JP2001291818A - Semiconductor device and its manufacturing method - Google Patents

Semiconductor device and its manufacturing method

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JP2001291818A
JP2001291818A JP2000106034A JP2000106034A JP2001291818A JP 2001291818 A JP2001291818 A JP 2001291818A JP 2000106034 A JP2000106034 A JP 2000106034A JP 2000106034 A JP2000106034 A JP 2000106034A JP 2001291818 A JP2001291818 A JP 2001291818A
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electrode
semiconductor
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laminate
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Hiroaki Fujimoto
博昭 藤本
Toru Nomura
徹 野村
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Matsushita Electric Industrial Co Ltd
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To solve the problem that coping with a multifunctional semiconductor device, coping with a future diversified semiconductor component, reducing the number of components in a mounting device, and coping with miniaturization and weight reduction of an electronic apparatus which are caused by reducing the number of components are impossible, in the case of one-chip structure. SOLUTION: This semiconductor device is provided with a second semiconductor element 10 connected with a first semiconductor element 8 via bump electrodes 9, and a fourth semiconductor element 13 connected with a third semiconductor element 11 via bump electrodes 12. The bottom surface of the first element 8 and the bottom surface of the third element 11 are bonded to each other by using an adhesive member 14, form a lamination structure, and are mounted on an insulating substrate 15 and connected electrically with each other by using metal thin wires 17. The upper part of the substrate 15 is sealed with epoxy based insulating sealing resin 18. By this structure, multifunction due to multichip structure is realized, and a high density packaging type semiconductor device can be realized.

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、複数の半導体素子
を1パッケージ内に有した多機能の半導体装置およびそ
の製造方法に関するものであり、特に3チップ以上の多
機能積層型の半導体装置およびその製造方法に関するも
のである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a multifunctional semiconductor device having a plurality of semiconductor elements in a single package and a method of manufacturing the same, and more particularly to a multifunctional stacked semiconductor device having three or more chips and a multifunctional semiconductor device. It relates to a manufacturing method.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来の半導体装置としては、半導体素子
としてマイコンチップを用いて、支持体である半導体用
キャリア上面にフリップチップ実装により接合し、間隙
を封止樹脂で充填封止することにより高密度化した半導
体装置を実現していた。
2. Description of the Related Art A conventional semiconductor device uses a microcomputer chip as a semiconductor element, is bonded to the upper surface of a semiconductor carrier as a support by flip-chip mounting, and is filled with a sealing resin to seal a gap. A semiconductor device with a higher density has been realized.

【0003】以下、図面を参照して従来の半導体装置の
構造を説明する。図25は、従来の半導体装置を示す断
面図である。
Hereinafter, the structure of a conventional semiconductor device will be described with reference to the drawings. FIG. 25 is a sectional view showing a conventional semiconductor device.

【0004】図25に示すように、表面の電極パッド
(図示せず)に突起電極としてバンプ1の形成された半
導体素子(マイコンチップなど)2が、その主面側を下
にして、支持体であるセラミックを絶縁基体とした多層
回路基板よりなる半導体用キャリア3に接合されてい
る。また半導体素子2上に形成されたバンプ1と半導体
用キャリア3上の複数の電極4とが半田あるいは、導電
性接着剤5により接合されている。そして、接合された
半導体素子2と半導体用キャリア3との隙間には絶縁性
のエポキシ系の封止樹脂6が充填被覆されている。
[0005] As shown in FIG. 25, a semiconductor element (microcomputer chip or the like) 2 having bumps 1 formed on electrode pads (not shown) on the surface as projecting electrodes is placed on a support body with its main surface side down. Is bonded to a semiconductor carrier 3 formed of a multilayer circuit board using ceramic as an insulating base. The bumps 1 formed on the semiconductor element 2 and the plurality of electrodes 4 on the semiconductor carrier 3 are joined by solder or a conductive adhesive 5. The gap between the bonded semiconductor element 2 and the semiconductor carrier 3 is filled and covered with an insulating epoxy-based sealing resin 6.

【0005】なお、半導体用キャリア3は、その裏面に
外部端子7を有し、電極4と外部端子7とは半導体用キ
ャリア3内に形成されたビア(図示せず)により内部接
続された多層配線基板である。
The semiconductor carrier 3 has external terminals 7 on its back surface, and the electrodes 4 and the external terminals 7 are internally connected to each other by vias (not shown) formed in the semiconductor carrier 3. It is a wiring board.

【0006】[0006]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら前記従来
の半導体装置の構造では、1チップ構造であり、近年要
望される多機能の半導体装置に対応できないものであ
る。すなわち、1パッケージ1チップの構造であるた
め、1つの機能しか果たせず、今後の多様化する半導体
装置部品への対応、搭載装置での部品点数の低減とそれ
による電子機器の小型化、軽量化に対応できないという
課題があった。
However, the structure of the conventional semiconductor device has a one-chip structure, and cannot cope with a multifunctional semiconductor device demanded in recent years. In other words, since it has a one-package-one-chip structure, it can fulfill only one function, and it can respond to diversifying semiconductor device components in the future, reduce the number of components in mounting devices, and thereby reduce the size and weight of electronic devices. There was a problem that it could not cope with.

【0007】本発明は、前記従来の課題を解決するもの
で、複数の機能を1パッケージで実現するために、複数
の半導体素子が三次元で実装され、高密度実装化された
半導体装置およびその製造方法を提供することを目的と
する。
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention solves the above-mentioned conventional problems. In order to realize a plurality of functions in one package, a plurality of semiconductor elements are three-dimensionally mounted, and a high-density semiconductor device and the semiconductor device are provided. It is intended to provide a manufacturing method.

【0008】[0008]

【課題を解決するための手段】前記課題を解決するため
に本発明の半導体装置は、少なくとも、第1の半導体素
子と、第3の半導体素子と、前記第3の半導体素子の主
面上であって前記第3の半導体素子と電極を介してその
主面が接続された第4の半導体素子とを有し、前記第1
の半導体素子の底面と前記第3の半導体素子の底面とが
接着されて積層構造を形成するとともに、前記第1の半
導体素子の主面と絶縁性基板とがバンプ電極を介して接
続され、前記第3の半導体素子の主面と前記絶縁性基板
の上面とが金属細線で電気的に接続された半導体装置で
ある。
In order to solve the above-mentioned problems, a semiconductor device according to the present invention comprises at least a first semiconductor element, a third semiconductor element, and a main surface of the third semiconductor element. And a fourth semiconductor element whose main surface is connected to the third semiconductor element via an electrode.
The bottom surface of the semiconductor element and the bottom surface of the third semiconductor element are bonded to form a laminated structure, and the main surface of the first semiconductor element and an insulating substrate are connected via a bump electrode, A semiconductor device in which a main surface of a third semiconductor element and an upper surface of the insulating substrate are electrically connected by a thin metal wire.

【0009】また本発明の半導体装置は、少なくとも、
第1の半導体素子と、前記第1の半導体素子の主面上で
あって前記第1の半導体素子と電極を介してその主面が
接続された第2の半導体素子と、第3の半導体素子と、
前記第3の半導体素子の主面上であって前記第3の半導
体素子と電極を介してその主面が接続された第4の半導
体素子とを有し、前記第1の半導体素子の底面と前記第
3の半導体素子の底面とが接着されて積層構造を形成す
るとともに、前記第1の半導体素子の主面と絶縁性基板
とがバンプ電極を介して接続され、前記第3の半導体素
子の主面と前記絶縁性基板の上面とが金属細線で電気的
に接続された半導体装置である。
Further, the semiconductor device of the present invention has at least
A first semiconductor element, a second semiconductor element on a main surface of the first semiconductor element, the main surface of which is connected to the first semiconductor element via an electrode; and a third semiconductor element. When,
A fourth semiconductor element on a main surface of the third semiconductor element, the main surface of which is connected to the third semiconductor element via an electrode; and a bottom surface of the first semiconductor element. The bottom surface of the third semiconductor element is adhered to form a laminated structure, and the main surface of the first semiconductor element and the insulating substrate are connected via a bump electrode. A semiconductor device in which a main surface and an upper surface of the insulating substrate are electrically connected by a thin metal wire.

【0010】また本発明の半導体装置は、少なくとも、
第1の半導体素子と、前記第1の半導体素子の主面上で
あって前記第1の半導体素子とバンプ電極を介してその
主面が接続された第2の半導体素子と、第3の半導体素
子と、前記第3の半導体素子の主面上であって前記第3
の半導体素子とバンプ電極を介してその主面が接続され
た第4の半導体素子とを有し、前記第1の半導体素子の
底面と前記第3の半導体素子の底面とが接着されて積層
構造を形成するとともに、前記第1の半導体素子の主面
と絶縁性基板とがバンプ電極を介して接続され、前記第
3の半導体素子の主面と前記絶縁性基板の上面とが金属
細線で電気的に接続されている半導体装置である。
[0010] The semiconductor device of the present invention comprises at least
A first semiconductor element, a second semiconductor element on a main surface of the first semiconductor element, the main surface of which is connected to the first semiconductor element via a bump electrode, and a third semiconductor element. An element and the third semiconductor element on a main surface of the third semiconductor element.
And a fourth semiconductor element whose main surface is connected via a bump electrode, wherein the bottom surface of the first semiconductor element and the bottom surface of the third semiconductor element are bonded to each other to form a laminated structure. And the main surface of the first semiconductor element and the insulating substrate are connected via a bump electrode, and the main surface of the third semiconductor element and the upper surface of the insulating substrate are electrically connected by a thin metal wire. Semiconductor device.

【0011】具体的には、絶縁性基板の上面が封止樹脂
で封止された半導体装置である。
Specifically, it is a semiconductor device in which the upper surface of an insulating substrate is sealed with a sealing resin.

【0012】また本発明の半導体装置は、少なくとも、
第1の半導体素子と、前記第1の半導体素子の主面上で
あって前記第1の半導体素子と樹脂を介してバンプ電極
でその主面が接続された第2の半導体素子と、第3の半
導体素子と、前記第3の半導体素子の主面上であって前
記第3の半導体素子と樹脂を介してバンプ電極でその主
面が接続された第4の半導体素子とを有し、前記第1の
半導体素子の底面と前記第3の半導体素子の底面とが接
着されて積層構造を形成するとともに、前記第1の半導
体素子の主面と絶縁性基板とがバンプ電極を介して接続
され、前記第3の半導体素子の主面と前記絶縁性基板の
上面とが金属細線で電気的に接続され、前記絶縁性基板
の上面が封止樹脂で封止された半導体装置である。
Further, the semiconductor device of the present invention has at least
A first semiconductor element, a second semiconductor element on the main surface of the first semiconductor element, the main surface of which is connected to the first semiconductor element by a bump electrode via a resin via a resin; And a fourth semiconductor element on a main surface of the third semiconductor element, the main surface of which is connected to the third semiconductor element by a bump electrode via a resin. The bottom surface of the first semiconductor element and the bottom surface of the third semiconductor element are bonded to form a laminated structure, and the main surface of the first semiconductor element and the insulating substrate are connected via a bump electrode. A semiconductor device in which a main surface of the third semiconductor element and an upper surface of the insulating substrate are electrically connected to each other by a thin metal wire, and an upper surface of the insulating substrate is sealed with a sealing resin.

