JP2000252407A - Multichip module - Google Patents

Multichip module

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JP2000252407A
JP2000252407A JP11056443A JP5644399A JP2000252407A JP 2000252407 A JP2000252407 A JP 2000252407A JP 11056443 A JP11056443 A JP 11056443A JP 5644399 A JP5644399 A JP 5644399A JP 2000252407 A JP2000252407 A JP 2000252407A
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recesses
base substrate
interlayer insulating
buried insulating
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Koji Yamada
宏治 山田
Kenji Sekine
健治 関根
Kiichi Yamashita
喜市 山下
Kikuo Fukushima
喜久男 福島
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Hitachi Ltd
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Hitachi Ltd
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a multichip module which improves the reliability of a buried insulating layer by improving surface flatness of the layer. SOLUTION: A multichip module is provided with a conductive base substrate 10 having a plurality of recessed sections on one surface, at least one semiconductor chip 11 which is mounted in the recessed sections with its circuit forming surface upward, and a buried insulating layer 12 which is provided in the recessed sections to cover at least the above-mentioned one semiconductor element 11 and packed with a large quantity of filler. The filler packed in the insulating layer 12 has a diameter of <=30 μm. In addition, a first interlayer insulating layer 13 having a thickness of >=2.2 μm is formed on the insulating layer 12 and a thin film passive element is formed on the insulating layer 13.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、マルチチップモジ
ュールに係わり、特に、樹脂埋め込み型高周波マルチチ
ップモジュール等に適用して有効な技術に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a multi-chip module, and more particularly to a technique effective when applied to a resin-embedded high-frequency multi-chip module.

【0002】[0002]

【従来の技術】電子装置の小型化と高性能化の一手段と
して、ベアー半導体チップと受動素子を複数個相互に接
続して一つのモジュールにする、いわゆるマルチチップ
モジュールがある。従来のベアー半導体チップの実装方
法の一例としては、例えば、特開平3−155144号
公報(以下、文献1と称する。)に記載されている方法
が知られている。この文献1に記載されている方法は、
(1)まず、半導体チップの厚さより所定分厚い絶縁フ
ィルムに、予め、半導体ICチップの外形寸法より所定
分大きい穴を形成しておき、支持板に絶縁フィルムを接
着剤を介して貼り合わせる。 (2)次に、前記半導体チップを接着剤を介して前記貼
り合わせ絶縁フィルムの穴部に接着し、半導体チップと
絶縁フィルムの空隙および半導体チップの表面を絶縁フ
ィルムと同種の液状樹脂で絶縁フィルム層と高さが均一
になるように塗布した後、熱硬化する。 (3)次に、半導体チップのパッド上の樹脂をフォトリ
ソ法で除去した後、全面に導体膜を形成し、フォトリソ
法で所定の導体配線形成を行うものである。また、従来
の半導体装置(特に、マルチチップモジュール)とその
製造方法の一例としては、例えば、特開平5−4785
6号公報(以下、文献2と称する。)に記載されている
方法が知られている。 この文献2に記載されている方法は、(1)まず、パッ
ケージに配設された少なくとも1個のステージに半導体
チップをマウントし、前記パッケージと半導体チップに
絶縁膜を塗着する。 (2)次に、前記パッケージ上の接続パッドと前記チッ
プ上のパッドに導通するバイアホールを前記絶縁膜に設
け、前記バイアホール間を配線パターンによって接続す
るものである。
2. Description of the Related Art As one means for reducing the size and improving the performance of electronic devices, there is a so-called multi-chip module in which a plurality of bare semiconductor chips and passive elements are interconnected to form a single module. As an example of a conventional method for mounting a bare semiconductor chip, for example, a method described in Japanese Patent Application Laid-Open No. 3-155144 (hereinafter, referred to as Document 1) is known. The method described in this document 1
(1) First, a hole larger than the outer dimensions of the semiconductor IC chip by a predetermined amount is previously formed in an insulating film thicker by a predetermined thickness than the thickness of the semiconductor chip, and the insulating film is bonded to the support plate via an adhesive. (2) Next, the semiconductor chip is adhered to the hole of the bonded insulating film via an adhesive, and the gap between the semiconductor chip and the insulating film and the surface of the semiconductor chip are sealed with a liquid resin of the same kind as the insulating film. After being applied so that the layer and the height become uniform, it is thermally cured. (3) Next, after removing the resin on the pads of the semiconductor chip by photolithography, a conductor film is formed on the entire surface, and predetermined conductor wiring is formed by photolithography. An example of a conventional semiconductor device (particularly, a multi-chip module) and a method of manufacturing the same are disclosed in, for example, JP-A-5-4785.
A method described in Japanese Patent Publication No. 6 (hereinafter referred to as Document 2) is known. According to the method described in Document 2, (1) First, a semiconductor chip is mounted on at least one stage provided in a package, and an insulating film is applied to the package and the semiconductor chip. (2) Next, via holes are provided in the insulating film, which are electrically connected to the connection pads on the package and the pads on the chip, and the via holes are connected by a wiring pattern.

【0003】前記文献1および文献2に記載されている
方法により作成された半導体装置では、支持板あるいは
パッケージが絶縁基板で構成される。しかしながら、一
般に、絶縁基板の材料は、導電材料および半導体材料に
比べ熱伝導率が1桁以上低く、そのため、前記文献1お
よび文献2に記載されている方法により作成された半導
体装置では、消費電力の大きい電力増幅器等には不適で
あるという欠点があった。また、前記文献1記載されて
いる方法では、ベアー半導体ICチップと絶縁フィルム
間の空隙、および半導体チップの表面を、絶縁フィルム
と同種の液状樹脂で絶縁フィルム層と高さが均一になる
ように塗布した後、熱硬化する工程において、熱硬化時
の液状樹脂の収縮により半導体チップと絶縁フィルム間
の空隙部に窪みが生じ易く、前記空隙部に窪みが生じる
と、前記空隙部の導体配線にショートまたは断線等の不
良を生じるという欠点があった。また、文献2に記載さ
れている方法により作成された半導体装置では、チップ
裏面のマウント用導体層(例えば、Au−Si共晶また
は導電性接着剤)と絶縁フィルム上の導体配線との間に
電気的接合がなく、高周波領域での回路動作に安定性を
欠くという欠点があった。さらに、文献2に記載されて
いる方法においても、液状樹脂の熱硬化工程において、
熱硬化時の液状樹脂の収縮によりパッケージとチップ間
の空隙部の絶縁膜に窪みが生じ易く、前記空隙部の配線
パターンにショートまたは断線等の不良が生じ易いとい
う欠点があり、信頼性において多くの課題があった。
In a semiconductor device manufactured by the methods described in the above-mentioned Documents 1 and 2, a support plate or a package is formed of an insulating substrate. However, in general, the thermal conductivity of the material of the insulating substrate is lower by at least one order of magnitude than that of the conductive material and the semiconductor material. Therefore, in the semiconductor devices manufactured by the methods described in the above-mentioned Documents 1 and 2, the power consumption is low. However, there is a disadvantage that it is unsuitable for a power amplifier or the like having a large size. Further, in the method described in the above document 1, the gap between the bare semiconductor IC chip and the insulating film, and the surface of the semiconductor chip are made of the same kind of liquid resin as the insulating film so that the height of the insulating film layer is made uniform. After the application, in the step of thermosetting, the cavity is easily formed in the gap between the semiconductor chip and the insulating film due to the contraction of the liquid resin during thermosetting, and when the gap is formed in the gap, the conductor wiring in the gap is formed. There is a drawback that defects such as short-circuit or disconnection occur. Further, in a semiconductor device manufactured by the method described in Document 2, between a mounting conductor layer (for example, Au-Si eutectic or a conductive adhesive) on the back surface of a chip and conductor wiring on an insulating film. There is a drawback that there is no electrical connection and the circuit operation in a high frequency region lacks stability. Furthermore, in the method described in Document 2, in the thermosetting step of the liquid resin,
Due to the contraction of the liquid resin at the time of thermosetting, dents are apt to occur in the insulating film in the gap between the package and the chip, and the wiring pattern in the gap is liable to cause defects such as short-circuit or disconnection. There were challenges.

