JP2002170921A

JP2002170921A - 半導体装置およびその製造方法

Info

Publication number: JP2002170921A
Application number: JP2000367554A
Authority: JP
Inventors: Yoshihisa Yamashita; 嘉久山下; Koichi Hirano; 浩一平野; Seiichi Nakatani; 誠一中谷; Kazuyoshi Amami; 和由天見; Toshiyuki Asahi; 俊行朝日
Original assignee: Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Holdings Corp
Priority date: 2000-12-01
Filing date: 2000-12-01
Publication date: 2002-06-14

Abstract

(57)【要約】【課題】複数の半導体チップを積層して実装でき、且
つ、従来に比べ小型化および薄型化を図り得る半導体装
置およびその製造方法を提供することにある。【解決手段】配線パターン１０３と、配線パターン１
０３に実装される第１の半導体チップ１０１と、第１の
半導体チップ１０１の背面側に、第１の半導体チップ１
０１に電極面を向けて設置される第２の半導体チップ１
０２と、第１の半導体チップ１０１の周縁より外側に位
置する配線パターン１０３上の部分から第２の半導体チ
ップ１０２に向けて突出し、第２の半導体チップ１０２
に接続される取り出し電極１０４と、第１の半導体チッ
プ１０１および取り出し電極１０４の一部又は全部を埋
設する絶縁層１０５とで半導体装置を構成する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、複数の半導体チッ
プが積層されてなる半導体装置およびその製造方法に関
する。

【０００２】

【従来の技術】近年の電子機器の高性能化、小型化の要
求に伴い、半導体装置（半導体パッケージ）の高密度
化、小型化、薄型化が必要とされている。このため、ほ
ぼチップサイズにまで小型化された半導体装置であるＣ
ＳＰ（ＣｈｉｐＳｃａｌｅＰａｃｋａｇｅ）が普及
してきている。

【０００３】また、半導体装置の高密度化、小型化を達
成するため、半導体チップの基板への実装にフリップチ
ップ実装が多く採用されている。フリップチップ実装
は、半導体チップを配線パターン上にフェイスダウン状
態で実装する方式である。フリップチップ実装には、ワ
イヤーボンディング法に比べ、半導体チップの電極と配
線パターン上の入出力端子電極との接続長を短縮化で
き、且つ、近年の半導体チップの小型化と接続端子数の
増加による電極間の狭ピッチ化にも対応できるという利
点がある。このため、フリップチップ実装は高密度化、
小型化された半導体装置に適した実装方法と言える。

【０００４】ところで、携帯情報機器等においては、メ
モリ等の付加価値の追加や容量の増加を目的として複数
個の半導体チップを平面方向に配列・実装してなるマル
チチップパッケージ等が用いられる。しかし、このマル
チチップパッケージでは実装する半導体チップの総面積
よりも小さなパッケージを作製することができないとい
う問題がある。そのため、実装面積の低減を図るべく、
複数個の半導体チップを積層して実装密度を高めたスタ
ックドパッケージと呼ばれる構造が提案（特開平５−９
０４８６号公報等）されている。さらに、スタックドパ
ッケージをＣＳＰ化したものも提案（特開平１１−２０
４７２０号等）されている。

【０００５】一方、例えばカードサイズの情報端末等と
いった薄型の機器においては、半導体装置の薄型化、低
背化が望まれており、半導体チップ自身を研磨により薄
くする事が要求されている。しかし、厚みが１００μｍ
以下の半導体チップは機械的強度が弱く、半導体ウェハ
を研磨により薄くすることはウェハ割れ発生の原因とな
り、また個々の半導体チップの研磨はより困難で効率的
ではない。さらに、薄型化して得られた半導体チップは
機械的強度が弱いため、フリップチップ実装では、実装
時に荷重をかけることができず、また破壊される恐れが
あり、取り扱いが難しい。

【０００６】このため、配線パターンに半導体チップを
フリップチップ実装し、熱硬化性樹脂と無機フィラーの
混合物で半導体チップを埋設した後に、半導体チップの
背面側から所望の厚みになるまで研磨して、半導体チッ
プを薄くする方法も提案されている。この方法によれ
ば、フリップチップ実装後の半導体チップを樹脂封止し
た状態で研磨を行うので、半導体チップに機械的衝撃を
加えずに厚みの薄い半導体装置を得ることができる。更
に、この方法によると、研磨時の半導体チップの汚染を
防止することもできる。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述の
スタックドパッケージにおいては、積層時に上層に位置
する半導体チップと配線パターンとの接続にワイヤーボ
ンディングを用いる必要がある。このため、半導体チッ
プの周囲にワイヤーボンディング用のスペースを確保し
なければならず、特に多ピンの半導体チップ程必要なス
ペースは大きくなり、小型化に適さないという問題があ
る。更に、接続のためのワイヤー（金属細線）が長くな
ってしまい、高速動作させる半導体チップでは金属細線
によるインダクタンス成分の影響が大きいという問題も
ある。また、ワイヤーの一部は上層の半導体チップの上
面よりも突出してしまうため、ワイヤーボンディングは
半導体装置の薄型化、低背化の妨げとなっている。

【０００８】本発明の目的は、上記課題を解決し、複数
の半導体チップを積層して実装でき、且つ、従来に比べ
小型化および薄型化を図り得る半導体装置およびその製
造方法を提供することにある。

【０００９】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本発明にかかる半導体装置の第１の態様は、配線パ
ターンと、配線パターンに実装される第１の半導体チッ
プと、第１の半導体チップの背面側に、第１の半導体チ
ップに電極面を向けて設置される第２の半導体チップ
と、第１の半導体チップの周縁より外側に位置する配線
パターン上の部分から第２の半導体チップに向けて突出
し、第２の半導体チップに接続される取り出し電極と、
第１の半導体チップおよび取り出し電極の一部又は全部
を埋設する絶縁層とを少なくとも有することを特徴とす
る。

【００１０】かかる構成により、積層時に上層側となる
第２の半導体チップと配線パターンとの接続にワイヤー
ボンディングを用いなくてもよく、半導体チップの周囲
にワイヤーボンディング用のスペースを設けなくても良
いため、小型化を図ることができる。更に、ワイヤーボ
ンディングを用いた場合に比べ、第２半導体チップの電
極と配線パターン上の入出力端子電極との接続長を短く
でき、高速動作させる半導体チップを用いた場合でもイ
ンダクタンス成分の影響を小さくすることが可能とな
る。

【００１１】上記第１の態様にかかる半導体装置におい
ては、第１の半導体チップが、その背面のみが絶縁層か
ら露出した状態で、絶縁層に埋設されているのが好まし
い。この場合、絶縁層の厚みをより薄くできるので、薄
型化に適した態様となる。

【００１２】更に上記第１の態様においては、第１の半
導体チップの背面が、第２の半導体チップの電極面に接
着されているのが好ましい。この場合、第１の半導体チ
ップの厚みが薄くても機械的強度の向上を図ることがで
きる。

【００１３】上記第１の態様においては、第２の半導体
チップの電極面の面積が第１の半導体チップの電極面の
面積よりも大きくなっており、第２の半導体チップの電
極面には複数の電極が、該電極面の外周に沿って、第１
の半導体チップの周縁より外側に位置するように配置さ
れているのが好ましい。この場合は、第２の半導体チッ
プの電極と配線パターン上の入出力端子電極とを対向さ
せることができ、これらの接続長を最短距離とできるの
で、高速動作させる半導体チップを用いた場合のインダ
クタンス成分の影響を更に小さくすることが可能とな
る。

【００１４】上記第１の態様においては、第１の半導体
チップおよび／または第２の半導体チップの電極に金属
バンプが設けられており、導電性接着剤を介して、第１
の半導体チップに設けられた金属バンプは配線パターン
に、第２の半導体チップに設けられた金属バンプは取り
出し電極に固着されているのが好ましい。この場合、ハ
ンダによって接続する場合に比べ、接続を低温で行え、
半導体チップに与える熱によるダメージを減少できる。

【００１５】上記第１の態様においては、第１の半導体
チップおよび／または第２の半導体チップの電極に金属
バンプが設けられており、導電性フィラーを分散させて
なる接着シートまたはペーストを介して、第１の半導体
チップに設けられた金属バンプは配線パターンに、第２
の半導体チップに設けられた金属バンプは取り出し電極
に固着されているのが好ましい。この場合、第１の半導
体チップと配線パターンとの間を同時に樹脂によって封
止でき、更に微細なピッチに対応できる。

【００１６】上記第１の態様においては、第１の半導体
チップおよび／または第２の半導体チップの電極に金属
バンプが設けられており、熱硬化性樹脂で形成されたシ
ートまたはペーストによって、第１の半導体チップに設
けられた金属バンプは配線パターンに、第２の半導体チ
ップに設けられた金属バンプは取り出し電極に固着され
ているのが好ましい。この場合、低コストな接続が可能
となる。

【００１７】上記第１の態様においては、配線パターン
が配線基板の一方の面に設けられており、配線基板は外
部と接続するための外部接続端子を少なくとも有し、外
部接続端子は配線パターンと接続されているのが好まし
い。この場合、半導体装置をＢＧＡ（ＢａｌｌＧｒｉ
ｄＡｒｒａｙ）として使用でき、リフロー等の設備で
容易に別の基板に実装することできる。

【００１８】上記目的を達成するために本発明にかかる
半導体装置の第２の態様は、配線パターンと、配線パタ
ーン上に実装される半導体チップと、半導体チップの一
部または全部を埋設する絶縁層とを少なくとも有する構
造体を、各構造体の半導体チップの電極面を同一方向に
向けて積層してなる半導体装置であって、上層に位置す
る構造体の半導体チップの電極面の面積は、その下層に
位置する構造体の半導体チップの電極面の面積よりも大
きくなっており、最上層となる構造体以外の各構造体
は、半導体チップの周縁より外側に位置する配線パター
ン上の部分から上方向に突出し、且つ、一部が絶縁層か
ら露出する取り出し電極を有しており、各構造体の取り
出し電極は絶縁層から露出した部分で上層に位置する構
造体の配線パターンと接続されていることを特徴とす
る。

【００１９】かかる構成によれば、第１の態様に比べ更
に複数の半導体チップを積層できるため、より高密度な
実装を容易に行うことができる。

【００２０】上記第２の態様においては、半導体チップ
の電極に金属バンプが設けられており、金属バンプは導
電性接着剤を介して配線パターンに固着されているのが
好ましい。この場合、ハンダによって接続する場合に比
べ、接続を低温で行え、半導体チップに与える熱による
ダメージを減少できる。

【００２１】上記第２の態様においては、半導体チップ
の電極に金属バンプが設けられており、金属バンプは、
導電性フィラーを分散させてなる接着シートまたはペー
ストを介して、配線パターンに固着されているのが好ま
しい。この場合、第１の半導体チップと配線パターンと
の間を同時に樹脂によって封止でき、更に微細なピッチ
に対応できる。

【００２２】上記第２の態様においては、半導体チップ
の電極に金属バンプが設けられており、金属バンプは、
熱硬化性樹脂で形成されたシートまたはペーストによっ
て、配線パターンに固着されているのが好ましい。この
場合、低コストな接続が可能となる。

【００２３】上記第２の態様においては、最下層の構造
体を構成する配線パターンが配線基板の一方の面に設け
られており、配線基板は外部と接続するための外部接続
端子を少なくとも有し、外部接続端子は配線パターンと
接続されているのが好ましい。この場合、半導体装置を
ＢＧＡ（ＢａｌｌＧｒｉｄＡｒｒａｙ）として使用
でき、リフロー等の設備で容易に別の基板に実装するこ
とできる。

【００２４】上記第１および第２の態様においては、配
線パターンが、金属箔、リードフレームおよび導電性樹
脂組成物から選ばれる少なくとも一つで形成されている
のが好ましい。これにより、低電気抵抗で、微細な配線
パターンを形成できる。

【００２５】上記第１および第２の態様においては、絶
縁層が、無機フィラーと絶縁性樹脂とを少なくとも含有
する材料によって形成されているのが好ましい。この場
合、無機フィラーの選択によって、半導体チップを埋設
する絶縁層の熱伝導度、線熱膨張係数および誘電率等の
調整が可能となる。

【００２６】更に、無機フィラーはアルミナ、マグネシ
ア、窒化ホウ素、窒化アルミ、窒化珪素およびシリカか
ら選ばれる少なくとも一種を含有するものであるのが好
ましい。このような、無機フィラーは熱伝導性に優れ、
半導体チップを埋設する絶縁層の放熱性を高めることが
できる。更に無機フィラーとしてアルミナを用いた場合
は低コスト化が図れる。また、無機フィラーとしてマグ
ネシアを用いた場合は、絶縁層の線熱膨張係数を大きく
することができる。反対に無機フィラーとして、窒化ホ
ウ素、窒化アルミ、窒化珪素を用いた場合は、絶縁層の
線熱膨張係数を低くすることができる。また、無機フィ
ラーとしてシリカを用いた場合は、絶縁層の誘電率を小
さくすることができる。

【００２７】また、上記絶縁性樹脂はエポキシ樹脂、フ
ェノール樹脂、フッ素樹脂、シアネート樹脂、ポリフェ
ニレンオキサイド樹脂およびポリフェニレンエーテル樹
脂から選ばれる少なくとも一種を含有するものであるの
が好ましい。これにより、耐熱性や電気絶縁性、高周波
特性を向上させることができる。

【００２８】上記本発明の目的を達成するため、本発明
にかかる半導体装置の製造方法の第１の態様は、上記半
導体装置の第１の態様を製造する方法であって、キャリ
ア層の上に配線パターンを形成し、第１の半導体チップ
が配線パターンにフリップチップ実装されたときに第１
の半導体チップの周縁の外側に位置する配線パターン上
の部分に、上方に向けて突出する取り出し電極を形成す
る工程と、第１の半導体チップを配線パターン上にフリ
ップチップ実装する工程と、キャリア層の上に絶縁層を
形成する工程と、取り出し電極の先端に第２の半導体チ
ップをフリップチップ実装する工程とを少なくとも有す
ることを特徴とする。

