JP2009081367A - 半導体装置およびその製造方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】 銅箔からなるベース板51の上面にエポキシ系樹脂等からなる下層絶縁膜1を形成する。次に、下層絶縁膜1の上面に半導体構成体2を下層接着層3を介して搭載する。次に、半導体構成体2の周囲における下層絶縁膜1の上面にエポキシ系樹脂等からなる下層絶縁層32、上層絶縁層33および回路基板34を形成し、且つ、半導体構成体2および上層絶縁層33の上面にエポキシ系樹脂等からなる上層絶縁膜41を形成する。この場合、上層絶縁膜41の上面には銅箔からなるサブベース板56が設けられている。次に、ベース板51およびサブベース板56を除去する。したがって、完成した半導体装置はベース板51を備えておらず、外部接続用電極の配置領域が半導体構成体2の平面サイズよりも大きい(Fan−out)ものにおいて、薄型化することができる。
【選択図】 図4
Description
請求項2に記載の発明に係る半導体装置は、請求項1に記載の発明において、前記半導体構成体は前記下層絶縁膜上に接着層を介して接着されていることを特徴とするものである。
請求項3に記載の発明に係る半導体装置は、請求項1に記載の発明において、前記半導体構成体は前記上層絶縁膜下に接着層を介して接着されていることを特徴とするものである。
請求項4に記載の発明に係る半導体装置は、請求項1に記載の発明において、前記下層配線を含む前記下層絶縁膜下に、前記下層配線の接続パッド部に対応する部分に開口部を有する下層オーバーコート膜が設けられていることを特徴とするものである。
請求項5に記載の発明に係る半導体装置は、請求項4に記載の発明において、前記下層オーバーコート膜の開口部内およびその下方に半田ボールが前記下層配線の接続パッド部に接続されて設けられていることを特徴とするものである。
請求項6に記載の発明に係る半導体装置は、請求項1に記載の発明において、前記下層配線および前記上層配線は多層構造を有することを特徴とするものである。
請求項7に記載の発明に係る半導体装置は、請求項1に記載の発明において、前記半導体構成体は、前記半導体基板下における前記外部接続用電極間に設けられた封止膜を有することを特徴とするものである。
請求項8に記載の発明に係る半導体装置は、請求項1に記載の発明において、前記半導体構成体は、前記半導体基板下における前記外部接続用電極間に設けられた接着層を有することを特徴とするものである。
請求項9に記載の発明に係る半導体装置の製造方法は、ベース板上に下層絶縁膜を形成する工程と、前記下層絶縁膜上に、半導体基板および該半導体基板下に設けられた複数の外部接続用電極を有する複数の半導体構成体を固着する工程と、前記半導体構成体の周囲における前記下層絶縁膜上に下層絶縁層および上層絶縁層を形成するとともに、前記下層絶縁層と前記上層絶縁層との間に、中間配線を有する回路基板を埋め込み、且つ、前記半導体構成体および前記上層絶縁層上に上層絶縁膜を形成する工程と、前記ベース板を除去する工程と、前記下層絶縁膜下に下層配線を前記半導体構成体の外部接続用電極および前記回路基板の中間配線に接続させて形成し、且つ、前記上層絶縁膜上に上層配線を前記回路基板の中間配線に接続させて形成する工程と、前記半導体構成体間における前記下層絶縁膜、前記下層絶縁層、前記回路基板、前記上層絶縁層および前記上層絶縁膜を切断して半導体装置を複数個得る工程と、を有することを特徴とするものである。
請求項10に記載の発明に係る半導体装置の製造方法は、請求項9に記載の発明において、前記下層絶縁膜上に前記半導体構成体を固着する工程は、前記下層絶縁膜上に接着材を予め供給し、前記半導体構成体を前記下層絶縁膜上に加熱加圧する工程を含むことを特徴とするものである。
請求項11に記載の発明に係る半導体装置の製造方法は、請求項9に記載の発明において、前記下層絶縁膜上に前記半導体構成体を固着する工程は、前記下層絶縁膜上に接着シートを予め供給し、前記半導体構成体を前記下層絶縁膜上に加熱加圧する工程を含むことを特徴とするものである。
請求項12に記載の発明に係る半導体装置の製造方法は、請求項9に記載の発明において、前記半導体構成体および前記上層絶縁層上に上層絶縁膜を形成する工程は、前記上層絶縁膜上にサブベース板を配置する工程を含むことを特徴とするものである。
