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KR100438256B1 - 반도체장치 및 그 제조방법 - Google Patents

반도체장치 및 그 제조방법 Download PDF

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KR100438256B1
KR100438256B1 KR1019960059482A KR19960059482A KR100438256B1 KR 100438256 B1 KR100438256 B1 KR 100438256B1 KR 1019960059482 A KR1019960059482 A KR 1019960059482A KR 19960059482 A KR19960059482 A KR 19960059482A KR 100438256 B1 KR100438256 B1 KR 100438256B1
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KR
South Korea
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bump
semiconductor chip
electrode
functional element
inspection
Prior art date
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KR1019960059482A
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English (en)
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KR970053206A (ko
Inventor
데쓰오 가와키타
가즈히코 마쓰무라
이치로 야마네
Original Assignee
마츠시타 덴끼 산교 가부시키가이샤
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 마츠시타 덴끼 산교 가부시키가이샤 filed Critical 마츠시타 덴끼 산교 가부시키가이샤
Publication of KR970053206A publication Critical patent/KR970053206A/ko
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Abstract

본 발명은 제 1 반도체 칩과 제 2 반도체 칩이 적층되어 이루어지는 반도체 장치의 소형화를 도모함과 동시에, 제 1 반도체 칩과 제 2 반도체 칩이 전기적으로 확실하게 도통되도록 하는 것을 목적으로 하는 반도체 장치 및 그 제조방법에 관한 것이다.
제 1 기능 소자를 갖는 제 1 반도체 칩(110)의 주표면에는 제 1 기능 소자의 전기적 특성을 검사하기 위한 제 1 검사용 전극(111)과, 제 1 기능 소자와 전기적으로 접속되어 있는 제 1 접속용 전극(112)이 형성되어 있다. 제 2 반도체 소자를 갖는 제 2 반도체 칩(120)의 주표면에는 제 2 기능 소자의 전기적 특성을 검사하기 위한 제 2 검사용 전극(121)과, 제 2 기능 소자와 전기적으로 접속되어 있는 제 2 접속용 전극(122)이 형성되어 있다. 제 1 접속용 전극(112)의 상부에 형성된 제 1 범프(113)와 제 2 접속용 전극(122)의 상부에 형성된 제 3범프(123)가 접합된 상태에서 제 1 반도체 칩(110)과 제 2 반도체 칩(120)은 절연성 수지(130)에 의해 일체화 되어 있다.

Description

반도체 장치 및 그 제조 방법
본 발명은 멀티 미디어 기기나 휴대 기기 등의 고도한 전자 기기를 달성하기 위한 고기능 LSI를 구비한 반도체 장치 및 그 제조 방법에 관한 것이다.
근래, 전자 기기의 고기능화가 더욱 더 강화되는 경향에 있다. 이 경향에 따라 전자 기기에 탑재되는 LSI에 요구되는 특성도 고기능화 되는 경향에 있다.
그러나, LSI 에 요구되는 기능의 전부를 1칩화 하는 것은 개발 기간의 장기화 및 개발 가격의 증가 등의 커다란 문제가 있다. 그래서, 이들의 문제를 해결하는 하나의 수단으로서, 다른 종류의 LSI가 형성된 반도체 칩끼리를 적층화하여 일체화하는 기술이 제안되고 있다.
이하, 도면을 참조하면서 다른 LSI가 형성된 반도체 칩끼리가 적층되어 이루어지는 종래의 반도체 장치에 대하여 설명하기로 한다.
제 19 도는 종래의 반도체 장치의 단면 구조도이다. 제 19 도에 도시된 바와 같이, 제 1 반도체 칩(11)과 제 2 반도체 칩(12)은 제 1 반도체 칩(11)에 형성된 제 1 알루미늄 전극(13)과 제 2 반도체 칩(12)에 형성된 제 2 알루미늄 전극(14)이 범프(15)를 통하여 접합됨으로써, 전기적으로 접속되어 있다. 이 경우, 제 1 및 제 2 알루미늄 전극(13, 14)과 범프(15)는 금속적인 접합을 하고 있고, 제 1 및 제 2 알루미늄 전극(13, 14)과 범프(15)의 접합 구조로서는 다음에 설명하는 2가지의 구조가 알려져 있다.
제 1 접합 구조는 제 20 도에 도시된 바와 같이, 예를 들면, 반도체 칩(21)의 알루미늄 전극(22)의 상부에 Ti-Pd-Au나 TiW-Au 등으로 이루어지는 배리어금속(23)을 형성한 후, 이 배리어 금속(23)에 전해 도금법에 의해 Au를 석출시킴으로써, Au로 된 범프(24)를 형성하는 방법이다.
제 2 접합 구조는 제 21 도에 도시된 바와 같이, 전해 도금법에 의해 기판(25) 상에 미리 선택적으로 범프(24)를 형성하여 두고, 가열된 가압 ·가열 공구(26)를 이용하여 범프(24)를 반도체 칩(21)의 알루미늄 전극(22)에 가압함으로써, 범프(24)를 알루미늄 전극(22)에 열전사하는 방법이다.
상기 제 1 및 제 2 방법 중 어느 하나의 방법에 있어서도 반도체 칩(21)의 알루미늄 전극(22)에 범프(24)를 형성하는 공정은 매우 많으면서 복잡한 프로세스가 필요하게 된다. 또, 반도체 칩(21)의 알루미늄 전극(22)에 범프(24)를 형성하는 공정에 있어서, 우량품이었던 반도체 칩(21)이 불량화되는 것도 있으므로, 전체로서의 반도체 장치의 제조 가격이 증대한다는 문제도 있다.
그래서 최근에는 무전해 도금법에 의하여 범프(24)를 형성하는 방법이 제안되어 있다. 이 전해 도금에 의한 방법은 제 22 도에 도시된 바와 같은 프로세스로 행할 수 있다. 즉, NaOH 용액이나 인산 용액을 이용하는 라이트 에칭을 알루미늄 전극(22)에 실시하여 알루미늄 전극(22) 표면의 자연 산화막을 제거한 후, 알루미늄 전극(22)의 표면이 재차 산화하는 것을 방지하기 위하여, 알루미늄전극(22)의 표면에 대하여 진케이트(Zincate) 처리를 시행하여 알루미늄 전극(22)의 표면에 Zn층을 형성한다. 그 후, 반도체 칩(21)을 무전해의 Ni 도금액에 침지하여 Zn과 Ni의 치환 반응을 일으켜 알루미늄 전극(22)의 표면에 Ni를 석출시킨다. 소정 막두께의 Ni를 석출시킨 후, 반도체 칩(21)을 Au의 무전해 도금액에 침지하여 석출한 Ni의 표면에 얇게 Au 도금을 한다. 이 무전해 도금을 이용하는 방법에 의하면 반도체칩(21)을 무전해 도금액에 침지하는 것만으로 알루미늄 전극(22)에 직접적으로나 선택적으로 범프(24)를 형성할 수 있으므로, 가격면에서 커다른 장점이 있다.
그러나 상기 종래의 반도체 장치는 다음에 설명하는 바와 같은 여러 가지의 문제를 가지고 있다.