【００２９】上記本発明の目的を達成するため、本発明
にかかる半導体装置の製造方法の第２の態様は、上記半
導体装置の第１の態様を製造する方法であって、キャリ
ア層の上に配線パターンを形成し、配線パターン上に第
１の半導体チップをフリップチップ実装し、第１の半導
体チップの一部または全部が埋設されるようにキャリア
層の上に絶縁層を形成する工程と、第２の半導体チップ
を設置したときに第２の半導体チップの電極と対向する
絶縁層上の位置から、少なくとも配線パターンが露出す
るまで、絶縁層に孔を形成する工程と、形成された孔に
導電性材料を充填して第２の半導体チップと配線パター
ンとを接続する取り出し電極を形成する工程と、取り出
し電極の先端に第２の半導体チップをフリップチップ実
装する工程とを少なくとも有することを特徴とする。か
かる方法によれば、絶縁層の厚みが大きい場合であって
も、取り出し電極を確実に形成することができる。

【００３０】上記本発明の目的を達成するため、本発明
にかかる半導体装置の製造方法の第３の態様は、上記半
導体装置の第１の態様を製造する方法であって、キャリ
ア層の上に配線パターンを形成し、第１の半導体チップ
が配線パターンにフリップチップ実装されたときに第１
の半導体チップの周縁の外側に位置する配線パターン上
の部分に、上方に向けて突出する取り出し電極を形成す
る工程と、第１の半導体チップの背面と第２の半導体チ
ップの電極面とを、第２の半導体チップの電極が露出す
るように接着する工程と、第１の半導体チップを配線パ
ターン上に、第２の半導体チップを取り出し電極の先端
にそれぞれフリップチップ実装する工程と、キャリア層
の上に絶縁層を形成する工程とを少なくとも有すること
を特徴とする。かかる方法によれば、半導体装置の製造
をより容易に行うことができる。更に、第１の半導体チ
ップおよび第２の半導体チップの厚みを薄くした場合で
あっても、これらを貼り合せているため、これらの機械
的強度を向上することができ、実装時の取り扱いを容易
なものとできる。

【００３１】上記本発明の目的を達成するため、本発明
にかかる半導体装置の製造方法の第４の態様は、上記半
導体装置の第１の態様を製造する方法であって、金属層
の上に第１の半導体チップをフリップチップ実装する工
程と、第１の半導体チップが埋設されるように金属層の
上に絶縁層を形成する工程と、金属層をエッチングして
配線パターンを形成する工程と、第２の半導体チップを
設置したときに第２の半導体チップの電極と対向する絶
縁層上の位置から、少なくとも配線パターンが露出する
まで、絶縁層に孔を形成する工程と、形成された孔に導
電性材料を充填して第２の半導体チップと配線パターン
とを接続する取り出し電極を形成する工程と、取り出し
電極の先端に第２の半導体チップをフリップチップ実装
する工程とを少なくとも有することを特徴とする。

【００３２】上記本発明にかかる半導体装置の製造方法
の第１、第２および第４の態様は、取り出し電極の先端
に第２の半導体チップがフリップチップ実装される工程
の前に、絶縁層の上面側から少なくとも絶縁層と第１の
半導体チップとに除去加工を行ってこれらの厚みを小さ
くする工程を有しているのが好ましい。この場合、半導
体装置の薄型化を図ることができる。

【００３３】上記本発明にかかる半導体装置の製造方法
の第１〜第３の態様は、更にキャリア層を剥離する工程
を有しているのが好ましい。また、上記本発明にかかる
半導体装置の製造方法の第１〜第３の態様は、キャリア
層が配線基板であるのが好ましい。更に、上記本発明に
かかる半導体装置の製造方法の第１〜第４の態様は、複
数の半導体装置が少なくとも絶縁層を共有した状態で形
成されており、半導体装置ごとに分離する工程を有して
いるのが好ましい。この場合、一度に多数の半導体装置
を作製できるため、半導体装置のコストの低下を図るこ
とができる。

【００３４】上記本発明の目的を達成するため、本発明
にかかる半導体装置の製造方法の第５の態様は、上記半
導体装置の第２の態様を製造する方法であって、キャリ
ア層の上に配線パターンを形成し、半導体チップを配線
パターン上にフリップチップ実装し、半導体チップが埋
設されるようにキャリア層の上に絶縁層を形成し、キャ
リア層を剥離して、最上層となる構造体を形成する工程
と、キャリア層の上に配線パターンを形成し、半導体チ
ップが配線パターンにフリップチップ実装されたときに
半導体チップの周縁の外側に位置する配線パターン上の
部分に、上方に向けて突出する取り出し電極を形成し、
半導体チップを配線パターン上にフリップチップ実装
し、半導体チップと取り出し電極とが埋設されるように
キャリア層の上に絶縁層を形成し、キャリア層を剥離し
て、最上層となる構造体以外の構造体を形成する工程
と、各構造体の半導体チップの電極面を同一方向に向
け、最上層となる構造体以外の各構造体の取り出し電極
が、該構造体より上層に位置する構造体の配線パターン
と接続されるようにして、全部の構造体を積層する工程
とを少なくとも有することを特徴とする。この場合、半
導体チップが多層化された半導体装置を容易に作製する
ことができる。

【００３５】上記本発明の目的を達成するため、本発明
にかかる半導体装置の製造方法の第６の態様は、上記半
導体装置の第２の態様を製造する方法であって、キャリ
ア層の上に配線パターンを形成し、配線パターン上に半
導体チップをフリップチップ実装し、半導体チップの一
部または全部が埋設されるようにキャリア層の上に絶縁
層を形成し、キャリア層を剥離して、最上層となる構造
体を形成する工程と、キャリア層の上に配線パターンを
形成し、配線パターン上に半導体チップをフリップチッ
プ実装し、半導体チップの一部または全部が埋設される
ようにキャリア層の上に絶縁層を形成し、各構造体を積
層したときに上層に位置する構造体の半導体チップの電
極と対向する該絶縁層上の位置から、少なくとも配線パ
ターンが露出するまで、該絶縁層に孔を形成し、形成さ
れた孔に導電性材料を充填して上方向に突出する取り出
し電極を形成し、キャリア層を剥離して、最上層となる
構造体以外の構造体を形成する工程と、各構造体の半導
体チップの電極面を同一方向に向け、最上層となる構造
体以外の各構造体の取り出し電極が、該構造体より上層
に位置する構造体の配線パターンと接続されるようにし
て、全部の構造体を積層する工程とを少なくとも有する
ことを特徴とする。かかる場合、構造体を構成する絶縁
層の厚みが大きい場合でも、取り出し電極を確実に形成
することができる。

【００３６】上記本発明の目的を達成するため、本発明
にかかる半導体装置の製造方法の第７の態様は、上記半
導体装置の第２の態様を製造する方法であって、金属層
の上に半導体チップをフリップチップ実装し、半導体チ
ップが埋設されるように金属層の上に絶縁層を形成し、
金属層をエッチングして配線パターンを形成して、最上
層となる構造体を形成する工程と、金属層の上に半導体
チップをフリップチップ実装し、半導体チップが埋設さ
れるように金属層の上に絶縁層を形成し、金属層をエッ
チングして配線パターンを形成し、各構造体を積層した
ときに上層に位置する構造体の半導体チップの電極と対
向する該絶縁層上の位置から、少なくとも配線パターン
が露出するまで、該絶縁層に孔を形成し、形成された孔
に導電性材料を充填して上方向に突出する取り出し電極
を形成して、最上層となる構造体以外の構造体を形成す
る工程と、各構造体の半導体チップの電極面を同一方向
に向け、最上層となる構造体以外の各構造体の取り出し
電極が、該構造体より上層に位置する構造体の配線パタ
ーンと接続されるようにして、全部の構造体を積層する
工程とを少なくとも有することを特徴とする。

【００３７】上記本発明にかかる半導体装置の製造方法
の第５〜第７の態様では、最下層に位置する構造体を形
成するためのキャリア層が配線基板であるのが好まし
い。かかる場合、作製された半導体装置を外部の基板に
接続する場合に、微細なピッチで接続することが可能と
なる。

【００３８】上記本発明にかかる半導体装置の製造方法
の第２、第４、第６、第７の態様では、絶縁層に形成さ
れた孔に充填する導電性材料が導電性樹脂組成物であ
り、該孔への導電性材料の充填がスクリーン印刷により
行われており、スクリーン印刷の後、該導電性樹脂組成
物を加熱して硬化させるのが好ましい。かかる方法によ
れば、取り出し電極の作製をより簡易に行うことが可能
となる。

【００３９】上記本発明にかかる半導体装置の製造方法
の第１、第３および第５の態様では、キャリア層となる
第１の金属層の上に剥離層を積層し、剥離層の上に配線
パターンとなる第２の金属層を積層する工程と、第２の
金属層の上にメッキにより第３の金属層を形成する工程
と、第３の金属層をエッチングして取り出し電極を形成
する工程と、第２の金属層をエッチングして配線パター
ンを形成する工程とを少なくとも有する方法によって、
配線パターンと取り出し電極とが形成されるのが好まし
い。この場合、フォトリソグラフィ等の化学エッチング
法により配線パターンを形成できるので、微細な配線パ
ターンを形成できる。

【００４０】更に、上記本発明にかかる半導体装置の製
造方法の第１、第３および第５の態様では、キャリア層
となる第１の金属層の上に剥離層を積層し、剥離層の上
に配線パターンとなる第２の金属層を積層する工程と、
第２の金属層における取り出し電極の形成が意図された
領域が露出するように、第２の金属層の上にメッキレジ
スト膜を形成する工程と、メッキレジスト膜から露出し
た第２の金属層上に取り出し電極となる第３の金属層を
メッキにより形成する工程と、メッキレジスト膜を剥離
する工程と、第２の金属層をエッチングして配線パター
ンを形成する工程とを少なくとも有する方法によって、
配線パターンと取り出し電極とが形成されているのも好
ましい。この場合、取り出し電極の形成にアディティブ
法を用いているため、より狭ピッチで取り出し電極を形
成できる。

【００４１】また、上記本発明にかかる半導体装置の製
造方法の第１、第３および第５の態様では、キャリア層
となる第１の金属層の上に剥離層を積層し、剥離層の上
に配線パターンとなる第２の金属層を積層する工程と、
第２の金属層における取り出し電極の形成が意図された
領域が露出するように、第２の金属層の上に第１のメッ
キレジスト膜を形成する工程と、第１のメッキレジスト
膜から露出した第２の金属層上に取り出し電極のパター
ンとなる第３の金属層をメッキにより形成する工程と、
第１のメッキレジスト膜を剥離する工程と、第２の金属
層上における配線パターンとなる領域と第３の金属層の
上面とが露出するように、第２のメッキレジスト膜を形
成する工程と、第２のメッキレジスト膜から露出した第
２の金属層と第３の金属層の上面とに、メッキにより、
第２の金属層と第３の金属層とを腐食するエッチング液
に対し化学的に安定な金属成分を有する金属材料で第４
の金属層を形成する工程と、第２のメッキレジスト膜を
剥離する工程と、第４の金属層をエッチングマスクとし
て第２の金属層をエッチングして、配線パターンを形成
する工程とを少なくとも有する方法によって、配線パタ
ーンと取り出し電極とが形成されているのも好ましい。
この場合、配線パターンおよび取り出し電極の表面を第
４の金属層で被覆するため、酸化防止や接続の低抵抗化
を図ることが出来る。

【００４２】更に、上記本発明にかかる半導体装置の製
造方法の第１、第３および第５の態様では、メッキ法、
蒸着法、スクリーン印刷法から選ばれる少なくとも一つ
の方法によって取り出し電極が形成されるの好ましい。
また、上記本発明にかかる半導体装置の製造方法の第５
〜第７の態様では、複数の半導体装置が、各半導体装置
を構成する構造体が別の半導体装置を構成する構造体と
絶縁層を共有した状態で、形成されており、半導体装置
ごとに分離する工程を有しているのが好ましい。この場
合、一度に多数の半導体装置を作製できるため、半導体
装置のコストの低下を図ることができる。

【００４３】

【発明の実施の形態】（実施の形態１）以下、本発明の
実施の形態１にかかる半導体装置およびその製造方法に
ついて、図１を参照しながら説明する。図１は本発明の
実施の形態１にかかる半導体装置を示す断面図である。
図２は、図１に示す半導体装置の製造方法の一例を工程
ごとに示す断面図である。図３〜図５は、図１に示す半
導体装置の配線パターンおよび取り出し電極を形成する
方法を示す断面図である。

【００４４】図１の例に示すように、本発明の実施の形
態１にかかる半導体装置１００は、配線パターン１０３
と、配線パターンに実装される第１の半導体チップ１０
１と、第２の半導体チップ１０２と、配線パターン１０
３と第２の半導体チップ１０２とを接続する取り出し電
極１０４と、絶縁層１０５とを少なくとも有している。

【００４５】第２の半導体チップ１０２は、第１の半導
体チップ１０１の背面側に、第１の半導体チップ１０１
に電極面を向けて設置されている。取り出し電極１０４
は、第１の半導体チップ１０１の周縁より外側に位置す
る配線パターン１０３上の部分から第２の半導体チップ
１０２に向けて突出し、第２の半導体チップ１０２に接
続されるように形成されている。絶縁層１０５は、第１
の半導体チップ１０１の全部および取り出し電極１０４
の一部が埋設されるように形成されている。

【００４６】本発明の半導体装置１００はこのような構
成を有しているため、積層時に上側となる第２の半導体
チップ１０２と配線パターン１０３との接続は、第２の
半導体チップ１０２を取り出し電極１０４にフリップチ
ップ実装することによって行うことができる。よって、
本発明の半導体装置１００においては、半導体チップの
周囲にワイヤーボンディング用のスペースを設けなくて
も良く、従来の半導体装置に比べて容易に小型化を図る
ことができる。更に第２の半導体チップ１０２と配線パ
ターン１０３との接続長を、ワイヤーボンディングを用
いる場合に比べて短くできるので、高速動作させる半導
体チップを用いる場合でもインダクタンス成分の影響を
小さくすることが可能となる。

