JPH0595053A - Semiconductor integrated circuit device - Google Patents

Semiconductor integrated circuit device

Info

Publication number
JPH0595053A
JPH0595053A JP25507691A JP25507691A JPH0595053A JP H0595053 A JPH0595053 A JP H0595053A JP 25507691 A JP25507691 A JP 25507691A JP 25507691 A JP25507691 A JP 25507691A JP H0595053 A JPH0595053 A JP H0595053A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
semiconductor
semiconductor chip
solder
integrated circuit
cap
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
JP25507691A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP3002034B2 (en
Inventor
Toshihiko Sato
俊彦 佐藤
Tetsuya Hayashida
哲哉 林田
Takahide Ikeda
隆英 池田
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Hitachi Ltd
Original Assignee
Hitachi Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Hitachi Ltd filed Critical Hitachi Ltd
Priority to JP25507691A priority Critical patent/JP3002034B2/en
Publication of JPH0595053A publication Critical patent/JPH0595053A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP3002034B2 publication Critical patent/JP3002034B2/en
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2224/00Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
    • H01L2224/73Means for bonding being of different types provided for in two or more of groups H01L2224/10, H01L2224/18, H01L2224/26, H01L2224/34, H01L2224/42, H01L2224/50, H01L2224/63, H01L2224/71
    • H01L2224/732Location after the connecting process
    • H01L2224/73251Location after the connecting process on different surfaces
    • H01L2224/73253Bump and layer connectors
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2924/00Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
    • H01L2924/10Details of semiconductor or other solid state devices to be connected
    • H01L2924/11Device type
    • H01L2924/13Discrete devices, e.g. 3 terminal devices
    • H01L2924/1304Transistor
    • H01L2924/1306Field-effect transistor [FET]
    • H01L2924/13091Metal-Oxide-Semiconductor Field-Effect Transistor [MOSFET]
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2924/00Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
    • H01L2924/15Details of package parts other than the semiconductor or other solid state devices to be connected
    • H01L2924/151Die mounting substrate
    • H01L2924/153Connection portion
    • H01L2924/1531Connection portion the connection portion being formed only on the surface of the substrate opposite to the die mounting surface
    • H01L2924/15311Connection portion the connection portion being formed only on the surface of the substrate opposite to the die mounting surface being a ball array, e.g. BGA
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2924/00Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
    • H01L2924/15Details of package parts other than the semiconductor or other solid state devices to be connected
    • H01L2924/161Cap
    • H01L2924/162Disposition
    • H01L2924/16251Connecting to an item not being a semiconductor or solid-state body, e.g. cap-to-substrate

Abstract

PURPOSE:To enable the voltage application from the rear side of a semiconductor chip, in a semiconductor integrated circuit device where the semiconductor chip mounted on a package substrate through a CCB bump is sealed with a cap. CONSTITUTION:A cap 11 is joined by sealing solder 12a to the main face of a package board 2 where a semiconductor chip 7 is mounted through a CCB bump 6 so as to seal the semiconductor chip 7. And in a chip carrier 11 where the bottom of the cap 11 and rear of the semiconductor chip 7 are joined with a heat conductive solder 12b, the sealing solder 12a and the heat conductive solder 12b are connected electrically through metallized layers 13a, 13d, and 13c, and the sealing solder 12a and the electrode 3b made on the rear of the package board 2 are connected electrically through the inner layer wiring 4a made in the package board 2.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、半導体集積回路装置技
術に関し、特に、フリップチップ方式を用いた半導体集
積回路装置に適用して有効な技術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 integrated circuit device technique, and more particularly to a technique effectively applied to a semiconductor integrated circuit device using a flip chip method.

【0002】[0002]

【従来の技術】フリップチップ方式を用いた半導体集積
回路装置の例として、パッケージ基板上にCCB(Cont
rolled Collapse Bonding)バンプを介して実装された半
導体チップをキャップにより気密封止したチップキャリ
ア(Chip Carrier)がある。
2. Description of the Related Art As an example of a semiconductor integrated circuit device using a flip chip method, a CCB (Cont.
There is a chip carrier in which a semiconductor chip mounted via bumps is hermetically sealed with a cap.

【0003】チップキャリアについては、例えば特開昭
62−249429号、特開昭63−310139号公
報および特願平3−49808号に記載がある。
The chip carrier is described, for example, in Japanese Patent Application Laid-Open Nos. 62-249429, 63-310139 and Japanese Patent Application No. 3-49808.

【0004】図8は、上記特開昭62−249429号
および特開昭63−310139号公報に記載されたチ
ップキャリア20の断面を示している。
FIG. 8 shows a cross section of the chip carrier 20 described in the above-mentioned JP-A-62-2449429 and JP-A-63-310139.

【0005】パッケージ基板21は、ムライト等からな
り、その主面および裏面には、それぞれ電極22a,2
2bが形成されている。
The package substrate 21 is made of mullite or the like, and has electrodes 22a and 2 on its main surface and back surface, respectively.
2b is formed.

【0006】パッケージ基板21の主面の電極22aに
は、CCBバンプ23を介して、半導体チップ24が電
気的に接続されている。
A semiconductor chip 24 is electrically connected to the electrodes 22a on the main surface of the package substrate 21 via CCB bumps 23.

【0007】半導体チップ24は、シリコン(Si)単
結晶からなり、キャップ25によって気密封止されてい
る。キャップ25は、窒化アルミニウム(AlN)等か
らなり、封止用半田26によってパッケージ基板21の
主面と接合されている。
The semiconductor chip 24 is made of silicon (Si) single crystal and hermetically sealed by a cap 25. The cap 25 is made of aluminum nitride (AlN) or the like, and is joined to the main surface of the package substrate 21 by the sealing solder 26.

【0008】キャップ25の脚部の下面およびパッケー
ジ基板21の主面の周縁部には、封止用半田26の濡れ
性を向上させるメタライズ層27aが形成されている。
A metallization layer 27a for improving the wettability of the sealing solder 26 is formed on the lower surface of the leg portion of the cap 25 and the peripheral portion of the main surface of the package substrate 21.

【0009】また、キャップ25の下面と、半導体チッ
プ24の裏面とは、伝熱用半田28によって接合されて
おり、回路動作時に半導体チップ24で発生した熱が伝
熱用半田28およびキャップ25を介して外部に放散さ
れる構造になっている。
Further, the lower surface of the cap 25 and the back surface of the semiconductor chip 24 are joined by heat transfer solder 28, and the heat generated in the semiconductor chip 24 during circuit operation causes the heat transfer solder 28 and the cap 25 to pass. The structure is such that it is diffused to the outside through.

【0010】半導体チップ24が接合されたキャップ2
5の下面には、伝熱用半田28の濡れ性を良好にさせる
メタライズ層27bが形成されている。
The cap 2 to which the semiconductor chip 24 is joined
A metallized layer 27 b is formed on the lower surface of the No. 5 to improve the wettability of the heat transfer solder 28.

【0011】また、図示はしないが、上記特願平3−4
9808号には、キャップの脚部の下面のメタライズ層
と、半導体チップが接合されたキャップの下面のメタラ
イズ層とが、一部で連続的に接続されている構造のチッ
プキャリアについて説明されている。
Although not shown, the above-mentioned Japanese Patent Application No. 3-4.
No. 9808 describes a chip carrier having a structure in which the metallized layer on the lower surface of the leg portion of the cap and the metallized layer on the lower surface of the cap to which the semiconductor chip is joined are partially continuously connected. ..

