JP2001156254A - 半導体装置とそれを用いた三次元半導体装置及びその製造方法並びにテンプレート - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 １種類の半導体装置のみを用いて２段あるい
は３段以上の多段接続構造の三次元半導体装置とするこ
とが可能な半導体装置とそれを用いた三次元半導体装置
及びその製造方法並びにテンプレートを提供する。 【解決手段】 本発明の半導体装置は、基板に集積回路
が形成され、かつ該集積回路と電気的に接続するパッド
３が形成された半導体装置１において、他の半導体装置
と電気的に接続するための多段接続用電極部２と、パッ
ド３と接続しかつ回路パターンとなる平面電気接続部４
とを備えてなることを特徴とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、半導体装置とそれ
を用いた三次元半導体装置及びその製造方法並びにテン
プレートに関し、特に、半導体集積回路が形成された１
種類の半導体装置を複数枚重ね合わせて三次元構造とす
ることが可能な半導体装置とそれを用いた三次元半導体
装置及びその製造方法並びにテンプレートに関するもの
である。

【０００２】

【従来の技術】従来、半導体集積回路が形成された半導
体基板を複数枚重ね合わせて三次元構造とした三次元構
造の半導体装置として、例えば特開平０４−３４０７５
８号公報に開示されている半導体装置がある。この半導
体装置は、図１８に示すように、一主面に半導体集積回
路が形成された半導体基板である半導体チップ５７、５
９が、異方導電性樹脂５８を介して一主面同士が互いに
対向するように配置され、半導体チップ５７のパッド
（電極部）６１〜６３それぞれには突起電極５１〜５３
が形成され、半導体チップ５９には前記パッド６１〜６
３それぞれに対向するようにパッド（電極部）６４〜６
６が形成され、これらパッド６４〜６６それぞれにも突
起電極５４〜５７が形成されている。

【０００３】この半導体装置は、半導体チップ５９の上
に異方導電性樹脂５８を載置し、半導体チップ５７の突
起電極５１〜５３を下側にして半導体チップ５９の突起
電極５４〜５７と対向させて位置合わせを行い、その後
熱圧着して異方導電性樹脂５８を硬化させることで、半
導体チップ５７，５９間の電気的な導通をとるようにな
っている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】ところで、上述した従
来の半導体装置では、２つの半導体チップ５７，５９を
異方導電性樹脂５８を介して対向配置した構成としたも
のであるから、２種類の半導体チップ、すなわち半導体
チップ５７と、この半導体チップ５７の回路パターンを
反転した電気的特性の同様な半導体チップ５９とが必要
になり、１種類の半導体チップのみでは対応できないと
いう問題点があった。また、２つの半導体チップを対向
配置した構成であるから、２段接続はできるものの、３
段以上の多段接続ができないという問題点があった。

【０００５】また、半導体チップの電気的な接続箇所で
ある各パッドに必ず突起電極を形成する必要があるとい
う問題点があった。さらに、三次元構造の半導体装置を
構成する際に、どちらかの半導体チップの出来高に左右
されてしまうという問題点もあった。したがって、従来
の三次元構造の半導体装置では、多段接続ができないた
めにより高集積化を図ることが難しい、管理コストが高
くなる、等のさまざまな問題点があった。

【０００６】本発明は、上記の事情に鑑みてなされたも
のであって、１種類の半導体装置のみを用いて２段ある
いは３段以上の多段接続構造の三次元半導体装置とする
ことが可能な半導体装置とそれを用いた三次元半導体装
置及びその製造方法並びにテンプレートを提供すること
を目的とする。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、本発明は次の様な半導体装置とそれを用いた三次元
半導体装置及びその製造方法並びにテンプレートを採用
した。すなわち、請求項１記載の半導体装置は、基板に
集積回路が形成され、かつ該集積回路と電気的に接続す
るパッドが形成された半導体装置において、他の半導体
装置と電気的に接続するための多段接続用電極部と、前
記パッドと接続しかつ回路パターンとなる平面電気接続
部とを備えてなることを特徴としている。

【０００８】請求項２記載の半導体装置は、請求項１記
載の半導体装置において、前記多段接続用電極部及び前
記平面電気接続部は、一体成形された異方導電性樹脂成
形体からなることを特徴としている。