우선, 반도체 장치의 제조 프로세스에 있어서는 확산 프로세스가 종료하여 범프의 형성 프로세스를 행하기 전에, 통상적으로 반도체 칩에 대하여 프로브검사를 행하지만, 이 때, 프로버의 프로브 단자를 알루미늄 전극에 접촉시킬 필요가 있으므로, 알루미늄 전극의 면적을 소정 이하로 작게할 수 없다. 알루미늄 전극은 수백개에서 수천개도 설정될 수 있으므로, 반도체 칩, 나아가서는 반도체 칩끼리가 적층되어 이루어지는 반도체 장치의 소형화가 제약을 받는다는 문제가 있다.
또, 프로브 검사를 행할 때, 금속제의 프로버가 알루미늄 전극의 표면에 접촉되어 스크라이브(scribe)하므로, 알루미늄 전극의 표면이 손상될 수 있다는 문제가 있다. 이 상태에서 후공정의 무전해 도금을 행하면 알루미늄 전극 표면의 형상을 그대로 반영한 상태에서 Ni가 석출되기 때문에, 범프의 최종 형상이 일그러지게 된다. 그 결과, 반도체 칩에 형성된 다수의 범프의 높이에 불균일이 생기므로, 제 1 반도체 칩과 제 2 반도체 칩을 적층하였을 때, 제 1 반도체 칩의 제 1 알루미늄 전극과 제 2 반도체 칩의 제 2 알루미늄 전극 사이에 전기적으로 도통되지 않는 경우가 생기는 문제가 있다.
또 반도체 칩에 면적이 다른 알루미늄 전극을 형성한 경우, 무전해 도금에 의해, 예를 들면, Ni를 석출시켜 범프를 형성하면 면적이 큰 알루미늄 전극에 형성되는 범프는 면적이 작은 알루미늄 전극에 형성되는 범프에 비하여 높이가 높아진다. 이 때문에, 제 1 반도체 칩과 제 2 반도체 칩을 적층한 경우, 면적이 큰 알루미늄 전극은 대향하는 알루미늄 전극과 전기적으로 도통되기 쉽지만, 면적이 작은 알루미늄 전극은 대향하는 알루미늄 전극과 전기적으로 도통되기 어려워져 불량품이 발생하는 문제가 있다.
상기 문제점을 감안하여, 본 발명은 제 1 반도체 칩과 제 2 반도체 칩이 적층되어 이루어지는 반도체 장치의 소형화를 도모함과 동시에, 제 1 반도체 칩과 제 2 반도체 칩이 전기적으로 확실하게 도통되도록 하는 것을 목적으로 한다.
상기 목적을 달성하기 위하여, 제 1 발명은 제 1 및 제 2 반도체 칩에 형성되는 전극을 전기적 접속을 하기 위한 접속용 전극과 프로브 검사에 이용하는 검사용 전극으로 나누어 형성하고, 접속용 전극은 전기적 접속이 취해지는 범위에서 면적을 작게하는 한편, 검사용 전극의 면적은 프로브 단자가 접촉가능한 정도의 크기로 하고 있다.
구체적으로 제 1 발명이 강구한 해결 수단은, 반도체 장치를 제 1 기능 소자를 갖는 제 1 반도체 칩 및 제 2 기능 소자를 갖는 제 2 반도체 칩과 상기 제 1 반도체 칩의 주표면에 형성되어 상기 제 1 기능 소자의 전기적 특성을 검사하기 위한 제 1 검사용 전극과, 상기 제 1 반도체 칩의 주표면에 형성되어 상기 제 1 검사용 전극 보다도 작은 면적을 가지면서 상기 제 1 기능 소자와 전기적으로 접속되는 제 1 접속용 전극과, 상기 제 2 반도체 칩의 주표면에 형성되어 상기 제 2 기능 소자의 전기적 특성을 검사하기 위한 제 2 검사용 전극과, 상기 제 2 반도체 칩의 주표면에 형성되어 상기 제 2 검사용 전극보다 작은 면적을 가지면서 상기 제 2 기능 소자와 전기적으로 접속되는 제 2 접속용 전극과, 상기 제 1 접속용 전극 및 상기 제 2 접속용 전극 상에 형성된 제 1 범프 및 제 3 범프를 포함하며, 상기 제 1 반도체 칩과 상기 제 2 반도체칩은 각각의 주표면이 대향하는 상태에서 양자 사이에 삽입되는 절연성 수지에 의해 일체화되어 있고, 상기 제 1 기능 소자와 상기 제 2 기능 소자는 상기 제 1 접속용 전극과 상기 제 2 접속용 전극이 상기 제 1 범프와 상기 제 3 범프의 접촉을 통하여 접합됨으로써 전기적으로 접속되도록 구성한 것이다.
제 1 발명의 구성에 의하여, 제 1 반도체 칩의 주표면에 형성되는 전극을 제 1 기능 소자의 전기적 특성을 검사하기 위한 제 1 검사용 전극과, 제 1 기능 소자와 전기적으로 접속되는 제 1 접속용 전극으로 나누어 형성함과 동시에, 제 2 반도체 칩의 주표면에 형성되는 전극을 제 2 기능 소자의 전기적 특성을 검사하기 위한 제 2 검사용 전극과, 제 2 기능 소자와 전기적으로 접속되는 제 2 접속용 전극으로 나누어 형성했기 때문에, 제 1 및 제 2 접속용 전극에 프로브 검사용의 프로브 단자를 접촉할 필요가 없으므로, 프로브 검사 공정에서 제 1 및 제 2 접속용 전극에 상처가 생기지 않는다.
제 2 발명은, 제 1 발명의 구성에 있어서 상기 제 1 범프 또는 제 3 범프의 선단부에는 상기 제 1 범프와 상기 제 3 범프 사이의 불균일을 흡수하는 간격 조정용 범프를 구비하도록 구성한 것이다.
제 3 발명은, 제 2 발명의 구성에 있어서 상기 간격 조정용 범프를 연금속(軟金屬)으로 구성한 것이다.
제 4 발명은, 제 1 발명의 구성에 있어서 상기 제 2 반도체 칩을 상기 제 1 반도체 칩 보다도 크게 하고, 상기 제 2 검사용 전극을 상기 제 2 반도체칩의 가장자리부의 상기 제 1 반도체 칩과 대향하고 있지 않은 영역에 형성한 것이다.
제 5 발명은, 제 1 발명의 구성에 있어서 상기 범프를 무전해 도금법으로 형성한 것이다.