【0013】具体的には、絶縁性基板の上面は凹部を有
し、第2の半導体素子が前記凹部に収納される構造を有
した半導体装置である。
Specifically, the semiconductor device has a structure in which the upper surface of the insulating substrate has a concave portion, and the second semiconductor element is housed in the concave portion.

【0014】また、第1の半導体素子の主面と絶縁性基
板とを接続したバンプ電極の高さは、前記第1の半導体
素子上にバンプ電極で接続された第2の半導体素子の上
面の高さよりも高い半導体装置である。
The height of the bump electrode connecting the main surface of the first semiconductor element and the insulating substrate is equal to the height of the upper surface of the second semiconductor element connected to the first semiconductor element by the bump electrode. The semiconductor device is higher than the height.

【0015】また、絶縁性基板は、回路構成された半導
体用キャリアであって、その上面に複数の電極と配線パ
ターンを有するとともに、前記電極と電気的に接続され
た外部電極をその底面に有している半導体装置である。
The insulative substrate is a semiconductor carrier having a circuit configuration. The insulative substrate has a plurality of electrodes and a wiring pattern on an upper surface thereof, and has an outer electrode electrically connected to the electrodes on a lower surface thereof. Semiconductor device.

【0016】また、第1の半導体素子と第2の半導体素
子を接続する電極および第3の半導体素子と第4の半導
体素子を接続する電極の大きさは、第1の半導体素子お
よび第3の半導体素子を絶縁性基板と接続する電極の大
きさより小さい半導体装置である。
The size of the electrode connecting the first semiconductor element and the second semiconductor element and the size of the electrode connecting the third semiconductor element and the fourth semiconductor element are the same as those of the first semiconductor element and the third semiconductor element. The semiconductor device is smaller than a size of an electrode for connecting the semiconductor element to the insulating substrate.

【0017】また、第1の半導体素子と第2の半導体素
子が接続された電極間および第3の半導体素子と第4の
半導体素子が接続された電極間で伝送される信号の一部
は、第1の半導体素子の電極と絶縁性基板の電極間およ
び第3の半導体素子の電極と絶縁性基板の電極間で伝送
される信号より高速である半導体装置である。
Some of the signals transmitted between the electrodes where the first and second semiconductor elements are connected and between the electrodes where the third and fourth semiconductor elements are connected are: A semiconductor device having a higher speed than a signal transmitted between an electrode of a first semiconductor element and an electrode of an insulating substrate and between an electrode of a third semiconductor element and an electrode of an insulating substrate.

【0018】本発明の半導体装置の製造方法は、第1の
半導体素子の上面の電極にバンプ電極を形成する工程
と、第3の半導体素子の上面の電極に対して、第4の半
導体素子の上面の電極にバンプを介して電極を接続し、
積層体を形成する工程と、絶縁性基板の電極に対して、
前記第1の半導体素子の上面のバンプ電極を接続し、絶
縁性基板に前記第1の半導体素子を実装する工程と、前
記第1の半導体素子の底面に対して、前記積層体を接着
する工程と、前記積層体を構成している第3の半導体素
子と前記絶縁性基板とを金属細線で電気的に接続する工
程と、前記第1の半導体素子、積層体が実装された絶縁
性基板の上面を封止樹脂でそれらを被覆するように封止
する工程とよりなる半導体装置の製造方法である。
According to the method of manufacturing a semiconductor device of the present invention, a step of forming a bump electrode on an electrode on an upper surface of a first semiconductor element and a step of forming a bump electrode on an electrode on an upper surface of a third semiconductor element are performed. Connect the electrodes to the electrodes on the upper surface via bumps,
For the step of forming a laminate, and for the electrode of the insulating substrate,
Connecting the bump electrodes on the top surface of the first semiconductor element and mounting the first semiconductor element on an insulating substrate; and bonding the laminate to the bottom surface of the first semiconductor element. Electrically connecting a third semiconductor element forming the laminate and the insulating substrate with a thin metal wire; and forming the first semiconductor element and the insulating substrate on which the laminate is mounted. And a step of sealing the upper surface so as to cover them with a sealing resin.

【0019】また本発明の半導体装置の製造方法は、第
1の半導体素子の上面の電極に対して、第2の半導体素
子の上面の電極にバンプを介して接続するとともに、前
記第1の半導体素子の上面の電極に別のバンプ電極を形
成して第1の積層体を形成する第1工程と、第3の半導
体素子の上面の電極に対して、第4の半導体素子の上面
の電極にバンプを介して電極を接続し、第2の積層体を
形成する第2工程と、絶縁性基板の電極に対して、前記
第1の積層体を構成している第1の半導体素子の上面の
バンプ電極を接続し、絶縁性基板に第1の積層体を実装
する第3工程と、前記第1の積層体を構成している第1
の半導体素子の底面に対して、前記形成した第2の積層
体を接着する第4工程と、前記第2の積層体を構成して
いる第3の半導体素子と前記絶縁性基板とを金属細線で
電気的に接続する第5工程と、前記第1の積層体、第2
の積層体が実装された絶縁性基板の上面を封止樹脂でそ
れらを被覆するように封止する第6工程とよりなる半導
体装置の製造方法である。
In the method of manufacturing a semiconductor device according to the present invention, the electrode on the upper surface of the first semiconductor element is connected to the electrode on the upper surface of the second semiconductor element via a bump, and A first step of forming a first laminate by forming another bump electrode on an electrode on the upper surface of the element; and a step of forming an electrode on the upper surface of the fourth semiconductor element with respect to the electrode on the upper surface of the third semiconductor element. A second step of connecting electrodes via bumps to form a second stacked body, and a step of forming an upper surface of the first semiconductor element forming the first stacked body with respect to the electrodes of the insulating substrate. A third step of connecting bump electrodes and mounting the first laminate on the insulating substrate; and a first step of forming the first laminate.
A fourth step of bonding the formed second stacked body to the bottom surface of the semiconductor element, and connecting the third semiconductor element forming the second stacked body and the insulating substrate to a thin metal wire. A fifth step of electrically connecting the first laminate and the second
And sealing the upper surface of the insulating substrate on which the laminated body is mounted with a sealing resin so as to cover them.

【0020】また本発明の半導体装置の製造方法は、第
1の半導体素子が複数個形成された半導体基板の各第1
の半導体素子の上面の電極に対して、第2の半導体素子
の上面の電極にバンプを介して電極を接続するととも
に、前記第1の半導体素子の上面の電極に別のバンプ電
極を形成して複数の第1の積層体を形成する第1工程
と、基板状態の前記複数の第1の積層体を分割して個々
の第1の積層体を形成する第1補足工程と、第3の半導
体素子が複数個形成された半導体基板の各第3の半導体
素子の上面の電極に対して、第4の半導体素子の上面の
電極にバンプを介して電極を接続し、第2の積層体を形
成する第2工程と、基板状態の前記複数の第2の積層体
を分割して個々の第2の積層体を形成する第2補足工程
と、絶縁性基板の電極に対して、前記第1の積層体を構
成している第1の半導体素子の上面のバンプ電極を接続
し、絶縁性基板に第1の積層体を実装する第3工程と、
前記第1の積層体を構成している第1の半導体素子の底
面に対して、前記形成した第2の積層体を接着する第4
工程と、前記第2の積層体を構成している第3の半導体
素子と前記絶縁性基板とを金属細線で電気的に接続する
第5工程と、前記第1の積層体、第2の積層体が実装さ
れた絶縁性基板の上面を封止樹脂でそれらを被覆するよ
うに封止する第6工程とよりなる半導体装置の製造方法
である。
Further, in the method of manufacturing a semiconductor device according to the present invention, each of the first semiconductor elements on which a plurality of first semiconductor elements are formed is formed.
An electrode on the upper surface of the semiconductor element is connected to an electrode on the upper surface of the second semiconductor element via a bump, and another bump electrode is formed on the electrode on the upper surface of the first semiconductor element. A first step of forming a plurality of first laminates, a first supplementary step of dividing the plurality of first laminates in a substrate state to form individual first laminates, and a third semiconductor An electrode is connected to an electrode on the upper surface of the fourth semiconductor element via a bump to an electrode on the upper surface of each third semiconductor element of the semiconductor substrate on which a plurality of elements are formed, forming a second laminate. A second step of dividing the plurality of second laminates in a substrate state to form individual second laminates; The bump electrodes on the upper surface of the first semiconductor element forming the laminate are connected to each other, and the first semiconductor element is connected to the insulating substrate. A third step of mounting the laminate,
A fourth bonding step of bonding the formed second stacked body to the bottom surface of the first semiconductor element forming the first stacked body;
A step, a fifth step of electrically connecting a third semiconductor element constituting the second laminate to the insulating substrate with a thin metal wire, the first laminate, and a second laminate A sixth step of sealing the upper surface of the insulating substrate on which the body is mounted with a sealing resin so as to cover them with a sealing resin.

