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JP2008227161A - Semiconductor device - Google Patents

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JP2008227161A
JP2008227161A JP2007063616A JP2007063616A JP2008227161A JP 2008227161 A JP2008227161 A JP 2008227161A JP 2007063616 A JP2007063616 A JP 2007063616A JP 2007063616 A JP2007063616 A JP 2007063616A JP 2008227161 A JP2008227161 A JP 2008227161A
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JP
Japan
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electronic component
semiconductor substrate
electrode
semiconductor device
disposed
Prior art date
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Withdrawn
Application number
JP2007063616A
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Japanese (ja)
Inventor
Yusuke Uemichi
雄介 上道
Takuya Aizawa
卓也 相沢
Satoru Nakao
知 中尾
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Fujikura Ltd
Original Assignee
Fujikura Ltd
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Publication date
Application filed by Fujikura Ltd filed Critical Fujikura Ltd
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  • Internal Circuitry In Semiconductor Integrated Circuit Devices (AREA)

Abstract

【課題】フェースダウン実装に十分な高さを有しつつ電気特性の低下を防止し、実装時に十分な強度を維持できるバンプ構造を有し、実装信頼性に優れた半導体装置を提供する。
【解決手段】半導体装置1は、一面に電極3が配された半導体基板2と、半導体基板2の一面側に配され、電極3と電気的に接続された第一電子部品6と、半導体基板2の一面側にあって、第一電子部品の周囲に配された、複数個の構造体8と、を備える。構造体8は、樹脂ポスト9及び樹脂ポスト9の頂部に載置された半田バンプ11から構成され、構造体8と第一電子部品6との間には空隙Sを有する。半導体基板2の他面側に配された第二電子部品14と、空隙Sを有する部位または樹脂ポスト9を挟んで空隙Sとは反対側の部位において半導体基板2を貫通して形成された貫通電極16と、を備える。第一電子部品6と第二電子部品14とは、貫通電極16を介して電気的に接続されている。
【選択図】図1
A semiconductor device having a bump structure capable of preventing deterioration of electrical characteristics while maintaining a sufficient height for face-down mounting and maintaining a sufficient strength during mounting, and having excellent mounting reliability.
A semiconductor device includes a semiconductor substrate having an electrode disposed on one surface, a first electronic component disposed on one surface of the semiconductor substrate and electrically connected to the electrode, and a semiconductor substrate. 2 and a plurality of structures 8 disposed around the first electronic component. The structure 8 includes a resin post 9 and a solder bump 11 placed on the top of the resin post 9, and has a gap S between the structure 8 and the first electronic component 6. The second electronic component 14 arranged on the other surface side of the semiconductor substrate 2 and a part formed through the semiconductor substrate 2 at a part having the air gap S or a part opposite to the air gap S across the resin post 9 An electrode 16. The first electronic component 6 and the second electronic component 14 are electrically connected via the through electrode 16.
[Selection] Figure 1

Description

本発明は、半導体装置に係り、より詳細には、フェースダウン実装時に、電気特性や実装強度に優れた、実装信頼性の高い半導体装置に関する。   The present invention relates to a semiconductor device, and more particularly to a semiconductor device having excellent electrical characteristics and mounting strength and high mounting reliability during face-down mounting.

従来、半導体パッケージ、例えば、シリコンチップを樹脂により封止した、いわゆるデュアル・インライン・パッケージ(Dual Inline Package) やクァド・フラット・パッケージ(Quad Flat Package) では、樹脂パッケージの側面部や周辺部に金属リードを配置した周辺端子配置型が主流である。   Conventionally, in a semiconductor package, for example, a so-called dual inline package or quad flat package in which a silicon chip is sealed with a resin, metal is applied to the side surface and the peripheral portion of the resin package. Peripheral terminal arrangement type with leads arranged is the mainstream.

これに対し、CSP(チップスケールパッケージ)、特に「ウエハレベルCSP」(以下、WLCSPという場合がある)と呼ばれる半導体パッケージでは、ウエハ上に、絶縁樹脂層、配線層、封止層等を形成し、さらに半田バンプを形成した後、ダイシングにより複数のチップを得る。   On the other hand, in a semiconductor package called CSP (chip scale package), particularly “wafer level CSP” (hereinafter sometimes referred to as WLCSP), an insulating resin layer, a wiring layer, a sealing layer, etc. are formed on the wafer. Further, after forming solder bumps, a plurality of chips are obtained by dicing.

WLCSPでは、前記チップがそのままのサイズでパッケージの施された半導体チップとなるため、その占有面積を狭くすることができ、高密度実装が可能である。WLCSPは、半導体チップに形成された半田バンプを用いて外部の回路基板に実装される。この種の半導体チップには、「ポスト」と呼ばれる導電性の柱状部材を設け、この柱状部材の端面に端子部を形成した構造が提案されている(例えば、特許文献1参照)。   In WLCSP, since the chip becomes a semiconductor chip packaged with the same size, the occupied area can be reduced and high-density mounting is possible. The WLCSP is mounted on an external circuit board using solder bumps formed on a semiconductor chip. This type of semiconductor chip has a structure in which conductive columnar members called “posts” are provided and terminal portions are formed on the end surfaces of the columnar members (see, for example, Patent Document 1).

再配線をパッドとし、チップ実装部品を実装し、その面をフェースダウンで基板に実装するためには、実装するためのバンプ高さが少なくとも実装部品の高さよりも高くなければならない。そのため、図5に示すように、バンプ50の高さを実装部品51の高さよりも若干高くとり、かつバンプ50の上部が封止樹脂52から露出するような構造を提案している(例えば、特許文献2参照)。   In order to mount the chip mounting component using the rewiring as a pad and mount the surface thereof face down on the substrate, the bump height for mounting must be at least higher than the height of the mounting component. Therefore, as shown in FIG. 5, a structure is proposed in which the height of the bump 50 is slightly higher than the height of the mounting component 51 and the upper portion of the bump 50 is exposed from the sealing resin 52 (for example, Patent Document 2).

しかし、このような方法では、実装時に十分な強度が得られないことが予想される。また、図6に示すように、第一のバンプ50を形成した後に更に第二のバンプ53を形成する方法も提案されている。その技術の延長上で、接続バンプ部の低背化を目指すために、図7に示すように、第一のバンプ50を加工して切り欠け部54を作り、その部位に第二のバンプ53を形成するという構造も提案されている。このような方法では、少なくとも実装部品の高さの分、封止樹脂を形成する必要があり、その分の封止樹脂による、モジュール重量の増加、及び製造コストの増加を招いてしまうこととなる。   However, with such a method, it is expected that sufficient strength cannot be obtained during mounting. Further, as shown in FIG. 6, a method of forming a second bump 53 after forming the first bump 50 has also been proposed. In order to reduce the height of the connection bump portion as an extension of the technique, as shown in FIG. 7, the first bump 50 is processed to form a cutout portion 54, and the second bump 53 is formed at that portion. A structure has also been proposed that forms In such a method, it is necessary to form a sealing resin at least as much as the height of the mounted component, which causes an increase in module weight and an increase in manufacturing cost due to the sealing resin. .

また、バンプは高周波特性が正確に把握できない構造物であり、そのような構造物を二個配置することは、電気特性上の不確定要素を増やしてしまう虞がある。また、印刷法で形成されたバンプにはボイドと呼ばれる空洞部が存在し、これが電気特性に与える影響も定かではない。それ故、さらなる高周波化が求められている技術動向を踏まえると、このように、特性が不確定なバンプを二個積み重ねるという手法は、あまり有効であるとは言い難いものがある。また、応力を緩和する機構も本提案には見受けられない。
特開2002−190550号公報 特開2006−41401号公報
Further, the bump is a structure in which the high-frequency characteristics cannot be accurately grasped, and arranging two such structures may increase an uncertain element in the electric characteristics. Further, the bump formed by the printing method has a cavity called a void, and the influence of this on the electrical characteristics is not clear. Therefore, in view of the technical trend that requires higher frequency, it is difficult to say that the technique of stacking two bumps with uncertain characteristics is very effective. In addition, no mechanism to relieve stress is found in this proposal.
JP 2002-190550 A Japanese Patent Laid-Open No. 2006-4401

本発明は、このような従来の実情に鑑みて提案されたものであり、フェースダウン実装に十分な高さを有しながらも、電気特性の低下を防止するとともに、実装時に十分な強度を維持することが可能なバンプ構造を有し、実装信頼性に優れた半導体装置を提供することを目的とする。   The present invention has been proposed in view of such conventional circumstances, and while maintaining a sufficient height for face-down mounting, it prevents electrical characteristics from deteriorating and maintains sufficient strength during mounting. An object of the present invention is to provide a semiconductor device having a bump structure that can be used and having excellent mounting reliability.

