JPH06177201A - 半導体装置 - Google Patents

半導体装置

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JPH06177201A
JPH06177201A JP4325782A JP32578292A JPH06177201A JP H06177201 A JPH06177201 A JP H06177201A JP 4325782 A JP4325782 A JP 4325782A JP 32578292 A JP32578292 A JP 32578292A JP H06177201 A JPH06177201 A JP H06177201A
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JP
Japan
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conductor
semiconductor
semiconductor chip
surface side
etching
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JP4325782A
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English (en)
Inventor
Yasuto Kura
康人 倉
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Olympus Corp
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Olympus Optical Co Ltd
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Publication date
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 小型化でき、高密度実装が可能な半導体装置
を提供すること。 【構成】 シリコンウェハ2の裏面側から形成した凹部
3に埋設された第1の導体4と、シリコンウェハ2の表
側に形成された半導体回路5と、この表側から前記第1
の導体4に届くスルーホール6に埋設された第2の導体
7と、この第2の導体7と半導体回路5とを導通する配
線材8とからなる半導体チップ1の裏面側の前記第2の
導体7に形成した半田バンプを介して外部リードと接続
し、半導体チップ1周囲を樹脂で封止した構造にしてい
る。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、小型化できるエッチン
グ処理工程を採用した半導体装置に関する。
【0002】
【従来の技術】半導体装置は、回路が形成されたシリコ
ンからなるチップと、このチップから裏面への配線を行
うパッケージ、外部リードとから構成される。配線の方
法としては (1)ボンディングワイヤにより、チップとパッケージ
を導通させるもの、(2)チップの表裏をエッチングに
より貫通し、導通させるもの、があった。
【0003】図4は(1)に相当する第1の従来例を示
す。半導体チップ61を形成するシリコンウェハ62の
表面上には半導体回路63が形成され、この半導体回路
63に導通するボンディングパッド64は、ボンディン
グワイヤ65により、パッケージ66のボンディングパ
ッド67と電気的に接続される。
【0004】パッケージ66はボンディングパッド67
と裏面に設けられた電極68を電気的に導通する配線回
路を有する。この場合、ボンディングを行うために、シ
リコンウェハ62の外側にパッケージ66のボンディン
グパッド67が必要になり、半導体チップ61が大型化
してしまう。従って、この半導体チップ61を樹脂封止
等した半導体装置は大型化してしまい、高密度の実装が
できない。
【0005】このため、このようなパッケージ66を用
いないで、図5に示す、つまり(2)に相当する第2の
従来例がある。シリコンウェハ71の表面に半導体回路
72を形成し、その近傍に裏面へのスルーホール73を
エッチングで形成し、このスルーホール73に導体74
を埋設している。導体74と半導体回路72は配線材7
5により電気的に行うようにして半導体チップ76を形
成している。
【0006】なお、特開昭63ー107154号では半
導体チップに貫通孔を形成することを開示しているが、
