JP2000252408A - Method for overlaying semiconductors upon another and overlaid chip-on-chip type semiconductor device - Google Patents

Method for overlaying semiconductors upon another and overlaid chip-on-chip type semiconductor device

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JP2000252408A
JP2000252408A JP4750399A JP4750399A JP2000252408A JP 2000252408 A JP2000252408 A JP 2000252408A JP 4750399 A JP4750399 A JP 4750399A JP 4750399 A JP4750399 A JP 4750399A JP 2000252408 A JP2000252408 A JP 2000252408A
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semiconductor chip
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semiconductor
wiring pattern
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a chip-on-chip type semiconductor device constituted by overlaying a plurality of semiconductor chips upon another with their surfaces being faced to each other. SOLUTION: An insulating film 14 on which predetermined wiring patterns 16 and 20 are formed is prepared. First and second semiconductor chips 11 and 17 are overlaid upon another with the insulating film 14 in between and joined to each other. The bump 13a of the first chip 11 is connected to the bump 19a of the second chip 17 through the wiring pattern 16. Similarly, the bump 13b of the first chip 11 is connected to the bump 19b of the second chip 17 through the wiring pattern 20. In addition, the bumps 13b and 13c of the first chip 11 are connected to each other through the wiring pattern 20. Consequently, a chip-on-chip type semiconductor device having a high degree of freedom for design can be provided, because the semiconductor chips 11 and 17 on which electrodes are arranged at different intervals and positions can be overlaid upon another and connected to each other.

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】この発明は、半導体チップに
半導体チップを重ね合わせるように、複数の半導体チッ
プを積層構造に接合した、いわゆるチップオンチップ型
の半導体装置およびその製造方法に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a so-called chip-on-chip type semiconductor device in which a plurality of semiconductor chips are joined in a laminated structure such that a semiconductor chip is superimposed on a semiconductor chip, and a method of manufacturing the same.

【0002】[0002]

【従来の技術】半導体装置において、小型化や高集積化
を目指すために、従来の2次元構造から3次元構造に向
かう提案がされている。ところが、連続した製造プロセ
スで3次元構造の半導体装置を形成しようとすると、歩
留りが悪く、困難なことが多い。
2. Description of the Related Art In a semiconductor device, proposals have been made from a conventional two-dimensional structure to a three-dimensional structure in order to achieve miniaturization and high integration. However, when a semiconductor device having a three-dimensional structure is formed by a continuous manufacturing process, the yield is often poor and difficult.

【0003】そこで、本願の発明者等は、半導体チップ
の表面と半導体チップの表面とを重ね合わせるように、
複数の半導体チップを2層の積層構造に接合する、いわ
ゆるチップオンチップ構造の半導体装置の実用化を研究
してきた。
Therefore, the inventors of the present application have proposed that the surface of a semiconductor chip be superimposed on the surface of a semiconductor chip.
Research has been conducted on the practical application of a semiconductor device having a so-called chip-on-chip structure in which a plurality of semiconductor chips are joined into a two-layer laminated structure.

【0004】[0004]

【発明が解決しようとする課題】半導体チップの表面と
半導体チップの表面とを重ね合わせて接合する場合、接
合する電極同士がずれないように、両半導体チップのア
ライメントを正しく行う必要がある。また、重ね合わせ
ようとする2つの半導体チップの電極同士は、予め接合
可能な配置にしておかなければならず、電極配置ピッチ
の異なる半導体チップ同士を重ね合わせて接合すること
ができないという課題があった。
When the surface of a semiconductor chip and the surface of a semiconductor chip are superimposed and joined, it is necessary to correctly align the two semiconductor chips so that the electrodes to be joined do not shift. In addition, the electrodes of two semiconductor chips to be superimposed must be arranged so that they can be joined in advance, and there is a problem that semiconductor chips having different electrode arrangement pitches cannot be overlapped and joined. Was.

【0005】この発明は、かかる課題を解決するために
なされたもので、表面同士が対向するように複数の半導
体チップを重ね合わせて接合したチップオンチップ構造
の半導体装置を提供することを主たる目的とする。この
発明の他の目的は、チップオンチップ型半導体装置の実
用的な製造方法を提供することである。
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made to solve such a problem, and has as its main object to provide a semiconductor device having a chip-on-chip structure in which a plurality of semiconductor chips are overlapped and joined so that their surfaces face each other. And Another object of the present invention is to provide a practical method for manufacturing a chip-on-chip type semiconductor device.