請求項13に記載の発明に係る半導体装置の製造方法は、請求項12に記載の発明において、前記半導体構成体の周囲における前記下層絶縁膜上に下層絶縁層および上層絶縁層を形成するとともに、前記下層絶縁層と前記上層絶縁層との間に、中間配線を有する回路基板を埋め込み、且つ、前記半導体構成体および前記上層絶縁層上に上層絶縁膜を形成する工程は、前記半導体構成体の周囲における前記下層絶縁膜上に、半硬化状態の熱硬化性樹脂を含む格子状の下層絶縁層形成用シート、格子状の前記回路基板および半硬化状態の熱硬化性樹脂を含む格子状の上層絶縁層形成用シートを配置し、前記上層絶縁層形成用シート上に、前記サブベース板下に形成された前記上層絶縁膜を配置し、それらの上下から加熱加圧する工程を含むことを特徴とするものである。
請求項14に記載の発明に係る半導体装置の製造方法は、請求項13に記載の発明において、前記半導体構成体上に液状の接着材を塗布する工程を有することを特徴とするものである。
請求項15に記載の発明に係る半導体装置の製造方法は、請求項12に記載の発明において、金属からなる前記ベース板上に下層保護金属層および下層下地金属層が形成され、前記下層絶縁膜は前記下層下地金属層上に形成し、且つ、金属からなる前記サブベース板下に上層保護金属層および上層下地金属層が形成され、前記上層絶縁膜は前記上層下地金属層下に形成し、前記ベース板を除去する工程は前記下層保護金属層、前記サブベース板および前記上層保護金属層を除去する工程を含むことを特徴とするものである。
請求項16に記載の発明に係る半導体装置の製造方法は、請求項15に記載の発明において、前記下層下地金属層の上面および前記上層下地金属層の下面に予め表面粗化処理を施し、前記下層絶縁膜および前記上層絶縁膜を樹脂を含む材料によって形成することを特徴とするものである。
請求項17に記載の発明に係る半導体装置の製造方法は、請求項16に記載の発明において、前記下層配線を形成する工程は、前記下層下地金属層下に別の下層下地金属層を形成し、前記別の下層下地金属層下に電解メッキにより下層上部金属層を形成する工程を含み、前記下層配線は前記下層下地金属層、前記別の下層下地金属層および前記下層上部金属層の3層構造であり、且つ、前記上層配線を形成する工程は、前記上層下地金属層上に別の上層下地金属層を形成し、前記別の上層下地金属層上に電解メッキにより上層上部金属層を形成する工程を含み、前記上層配線は前記上層下地金属層、前記別の上層下地金属層および前記上層上部金属層の3層構造であることを特徴とするものである。
請求項18に記載の発明に係る半導体装置の製造方法は、請求項17に記載の発明において、前記ベース板、前記下層下地金属層、前記別の下層下地金属層、前記下層上部金属層、前記サブベース板、前記上層下地金属層、前記別の上層下地金属層および前記上層上部金属層は銅からなり、前記下層保護金属層および前記上層保護金属層はニッケルからなることを特徴とするものである。
図1はこの発明の第1実施形態としての半導体装置の断面図を示す。この半導体装置はエポキシ系樹脂、ポリイミド系樹脂、ガラス布基材エポキシ樹脂等からなる平面方形状の下層絶縁膜1を備えている。下層絶縁膜1の上面中央部には半導体構成体2がエポキシ系樹脂等からなる下層接着層3を介して搭載されている。この場合、下層絶縁膜1の平面サイズは半導体構成体2の平面サイズよりも大きくなっている。
図11はこの発明の第2実施形態としての半導体装置の断面図を示す。この半導体装置において、図1に示す半導体装置と異なる点は、下層配線22を、銅からなる第1の下地金属層(下層下地金属層)23a、銅からなる第2の下地金属層(別の下層下地金属層)23bおよび銅からなる上部金属層(下層上部金属層)24の3層構造とし、上層配線42を、銅からなる第1の下地金属層(上層下地金属層)43a、銅からなる第2の下地金属層(別の上層下地金属層)43bおよび銅からなる上部金属層(上層上部金属層)44の3層構造とした点である。
図19はこの発明の第3実施形態としての半導体装置の断面図を示す。この半導体装置において、図1に示す半導体装置と大きく異なる点は、下層配線および上層配線を2層配線構造とした点である。すなわち、第1の下層絶縁膜1Aの下面に設けられた第1の下層配線22Aの一端部は、第1の下層絶縁膜1Aおよび下層接着層3に設けられた開口部21Aを介して半導体構成体2の柱状電極13に接続されている。また、第1の下層配線22Aの所定の箇所は、下層絶縁膜1および下層絶縁層32に設けられた開口部40を介して回路基板34の中間下層配線36の接続パッド部に接続されている。