【0021】また本発明の半導体装置の製造方法は、第
1の半導体素子の上面の電極に対して、第2の半導体素
子の上面の電極にバンプを介して電極を接続するととも
に、前記第1の半導体素子の上面の電極に別のバンプ電
極を形成して第1の積層体を形成する第1工程と、第3
の半導体素子の上面の電極に対して、第4の半導体素子
の上面の電極にバンプを介して電極を接続し、第2の積
層体を形成する第2工程と、前記第1の積層体の第1の
半導体素子の底面と、前記第2の積層体の第3の半導体
素子の底面とを接着して第1の積層体と第2の積層体と
の構成体を形成する第3工程と、絶縁性基板の電極に対
して、前記第1の積層体を構成している第1の半導体素
子の上面のバンプ電極を接続し、絶縁性基板に第1の積
層体と第2の積層体との構成体を実装する第4工程と、
前記第2の積層体の第3の半導体素子と前記絶縁性基板
とを金属細線で電気的に接続する第5工程と、前記第1
の積層体と第2の積層体との構成体を被覆するように前
記絶縁性基板の上面を封止樹脂で封止する第6工程とよ
りなる半導体装置の製造方法である。
Further, according to the method of manufacturing a semiconductor device of the present invention, the electrode on the upper surface of the first semiconductor element is connected to the electrode on the upper surface of the second semiconductor element via a bump, and A first step of forming another bump electrode on an electrode on the upper surface of the semiconductor element to form a first stacked body;
A second step of connecting an electrode on the upper surface of the fourth semiconductor element via a bump to the electrode on the upper surface of the semiconductor element to form a second stacked body; A third step of bonding the bottom surface of the first semiconductor element and the bottom surface of the third semiconductor element of the second stacked body to form a structure of the first stacked body and the second stacked body; Connecting the bump electrode on the upper surface of the first semiconductor element forming the first laminate to the electrode of the insulating substrate, and connecting the first laminate and the second laminate to the insulating substrate. A fourth step of mounting the structure of
A fifth step of electrically connecting a third semiconductor element of the second laminate to the insulating substrate with a thin metal wire;
A sixth step of sealing the upper surface of the insulating substrate with a sealing resin so as to cover the structure of the stacked body and the second stacked body.

【0022】そして具体的には、第1工程では、第1の
半導体素子と第2の半導体素子との間隙に樹脂を介在さ
せる半導体装置の製造方法である。
More specifically, the first step is a method of manufacturing a semiconductor device in which a resin is interposed in a gap between a first semiconductor element and a second semiconductor element.

【0023】また、第2工程では、第3の半導体素子と
第4の半導体素子との間隙に樹脂を介在させる半導体装
置の製造方法である。
Further, the second step is a method for manufacturing a semiconductor device in which a resin is interposed in a gap between the third semiconductor element and the fourth semiconductor element.

【0024】前記構成の通り、本発明の半導体装置は、
特に第1の半導体素子と第2の半導体素子、および第3
の半導体素子と第4の半導体素子とが各々、COC(C
hip On Chip)構造で実装され、それらの積
層体が一体で三次元積層された構造を有し、多チップ構
造による多機能を実現し、高密度実装型の半導体装置で
ある。
As described above, the semiconductor device of the present invention comprises:
In particular, the first semiconductor element, the second semiconductor element, and the third
And the fourth semiconductor element are COC (C
The semiconductor device is mounted in a chip-on-chip (chip on chip) structure, has a structure in which the laminates are integrally three-dimensionally stacked, realizes a multi-function by a multi-chip structure, and is a high-density mounting type semiconductor device.

【0025】[0025]

【発明の実施の形態】以下、本発明の半導体装置および
その製造方法の一実施形態について図面を参照しながら
説明する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS An embodiment of a semiconductor device according to the present invention and a method for manufacturing the same will be described below with reference to the drawings.

【0026】図1は本実施形態の半導体装置を示す図で
あり、図1(a)は断面図であり、図1(b)は開封状
態の平面図である。
FIG. 1 is a view showing a semiconductor device according to this embodiment. FIG. 1A is a cross-sectional view, and FIG. 1B is a plan view in an unsealed state.

【0027】図示するように、本実施形態の半導体装置
は、第1の半導体素子8と、その第1の半導体素子8の
主面上であって第1の半導体素子8の電極と金(Au)
やハンダよりなるバンプ電極9を介してその主面が接続
された第2の半導体素子10と、第3の半導体素子11
と、その第3の半導体素子11の主面上であって第3の
半導体素子11の電極と金(Au)やハンダよりなるバ
ンプ電極12を介してその主面が接続された第4の半導
体素子13とを有し、第1の半導体素子8の底面と第3
の半導体素子11の底面とがダイボンド材または接着テ
ープなどの接着部材14により接着されて積層構造を形
成しているものである。そして第1の半導体素子8の主
面と回路構成された絶縁性基板15とが金(Au)やハ
ンダよりなるバンプ電極16を介して接続され、第3の
半導体素子11の主面の電極と絶縁性基板15の上面に
設けられた電極とが金属細線17で電気的に接続され、
絶縁性基板15の上面がエポキシ系の絶縁性の封止樹脂
18で封止された構造を有している。また本実施形態で
は、半導体素子と半導体素子との間はバンプ電極を介し
て接続した構造としているが、バンプ電極を介さず素子
間を電気的に接続してもよい。
As shown in the figure, the semiconductor device of the present embodiment has a first semiconductor element 8 and an electrode of the first semiconductor element 8 on the main surface of the first semiconductor element 8 and gold (Au). )
A second semiconductor element 10 whose main surface is connected via a bump electrode 9 made of solder or solder, and a third semiconductor element 11
And a fourth semiconductor on the main surface of the third semiconductor element 11, the main surface of which is connected to the electrode of the third semiconductor element 11 via a bump electrode 12 made of gold (Au) or solder. An element 13, a bottom surface of the first semiconductor element 8 and a third
Is bonded to the bottom surface of the semiconductor element 11 by an adhesive member 14 such as a die bonding material or an adhesive tape to form a laminated structure. Then, the main surface of the first semiconductor element 8 and the insulating substrate 15 having a circuit configuration are connected via a bump electrode 16 made of gold (Au) or solder, and are connected to the electrode on the main surface of the third semiconductor element 11. An electrode provided on the upper surface of the insulating substrate 15 is electrically connected to the metal thin wire 17;
The upper surface of the insulating substrate 15 is sealed with an epoxy-based insulating sealing resin 18. In this embodiment, the semiconductor element is connected to the semiconductor element via the bump electrode. However, the element may be electrically connected without the bump electrode.

【0028】本実施形態の半導体装置の特徴としては、
第1の半導体素子8と第2の半導体素子10、および第
3の半導体素子11と第4の半導体素子13とが各々C
OC構造で実装され、それらの積層体が一体で三次元積
層された構造を有し、高密度多機能実装型の半導体装置
である。
The features of the semiconductor device of this embodiment are as follows.
The first semiconductor element 8 and the second semiconductor element 10 and the third semiconductor element 11 and the fourth semiconductor element 13
The semiconductor device is mounted in an OC structure, has a structure in which the laminates are integrally and three-dimensionally laminated, and is a high-density multi-function mounting type semiconductor device.

【0029】本実施形態において、例えば、第1の半導
体素子8はロジックチップ、第2の半導体素子10はア
ナログ高周波チップ、第3の半導体素子11はメモリチ
ップ、第4の半導体素子13はマイコンチップであり、
第1〜第4の半導体素子により多機能のチップ積層体を
構成している。
In the present embodiment, for example, the first semiconductor element 8 is a logic chip, the second semiconductor element 10 is an analog high-frequency chip, the third semiconductor element 11 is a memory chip, and the fourth semiconductor element 13 is a microcomputer chip. And
A multifunctional chip stack is constituted by the first to fourth semiconductor elements.

【0030】そして本実施形態では、第1の半導体素子
8と第2の半導体素子10を接続する電極および第3の
半導体素子11と第4の半導体素子13を接続する電極
の大きさは、第1の半導体素子8および第3の半導体素
子11を絶縁性基板15と接続する電極の大きさより小
さいものであり、効率的に高密度実装を実現できるもの
である。
In the present embodiment, the size of the electrode connecting the first semiconductor element 8 and the second semiconductor element 10 and the size of the electrode connecting the third semiconductor element 11 and the fourth semiconductor element 13 are This is smaller than the size of the electrode connecting the first semiconductor element 8 and the third semiconductor element 11 to the insulating substrate 15, and can efficiently realize high-density mounting.

【0031】また、第1の半導体素子8と第2の半導体
素子10が接続された電極間および第3の半導体素子1
1と第4の半導体素子13が接続された電極間で伝送さ
れる信号の一部は、第1の半導体素子8の電極と絶縁性
基板15の電極間および第3の半導体素子11の電極と
絶縁性基板15の電極間で伝送される信号より高速であ
り、多チップ積層構造において、高速化を実現してい
る。
The third semiconductor element 1 is connected between the electrodes where the first semiconductor element 8 and the second semiconductor element 10 are connected.
Part of the signal transmitted between the electrodes to which the first and fourth semiconductor elements 13 are connected is between the electrodes of the first semiconductor element 8 and the electrodes of the insulating substrate 15 and the electrodes of the third semiconductor element 11. The speed is higher than the signal transmitted between the electrodes of the insulating substrate 15, and the high speed is realized in the multi-chip laminated structure.

【0032】また、本実施形態の半導体装置は、複数の
半導体素子が搭載されている絶縁性基板15の上面は凹
部19を有し、第2の半導体素子10がその凹部19に
収納される構造を有している。そして凹部19は第2の
半導体素子10とそのバンプ電極9との高さ以上の深さ
を有し、本実施形態では200[μm]としている。
The semiconductor device according to the present embodiment has a structure in which the upper surface of the insulating substrate 15 on which a plurality of semiconductor elements are mounted has a recess 19, and the second semiconductor element 10 is housed in the recess 19. have. The recess 19 has a depth equal to or greater than the height of the second semiconductor element 10 and the bump electrode 9 thereof, and is 200 [μm] in the present embodiment.

【0033】また、絶縁性基板15は、回路構成された
半導体用キャリアであって、上面に複数の電極20と配
線パターン(図示せず)を有するとともに、電極20の
各々と基板内部のビア、スルーホール等の内部配線21
で電気的に接続された外部電極22を底面に有している
ものである。
The insulating substrate 15 is a semiconductor carrier having a circuit configuration. The insulating substrate 15 has a plurality of electrodes 20 and a wiring pattern (not shown) on the upper surface. Internal wiring 21 such as through hole
Has an external electrode 22 electrically connected at the bottom surface.

【0034】また各半導体素子と半導体素子との間隙に
は、封止樹脂18とは別に、形成段階で各々の間隙に樹
脂を介在させておくことにより、半導体装置としての信
頼性を高めることができる。
In addition, in the gap between each semiconductor element, a resin is interposed in each gap at the stage of forming separately from the sealing resin 18 so that the reliability as a semiconductor device can be improved. it can.

【0035】したがって本実施形態の半導体装置は、複
数の半導体素子が積層されて、回路構成された基板に実
装されたものであり、1パッケージで多機能の半導体装
置である。
Therefore, the semiconductor device of this embodiment is a multi-functional semiconductor device in which one semiconductor package is stacked and mounted on a circuit-structured substrate.

