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公開番号2023078904
公報種別公開特許公報(A)
公開日2023-06-07
出願番号2021192230
出願日2021-11-26
発明の名称半導体装置、基板および半導体装置の製造方法
出願人キオクシア株式会社
代理人個人,個人,個人,個人,個人
主分類H01L 23/12 20060101AFI20230531BHJP(基本的電気素子)
要約【課題】チップをより適切に基板に接続させることができる半導体装置、基板および半導体装置の製造方法を提供する。
【解決手段】本実施形態による半導体装置は、基板と、半導体チップと、を備える。基板は、第1面と、第1面とは反対側の第2面と、複数の導電接続部と、複数の柱状電極と、を有する。複数の導電接続部は、第1面上に設けられる。複数の柱状電極は、複数の導電接続部のそれぞれから第2面に向かって延伸するように設けられ、テーパー形状を有する。半導体チップは、第1面に対向する第3面と、複数の接続バンプと、を有する。複数の接続バンプは、第3面上に設けられ、複数の導電接続部のそれぞれと電気的に接続される。半導体チップが配置される第1面上のチップ領域のうちの第1領域に配置される柱状電極は、チップ領域のうちの第2領域に配置される柱状電極とは逆向きのテーパー形状を有する。
【選択図】図2
特許請求の範囲【請求項１】
第１面と、前記第１面とは反対側の第２面と、前記第１面上に設けられる複数の導電接続部と、複数の前記導電接続部のそれぞれから前記第２面に向かって延伸するように設けられ、テーパー形状を有する複数の柱状電極と、を有する基板と、
前記第１面に対向する第３面と、前記第３面上に設けられ、複数の前記導電接続部のそれぞれと電気的に接続される複数の接続バンプと、を有する半導体チップと、
を備え、
前記半導体チップが配置される前記第１面上のチップ領域のうちの第１領域に配置される前記柱状電極は、前記チップ領域のうちの第２領域に配置される前記柱状電極とは逆向きのテーパー形状を有する、半導体装置。
続きを表示（約 970 文字）【請求項２】
前記第１領域に配置される前記導電接続部の上面は、平坦形状を有し、
前記第２領域に配置される前記導電接続部の上面は、凸形状を有する、請求項１に記載の半導体装置。
【請求項３】
前記第２領域に配置される前記導電接続部は、前記第１領域に配置される前記導電接続部とは異なる厚さを有する、請求項１または請求項２に記載の半導体装置。
【請求項４】
前記第２領域に配置される前記導電接続部は、前記第１領域に配置される前記導電接続部よりも厚い、請求項３に記載の半導体装置。
【請求項５】
前記導電接続部の厚さは、前記第１領域から前記第２領域にかけて、徐々に変化する、請求項１から請求項４のいずれか一項に記載の半導体装置。
【請求項６】
前記導電接続部は、前記第１面から前記第２面に向かって幅が小さくなるテーパー形状を有する前記柱状電極の幅に応じた厚さを有する、請求項１から請求項５のいずれか一項に記載の半導体装置。
【請求項７】
前記第１領域に配置される前記柱状電極は、前記第１面から前記第２面に向かって幅が大きくなるテーパー形状を有し、
前記第２領域に配置される前記柱状電極は、前記第１面から前記第２面に向かって幅が小さくなるテーパー形状を有する、請求項１から請求項６のいずれか一項に記載の半導体装置。
【請求項８】
前記第１領域に配置される前記柱状電極は、前記第１面から前記第２面に向かって幅が小さくなるテーパー形状を有し、
前記第２領域に配置される前記柱状電極は、前記第１面から前記第２面に向かって幅が大きくなるテーパー形状を有する、請求項１から請求項６のいずれか一項に記載の半導体装置。
【請求項９】
前記第１領域は、チップ中心領域であり、
前記第２領域は、チップ外周領域である、請求項１から請求項８のいずれか一項に記載の半導体装置。
【請求項１０】
前記第２領域は、チップ角部領域であり、
前記第１領域は、前記チップ領域のうちの前記チップ角部領域以外の領域である、請求項１から請求項８のいずれか一項に記載の半導体装置。
（【請求項１１】以降は省略されています）
発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本実施形態は、半導体装置、基板および半導体装置の製造方法に関する。
続きを表示（約 2,400 文字）【背景技術】
【０００２】
半導体装置のパッケージ構造において、半導体チップが配線基板にフリップチップ接続される場合がある。しかし、半導体チップの反りにより、半導体チップを配線基板に適切に接続することが困難になる場合がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
特開２００１－２８４８１０号公報
特開２０１７－１５２６４６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