【0012】この場合、半導体チップの封止工程におい
て、キャップの下面と半導体チップの裏面との間に挟ん
だ半田プリフォームを加熱・溶融した際、溶融半田の一
部がメタライズ層の表面を伝ってキャップの脚部下面と
パッケージ基板の主面周縁部との間に速やかに流れるよ
うになっている。
In this case, when the solder preform sandwiched between the lower surface of the cap and the back surface of the semiconductor chip is heated and melted in the semiconductor chip encapsulation process, a part of the molten solder travels on the surface of the metallized layer. It quickly flows between the lower surface of the leg portion of the cap and the peripheral portion of the main surface of the package substrate.

【0013】これにより、チップキャリアの組立時間を
短縮できる上、半導体チップの封止工程の際にキャップ
に加える荷重を低減でき、半導体チップとパッケージ基
板との間のCCBバンプの潰れ等を抑制でき、チップキ
ャリアの組立歩留りを向上させることが可能になってい
る。
As a result, the assembly time of the chip carrier can be shortened, the load applied to the cap during the semiconductor chip sealing step can be reduced, and the CCB bumps between the semiconductor chip and the package substrate can be prevented from being crushed. It is possible to improve the assembly yield of chip carriers.

【0014】[0014]

【発明が解決しようとする課題】ところが、上記従来の
技術においては、以下の問題があることを本発明者は見
い出した。
However, the present inventor has found that the above-mentioned conventional technique has the following problems.

【0015】半導体集積回路装置技術の一つとして、例
えばSOI(Silicon On Insulator)構造を有する半導
体チップがある。
As one of the semiconductor integrated circuit device technologies, there is a semiconductor chip having an SOI (Silicon On Insulator) structure, for example.

【0016】SOI構造の半導体チップは、半導体基板
上に形成された絶縁層上に薄い半導体層を形成し、その
半導体層に所定の半導体集積回路素子を形成した構造の
半導体チップである。
The semiconductor chip having the SOI structure is a semiconductor chip having a structure in which a thin semiconductor layer is formed on an insulating layer formed on a semiconductor substrate and a predetermined semiconductor integrated circuit element is formed on the semiconductor layer.

【0017】このようなSOI構造の半導体チップをチ
ップキャリアに用いる場合は、半導体チップの主面側の
半導体層をパッケージ基板の主面側に向けて、半導体チ
ップの裏面側の半導体基板を伝熱用半田によってキャッ
プの下面に接合させる構造となる。
When such a semiconductor chip having an SOI structure is used as a chip carrier, the semiconductor layer on the main surface side of the semiconductor chip faces the main surface side of the package substrate, and the semiconductor substrate on the back surface side of the semiconductor chip transfers heat. The structure is such that it is bonded to the lower surface of the cap with solder for use.

【0018】ところで、SOI構造の半導体チップをチ
ップキャリアに用いた場合、半導体チップの主面側の半
導体層と、半導体チップの裏面側の半導体基板とは絶縁
層によって絶縁されているので、半導体チップの裏面側
の半導体基板がフローティング状態となる。
When a semiconductor chip having an SOI structure is used as a chip carrier, the semiconductor layer on the main surface side of the semiconductor chip and the semiconductor substrate on the back surface side of the semiconductor chip are insulated from each other by the insulating layer. The semiconductor substrate on the back surface side of is in a floating state.

【0019】ところが、SOI構造の半導体チップを構
成する半導体基板がフローティング状態になっている
と、次のような種々の問題が生じる。
However, when the semiconductor substrate forming the semiconductor chip having the SOI structure is in a floating state, the following various problems occur.

【0020】例えば半導体層上に形成された半導体集積
回路が駆動した際に、半導体集積回路を構成する配線に
流れる電流に誘導されて半導体基板に誘導電流が流れ
る。この誘導電流は、配線に流れる電流とは逆向きに流
れるので、半導体集積回路の動作速度が遅延する問題が
生じる。
For example, when a semiconductor integrated circuit formed on a semiconductor layer is driven, an induced current flows through a semiconductor substrate by being induced by a current flowing through a wiring forming the semiconductor integrated circuit. Since this induced current flows in the opposite direction to the current flowing through the wiring, there arises a problem that the operation speed of the semiconductor integrated circuit is delayed.

【0021】また、例えば半導体基板の電位変動により
発生した高周波電圧、すなわち、ノイズが絶縁層を介し
て半導体層に伝搬し、半導体層上に形成された半導体集
積回路の動作を阻害する問題が生じる。
Further, for example, a high-frequency voltage generated by the potential fluctuation of the semiconductor substrate, that is, noise propagates to the semiconductor layer through the insulating layer, which causes a problem of hindering the operation of the semiconductor integrated circuit formed on the semiconductor layer. ..

【0022】また、例えば半導体層にnチャネルMOS
・FETが形成された場合に、半導体基板の電位が正に
設定されたとすると、半導体層中の電子が半導体基板側
に引き寄せられる結果、nチャネルMOS・FETのし
きい値電圧が変動する等、半導体層に形成された半導体
集積回路素子の電気的特性が半導体基板の電位によって
変動する問題が生じる。
Further, for example, an n-channel MOS is formed in the semiconductor layer.
When the potential of the semiconductor substrate is set to be positive when the FET is formed, the electrons in the semiconductor layer are attracted to the semiconductor substrate side, and as a result, the threshold voltage of the n-channel MOS FET is changed. There arises a problem that the electrical characteristics of the semiconductor integrated circuit element formed on the semiconductor layer vary depending on the potential of the semiconductor substrate.

【0023】そこで、上記問題を回避するために、SO
I構造の半導体チップをチップキャリアに用いる場合
は、その半導体チップを構成する半導体基板に所定の電
圧を印加し、その半導体基板の電位を安定化させる必要
がある。
Therefore, in order to avoid the above problem, SO
When the semiconductor chip having the I structure is used as a chip carrier, it is necessary to apply a predetermined voltage to the semiconductor substrate forming the semiconductor chip to stabilize the potential of the semiconductor substrate.

【0024】ところで、従来のチップキャリアにおいて
は、半導体チップの裏面側から所定の電圧を印加するこ
とについて考慮がなされていないので、SOI構造の半
導体チップを構成する半導体基板に所定電圧を印加する
場合には、半導体基板に接続された給電用電極をその半
導体チップの主面側に設けてそこから半導体基板に所定
電圧を印加する構造になる。
By the way, in the conventional chip carrier, no consideration is given to the application of a predetermined voltage from the back surface side of the semiconductor chip. Therefore, when a predetermined voltage is applied to the semiconductor substrate forming the SOI structure semiconductor chip. Has a structure in which a power supply electrode connected to the semiconductor substrate is provided on the main surface side of the semiconductor chip and a predetermined voltage is applied to the semiconductor substrate from there.

【0025】ところが、その場合、給電用電極を形成す
るための工程、例えば半導体層および絶縁層に半導体基
板に達する孔を穿孔したり、その孔の側壁にエッチバッ
ク法等を用いて絶縁膜を形成したり、孔内に低抵抗ポリ
シリコンを埋設したりする工程が必要となるため、半導
体チップの製造工程数が増える上、その製造が複雑とな
り、半導体チップの歩留り確保が困難となる問題が生じ
る。
In that case, however, a step for forming the power supply electrode, for example, a hole reaching the semiconductor substrate is punched in the semiconductor layer and the insulating layer, or an insulating film is formed on the side wall of the hole by an etch back method or the like. Since a step of forming or burying low-resistance polysilicon in the hole is required, the number of manufacturing steps of the semiconductor chip increases, the manufacturing becomes complicated, and it becomes difficult to secure the yield of the semiconductor chip. Occurs.

【0026】本発明は上記課題に着目してなされたもの
であり、その目的は、パッケージ基板上にCCBバンプ
を介して実装された半導体チップをキャップによって封
止した半導体集積回路装置において、半導体チップの裏
面側から所定の電圧を印加することのできる技術を提供
することにある。
The present invention has been made in view of the above problems, and an object thereof is to provide a semiconductor chip in a semiconductor integrated circuit device in which a semiconductor chip mounted on a package substrate via CCB bumps is sealed with a cap. It is to provide a technique capable of applying a predetermined voltage from the back surface side of the.