【０００９】請求項３記載の半導体装置は、請求項２記
載の半導体装置において、前記異方導電性樹脂成形体に
は、前記回路パターン、前記パッドと接続するパッド接
続用突部、及び他の半導体装置と電気的に接続するため
の多段接続用突部が形成されていることを特徴としてい
る。

【００１０】請求項４記載の半導体装置は、請求項３記
載の半導体装置において、前記回路パターン、前記パッ
ド接続用突部及び前記多段接続用突部は、他の半導体装
置と電気的に接続された際に導電性を有する圧縮率の範
囲で圧縮されていることを特徴としている。

【００１１】請求項５記載の三次元半導体装置は、請求
項１ないし４のいずれか１項記載の半導体装置を複数個
重ね合わせ、これらの半導体装置を電気的に接続してな
ることを特徴としている。

【００１２】請求項６記載の三次元半導体装置は、請求
項１ないし４のいずれか１項記載の半導体装置と放熱体
を交互に重ね合わせて複数段とし、これらの半導体装置
を電気的に接続してなることを特徴としている。

【００１３】請求項７記載の三次元半導体装置は、請求
項１ないし４のいずれか１項記載の半導体装置と絶縁体
を交互に重ね合わせて複数段とし、これらの半導体装置
を電気的に接続してなることを特徴としている。

【００１４】請求項８記載の三次元半導体装置は、請求
項５、６または７記載の三次元半導体装置において、前
記半導体装置の外部接続用端子部に、ハンダ濡れ性を有
する導電体を形成し、該導電体にハンダを形成してなる
ことを特徴としている。

【００１５】請求項９記載の三次元半導体装置の製造方
法は、基板に集積回路が形成され、かつ該集積回路と電
気的に接続するパッドが形成された半導体装置と、他の
半導体装置と電気的に接続するための多段接続用電極
部、及び前記パッドと接続しかつ回路パターンとなる平
面電気接続部を有する異方導電性樹脂成形体を交互に重
ね合わせて複数段とし、これら半導体装置及び異方導電
性樹脂成形体を加熱すると共に、その積層方向に加圧
し、これらを一体化することを特徴としている。

【００１６】請求項１０記載の三次元半導体装置の製造
方法は、基板に集積回路が形成され、かつ該集積回路と
電気的に接続するパッドが形成された半導体装置と、他
の半導体装置と電気的に接続するための多段接続用電極
部、及び前記パッドと接続しかつ回路パターンとなる平
面電気接続部を有する異方導電性樹脂成形体と、放熱体
とを交互に重ね合わせて複数段とし、これら半導体装
置、異方導電性樹脂成形体及び放熱体を加熱すると共
に、その積層方向に加圧し、これらを一体化することを
特徴としている。

【００１７】請求項１１記載の三次元半導体装置の製造
方法は、基板に集積回路が形成され、かつ該集積回路と
電気的に接続するパッドが形成された半導体装置と、他
の半導体装置と電気的に接続するための多段接続用電極
部、及び前記パッドと接続しかつ回路パターンとなる平
面電気接続部を有する異方導電性樹脂成形体と、絶縁体
とを交互に重ね合わせて複数段とし、これら半導体装
置、異方導電性樹脂成形体及び絶縁体を加熱すると共
に、その積層方向に加圧し、これらを一体化することを
特徴としている。

【００１８】請求項１２記載の三次元半導体装置の製造
方法は、請求項９、１０または１１記載の三次元半導体
装置の製造方法において、前記異方導電性樹脂成形体に
は、前記回路パターン、前記パッドと接続するパッド接
続用突部、及び他の半導体装置と電気的に接続するため
の多段接続用突部が形成されていることを特徴としてい
る。

【００１９】請求項１３記載のテンプレートは、請求項
３または１２記載の異方導電性樹脂成形体を成形する際
に用いられるテンプレートであって、表面に、前記回路
パターンと相補形状の凹凸部、前記パッド接続用突部と
相補形状の凹部、及び前記多段接続用突部と相補形状の
凹部が形成されていることを特徴としている。

【００２０】請求項１４記載の三次元半導体装置の製造
方法は、請求項１３記載のテンプレートに異方導電性樹
脂を供給し、請求項１２記載の異方導電性樹脂成形体を
得ることを特徴としている。