【００４７】図１の例では、第１の半導体チップ１０１
と第２の半導体チップとはサイズが異なっている。第２
の半導体チップ１０２としては、電極面の面積が第１の
半導体チップ１０１の電極面の面積よりも大きい半導体
チップが用いられている。第２の半導体チップ１０２の
電極面には、複数の電極が電極面の外周に沿って配列さ
れている。なお、図１の例では、第１の半導体チップ１
０１の電極面にも複数の電極が電極面の外周に沿って配
列されているが、本発明においてはこれに限定されるも
のではない。第１の半導体チップ１０１の電極は電極面
にアレイ状に配列されていても良い。第２の半導体チッ
プ１０２の電極は、第２の半導体チップ１０２を第１の
半導体チップ１０１の背面側に配置したときに、第１の
半導体チップ１０１の周縁より外側に位置するように配
置されている。

【００４８】このため、第２の半導体チップ１０２の電
極と、配線パターン１０３上の入出力端子電極（図示せ
ず）とを対向させることができるので、第２の半導体チ
ップ１０２と配線パターンとの接続長を最も短くでき
る。よって、高速動作させる半導体チップを用いる場合
でもインダクタンス成分の影響も最も小さくすることが
可能となる。

【００４９】第１の半導体チップ１０１および第２の半
導体チップ１０２としては、回路形成面上に電極を有す
るものであれば特に限定されることなく用いることがで
き、例えば、トランジスタ、ＩＣ、ＬＳＩなどの半導体
素子が挙げられる。図１の例では、第１の半導体チップ
１０１と第２の半導体チップ１０２とは共に半導体ベア
チップである。

【００５０】第１の半導体チップ１０１の配線パターン
１０３への実装方式や、第２の半導体チップ１０２の取
り出し電極１０４への実装方式は、特に限定されるもの
ではない。但し、半導体チップが半導体ベアチップの場
合においては、図１の例に示すようにフリップチップ実
装方式による実装が好ましいものとして挙げられる。

【００５１】図１の例では、第１の半導体チップ１０１
の電極および第２の半導体チップ１０２の電極には金や
ハンダを主成分とする金属バンプ１０６が設けられてい
る。この金属バンプ１０６は導電性接着剤（図示せず）
を介して配線パターン１０３または取り出し電極１０４
に接続されている。このため第１の半導体チップ１０１
は導電性接着剤により配線パターン１０３に固定され
る。

【００５２】また、金属バンプ１０６の厚みは、ワイヤ
ーボンディングによってワイヤーが半導体チップから突
出する高さよりも小さく、本発明の半導体装置１００は
従来のワイヤーボンディングを用いた半導体装置に比べ
薄型化、低背化が測られている。導電性接着剤を用いた
場合は、ハンダによって接続する場合に比べ、低温で接
続を行うことができるため、半導体チップに与えられる
熱によるダメージを減少できる点で好ましいといえる。

【００５３】なお、第１の半導体チップ１０１と配線パ
ターン１０３との接続部分や、第２の半導体チップ１０
２と取り出し電極１０４との接続部分は、樹脂により封
止しておくのが好ましい態様である。樹脂による封止を
行えば、接続部分を機械的に補強できるため、その後の
工程において導電性接着剤による接続不良が生じるのを
抑制できるからである。このような樹脂としては、従来
よりフリップチップ実装において使用されているアンダ
ーフィル樹脂が利用できる。

【００５４】本実施の形態においては、この例に限定さ
れず、導電性接着剤の代わりに、導電性フィラーを分散
させた接着シート（ＡＣＦ）やペースト（ＡＣＰ）を用
いることもできる。ＡＣＦやＡＣＰを用いれば、第１の
半導体チップ１０１と配線パターン１０３との接続部分
をＡＣＦやＡＣＰによって封止できるので、接続部分を
別工程で樹脂によって封止する必要がないという利点が
ある。また、導電性接着剤を用いる場合に比べ、微細な
ピッチの電極に対応できる。

【００５５】更に、本発明においては、熱硬化性樹脂で
形成されたシート（ＮＣＦ）やペースト（ＮＣＰ）によ
って、半導体チップの電極に設けられた金属バンプを接
続対象となる配線パターン１０３または取り出し電極１
０４に固着する方法を用いることができる。具体的に
は、半導体チップと接続対象との間に熱硬化性樹脂で形
成されたシート（ＮＣＦ）やペースト（ＮＣＰ）を介在
させた状態で、金属バンプを接続対象に圧接し、このシ
ートやペーストを加熱収縮させることによって、行われ
る。ＮＣＦまたはＮＣＰを用いた場合においても、第１
の半導体チップ１０１と配線パターン１０３との接続部
分はＮＣＦやＮＣＰによって封止できるので、接続部分
を別工程で樹脂によって封止する必要がないという利点
がある。また、導電性接着剤を用いる場合に比べ低コス
トで接続できるという利点もある。

【００５６】配線パターン１０３は、導電性に優れ、回
路形成を容易に行い得るものであれば良く、特に限定さ
れるものではない。配線パターン１０３の形成材料や形
成方法については、後述の図２において説明する。配線
パターン１０３は配線基板の一方の面に設けられた態様
であっても良い。この配線基板としては、例えば内部に
二層以上の配線層が形成された多層配線板が挙げられ
る。配線基板には、配線パターン１０３が設けられてい
ない面に、外部と接続でき、且つ、配線基板内部で配線
パターン１０３と接続される外部接続端子が設けられて
いるのが好ましい。このように配線パターン１０３と接
続された外部接続端子が設けられていると、半導体装置
をＢＧＡ（ＢａｌｌＧｒｉｄＡｒｒａｙ）として使
用でき、リフロー等の設備を用いることで容易に外部の
基板に実装することできる。配線基板を用いる場合は、
配線パターンは、配線基板の一方の面上に形成されてい
ても良いし、その一面だけが露出するように配線基板に
埋設されていても良い。

【００５７】図１の例では、取り出し電極１０４は、配
線パターン１０３上の入出力端子電極（図示せず）から
上方向に突出するように形成されており、先端を除いて
絶縁層１０５に埋設されている。この取り出し電極１０
４により絶縁層１０５に埋設された配線パターン１０３
と第２の半導体チップ１０２とは、電気的に接続された
状態となる。更に、取り出し電極１０４は、配線パター
ン１０３と第２の半導体チップ１０２の電極とを最短距
離で接続しているため、上述したように高速動作させる
半導体チップを用いた場合のインダクタンス成分の影響
を小さくすることが可能となる。取り出し電極１０４の
形成材料や形成方法についても後述の図２において説明
する。

【００５８】次に、図１に示す本発明の実施の形態１に
かかる半導体装置の製造方法について図２を用いて説明
する。

【００５９】図２（ａ）の例に示すように、最初の工程
において、キャリア層２０７の上に配線パターン２０３
を形成し、第１の半導体チップ２０１が配線パターン２
０３にフリップチップ実装されたときに第１の半導体チ
ップ２０１の周縁の外側に位置する配線パターン２０３
上の部分に、上方に向けて突出する取り出し電極２０４
を形成して、転写パターン形成材が作製される。

【００６０】図２（ａ）の例では、キャリア層２０７上
には剥離層２０８が設けられており、配線パターン２０
３は剥離層２０８の上に形成されている。これは後の工
程でキャリア層２０７を絶縁層２０５から剥がし易くす
るためである。剥離層２０８は、絶縁層２０５からキャ
リア層２０７を剥がし易くするものであれば特に限定さ
れるものではない。具体的には、薄い有機層や金属メッ
キ層を剥離層２０８として用いることができる。なお、
剥離層２０８と配線パターン２０３との接着強度は、キ
ャリア層２０７を剥がす際に絶縁層２０５に固着されて
いる配線パターン２０３が引き剥がされてしまわない程
度とするのが好ましい。

【００６１】キャリア層２０７としては、例えば、銅
箔、アルミ箔等の金属箔を用いることができる。このう
ち、搬送性や剥離層との適度な接着強度を有する点か
ら、厚みが５０μｍ〜１００μｍの銅箔を用いるのが好
ましい。キャリア層に金属箔を用いる理由は、後の工程
で絶縁層２０９を形成したときに、配線パターン２０３
が絶縁層２０５を形成する際の樹脂の流動によって動く
のを抑制できるためである。

【００６２】配線パターン２０３の形成は、金属箔や導
電性樹脂組成物などの電気伝導性に優れた材料をパター
ン形状とすることによって、またパターン形状に形成さ
れたリードフレームを剥離層２０８に接着することによ
って行うことができる。

【００６３】具体的には、例えば金属箔を形成材料とし
て用いる場合は、予めパターン形状に形成された金属箔
をキャリア層２０７（剥離層２０８）の上に転写するこ
とによって、またはキャリア層２０７（剥離層２０８）
の上に金属箔を積層し、それをエッチングによってパタ
ーン形状に成形することによって、配線パターン２０３
を形成することが出来る。

【００６４】このようにキャリア層２０７を用いて配線
パターン２０３を形成すればエッチング等による微細な
配線パターンの作製が容易となり、取り扱いが容易とな
る点で好ましい。金属箔は特に銅箔であるのが、コスト
が低く、電気伝導性が優れている点から好ましい。な
お、配線パター２０３の形成方法については後述の図３
〜図５において詳述する。

【００６５】リードフレームを形成材料として用いる場
合は、予め金属板をエッチングや打ち抜き等によってパ
ターン形状に加工し、これをキャリア層２０７（剥離層
２０８）の上に接着することによって、配線パターン２
０３を形成することが出来る。リードフレームは電気抵
抗が低く、厚みのある金属材料で形成することができる
ので、この場合は配線パターン２０３に大電流を流すこ
とが可能となる。

【００６６】導電性樹脂組成物を形成材料として用いる
場合は、配線パターン２０３はスクリーン印刷法等によ
って形成することができる。この場合、導電性樹脂組成
物に含有させる導電性微粒子として、金粉、銀粉、銅粉
およびニッケル粉といった金属粉やカーボン粉等を用い
れば、配線パターンの低電気抵抗化を図れるので好まし
い。導電性樹脂組成物を構成する樹脂としては、エポキ
シ樹脂、フェノール樹脂、シアネート樹脂から選ばれる
少なくとも一つの熱硬化性樹脂を含む材料を用いるの
が、配線パターンの耐熱性の向上を図りうる点で好まし
い。

【００６７】取り出し電極２０４は、金、銀、銅、ニッ
ケル、スズ、鉛といった金属から選ばれる少なくとも一
つの金属材料およびこれらの合金材料を用いて、メッキ
法、蒸着法等を行うことによって形成できる。取り出し
電極２０４を形成する材料と配線パターン２０３を形成
する材料とが同一成分の金属であるならば、同一のエッ
チング液を用いることができるので作製が容易となる利
点がある。更に、取り出し電極２０４は、上述の配線パ
ターン２０３と同様に、導電性樹脂組成物を用いて形成
することもできる。この場合、取り出し電極２０４はス
クリーン印刷法等により形成することができる。この導
電性樹脂組成物としては、上述の配線パターンを形成す
るための導電性樹脂組成物を用いることができる。な
お、取り出し電極２０４の形成方法についても後述の図
３〜図５において詳述する。

【００６８】配線パターン２０３や取り出し電極２０４
の表面には、金、銀、ニッケル、スズ、鉛から選ばれる
少なくとも１種類を主成分とするメッキ液を用いたメッ
キ処理や、粗化処理を施しておくのが好ましい。メッキ
処理を施した場合は酸化防止、耐食性の向上、低抵抗化
を図ることができるからである。粗化処理を施した場合
は、絶縁層２０５と配線パターン２０３との間における
接着強度の向上を図ることができるからである。

【００６９】次の工程では、図２（ｂ）の例に示すよう
に、第１の半導体チップ２０１が配線パターン２０３上
にフリップチップ実装される。図２（ｂ）の例では、図
１の例で示したように、第１の半導体チップ２０１の電
極には金属バンプ２０６が形成されており、金属バンプ
２０６は導電性接着剤を介して配線パターン２０３に固
着されている。更に、この導電性接着剤を硬化させるた
め加熱が行われている。

【００７０】また、第１の半導体チップ２０１と配線パ
ターン２０３との間には、上述したように第１の半導体
チップ２０１と配線パターン２０３との接続部分を封止
するため、樹脂を注入するのが良い。また、上述したよ
うに導電性接着剤の代わりにＡＣＦやＡＣＰを用いるこ
とができ、更にＮＣＦ、ＮＣＰを用いて第１の半導体チ
ップ２０１を配線パターン２０３に実装しても良い。こ
の場合、第１の半導体チップ２０１と配線パターン２０
３との接続部分は、ＡＣＦ、ＡＣＰ、ＮＣＦまたはＮＣ
Ｐで封止される。

【００７１】次に図２（ｃ）〜（ｄ）の例に示すよう
に、キャリア層２０７の上に絶縁層２０５が形成され
る。図２（ｃ）、（ｄ）の例では、絶縁層２０５は剥離
層２０８の表面に形成されている。具体的には、最初に
図２（ｃ）の例に示すように、未硬化のシート状の絶縁
物２０９が、第１の半導体チップ２０１の上に位置合わ
せされて配置される。次に、図２（ｄ）に示すようにシ
ート状の絶縁物２０９を第１の半導体チップ２０１を実
装した配線パターン２０３に重ね合わせ、これを加熱・
加圧することにより、絶縁物２０９が硬化して絶縁層２
０５が形成される。配線パターン２０３、取り出し電極
２０４および第１の半導体チップ２０１は、硬化した絶
縁層２０５中に埋設された状態となり、絶縁層２０５に
強固に接着される。

【００７２】絶縁物２０９の形成材料、即ち絶縁層２０
５の形成材料としては、例えば、絶縁性樹脂や、絶縁性
樹脂と無機フィラーとの混合物等を用いることができ
る。後者の場合、絶縁性樹脂および無機フィラーの選択
によって、絶縁層２０５の熱伝導度、線熱膨張係数、誘
電率等の調整が可能となる。無機フィラーとしては、例
えば、アルミナ、マグネシア、窒化ホウ素、窒化アル
ミ、窒化珪素、シリカ等を利用することができる。この
ような無機フィラーを含有した材料で絶縁層２０５を形
成することにより、絶縁層２０５の熱伝導性や放熱性を
高めることができ、埋設された第１の半導体チップ２０
１から生じた熱をより効果的に放熱することができる。

