの下から真空引きして水平移動させ、コレットでピックアップを行う。
【0045】
複数のチップ搭載は、近接ギャップを最大50μmで配置する。最大50μmとしたのは、搭載チップ・受動素子の厚さを50μmまで薄型化したことで、そのギャップ内に絶縁材を充填しビアを形成する場合でも、アスペクト比を1以上としないためである。
【0046】
図3(c)において、ICチップ2及び受動素子15を搭載後、搭載部すべてに絶縁材、例えば感光性PI、PA、BCB、PBO等を充填し、搭載部上に絶縁膜31を形成する。
【0047】
(d)において、搭載チップ間のギャップとチップ電極上に露光することで、絶縁膜31の窓開けを行い、Cuメッキを行った後、研削して平坦化処理を行う。これにより、図9に示すように、ギャップ内のCuを埋め込まれたビア33はポスト構造となり、シリコン基板10上に搭載されるICチップ2や受動素子15の厚さバラツキを平坦化し吸収することができる。Cuメッキの他にはAuスタッドバンプ、導電性ペーストで代替してもよい。
【0048】
図4(a)において、平坦化処理後、搭載チップ・受動素子間の再配線のために、Cuメッキ、パターニングを行う。再配線は、特性インピーダンスコントロールが容易なように、線幅(L)と間隔(S)が5μm/5μmまで対応する。この再配線層35にインダクタ(L)を形成する場合は、Cuをパターニングする。コンデンサ(C)を形成する場合は、再配線層35の上に絶縁膜を形成した後、高誘電体をCVD又はスパッタ、ゾル−ゲル法で堆積する。再配線層35の上層は、エポキシ樹脂、アクリル系樹脂等の保護層で封止を行う。
【0049】
一方、図4(b)に示すように、再配線層35上に外部電極を形成する場合は、(c)に示すように、外部電極形成部分にTiAuメッキ37を行った後、チップサイズパッケージ(CSP)構造とするために、エポキシ樹脂、アクリル系樹脂等によりバッファ層39を形成する。バッファ層39を形成した後、(d)に示すように、研削し、TiAuメッキ37上にバンプ41(外部電極)を形成する。これにより、LGA(Land Grid Array)又はBGA(Ball Grid Array)のCSP構造を持つシステムインパッケージ(SiP)を完成することができる。
【0050】
上述したように、本実施の形態においては、複数のICチップ及び受動素子をフェイスアップで搭載し、一括再配線を行うことで、チップ配線長が少なく、配線抵抗の小さい、高周波特性に優れたマルチチップモジュールをより小型化された形態で実現することができるとともに、基板上の配線とチップ側の再配線を離間させることができるため、アナログ・デジタルの干渉防止が容易となる。また、高誘電体の結晶化のための高温処理が可能なシリコン基板をマルチチップモジュールのインターポーザとして使用するだけでなく、受動素子の形成に使用することで、コンデンサやインダクタの大容量化が可能となるとともに、デカプリング系の大容量のコンデンサ及びインダクタの必要な高周波デバイスをSiP構造で実現することができる。さらに、隣接して搭載するチップ間に絶縁材が充填されるギャップを設けてポスト構造のビアを形成することにより、高さバラツキのあるICチップや受動素子の搭載を容易にすることができるとともに、熱放散性に優れたSiPを実現することができる。さらに、ビアを有する基板に薄型化されたチップをフェイスアップで搭載することにより、マルチチップモジュールの薄層化を図り、貼り合わせによる3次元積層化を図ることができる。
【0051】
なお、本実施の形態では、シリコン基板を用いたが、この他に高誘電体の結晶化のための高温処理が可能な金属基板及びガラス基板をシリコン基板と同様に用いることができる。
【0052】
本発明の他の実施の形態を図10、図12〜14に示す。図10は、図11にブロック図で示すマルチLANカードをシリコン基板10上に製作したSiPを示す。図10に示すように、本発明によれば、シリコン基板上にRFモジュールの全てを搭載できるため、生産開始から終了までのリードタイムが短く、低コストかつ高信頼性のSiPを実現することができる。
【0053】
図12は、ICチップ2内にビア50を形成し、シリコン基板10上に受動素子(L,C)を形成した構造を示す。図13は、インダクタ(L)を形成したシリコン基板10上にICチップ2と、シリコン基板上に形成された受動素子を搭載し、再配線35で接続した構造を示す。図14は、ビア11を形成されたシリコン基板10にICチップ2をフリップチプで接続し、ピッチ変換してBGA構造を持ち、チップコンデンサ等のチップ部品51を搭載した構造を示す。