제 6 발명은, 제 1 발명에 의한 반도체 장치의 제조방법으로서, 제 1 기능 소자를 갖는 제 1 반도체 칩의 주표면에 상기 제 1 기능 소자의 전기적 특성을 검사하기 위한 제 1 검사용 전극 및 이 제 1 검사용 전극보다 작은 면적을 가지면서 상기 제 1 기능 소자와 전기적으로 접속되는 제 1 접속용 전극을 형성함과 동시에, 제 2 기능 소자를 갖는 제 2 반도체 칩의 주표면에 상기 제 2 기능 소자의 전기적 특성을 검사하기 위한 제 2 검사용 전극 및 이 제 2 검사용 전극보다 작은 면적을 가지면서 상기 제 2 기능 소자와 전기적으로 접속되는 제 2 접속용 전극을 형성하는 전극 형성 공정과, 상기 제 1 접속용 전극 상과 제 2 접속용 전극 상에 각각 제 1 범프와 제 3 범프가 서로 접촉되도록 형성하고, 제 1 검사용 전극 상과 제 2 검사용 전극 상에 각각 제 2 범프와 제 4 범프가 서로 접촉되지 않도록 형성하는 범프 형성공정과, 상기 제 1 접속용 전극과 상기 제 2 접속용 전극을 상기 제 1 범프와 제 3 범프의 접촉을 통하여 접합하는 접합 공정과, 상기 제 1 반도체 칩과 상기 제 2 반도체 칩을 각각의 주표면이 대향하는 상태에서 양자 사이에 삽입되는 절연성 수지에 의해 일체화하는 일체화 공정을 구비하도록 구성한 것이다.
제 6 발명의 구성에 의해, 제 1 반도체 칩의 주표면에는 제 1 기능 소자의 전기적 특성을 검사하기 위한 제 1 검사용 전극 및 제 1 기능 소자와 전기적으로 접속되어 있는 제 1 접속용 전극이 형성되어 있음과 동시에, 제 2 반도체 칩의 주표면에는 제 2 기능 소자의 전기적 특성을 검사하기 위한 제 2 검사용 전극 및 제 2 기능 소자와 전기적으로 접속되어 있는 제 2 접속용 전극이 형성되어 있기 때문에, 제 1 및 제 2 검사용 전극을 프로브 검사용으로 이용하는 한편, 제 1 및 제 2 접속용 전극에는 프로브 단자를 접촉시킬 필요가 없다.
제 7 발명은, 제 6발명의 구성에 있어서 상기 범프 형성 공정은 상기 제 1 범프 또는 제 3 범프의 선단부에 상기 제 1 범프와 상기 제 3 범프 사이의 간격의 불균일을 흡수하는 간격 조정용 범프를 일체로 형성하는 공정을 포함하도록 구성한 것이다.
제 8 발명은, 제 7 발명의 구성에 있어서 상기 범프 형성 공정이 상기제 1 범프 또는 상기 제 3 범프의 선단부에 연금속으로 된 상기 간격 조정용 범프를 형성하는 공정을 포함하도록 구성한 것이다.
제 9 발명은, 제 7 발명의 구성에 있어서 상기 범프 형성 공정이 상기간격 조정용 범프를 기판의 평탄면에 형성한 후, 상기 제 1 범프 또는 상기 제 3 범프를 상기 간격 조정용범프로 눌러서 전사함으로써, 상기 제 1 범프 또는 상기 제 3 범프의 선단부에 상기 간격 조정용 범프를 형성하도록 구성한 것이다.
제 10 발명은, 제 6 발명의 구성에 있어서 상기 전극 형성 공정이 상기 제 1 반도체 칩보다도 큰 상기 제 2 반도체 칩의 가장자리부의 상기 제 1반도체 칩과 대향하지 않은 영역에 상기 제 2 검사용 전극을 형성하는 공정을 포함하도록 구성한 것이다.
제 11 발명은, 제 6 발명의 구성에 있어서 상기 범프 형성 공정이 무전해 도금법에 의해 상기 범프를 형성하는 공정을 포함하도록 구성한 것이다.
상술한 목적 및 기타의 목적과 본 발명의 특징 및 이점은 첨부도면과 관련한 다음의 상세한 설명을 통해 보다 분명해 질 것이다.
[실시예]
(제 1 실시예)
이하, 본 발명의 제 1 실시예에 의한 반도체 장치에 대하여 제 1 도를 참조하면서 설명하기로 한다.
제 1 도는 제 1 실시예에 의한 반도체 장치의 단면도로서, 도시는 생략하지만, 제 1 반도체 칩(110) 내에는 제 1 기능 소자가 형성되어 있고, 제 2 반도체칩(120) 내에는 제 2 기능 소자가 형성되어 있다.
제 1 도에 도시된 바와 같이, 제 1 반도체 칩(110)의 주표면에는 제 1 기능 소자의 전기적 특성을 검사하기 위한 알루미늄의 제 1 검사용 전극(111)과, 이 제 1 검사용 전극(111)보다 작은 면적을 가지며 제 1 기능 소자와 전기적으로 접속되는 알루미늄의 제 1 접속용 전극(112)이 형성되어 있다. 또, 제 2 반도체 칩(120)의 주표면에는 제 2 기능 소자의 전기적 특성을 검사하기 위한 알루미늄의 제 2 검사용 전극(121)과, 이 제 2 검사용 전극(121) 보다도 작은 면적을 가지며 제 2 기능 소자와 전기적으로 접속되어 있는 알루미늄의 제 2 접속용 전극(122)이 형성되어 있다. 이 경우, 제 1 접속용 전극(112)과 제 2 접속용전극(122)은 서로 대향하는 위치에 형성되어 있다.
제 1 접속용 전극(112)의 상부에는 제 1 범프(113)가 형성되어 있고, 제 1검사용 전극(111)의 상부에는 제 2 범프(114)가 형성되어 있고, 제 1 반도체 칩(110)의 주표면의 제 1 범프(113) 및 제 2 범프(114)가 형성되어 있지 않는 영역에는 제 1 보호막(115)이 형성되어 있다. 또, 제 2 접속용 전극(122)의 상부에는 제 3 범프(123)가 형성되어 있고, 제 2 검사용 전극(121)와 상부에는 제 4 범프(124)가 형성되어 있고, 제 2 반도체 칩(120)의 주표면의 제 3 범프(123) 및 제 4 범프(124)가 형성되어 있지 않은 영역에는 제 2 보호막(125)이 형성되어있다. 이 경우, 제 1, 제 2, 제 3 및 제 4 범프(113, 114, 123, 124)는 각각 무전해 도금법에 의해 형성된 Zn층, Ni층, Au층으로 이루어지는 3층 구조를 가지고 있다.
제 1 접속용 전극(112)과 제 1 검사용 전극(111)은 도시되지 않은 제 1 금속 배선에 의해 접속되어 있으며, 제 2 접속용 전극(122)과 제 2 검사용 전극(121)은 제 2 금속 배선(126)에 의해 접속되어 있다. 이로써, 제 1 검사용 전극(111)은 제 1 접속용 전극(112)을 통하여 제 1 기능 소자와 전기적으로 접속되고, 제 2 검사용 전극(121)은 제 2 접속용 전극(122)을 통하여 제 2 기능 소자와 전기적으로 접속된다. 또, 제 1 검사용 전극(111)은 제 1 접속용 전극(112)을 통하지 않고 제 1 기능 소자와 직접 접속되어도 되고, 또, 제 2 검사용 전극(121)은 제 2 접속용 전극(122)을 통하지 않고 제 2 기능 소자와 직접 접속되어도 된다.
제 1 범프(113)와 제 3 범프(123)의 접합에 의해 제 1 접속용 전극(112)과제 2 접속용 전극(122)은 전기적으로 접속되게 된다. 또, 제 1 반도체 칩(110)과 제 2 반도체 칩(120)은 각각의 주표면이 대향하는 상태로 양자 사이에 개재하는 절연성 수지(130)에 의해 일체화되어 있다.