【0004】これらの欠点を解決する一手段として、例
えば、山田他等の「樹脂埋め込み型高周波MCMの新構
造とエッチング/プレス一括形成法」,エレクトロニク
ス実装学会誌、Vol.1,No.4、PP294-300,(1998)(以下、
文献3と称する。)に記載されている実装方法が知られ
ている。この文献3に記載されている実装方法は、
(1)予め、金属べース基板に複数の凹凸を設け、当該
凹部内に半導体チップを搭載し、次いで、前記半導体チ
ップを埋め込むように樹脂から成る絶縁層(埋め込み絶
縁層)で覆い、前記絶縁層と前記半導体チップ上のバン
プ電極とが所定の同じ高さになるように研削等により平
坦化加工し、その上に薄膜受動素子と配線層(金属層)
とを、多層配線技術により形成するものである。この文
献3に記載されている方法により作成された樹脂埋め込
み型マルチチップモジュールでは、電極構造がリードレ
ス電極構造となるので、マルチチップモジュールの高性
能化を図ることが可能となる。
As a means for solving these drawbacks, for example, Yamada et al., “New structure of resin embedded type high frequency MCM and etching / press collective forming method”, Journal of Japan Institute of Electronics Packaging, Vol. 1, No. 4, PP294-300, (1998) (hereinafter,
Called Document 3. 2) is known. The mounting method described in Document 3 is as follows.
(1) A plurality of irregularities are provided in advance on a metal base substrate, a semiconductor chip is mounted in the concave portion, and then the semiconductor chip is covered with an insulating layer (buried insulating layer) made of resin so as to embed the semiconductor chip. The insulating layer and the bump electrode on the semiconductor chip are flattened by grinding or the like so as to have a predetermined height, and the thin film passive element and the wiring layer (metal layer) are formed thereon.
Are formed by a multilayer wiring technique. In the resin-embedded multi-chip module manufactured by the method described in Document 3, the electrode structure is a leadless electrode structure, so that the performance of the multi-chip module can be improved.

【0005】[0005]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、本発明
者らは、前記文献(3)に記載されている方法では、埋
め込み絶縁層の平坦化加工の際に、研削された埋め込み
絶縁層の表面に凹部(以下、ボイド)が発生し、これが
埋め込み絶縁層の表面の平坦性を低下させることを見い
だした。そして、このボイドは、次工程の層間絶縁膜層
を厚く塗布することによっても完全に平坦化することは
困難であり、このため、場合によっては、層間絶縁層上
に形成される薄膜受動部品の破損、あるいは、配線層に
断線不良等が生じ、マルチチップモジュールの信頼性を
低下させる恐れがあるという問題点があった。本発明
は、前記従来技術の問題点を解決するためになされたも
のであり、本発明の目的は、マルチチップモジュールに
おいて、埋め込み絶縁層の表面の平坦性を向上させ、信
頼性を向上させることが可能となる技術を提供すること
にある。また、本発明の他の目的は、マルチチップモジ
ュールにおいて、層間絶縁膜等上に形成される薄膜受動
部品の破損、あるいは、配線層の断線不良を防止し、信
頼性を向上させることが可能となる技術を提供すること
にある。本発明の前記ならびにその他の目的と新規な特
徴は、本明細書の記述及び添付図面によって明らかにす
る。
However, in the method described in the above-mentioned reference (3), the inventors of the present invention have proposed a method of flattening the buried insulating layer so that the surface of the buried insulating layer is ground. It has been found that concave portions (hereinafter, voids) are generated, and this lowers the flatness of the surface of the buried insulating layer. Further, it is difficult to completely flatten the voids even by applying a thick interlayer insulating film layer in the next step. For this reason, in some cases, the voids of the thin film passive component formed on the interlayer insulating layer may be formed. There has been a problem in that damage or disconnection failure in the wiring layer may occur, which may reduce the reliability of the multi-chip module. The present invention has been made to solve the problems of the prior art, and an object of the present invention is to improve the flatness of the surface of a buried insulating layer and improve the reliability in a multichip module. It is to provide a technology that makes it possible. Another object of the present invention is to prevent a thin-film passive component formed on an interlayer insulating film or the like from being damaged or prevent a disconnection failure of a wiring layer and improve reliability in a multi-chip module. It is to provide a new technology. The above and other objects and novel features of the present invention will become apparent from the description of the present specification and the accompanying drawings.

【0006】[0006]