【0027】また、本発明の他の目的は、パッケージ基
板上にCCBバンプを介して実装されたSOI構造の半
導体チップをキャップによって封止した半導体集積回路
装置において、SOI構造の半導体チップの製造を複雑
にすることなく、SOI構造の半導体チップを構成する
半導体基板の電位を安定化させることのできる技術を提
供することにある。
Another object of the present invention is to manufacture an SOI structure semiconductor chip in a semiconductor integrated circuit device in which an SOI structure semiconductor chip mounted on a package substrate via CCB bumps is sealed with a cap. It is an object of the present invention to provide a technique capable of stabilizing the potential of a semiconductor substrate that constitutes an SOI structure semiconductor chip without complicating it.

【0028】本発明の前記ならびにその他の目的と新規
な特徴は、明細書の記述および添付図面から明らかにな
るであろう。
The above and other objects and novel features of the present invention will be apparent from the description of the specification and the accompanying drawings.

【0029】[0029]

【課題を解決するための手段】本願において開示される
発明のうち、代表的なものの概要を簡単に説明すれば、
以下のとおりである。
Among the inventions disclosed in the present application, a brief description will be given to the outline of typical ones.
It is as follows.

【0030】すなわち、請求項1記載の発明は、CCB
バンプを介して半導体チップを実装したパッケージ基板
の主面に封止用半田によってキャップを接合して前記半
導体チップを封止するとともに、前記キャップの下面と
前記半導体チップの裏面とを伝熱用半田によって接合し
た半導体集積回路装置であって、前記封止用半田と前記
伝熱用半田とを電気的に接続するとともに、前記封止用
半田と前記パッケージ基板の裏面に形成された電極とを
パッケージ基板に形成された内層配線を通じて電気的に
接続した半導体集積回路装置構造とするものである。
That is, the invention according to claim 1 is CCB
The cap is joined to the main surface of the package substrate on which the semiconductor chip is mounted via the bump by the solder for sealing to seal the semiconductor chip, and the lower surface of the cap and the back surface of the semiconductor chip are heat transfer solder. A semiconductor integrated circuit device bonded by means of electrically connecting the sealing solder and the heat transfer solder, and packaging the sealing solder and an electrode formed on the back surface of the package substrate. The semiconductor integrated circuit device structure is electrically connected through inner layer wiring formed on the substrate.

【0031】[0031]

【作用】上記した請求項1記載の発明によれば、パッケ
ージ基板の裏面の電極からパッケージ基板の内部の内層
配線、封止用半田および伝熱用半田を通じて半導体チッ
プの裏面に所定の電圧を印加することが可能となる。す
なわち、半導体チップの裏面側から所定の電圧を印加す
ることが可能となる。
According to the invention described in claim 1, a predetermined voltage is applied to the back surface of the semiconductor chip from the electrodes on the back surface of the package board through the inner layer wiring inside the package board, the sealing solder and the heat transfer solder. It becomes possible to do. That is, it becomes possible to apply a predetermined voltage from the back surface side of the semiconductor chip.

【0032】このため、SOI構造の半導体チップを用
いた場合でも、その半導体チップの半導体基板に所定の
電圧を印加するための給電用電極を半導体チップの主面
側に設ける必要がない。すなわち、その給電用電極を形
成するための工程を削減することが可能となる。
Therefore, even when the semiconductor chip having the SOI structure is used, it is not necessary to provide the power supply electrode for applying a predetermined voltage to the semiconductor substrate of the semiconductor chip on the main surface side of the semiconductor chip. That is, it is possible to reduce the process for forming the power supply electrode.

【0033】また、SOI構造の半導体チップを構成す
る半導体基板の電位を安定化させることができるので、
その半導体チップに形成された半導体集積回路の動作を
安定化させることが可能となる。
Further, the potential of the semiconductor substrate forming the semiconductor chip having the SOI structure can be stabilized,
It is possible to stabilize the operation of the semiconductor integrated circuit formed on the semiconductor chip.

【0034】[0034]

【実施例】図1は本発明の一実施例である半導体集積回
路装置の断面図、図2は半導体チップとパッケージ基板
との接合部の変形例を説明するための半導体集積回路装
置の要部断面図、図3はキャップの下面の全体平面図、
図4はモジュール基板上に実装された図1の半導体集積
回路装置の断面図、図5〜図7は図1の半導体集積回路
装置の組立工程中における断面図である。
FIG. 1 is a sectional view of a semiconductor integrated circuit device according to an embodiment of the present invention, and FIG. 2 is a main part of the semiconductor integrated circuit device for explaining a modified example of a joint portion between a semiconductor chip and a package substrate. Sectional view, FIG. 3 is an overall plan view of the lower surface of the cap,
4 is a sectional view of the semiconductor integrated circuit device of FIG. 1 mounted on a module substrate, and FIGS. 5 to 7 are sectional views of the semiconductor integrated circuit device of FIG. 1 during an assembling process.

【0035】本実施例1の半導体集積回路装置は、例え
ば図1に示すようなチップキャリア1である。
The semiconductor integrated circuit device of the first embodiment is a chip carrier 1 as shown in FIG. 1, for example.

【0036】チップキャリア1を構成するパッケージ基
板2は、例えばムライト等のようなセラミック材料から
なり、その主面および裏面には、それぞれ電極3a,3
bが形成されている。
The package substrate 2 constituting the chip carrier 1 is made of a ceramic material such as mullite, and has electrodes 3a and 3 on its main surface and back surface, respectively.
b is formed.

【0037】電極3a,3bは、パッケージ基板2の内
部に形成された内層配線4によって電気的に接続されて
いる。内層配線4は、例えばタングステン(W)等のよ
うな高融点金属からなる。
The electrodes 3a and 3b are electrically connected by the inner layer wiring 4 formed inside the package substrate 2. The inner layer wiring 4 is made of a refractory metal such as tungsten (W).

【0038】パッケージ基板2の裏面の電極3bには、
CCBバンプ5が接合されている。
The electrodes 3b on the back surface of the package substrate 2 are
The CCB bump 5 is joined.

【0039】CCBバンプ5は、例えば3.0重量%程度
の銀(Ag)を含有するスズ(Sn)/Ag合金(融
点:221〜222℃程度)からなる。
The CCB bump 5 is made of, for example, a tin (Sn) / Ag alloy (melting point: about 221 to 222 ° C.) containing about 3.0% by weight of silver (Ag).

【0040】また、パッケージ基板2の主面の電極3a
には、パッケージ基板2の裏面側のCCBバンプ5より
も小径のCCBバンプ6が接合されている。CCBバン
プ6は、例えば2重量%程度のSnを含有する鉛(P
b)/Sn合金(融点:320〜327℃程度)からな
る。
The electrode 3a on the main surface of the package substrate 2
A CCB bump 6 having a diameter smaller than that of the CCB bump 5 on the back surface side of the package substrate 2 is bonded to the. The CCB bump 6 contains lead (P) containing, for example, about 2% by weight of Sn.
b) / Sn alloy (melting point: about 320 to 327 ° C.).

【0041】CCBバンプ6は、半導体チップ7の主面
に形成されたBLM(Ball Limitting Metalization)パ
ターン8に接合されている。すなわち、半導体チップ7
は、CCBバンプ6を介してパッケージ基板2の主面上
に実装されている。
The CCB bumps 6 are joined to a BLM (Ball Limiting Metalization) pattern 8 formed on the main surface of the semiconductor chip 7. That is, the semiconductor chip 7
Are mounted on the main surface of the package substrate 2 via the CCB bumps 6.

