JP3424627B2 - Semiconductor device, three-dimensional semiconductor device using the same, method of manufacturing the same, and template - Google Patents

Semiconductor device, three-dimensional semiconductor device using the same, method of manufacturing the same, and template

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JP3424627B2
JP3424627B2 JP33677399A JP33677399A JP3424627B2 JP 3424627 B2 JP3424627 B2 JP 3424627B2 JP 33677399 A JP33677399 A JP 33677399A JP 33677399 A JP33677399 A JP 33677399A JP 3424627 B2 JP3424627 B2 JP 3424627B2
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a semiconductor device capable of forming a three- dimensional semiconductor device of two stages or more or three stages or more of multi-stage connecting structure by using only one type of the semiconductor device, the three-dimensional semiconductor device using it and a method for manufacturing it as well as a template. SOLUTION: The semiconductor device 1 has an integrated circuit formed on a board, and pads 3 formed to electrically connect the circuit. The device 1 comprises a multi-stage connecting electrode 2 for electrically connecting the other semiconductor device and plane electric connectors 4 connected to the pads 3 to become a circuit pattern.

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、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。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a semiconductor device, a three-dimensional semiconductor device using the same, a method of manufacturing the same, and a template.
The present invention relates to a semiconductor device capable of forming a three-dimensional structure by stacking a plurality of types of semiconductor devices, a three-dimensional semiconductor device using the semiconductor device, a method of manufacturing the same, and a template.

【0002】[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。
2. Description of the Related Art Conventionally, as a semiconductor device having a three-dimensional structure in which a plurality of semiconductor substrates each having a semiconductor integrated circuit are stacked to form a three-dimensional structure, for example, Japanese Patent Laid-Open No. 04-34075.
There is a semiconductor device disclosed in Japanese Patent No. 8 publication. As shown in FIG. 18, this semiconductor device includes semiconductor chips 57 and 5 which are semiconductor substrates having a semiconductor integrated circuit formed on one main surface.
9 are arranged so that their main surfaces face each other with the anisotropic conductive resin 58 interposed therebetween, and the bumps 51 to 53 are provided on the pads (electrode portions) 61 to 63 of the semiconductor chip 57, respectively.
And the pads 61 to 6 are formed on the semiconductor chip 59.
Pads (electrode portions) 64 to 6 facing each other
6 are formed, and protruding electrodes 54 to 57 are also formed on these pads 64 to 66, respectively.

【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。
In this semiconductor device, an anisotropic conductive resin 58 is placed on a semiconductor chip 59, and the protruding electrodes 51 to 53 of the semiconductor chip 57 are placed on the lower side to face the protruding electrodes 54 to 57 of the semiconductor chip 59. Then, the semiconductor chips 57 and 59 are electrically connected to each other by thermocompression bonding and curing the anisotropic conductive resin 58.

【0004】[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。
By the way, in the above-described conventional semiconductor device, two semiconductor chips 57 and 59 are arranged so as to face each other with the anisotropic conductive resin 58 interposed therebetween. There is a problem that a semiconductor chip, that is, the semiconductor chip 57 and a semiconductor chip 59 having a similar electrical characteristic obtained by inverting the circuit pattern of the semiconductor chip 57 are required, and one type of semiconductor chip cannot be used. Further, since two semiconductor chips are arranged so as to face each other, two-stage connection is possible, but
There is a problem in that it is not possible to connect more than one stage.

【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。
Further, there is a problem in that it is necessary to always form a protruding electrode on each pad that is an electrical connection point of the semiconductor chip. Further, when a semiconductor device having a three-dimensional structure is constructed, there is a problem that it is affected by the yield of one of the semiconductor chips. Therefore, in the conventional semiconductor device having a three-dimensional structure, there are various problems such that it is difficult to achieve high integration because the multi-stage connection is not possible and management cost is high.

【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。
The present invention has been made in view of the above circumstances, and it is possible to form a three-dimensional semiconductor device having a multistage connection structure of two stages or three or more stages by using only one type of semiconductor device. An object of the present invention is to provide a semiconductor device, a three-dimensional semiconductor device using the same, a manufacturing method thereof, and a template.

【0007】[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、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。
In order to solve the above problems, the present invention employs the following semiconductor device, a three-dimensional semiconductor device using the same, a manufacturing method thereof and a template. That is, in the semiconductor device according to claim 1, in a semiconductor device in which an integrated circuit is formed on a substrate and a pad electrically connected to the integrated circuit is formed, the semiconductor device is electrically connected to another semiconductor device. The multi-stage connection electrode part and the plane electrical connection part which is connected to the pad and serves as a circuit pattern are provided .
The connecting portion is characterized by being made of an anisotropically conductive resin molded body integrally molded .