【００７３】特に、無機フィラーとしてアルミナを用い
た場合は低コスト化を図ることができ、マグネシアを用
いた場合は絶縁層２０５の線熱膨張係数を大きくするこ
とができる。窒化ホウ素、窒化アルミ、窒化珪素を用い
た場合は、線熱膨張係数を低くすることができる。無機
フィラーとしてシリカを用いた場合は、絶縁物の誘電率
を小さくすることができるので、高周波用途に適した半
導体装置を作成できる。絶縁性樹脂としては、単独で用
いる場合と無機フィラーと混合する場合の両方におい
て、耐熱性の向上の点からはエポキシ樹脂、フェノール
樹脂、フッ素樹脂、シアネート樹脂などの熱硬化性樹脂
が挙げられる。絶縁層２０５の誘電率を低下させて高周
波特性の向上を図る点からは、ポリフェニレンオキシド
（ＰＰＯ）樹脂、ポリプロエチレン（ＰＰＥ）樹脂なら
びにそれらの樹脂を変成させた樹脂が挙げられる。

【００７４】絶縁物２０９のシート状への加工は、形成
材料が絶縁性樹脂と無機フィラーとの混合物であるなら
ば、無機フィラーと液状の絶縁性樹脂とを混合して、ま
たは無機フィラーに溶剤で低粘度化した絶縁性樹脂を混
合してペースト状の混合物を形成し、このペースト状の
混合物をドクターブレード法等によって、フィルム上に
均一の厚みで成形し、絶縁性樹脂の硬化温度以下で熱処
理することによって行うことができる。なお、熱処理を
行うのは、液状の絶縁性樹脂を用いる場合にあっては硬
化を少し進めることによって、また溶剤で低粘度化した
絶縁性樹脂を用いる場合にあっては溶剤を除去すること
によって、可撓性を有する未硬化状態を保持しつつ、粘
着性を失わせてフィルムからの剥離を容易にするためで
ある。

【００７５】絶縁物２０９の加熱・加圧は、最初に熱硬
化性樹脂が硬化しない温度で加熱加圧し、その後さらに
加熱して熱硬化性樹脂を硬化させることにより行えば、
絶縁層２０５による封止と絶縁層２０５の硬化をさらに
確実に行うことができる。

【００７６】本発明において絶縁層２０５の形成方法
は、図２（ｃ）および（ｄ）に示された方法に限定され
るものではない。例えば、シート状の絶縁物２０９を用
いずに、絶縁性樹脂ならびに絶縁性樹脂と無機フィラー
との混合物等を粉末状やペレット状に加工して、これを
加熱して溶解し、溶解したものを成型金型中に注入する
ことにより絶縁層２０５を形成することもできる。成型
金型中に注入する方法としては、例えばトランスファー
成型や射出成型等による方法を利用できる。このような
シート状の絶縁物２０９を用いない方法は、特に絶縁性
樹脂が熱硬化性樹脂を含まない場合に有効である。

【００７７】次に、図２（ｅ）の例に示すように、剥離
層２０８とキャリア層とが剥離される。これにより、配
線パターン２０３と、第１の半導体チップ２０１と、取
り出し電極２０４と、第１の半導体チップ２０１および
取り出し電極２０４を埋設する絶縁層２０５とからなる
構造体を得ることができる。この構造体において厚みは
略均一である。

【００７８】更に次の工程で、図２（ｆ）の例に示すよ
うに、取り出し電極２０４の先端に第２の半導体チップ
２０２がフリップチップ実装され、図１で示した半導体
装置が完成する。図２（ｆ）の例では、取り出し電極２
０４先端は絶縁層２０５から露出しており、第２の半導
体チップ２０２はこの露出した部分にフリップチップ実
装されている。第２の半導体チップ２０２の電極にも金
属バンプ２０６が設けられており、図２（ｂ）に示した
第１の半導体チップ２０１と配線パターン２０３との接
続と同様にして、第２の半導体チップ２０２は配線パタ
ーン２０３に実装される。第２の半導体チップ２０２と
取り出し電極２０４との接続部分も樹脂によって封止さ
れているのが好ましい態様である。

【００７９】次に、図３〜図５を用いて配線パターンと
取り出し電極との形成方法について説明する。図３〜図
５には、それぞれ工程が異なる配線パターンと取り出し
電極との形成方法が示されている。図３〜図５に示す形
成方法により、図２（ａ）に示された転写パターン形成
材が形成される。なお、図３〜図５において用いられる
材料は、特に説明の無い限り、図１および図２の説明で
述べたものである。

【００８０】最初に図３の例について説明する。図３
（ａ）に示すように、最初の工程において、キャリア層
３０１となる第１の金属層の上に剥離層３０２を積層
し、剥離層３０２の上に配線パターン３０３となる第２
の金属層３１３を積層する。剥離層３０２としては上述
したように薄い有機層や金属メッキ層などが用いられ
る。第２の金属層３１３の形成は、例えば剥離層３０２
の上に金属箔を接着したり、メッキにより金属層を形成
することによって行うことができる。

【００８１】次に、図３（ｂ）に示すように、第２の金
属層３１３の上にメッキにより第３の金属層３１４を形
成する。更に図３（ｃ）〜（ｅ）に示すように、第３の
金属層３１４をエッチングして取り出し電極３０４を形
成する。具体的には図３（ｃ）に示すように、第３の金
属層３１４の上に取り出し電極のパターン形状に合わせ
てエッチングレジスト膜３０５を形成する。エッチング
レジスト膜３０５の形成は、例えばドライフィルムレジ
ストを積層して紫外露光を行い、これを硬化させて行う
ことができる。さらに、図３（ｄ）に示すように、化学
的エッチングにより、取り出し電極３０４となる部分以
外の第３の金属層３１４を除去することにより、取り出
し電極３０４が形成される。その後、図３（ｅ）に示す
ようにエッチングレジスト膜３０５が除去される。

【００８２】次に、図３（ｆ）〜（ｈ）に示すように、
第２の金属層３１３をエッチングして配線パターン３０
３を形成することによって、図２（ａ）に示した転写パ
ターン形成材が得られる。具体的には、図３（ｆ）に示
すように、第２の金属層３１３上に配線パターン３０３
のパターン形状に合わせてエッチングレジスト膜３０６
を形成する。さらに、図３（ｇ）に示すように、化学的
エッチングにより配線パターン３０３となる部分以外の
第２の金属層３１３を除去することにより、配線パター
ン３０３が形成される。この後、図３（ｈ）に示すよう
に、エッチングレジスト膜３０６が除去され、図２
（ａ）に示した転写パターン形成材が得られる。

【００８３】このように図３に示す形成方法によれば、
フォトリソグラフィ等の化学エッチング法により配線パ
ターンを形成することができるため、微細な配線パター
ン３０３を形成できるという利点がある。

【００８４】次に図４の例について説明する。最初に図
４（ａ）に示すように、キャリア層３０１となる第１の
金属層の上に剥離層３０２を積層し、剥離層３０２の上
に配線パターン３０３となる第２の金属層３１３を積層
する。この工程は図３（ａ）で示した工程と同様であ
る。

【００８５】次に、図４（ｂ）に示すように、第２の金
属層３１３における取り出し電極３０４の形成が意図さ
れた領域が露出するように、第２の金属層３１３の上に
メッキレジスト膜３０７を形成する。更に図４（ｃ）に
示すように、メッキレジスト膜３０７から露出した第２
の金属層３１３上に、取り出し電極となる第３の金属層
３１４をメッキによりを形成する。なお、図３の例と異
なり、この第３の金属層３１４は既に取り出し電極３０
４の形状に形成されている。その後、図４（ｄ）に示す
ように、メッキレジスト膜３０７を剥離する。

【００８６】更に、図４（ｅ）〜（ｇ）に示すように、
第２の金属層３１３をエッチングして配線パターン３０
３を形成することによって、図３の例と同様に、図２
（ａ）に示した転写パターン形成材が得られる。なお、
図４（ｅ）〜（ｇ）に示す工程は、図３（ｆ）〜（ｈ）
で示した工程と同様である。このように図４に示す形成
方法においては、取り出し電極３０４の形成はアディテ
ィブ法で行われるため、取り出し電極３０４の狭ピッチ
化を図ることができる。

【００８７】次に、図５の例について説明する。最初に
図５（ａ）に示すように、キャリア層３０１となる第１
の金属層の上に剥離層３０２を積層し、剥離層３０２の
上に配線パターン３０３となる第２の金属層３１３を積
層する。この工程は図３（ａ）で示した工程と同様であ
る。

【００８８】次に、図５（ｂ）に示すように、第２の金
属層３１３における取り出し電極３０４の形成が意図さ
れた領域が露出するように、第２の金属層３１３の上に
第１のメッキレジスト膜３０９を形成する。この工程は
図４（ｂ）で示した工程と同様であり、第1のメッキジ
スト膜３０９は図４（ｂ）で示したメッキレジスト膜３
０７と同様のものである。

【００８９】更に、図５（ｃ）に示すように、第１のメ
ッキレジスト膜３０９から露出した第２の金属層３１３
上に、取り出し電極３０４となる第３の金属層３１４を
メッキにより形成する。この工程は図４（ｃ）で示した
工程と同様である。その後、図５（ｄ）に示すように、
第１のメッキレジスト膜３０９を剥離する。

【００９０】次に、図５（ｅ）に示すように、第２の金
属層３１３上における配線パターン３０３となる領域と
第３の金属層３１４の上面とが露出するように、第２の
メッキレジスト膜３１０を形成する。

【００９１】更に図５（ｆ）に示すように、第２のメッ
キレジスト膜３１０から露出した第２の金属層３１３と
第３の金属層３１４の上面とに、メッキにより、第４の
金属層３０８を形成する。このとき、第４の金属層３０
８の構成材料としては、第２の金属層３１３と第３の金
属層３１４とを腐食するエッチング液に対し化学的に安
定な金属成分を有する金属材料を用いる。その後、図５
（ｇ）に示すように第２のメッキレジスト膜３１０を剥
離する。最後に、図５（ｈ）に示すように、第４の金属
層３０８をエッチングマスクとして第２の金属層３１３
をエッチングして、配線パターン３０３を形成すること
によって、図３の例と同様に、図２（ａ）に示した転写
パターン形成材が得られる。

【００９２】このように図５に示す形成方法によれば、
配線パターン３０３および取り出し電極３０４の上面に
金属層を設けることができるため、酸化防止や低抵抗な
接続が可能となる。

【００９３】（実施の形態２）本発明の実施の形態２に
かかる半導体装置およびその製造方法について図６を参
照しながら説明する。図６は本発明の実施の形態２にか
かる半導体装置およびその製造方法の一例を示す断面図
であり、工程ごとに示している。なお、特に説明の無い
限り、本実施の形態で用いられている材料は実施の形態
１で用いられたものと同様であり、同じ呼称の構成部材
は実施の形態１で示したものと同様の機能を持つ。

【００９４】最初に図６（ａ）に示すように、キャリア
層４０７上に剥離層４０８を介して形成された配線パタ
ーン４０３の上に、取り出し電極４０４を形成し、金属
バンプ４０６を介して第１の半導体チップ４０１をフリ
ップチップ実装し、第１の半導体チップ４０１、配線パ
ターン４０３および取り出し電極４０４を埋設する絶縁
層４０５をキャリア層４０７（剥離層４０８）の上に形
成する。具体的には図２（ａ）〜（ｄ）に示した工程に
従って行えば良い。但し、図４（ａ）の例では、取り出
し電極４０４は全部が絶縁層４０５に埋設されている。
取り出し電極４０４における第２の半導体チップ４０２
との接続部分は後の工程で絶縁層４０５から露出させ
る。

【００９５】次に、図６（ｂ）に示すように、取り出し
電極４０４の先端に第２の半導体チップ４０２をフリッ
プチップ実装する前に、絶縁層４０５の上面側から絶縁
層４０５と第１の半導体チップ４０１とに除去加工を行
ってこれらの厚みを小さくして、取り出し電極４０４の
先端を絶縁層４０５から露出させる。なお、このとき取
り出し電極４０４の先端の一部に対しても同時に除去加
工を行ってもよい。これにより、第１の半導体チッププ
４０１の背面と絶縁層４０５の上面とは同一面となり、
第１の半導体チップ４０１の背面は絶縁層４０５から露
出した状態になる。このような除去加工としては、例え
ば、研磨、切削、切断等の方法が挙げられる。

【００９６】このように、本実施の形態にかかる半導体
装置の製造方法においては、フリップチップ実装された
第１の半導体チップ４０１を絶縁層４０５で封止した後
に、研磨等の除去作業が行われるため、半導体装置の薄
型化を行う際に半導体チップに加わる機械的衝撃を抑制
することができる。

【００９７】次に、図６（ｃ）に示すように、キャリア
層４０７と剥離層４０８とを剥離する。これにより、配
線パターン４０３と、第１の半導体チップ４０１と、取
り出し電極４０４と、第１の半導体チップ４０１および
取り出し電極４０４を埋設する絶縁層４０５とからなる
構造体を得ることができる。なお、本実施の形態におい
ては、キャリア層４０７および剥離層４０８の剥離は、
第１の半導体チップ４０１と絶縁層４０５の一部を研
磨、切削、切断等によって除去する工程の前後どちらで
行っても良い。但し、該工程の後に除去すれば、配線パ
ターン４０３の汚染の抑制を図ることができるので好ま
しい態様となる。

【００９８】最後に図６（ｄ）に示すように、取り出し
電極４０４の露出された先端に、第２の半導体チップ４
０２をフリップチップ実装して、本実施の形態にかかる
半導体装置を得ることができる。なお、この場合の実装
も、図２（ｂ）において第１の半導体チップ２０１を配
線パターン２０３に実装したときと同様にして行うこと
ができる。この実装においても、少なくとも第２の半導
体チップ４０２と取り出し電極４０４の露出した先端と
の間には封止のための樹脂を注入するのが好ましい。