裏側から等、一方の側からのみ形成することを述べてい
るに過ぎない。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】図5に示す第2の従来
例ではシリコンウェハ71の表面側から裏面へのスルー
ホール73をエッチングで形成するため、スルーホール
73は表面側が大きく、裏面側が小さいテーパ状になっ
てしまう。この場合、半導体回路72に影響しないよう
にスルーホール73を形成しなければならないため、ス
ルーホール73形成のために図5の左右方向のサイズを
大きくしなければならない。つまり、図5の場合にも、
半導体チップ76が大きくなってしまうため、高密度の
実装ができないという問題点があった。
【0008】本発明は、上述した点にかんがみてなされ
たもので、小型化でき、高密度実装が可能な半導体装置
を提供することを目的とする。
【0009】
【課題を解決するための手段及び作用】本発明の半導体
装置では、半導体チップの表面に形成された半導体回路
と、前記半導体チップの裏面側からエッチングにより形
成した凹部に埋設された第1の導体と、前記半導体チッ
プの表面から前記第1の導体に導通し、前記半導体チッ
プの表面側に埋設された第2の導体と、を設けることに
より、小型化された半導体チップを形成し、この半導体
チップを樹脂封止等した半導体装置を小型化することを
可能にしている。
【0010】また、本発明の半導体装置の製造方法で
は、半導体チップの裏面側から表面近くの深さに至る第
1の凹部と、前記半導体チップの表面側から前記第1の
凹部に連通する第2の凹部とを少なくとも異なる時間に
それぞれエッチングで形成するエッチング処理工程と、
前記エッチング処理工程における最初に形成される第1
又は第2の凹部を埋めるように第1又は第2の導体を形
成し、その後で前記エッチング処理工程により形成され
る第2又は第1の凹部に第2又は第1の導体を形成する
導体形成工程と、前記半導体チップの表面側に半導体回
路を形成する半導体回路形成工程と、前記導体形成工程
と前記半導体回路形成工程との後に前記半導体回路と前
記第2の導体を配線材で電気的に導通する配線工程と、
を有する半導体装置の製造方法により、半導体回路が形
成される表面側における第2の導体部分の占めるサイズ
を小さくして、小さいサイズの半導体チップの製造を可
能にし、小さいサイズの半導体装置の製造を可能にす
る。
【0011】
【実施例】以下、図面を参照して本発明の実施例を説明
する。図1及び図2は本発明の1実施例に係り、図1は
1実施例における半導体装置の製造方法における半導体
チップの製造工程での各生成物を示し、図2は図1の製
造工程で製造された半導体チップを用いて形成した1実
施例の半導体装置の構造を示す。
【0012】図2に示す本発明の1実施例の半導体装置
11を構成する半導体チップ1は1実施例の製造方法に
従う各製造工程により、図1(a)〜(e)の中間生成
物を経て図1(f)のように製造される。以下、各工程
を順次説明する。
【0013】(1)図1(a)に示すように半導体ウェ
ハとして例えばシリコンウェハ2の裏面側から厚さ方向
へのエッチングを行うことにより凹部3を複数(図1で
は紙面垂直方向に凹部3が複数形成される)形成する。
この時、各凹部3はシリコンウェハ2を貫通しないで、
できるだけ深く形成する。
【0014】(2)次に、各凹部3に蒸着等の方法によ
り、図1(b)に示すようにインジウム等の導電体層か
らなる第1の導体4を凹部3内に埋設する。 (3)次に、図1(c)に示すようにシリコンウェハ2
の表面(エッチングにより凹部3を形成した裏面と反対
側の面)に半導体回路5を形成する。
【0015】(4)次に、図1(d)に示すようにシリ
コンウェハ2の表面側から半導体回路5の周辺近傍から
エッチングを行い、第1の導体4まで貫通するスルーホ
ール6をそれぞれ形成する。この場合、第1の導体4は
エッチング液で侵されない材質のものを用いる。
【0016】(5)次に、図1(e)に示すように各ス
ルーホール6に第2の導体7を蒸着等により埋設して第
1の導体4と導通させる。その後に、蒸着等により形成
した配線材8によりこの第2の導体7と半導体回路5と
を電気的に接続する。つまり、第1の導体4は、第2の
導体7、配線材8を介して半導体回路5と電気的に接続
される。
【0017】(6)次に、第2の導体7、配線材8の外
側で、シリコンウェハ2を切断して図1(f)に示すよ
うに半導体チップ1とする。図1(f)では半導体回路