【0042】BLMパターン8は、図示はしないが、例
えばクロム(Cr)層、銅(Cu)層および金(Au)
層が、半導体チップ7の主面側から順に積層されて構成
されている。
Although not shown, the BLM pattern 8 is, for example, a chromium (Cr) layer, a copper (Cu) layer and a gold (Au) layer.
The layers are sequentially stacked from the main surface side of the semiconductor chip 7.

【0043】半導体チップ7は、例えばSOI構造を有
している。すなわち、半導体チップ7は、その裏面側の
半導体基板7aと、半導体基板7a上(図1では下面)
に形成された絶縁層7bと、絶縁層7b上(図1では下
面)に形成された半導体層7cとを有している。
The semiconductor chip 7 has, for example, an SOI structure. That is, the semiconductor chip 7 includes the semiconductor substrate 7a on the back surface side and the semiconductor substrate 7a (the lower surface in FIG. 1).
And the semiconductor layer 7c formed on the insulating layer 7b (the lower surface in FIG. 1).

【0044】半導体基板7aおよび半導体層7cは、例
えばSi単結晶からなり、絶縁層7bは、例えば二酸化
ケイ素(SiO2)からなる。
The semiconductor substrate 7a and the semiconductor layer 7c are made of, for example, Si single crystal, and the insulating layer 7b is made of, for example, silicon dioxide (SiO 2 ).

【0045】半導体層7c上には、例えばBiC−MO
S(Bipolar C-MOS)回路等のような高速動作を行う半導
体集積回路が形成されている。
On the semiconductor layer 7c, for example, BiC-MO is used.
A semiconductor integrated circuit that operates at high speed such as an S (Bipolar C-MOS) circuit is formed.

【0046】半導体チップ7と、パッケージ基板2と
は、必要に応じて図2に示すようにして電気的に接続し
ても良い。
If necessary, the semiconductor chip 7 and the package substrate 2 may be electrically connected as shown in FIG.

【0047】すなわち、半導体チップ7の主面と、パッ
ケージ基板2の主面との間に、例えばポリイミド樹脂か
らなる薄膜配線板9を介在させて、その内部に形成され
た内層配線10を通じて半導体チップ7とパッケージ基
板2とを電気的に接続するようにしても良い。内層配線
10は、例えばアルミニウム(Al)またはCuからな
り、例えばフォトリソグラフィ技術によってパターン形
成されている。
That is, a thin film wiring board 9 made of, for example, a polyimide resin is interposed between the main surface of the semiconductor chip 7 and the main surface of the package substrate 2, and the inner layer wiring 10 formed inside the thin film wiring board 9 serves as a semiconductor chip. 7 and the package substrate 2 may be electrically connected. The inner layer wiring 10 is made of, for example, aluminum (Al) or Cu, and is patterned by, for example, a photolithography technique.

【0048】一方、半導体チップ7は、キャップ11に
よって気密封止されている。キャップ11は、例えばA
lN等のような高熱伝導性のセラミックからなり、封止
用半田12aによってパッケージ基板2の主面に接合さ
れている。封止用半田12aは、例えば10重量%程度
のSnを含有するPb/Sn合金(融点:290〜30
0℃程度)からなる。
On the other hand, the semiconductor chip 7 is hermetically sealed by the cap 11. The cap 11 is, for example, A
It is made of a ceramic having a high thermal conductivity such as 1N, and is joined to the main surface of the package substrate 2 by the sealing solder 12a. The sealing solder 12a is, for example, a Pb / Sn alloy (melting point: 290 to 30 containing about 10 wt% Sn).
0 ° C).

【0049】キャップ11の脚部の下面およびパッケー
ジ基板2の主面周縁部には、封止用半田12aの濡れ性
を向上させるために、それぞれメタライズ層(第1メタ
ライズ層)13a,13bが形成されている。
Metallized layers (first metallized layers) 13a and 13b are formed on the lower surface of the leg portion of the cap 11 and the peripheral portion of the main surface of the package substrate 2 in order to improve the wettability of the sealing solder 12a. Has been done.

【0050】キャップ11の脚部下面のメタライズ層1
3aは、例えばチタン(Ti)/ニッケル(Ni)/A
uの積層金属膜によって構成されている。また、パッケ
ージ基板2の主面周縁部のメタライズ層13bは、例え
ばW/Ni/Auの積層金属膜によって構成されてい
る。
Metallized layer 1 on the lower surface of the leg of the cap 11
3a is, for example, titanium (Ti) / nickel (Ni) / A
It is composed of a laminated metal film of u. Further, the metallized layer 13b at the peripheral portion of the main surface of the package substrate 2 is composed of, for example, a W / Ni / Au laminated metal film.

【0051】また、半導体チップ7の裏面は、伝熱用半
田12bによってキャップ9の下面と接合されている。
これにより、回路動作時に半導体チップ7で発生した熱
が伝熱用半田12bを経てキャップ11の表面から放散
される。伝熱用半田12bは、例えば封止用半田12a
と同一のPb/Sn合金からなる。
The back surface of the semiconductor chip 7 is joined to the bottom surface of the cap 9 by the heat transfer solder 12b.
As a result, the heat generated in the semiconductor chip 7 during circuit operation is dissipated from the surface of the cap 11 via the heat transfer solder 12b. The heat transfer solder 12b is, for example, the sealing solder 12a.
It is composed of the same Pb / Sn alloy.

【0052】半導体チップ7の裏面が接合されているキ
ャップ11の下面には、伝熱用半田12bの濡れ性を向
上させるために、メタライズ層(第2メタライズ層)1
3cが形成されている。メタライズ層13cは、例えば
Ti/Ni/Auの積層金属膜によって構成されてい
る。
On the lower surface of the cap 11 to which the back surface of the semiconductor chip 7 is joined, a metallization layer (second metallization layer) 1 is formed in order to improve the wettability of the heat transfer solder 12b.
3c is formed. The metallized layer 13c is formed of, for example, a Ti / Ni / Au laminated metal film.

【0053】上記キャップ11の脚部下面のメタライズ
層13aと、半導体チップ7の接合されているキャップ
11の下面のメタライズ層13cとは、図1および図3
に示すように、例えばキャップ11の下面および内壁面
に設けられたメタライズ層13dを介して接続されてい
る。
The metallized layer 13a on the lower surface of the leg portion of the cap 11 and the metallized layer 13c on the lower surface of the cap 11 to which the semiconductor chip 7 is bonded are as shown in FIGS.
As shown in, the connection is made via the metallized layer 13d provided on the lower surface and the inner wall surface of the cap 11, for example.

【0054】すなわち、メタライズ層13aとメタライ
ズ層13cとはメタライズ層13dを通じて連続されて
おり、これにより、封止用半田12aと伝熱用半田12
bとが電気的に接続されている。
That is, the metallized layer 13a and the metallized layer 13c are continuous through the metallized layer 13d, whereby the sealing solder 12a and the heat transfer solder 12 are formed.
b is electrically connected.

【0055】メタライズ層13a,13c,13dは、
例えば同一工程で形成された同一の積層金属膜からパタ
ーン形成されている。したがって、メタライズ層13
a,13c,13dを形成するためにキャップ11の製
造が複雑となることもない。
The metallized layers 13a, 13c and 13d are
For example, patterns are formed from the same laminated metal film formed in the same process. Therefore, the metallization layer 13
The manufacturing of the cap 11 is not complicated because the a, 13c, and 13d are formed.

【0056】なお、本実施例においては、メタライズ層
13dが、図3に示すように、キャップ11の各辺の中
央位置に形成されている。
In this embodiment, the metallized layer 13d is formed at the center position of each side of the cap 11, as shown in FIG.