【００９９】（実施の形態３）本発明の実施の形態３に
かかる半導体装置およびその製造方法について図７を参
照しながら説明する。図７は本発明の実施の形態３にか
かる半導体装置およびその製造方法の一例を示す断面図
であり、工程ごとに示している。なお、図７に示す半導
体装置は図１に示す半導体装置と構造的には同一のもの
であるが、製造方法の点で異なっている。また、特に説
明の無い限り、本実施の形態で用いられている材料は実
施の形態１で用いられたものと同様であり、同じ呼称の
構成部材は実施の形態１で示したものと同様の機能を持
つ。

【０１００】図７（ａ）に示すように、最初の工程にお
いて、キャリア層５０７の上に配線パターン５０３を形
成し、配線パターン５０３上に第１の半導体チップ５０
１をフリップチップ実装し、第１の半導体チップ５０１
の全部が埋設されるようにキャリア層５０７の上に絶縁
層５０５を形成する。本実施の形態では、実施の形態１
と異なり、取り出し電極５０４の形成は絶縁層５０５の
形成の後に行われる。

【０１０１】なお、同図（ａ）の例では、キャリア層５
０７の上には剥離層５０８が、キャリア層５０７を後で
剥離し易いように設けられており、配線パターン５０３
は剥離層５０８の表面に形成されている。絶縁層５０５
は第１の半導体チップ５０１の一部のみが埋設されるよ
うに、例えば第１の半導体チップ５０１の背面が露出さ
れるように形成しても良い。第１の半導体チップ５０１
の電極には金属バンプ５０６が形成されており、第１の
半導体チップ５０１は図２の例と同様にしてフリップチ
ップ実装されている。

【０１０２】次に、図７（ｂ）に示すように、第２の半
導体チップ５０２を設置したときに第２の半導体チップ
５０２の電極と対向する絶縁層５０５上の位置から、少
なくとも配線パターン５０３が露出するまで、絶縁層５
０５に孔５０９を形成する。孔５０９は、孔内部に導電
性材料を充填したときに、充填された導電性材料と配線
パターン５０３とが電気的に接続されるように形成され
ていれば良い。よって、孔５０９は配線パターン５０３
を貫通するように形成されていても良い。なお、孔５０
９が配線パターン５０３を貫通するようにする場合は、
キャリア層５０７および剥離層５０８は予め剥離してお
くのが好ましい。

【０１０３】孔５０９を形成する方法としては、例え
ば、レーザ加工が好ましい方法として挙げられる。レー
ザ加工によれば、微細なピッチで孔５０９を形成するこ
とができ、削り屑が発生しないという利点がある。レー
ザ加工に用いるレーザは特に限定されないが、例えば、
配線パターン５０３を貫通しないように孔５０９を形成
するのであれば、炭酸ガスレーザを用いるのが好まし
い。配線パターン５０３を貫通するように孔５０９を形
成するのであればエキシマレーザを用いるのが好まし
い。このようなレーザを用いることにより加工が容易と
なる。

【０１０４】更に、図７（ｃ）に示すように、形成され
た孔５０９に導電性材料を充填して第２の半導体チップ
５０２と配線パターン５０３とを接続する取り出し電極
５０４を形成する。導電性材料としては、金、銀、銅、
ニッケル、スズ、鉛といった金属材料やこれらの合金材
料、導電性樹脂組成物等が挙げられる。導電性材料の充
填方法としては、導電性材料として金属材料や合金材料
を用いるのであれば、メッキ法が挙げられる。導電性樹
脂樹脂組成物を用いるのであれば、スクリーン印刷法が
挙げられる。スクリーン印刷によるときは充填後に加熱
を行って導電性樹脂組成物を硬化させる必要がある。

【０１０５】次に、図７（ｄ）に示すように、キャリア
層５０７と剥離層５０８とを剥離する。この工程によ
り、配線パターン５０３と、第１の半導体チップ５０１
と、取り出し電極５０４と、第１の半導体チップ５０１
および取り出し電極５０４を埋設する絶縁層５０５とか
らなる構造体を得ることができる。

【０１０６】最後に図７（ｅ）に示すように、取り出し
電極５０４の先端に第２の半導体チップ５０２をフリッ
プチップ実装して、本実施の形態にかかる半導体装置を
得ることができる。

【０１０７】なお、本実施の形態においても、実施の形
態２と同様に、図７（ｃ）に示す取り出し電極５０４を
形成する工程の後であって、図７（ｅ）に示す第２の半
導体チップ５０２をフリップチップ実装する前に、絶縁
層５０５の上面側から絶縁層５０５と第１の半導体チッ
プ５０１とに除去加工を行ってこれらの厚みを小さくす
ることができる。なお、この場合は、取り出し電極５０
４の先端の一部に対しても同時に除去加工を行う。

【０１０８】（実施の形態４）本発明の実施の形態４に
かかる半導体装置およびその製造方法について図８を参
照しながら説明する。図８は本発明の実施の形態４にか
かる半導体装置およびその製造方法の一例を示す断面図
であり、工程ごとに示している。特に説明の無い限り、
本実施の形態で用いられている材料は実施の形態１で用
いられたものと同様であり、同じ呼称の構成部材は実施
の形態１で示したものと同様の機能を持つ。

【０１０９】図８（ａ）の例に示すように、最初の工程
では、キャリア層６０７の上に配線パターン３を形成
し、第１の半導体チップ６０１が配線パターン６０３に
フリップチップ実装されたときに第１の半導体チップ６
０１の周縁の外側に位置する配線パターン６０３上の部
分に、上方に向けて突出する取り出し電極６０４を形成
する。この工程は図２（ａ）と同様に行われており、キ
ャリア層６０７の上には剥離層６０８が設けられてい
る。また、配線パターン６０３と取り出し電極６０４は
図３〜図５に示すいずれかの方法によって形成されてい
る。

【０１１０】また、図８（ｂ）に示すように、図８
（ａ）に示す工程と平行して、第１の半導体チップ６０
１の背面と第２の半導体チップ６０２の電極面とを、第
２の半導体チップ６０２の電極が露出するように接着す
る。接着方法は特に限定されるものではなく、例えば接
着ペーストのポッティングによる接着方法や、熱圧着シ
ートを用いた接着方法等が挙げられる。図８（ｂ）の例
では熱圧着シート６１０が用いられている。このように
第１の半導体チップ６０１と第２の半導体チップ６０２
とを実装前に予め接着しておけば、実装時の取り扱いが
容易となり、半導体装置の機械的強度の向上を図ること
ができる。

【０１１１】次に、図８（ｃ）に示すように、第１の半
導体チップ６０１を配線パターン６０３上に、第２の半
導体チップ６０２を取り出し電極６０４の先端にそれぞ
れフリップチップ実装する。図８（ｃ）の例では、フリ
ップチップ実装は、実施の形態１と同様に、第１の半導
体チップ６０１の電極および第２の半導体チップ６０２
の電極に金属バンプ６０６を設け、導電性接着剤を介し
て行われている。なお、本実施の形態においても、実施
の形態１と同様に、導電性接着剤の代わりにＡＣＦやＡ
ＣＰ、更にはＮＣＦまたはＮＣＰを用いることもでき
る。

【０１１２】本実施の形態においても実施の形態１と同
様に、第１の半導体チップ６０１と配線パターン６０３
との接続部分や、第２の半導体チップ６０２と取り出し
電極６０４との接続部分を、樹脂により封止しておくこ
ともできる。このような樹脂による封止を行えば、後の
工程で第１の半導体チップ６０１および第２の半導体チ
ップ６０２を絶縁層６０５に埋設する際に、これら半導
体チップに与えられるダメージを少なくすることができ
る。更に埋設時の圧力によるこれら半導体チップの位置
ズレの抑制を図ることもできる。また、第１の半導体チ
ップ６０１と第２の半導体チップ６０２とが接着されて
いるため、樹脂の硬化収縮により、第２の半導体チップ
６０２の電極に形成された金属バンプ６０６と取り出し
電極６０４との接続をより強固とできる。

【０１１３】次に、図８（ｄ）〜（ｅ）に示すように、
キャリア層６０７の上に絶縁層６０５を形成する。具体
的には、図８（ｄ）に示すように、未硬化のシート状の
絶縁物６０９を位置合わせし、図８（ｅ）に示すよう
に、これを加熱・加圧して絶縁層６０５を形成する。図
８（ｄ）〜（ｅ）の例では、絶縁層６０５は剥離層６０
８の表面に形成されている。また、絶縁層６０５は、第
１の半導体チップ６０１、第２の半導体チップ６０２、
配線パターン６０３および取り出し電極６０４の全部が
埋設されるように形成されている。なお、図８（ｄ）〜
（ｅ）に示す工程は、図２（ｃ）〜（ｄ）で示した工程
と同様にして行われている。よって、図２（ｃ）〜
（ｄ）で示した形成材料や、加熱・加圧方法を用いるこ
とができる。

【０１１４】最後に、図８（ｆ）に示すように、キャリ
ア層６０７と剥離層６０８とを剥離して、本実施の形態
にかかる半導体装置を得ることができる。本実施の形態
で示す半導体装置は、第1の半導体チップ６０１と第２
の半導体チップ６０２とが接着されている点で、実施の
形態１〜３で示した半導体装置と異なっている。

【０１１５】（実施の形態５）本発明の実施の形態５に
かかる半導体装置およびその製造方法について図９〜１
０を参照しながら説明する。図９は、本発明の実施の形
態５にかかる半導体装置の製造方法における前半の工程
を示す断面図である。図１０は、本発明の実施の形態５
にかかる半導体装置およびその製造方法における後半の
工程を示す断面図である。特に説明の無い限り、本実施
の形態で用いられている材料は実施の形態１で用いられ
たものと同様であり、同じ呼称の構成部材は実施の形態
１で示したものと同様の機能を持つ。

【０１１６】最初に、図９（ａ）に示すように、配線基
板７０７の上に複数の配線パターン７０３を形成する。
配線パターン７０３の形成は実施の形態１と同様にして
行うことができる。配線基板７０７は、実施の形態１〜
４におけるキャリア層としての役目を果たすものであ
り、内部に２層以上の内部配線（図示せず）を有してい
る。配線基板７０７における配線パターン７０３が形成
されていない面（裏面）には、接続パッド７０８が形成
されており、半導体チップの外部取り出し電極として機
能する。配線パターン７０３と内部配線との間および内
部配線と接続パッド７０８の間は、メッキスルーホール
やインナービアホールによって接続されている。なお、
本実施の形態においては、配線パターン７０３と接続パ
ッド７０８とが内部配線を介することなく直接接続され
た態様であっても良い。接続パッド７０８の配列は限定
されるものではなく、マトリクス状に配列した場合はパ
ッド数（入出力端子数）の増加を図ることができる。

【０１１７】次に、図９（ｂ）に示すように、第１の半
導体チップ７０１が配線パターン７０３にフリップチッ
プ実装されたときに第１の半導体チップ７０１の周縁の
外側に位置する配線パターン７０３上の部分に、上方に
向けて突出する取り出し電極７０４を形成する。取り出
し電極７０４には、後の工程で、第２の半導体チップ７
０２がフリップチップ実装される。取り出し電極７０４
の先端は第２の半導体チップ７０２の電極と対向してい
る。取り出し電極７０４は、実施の形態１で示した方法
によって、同様の形成材料を用いて形成できる。

【０１１８】次に、図９（ｃ）に示すように、各配線パ
ターン７０３上に第１の半導体チップ７０１を金属バン
プ７０６を介してフリップチップ実装する。このフリッ
プチップ実装は実施の形態１と同様にして行うことがで
きる。

【０１１９】その後、図９（ｄ）に示すように、配線基
板７０７の上に、全ての第１の半導体チップ７０１、配
線パターン７０３および取り出し電極７０４を埋設する
ように絶縁層７０５を形成する。絶縁層７０５は、図２
（ｃ）〜（ｄ）で示した工程と同様に、未硬化のシート
状の絶縁物を位置合わせし、これを加熱・加圧して形成
することができる。このため、図２（ｃ）〜（ｄ）で示
した形成材料や、加熱・加圧方法を用いることができ
る。

【０１２０】次に、図１０（e）に示すように、絶縁層
７０５の上面側から絶縁層７０５と各第１の半導体チッ
プ７０１とに除去加工を行ってこれらの厚みを小さくし
て、取り出し電極７０４の先端を絶縁層７０５から露出
させる。なお、このとき取り出し電極７０４の先端の一
部に対しても同時に除去加工を行ってもよい。これによ
り、各第１の半導体チッププ７０１の背面と絶縁層７０
５の上面とは同一面となり、第１の半導体チップ７０１
の背面は絶縁層７０５から露出した状態になる。これに
より、図６（ｃ）に示された構造体と同様の構造体が絶
縁層７０５を共有した状態で複数個形成される。各構造
体はそれぞれ別の半導体装置を構成するものである。こ
の工程は図６（ｂ）で示した工程と同様の工程であり、
このような除去加工としても、例えば、研磨、切削、切
断等の方法が挙げられる。

【０１２１】更に、図１０（ｆ）に示すように、各取り
出し電極７０４の上面に第２の半導体チップ７０２をフ
リップチップ実装して、絶縁層７０５を共有した状態の
複数の半導体装置を得ることができる。このフリップチ
ップ実装も実施の形態１と同様にして行うことができ
る。従って、少なくとも第２の半導体チップ７０２と取
り出し電極７０４との間には、封止のため樹脂を注入す
るのが好ましい。

【０１２２】次に、図１０（ｇ）に示すように、配線板
７０１の裏面に設けられた各接続パッド７０８の表面に
実装用の外部接続端子としてのハンダボール７０９を形
成する。なお、本実施の形態において外部接続端子はハ
ンダボールに限定されず、ハンダボールの代わりに電極
パッド７０８の周辺に配置されるリードを用いることも
できる。このように配線パターン７０３と接続された外
部接続端子が設けられていると、半導体装置をＢＧＡ
（ＢａｌｌＧｒｉｄＡｒｒａｙ）として使用でき、
リフロー等の設備を用いることで容易に外部の基板に実
装することできる。