【００２１】請求項１５記載の三次元半導体装置の製造
方法は、請求項１３記載のテンプレートを基に電鋳金型
を作製し、該電鋳金型に異方導電性樹脂を供給し、請求
項１２記載の異方導電性樹脂成形体を得ることを特徴と
している。

【００２２】請求項１６記載の三次元半導体装置は、請
求項９、１０または１１記載の三次元半導体装置の製造
方法において、前記半導体装置の外部接続用端子部に、
ハンダ濡れ性を有する導電性ペーストを塗布し、その後
硬化させて導電体とし、次いで該導電体にハンダを形成
することを特徴としている。

【００２３】

【発明の実施の形態】本発明の半導体装置とそれを用い
た三次元半導体装置及びその製造方法の各実施の形態に
ついて図面に基づき説明する。

【００２４】［第１の実施の形態］図１は本発明の第１
の実施の形態の半導体装置を示す断面図であり、異方導
電性樹脂を用いた三次元半導体装置の基本である単品の
半導体装置の構造を示した図である。この半導体装置
は、半導体デバイス（半導体装置）１の一主面に半導体
集積回路が形成され、他の主面に該半導体デバイスのパ
ッド３が形成され、この半導体デバイス１に異方導電性
樹脂により、回路パターン（図示せず）、多段接続電極
部２及び平面電気接続部４が形成されている。

【００２５】異方導電性樹脂は、一軸方向に圧縮された
際に導電性が生じるもので、例えば、熱硬化性エポキシ
樹脂に導電性の微粒子を混入したもの等が好適に用いら
れる。この半導体装置は、半導体デバイス１のパッド３
が形成された側に、異方導電性樹脂により、多段接続電
極部２及び平面電気接続部４を形成することにより製造
される。

【００２６】［第２の実施の形態］図２は本発明の第２
の実施の形態の三次元半導体装置を示す断面図であり、
第１の実施形態の半導体装置を４段積層した例である。
この三次元半導体装置を製造するには、まず、半導体デ
バイス１のパッド３が形成された側に、異方導電性樹脂
により、多段接続電極部２及び平面電気接続部４を形成
して三次元半導体装置の基本である単品の半導体装置と
する。次いで、この半導体装置を重ね合わせて４段積層
接続し、４段スタック構成の三次元半導体装置とする。
なお、５は多段接続部である。本実施の形態では、１種
類の半導体デバイス１でも多段接続することが可能な構
造であるため、接続段数の制限はない。

【００２７】［第３の実施の形態］図３は本発明の第３
の実施の形態のヒートシンク付き三次元半導体装置を示
す断面図であり、第１の実施形態の半導体装置と平板状
のヒートシンク（放熱体）６とを交互に積層して４段構
造とした例である。このヒートシンク付き三次元半導体
装置を製造するには、まず、半導体デバイス１のパッド
３が形成された側に、異方導電性樹脂により、多段接続
電極部２及び平面電気接続部４を形成して三次元半導体
装置の基本である単品の半導体装置とする。次いで、こ
の半導体装置とヒートシンク６とを交互に重ね合わせて
４段交互に積層接続し、４段スタック構成のヒートシン
ク付き三次元半導体装置とする。この製造方法によれ
ば、短時間でしかも容易に異方導電性三次元半導体装置
を得ることができる。

【００２８】［第４の実施の形態］図４は本発明の第４
の実施の形態の異方導電性樹脂成形体の製造方法を示す
断面図であり、この異方導電性樹脂成形体は本発明の三
次元半導体装置に使用するためのものである。この異方
導電性樹脂成形体を製造するには、まず、シリコンテン
プレート８を用意する。このシリコンテンプレート８に
は、図５に示すように、異方性エッチング或いは等方性
エッチング法を用いて、半導体デバイス１の配線部９、
半導体デバイスパッド接続用異方導電性樹脂バンプ１０
及び多段接続用異方導電性樹脂バンプ１１それぞれに対
応する位置に、配線部用異方導電性樹脂形成用ピット１
２、半導体デバイスパッド接続用異方導電性樹脂バンプ
形成用ピット１３及び多段接続用異方導電性樹脂バンプ
形成用ピット１４が形成されている。