【0008】[0008]

【0009】請求項2記載の半導体装置は、請求項1
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。
[0009] The semiconductor device according to claim 2 is the semiconductor device according to claim 1, wherein the anisotropic conductive resin molded body, the circuit pattern, pads connection projection connected to said pad, and the other It is characterized in that a multi-stage connection projection is formed for electrical connection with the semiconductor device.

【0010】請求項3記載の半導体装置は、請求項2
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。
According to a third aspect of the present invention, in the semiconductor device according to the second aspect , the circuit pattern, the pad connecting protrusion and the multi-stage connecting protrusion are electrically connected to another semiconductor device. It is characterized in that it is compressed within a range of compressibility having conductivity.

【0011】請求項4記載の三次元半導体装置は、請求
項1ないし3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。
A three-dimensional semiconductor device according to a fourth aspect is claimed.
A plurality of semiconductor devices according to any one of items 1 to 3 are stacked and electrically connected to each other.

【0012】請求項5記載の三次元半導体装置は、請求
項1ないし3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。
A three-dimensional semiconductor device according to a fifth aspect is claimed.
The semiconductor device according to any one of items 1 to 3 and the heat radiator are alternately stacked to form a plurality of stages, and these semiconductor devices are electrically connected.

【0013】請求項6記載の三次元半導体装置は、請求
項1ないし3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。
A three-dimensional semiconductor device according to a sixth aspect is claimed.
The semiconductor device according to any one of items 1 to 3 and the insulator are alternately stacked to form a plurality of stages, and these semiconductor devices are electrically connected.

【0014】請求項7記載の三次元半導体装置は、請求
項4、5または6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。
A three-dimensional semiconductor device according to claim 7 is a claim
The three-dimensional semiconductor device according to Item 4, 5 or 6 , wherein a conductor having solder wettability is formed on an external connection terminal portion of the semiconductor device, and solder is formed on the conductor. There is.

【0015】請求項8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。
According to an eighth aspect of the present invention, there is provided a method of manufacturing a three-dimensional semiconductor device, wherein a semiconductor device having an integrated circuit formed on a substrate and pads electrically connected to the integrated circuit, and another semiconductor device are electrically connected to each other. Anisotropically conductive resin molded bodies having a multi-stage connection electrode portion for electrically connecting and a planar electrical connection portion which is connected to the pad and serves as a circuit pattern are alternately stacked to form a plurality of semiconductor devices. It is characterized in that the anisotropically conductive resin molded body is heated and pressed in the stacking direction to integrate them.

【0016】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。
According to a ninth aspect of the present invention, there is provided a method of manufacturing a three-dimensional semiconductor device, wherein a semiconductor device having an integrated circuit formed on a substrate and pads electrically connected to the integrated circuit and another semiconductor device are electrically connected to each other. Anisotropic conductive resin molded body having a multi-stage connection electrode portion for electrically connecting and a planar electric connection portion which is connected to the pad and serves as a circuit pattern, and a heat radiator are alternately stacked to form a plurality of stages. The semiconductor device, the anisotropic conductive resin molded body, and the radiator are heated and pressed in the stacking direction to integrate them.

【0017】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、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。
According to a tenth aspect of the present invention, there is provided a method of manufacturing a three-dimensional semiconductor device, wherein a semiconductor device having an integrated circuit formed on a substrate and a pad electrically connected to the integrated circuit, and another semiconductor device are electrically connected to each other. Anisotropic conductive resin molded body having a multi-stage connection electrode portion for electrically connecting, and a planar electrical connection portion that is connected to the pad and serves as a circuit pattern, and an insulator are alternately superposed to form a plurality of stages. The semiconductor device, the anisotropic conductive resin molded body, and the insulator are heated and pressed in the stacking direction to integrate them.

【0018】請求項11記載の三次元半導体装置の製造
方法は、請求項8、9または10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。
The method of manufacturing a three-dimensional semiconductor device of claim 11, wherein, in the method for manufacturing a three-dimensional semiconductor device according to claim 8, 9 or 10, wherein the anisotropic conductive resin molded body, the circuit pattern, It is characterized in that a pad connecting protrusion for connecting to the pad and a multi-stage connecting protrusion for electrically connecting with another semiconductor device are formed.

【0019】請求項12記載のテンプレートは、請求項
2または11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。
The template according to claim 12 is a template according to claim
A template used for molding the anisotropically conductive resin molded body according to 2 or 11 , wherein the surface has a concave-convex portion having a complementary shape with the circuit pattern, a protrusion for pad connection, and a concave shape having a complementary shape, and It is characterized in that a concave portion having a shape complementary to that of the multi-stage connecting projection is formed.

