JPS63143855A - モジュラ集積回路およびその製造方法 - Google Patents

モジュラ集積回路およびその製造方法

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JPS63143855A
JPS63143855A JP62297875A JP29787587A JPS63143855A JP S63143855 A JPS63143855 A JP S63143855A JP 62297875 A JP62297875 A JP 62297875A JP 29787587 A JP29787587 A JP 29787587A JP S63143855 A JPS63143855 A JP S63143855A
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circuit
individual
chips
adjacent
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JP62297875A
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デオドール・アール・ゴルビック
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    • HELECTRICITY
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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】 [産業上の利用分野] 本発明は一般的には、3次元集積回路に関し、ざらに詳
細には、3次元集積回路の特定の構造およびそれを組立
てる方法に関する。
「従来の技術」 回路密度を増大させるため、半導体製造者は、現在の技
術の限界に達する迄種々の集積回路素子および相互接続
線の寸法を減少し続けた。ランレングスを減少し、回路
密度を増大させるために、回路板を使用することなしに
複数個の集積回路チップを相互接続プる種々の方法が開
発された。今日までに提案された方法の中には、ウェー
ハスケール集積化、すなわち個々の装置を水平に重ねる
ことおよび個々の装置を垂直に重ねることを含むものも
ある。
[発明が解決しようとする問題点] したがって、いくつかの集積回路を3次元相互接続モジ
ュールに組合せて、与えられた装置の足跡に対して集積
回路面仝休の面積が2.3.4倍またはそれ以上に増大
するようにするのが有利である。この増大した回路面積
は所定の回路に付加的な殿能を加えるか、所望の領域に
冗長度を与えるかするのに用いることができるであろう
。この集積回路領域の増加は、元の回路の熱放散性を、
たとえ改良しなくとも、少なくとも維持しながら実現す
るのが望ましい。さらに、個々の集積回路素子がお互い
の間でおよび任意の外部回路へ容易に接続できる方法が
提供されることが望まれる。
このような配列はまた、個々の回路チップ間のランレン
グスを減少し、それによって個々のチップ間で信号を伝
達するのに必要な電力およびそのようなチップ間で信号
が伝送される時間を減少する。
ランレングスが重質でない装置において、現存の装置の
形式(fOrmats)を拡大することによって大きな
線幅が回復され、大きな収率が生じる。
本発明の目的は、3次元相互接続モジュラ集積回路を提
供することである。
本発明の他の目的は、与えられた利用可能なマウント面
面積に対して増大した回路密度を有するモジュラ集積回
路を提供することでおる。
本発明のざらに他の目的は、同じマウント面面積を有す
る平坦集積回路に少なくとも等しい冷却能力を有するモ
ジュラ集積回路を提供することである。
本発明のざらに他の目的は、回路密度の増大、相互接続
長の減少、熱放散性の改良、ボードカウントまたは寸法
の減少が生じる、多数の分離または結合された個別およ
び/または集積回路チップを相互接続する方法を提供す
ることである。
[問題点を解決するための手段および作用]前述および
他の目的は、ウェーハ上に3次元モジュラ集積回路を構
成し、個々の集積回路間にモート領域を形成し、そのモ
ート領域を分離領域で満たす方法を提供する本発明にお
いて実現される。
そのモート領域を相互接続線を横断させるためには各個
別の集積回路に特定のパターンで導体材料が付加される
個々の回路を含むウェーハはモート領域に対向した面に
沿って90’の夾角(incItlded angle
)をもつ鋸歯で切断され、個々の集積回路チップの端部
に45°傾斜端部が形成される。個々のチップは中空コ
ア上で組立てられて隣接チップの45゜傾斜端部が整列
されるようにされる。
個々のチップは中空コアに接合され、導電線は隣接する
角で接続される。隆起接続部を有する第5のチップは、