【課題を解決するための手段】本願において開示される
発明のうち、代表的なものの概要を簡単に説明すれば、
下記の通りである。即ち、本発明は、片面に複数個の凹
部が設けられ、導電性を有するベース基板と、前記ベー
ス基板の複数個の凹部内に、回路形成面を上にして搭載
される少なくとも1個の半導体チップと、前記少なくと
も1個の半導体チップを覆って、前記ベース基板の複数
個の凹部内に設けられる多数のフィラーが充填される埋
め込み絶縁層とを有するマルチチップモジュールであっ
て、前記埋め込み絶縁層に充填されるフィラーの直径が
30μm以下であることを特徴とする。また、本発明
は、片面に複数個の凹部が設けられ、導電性を有するベ
ース基板と、前記ベース基板の複数個の凹部内に、回路
形成面を上にして搭載される少なくとも1個の半導体チ
ップと、前記少なくとも1個の半導体チップを覆って、
前記ベース基板の複数個の凹部内に設けられる多数のフ
ィラーが充填される埋め込み絶縁層とを有するマルチチ
ップモジュールであって、前記埋め込み絶縁層に充填さ
れるフィラーの割合が、体積重量比で55〜65%の範
囲であることを特徴とする。また、本発明は、前記埋め
込み絶縁層上に形成される第1の層間絶縁層を、さらに
有し、前記第1の層間絶縁層の厚さが2.2μm以上で
あることを特徴とする。また、本発明は、片面に複数個
の凹部が設けられ、導電性を有するベース基板と、前記
ベース基板の複数個の凹部内に、回路形成面を上にして
搭載される少なくとも1個の半導体チップと、前記少な
くとも1個の半導体チップを覆って、前記ベース基板の
複数個の凹部内に設けられる埋め込み絶縁層とを有する
マルチチップモジュールであって、前記埋め込み絶縁層
の表面の凹み量が0.5μm以下であることを特徴とす
る。また、本発明は、片面に複数個の凹部が設けられ、
導電性を有するベース基板と、前記ベース基板の複数個
の凹部内に、回路形成面を上にして搭載される少なくと
も1個の半導体チップと、前記少なくとも1個の半導体
チップを覆って、前記ベース基板の複数個の凹部内に設
けられる埋め込み絶縁層と、前記埋め込み絶縁層上に形
成される配線層とを有するマルチチップモジュールであ
って、前記配線層の厚さが前記埋め込み絶縁層の表面の
最大凹み量よりも厚いことを特徴とする。また、本発明
は、片面に複数個の凹部が設けられ、導電性を有するベ
ース基板と、前記ベース基板の複数個の凹部内に、回路
形成面を上にして搭載される少なくとも1個の半導体チ
ップと、前記少なくとも1個の半導体チップを覆って、
前記ベース基板の複数個の凹部内に設けられる埋め込み
絶縁層と、前記埋め込み絶縁層上に形成される第1の層
間絶縁層とを有するマルチチップモジュールであって、
前記第1の層間絶縁層の表面の凹み量が0.5μm以下
であることを特徴とする。また、本発明は、片面に複数
個の凹部が設けられ、導電性を有するベース基板と、前
記ベース基板の複数個の凹部内に、回路形成面を上にし
て搭載される少なくとも1個の半導体チップと、前記少
なくとも1個の半導体チップを覆って、前記ベース基板
の複数個の凹部内に設けられる埋め込み絶縁層と、前記
埋め込み絶縁層上に形成される第1の層間絶縁層とを有
するマルチチップモジュールであって、前記第1の層間
絶縁層の厚さが前記埋め込み絶縁層の表面の最大凹み量
よりも厚いことを特徴とする。また、本発明は、片面に
複数個の凹部が設けられ、導電性を有するベース基板
と、前記ベース基板の複数個の凹部内に、回路形成面を
上にして搭載される少なくとも1個の半導体チップと、
前記少なくとも1個の半導体チップを覆って、前記ベー
ス基板の複数個の凹部内に設けられる埋め込み絶縁層
と、前記埋め込み絶縁層上に形成される第1の層間絶縁
層と、前記第1の絶縁層上に形成される配線層とを有す
るマルチチップモジュールであって、前記配線層の厚さ
が前記絶縁層の表面の最大凹み量よりも厚いことを特徴
とする。また、本発明は、前記第1の層間絶縁層上に形
成される第2の層間絶縁層を、さらに有し、前記第1の
層間絶縁層および第2の層間絶縁層上には、薄膜受動素
子が形成されることを特徴とする。
SUMMARY OF THE INVENTION Among the inventions disclosed in the present application, the outline of a representative one will be briefly described.
It is as follows. That is, the present invention provides a base substrate having a plurality of recesses on one surface and having conductivity, and at least one semiconductor mounted in the plurality of recesses of the base substrate with a circuit formation surface facing upward. A multi-chip module comprising: a chip; and a buried insulating layer that covers the at least one semiconductor chip and is filled with a plurality of fillers provided in a plurality of recesses of the base substrate, wherein the buried insulating layer Characterized in that the diameter of the filler to be filled is 30 μm or less. According to another aspect of the present invention, there is provided a base substrate having a plurality of recesses on one surface and having conductivity, and at least one semiconductor mounted in the plurality of recesses of the base substrate with a circuit formation surface facing upward. A chip, covering the at least one semiconductor chip,
A buried insulating layer filled with a large number of fillers provided in a plurality of recesses of the base substrate, wherein a ratio of the filler filled in the buried insulating layer is 55% by volume to weight. 6565%. Further, the present invention is characterized in that the semiconductor device further includes a first interlayer insulating layer formed on the buried insulating layer, and the thickness of the first interlayer insulating layer is 2.2 μm or more. According to another aspect of the present invention, there is provided a base substrate having a plurality of recesses on one surface and having conductivity, and at least one semiconductor mounted in the plurality of recesses of the base substrate with a circuit formation surface facing upward. A multi-chip module comprising: a chip; and a buried insulating layer provided in a plurality of recesses of the base substrate so as to cover the at least one semiconductor chip, wherein a dent amount of a surface of the buried insulating layer is zero. .5 μm or less. Further, according to the present invention, a plurality of recesses are provided on one side,
A base substrate having conductivity, at least one semiconductor chip mounted in a plurality of recesses of the base substrate with a circuit forming surface facing upward, and the base covering the at least one semiconductor chip; A multichip module having a buried insulating layer provided in a plurality of recesses of a substrate and a wiring layer formed on the buried insulating layer, wherein the thickness of the wiring layer is less than the surface of the buried insulating layer. It is characterized by being thicker than the maximum dent amount. According to another aspect of the present invention, there is provided a base substrate having a plurality of recesses on one surface and having conductivity, and at least one semiconductor mounted in the plurality of recesses of the base substrate with a circuit formation surface facing upward. A chip, covering the at least one semiconductor chip,
A multi-chip module comprising: a buried insulating layer provided in a plurality of recesses of the base substrate; and a first interlayer insulating layer formed on the buried insulating layer,
The surface of the first interlayer insulating layer has a dent amount of 0.5 μm or less. According to another aspect of the present invention, there is provided a base substrate having a plurality of recesses on one surface and having conductivity, and at least one semiconductor mounted in the plurality of recesses of the base substrate with a circuit formation surface facing upward. A multi-layer comprising a chip, a buried insulating layer provided in the plurality of recesses of the base substrate, covering the at least one semiconductor chip, and a first interlayer insulating layer formed on the buried insulating layer A chip module, wherein a thickness of the first interlayer insulating layer is larger than a maximum recess amount of a surface of the buried insulating layer. According to another aspect of the present invention, there is provided a base substrate having a plurality of recesses on one surface and having conductivity, and at least one semiconductor mounted in the plurality of recesses of the base substrate with a circuit formation surface facing upward. Chips and
A buried insulating layer provided in the plurality of recesses of the base substrate so as to cover the at least one semiconductor chip; a first interlayer insulating layer formed on the buried insulating layer; A multi-chip module having a wiring layer formed on a layer, wherein a thickness of the wiring layer is larger than a maximum recess amount of a surface of the insulating layer. Further, the present invention further includes a second interlayer insulating layer formed on the first interlayer insulating layer, wherein a thin film passive layer is provided on the first interlayer insulating layer and the second interlayer insulating layer. An element is formed.

【0007】[0007]