【0020】請求項13記載の三次元半導体装置の製造
方法は、請求項11記載の三次元半導体装置の製造方法
において、請求項12記載のテンプレートに異方導電性
樹脂を供給し、前記異方導電性樹脂成形体を得ることを
特徴としている。
The method of manufacturing a three-dimensional semiconductor device according to claim 13 is the method of manufacturing a three-dimensional semiconductor device according to claim 11.
In, the anisotropic conductive resin is supplied to the template according to claim 12 to obtain the anisotropic conductive resin molded body .

【0021】請求項14記載の三次元半導体装置の製造
方法は、請求項11記載の三次元半導体装置の製造方法
において、請求項12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、
記異方導電性樹脂成形体を得ることを特徴としている。
The method of manufacturing a three-dimensional semiconductor device according to claim 14 is the method of manufacturing a three-dimensional semiconductor device according to claim 11.
In, to prepare a claim 12 groups electroforming die templates according to supply anisotropic conductive resin to the power metal casting mold, prior to
The feature is that an anisotropic conductive resin molded body is obtained .

【0022】請求項15記載の三次元半導体装置は、
求項8、9または10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。
A three-dimensional semiconductor device according to claim 15 is a contractor.
In the method for manufacturing a three-dimensional semiconductor device according to claim 8, 9, or 10 , a conductive paste having solder wettability is applied to an external connection terminal portion of the semiconductor device and then cured to form a conductor, It is characterized in that solder is formed on the conductor.

【0023】[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。
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION Embodiments of a semiconductor device of the present invention, a three-dimensional semiconductor device using the same, and a method of manufacturing the same will be described with reference to the drawings.

【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。
[First Embodiment] FIG. 1 shows a first embodiment of the present invention.
FIG. 9 is a cross-sectional view showing the semiconductor device of the embodiment, showing the structure of a single semiconductor device that is the basis of a three-dimensional semiconductor device using an anisotropic conductive resin. In this semiconductor device, a semiconductor integrated circuit is formed on one main surface of a semiconductor device (semiconductor device) 1, pads 3 of the semiconductor device are formed on the other main surface, and the semiconductor device 1 is made of an anisotropic conductive resin. , A circuit pattern (not shown), the multi-stage connection electrode portion 2 and the planar electrical connection portion 4 are formed.

【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。
The anisotropic conductive resin has conductivity when it is compressed in a uniaxial direction. For example, a thermosetting epoxy resin mixed with conductive fine particles is preferably used. This semiconductor device includes a pad 3 of the semiconductor device 1.
It is manufactured by forming the multi-stage connection electrode part 2 and the planar electrical connection part 4 of the anisotropic conductive resin on the side where the is formed.

【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。
[Second Embodiment] FIG. 2 shows a second embodiment of the present invention.
It is a cross-sectional view showing a three-dimensional semiconductor device of the embodiment of,
It is an example in which the semiconductor devices of the first embodiment are stacked in four stages.
In order to manufacture this three-dimensional semiconductor device, first, on the side where the pad 3 of the semiconductor device 1 is formed, the multi-stage connection electrode part 2 and the planar electrical connection part 4 are formed by anisotropic conductive resin to form a three-dimensional semiconductor device. A single semiconductor device that is the basis of a semiconductor device. Then, the semiconductor devices are stacked and connected in four steps to form a three-dimensional semiconductor device having a four-step stack structure.
In addition, 5 is a multistage connection part. In the present embodiment, there is no limitation on the number of connection stages because the structure is such that even one type of semiconductor device 1 can be connected in multiple stages.

【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。
[Third Embodiment] FIG. 3 shows a third embodiment of the present invention.
FIG. 3 is a cross-sectional view showing a three-dimensional semiconductor device with a heat sink according to the embodiment of the present invention, in which the semiconductor device of the first embodiment and a flat heat sink (heat radiator) 6 are alternately laminated to form a four-stage structure. is there. In order to manufacture this three-dimensional semiconductor device with a heat sink, first, on the side where the pad 3 of the semiconductor device 1 is formed, the multi-stage connection electrode portion 2 and the planar electrical connection portion 4 are formed by anisotropic conductive resin. A single semiconductor device that is the basis of a three-dimensional semiconductor device. Next, the semiconductor device and the heat sink 6 are alternately overlapped and four layers are alternately laminated and connected to each other to form a three-dimensional semiconductor device with a heat sink having a four-stage stack structure. According to this manufacturing method, the anisotropic conductive three-dimensional semiconductor device can be easily obtained in a short time.