【０１２３】最後に、図１０（ｈ）に示すように、絶縁
層７０５を共有した状態の複数の半導体装置を、半導体
装置ごとに分離する。分離は、例えば、金型による打ち
抜きやレーザによる切断等によって行うことができる。
なお、分割は、ハンダボール７０９の形成前であっても
良い。このように本実施の形態により半導体装置を作製
すれば、安価に一度に多数の半導体装置を得ることがで
きる。

【０１２４】（実施の形態６）本発明の実施の形態６に
かかる半導体装置およびその製造方法について図１１を
参照しながら説明する。図１１は、本発明の実施の形態
６にかかる半導体装置およびその製造方法の一例を示す
断面図であり、工程ごとに示している。特に説明の無い
限り、本実施の形態で用いられている材料は実施の形態
１で用いられたものと同様であり、同じ呼称の構成部材
は実施の形態１で示したものと同様の機能を持つ。

【０１２５】最初の工程では、図１１（ａ）に示すよう
に、金属層９０７の上に第１の半導体チップ９０１をフ
リップチップ実装する。金属層９０７は、後の工程で配
線パターン９０３へと加工される。金属層９０７は配線
パターン９０３へと加工できるものであれば特に限定さ
れるものではない。金属層９０７としては、例えば金属
箔を用いることができ、特に銅箔を用いるのが好まし
い。銅箔はコストが低く、電気伝導性も高いためであ
る。図１１（ａ）の例では、第１の半導体チップ９０１
は金属バンプ９０６を介して金属箔９０７へフリップチ
ップ実装されている。第１の半導体チップ９０１の実装
は、実施の形態１と同様にして行うことができる。

【０１２６】次に図１１（ｂ）に示すように、第１の半
導体チップ９０１が埋設されるように金属層９０７の上
に絶縁層９０５を形成する。図１１（ｂ）の例では、実
施の形態１で示した図２（ｃ）〜（ｄ）と同様に、未硬
化のシート状の絶縁物を位置合わせし、これを加熱加圧
することにより形成されている。

【０１２７】次に、図１１（ｃ）に示すように、第１の
半導体チップ９０１と金属層９０７との接続部分が除去
されてしまわないように、金属層９０７をエッチングし
て配線パターン９０３を形成する。

【０１２８】更に、図１１（ｄ）に示すように、第２の
半導体チップ９０２を設置したときに、第２の半導体チ
ップ９０２の電極と対向する絶縁層９０５上の位置か
ら、少なくとも配線パターン９０３が露出するまで、絶
縁層９０５に孔９０８を形成する。図１１（ｄ）の例で
は、孔９０８の形成は実施の形態３で示した図７（ｂ）
と同様にして行われている。孔９０８は、図７（ｂ）の
例と同様に配線パターン９０３を貫通するように形成さ
れたものであっても良い。

【０１２９】その後、図１１（ｅ）に示すように、形成
された孔９０８に導電性材料を充填して第２の半導体チ
ップ９０２と配線パターン９０３とを接続する取り出し
電極９０４を形成する。導電性材料としては、実施の形
態３で述べた金属材料、合金材料、導電性樹脂組成物等
を用いることができる。この工程により、配線パターン
９０３と、第１の半導体チップ９０１と、取り出し電極
９０４と、第１の半導体チップ９０１および取り出し電
極９０４を埋設する絶縁層９０５とからなる構造体を得
ることができる。

【０１３０】最後に図１１（ｆ）に示すように、取り出
し電極９０４の先端に第２の半導体チップ９０２をフリ
ップチップ実装して、本実施の形態にかかる半導体装置
を得ることができる。第２の半導体チップ９０２も金属
バンプ９０６を介して取り出し電極９０４にフリップチ
ップ実装されている。

【０１３１】なお、本実施の形態においても、実施の形
態２と同様に、図１１（ｅ）に示す取り出し電極９０４
を形成する工程の後であって、図１１（ｆ）に示す第２
の半導体チップ９０２をフリップチップ実装する前に、
絶縁層９０５の上面側から絶縁層９０５と第１の半導体
チップ９０１とに除去加工を行ってこれらの厚みを小さ
くすることができる。この場合は、取り出し電極９０４
の先端の一部に対しても同時に除去加工を行う。

【０１３２】（実施の形態７）本発明の実施の形態７に
かかる半導体装置およびその製造方法について図１２を
参照しながら説明する。図１２は、本発明の実施の形態
７にかかる半導体装置およびその製造方法の一例を示す
断面図であり、工程ごとに示している。特に説明の無い
限り、本実施の形態で用いられている材料は実施の形態
１で用いられたものと同様であり、同じ呼称の構成部材
は実施の形態１で示したものと同様の機能を持つ。

【０１３３】最初に、図１２（ａ）の例に示すように、
複数の構造体（８００、８１０、８２０）を用意する。
各構造体（８００、８１０、８２０）は、配線パターン
（８０３、８１３、８２３）と、配線パターン上に実装
される半導体チップ（８０１、８１１、８２１）と、半
導体チップ（８０１、８１１、８２１）の一部または全
部を埋設する絶縁層（８０５、８１５、８２５）とを少
なくとも有している。各構造体のうち構造体８２０が最
上層、構造体８１０が中間層、構造体８０１が最下層と
なる。また、図１２の例から分かるように、上層に位置
する構造体の半導体チップの電極面の面積は、それより
下層に位置する構造体の半導体チップの電極面の面積よ
りも大きくなっている。

【０１３４】最上層となる構造体８２０以外の各構造体
（８００、８１０）は、更に、半導体チップ（８０１、
８１０）の周縁より外側に位置する配線パターン（８０
３、８１３）上の部分から上方向に突出し、且つ、一部
が絶縁層（８０５、８１５）から露出する取り出し電極
（８０４、８１４）を有している。後の工程において、
取り出し電極８０４は絶縁層８０５から露出した部分で
上層に位置する構造体８１０の配線パターン８１３と接
続される。取り出し電極８１４は絶縁層８１５から露出
した部分で上層に位置する構造体８２０の配線パターン
８２３と接続される。

【０１３５】構造体８００および構造体８１０は図６
（ｃ）で示したものと同様のものであり、図６（ａ）〜
（ｃ）に示した工程を用いて形成することができる。但
し、本実施の形態において構造体８００および構造体８
１０は、図２（ａ）〜（ｅ）に示す工程や、図７（ａ）
〜（ｄ）に示す工程によって形成されたものであっても
良い。また、図２（ａ）〜（ｅ）に示す工程や図７
（ａ）〜（ｄ）に示す工程と、絶縁層（８０５、８１
５）の上面側から絶縁層（８０５、８１５）と半導体チ
ップ（８０１、８１１）とに除去加工を行ってこれらの
厚みを小さくする工程とで形成されたものであっても良
い。更に構造体８００および構造体８１０として、図１
１（ｅ）で示した他の半導体装置を構成する構造体と絶
縁層を共有した構造体を用いることもできる。この場合
は積層後に半導体装置ごとに分離する必要がある。

【０１３６】なお、図１２の例では、構造体８００およ
び構造体８１０において半導体チップ（８０１、８０
２）の背面は絶縁層（８０５、８１５）から露出してい
るが、本実施の形態においては取り出し電極（８０４、
８１４）のみが絶縁層（８０５、８１５）から露出して
いれば良く、半導体チップ（８０１、８０２）の背面は
絶縁層（８０５、８１５）に埋設されていても良い。

【０１３７】最上層に位置する構造体８２０は、取り出
し電極を形成しない以外は構造体（８００、８１０）と
同様にして形成できる。例えば、図６（ａ）〜（ｃ）に
示した工程に準じて、キャリア層（図示せず）の上に配
線パターン８２３を形成し、半導体チップ８２１を配線
パターン８２３上にフリップチップ実装し、半導体チッ
プ８２１が埋設されるようにキャリア層の上に絶縁層８
２５を形成し、絶縁層８２５の上面側から絶縁層８２５
と半導体チップ８２１とに除去加工を行ってこれらの厚
みを小さくし、キャリア層を剥離して形成できる。

【０１３８】また、構造体８２０として、図１１（ｅ）
で示した他の半導体装置を構成する構造体と絶縁層を共
有した構造体を用いることもできる。なお、本実施の形
態においては最上層に位置する構造体８２０にも取り出
し電極を形成しても良い。構造体８２０に取り出し電極
を形成した場合は、後で必要に応じて更に多層化するこ
とが可能となる。

【０１３９】次に、図１２（ｂ）に示すように、各構造
体（８００、８１０、８２０）の半導体チップ（８０
１、８１１、８２１）の電極面を同一方向に向け、構造
体８０１の取り出し電極８０４が構造体８１０の配線パ
ターン８１３と接続され、構造体８１０の取り出し電極
８１４が構造体８２０の配線パターン８２３と接続され
るようにして、これら構造体を配置する。

【０１４０】図１２（ｂ）の例では、構造体と構造体と
の間には未硬化の絶縁シート（８０２、８１２）が挟み
込まれる。各絶縁シート（８０２、８１２）にはそれぞ
れ導電路（８０７、８１７）が設けられている。絶縁シ
ート８０２に設けられた導電路８０７により、構造体８
００の取り出し電極８０４と構造体８１０の配線パター
ン８１３とが電気的に接続される。絶縁シート８１２に
設けられた導電路８１７により、構造体８１０の取り出
し電極８１４と構造体８２０の配線パターン８２３とが
電気的に接続される。

【０１４１】絶縁シート（８０２、８１２）における導
電路（８０７、８１７）以外の部分の形成材料として
は、構造体の絶縁層（８０５、８１５、８２５）の形成
材料や、回路基板用プリプレグを利用することができ
る。回路基板用プリプレグは、ガラス織布やアラミド不
織布に、熱硬化性樹脂であるエポキシ樹脂を含浸させて
形成したものであり、加熱により未硬化状態から硬化状
態となる。

【０１４２】導電路（８０７、８１７）はシートに貫通
孔を形成し、そこに導電性ペーストを充填して形成され
ている。導電性ペーストとしては、金、銀、銅等の金属
粉末をエポキシ樹脂などの熱硬化性樹脂と混練してなる
ものが利用できる。このうち金属粉末として銅を用いた
ものが、導電性が良好で、マイグレーションを抑制でき
る点で好ましい。熱硬化性樹脂としては液状のエポキシ
樹脂を用いるのが耐熱性の面で好ましい。

【０１４３】最後に図１２（ｄ）に示すように、各構造
体（８００、８１０、８２０）および未硬化の絶縁シー
ト（８０２、８１２）を積層した後、未硬化の絶縁シー
ト（８０７、８１７）を加熱・加圧して硬化することに
より、各構造体は接着されて一体となり、本実施の形態
にかかる半導体装置が完成する。

【０１４４】なお、図１２の例では３個の構造体を積層
して半導体装置が構成されているが、本実施の形態にお
いてはこの例に限定されず、例えば４個以上の構造体を
積層して半導体装置を構成することもできる。また、本
実施の形態では、最下層の構造体８００の配線パターン
８０３が、図９および図１０で示した半導体装置と同様
に、多層配線および外部接続端子を備えた回路基板に設
けられたものであっても良い。

【０１４５】

【実施例】以下、実施例を用いて本発明の半導体装置お
よびその製造方法について具体的に説明する。

【０１４６】（実施例１）実際に図６に示す製造工程に
従って、図６（ｄ）に示す半導体装置の作製を行った。
転写パターン形成材については図５に示す工程に従って
作製している。

【０１４７】最初に、キャリア層上に剥離層を介して、
配線パターンとなる第２の金属層を形成する（図５
（ａ）参照）。具体的には、先ずキャリア層となる第１
の金属層として、厚み７０μｍの電解銅箔（キャリア銅
箔）を準備する。電解銅箔は、銅塩原料をアルカリ性浴
に溶解し、これに高電流密度の電流を流して回転ドラム
に電着を行い、電着によって形成された銅メッキ層を連
続的に巻き取って作製する。この時、メッキ電流密度、
ドラム回転速度などを制御することにより、任意の厚み
の銅箔を作製することができる。更に、キャリア層とな
る銅箔の表面にニッケル−リン合金で構成された薄い剥
離層を形成し、この剥離層上に銅メッキを行って第２の
金属層（銅層）を形成する。銅メッキは層の厚みが１２
μｍになるまで行う。

【０１４８】次に、この第２の金属層上に公知のアディ
ティブ法により取り出し電極を作製する（図５（ｂ）〜
（ｄ）参照）。具体的には、取り出し電極のパターン形
状の露出部を残して第１のメッキレジスト膜を形成し
（図５（ｂ）参照）、キャリア層、剥離層および第２の
金属層を給電層として、電解メッキ法により第３の金属
層としての銅を露出部に成長させる（図５（ｃ）参
照）。第１のメッキレジスト膜を除去した後（図５
（ｄ）参照）、更に取りだし電極の表面と、第２の金属
層における配線パターンとなる領域とを残して第２のメ
ッキレジスト膜を形成する（図５（ｅ）参照）。

【０１４９】次に、取りだし電極の形成と同様に電解メ
ッキ法により、露出部にニッケル（図５（ｅ）参照）、
金の順に析出させ（図５（ｆ）参照）、その後にメッキ
レジスト膜を除去する（図５（ｇ）参照）。更に、この
配線パターン形状の金メッキ層をエッチングマスクとし
て、塩化鉄第２水溶液により第２の金属層（銅層）を化
学エッチングして、配線パターンを形成する（図５
（ｈ）参照）。以上の工程により作製された転写パター
ン形成材は、図５（ｈ）と同様の構造を有しており、取
り出し電極における配線パターンからの突起高さは約１
２０μｍであった。

