JP2003051569A - 半導体装置及びその製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 小型、高密度、低コストで信頼性の高いスタ
ックドレベルの半導体装置及びその製造方法を提供す
る。 【解決手段】 本発明に係る半導体装置は、第１の半導
体チップ１１の表面上に第２の半導体チップ１２を配置
した半導体装置であって、第１の半導体チップの表面上
に形成された電極取り出し用の金属ポスト１４と、第２
の半導体チップの表面上に形成された電極取り出し用の
金属ポスト１５と、第１の半導体チップ１１の表面上、
金属ポスト１４、第２の半導体チップ１２及び金属ポス
ト１５を封止した樹脂と、を具備するものである。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、半導体装置及びそ
の製造方法に係わり、特に、ＣＳＰ(Chip Size Packag
e)レベルに小型化された半導体装置及びその製造方法に
関する。

【０００２】

【従来の技術】近年、携帯電話や情報端末機器類の小型
化に伴い、プリント回路基板等への搭載部品の小型、軽
量化が要求され、ＬＳＩ等の半導体装置も、チップ積層
構造でＣＳＰレベルの高密度実装が要求される。従来、
例えば、特開平１１−２０４７２０号公報には、図１２
に示すような実装用外部端子５３を有する絶縁基板５５
上に、ダイシングされた第１及び第２の半導体チップ５
１，５２の素子形成面を上側にして絶縁性接着層５７，
５９で重ね合わせ、各々の電極パッドからＡｕ，Ａｌ等
のワイヤー５４を用いて前記絶縁基板５５上の配線部５
８に接続させた後、樹脂５６で封止するスタックドレベ
ルのＣＳＰ型半導体装置が開示されている。

【０００３】また、１９９９年の日経マイクロデバイス
２月号ｐ３８〜ｐ６７や電子材料９月号ｐ２１〜ｐ８５
に示されるように、ウエーハ処理工程とパッケージ組立
工程を一本化したウエーハレベルのＣＳＰ型半導体装置
の供給が行われるようになった。その特徴は、従来の単
チップから作られるＣＳＰ型に比べ、インタポーザ等の
部品点数や工程数の削減による製造コストを抑え、パッ
ケージトータルの低コスト化を図るものである。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】上述したワイヤーを用
いたスタックドレベルのＣＳＰ型半導体装置も小型化を
狙ったものであるが、ワイヤーの膨らみを考慮し半導体
チップの上面及び側面に樹脂をオーバーラップして封止
する必要があり、更なる小型化が要求されている。ま
た、ワイヤーボンディング装置の能力からワイヤーピッ
チの制限、又空間でのワイヤー形状コントロールが困難
で、大型ＬＳＩの多ピンパッケージには不向きである。
微細ピッチに起因する困難さや、封止樹脂の応力等か
ら、ワイヤー同士あるいは半導体チップの端面との接触
などが発生し、歩留まりや信頼性に問題があった。ま
た、ワイヤーボンディングによるコストは比較的に高い
ものである。

【０００５】一方、ウエーハレベルのＣＳＰ型半導体装
置は、平面的にほぼチップサイズに小型化されるメリッ
トもあるが、積層化することが難しいため、更なる高密
度化を望まれているが、それにも限界がある。

【０００６】本発明は上記のような事情を考慮してなさ
れたものであり、その目的は、小型、高密度、低コスト
で信頼性の高いスタックドレベルの半導体装置及びその
製造方法を提供することにある。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するた
め、本発明に係る半導体装置は、第１の半導体チップの
表面上に第２の半導体チップを配置した半導体装置であ
って、第１の半導体チップの表面上に形成された電極取
り出し用の第１金属ポストと、第２の半導体チップの表
面上に形成された電極取り出し用の第２金属ポストと、
第１の半導体チップの表面上、第１金属ポスト、第２の
半導体チップ及び第２金属ポストを封止した樹脂と、を
具備することを特徴とする。

【０００８】上記半導体装置によれば、第１金属ポスト
が形成された第１の半導体チップ上に第２の半導体チッ
プを配置し、第１の半導体チップの表面上及び第２の半
導体チップを覆うように樹脂封止している。これによ
り、ワイヤーレスでスタックドレベルの高い信頼性を有
するＣＳＰ型半導体装置を小型、高密度、低コストで得
ることができる。

【０００９】また、本発明に係る半導体装置において
は、上記第１金属ポスト及び第２金属ポストそれぞれの
上に配置された実装用外部端子をさらに含むことも可能
である。

【００１０】また、本発明に係る半導体装置において
は、上記第１金属ポスト及び第２金属ポストのうち少な
くとも一方の金属ポストがメッキ膜で形成されているこ
とも可能である。

【００１１】また、本発明に係る半導体装置において
は、上記第１金属ポスト及び第２金属ポストのうち少な
くとも一方の金属ポストが金属ボールで形成されている
ことも可能である。

【００１２】また、本発明に係る半導体装置において
は、上記実装用外部端子が金属ボールで形成されている
ことが好ましい。

【００１３】また、本発明に係る半導体装置において、
上記第１金属ポストは第１半導体チップ内に形成された
パッドに再配線層を介して接続され、上記第２金属ポス
トは第２半導体チップ内に形成されたパッドに再配線層
を介して接続されていることが好ましい。

【００１４】本発明に係る半導体装置は、半導体チップ
の表面上に複数の半導体チップを積層して配置した半導
体装置であって、半導体チップの各々の表面上に形成さ
れた電極取り出し用の金属ポストと、半導体チップの表
面上及び金属ポストを封止した樹脂と、を具備すること
を特徴とする。

【００１５】また、本発明に係る半導体装置において
は、上記金属ポスト上に配置された実装用外部端子をさ
らに含むことも可能である。

【００１６】また、本発明に係る半導体装置において
は、上記金属ポストのうちの少なくとも一つがメッキ膜
で形成されていることも可能である。

【００１７】また、本発明に係る半導体装置において
は、上記金属ポストのうちの少なくとも一つが金属ボー
ルで形成されていることも可能である。

【００１８】また、本発明に係る半導体装置において
は、上記実装用外部端子が金属ボールで形成されている
ことも可能である。

【００１９】また、本発明に係る半導体装置において
は、上記金属ポストは半導体チップ内に形成されたパッ
ドに再配線層を介して接続されていることが好ましい。

【００２０】本発明に係る半導体装置は、第１の半導体
チップの表面上に第２の半導体チップを配置した半導体
装置であって、第１の半導体チップの表面上に形成され
た第１実装用外部端子と、第２の半導体チップの表面上
に形成された第２実装用外部端子と、第１の半導体チッ
プの表面上、第１実装用外部端子、第２の半導体チップ
及び第２実装用外部端子を封止した樹脂と、を具備し、
上記第１実装用外部端子及び第２実装用外部端子それぞ
れの表面は樹脂から露出していることを特徴とする。

【００２１】また、本発明に係る半導体装置において
は、上記第１実装用外部端子及び第２実装用外部端子そ
れぞれが金属ボールで形成されていることが好ましい。

【００２２】また、本発明に係る半導体装置において
は、上記第１実装用外部端子は第１半導体チップ内に形
成されたパッドに再配線層を介して接続され、上記第２
実装用外部端子は第２半導体チップ内に形成されたパッ
ドに再配線層を介して接続されていることが好ましい。

