半导体装置的制造方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及半导体装置的制造方法。尤其涉及包括薄型半导体层叠结构的半导体模块的制造方法。
【背景技术】
[0002]以往，为了实现电子设备的小型化，制成包括多个半导体芯片的半导体模块。对于内置于这种半导体模块的半导体芯片彼此的连接，出于高带宽化和降低消耗电力的目的，除了采用现有的引线键合以外，还采用了利用形成于半导体芯片表面上的凸状电极(凸块)的凸块连接(例如，专利文献1)。
[0003]近年来，为了实现半导体装置的薄型化或形成穿通硅过孔(TSV，Through SiliconVia)的过孔，需要半导体芯片的薄型化，并提出了薄型半导体晶片的各种加工方法(例如，专利文献2、专利文献3)。然而，在制造将薄型半导体芯片之间凸块连接的半导体模块的情况下，存在有可能发生因背面研磨(BSG)带的使用或划片、拾取(pick up)而引起的芯片开裂、凸块连接时的因薄型芯片的翘曲引起的凸块连接不良等的担忧的问题。另外，若为了处理薄型晶片而使用晶片支撑件，则还存在会增加相应的成本的问题。
[0004](现有技术文献)
[0005](专利文献)
[0006]专利文献1:日本特许第4809957号
[0007]专利文献2:日本特开2010-267653号公报
[0008]专利文献3:日本特开2012-084780号公报
【发明内容】
[0009]本发明的目的在于提供抑制芯片开裂以及凸块连接不良并且可制造成品率和可靠性得以提高的半导体装置的半导体装置的制造方法。另外，本发明的目的在于提供不使用晶片支撑件而以晶片级制造半导体装置，据此可降低制造成本的半导体装置的制造方法。
[0010]本发明一个实施方式的半导体装置的制造方法的特征在于，包括以下步骤:准备形成有电极的半导体晶片，并经由凸块将形成于半导体芯片的第一半导体元件与上述半导体晶片的上述电极电连接；在连接上述半导体晶片与上述半导体芯片之前或之后，在相互对置的上述半导体晶片与上述半导体芯片的间隙中形成第一绝缘树脂层；在上述半导体晶片上以直至达到掩埋上述半导体芯片的厚度为止的方式形成第二绝缘树脂层；对上述第二绝缘树脂层和上述半导体芯片进行研磨，直至上述半导体芯片达到规定的厚度为止；在上述第二绝缘树脂层上和上述半导体芯片上形成第一绝缘层，并在上述第一绝缘层和上述第二绝缘树脂层形成用于使上述电极露出的开口部；用导电性材料掩埋上述开口部；在上述第一绝缘层上形成与掩埋了上述开口部的导电性材料相连接的布线；形成与上述布线电连接的第一端子；以及将上述半导体晶片研磨成规定的厚度，其中，将上述半导体晶片研磨成规定的厚度是指对上述半导体晶片进行研磨，直至达到完工厚度为止。
[0011]根据本发明的一个实施方式，上述半导体晶片也可以具有形成有第二半导体元件的多个元件区域。
[0012]根据本发明的一个实施方式，也可以将上述多个元件区域的一个元件区域与多个上述半导体芯片相连接。
[0013]根据本发明的一个实施方式，本发明还可以包括以下步骤:在上述半导体晶片上形成一端部与上述第二半导体元件电连接的掩埋电极；在形成上述第一端子之后，对上述半导体晶片进行研磨，直至上述掩埋电极的另一端部的近前为止；使上述掩埋电极的另一端部露出；以及形成与露出的上述掩埋电极的另一端部电连接的第二端子。
[0014]根据本发明的一个实施方式，本发明还可以包括以下步骤:在将上述电极与上述第一半导体元件凸块连接之前，沿着上述元件区域的边界线，在上述半导体晶片上形成宽度比划片宽度宽且深度在上述完工厚度以上的槽；以及在对上述半导体晶片进行研磨直至达到完工厚度之后，将上述半导体晶片单片化，其中上述单片化可以指沿着形成于上述半导体晶片的上述槽以比上述槽窄的划片宽度将上述半导体晶片单片化。
[0015]本发明的一个实施方式的半导体装置的制造方法的特征在于，包括以下步骤:准备形成有电极的半导体晶片，并准备形成有第一半导体元件且具有与上述第一半导体元件电连接的掩埋电极的第一半导体芯片；经由第一凸块将上述第一半导体芯片的上述第一半导体元件与上述半导体晶片的上述电极电连接；在连接上述半导体晶片与上述第一半导体芯片之前或之后，在相互对置的上述半导体晶片与上述第一半导体芯片的间隙中形成第一绝缘树脂层；在上述半导体晶片上以直至达到掩埋上述第一半导体芯片的厚度的方式形成第二绝缘树脂层；对上述第二绝缘树脂层和上述第一半导体芯片进行研磨，直至上述第一掩埋电极的另一端部的近前为止；使上述第一掩埋电极的上述另一端部露出；在上述第一半导体芯片上形成用于覆盖上述第一掩埋电极的上述另一端部的第一绝缘层；在上述第一绝缘层上形成经由接触孔与上述第一掩埋电极的上述另一端部相连接的端子；经由第二凸块将上述端子与形成于第二半导体芯片的第二半导体元件电连接；在连接上述端子与上述第二半导体芯片之前或之后，在相互对置的上述端子和上述第一绝缘层与上述第二半导体芯片的间隙中形成第三绝缘树脂层；在上述第一绝缘层上以直至达到掩埋上述第二半导体芯片的厚度为止的方式形成第四绝缘树脂层；对上述第四绝缘树脂层和上述第二半导体芯片进行研磨，直至上述第二半导体芯片达到规定的厚度为止；在上述第四绝缘树脂层上和上述第二半导体芯片上形成第二绝缘层；在上述第二绝缘层、上述第四绝缘树脂层、上述第一绝缘层以及上述第二绝缘树脂层形成用于使形成于上述半导体晶片且与上述第一半导体元件电连接的电极露出的开口部；用导电性材料掩埋上述开口部；在上述第二绝缘层上形成与掩埋上述开口部的导电性材料相连接的布线；形成与上述布线电连接的第一端子；以及将上述半导体晶片研磨成规定的厚度，其中将上述半导体晶片研磨成规定的厚度是指对上述半导体晶片进行研磨直至达到完工厚度为止。