図20はこの発明の第4実施形態としての半導体装置の断面図を示す。この半導体装置において、図1に示す半導体装置と異なる点は、半導体構成体2が封止膜14を備えていない点である。したがって、この場合、半導体構成体2の配線10および柱状電極13を含む保護膜8の下面は下層接着層3を介して下層絶縁膜1の上面中央部に接着されている。そして、下層配線22の一端部は、下層絶縁膜22および下層接着層3の開口部21を介して半導体構成体2の柱状電極13に接続されている。
図21はこの発明の第5実施形態としての半導体装置の断面図を示す。この半導体装置において、図20に示す半導体装置と異なる点は、半導体構成体2がさらに柱状電極13を備えていない点である。したがって、この場合、半導体構成体2の配線10を含む保護膜8の下面は下層接着層3を介して下層絶縁膜1の上面中央部に接着されている。そして、下層配線22の一端部は、下層絶縁膜22および下層接着層3の開口部21を介して半導体構成体2の配線10の接続パッド部(外部接続用電極)に接続されている。
図22はこの発明の第6実施形態としての半導体装置の断面図を示す。この半導体装置において、図21に示す半導体装置と異なる点は、半導体構成体2の配線10を含む保護膜8の下面にポリイミド系樹脂、エポキシ系樹脂等の絶縁材からなる静電気防止用の保護膜81を設けた点である。したがって、この場合、半導体構成体2の保護膜81の下面は下層接着層3を介して下層絶縁膜1の上面中央部に接着されている。そして、下層配線22の一端部は、下層絶縁膜22、下層接着層3および保護膜81の開口部21を介して半導体構成体2の配線10の接続パッド部に接続されている。
2 半導体構成体
3 下層接着層
4 シリコン基板
5 接続パッド
6 絶縁膜
8 保護膜
10 配線
13 柱状電極
14 封止膜
22 下層配線
25 下層オーバーコート膜
27 半田ボール
31 上層接着層
32 下層絶縁層
33 上層絶縁層
34 回路基板
35 絶縁基板
36 中間下層配線
37 中間上層配線
39 上下導通部
41 上層絶縁膜
42 上層配線
46 上層オーバーコート膜
51 ベース板
56 サブベース板
Claims (18)
- 半導体基板および該半導体基板下に設けられた複数の外部接続用電極を有する半導体構成体と、前記半導体構成体下およびその周囲に設けられた下層絶縁膜と、前記半導体構成体の周囲における前記下層絶縁膜上に設けられた下層絶縁層および上層絶縁層と、前記下層絶縁層と前記上層絶縁層との間に設けられ、中間配線を有する回路基板と、前記下層絶縁膜下に前記半導体構成体の外部接続用電極および前記回路基板の中間配線に接続されて設けられた下層配線と、前記半導体構成体および前記上層絶縁層上に設けられた上層絶縁膜と、前記上層絶縁膜上に前記回路基板の中間配線に接続されて設けられた上層配線とを備えていることを特徴とする半導体装置。
- 請求項1に記載の発明において、前記半導体構成体は前記下層絶縁膜上に接着層を介して接着されていることを特徴とする半導体装置。
- 請求項1に記載の発明において、前記半導体構成体は前記上層絶縁膜下に接着層を介して接着されていることを特徴とする半導体装置。
- 請求項1に記載の発明において、前記下層配線を含む前記下層絶縁膜下に、前記下層配線の接続パッド部に対応する部分に開口部を有する下層オーバーコート膜が設けられていることを特徴とする半導体装置。
- 請求項4に記載の発明において、前記下層オーバーコート膜の開口部内およびその下方に半田ボールが前記下層配線の接続パッド部に接続されて設けられていることを特徴とする半導体装置。
- 請求項1に記載の発明において、前記下層配線および前記上層配線は多層構造を有することを特徴とする半導体装置。
- 請求項1に記載の発明において、前記半導体構成体は、前記半導体基板下における前記外部接続用電極間に設けられた封止膜を有することを特徴とする半導体装置。
- 請求項1に記載の発明において、前記半導体構成体は、前記半導体基板下における前記外部接続用電極間に設けられた接着層を有することを特徴とする半導体装置。
- ベース板上に下層絶縁膜を形成する工程と、
前記下層絶縁膜上に、半導体基板および該半導体基板下に設けられた複数の外部接続用電極を有する複数の半導体構成体を固着する工程と、
前記半導体構成体の周囲における前記下層絶縁膜上に下層絶縁層および上層絶縁層を形成するとともに、前記下層絶縁層と前記上層絶縁層との間に、中間配線を有する回路基板を埋め込み、且つ、前記半導体構成体および前記上層絶縁層上に上層絶縁膜を形成する工程と、
前記ベース板を除去する工程と、
前記下層絶縁膜下に下層配線を前記半導体構成体の外部接続用電極および前記回路基板の中間配線に接続させて形成し、且つ、前記上層絶縁膜上に上層配線を前記回路基板の中間配線に接続させて形成する工程と、
前記半導体構成体間における前記下層絶縁膜、前記下層絶縁層、前記回路基板、前記上層絶縁層および前記上層絶縁膜を切断して半導体装置を複数個得る工程と、
を有することを特徴とする半導体装置の製造方法。 - 請求項9に記載の発明において、前記下層絶縁膜上に前記半導体構成体を固着する工程は、前記下層絶縁膜上に接着材を予め供給し、前記半導体構成体を前記下層絶縁膜上に加熱加圧する工程を含むことを特徴とする半導体装置の製造方法。
- 請求項9に記載の発明において、前記下層絶縁膜上に前記半導体構成体を固着する工程は、前記下層絶縁膜上に接着シートを予め供給し、前記半導体構成体を前記下層絶縁膜上に加熱加圧する工程を含むことを特徴とする半導体装置の製造方法。
- 請求項9に記載の発明において、前記半導体構成体および前記上層絶縁層上に上層絶縁膜を形成する工程は、前記上層絶縁膜上にサブベース板を配置する工程を含むことを特徴とする半導体装置の製造方法。
- 請求項12に記載の発明において、前記半導体構成体の周囲における前記下層絶縁膜上に下層絶縁層および上層絶縁層を形成するとともに、前記下層絶縁層と前記上層絶縁層との間に、中間配線を有する回路基板を埋め込み、且つ、前記半導体構成体および前記上層絶縁層上に上層絶縁膜を形成する工程は、前記半導体構成体の周囲における前記下層絶縁膜上に、半硬化状態の熱硬化性樹脂を含む格子状の下層絶縁層形成用シート、格子状の前記回路基板および半硬化状態の熱硬化性樹脂を含む格子状の上層絶縁層形成用シートを配置し、前記上層絶縁層形成用シート上に、前記サブベース板下に形成された前記上層絶縁膜を配置し、それらの上下から加熱加圧する工程を含むことを特徴とする半導体装置の製造方法。
- 請求項13に記載の発明において、前記半導体構成体上に液状の接着材を塗布する工程を有することを特徴とする半導体装置の製造方法。
- 請求項12に記載の発明において、金属からなる前記ベース板上に下層保護金属層および下層下地金属層が形成され、前記下層絶縁膜は前記下層下地金属層上に形成し、且つ、金属からなる前記サブベース板下に上層保護金属層および上層下地金属層が形成され、前記上層絶縁膜は前記上層下地金属層下に形成し、前記ベース板を除去する工程は前記下層保護金属層、前記サブベース板および前記上層保護金属層を除去する工程を含むことを特徴とする半導体装置の製造方法。
- 請求項15に記載の発明において、前記下層下地金属層の上面および前記上層下地金属層の下面に予め表面粗化処理を施し、前記下層絶縁膜および前記上層絶縁膜を樹脂を含む材料によって形成することを特徴とする半導体装置の製造方法。
- 請求項16に記載の発明において、前記下層配線を形成する工程は、前記下層下地金属層下に別の下層下地金属層を形成し、前記別の下層下地金属層下に電解メッキにより下層上部金属層を形成する工程を含み、前記下層配線は前記下層下地金属層、前記別の下層下地金属層および前記下層上部金属層の3層構造であり、且つ、前記上層配線を形成する工程は、前記上層下地金属層上に別の上層下地金属層を形成し、前記別の上層下地金属層上に電解メッキにより上層上部金属層を形成する工程を含み、前記上層配線は前記上層下地金属層、前記別の上層下地金属層および前記上層上部金属層の3層構造であることを特徴とする半導体装置の製造方法。
- 請求項17に記載の発明において、前記ベース板、前記下層下地金属層、前記別の下層下地金属層、前記下層上部金属層、前記サブベース板、前記上層下地金属層、前記別の上層下地金属層および前記上層上部金属層は銅からなり、前記下層保護金属層および前記上層保護金属層はニッケルからなることを特徴とする半導体装置の製造方法。
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