【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。
[Fourth Embodiment] FIG. 4 shows a fourth embodiment of the present invention.
FIG. 9 is a cross-sectional view showing the method for manufacturing an anisotropic conductive resin molded body according to the embodiment of the present invention, which is used for the three-dimensional semiconductor device of the present invention. In order to manufacture this anisotropically conductive resin molded body, first, the silicon template 8 is prepared. As shown in FIG. 5, a wiring portion 9 of the semiconductor device 1 is formed on the silicon template 8 by using anisotropic etching or isotropic etching.
Anisotropic conductive resin bump 10 for semiconductor device pad connection
And the anisotropic conductive resin forming pits 1 for the wiring portion at the positions corresponding to the anisotropic conductive resin bumps 11 for multi-stage connection, respectively.
2. An anisotropic conductive resin bump forming pit 13 for semiconductor device pad connection and an anisotropic conductive resin bump forming pit 14 for multi-stage connection are formed.

【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。
The size and depth of the pits are set by the lithography technique so that the conductivity becomes an ideal compression ratio when a single semiconductor device which is the basis of the anisotropic conductive resin three-dimensional semiconductor device is formed. Is processed with high precision. Anisotropic conductive resin is injected onto the silicon template 8 by injection molding or the like to form the wiring portion 9 of the semiconductor device 1, the anisotropic conductive resin bump 10 for connecting semiconductor device pads, and the anisotropic conductive resin bump for multi-stage connection. An anisotropic conductive resin molded body 7 having a protrusion having the same shape as 11 is molded.

【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。
Here, using the silicon template 8 processed with high precision by the lithography technique and the etching technique, the anisotropic conductive resin bump for multi-stage connection and the semiconductor device pad connection for connecting to the pad of the semiconductor device 1 are used. Since the anisotropic conductive resin bumps and the anisotropic conductive resin projections for forming the wiring conductor are formed, the anisotropic conductive resin molded body 7 with high accuracy can be formed. The highly accurate anisotropic conductive resin molded body 7 is a silicon template 8
Since it can be integrally molded in a short time by the injection molding method using, it can be easily manufactured at low cost.

【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。
[Fifth Embodiment] FIG. 6 shows a fifth embodiment of the present invention.
FIG. 6 is a cross-sectional view showing the method for manufacturing the anisotropic conductive resin molded body according to the embodiment. In this method of manufacturing an anisotropic conductive resin molded body, the silicon template 8 is set in the mold 15, and the anisotropic conductive resin 16 is press-fitted from the injection port 15a of the mold 15. As a result, a shape complementary to the anisotropic conductive resin forming pit 12 for the wiring portion, the anisotropic conductive resin bump forming pit 13 for semiconductor device pad connection, and the anisotropic conductive resin bump forming pit 14 for multi-stage connection is formed. It is possible to obtain the anisotropic conductive resin molded body 7 in which the plurality of protrusions are formed. A typical example of the press-fitting method is the injection molding method, but the method is not limited to this.

【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。
[Sixth Embodiment] FIGS. 7 and 8 are sectional views showing a method for manufacturing a three-dimensional semiconductor device according to a sixth embodiment of the present invention. First, as shown in FIG. 7, anisotropically conductive resin molded bodies 7 and semiconductor devices 1 are alternately laminated and pressed 17 using a press 18 having a guide 19 structure. As a result, a three-dimensional semiconductor device in which the anisotropic conductive resin molded body 7 and the semiconductor device 1 are integrally molded as shown in FIG. 8 can be obtained.

【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。
In the present embodiment, in order to obtain a three-dimensional semiconductor device in which one type of semiconductor device is connected in multiple stages, the anisotropic conductive resin forming pit 1 for the wiring portion for connecting in multiple stages.
2, anisotropic conductive resin bump pits 13 for semiconductor device pad connection and anisotropic conductive resin bump pits 14 for multi-stage connection are formed with a plurality of protrusions complementary to each other The resin molding 7 is used.

【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。
This anisotropic conductive resin molded body 7 is formed by the following steps: anisotropic conductive resin bump forming pits 14 for multi-stage connection, and semiconductor device pad connection for connecting to semiconductor device pads. Is integrally formed by the injection molding method using the silicon template 8 in which the anisotropic conductive resin bump forming pits 13 and the anisotropic conductive resin protrusion forming pits 12 for forming the wiring conductors are formed. Therefore, a highly accurate anisotropic conductive resin molded body can be manufactured in a short time. By aligning the highly accurate anisotropically conductive resin molded body 7 and the pads of the semiconductor device and alternately stacking a desired number of steps and collectively thermocompression bonding, the anisotropically conductive three-dimensional semiconductor can be easily manufactured in a short time. The device can be obtained.

【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。
Since the bumps and the protrusions are formed on the anisotropically conductive resin molded body, it is not necessary to form the protrusions on the semiconductor device side. Therefore, a low-cost anisotropic conductive three-dimensional semiconductor device with high integration and low management cost can be realized.

