JPS5927562A - 半導体装置 - Google Patents

半導体装置

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Publication number
JPS5927562A
JPS5927562A JP57137005A JP13700582A JPS5927562A JP S5927562 A JPS5927562 A JP S5927562A JP 57137005 A JP57137005 A JP 57137005A JP 13700582 A JP13700582 A JP 13700582A JP S5927562 A JPS5927562 A JP S5927562A
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JP
Japan
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film
back surface
semiconductor device
pellet
insulating film
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Pending
Application number
JP57137005A
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English (en)
Inventor
Mototaka Kamoshita
鴨志田 元孝
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.)
NEC Corp
Original Assignee
NEC Corp
Nippon Electric Co Ltd
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Publication date
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Publication of JPS5927562A publication Critical patent/JPS5927562A/ja
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    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/70Manufacture or treatment of devices consisting of a plurality of solid state components formed in or on a common substrate or of parts thereof; Manufacture of integrated circuit devices or of parts thereof
    • H01L21/77Manufacture or treatment of devices consisting of a plurality of solid state components or integrated circuits formed in, or on, a common substrate
    • H01L21/78Manufacture or treatment of devices consisting of a plurality of solid state components or integrated circuits formed in, or on, a common substrate with subsequent division of the substrate into plural individual devices
    • H01L21/82Manufacture or treatment of devices consisting of a plurality of solid state components or integrated circuits formed in, or on, a common substrate with subsequent division of the substrate into plural individual devices to produce devices, e.g. integrated circuits, each consisting of a plurality of components
    • H01L21/822Manufacture or treatment of devices consisting of a plurality of solid state components or integrated circuits formed in, or on, a common substrate with subsequent division of the substrate into plural individual devices to produce devices, e.g. integrated circuits, each consisting of a plurality of components the substrate being a semiconductor, using silicon technology
    • H01L21/8221Three dimensional integrated circuits stacked in different levels
    • 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
    • H01L2224/01Means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected, e.g. chip-to-package, die-attach, "first-level" interconnects; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/42Wire connectors; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/47Structure, shape, material or disposition of the wire connectors after the connecting process
    • H01L2224/48Structure, shape, material or disposition of the wire connectors after the connecting process of an individual wire connector
    • H01L2224/484Connecting portions
    • H01L2224/4847Connecting portions the connecting portion on the bonding area of the semiconductor or solid-state body being a wedge bond
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    • H01L2224/00Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
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    • H01L2224/732Location after the connecting process
    • H01L2224/73251Location after the connecting process on different surfaces
    • H01L2224/73265Layer and wire connectors