【０１５０】次に、このようにして作製した銅メッキ層
による配線パターンと取りだし電極を備えた転写パター
ン形成材上に、第１の半導体チップをフリップチップ実
装する。第１の半導体チップとしては厚みが０．３ｍｍ
ｔ、大きさが１０ｍｍ×１０ｍｍのものを用いた。実装
方法は、まず第１の半導体チップのアルミ電極に、２５
μｍ径の金ワイヤを用いてボンディングし、２段突起状
の金バンプを形成する。形成した金バンプは高さが一定
しないのでレべリングを行う。レべリングは第１の半導
体チップ上の金バンプ群に金型を押し当て、一定圧力で
加圧して行う。

【０１５１】更に、金バンプが形成された第１の半導体
チップを一定厚みにスキージングした導電性ペースト面
に金バンプ側から押し当て、２段突起状の金バンプ先端
部に導電性ペーストを塗布する。金バンプが形成され、
金バンプの先端部に導電性ペースとが塗布された半導体
チップを、キャリア層上に形成された配線パターン上に
位置合わせして重ね、さらに加熱により導電性ペースト
を硬化させ、金バンプ−配線パターン間を導電性ペース
トを介して電気的に接続する。

【０１５２】次いで、第１の半導体チップと配線パター
ンを有するキャリア層との間を液状の樹脂で封止した。
この封止のための樹脂としては、液状エポキシ樹脂に熱
膨張係数を制御するためのシリカ粒子を混合したものを
用いた。封止は、この液状の樹脂を第１の半導体チップ
と配線パターンと間の隙間に滴下し、その表面張力を利
用して行った。

【０１５３】このようにして作製した半導体チップを実
装した配線パターンを有するキャリア層の上に、未硬化
のシート状の絶縁物を重ね合わせ、加熱加圧して半導体
チップをこの混合物に埋設して絶縁層を形成する（図６
（ａ）参照）。本実施例では、シート状の絶縁物として
は、無機フィラーと液状の熱硬化性樹脂とを混合してな
るものを用いている。

【０１５４】具体的には、無機フィラー：Ａｌ２Ｏ３
（９０重量％、昭和電工社製ＡＳ−４０、球状、平均粒
径１２μｍ）と、熱硬化性樹脂：液状エポキシ樹脂
（９．５重量％、日本レック社製ＥＦ−４５０）と、
カーボンブラック（０．２重量％、東洋カーボン社製）
と、カップリング剤（０．３重量％、味の素社製チタ
ネート系４６Ｂ）と、粘度調整用のメチルエチルケト
ンとを混合して形成している。混合は、所定量の無機フ
ィラーと液状エポキシ樹脂とを容器に投入し、本容器ご
と攪拌混練機によって混合することによって行った。

【０１５５】このペースト状の混合物は離型フィルム上
にドクターブレード法により造膜してシート状とする。
なお、離型フィルムとしては、表面にシリコンによる離
型処理を施されたポリエチレンテレフタレートフィルム
（厚み：７５μｍ）を用いている。更に、このシート状
の混合物を温度１２０℃で１５分間加熱して乾燥させ
る。なお、エポキシ樹脂は、硬化開始温度が１３０℃で
あるため、この熱処理条件下では、未硬化状態（Ｂステ
ージ）であり、以降の工程で更に加熱することにより再
度溶融させることができる。このようにして形成したシ
ート状の絶縁物は、粘着性がなく、未硬化のものであ
る。また、厚みを測定したところ５００μｍであった。

【０１５６】半導体チップを絶縁層に埋設するための加
熱・加圧は、１５０℃に加熱した金型に半導体チップを
実装したキャリア層をセットし、その上にシート状の混
合物を配置し、金型で加圧（１００Ｋｇ／ｃｍ²）し、
この状態を１５分間保持することによって行っている。
その後、シート状の混合物の離型フィルムを剥離する。
よって、図６（ａ）に示すものを得ることができる。

【０１５７】次に、絶縁層の上面側から絶縁層と第１の
半導体チップとに研磨を行ってこれらの厚みを小さくす
る（図６（ｂ）参照）。研磨はラッピングマシンを用い
て絶縁層の厚みが１７０μｍになるまで行う。なお、研
磨はキャリア層および剥離層を貼り合わせた状態で行っ
ている。キャリア層と剥離層とは、研磨後に洗浄を行っ
てから剥離する（図６（ｃ）参照）。なお、キャリア層
は銅箔であるため、絶縁層との接触面が光沢面となって
いるため、絶縁層を形成している混合物が硬化状態であ
っても容易に剥離することができる。

【０１５８】最後に、取り出し電極における絶縁層から
の露出した部分に、第２の半導体チップをフリップチッ
プ実装する。第２の半導体チップとしては、厚みが０．
３ｍｍｔ、大きさが１５ｍｍ×１５ｍｍのものを用い
た。第２の半導体チップにも第１の半導体チップと同様
に金バンプを形成し、レべリングし、更に導電性ペース
トを金バンプの先端に塗布した。第２の半導体チップの
取り出し電極へのフリップチップ実装は、金バンプを絶
縁層から露出した取り出し電極の先端に位置合わせし、
さらに加熱して導電性ペーストを硬化させ、金バンプと
取り出し電極との間を導電性ペーストを介して電気的に
接続することにより行っている。なお、第２の半導体チ
ップと取り出し電極との間も液状の樹脂により封止し
た。

【０１５９】以上の工程により図６に示した半導体装置
と同様の構造を有する半導体装置を得ることができた。
次に、得られた半導体装置の信頼性評価を行うため、最
高温度を２６０℃に設定してリフロー試験（１０秒間）
を１０回行った。結果、半導体装置には外観上のクラッ
クなどは発生しなかった。更に、超音波探傷装置による
観察も行ったが、半導体チップとパッケージとの界面に
特に異常は認められなかった。また、リフロー前後での
接続抵抗値の変化量も非常に小さかった。

【０１６０】（実施例２）図１２に示す製造工程に従っ
て、図１２（ｃ）に示す半導体装置の作製を行った。最
上層となる構造体以外の構造体は、実施例１における第
２の半導体チップを配置するまでの工程に従って作製し
た。最上層となる構造体は、取り出し電極を形成しない
で、実施例１における第２の半導体チップを配置するま
での工程に従って作製した。なお、最上層となる構造体
以外の構造体において、取り出し電極は、それより上層
にある構造体の半導体チップの電極位置に対向するよう
に形成している。

【０１６１】各構造体間を固着させるための絶縁シート
としては、回路基板用プリプレグで形成されたシートに
導電性ペースとからなる導通路を形成してなるものを用
いた。回路基板用プリプレグとしては、ガラス織布にエ
ポキシ樹脂を含浸させてなるものであって、Ｂステージ
状態のものを用いた。絶縁シートの厚みは８０μｍであ
る。導通路は、下層に位置する構造体の取り出し電極に
対応する位置に炭酸ガスレーザにより直径０．１ｍｍの
貫通孔を形成し、この貫通孔にビアホール充填用導電性
ペーストを充填して形成した。なお、導電性ペーストと
しては、銅の球形状の金属粒子８５重量％と、ビスフェ
ノールＡ型エポキシ樹脂（エピコート８２８油化シェ
ルエポキシ社製）３重量％と、グルシジルエステル系エ
ポキシ樹脂（ＹＤ−１７１東都化成社製）９重量％
と、アミンアダクト硬化剤（ＭＹ−２４味の素社製）
３重量％とを三本ロールにて混練したものを用い、充填
はスクリーン印刷法によって行った。

【０１６２】このようにして作製した二枚の絶縁シート
を構造体と構造体との間に介在させ、位置合わせし（図
１２（ｂ）参照）、これらを熱プレスで加熱・加圧した
（プレス温度：１７０℃、圧力：５０ｋｇ／ｃｍ²、時
間：６０分間）。これにより、プリプレグ中の熱硬化樹
脂が加熱により硬化するため、構造体は絶縁シートに接
着される。同時に絶縁シートに充填された導電性ペース
ト中の熱硬化性樹脂も硬化し、層間の電気接続が行われ
る。以上の工程により、本発明の多層化した高密度な半
導体装置を得ることができる。

【０１６３】次に、本実施例で得られた半導体装置につ
いても、実施例１と同様のリフロー試験を１０回行っ
た。結果は実施例１と同様に、半導体装置に外観上のク
ラックは発生しておらず、超音波探傷装置によっても半
導体チップとパッケージとの界面に異常は認められなか
った。更に、リフロー前後での接続抵抗値の変化量も非
常に小さかった。

【０１６４】

【発明の効果】以上説明したように、本発明の半導体装
置によれば、積層時に上側となる半導体チップと配線パ
ターンとの接続にワイヤーボンディングを用いなくても
よく、半導体チップの周囲にワイヤーボンディング用の
スペースを設ける必要がない。よって、従来よりも半導
体装置の小型化を図ることが可能となる。

【０１６５】更に、上側となる半導体チップの電極と配
線パターン上の入出力端子電極を最短距離で電気的に接
続できるため、接続長を短くできる。よって、高速動作
させる半導体チップを用いた場合でもインダクタンス成
分の影響を小さくすることができ、高周波化が可能とな
る。

【０１６６】また、フリップチップ実装された第１の半
導体チップの厚みを樹脂で埋設した後に研磨等により薄
くでき、更にこの半導体チップの上側に位置する半導体
チップと配線パターンとの接続をワイヤーボンディング
によらずに取り出し電極によって接続するため、従来よ
りも薄型化した半導体装置がより容易に提供できる。

【０１６７】さらに、本発明の半導体装置においては、
薄型化された半導体チップで多層化を図ることもできる
ので、従来よりもさらに高密度化した半導体装置を実現
することもできる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施の形態１にかかる半導体装置を示
す断面図。

【図２】図１に示す本発明の実施の形態１にかかる半導
体装置の製造方法の一例を工程ごとに示す断面図。

【図３】図１に示す半導体装置の配線パターンおよび取
り出し電極を形成する方法の一例を示す断面図。

【図４】図１に示す半導体装置の配線パターンおよび取
り出し電極を形成する方法の一例を示す断面図。

【図５】図１に示す半導体装置の配線パターンおよび取
り出し電極を形成する方法の一例を示す断面図。

【図６】本発明の実施の形態２にかかる半導体装置およ
びその製造方法の一例を示す断面図。

【図７】本発明の実施の形態３にかかる半導体装置およ
びその製造方法の一例を示す断面図。

【図８】本発明の実施の形態４にかかる半導体装置およ
びその製造方法の一例を示す断面図。

【図９】本発明の実施の形態５にかかる半導体装置の製
造方法における前半の工程を示す断面図。

【図１０】本発明の実施の形態５にかかる半導体装置お
よびその製造方法における後半の工程を示す断面図。

【図１１】本発明の実施の形態６にかかる半導体装置お
よびその製造方法の一例を示す断面図。

【図１２】本発明の実施の形態７にかかる半導体装置お
よびその製造方法の一例を示す断面図。

【符号の説明】

１００半導体装置１０１、２０１、４０１、５０１、６０１、７０１、９
０１第１の半導体チップ１０２、２０２、４０２、５０２、６０２、７０２、９
０２第２の半導体チップ１０３、２０３、３０３、４０３、５０３、６０３、７
０３、８０３、８１３、８２３、９０３配線パターン１０４、２０４、３０４、４０４、５０４、６０４、７
０４、８０４、８１４、９０４取り出し電極１０５、２０５、４０５、５０５、６０５、７０５、８
０５、８１５、８２５、９０５絶縁層１０６、２０６、３０６、４０６、５０６、６０６、７
０６、８０６、８１６、８２６、９０６金属バンプ２０７、３０１、５０７、６０７、７０７キャリア層２０８、３０２、５０８、６０８、７０８剥離層２０９、６０９、７０９未硬化のシート状の絶縁物３１３第２の金属層３１４第３の金属層３０５、３０６エッチングレジスト膜３０７メッキレジスト膜３０８第４の金属層３０９第１のメッキレジスト膜３１０第２のメッキレジスト膜５０９、９０８孔８００、８１０、８２０構造体８０１、８１１、８２１半導体チップ８０２、８１２絶縁シート８０７、８１７導電路９０７金属層

フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号ＦＩテーマコート゛(参考）Ｈ０１Ｌ 23/28 (72)発明者中谷誠一大阪府門真市大字門真1006番地松下電器産業株式会社内 (72)発明者天見和由大阪府門真市大字門真1006番地松下電器産業株式会社内 (72)発明者朝日俊行大阪府門真市大字門真1006番地松下電器産業株式会社内Ｆターム(参考） 4M109 AA01 BA01 BA03 BA05 EA02 EA20 EB03 EB12 EB13 EC03 EC05 GA10 5F061 AA01 BA01 BA03 BA05 FA06