제 1 실시예에 의한 반도체 장치에 의하면, 제 1 반도체 칩(110)에서는 제 1 접속용 전극(112)과 제 1 검사용 전극(111)이 설치됨과 동시에, 제 2 반도체칩(120)에서는 제 2 접속용 전극(122)과 제 2 검사용 전극(121)이 설치되었기 때문에, 제 1 및 제 2 검사용 전극(111, 121)에 프로브 단자가 접촉되는 한편, 제 1 및 제 2 접속용 전극(112, 122)에 프로브 단자가 접촉되지 않고, 프로브 검사를 행할 수 있다. 이 때문에, 제 1 및 제 2 접속용 전극(112, 122)에 프로브 검사 공정에서 상처가 생기는 문제를 해소할 수 있으므로, 이 제 1 및 제 2 접속용 전극(112, 122) 상부에 양호한 형상을 가지면서 높이가 균일한 제 1 및 제 3 범프(113, 123)를 형성할 수 있고, 이로써, 제 1 범프(113)와 제 3 범프(123)의 접합이 확실하게 된다.
또 프로브 단자가 접속되기 때문에 소정의 크기가 필요한 제 1 및 제 2 검사용 전극(111, 121)의 수를 프로브 검사에 필요한 한도로 저감할 수 있다. 또, 제 1 및 제 2 접속용 전극(112, 122)의 면적을 제 1 및 제 3 범프(113, 123)를 통하여 접합할 수 있는 정도로 작게 할 수 있고, 제 1 및 제 2 접속용 전극(112, 122)은 면적이 작기 때문에 배치하는 장소에 제약이 없어지고, 제 1 및 제 2 반도체 칩(110, 120)의 주표면에서의 얼마 안되는 영역에 설정할 수 있다. 이 때문에, 제 1 및 제 2 반도체 칩(110, 120)을 소형화하는 것이 가능하게 된다.
또 제 1, 제 2, 제 3 및 제 4 범프(113, 114, 123, 124)를 무전해 도금법에 의해 형성하기 때문에, 제 1 및 제 2 검사용 전극(111, 121)과 제 1 및 제 2 접속용 전극(112,122)을 무전해 도금액에 침지하는 것만으로 제 1, 제 2, 제 3 및 제 4 범프(113, 114, 123, 124)를 선택적으로 형성할 수 있으므로, 제조 가격을 저감할 수 있다.
또 제 2 반도체 칩(120)은 제 1 반도체 칩(110)보다 큼과 동시에, 제 2 검사용 전극(121)은 제 1 반도체 칩(110)과 대향하고 있지 않은 제 2 반도체 칩(120)의 가장자리 영역에 형성되어 있기 때문에, 제 2 검사용 전극(121)에 프로단자를 접촉시켜 제 1 반도체 칩(110)과 제 2 반도체 칩(120)이 일체화되어 이루어지는 반도체 장치에 대하여 프로브 검사를 행할 수 있다.
이하, 제 1 실시예에 의한 반도체 장치의 제조 방법에 대하여 제 2 도∼제 10 도를 참조하여 설명하기로 한다.
우선, 제 1 기능 소자가 형성된 제 1 반도체 칩(110)의 주표면에 제 1 검사용 전극(111) 및 제 1 접속용 전극(112)을 형성한 후, 제 2 도에 도시된 바와 같이, 제 1 반도체 칩(110)의 주표면에서의 제 1 범프(113) 및 제 2 범프(114)를 형성하지 않는 영역에 제 1 보호막(115)을 퇴적하고, 그 후, 제 1 검사용 전극(111) 및 제 1 접속용 전극(112)에 대하여 탈지 처리 및 라이트 에칭을 행하며,제 1 검사용 전극(111) 및 제 1 접속용 전극(112)의 표면에 형성된 자연 산화막(116) 중 제 1 보호막(115) 외부로 노출하는 부분을 제거한다.
다음에 제 1 검사용 전극(111) 및 제 1 접속용 전극(112)의 재산화를 방지하기 위하여 무전해 Ni 도금의 전처리 공정으로서, 제 1 검사용 전극(111) 및 제 1 접속용 전극(112)의 표면에 대하여 Zn 치환 처리를 행하고, 제 3 도에 도시된 바와 같이, 제 1 검사용 전극(111) 및 제 1 접속용 전극(112)의 표면에 Zn층(117)을 형성한다. 또, 전처리 공정으로서는 Zn층(117)을 형성하는 대신에 Pd층이나 Ni층을 형성하여도 된다.
다음에 제 1 검사용 전극(111) 및 제 1 접속용 전극(112)을 무전해 Ni 도금액에 침지하여 제 4 도에 도시된 바와 같이, 제 1 및 제 2 범프(113, 114)의 코어로 되는 Ni층(118)을 형성한다.
다음에 제 1 검사용 전극(111) 및 제 1 접속용 전극(112)을 무전해 Au 도금액에 침지하여 제 5 도에 도시된 바와 같이, Ni층(118)의 표면에 Au층(119)을 형성한다. 이로써, Zn층, Ni층 및 Au층의 3층 구조로 이루어지는 제 1 및 제 2 범프(113, 114)가 형성된다.
또 도시는 생략하고 있으나, 제 2 기능 소자가 형성되는 제 2 반도체 칩(120)의 주표면에 제 2 검사용 전극(121) 및 제 2 접속용 전극(122)을 형성한 후, 제 2 반도체 칩(120)의 주표면의 제 3 범프(123) 및 제 4 범프(124)를 형성하지 않은 영역에 제 1 보호막(125)을 퇴적하고, 그 후, 제 2 검사용 전극(121) 및 제 2 접속용 전극(122)의 표면에 Zn층, Ni층 및 Au층으로 이루어지는 제 3 및 제 4 범프(123, 124)를 형성한다.
이하, 제 1 및 제 2 검사용 전극(111, 121), 제 1 및 제 2 접속용 전극(112, 122)과 제 1∼제 4 범프(113, 114, 123, 124)의 치수 및 구체적인 제조 방법에 대하여 설명하기로 한다.
제 1 실시예에 있어서는, 제 1 및 제 2 검사용 전극(111, 121)의 치수는 92×92㎛, 피치는 150㎛이고, 제 1 및 제 2 접속용 전극(112, 122)의 치수는 15㎛Φ, 피치는 30㎛이다. 또, 제 1 및 제 2 검사용 전극(111, 121)과 제 1 및 제 2 접속용 전극(112, 122)은 스퍼터법에 의해 형성하고, 두께는 약 1㎛로서, 재료는 Al-1% Si-0.5% Cu이다.
제 1 및 제 2 보호막(115, 125)은 두께 1㎛의 Si3N4막이다.
제 1 및 제 2 검사용 전극(111, 121)과 제 1 및 제 2 접속용 전극(112, 122)에 대한 라이트 에칭 처리로서는 제 1 및 제 2 검사용 전극(111, 121)과 제 1 및 제 2 접속용 전극(112,122)을 인산 용액 또는 NaOH 용액에 첨지하여 각 전극의 표면을 0.1㎛ 정도 제거한다.