【0057】ところで、本実施例においては、パッケー
ジ基板2の主面周縁部に形成されたメタライズ層13b
が、パッケージ基板2の内部の内層配線4aを通じてパ
ッケージ基板2の裏面の電極3bに電気的に接続されて
いる。
By the way, in this embodiment, the metallization layer 13b formed on the peripheral portion of the main surface of the package substrate 2 is used.
However, it is electrically connected to the electrode 3b on the back surface of the package substrate 2 through the inner layer wiring 4a inside the package substrate 2.

【0058】すなわち、本実施例のチップキャリア1に
おいては、パッケージ基板2の裏面の電極3bから内層
配線4a、メタライズ層13b、封止用半田12a、メ
タライズ層13a,13d,13cおよび伝熱用半田1
2bを通じて半導体チップ7の裏面側の半導体基板7a
に所定の電圧を印加することが可能となっている。
That is, in the chip carrier 1 of this embodiment, from the electrode 3b on the back surface of the package substrate 2 to the inner layer wiring 4a, the metallization layer 13b, the sealing solder 12a, the metallization layers 13a, 13d, 13c and the heat transfer solder. 1
The semiconductor substrate 7a on the back side of the semiconductor chip 7 through 2b
It is possible to apply a predetermined voltage to.

【0059】そして、半導体チップ7の裏面から半導体
基板7aに所定の電圧を印加することにより、半導体基
板7aの電位を安定化することが可能になっている。
By applying a predetermined voltage to the semiconductor substrate 7a from the back surface of the semiconductor chip 7, the potential of the semiconductor substrate 7a can be stabilized.

【0060】これにより、例えば半導体層7c上に形成
された半導体集積回路の駆動時に半導体基板7aに誘導
電流が発生する現象を抑制することが可能になってい
る。
This makes it possible to suppress the phenomenon in which an induced current is generated in the semiconductor substrate 7a when the semiconductor integrated circuit formed on the semiconductor layer 7c is driven, for example.

【0061】また、例えば半導体基板7aの電位変動に
より半導体基板7aで発生したノイズが、絶縁層7bを
介して半導体集積回路の形成された半導体層7cに伝搬
する現象も抑制することが可能になっている。
Further, it is possible to suppress the phenomenon that noise generated in the semiconductor substrate 7a due to the potential fluctuation of the semiconductor substrate 7a propagates through the insulating layer 7b to the semiconductor layer 7c in which the semiconductor integrated circuit is formed. ing.

【0062】さらに、例えば半導体基板7aの電位が設
計者の意図しない電位となることに起因して半導体層7
cに形成されたMOS・FET(図示せず)のしきい値
電圧等のような電気的特性が変動する現象も抑制するこ
とが可能になっている。
Further, for example, the semiconductor layer 7 is caused by the potential of the semiconductor substrate 7a not being intended by the designer.
It is also possible to suppress a phenomenon in which electrical characteristics such as a threshold voltage of a MOS.FET (not shown) formed in c change.

【0063】また、本実施例のチップキャリア1におい
ては、半導体チップ7の裏面側の半導体基板7aに所定
の電圧を印加するための給電用電極(図示せず)を半導
体チップ7の主面側に設ける必要がない。
In the chip carrier 1 of this embodiment, a power supply electrode (not shown) for applying a predetermined voltage to the semiconductor substrate 7a on the back surface of the semiconductor chip 7 is provided on the main surface side of the semiconductor chip 7. There is no need to provide it.

【0064】このため、本来ならその給電用電極のため
に半導体チップ7の主面側に数百個程度形成されるBL
Mパターン8が不要となるので、BLMパターン8や半
導体層7c上に形成される配線(図示せず)のレイアウ
トルールを緩和することが可能となる。
Therefore, several hundred BLs are originally formed on the main surface side of the semiconductor chip 7 for the power supply electrode.
Since the M pattern 8 is unnecessary, the layout rule of the BLM pattern 8 and the wiring (not shown) formed on the semiconductor layer 7c can be relaxed.

【0065】また、その給電用電極を形成するための工
程、例えば半導体層7cおよび絶縁層7bに半導体基板
7aに達する孔を穿孔したり、その孔の側壁にエッチバ
ック法を用いて絶縁膜を形成したり、その孔内に低抵抗
ポリシリコン等を埋設したりする等の工程が不要とな
る。したがって、半導体チップ7の製造工程数を少なく
することができ、半導体チップ7の製造を簡単にするこ
とが可能となる。
In addition, a step for forming the power supply electrode, for example, a hole reaching the semiconductor substrate 7a is formed in the semiconductor layer 7c and the insulating layer 7b, and an insulating film is formed on the side wall of the hole by an etch back method. There is no need for steps such as forming or burying low resistance polysilicon or the like in the holes. Therefore, the number of manufacturing steps of the semiconductor chip 7 can be reduced, and the manufacturing of the semiconductor chip 7 can be simplified.

【0066】パッケージ基板2の主面周縁部に形成され
たメタライズ層13bとパッケージ基板2の裏面に形成
された電極3bとを電気的に接続する内層配線4aは、
例えば上記内層配線4と同一の金属からなり、内層配線
4を形成する時に同時に形成される。したがって、内層
配線4aを形成するためにパッケージ基板2の製造が複
雑になることもない。
The inner layer wiring 4a for electrically connecting the metallization layer 13b formed on the peripheral portion of the main surface of the package substrate 2 and the electrode 3b formed on the back surface of the package substrate 2 is
For example, it is made of the same metal as the inner layer wiring 4 and is formed at the same time when the inner layer wiring 4 is formed. Therefore, the manufacturing of the package substrate 2 does not become complicated due to the formation of the inner layer wiring 4a.

【0067】なお、このようなチップキャリア1は、図
4に示すように、パッケージ基板2の裏面のCCBバン
プ5を介してモジュール基板14上に実装される。
Incidentally, such a chip carrier 1 is mounted on the module substrate 14 via the CCB bumps 5 on the back surface of the package substrate 2, as shown in FIG.

【0068】次に、本実施例1の半導体集積回路装置の
製造方法の一例を図5〜図7によって説明する。
Next, an example of a method of manufacturing the semiconductor integrated circuit device of the first embodiment will be described with reference to FIGS.

【0069】まず、図5に示すように、パッケージ基板
2上にCCBバンプ6を介して半導体チップ7を実装す
る。
First, as shown in FIG. 5, the semiconductor chip 7 is mounted on the package substrate 2 via the CCB bumps 6.

【0070】この工程に際しては、半導体チップ7のB
LMパターン8上に形成されたCCBバンプ6と、パッ
ケージ基板2の電極3aとを位置合せし、重ね合わせた
後、そのパッケージ基板2をリフロー炉(図示せず)内
に搬送し、リフロー炉内の温度をCCBバンプ6の半田
の溶融温度よりも幾分高めに設定してその半田を溶融す
ることにより、半導体チップ7をパッケージ基板2上に
実装する。
In this step, B of the semiconductor chip 7 is
The CCB bumps 6 formed on the LM pattern 8 and the electrodes 3a of the package substrate 2 are aligned and superposed, and then the package substrate 2 is transported into a reflow furnace (not shown) and is then placed in the reflow furnace. The temperature is set to be slightly higher than the melting temperature of the solder of the CCB bump 6 and the solder is melted, so that the semiconductor chip 7 is mounted on the package substrate 2.

【0071】続いて、図6に示すように、断面凹状の仮
固定体15を用意し、その凹部内にキャップ11を収容
する。この際、キャップ11の下面を上向きとする。
Subsequently, as shown in FIG. 6, a temporary fixing body 15 having a concave cross section is prepared, and the cap 11 is housed in the concave portion. At this time, the lower surface of the cap 11 faces upward.

【0072】その後、キャップ11の下面の凹部内に半
田プリフォーム12を載置した後、仮固定体15の凹部
内に、図5に示したパッケージ基板2を収容する。この
際、パッケージ基板2に実装された半導体チップ7の裏
面を下向きとする。
After that, the solder preform 12 is placed in the recess of the lower surface of the cap 11, and then the package substrate 2 shown in FIG. At this time, the back surface of the semiconductor chip 7 mounted on the package substrate 2 faces downward.