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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は半導体装置にかかり、特に半導体素子ベレット
の裏面に絶縁膜又は該絶縁膜上に金属膜を形成した半導
体装置及びその組立体に関する。
従来プレーナ型半導体素子は容器にダイボンディングさ
れその後ワイヤボンディングされ組立てられている。ダ
イボンディングの方法としては第11CAu−8i共晶
合金法が用いられている。接着層としてはAu−8i等
の合金が使用され、チップ裏面はS1面か又はAu蒸着
面が用いられる。
また第24目のはんだ接着法においては接着層ははんだ
箔で、従りてチップ裏面ははんだ付可能な導体面である
。第3の方法の導電性樹脂による接着法においてもチッ
プ裏面は接触抵抗の低いメタライズ面が用いられる。
すなわち従来はチップは比較的に大電力で、半導体基板
より電位をとる必要性があシ、また上記したような接続
法からしてもチップ裏面はシリコン自体又は導電性被覆
が形成されていた。
従って従来のチップは表面は多数の素子が形成され、そ
0表面は絶縁膜で被覆されているが裏面は接続や電位の
問題からシリコン自体か導体膜で被覆されているため熱
的や機械的歪を受は易く、かつ裏面は素子形成の役割は
果していなかった。
最近に至シ半導体装置の高密度化の要望が大きく、その
対策として低電力化がはかられ従来のように半導体基板
より電位をとる必要性も少なくなってきた。
一方1eK、64にダイナミック几AM、では低電圧化
が進められておフ、デカップリングのため精度の高い0
.1μF程度のコンデンサが必要とされているがベレッ
トに形成することが出来ず電源電圧(Vcc)と基板電
圧(Vs s )の間にマルチレアセラミックコンデン
サが外付されている。従って小型化並びに製造プロセス
面からみても改善が要望されていた。
本発明は□以上の問題点に対処してなされたものであり
その第1の目的は熱歪等に対し安定性の大きな半導体装
置を提供するにある。
また本発明の第2の目的は半導体素子チップの裏面に容
−1の大きなコンデンサを備えた半導体装置を提供する
にある。
また本発明の第3の目的は上記半導体装置のチップの多
重構造の高密度半導体装置、を提供するにある。
すなわち本川1の発明の要旨は、プレーナ方式で形成さ
れた半導体素子ベレットにて、該ベレットの座面は絶縁
膜で被覆され、その状態でケースに封止されていること
を特徴とする半導体装置にある。
また本川2の発明の要旨は、プレーナ方式で形成された
半導体素子のベレットにて、該ベレットの裏面が絶縁膜
で被覆され、該絶縁膜上に金属膜が刺着され、前記半導
体ベレットの裏面にコンデンサが形成されていること′
@:Ir+徴とする半導体装IJある。
また本川3の発明の要旨は、プレーナ方式でJj成さi
た半導体素子ベレットの裏面に絶縁膜が被膜され、該素
子が複数個重ねられて同一ケース内に搭載されているこ
とを特徴とする半導体装置にある。
また本川4の発明の要旨は、プレーナ方式で形成された
半導体素子ベレットの裏面が絶縁膜で被覆され、該絶縁
膜上に金属膜が付着され、前記半帰体ペレットの裏面に
コンデンサが形成された半導体素子が複数個重ねて同一
ケース内に搭載されていることt−特徴とする半導体装
置にある。
以下本発明の実施例につき図面を参照して詳細に説明す
る。    □ 第11g(A)〜(0は本川1および第2の発明の一実
施例による半導体装置の製造工程断面図である。
本川1および第2の発明の一実施例による半導体装置は
次の工程にょカ製造することができる。
(1)先ず10Ω・c+nP型のシリコン半導体基板1
01金準備する(第1図(A))。
(2)前記シリコン基板101上FC8il−14及び
NHa ・によるCVD法によシリコン酸化膜(Si3
N、1)102を形成し1次いで選択的にエツチングし
たのち、イオン注入でボ四ン@ 101370m 2は
どドープする(第1図(IJ) )。
(3)次いで1000υI(20雰囲気中で酸化してフ
ィールド酸化膜103と、その下のチャネルストッパー
1041−形成する。そのときシリコン基板101の裏
面にも、シリコン酸化膜105が形成される。次いで耐
酸化マスクのシリコン窒化膜102を除去する(第1図
L’) )。
(4)次いでシリコン窺化膜102’e除去したシリコ
ン露出面にゲート酸化膜106、次いでソース10フ、
ドレインl0EI形成し、各領域に金属配線109t−
施す。これらの半導体素子の形成工程において基板の裏
面に形成されたシリコン酸化膜には不純物が入ったり、
膜厚が変化したりする。そのため本発明に必要な厚さの
酸化膜を得るため、もう一度裏面の酸化膜を除去し、気
相成長で所望の厚さに酸化膜110を形成する。形成に
あたっては、例えば、 SiH4+02→5102+2H2 の反応で低温で行う(第1図(匂)。
以上の工程によ9本第1の発明の一実施例の半導体装置
のペレットの裏面を絶縁膜で被覆した半導体素子が得ら
れる。
本生導体素子は裏面にも絶縁膜が形成されているので、
表面絶縁膜とのバランスがよくなフ熱的機械的歪に耐す
る耐性が大となり、絶縁性もよくなる、また裏面に絶縁
膜が形成されているのでそのまi重ねて実装できる特徴
がある。
(5)次いで全裏面に金Fiを旬着して電極を形成する
。電極はTAB方式組立の際はシリコン酸化膜上にチタ
ン111及び白金層112を形成する(@1図(匂))
。その上に厚い金層113を形成する。なお114はバ
ンプ、115,116は外部リードである(第1図(L
i″) )。この際電極の位置合せ、パターン化は例え
ば特公昭54−37474号に示されているように予め