【発明の実施の形態】以下、図面を参照して本発明の実
施の形態を詳細に説明する。なお、実施の形態を説明す
るための全図において、同一機能を有するものは同一符
号を付け、その繰り返しの説明は省略する。 [実施の形態1]図1は、本発明の実施の形態1のマル
チチップモジュールの一例の基本構造を示す要部断面図
でる。なお、本実施の形態1のマルチチップモジュール
は、本発明を高周波回路モジュールに適用した実施の形
態である。同図において、10は金属ベース、11は半
導体チップ(ベアーICチップ)、12は絶縁樹脂層
(以下、埋め込み絶縁層と称する。)、13は第1の層
間絶縁層、14は第2の層間絶縁層、15は配線層、1
6は抵抗、17は誘電体、18はインダクター、19は
島状の電極ポスト、20は電極ポスト、22は井桁形状
の隔壁である。図2は、本実施の形態のマルチチップモ
ジュールの製造方法を説明するための図である。以下、
図2を用いて、本実施の形態のマルチチップモジュール
の製造方法を説明する。まず、初めに、図2(a)に示
すように、金属基板30内に、エッチングとプレス加工
により、島状の電極ポスト19、島状電極ポストの分離
溝21、電極ポスト20、および井桁形状の隔壁22、
およびチップ位置マーカ23を一括形成する。次に、図
2(b)に示すように、回路形成面(即ち、パッド電極
24が形成される面)を上にして、半導体チップ11を
フェースアップ搭載し、半導体チップ11を覆うよう
に、絶縁樹脂25をコータ26により厚く一括して塗布
する。次に、図2(c)に示すように、第1の研削加工
により、金属基板30の表面側の埋め込み絶縁層12、
電極ポスト(19,20)、隔壁22を同時に研削し
て、平坦な表面を形成する。また、第2の研削加工によ
り、金属基板30の裏面側から、分離溝21内の埋め込
み絶縁層12が露出するまで研削する。これにより、金
属ベース基板10が形成される。
Embodiments of the present invention will be described below in detail with reference to the drawings. In all the drawings for describing the embodiments, components having the same functions are denoted by the same reference numerals, and repeated description thereof will be omitted. [First Embodiment] FIG. 1 is a cross-sectional view of a principal part showing a basic structure of an example of a multichip module according to a first embodiment of the present invention. The multi-chip module according to the first embodiment is an embodiment in which the present invention is applied to a high-frequency circuit module. In the figure, 10 is a metal base, 11 is a semiconductor chip (bare IC chip), 12 is an insulating resin layer (hereinafter referred to as a buried insulating layer), 13 is a first interlayer insulating layer, and 14 is a second interlayer. Insulating layer, 15 is wiring layer, 1
6 is a resistor, 17 is a dielectric, 18 is an inductor, 19 is an island-shaped electrode post, 20 is an electrode post, and 22 is a grid-shaped partition. FIG. 2 is a diagram illustrating a method for manufacturing the multichip module according to the present embodiment. Less than,
A method for manufacturing the multi-chip module according to the present embodiment will be described with reference to FIG. First, as shown in FIG. 2A, island-shaped electrode posts 19, island-shaped electrode post separation grooves 21, electrode posts 20, and cross beams are formed in a metal substrate 30 by etching and pressing. Partition wall 22,
And the chip position marker 23 are collectively formed. Next, as shown in FIG. 2B, the semiconductor chip 11 is mounted face-up with the circuit formation surface (that is, the surface on which the pad electrode 24 is formed) facing up, and the semiconductor chip 11 is covered. The insulating resin 25 is thickly and collectively applied by a coater 26. Next, as shown in FIG. 2C, the buried insulating layer 12 on the surface side of the metal substrate 30 is formed by a first grinding process.
The electrode posts (19, 20) and the partition wall 22 are simultaneously ground to form a flat surface. In addition, the second grinding is performed until the buried insulating layer 12 in the separation groove 21 is exposed from the back surface side of the metal substrate 30. Thus, the metal base substrate 10 is formed.

【0008】次に、図2(d)に示すように、この基板
の表面に、ホトリソグラフィ技術により、第1および第
2の層間絶縁層(13,14)、配線層15、抵抗1
6、容量17、インダクター18を多層配線技術により
形成する。本実施の形態のマルチチップモジュールで
は、電極構造が、リードレス電極構造となり、ワイヤボ
ンディングのように、不要なインダクタンス成分を少な
くできるので、マルチチップモジュールの高性能化を図
ることが可能となる。なお、モジュールの周囲に設けら
れた隔壁22は、基板の反りに対する補強を目的として
いるが、埋め込み絶縁層12に対するダム、電磁遮蔽用
としても機能する。埋め込み絶縁層12には、埋め込み
絶縁層12の熱膨張係数、弾性率等を、金属ベース基板
10の熱膨張係数、弾性率等に合わせるために、フィラ
ー(充填材ともいう)が含有されている。
Next, as shown in FIG. 2D, the first and second interlayer insulating layers (13, 14), the wiring layer 15, and the resistor 1 are formed on the surface of the substrate by photolithography.
6, the capacitor 17, and the inductor 18 are formed by a multilayer wiring technique. In the multi-chip module of the present embodiment, the electrode structure becomes a leadless electrode structure, and unnecessary inductance components can be reduced as in the case of wire bonding, so that the performance of the multi-chip module can be improved. The partition 22 provided around the module is intended to reinforce the warpage of the substrate, but also functions as a dam for the embedded insulating layer 12 and as an electromagnetic shield. The buried insulating layer 12 contains a filler (also referred to as a filler) in order to match the coefficient of thermal expansion, elastic modulus, and the like of the buried insulating layer 12 with the coefficient of thermal expansion, elastic modulus, and the like of the metal base substrate 10. .

【0009】本実施の形態のマルチチップモジュールの
ような、従来の樹脂埋め込み型マルチチップモジュール
では、埋め込み絶縁層12に、直径が100μm以下の
Si(シリコン)フィラーが含有されていた。一般に使
用されているSiフィラーは、バルク材を1800℃に
加熱溶融し、室温へ過冷却される過程で種々の大きさに
形成される。この過冷却の際に、Siフィラー内には空
洞が形成され、その大きさはSiフィラーのフィラー径
に依存する。また、従来の樹脂埋め込み型マルチチップ
モジュールにおいても、前記図2(c)に示すように、
金属基板の表面側を研削して平坦化するが、その際に、
図8に示すように、埋め込み絶縁層12の表面に、直径
5〜30μmφのボイド(空孔)31が生じ、埋め込み
絶縁層12の表面の平坦性を低下させる要因となってい
た。以下、研削加工による平坦化の際に、埋め込み絶縁
層12の表面にボイド31が生じる理由を説明する。図
9は、従来の樹脂埋め込み型マルチチップモジュールに
おいて、研削加工による平坦化の際に、埋め込み絶縁層
12の表面にボイド31が生じる理由を説明するための
模式図である。同図(a)において、33は、埋め込み
絶縁層12内のSiフィラーである。このSiフィラー
33には、Siフィラー33が作成される際の、過冷却
の際にできる空洞34が形成されている。仮に、図9
(a)の35の線が研削加工の研削面であるとすると、
図9(b)に示すように、研削加工の際に、Siフィラ
ー33の一部が削除され、埋め込み絶縁層12の表面に
ボイドが生じる。あるいは、図9(c)に示すように、
研削加工の際に、Siフィラー33が埋め込み絶縁層1
2から剥離され、埋め込み絶縁層12の表面にボイドが
生じる。
In a conventional resin-embedded multi-chip module such as the multi-chip module of the present embodiment, the embedded insulating layer 12 contains a Si (silicon) filler having a diameter of 100 μm or less. Generally used Si fillers are formed into various sizes in the process of heating and melting a bulk material at 1800 ° C. and subcooling to room temperature. During this supercooling, cavities are formed in the Si filler, and the size depends on the filler diameter of the Si filler. Also, in a conventional resin-embedded multi-chip module, as shown in FIG.
The surface side of the metal substrate is ground and flattened.
As shown in FIG. 8, voids (voids) 31 having a diameter of 5 to 30 μm φ are formed on the surface of the buried insulating layer 12, which is a factor of reducing the flatness of the surface of the buried insulating layer 12. Hereinafter, the reason why voids 31 are formed on the surface of the buried insulating layer 12 during flattening by grinding will be described. FIG. 9 is a schematic diagram for explaining the reason why voids 31 are generated on the surface of the buried insulating layer 12 during planarization by grinding in a conventional resin-embedded multichip module. In FIG. 3A, reference numeral 33 denotes a Si filler in the buried insulating layer 12. The Si filler 33 has a cavity 34 formed during supercooling when the Si filler 33 is formed. Assuming that FIG.
Assuming that the line 35 in (a) is the ground surface of the grinding process,
As shown in FIG. 9B, during the grinding, a part of the Si filler 33 is deleted, and voids are generated on the surface of the buried insulating layer 12. Alternatively, as shown in FIG.
During the grinding process, the Si filler 33 is embedded in the insulating layer 1.
2, voids are generated on the surface of the buried insulating layer 12.