【0006】[0006]

【課題を解決するための手段および発明の効果】請求項
1記載の発明は、第1の半導体チップおよび第2の半導
体チップを重ね合わせて積層構造にする方法であって、
予め定める配線パターンが形成された絶縁フィルムを用
意し、前記絶縁フィルムをサンドイッチするように、第
1の半導体チップおよび第2の半導体チップを重ね合わ
せることを特徴とする、複数の半導体チップの重ね合わ
せ方法である。
According to the first aspect of the present invention, there is provided a method of stacking a first semiconductor chip and a second semiconductor chip to form a stacked structure,
Preparing an insulating film on which a predetermined wiring pattern is formed, and laminating a first semiconductor chip and a second semiconductor chip so as to sandwich the insulating film; Is the way.

【0007】請求項2記載の発明は、第1の半導体チッ
プと、第1の半導体チップの表面に重ね合わされた予め
定める配線パターンが形成された絶縁フィルムと、絶縁
フィルムの上に重ね合わされた第2の半導体チップとを
含むことを特徴とするチップオンチップ型半導体装置で
ある。請求項3記載の発明は、請求項2記載のチップオ
ンチップ型半導体装置において、前記絶縁フィルムを挟
んで第1の半導体チップの表面と第2の半導体チップの
表面とが対向されており、前記絶縁フィルムには、絶縁
フィルムの一方面側に設けられ、第1の半導体チップの
所定の電極に接続され得る第1接続部、絶縁フィルムの
他方面側に設けられ、第2の半導体チップの所定の電極
に接続され得る第2接続部、ならびに第1接続部および
第2接続部を電気的につなぐ配線を含む配線パターンが
形成されていることを特徴とする、チップオンチップ型
半導体装置である。
According to a second aspect of the present invention, there is provided a first semiconductor chip, an insulating film having a predetermined wiring pattern formed on the surface of the first semiconductor chip, and a second semiconductor chip formed on the insulating film. A chip-on-chip type semiconductor device comprising: two semiconductor chips. The invention according to claim 3 is the chip-on-chip type semiconductor device according to claim 2, wherein a surface of the first semiconductor chip and a surface of the second semiconductor chip are opposed to each other with the insulating film interposed therebetween, A first connection portion provided on one surface side of the insulating film and connected to a predetermined electrode of the first semiconductor chip; a first connection portion provided on the other surface side of the insulating film; A chip-on-chip type semiconductor device, wherein a wiring pattern including a second connection portion that can be connected to the first electrode and a wiring that electrically connects the first connection portion and the second connection portion is formed. .

【0008】請求項1の方法によれば、予め定める配線
パターンが形成された絶縁フィルムを用いることによ
り、第1の半導体チップと第2の半導体チップとの間に
所定の電気的な接続がなされるように、両半導体チップ
を重ね合わせることができる。すなわち、絶縁フィルム
に、第1の半導体チップおよび第2の半導体チップの接
続に必要な配線パターンを予め形成しておけば、第1の
半導体チップの接続すべき電極と、第2の半導体チップ
の接続すべき電極とが、絶縁フィルムに形成された配線
パターンによって電気的に接続される。絶縁フィルム
は、たとえばポリイミド等で作られるごく薄いフィルム
を用いればよい。配線パターンは、たとえば両面印刷等
により形成できる。絶縁フィルムに配線パターンを印刷
する前に、絶縁フィルムの所定の位置に小孔を形成して
おけば、絶縁フィルムに配線パターンを印刷形成したと
き、絶縁フィルム両面の配線が電気的に導通した状態に
なる。
According to the method of the first aspect, a predetermined electrical connection is made between the first semiconductor chip and the second semiconductor chip by using the insulating film on which the predetermined wiring pattern is formed. As described above, both semiconductor chips can be overlapped. That is, if a wiring pattern necessary for connecting the first semiconductor chip and the second semiconductor chip is formed in advance on the insulating film, the electrodes to be connected to the first semiconductor chip and the electrodes to be connected to the second semiconductor chip are formed. The electrodes to be connected are electrically connected by a wiring pattern formed on the insulating film. As the insulating film, a very thin film made of, for example, polyimide or the like may be used. The wiring pattern can be formed by, for example, double-sided printing. If small holes are formed in predetermined positions on the insulating film before printing the wiring pattern on the insulating film, the wiring on both sides of the insulating film is electrically connected when the wiring pattern is printed on the insulating film. become.

【0009】請求項2記載のチップオンチップ型半導体
装置によれば、上述の方法と同様、予め定める配線パタ
ーンが形成された絶縁フィルムによって、第1の半導体
チップおよび第2の半導体チップ間の電気的な接続が達
成されているので、複数の半導体チップが種々の態様で
重ね合わされたチップオンチップ型半導体装置を提供す
ることができる。
According to the chip-on-chip type semiconductor device of the second aspect, similarly to the above-described method, the electrical connection between the first semiconductor chip and the second semiconductor chip is achieved by the insulating film on which the predetermined wiring pattern is formed. As a result, a chip-on-chip type semiconductor device in which a plurality of semiconductor chips are stacked in various modes can be provided.