半導体薄片の一方の面を選択腐蝕しておき、他方の面よ
り透過赤外光の光量差を見ながら表裏の位置合せを行っ
ておく方法全活用すれば、表裏の関係位置の合致したパ
ターン化金実施することができる。なおコンデンサ形成
にあたっては、その特性向上のため酸化膜形成前にP型
不純物を拡赦し基板に高濃度不純物領域を形成しておく
と効果的である。
以上の工程により木筆2の発明の一実施例の半導体装置
のペレットの裏面が絶縁膜で被覆され、該絶縁膜上に金
編膜が付着されて、ペレット裏面にコンデンサが形成さ
れた半導体素子が得られる。
従来用いられている16K又は64 KダイナミックR
AM8では使用電圧の低電圧化の進行に従いデカップリ
ングのために、精度の高いOJ/ζ程度のコンデンサが
必要とされ、第2図(A)に示すように止むなく電源電
圧(VCC)と基板電圧(Vss)の間に外部されてい
た。第2図(A)は従来のダイナミックRAM、  の
構成説明図であり、201は半導体素子、202は外付
されたデカップリングコンデン゛す°である。ところが
前記しlヒように木筆2の発明の半導体素子は素子の裏
面にデカ、プリングに必要な容、厳のコンデンサが形成
されているので従来のように外付の必要はない。・なお
5mmr′ ペレットの裏面のコンデンサはシリコン酸
化膜が100Aのとき約0.08μFとなフダイナミッ
ク几AMのデカ、プリングコンデンサの必要容量を概ね
満すことができる。第2図(B)は木筆2の発明の一実
施例のRAM。
の構成説明図である。図において203は木筆2の発明
の一実施例の半導体素子、204は半導体素子203に
内蔵されたデカップリング用のコンデンサである。コン
デンサ204は一体化されているため、信頼性の向上と
高密度化上効果がある。
第3図は木筆3の発明の一実施例による半導体装置の要
部断面図である。第3図において、301は半導体素子
取付基板、302,303は何れも木筆1の発明の一実
施例の半導体素子で裏面には絶縁膜302′及び303
′が形成されている。306,306’ 、307,3
07’は素子から引き出されたリードである。2個の半
導体素子は先ず第1の302の素子が接着材304によ
、り基板301に固定され、次いで第2の素子303が
接着材305によ勺第1の素子に重ねて固定される。そ
の後画素子のリードの相互接続又は外部端子への接続を
行えば、プレーナ方式で形成された半導体素子ペレット
の裏面に絶縁膜が被覆され、該素子が複数個俄ねられて
同一ケース内に搭載された半導体装置が得うれる。この
組立方法において、予め2つの素子を重ねて接着し、そ
の後基板に接着させてもよい。従来メモリー装置で高密
度化のため容器に封入された半導体装置を縦に重ねて接
続して用いていた例もち9大型化と信頼性で問題であり
たが、本発明の素子は裏面に絶縁膜が形成され、熱的1
機械的、電気的安定性が得られ、かつそのlま重ねられ
るので容易に小型で高信頼性の半導体装置が得られる。
また図示してないが本箱2の発明の一実施例の半導体素
子の裏面にコンデンサが形成されている素子を第3図に
準じて重ね合せ一体化して同一ケースに搭載すればデカ
ップリングコンデンサを内蔵した高密度な半導体装置、
すなわち第40発明の一実施例の半導体装置が得られる
なおこの場合は素子間の絶縁を考慮する必要があること
は言うまでもない。
以上説明したとおり本箱1の発明による半導体装置は素
子の裏面に絶縁膜が形成されているので上部絶縁膜と関
係から歪に対する安定性があシ機械的、電気的特性の安
定性が大である。
また本箱2の発明による半導体装置は素子の裏面の絶縁
膜を介して金属電極を形成し、大容量のコンデンサが形
成され大容量コンデンサ内蔵の半導体装置が得られ、ダ
イナミ、り几AM。
の小型化に効果が大である。
また本箱3の発明による半導体装置は素子の裏面に形成
した絶縁膜の熱的機械的安定性と電気絶縁性を活用し素
子を重ねて接着し一つのケースに搭載しであるので高密
度化と信頼度の高い半導体装置が得られる。
また本箱4の発明による半導体装置はコンデンザ付の半
導体素子を重ねて接着し一つのケースに搭載したのでコ
ンデンサ全内蔵した高密度半導体装#全容易に得ること
ができる。
以上説明したとおりこれらの発明によればそれぞれ熱歪
、電気的安定性が大きな半導体装置、容量の大き橙コン
デンサを内蔵した半導体装置及びこれらの高密度実装の
組立体を容易に得ることができる。
【図面の簡単な説明】
第1図(〜〜(1つは本箱1および第2の発明の一実施
例による半導体装置の製造工程断面図、第2図(A)は
従来のダイナミックRAM8構成説明図、第2図IB)
は本箱2の発明の一実施例のRAM、の構成説明、図、
第3図は本箱3の発明の一実施例による半導体装置の要
部断面図。 101・・・・・・半導体基板、102・・・・・・シ
リコン窒化膜、103・・・・・・フィールド酸化膜、
104・・・・・・チャンネルストッパー%  105
.110・・・・・・シリコン酸化膜、106・・・・
・・ゲート酸化膜、107・・・・・・ソース領域、1
08・・・・・・ドレイン領域、109・・・・・・電
極(配線)、111・・・・・・チタン膜、112・・
・・・・白金膜、113・・・・・・金層、114・・
・・・・ノ(ンプ、115、fl’6・・・・・・外部
リード、201・・・・・・半導体素子、202・・・
・・・デカップリングコンデンサ(外付)、203・・
・・・・コンデンサを内蔵した半導体素子、204・・
・・・・コンデンサ(内蔵)、301・・・・:・素子
取付基板、302,303・・・・・・半導体素子(配
線法)、302’ 、303’・・・・・・絶縁膜、3
04.305・・・・・・接着層、306,306’3
07、 307’  ・・・・・・リード。 第 1凶