【００２９】なお、ピットの大きさや深さは、異方導電
性樹脂三次元半導体装置の基本である単品の半導体装置
を形成した時に、導電性が出る理想的な圧縮比となるよ
うにリソグラフィー技術によって高精度に加工されてい
る。このシリコンテンプレート８上に異方導電性樹脂を
インジェクションモールド法等により注入し、半導体デ
バイス１の配線部９、半導体デバイスパッド接続用異方
導電性樹脂バンプ１０及び多段接続用異方導電性樹脂バ
ンプ１１と同一形状の突部を有する異方導電性樹脂成形
体７を成形する。

【００３０】ここでは、リソグラフィー技術とエッチン
グ技術により高精度に加工されたシリコンテンプレート
８を使用して、多段接続用異方導電性樹脂バンプ、半導
体デバイス１のパッドと接続するための半導体デバイス
パッド接続用異方導電性樹脂バンプ及び配線導体形成用
の異方導電性樹脂突起を形成しているため、高精度な異
方導電性樹脂成形体７を形成することができる。高精度
な異方導電性樹脂成形体７は、シリコンテンプレート８
を用いてインジェクションモールド法により短時間で一
体成形できるので低コストで容易に製造できる。

【００３１】［第５の実施の形態］図６は本発明の第５
の実施の形態の異方導電性樹脂成形体の製造方法を示す
断面図である。この異方導電性樹脂成形体の製造方法で
は、金型１５にシリコンテンプレート８をセットし、金
型１５の注入口１５ａから異方導電性樹脂１６を圧入す
る。これにより、配線部用異方導電性樹脂形成用ピット
１２、半導体デバイスパッド接続用異方導電性樹脂バン
プ形成用ピット１３及び多段接続用異方導電性樹脂バン
プ形成用ピット１４に対して相補形状とされた複数の突
部が形成された異方導電性樹脂成形体７を得ることがで
きる。なお、圧入法の代表例としてインジェクションモ
ールド法等があるが、この方法に限定されなくても良
い。

【００３２】［第６の実施の形態］図７及び図８は本発
明の第６の実施の形態の三次元半導体装置の製造方法を
示す断面図である。まず、図７に示すように、異方導電
性樹脂成形体７と半導体デバイス１を交互に積層し、ガ
イド１９構造のプレス１８を用いて加圧１７する。これ
により、図８に示すような異方導電性樹脂成形体７と半
導体デバイス１を一体成形した三次元半導体装置を得る
ことができる。

【００３３】本実施の形態では、１種類の半導体デバイ
スを多段接続した三次元半導体装置を得るために、多段
接続するための配線部用異方導電性樹脂形成用ピット１
２、半導体デバイスパッド接続用異方導電性樹脂バンプ
形成用ピット１３及び多段接続用異方導電性樹脂バンプ
形成用ピット１４に対して相補形状とされた複数の突部
が形成された異方導電性樹脂成形体７を使用する。

【００３４】この異方導電性樹脂成形体７を形成する方
法は、多段接続するための多段接続用異方導電性樹脂バ
ンプ形成用ピット１４、半導体デバイスのパッドと接続
するための半導体デバイスパッド接続用異方導電性樹脂
バンプ形成用ピット１３及び配線導体形成用の異方導電
性樹脂突起形成用ピット１２が形成されているシリコン
テンプレート８を用いてインジェクションモールド法に
より一体成形する。従って高精度な異方導電性樹脂成形
体を短時間で作製することができる。この高精度な異方
導電性樹脂成形体７と半導体デバイスのパッドを位置合
わせし、交互に所望の段数積層して一括熱圧着すること
により、短時間でしかも容易に異方導電性三次元半導体
装置を得ることができる。

【００３５】また、異方導電性樹脂成形体にバンプ及び
突起を形成しているため、半導体デバイス側に突起を形
成する必要がない。従って、高集積で管理コストの低
い、低コストの異方導電性三次元半導体装置が実現出来
る。