【0010】特に請求項3の装置では、第1の半導体チ
ップのたとえば電極配置ピッチと、第2の半導体チップ
の電極配置ピッチとが異なっていても、第1の半導体チ
ップの電極および第2の半導体チップの電極は、絶縁フ
ィルムに設けられた配線パターンを介して接続されるの
で、電極配置ピッチの違い等にかかわらず、両電極を電
気的に接続することができる。
[0010] In particular, in the device of the third aspect, even if the electrode arrangement pitch of the first semiconductor chip is different from the electrode arrangement pitch of the second semiconductor chip, for example, the electrode of the first semiconductor chip and the second electrode are arranged. Since the electrodes of the semiconductor chip are connected via a wiring pattern provided on the insulating film, both electrodes can be electrically connected irrespective of a difference in electrode arrangement pitch or the like.

【0011】上述の各構成において、半導体チップの表
面は、一般に、電極部分を除いてはパッシベーション膜
で覆われている。従って絶縁フィルムに形成された配線
パターンが半導体チップ表面に接触しても、半導体チッ
プに形成されている回路を短絡させる等の虞れはない。
また上述の各構成は、第1の半導体チップと第2の半導
体チップとを所定の配線パターンを有する絶縁フィルム
を介して電気的に接続する構成であるが、絶縁フィルム
の一方面側にたとえば第1の半導体チップの複数の電極
を電気的に接続可能な配線パターンを設けておけば、第
1の半導体チップの電極同士を接続することもできる。
In each of the above structures, the surface of the semiconductor chip is generally covered with a passivation film except for the electrode portions. Therefore, even if the wiring pattern formed on the insulating film contacts the surface of the semiconductor chip, there is no danger of short-circuiting the circuit formed on the semiconductor chip.
In each of the above-described configurations, the first semiconductor chip and the second semiconductor chip are electrically connected via an insulating film having a predetermined wiring pattern. If a wiring pattern that can electrically connect a plurality of electrodes of one semiconductor chip is provided, the electrodes of the first semiconductor chip can be connected to each other.

【0012】さらに、第1の半導体チップおよび第2の
半導体チップによってサンドイッチされた絶縁フィルム
が両半導体チップの接合面よりも外方に延び出した構成
とし、その延び出した絶縁フィルムの配線パターンを、
第1の半導体チップおよび第2の半導体チップとは別の
半導体チップと接続することにより、3層以上の積層構
造の半導体装置を実現することもできる。
Further, an insulating film sandwiched between the first semiconductor chip and the second semiconductor chip is configured to extend outward from a joint surface of the two semiconductor chips, and a wiring pattern of the extended insulating film is formed. ,
By connecting to a semiconductor chip different from the first semiconductor chip and the second semiconductor chip, a semiconductor device having a stacked structure of three or more layers can be realized.

【0013】また、第1の半導体チップおよび第2の半
導体チップでサンドイッチされた絶縁フィルムの周縁部
を延ばし、その絶縁フィルムに設けられた配線パターン
をパッケージ基板等に接続することにより、絶縁フィル
ムの配線パターンをワイヤボンデイングの代わりに使用
することもできる。また、絶縁フィルムの配線パターン
に、電源ラインとなる配線を予め形成しておけば、この
絶縁フィルムで重ね合わせる半導体チップには電源ライ
ンを形成する必要がなくなり、半導体チップの小型化を
図ることができる。つまり、従来は、半導体チップの表
面に電源ラインを含むすべての回路を形成しており、か
かる半導体チップを重ね合わせていたわけである。とこ
ろが、この発明によれば、サンドイッチされる絶縁フィ
ルムに、電源ライン等の大容量の配線ラインを形成する
等によって、半導体チップ表面に形成する回路から電源
ライン等を省略して、チップオンチップ型半導体装置に
組合わせられたときに完成した回路が構成されるように
できる。これにより、より小型化が達成されたチップオ
ンチップ型半導体装置とすることができる。
[0013] Further, by extending the peripheral portion of the insulating film sandwiched between the first semiconductor chip and the second semiconductor chip and connecting a wiring pattern provided on the insulating film to a package substrate or the like, the insulating film is formed. A wiring pattern can be used instead of wire bonding. Further, if the wiring to be the power supply line is formed in advance on the wiring pattern of the insulating film, it is not necessary to form the power supply line on the semiconductor chip to be overlapped with the insulating film, and the size of the semiconductor chip can be reduced. it can. That is, conventionally, all the circuits including the power supply lines are formed on the surface of the semiconductor chip, and such semiconductor chips are overlapped. However, according to the present invention, a power supply line and the like are omitted from a circuit formed on the surface of a semiconductor chip by forming a large-capacity wiring line such as a power supply line on a sandwiched insulating film, and a chip-on-chip type. A completed circuit can be configured when combined with a semiconductor device. Thus, a chip-on-chip type semiconductor device with further reduced size can be obtained.