【0010】なお、従来の樹脂埋め込み型マルチチップ
モジュール以外の半導体装置では、埋め込み絶縁層12
を研削加工して平坦化する必要がなかっため、このよう
なボイドが問題となることはなかった。そして、この埋
め込み絶縁層12の表面に生じるボイド31は、次工程
の第1の層間絶縁層13を厚く塗布することによっても
完全に平坦化することは困難であった。そのため、図1
0に示すように、従来の樹脂埋め込み型マルチチップモ
ジュールでは、図10の円内に拡大図を示すが、このボ
イド31により、第1の層間絶縁層13上に形成される
薄膜受動部品(例えば、図1の抵抗16、容量17)の
破損、あるいは、配線層15の断線不良等を生じる恐れ
があり、マルチチップモジュールの信頼性を低下させる
大きな要因となっていた。なお、図10において、27
はビアホールである。
In a semiconductor device other than the conventional resin-embedded multi-chip module, the embedded insulating layer 12
Such voids did not pose a problem because it was not necessary to grind and flatten the surface. It is difficult to completely flatten the voids 31 generated on the surface of the buried insulating layer 12 even by applying a thick first interlayer insulating layer 13 in the next step. Therefore, FIG.
As shown in FIG. 0, in the conventional resin-embedded multi-chip module, an enlarged view is shown in the circle of FIG. 10, but due to the void 31, a thin-film passive component (for example, formed on the first interlayer insulating layer 13) 1, the resistor 16 and the capacitor 17) of FIG. 1, or a disconnection failure of the wiring layer 15 may occur, which is a major factor in lowering the reliability of the multi-chip module. In FIG. 10, 27
Is a via hole.

【0011】本実施の形態のマルチチップモジュールで
は、埋め込み絶縁層12に含有させるSiフィラーとし
て、直径が30μm以下の、空洞のない小径のフィラー
を使用する。これにより、埋め込み絶縁層12の表面に
ボイド31が生じたとしても、当該ボイド31による第
1層間絶縁層13の表面の凹み量(図9(c)に示す表
面からボイド底面での距離d)を著しく改善することが
でき、そのため、第1の層間絶縁膜13の上に、配線層
15および容量17を、メッキもしくは蒸着等で形成し
ても、容量17の破損、あるいは、配線層15の断線不
良が起きるのを防止することができる。例えば、直径3
0μm以下のSiフィラーが含有される埋め込み絶縁層
12を用い、埋め込み絶縁層12の表面を、膜厚が5μ
mの第1の層間絶縁層13により平坦化し、この上に、
パターニングによってビアホール27を形成した後、膜
厚が0.3μmの誘電体層28、および膜厚が5μmの
配線層15を、メッキもしくは蒸着等で形成しても、埋
め込み絶縁層12の表面に生じるボイド31による配線
層15や誘電体層28の断線不良が生じない。
In the multi-chip module of the present embodiment, a small filler having a diameter of 30 μm or less and having no void is used as the Si filler contained in the buried insulating layer 12. As a result, even when voids 31 are formed on the surface of the buried insulating layer 12, the amount of depression of the surface of the first interlayer insulating layer 13 due to the voids 31 (distance d from the surface shown in FIG. 9C to the bottom surface of the void). Therefore, even if the wiring layer 15 and the capacitor 17 are formed on the first interlayer insulating film 13 by plating or vapor deposition, the capacitor 17 may be damaged, or the wiring layer 15 may be damaged. Disconnection failure can be prevented from occurring. For example, diameter 3
Using a buried insulating layer 12 containing a Si filler of 0 μm or less, the surface of the buried insulating layer 12 is
m of the first interlayer insulating layer 13, and
After the via hole 27 is formed by patterning, the dielectric layer 28 having a thickness of 0.3 μm and the wiring layer 15 having a thickness of 5 μm are formed on the surface of the buried insulating layer 12 by plating or vapor deposition. Disconnection failure of the wiring layer 15 and the dielectric layer 28 due to the void 31 does not occur.

【0012】一般に、埋め込み絶縁層12の表面の最大
凹み量よりも、第1の層間絶縁層13の膜厚を厚くする
ことにより、薄膜受動素子(薄膜容量17、薄膜抵抗1
6、インダクター18)、あるいは、配線層15のマイ
クロショート、断線不良等を防止することができる。ま
た、第1の層間絶縁層13の最大凹み量よりも、配線層
15の膜厚を厚くすることにより、配線層15のマイク
ロショート、断線不良等を防止することができる。な
お、第1の層間絶縁層13を設けず、埋め込み絶縁層1
2に配線層15を形成する場合であっても、埋め込み絶
縁層12の表面の最大凹み量よりも、配線層15の膜厚
を厚くすることにより、配線層15のマイクロショー
ト、断線不良等を防止することができる。
In general, by making the first interlayer insulating layer 13 thicker than the maximum dent amount on the surface of the buried insulating layer 12, the thin film passive element (the thin film capacitor 17, the thin film resistor 1) is formed.
6, micro-shorting, disconnection failure, etc. of the inductor 18) or the wiring layer 15 can be prevented. Further, by making the film thickness of the wiring layer 15 larger than the maximum recess amount of the first interlayer insulating layer 13, it is possible to prevent a micro short circuit, a disconnection failure, and the like of the wiring layer 15. Note that the buried insulating layer 1 was not provided with the first interlayer insulating layer 13.
Even when the wiring layer 15 is formed on the wiring layer 2, by making the wiring layer 15 thicker than the maximum dent amount on the surface of the buried insulating layer 12, micro short-circuiting, disconnection failure, etc. of the wiring layer 15 can be prevented. Can be prevented.

【0013】図3は、本実施の形態のマルチチップモジ
ュールにおける、膜厚が5μmの第1の層間絶縁層膜1
3上に形成される配線層15の一例を示す図である。こ
の例の場合には、埋め込み絶縁層12に含有される直径
30μm以下のボイド31による凹みは、第1の層間絶
縁層13の塗布により大幅に改善され、第1の層間絶縁
層13の表面の凹み量は0.5μmとなる。この上に、
膜厚が5μmの配線層15を形成することにより、断線
等の不良を防ぐことができる。図4は、本実施の形態の
マルチチップモジュールにおける、膜厚が5μmの第1
の層間絶縁層膜13上に形成される誘電体層27の一例
を示す図である。この例の場合には、埋め込み絶縁層1
2に含有される直径30μm以下のボイド31による誘
電体層28の形成面の凹み量は約0.3μmとなる。こ
の上に、3層スパッタ等により、膜厚が約0.3μmの
誘電体層27を形成することにより、破損等の不良を防
ぐことができる。
FIG. 3 shows a first interlayer insulating film 1 having a thickness of 5 μm in the multichip module of the present embodiment.
FIG. 4 is a diagram illustrating an example of a wiring layer 15 formed on the wiring 3; In the case of this example, the depression due to the void 31 having a diameter of 30 μm or less contained in the buried insulating layer 12 is greatly improved by the application of the first interlayer insulating layer 13, and the surface of the first interlayer insulating layer 13 is reduced. The dent amount is 0.5 μm. On top of this,
By forming the wiring layer 15 having a thickness of 5 μm, defects such as disconnection can be prevented. FIG. 4 shows a first example of a multi-chip module having a thickness of
FIG. 3 is a diagram showing an example of a dielectric layer 27 formed on an interlayer insulating film 13 of FIG. In the case of this example, the buried insulating layer 1
The amount of depression of the surface on which the dielectric layer 28 is formed due to the voids 31 having a diameter of 30 μm or less contained in 2 is about 0.3 μm. A dielectric layer 27 having a thickness of about 0.3 μm is formed thereon by three-layer sputtering or the like, so that defects such as breakage can be prevented.