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】配線パターンと、配線パターンに実装さ
れる第１の半導体チップと、第１の半導体チップの背面
側に、第１の半導体チップに電極面を向けて設置される
第２の半導体チップと、第１の半導体チップの周縁より
外側に位置する配線パターン上の部分から第２の半導体
チップに向けて突出し、第２の半導体チップに接続され
る取り出し電極と、第１の半導体チップおよび取り出し
電極の一部又は全部を埋設する絶縁層とを少なくとも有
することを特徴とする半導体装置。
【請求項２】第１の半導体チップが、その背面のみが
絶縁層から露出した状態で、絶縁層に埋設されている請
求項１記載の半導体装置。
【請求項３】第１の半導体チップの背面が、第２の半
導体チップの電極面に接着されている請求項１または２
に記載の半導体装置。
【請求項４】第２の半導体チップの電極面の面積が第
１の半導体チップの電極面の面積よりも大きくなってお
り、第２の半導体チップの電極面には複数の電極が、該
電極面の外周に沿って、第１の半導体チップの周縁より
外側に位置するように配置されている請求項１〜３のい
ずれかに記載の半導体装置。
【請求項５】第１の半導体チップおよび／または第２
の半導体チップの電極に金属バンプが設けられており、
導電性接着剤を介して、第１の半導体チップに設けられ
た金属バンプは配線パターンに、第２の半導体チップに
設けられた金属バンプは取り出し電極に固着されている
請求項１〜４のいずれかに記載の半導体装置。
【請求項６】第１の半導体チップおよび／または第２
の半導体チップの電極に金属バンプが設けられており、
導電性フィラーを分散させてなる接着シートまたはペー
ストを介して、第１の半導体チップに設けられた金属バ
ンプは配線パターンに、第２の半導体チップに設けられ
た金属バンプは取り出し電極に固着されている請求項１
〜４のいずれかに記載の半導体装置。
【請求項７】第１の半導体チップおよび／または第２
の半導体チップの電極に金属バンプが設けられており、
熱硬化性樹脂で形成されたシートまたはペーストによっ
て、第１の半導体チップに設けられた金属バンプは配線
パターンに、第２の半導体チップに設けられた金属バン
プは取り出し電極に固着されている請求項１〜４のいず
れかに記載の半導体装置。
【請求項８】配線パターンが配線基板の一方の面に設
けられており、配線基板は外部と接続するための外部接
続端子を少なくとも有し、外部接続端子は配線パターン
と接続されている請求項１〜７のいずれかに記載の半導
体装置。
【請求項９】配線パターンと、配線パターン上に実装
される半導体チップと、半導体チップの一部または全部
を埋設する絶縁層とを少なくとも有する構造体を、各構
造体の半導体チップの電極面を同一方向に向けて積層し
てなる半導体装置であって、上層に位置する構造体の半導体チップの電極面の面積
は、その下層に位置する構造体の半導体チップの電極面
の面積よりも大きくなっており、最上層となる構造体以外の各構造体は、半導体チップの
周縁より外側に位置する配線パターン上の部分から上方
向に突出し、且つ、一部が絶縁層から露出する取り出し
電極を有しており、各構造体の取り出し電極は絶縁層か
ら露出した部分で上層に位置する構造体の配線パターン
と接続されていることを特徴とする半導体装置。
【請求項１０】半導体チップの電極に金属バンプが設
けられており、金属バンプは導電性接着剤を介して配線
パターンに固着されている請求項９に記載の半導体装
置。
【請求項１１】半導体チップの電極に金属バンプが設
けられており、金属バンプは、導電性フィラーを分散さ
せてなる接着シートまたはペーストを介して、配線パタ
ーンに固着されている請求項９に記載の半導体装置。
【請求項１２】半導体チップの電極に金属バンプが設
けられており、金属バンプは、熱硬化性樹脂で形成され
たシートまたはペーストによって、配線パターンに固着
されている請求項９に記載の半導体装置。
【請求項１３】最下層の構造体を構成する配線パター
ンが配線基板の一方の面に設けられており、配線基板は
外部と接続するための外部接続端子を少なくとも有し、
外部接続端子は該配線パターンと接続されている請求項
９〜１２のいずれかに記載の半導体装置。
【請求項１４】配線パターンが、金属箔、リードフレ
ームおよび導電性樹脂組成物から選ばれる少なくとも一
つで形成されている請求項１〜１３のいずれかに記載の
半導体装置。
【請求項１５】絶縁層が、無機フィラーと絶縁性樹脂
とを少なくとも含有する材料によって形成されている請
求項１〜１４のいずれかに記載の半導体装置。
【請求項１６】無機フィラーがアルミナ、マグネシ
ア、窒化ホウ素、窒化アルミ、窒化珪素およびシリカか
ら選ばれる少なくとも一種を含有するものである請求項
１５に記載の半導体装置。
【請求項１７】絶縁性樹脂がエポキシ樹脂、フェノー
ル樹脂、フッ素樹脂、シアネート樹脂、ポリフェニレン
オキサイド樹脂およびポリフェニレンエーテル樹脂から
選ばれる少なくとも一種を含有するものである請求項１
５に記載の半導体装置。
【請求項１８】請求項１〜８のいずれかに記載の半導
体装置の製造方法であって、キャリア層の上に配線パタ
ーンを形成し、第１の半導体チップが配線パターンにフ
リップチップ実装されたときに第１の半導体チップの周
縁の外側に位置する配線パターン上の部分に、上方に向
けて突出する取り出し電極を形成する工程と、第１の半
導体チップを配線パターン上にフリップチップ実装する
工程と、キャリア層の上に絶縁層を形成する工程と、取
り出し電極の先端に第２の半導体チップをフリップチッ
プ実装する工程とを少なくとも有することを特徴とする
半導体装置の製造方法。
【請求項１９】請求項１〜８のいずれかに記載の半導
体装置の製造方法であって、キャリア層の上に配線パタ
ーンを形成し、配線パターン上に第１の半導体チップを
フリップチップ実装し、第１の半導体チップの一部また
は全部が埋設されるようにキャリア層の上に絶縁層を形
成する工程と、第２の半導体チップを設置したときに第
２の半導体チップの電極と対向する絶縁層上の位置か
ら、少なくとも配線パターンが露出するまで、絶縁層に
孔を形成する工程と、形成された孔に導電性材料を充填
して第２の半導体チップと配線パターンとを接続する取
り出し電極を形成する工程と、取り出し電極の先端に第
２の半導体チップをフリップチップ実装する工程とを少
なくとも有することを特徴とする半導体装置の製造方
法。
【請求項２０】請求項１〜８のいずれかに記載の半導
体装置の製造方法であって、キャリア層の上に配線パタ
ーンを形成し、第１の半導体チップが配線パターンにフ
リップチップ実装されたときに第１の半導体チップの周
縁の外側に位置する配線パターン上の部分に、上方に向
けて突出する取り出し電極を形成する工程と、第１の半
導体チップの背面と第２の半導体チップの電極面とを第
２の半導体チップの電極が露出するように接着する工程
と、第１の半導体チップを配線パターン上に、第２の半
導体チップを取り出し電極の先端にそれぞれフリップチ
ップ実装する工程と、キャリア層の上に絶縁層を形成す
る工程とを少なくとも有することを特徴とする半導体装
置の製造方法。
【請求項２１】請求項１〜８のいずれかに記載の半導
体装置の製造方法であって、金属層の上に第１の半導体
チップをフリップチップ実装する工程と、第１の半導体
チップが埋設されるように金属層の上に絶縁層を形成す
る工程と、金属層をエッチングして配線パターンを形成
する工程と、第２の半導体チップを設置したときに第２
の半導体チップの電極と対向する絶縁層上の位置から、
少なくとも配線パターンが露出するまで、絶縁層に孔を
形成する工程と、形成された孔に導電性材料を充填して
第２の半導体チップと配線パターンとを接続する取り出
し電極を形成する工程と、取り出し電極の先端に第２の
半導体チップをフリップチップ実装する工程とを少なく
とも有することを特徴とする半導体装置の製造方法。
【請求項２２】取り出し電極の先端に第２の半導体チ
ップがフリップチップ実装される工程の前に、絶縁層の
上面側から少なくとも絶縁層と第１の半導体チップとに
除去加工を行ってこれらの厚みを小さくする工程を有し
ている請求項１８、１９または２１のいずれかに記載の
半導体装置の製造方法。
【請求項２３】キャリア層を剥離する工程を有してい
る請求項１８〜２０のいずれかに記載の半導体装置の製
造方法。
【請求項２４】キャリア層が配線基板である請求項１
８〜２０のいずれかに記載の半導体装置の製造方法。
【請求項２５】複数の半導体装置が少なくとも絶縁層
を共有した状態で形成されており、半導体装置ごとに分
離する工程を有している請求項１８〜２４のいずれかに
記載の半導体装置の製造方法。
【請求項２６】請求項９〜１３のいずれかに記載の半
導体装置の製造方法であって、キャリア層の上に配線パターンを形成し、半導体チップ
を配線パターン上にフリップチップ実装し、半導体チッ
プの一部または全部が埋設されるようにキャリア層の上
に絶縁層を形成し、キャリア層を剥離して、最上層とな
る構造体を形成する工程とキャリア層の上に配線パター
ンを形成し、半導体チップが配線パターンにフリップチ
ップ実装されたときに半導体チップの周縁の外側に位置
する配線パターン上の部分に、上方に向けて突出する取
り出し電極を形成し、半導体チップを配線パターン上に
フリップチップ実装し、半導体チップと取り出し電極と
が埋設されるようにキャリア層の上に絶縁層を形成し、
キャリア層を剥離して、最上層となる構造体以外の構造
体を形成する工程と各構造体の半導体チップの電極面を
同一方向に向け、最上層となる構造体以外の各構造体の
取り出し電極が、該構造体より上層に位置する構造体の
配線パターンと接続されるようにして、全部の構造体を
積層する工程とを少なくとも有することを特徴とする半
導体装置の製造方法。
【請求項２７】請求項９〜１３のいずれかに記載の半
導体装置の製造方法であって、キャリア層の上に配線パターンを形成し、半導体チップ
を配線パターン上にフリップチップ実装し、半導体チッ
プの一部または全部が埋設されるようにキャリア層の上
に絶縁層を形成し、キャリア層を剥離して、最上層とな
る構造体を形成する工程とキャリア層の上に配線パター
ンを形成し、配線パターン上に半導体チップをフリップ
チップ実装し、半導体チップの一部または全部が埋設さ
れるようにキャリア層の上に絶縁層を形成し、各構造体
を積層したときに上層に位置する構造体の半導体チップ
の電極と対向する該絶縁層上の位置から、少なくとも配
線パターンが露出するまで、該絶縁層に孔を形成し、形
成された孔に導電性材料を充填して上方向に突出する取
り出し電極を形成し、キャリア層を剥離して、最上層と
なる構造体以外の構造体を形成する工程と、各構造体の半導体チップの電極面を同一方向に向け、最
上層となる構造体以外の各構造体の取り出し電極が、該
構造体より上層に位置する構造体の配線パターンと接続
されるようにして、全部の構造体を積層する工程とを少
なくとも有することを特徴とする半導体装置の製造方
法。
【請求項２８】請求項９〜１３のいずれかに記載の半
導体装置の製造方法であって、金属層の上に半導体チップをフリップチップ実装し、半
導体チップが埋設されるように金属層の上に絶縁層を形
成し、金属層をエッチングして配線パターンを形成し、
最上層となる構造体を形成する工程と金属層の上に半導
体チップをフリップチップ実装し、半導体チップが埋設
されるように金属層の上に絶縁層を形成し、金属層をエ
ッチングして配線パターンを形成し、各構造体を積層し
たときに上層に位置する構造体の半導体チップの電極と
対向する該絶縁層上の位置から、少なくとも配線パター
ンが露出するまで、該絶縁層に孔を形成し、形成された
孔に導電性材料を充填して上方向に突出する取り出し電
極を形成して、最上層となる構造体以外の構造体を形成
する工程と各構造体の半導体チップの電極面を同一方向
に向け、最上層となる構造体以外の各構造体の取り出し
電極が、該構造体より上層に位置する構造体の配線パタ
ーンと接続されるようにして、全部の構造体を積層する
工程とを少なくとも有することを特徴とする半導体装置
の製造方法。
【請求項２９】最下層に位置する構造体を形成するた
めのキャリア層が配線基板である請求項２６〜２８のい
ずれかに記載の半導体装置の製造方法。
【請求項３０】絶縁層に形成された孔に充填する導電
性材料が導電性樹脂組成物であり、該孔への導電性材料
の充填がスクリーン印刷により行われており、スクリー
ン印刷の後、該導電性樹脂組成物を加熱して硬化させる
請求項１９、２１、２７または２８のいずれかに記載の
半導体装置の製造方法。
【請求項３１】キャリア層となる第１の金属層の上に
剥離層を積層し、剥離層の上に配線パターンとなる第２
の金属層を積層する工程と、第２の金属層の上にメッキ
により第３の金属層を形成する工程と、第３の金属層を
エッチングして取り出し電極を形成する工程と、第２の
金属層をエッチングして配線パターンを形成する工程と
を少なくとも有する方法によって、配線パターンと取り
出し電極とが形成される請求項１８、２０または２６の
いずれかに記載の半導体装置の製造方法。
【請求項３２】キャリア層となる第１の金属層の上に
剥離層を積層し、剥離層の上に配線パターンとなる第２
の金属層を積層する工程と、第２の金属層における取り
出し電極の形成が意図された領域が露出するように、第
２の金属層の上にメッキレジスト膜を形成する工程と、
メッキレジスト膜から露出した第２の金属層上に取り出
し電極となる第３の金属層をメッキにより形成する工程
と、メッキレジスト膜を剥離する工程と、第２の金属層
をエッチングして配線パターンを形成する工程とを少な
くとも有する方法によって、配線パターンと取り出し電
極とが形成される請求項１８、２０または２６のいずれ
かに記載の半導体装置の製造方法。
【請求項３３】キャリア層となる第１の金属層の上に
剥離層を積層し、剥離層の上に配線パターンとなる第２
の金属層を積層する工程と、第２の金属層における取り
出し電極の形成が意図された領域が露出するように、第
２の金属層の上に第１のメッキレジスト膜を形成する工
程と、第１のメッキレジスト膜から露出した第２の金属
層上に取り出し電極となる第３の金属層をメッキにより
形成する工程と、第１のメッキレジスト膜を剥離する工
程と、第２の金属層上における配線パターンとなる領域
と第３の金属層の上面とが露出するように、第２のメッ
キレジスト膜を形成する工程と、第２のメッキレジスト
膜から露出した第２の金属層と第３の金属層の上面と
に、メッキにより、第２の金属層と第３の金属層とを腐
食するエッチング液に対し化学的に安定な金属成分を有
する金属材料で第４の金属層を形成する工程と、第２の
メッキレジスト膜を剥離する工程と、第４の金属層をエ
ッチングマスクとして第２の金属層をエッチングして、
配線パターンを形成する工程とを少なくとも有する方法
によって、配線パターンと取り出し電極とが形成される
請求項１８、２０または２６のいずれかに記載の半導体
装置の製造方法。
【請求項３４】メッキ法、蒸着法、スクリーン印刷法
から選ばれる少なくとも一つの方法によって取り出し電
極が形成される請求項１８、２０または２６のいずれか
に記載の半導体装置の製造方法。
【請求項３５】複数の半導体装置が、各半導体装置を
構成する構造体が別の半導体装置を構成する構造体と絶
縁層を共有した状態で、形成されており、半導体装置ご
とに分離する工程を有している請求項２６〜２８のいず
れかに記載の半導体装置の製造方法。