【0014】[0014]

【発明の実施の形態】以下には、図面を参照して、この
発明の実施形態について説明をする。具体的な実施形態
の説明の前に、絶縁フィルムを利用して半導体チップ同
士を重ね合わせるやり方の、関連技術について説明をす
る。図1Aは、絶縁フィルム1を用いて半導体チップ2
および3を重ね合わせて接合するやり方を示す図解的な
縦断面図である。また、図1Bは絶縁フィルム1の図解
的な平面図である。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. Prior to the description of a specific embodiment, a related technique of stacking semiconductor chips using an insulating film will be described. FIG. 1A shows a semiconductor chip 2 using an insulating film 1.
FIG. 4 is an illustrative longitudinal sectional view showing a method of superimposing and joining 3 and 3. FIG. 1B is a schematic plan view of the insulating film 1.

【0015】図1Bに示すように、微小な金属球4が縦
横に規則正しく一定間隔で多数配列された絶縁フィルム
1を準備する。各金属球4は、絶縁フィルム1を上下に
貫通した状態で配置されている。そして、図1Aに示す
ように、この絶縁フィルム1をサンドイッチするよう
に、半導体チップ2および半導体チップ3を重ね合わせ
る。このとき、半導体チップ2の表面2aおよび半導体
チップ3の表面3aが、絶縁フィルム1を挟んで対向す
るように重ね合わせる。また、半導体チップ2の表面2
aに形成された電極2bと、半導体チップ3の表面3a
に形成された電極3bとが対向するように重ね合わせ
る。その結果、電極2bと電極3bとは絶縁フィルム1
に備えられたいずれかの金属球4により電気的に接続さ
れる。
As shown in FIG. 1B, an insulating film 1 in which a large number of minute metal spheres 4 are regularly and horizontally arranged at regular intervals is prepared. Each metal ball 4 is arranged in a state penetrating the insulating film 1 up and down. Then, as shown in FIG. 1A, the semiconductor chip 2 and the semiconductor chip 3 are overlapped so that the insulating film 1 is sandwiched. At this time, the semiconductor chip 2 and the semiconductor chip 3 are superposed such that the surface 2a and the surface 3a of the semiconductor chip 3 face each other with the insulating film 1 interposed therebetween. The surface 2 of the semiconductor chip 2
a formed on the electrode 2b and the surface 3a of the semiconductor chip 3
Are overlapped so that the electrode 3b formed in the above-mentioned manner is opposed. As a result, the electrode 2b and the electrode 3b
Are electrically connected by any one of the metal spheres 4 provided in the first stage.

【0016】なお、半導体チップ2の表面2aおよび半
導体チップ3の表面3aは、電極2b,3b部分を除い
ては、パッシベーション膜で覆われている。従って、こ
れら半導体チップの表面2a,3aで挟まれる金属球4
は、各半導体チップ2,3に形成されている回路を短絡
する等の心配はない。ところが、図1A,Bに示すよう
な汎用的な絶縁フィルム1を用いる接合方法では、半導
体チップ2の電極2bと、半導体チップ3の電極3bと
が互いに対向する位置に設けられていなければならな
い。このため、重ね合わせる半導体チップ2,3は、そ
れぞれ予め定める電極配置をした半導体チップでなけれ
ばならず、重ね合わせることのできる半導体チップの構
成が制限を受けてしまう。
The surface 2a of the semiconductor chip 2 and the surface 3a of the semiconductor chip 3 are covered with a passivation film except for the electrodes 2b and 3b. Therefore, the metal sphere 4 sandwiched between the surfaces 2a and 3a of these semiconductor chips
There is no need to worry about short circuits in the semiconductor chips 2 and 3. However, in the bonding method using a general-purpose insulating film 1 as shown in FIGS. 1A and 1B, the electrode 2b of the semiconductor chip 2 and the electrode 3b of the semiconductor chip 3 must be provided at positions facing each other. Therefore, the semiconductor chips 2 and 3 to be superimposed must be semiconductor chips having predetermined electrode arrangements, and the configuration of the semiconductor chips that can be superimposed is limited.