本発明の請求項1に記載の半導体装置は、一面に電極が配された半導体基板と、前記半導体基板の一面側に配され、前記電極と電気的に接続された第一電子部品と、前記半導体基板の一面側にあって、前記第一電子部品の周囲に配された、複数個の構造体と、を少なくとも備え、前記構造体は、平坦な頂部を備える突起状の樹脂ポスト、及び、前記頂部に載置された半田バンプ、から構成され、前記構造体と前記第一電子部品との間には空隙を有する半導体装置であって、前記半導体基板の他面側に配された第二電子部品と、前記空隙を有する部位または前記樹脂ポストを挟んで該空隙とは反対側の部位において前記半導体基板を貫通して形成された貫通電極と、をさらに備え、前記第一電子部品と前記第二電子部品とは、前記貫通電極を介して電気的に接続されていることを特徴とする。
本発明の請求項2に記載の半導体装置は、請求項1において、前記半導体基板の一面を基準面としたとき、前記基準面から見て、前記構造体の高さは前記第一電子部品の高さより高いことを特徴とする。
本発明の請求項3に記載の半導体装置は、請求項1または2において、前記半導体基板の一面と前記第一電子部品及び前記構造体との間に配され、前記電極を露出する開口部を備えた絶縁部と、前記絶縁部上に配され、一端が前記電極に他端が前記第一電子部品にそれぞれ電気的に接続された導電部とを、さらに備えたことを特徴とする。
本発明の請求項4に記載の半導体装置は、請求項1乃至3のいずれか一項において、前記貫通電極と接する前記半導体基板の内側面に絶縁層を備えたことを特徴とする。
本発明の請求項5に記載の半導体装置は、請求項1乃至4のいずれか一項において、前記樹脂ポスト、および、前記第一電子部品が埋設されるように、前記半導体基板の一面側に配された封止部を、さらに備えたことを特徴とする。
The semiconductor device according to claim 1 of the present invention is a semiconductor substrate having an electrode disposed on one surface thereof, a first electronic component disposed on one surface side of the semiconductor substrate and electrically connected to the electrode, A plurality of structures on one side of the semiconductor substrate and arranged around the first electronic component, and the structure includes a projecting resin post having a flat top, and A semiconductor device comprising a solder bump placed on the top, and having a gap between the structure and the first electronic component, the second being disposed on the other surface side of the semiconductor substrate An electronic component; and a penetrating electrode formed through the semiconductor substrate at a portion having the void or the portion opposite to the void across the resin post, and the first electronic component and the The second electronic component is the through electrode Characterized in that it is electrically connected to Te.
A semiconductor device according to a second aspect of the present invention is the semiconductor device according to the first aspect, wherein when the one surface of the semiconductor substrate is used as a reference surface, the height of the structural body is the height of the first electronic component when viewed from the reference surface. It is characterized by being higher than the height.
A semiconductor device according to a third aspect of the present invention is the semiconductor device according to the first or second aspect, wherein an opening is provided between the one surface of the semiconductor substrate and the first electronic component and the structure, and exposes the electrode. And an electrically conductive portion that is disposed on the insulating portion and has one end electrically connected to the electrode and the other end electrically connected to the first electronic component.
A semiconductor device according to a fourth aspect of the present invention is characterized in that, in any one of the first to third aspects, an insulating layer is provided on an inner surface of the semiconductor substrate in contact with the through electrode.
A semiconductor device according to a fifth aspect of the present invention is the semiconductor device according to any one of the first to fourth aspects, wherein the resin post and the first electronic component are embedded on one surface side of the semiconductor substrate. It is further characterized by further comprising an arranged sealing portion.

本発明では、構造体を、平坦な頂部を備える突起状の樹脂ポスト、及び、前記頂部に載置された半田バンプ、から構成することで、樹脂ポストで高さを稼ぐことができるとともに、実装時の応力を緩和することができる。これにより、フェースダウン実装に十分な高さを有しながらも、電気特性の低下を防止するとともに、実装時に十分な強度を維持することが可能なバンプ構造となる。その結果、実装信頼性に優れた半導体装置を提供することができる。さらに、本発明では、半導体基板の両面にそれぞれ配された第一電子部品と第二電子部品とを、半導体基板に設けられた貫通電極を介して電気的に接続することで、半導体基板の両面により多くの電子部品を実装することが可能となる。
また、上記の貫通電極は、樹脂ポストに半田バンプを重ねてなる構造体と第一電子部品との間に位置する空隙を有する部位に配してもよいし、または樹脂ポストを挟んで該空隙とは反対側の部位に配置しても構わない。
In the present invention, the structure is composed of a protruding resin post having a flat top, and a solder bump placed on the top, so that the resin post can increase the height and can be mounted. Time stress can be relaxed. As a result, a bump structure is provided that has a height sufficient for face-down mounting, while preventing deterioration in electrical characteristics and maintaining sufficient strength during mounting. As a result, a semiconductor device having excellent mounting reliability can be provided. Further, according to the present invention, the first electronic component and the second electronic component respectively disposed on both surfaces of the semiconductor substrate are electrically connected via the through electrodes provided on the semiconductor substrate, so that both surfaces of the semiconductor substrate are connected. Thus, it becomes possible to mount more electronic components.
In addition, the through electrode may be disposed in a part having a gap located between the structure in which the solder bump is superimposed on the resin post and the first electronic component, or the gap between the resin post. You may arrange | position in the site | part on the opposite side.

以下、本発明に係る半導体装置の一実施形態を図面に基づいて説明する。   Hereinafter, an embodiment of a semiconductor device according to the present invention will be described with reference to the drawings.