【0073】なお、半田プリフォーム12は、例えば1
0重量%程度のSnを含有するPb/Sn合金(融点:
290〜300℃程度)からなる。
The solder preform 12 is, for example, 1
Pb / Sn alloy containing about 0 wt% Sn (melting point:
290 to 300 ° C.).

【0074】次いで、仮固定体15をリフロー炉内に搬
送し、炉内の温度を半田プリフォーム12の溶融温度よ
りも幾分高めに設定し、半田プリフォーム12を溶融す
る。
Next, the temporary fixed body 15 is conveyed into the reflow furnace, the temperature inside the furnace is set to be slightly higher than the melting temperature of the solder preform 12, and the solder preform 12 is melted.

【0075】なお、この時、パッケージ基板2の裏面側
から所定の荷重を加える。
At this time, a predetermined load is applied from the back surface side of the package substrate 2.

【0076】すると、溶融した半田は、メタライズ層1
3cの表面に沿って濡れ広がり、その一部がメタライズ
層13dの表面を伝ってパッケージ基板2の主面周縁部
とキャップ11の脚部下面との隙間に速やかに流れ込
み、図7に示すように、封止用半田12aとなる。
Then, the melted solder becomes the metallized layer 1
3c wets and spreads along the surface of the metallization layer 13c, and a part of it spreads along the surface of the metallization layer 13d and quickly flows into the gap between the peripheral portion of the main surface of the package substrate 2 and the lower surface of the leg portion of the cap 11, as shown in FIG. , The solder 12a for sealing.

【0077】これにより、半導体チップ7の封止工程を
短縮することができる。また、封止時にパッケージ基板
2に加える荷重量を低減できるので、CCBバンプ6の
潰れ等を抑制することができ、チップキャリア1の製造
歩留りを向上させることが可能となる。
As a result, the step of sealing the semiconductor chip 7 can be shortened. Further, since the amount of load applied to the package substrate 2 at the time of sealing can be reduced, the CCB bumps 6 can be prevented from being crushed and the like, and the manufacturing yield of the chip carriers 1 can be improved.

【0078】その後、パッケージ基板2の裏面にCCB
バンプ5を形成し、図1に示したチップキャリア1を製
造する。
After that, CCB is formed on the back surface of the package substrate 2.
The bumps 5 are formed and the chip carrier 1 shown in FIG. 1 is manufactured.

【0079】このように本実施例によれば、以下の効果
を得ることが可能となる。
As described above, according to this embodiment, the following effects can be obtained.

【0080】(1).チップキャリア1における封止用半田
12aと、半導体チップ7の裏面に接合された伝熱用半
田12bとをメタライズ層12a,12c,12dを通
じて電気的に接続するとともに、封止用半田12aに接
合されたメタライズ層12bとパッケージ基板2の裏面
の電極3bとを内層配線4aを通じて電気的に接続した
ことにより、パッケージ基板2の裏面の電極3bから半
導体チップ7の裏面の半導体基板7aに所定の電圧を印
加することができるので、その半導体基板7aの電位を
安定化させることが可能となる。
(1) The solder 12a for sealing in the chip carrier 1 and the solder 12b for heat transfer joined to the back surface of the semiconductor chip 7 are electrically connected through the metallized layers 12a, 12c, 12d and sealed. By electrically connecting the metallization layer 12b joined to the fixing solder 12a and the electrode 3b on the back surface of the package substrate 2 through the inner layer wiring 4a, the semiconductor on the back surface of the semiconductor chip 7 from the electrode 3b on the back surface of the package substrate 2 is connected. Since a predetermined voltage can be applied to the substrate 7a, the potential of the semiconductor substrate 7a can be stabilized.

【0081】(2).上記(1) により、例えば半導体チップ
7の半導体層7c上に形成された半導体集積回路の駆動
時に半導体基板7aに誘導電流が流れる現象を抑制する
ことが可能となる。このため、その誘導電流に起因する
半導体集積回路の動作速度の遅延等を抑制することが可
能となる。
(2) Due to the above (1), it is possible to suppress the phenomenon that an induced current flows through the semiconductor substrate 7a when the semiconductor integrated circuit formed on the semiconductor layer 7c of the semiconductor chip 7 is driven. Therefore, it is possible to suppress the delay in the operating speed of the semiconductor integrated circuit due to the induced current.

【0082】(3).上記(1) により、例えば半導体基板7
aの電位変動により半導体基板7aで発生したノイズ
が、絶縁層7bを介して半導体集積回路の形成された半
導体層7cに伝搬する現象も抑制することが可能とな
る。このため、そのノイズに起因する半導体集積回路の
誤動作等を抑制することが可能となる。
(3). By the above (1), for example, the semiconductor substrate 7
It is also possible to suppress the phenomenon that noise generated in the semiconductor substrate 7a due to the potential fluctuation of a propagates to the semiconductor layer 7c in which the semiconductor integrated circuit is formed via the insulating layer 7b. Therefore, it is possible to suppress malfunction of the semiconductor integrated circuit due to the noise.

【0083】(4).上記(1) により、例えば半導体基板7
aの電位が設計者の意図しない電位となることに起因し
て半導体層7cに形成されたMOS・FETのしきい値
電圧等のような電気的特性が変動する現象も抑制するこ
とが可能となる。
(4). By the above (1), for example, the semiconductor substrate 7
It is also possible to suppress a phenomenon in which electrical characteristics such as the threshold voltage of the MOS • FET formed in the semiconductor layer 7c change due to the potential of a becoming a potential not intended by the designer. Become.

【0084】(5).上記(1) 〜(4) により、半導体チップ
7に形成された半導体集積回路の動作を安定化すること
が可能となる。すなわち、チップキャリア1の信頼性を
向上させることが可能となる。
(5) The operations of the semiconductor integrated circuit formed on the semiconductor chip 7 can be stabilized by the above (1) to (4). That is, the reliability of the chip carrier 1 can be improved.

【0085】(6).上記(1) により、半導体チップ7の裏
面側の半導体基板7aに所定の電位を印加するための給
電用電極を半導体チップ7の主面側に設ける必要がない
ので、本来ならその給電用電極のために半導体チップ7
の主面側に数百個程度形成されるBLMパターン8が不
要となる。このため、BLMパターン8や半導体層7c
上に形成される配線のレイアウトルールを緩和すること
が可能となる。
(6) Because of the above (1), it is not necessary to provide a power supply electrode on the main surface side of the semiconductor chip 7 for applying a predetermined potential to the semiconductor substrate 7a on the back surface side of the semiconductor chip 7. Normally, the semiconductor chip 7 is used for the power supply electrode.
The BLM pattern 8 formed by several hundreds on the main surface side of is unnecessary. Therefore, the BLM pattern 8 and the semiconductor layer 7c
It is possible to relax the layout rule of the wiring formed above.

【0086】(7).半導体チップ7の裏面側の半導体基板
7aに所定の電位を供給するための給電用電極を半導体
チップ7の主面側に設ける必要がないので、その給電用
電極を形成するための工程が不要となり、半導体チップ
7の製造工程数を少なくすることができ、半導体チップ
7の製造を簡単にすることが可能となる。
(7). Since it is not necessary to provide a power supply electrode for supplying a predetermined potential to the semiconductor substrate 7a on the rear surface side of the semiconductor chip 7, the power supply electrode is formed on the main surface side of the semiconductor chip 7. The process for doing so is unnecessary, the number of manufacturing steps of the semiconductor chip 7 can be reduced, and the manufacturing of the semiconductor chip 7 can be simplified.