【0017】そこで、この実施形態では、重ね合わせる
半導体チップが、その電極配置構成等で制限を受けるこ
とのない構成にした。図2は、この発明の一実施形態に
かかる重ね合わせ方法により製造されるチップオンチッ
プ型半導体装置の構成を説明するための図解的な断面構
造図である。図2において、11は第1の半導体チップ
であり、その表面12の所定の位置にはバンプ13a,
13b,13cが設けられている。各バンプ13a,1
3b,13cは、それぞれ、その下方に配置されている
電極上に設けられた接続用の導電部であり、たとえばA
u、Pd、Pt、Ag、Ir、Ni、Cu等で形成され
ている。
Therefore, in this embodiment, the semiconductor chips to be overlapped are not limited by the electrode arrangement and the like. FIG. 2 is an illustrative sectional structural view for explaining a configuration of a chip-on-chip type semiconductor device manufactured by the overlaying method according to one embodiment of the present invention. In FIG. 2, reference numeral 11 denotes a first semiconductor chip, and bumps 13a,
13b and 13c are provided. Each bump 13a, 1
Reference numerals 3b and 13c denote conductive portions for connection provided on the electrodes disposed below, for example, A
u, Pd, Pt, Ag, Ir, Ni, Cu, etc.

【0018】第1の半導体チップ11の表面12上には
絶縁フィルム14が積層される。絶縁フィルム14は、
たとえばポリイミドで形成された絶縁性のフィルム15
を有し、このフィルム15に予め定める配線パターン1
6,20が形成されたものである。絶縁フィルム14の
上には、さらに、第2の半導体チップ17が積層され
る。第2の半導体チップ17は、その表面18が絶縁フ
ィルム14を介して第1の半導体チップ11と対向する
ように積層される。第2の半導体チップ17の表面18
にも、第1の半導体チップ11と同様、所定の位置に配
列された電極上に形成されたバンプ19a,19bが備
えられている。
On the surface 12 of the first semiconductor chip 11, an insulating film 14 is laminated. The insulating film 14
For example, an insulating film 15 made of polyimide
And a wiring pattern 1 which is predetermined on the film 15.
6, 20 are formed. On the insulating film 14, a second semiconductor chip 17 is further laminated. The second semiconductor chip 17 is stacked so that its surface 18 faces the first semiconductor chip 11 via the insulating film 14. Surface 18 of second semiconductor chip 17
Similarly to the first semiconductor chip 11, bumps 19a and 19b formed on electrodes arranged at predetermined positions are provided.

【0019】第1の半導体チップ11および第2の半導
体チップ17によって絶縁フィルム14をサンドイッチ
するように重ね合わせることにより、第1の半導体チッ
プ11のバンプ13aと第2の半導体チップ17のバン
プ19aとが配線パターン16を介して電気的に接続さ
れる。また、第1の半導体チップ11のバンプ13bと
第2の半導体チップ17のバンプ19bとが配線パター
ン20を介して接続される。さらに、第1の半導体チッ
プ11のバンプ13bとバンプ13cとは、配線パター
ン20を介して電気的に接続される。そして、重ね合わ
されて加圧および加熱されることにより、各バンプが溶
けて配線パターンの接続部との接合がなされ、チップオ
ンチップ型半導体装置ができる。
The bumps 13a of the first semiconductor chip 11 and the bumps 19a of the second semiconductor chip 17 are formed by superposing the first semiconductor chip 11 and the second semiconductor chip 17 so as to sandwich the insulating film 14 therebetween. Are electrically connected via the wiring pattern 16. Further, the bumps 13 b of the first semiconductor chip 11 and the bumps 19 b of the second semiconductor chip 17 are connected via the wiring pattern 20. Further, the bumps 13 b and 13 c of the first semiconductor chip 11 are electrically connected via the wiring pattern 20. Then, by being superposed and pressed and heated, the respective bumps are melted and joined to the connection portions of the wiring pattern, whereby a chip-on-chip type semiconductor device can be obtained.

【0020】絶縁フィルム14における配線パターン1
6,20は、たとえば両面印刷により形成することがで
きる。両面印刷の前に、フィルム15の所定の位置に予
め小孔21,22を形成しておけば、配線パターン1
6,20が両面印刷されたときに、フィルム15の両面
の配線パターンが、小孔21,22を介して電気的に導
通される。
Wiring pattern 1 on insulating film 14
6 and 20 can be formed by, for example, double-sided printing. If the small holes 21 and 22 are formed at predetermined positions of the film 15 before double-sided printing, the wiring pattern 1
When both sides of the film 15 are printed, the wiring patterns on both sides of the film 15 are electrically conducted through the small holes 21 and 22.

【0021】配線パターン16には、フィルム15の一
方面側に設けられた第1接続部23が含まれている。第
1接続部23は第1半導体チップ11のバンプ13aに
接続され得る部分であり、好ましくは、導電材が盛り上
がるように形成されている。また、配線パターン16に
は、フィルム15の他方面側に設けられた第2接続部2
4が含まれている。第2接続部24は第2の半導体チッ
プ17のバンプ19aに接続され得る部分であり、やは
り、導電材がフィルム15の表面から盛り上がるように
形成されている。
The wiring pattern 16 includes a first connection portion 23 provided on one side of the film 15. The first connection portion 23 is a portion that can be connected to the bump 13a of the first semiconductor chip 11, and is preferably formed so that the conductive material rises. The wiring pattern 16 includes a second connection portion 2 provided on the other surface of the film 15.
4 are included. The second connection portion 24 is a portion that can be connected to the bump 19 a of the second semiconductor chip 17, and is also formed so that the conductive material rises from the surface of the film 15.