【0014】このように、埋め込み絶縁層12の表面に
生じる凹み量、薄膜受動部品または配線層15が形成さ
れる第1の層間絶縁層13の厚さ、および薄膜受動部品
または配線層15の膜厚を限定することにより、薄膜受
動部品の破損、あるいは配線層15の断線等を防止する
ことができる。図5は、本実施の形態のマルチチップモ
ジュールをマザーボード40上に搭載した状態を示す図
である。なお、図5において、41は他のモジュール、
42〜46はマザーボード40上に形成された電極を示
す。図6は、本実施の形態の埋め込み絶縁層12の表面
のボイド径と第1の層間絶縁膜13との関係を示すグラ
フである。なお、図6に示す許容範囲は、埋め込み絶縁
層12の表面の凹み量を第1の層間絶縁層13により平
坦化可能な領域である。また、下辺の境界ライン(矢
印)は、抵抗16、誘電体17、インダクター18など
の薄膜受動部品、あるいは、配線層15の形成に許容さ
れる第1の層間絶縁層13上のボイド径d=0.5μm
の上限値である。このグラフから分かるように、例え
ば、表面の凹み量(ボイド径)が0.5μmの第1の層
間絶縁層13上に、膜厚が5μmの配線層15を形成す
るものとすると、埋め込み絶縁層12上に、膜厚が2.
2μm以上の第1の層間絶縁層13を塗布すれば、埋め
込み層絶縁層12の表面に生じるボイド31のボイド径
dは15μmまで許容できることが分かる。なお、第1
の層間絶縁層13は、膜厚が薄いほど寸法精度の良いビ
アホール27が形成でき、さらに、塗布量も少なく、工
程簡略化できるためコストの低減にも効果がある。
As described above, the amount of depression formed on the surface of the buried insulating layer 12, the thickness of the first interlayer insulating layer 13 on which the thin-film passive component or the wiring layer 15 is formed, and the thickness of the thin-film passive component or the wiring layer 15 By limiting the thickness, breakage of the thin-film passive component or disconnection of the wiring layer 15 can be prevented. FIG. 5 is a diagram showing a state where the multichip module of the present embodiment is mounted on motherboard 40. In addition, in FIG. 5, 41 is another module,
Reference numerals 42 to 46 denote electrodes formed on the motherboard 40. FIG. 6 is a graph showing the relationship between the void diameter on the surface of the buried insulating layer 12 and the first interlayer insulating film 13 according to the present embodiment. The allowable range shown in FIG. 6 is a region where the amount of dent on the surface of the buried insulating layer 12 can be flattened by the first interlayer insulating layer 13. The lower boundary line (arrow) indicates a thin film passive component such as the resistor 16, the dielectric 17, and the inductor 18, or a void diameter d on the first interlayer insulating layer 13 which is allowed to form the wiring layer 15. 0.5 μm
Is the upper limit. As can be seen from this graph, for example, when the wiring layer 15 having a thickness of 5 μm is formed on the first interlayer insulating layer 13 having a surface depression (void diameter) of 0.5 μm, the embedded insulating layer 12 and a film thickness of 2.
It is understood that if the first interlayer insulating layer 13 having a thickness of 2 μm or more is applied, the void diameter d of the void 31 generated on the surface of the buried layer insulating layer 12 can be tolerated up to 15 μm. The first
As the thickness of the interlayer insulating layer 13 is smaller, a via hole 27 with higher dimensional accuracy can be formed as the film thickness is smaller, and the coating amount is smaller and the process can be simplified, which is also effective in cost reduction.

【0015】図7は、本実施の形態の埋め込み絶縁層1
2上のボイド径と埋め込み絶縁層に含有されるSiフィ
ラー径との関係を示すグラフである。図7に示す許容範
囲は、図6の結果から、埋め込み絶縁層12の表面のボ
イド径が0〜15μmのときに、膜厚が2.2μmの第
1の層間絶縁層13を塗布することにより、第1の層間
絶縁層13の表面の許容凹み量(ボイド径)が0.5μ
m以下となる領域を示している。この図7のグラフか
ら、埋め込み絶縁層12上のボイド径0〜15μmを実
現するには、埋め込み絶縁層12に含有されるSiフィ
ラーとしては、直径が30μm以下のSiフィラー要求
されることが分かる。なお、埋め込み絶縁層12に含有
されるSiフィラーの割合は、体積重量比で55〜65
%の範囲内が望ましい。
FIG. 7 shows a buried insulating layer 1 according to this embodiment.
4 is a graph showing the relationship between the void diameter on No. 2 and the Si filler diameter contained in the buried insulating layer. The allowable range shown in FIG. 7 is based on the result of FIG. 6 by applying the first interlayer insulating layer 13 having a thickness of 2.2 μm when the void diameter on the surface of the buried insulating layer 12 is 0 to 15 μm. The allowable dent amount (void diameter) on the surface of the first interlayer insulating layer 13 is 0.5 μm.
m is shown as an area below m. From the graph of FIG. 7, it can be seen that in order to achieve a void diameter of 0 to 15 μm on the buried insulating layer 12, the Si filler contained in the buried insulating layer 12 requires a Si filler having a diameter of 30 μm or less. . The ratio of the Si filler contained in the buried insulating layer 12 is 55 to 65 by weight / volume ratio.
% Is desirable.

【0016】以上、本発明者によってなされた発明を、
前記実施の形態に基づき具体的に説明したが、本発明
は、前記実施の形態に限定されるものではなく、その要
旨を逸脱しない範囲において種々変更可能であることは
勿論である。
As described above, the invention made by the present inventor is:
Although a specific description has been given based on the above-described embodiment, the present invention is not limited to the above-described embodiment, and it is needless to say that various modifications can be made without departing from the gist of the invention.

【0017】[0017]