【0036】本実施形態の半導体装置の構造により、第
1の半導体素子8と第2の半導体素子10、および第3
の半導体素子11と第4の半導体素子13とが各々CO
C構造で実装され、それらの積層体が一体で三次元積層
された構造を有し、多チップ構造による多機能を実現
し、高密度実装型の半導体装置を実現できる。
According to the structure of the semiconductor device of the present embodiment, the first semiconductor element 8, the second semiconductor element 10, and the third
Semiconductor element 11 and fourth semiconductor element 13
The semiconductor device is mounted in a C structure, and has a structure in which the stacked bodies are integrally and three-dimensionally stacked. The multi-chip structure realizes multiple functions, and a high-density mounting semiconductor device can be realized.

【0037】なお、本実施形態では搭載している半導体
素子の厚みとしては、通常の厚みとして概ね200[μ
m]前後の厚みのものを採用しているが、50[μm]
厚の薄厚の半導体素子を用いることもでき、薄型の半導
体装置を実現できる。また絶縁性基板15としては、樹
脂基板、セラミック基板、テープ基板等、回路構成さ
れ、外部との信号接続が可能な基板であればよい。
In this embodiment, the thickness of the mounted semiconductor element is approximately 200 μm as a normal thickness.
m], but with a thickness of around 50 [μm]
Thick and thin semiconductor elements can be used, and a thin semiconductor device can be realized. Further, the insulating substrate 15 may be any substrate that has a circuit configuration such as a resin substrate, a ceramic substrate, a tape substrate, and the like, and is capable of signal connection with the outside.

【0038】以上、本実施形態で示した半導体装置は、
第1の半導体素子8、第2の半導体素子10、第3の半
導体素子11、第4の半導体素子13をCOC構造で有
した構造であるが、第1の半導体素子8上に第2の半導
体素子を設けず、第1の半導体素子8と絶縁性基板15
とを電気的に接続し、その第1の半導体素子8の底面に
COC構造の第3の半導体素子11と第4の半導体素子
13との積層体を実装して3チップ構造の半導体装置を
構成してもよい。
As described above, the semiconductor device shown in this embodiment is:
The first semiconductor element 8, the second semiconductor element 10, the third semiconductor element 11, and the fourth semiconductor element 13 have a COC structure, and a second semiconductor element is provided on the first semiconductor element 8. No element is provided, the first semiconductor element 8 and the insulating substrate 15
Are electrically connected to each other, and a stacked body of the third semiconductor element 11 and the fourth semiconductor element 13 having the COC structure is mounted on the bottom surface of the first semiconductor element 8 to form a semiconductor device having a three-chip structure. May be.

【0039】次に本実施形態の半導体装置の製造方法に
ついて図面を参照しながら説明する。
Next, a method of manufacturing the semiconductor device according to the present embodiment will be described with reference to the drawings.

【0040】図2〜図9は本実施形態の半導体装置の製
造方法を示す工程ごとの断面図である。
FIGS. 2 to 9 are sectional views showing the steps of a method for manufacturing a semiconductor device according to the present embodiment.

【0041】まず図2に示すように、第2の半導体素子
10の主面の電極上にバンプ電極9を形成する。ここで
形成するバンプ電極9は、メッキバンプ、ワイヤーボン
ド法を用いたボールバンプなどいずれのバンプ電極でも
よく、材質も金(Au)、ハンダでもよい。また高さは
50[μm]程度の数10[μm]でよい。
First, as shown in FIG. 2, a bump electrode 9 is formed on the electrode on the main surface of the second semiconductor element 10. The bump electrode 9 formed here may be any bump electrode such as a plated bump or a ball bump using a wire bonding method, and may be made of gold (Au) or solder. The height may be several tens [μm] of about 50 [μm].

【0042】次に図3に示すように、別に用意した第1
の半導体素子8の上面の電極に対して、第2の半導体素
子10の上面の電極に形成されたバンプ電極9を接続す
るとともに、第1の半導体素子8の上面の電極に別のバ
ンプ電極16を形成して第1の積層体23を形成する。
また、この工程では、第1の半導体素子8と第2の半導
体素子10との間隙に樹脂を介在させて両者を接続する
のが望ましい。これは実装後に一括樹脂封止すると、素
子と素子との間にバンプ等の電極が密に存在することに
より、注入された樹脂が素子と素子との間に均一に入り
込まず、未充填ボイドが発生する恐れがあり、そのボイ
ド発生を防止するためである。そして両者の間隙への樹
脂の介在は、第1の半導体素子8上面に樹脂を形成した
後、第2の半導体素子10をそのバンプ電極9を下側に
してフリップチップ実装する方法、また第1の半導体素
子8と第2の半導体素子10とを接続した後に樹脂を注
入する方法、いずれでもよいが、樹脂の未充填ボイドを
防止する。
Next, as shown in FIG.
The bump electrode 9 formed on the electrode on the upper surface of the second semiconductor element 10 is connected to the electrode on the upper surface of the semiconductor element 8, and another bump electrode 16 is connected to the electrode on the upper surface of the first semiconductor element 8. Is formed to form the first stacked body 23.
In this step, it is desirable that the first semiconductor element 8 and the second semiconductor element 10 are connected to each other with a resin interposed therebetween. This is because if the electrodes such as bumps are densely packed between the elements, the injected resin does not uniformly enter between the elements, and unfilled voids are formed. This is to prevent the occurrence of voids. The interposition of the resin in the gap between the two is achieved by forming the resin on the upper surface of the first semiconductor element 8 and then flip-chip mounting the second semiconductor element 10 with its bump electrode 9 on the lower side. A method of injecting a resin after connecting the semiconductor element 8 and the second semiconductor element 10 described above may be used, but it is possible to prevent voids that are not filled with the resin.

【0043】なお、この工程では、第1の半導体素子上
に第2の半導体素子を実装しない場合は、第1の半導体
素子上に基板実装用のバンプ電極16を形成するだけで
よい。
In this step, when the second semiconductor element is not mounted on the first semiconductor element, it is only necessary to form the bump electrode 16 for mounting the substrate on the first semiconductor element.

【0044】次に図4に示すように、第4の半導体素子
13の主面の電極上にバンプ電極12を形成する。ここ
で形成するバンプ電極12は、メッキバンプ、ワイヤー
ボンド法を用いたボールバンプなどいずれのバンプ電極
でもよく、材質も金(Au)、ハンダでもよい。また高
さは50[μm]程度の数10[μm]でよい。
Next, as shown in FIG. 4, the bump electrode 12 is formed on the electrode on the main surface of the fourth semiconductor element 13. The bump electrode 12 formed here may be any bump electrode such as a plated bump or a ball bump using a wire bonding method, and may be made of gold (Au) or solder. The height may be several tens [μm] of about 50 [μm].

【0045】次に図5に示すように、別に用意した第3
の半導体素子11の上面の電極に対して、第4の半導体
素子13の上面の電極に形成されたバンプ電極12を接
続し、第2の積層体24を形成する。また、この工程で
は、第3の半導体素子11と第4の半導体素子13との
間隙に樹脂を介在させて両者を接続するのが望ましい。
両者の間隙への樹脂の介在は、第3の半導体素子11上
面に樹脂を形成した後、第4の半導体素子13をそのバ
ンプ電極12を下側にしてフリップチップ実装する方
法、また第3の半導体素子11と第4の半導体素子13
とを接続した後に樹脂を注入する方法、いずれでもよい
が、樹脂の未充填ボイドを防止する。
Next, as shown in FIG.
The bump electrode 12 formed on the electrode on the upper surface of the fourth semiconductor element 13 is connected to the electrode on the upper surface of the semiconductor element 11 to form a second stacked body 24. In this step, it is desirable that the third semiconductor element 11 and the fourth semiconductor element 13 are connected to each other with a resin interposed therebetween.
The interposition of the resin in the gap between the two is achieved by forming the resin on the upper surface of the third semiconductor element 11 and then flip-chip mounting the fourth semiconductor element 13 with the bump electrode 12 on the lower side. Semiconductor element 11 and fourth semiconductor element 13
The method of injecting the resin after the connection is performed may be any method, but prevents voids unfilled with the resin.

【0046】次に図6に示すように、回路構成され、上
面に複数の電極と配線パターンを有するとともに、電極
の各々と基板内部のビア、スルーホール等の内部配線2
1で電気的に接続された外部電極22を底面に有してい
る絶縁性基板15の電極に対して、第1の積層体23を
構成している第1の半導体素子8の上面のバンプ電極1
6を接続し、絶縁性基板15に第1の積層体23を実装
する。ここで本実施形態では、絶縁性基板15の上面に
は、第1の積層体23の第2の半導体素子10を収納す
るための凹部19が設けられた基板を用い、第1の半導
体素子8と絶縁性基板15とをバンプ電極16で接続で
きる構成となっている。
Next, as shown in FIG. 6, a circuit is formed, a plurality of electrodes and wiring patterns are formed on the upper surface, and each of the electrodes is connected to an internal wiring 2 such as a via or a through hole inside the substrate.
The bump electrode on the upper surface of the first semiconductor element 8 constituting the first stacked body 23 with respect to the electrode of the insulating substrate 15 having the external electrode 22 on the bottom surface electrically connected by 1 1
6 are connected, and the first laminate 23 is mounted on the insulating substrate 15. Here, in the present embodiment, a substrate provided with a concave portion 19 for accommodating the second semiconductor element 10 of the first stacked body 23 on the upper surface of the insulating substrate 15 is used. And the insulating substrate 15 can be connected by the bump electrode 16.

【0047】次に図7に示すように、絶縁性基板15に
実装された第1の積層体を構成している第1の半導体素
子8の底面に対して、前工程で形成した第2の積層体2
4の第3の半導体素子11の底面を接着部材14で接着
する。この段階で4チップが三次元で積層実装された構
造を得る。
Next, as shown in FIG. 7, the second semiconductor layer 8 formed in the previous step is formed on the bottom surface of the first semiconductor element 8 constituting the first laminate mounted on the insulating substrate 15. Laminate 2
The bottom surface of the fourth third semiconductor element 11 is bonded with the bonding member 14. At this stage, a structure in which four chips are stacked and mounted three-dimensionally is obtained.

【0048】次に図8に示すように、第2の積層体を構
成している第3の半導体素子11と絶縁性基板15の上
面の電極とを金属細線17で電気的に接続する。
Next, as shown in FIG. 8, the third semiconductor element 11 constituting the second laminate and the electrode on the upper surface of the insulating substrate 15 are electrically connected by the thin metal wires 17.

【0049】そして図9に示すように、第1の積層体、
第2の積層体が実装された絶縁性基板15の上面を封止
樹脂18でそれらを被覆するように封止することによ
り、図1に示したような1パッケージ多機能型の高密度
半導体装置を得るものである。
Then, as shown in FIG. 9, the first laminate,
By sealing the upper surface of the insulating substrate 15 on which the second laminate is mounted so as to cover them with a sealing resin 18, a one-package multifunctional high-density semiconductor device as shown in FIG. Is what you get.