【0022】配線パターン22も、配線パターン16と
同様、バンプ13bに接続され得る接続部25、バンプ
19bに接続され得る接続部26が含まれている。さら
に、バンプ13cに接続され得る接続部27が備えられ
ており、接続部25と27とは電気的につながれてい
る。この結果、配線パターン20により、第1の半導体
チップ11のバンプ13b,13c同士が電気的につな
がれている。このように、絶縁フィルム14に備えられ
た配線パターン16,20は、第1の半導体チップ11
および第2の半導体チップ17の所定のバンプ同士を電
気的に接続するだけでなく、第1の半導体チップ11の
所定のバンプ同士を電気的に接続することもできる。
The wiring pattern 22, like the wiring pattern 16, includes a connection portion 25 that can be connected to the bump 13b and a connection portion 26 that can be connected to the bump 19b. Further, a connection portion 27 that can be connected to the bump 13c is provided, and the connection portions 25 and 27 are electrically connected. As a result, the bumps 13b and 13c of the first semiconductor chip 11 are electrically connected by the wiring pattern 20. As described above, the wiring patterns 16 and 20 provided on the insulating film 14 correspond to the first semiconductor chip 11.
Not only can predetermined bumps of the second semiconductor chip 17 be electrically connected to each other, but also predetermined bumps of the first semiconductor chip 11 can be electrically connected to each other.

【0023】第1の半導体チップ11(同一の半導体チ
ップ)の複数のバンプ13b,13cを絶縁フィルム1
4の配線パターン20で接続するようにすると、次のよ
うな利点がある。第1の半導体チップ11にはたとえば
電源ラインが必要であり、その電源ラインによって複数
のバンプ13b,13cに電源を供給するという回路構
成であるとする。この場合、従来であれば、電源ライン
を第1の半導体チップ11の表面に形成する必要があっ
た。ところが、この実施形態では、絶縁フィルム14の
配線パターン20に電源ラインが形成されている。電源
ライン等の大容量の配線ラインは、第1の半導体チップ
11に形成すると、第1の半導体チップ11の大きさが
大きくならざるを得ない。ところが、この実施形態のよ
うに絶縁フィルム14の配線パターン20として、電源
ラインを形成すれば、装置全体の小型化が達成できる。
The plurality of bumps 13b and 13c of the first semiconductor chip 11 (the same semiconductor chip) are
When the connection is made by the wiring pattern 20 of No. 4, there are the following advantages. The first semiconductor chip 11 needs, for example, a power supply line, and has a circuit configuration in which power is supplied to the plurality of bumps 13b and 13c by the power supply line. In this case, conventionally, it was necessary to form a power supply line on the surface of the first semiconductor chip 11. However, in this embodiment, a power supply line is formed in the wiring pattern 20 of the insulating film 14. When a large-capacity wiring line such as a power supply line is formed on the first semiconductor chip 11, the size of the first semiconductor chip 11 must be increased. However, if a power supply line is formed as the wiring pattern 20 of the insulating film 14 as in this embodiment, the overall size of the device can be reduced.

【0024】なお、絶縁フィルム14は、接合時には周
縁部に不要な部分を含む大きめのフィルムを使用する方
が、位置合わせ等の調整が便利である。接合後に、半導
体チップからはみ出している不要なフィルム15部分を
切断すればよい。図3は、この発明の他の実施形態にか
かるチップオンチップ型半導体装置の構成例を示す図解
的な縦断面図である。図3の半導体装置は、半導体親チ
ップ31の上に絶縁フィルム32を挟んで重ね合わされ
た2つの半導体子チップ33,34が積層された3層構
造になっている。子チップ33と子チップ34とは絶縁
フィルム32を挟んで互いにその表面が対向するように
重ね合わされている。子チップ33,34間の電気的接
続は、図2で説明した実施形態と同様、絶縁フィルム3
2に備えられた図示しない配線パターンにより実現され
ている。
When the insulating film 14 is used, it is more convenient to adjust the alignment and the like by using a large film including an unnecessary portion at the peripheral portion at the time of bonding. After the bonding, the unnecessary portion of the film 15 protruding from the semiconductor chip may be cut. FIG. 3 is an illustrative longitudinal sectional view showing a configuration example of a chip-on-chip type semiconductor device according to another embodiment of the present invention. The semiconductor device shown in FIG. 3 has a three-layer structure in which two semiconductor chips 33 and 34 are stacked on a semiconductor mother chip 31 with an insulating film 32 interposed therebetween. The child chip 33 and the child chip 34 are overlapped so that their surfaces face each other with the insulating film 32 interposed therebetween. The electrical connection between the daughter chips 33 and 34 is the same as in the embodiment described with reference to FIG.
2 is realized by a wiring pattern (not shown) provided in the device 2.