【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。
[Seventh Embodiment] FIG. 9 shows a seventh embodiment of the present invention.
FIG. 9 is a cross-sectional view showing the method of manufacturing the three-dimensional semiconductor device of the embodiment. First, the semiconductor device 1, the anisotropic conductive resin molded body 7, and the plate-shaped insulator (or heat sink) 20 are alternately laminated, and pressure 17 is applied using a press 18 having a guide 19 structure. This makes it possible to obtain an integrally molded three-dimensional semiconductor device with improved insulation characteristics (or heat dissipation characteristics).

【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。
[Eighth Embodiment] FIGS. 10 to 14 are sectional views showing a method of manufacturing an anisotropic conductive resin molded body according to an eighth embodiment of the present invention. It is a figure explaining the manufacturing process of the electroforming plating metal molds, such as the injection molding method used for manufacturing a body. First, as shown in FIG. 10, the anisotropic conductive resin forming pits 12 for wiring portions, the anisotropic conductive resin bump forming pits 13 for semiconductor device pad connection, and the anisotropic conductive resin bumps for multi-stage connection are formed on the upper surface. Electroplating 21 is performed on the silicon template 8 on which the pits 14 for forming are formed, and as shown in FIG. 11, pits 12 for forming the anisotropic conductive resin for the wiring portion, and anisotropic conductive resin bumps for connecting the semiconductor device pads are formed. An electroformed plating die 22 having complementary projections formed at positions corresponding to the pits 13 and the anisotropic conductive resin bump forming pits 14 for multistage connection is manufactured.

【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。
Next, as shown in FIG. 12, electroforming plating 23 is applied to the electroforming plating die 22 to form the anisotropic conductive resin forming pits 12 for wiring portions and the semiconductor device pad connection as shown in FIG. The electroformed plating mold 24 having the anisotropic conductive resin bump forming pits 13 and the multi-stage connecting anisotropic conductive resin bump forming pits 14 is manufactured. By carrying out such a manufacturing process, it is possible to manufacture the electroformed plating die 24 which is made of electroformed plating and has the same shape as the original silicon template 8 and which is durable.

【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。
Thereafter, an anisotropic conductive resin is injected into the electroformed plating die 22 by an injection molding method or the like to form the anisotropic conductive resin forming pits 12 for wiring portions and the semiconductor device pads as shown in FIG. Manufacture of an anisotropic conductive resin molded body 7 in which protrusions having a complementary shape are formed at positions corresponding to the anisotropic conductive resin bump forming pits 13 for connection and the anisotropic conductive resin bump forming pits 14 for multi-stage connection. To do.
Since the electroformed plating mold 24 is made of durable electroformed plating having the same shape as the silicon template 8, it is possible to obtain the anisotropic conductive resin molded body 7 with extremely high accuracy.

【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。
[Ninth Embodiment] FIG. 15 is a plan view showing a heat sink according to a ninth embodiment of the present invention. This heat sink 6 is used when a plurality of semiconductor devices 1 are stacked and connected in multiple stages. It is inserted between the semiconductor devices 1 to improve the heat dissipation characteristics. This heat sink 6
Is formed with anisotropic conductive resin bump connection holes 25 for heat sink multi-stage connection through which conductive resin bumps 11 for multi-stage connection for multi-stage connection are formed on both sides of the plate-shaped heat sink body. The material of the heat sink 6 may be a material having a high heat dissipation property such as an inorganic material or an organic material having a high heat dissipation property.

【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。
[Tenth Embodiment] FIG. 16 is a plan view showing an insulating sheet according to a tenth embodiment of the present invention.
This insulating sheet 17 is inserted between the semiconductor devices 1 in order to improve insulating characteristics when a plurality of semiconductor devices 1 are stacked and connected in multiple stages. This insulation sheet 1
7 is formed with an insulating multi-stage connecting anisotropic conductive resin bump connecting hole 26 through which the multi-stage connecting conductive resin bump 11 for multi-stage connecting is formed on each side of the sheet body. The material of the insulating sheet 17 may be a highly insulating material such as a highly insulating inorganic material or an organic material.

【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。
[Eleventh Embodiment] FIG. 17 is a sectional view showing a three-dimensional semiconductor device according to an eleventh embodiment of the present invention. The anisotropic conductive three-dimensional semiconductor device of the present invention is used as a mother board and a PWB. In order to improve the mountability, a conductive paste 27 for solder formation having good solder wettability is formed on the mounting surface side of the anisotropic conductive three-dimensional semiconductor device, and is mounted on the conductive paste 27. Further, the structure is such that solder 28 is formed. In this three-dimensional semiconductor device, a solder forming conductive paste 27 having good solder wettability is formed at a location of the multi-stage connection electrode portion 2 of the anisotropic conductive three-dimensional semiconductor device by a dispensing method, a printing method, or the like, and thereafter. , Dry and cure. Next, a solder 28 is formed on the conductive paste 27 by a dispensing method, a printing method, or the like, and is formed by performing reflow, heating, or the like.