【0050】次に本発明の半導体装置の製造方法の別の
実施形態について図面を参照しながら説明する。本実施
形態の半導体装置の製造方法は、半導体ウェハー基板状
態で半導体装置を製造する方法である。
Next, another embodiment of the method for manufacturing a semiconductor device of the present invention will be described with reference to the drawings. The method for manufacturing a semiconductor device according to the present embodiment is a method for manufacturing a semiconductor device in a semiconductor wafer substrate state.

【0051】図10〜図19は本実施形態の半導体装置
の製造方法を示す断面図である。
FIGS. 10 to 19 are sectional views showing a method for manufacturing the semiconductor device of the present embodiment.

【0052】まず図10に示すように、第2の半導体素
子10の主面の電極上にバンプ電極9を形成する。ここ
で形成するバンプ電極9は、メッキバンプ、ワイヤーボ
ンド法を用いたボールバンプなどいずれのバンプ電極で
もよく、材質も金(Au)、ハンダでもよい。また高さ
は50[μm]程度の数10[μm]でよい。
First, as shown in FIG. 10, a bump electrode 9 is formed on the electrode on the main surface of the second semiconductor element 10. The bump electrode 9 formed here may be any bump electrode such as a plated bump or a ball bump using a wire bonding method, and may be made of gold (Au) or solder. The height may be several tens [μm] of about 50 [μm].

【0053】次に図11に示すように、別に用意した半
導体ウェハー基板であって、第1の半導体素子8が複数
個形成された半導体基板25の各第1の半導体素子8の
上面の電極に対して、第2の半導体素子10の上面の電
極に形成されたバンプ電極9を各々接続するとともに、
第1の半導体素子8の上面の電極に別のバンプ電極16
を形成する。また、この工程では、第1の半導体素子8
と第2の半導体素子10との間隙に樹脂を介在させて両
者を接続するのが望ましい。両者の間隙への樹脂の介在
は、第1の半導体素子8上面に樹脂を形成した後、第2
の半導体素子10をそのバンプ電極9を下側にしてフリ
ップチップ実装する方法、また第1の半導体素子8と第
2の半導体素子10とを接続した後に樹脂を注入する方
法、いずれでもよいが、樹脂の未充填ボイドを防止す
る。
Next, as shown in FIG. 11, a separately prepared semiconductor wafer substrate, on a semiconductor substrate 25 on which a plurality of first semiconductor elements 8 are formed, is provided with an electrode on the upper surface of each first semiconductor element 8. On the other hand, the bump electrodes 9 formed on the electrodes on the upper surface of the second semiconductor element 10 are connected to each other,
Another bump electrode 16 is formed on the electrode on the upper surface of the first semiconductor element 8.
To form In this step, the first semiconductor element 8
It is desirable to connect the resin and the second semiconductor element 10 with a resin interposed therebetween. After the resin is formed on the upper surface of the first semiconductor element 8, the resin
The method of flip-chip mounting the semiconductor element 10 with the bump electrode 9 on the lower side, or the method of injecting resin after connecting the first semiconductor element 8 and the second semiconductor element 10 may be used. Prevents unfilled voids in resin.

【0054】次に図12に示すように、基板状態の複数
の積層体を分割して、第1の半導体素子8とバンプ電極
9で接続された第2の半導体素子10とよりなる個々の
第1の積層体23を形成する。
Next, as shown in FIG. 12, a plurality of laminates in a substrate state are divided into individual first and second semiconductor elements 10 and second semiconductor elements 10 connected by bump electrodes 9. One stacked body 23 is formed.

【0055】次に図13に示すように、第4の半導体素
子13の主面の電極上にバンプ電極12を形成する。こ
こで形成するバンプ電極12は、メッキバンプ、ワイヤ
ーボンド法を用いたボールバンプなどいずれのバンプ電
極でもよく、材質も金(Au)、ハンダでもよい。また
高さは50[μm]程度の数10[μm]でよい。
Next, as shown in FIG. 13, the bump electrode 12 is formed on the electrode on the main surface of the fourth semiconductor element 13. The bump electrode 12 formed here may be any bump electrode such as a plated bump or a ball bump using a wire bonding method, and may be made of gold (Au) or solder. The height may be several tens [μm] of about 50 [μm].

【0056】次に図14に示すように、別に用意した半
導体ウェハー基板であって、第3の半導体素子11が複
数個形成された半導体基板26の各第3の半導体素子1
1の上面の電極に対して、第4の半導体素子13の上面
の電極に形成されたバンプ電極12を各々接続する。ま
た、この工程では、第3の半導体素子11と第4の半導
体素子13との間隙に樹脂を介在させて両者を接続する
のが望ましい。両者の間隙への樹脂の介在は、第3の半
導体素子11上面に樹脂を形成した後、第4の半導体素
子13をそのバンプ電極12を下側にしてフリップチッ
プ実装する方法、また第3の半導体素子11と第4の半
導体素子13とを接続した後に樹脂を注入する方法、い
ずれでもよいが、樹脂の未充填ボイドを防止する。
Next, as shown in FIG. 14, each of the third semiconductor elements 1 of a semiconductor wafer 26 prepared separately and having a plurality of third semiconductor elements 11 formed thereon.
The bump electrodes 12 formed on the electrodes on the upper surface of the fourth semiconductor element 13 are respectively connected to the electrodes on the upper surface of the first semiconductor element 13. In this step, it is desirable that the third semiconductor element 11 and the fourth semiconductor element 13 are connected to each other with a resin interposed therebetween. The interposition of the resin in the gap between the two is achieved by forming the resin on the upper surface of the third semiconductor element 11 and then flip-chip mounting the fourth semiconductor element 13 with the bump electrode 12 on the lower side. A method of injecting a resin after connecting the semiconductor element 11 and the fourth semiconductor element 13 may be used, which prevents voids that are not filled with the resin.

【0057】次に図15に示すように、基板状態の複数
の積層体を分割して、第3の半導体素子11とバンプ電
極12で接続された第4の半導体素子13とよりなる個
々の第2の積層体24を形成する。
Next, as shown in FIG. 15, a plurality of laminates in a substrate state are divided into individual laminates each comprising a third semiconductor element 11 and a fourth semiconductor element 13 connected by bump electrodes 12. A second stacked body 24 is formed.

【0058】次に図16に示すように、回路構成され、
上面に複数の電極と配線パターンを有するとともに、電
極の各々と基板内部のビア、スルーホール等の内部配線
21で電気的に接続された外部電極22を底面に有して
いる絶縁性基板15の電極に対して、第1の積層体23
を構成している第1の半導体素子8の上面のバンプ電極
16を接続し、絶縁性基板15に第1の積層体23を実
装する。ここで本実施形態では、絶縁性基板15の上面
には、第1の積層体23の第2の半導体素子10を収納
するための凹部19が設けられた基板を用い、第1の半
導体素子8と絶縁性基板15とをバンプ電極16で接続
できる構成となっている。
Next, as shown in FIG.
An insulating substrate 15 having a plurality of electrodes and a wiring pattern on the top surface, and having on the bottom an external electrode 22 electrically connected to each of the electrodes by an internal wiring 21 such as a via or a through hole inside the substrate. The first laminate 23 is
Are connected to the bump electrodes 16 on the upper surface of the first semiconductor element 8, and the first laminate 23 is mounted on the insulating substrate 15. Here, in the present embodiment, a substrate provided with a concave portion 19 for accommodating the second semiconductor element 10 of the first stacked body 23 on the upper surface of the insulating substrate 15 is used. And the insulating substrate 15 can be connected by the bump electrode 16.

【0059】次に図17に示すように、絶縁性基板15
に実装された第1の積層体を構成している第1の半導体
素子8の底面に対して、前工程で形成した第2の積層体
24の第3の半導体素子11の底面を接着部材14で接
着する。この段階で4チップが三次元で積層実装された
構造を得る。
Next, as shown in FIG.
The bottom surface of the third semiconductor element 11 of the second stacked body 24 formed in the previous process is bonded to the bottom surface of the first semiconductor element 8 forming the first stacked body mounted on the bonding member 14. Glue with At this stage, a structure in which four chips are stacked and mounted three-dimensionally is obtained.

【0060】次に図18に示すように、第2の積層体を
構成している第3の半導体素子11と絶縁性基板15の
上面の電極とを金属細線17で電気的に接続する。
Next, as shown in FIG. 18, the third semiconductor element 11 constituting the second laminate and the electrode on the upper surface of the insulating substrate 15 are electrically connected by the thin metal wires 17.

【0061】そして図19に示すように、第1の積層
体、第2の積層体が実装された絶縁性基板15の上面を
封止樹脂18でそれらを被覆するように封止することに
より、図1に示したような1パッケージ多機能型の高密
度半導体装置を得るものである。
Then, as shown in FIG. 19, the upper surface of the insulating substrate 15 on which the first laminate and the second laminate are mounted is sealed with a sealing resin 18 so as to cover them. This is to obtain a one-package multifunctional high-density semiconductor device as shown in FIG.

【0062】本実施形態の半導体装置の製造方法によ
り、半導体素子どうしの接続は半導体ウェハー状態で行
うことができるため、製造効率を向上させることができ
る。
According to the method of manufacturing a semiconductor device of the present embodiment, the semiconductor elements can be connected to each other in a semiconductor wafer state, so that the manufacturing efficiency can be improved.

【0063】さらに本発明の半導体装置の製造方法の応
用形態について、図面を参照しながら説明する。
Further, an application of the method of manufacturing a semiconductor device according to the present invention will be described with reference to the drawings.

【0064】図20〜図22は応用形態における半導体
装置の製造方法を示す断面図であり、部分工程を示す工
程図である。
20 to 22 are sectional views showing a method of manufacturing a semiconductor device according to an applied embodiment, and are process diagrams showing partial steps.

【0065】まず前記した各実施形態と同様な工法によ
り、第1の積層体と第2の積層体とを形成し、図20に
示すように、第1の積層体23に対して、第2の積層体
24を接着部材14で接着し、4チップの積層体27を
形成する。
First, a first laminate and a second laminate are formed by the same method as in the above-described embodiments, and the second laminate is formed on the first laminate 23 as shown in FIG. Are laminated with the adhesive member 14 to form a laminate 27 of four chips.