제 1 및 제 2 검사용 전극(111, 121)과 제 1 및 제 2 접속용 전극(112, 122)에 대한 Zn 치환 처리로서는 약 50nm의 막두께를 갖는 Zn층(117)을 형성한다.
Ni층(118)의 형성 공정으로서는 무전해 Ni 도금액으로서 황산 니켈을 주성분으로 하는 것을 이용하여 90℃의 무전해 Ni 도금액에 10분간 침지함으로써 행하고,두께가 약 4 ㎛의 Ni층(118)을 석출시킨다.
Au층(119)의 형성 공정으로서는 무전해 Au 도금액으로서 시안계를 이용하여 90℃의 무전해 Au 도금액에 30분간 침지함으로써 행하고, 두께가 0.1∼0.3㎛ 정도의 Au층(119)을 형성한다. 또, 통상적인 막두께의 Au층(119) 대신에 두꺼운 Au층을형성하는 경우에는, Au층(119)의 표면에 두께 부여용의 Au 도금을 행한다. 이 경우에는, 73℃의 시안계의 도금액에 20분 정도 침지함으로써, 두께가 약 2㎛ 정도의 Au층을 형성한다.
이하, 제 1 반도체 칩(110)과 제 2 반도체 칩(120)을 적층하여 일체화하는 공정에 대하여 실명하기로 한다.
우선, 제 6 도에 도시된 바와 같이, 제 1 반도체 칩(110)을 그 이면으로부터 가압 공구(132)에 의해 유지한 상태에서 제 1 반도체 칩(110)의 제 1 범프(113)와 제 2 반도체 칩(120)의 제 3 범프(123)를 위치 맞춤한다.
다음에 제 7 도에 도시된 바와 같이, 제 3 범프(123)의 상부의 전면에 걸쳐 광경화형의 절연성 수지(130)를 도포한 후, 제 8 도에 도시된 바와 같이, 가압공구(132)를 강하시켜 제 1 반도체 칩(110)을 제 2 반도체 칩(120)에 대하여 누름으로써 제 1 범프(113)와 제 3 범프(123)가 접합된다. 이 공정에 있어서, 제 1 반도체 칩(110)을 제 2 반도체 칩(120)에 대하여 누르면 절연성 수지(130)는 제 1 범프(113)와 제 3 범프(123) 사이에서 주변으로 밀려 나와 양자 사이에는 실질적으로 잔존하지 않는다.
다음에 제 9 도에 도시된 바와 같이, 제 1 반도체 칩(110)과 제 2 반도체칩(120) 사이에 존재하는 절연성 수지(130)에 대하여 자외선 조사 장치(133)로부터 자외선을 조사하여 절연성 수지(130)을 경화시킴으로써, 제 1 반도체 칩(110)과 제 2 반도체 칩(120)을 일체화 한다.
다음에 제 10 도에 도시된 바와 같이, 가압 공구(132)를 상승시켜 제 1 반도체 칩(110)의 이면에 가하고 있던 가압력을 해제하면 제 1 실시예에 의한 반도체 장치가 얻어진다.
(제 2 실시예)
이하, 본 발명의 제 2 실시예에 의한 반도체 장치에 대하여 제 11 도를 참조하여 설명하기로 한다.
제 2 실시예에 있어서, 제 1 실시예와 동일한 부재에는 동일한 부호를 부여하고, 그에 대한 설명을 생략한다.
제 2 실시예의 특징으로서, 제 1 범프(113) 또는 제 3 범프(123)의 선단부에는 제 1 범프(113)와 제 3 범프(123)의 간격의 불균일을 흡수하는 연금속(軟金屬)의 간격 조정용 범프(135)가 일체적으로 설치되어 있다. 이 때문에, 제 1 또는 제 2 접속용 전극(112, 122)의 면적이 다른 것에 기인하여 제 1 범프(113)와 제 3 범프(123)의 간격에 불균일이 생겨도 제 1 범프(113)와 제 3 범프(123)를 확실하게 접합할 수 있으므로, 제 1 접속용 전극(112)과 제 2 접속용 전극(122)을 확실하게 접속할 수 있다.
이하, 제 2 실시예에 의한 반도체 장치의 제조 방법에 대하여 제 12 도 ∼제 18 도를 참조하여 설명하기로 한다.
우선, 제 1 실시예에 의한 반도체 장치의 제조 방법과 마찬가지로, 제 1 기능 소자가 형성된 제 1 반도체 칩(110)의 주표면에 제 1 검사용 전극(111) 및 제 1 접속용 전극(112)을 형성한 후, 제 1 반도체 칩(110)의 주표면의 제 1 범프(113) 및 제 2 범프(114)를 형성하지 않은 영역에 제 1 보호막(115)을 퇴적한다(제 11 도참조). 그 후, 제 1 검사용 전극(111) 및 제 1 접속용 전극(112) 표면에 형성된 자연 산화막 중 제 1 보호막(115) 외부로 노출되는 부분을 제거한 후, 제 1 검사용 전극(111) 및 제 1 접속용 전극(112)에 제 2 범프(114) 및 제 1 범프(113)를 각각 형성한다.
다음에 제 12 도에 도시된 바와 같이, 제 1 범프(113)와 대응하는 기판(136)상부의 위치에 전해 도금법에 의해 인듐이나 인듐-주석 합금 등의 연금속으로 이루어지는 간격 조정용 범프(135)를 형성한다. 간격 조정용 범프(135)는 직경 약 10∼20㎛Φ, 높이 5∼10㎛ 정도로 형성한다. 그 후, 제 1 반도체 칩(110)을 그 이면으로부터 가압 ·가열 공구(137)에 의해 유지한 상태에서 제 1 반도체 칩(110)의 제 1 범프(113)와 기판(136) 상의 간격 조정용 범프(135)를 위치 맞춤한다. 그 후, 가압 ·가열 공구(127)를 하강시켜 간격 조정용 범프(135)를 제 1 범프(113)에 열전사한 후, 제 13 도에 도시된 바와 같이, 가압 ·가열 공구(137)를 상승시킨다. 이 경우, 가압 ·가열 공구(137)의 온도는 150℃∼250℃ 정도로서, 가압력은 하나의 제 1 접속용 전극(112)당 약 1∼10g 정도이다. 이와 같은 가압력으로 열전사하면 연금속으로 된 간격 조정용 범프(135)가 변형되어 제 1 범프(113)에 열전사된 간격 조정용 범프(135)의 선단면이 제 1 반도체 칩(110)의 주표면으로부터 균등한 높이가 된다.
또 간격 조정용 범프(135)의 형성 방법으로서는 열전사법 대신에 연금속 용융액에 제 1 범프(113)의 선단부를 담금으로써, 제 1 범프(113)의 선단부에 간격조정용 범프(135)를 일체로 형성하여도 된다.