【００２３】本発明に係る半導体装置の製造方法は、電
極取り出し用の第１金属ポストが表面に形成された第１
の半導体チップ及び電極取り出し用の第２金属ポストが
表面に形成された第２の半導体チップを準備する工程
と、支持基板上に接着層を介して第１の半導体チップを
配置する工程と、第１の半導体チップの表面上に接着層
を介して第２の半導体チップを配置する工程と、支持基
板上、第１の半導体チップ、第１金属ポスト、第２の半
導体チップ及び第２金属ポストを樹脂により封止する工
程と、この樹脂を所望量除去することにより、第１金属
ポスト及び第２金属ポストそれぞれの表面を露出させる
工程と、を具備することを特徴とする。

【００２４】上記半導体装置の製造方法によれば、第１
金属ポストが形成された第１の半導体チップ上に第２の
半導体チップを配置し、第１の半導体チップの表面上及
び第２の半導体チップを覆うように樹脂封止している。
これにより、ワイヤーレスでスタックドレベルの高い信
頼性を有するＣＳＰ型半導体装置を小型、高密度、低コ
ストで製造することができる。

【００２５】また、本発明に係る半導体装置の製造方法
においては、上記露出させる工程の後に、上記第１金属
ポスト及び第２金属ポストそれぞれの表面上に実装用外
部端子を配置する工程をさらに含むことも可能である。

【００２６】本発明に係る半導体装置の製造方法は、電
極取り出し用の第１金属ポストが複数のチップ領域それ
ぞれの表面に形成された半導体ウエーハを準備する工程
と、電極取り出し用の第２金属ポストが表面に形成され
た半導体チップを準備する工程と、上記半導体ウエーハ
のチップ領域上に接着層を介して上記半導体チップを配
置する工程と、半導体ウエーハ上、第１金属ポスト、半
導体チップ及び第２金属ポストを樹脂により封止する工
程と、この樹脂を所望量除去することにより、第１金属
ポスト及び第２金属ポストそれぞれの表面を露出させる
工程と、を具備することを特徴とする。

【００２７】また、本発明に係る半導体装置の製造方法
においては、上記露出させる工程の後に、上記第１金属
ポスト及び第２金属ポストそれぞれの表面上に実装用外
部端子を配置する工程をさらに含むことも可能である。

【００２８】また、本発明に係る半導体装置の製造方法
においては、上記実装用外部端子を配置する工程の後
に、半導体ウエーハを各々のチップに分割する工程をさ
らに含むことも可能である。

【００２９】また、本発明に係る半導体装置の製造方法
において、上記半導体ウエーハを準備する工程は、半導
体ウエーハ内にパッドを形成し、このパッド上に再配線
層を形成し、この再配線層上に第１金属ポストを形成す
る工程を有するものであり、上記半導体チップを準備す
る工程は、半導体チップ内にパッドを形成し、このパッ
ド上に再配線層を形成し、この再配線層上に第２金属ポ
ストを形成する工程を有するものであることも可能であ
る。

【００３０】本発明に係る半導体装置の製造方法は、電
極取り出し用の第１金属ボールが複数のチップ領域それ
ぞれの表面に配置された半導体ウエーハを準備する工程
と、電極取り出し用の第２金属ボールが表面に配置され
た半導体チップを準備する工程と、上記半導体ウエーハ
のチップ領域上に接着層を介して上記半導体チップを配
置する工程と、半導体ウエーハ上、第１金属ボール、半
導体チップ及び第２金属ボールを樹脂により封止する工
程と、この樹脂を所望量除去することにより、第１金属
ボール及び第２金属ボールそれぞれの表面を露出させる
工程と、を具備することを特徴とする。

【００３１】上記半導体装置の製造方法によれば、第１
及び第２金属ボールを用いて外部端子を形成しているた
め、金属ポストの形成や封止樹脂の厚みを厳密に制御す
る工程を必要としない。従って、工程が簡略化でき、更
なるスループットの向上及び更なる製造コストの低減を
図ることができる。

【００３２】また、本発明に係る半導体装置の製造方法
においては、上記露出させる工程の後に、半導体ウエー
ハを各々のチップに分割する工程をさらに含むことも可
能である。

【００３３】また、本発明に係る半導体装置の製造方法
においては、上記半導体ウエーハを準備する工程は、半
導体ウエーハ内にパッドを形成し、このパッド上に再配
線層を形成し、この再配線層上に第１金属ボールを配置
する工程を有するものであり、上記半導体チップを準備
する工程は、半導体チップ内にパッドを形成し、このパ
ッド上に再配線層を形成し、この再配線層上に第２金属
ボールを形成する工程を有するものであることも可能で
ある。

【００３４】

【発明の実施の形態】以下、図面を参照して本発明の実
施の形態について説明する。図１は、本発明に係る第１
の実施の形態による半導体装置を概略的に示す断面図で
ある。

【００３５】図１に示すように、第１の半導体チップ１
１の中央部上には絶縁性接着層２３を介して第２の半導
体チップ１２が接着されている。絶縁性接着層２３は、
第２の半導体チップ１２と第１の半導体チップ１１を電
気的に絶縁すると共に第１の半導体チップ１１の表面
（能動面）と第２の半導体チップの裏面を接着するため
の層である。

【００３６】第１の半導体チップ１１の能動面の外周に
は電極取り出し用パッド（図示せず）が配置されてお
り、電極取り出し用パッドの上には再配線層１３が配置
されている。再配線層１３の上には金属ポスト１４が形
成されている。また、第２の半導体チップ１２の能動面
の外周には電極取り出し用パッド（図示せず）が配置さ
れており、電極取り出し用パッドの上には再配線層１８
が配置されている。再配線層１８の上には金属ポスト１
５が形成されている。金属ポスト１４，１５は、お互い
に干渉しないように予めパッドや再配線パターンがチッ
プ内でレイアウトされている。

【００３７】第１の半導体チップ１１の能動面、再配線
層１３、金属ポスト１４、第２の半導体チップ１２の能
動面、再配線層１８及び金属ポスト１５を封止樹脂１６
で覆うようにモールドされている。金属ポスト１４，１
５の上面は封止樹脂１６から露出している。この露出し
た金属ポスト１４，１５それぞれの上面上には必要に応
じてハンダボールなどの実装用外部端子１７が形成され
ており、ワイヤーレスでスタックドパッケージとなる。
なお、実装用外部端子１７は必ずしも必要ではなく、実
装用外部端子１７が形成されていない半導体装置とする
ことも可能である。また、この半導体装置を搭載する電
子機器のプリント基板には、半導体装置の回路に応じて
配線がパターニングされており、この半導体装置は実装
工程でプリント基板の必要位置に搭載される。

【００３８】図２は、図１に示す金属ポスト領域を部分
的に拡大した断面図である。半導体ウエーハ２１の能動
面（表面）には電極取り出し用パッド４２が形成されて
いる。この電極取り出し用パッド４２は半導体ウエーハ
２１内におけるＡｌやＣｕ等の各種金属配線（図示せ
ず）に接続されており、各種金属配線は層間絶縁膜（図
示せず）を介してＭＯＳトランジスタ等の半導体素子に
電気的に接続されている。この半導体素子は半導体ウエ
ーハ２１の内部に作り込まれている。

【００３９】電極取り出し用パッド４２を含む半導体ウ
エーハ２１の全面上にはシリコン酸化膜やシリコン窒化
膜等からなる最終保護絶縁層４３が形成されている。こ
の最終保護絶縁層４３には、電極取り出し用パッド４２
上に位置する開口部が形成されている。最終保護絶縁層
４３の上には厚さが例えば数十〜１００μｍ程度のポリ
イミド層４４が形成されている。このポリイミド層４４
は半導体素子への応力緩和のための層である。ポリイミ
ド層４４には開口部が形成されており、この開口部は最
終保護絶縁層の開口部を開口するものである。