図1は、本発明の半導体装置の一例を示す断面図である。
本発明の半導体装置1A(1)は、一面に電極3が配された半導体基板2と、半導体基板2の一面側2aに配され、電極3を露出する開口部4aを備えた第一絶縁樹脂層4(絶縁部)と、第一絶縁樹脂層4上に配された第一配線層5(導電部)と、第一配線層5上に配され、電極3と電気的に接続された第一電子部品6と、第一絶縁樹脂層5上にあって、第一電子部品6の周囲に配された、複数個の構造体8と、を備える。
なお、図1に示した半導体装置1A(1)は、貫通電極16が、樹脂ポスト9に半田バンプ11を重ねてなる構造体8と第一電子部品6との間に位置する空隙Sを有する部位に配された構成例を示している。ただし、貫通電極16は、樹脂ポスト9を挟んで空隙Sとは反対側の部位(図1においては、樹脂ポスト9より外側)に配置しても構わない。
FIG. 1 is a cross-sectional view showing an example of a semiconductor device of the present invention.
A semiconductor device 1A (1) of the present invention includes a semiconductor substrate 2 having an electrode 3 disposed on one surface, and a first insulating resin having an opening 4a disposed on one surface side 2a of the semiconductor substrate 2 and exposing the electrode 3 A layer 4 (insulating portion), a first wiring layer 5 (conductive portion) disposed on the first insulating resin layer 4, and a first wiring layer disposed on the first wiring layer 5 and electrically connected to the electrode 3. One electronic component 6 and a plurality of structures 8 on the first insulating resin layer 5 and disposed around the first electronic component 6 are provided.
In the semiconductor device 1 </ b> A (1) shown in FIG. 1, the through electrode 16 has a gap S positioned between the structure 8 in which the solder bump 11 is superimposed on the resin post 9 and the first electronic component 6. The example of composition arranged at the part is shown. However, the penetrating electrode 16 may be disposed on the opposite side of the gap S across the resin post 9 (in FIG. 1, outside the resin post 9).

そして本発明の半導体装置1A(1)は、前記半導体基板2の他面側2bに配された第二絶縁樹脂層12と、第二絶縁樹脂層12上に配された第二配線層13と、前記第二配線層13上に配された第二電子部品14と、前記空隙Sを有する部位または前記樹脂ポストを挟んで該空隙とは反対側の部位において半導体基板2を貫通して形成された貫通電極16と、をさらに備え、第一電子部品6と第二電子部品14とは、貫通電極16を介して電気的に接続されていることを特徴とする。
このように、本発明では、半導体基板2に貫通電極16を設け、半導体基板2の両面にそれぞれ配された第一電子部品6と第二電子部品14とを、前記貫通電極16を介して電気的に接続することにより、半導体基板2の両面により多くの電子部品を実装することが可能となる。
The semiconductor device 1A (1) of the present invention includes a second insulating resin layer 12 disposed on the other surface side 2b of the semiconductor substrate 2, and a second wiring layer 13 disposed on the second insulating resin layer 12. The second electronic component 14 disposed on the second wiring layer 13 and the part having the gap S or the part opposite to the gap across the resin post are formed through the semiconductor substrate 2. The first electronic component 6 and the second electronic component 14 are electrically connected via the through electrode 16.
Thus, in the present invention, the through electrode 16 is provided on the semiconductor substrate 2, and the first electronic component 6 and the second electronic component 14 respectively disposed on both surfaces of the semiconductor substrate 2 are electrically connected via the through electrode 16. As a result of the connection, more electronic components can be mounted on both sides of the semiconductor substrate 2.

また、前記構造体8は、平坦な頂部を備える突起状の樹脂ポスト9、第二配線層10、及び、前記頂部に載置された半田バンプ11、から構成され、前記構造体8と前記第一電子部品6との間には空隙Sを有する。
また、前記半導体基板2の一面2aを基準面としたとき、前記基準面から見て、前記構造体8の高さhは前記電子部品6の高さhより高くなされている。
The structure 8 includes a protruding resin post 9 having a flat top, a second wiring layer 10, and a solder bump 11 placed on the top, and the structure 8 and the first There is a gap S between one electronic component 6.
When the one surface 2 a of the semiconductor substrate 2 is used as a reference surface, the height h 2 of the structure 8 is higher than the height h 1 of the electronic component 6 when viewed from the reference surface.

このように、本発明では、第一電子部品6の周囲に複数個の構造体8を配し、該構造体8を、平坦な頂部を備える突起状の樹脂ポスト9、及び、前記頂部に載置された半田バンプ11、から構成するとともに、その高さhを第一電子部品6の高さhより高くすることで、樹脂ポスト9で高さを稼ぐことができるとともに、実装時の応力を緩和することができる。これにより、例えば図2に示すように、半導体装置1A(1)を基板30に実装するときに、フェースダウン実装に十分な高さを有しながらも、電気特性の低下を防止するとともに、実装時に十分な強度を維持することが可能なバンプ構造とすることができる。その結果、実装信頼性に優れた半導体装置を提供することができる。 Thus, in the present invention, a plurality of structures 8 are arranged around the first electronic component 6, and the structures 8 are mounted on the protruding resin posts 9 having a flat top and the top. It is composed of the solder bumps 11 placed, and the height h 2 is made higher than the height h 1 of the first electronic component 6, so that the height can be gained by the resin post 9 and at the time of mounting. Stress can be relaxed. As a result, for example, as shown in FIG. 2, when the semiconductor device 1A (1) is mounted on the substrate 30, it has a height sufficient for face-down mounting, while preventing a decrease in electrical characteristics and mounting. A bump structure that can sometimes maintain sufficient strength can be obtained. As a result, a semiconductor device having excellent mounting reliability can be provided.