中空コアの回りの4個の個々の回路チップを相互接続す
ることから生じる立方体に接続される。隆起を有するチ
ップの端部は45゜に傾斜して4個の集積回路チップお
よびそれらと対応した導電線と係合覆る。生成した立方
体形状の集積回路は個々の回路チップの1つの回路面面
積の4倍の回路面面積を有するが1つの個別チップと同
じ足跡面積を有する。
本発明の上記および他の特徴、目的およびそれらを得る
方法は、添付図面に関連した本発明の実施例についての
以下の説明を参照することによって明らかになり、また
本発明自身もよく理解できるであろう。
〔実施例] 本発明の3次元集積回路は、次に説明する態様で形成、
組合Uられる個々の集積回路チップを具億する。
第1図に示されるように、個々の集積回路デツプは当業
者に知られた態様でウェーハ11の基板10上に形成さ
れる。集積回路領域12は単一の層として示されている
けれども、所望の集積回路を製造するために必要に応じ
て複数の層からなっていてもよい。また、集積回路領域
12は単一の個別装置でできていてもよい。モート(m
oat)領域13は基板10内にエツチングのような従
来の手段で形成される。モート領域13は次に分離材料
で満たされ、分1ift領域14を形成する。個々の集
積回路12が形成されると、所望の特定パターンで導電
材料を付加し、モート領域13を横切って相互接続線を
形成する。この導電材料はたとえば第1図の金属線16
として示されている。
第1図に示されるように、個々の集積回路チップがウェ
ーハ11上に形成されると、そのウェーハは反転され、
取扱いやすくするためにマイラ層18に取付けてもよい
。個々の回路チップ19は上述したように生成したモー
ト領域13に沿ってウェーハ11を切断することによっ
て形成される。
鋸刃20の端部の夾角は、隣接回路チップが立方体にマ
ウントされたとき、その隣接回路チップ間に適切な斜接
(miter)角度を形成するようになっているべきで
ある。第4図に示された4個両立方配列の場合、鋸刃の
この端部の角度は90°で、隣接した個々の回路チップ
の各々の隣接端部に45°の角度を形成するようになっ
ているべきである。
こうして形成された個々の回路チップ19は第3図に示
すような中空コア上に共に組立てられる。
このコアは各回路チップ(対するマウント面、および個
々の回路チップからの放散熱に対する熱送り装置を与え
ることができる。第4図に示されるように、個々のチッ
プ19は、45°傾斜端部がお互いに接触し、隣接した
個々の回路チップの接続線が並ぶようにマウントされる
第4図に示されるように、個々のチップ19はエポキシ
などを用いて中空コアに接着される。個々のチップ19
は同じである必要はないが、角40に沿った係合端部は
同じ長さで、導電線16は隣接チップの導電線を整列す
るように配列されているのがよい。各チップからの導電
線16は、導電ペースト、レーザ@融、アークスポット
溶接または超音波溶接を用いて隣接角で接続できる。
別の実施例では、個々の回路チップ19は、接着手段を
用いて隣接角でお互いに取付けられるだけで、中空コア
30は用いられない。ざらに他の実施例では、第1、第
2、第3および第4の個々の回路素子19がウェーハ1
1に沿って直線状に配列され、第2図に示された切断は
分11層14にまでだけ延び、金属線層16にまで延び
ないようにされる。したがって、隣接回路素子19は、
3つの隣接角のじンジとしてそのままの金属線16を用
いて立方体形に折り曲げるだけで接続できる。
残りの第4角は任意の従来の接着手段を用いて上述した
ように固定されなければならない。
こうして組立てられた4個の集積回路チップ19は、他
の4個の集積回路チップに対するいくつかの相互接続線
を備え隆起を有するチップを含む立方体の第5の側面に
取付けられる。再び、4個の集積回路チップの各々の導
電線16は、導電ペースト、レーザ溶融、アークスポッ
ト溶接または超音波溶接を用いて隆起を有するチップに
接続される。完成した集積回路立方体45は、お互いの
間で、かつモジュラ集積回路の第5面を形成する隆起を
有するチップに相互接続される4個の別々の集積回路チ
ップを具備している。
第6図はこうして組立てられた集積回路モジュールを従
来のリード線パッケージに組立てる1つの方法としての
テープ自動化ボンディングを示す。
集積回路立方体45は、リード線パッケージ48にマウ
ントされる積層領域アレイテープ46に隆起マウントさ
れる。別の集積回路立方体45は、ボードまたはハイブ
リッド状層基板に集積化されたリード線領域アレイに表
面マウントできる。
第7図には、リード線パッケージ48にマウントされた
組立て集積回路立方体45が示されている。ざらに、コ
ア30およびパッケージシールリング47に接触し、リ
ード線パッケージ/18への熱伝導路を与えるキャップ
42が示されている。