【００４０】この開口部内及びポリイミド層４４上には
密着層４５が形成されている。この密着層４５は、Ｔｉ
やＷ、ＴｉＷ、Ｃｒ、Ｎｉ、ＴｉＣｕ、Ｐｔなどの高融
点金属、その合金もしくはその窒化膜などのいずれかか
らなる層である。この密着層４５の上にはＣｕシード層
４６が形成されている。このＣｕシード層４６は、Ｃｕ
の他にＮｉ、Ａｇ、Ａｕもしくはこれらの合金からなる
層を用いても良い。

【００４１】Ｃｕシード層４６の上には厚さが数〜数十
μｍ程度の再配線層１３が形成されている。再配線層１
３はＣｕを選択メッキ成膜したものである。再配線層１
３の一端上には金属ポスト１４が形成されており、この
金属ポスト１４はＣｕ等の選択メッキにより成膜したも
のである。金属ポスト１４の上には必要に応じて酸化防
止のための異種金属キャップ４１が形成されている。こ
の異種金属キャップ４１は、金属ポストと異なる種類の
材料からなるものであって、例えばＮｉ、Ａｕ、Ｐｔな
どからなる。金属ポスト１４は再配線層１３を介して電
極取り出し用パッド４２に電気的に接続されている。

【００４２】次に、図２に示す金属ポストを製造する方
法について説明する。図３（Ａ）〜（Ｅ）は、図２に示
す金属ポストを製造する方法を示す断面図である。

【００４３】まず、図３（Ａ）に示すように、半導体ウ
エーハ２１を準備する。この半導体ウエーハ２１の内部
には、ＭＯＳトランジスタ等の半導体素子、これと電気
的に接続された各種金属配線、層間絶縁膜などが形成さ
れている。次いで、各種金属配線の一端に電極取り出し
用パッド４２を形成する。次いで、このパッド４２を含
む全面上にシリコン酸化膜又はシリコン窒化膜等からな
る最終保護絶縁層４３をＣＶＤ(Chemical Vapor Deposi
tion)法により形成する。

【００４４】次いで、この最終保護絶縁層４３の上にフ
ォトレジスト膜（図示せず）を塗布し、このフォトレジ
スト膜を露光、現像することにより、最終保護絶縁層４
３の上にはレジストパターンが形成される。次いで、こ
のレジストパターンをマスクとして最終保護絶縁層４３
をエッチングする。これにより、該最終保護絶縁層４３
には、電極取り出し用パッド４２上に位置する開口部が
形成され、この開口部によって該パッド４２の表面が露
出する。

【００４５】次に、図３（Ｂ）に示すように、最終保護
絶縁層４３の上に厚さが例えば数十〜１００μｍ程度の
ポリイミド層４４を塗布する。次いで、このポリイミド
層４４上にフォトレジスト膜（図示せず）を塗布し、こ
のフォトレジスト膜を露光、現像することにより、ポリ
イミド層４４上にはレジストパターンが形成される。次
いで、このレジストパターンをマスクとしてポリイミド
層４４をエッチングすることにより、該ポリイミド層４
４には電極取り出し用パッド４２の上方に位置する開口
部が形成され、この開口部によって該パッド４２の表面
が露出する。尚、この工程では直かに感光性のポリイミ
ドを用いて開口パターンを形成し、フォトレジストの塗
布、エッチングや剥離処理の簡略化を行うことも出来
る。

【００４６】この後、図３（Ｃ）に示すように、開口部
内及びポリイミド層４４上に高融点金属からなる密着層
４５をスパッタリングにより形成する。次いで、この密
着層４５の上にＣｕシード層４６をスパッタリングによ
り形成する。次いで、Ｃｕシード層４６の上に厚さが数
〜数十μｍ程度のＣｕ層を選択メッキ法により成膜す
る。次いで、該Ｃｕ層をマスクとしてＣｕシード層４６
及び密着層４５を選択エッチングすることで、ポリイミ
ド層４４の上には密着層４５を介して再配線層１３が形
成され、再配線層１３の一端は電極取り出し用パッド４
２に電気的に接続される。

【００４７】次に、図３（Ｄ）に示すように、再配線層
１３を含む全面上にフォトレジスト膜を塗布し、このフ
ォトレジスト膜を露光、現像することにより、ポリイミ
ド層４４上には再配線層１３の他端上に位置する開口部
４７ａを有するレジストパターン４７が形成される。

【００４８】この後、図３（Ｅ）に示すように、レジス
トパターン４７をマスクとして選択メッキにより開口部
４７ａ内の再配線層１３上にＣｕメッキ膜からなる金属
ポスト１４を形成する。なお、Ｃｕメッキ膜からなる金
属ポストは厚みや寸法の制御が比較的に容易である。次
いで、この金属ポスト１４上にメッキ法によりＮｉなど
からなる異種金属キャップ４１を形成する。次いで、レ
ジストパターン４７を剥離することにより、図２に示す
ような半導体装置が形成される。ここまではウエーハプ
ロセスで作られる。

【００４９】次に、図１に示す半導体装置を製造する方
法について説明する。図４（Ａ）〜（Ｄ）は、図１に示
す半導体装置を製造する方法を示す断面図である。

【００５０】まず、図４（Ａ）に示すように、複数のチ
ップを配置できるような板状の支持部材２０を準備し、
第１の半導体チップ１１及び第２の半導体チップ１２を
準備する。ここで、支持部材２０は、樹脂、金属やセラ
ミック等に限定されるものではなく、各半導体チップの
積層工程での補強や耐熱性が確保されれば種々の材質か
らなる部材を適用することも可能であり、例えばポリイ
ミドもしくは薄膜スチール材などを用いることが好まし
い。また、第１及び第２の半導体チップ１１，１２は、
図３に示すように金属ポスト１４まで形成した半導体ウ
エーハをダイシング分割して各々のチップとしたもので
ある。

【００５１】次いで、支持部材２０上に第１の半導体チ
ップ１１を熱圧着シート等の接着層２２を介して複数個
配置する。つまり、第１の半導体チップ１１の裏面が接
着層２２によって支持部材２０の表面に接着される。こ
の際、支持部材２０と第１の半導体チップ１１とのアラ
イメントは、該支持部材２０に形成された搭載認識マー
クを基準として行われる。

【００５２】次いで、第１の半導体チップ１１の能動面
の中央部上に第２の半導体チップ１２を熱圧着シート等
の接着層２３を介して複数個配置する。つまり、第２の
半導体チップ１２の裏面が接着層２３によって第１の半
導体チップ１１の能動面（表面）に接着される。この
際、第１の半導体チップ１１と第２の半導体チップ１２
とのアライメントは、搭載認識マークを基準として行わ
れる。なお、第２の半導体チップ１２は、その厚み（金
属ポスト１５を含むチップの厚さ）が第１の半導体チッ
プ１１の金属ポスト１４の高さより薄くチップが研削さ
れたものを用いる。

【００５３】この後、図４（Ｂ）に示すように、支持部
材２０の表面、第１の半導体チップ１１、再配線層１
３、金属ポスト１４、第２の半導体チップ１２、再配線
層１８及び金属ポスト１５を覆うようにモールド装置に
よりエポキシ等の封止樹脂１６をモールドする。次い
で、この封止樹脂１６をグラインダー１９で所望量研削
する。ここで、所望量とは、金属ポスト１４，１５の頭
部（上部）が露出する程度の研削量である。