【００３６】［第７の実施の形態］図９は本発明の第７
の実施の形態の三次元半導体装置の製造方法を示す断面
図である。まず、半導体デバイス１と異方導電性樹脂成
形体７と板状の絶縁物（またはヒートシンク）２０を交
互に積層し、ガイド１９構造のプレス１８を用いて加圧
１７する。これにより、絶縁特性（または放熱特性）を
向上させた一体成形の三次元半導体装置を得ることがで
きる。

【００３７】［第８の実施の形態］図１０〜図１４は本
発明の第８の実施の形態の異方導電性樹脂成形体の製造
方法を示す断面図であり、異方導電性樹脂成形体を製造
するために使用するインジェクションモールド法等の電
鋳メッキ金型の製造プロセスを説明する図である。ま
ず、図１０に示すように、上面に配線部用異方導電性樹
脂形成用ピット１２、半導体デバイスパッド接続用異方
導電性樹脂バンプ形成用ピット１３及び多段接続用異方
導電性樹脂バンプ形成用ピット１４が形成されたシリコ
ンテンプレート８に電鋳メッキ２１を行い、図１１に示
すような配線部用異方導電性樹脂形成用ピット１２、半
導体デバイスパッド接続用異方導電性樹脂バンプ形成用
ピット１３及び多段接続用異方導電性樹脂バンプ形成用
ピット１４に対応する位置に相補形状の突部が形成され
た電鋳メッキ金型２２を製造する。

【００３８】次いで、図１２に示すように、この電鋳メ
ッキ金型２２に電鋳メッキ２３を行い、図１３に示すよ
うな配線部用異方導電性樹脂形成用ピット１２、半導体
デバイスパッド接続用異方導電性樹脂バンプ形成用ピッ
ト１３及び多段接続用異方導電性樹脂バンプ形成用ピッ
ト１４が形成された電鋳メッキ金型２４を製造する。こ
のような製造プロセスを実施することにより、原型であ
るシリコンテンプレート８と同形状の耐久性のある電鋳
メッキ製である電鋳メッキ金型２４を製造することがで
きる。

【００３９】その後、この電鋳メッキ金型２２上にイン
ジェクションモールド法等により異方導電性樹脂を注入
し、図１４に示すような配線部用異方導電性樹脂形成用
ピット１２、半導体デバイスパッド接続用異方導電性樹
脂バンプ形成用ピット１３及び多段接続用異方導電性樹
脂バンプ形成用ピット１４に対応する位置に相補形状の
突部が形成された異方導電性樹脂成形体７を製造する。
この電鋳メッキ金型２４は、シリコンテンプレート８と
同形状の耐久性のある電鋳メッキ製であるため、非常に
高精度な異方導電性樹脂成形体７を得ることができる。

【００４０】［第９の実施の形態］図１５は本発明の第
９の実施の形態のヒートシンクを示す平面図であり、こ
のヒートシンク６は、半導体デバイス１を複数枚重ね合
わせて多段接続する際、放熱特性改善のために半導体デ
バイス１間に挿入するものである。このヒートシンク６
は、板状のヒートシンク本体の両側部各に多段接続する
ための多段接続用導電性樹脂バンプ１１が通るヒートシ
ンク多段接続用異方導電性樹脂バンプ接続穴２５が形成
されている。このヒートシンク６の材質は、高放熱性の
無機材料或いは有機材料等の放熱性の高い材質であれば
よい。

【００４１】［第１０の実施の形態］図１６は本発明の
第１０の実施の形態の絶縁シートを示す平面図であり、
この絶縁シート１７は、半導体デバイス１を複数枚重ね
合わせて多段接続する際、絶縁特性改善のために半導体
デバイス１間に挿入するものである。この絶縁シート１
７は、シート本体の両側部各に多段接続するための多段
接続用導電性樹脂バンプ１１が通る絶縁体多段接続用異
方導電性樹脂バンプ接続穴２６が形成されている。この
絶縁シート１７の材質は、高絶縁性の無機材料或いは有
機材料等の絶縁性の高い材質であればよい。