Claims (5)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)プレーナ方式で形成された半導体素子ベレットの
    裏面が絶縁膜で被覆され、該半導体素子ベレットがケー
    スに封止されていることを特徴とする半導体装置。
  2. (2)プレーナ方式で形成された半導体素子ベレットの
    裏面が絶縁膜で被覆され、該絶縁膜上に金属膜が付着さ
    れ、裏面にコンデンサが形成されていること′t−特徴
    とする半導体装置。
  3. (3)半導体素子ベレットの裏面に形成されたコンデン
    サがデカ、プリングコンデンザであることを特徴とする
    特許請求の範囲第(2)項記載の半導体装置。
  4. (4)プレーナ方式で形成された半導体素子ベレ。 トの裏面に絶縁膜が被覆され、該半導体素子ベレットが
    複数個重ねられて同一ケース内に封IFされていること
    を特徴とする半導体装置。
  5. (5)プレーナ方式で形成された半導体素子ベレットの
    裏面が絶縁膜で被覆され、該絶縁膜上に金属膜が付着さ
    れ、前記半導体素子ベレットの裏面にコンデンサが形成
    された半導体素子を複数個重ねて同一ケース内に封止さ
    れていることを特徴とする半導体装置。
JP57137005A 1982-08-06 1982-08-06 半導体装置 Pending JPS5927562A (ja)

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS60250665A (ja) * 1984-05-25 1985-12-11 Mitsubishi Electric Corp 半導体記憶装置

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS60250665A (ja) * 1984-05-25 1985-12-11 Mitsubishi Electric Corp 半導体記憶装置

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