【0054】
【発明の効果】
上記したように、請求項1の発明によれば、高誘電体の結晶化のための高温処理が可能なシリコン基板、金属基板又はガラス基板上に受動素子を形成することにより、デカプリングコンデンサ系の大容量のコンデンサを作成することができる。
【0055】
請求項3の発明によれば、インターポーザに高誘電体の結晶化のための高温処理が可能なシリコン基板、金属基板又はガラス基板を用いることにより、デカプリングコンデンサ系の大容量のコンデンサをインターポーザ上に形成することができる。
【0056】
請求項5、6の発明によれば、ICチップ及び受動素子をフェイスアップで搭載することにより、搭載チップ上で一括再配線することができ、これにより、配線抵抗、配線長を少なくして高周波特性に優れた小型のマルチチップモジュールを実現することができるとともに、搭載チップの再配線を基板上の配線と離間させることができ、アナログ・デジタルの干渉防止が容易なマルチチップモジュールを実現することができる。
【0057】
請求項8の発明によれば、インターポーザにビアを形成することにより、貼り合わせないし積層可能な構造にすることができる。
【0058】
請求項9の発明によれば、搭載チップ間のギャップに絶縁体を充填しビアを形成することにより、搭載チップの高さバラツキを吸収することができるチップ搭載部のポスト構造を形成することができるとともに、モジュールの熱放散性を高めることができる。
【0059】
請求項10の発明によれば、搭載チップの高さバラツキにかかわらず、一括再配線層が形成されるチップ搭載部の高さを平坦化することができる。
【0060】
請求項12、13の発明によれば、大容量の受動素子を形成できる基板からなるインターポーザ上又はその再配線上に受動素子を形成することにより、大容量の受動素子をオンチップで収納できるマルチチップモジュールを実現することができる。
【0061】
請求項14の発明によれば、大容量の受動素子を形成可能なシリコン基板、金属基板又はガラス基板をインターポーザに用いて、ICチップ等をフェイスアップで搭載し、一括再配線することにより、大容量の受動素子を収納でき、アナログ・デジタルの干渉防止が容易なマルチチップモジュールを短リードタイム、低コスト、高信頼性のSiP構造にて実現することができる。
【0062】
請求項15の発明によれば、搭載チップの薄型化を図ることにより、より小型のマルチチップモジュールを作成することができる。
【0063】
請求項16、17の発明によれば、デカプリングコンデンサ系の大容量の受動素子を形成可能なインターポーザ上又は再配線上に受動素子を形成することで、従来不可能であった大容量の受動素子をオンチップで収納可能なモジュールを作成することができる。
【0064】
請求項18の発明によれば、搭載チップ間にビアを形成することにより、高さバラツキのある個々のチップ対する対応が容易で、かつ熱放散性に優れたマルチチップモジュールを作成することができる。
【0065】
請求項19の発明によれば、大容量の受動素子を形成可能なシリコン基板、金属基板又はガラス基板をインターポーザに用いて、ICチップ等をフェイスアップで搭載し、一括再配線し、その再配線層の上からバッファ層を充填してパッケージングすることにより、基板上に半導体装置の全てを搭載した高信頼性のSiPを短リードタイム、低コストで生産することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施の形態の半導体装置を示す断面図である。
【図2】一実施の形態の半導体装置の製造工程(その1)を示す断面図である。
【図3】一実施の形態の半導体装置の製造工程(その2)を示す断面図である。
【図4】一実施の形態の半導体装置の製造工程(その3)を示す断面図である。
【図5】基板にビアを形成する方法を示す断面図である。
【図6】インダクタのパターン例を示す図である。
【図7】コンデンサのパターン例を示す図である。
【図8】抵抗のパターン例を示す図である。
【図9】ポスト構造を示す断面図である。
【図10】図11に示すマルチLANカードに対応する本発明の実施の形態を示す断面図である。
【図11】マルチLANカードを示すブロック図である。
【図12】本発明の他の実施の形態を示す断面図である。