【００４２】［第１１の実施の形態］図１７は本発明の
第１１の実施の形態の三次元半導体装置を示す断面図で
あり、本発明の異方導電性三次元半導体装置をマザーボ
ード、ＰＷＢ等に実装する際、実装性向上のために、異
方導電性三次元半導体装置の実装面側にハンダ濡れ性の
良好なハンダ形成用導電性ペースト２７を形成し、この
導電性ペースト２７上に更にハンダ２８を形成した構造
である。この三次元半導体装置では、異方導電性三次元
半導体装置の多段接続電極部２の箇所に、ハンダ濡れ性
の良好なハンダ形成用導電性ペースト２７をディスペン
ス法、印刷法等により形成し、その後、乾燥、硬化させ
る。次いで、この導電性ペースト２７上にハンダ２８を
ディスペンス法、印刷法等により形成し、リフロー、加
熱等を行い形成する。

【００４３】以上、本発明の半導体装置とそれを用いた
三次元半導体装置及びその製造方法の各実施の形態につ
いて図面に基づき説明してきたが、具体的な構成は本実
施の形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸
脱しない範囲で設計の変更等が可能である。

【００４４】

【発明の効果】以上説明した様に、本発明の半導体装置
によれば、他の半導体装置と電気的に接続するための多
段接続用電極部と、前記パッドと接続しかつ回路パター
ンとなる平面電気接続部とを備えたので、この半導体装
置一種類のみを用いて所望の段数接続した三次元半導体
装置を得ることができる。また、多段接続用電極部及び
平面電気接続部を、一体成形した異方導電性樹脂成形体
とすれば、簡単な構成の装置を用いて三次元半導体装置
を容易に得ることができる。

【００４５】この異方導電性樹脂成形体に、前記回路パ
ターン、前記パッドと接続するパッド接続用突部、及び
他の半導体装置と電気的に接続するための多段接続用突
部を形成すれば、半導体装置側にバンプを形成する必要
が無くなり、通常の半導体装置をそのまま使用すること
ができる。その結果、バンプ形成コストが不要になり、
工程を短縮することが出来る。また、この異方導電性樹
脂成形体に回路パターン、すなわち配線導体形成用の異
方導電性樹脂突起を形成すれば、配線系のキャリアある
いは回路基板が不要になる。

【００４６】本発明の三次元半導体装置によれば、他の
半導体装置と電気的に接続するための多段接続用電極部
と、前記パッドと接続しかつ回路パターンとなる平面電
気接続部とを備えた半導体装置を複数個重ね合わせ、こ
れらの半導体装置を電気的に接続したので、この半導体
装置一種類のみを用いて所望の段数接続することができ
る。また、半導体装置が一種類ですむため、開発、製造
に要するコストの低減及び管理コストの低減、日程短縮
等の効果がある。

【００４７】本発明の三次元半導体装置の製造方法によ
れば、基板に集積回路が形成され、かつ該集積回路と電
気的に接続するパッドが形成された半導体装置と、他の
半導体装置と電気的に接続するための多段接続用電極
部、及び前記パッドと接続しかつ回路パターンとなる平
面電気接続部を有する異方導電性樹脂成形体を交互に重
ね合わせて複数段とし、これら半導体装置及び異方導電
性樹脂成形体を加熱すると共に、その積層方向に加圧
し、これらを一体化するので、短時間でしかも容易に異
方導電性三次元半導体装置を得ることができる。

【００４８】また、前記半導体装置と、前記異方導電性
樹脂成形体と、放熱体とを交互に重ね合わせて複数段と
すれば、放熱特性を向上させた一体成形の三次元半導体
装置を得ることができる。また、前記半導体装置と、前
記異方導電性樹脂成形体と、絶縁体とを交互に重ね合わ
せて複数段とすれば、絶縁特性を向上させた一体成形の
三次元半導体装置を得ることができる。

【００４９】また、前記異方導電性樹脂成形体に、前記
回路パターン、前記パッドと接続するパッド接続用突
部、及び他の半導体装置と電気的に接続するための多段
接続用突部を形成した構成とすれば、半導体装置側に突
起を形成する必要がなく、したがって、高集積化を図る
ことができ、しかも管理コストが低い異方導電性三次元
半導体装置を実現することができる。

【００５０】本発明のテンプレートによれば、表面に、
前記回路パターンと相補形状の凹凸部、前記パッド接続
用突部と相補形状の凹部、及び前記多段接続用突部と相
補形状の凹部を形成したので、インジェクションモール
ド法等により異方導電性樹脂成形体を短時間で一体成形
することができ、しかも低コストで容易に製造すること
ができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明の第１の実施の形態の半導体装置を示
す断面図である。