半導体基板2は、シリコンウエハ等の半導体ウエハの他に、各種半導体素子やIC、誘導素子等を形成した半導体ウエハや、半導体ウエハをチップ寸法に切断(ダイシング)した半導体チップであってもよい。   In addition to a semiconductor wafer such as a silicon wafer, the semiconductor substrate 2 may be a semiconductor wafer formed with various semiconductor elements, ICs, induction elements, or the like, or a semiconductor chip obtained by cutting (dicing) the semiconductor wafer into chip dimensions.

電極3は、半導体基板2上に形成された第一電子部品6に電気的に接続される電極である。この電極3は、例えば、アルミニウム、銅、クロム、チタン、金、チタン−タングステン合金等の導電性を有する金属により構成されている。   The electrode 3 is an electrode that is electrically connected to the first electronic component 6 formed on the semiconductor substrate 2. The electrode 3 is made of a conductive metal such as aluminum, copper, chromium, titanium, gold, or titanium-tungsten alloy.

第一絶縁樹脂層4は、電極3と整合する位置に形成された開口部4aを有する。第一絶縁樹脂層4は、例えばポリイミド樹脂、エポキシ樹脂、シリコーン樹脂等からなり、その厚さは例えば1〜30μmである。
第一絶縁樹脂層4は、例えば回転塗布法、印刷法、ラミネート法等により形成することができる。また開口部4aは、例えばフォトリソグラフィ技術を利用したパターニング等により形成することができる。
The first insulating resin layer 4 has an opening 4 a formed at a position aligned with the electrode 3. The first insulating resin layer 4 is made of, for example, a polyimide resin, an epoxy resin, a silicone resin, or the like, and has a thickness of, for example, 1 to 30 μm.
The first insulating resin layer 4 can be formed by, for example, a spin coating method, a printing method, a laminating method, or the like. The opening 4a can be formed by patterning using a photolithography technique, for example.

第一配線層5は、電極3と第一電子部品6とを電気的に接続する再配線層である。第一配線層5の一端部は、開口部を介して第一絶縁樹脂層4を貫通し、電極3と電気的に接続されている。第一配線層5の他端部は、外部接続端子搭載用電極7を介して第一電子部品6と電気的に接続されている。   The first wiring layer 5 is a rewiring layer that electrically connects the electrode 3 and the first electronic component 6. One end of the first wiring layer 5 penetrates the first insulating resin layer 4 through the opening and is electrically connected to the electrode 3. The other end of the first wiring layer 5 is electrically connected to the first electronic component 6 via the external connection terminal mounting electrode 7.

第一配線層5は、例えば、銅、クロム、アルミニウム、チタン、金、チタン−タングステン合金等が好適に用いられ、その厚みは2〜40μmが好ましく、さらに好ましくは5〜20μmである。これにより十分な導電性が得られる。第一配線層5は、例えば、電解銅めっき法等のめっき法、スパッタリング法、蒸着法、または2つ以上の方法の組み合わせにより形成することができる。   For the first wiring layer 5, for example, copper, chromium, aluminum, titanium, gold, titanium-tungsten alloy or the like is suitably used, and the thickness is preferably 2 to 40 μm, more preferably 5 to 20 μm. Thereby, sufficient electrical conductivity is obtained. The first wiring layer 5 can be formed by, for example, a plating method such as an electrolytic copper plating method, a sputtering method, a vapor deposition method, or a combination of two or more methods.

第一電子部品6は、例えば、チップインダクタや、チップコンデンサ、フィルタ等の受動部品が挙げられる。つまり、本願発明の構成は、受動部品や素子の集積化(Passive Integration) に好適である。ただし、第一電子部品6は、微細な三次元構造の機能素子、例えばMEMSデバイス(MEMS=Micro Electro Mechanical System) 等であってもよい。MEMSデバイスとしては、例えばマイクロリレー、マイクロスイッチ、圧力センサ、加速度センサ、高周波フィルタ、マイクロミラー等が挙げられる。   Examples of the first electronic component 6 include passive components such as a chip inductor, a chip capacitor, and a filter. That is, the configuration of the present invention is suitable for passive component and element integration (Passive Integration). However, the first electronic component 6 may be a fine three-dimensional functional element such as a MEMS device (MEMS = Micro Electro Mechanical System). Examples of the MEMS device include a micro relay, a micro switch, a pressure sensor, an acceleration sensor, a high frequency filter, and a micro mirror.

樹脂ポスト9は、第一絶縁樹脂層4上の所定位置に形成された略円錐台状の絶縁性の樹脂で、例えば、ポリイミド系樹脂、エポキシ系樹脂、シリコン系樹脂(シリコーン)、ノボラック樹脂等の絶縁性樹脂により構成され、特に、ポジ型あるいはネガ型の感光性樹脂からなるのが好ましい。この樹脂ポスト9の形状は、例えば、高さが10〜100μm、直径が50〜500μmである。   The resin post 9 is a substantially frustoconical insulating resin formed at a predetermined position on the first insulating resin layer 4. For example, a polyimide resin, an epoxy resin, a silicon resin (silicone), a novolac resin, or the like. In particular, it is preferably made of a positive or negative photosensitive resin. The resin post 9 has, for example, a height of 10 to 100 μm and a diameter of 50 to 500 μm.

第二配線層10は、はんだバンプ11を搭載するために樹脂ポスト9の上面に形成される。
第二配線層10は、例えば、銅、クロム、アルミニウム、チタン、金、チタン−タングステン合金等が好適に用いられ、その厚みは2〜40μmが好ましく、さらに好ましくは5〜20μmである。これにより十分な導電性が得られる。第二配線層10は、例えば、電解銅めっき法等のめっき法、スパッタリング法、蒸着法、または2つ以上の方法の組み合わせにより形成することができる。
The second wiring layer 10 is formed on the upper surface of the resin post 9 in order to mount the solder bump 11.
For the second wiring layer 10, for example, copper, chromium, aluminum, titanium, gold, titanium-tungsten alloy or the like is suitably used, and the thickness is preferably 2 to 40 μm, and more preferably 5 to 20 μm. Thereby, sufficient electrical conductivity is obtained. The second wiring layer 10 can be formed by, for example, a plating method such as an electrolytic copper plating method, a sputtering method, a vapor deposition method, or a combination of two or more methods.

はんだバンプ11は、共晶はんだ、鉛を含まない高温はんだ等を用いることができる。はんだバンプ11は、例えば、はんだボール搭載法、電解はんだめっき法、はんだペースト印刷法、はんだペーストディスペンス法、はんだ蒸着法等により形成することができる。   For the solder bump 11, eutectic solder, high-temperature solder not containing lead, or the like can be used. The solder bump 11 can be formed by, for example, a solder ball mounting method, an electrolytic solder plating method, a solder paste printing method, a solder paste dispensing method, a solder vapor deposition method, or the like.

第二絶縁樹脂層12は、例えばポリイミド樹脂、エポキシ樹脂、シリコーン樹脂等からなり、その厚さは例えば1〜30μmである。第二絶縁樹脂層12は、例えば回転塗布法、印刷法、ラミネート法等により形成することができる。   The second insulating resin layer 12 is made of, for example, polyimide resin, epoxy resin, silicone resin, etc., and the thickness thereof is, for example, 1 to 30 μm. The second insulating resin layer 12 can be formed by, for example, a spin coating method, a printing method, a laminating method, or the like.

第三配線層13の一端部は貫通電極16の導電層18と電気的に接続されている。第三配線層13の他端部は、外部接続端子搭載用電極15を介して第二電子部品14と電気的に接続されている。   One end of the third wiring layer 13 is electrically connected to the conductive layer 18 of the through electrode 16. The other end of the third wiring layer 13 is electrically connected to the second electronic component 14 via the external connection terminal mounting electrode 15.

第三配線層13は、例えば、銅、クロム、アルミニウム、チタン、金、チタン−タングステン合金等が好適に用いられ、その厚みは2〜40μmが好ましく、さらに好ましくは5〜20μmである。これにより十分な導電性が得られる。第三配線層13は、例えば、電解銅めっき法等のめっき法、スパッタリング法、蒸着法、または2つ以上の方法の組み合わせにより形成することができる。   For the third wiring layer 13, for example, copper, chromium, aluminum, titanium, gold, titanium-tungsten alloy or the like is suitably used, and the thickness is preferably 2 to 40 μm, more preferably 5 to 20 μm. Thereby, sufficient electrical conductivity is obtained. The third wiring layer 13 can be formed by, for example, a plating method such as an electrolytic copper plating method, a sputtering method, a vapor deposition method, or a combination of two or more methods.

第二電子部品14としては、第一電子部品6と同様に、例えば、チップインダクタや、チップコンデンサ、フィルタ等の受動部品が挙げられる。また、第二電子部品14は、第一電子部品6と同様に、微細な三次元構造の機能素子であってもよい。このような機能素子としては、MEMSデバイスの他に、例えば固体撮像素子(CCD)からなるイメージセンサ等が挙げられる。   As the second electronic component 14, like the first electronic component 6, for example, passive components such as a chip inductor, a chip capacitor, and a filter can be cited. The second electronic component 14 may be a fine functional element having a three-dimensional structure, like the first electronic component 6. Examples of such a functional element include an image sensor including a solid-state imaging element (CCD) in addition to the MEMS device.

貫通電極16は、半導体基板2の一方の面から他方の面に向かう貫通孔17(微細孔)が形成され、この貫通孔17の側面部に導電層18が配されることにより形成されている。この導電層18は、半導体基板2の一面側において、構造体8の樹脂ポスト9上に配された配線層(第二配線層10)と電気的に接続されている。また、半導体基板2の他面側において、第二絶縁樹脂層12上に延在している。   The through electrode 16 is formed by forming a through hole 17 (fine hole) from one surface of the semiconductor substrate 2 to the other surface, and arranging a conductive layer 18 on a side surface portion of the through hole 17. . The conductive layer 18 is electrically connected to a wiring layer (second wiring layer 10) disposed on the resin post 9 of the structure 8 on one surface side of the semiconductor substrate 2. In addition, the other surface side of the semiconductor substrate 2 extends on the second insulating resin layer 12.