【図13】本発明のさらに他の実施の形態を示す断面図である。
【図14】本発明のさらに他の実施の形態を示す断面図である。
【図15】従来技術を示す図である。
【図16】従来技術を示す図である。
【図17】従来技術を示す図である。
【符号の説明】
2……ICチップ、10……シリコン基板、11,33……ビア、13,15……受動素子、35……再配線層
Claims (22)
- シリコン基板、金属基板又はガラス基板上に受動素子が形成されてなることを特徴とする半導体装置。
- 前記受動素子がデカプリングコンデンサを含むことを特徴とする請求項1記載の半導体装置。
- シリコン基板、金属基板又はガラス基板からなるインターポーザ上に、ICチップ、もしくはシリコン基板、金属基板又はガラス基板上に形成された受動素子であるチップが複数搭載されていることを特徴とする半導体装置。
- 前記受動素子が、搭載されるインターポーザと同種の基板上に形成されてなることを特徴とする請求項3記載の半導体装置。
- 前記チップがフェイスアップで搭載されていることを特徴とする請求項3記載の半導体装置。
- 前記インターポーザ上に搭載されたチップ間が再配線によって接続されていることを特徴とする請求項5記載の半導体装置。
- 前記再配線が銅からなることを特徴とする請求項6記載の半導体装置。
- 前記インターポーザに貫通するビアが形成され、該ビアに導電材が埋め込まれていることを特徴とする請求項3記載の半導体装置。
- 前記インターポーザ上の隣接するチップ間に設けられ絶縁材が充填されたギャップに、貫通するビアが形成され、該ビアに導電金属が埋め込まれていることを特徴とする請求項5記載の半導体装置。
- 前記再配線のパターン層が前記搭載チップ上の平坦化された絶縁膜上に形成され、前記搭載チップの電極上の絶縁膜の開口部に導電金属が充填されていることを特徴とする請求項6記載の半導体装置。
- 前記導電金属が銅であることを特徴とする請求項9又は10記載の半導体装置。
- 前記インターポーザ上に受動素子が形成され、当該受動素子上に絶縁保護層を介して前記チップが複数搭載されていることを特徴とする請求項3記載の半導体装置。
- 前記再配線の上に絶縁膜を介して受動素子が形成されていることを特徴とする請求項6記載の半導体装置。
- シリコン基板、金属基板又はガラス基板からなるインターポーザに所定の深さのビアを形成する工程と、
前記インターポーザの表面に導電材の層を形成するとともに前記ビアの内部に導電材を埋め込む工程と、
前記導電材の層をエッチングして配線パターンを形成する工程と、
前記インターポーザの配線パターン形成面と反対側の面を研削し、前記ビアを露出させる工程と、
前記インターポーザの配線パターン形成面と反対側の面上に、ICチップ、もしくはシリコン基板、金属基板又はガラス基板上に形成された受動素子であるチップをフェイスアップで複数搭載する工程と、
搭載されたチップ上に絶縁膜を形成する工程と、
搭載されたチップ間の再配線パターンを前記絶縁膜上に形成する工程と
を有することを特徴とする半導体装置の製造方法。 - 前記インターポーザ上に搭載するチップを予め研削して薄型化する工程を有することを特徴とする請求項14記載の製造方法。
- 前記チップを搭載する前に前記インターポーザの基板上に受動素子を形成し、その上に絶縁保護層を形成する工程を有することを特徴とする請求項14記載の製造方法。
- 前記再配線パターン上に受動素子を形成する工程を有することを特徴とする請求項14記載の製造方法。
- 搭載されたチップの電極上の絶縁膜を開口するともに、搭載されたチップ間のギャップに充填された絶縁膜を所定径開口してビアを形成する工程と、
前記絶縁膜のビアを含む開口部に導電金属を埋め込む工程と、
埋め込まれた導電金属を含む前記絶縁膜の表面を平坦化する工程と
を有することを特徴とする請求項14記載の製造方法。 - 前記再配線パターンに外部電極を形成し、該外部電極を除く再配線パターン上にバッファ層を形成する工程を有することを特徴とする請求項14記載の製造方法。
- 前記受動素子が、搭載されるインターポーザと同種の基板上に形成されてなることを特徴とする請求項14記載の製造方法。
- 前記再配線パターンが銅からなることを特徴とする請求項14記載の製造方法。
- 前記導電金属が銅であることを特徴とする請求項18記載の製造方法。
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