5の両側に第1の導体4が対称的に形成されたものを示
している。勿論、図1(e)のものを切断して、半導体
チップ1を形成することもできる。
【0018】この半導体チップ1は裏面側からエッチン
グで形成した凹部3に埋設した第1の導体4を形成して
いるので、表面側からの少ないエッチング量で第1の導
体4に貫通するスルーホール6を形成でき、このスルー
ホール6には第2の導体7が埋設されて第1の導体4と
導通される。
【0019】従って、この少ないエッチング量でのスル
ーホール6は表面部分での面積を小さくできることにな
る。このスルーホール6を形成する場合、半導体回路5
の近傍に形成できるので、図5に示す従来例に比べて半
導体チップ1のサイズを小さくできる。一方、図5に示
す従来例では、その表面側からのエッチングだけで、ス
ルーホールを形成するので、裏面側に届くスルーホール
を形成すると、表面側のエッチング面積は裏面側よりも
かなり大きくなるため、この表面側のエッチング面積が
半導体回路に影響を与えないように半導体回路から離し
て形成しなければならないことになり、そのサイズが大
きくなってしまう。
【0020】図1(f)に示すこの半導体チップ1を用
いて図2に示す半導体装置11が形成される。半導体チ
ップ1の裏面の各第1の導体4上に半田バンプ12を形
成し、各半田バンプ12を外部への配線に用いる外部リ
ード13に押圧し、融着して電気的接続を行い、半導体
回路5を外部リード13と導通する。
【0021】その後、半導体チップ1自身及び接続部を
保護及び絶縁するために絶縁性の樹脂14で外部リード
13の外側端部側のみが露出するように半導体チップ1
周囲を封止して半導体装置11が形成される。
【0022】この半導体装置11は(図5の従来例の半
導体チップとの比較から分かるように)図1(f)に示
すような左右方向のサイズを小さくできる半導体チップ
1で構成される。このため、従来例よりも小さいサイズ
の半導体装置11を可能にする。従って、この半導体装
置11を用いた電気機器を小型化できるし、同一機能を
より高密度実装で実現できる。
【0023】なお、図4の半導体チップ61を用いた従
来の半導体装置では、パッケージ66の裏面の電極68
上に半田バンプを形成して、半導体チップ61と外部リ
ードとの接続が行われ、半導体チップ61自身及び接続
部を保護及び絶縁するように樹脂で封止される。
【0024】また、図5の半導体チップ76を用いた従
来の半導体装置では、半導体チップ76裏面の導体74
上に半田バンプを形成して、半導体チップ76と外部リ
ードとの接続が行われ、半導体チップ76自身及び接続
部を保護及び絶縁するように樹脂で封止される。
【0025】上記1実施例ではシリコンウェハ2の先ず
裏面側からエッチングにより凹部3を形成し、この凹部
3に第1の導体4を埋設した後に、表側からのエッチン
グにより第1の導体4に届くスルーホール6を形成する
と説明したが、本発明はこれに限定されるものでない。
【0026】例えば、最初に表側からのエッチングによ
り浅い深さの凹部を形成し、この凹部に導体を埋設した
後に、裏面側からこの導体に届くスルーホールを形成
し、その後に前記導体に導通するようにこのスルーホー
ル内に導体を埋設するようにしても良い。
【0027】また、半導体回路5は図1で説明した順序
の工程で製造するものに限定されるものでなく、配線材
8を形成する前であれば、その製造時はかなりの自由度
がある。なお、シリコンウェハ2の表側からエッチング
により形成する深さとしては、例えば半導体回路5形成
部分の深さ程度或いはこの深さより若干深く形成するよ
うにしても良い。
【0028】この1実施例では、少なくともシリコンウ
ェハ2等の半導体ウェハの表側及び裏側の両側から厚み
方向にエッチングを行うことにより、両面に貫通するス
ルーホールを形成するようにしているので、表側或いは
裏側からのみのエッチングでスルーホールを形成する場
合よりも、半導体回路5が形成された表側でのスルーホ
ール部分のサイズを小さくできる。つまり、スルーホー
ルの表側部分を半導体回路5の近くに形成でき、従って
半導体チップ及び半導体装置のサイズを小さくできる。
【0029】図3(a)は1実施例の変形例の半導体装
置としてのCCD装置21に電気素子22を実装した様
子を示す。このCCD装置21は半導体チップ1の表面
の半導体回路5部分を覆うようにカバーガラス22を取
り付け、且つ半導体チップ1の裏面の第1の導体4上に
半田バンプ12を形成し、半田バンプ12を外部への配