また、図3に示す半導体装置1B(1)のように、貫通電極16と接する半導体基板2の内側面に絶縁層19が配されている構成、すなわち、貫通孔17の壁面部に絶縁層19が形成されてなる構成が好ましい。これにより、導電層18から半導体基板2へのリーク電流を軽減することができ、耐電圧を上げることができる。
なお、貫通電極16は、貫通孔17に導電性材料が充填されることより形成されていてもよい。
Further, as in the semiconductor device 1B (1) shown in FIG. 3, the insulating layer 19 is disposed on the inner surface of the semiconductor substrate 2 in contact with the through electrode 16, that is, the insulating layer 19 is provided on the wall surface of the through hole 17. A structure in which is formed is preferable. Thereby, the leakage current from the conductive layer 18 to the semiconductor substrate 2 can be reduced, and the withstand voltage can be increased.
The through electrode 16 may be formed by filling the through hole 17 with a conductive material.

また、図4に示す半導体装置1C(1)のように、前記樹脂ポスト9、および、前記第一電子部品6が埋設されるように、前記半導体基板2の一面側に配された封止樹脂層20(封止部)を、さらに備えていることが好ましい。
封止樹脂層20は、第一電子部品6、電極3および樹脂ポスト9を保護するためのもので、例えば、ポリイミド系樹脂、エポキシ系樹脂、シリコン系樹脂(シリコーン)等により構成され、その厚みは5〜50μm程度である。
このような封止樹脂層20は、例えば、感光性ポリイミド系樹脂等の感光性樹脂をフォトリソグラフィ技術によりパターニングすることによって形成することができる。なお、封止樹脂層20の形成方法は、この方法に限定されるものではない。例えば、スプレーコート法等を用いてもよい。
なお、第二配線層13および外部接続端子搭載用電極15は、封止部を設けることにより、保護する構成が望ましい。
Further, as in the semiconductor device 1C (1) shown in FIG. 4, the sealing resin disposed on the one surface side of the semiconductor substrate 2 so that the resin post 9 and the first electronic component 6 are embedded. It is preferable that the layer 20 (sealing part) is further provided.
The sealing resin layer 20 is for protecting the first electronic component 6, the electrode 3, and the resin post 9, and is made of, for example, a polyimide resin, an epoxy resin, a silicon resin (silicone), and the thickness thereof. Is about 5 to 50 μm.
Such a sealing resin layer 20 can be formed, for example, by patterning a photosensitive resin such as a photosensitive polyimide resin by a photolithography technique. In addition, the formation method of the sealing resin layer 20 is not limited to this method. For example, a spray coating method or the like may be used.
The second wiring layer 13 and the external connection terminal mounting electrode 15 are preferably protected by providing a sealing portion.

以上、本発明の半導体装置について説明してきたが、本発明はこれに限定されるものではなく、発明の趣旨を逸脱しない範囲で、適宜変更が可能である。   Although the semiconductor device of the present invention has been described above, the present invention is not limited to this, and can be appropriately changed without departing from the spirit of the invention.

本発明は、電子部品を有する各種半導体装置に適用可能である。   The present invention is applicable to various semiconductor devices having electronic components.

本発明に係る半導体装置の一例を示す断面図である。It is sectional drawing which shows an example of the semiconductor device which concerns on this invention. 図1の半導体装置をフェースダウン実装した状態を示す断面図である。FIG. 2 is a cross-sectional view showing a state where the semiconductor device of FIG. 1 is mounted face-down. 本発明に係る半導体装置の他の一例を示す断面図である。It is sectional drawing which shows another example of the semiconductor device which concerns on this invention. 本発明に係る半導体装置の他の一例を示す断面図である。It is sectional drawing which shows another example of the semiconductor device which concerns on this invention. 従来の半導体装置の一例を示す断面図である。It is sectional drawing which shows an example of the conventional semiconductor device. 従来の半導体装置の他の一例を示す断面図である。It is sectional drawing which shows another example of the conventional semiconductor device. 従来の半導体装置の他の一例を示す断面図である。It is sectional drawing which shows another example of the conventional semiconductor device.

符号の説明Explanation of symbols

1 半導体装置、2 半導体基板、3 電極、4 第一絶縁樹脂層、5 第一配線層、6 第一電子部品、7 外部接続端子搭載用電極、8 構造体、9 樹脂ポスト、10 第二配線層、11 半田バンプ、12 第二絶縁樹脂層、13 第二配線層、14 第二電子部品、15 外部接続端子搭載用電極、16 貫通電極、17 貫通孔、18 導電層、19 絶縁層、20 封止樹脂層。   DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Semiconductor device, 2 Semiconductor substrate, 3 Electrode, 4 1st insulating resin layer, 5 1st wiring layer, 6 1st electronic component, 7 External connection terminal mounting electrode, 8 Structure, 9 Resin post, 10 2nd wiring Layer, 11 solder bump, 12 second insulating resin layer, 13 second wiring layer, 14 second electronic component, 15 external connection terminal mounting electrode, 16 through electrode, 17 through hole, 18 conductive layer, 19 insulating layer, 20 Sealing resin layer.