【0066】次に図21に示すように、回路構成され、
上面に複数の電極と配線パターンを有するとともに、電
極の各々と基板内部のビア、スルーホール等の内部配線
21で電気的に接続された外部電極22を底面に有して
いる絶縁性基板15の電極に対して、積層体27をバン
プ電極16で接続する。ここでも本実施形態では、絶縁
性基板15の上面には、積層体27の第2の半導体素子
10を収納するための凹部19が設けられた基板を用
い、積層体27と絶縁性基板15とをバンプ電極16で
接続できる構成となっている。
Next, the circuit is configured as shown in FIG.
An insulating substrate 15 having a plurality of electrodes and a wiring pattern on the top surface, and having on the bottom an external electrode 22 electrically connected to each of the electrodes by an internal wiring 21 such as a via or a through hole inside the substrate. The laminate 27 is connected to the electrodes by the bump electrodes 16. Also in this embodiment, a substrate provided with a concave portion 19 for accommodating the second semiconductor element 10 of the stacked body 27 is used on the upper surface of the insulating board 15. Can be connected by the bump electrode 16.

【0067】そして図22に示すように、積層体の第3
の半導体素子11と絶縁性基板15の上面の電極とを金
属細線17で電気的に接続し、積層体が実装された絶縁
性基板15の上面を封止樹脂18でそれらを被覆するよ
うに封止することにより、図1に示したような1パッケ
ージ多機能型の高密度半導体装置を得るものである。
Then, as shown in FIG. 22, the third
The semiconductor element 11 and the electrode on the upper surface of the insulating substrate 15 are electrically connected by thin metal wires 17, and the upper surface of the insulating substrate 15 on which the laminate is mounted is sealed with a sealing resin 18 so as to cover them. By stopping, a one-package multifunctional high-density semiconductor device as shown in FIG. 1 is obtained.

【0068】次に本発明の半導体装置の別の形態につい
て説明する。
Next, another embodiment of the semiconductor device of the present invention will be described.

【0069】図23は本実施形態の半導体装置を示す断
面図であり、基本構造は図1に示した半導体装置と同様
であるが、搭載した各半導体素子の厚みが薄厚であり、
具体的に半導体素子と半導体素子との間隙に樹脂28を
介在させた構造である。図23に示した構造により、半
導体装置としての全体厚が薄くなり、小型かつ薄型化を
実現できるものである。
FIG. 23 is a sectional view showing the semiconductor device of this embodiment. The basic structure is the same as that of the semiconductor device shown in FIG. 1, but the thickness of each mounted semiconductor element is small.
Specifically, the structure is such that a resin 28 is interposed in a gap between semiconductor elements. With the structure shown in FIG. 23, the overall thickness of the semiconductor device is reduced, and the semiconductor device can be reduced in size and thickness.

【0070】本実施形態では、半導体素子の厚みを極薄
厚の50[μm]としているが、それ以下の厚みでもよ
く、目的とする厚みで構成できる。また各半導体素子の
厚みをすべて同一厚みとする必要はなく、半導体素子の
機能、実装強度、信頼性に応じて適宜、厚みは設定でき
るものである。
In the present embodiment, the thickness of the semiconductor element is set to an extremely thin thickness of 50 [μm]. The thickness of each semiconductor element does not need to be the same, and the thickness can be appropriately set according to the function, mounting strength, and reliability of the semiconductor element.

【0071】また図24にはさらに発展させた構造の半
導体装置の形態を示す。
FIG. 24 shows an embodiment of a semiconductor device having a further developed structure.

【0072】図24に示す半導体装置は、絶縁性基板1
5は凹部を有さず、回路構成された基板であって、搭載
した積層体の第1の半導体素子8と絶縁性基板15とを
接続するバンプ電極16の高さが図1、図23に示した
半導体装置の場合より、高い構成を有している。本実施
形態では、第1の半導体素子8を含めて、各半導体素子
の厚みが薄厚であって、第1の半導体素子8の主面と絶
縁性基板15とを接続したバンプ電極16の高さは、第
1の半導体素子8上にバンプ電極9で接続された第2の
半導体素子10の上面の高さよりも高いものである。
The semiconductor device shown in FIG.
Reference numeral 5 denotes a circuit-configured substrate having no concave portion. The height of the bump electrode 16 connecting the first semiconductor element 8 of the mounted laminate and the insulating substrate 15 is shown in FIGS. It has a higher configuration than the semiconductor device shown. In the present embodiment, the thickness of each semiconductor element including the first semiconductor element 8 is thin, and the height of the bump electrode 16 connecting the main surface of the first semiconductor element 8 and the insulating substrate 15 is set. Is higher than the height of the upper surface of the second semiconductor element 10 connected to the first semiconductor element 8 by the bump electrode 9.

【0073】本実施形態の半導体装置では、薄厚化した
半導体素子を多数、積層して実装し、かつ実装基板には
凹部を設けることなく、回路構成された基板を用いるこ
とができるので、適用の用途を広げることができる。
In the semiconductor device of this embodiment, since a large number of thinned semiconductor elements are stacked and mounted, and a circuit-structured substrate can be used without providing a concave portion on the mounting substrate, the semiconductor device according to the present embodiment can be used. Uses can be expanded.

【0074】以上、本実施形態の半導体装置は、第1の
半導体素子と第2の半導体素子、および第3の半導体素
子と第4の半導体素子とが各々COC構造で実装され、
それらの積層体が一体で三次元積層された構造を有し、
多チップ構造による多機能を実現し、高密度実装型の半
導体装置である。
As described above, in the semiconductor device of the present embodiment, the first semiconductor element and the second semiconductor element, and the third semiconductor element and the fourth semiconductor element are each mounted in a COC structure.
These laminates have a three-dimensionally laminated structure,
This is a high-density mounting type semiconductor device that realizes multiple functions with a multi-chip structure.

【0075】なお、本実施形態の説明では、半導体素子
を回路構成されたキャリア基板等の絶縁性基板に実装し
たタイプの半導体装置に対して適用した例を示したが、
第1の半導体素子がリードフレームに搭載され、電気的
接続後、外囲を封止樹脂で封止したQFP(Quad
Flat Package)型の半導体装置のパッケー
ジ部、QFN(Quad Flat Non−lead
ed Package)型の半導体装置のパッケージ部
に対しても適用することにより、高密度積層型の半導体
装置の効果を得るものである。
In the description of this embodiment, an example is shown in which the present invention is applied to a semiconductor device in which a semiconductor element is mounted on an insulating substrate such as a carrier substrate having a circuit configuration.
A first semiconductor element is mounted on a lead frame, and after electrical connection, a QFP (Quad) in which the outer periphery is sealed with a sealing resin.
Flat Package (Flat Package) type semiconductor device package, QFN (Quad Flat Non-lead)
By applying the present invention also to the package portion of a semiconductor device of the ed Package type, the effect of a high-density stacked semiconductor device is obtained.

【0076】[0076]

【発明の効果】以上説明したように、本発明の半導体装
置は、少なくとも、第1の半導体素子と第2の半導体素
子、および第3の半導体素子と第4の半導体素子とが各
々COC構造で実装され、それらの積層体が一体で三次
元積層された構造を有し、多チップ構造による多機能を
実現し、高密度実装型の半導体装置を実現できるもので
ある。また搭載する半導体素子を薄厚にすることによ
り、小型化に加えて、薄厚で多機能を実現できるもので
ある。
As described above, in the semiconductor device of the present invention, at least the first semiconductor element and the second semiconductor element, and the third semiconductor element and the fourth semiconductor element each have a COC structure. The semiconductor device is mounted and has a structure in which those laminates are integrally and three-dimensionally stacked, realizes multiple functions by a multi-chip structure, and can realize a high-density mounting type semiconductor device. Further, by reducing the thickness of the semiconductor element to be mounted, in addition to miniaturization, it is possible to realize a thin and multi-functional.

【0077】さらに半導体装置の製造方法においては、
半導体ウェハー状態、または積層体を形成した後での一
括の実装が可能であり、製造効率を高めることができる
ものである。
Further, in the method of manufacturing a semiconductor device,
The package can be mounted at a time in a semiconductor wafer state or after the formation of the laminate, and the manufacturing efficiency can be improved.

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

【図1】本発明の一実施形態の半導体装置を示す図FIG. 1 is a diagram showing a semiconductor device according to an embodiment of the present invention;

【図2】本発明の一実施形態の半導体装置の製造方法を
示す断面図
FIG. 2 is a sectional view showing the method for manufacturing the semiconductor device according to the embodiment of the present invention;

【図3】本発明の一実施形態の半導体装置の製造方法を
示す断面図
FIG. 3 is a sectional view showing the method of manufacturing the semiconductor device according to one embodiment of the present invention;

【図4】本発明の一実施形態の半導体装置の製造方法を
示す断面図
FIG. 4 is a sectional view showing the method of manufacturing the semiconductor device according to one embodiment of the present invention;

【図5】本発明の一実施形態の半導体装置の製造方法を
示す断面図
FIG. 5 is a sectional view showing the method of manufacturing the semiconductor device according to one embodiment of the present invention;

【図6】本発明の一実施形態の半導体装置の製造方法を
示す断面図
FIG. 6 is a sectional view showing the method of manufacturing the semiconductor device according to one embodiment of the present invention;

【図7】本発明の一実施形態の半導体装置の製造方法を
示す断面図
FIG. 7 is a sectional view showing the method of manufacturing the semiconductor device according to one embodiment of the present invention;

【図8】本発明の一実施形態の半導体装置の製造方法を
示す断面図
FIG. 8 is a sectional view showing the method of manufacturing the semiconductor device according to one embodiment of the present invention;

【図9】本発明の一実施形態の半導体装置の製造方法を
示す断面図
FIG. 9 is a sectional view showing the method of manufacturing the semiconductor device according to one embodiment of the present invention;

【図10】本発明の一実施形態の半導体装置の製造方法
を示す断面図
FIG. 10 is a sectional view showing the method of manufacturing the semiconductor device according to one embodiment of the present invention;

【図11】本発明の一実施形態の半導体装置の製造方法
を示す断面図
FIG. 11 is a sectional view showing the method of manufacturing the semiconductor device according to one embodiment of the present invention;

【図12】本発明の一実施形態の半導体装置の製造方法
を示す断面図
FIG. 12 is a sectional view showing the method of manufacturing the semiconductor device according to one embodiment of the present invention;

【図13】本発明の一実施形態の半導体装置の製造方法
を示す断面図
FIG. 13 is a sectional view showing the method of manufacturing the semiconductor device according to one embodiment of the present invention;

【図14】本発明の一実施形態の半導体装置の製造方法
を示す断面図
FIG. 14 is a sectional view showing the method of manufacturing the semiconductor device according to one embodiment of the present invention;