【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。
The embodiments of the semiconductor device of the present invention, the three-dimensional semiconductor device using the same, and the method of manufacturing the same have been described above with reference to the drawings, but the specific configuration is limited to the present embodiment. However, the design can be changed without departing from the scope of the present invention.

【0044】[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
としたので、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。
As described above, according to the semiconductor device of the present invention, a multi-stage connection electrode portion for electrically connecting to another semiconductor device and a plane which is connected to the pad and serves as a circuit pattern. Since the electric connection portion is provided, it is possible to obtain a three-dimensional semiconductor device in which a desired number of stages are connected using only one type of the semiconductor device. Also, an anisotropic conductive resin molded body in which an electrode portion for multi-stage connection and a planar electrical connection portion are integrally molded
Therefore, a three-dimensional semiconductor device can be easily obtained by using a device having a simple structure.

【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。
If the anisotropic conductive resin molded body is formed with the circuit pattern, the pad connecting projections for connecting to the pads, and the multi-step connecting projections for electrically connecting to another semiconductor device, Since it is not necessary to form bumps on the semiconductor device side, a normal semiconductor device can be used as it is. As a result, the cost of bump formation becomes unnecessary,
The process can be shortened. If a circuit pattern, that is, an anisotropic conductive resin protrusion for forming a wiring conductor, is formed on this anisotropic conductive resin molded body, a wiring system carrier or a circuit board becomes unnecessary.

【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。
According to the three-dimensional semiconductor device of the present invention, it is provided with a multi-stage connecting electrode portion for electrically connecting to another semiconductor device, and a planar electrical connecting portion which is connected to the pad and serves as a circuit pattern. Since a plurality of semiconductor devices are superposed and these semiconductor devices are electrically connected, the desired number of stages can be connected using only one kind of the semiconductor device. Further, since only one type of semiconductor device is required, there are effects such as reduction of costs required for development and manufacturing, reduction of management costs, and shortening of schedule.

【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。
According to the method for manufacturing a three-dimensional semiconductor device of the present invention, a semiconductor device in which an integrated circuit is formed on a substrate and a pad electrically connected to the integrated circuit is formed; Anisotropically conductive resin molded bodies having a multi-stage connection electrode portion for electrically connecting and a planar electrical connection portion which is connected to the pad and serves as a circuit pattern are alternately stacked to form a plurality of semiconductor devices. Since the anisotropic conductive resin molded body is heated and pressed in the stacking direction to integrate them, the anisotropic conductive three-dimensional semiconductor device can be easily obtained in a short time.

【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。
If the semiconductor device, the anisotropically conductive resin molded body, and the radiator are alternately stacked to form a plurality of stages, an integrally molded three-dimensional semiconductor device with improved heat radiation characteristics is obtained. be able to. Further, if the semiconductor device, the anisotropically conductive resin molded body, and the insulator are alternately stacked to form a plurality of stages, an integrally molded three-dimensional semiconductor device with improved insulation characteristics can be obtained. .

【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。
Further, the anisotropic conductive resin molded body is provided with the circuit pattern, a pad connecting projection for connecting to the pad, and a multi-step connecting projection for electrically connecting with another semiconductor device. With such a configuration, it is not necessary to form a protrusion on the semiconductor device side, and therefore, it is possible to realize an anisotropic conductive three-dimensional semiconductor device which can achieve high integration and low management cost.

【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。
According to the template of the present invention,
Since an uneven portion having a complementary shape to the circuit pattern, a recess having a complementary shape to the projection for pad connection, and a recess having a complementary shape to the projection for multi-stage connection are formed, an anisotropic conductive resin molding is performed by an injection molding method or the like. The body can be integrally molded in a short time, and can be easily manufactured at low cost.

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

【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。
FIG. 1 is a cross-sectional view showing a semiconductor device according to a first embodiment of the present invention.

【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。
FIG. 2 is a sectional view showing a three-dimensional semiconductor device according to a second embodiment of the present invention.

【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。
FIG. 3 is a sectional view showing a three-dimensional semiconductor device with a heat sink according to a third embodiment of the present invention.

【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。
FIG. 4 is a cross-sectional view showing a method of manufacturing an anisotropic conductive resin molded body according to a fourth embodiment of the present invention.

【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。
FIG. 5 is a sectional view showing a silicon template according to a fourth embodiment of the present invention.