다음에 제 1 실시예에 의한 반도체 장치의 제조 방법과 마찬가지로 하여, 제 2 기능 소자가 형성된 제 2 반도체 칩(120)의 주표면에 제 2 검사용 전극(121) 및 제 2 접속용 전극(122)을 형성한 후, 제 2 반도체 칩(120)의 주표면의 제 3 범프(123) 및 제 4 범프(124)를 형성하지 않은 영역에 제 2 보호막(125)을 퇴적한다(제 11 도 참조). 그 후, 제 2 검사용 전극(121) 및 제 2 접속용 전극(122)의 표면에 형성된 자연 산화막 중 제 2 보호막(125)으로부터 노출한 부분을 제거한 후, 제 2 검사용 전극(121) 및 제 2 접속용 전극(122)에 제 4 범프(124) 및 제 3 범프(123)를 각각 형성한다.
다음에 제 14 도에 도시된 바와 같이, 제 1 반도체 칩(110)을 그 이면으로부터 가압 ·가열 공구(137)에 의해 유지한 상태에서 제 1 반도체 칩(110)의 제 1 범프(113)와 제 2 반도체 칩(120)의 제 3 범프(123)를 위치 맞춤한다.
다음에 제 15 도에 도시된 바와 같이, 제 3 범프(123) 상부에 전면에 걸쳐 광경화형의 절연성 수지(130)를 도포한 후, 제 16 도에 도시된 바와 같이, 가압 · 가열 공구(137)를 강하시켜 제 1 반도체 칩(110)을 제 2 반도체 칩(120)에 대하여 누름으로써, 제 1 범프(113)와 제 3 범프(123)가 접합된다. 절연성 수지(130)는 제 1 범프(113)와 제 3 범프(123) 사이에서 주변으로 밀려 나와 양자 사이에는 실질적으로 잔존하지 않는다.
다음에 제 17 도에 도시된 바와 같이, 제 1 반도체 칩(110)과 제 2 반도체칩(120) 사이에 존재하는 절연성 수지(130)에 대하여 자외선 조사 장치(133)로부터 자외선을 조사하여 절연성 수지(130)를 경화시킴으로써, 제 1 반도체칩(110)과 제 2 반도체 칩(120)을 일체화 한다.
다음에 제 18 도에 도시된 바와 같이, 가압 ·가열 공구(137)를 상승시켜 제 1 반도체 칩(110)의 이면에 가하고 있던 가압력을 해제하면 제 2 실시예에 의한 반도체 장치가 얻어진다.
또 제 1 및 제 2 실시예에서는 제 1 검사용 전극(111)에 제 2 범프(114)를 형성함과 동시에 제 2 검사용 전극(121)에 제 4 범프(124)를 형성하였으나, 제 2 범프(114) 및 제 4 범프(124)는 형성하지 않아도 된다.
또 제 1 및 제 2 실시예에서는 제 1 접속용 전극(112)에 제 1 범프(113)를 형성함과 동시에, 제 2 접속용 전극(122)에 제 3 범프(123)를 형성하였으나, 제 1 범프(113) 및 제 3 범프(123) 중 한 쪽의 범프는 없어도 된다. 이 경우에는,제 1 접속용 전극(112)과 제 2 접속용 전극(122)은 제 1 범프(113) 또는 제 3 범프(123)를 통하여 접합된다.
제 1 발명에 의한 반도체 장치에 의하면, 제 1 및 제 2 접속용 전극에 프로브 검사용의 프로브 단자를 접촉할 필요가 없기 때문에, 프로브 검사 공정에서 제 1 및 제 2 접속용 전극에 상처가 나지 않으므로, 제 1 또는 제 2 접속용 전극의 상부에 형성되는 범프의 형상이 일그러지게 되거나 범프의 높이에 불균일이 생기는 문제를 해소할 수 있고, 그 결과, 제 1 접속용 전극과 제 2 접속용 전극이 범프를 통하여 확실하게 접합된다.
또 종래에는 접속용과 검사용을 겸한 1 종류의 전극을 구비하고 있었기 때문에, 모든 전극의 면적을 프로브 단자가 접촉할 수 있을 정도로 크게 하였었으나,제 1 발명에 의하면, 전극이 접속용과 검사용으로 나누어져 있기 때문에, 프로브 단자가 접촉 가능한 큰 면적의 제 1 및 제 2 검사용 전극의 수를 프로브 검사에 필요한 최저한의 수로 저감할 수 있고, 또 프로브 단자가 접촉하지 않으므로 제 1 및 제 2 접속용 전극의 면적을 범프를 통하여 접합 가능한 정도로 작게할 수 있기 때문에, 제 1 및 제 2 반도체 칩의 크기를 작게할 수 있어 양자가 일체화되어 이루어지는 반도체 장치의 소형화를 도모할 수 있다.
따라서 제 1 발명에 의하면, 다른 LSI가 형성된 반도체 칩끼리 적층되어 이루어지는 반도체 장치의 안정성 및 신뢰성의 향상과 소형화를 도모할 수 있다.
제 2 발명에 의한 반도체 장치에 의하면, 범프는 이 범프의 선단부와일체로 형성되고, 이 범프의 선단민과 이 범프와 대향하는 상기 제 1 범프와 상기 제 3 범프 사이의 간격의 불균일을 흡수하는 간격 조정용 펌프를 가지고 있기 때문에, 제 1 또는 제 2 접속용 전극의 크기가 일정하지 않아 범프의 높이가 불균일하게 되어도 제 1 접속용 전극과 제 2 접속용 전극을 확실하게 접속할 수 있다. 또, 제 1 접속용 전극과 제 2 접속용 전극의 접속을 확실하게 하기 위하여 제 1 반도체 칩과 제 2 반도체 칩을 큰 가압력으로 누르지 않아도 되기 때문에, 제 1 반도체 칩에 형성된 제 1 기능 소자 또는 제 2 반도체 칩에 형성된 제 2 기능 소자의 특성이 큰 가압력에 의하여 손상되는 문제를 해소할 수 있어 반도체 장치의 제품 수율을 향상시킬 수 있다.
제 3 발명에 의한 반도체 장치에 의하면, 간격 조정용 범프는 연금속으로 이루어지기 때문에, 범프의 선단부에 간격 조정용 범프를 전사하는 공정 또는 제 1반도체 칩과 제 2 반도체 칩을 서로 누르는 공정에 있어서 간격 조정용 범프는 용이하게 변형하므로, 간격 조정용 범프는 범프의 선단면과 이 범프와 대향하는 상기 제 1 범프와 상기 제 3 범프 사이의 간격의 불균일을 확실하게 흡수할 수 있다.
제 4 발명에 의한 반도체 장치에 의하면, 제 2 반도체 칩은 제 1 반도체 칩보다 크고, 제 2 검사용 전극은 제 2 반도체 칩의 가장자리부의 제 1 반도체 칩과 대향하고 있지 않은 영역에 형성되기 때문에, 제 2 검사용 전극에 프로브 단자를 접촉시킴으로써, 제 1 반도체 칩과 제 2 반도체 칩이 일체화되어 이루어지는 반도체 장치에 대하여 용이하게 프로브 검사를 행할 수 있다.
제 5 발명에 의한 반도체 장치에 의하면, 범프는 무전해 도금에 의해 형성되기 때문에, 제 1 또는 제 2 접속용 전극을 무전해 도금액에 침지하는 것만으로 제 1 또는 제 2 접속용 전극에 선택적으로 범프를 형성할 수 있어 반도체 장치의 제조가격을 저감할 수 있다.