【００５４】次に、図４（Ｃ）に示すように、金属ポス
ト１４，１５の露出部分にフラックス（図示せず）を塗
布した後、自動搭載機でハンダボールを必要な金属ポス
ト１４，１５上に搭載する。次いで、金属ポスト１４，
１５及びハンダボールに１７０〜２００℃程度の熱処理
を行う。これにより、金属ポスト１４，１５上にはハン
ダボールが融着されて実装用外部端子１７が形成され
る。

【００５５】なお、実装用外部端子１７となるハンダボ
ールは、径１５０〜３００μｍでＰｂ／Ｓｎ６０〜７０
ｗｔ％の材料からなるＢＧＡ(Boll Grid Array)用のも
のを使用することが好ましい。また、実装用外部端子１
７の大きさは用途に応じて適宜選択可能である。ハンダ
組成はＡｇ／Ｓｎ系やＣｕやＢｉを含むＰｂレス材料を
用いることも可能である。また、実装用外部端子１７
は、ハンダボールに限定されるものではなく、ハンダボ
ールを搭載する代わりに、印刷法、メッキ法やメタルジ
ェット法により形成された実装用外部端子を適用するこ
とも可能である。

【００５６】この後、図４（Ｄ）に示すように、第１の
半導体チップ上に第２の半導体チップが積層された構造
のＣＳＰ型半導体装置単品となるように、ダイシングソ
ーやレーザーを用いて樹脂１６及び支持部材２０を切断
する。

【００５７】次いで、ＣＳＰ型半導体装置の厚み仕様等
の要求に応じて、支持部材２０及び接着層２２を剥離す
る。このようにして図１に示すようなスタックドレベル
でワイヤーレスのＣＳＰ型半導体装置が製造される。次
いで、このＣＳＰ型半導体装置は携帯機器等のポリイミ
ドからなる各種マザーボードに実装される。なお、ＣＳ
Ｐ型半導体装置の電気的特性は、単品に分割カットする
前もしくは後工程でチェックすることが好ましい。

【００５８】上記第１の実施の形態によれば、金属ポス
ト１４が形成された第１の半導体チップ１１の中央部上
に絶縁性接着層２３を介して第２の半導体チップ１２を
配置し、第１の半導体チップ１１の能動面上及び第２の
半導体チップ１２を覆うように樹脂封止し、樹脂から露
出させた各チップ１１，１２の金属ポスト１４，１５に
実装用外部端子を搭載する。これにより、ワイヤーレス
でスタックドレベルのＣＳＰ型半導体装置を低コストで
製造することができる。従って、従来の半導体装置に比
べて更なる小型化が可能となり、大型ＬＳＩの多ピンパ
ッケージに向いた半導体装置を製造でき、歩留まりや信
頼性を向上させることができる。よって、半導体装置と
これを搭載する電子機器類の小型化、高密度化を図るこ
とができる。

【００５９】また、第１の実施の形態では、金属ポスト
をメッキ膜により形成し、実装用外部端子をハンダボー
ルにより形成している。このため、金属ポストや実装用
外部端子の大きさや高さを容易に変更することができ
る。これにより、様々な厚みの第２の半導体チップ１２
を積層することが可能となり、チップの厚みに限定され
ないワイヤーレスでチップ積層型のＣＳＰを製造でき
る。

【００６０】尚、第１及び第２の半導体チップ各々一個
を単独で積層、樹脂封止、研削及びが外部端子を形成す
ることも可能であるが、生産性に乏しいので上記実施の
形態のように複数個を支持部材に作りこみ、最終工程で
分割するのが効率的である。

【００６１】図５（Ａ）〜（Ｄ）は、本発明に係る第２
の実施の形態による半導体装置の製造方法を示す断面図
であり、図４と同一部分には同一符号を付す。

【００６２】まず、図５（Ａ）に示すように、ウエーハ
プロセスで再配線層１３や金属ポスト１４まで形成され
た図２に示すような半導体ウエーハ２１を準備し、第２
の半導体チップ１２を準備する。ここで、第２の半導体
チップ１２は、図３に示すように金属ポストまで形成し
た半導体ウエーハをダイシング分割して各々のチップと
したものである。

【００６３】次いで、半導体ウエーハ２１上に第２の半
導体チップ１２を熱圧着シート等の絶縁性接着層２３を
介して複数個配置する。つまり、第２の半導体チップ１
２の裏面が絶縁性接着層２３によってウエーハ２１のチ
ップ領域の中央部上に接着される。この際、半導体ウエ
ーハ２１と第２の半導体チップ１２とのアライメント
は、該ウエーハ２１に形成された搭載認識マークを基準
として行われる。この搭載認識マークは、ウエーハプロ
セスのフォトエッチング工程ですくライブ領域等に一括
パターニングされたものである。なお、第２の半導体チ
ップ１２は、その厚み（金属ポスト１５を含むチップの
厚さ）が半導体ウエーハ２１の金属ポスト１４の高さよ
り薄くチップが研削されたものを用いる。

【００６４】この後、図５（Ｂ）に示すように、半導体
ウエーハ２１の能動面（表面）、再配線層１３、金属ポ
スト１４、第２の半導体チップ１２、再配線層１８及び
金属ポスト１５を覆うようにモールド装置によりエポキ
シ等の封止樹脂１６をモールドする。次いで、この封止
樹脂１６をグラインダー１９で所望量研削する。ここ
で、所望量とは、金属ポスト１４，１５の頭部（上部）
が露出する程度の研削量である。

【００６５】なお、ここでは封止樹脂１６の研削にグラ
インダー１９を用いているが、これに限定されるもので
はなく、他の方法により研削することも可能である。例
えば、ウエーハの全面上を一括機械研磨する方式、酸素
やＣＦ₄あるいはＮＦ₃もしくはこれらの混合ガスを用い
たドライエッチャーによるエッチバックを適用すること
も可能である。

【００６６】次に、図５（Ｃ）に示すように、金属ポス
ト１４，１５の露出部分にフラックス（図示せず）を塗
布した後、自動搭載機でハンダボールを必要な金属ポス
ト１４，１５上に搭載する。次いで、金属ポスト１４，
１５及びハンダボールに１７０〜２００℃程度の熱処理
を行う。これにより、金属ポスト１４，１５上にはハン
ダボールが溶着されて実装用外部端子１７が形成され
る。

【００６７】なお、実装用外部端子１７となるハンダボ
ールは、第１の実施の形態と同様にＢＧＡ用のものを使
用することが好ましい。また、実装用外部端子１７の大
きさは用途に応じて適宜選択可能である。ハンダ組成は
Ａｇ／Ｓｎ系やＣｕやＢｉを含むＰｂレス材料を用いる
ことも可能である。また、実装用外部端子１７は、ハン
ダボールに限定されるものではなく、ハンダボールを搭
載する代わりに、印刷法、メッキ法やメタルジェット法
により形成された実装用外部端子を適用することも可能
である。

【００６８】この後、図５（Ｄ）に示すように、第１の
半導体チップ上に第２の半導体チップが積層された構造
のＣＳＰ型半導体装置単品となるように、ダイシングソ
ーやレーザーを用いて樹脂１６及び半導体ウエーハ２１
を切断する。これにより、ウエーハはチップ毎に分割さ
れ、形態上第１の半導体チップ１１となる。このように
してスタックドレベルでワイヤーレスのＣＳＰ型半導体
装置が製造される。

【００６９】次いで、このＣＳＰ型半導体装置は携帯機
器等のポリイミド等からなる各種マザーボードに実装さ
れる。なお、ＣＳＰ型半導体装置の電気的特性は、単品
に分割カットする前もしくは後工程でチェックすること
が好ましい。