[0016]根据本发明的一个实施方式，上述半导体晶片可以具有形成有第三半导体元件的多个元件区域。
[0017]根据本发明的一个实施方式，可以将上述多个元件区域的一个元件区域与多个上述第一半导体芯片相连接。
[0018]本发明的一个实施方式的半导体装置的制造方法还可以包括以下步骤:经由上述第一凸块将上述电极与至少一个形成于第三半导体芯片的第四半导体元件电连接。
[0019]根据本发明的一个实施方式，还可以包括以下步骤:在上述半导体晶片形成一端部与上述第三半导体元件电连接的第二掩埋电极；在形成上述第一端子之后，对上述半导体晶片进行研磨，直至上述第二掩埋电极的另一端部的近前为止；使上述第二掩埋电极的另一端部露出；以及形成与露出的上述第二掩埋电极的另一端部电连接的第二端子。
[0020]根据本发明的一个实施方式，还可以包括以下步骤:在将上述电极与上述第一掩埋电极的一端部凸块连接之前，沿着上述元件区域的边界线，在上述半导体晶片上形成宽度比划片宽度宽且深度在上述完工厚度以上的槽；以及在对上述半导体晶片进行研磨直至达到上述完工厚度之后，将上述半导体晶片单片化，其中上述单片化可以指沿着形成于上述半导体晶片的上述槽以比上述槽窄的划片宽度将上述半导体晶片单片化。
[0021]根据本发明，可以提供能够制造抑制芯片开裂以及凸块连接不良而使成品率和可靠性得以提高的半导体装置的半导体装置的制造方法。另外，可提供可降低制造成本的半导体装置的制造方法。
【附图说明】
[0022]图1A为用于说明本发明第一实施方式的半导体装置的制造方法的图。
[0023]图1B为用于说明本发明第一实施方式的半导体装置的制造方法的图。
[0024]图2A为用于说明本发明第一实施方式的半导体装置的制造方法的图。
[0025]图2B为用于说明本发明第一实施方式的半导体装置的制造方法的图。
[0026]图3为用于说明本发明第一实施方式的半导体装置的制造方法的图。
[0027]图4为用于说明本发明第一实施方式的半导体装置的制造方法的图。
[0028]图5为用于说明本发明第一实施方式的半导体装置的制造方法的图。
[0029]图6为用于说明本发明第一实施方式的半导体装置的制造方法的图。
[0030]图7为用于说明本发明第一实施方式的半导体装置的制造方法的图。
[0031]图8为用于说明本发明第一实施方式的半导体装置的制造方法的图。
[0032]图9A为用于说明本发明第二实施方式的半导体装置的制造方法的图。
[0033]图9B为用于说明本发明第二实施方式的半导体装置的制造方法的图。
[0034]图10为用于说明本发明第二实施方式的半导体装置的制造方法的图。
[0035]图11为用于说明本发明第二实施方式的半导体装置的制造方法的图。
[0036]图12为用于说明本发明第二实施方式的半导体装置的制造方法的图。
[0037]图13为用于说明本发明第二实施方式的半导体装置的制造方法的图。
[0038]图14为用于说明本发明第二实施方式的半导体装置的制造方法的图。
[0039]图15为用于说明本发明第三实施方式的半导体装置的制造方法的图。
[0040]图16为用于说明本发明第三实施方式的半导体装置的制造方法的图。
[0041]图17为用于说明本发明第三实施方式的半导体装置的制造方法的图。
[0042]图18为用于说明本发明第三实施方式的半导体装置的制造方法的图。
[0043]图19为用于说明本发明第四实施方式的半导体装置的制造方法的图。
[0044]图20为用于说明本发明第四实施方式的半导体装置的制造方法的图。
[0045]图21为用于说明本发明第四实施方式的半导体装置的制造方法的图。
[0046]图22为用于说明本发明第四实施方式的半导体装置的制造方法的图。
[0047]图23为用于说明本发明第四实施方式的半导体装置的制造方法的图。
[0048]图24为用于说明本发明第四实施方式的半导体装置的制造方法的图。
[0049]图25为用于说明本发明第四实施方式的半导体装置的制造方法的图。
[0050]图26为用于说明本发明第四实施方式的变形例的半导体装置的制造方法的图。
[0051]图27为用于说明本发明第五实施方式的半导体装置的制造方法的图。
[0052]图28为用于说明本发明第五实施方式的半导体装置的制造方法的图。
[0053]图29为用于说明本发明第五实施方式的半导体装置的制造方法的图。
[0054]图30为用于说明本发明第五实施方式的半导体装置的制造方法的图。
[0055]图31为用于说明本发明第五实施方式的半导体装置的制造方法的图。
[0056]图32为用于说明本发明第五实施方式的半导体装置的制造方法的图。
[0057]图33为用于说明本发明第五实施方式的半导体装置的制造方法的图。
[0058](附图标记的说明)
[0059]10:半导体装置；101:半导体晶片；103:第一半导体元件；105:半导体芯片；106:第二半导体元件;107:电极；109: