JP2008294318A - Semiconductor device, and manufacturing method thereof - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、半導体装置およびその製造方法に関し、特に複数の半導体チップを積層した構造を有する半導体装置およびその製造方法に関するものである。 The present invention relates to a semiconductor device and a manufacturing method thereof, and more particularly to a semiconductor device having a structure in which a plurality of semiconductor chips are stacked and a manufacturing method thereof.
電子機器の小型・軽量・薄型化や高速・高機能化の進展に伴い、表面実装技術の高度化が要求されている。それに連れて、実装半導体装置の主流は、QFP(Quad Flat Package)に代表されるリード付きの周辺外部端子タイプからBGA(Ball Grid Array)等、裏面に電極を有する面外部端子タイプに移行しつつある。また、チップ実装面積削減のために、複数の半導体チップを積層し樹脂封止した、SiP(System In Package)と言われる、BGA型部品が使われるようになってきた。
図6は、従来の代表的なSiPの断面構造図である。図6(a)に示す例では、基板103上に接着剤104を介して、半導体チップ101、および、半導体チップ102が積層されている。各半導体チップの電極はボンディングワイヤ106により基板側電極パッドと電気的に接続され、基板内配線により、各半導体チップ間や外部端子109との電気的接続がなされている。これに対し、図6(b)に示す例では、上側の半導体チップ2と下側の半導体チップ1との間を導電体バンプ112を介して電気的に接続する、所謂、フリップチップ(FC)接続を行っている。すなわち、半導体チップ1−2間は導電体バンプ112を介して接続され、そして半導体チップ1と外部端子109との間は、下側の半導体チップ1に接続されたボンディングワイヤ106および基板内配線により電気的に接続されている。これらの半導体装置において、半導体チップ1、2は、封止樹脂107により封止されている。また、図6(b)に示す例では、半導体チップ1−2間はアンダーフィルとしての熱硬化性樹脂105により充填されている。
As electronic devices become smaller, lighter, thinner, and faster and more advanced, surface mounting technology is required to become more sophisticated. Accordingly, the mainstream of mounted semiconductor devices is shifting from peripheral external terminal types with leads typified by QFP (Quad Flat Package) to surface external terminal types having electrodes on the back surface, such as BGA (Ball Grid Array). is there. In order to reduce the chip mounting area, a BGA type component called SiP (System In Package) in which a plurality of semiconductor chips are stacked and sealed with resin has been used.
FIG. 6 is a sectional structural view of a conventional typical SiP. In the example illustrated in FIG. 6A, the
図6(a)に示される従来例では、半導体チップ101と半導体チップ102間の信号の伝達は、二本のボンディングワイヤ、および、基板内配線を介して行われるため、その信号経路は高い配線抵抗を有し、大きな寄生容量がつく。この半導体チップ間にて授受される信号が、周波数の高い信号である場合、その配線抵抗、寄生容量が大きいために信号品質が劣化する恐れがある。これに対し、図6(b)に示される技術では、半導体チップ101と半導体チップ102は、導電体バンプ112を介して電気的に接続されているため、両チップ間の信号伝達経路は低い配線抵抗の構造となっている。そして、配線に付く寄生容量も小さいため、高周波信号が劣化することを防ぐことができる。しかしながら、フリップチップ接続を行うためには、チップ間を精度良く位置決めをして圧接する必要が有るため、工程が煩雑となり、さらに、バンプ数が多くなると製造歩留りが低下するために、コストアップの要因となる。
In the conventional example shown in FIG. 6A, since signal transmission between the
そこで、前工程が完了した半導体ウエハを、個片化する前に、半導体ウエハの表面上に絶縁膜、配線パターン等を形成し、複数の半導体チップ間の電気的接続を取る方式が提案されている(例えば、特許文献1、2参照)。図7は、特許文献1にて提案された方式を示す説明図である。図7(a)、(b)に示すように、半導体ウエハの回路形成面側に内部に配線パターンが形成され、外表面に外部端子が形成された絶縁膜230を形成し、半導体ウエハに溝を開け、個別の半導体チップ220に分離する。その後、図7(c)に示すように、1つの半導体装置を構成する半導体チップ220ごとに絶縁膜230を裁断してスタッキング構造の構成部210を作成する。そして、図7(d)に示すように、半導体チップ220を、接着剤250を介して積層してスタッキング構造の半導体装置を製造する。その際、最下層の半導体チップ上に形成された絶縁膜230の表面には予め外部端子240が形成されている。また、図8は、特許文献8にて提案された製造方法を示す説明図である。同図において縦の点線は半導体チップ310の区画部を示す。図8(a)に示すように、半導体ウエハ310の回路形成面側に内部に配線パターンが形成され、外表面に外部端子340が形成された絶縁膜330を形成する。次に、図8(b)に示すように、半導体ウエハ310に溝350を形成し、続いて図8(c)に示すように、絶縁膜330と半導体ウエハ310の両方を切断して、複数の半導体チップ310からなる、半導体装置を形成する単位毎のユニットに分離する。その後、図8(d)に示すように、半導体ウエハ310から個別に分離されたユニットを折り曲げて半導体装置300を形成する。
特許文献1、2に記載された、半導体ウエハ上に形成された配線層を利用して積層された半導体チップ間を接続する方式によると、ワイヤボンディングや、フリップチップ接続を行わずに電気的接続をとることができるため、低コストで、半導体チップ間の配線長の比較的短い実装構造を得ることができる。しかしながら、電気信号の周波数が高くなるほど配線抵抗による信号劣化が顕著になるため、近年の電子機器の高速化の趨勢に対応して配線抵抗をより低くすることが課題となっている。
本発明の目的は、複数の半導体チップを積層した半導体装置に対し、高周波信号の劣化を抑制できるようにすることであり、また煩雑な工程を用いることなくその実装構造を実現できるようにすることである。
According to the method described in
An object of the present invention is to enable a semiconductor device in which a plurality of semiconductor chips are stacked to suppress deterioration of a high-frequency signal, and to realize a mounting structure without using a complicated process. It is.
上記の目的を達成するため、本発明によれば、二つの半導体チップがそれぞれの回路形成面同士が対向するように積層され、各半導体チップの最上層の配線同士が導電体バンプを介して接続されると共に、一配線層において各半導体チップの配線パターンの延長部同士が接続されていることを特徴とする半導体装置、が提供される。 In order to achieve the above object, according to the present invention, two semiconductor chips are laminated so that their circuit forming surfaces face each other, and the wirings on the uppermost layer of each semiconductor chip are connected via conductor bumps. In addition, a semiconductor device is provided in which the extension portions of the wiring patterns of the respective semiconductor chips are connected to each other in one wiring layer.
〔作用〕
本発明によれば、積層した半導体チップ間の電気的接続をとる方法として、半導体チップの配線層領域の配線パターンと、半導体チップ表面の導電体バンプを選択することができる。したがって、配線長が長くなることで電気的特性が劣化する信号、すなわち、高周波信号には、導電体バンプによる短距離の電気的連結を適用し、それ以外の信号には、配線層領域の配線パターンによる長距離の電気的連結を適用することができる。半導体チップ間に位置決め用のダミー配線を設けておくことにより、折り返したときの位置ずれ量を小さくすることができ、しかも、導電体バンプの数を最小としているため、バンプの大きさ、バンプの間隔を大きくすることができるため、高精度の位置決めを行なうことなく、半導体チップ表面の導電体バンプの接続を行うことができる。
[Action]
According to the present invention, a wiring pattern in a wiring layer region of a semiconductor chip and a conductor bump on the surface of the semiconductor chip can be selected as a method for establishing an electrical connection between stacked semiconductor chips. Therefore, short-distance electrical connection using conductor bumps is applied to signals whose electrical characteristics deteriorate due to long wiring length, that is, high-frequency signals, and wiring in the wiring layer region is applied to other signals. A long distance electrical connection by pattern can be applied. By providing dummy wirings for positioning between semiconductor chips, the amount of misalignment when folded can be reduced, and the number of conductor bumps is minimized, so the size of the bumps, Since the interval can be increased, it is possible to connect the conductor bumps on the surface of the semiconductor chip without performing highly accurate positioning.
本発明によれば、半導体チップ間の電気的接続に関し、配線長を短くする必要がある信号線は半導体チップ表面の導電体バンプ、それ以外の信号線は半導体チップの配線層の配線と選択することができるために、高周波信号の劣化を抑制することができる。それと共に、通常のフリップチップ接続と比べて導電体バンプのバンプ数を低減することができるため、本発明によれば、設計の自由度があがり、製造工程が簡素化されかつ製造歩留まりを上げることができる。また、本発明によれば、従来のように上側半導体チップに対しワイヤボンディングした場合に比べて、樹脂封止後の部品高さを低くすることができる。
これらにより、低コストで部品高さの低い高周波信号の劣化の抑制された半導体装置を実現することができる。
According to the present invention, regarding electrical connection between semiconductor chips, a signal line that needs to be shortened is selected as a conductor bump on the surface of the semiconductor chip, and other signal lines are selected as wirings in the wiring layer of the semiconductor chip. Therefore, deterioration of the high frequency signal can be suppressed. At the same time, the number of conductor bumps can be reduced as compared with the normal flip chip connection. Therefore, according to the present invention, the degree of design freedom is increased, the manufacturing process is simplified, and the manufacturing yield is increased. Can do. Further, according to the present invention, it is possible to reduce the height of the component after resin sealing as compared with the conventional case of wire bonding to the upper semiconductor chip.
As a result, it is possible to realize a semiconductor device in which deterioration of a high-frequency signal with a low component height and low cost is suppressed.
次に、本発明の実施の形態について図面を参照して詳細に説明する。
〔第1の実施の形態〕
図1は、本発明の第1の実施の形態を示す図であって、図1(a)は本実施の形態の断面図〔図1(b)のA−A′線での断面図〕であり、図1(b)は、封止樹脂を除去してみた上面図、図1(c)は、図1(a)のチップ折り返し部を拡大した断面図、図1(d)は、図1(c)を右側から見た側面図である。但し、図を見やすくするために、図(c)、(d)では封止樹脂および基板が除去されている。
図1に示されるように、基板3上に半導体チップ1は裏面を接着剤4で固定された状態で搭載されている。その半導体チップ1とチップ間接続配線10と位置決め機能を有する補強用ダミー配線11で接続された半導体チップ2は、半導体チップ1と表層配線領域を対向するように、熱硬化性樹脂5を介して、張り合わされている。ここで、半導体チップ1の一部が、半導体チップ2と対向しないように設計されており、半導体チップ1の表面が露出した領域は、電極パッドが設けられたボンディングエリア1aとなされており、その電極パッドは、基板3上の電極パッドとボンディングワイヤ6を介して電気的に接続されている。尚、半導体チップ1と半導体チップ2は、配線層に設けられた配線パターンだけではなく、半導体チップ表面に形成された導電体バンプ12で電気的に接続されており、配線長を短くする必要がある信号線は、これを介して接続されている。基板3上に搭載された、半導体チップ1、半導体チップ2、ボンディングワイヤ6、チップ間接続配線10、補強用ダミー配線11は、封止樹脂7により封止されており、外部雰囲気および衝撃から保護されている。基板裏面に、基板表面に設けたワイヤボンディング用電極パッドと基板内配線を介して電気的に接続された電極パッド8が設けられており、電極パッド8上にははんだボールである外部端子9が設置されている。尚、図1(b)、(d)に示す、補強用ダミー配線11は、チップを折り返した際の応力、特にねじれ方向の応力が、チップ間接続配線に加わらないように、チップ間接続配線をはさむように形成され、チップ間接続配線よりも配線長が短くなっており、十分な強度を確保するために、チップ間接続配線に比べて幅広の配線となっている。
本発明の特徴は、図1(c)に示されるように、半導体チップは折り返して積層されており、チップ間の電気的接続は、半導体チップの一配線層からの延長部であるチップ間接続配線10とチップ表面の導電体バンプ12で行うことにある。
Next, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
[First Embodiment]
FIG. 1 is a diagram showing a first embodiment of the present invention, and FIG. 1A is a cross-sectional view of the present embodiment (a cross-sectional view taken along line AA ′ in FIG. 1B). 1 (b) is a top view of the sealing resin removed, FIG. 1 (c) is an enlarged cross-sectional view of the chip folding portion of FIG. 1 (a), and FIG. It is the side view which looked at FIG.1 (c) from the right side. However, in order to make the drawing easier to see, the sealing resin and the substrate are removed in FIGS.
As shown in FIG. 1, the
As shown in FIG. 1C, the feature of the present invention is that the semiconductor chips are folded and stacked, and the electrical connection between the chips is an inter-chip connection that is an extension from one wiring layer of the semiconductor chip. The
(製法の説明)
次に、図2、図3を参照して本発明の第1の実施の形態の製造方法について説明する。図2は、本実施の形態の製造方法の前半部分で、Siウエハの状態で、ダイシングが完了するまでの工程を示している。図3は、本実施の形態の製造方法の後半部分で、ダイシングが完了してから、半導体装置が完成するまでの工程を示している。特に、図2では、本発明の特徴を分かりやすく示すために、半導体チップの折り返し領域近傍を拡大して示してある。
図2において、点線に挟まれた領域が折り返し領域であり、その左側が半導体チップ1領域、その右側が半導体チップ2領域である。図2(a)は、一般的な半導体装置製造プロセスの前工程により、半導体ウエハ13の表面領域内に不純物拡散領域(図示なし)が形成され、その上に第一絶縁層、第一配線層15、第二絶縁層、第二配線層16、第三絶縁層17が順次形成された後の断面図である。第一配線層15を形成する際に、折り返し領域にダイシングストッパ用ダミー配線14を形成しておく。ダミー配線14は、レイアウト上の追加で形成可能であり、これを形成するために特に製造工程を増やす必要はない。
(Description of manufacturing method)
Next, a manufacturing method according to the first embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. FIG. 2 shows a process until dicing is completed in the state of the Si wafer in the first half of the manufacturing method of the present embodiment. FIG. 3 shows the process from the completion of dicing to the completion of the semiconductor device in the latter half of the manufacturing method of the present embodiment. In particular, in FIG. 2, the vicinity of the folded region of the semiconductor chip is shown in an enlarged manner for easy understanding of the features of the present invention.
In FIG. 2, a region sandwiched between dotted lines is a folded region, a left side thereof is a
図2(b)は、図2(a)で形成された第三絶縁層17に対し、第二配線層16と第三配線層を電気的に接続するためのビアホールを形成する工程である。第三絶縁層17上にパターニングされたフォトレジスト膜18を形成し、これをマスクにエッチングすることにより、所定の個所にビアホールを開設し、第二配線層16の表面を露出させる。このとき、折り返し領域に凹形状を設けるためのくぼみを形成する。尚、折り返し領域の凹形状は、チップ間接続配線を形成する箇所に設けるが、位置決め用となる補強用ダミー配線を形成する箇所には設けない。
図2(c)は、第三配線層を形成する工程である。図2(b)の工程でビアホールおよびくぼみを形成した後、例えば、下地層形成とめっきにより第三配線層19を形成する。このとき、ビアホールと折り返し領域のくぼみの幅は大きく異なるため、ビアホールは導電体で埋め込まれるものの、くぼみは、側面および底面に導電層が形成されるのみで、埋め込まれることはない。したがって、折り曲げ領域に凹形状のチップ間接続配線を形成することができる。凹形状を持つチップ間接続配線よりも、凹形状を持たない補強用ダミー配線の方が、配線長が短くなるため、折り返したときの応力は、補強用ダミー配線に集中し、チップ間接続配線において断線が発生する可能性は低くなる。
尚、第二配線層に凹部の底となる配線パターンを形成し、この両端に、第三配線層と第二配線層を電気的に接続するビアを形成することでも、凹形状のチップ間接続配線を形成することは可能である。しかし、別々の工程で配線を形成するために密着力が低いことから、互いの接続面において断線が起こりやすくなる。
FIG. 2B is a step of forming a via hole for electrically connecting the second wiring layer 16 and the third wiring layer to the third insulating layer 17 formed in FIG. A patterned
FIG. 2C shows a step of forming a third wiring layer. After forming the via holes and the recesses in the step of FIG. 2B, the third wiring layer 19 is formed by, for example, forming a base layer and plating. At this time, since the width of the recess of the via hole and the folded region is greatly different, the via hole is filled with the conductor, but the recess is not filled only with the conductive layer formed on the side surface and the bottom surface. Therefore, a concave interchip connection wiring can be formed in the bent region. The length of the dummy wiring for reinforcement that does not have a concave shape is shorter than that of the wiring that has a concave shape, and the stress when folded is concentrated on the dummy wiring for reinforcement. In this case, the possibility of disconnection is reduced.
It is also possible to form a concave interchip connection by forming a wiring pattern that forms the bottom of the recess in the second wiring layer and forming vias that electrically connect the third wiring layer and the second wiring layer at both ends thereof. It is possible to form wiring. However, since the contact force is low because the wiring is formed in a separate process, disconnection is likely to occur at the connection surfaces.
図2(d)は、第四配線層を形成する工程である。第三配線層19の形成工程と同様、一般的な半導体素子製造プロセスの前工程における配線形成工程で、第四絶縁層20、第四配線層21、第五絶縁層22を順次形成する。ここでは、後工程で、導電体バンプを形成し圧接するために、表層の第五絶縁層22を研磨により平坦化している。
図2(e)は、チップ折り返し時に、妨げとなるチップ間接続配線上の絶縁層を除去する工程である。第五絶縁層22の表面にパターニングされたフォトレジスト膜23を形成し、これをマスクに、折り返し領域の第五、第四絶縁層をウエット法にてエッチングする。このとき、第三配線層を完全に露出させる必要はなく、折り返し時に抵抗とならない程度に絶縁層を薄くすればよい。その後、半導体チップ厚を薄くするためにウエハ表面に保護用膜を貼付したのち、ウエハ裏面を研削加工する。
FIG. 2D is a step of forming the fourth wiring layer. Similar to the formation process of the third wiring layer 19, the fourth insulating layer 20, the fourth wiring layer 21, and the fifth insulating layer 22 are sequentially formed in the wiring forming process in the previous process of the general semiconductor element manufacturing process. Here, in the subsequent step, the surface of the fifth insulating layer 22 is flattened by polishing in order to form a conductor bump and press-contact it.
FIG. 2E shows a step of removing the insulating layer on the inter-chip connection wiring that becomes an obstacle when the chip is folded back. A patterned
図2(f)は、半導体チップ表面に導電体バンプを形成し、半導体ウエハから、各半導体チップに個片化する工程である。図2(d)の研磨工程により、第四配線層21表面は露出しているため、簡単に洗浄した後、所定箇所に導電体バンプを形成することができる。半導体チップを折り返した際、互いに向かい合うように、半導体チップ1、半導体チップ2上にそれぞれ導電体バンプ12を形成する。導電体バンプは、例えばスクリーン印刷法若しくは転写法を用いて導電性ペーストを塗布することによって形成することができる。次に、一般的な半導体前工程のダイシング工程と同様に、半導体ウエハを切断する。互いに電気的に接続された半導体チップをグループとし、グループごとに、切断を行う。その後、切り出された半導体個片を、チップ間接続配線を切断することなく、Si層のみを切断する。すなわち、半導体チップ1と半導体チップ2の間の折り返し領域に対し、例えばレーザビームを照射し、半導体チップ裏面より、溶断していく。Si層を完全に切断したところで、ダイシングストッパ用ダミー配線14が露出してくる。これを検知し、切断をとめる。これにより、配線にダメージを与えることなく、チップ間接続用配線10下部のSi層を切断することができる。
FIG. 2F shows a process of forming conductor bumps on the surface of the semiconductor chip and dividing the semiconductor wafer into individual semiconductor chips. Since the surface of the fourth wiring layer 21 is exposed by the polishing process of FIG. 2D, the conductor bumps can be formed at predetermined positions after simple cleaning. Conductor bumps 12 are formed on the
図3(a)、(b)は、チップ折り返し工程である。個片化された半導体チップ1の表面に、熱硬化性樹脂5を塗布する。その後、半導体チップ2を吸着し、半導体チップ1と対向するように折り返し、圧接を行う。本発明によれば、半導体チップ1と半導体チップ2は、完全に分断されてはおらず、配線で接続されており、位置決め機能を有する補強用ダミー配線の長さで折り返し点が決まるため、高精度の位置決めを行なうことなくチップ間の接続を実現することができる。次工程のマウントの際に、問題がないように、半導体チップ1と半導体チップ2の裏面は、できるだけ平行になるように保持することが望ましい。このため、接続用の導電体バンプを、圧接の際に応力が均一に分散する位置に配置することが望ましい。半導体チップ1に対し半導体チップ2のチップサイズを小さくすることで、半導体チップ1の表面の露出した部分、ボンディングエリアを設けることができる。通常、半導体ウエハ厚を薄くした場合、チップを個片化した際、Siと配線層の熱膨張係数の違いにより反りが発生し、また抗折強度が低下するが、本発明によれば、チップの層構成は、対称構造となるため、熱膨張率差により反りの発生はなく、抗折強度も比較的高く保たれる。
3A and 3B show a chip folding process. A
図3(c)、(d)は、半導体チップのパッケージング工程である。一般的な半導体の後工程と同様に、配線パターンが形成された基板3上に、折り返して熱硬化性樹脂で接着された半導体チップ1、2を、接着剤4を介して固定する。基板3の裏面には、外部接続用の電極パッド8が面状に配置されている。その後、半導体チップ1上に形成された電極パッドと基板上の電極パッドとをボンディングワイヤ6を介して接続する。さらに、半導体チップ1、2、チップ間接続配線10、補強用ダミー配線11、ボンディングワイヤ6を、熱硬化性樹脂からなる封止樹脂7により封止した後、基板裏面の電極パッド8上に外部端子9を設ける。以上により、本発明の第1の実施の形態の半導体装置を製造することができる。
3C and 3D show a semiconductor chip packaging process. Similar to a general semiconductor post-process, the
ここでは、半導体チップの配線層数を四層とし、チップ間接続配線を第三層から引き出しているが、配線層数は四層に限られず、またチップ間接続配線を引き出す配線層はいずれでも可能である。また、チップ間接続配線10と補強用ダミー配線11は、同一配線層にて形成していたが、必ずしもそのようにする必要はなく、例えば、チップ間接続配線の上層に補強用ダミー配線を形成し、チップを折り返したときに、補強用ダミー配線がチップ間接続配線の内側にくるようにしてもよい。また、上記実施の形態では、半導体ウエハの裏面を研磨してウエハを薄層化した後に導電体パッドを形成していたが、この方法に代え、導電体パッドを形成した後にウエハ裏面の研磨を行なうようにしてもよい。その場合には、導電体パッドはめっき法などにより形成することが望ましい。さらに、上記実施の形態では、半導体ウエハをグループごとに切り出した後に、折り返し領域のSi層を切断していたが、この順番を逆にしてもよい。
Here, the number of wiring layers of the semiconductor chip is four layers, and the inter-chip connection wiring is drawn out from the third layer. However, the number of wiring layers is not limited to four layers, and any wiring layer for drawing out the inter-chip connection wiring can be used. Is possible. Further, although the
〔第2の実施の形態〕
図4は、本発明の第2の実施の形態を示す図であって、図4(a)〜(d)は、それぞれ第1の実施の形態の図1(a)〜(d)に対応する図である。図4において、第1の実施の形態を示す図1と同等の部分には同一の参照符号を付し、重複する説明は省略する。本実施の形態においては、図4(d)に示すように、チップ間接続配線10を斜めに引き出している。このように構成することにより、単にくぼみ(溝形状)を設けた場合と比較して、チップ間接続配線長をより長くすることができる。そのため、配線の屈曲性が増し、チップ折り返しによって生じる配線の応力を低下させることができひずみを緩和することができる。この場合、チップ間の配線数を多くとることができないため、チップ間の信号線数の少ない条件に限定される。製造方法については、チップ間接続配線のパターン変更のみで、第1の実施の形態と同様にして製造することが可能である。
第2の実施の形態は、チップ間の配線パターンを斜行させることで、配線の屈曲性を高めていたが、これに代え、配線パターンは第1の実施の形態のようにチップの辺に直交させ、折り返し領域に設ける下層絶縁層でのくぼみを複数個として、チップ間接続配線を凹、凸部が複数の波型形状とすることで、配線長を長くして、配線の屈曲性を高めるようにしてもよい。
[Second Embodiment]
FIG. 4 is a diagram showing a second embodiment of the present invention. FIGS. 4A to 4D correspond to FIGS. 1A to 1D of the first embodiment, respectively. It is a figure to do. In FIG. 4, the same reference numerals are given to the same parts as those in FIG. 1 showing the first embodiment, and the duplicated explanation is omitted. In the present embodiment, as shown in FIG. 4D, the
In the second embodiment, the wiring pattern between the chips is skewed to improve the flexibility of the wiring. Instead, the wiring pattern is arranged on the side of the chip as in the first embodiment. By making a plurality of indentations in the lower insulating layer provided in the folded region orthogonal to each other, the inter-chip connection wiring has a concave shape, and the convex portions have a plurality of corrugated shapes, thereby increasing the wiring length and improving the flexibility of the wiring. You may make it raise.
〔第3の実施の形態〕
図5は、本発明の第3の実施の形態を示す断面図である。本実施の形態においては、図5に示されるように、積層された半導体チップは、多層配線基板24の内部に実装される。この実装構造は次のようにして作製される。基板の表裏面に配線パターンを有する両面配線基板25が予め作製されている。両面配線基板25の上に、半導体チップ1、2を収容する開口が開設された中間基板26を接着する。そして、図3(b)に示すように加工された半導体チップ1、2を両面配線基板25上に接着剤4を介して接着する。続いて、半導体チップが収容された開口内を封止樹脂7にて充填して半導体チップの樹脂封止を行なう。次に、封止樹脂7の一部を除去して半導体チップ1上の電極パッドを露出させ、中間基板26の一部を除去して両面配線基板25上のランドパターンを露出させる。その後、めっき法などを用いて、露出させた電極パッドおよびランドパターンとそれぞれ電気的に接続するビア27、28を形成すると共に、封止樹脂7および中間基板26上に配線を形成する。その上に、プリプレグを積層するなどして樹脂絶縁層29を形成する。その後、ビアホールの開孔工程、配線形成工程を経て多層配線基板24が作製される。このように、第3の実施の形態によれば、半導体チップを内蔵した配線基板を製造することができる。前述したように、半導体チップのSi層厚を薄くした場合においても、折り返したときの層構成が対称であるために、チップ反りを抑制することができる。そのため、積層半導体チップを内蔵した配線基板を容易に製造することができる。
[Third Embodiment]
FIG. 5 is a sectional view showing a third embodiment of the present invention. In the present embodiment, as shown in FIG. 5, the stacked semiconductor chips are mounted inside the multilayer wiring board 24. This mounting structure is manufactured as follows. A double-
1、2 半導体チップ
1a ボンディングエリア
3 基板
4 接着剤
5 熱硬化性樹脂
6 ボンディングワイヤ
7 封止樹脂
8 電極パッド
9 外部端子
10 チップ間接続配線
11 補強用ダミー配線
12 導電体バンプ
13 半導体ウエハ
14 ダイシングストッパ用ダミー配線
15 第一配線層
16 第二配線層
17 第三絶縁層
18、23 フォトレジスト膜
19 第三配線層
20 第四絶縁層
21 第四配線層
22 第五絶縁層
24 多層配線基板
25 両面配線基板
26 中間基板
27、28 ビア
29 樹脂絶縁層
DESCRIPTION OF
Claims (15)
(1)半導体ウエハのチップ形成領域内に回路を作り込む工程と、
(2)前記半導体ウエハ上に複数層の配線層を形成する工程と、
(3)最上層の配線層上にバンプを形成する工程と、
(4)前記半導体ウエハから半導体チップを切り出すと共にペアとなる半導体チップを連結する半導体層を除去する工程と、
(5)ペアとなる半導体チップ同士を積層し両者を接着する工程と、
を有し、前記第(2)の工程における一配線層の形成工程においてはペアとなる半導体チップ同士の配線が接続されるように形成され、前記第(5)の工程においては前記バンプを介して半導体チップの最上層の配線同士が接続されることを特徴とする半導体装置の製造方法。 A method of manufacturing a semiconductor device in which two semiconductor chips are folded and stacked so that their surface wiring layers are opposed to each other,
(1) forming a circuit in a chip formation region of a semiconductor wafer;
(2) forming a plurality of wiring layers on the semiconductor wafer;
(3) forming bumps on the uppermost wiring layer;
(4) cutting a semiconductor chip from the semiconductor wafer and removing a semiconductor layer connecting the paired semiconductor chips;
(5) a step of stacking semiconductor chips to be paired and bonding them together;
And in the step of forming one wiring layer in the step (2), the wirings of the paired semiconductor chips are connected to each other, and in the step (5), the bumps are interposed. A method for manufacturing a semiconductor device, characterized in that the uppermost wirings of the semiconductor chip are connected to each other.
Priority Applications (1)
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