【００７０】上記第２の実施の形態においても第１の実
施の形態と同様の効果を得ることができる。

【００７１】また、第２の実施の形態では、第１の半導
体チップ１１に分割される前のウエーハ２１上に第２の
半導体チップ１２を積層し、ウエーハレベルで一括樹脂
封止を行った後に金属ポスト１４，１５上に実装用外部
端子１７を設け、その後、単品のＣＳＰレベルに分割す
る。これにより、組立工程中において半導体ウエーハ２
１が第１の実施の形態による支持部材の役割を果たすの
で、支持部材が不要となり、第１の実施の形態に比べて
接着層を含む材料と工程を削減でき、薄膜化、より小型
低コストでスタックドレベルのＣＳＰ型半導体装置を得
ることができる。

【００７２】図６は、本発明に係る第３の実施の形態に
よる半導体装置を概略的に示す断面図であり、図１と同
一部分には同一符号を付す。

【００７３】第１の半導体チップ１１の再配線層１３上
にはハンダボールからなる金属ポスト２４が配置されて
いる。これ以外の部分については図１と同様に構成され
ているので、説明を省略する。

【００７４】図７は、図６に示す金属ポスト領域を部分
的に拡大した断面図であり、図２と同一部分には同一符
号を付す。

【００７５】再配線層１３の一端上にはハンダボールか
らなる金属ポスト２４が形成されている。これ以外の部
分については図２と同様に構成されているので、説明を
省略する。

【００７６】次に、図７に示す金属ポストを製造する方
法について説明する。図８（Ａ）〜（Ｅ）は、図７に示
す金属ポストを製造する方法を示す断面図である。

【００７７】まず、図８（Ａ）に示すように、半導体ウ
エーハ２１を準備する。この半導体ウエーハ２１の内部
には、ＭＯＳトランジスタ等の半導体素子、これと電気
的に接続された各種金属配線、層間絶縁膜などが形成さ
れている。次いで、各種金属配線の一端に電極取り出し
用パッド４２を形成する。次いで、このパッド４２を含
む全面上にシリコン酸化膜又はシリコン窒化膜等からな
る最終保護絶縁層４３をＣＶＤ法により形成する。

【００７８】次いで、この最終保護絶縁層４３をパター
ニングすることにより、該最終保護絶縁層４３には、電
極取り出し用パッド４２上に位置する開口部が形成さ
れ、この開口部によって該パッド４２の表面が露出す
る。

【００７９】次に、図８（Ｂ）に示すように、最終保護
絶縁層４３の上に厚さが例えば数十〜１００μｍ程度の
ポリイミド層４４を塗布する。次いで、このポリイミド
層４４をパターニングすることにより、該ポリイミド層
４４には電極取り出し用パッド４２の上方に位置する開
口部が形成され、この開口部によって該パッド４２の表
面が露出する。

【００８０】この後、図８（Ｃ）に示すように、開口部
内及びポリイミド層４４上に高融点金属からなる密着層
４５をスパッタリングにより形成する。次いで、この密
着層４５の上にＣｕシード層４６をスパッタリングによ
り形成する。次いで、Ｃｕシード層４６の上に厚さが数
〜数十μｍ程度のＣｕ層を選択メッキ法により成膜す
る。次いで、該Ｃｕ層をマスクとしてＣｕシード層４６
及び密着層４５を選択エッチングすることで、ポリイミ
ド層４４の上には密着層４５を介して再配線層１３が形
成され、再配線層１３の一端は電極取り出し用パッド４
２に電気的に接続される。

【００８１】次に、図８（Ｄ）に示すように、再配線層
１３の一端上にフラックス（図示せず）を塗布した後、
自動搭載機で径３００μｍ程度のＰｂ／Ｓｎからなるハ
ンダボールを必要な再配線層１３上に搭載する。次い
で、再配線層１３及びハンダボールに１７０〜２００℃
程度の熱処理を行う。これにより、再配線層１３上には
ハンダボールが融着されて金属ポスト２４が形成され
る。

【００８２】次に、図６に示す半導体装置を製造する方
法について説明する。図９（Ａ）〜（Ｄ）は、図６に示
す半導体装置を製造する方法を示す断面図である。

【００８３】まず、図９（Ａ）に示すように、ウエーハ
プロセスで再配線層１３や金属ポスト２４まで形成され
た図７に示すような半導体ウエーハ２１を準備し、第２
の半導体チップ１２を準備する。ここで、第２の半導体
チップ１２は、図２に示すように金属ポストまで形成し
た半導体ウエーハをダイシング分割して各々のチップと
したものである。

【００８４】次いで、半導体ウエーハ２１上に第２の半
導体チップ１２を熱圧着シート等の絶縁性接着層２３を
介して複数個配置する。つまり、第２の半導体チップ１
２の裏面が絶縁性接着層２３によってウエーハ２１のチ
ップ領域の中央部上に接着される。この際、半導体ウエ
ーハ２１と第２の半導体チップ１２とのアライメント
は、該ウエーハ２１に形成された搭載認識マークを基準
として行われる。この搭載認識マークは、ウエーハプロ
セスのフォトエッチング工程ですくライブ領域等に一括
パターニングされたものである。

【００８５】なお、ここでは、ハンダボールからなる金
属ポスト２４を予め搭載した半導体ウエーハ２１を用い
ているが、これに限定されるものではなく、金属ポスト
２４が搭載されていない半導体ウエーハを準備し、この
ウエーハ上に第２の半導体チップ１２を積層配置した後
に、ウエーハの再配線層上に金属ポスト用のハンダボー
ルを搭載し、熱処理によって再配線層とハンダボールを
融着させることも可能である。

【００８６】この後、図９（Ｂ）に示すように、半導体
ウエーハ２１の能動面（表面）、再配線層１３、金属ポ
スト２４、第２の半導体チップ１２、再配線層１８及び
金属ポスト１５を覆うようにモールド装置によりエポキ
シ等の封止樹脂１６をモールドする。次いで、この封止
樹脂１６をグラインダー１９で所望量研削する。ここ
で、所望量とは、金属ポスト２４，１５の頭部（上部）
が露出する程度の研削量である。金属ポストをハンダボ
ールで形成することにより、グラインダーで樹脂を研削
する際に金属ポストを比較的に早く研削できるので、金
属ポストへのストレスを少なくすることができる。

【００８７】なお、ここでは封止樹脂１６の研削にグラ
インダー１９を用いているが、これに限定されるもので
はなく、他の方法により研削することも可能である。例
えば、ウエーハの全面上を一括機械研磨する方式、酸素
やＣＦ₄あるいはＮＦ₃もしくはこれらの混合ガスを用い
たドライエッチャーによるエッチバックを適用すること
も可能である。

【００８８】次に、図９（Ｃ）に示すように、金属ポス
ト２４，１５の露出部分にフラックス（図示せず）を塗
布した後、自動搭載機でハンダボールを必要な金属ポス
ト２４，１５上に搭載する。次いで、金属ポスト２４，
１５及びハンダボールに１７０〜２００℃程度の熱処理
を行う。これにより、金属ポスト２４，１５上にはハン
ダボールが溶着されて実装用外部端子１７が形成され
る。

【００８９】なお、実装用外部端子１７となるハンダボ
ールは、第１の実施の形態と同様にＢＧＡ用のものを使
用することが好ましい。また、実装用外部端子１７の大
きさは用途に応じて適宜選択可能である。ハンダ組成は
Ａｇ／Ｓｎ系やＣｕやＢｉを含むＰｂレス材料、Ｃｕ、
Ｎｉ、他の高融点金属及びその合金を用いることも可能
である。また、実装用外部端子１７は、ハンダボールに
限定されるものではなく、ハンダボールを搭載する代わ
りに、塗布、印刷法、メッキ法やメタルジェット法によ
り形成された実装用外部端子を適用することも可能であ
る。

