JP2008541431A - マルチチップモジュールおよび製造方法 - Google Patents
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Abstract
Description
この発明は一般的に半導体部品に関し、より特定的には、マルチチップモジュールを含む半導体部品に関する。
より高速で、より安価で、より効率的な半導体部品に対する欲求は、半導体チップにおいて作製されるデバイスのサイズを縮小し、かつ、多数の半導体チップを典型的にはマルチチップモジュールと呼ばれる単一のパッケージ内に配置するように、半導体部品製造業者を動機付けた。マルチチップモジュール内の半導体チップは、水平方向の配向で、すなわち互いの横に、または垂直方向の配向で、すなわち互いの上に垂直に積層させて配置することができる。従来の垂直に積層されたマルチチップモジュールにおいては、第1の半導体チップが、接着剤によるボンディングによって回路基板に装着され、その後、半導体チップ上のボンディングパッドが半導体基板上の対応のボンディングパッドにワイヤボンディングされる。スペーサが第1の半導体チップ上に形成されるかまたは装着され、第2の半導体チップがスペーサに装着される。次いで、第2の半導体チップ上のボンディングパッドが、たとえばワイヤボンディングプロセスを用いて、半導体基板上の対応のボンディングパッドに結合される。スペーサは、ワイヤボンディングプロセスに適応するために、第1の半導体チップよりも小さくなければならない。さらに、スペーサは第2の半導体チップよりも典型的には小さい。この種の構造の欠点は、第2の半導体チップの、スペーサの上に張出す部分が、しなりやすいかまたは弾性があることである。こうして、第2の半導体チップの張出し部分上にあるボンディングパッドが回路基板上の対応のボンディングパッドにワイヤボンディングされる場合に、第2の半導体チップの張出し部分のしなりやすさが、第2の半導体チップ上のボンディングパッドに形成される接合材を弱くすることである。この接合材の弱化は、デバイスの壊損を引起す。
この発明は、マルチチップモジュールおよびマルチチップモジュールを製造するための方法を提供することにより、上述の必要性を満足する。一実施例に従うと、この発明は、第1および第2の主表面を有する支持基板を設けるステップを含み、支持基板は、チップ受入領域と複数のボンディングパッドとを有する。第1の半導体チップはチップ受入領域に結合され、第1の半導体チップは複数のボンディングパッドを有する。第1の半導体チップの第1のボンディングパッドは、支持基板の第1のボンディングパッドに結合される。スペーサは、第1の半導体チップの一部に結合される。支持材料は、スペーサと第1の半導体チップとのうちの少なくとも1つの上に配置される。第2の半導体チップは、支持材料上に位置決めされ、第2の半導体チップは、第1の主表面と複数のボンディングパッドとを有する。第2の半導体チップの第1のボンディングパッドは、支持基板の第2のボンディングパッドに結合される。
この発明は一般的に、マルチチップモジュールおよびマルチチップモジュールを製造するための方法を提供するが、ここではマルチチップモジュールの半導体チップが垂直に積層される。マルチチップモジュールの半導体チップを垂直に積層する際に、ワイヤボンドのための隙間ができるように、半導体チップの間にスペーサが挿入される。スペーサの上方に位置する半導体チップの一部が、スペーサの端縁の上に張出す。スペーサの上に張出す半導体チップの部分はしなりやすい。しなりやすさは一般的に半導体チップの脆弱性を増大させるが、脆弱性の増大は、約0.6ミリメートル(mm)未満の厚さを有する半導体チップにおいてより顕著である。このしなりやすさはワイヤボンディングプロセスの間に半導体チップを振動させ、これにより半導体チップ上のボンディングパッドにボンディングされたワイヤが破壊される。この発明に従うと、スペーサの上に張出す第2の半導体チップの部分下に支持材料を形成することにより、この振動が軽減される。支持材料は、半導体チップに付加的な剛性を与え、この剛性が半導体チップの張出し部分の振動を減少させ、かつワイヤボンドの信頼性を向上させる。
12を通って延在するのが示される。しかしながら、支持基板12のような支持基板の頂部表面上のボンディングパッドのすべてまたはほぼすべてが、支持基板の底部表面上のボンディングパッドに結合されることを理解されたい。さらに、ボンディングパッド18Aおよび18Bは、頂部表面14上に形成される複数のボンディングパッド18のうちの2つであることを理解されたい。同様に、ボンディングパッド20Aおよび20Bは、頂部表面14上に形成される複数のボンディングパッド20のうちの2つである。(複数のボンディングパッド18および20は、図3を参照してさらに例示されかつ説明される)。はんだボール34がボンディングパッド22に装着される。
機材料で充填されたエポキシ膜などを含む。
Claims (10)
- マルチチップモジュール(10)を製造するための方法であって、
第1の主表面(14)と第2の主表面(16)とを有する支持基板(12)を設けるステップを含み、支持基板(10)は、チップ受入領域(38)と複数のボンディングパッド(18,20)とを有し、方法はさらに、
第1の半導体チップ(40)をチップ受入領域(38)に結合するステップを含み、第1の半導体チップ(40)は複数のボンディングパッド(46)を有し、方法はさらに、