線に用いるL字状の外部リード13に押圧し、融着して
いる。そして絶縁性で且つ遮光性の樹脂23で半導体チ
ップ1の周囲を封止している。
【0030】この半導体チップ1はCCDチップを形成
するように半導体回路5が設けてある。半導体チップ1
の裏面に対向するように取り付けられた外部リード1
3、13には屈曲性を有し、表裏両面に電気配線回路が
形成された両面フレキシブル基板24がL字状に屈曲さ
れて半田で接続される。
【0031】この時、この両面フレキシブル基板24は
配線のみを行う配線面25と、電気素子22が実装され
て、信号処理の電気回路が形成される実装面26とから
なり、この両面フレキシブル基板24の後方に延出され
た端部側にはケーブル27が接続され、図示しないビデ
オプロセッサに至る。
【0032】尚、比較のため図3(b)に従来のCCD
装置31を示す。このCCD装置31ではCCD32の
裏面に設けた外部リード33、33には配線のみの基板
である配線基板34と、電気回路及び電気素子35によ
り信号処理する実装基板36とがそれぞれ接続される。
配線基板34と実装基板36の後端にはケーブル37が
それぞれ接続され、図示しないビデオプロセッサに至
る。
【0033】図3(a)は図3(b)に比較して、CC
D装置21自体を小型化できる効果の他に、基板の数を
減らすことができるので、装置を小型化できるし、コス
トダウンすることもできる。また、屈曲性の基板が1枚
となるので、装置を捻るような外力が加わっても、基板
が撓むだけで済み、外力に対する耐性を向上できる。
【0034】これに対し、図3(b)の従来例では硬性
の基板が2枚となるので、外力が加わると、基板が破壊
する可能性があり、断線するおそれがあり、外力に対し
て故障しやすい。
【0035】
【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、半
導体チップの表面に形成された半導体回路と、前記半導
体チップの裏面側からエッチングにより形成した凹部に
埋設された第1の導体と、前記半導体チップの表面から
前記第1の導体に届くようにエッチングにより形成され
たスルーホールに埋設された第2の導体とを設けている
ので、半導体回路が形成された表側のスルーホール部分
を半導体回路の近くに形成することを可能にすることに
より、小型化された半導体チップを形成し、この半導体
チップを封止した半導体装置を小型化することを可能に
している。
【図面の簡単な説明】
【図1】図1は本発明の1実施例の半導体装置の製造方
法における各製造工程に従って生成される生成物を示す
図。
【図2】図2は1実施例の半導体装置の構造を示す断面
図。
【図3】図3は1実施例の変形例で撮像手段を形成した
実装例を示す図。
【図4】図4は第1の従来例を示す図。
【図5】図5は第2の従来例を示す図。
【符号の説明】
1…半導体チップ 2…シリコンウェハ 3…凹部 4…第1の導体 5…半導体回路 6…スルーホール 7…第2の導体 8…配線材 11…半導体装置 12…半田バンプ 13…外部リード 14…樹脂

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 半導体チップの表面に形成された半導体
    回路と、 前記半導体チップの裏面側に埋設された第1の導体と、 前記半導体チップの表面側から前記第1の導体に導通
    し、前記半導体チップの表面側に埋設された第2の導体
    と、 を有することを特徴とする半導体装置。
  2. 【請求項2】 半導体チップの裏面側から表面近くの深
    さに至る第1の凹部と、前記半導体チップの表面側から
    前記第1の凹部に連通する第2の凹部とを少なくとも異
    なる時間にそれぞれエッチングで形成するエッチング処
    理工程と、 前記エッチング処理工程における最初に形成される第1
    又は第2の凹部を埋めるように第1又は第2の導体を形
    成し、その後で前記エッチング処理工程により形成され
    る第2又は第1の凹部に第2又は第1の導体を形成する
    導体形成工程と、 前記半導体チップの表面側に半導体回路を形成する半導
    体回路形成工程と、 前記導体形成工程と前記半導体回路形成工程との後に前
    記半導体回路と前記第2の導体を配線材で電気的に導通
    する配線工程と、 を有する半導体装置の製造方法。
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