【００９０】この後、図９（Ｄ）に示すように、第１の
半導体チップ上に第２の半導体チップが積層された構造
のＣＳＰ型半導体装置単品となるように、ダイシングソ
ーやレーザーを用いて樹脂１６及び半導体ウエーハ２１
を切断する。これにより、ウエーハはチップ毎に分割さ
れ、形態上第１の半導体チップ１１となる。このように
してスタックドレベルでワイヤーレスのＣＳＰ型半導体
装置が製造される。

【００９１】上記第３の実施の形態においても第２の実
施の形態と同様の効果を得ることができる。

【００９２】また、第３の実施の形態では、ハンダボー
ルを搭載した搭載金属ボールで金属ポスト２４を形成し
ているため、メッキによって金属ポストを形成する場合
に比べ、大きな金属ポストを低コスト、短工程で形成で
きる点で有利である。従って、大きなハンダボールを用
いて高さの高い金属ポスト２４を形成することで、第２
の半導体チップ１２の厚みを極端に薄くする必要がなく
なり、強度面でも第２の半導体チップ１２の加工が容易
となる。

【００９３】また、第３の実施の形態では、搭載金属ボ
ールからなる球状の金属ポスト２４の周囲を封止樹脂１
６で包むように押さえる構造としている。このため、こ
のＣＳＰ型半導体装置をプリント基板や特にフレキシブ
ルな基板に実装した場合に、金属ポスト２４に加えられ
る応力に対する耐強度性を大きくすることができる。つ
まり、再配線層１３から金属ポスト２４及び実装用外部
端子１７の強度を向上できる。したがって、金属ポスト
が抜けてしまうといった不良モードの発生を低減でき、
装置の信頼性を向上できると共に実装歩留まりを向上さ
せることができる。

【００９４】また、第３の実施の形態では、半導体チッ
プの再配線層上に直接金属ボールによる外部端子を設け
る形態としているため、低コストで量産性に富んだＣＳ
Ｐ型半導体装置を製造することができる。

【００９５】図１０は、本発明に係る第４の実施の形態
による半導体装置を概略的に示す断面図であり、図６と
同一部分には同一符号を付す。

【００９６】第２の半導体チップ１２の再配線層１８上
にはハンダボールからなる金属ポスト２５が配置されて
いる。これ以外の部分については図６と同様に構成され
ているので、説明を省略する。

【００９７】次に、図１０に示す半導体装置の製造方法
について説明する。まず、ウエーハプロセスで再配線層
１３及び径３５０μｍのハンダボールからなる金属ポス
ト２４まで形成された図７に示すような半導体ウエーハ
２１を準備し、第２の半導体チップ１２を準備する。こ
こで、第２の半導体チップ１２は、径１５０μｍのハン
ダボールからなる金属ポスト２５まで形成した半導体ウ
エーハをダイシング分割して各々のチップとしたもので
ある。

【００９８】次いで、第３の実施の形態と同様に、半導
体ウエーハ上に第２の半導体チップ１２を熱圧着シート
等の絶縁性接着層２３を介して複数個配置する。

【００９９】なお、ここでは、ハンダボールからなる金
属ポスト２４を予め搭載した半導体ウエーハ２１及びハ
ンダボールからなる金属ポスト２５を予め搭載した第２
の半導体チップ１２を用いているが、これに限定される
ものではなく、金属ポスト２４，２５が搭載されていな
い半導体ウエーハ及び第２の半導体チップを準備し、こ
のウエーハ上に第２の半導体チップを積層配置した後
に、ウエーハ及び第２の半導体チップそれぞれの再配線
層上に金属ポスト用のハンダボールを搭載し、熱処理に
よって再配線層とハンダボールを融着させることも可能
である。従って、フレキシブルな工程フローを構築する
ことができる。

【０１００】この後、半導体ウエーハの能動面（表
面）、再配線層１３、金属ポスト２４、第２の半導体チ
ップ１２、再配線層１８及び金属ポスト２５を覆うよう
にモールド装置によりエポキシ等の封止樹脂１６をモー
ルドする。次いで、この封止樹脂１６をグラインダー１
９で所望量研削する。ここで、所望量とは、金属ポスト
２４，２５の頭部（上部）が露出する程度の研削量であ
る。

【０１０１】なお、ここでは封止樹脂１６の研削にグラ
インダー１９を用いているが、これに限定されるもので
はなく、他の方法により研削することも可能である。

【０１０２】次に、金属ポスト２４，２５の露出部分に
フラックス（図示せず）を塗布した後、自動搭載機でハ
ンダボールを必要な金属ポスト２４，２５上に搭載す
る。次いで、金属ポスト２４，２５及びハンダボールに
１７０〜２００℃程度の熱処理を行う。これにより、金
属ポスト２４，２５上にはハンダボールが溶着されて実
装用外部端子１７が形成される。

【０１０３】なお、実装用外部端子１７となるハンダボ
ールは、第１の実施の形態と同様にＢＧＡ用のものを使
用することが好ましい。また、実装用外部端子１７の大
きさは用途に応じて適宜選択可能である。ハンダ組成は
Ａｇ／Ｓｎ系やＣｕやＢｉを含むＰｂレス材料、Ｃｕ、
Ｎｉ、他の高融点金属及びその合金を用いることも可能
である。また、実装用外部端子１７は、ハンダボールに
限定されるものではなく、ハンダボールを搭載する代わ
りに、塗布、印刷法、メッキ法やメタルジェット法によ
り形成された実装用外部端子を適用することも可能であ
る。

【０１０４】この後、第１の半導体チップ上に第２の半
導体チップが積層された構造のＣＳＰ型半導体装置単品
となるように、ダイシングソーやレーザーを用いて樹脂
１６及び半導体ウエーハ２１を切断する。これにより、
図１０に示すように、ウエーハはチップ毎に分割され、
形態上第１の半導体チップ１１となる。このようにして
スタックドレベルでワイヤーレスのＣＳＰ型半導体装置
が製造される。

【０１０５】上記第４の実施の形態においても第３の実
施の形態と同様の効果を得ることができ、しかも、金属
ポスト２４，２５を全て球に近い形状としているため、
プリント基板に実装した場合のポスト抜け不良の発生を
第３の実施の形態に比べてさらに低減することができ
る。

【０１０６】また、第４の実施の形態では、金属ポスト
２４，２５をすべてハンダボールにより形成しているた
め、金属ポストを形成する際にメッキによる厚いＣｕ層
の形成、キャップ層の形成及びフォトリソグラフィ工程
が必要なくなる。これにより、スループットの向上及び
コストの低減を図ることができる。

【０１０７】図１１は、本発明に係る第５の実施の形態
による半導体装置を概略的に示す断面図であり、図１０
と同一部分には同一符号を付す。

【０１０８】第１の半導体チップ１１の能動面（表面）
における再配線層１３上には実装用外部端子２６が配置
されている。第２の半導体チップ１２の能動面（表面）
における再配線層１８上には、上記実装用外部端子２６
より大きさの小さい実装用外部端子２７が配置されてい
る。第１の半導体チップ１１の表面、実装用外部端子２
６の周囲、第２の半導体チップ１２及び実装用外部端子
２７の周囲は封止樹脂１６によって覆われている。実装
用外部端子２６，２７それぞれの頭部（上部）は封止樹
脂１６から露出している。これら以外の部分については
図１１と同様に構成されているので、説明を省略する。

【０１０９】次に、図１１に示す半導体装置の製造方法
について説明する。まず、ウエーハプロセスで再配線層
１３まで形成された半導体ウエーハを準備し、第２の半
導体チップ１２を準備する。ここで、第２の半導体チッ
プ１２は、再配線層１８まで形成した半導体ウエーハを
ダイシング分割して各々のチップとしたものである。

【０１１０】次いで、上記半導体ウエーハ上に第２の半
導体チップ１２を熱圧着シート等の絶縁性接着層２３を
介して複数個配置する。つまり、第２の半導体チップ１
２の裏面が絶縁性接着層２３によって半導体ウエーハの
チップ領域の中央部上に接着される。この際、半導体ウ
エーハと第２の半導体チップ１２とのアライメントは、
該ウエーハに形成された搭載認識マークを基準として行
われる。この搭載認識マークは、ウエーハプロセスのフ
ォトエッチング工程ですくライブ領域等に一括パターニ
ングされたものである。

【０１１１】次いで、再配線層１３，１８の上にフラッ
クス（図示せず）を回転塗布もしくは吹き付けた後、自
動搭載機でハンダボールを必要な再配線層１３，１８上
に搭載する。この時に搭載するハンダボールの大きさ
は、半導体ウエーハの再配線層１３上では径２５０〜３
５０μｍとし、第２の半導体チップ１２の再配線層１８
上では径１００〜２００μｍとすることが好ましい。こ
のようにする理由は、第２の半導体チップ１２の厚み分
を調整するためである。次いで、再配線層１３，１８及
びハンダボールに１７０〜２００℃程度の熱処理を行
う。これにより、再配線層１３上にはハンダボールが融
着されて金属ポスト２６が形成され、再配線層１８上に
はハンダボールが融着されて金属ポスト２７が形成され
る。

【０１１２】この後、半導体ウエーハの能動面（表
面）、再配線層１３、金属ポスト２６、第２の半導体チ
ップ１２、再配線層１８及び金属ポスト２７を覆うよう
にモールド装置によりエポキシ等の封止樹脂１６を所定
の厚さでコーティングする。次いで、プラズマ装置で酸
素混合ガスによるプラズマを用いて封止樹脂１６にエッ
チバックを行う。これにより、外部端子２６，２７の表
面を封止樹脂１６から露出させる。

【０１１３】次いで、電気特性のチェックを行い、部品
番号等の印刷を行う。次いで、第１の半導体チップ上に
第２の半導体チップが積層された構造のＣＳＰ型半導体
装置単品となるように、ダイシングソーやレーザーを用
いて樹脂１６及び半導体ウエーハを切断する。これによ
り、ウエーハはチップ毎に分割され、形態上第１の半導
体チップ１１となる。このようにしてスタックドレベル
でワイヤーレスのＣＳＰ型半導体装置が製造される。そ
の後、ＣＳＰ型半導体装置は電子機器等のプリント基板
に実装される。

【０１１４】上記第５の実施の形態においても第４の実
施の形態と同様の効果を得ることができる。

【０１１５】また、第５の実施の形態では、第１〜第４
の実施の形態のように金属ポストの形成や封止樹脂の厚
みを厳密に制御する工程を必要としないので、工程が簡
略化でき、更なるスループットの向上及び更なる製造コ
ストの低減を図ることができる。

【０１１６】尚、上記第５の実施の形態では、外部端子
となるハンダボールをウエーハレベルで搭載せずに、素
子形成プロセス（ウエーハプロセス）の終了後に半導体
ウエーハにおける第１の半導体チップ領域の中央部上に
第２の半導体チップ１２を積層し、その後にハンダボー
ルを搭載しているが、これに限定されるものではなく、
外部端子となるハンダボールを素子形成プロセス中のウ
エーハレベルで搭載しておき、その後分割した分第２の
半導体チップ１２を第１の半導体チップ１１となるべき
ウエーハ上に積層し、次いで、モールド工程を施すこと
も可能である。

【０１１７】また、本発明は上記第１〜第５の実施の形
態に限定されず、種々変更して実施することが可能であ
る。例えば、上記実施の形態では、第１の半導体チップ
上に第２の半導体チップを積層した２層チップ積層構造
としているが、３層以上のチップ積層構造とすることも
可能である。また、前述したＣＳＰ型半導体装置はメモ
リーやロジックなどの種々のＬＳＩに適用することが可
能である。

【０１１８】また、上記実施の形態では、封止樹脂を研
削して分割前の工程で実装用外部端子の形成を行ってい
るが、分割後単品としてから実装用外部端子を形成する
ことも可能である。

【０１１９】また、上記実施の形態では、封止樹脂の除
去をグラインダーにより行っているが、他の研削手段、
研磨手段もしくはエッチングによって行うことも可能で
ある。

【０１２０】

【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、金
属ポストを用いているため、ボンディングワイヤを用い
ることがない。したがって、小型、高密度、低コストで
信頼性の高いスタックドレベルの半導体装置及びその製
造方法を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る第１の実施の形態による半導体装
置を概略的に示す断面図である。

【図２】図１に示す金属ポスト領域を部分的に拡大した
断面図である。

【図３】（Ａ）〜（Ｅ）は、図２に示す金属ポストを製
造する方法を示す断面図である。

【図４】（Ａ）〜（Ｄ）は、図１に示す半導体装置を製
造する方法を示す断面図である。

【図５】（Ａ）〜（Ｄ）は、本発明に係る第２の実施の
形態による半導体装置の製造方法を示す断面図である。

【図６】本発明に係る第３の実施の形態による半導体装
置を概略的に示す断面図である。

【図７】図６に示す金属ポスト領域を部分的に拡大した
断面図である。

【図８】（Ａ）〜（Ｅ）は、図７に示す金属ポストを製
造する方法を示す断面図である。

【図９】（Ａ）〜（Ｄ）は、図６に示す半導体装置を製
造する方法を示す断面図である。

【図１０】本発明に係る第４の実施の形態による半導体
装置を概略的に示す断面図である。

【図１１】本発明に係る第５の実施の形態による半導体
装置を概略的に示す断面図である。

【図１２】従来の半導体装置の一例を概略的に示す断面
図である。

【符号の説明】

１１，５１…第1の半導体チップ １２，５２…第２の半導体チップ １３，１８…再配線層 １４，１５，２４，２５…金属ポスト １６…封止樹脂 １７，２６，２７，５３…実装用外部端子 １９…グラインダー ２０…支持部材 ２１…半導体ウエーハ ２２…接着層 ２３…絶縁性接着層 ４１…異種金属キャップ層 ４２…電極取り出し用パッド ４３…最終保護絶縁層 ４４…ポリイミド層 ４５…密着層 ４６…Ｃｕシード層 ４７…レジストパターン ４７ａ…開口部 ５４…ワイヤー ５５…絶縁基板 ５６…樹脂 ５７，５９…絶縁性接着層 ５８…配線部

Claims (24)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 第１の半導体チップの表面上に第２の半
   導体チップを配置した半導体装置であって、 第１の半導体チップの表面上に形成された電極取り出し
   用の第１金属ポストと、 第２の半導体チップの表面上に形成された電極取り出し
   用の第２金属ポストと、 第１の半導体チップの表面上、第１金属ポスト、第２の
   半導体チップ及び第２金属ポストを封止した樹脂と、 を具備することを特徴とする半導体装置。
2. 【請求項２】 上記第１金属ポスト及び第２金属ポスト
   それぞれの上に配置された実装用外部端子をさらに含む
   ことを特徴とする請求項１に記載の半導体装置。
3. 【請求項３】 上記第１金属ポスト及び第２金属ポスト
   のうち少なくとも一方の金属ポストがメッキ膜で形成さ
   れていることを特徴とする請求項１又は２に記載の半導
   体装置。
4. 【請求項４】 上記第１金属ポスト及び第２金属ポスト
   のうち少なくとも一方の金属ポストが金属ボールで形成
   されていることを特徴とする請求項１〜３のうちいずれ
   か１項記載の半導体装置。
5. 【請求項５】 上記実装用外部端子が金属ボールで形成
   されていることを特徴とする請求項２〜４のうちいずれ
   か１項記載の半導体装置。
6. 【請求項６】 上記第１金属ポストは第１半導体チップ
   内に形成されたパッドに再配線層を介して接続され、上
   記第２金属ポストは第２半導体チップ内に形成されたパ
   ッドに再配線層を介して接続されていることを特徴とす
   る請求項１〜５のうちいずれか１項記載の半導体装置。
7. 【請求項７】 半導体チップの表面上に複数の半導体チ
   ップを積層して配置した半導体装置であって、 半導体チップの各々の表面上に形成された電極取り出し
   用の金属ポストと、 半導体チップの表面上及び金属ポストを封止した樹脂
   と、 を具備することを特徴とする半導体装置。
8. 【請求項８】 上記金属ポスト上に配置された実装用外
   部端子をさらに含むことを特徴とする請求項７に記載の
   半導体装置。
9. 【請求項９】 上記金属ポストのうちの少なくとも一つ
   がメッキ膜で形成されていることを特徴とする請求項７
   又は８に記載の半導体装置。
10. 【請求項１０】 上記金属ポストのうちの少なくとも一
    つが金属ボールで形成されていることを特徴とする請求
    項７〜９のうちいずれか１項記載の半導体装置。
11. 【請求項１１】 上記実装用外部端子が金属ボールで形
    成されていることを特徴とする請求項８〜１０のうちい
    ずれか１項記載の半導体装置。
12. 【請求項１２】 上記金属ポストは半導体チップ内に形
    成されたパッドに再配線層を介して接続されていること
    を特徴とする請求項７〜１１のうちいずれか１項記載の
    半導体装置。
13. 【請求項１３】 第１の半導体チップの表面上に第２の
    半導体チップを配置した半導体装置であって、 第１の半導体チップの表面上に形成された第１実装用外
    部端子と、 第２の半導体チップの表面上に形成された第２実装用外
    部端子と、 第１の半導体チップの表面上、第１実装用外部端子、第
    ２の半導体チップ及び第２実装用外部端子を封止した樹
    脂と、 を具備し、 上記第１実装用外部端子及び第２実装用外部端子それぞ
    れの表面は樹脂から露出していることを特徴とする半導
    体装置。
14. 【請求項１４】 上記第１実装用外部端子及び第２実装
    用外部端子それぞれが金属ボールで形成されていること
    を特徴とする請求項１３に記載の半導体装置。
15. 【請求項１５】 上記第１実装用外部端子は第１半導体
    チップ内に形成されたパッドに再配線層を介して接続さ
    れ、上記第２実装用外部端子は第２半導体チップ内に形
    成されたパッドに再配線層を介して接続されていること
    を特徴とする請求項１３又は１４に記載の半導体装置。
16. 【請求項１６】 電極取り出し用の第１金属ポストが
    表面に形成された第１の半導体チップ及び電極取り出し
    用の第２金属ポストが表面に形成された第２の半導体チ
    ップを準備する工程と、 支持基板上に接着層を介して第１の半導体チップを配置
    する工程と、 第１の半導体チップの表面上に接着層を介して第２の半
    導体チップを配置する工程と、 支持基板上、第１の半導体チップ、第１金属ポスト、第
    ２の半導体チップ及び第２金属ポストを樹脂により封止
    する工程と、 この樹脂を所望量除去することにより、第１金属ポスト
    及び第２金属ポストそれぞれの表面を露出させる工程
    と、 を具備することを特徴とする半導体装置の製造方法。
17. 【請求項１７】 上記露出させる工程の後に、上記第１
    金属ポスト及び第２金属ポストそれぞれの表面上に実装
    用外部端子を配置する工程をさらに含むことを特徴とす
    る請求項１６に記載の半導体装置の製造方法。
18. 【請求項１８】 電極取り出し用の第１金属ポストが複
    数のチップ領域それぞれの表面に形成された半導体ウエ
    ーハを準備する工程と、 電極取り出し用の第２金属ポストが表面に形成された半
    導体チップを準備する工程と、 上記半導体ウエーハのチップ領域上に接着層を介して上
    記半導体チップを配置する工程と、 半導体ウエーハ上、第１金属ポスト、半導体チップ及び
    第２金属ポストを樹脂により封止する工程と、 この樹脂を所望量除去することにより、第１金属ポスト
    及び第２金属ポストそれぞれの表面を露出させる工程
    と、 を具備することを特徴とする半導体装置の製造方法。
19. 【請求項１９】 上記露出させる工程の後に、上記第１
    金属ポスト及び第２金属ポストそれぞれの表面上に実装
    用外部端子を配置する工程をさらに含むことを特徴とす
    る請求項１８に記載の半導体装置の製造方法。
20. 【請求項２０】 上記実装用外部端子を配置する工程の
    後に、半導体ウエーハを各々のチップに分割する工程を
    さらに含むことを特徴とする請求項１９に記載の半導体
    装置の製造方法。
21. 【請求項２１】 上記半導体ウエーハを準備する工程
    は、半導体ウエーハ内にパッドを形成し、このパッド上
    に再配線層を形成し、この再配線層上に第１金属ポスト
    を形成する工程を有するものであり、上記半導体チップ
    を準備する工程は、半導体チップ内にパッドを形成し、
    このパッド上に再配線層を形成し、この再配線層上に第
    ２金属ポストを形成する工程を有するものであることを
    特徴とする請求項１８〜２０のうちいずれか１項記載の
    半導体装置の製造方法。
22. 【請求項２２】 電極取り出し用の第１金属ボールが複
    数のチップ領域それぞれの表面に配置された半導体ウエ
    ーハを準備する工程と、 電極取り出し用の第２金属ボールが表面に配置された半
    導体チップを準備する工程と、 上記半導体ウエーハのチップ領域上に接着層を介して上
    記半導体チップを配置する工程と、 半導体ウエーハ上、第１金属ボール、半導体チップ及び
    第２金属ボールを樹脂により封止する工程と、 この樹脂を所望量除去することにより、第１金属ボール
    及び第２金属ボールそれぞれの表面を露出させる工程
    と、 を具備することを特徴とする半導体装置の製造方法。
23. 【請求項２３】 上記露出させる工程の後に、半導体ウ
    エーハを各々のチップに分割する工程をさらに含むこと
    を特徴とする請求項２２に記載の半導体装置の製造方
    法。
24. 【請求項２４】 上記半導体ウエーハを準備する工程
    は、半導体ウエーハ内にパッドを形成し、このパッド上
    に再配線層を形成し、この再配線層上に第１金属ボール
    を配置する工程を有するものであり、上記半導体チップ
    を準備する工程は、半導体チップ内にパッドを形成し、
    このパッド上に再配線層を形成し、この再配線層上に第
    ２金属ボールを形成する工程を有するものであることを
    特徴とする請求項２２又は２３に記載の半導体装置の製
    造方法。