【0025】さらに、絶縁フィルム32の周辺部は、親
チップ31の表面35上に重ねられており、親チップ3
1の表面35に配列された電極上のバンプ36に、絶縁
フィルム32に形成された配線パターンが接続されてい
る。これにより、3つの半導体チップ31,33,34
間の電気的な接続が実現されている。なお、親チップ3
1と子チップ33との間はたとえば絶縁性接着剤等で固
定されている。
Further, the peripheral portion of the insulating film 32 is superimposed on the surface 35 of the parent chip 31,
The wiring patterns formed on the insulating film 32 are connected to the bumps 36 on the electrodes arranged on the first surface 35. Thereby, the three semiconductor chips 31, 33, 34
An electrical connection between them is realized. In addition, parent chip 3
1 and the sub chip 33 are fixed with, for example, an insulating adhesive or the like.

【0026】この実施形態のように、予め定める配線パ
ターンを有する絶縁フィルム32を用いることによっ
て、3層構造のチップオンチップ型半導体装置を作るこ
とができる。その他、構成を工夫すれば、3層以上の積
層構造のチップオンチップ型半導体装置を作ることも可
能である。さらに、電極配置や配線レイアウトの自由度
も増加する。
By using the insulating film 32 having a predetermined wiring pattern as in this embodiment, a chip-on-chip type semiconductor device having a three-layer structure can be manufactured. In addition, if the configuration is devised, a chip-on-chip type semiconductor device having a laminated structure of three or more layers can be manufactured. Further, the degree of freedom in electrode arrangement and wiring layout is increased.

【0027】図4は、この発明のさらに他の実施形態に
かかる半導体装置の構成を示す図解的な縦断面図であ
る。この実施形態では、半導体チップ37,38が、絶
縁フィルム39をサンドイッチするように重ね合わされ
ている。絶縁フィルム39には、前述の各実施形態と同
様、予め定める配線パターンが形成されており、その配
線パターンを介して半導体チップ37,38の電極同士
が接続されている。さらにこの実施形態では、絶縁フィ
ルム39の周辺部は重ね合わされた半導体チップ37,
38から延び出していて、その絶縁フィルム39の周縁
部に備えられた配線パターンが、パッケージ基板40表
面の電極に接続されている。
FIG. 4 is an illustrative longitudinal sectional view showing the configuration of a semiconductor device according to still another embodiment of the present invention. In this embodiment, the semiconductor chips 37 and 38 are overlapped so as to sandwich the insulating film 39. As in the above-described embodiments, a predetermined wiring pattern is formed on the insulating film 39, and the electrodes of the semiconductor chips 37 and 38 are connected to each other via the wiring pattern. Further, in this embodiment, the peripheral portion of the insulating film 39 has the semiconductor chips 37,
The wiring pattern extending from the surface of the insulating film 39 is connected to the electrode on the surface of the package substrate 40.

【0028】従来の半導体装置では、パッケージ基板4
0と半導体チップとの間の電気的な接続は、ワイヤボン
デイングが用いられていた。この実施形態では、半導体
チップ37,38同士を接合している絶縁フィルム39
に形成された配線パターンを利用し、この配線パターン
をワイヤボンディングの代わりに使用することによっ
て、パッケージ基板40と半導体チップ37,38との
電気的な接続が実現されている。
In the conventional semiconductor device, the package substrate 4
Wire bonding is used for electrical connection between the semiconductor chip and the semiconductor chip. In this embodiment, an insulating film 39 joining the semiconductor chips 37 and 38 to each other.
By using the wiring pattern formed on the substrate and using this wiring pattern instead of wire bonding, the electrical connection between the package substrate 40 and the semiconductor chips 37 and 38 is realized.

【0029】かかる構成であれば、半導体チップ37が
半導体チップ38よりも面積の小さなチップであっても
構わない。このように、半導体チップ37,38同士を
重ね合わせる際にサンドイッチされる予め定める配線パ
ターンが形成された絶縁フィルム39をワイヤボンディ
ングの代わりに利用することにより、積層構造や配置の
自由度が高い半導体装置を作ることができる。
With such a configuration, the semiconductor chip 37 may be a chip having a smaller area than the semiconductor chip 38. As described above, by using the insulating film 39 on which the predetermined wiring pattern sandwiched when the semiconductor chips 37 and 38 are overlapped with each other is used instead of wire bonding, the semiconductor device has a high degree of freedom in the laminated structure and arrangement. Equipment can be made.