【図２】 本発明の第２の実施の形態の三次元半導体装
置を示す断面図である。

【図３】 本発明の第３の実施の形態のヒートシンク付
き三次元半導体装置を示す断面図である。

【図４】 本発明の第４の実施の形態の異方導電性樹脂
成形体の製造方法を示す断面図である。

【図５】 本発明の第４の実施の形態のシリコンテンプ
レートを示す断面図である。

【図６】 本発明の第５の実施の形態の異方導電性樹脂
成形体の製造方法を示す断面図である。

【図７】 本発明の第６の実施の形態の三次元半導体装
置の製造方法を示す断面図である。

【図８】 本発明の第６の実施の形態の三次元半導体装
置の製造方法を示す断面図である。

【図９】 本発明の第７の実施の形態の三次元半導体装
置の製造方法を示す断面図である。

【図１０】 本発明の第８の実施の形態の異方導電性樹
脂成形体の製造方法を示す断面図である。

【図１１】 本発明の第８の実施の形態の異方導電性樹
脂成形体の製造方法を示す断面図である。

【図１２】 本発明の第８の実施の形態の異方導電性樹
脂成形体の製造方法を示す断面図である。

【図１３】 本発明の第８の実施の形態の異方導電性樹
脂成形体の製造方法を示す断面図である。

【図１４】 本発明の第８の実施の形態の異方導電性樹
脂成形体の製造方法を示す断面図である。

【図１５】 本発明の第９の実施の形態のヒートシンク
を示す平面図である。

【図１６】 本発明の第１０の実施の形態の絶縁シート
を示す平面図である。

【図１７】 本発明の第１１の実施の形態の三次元半導
体装置を示す断面図である。

【図１８】 従来の三次元半導体装置を示す断面図であ
る。

【符号の説明】

１ 半導体デバイス ２ 多段接続用電極部 ３ パッド ４ 平面電気接続部 ５ 多段接続部 ６ ヒートシンク ７ 異方導電性樹脂成形体 ８ シリコンテンプレート ９ 配線部 １０ 半導体デバイスパッド接続用異方導電性樹脂バン
プ １１ 多段接続用異方導電性樹脂バンプ １２ 配線部形成用ピツト １３ 半導体デバイスパッド接続用異方導電性樹脂バン
プ形成用ピット １４ 多段接続用異方導電性樹脂バンプ形成用ピット １５ 電鋳金型 １６ 圧入 １７ 加圧 １８ プレス １９ ガイド ２０ 板状の絶縁物（またはヒートシンク） ２１ 電鋳メッキ ２２ 電鋳メッキ金型 ２３ 電鋳メッキ ２４ 電鋳メッキ金型 ２５ ヒートシンク多段接続用異方導電性樹脂バンプ接
続穴 ２６ 絶縁体多段接続用異方導電性樹脂バンプ接続穴 ２７ ハンダ形成用導電性ペースト ２８ ハンダ ５１〜５６ 突起電極 ５７、５９ 半導体チップ ５８ 異方導電性樹脂 ６１〜６６ パッド