【発明の効果】本願において開示される発明のうち代表
的なものによって得られる効果を簡単に説明すれば、下
記の通りである。 (1)本発明によれば、埋め込み絶縁層に充填されるフ
ィラーとして、直径が30μm以下の小径フィラーを使
用するようにしたので、埋め込み絶縁層、あるいは第1
の層間絶縁層上に形成される薄膜受動素子(薄膜容量、
薄膜抵抗、インダクター)、あるいは、配線層のマイク
ロショート、断線不良等を防止することが可能となる。 (2)本発明によれば、埋め込み絶縁層、あるいは第1
の層間絶縁層における、表面の凹み量を0.5μm以下
としたので、埋め込み絶縁層、あるいは第1の層間絶縁
層上に形成される薄膜受動素子(薄膜容量、薄膜抵抗、
インダクター)、あるいは、配線層のマイクロショー
ト、断線不良等を防止することが可能となる。 (3)本発明によれば、埋め込み絶縁層、あるいは第1
の層間絶縁層上に形成される配線層の厚さを、埋め込み
絶縁層、あるいは第1の層間絶縁層の表面の最大凹み量
よりも厚くしたので、埋め込み絶縁層、あるいは第1の
層間絶縁層上に形成される配線層のマイクロショート、
断線不良等を防止することが可能となる。 (4)本発明によれば、マルチチップモジュールの信頼
性を向上させることができ、樹脂埋め込み型マルチチッ
プモジュールのコストを低減することが可能となる。
The effects obtained by typical ones of the inventions disclosed in the present application will be briefly described as follows. (1) According to the present invention, as the filler to be filled in the buried insulating layer, a small-diameter filler having a diameter of 30 μm or less is used.
Thin-film passive elements (thin-film capacitors,
It is possible to prevent micro-shorts, disconnection defects, etc. of the wiring layer or thin-film resistors and inductors. (2) According to the present invention, the buried insulating layer or the first
Since the amount of dents on the surface of the first interlayer insulating layer is set to 0.5 μm or less, the thin film passive element (thin film capacitor, thin film resistor,
It is possible to prevent micro-shorts, disconnection defects, etc. of the wiring layer or the inductor). (3) According to the present invention, the buried insulating layer or the first
The thickness of the wiring layer formed on the first interlayer insulating layer is larger than the maximum recess amount of the surface of the embedded insulating layer or the first interlayer insulating layer. Micro shorts of the wiring layer formed on the top,
Disconnection failure and the like can be prevented. (4) According to the present invention, the reliability of the multi-chip module can be improved, and the cost of the resin-embedded multi-chip module can be reduced.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明の実施の形態1のマルチチップモジュー
ルの一例の基本構造を示す要部断面図である。
FIG. 1 is a fragmentary cross-sectional view showing a basic structure of an example of a multichip module according to a first embodiment of the present invention.

【図2】図1に示すマルチチップモジュールの製造方法
を説明するための図である。
FIG. 2 is a diagram for explaining a method of manufacturing the multi-chip module shown in FIG.

【図3】本発明の実施の形態のマルチチップモジュール
における、膜厚が5μmの第1の層間絶縁層膜上に形成
される配線層の一例を示す図である。
FIG. 3 is a diagram illustrating an example of a wiring layer formed on a first interlayer insulating film having a thickness of 5 μm in the multichip module according to the embodiment of the present invention;

【図4】本発明の実施の形態のマルチチップモジュール
における、膜厚が5μmの第1の層間絶縁層膜上に形成
される誘電体層の一例を示す図である。
FIG. 4 is a diagram illustrating an example of a dielectric layer formed on a first interlayer insulating film having a thickness of 5 μm in the multichip module according to the embodiment of the present invention;

【図5】本発明の実施の形態のマルチチップモジュール
をマザーボード上に搭載した状態を示す図である。
FIG. 5 is a diagram showing a state in which the multichip module according to the embodiment of the present invention is mounted on a motherboard.

【図6】本発明の実施の形態の埋め込み絶縁層上のボイ
ド径と第1の層間絶縁膜との関係を示すグラフである。
FIG. 6 is a graph showing a relationship between a void diameter on a buried insulating layer and a first interlayer insulating film according to the embodiment of the present invention.

【図7】本発明の実施の形態の埋め込み絶縁層上のボイ
ド径と埋め込み絶縁層に含有されるSiフィラー径との
関係を示すグラフである。
FIG. 7 is a graph showing the relationship between the diameter of a void on a buried insulating layer and the diameter of a Si filler contained in the buried insulating layer according to the embodiment of the present invention.

【図8】従来の樹脂埋め込み型マルチチップモジュール
において、埋め込み絶縁層の表面に生じたボイド(空
孔)を示す図である。
FIG. 8 is a view showing voids (voids) generated on the surface of a buried insulating layer in a conventional resin-embedded multichip module.

【図9】従来の樹脂埋め込み型マルチチップモジュール
において、研削加工による平坦化の際に、埋め込み絶縁
層の表面にボイドが生じる理由を説明するための模式図
である。
FIG. 9 is a schematic diagram for explaining the reason why voids are generated on the surface of a buried insulating layer during planarization by grinding in a conventional resin-embedded multichip module.

【図10】埋め込み絶縁層の表面に生じたボイドによ
り、配線層に断線が生じた従来の樹脂埋め込み型マルチ
チップモジュールを示す図である。
FIG. 10 is a view showing a conventional resin-embedded multi-chip module in which a wiring layer is disconnected due to a void generated on a surface of an embedded insulating layer.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

10…金属ベース、11…半導体チップ(ベアーICチ
ップ)、12…絶縁樹脂層(以下、埋め込み絶縁層と称
する。)、13…第1の層間絶縁層、14…第2の層間
絶縁層、15…配線層、16…抵抗、17…誘電体、1
8…インダクター、19…島状の電極ポスト、20…電
極ポスト、21…分離溝、22…井桁形状の隔壁、23
…チップ位置マーカ、24…パッド電極、25…絶縁樹
脂、26…コータ、27…ビアホール、28…誘電体
層、31…ボイド(空孔)、33…Siフィラー、34
…空洞、40…マザーボード、41…他のモジュール、
42〜46…電極。
DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 ... Metal base, 11 ... Semiconductor chip (bare IC chip), 12 ... Insulating resin layer (henceforth a buried insulating layer), 13 ... 1st interlayer insulating layer, 14 ... 2nd interlayer insulating layer, 15 ... wiring layer, 16 ... resistor, 17 ... dielectric, 1
Reference Signs List 8: Inductor, 19: Island-shaped electrode post, 20: Electrode post, 21: Separation groove, 22: Cross-shaped partition, 23
... chip position marker, 24 ... pad electrode, 25 ... insulating resin, 26 ... coater, 27 ... via hole, 28 ... dielectric layer, 31 ... void (hole), 33 ... Si filler, 34
... cavity, 40 ... motherboard, 41 ... other modules,
42-46 ... electrodes.

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 山下 喜市 東京都国分寺市東恋ケ窪一丁目280番地 株式会社日立製作所中央研究所内 (72)発明者 福島 喜久男 東京都国分寺市東恋ケ窪一丁目280番地 株式会社日立製作所中央研究所内 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continuing on the front page (72) Inventor Kiyoshi Yamashita 1-280 Higashi-Koikekubo, Kokubunji-shi, Tokyo Inside the Central Research Laboratory, Hitachi, Ltd. Inside the Central Research Laboratory