【0030】この発明は以上説明した実施形態に限定さ
れるものではなく、請求項記載の範囲内において種々の
変更が可能である。
The present invention is not limited to the embodiment described above, and various changes can be made within the scope of the claims.

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

【図1】絶縁フィルムを利用して半導体チップ同士を重
ね合わせるやり方の、この発明に関連する技術を説明す
るための図であり、特に、Aは絶縁フィルムを用いて半
導体チップを重ね合わせて接合するやり方を示す図解的
な縦断面図であり、Bは絶縁フィルムの図解的な平面図
である。
FIG. 1 is a diagram for explaining a technique related to the present invention in a method of stacking semiconductor chips using an insulating film, and in particular, A illustrates a method of stacking and joining semiconductor chips using an insulating film. FIG. 2 is a schematic longitudinal sectional view showing how to perform the operation, and B is a schematic plan view of an insulating film.

【図2】この発明の一実施形態にかかるチップオンチッ
プ型半導体装置の製造方法および構成を説明するための
図解的な縦断面図である。
FIG. 2 is an illustrative longitudinal sectional view for explaining a method and a structure of a chip-on-chip type semiconductor device according to an embodiment of the present invention;

【図3】この発明の他の実施形態にかかるチップオンチ
ップ型半導体装置の図解的な縦断面図である。
FIG. 3 is a schematic longitudinal sectional view of a chip-on-chip type semiconductor device according to another embodiment of the present invention.

【図4】この発明のさらに他の実施形態にかかる半導体
装置の図解的な縦断面図である。
FIG. 4 is a schematic longitudinal sectional view of a semiconductor device according to still another embodiment of the present invention.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

11 第1の半導体チップ 12 第1の半導体チップの表面 13a,13b,13c 第1の半導体チップのバン
プ 14 絶縁フィルム 15 フィルム 16,20 配線パターン 17 第2の半導体チップ 18 第2の半導体チップの表面 19a,19b 第2の半導体チップのバンプ 23,24,25,26,27 接続部
11 First semiconductor chip 12 Surface of first semiconductor chip 13a, 13b, 13c Bump of first semiconductor chip 14 Insulating film 15 Film 16, 20 Wiring pattern 17 Second semiconductor chip 18 Surface of second semiconductor chip 19a, 19b Bump of second semiconductor chip 23, 24, 25, 26, 27 Connection

Claims (3)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】第1の半導体チップおよび第2の半導体チ
ップを重ね合わせて積層構造にする方法であって、 予め定める配線パターンが形成された絶縁フィルムを用
意し、 前記絶縁フィルムをサンドイッチするように、第1の半
導体チップおよび第2の半導体チップを重ね合わせるこ
とを特徴とする、複数の半導体チップの重ね合わせ方
法。
1. A method of laminating a first semiconductor chip and a second semiconductor chip to form a laminated structure, wherein an insulating film on which a predetermined wiring pattern is formed is prepared, and the insulating film is sandwiched. And a method of superimposing a plurality of semiconductor chips, the method comprising superimposing a first semiconductor chip and a second semiconductor chip.
【請求項2】第1の半導体チップと、 第1の半導体チップの表面に重ね合わされた予め定める
配線パターンが形成された絶縁フィルムと、 絶縁フィルムの上に重ね合わされた第2の半導体チップ
とを含むことを特徴とするチップオンチップ型半導体装
置。
2. A semiconductor device comprising: a first semiconductor chip; an insulating film on a surface of the first semiconductor chip on which a predetermined wiring pattern is formed; and a second semiconductor chip overlaid on the insulating film. A chip-on-chip type semiconductor device characterized by including:
【請求項3】請求項2記載のチップオンチップ型半導体
装置において、 前記絶縁フィルムを挟んで第1の半導体チップの表面と
第2の半導体チップの表面とが対向されており、 前記絶縁フィルムには、 絶縁フィルムの一方面側に設けられ、第1の半導体チッ
プの所定の電極に接続され得る第1接続部、 絶縁フィルムの他方面側に設けられ、第2の半導体チッ
プの所定の電極に接続され得る第2接続部、ならびに第
1接続部および第2接続部を電気的につなぐ配線を含む
配線パターンが形成されていることを特徴とする、チッ
プオンチップ型半導体装置。
3. The chip-on-chip type semiconductor device according to claim 2, wherein a surface of the first semiconductor chip and a surface of the second semiconductor chip are opposed to each other with the insulating film interposed therebetween. A first connection portion provided on one surface side of the insulating film and connectable to a predetermined electrode of the first semiconductor chip; a first connection portion provided on the other surface side of the insulating film and connected to a predetermined electrode of the second semiconductor chip. A chip-on-chip type semiconductor device, comprising: a second connection portion that can be connected; and a wiring pattern including a wiring that electrically connects the first connection portion and the second connection portion.
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