【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。
FIG. 6 is a cross-sectional view showing a method of manufacturing an anisotropic conductive resin molded body according to a fifth embodiment of the present invention.

【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。
FIG. 7 is a cross-sectional view showing the method of manufacturing the three-dimensional semiconductor device of the sixth embodiment of the present invention.

【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。
FIG. 8 is a cross-sectional view showing the method of manufacturing the three-dimensional semiconductor device of the sixth embodiment of the present invention.

【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。
FIG. 9 is a cross-sectional view showing the method of manufacturing the three-dimensional semiconductor device of the seventh embodiment of the present invention.

【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。
FIG. 10 is a cross-sectional view showing a method for manufacturing an anisotropic conductive resin molded body according to an eighth embodiment of the present invention.

【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。
FIG. 11 is a cross-sectional view showing a method of manufacturing an anisotropic conductive resin molded body according to an eighth embodiment of the present invention.

【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。
FIG. 12 is a cross-sectional view showing a method of manufacturing an anisotropic conductive resin molded body according to an eighth embodiment of the present invention.

【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。
FIG. 13 is a cross-sectional view showing a method of manufacturing an anisotropic conductive resin molded body according to an eighth embodiment of the present invention.

【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。
FIG. 14 is a cross-sectional view showing a method for manufacturing an anisotropic conductive resin molded body according to an eighth embodiment of the present invention.

【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。
FIG. 15 is a plan view showing a heat sink according to a ninth embodiment of the present invention.

【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。
FIG. 16 is a plan view showing an insulating sheet according to a tenth embodiment of the present invention.

【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。
FIG. 17 is a sectional view showing a three-dimensional semiconductor device according to an eleventh embodiment of the present invention.

【図18】 従来の三次元半導体装置を示す断面図であ
る。
FIG. 18 is a sectional view showing a conventional three-dimensional semiconductor device.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

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
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 semiconductor device 2 multi-stage connection electrode section 3 pad 4 planar electrical connection section 5 multi-stage connection section 6 heat sink 7 anisotropic conductive resin molded body 8 silicon template 9 wiring section 10 semiconductor device pad connection anisotropic conductive resin bump 11 multi-stage Anisotropic conductive resin bumps for connection 12 Wiring part forming pits 13 Pit for forming anisotropic conductive resin bumps for connecting semiconductor device pads 14 Pit for forming anisotropic conductive resin bumps for multi-stage connection 15 Electroformed mold 16 Press fitting 17 Pressure 18 Press 19 Guide 20 Plate-shaped insulator (or heat sink) 21 Electroforming plating 22 Electroforming plating mold 23 Electroforming plating 24 Electroforming plating mold 25 Heat sink Multi-stage connection anisotropic conductive resin bump connection hole 26 Insulation Anisotropic conductive resin bump connection hole 27 for multi-stage body connection Conductive paste 28 for solder formation Solder 51 to 5 Protruding electrodes 57 and 59 semiconductor chips 58 anisotropic conductive resin 61 to 66 pads

フロントページの続き (56)参考文献 特開 平11−145381(JP,A) 特開 平4−69963(JP,A) 特開 平10−65096(JP,A) 特開2000−216330(JP,A) 特開2001−144218(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) H01L 25/00 - 25/18 Continuation of the front page (56) Reference JP-A-11-145381 (JP, A) JP-A-4-69963 (JP, A) JP-A-10-65096 (JP, A) JP-A-2000-216330 (JP, A) JP 2001-144218 (JP, A) (58) Fields investigated (Int.Cl. 7 , DB name) H01L 25/00-25/18