【図15】本発明の一実施形態の半導体装置の製造方法
を示す断面図
FIG. 15 is a sectional view showing the method of manufacturing the semiconductor device according to one embodiment of the present invention;

【図16】本発明の一実施形態の半導体装置の製造方法
を示す断面図
FIG. 16 is a sectional view showing the method of manufacturing the semiconductor device according to one embodiment of the present invention;

【図17】本発明の一実施形態の半導体装置の製造方法
を示す断面図
FIG. 17 is a sectional view showing the method of manufacturing the semiconductor device according to one embodiment of the present invention;

【図18】本発明の一実施形態の半導体装置の製造方法
を示す断面図
FIG. 18 is a sectional view showing the method of manufacturing the semiconductor device according to one embodiment of the present invention;

【図19】本発明の一実施形態の半導体装置の製造方法
を示す断面図
FIG. 19 is a sectional view showing the method of manufacturing the semiconductor device according to one embodiment of the present invention;

【図20】本発明の一実施形態の半導体装置の製造方法
を示す断面図
FIG. 20 is a sectional view showing the method of manufacturing the semiconductor device according to one embodiment of the present invention;

【図21】本発明の一実施形態の半導体装置の製造方法
を示す断面図
FIG. 21 is a sectional view showing the method of manufacturing the semiconductor device according to one embodiment of the present invention;

【図22】本発明の一実施形態の半導体装置の製造方法
を示す断面図
FIG. 22 is a sectional view showing the method of manufacturing the semiconductor device according to one embodiment of the present invention;

【図23】本発明の一実施形態の半導体装置を示す断面
FIG. 23 is a sectional view showing a semiconductor device according to one embodiment of the present invention;

【図24】本発明の一実施形態の半導体装置を示す断面
FIG. 24 is a sectional view showing a semiconductor device according to one embodiment of the present invention;

【図25】従来の半導体装置を示す断面図FIG. 25 is a sectional view showing a conventional semiconductor device.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 バンプ 2 半導体素子 3 半導体用キャリア 4 電極 5 導電性接着剤 6 封止樹脂 7 外部端子 8 第1の半導体素子 9 バンプ電極 10 第2の半導体素子 11 第3の半導体素子 12 バンプ電極 13 第4の半導体素子 14 接着部材 15 絶縁性基板 16 バンプ電極 17 金属細線 18 封止樹脂 19 凹部 20 電極 21 内部配線 22 外部電極 23 第1の積層体 24 第2の積層体 25 半導体基板 26 半導体基板 27 積層体 28 樹脂 Reference Signs List 1 bump 2 semiconductor element 3 semiconductor carrier 4 electrode 5 conductive adhesive 6 sealing resin 7 external terminal 8 first semiconductor element 9 bump electrode 10 second semiconductor element 11 third semiconductor element 12 bump electrode 13 fourth Semiconductor element 14 Adhesive member 15 Insulating substrate 16 Bump electrode 17 Fine metal wire 18 Sealing resin 19 Depression 20 Electrode 21 Internal wiring 22 External electrode 23 First laminate 24 Second laminate 25 Semiconductor substrate 26 Semiconductor substrate 27 Body 28 resin

フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 FI テーマコート゛(参考) H01L 25/065 H01L 25/08 B 25/07 25/18 Continued on the front page (51) Int.Cl. 7 Identification symbol FI Theme coat II (Reference) H01L 25/065 H01L 25/08 B 25/07 25/18