第1の半導体チップ(40)の複数のボンディングパッド(46)の第1のボンディングパッド(46A)を、支持基板(12)の複数のボンディングパッド(18,20)の第1のボンディングパッド(18A)に結合するステップと、
スペーサ(50)を、第1の半導体チップ(40)の一部に結合するステップと、
支持材料(60)を、スペーサ(50)および第1の半導体チップ(40)のうちの少なくとも1つの上に配置するステップと、
第2の半導体チップ(64)を支持材料(60)上に位置決めするステップとを含み、第2の半導体チップ(64)は第1の主表面(68)と複数のボンディングパッド(70)とを有し、第2の半導体チップ(64)の位置決めは、支持材料(60)を横方向に圧入し、方法はさらに、
第2の半導体チップ(64)の複数のボンディングパッド(70)の第1のボンディングパッド(70A)を、支持基板(12)の複数のボンディングパッド(20)の第2のボンディングパッド(20A)に結合するステップを含む、方法。 - 第2の半導体チップ(64)の複数のボンディングパッド(70)の第1のボンディングパッド(70A)を、支持基板(12)の複数のボンディングパッド(18,20)の第2のボンディングパッド(20A)に結合するステップは、第2の半導体チップ(64)の複数のボンディングパッド(70)の第1のボンディングパッド(70A)を、支持基板(12)の複数のボンディングパッド(18,20)の第2のボンディングパッド(20A)にワイヤボンディングするステップを含み、第1の半導体チップ(40)の複数のボンディングパッド(46)の第1のボンディングパッド(46A)を支持基板(12)の複数のボンディングパッド(18,20)の第1のボンディングパッド(18A)に結合するステップは、第1の半導体チップ(40)の複数のボンディングパッド(46)の第1のボンディングパッド(46A)を、支持基板(12)の複数のボンディングパッド(18,20)の第1のボンディングパッド(18A)にワイヤボンディングするステップを含む、請求項1に記載の方法。
- 第2の半導体チップ(64)を支持材料(60)上に位置決めするステップは、支持材料(60)をスペーサ(50)の第1の端縁(53)および第2の端縁(55)を越えるように押込むステップを含む、請求項1に記載の方法。
- 支持材料(60)を配置するステップは、支持材料(60)をスペーサ(50)上に配置するステップを含む、請求項1に記載の方法。
- スペーサ(50)は、第1および第2の主表面と少なくとも1つのボンディングパッドとを有する第3の半導体チップを含む、請求項1に記載の方法。
- マルチチップモジュール(10)を製造するための方法であって、
支持基板(12)を設けるステップを含み、支持基板(12)はそのチップ受入領域(38)に第1の半導体チップ(40)を搭載され、支持基板(12)は複数のボンディングパッド(18,20)を有し、第1の半導体チップ(40)は複数のボンディングパッド(46)を有し、方法はさらに、
スペーサ(50)を第1の半導体チップ(40)に結合するステップを含み、スペーサ(50)は第1の対向端縁(53)と第2の対向端縁(55)とを有し、方法はさらに、
支持材料(60)を、スペーサ(50)および第1の半導体チップ(64)のうちの1つの上に配置するステップと、
第2の半導体チップ(64)をスペーサ(50)に結合し、それにより支持材料(60)が横方向に押込まれて第1の半導体チップ(40)と第2の半導体チップ(64)との間に存在するようになり、それにより第2の半導体チップ(64)のための支持をもたらすステップとを含む、方法。 - 支持材料(60)をスペーサ(50)および第1の半導体チップ(40)のうちの1つの上に配置するステップは、支持材料(60)を第1の半導体チップ(46)の上に配置するステップを含み、第2の半導体チップ(64)をスペーサ(50)に結合するステップは、支持材料(60)が第1の半導体チップ(40)と第2の半導体チップ(64)との間に位置決めされるように、支持材料(60)を横方向に押込むステップを含む、請求項6に記載の方法。
- 第2の半導体チップ(64)をスペーサ(50)に結合するステップは、接着フィルムを用いて第2の半導体チップ(64)をスペーサ(50)に結合するステップを含む、請求項6に記載の方法。
- マルチチップモジュール(10)であって、
チップ受入領域(38)と複数のボンディングパッド(18,20)とを有する支持基板(12)と、
複数のボンディングパッド(46)を有する第1の半導体チップ(40)とを含み、第1の半導体チップ(40)はチップ受入領域(38)に搭載され、マルチチップモジュールはさらに、
第1の対向端縁(53)および第2の対向端縁(55)を有するスペーサ(50)を含み、スペーサ(50)は第1の半導体チップ(40)に結合され、マルチチップモジュールはさらに、
スペーサ(50)と接触する支持材料(60)と、
スペーサ(50)に結合される第2の半導体チップ(64)とを含み、支持材料(60)の一部は、第1の半導体チップ(40)と第2の半導体チップ(64)との間に位置決めされる、マルチチップモジュール。 - 支持材料(12)は、第1の半導体チップ(40)と第2の半導体チップ(64)とに接触する、請求項9に記載のマルチチップモジュール(10)。
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