제 6 발명에 의한 반도체 장치의 제조 방법에 의하면, 제 1 반도체칩의 주표면에 제 1 검사용 전극 및 제 1 접속용 전극을 형성함과 동시에, 제 2 반도체 칩의 주표면에 제 2 검사용 전극 및 제 2 접속용 전극을 형성하는 공정을 구비하고 있기 때문에, 제 1 및 제 2 검사용 전극을 프로브 검사용에 이용하고, 제 1 및 제 2 접속용 전극에는 프로브 단자를 접촉시킬 필요가 없다. 따라서, 제 1 또는 제 2 접속용 전극의 상부에 형성되는 범프의 형상이 일그러지게 되거나 범프의 높이에 불균일이 생기는 문제점을 해소할 수 있고, 이로써, 제 1 접속용 전극과 제 2 접속용 전극을 상기 제 1 범프와 상기 제 3 범프의 접촉을 통하여 확실하게 접합할 수 있다.
제 7 발명에 의한 반도체 장치의 제조 방법에 의하면, 범프 형성 공정은 범프의 선단부에 이 범프의 선단면과 이 범프와 대향하는 상기 제 1 범프와 상기 제 3 범프 사이의 간격의 불균일을 흡수하는 간격 조정용 범프를 일체적으로 형성하는 공정을 포함하기 때문에, 제 1 또는 제 2 접속용 전극의 크기가 일정하지 않아 범프의 높이가 불균일하게 되어도 제 1 접속용 전극과 제 2 접속용 전극을 확실하게 접속할 수 있다.
제 8 발명에 의한 반도체 장치의 제조 방법에 의하면, 범프 형성 공정은 범프의 선단부에 연금속으로 이루어지는 간격 조정용 범프를 형성하는 공정을 포함하기 때문에 간격 조정용 범프를 용이하게 형성할 수 있다. 따라서,간격 조정용 범프는 범프의 선단면과 이 범프와 대향하는 상기 제 1 범프와 상기 제 3 범프 사이의 간격의 불균일을 확실하게 흡수할 수 있다.
제 9 발명에 의한 반도체 장치의 제조 방법에 의하면, 범프 형성 공정은 간격 조정용 범프를 기판의 평탄면에 형성한 후, 간격 조정용 범프를 범프에 전사하기 때문에, 전사 공정에 있어서 간격 조정용 범프의 선단면의 제 1 또는 제 2 반도체 칩의 주표면으로부터의 높이가 균등하게 된다. 따라서, 간격조정용 범프는 범프의 선단면과 이 범프와 대향하는 상기 제 1 범프와 상기 제 3 범프 사이의 간격의 불균일을 확실하게 흡수할 수 있다.
제 10 발명에 의한 반도체 장치의 제조 방법에 의하면, 전극 형성 공정은 제 1 반도체 칩보다 크고 제 2 반도체 칩의 가장자리부의 제 1 반도체칩과 대향하지않은 영역에 제 2 검사용 전극을 형성하는 공정을 포함하기 때문에, 제 1 반도체 칩과 제 2 반도체 칩이 일체화된 상태에서 제 2 검사용 전극에 프로브 단자를 접촉시킴으로써, 제 1 반도체 칩과 제 2 반도체 칩이 일체화되어 이루어지는 반도체 장치에 대하여 용이하게 프로브 검사를 행할 수 있다.
제 11 발명에 의한 반도체 장치의 제조 방법에 의하면, 범프 형성 공정은 무전해 도금법에 의해 범프를 형성하는 공정을 포함하기 때문에, 제 1 또는 제 2 접속용 전극을 무전해 도금액에 침지하는 것만으로, 제 1 또는 제 2 접속용 전극에 선택적으로 범프를 형성할 수 있어 반도체 장치의 제조 가격을 저감할 수 있다.
본 발명의 바람직한 실시예들은 예시의 목적을 위해 개시된 것이며, 당업자라면 첨부된 특허청구 범위에 개시된 본 발명의 사상과 범위를 통해 각종 수정, 변경, 대체 및 부가가 가능할 것이다.
제 1 도는 본 발명의 제 1 실시예에 따른 반도체 장치의 단면도.
제 2 도는 본 발명의 제 1 실시예에 따른 반도체 장치의 제조 방법의 라이트 에칭 공정을 나타낸 단면도.
제 3 도는 본 발명의 제 1 실시예에 따른 반도체 장치의 제조 방법의 무전해 Ni 도금의 처리전 공정을 나타낸 단민도.
제 4 도는 본 발명의 제 1 실시예에 따른 반도체 장치의 제조 방법의 무전해 Ni 도금 처리 공정을 나타낸 단면도.
제 5 도는 본 발명의 제 1 실시예에 따른 반도체 장치의 제조 방법의 무전해 Au 도금 처리 공정을 나타낸 단면도.
제 6 도는 본 발명의 제 1 실시예에 따른 반도체 장치의 제조 방법의 범프끼리의 위치 맞춤 공정을 나타낸 단면도.
제 7 도는 본 발명의 제 1 실시예에 따른 반도체 장치의 제조 방법의 절연성 수지의 도포 공정을 나타낸 단면도.
제 8 도는 본 발명의 제 1 실시예에 따른 반도체 장치의 제조 방법의 범프끼리의 접합 공정을 나타낸 단면도.
제 9 도는 본 발명의 제 1 실시예에 따른 반도체 장치의 제조 방법의 절연성수지의 경화 공정을 나타낸 단면도.
제 10 도는 본 발명의 제 1 실시예에 따른 반도체 장치의 제조 방법의 압력 해제 공정을 나타낸 단면도.
제 11 도는 본 발명의 제 2 실시예에 따른 반도체 장치의 단면도.
제 12 도는 본 발명의 제 2 실시예에 따른 반도체 장치의 제조 방법의 제 1 범프와 간격 조정용 범프의 위치 맞춤 공정을 나타낸 단면도.
제 13 도는 본 발명의 제 2 실시예에 따른 반도체 장치의 제조 방법의 간격 조정용 범프의 열전사 공정을 나타낸 단면도.
제 14 도는 본 발명의 제 2 실시예에 따른 반도체 장치의 제조 방법의 제 1 범프와 간격 조정용 범프의 위치 맞춤 공정을 나타낸 단면도.
제 15 도는 본 발명의 제 2 실시예에 따른 반도체 장치의 제조 방법의 절연성수지의 도포 공정을 나타낸 단면도.
제 16 도는 본 발명의 제 2 실시예에 따른 반도체 장치의 제조 방법의 범프끼리의 접합 공정을 나타낸 단면도.
제 17 도는 본 발명의 제 2 실시예에 따른 반도체 장치의 제조 방법의 절연성수지의 경화 공정을 나타낸 단면도.
제 18 도는 본 발명의 제 2 실시예에 따른 반도체 장치의 제조 방법의 압력 해제 공정을 나타낸 단면도.
제 19 도는 종래의 반도체 장치의 단면도.