【0087】以上、本発明者によってなされた発明を実
施例に基づき具体的に説明したが、本発明は前記実施例
に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲
で種々変更可能であることはいうまでもない。
Although the invention made by the present inventor has been specifically described based on the embodiments, the present invention is not limited to the embodiments and various modifications can be made without departing from the scope of the invention. Needless to say.

【0088】例えば前記実施例においては、半導体チッ
プをSOI構造の半導体チップとした場合について説明
したが、これに限定されるものではなく、例えば半導体
基板のみからなる通常の半導体チップとしても良い。こ
の場合、前記実施例と同様、BLMパターンや半導体基
板上の配線のレイアウトルールを緩和することが可能と
なる。
For example, in the above-mentioned embodiment, the case where the semiconductor chip is a semiconductor chip having an SOI structure has been described. However, the present invention is not limited to this, and it may be a normal semiconductor chip consisting of only a semiconductor substrate. In this case, the layout rule of the BLM pattern and the wiring on the semiconductor substrate can be relaxed, as in the above-described embodiment.

【0089】また、前記実施例においては、BLMパタ
ーンをCr/Cu/Auによって構成した場合について
説明したが、これに限定されるものではなく種々変更可
能であり、例えばTi/Ni/Auの積層金属膜または
Ti/プラチナ(Pt)/Auの積層金属膜によって構
成しても良い。
Further, in the above-mentioned embodiment, the case where the BLM pattern is composed of Cr / Cu / Au has been described, but the present invention is not limited to this, and various modifications are possible, for example, Ti / Ni / Au laminated layers. It may be formed of a metal film or a laminated metal film of Ti / platinum (Pt) / Au.

【0090】以上の説明では主として本発明者によって
なされた発明をその背景となった利用分野である半導体
チップにBiC−MOS回路が形成された半導体集積回
路装置に適用した場合について説明したが、これに限定
されず種々適用可能であり、半導体チップにECL回路
やCMOS回路等が形成された半導体集積回路装置等、
他の半導体集積回路装置に適用することも可能である。
In the above description, the case where the invention made by the present inventor is mainly applied to a semiconductor integrated circuit device in which a BiC-MOS circuit is formed on a semiconductor chip, which is the field of application of the invention, has been described. The present invention is not limited to the above and can be variously applied, such as a semiconductor integrated circuit device in which an ECL circuit or a CMOS circuit is formed on a semiconductor chip,
It can also be applied to other semiconductor integrated circuit devices.

【0091】[0091]

【発明の効果】本願において開示される発明のうち、代
表的なものによって得られる効果を簡単に説明すれば、
下記のとおりである。
The effects obtained by the typical ones of the inventions disclosed in the present application will be briefly described as follows.
It is as follows.

【0092】すなわち、請求項1記載の発明によれば、
パッケージ基板の裏面の電極からパッケージ基板の内部
の内層配線、封止用半田および伝熱用半田を通じて半導
体チップの裏面に所定の電圧を供給することが可能とな
る。すなわち、半導体チップの裏面側から所定の電圧を
供給することが可能となる。
That is, according to the invention of claim 1,
It is possible to supply a predetermined voltage from the electrodes on the back surface of the package substrate to the back surface of the semiconductor chip through the inner layer wiring inside the package substrate, the solder for sealing, and the solder for heat transfer. That is, it becomes possible to supply a predetermined voltage from the back surface side of the semiconductor chip.

【0093】このため、SOI構造の半導体チップを用
いた場合でも、その半導体チップの半導体基板に所定の
電圧を供給するための給電用電極を半導体チップの主面
側に設ける必要がない。すなわち、その給電用電極を形
成するための工程を削減することが可能となる。
Therefore, even when the semiconductor chip having the SOI structure is used, it is not necessary to provide a power supply electrode for supplying a predetermined voltage to the semiconductor substrate of the semiconductor chip on the main surface side of the semiconductor chip. That is, it is possible to reduce the process for forming the power supply electrode.

【0094】また、SOI構造の半導体チップを構成す
る半導体基板の電位を安定化させることができるので、
その半導体チップに形成された半導体集積回路の動作を
安定化させることが可能となる。
Further, since the potential of the semiconductor substrate forming the semiconductor chip having the SOI structure can be stabilized,
It is possible to stabilize the operation of the semiconductor integrated circuit formed on the semiconductor chip.

【0095】したがって、SOI構造の半導体チップを
用いた場合でも、その半導体チップの製造を複雑にする
ことなく、その半導体チップを構成する半導体基板の電
位を安定化させることができ、その半導体チップに形成
された半導体集積回路の動作を安定化させることが可能
となる。
Therefore, even when the semiconductor chip having the SOI structure is used, the potential of the semiconductor substrate forming the semiconductor chip can be stabilized without complicating the manufacturing of the semiconductor chip, and the semiconductor chip can be manufactured. It is possible to stabilize the operation of the formed semiconductor integrated circuit.

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

【図1】本発明の一実施例である半導体集積回路装置の
要部断面図である。
FIG. 1 is a cross-sectional view of essential parts of a semiconductor integrated circuit device that is an embodiment of the present invention.

【図2】半導体チップとパッケージ基板との接合部の変
形例を説明するための半導体集積回路装置の要部断面図
である。
FIG. 2 is a main-portion cross-sectional view of a semiconductor integrated circuit device for explaining a modified example of a bonding portion between a semiconductor chip and a package substrate.

【図3】キャップの下面の全体平面図である。FIG. 3 is an overall plan view of the lower surface of the cap.

【図4】モジュール基板上に実装された図1の半導体集
積回路装置の断面図である。
4 is a cross-sectional view of the semiconductor integrated circuit device of FIG. 1 mounted on a module substrate.

【図5】図1の半導体集積回路装置の組立工程中におけ
る断面図である。
5 is a sectional view of the semiconductor integrated circuit device of FIG. 1 during an assembling process.

【図6】図5に続く図1の半導体集積回路装置の組立工
程中における断面図である。
6 is a cross-sectional view of the semiconductor integrated circuit device of FIG. 1 subsequent to FIG. 5 during an assembling process.

【図7】図6に続く図1の半導体集積回路装置の組立工
程中における断面図である。
7 is a cross-sectional view of the semiconductor integrated circuit device of FIG. 1 subsequent to FIG. 6 during an assembling process.

【図8】従来のチップキャリアの一部破断断面図であ
る。
FIG. 8 is a partially cutaway sectional view of a conventional chip carrier.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 チップキャリア(半導体集積回路装置) 2 パッケージ基板 3a 電極 3b 電極 4 内層配線 4a 内層配線 5 CCBバンプ 6 CCBバンプ 7 半導体チップ 7a 半導体基板 7b 絶縁層 7c 半導体層 8 BLMパターン 9 薄膜配線板 10 内層配線 11 キャップ 12 半田プリフォーム 12a 封止用半田 12b 伝熱用半田 13a メタライズ層(第1メタライズ層) 13b メタライズ層(第1メタライズ層) 13c メタライズ層(第2メタライズ層) 13d メタライズ層 14 モジュール基板 15 仮固定体 20 チップキャリア 21 パッケージ基板 22a 電極 22b 電極 23 CCBバンプ 24 半導体チップ 25 キャップ 26 封止用半田 27a メタライズ層 27b メタライズ層 28 伝熱用半田 1 chip carrier (semiconductor integrated circuit device) 2 package substrate 3a electrode 3b electrode 4 inner layer wiring 4a inner layer wiring 5 CCB bump 6 CCB bump 7 semiconductor chip 7a semiconductor substrate 7b insulating layer 7c semiconductor layer 8 BLM pattern 9 thin film wiring board 10 inner layer wiring 11 Cap 12 Solder Preform 12a Sealing Solder 12b Heat Transfer Solder 13a Metallized Layer (First Metallized Layer) 13b Metallized Layer (First Metallized Layer) 13c Metallized Layer (Second Metallized Layer) 13d Metallized Layer 14 Module Substrate 15 Temporary fixed body 20 Chip carrier 21 Package substrate 22a Electrode 22b Electrode 23 CCB bump 24 Semiconductor chip 25 Cap 26 Sealing solder 27a Metallized layer 27b Metallized layer 28 Heat transfer solder