Claims (15)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【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 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
する半導体装置。
1. A semiconductor device in which an integrated circuit is formed on a substrate and a pad electrically connected to the integrated circuit is formed, and a multistage connecting electrode portion for electrically connecting to another semiconductor device. A planar electrical connection portion that is connected to the pad and serves as a circuit pattern , wherein the multi-stage connection electrode portion and the planar electrical connection portion are integrated.
A semiconductor device comprising a molded anisotropically conductive resin molded body .
【請求項2】 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1記載
の半導体装置。
2. The anisotropic conductive resin molding is provided with the resin
A road pattern, a pad connecting protrusion for connecting to the pad,
And multi-stage connection for electrically connecting to other semiconductor devices
The projection for use is formed, The claim 1 characterized by the above-mentioned.
Semiconductor device.
【請求項3】 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2記載の半導体装置。
3. A protrusion for connecting the circuit pattern and the pad
Section and the multi-stage connection projection are electrically connected to other semiconductor devices.
Compressed in the range of compressibility that has conductivity when connected to
The semiconductor device according to claim 2, wherein the semiconductor device is provided.
【請求項4】 請求項1ないし3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。
4. The method according to any one of claims 1 to 3.
Multiple semiconductor devices are stacked and these semiconductor devices are
Three-dimensional semiconductor device characterized by being electrically connected
Place
【請求項5】 請求項1ないし3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。
5. The method according to any one of claims 1 to 3.
Alternately stacking semiconductor devices and heat sinks into multiple stages,
Characterized by electrically connecting these semiconductor devices
3D semiconductor device.
【請求項6】 請求項1ないし3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。
6. The method according to any one of claims 1 to 3.
Alternately stacking semiconductor devices and insulators into multiple stages,
Characterized by electrically connecting these semiconductor devices
3D semiconductor device.
【請求項7】 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4、5または
6記載の三次元半導体装置。
7. A terminal portion for external connection of the semiconductor device,
Form a conductor with solder wettability and solder it to the conductor.
6. A durometer is formed,
The three-dimensional semiconductor device according to item 6.
【請求項8】 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。
8. An integrated circuit is formed on a substrate, and the integrated circuit is formed.
Semiconductor device having a pad electrically connected to a circuit
And a multi-stage connection power supply for electrically connecting to other semiconductor devices.
Connects to the poles and the pads and forms a circuit pattern
Alternating anisotropically conductive resin moldings with planar electrical connections
These semiconductor devices and anisotropic conductive resin moldings are heated by stacking them in multiple stages.
At the same time, pressure is applied in the stacking direction to integrate them.
And a method for manufacturing a three-dimensional semiconductor device.
【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。
9. An integrated circuit is formed on a substrate, and the integrated circuit is formed.
Semiconductor device having a pad electrically connected to a circuit
And a multi-stage connection power supply for electrically connecting to other semiconductor devices.
Connects to the poles and the pads and forms a circuit pattern
Anisotropic conductive resin molding with planar electrical connection and heat dissipation
The semiconductor device, the anisotropic conductive resin molded body, and the heat radiator are stacked by alternately stacking the body and the body.
Together with heating, pressure is applied in the stacking direction to integrate them.
A method for manufacturing a three-dimensional semiconductor device, comprising:
【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、 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。
10. An integrated circuit is formed on a substrate, and the integrated circuit is formed.
Semiconductor device having a pad electrically connected to the integrated circuit
And location, electric for other semiconductor devices electrically connected in multiple stages for connecting
Connects to the poles and the pads and forms a circuit pattern
The anisotropic conductive resin molded body having a planar electrical connection portion and the insulator are alternately stacked to form a plurality of stages, and these semiconductor devices, the anisotropic conductive resin molded body and the insulator are formed.
Together with heating, pressure is applied in the stacking direction to integrate them.
A method for manufacturing a three-dimensional semiconductor device, comprising:
【請求項11】 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
8、9または10記載の三次元半導体装置の製造方法。
11. The anisotropic conductive resin molded body comprises:
Circuit pattern, pad connecting protrusion for connecting to the pad
Parts and multiple stages for electrically connecting with other semiconductor devices
The projection for connection is formed, It is characterized by the above-mentioned.
11. The method for manufacturing a three-dimensional semiconductor device according to 8, 9, or 10.
【請求項12】 請求項2または11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。
12. The anisotropic conductive material according to claim 2 or 11.
A template used when molding a resin molding
Then, the uneven portion having a shape complementary to the circuit pattern and the pattern are formed on the surface.
Recess for complementary shape with head connection projection , and for multi-stage connection
Characterized in that a concave portion having a shape complementary to the protrusion is formed
Template.
【請求項13】 請求項12記載のテンプレートに異方
導電性樹脂を供給し、前記異方導電性樹脂成形体を得る
ことを特徴とする請求項11記載の三次元半導体装置の
製造方法。
13. The template according to claim 12 is anisotropic.
Supply the conductive resin to obtain the anisotropic conductive resin molding
The three-dimensional semiconductor device according to claim 11, wherein
Production method.
【請求項14】 請求項12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、前記異方導電性樹脂成形体を得ることを特徴とする
請求項11記載の三次元半導体装置の製造方法。
14. A template according to claim 12
Produce an electroformed mold and supply anisotropic conductive resin to the electroformed mold
Then, the anisotropic conductive resin molded body is obtained.
The method for manufacturing a three-dimensional semiconductor device according to claim 11.
【請求項15】 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8、9または10記載
の三次元半導体装置の製造方法。
15. A terminal portion for external connection of the semiconductor device
Apply a conductive paste with solder wettability to the
After curing to a conductor, then solder to the conductor
It is formed, The claim 8, 9 or 10 characterized by the above-mentioned.
For manufacturing a three-dimensional semiconductor device.
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