제 20 도는 종래의 반도체 장치의 제조 방법의 알루미늄 전극과 범프의 제 1접합 구조를 나타낸 단면도.
제 21 도는 종래의 반도체 장치의 제조 방법의 알루미늄 전극과 범프의 제 2 접합 구조를 나타낸 단면도.
제 22 도는 종래의 반도체 장치의 제조 방법에 있어서 무전해 도금법에 의해 범프를 형성한 공정을 나타낸 흐름도.
〈도면의 부호에 대한 간단한 설명〉
110 : 제 1 반도체 칩 111 : 제 1 검사용 전극
112 : 제 1 접속용 전극 113 : 제 1 범프
114 : 제 2 범프 115 : 제 1 보호막
117 : Zn층 118 : Ni층
119 : Au층 120 : 제 2 반도체 칩
121 : 제 2 검사용 전극 122 : 제 2 접속용 전극
123 : 제 3 범프 124 : 제 4 범프
125 : 제 2 보호막 130 : 절연성 수지
132 : 가압 공구 133 : 자외선 조사 장치
135 : 간격 조정용 범프 136 : 기판
137 : 가압 ·가열 공구

Claims (11)

  1. 제 1 기능 소자를 갖는 제 1 반도체 칩과,
    제 2 기능 소자를 갖는 제 2 반도체 칩과,
    상기 제 1 반도체 칩의 주표면에 형성되어 상기 제 1 기능 소자의 전기적 특성을 검사하기 위한 제 1 검사용 전극과,
    상기 제 1 반도체 칩의 주표면에 형성되어 상기 제 1 검사용 전극보다 작은 면적을 가지면서 상기 제 1 기능 소자와 전기적으로 접속되는 제 1 접속용 전극과,
    상기 제 2 반도체 칩의 주표면에 형성되어 상기 제 2 기능 소자의 전기적 특성을 검사하기 위한 제 2 검사용 전극과,
    상기 제 2 반도체 칩의 주표면에 형성되어 상기 제 2 검사용 전극보다 작은 면적을 가지면서 상기 제 2 기능 소자와 전기적으로 접속되는 제 2 접속용 전극과,
    상기 제 1 접속용 전극의 상부에 형성되는 제 1 범프와,
    상기 제 1 검사용 전극의 상부에 형성되는 제 2 범프와,
    상기 제 2 접속용 전극의 상부에 형성되는 제 3 범프와,
    상기 제 2 검사용 전극의 상부에 형성되는 제 4 범프를 포함하고,
    상기 제 1 범프와 상기 제 3 범프는 서로 접촉되며,
    상기 제 2 범프와 상기 제 4 범프는 서로 접촉되지 않고,
    상기 제 1 반도체 칩과 상기 제 2 반도체 칩은 각각의 주표면이 대향하는상태에서 양자 사이에 삽입되는 절연성 수지에 의해 일체화 되어 있으며,
    상기 제 1 기능 소자와 상기 제 2 기능 소자는 상기 제 1 접속용 전극과 상기 제 2 접속용 전극이 상기 제 1 범프와 상기 제 3 범프의 접촉을 통하여 접합됨으로써 전기적으로 접속되는 것을 특징으로 하는 반도체 장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 1 범프 또는 제 3 범프의 선단부에는 상기 제 1 범프와 상기 제 3 범프 사이의 간격의 불균일을 흡수하는 간격 조정용 범프가 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 반도체 장치.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 간격 조정용 범프는 연금속으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 반도체 장치.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 2 반도체 칩은 상기 제 1 반도체 칩보다 큼과 동시에 상기 제 2 검사용 전극은 상기 제 2 반도체 칩의 가장자리부의 상기 제 1 반도체 칩과 대향하고 있지 않은 영역에 형성되는 것을 특징으로 하는 반도체 장치.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 범프는 무전해 도금법에 의해 형성되는 것을 특징으로 하는 반도체장치.
  6. 제 1 기능 소자를 갖는 제 1 반도체 칩의 주표면에 상기 제 1 기능 소자의 전기적 특성을 검사하기 위한 제 1 검사용 전극 및 이 제 1 검사용 전극보다 작은 면적을 가지면서 상기 제 1 기능소자와 전기적으로 접속되는 제 1 접속용 전극을 형성함과 동시에, 제 2 기능 소자를 갖는 제 2 반도체 칩의 주표면에 상기 제 2 기능소자의 전기적 특성을 검사하기 위한 제 2 검사용 전극 및 이 제 2 검사용 전극보다 작은 면적을 가지면서 상기 제 2 기능 소자와 전기적으로 접속되는 제 2 접속용 전극을 형성하는 전극 형성 공정과,
    상기 제 1 접속용 전극 상과 제 2 접속용 전극 상에 각각 제 1 범프와 제 3 범프가 서로 접촉되도록 형성하고, 제 1 검사용 전극 상과 제 2 검사용 전극 상에 각각 제 2 범프와 제 4 범프가 서로 접촉되지 않도록 형성하는 범프 형성공정과,
    상기 제 1 접속용 전극과 상기 제 2 접속용 전극을 상기 제 1 범프와 제 3 범프의 접촉을 통하여 접합하는 접합 공정과,
    상기 제 1 반도체 칩과 상기 제 2 반도체 칩을 각각의 주표면이 대향하는 상태에서 양자 사이에 삽입되는 절연성 수지에 의해 일체화하는 일체화 공정을 구비하는 것을 특징으로 하는 반도체 장치의 제조 방법.
  7. 제 6 항에 있어서,
    상기 범프 형성 공정은 상기 제 1 범프 또는 제 3 범프의 선단부에 상기 제1 범프와 상기 제 3 범프 사이의 간격의 불균일을 흡수하는 간격 조정용 범프를 일체로 형성하는 공정을 포함하는 것을 특징으로 하는 반도체 장치의 제조 방법.
  8. 제 7 항에 있어서,
    상기 범프 형성 공정은 상기 제 1 범프 또는 상기 제 3 범프의 선단부에 연금속으로 된 상기 간격조정용 범프를 형성하는 공정을 포함하는 것을 특징으로 하는 반도체 장치의 제조 방법.
  9. 제 7 항에 있어서,
    상기 범프 형성 공정은 상기 간격 조정용 범프를 기판의 평탄면에 형성한 후, 상기 제 1 범프 또는 상기 제 3 범프를 상기 간격 조정용 범프로 눌러서 전사함으로써, 상기 제 1 범프 또는 상기 제 3 범프의 선단부에 상기 간격 조정용 범프를 형성하는 공정을 포함하는 것을 특징으로 하는 반도체 장치의 제조 방법.
  10. 제 6 항에 있어서,
    상기 전극 형성 공정은 상기 제 1 반도체 칩보다 큰 상기 제 2 반도체칩의 가장자리부의 상기 제 1 반도체 칩과 대향하지 않은 영역에 상기 제 2 검사용 전극을 형성하는 공정을 포함하는 것을 특징으로 하는 반도체 장치의 제조 방법.
  11. 제 6 항에 있어서,
    상기 범프 형성 공정은 무전해 도금법에 의해 상기 범프를 형성하는 공정을 포함하는 것을 특징으로 하는 반도체 장치의 제조 방법.
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