Claims (16)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 基板に集積回路が形成され、かつ該集積
   回路と電気的に接続するパッドが形成された半導体装置
   において、 他の半導体装置と電気的に接続するための多段接続用電
   極部と、前記パッドと接続しかつ回路パターンとなる平
   面電気接続部とを備えてなることを特徴とする半導体装
   置。
2. 【請求項２】 前記多段接続用電極部及び前記平面電気
   接続部は、一体成形された異方導電性樹脂成形体からな
   ることを特徴とする請求項１記載の半導体装置。
3. 【請求項３】 前記異方導電性樹脂成形体には、前記回
   路パターン、前記パッドと接続するパッド接続用突部、
   及び他の半導体装置と電気的に接続するための多段接続
   用突部が形成されていることを特徴とする請求項２記載
   の半導体装置。
4. 【請求項４】 前記回路パターン、前記パッド接続用突
   部及び前記多段接続用突部は、他の半導体装置と電気的
   に接続された際に導電性を有する圧縮率の範囲で圧縮さ
   れていることを特徴とする請求項３記載の半導体装置。
5. 【請求項５】 請求項１ないし４のいずれか１項記載の
   半導体装置を複数個重ね合わせ、これらの半導体装置を
   電気的に接続してなることを特徴とする三次元半導体装
   置。
6. 【請求項６】 請求項１ないし４のいずれか１項記載の
   半導体装置と放熱体を交互に重ね合わせて複数段とし、
   これらの半導体装置を電気的に接続してなることを特徴
   とする三次元半導体装置。
7. 【請求項７】 請求項１ないし４のいずれか１項記載の
   半導体装置と絶縁体を交互に重ね合わせて複数段とし、
   これらの半導体装置を電気的に接続してなることを特徴
   とする三次元半導体装置。
8. 【請求項８】 前記半導体装置の外部接続用端子部に、
   ハンダ濡れ性を有する導電体を形成し、該導電体にハン
   ダを形成してなることを特徴とする請求項５、６または
   ７記載の三次元半導体装置。
9. 【請求項９】 基板に集積回路が形成され、かつ該集積
   回路と電気的に接続するパッドが形成された半導体装置
   と、 他の半導体装置と電気的に接続するための多段接続用電
   極部、及び前記パッドと接続しかつ回路パターンとなる
   平面電気接続部を有する異方導電性樹脂成形体を交互に
   重ね合わせて複数段とし、 これら半導体装置及び異方導電性樹脂成形体を加熱する
   と共に、その積層方向に加圧し、これらを一体化するこ
   とを特徴とする三次元半導体装置の製造方法。
10. 【請求項１０】 基板に集積回路が形成され、かつ該集
    積回路と電気的に接続するパッドが形成された半導体装
    置と、 他の半導体装置と電気的に接続するための多段接続用電
    極部、及び前記パッドと接続しかつ回路パターンとなる
    平面電気接続部を有する異方導電性樹脂成形体と、放熱
    体とを交互に重ね合わせて複数段とし、 これら半導体装置、異方導電性樹脂成形体及び放熱体を
    加熱すると共に、その積層方向に加圧し、これらを一体
    化することを特徴とする三次元半導体装置の製造方法。
11. 【請求項１１】 基板に集積回路が形成され、かつ該集
    積回路と電気的に接続するパッドが形成された半導体装
    置と、 他の半導体装置と電気的に接続するための多段接続用電
    極部、及び前記パッドと接続しかつ回路パターンとなる
    平面電気接続部を有する異方導電性樹脂成形体と、絶縁
    体とを交互に重ね合わせて複数段とし、 これら半導体装置、異方導電性樹脂成形体及び絶縁体を
    加熱すると共に、その積層方向に加圧し、これらを一体
    化することを特徴とする三次元半導体装置の製造方法。
12. 【請求項１２】 前記異方導電性樹脂成形体には、前記
    回路パターン、前記パッドと接続するパッド接続用突
    部、及び他の半導体装置と電気的に接続するための多段
    接続用突部が形成されていることを特徴とする請求項
    ９、１０または１１記載の三次元半導体装置の製造方
    法。
13. 【請求項１３】 請求項３または１２記載の異方導電性
    樹脂成形体を成形する際に用いられるテンプレートであ
    って、 表面に、前記回路パターンと相補形状の凹凸部、前記パ
    ッド接続用突部と相補形状の凹部、及び前記多段接続用
    突部と相補形状の凹部が形成されていることを特徴とす
    るテンプレート。
14. 【請求項１４】 請求項１３記載のテンプレートに異方
    導電性樹脂を供給し、請求項１２記載の異方導電性樹脂
    成形体を得ることを特徴とする三次元半導体装置の製造
    方法。
15. 【請求項１５】 請求項１３記載のテンプレートを基に
    電鋳金型を作製し、該電鋳金型に異方導電性樹脂を供給
    し、請求項１２記載の異方導電性樹脂成形体を得ること
    を特徴とする三次元半導体装置の製造方法。
16. 【請求項１６】 前記半導体装置の外部接続用端子部
    に、ハンダ濡れ性を有する導電性ペーストを塗布し、そ
    の後硬化させて導電体とし、次いで該導電体にハンダを
    形成することを特徴とする請求項９、１０または１１記
    載の三次元半導体装置の製造方法。