チップをより適切に基板に接続させることができる半導体装置、基板および半導体装置の製造方法を提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本実施形態による半導体装置は、基板と、半導体チップと、を備える。基板は、第１面と、第１面とは反対側の第２面と、複数の導電接続部と、複数の柱状電極と、を有する。複数の導電接続部は、第１面上に設けられる。複数の柱状電極は、複数の導電接続部のそれぞれから第２面に向かって延伸するように設けられ、テーパー形状を有する。半導体チップは、第１面に対向する第３面と、複数の接続バンプと、を有する。複数の接続バンプは、第３面上に設けられ、複数の導電接続部のそれぞれと電気的に接続される。半導体チップが配置される第１面上のチップ領域のうちの第１領域に配置される柱状電極は、チップ領域のうちの第２領域に配置される柱状電極とは逆向きのテーパー形状を有する。
【図面の簡単な説明】
【０００６】
第１実施形態による半導体装置の構成の一例を示す断面図。
第１実施形態による半導体チップおよびその周辺の構成の一例を示す断面図。
第１実施形態による半導体装置の構成の一例を示す平面図。
第１実施形態による導電接続部および柱状電極の構成の一例を示す図。
第１実施形態による柱状電極および導電接続部の構成の一例を示す拡大断面図
第１実施形態による半導体装置の製造方法の一例を示す断面図。
図６Ａに続く、半導体装置の製造方法の一例を示す断面図。
図６Ｂに続く、半導体装置の製造方法の一例を示す断面図。
図６Ｃに続く、半導体装置の製造方法の一例を示す断面図。
図６Ｄに続く、半導体装置の製造方法の一例を示す断面図。
図６Ｅに続く、半導体装置の製造方法の一例を示す断面図。
図６Ｆに続く、半導体装置の製造方法の一例を示す断面図。
図６Ｇに続く、半導体装置の製造方法の一例を示す断面図。
図６Ｈに続く、半導体装置の製造方法の一例を示す断面図。
図６Ｉに続く、半導体装置の製造方法の一例を示す断面図。
第１実施形態による柱状電極のめっき成長の一例を示す断面図。
図７Ａに続く、柱状電極のめっき成長の一例を示す断面図。
図７Ｂに続く、柱状電極のめっき成長の一例を示す断面図。
第１比較例による半導体チップおよびその周辺の構成の一例を示す断面図。
第２実施形態による半導体装置の構成の一例を示す平面図。
第３実施形態による半導体チップおよびその周辺の構成の一例を示す断面図。
第３実施形態による半導体装置の構成の一例を示す平面図。
第４実施形態による半導体チップおよびその周辺の構成の一例を示す断面図。
第４実施形態による半導体装置の構成の一例を示す平面図。
柱状電極の幅と、導電接続部の厚さと、の関係を示す図。
第５実施形態による半導体チップおよびその周辺の構成の一例を示す断面図。
【発明を実施するための形態】
【０００７】
以下、図面を参照して本発明に係る実施形態を説明する。本実施形態は、本発明を限定するものではない。以下の実施形態において、配線基板の上下方向は、半導体チップが設けられる面を上とした場合の相対方向を示し、重力加速度に従った上下方向と異なる場合がある。図面は模式的または概念的なものであり、各部分の比率などは、必ずしも現実のものと同一とは限らない。明細書と図面において、既出の図面に関して前述したものと同様の要素には同一の符号を付して詳細な説明は適宜省略する。
【０００８】
（第１実施形態）
図１は、第１実施形態による半導体装置１の構成の一例を示す断面図である。半導体装置１は、配線基板１０と、半導体チップ２０、３０～３３と、接着層４０～４３と、スペーサ５０と、接着層６０と、金属材料７０と、樹脂層８０と、ボンディングワイヤ９０と、封止樹脂９１とを備えている。半導体装置１は、例えば、ＮＡＮＤ型フラッシュメモリのパッケージである。
【０００９】
配線基板１０は、配線層１１と絶縁層１５とを含むプリント基板やインタポーザでよい。配線層１１には、例えば、銅（Ｃｕ）、ニッケル（Ｎｉ）またはそれらの合金等の低抵抗金属が用いられる。絶縁層１５には、例えば、ガラスエポキシ樹脂等の絶縁性材料が用いられる。図では、絶縁層１５の表面と裏面のみに配線層１１が設けられている。しかし、配線基板１０は、複数の配線層１１および複数の絶縁層１５を積層して構成された多層配線構造を有していてもよい。配線基板１０は、例えば、インタポーザのように、その表面と裏面とを貫通する貫通電極１２（柱状電極１６）を有してもよい。
【００１０】
配線基板１０の表面（面Ｆ１）には、配線層１１上に設けられたソルダレジスト層１４が設けられている。ソルダレジスト層１４は、金属材料７０から配線層１１を保護し、ショート不良を抑制するための絶縁層にも使用される。
（【００１１】以降は省略されています）

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