Claims (10)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 片面に複数個の凹部が設けられ、導電性
を有するベース基板と、 前記ベース基板の複数個の凹部内に、回路形成面を上に
して搭載される少なくとも1個の半導体チップと、 前記少なくとも1個の半導体チップを覆って、前記ベー
ス基板の複数個の凹部内に設けられる多数のフィラーが
充填される埋め込み絶縁層とを有するマルチチップモジ
ュールであって、 前記埋め込み絶縁層に充填されるフィラーは、その直径
が30μm以下であることを特徴とするマルチチップモ
ジュール。
1. A base substrate having a plurality of recesses on one surface and having conductivity, and at least one semiconductor chip mounted in the plurality of recesses of the base substrate with a circuit formation surface facing upward. And a buried insulating layer that covers the at least one semiconductor chip and is filled with a number of fillers provided in the plurality of recesses of the base substrate, wherein the buried insulating layer has A multichip module, wherein the filler to be filled has a diameter of 30 μm or less.
【請求項2】 片面に複数個の凹部が設けられ、導電性
を有するベース基板と、 前記ベース基板の複数個の凹部内に、回路形成面を上に
して搭載される少なくとも1個の半導体チップと、 前記少なくとも1個の半導体チップを覆って、前記ベー
ス基板の複数個の凹部内に設けられる多数のフィラーが
充填される埋め込み絶縁層とを有するマルチチップモジ
ュールであって、 前記埋め込み絶縁層に充填されるフィラーの割合は、体
積重量比で55〜65%の範囲であることを特徴とする
マルチチップモジュール。
2. A base substrate having a plurality of recesses on one surface and having conductivity, and at least one semiconductor chip mounted in the plurality of recesses of the base substrate with a circuit formation surface facing upward. And a buried insulating layer that covers the at least one semiconductor chip and is filled with a number of fillers provided in the plurality of recesses of the base substrate, wherein the buried insulating layer has A multi-chip module, wherein the ratio of the filler to be filled is in the range of 55 to 65% by volume and weight.
【請求項3】 前記埋め込み絶縁層上に形成される第1
の層間絶縁層を、さらに有し、 前記第1の層間絶縁層は、その厚さが2.2μm以上で
あることを特徴とする請求項1または請求項2に記載の
マルチチップモジュール。
3. A first insulating layer formed on the buried insulating layer.
3. The multi-chip module according to claim 1, further comprising: an interlayer insulating layer, wherein the first interlayer insulating layer has a thickness of 2.2 μm or more. 4.
【請求項4】 前記第1の層間絶縁層上に形成される第
2の層間絶縁層を、さらに有し、 前記第1の層間絶縁層および第2の層間絶縁層上には、
薄膜受動素子が形成されることを特徴とする請求項3に
記載のマルチチップモジュール。
And a second interlayer insulating layer formed on the first interlayer insulating layer, wherein the second interlayer insulating layer is formed on the first interlayer insulating layer.
The multi-chip module according to claim 3, wherein a thin-film passive element is formed.
【請求項5】 片面に複数個の凹部が設けられ、導電性
を有するベース基板と、 前記ベース基板の複数個の凹部内に、回路形成面を上に
して搭載される少なくとも1個の半導体チップと、 前記少なくとも1個の半導体チップを覆って、前記ベー
ス基板の複数個の凹部内に設けられる埋め込み絶縁層と
を有するマルチチップモジュールであって、 前記埋め込み絶縁層は、その表面の凹み量が0.5μm
以下であることを特徴とするマルチチップモジュール。
5. A base substrate having a plurality of recesses on one surface and having conductivity, and at least one semiconductor chip mounted in the plurality of recesses of the base substrate with a circuit formation surface facing upward. And a buried insulating layer provided in the plurality of recesses of the base substrate so as to cover the at least one semiconductor chip, wherein the buried insulating layer has a dent amount on a surface thereof. 0.5 μm
A multichip module characterized by the following.
【請求項6】 片面に複数個の凹部が設けられ、導電性
を有するベース基板と、 前記ベース基板の複数個の凹部内に、回路形成面を上に
して搭載される少なくとも1個の半導体チップと、 前記少なくとも1個の半導体チップを覆って、前記ベー
ス基板の複数個の凹部内に設けられる埋め込み絶縁層
と、 前記埋め込み絶縁層上に形成される配線層とを有するマ
ルチチップモジュールであって、 前記配線層は、その厚さが前記埋め込み絶縁層の表面の
最大凹み量よりも厚いことを特徴とするマルチチップモ
ジュール。
6. A base substrate having a plurality of recesses on one surface and having conductivity, and at least one semiconductor chip mounted in the plurality of recesses of the base substrate with a circuit formation surface facing upward. A multi-chip module comprising: a buried insulating layer provided in the plurality of recesses of the base substrate so as to cover the at least one semiconductor chip; and a wiring layer formed on the buried insulating layer. The multi-chip module according to claim 1, wherein the wiring layer has a thickness greater than a maximum recess amount of a surface of the buried insulating layer.
【請求項7】 片面に複数個の凹部が設けられ、導電性
を有するベース基板と、 前記ベース基板の複数個の凹部内に、回路形成面を上に
して搭載される少なくとも1個の半導体チップと、 前記少なくとも1個の半導体チップを覆って、前記ベー
ス基板の複数個の凹部内に設けられる埋め込み絶縁層
と、 前記埋め込み絶縁層上に形成される第1の層間絶縁層と
を有するマルチチップモジュールであって、 前記第1の層間絶縁層は、その表面の凹み量が0.5μ
m以下であることを特徴とするマルチチップモジュー
ル。
7. A base substrate having a plurality of recesses on one surface and having conductivity, and at least one semiconductor chip mounted in the plurality of recesses of the base substrate with a circuit forming surface facing upward. A multi-chip comprising: a buried insulating layer provided in the plurality of recesses of the base substrate so as to cover the at least one semiconductor chip; and a first interlayer insulating layer formed on the buried insulating layer A module, wherein the first interlayer insulating layer has a surface depression amount of 0.5 μm.
m or less.
【請求項8】 片面に複数個の凹部が設けられ、導電性
を有するベース基板と、 前記ベース基板の複数個の凹部内に、回路形成面を上に
して搭載される少なくとも1個の半導体チップと、 前記少なくとも1個の半導体チップを覆って、前記ベー
ス基板の複数個の凹部内に設けられる埋め込み絶縁層
と、 前記埋め込み絶縁層上に形成される第1の層間絶縁層と
を有するマルチチップモジュールであって、 前記第1の層間絶縁層は、その厚さが前記埋め込み絶縁
層の表面の最大凹み量よりも厚いことを特徴とするマル
チチップモジュール。
8. A base substrate having a plurality of recesses on one side and having conductivity, and at least one semiconductor chip mounted in the plurality of recesses of the base substrate with a circuit formation surface facing upward. A multi-chip comprising: a buried insulating layer provided in the plurality of recesses of the base substrate so as to cover the at least one semiconductor chip; and a first interlayer insulating layer formed on the buried insulating layer A multi-chip module, wherein the first interlayer insulating layer has a thickness greater than a maximum recess amount of a surface of the buried insulating layer.
【請求項9】 片面に複数個の凹部が設けられ、導電性
を有するベース基板と、 前記ベース基板の複数個の凹部内に、回路形成面を上に
して搭載される少なくとも1個の半導体チップと、 前記少なくとも1個の半導体チップを覆って、前記ベー
ス基板の複数個の凹部内に設けられる埋め込み絶縁層
と、 前記埋め込み絶縁層上に形成される第1の層間絶縁層
と、 前記第1の絶縁層上に形成される配線層とを有するマル
チチップモジュールであって、 前記配線層は、その厚さが前記絶縁層の表面の最大凹み
量よりも厚いことを特徴とするマルチチップモジュー
ル。
9. A base substrate having a plurality of recesses on one surface and having conductivity, and at least one semiconductor chip mounted in the plurality of recesses of the base substrate with a circuit formation surface facing upward. A buried insulating layer provided in the plurality of recesses of the base substrate so as to cover the at least one semiconductor chip; a first interlayer insulating layer formed on the buried insulating layer; And a wiring layer formed on said insulating layer, wherein said wiring layer has a thickness greater than a maximum recess amount of a surface of said insulating layer.
【請求項10】 前記第1の層間絶縁層上に形成される
第2の層間絶縁層を、さらに有し、 前記第1の層間絶縁層および第2の層間絶縁層上には、
薄膜受動素子が形成されることを特徴とする請求項7な
いし請求項9のいずれか1項に記載のマルチチップモジ
ュール。
And a second interlayer insulating layer formed on the first interlayer insulating layer, wherein the second interlayer insulating layer is formed on the first interlayer insulating layer and the second interlayer insulating layer.
The multi-chip module according to claim 7, wherein a thin-film passive element is formed.
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