コア30の開ロア9は集積回路立方体45を冷却する付
加的な手段として残されている。キャップ42は、熱伝
導路を与えることに加えて、立方体45上にマウントさ
れた集積回路を物理的にかつ密封的に保護する手段とも
なる。完成した回路モジュールは第8図に示されるよう
なものである。
この完成した回路モジュールは同じパッケージにマウン
トされた平坦集積回路の4倍の回路面積を与える。
別の実施例は、幾何学的形状を変えることによって、“
装置跡″の2倍か3倍の回路面積を与えるのに用いるこ
とができる。たとえば、テントの2つの側面が別々の集
積回路チップ19で、テントのフロアは隆起を有するチ
ップとなっているテント型形状を用いることができる。
同様にして、第4図と似た4面ボックスであって、ボッ
クスの3面が別々の集積回路素子19で、ボックスの第
4面はリード線パッケージにマウントされる隆起を有す
る。チップであるものを用いることができる。
同様に、種々の幾何学的形状に配列された5個またはそ
れを越える別々の集積回路素子をもった別の実施例もあ
りうる。
上の説明は例示にすぎない。型式および細部の変更は本
発明の範囲から離れることなく当業者がなしうるであろ
う。
【図面の簡単な説明】
第1図は、本発明に従って用いられる、集積回路および
モート領域をもつウェーハの一部を示す拡大断面図であ
る。 第2図はモート領域での基板の切り込みを示す拡大断面
図である。 第3図は個々の集積回路チップを支持するのに用いられ
る中空コアの斜視図である。 第4図は中空コアおよびそれに取付けられた集積回路チ
ップの斜視図である。 第5図は隆起を有するチップを示す組立て立方体モジュ
ールの一部の斜視図である。7第6図は集積回路モジュ
ールを組立てる手段としてのテープ自動化ボンディング
を示す説明図。 第7図はパッケージに接合された集積回路立方体を示す
断面図である。 第8図は完成された立方体集積回路モジュールの斜視図
である。 10・・・基板、 11・・・ウェーハ、12・・・v
l積回路領域、 13・・・モート領域、14・・・分
離領域、 16・・・金属線、18・・・マイラ層、 
19・・・集積回路チップ、20・・・鋸刃、 30・
・・中空コア、 40・・・角、42・・・キャップ、
 45・・・集積回路立方体、46・・・積層領域アレ
イテープ、 47・・・パッケージシールリング、 48・・・リード線パッケージ、 79・・・開口。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1、各々が少なくとも2つの端部を有し、隣接端部で結
    合された複数個の集積回路を具備し、各集積回路はその
    中に形成されその少なくとも1つの前記端部に延びる複
    数個の導体を含み、各集積回路の前記導体を少なくとも
    1つの隣接集積回路の導体に接続することを特徴とする
    モジュラ集積回路。 2、複数個のウェーハ上に、各々がそれの少なくとも1
    つの端部に延びる複数個の導体を有する複数個の集積回
    路を形成する工程、 前記ウェーハを個々の集積回路に切断する工程、および 少なくとも2つの前記集積回路の隣接端部およびそこに
    延びる導体を接続してモジュラ集積回路を形成する工程
    、 を具備することを特徴とするモジュラ集積回路の製造方
    法。 3、単一のウェーハ上に、少なくとも1つの共通端部と
    少なくとも2つの他の端部を有し、各々が前記少なくと
    も1つの共通端部を横断して隣接した集積回路に接続す
    るように延びる複数個の導体を有する複数個の隣接集積
    回路を形成する工程、前記複数個の導体が前記少なくと
    も1つの共通端部を横切ってそのまま残るように、前記
    複数個の集積回路の前記少なくとも1つの共通端部に沿
    つておよび前記少なくとも2つの他の端部に沿って前記
    ウェーハを切削する工程、 前記複数個の集積回路を前記少なくとも1つの共通端部
    に沿って折り曲げる工程、および前記少なくとも2つの
    他の端部を接続してモジュラ集積回路を形成する工程、 を含むことを特徴とするモジュラ集積回路を製造する方
    法。
JP62297875A 1986-12-01 1987-11-27 モジュラ集積回路およびその製造方法 Pending JPS63143855A (ja)

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US936,570 1978-08-22
US06/936,570 US4801992A (en) 1986-12-01 1986-12-01 Three dimensional interconnected integrated circuit

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