Claims (16)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 少なくとも、第1の半導体素子と、第3
の半導体素子と、前記第3の半導体素子の主面上であっ
て前記第3の半導体素子と電極を介してその主面が接続
された第4の半導体素子とを有し、前記第1の半導体素
子の底面と前記第3の半導体素子の底面とが接着されて
積層構造を形成するとともに、前記第1の半導体素子の
主面と絶縁性基板とがバンプ電極を介して接続され、前
記第3の半導体素子の主面と前記絶縁性基板の上面とが
金属細線で電気的に接続されたことを特徴とする半導体
装置。
At least a first semiconductor element and a third semiconductor element
And a fourth semiconductor element on a main surface of the third semiconductor element, the main surface of which is connected to the third semiconductor element via an electrode. The bottom surface of the semiconductor element and the bottom surface of the third semiconductor element are adhered to each other to form a laminated structure, and the main surface of the first semiconductor element and an insulating substrate are connected via a bump electrode. 3. A semiconductor device according to claim 3, wherein a main surface of the semiconductor element and an upper surface of the insulating substrate are electrically connected by a thin metal wire.
【請求項2】 少なくとも、第1の半導体素子と、前記
第1の半導体素子の主面上であって前記第1の半導体素
子と電極を介してその主面が接続された第2の半導体素
子と、第3の半導体素子と、前記第3の半導体素子の主
面上であって前記第3の半導体素子と電極を介してその
主面が接続された第4の半導体素子とを有し、前記第1
の半導体素子の底面と前記第3の半導体素子の底面とが
接着されて積層構造を形成するとともに、前記第1の半
導体素子の主面と絶縁性基板とがバンプ電極を介して接
続され、前記第3の半導体素子の主面と前記絶縁性基板
の上面とが金属細線で電気的に接続されたことを特徴と
する半導体装置。
2. At least a first semiconductor element and a second semiconductor element on a main surface of the first semiconductor element, the main surface being connected to the first semiconductor element via an electrode. And a third semiconductor element, and a fourth semiconductor element on a main surface of the third semiconductor element, the main surface of which is connected to the third semiconductor element via an electrode, The first
The bottom surface of the semiconductor element and the bottom surface of the third semiconductor element are bonded to form a laminated structure, and the main surface of the first semiconductor element and an insulating substrate are connected via a bump electrode, A semiconductor device, wherein a main surface of a third semiconductor element and an upper surface of the insulating substrate are electrically connected by a thin metal wire.
【請求項3】 少なくとも、第1の半導体素子と、前記
第1の半導体素子の主面上であって前記第1の半導体素
子とバンプ電極を介してその主面が接続された第2の半
導体素子と、第3の半導体素子と、前記第3の半導体素
子の主面上であって前記第3の半導体素子とバンプ電極
を介してその主面が接続された第4の半導体素子とを有
し、前記第1の半導体素子の底面と前記第3の半導体素
子の底面とが接着されて積層構造を形成するとともに、
前記第1の半導体素子の主面と絶縁性基板とがバンプ電
極を介して接続され、前記第3の半導体素子の主面と前
記絶縁性基板の上面とが金属細線で電気的に接続されて
いることを特徴とする半導体装置。
3. At least a first semiconductor element and a second semiconductor on a main surface of the first semiconductor element, the main surface being connected to the first semiconductor element via a bump electrode. An element, a third semiconductor element, and a fourth semiconductor element on the main surface of the third semiconductor element, the main surface of which is connected to the third semiconductor element via a bump electrode. The bottom surface of the first semiconductor element and the bottom surface of the third semiconductor element are bonded to form a laminated structure,
The main surface of the first semiconductor element and the insulating substrate are connected via a bump electrode, and the main surface of the third semiconductor element and the upper surface of the insulating substrate are electrically connected by a thin metal wire. A semiconductor device.
【請求項4】 絶縁性基板の上面が封止樹脂で封止され
たことを特徴とする請求項1〜請求項3のいずれかに記
載の半導体装置。
4. The semiconductor device according to claim 1, wherein an upper surface of the insulating substrate is sealed with a sealing resin.
【請求項5】 少なくとも、第1の半導体素子と、前記
第1の半導体素子の主面上であって前記第1の半導体素
子と樹脂を介してバンプ電極でその主面が接続された第
2の半導体素子と、第3の半導体素子と、前記第3の半
導体素子の主面上であって前記第3の半導体素子と樹脂
を介してバンプ電極でその主面が接続された第4の半導
体素子とを有し、前記第1の半導体素子の底面と前記第
3の半導体素子の底面とが接着されて積層構造を形成す
るとともに、前記第1の半導体素子の主面と絶縁性基板
とがバンプ電極を介して接続され、前記第3の半導体素
子の主面と前記絶縁性基板の上面とが金属細線で電気的
に接続され、前記絶縁性基板の上面が封止樹脂で封止さ
れたことを特徴とする半導体装置。
5. At least a first semiconductor element and a second semiconductor element on a main surface of the first semiconductor element, the main surface being connected to the first semiconductor element by a bump electrode via a resin. Semiconductor element, a third semiconductor element, and a fourth semiconductor on the main surface of the third semiconductor element, the main surface being connected to the third semiconductor element via a resin via a bump electrode A bottom surface of the first semiconductor element and a bottom surface of the third semiconductor element are adhered to each other to form a laminated structure, and the main surface of the first semiconductor element and the insulating substrate are The main surface of the third semiconductor element and the upper surface of the insulating substrate were electrically connected by thin metal wires, and the upper surface of the insulating substrate was sealed with a sealing resin. A semiconductor device characterized by the above-mentioned.
【請求項6】 絶縁性基板の上面は凹部を有し、第2の
半導体素子が前記凹部に収納される構造を有したことを
特徴とする請求項2,請求項3,請求項5のいずれかに
記載の半導体装置。
6. The insulating substrate according to claim 2, wherein the upper surface of the insulating substrate has a concave portion, and the second semiconductor element is housed in the concave portion. 13. A semiconductor device according to claim 1.
【請求項7】 第1の半導体素子の主面と絶縁性基板と
を接続したバンプ電極の高さは、前記第1の半導体素子
上にバンプ電極で接続された第2の半導体素子の上面の
高さよりも高いことを特徴とする請求項2,請求項3,
請求項5のいずれかに記載の半導体装置。
7. The height of the bump electrode connecting the main surface of the first semiconductor element and the insulating substrate is equal to the height of the upper surface of the second semiconductor element connected on the first semiconductor element by the bump electrode. Claim 2 which is higher than the height
The semiconductor device according to claim 5.
【請求項8】 絶縁性基板は、回路構成された半導体用
キャリアであって、その上面に複数の電極と配線パター
ンを有するとともに、前記電極と電気的に接続された外
部電極をその底面に有していることを特徴とする請求項
1,請求項2,請求項3,請求項5のいずれかに記載の
半導体装置。
8. An insulating substrate, which is a semiconductor carrier having a circuit configuration, has a plurality of electrodes and a wiring pattern on an upper surface thereof, and has an outer electrode electrically connected to the electrodes on a lower surface thereof. 6. The semiconductor device according to claim 1, wherein said semiconductor device is a semiconductor device.
【請求項9】 第1の半導体素子と第2の半導体素子を
接続する電極および第3の半導体素子と第4の半導体素
子を接続する電極の大きさは、第1の半導体素子および
第3の半導体素子を絶縁性基板と接続する電極の大きさ
より小さいことを特徴とする請求項2〜請求項8のいず
れかに記載の半導体装置。
9. An electrode connecting the first semiconductor element and the second semiconductor element and an electrode connecting the third semiconductor element and the fourth semiconductor element have a size of the first semiconductor element and the third semiconductor element. 9. The semiconductor device according to claim 2, wherein the size of the electrode connecting the semiconductor element to the insulating substrate is smaller than the size of the electrode.
【請求項10】 第1の半導体素子と第2の半導体素子
が接続された電極間および第3の半導体素子と第4の半
導体素子が接続された電極間で伝送される信号の一部
は、第1の半導体素子の電極と絶縁性基板の電極間およ
び第3の半導体素子の電極と絶縁性基板の電極間で伝送
される信号より高速であることを特徴とする請求項2〜
請求項9のいずれかに記載の半導体装置。
10. A part of a signal transmitted between an electrode to which a first semiconductor element and a second semiconductor element are connected and between an electrode to which a third semiconductor element and a fourth semiconductor element are connected, The signal transmitted between the electrode of the first semiconductor element and the electrode of the insulating substrate and the signal transmitted between the electrode of the third semiconductor element and the electrode of the insulating substrate are faster.
The semiconductor device according to claim 9.
【請求項11】 第1の半導体素子の上面の電極にバン
プ電極を形成する工程と、第3の半導体素子の上面の電
極に対して、第4の半導体素子の上面の電極にバンプを
介して電極を接続し、積層体を形成する工程と、絶縁性
基板の電極に対して、前記第1の半導体素子の上面のバ
ンプ電極を接続し、絶縁性基板に前記第1の半導体素子
を実装する工程と、前記第1の半導体素子の底面に対し
て、前記積層体を接着する工程と、前記積層体を構成し
ている第3の半導体素子と前記絶縁性基板とを金属細線
で電気的に接続する工程と、前記第1の半導体素子、積
層体が実装された絶縁性基板の上面を封止樹脂でそれら
を被覆するように封止する工程とよりなることを特徴と
する半導体装置の製造方法。
11. A step of forming a bump electrode on an electrode on an upper surface of a first semiconductor element, and a step of forming a bump electrode on an electrode on an upper surface of a fourth semiconductor element with respect to an electrode on an upper surface of a third semiconductor element. Connecting the electrodes to form a laminate, connecting the bump electrodes on the upper surface of the first semiconductor element to the electrodes of the insulating substrate, and mounting the first semiconductor element on the insulating substrate. A step of bonding the laminate to the bottom surface of the first semiconductor element, and electrically connecting the third semiconductor element and the insulating substrate forming the laminate with a thin metal wire. Manufacturing a semiconductor device, comprising: a connecting step; and a step of sealing an upper surface of the insulating substrate on which the first semiconductor element and the stacked body are mounted so as to cover them with a sealing resin. Method.
【請求項12】 第1の半導体素子の上面の電極に対し
て、第2の半導体素子の上面の電極にバンプを介して接
続するとともに、前記第1の半導体素子の上面の電極に
別のバンプ電極を形成して第1の積層体を形成する第1
工程と、第3の半導体素子の上面の電極に対して、第4
の半導体素子の上面の電極にバンプを介して電極を接続
し、第2の積層体を形成する第2工程と、絶縁性基板の
電極に対して、前記第1の積層体を構成している第1の
半導体素子の上面のバンプ電極を接続し、絶縁性基板に
第1の積層体を実装する第3工程と、前記第1の積層体
を構成している第1の半導体素子の底面に対して、前記
形成した第2の積層体を接着する第4工程と、前記第2
の積層体を構成している第3の半導体素子と前記絶縁性
基板とを金属細線で電気的に接続する第5工程と、前記
第1の積層体、第2の積層体が実装された絶縁性基板の
上面を封止樹脂でそれらを被覆するように封止する第6
工程とよりなることを特徴とする半導体装置の製造方
法。
12. An electrode on the upper surface of the first semiconductor element is connected to an electrode on the upper surface of the second semiconductor element via a bump, and another electrode is connected to the electrode on the upper surface of the first semiconductor element. Forming a first laminated body by forming an electrode;
Step and the fourth electrode with respect to the electrode on the upper surface of the third semiconductor element.
A second step of connecting electrodes via bumps to electrodes on the upper surface of the semiconductor element to form a second stacked body, and forming the first stacked body with respect to the electrodes of the insulating substrate. A third step of connecting the bump electrodes on the top surface of the first semiconductor element and mounting the first laminate on the insulating substrate; and forming a third step on the bottom surface of the first semiconductor element forming the first laminate. A fourth step of adhering the formed second laminate;
A fifth step of electrically connecting the third semiconductor element constituting the laminate to the insulating substrate with a thin metal wire, and insulating the first laminate and the second laminate on each other. Sixth sealing the upper surface of the conductive substrate so as to cover them with a sealing resin
And a method of manufacturing a semiconductor device.
【請求項13】 第1の半導体素子が複数個形成された
半導体基板の各第1の半導体素子の上面の電極に対し
て、第2の半導体素子の上面の電極にバンプを介して電
極を接続するとともに、前記第1の半導体素子の上面の
電極に別のバンプ電極を形成して複数の第1の積層体を
形成する第1工程と、基板状態の前記複数の第1の積層
体を分割して個々の第1の積層体を形成する第1補足工
程と、第3の半導体素子が複数個形成された半導体基板
の各第3の半導体素子の上面の電極に対して、第4の半
導体素子の上面の電極にバンプを介して電極を接続し、
第2の積層体を形成する第2工程と、基板状態の前記複
数の第2の積層体を分割して個々の第2の積層体を形成
する第2補足工程と、絶縁性基板の電極に対して、前記
第1の積層体を構成している第1の半導体素子の上面の
バンプ電極を接続し、絶縁性基板に第1の積層体を実装
する第3工程と、前記第1の積層体を構成している第1
の半導体素子の底面に対して、前記形成した第2の積層
体を接着する第4工程と、前記第2の積層体を構成して
いる第3の半導体素子と前記絶縁性基板とを金属細線で
電気的に接続する第5工程と、前記第1の積層体、第2
の積層体が実装された絶縁性基板の上面を封止樹脂でそ
れらを被覆するように封止する第6工程とよりなること
を特徴とする半導体装置の製造方法。
13. An electrode is connected to an electrode on an upper surface of each first semiconductor element of a semiconductor substrate on which a plurality of first semiconductor elements are formed, via a bump to an electrode on an upper surface of a second semiconductor element. A first step of forming a plurality of first laminates by forming another bump electrode on an electrode on the upper surface of the first semiconductor element; and dividing the plurality of first laminates in a substrate state A first supplementary step of forming individual first laminates, and applying a fourth semiconductor to an electrode on the upper surface of each third semiconductor element of a semiconductor substrate on which a plurality of third semiconductor elements are formed. Connect the electrodes to the electrodes on the top of the device via bumps,
A second step of forming a second laminate, a second supplementary step of dividing the plurality of second laminates in a substrate state to form individual second laminates, A third step of connecting bump electrodes on the upper surface of the first semiconductor element forming the first laminate and mounting the first laminate on an insulating substrate; The first part of the body
A fourth step of bonding the formed second stacked body to the bottom surface of the semiconductor element, and connecting the third semiconductor element constituting the second stacked body and the insulating substrate to a thin metal wire. A fifth step of electrically connecting the first laminate and the second
A method of manufacturing a semiconductor device, comprising: sealing a top surface of an insulating substrate on which the laminated body is mounted with a sealing resin so as to cover them.
【請求項14】 第1の半導体素子の上面の電極に対し
て、第2の半導体素子の上面の電極にバンプを介して電
極を接続するとともに、前記第1の半導体素子の上面の
電極に別のバンプ電極を形成して第1の積層体を形成す
る第1工程と、第3の半導体素子の上面の電極に対し
て、第4の半導体素子の上面の電極にバンプを介して電
極を接続し、第2の積層体を形成する第2工程と、前記
第1の積層体の第1の半導体素子の底面と、前記第2の
積層体の第3の半導体素子の底面とを接着して第1の積
層体と第2の積層体との構成体を形成する第3工程と、
絶縁性基板の電極に対して、前記第1の積層体を構成し
ている第1の半導体素子の上面のバンプ電極を接続し、
絶縁性基板に第1の積層体と第2の積層体との構成体を
実装する第4工程と、前記第2の積層体の第3の半導体
素子と前記絶縁性基板とを金属細線で電気的に接続する
第5工程と、前記第1の積層体と第2の積層体との構成
体を被覆するように前記絶縁性基板の上面を封止樹脂で
封止する第6工程とよりなることを特徴とする半導体装
置の製造方法。
14. An electrode on an upper surface of a first semiconductor element is connected to an electrode on an upper surface of a second semiconductor element via a bump, and is separately connected to an electrode on an upper surface of the first semiconductor element. A first step of forming a first stacked body by forming a bump electrode of the third type, and connecting the electrode on the upper surface of the fourth semiconductor element via a bump to the electrode on the upper surface of the third semiconductor element A second step of forming a second stacked body; bonding the bottom surface of the first semiconductor element of the first stacked body to the bottom surface of a third semiconductor element of the second stacked body; A third step of forming a structure of the first laminate and the second laminate,
Connecting the bump electrode on the upper surface of the first semiconductor element forming the first laminate to the electrode of the insulating substrate;
A fourth step of mounting the first laminate and the second laminate on the insulating substrate, and electrically connecting the third semiconductor element of the second laminate and the insulating substrate with a thin metal wire. And a sixth step of sealing the upper surface of the insulating substrate with a sealing resin so as to cover the structure of the first laminate and the second laminate. A method for manufacturing a semiconductor device, comprising:
【請求項15】 第1工程では、第1の半導体素子と第
2の半導体素子との間隙に樹脂を介在させることを特徴
とする請求項12〜請求項14のいずれかに記載の半導
体装置の製造方法。
15. The semiconductor device according to claim 12, wherein in the first step, a resin is interposed in a gap between the first semiconductor element and the second semiconductor element. Production method.
【請求項16】 第2工程では、第3の半導体素子と第
4の半導体素子との間隙に樹脂を介在させることを特徴
とする請求項12〜請求項14のいずれかに記載の半導
体装置の製造方法。
16. The semiconductor device according to claim 12, wherein in the second step, a resin is interposed in a gap between the third semiconductor element and the fourth semiconductor element. Production method.
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