Claims (4)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 CCBバンプを介して半導体チップを実
装したパッケージ基板の主面に封止用半田によってキャ
ップを接合して前記半導体チップを封止するとともに、
前記キャップの下面と前記半導体チップの裏面とを伝熱
用半田によって接合した半導体集積回路装置であって、
前記封止用半田と前記伝熱用半田とを電気的に接続する
とともに、前記封止用半田と前記パッケージ基板の裏面
に形成された電極とをパッケージ基板に形成された内層
配線を通じて電気的に接続したことを特徴とする半導体
集積回路装置。
1. A semiconductor chip is sealed by bonding a cap to a main surface of a package substrate on which a semiconductor chip is mounted via CCB bumps with a solder for sealing.
A semiconductor integrated circuit device in which the bottom surface of the cap and the back surface of the semiconductor chip are joined by heat transfer solder,
The sealing solder and the heat transfer solder are electrically connected, and the sealing solder and the electrodes formed on the back surface of the package substrate are electrically connected through inner layer wiring formed on the package substrate. A semiconductor integrated circuit device characterized by being connected.
【請求項2】 前記パッケージ基板の主面の周縁部およ
び前記キャップの脚部の下面のそれぞれに前記封止用半
田の濡れ性を向上させるための第1メタライズ層を設け
るともに、前記半導体チップが接合される前記キャップ
の下面に前記伝熱用半田の濡れ性を向上させるための第
2メタライズ層を設け、前記キャップの脚部の下面の第
1メタライズ層と前記第2メタライズ層とを一部で連続
させることにより、前記封止用半田と前記伝熱用半田と
を電気的に接続したことを特徴とする請求項1記載の半
導体集積回路装置。
2. A first metallization layer for improving the wettability of the sealing solder is provided on each of the peripheral portion of the main surface of the package substrate and the lower surface of the leg portion of the cap, and the semiconductor chip is A second metallization layer for improving the wettability of the heat transfer solder is provided on the lower surface of the cap to be joined, and the first metallization layer and the second metallization layer on the lower surface of the leg portion of the cap are partially formed. 2. The semiconductor integrated circuit device according to claim 1, wherein the sealing solder and the heat transfer solder are electrically connected to each other by continuously connecting with each other.
【請求項3】 請求項2記載の第1メタライズ層と、第
2メタライズ層とは、同一の工程で形成された同一の導
体膜からなることを特徴とする半導体集積回路装置。
3. A semiconductor integrated circuit device according to claim 2, wherein the first metallized layer and the second metallized layer are made of the same conductor film formed in the same step.
【請求項4】 前記半導体チップは、半導体基板上に絶
縁層を介して形成された半導体層に所定の半導体集積回
路素子が形成されたSOI構造の半導体チップであるこ
とを特徴とする請求項1、2または3記載の半導体集積
回路装置。
4. The semiconductor chip is an SOI structure semiconductor chip in which a predetermined semiconductor integrated circuit element is formed in a semiconductor layer formed on a semiconductor substrate with an insulating layer interposed therebetween. 2. The semiconductor integrated circuit device according to 2 or 3.
JP25507691A 1991-10-02 1991-10-02 Semiconductor integrated circuit device Expired - Fee Related JP3002034B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP25507691A JP3002034B2 (en) 1991-10-02 1991-10-02 Semiconductor integrated circuit device

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP25507691A JP3002034B2 (en) 1991-10-02 1991-10-02 Semiconductor integrated circuit device

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPH0595053A true JPH0595053A (en) 1993-04-16
JP3002034B2 JP3002034B2 (en) 2000-01-24

Family

ID=17273803

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP25507691A Expired - Fee Related JP3002034B2 (en) 1991-10-02 1991-10-02 Semiconductor integrated circuit device

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP3002034B2 (en)

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5789809A (en) * 1995-08-22 1998-08-04 National Semiconductor Corporation Thermally enhanced micro-ball grid array package
US6046074A (en) * 1995-06-05 2000-04-04 International Business Machines Corporation Hermetic thin film metallized sealband for SCM and MCM-D modules
US6075289A (en) * 1996-10-24 2000-06-13 Tessera, Inc. Thermally enhanced packaged semiconductor assemblies
US6344682B1 (en) 1999-02-01 2002-02-05 Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha Semiconductor device comprising a semiconductor element mounted on a substrate and covered by a wiring board
US6720647B2 (en) * 2000-06-05 2004-04-13 Nec Electronics Corporation Semiconductor device and method of manufacturing the same
CN100373599C (en) * 2005-09-29 2008-03-05 威盛电子股份有限公司 Non-lug type chip encapsulation

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6046074A (en) * 1995-06-05 2000-04-04 International Business Machines Corporation Hermetic thin film metallized sealband for SCM and MCM-D modules
US5789809A (en) * 1995-08-22 1998-08-04 National Semiconductor Corporation Thermally enhanced micro-ball grid array package
US6075289A (en) * 1996-10-24 2000-06-13 Tessera, Inc. Thermally enhanced packaged semiconductor assemblies
US6344682B1 (en) 1999-02-01 2002-02-05 Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha Semiconductor device comprising a semiconductor element mounted on a substrate and covered by a wiring board
US6720647B2 (en) * 2000-06-05 2004-04-13 Nec Electronics Corporation Semiconductor device and method of manufacturing the same
CN100373599C (en) * 2005-09-29 2008-03-05 威盛电子股份有限公司 Non-lug type chip encapsulation

Also Published As

Publication number Publication date
JP3002034B2 (en) 2000-01-24

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US7880285B2 (en) Semiconductor device comprising a semiconductor chip stack and method for producing the same
JP3559432B2 (en) Method of forming a semiconductor metallization system and its structure
JP2001274195A (en) Semiconductor device and method of manufacturing the same
JP2002164498A (en) Semiconductor device and method for manufacturing the same
JPH02146747A (en) Semiconductor device
WO2005093827A1 (en) Through wiring board and method for producing the same
JP3002034B2 (en) Semiconductor integrated circuit device
JPH0541471A (en) Semiconductor integrated circuit device
CN100401487C (en) Semiconductor device and method of manufacturing a semiconductor device
KR100915761B1 (en) Semiconductor and fabricating method thereof
JP2004311832A (en) Semiconductor device
JP2001053432A (en) Flip chip mounted structure
US20080296690A1 (en) Metal interconnect System and Method for Direct Die Attachment
JP2002299366A (en) Semiconductor device and manufacturing method therefor
JP3430916B2 (en) Method for manufacturing semiconductor device
JP2000021935A (en) Electronic component mounting body and manufacture thereof
JPH02168640A (en) Connection structure between different substrates
JP2507475B2 (en) Semiconductor integrated circuit device using film carrier
JP2986661B2 (en) Method for manufacturing semiconductor device
JP4668608B2 (en) Semiconductor chip, semiconductor device using the same, and semiconductor chip manufacturing method
JPH0483366A (en) Semiconductor integrated circuit device and its manufacture
JP2929764B2 (en) Semiconductor device
JPH06188288A (en) Semiconductor integrated circuit device
JPH02294056A (en) Semiconductor device
JPS61171153A (en) Semiconductor device

Legal Events

Date Code Title Description
FPAY Renewal fee payment (prs date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20071112

Year of fee payment: 8

FPAY Renewal fee payment (prs date is renewal date of database)

Year of fee payment: 9

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20081112

LAPS Cancellation because of no payment of annual fees