Claims (5)

一面に電極が配された半導体基板と、前記半導体基板の一面側に配され、前記電極と電気的に接続された第一電子部品と、前記半導体基板の一面側にあって、前記第一電子部品の周囲に配された、複数個の構造体と、を少なくとも備え、
前記構造体は、平坦な頂部を備える突起状の樹脂ポスト、及び、前記頂部に載置された半田バンプ、から構成され、前記構造体と前記第一電子部品との間には空隙を有する半導体装置であって、
前記半導体基板の他面側に配された第二電子部品と、
前記空隙を有する部位または前記樹脂ポストを挟んで該空隙とは反対側の部位において前記半導体基板を貫通して形成された貫通電極と、をさらに備え、
前記第一電子部品と前記第二電子部品とは、前記貫通電極を介して電気的に接続されていることを特徴とする半導体装置。
A semiconductor substrate having an electrode disposed on one surface; a first electronic component disposed on one surface of the semiconductor substrate and electrically connected to the electrode; and the first electron on the one surface of the semiconductor substrate. A plurality of structures arranged around the component, and
The structure includes a protruding resin post having a flat top and a solder bump placed on the top, and a semiconductor having a gap between the structure and the first electronic component A device,
A second electronic component disposed on the other side of the semiconductor substrate;
A penetration electrode formed through the semiconductor substrate at a portion having the void or a portion opposite to the void across the resin post; and
The first electronic component and the second electronic component are electrically connected via the through electrode.
前記半導体基板の一面を基準面としたとき、
前記基準面から見て、前記構造体の高さは前記第一電子部品の高さより高いことを特徴とする請求項1に記載の半導体装置。
When one surface of the semiconductor substrate is a reference surface,
2. The semiconductor device according to claim 1, wherein a height of the structure is higher than a height of the first electronic component when viewed from the reference plane.
前記半導体基板の一面と前記第一電子部品及び前記構造体との間に配され、前記電極を露出する開口部を備えた絶縁部と、
前記絶縁部上に配され、一端が前記電極に他端が前記第一電子部品にそれぞれ電気的に接続された導電部とを、
さらに備えたことを特徴とする請求項1または2に記載の半導体装置。
An insulating part provided between the one surface of the semiconductor substrate and the first electronic component and the structure, and having an opening exposing the electrode;
A conductive portion disposed on the insulating portion, one end electrically connected to the electrode and the other end electrically connected to the first electronic component;
The semiconductor device according to claim 1, further comprising:
前記貫通電極と接する前記半導体基板の内側面に絶縁層を備えたことを特徴とする請求項1乃至3のいずれか一項に記載の半導体装置。   The semiconductor device according to claim 1, further comprising an insulating layer on an inner surface of the semiconductor substrate in contact with the through electrode. 前記樹脂ポスト、および、前記第一電子部品が埋設されるように、前記半導体基板の一面側に配された封止部を、さらに備えたことを特徴とする請求項1乃至4のいずれか一項に記載の半導体装置。   5. The device according to claim 1, further comprising a sealing portion disposed on one surface side of the semiconductor substrate so that the resin post and the first electronic component are embedded. The semiconductor device according to item.
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2010097990A (en) * 2008-10-14 2010-04-30 Fujikura Ltd Circuit wiring board with built-in components
JP2019029377A (en) * 2017-07-25 2019-02-21 大日本印刷株式会社 Through electrode substrate and manufacturing method thereof
WO2021135013A1 (en) * 2019-12-31 2021-07-08 诺思(天津)微系统有限责任公司 Semiconductor structure having stacked units and manufacturing method therefor, and electronic device

Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2010097990A (en) * 2008-10-14 2010-04-30 Fujikura Ltd Circuit wiring board with built-in components
JP2019029377A (en) * 2017-07-25 2019-02-21 大日本印刷株式会社 Through electrode substrate and manufacturing method thereof
JP2021170652A (en) * 2017-07-25 2021-10-28 大日本印刷株式会社 Through Silicon Via Substrate and Its Manufacturing Method
JP7182084B2 (en) 2017-07-25 2022-12-02 大日本印刷株式会社 Penetration electrode substrate and manufacturing method thereof
JP2023018047A (en) * 2017-07-25 2023-02-07 大日本印刷株式会社 Penetration electrode substrate and manufacturing method thereof
JP7437627B2 (en) 2017-07-25 2024-02-26 大日本印刷株式会社 Through electrode substrate and its manufacturing method
WO2021135013A1 (en) * 2019-12-31 2021-07-08 诺思(天津)微系统有限责任公司 Semiconductor structure having stacked units and manufacturing method therefor, and electronic device

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