Deprecated: The each() function is deprecated. This message will be suppressed on further calls in /home/zhenxiangba/zhenxiangba.com/public_html/phproxy-improved-master/index.php on line 456
JP4527105B2 - Semiconductor device - Google Patents
[go: Go Back, main page]

JP4527105B2 - Semiconductor device - Google Patents

Semiconductor device Download PDF

Info

Publication number
JP4527105B2
JP4527105B2 JP2006350679A JP2006350679A JP4527105B2 JP 4527105 B2 JP4527105 B2 JP 4527105B2 JP 2006350679 A JP2006350679 A JP 2006350679A JP 2006350679 A JP2006350679 A JP 2006350679A JP 4527105 B2 JP4527105 B2 JP 4527105B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
semiconductor chip
semiconductor
semiconductor device
bonding
bonding wire
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.)
Expired - Lifetime
Application number
JP2006350679A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP2007088512A (en
Inventor
靖樹 福井
厚也 並井
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.)
Sharp Corp
Original Assignee
Sharp Corp
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 Sharp Corp filed Critical Sharp Corp
Priority to JP2006350679A priority Critical patent/JP4527105B2/en
Publication of JP2007088512A publication Critical patent/JP2007088512A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP4527105B2 publication Critical patent/JP4527105B2/en
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Lifetime legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H10SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10WGENERIC PACKAGES, INTERCONNECTIONS, CONNECTORS OR OTHER CONSTRUCTIONAL DETAILS OF DEVICES COVERED BY CLASS H10
    • H10W90/00Package configurations
    • HELECTRICITY
    • H10SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10DINORGANIC ELECTRIC SEMICONDUCTOR DEVICES
    • H10D62/00Semiconductor bodies, or regions thereof, of devices having potential barriers
    • H10D62/10Shapes, relative sizes or dispositions of the regions of the semiconductor bodies; Shapes of the semiconductor bodies
    • H10D62/117Shapes of semiconductor bodies
    • HELECTRICITY
    • H10SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10WGENERIC PACKAGES, INTERCONNECTIONS, CONNECTORS OR OTHER CONSTRUCTIONAL DETAILS OF DEVICES COVERED BY CLASS H10
    • H10W72/00Interconnections or connectors in packages
    • H10W72/30Die-attach connectors
    • H10W72/351Materials of die-attach connectors
    • H10W72/353Materials of die-attach connectors not comprising solid metals or solid metalloids, e.g. ceramics
    • H10W72/354Materials of die-attach connectors not comprising solid metals or solid metalloids, e.g. ceramics comprising polymers
    • HELECTRICITY
    • H10SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10WGENERIC PACKAGES, INTERCONNECTIONS, CONNECTORS OR OTHER CONSTRUCTIONAL DETAILS OF DEVICES COVERED BY CLASS H10
    • H10W72/00Interconnections or connectors in packages
    • H10W72/851Dispositions of multiple connectors or interconnections
    • H10W72/874On different surfaces
    • H10W72/884Die-attach connectors and bond wires
    • HELECTRICITY
    • H10SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10WGENERIC PACKAGES, INTERCONNECTIONS, CONNECTORS OR OTHER CONSTRUCTIONAL DETAILS OF DEVICES COVERED BY CLASS H10
    • H10W90/00Package configurations
    • H10W90/701Package configurations characterised by the relative positions of pads or connectors relative to package parts
    • H10W90/731Package configurations characterised by the relative positions of pads or connectors relative to package parts of die-attach connectors
    • H10W90/732Package configurations characterised by the relative positions of pads or connectors relative to package parts of die-attach connectors between stacked chips
    • HELECTRICITY
    • H10SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10WGENERIC PACKAGES, INTERCONNECTIONS, CONNECTORS OR OTHER CONSTRUCTIONAL DETAILS OF DEVICES COVERED BY CLASS H10
    • H10W90/00Package configurations
    • H10W90/701Package configurations characterised by the relative positions of pads or connectors relative to package parts
    • H10W90/731Package configurations characterised by the relative positions of pads or connectors relative to package parts of die-attach connectors
    • H10W90/734Package configurations characterised by the relative positions of pads or connectors relative to package parts of die-attach connectors between a chip and a stacked insulating package substrate, interposer or RDL
    • HELECTRICITY
    • H10SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10WGENERIC PACKAGES, INTERCONNECTIONS, CONNECTORS OR OTHER CONSTRUCTIONAL DETAILS OF DEVICES COVERED BY CLASS H10
    • H10W90/00Package configurations
    • H10W90/701Package configurations characterised by the relative positions of pads or connectors relative to package parts
    • H10W90/751Package configurations characterised by the relative positions of pads or connectors relative to package parts of bond wires
    • H10W90/754Package configurations characterised by the relative positions of pads or connectors relative to package parts of bond wires between a chip and a stacked insulating package substrate, interposer or RDL

Landscapes

  • Wire Bonding (AREA)

Description

本発明は、半導体装置に関し、特に単一パッケージ内に複数個の半導体チップを積層して搭載する半導体装置に関するものである。   The present invention relates to a semiconductor device, and more particularly to a semiconductor device in which a plurality of semiconductor chips are stacked and mounted in a single package.

近年、単一パッケージ内に複数個の半導体チップ(半導体素子)を搭載することにより、半導体装置の小型化、高性能化が図られている。例えば、携帯機器等に搭載されるメモリへ付加価値を付与したり、メモリ容量を増大させたりすることを狙って、複数個の半導体チップを積層して搭載するパッケージ等がある。   In recent years, by mounting a plurality of semiconductor chips (semiconductor elements) in a single package, semiconductor devices have been reduced in size and performance. For example, there is a package in which a plurality of semiconductor chips are stacked and mounted in order to add value to a memory mounted on a portable device or the like or increase a memory capacity.

半導体装置は半導体チップと基板とを含んで構成されるものであるが、両者を電気的に接続する方式としては、ボンディングワイヤーを用いて接続を行うワイヤーボンディング法が広く用いられている。   A semiconductor device is configured to include a semiconductor chip and a substrate. As a method for electrically connecting the semiconductor chip and the substrate, a wire bonding method in which a connection is made using a bonding wire is widely used.

半導体チップと基板との接続にワイヤーボンディング法を用いる場合には、半導体チップを積層する際に、既に基板上に搭載されている半導体チップのワイヤーボンディングされた部分を損なわないようにする必要がある。積層される半導体チップのチップサイズが、上記基板上に搭載されている半導体チップのチップサイズよりも小さい場合には、上記ワイヤーボンディングされた部分が損なわれることはないが、両者のチップサイズが同程度の場合には、上記のワイヤーボンディングされた部分が積層される半導体チップと重なるため、特に損なわれ易いという問題がある。   When using the wire bonding method for connecting the semiconductor chip and the substrate, it is necessary to avoid damaging the wire bonded portion of the semiconductor chip already mounted on the substrate when the semiconductor chips are stacked. . If the chip size of the semiconductor chips to be stacked is smaller than the chip size of the semiconductor chip mounted on the substrate, the wire-bonded portion will not be damaged, but both chip sizes are the same. In such a case, there is a problem that the wire-bonded portion overlaps with the semiconductor chip to be laminated, and is particularly easily damaged.

上記の問題を解決するために、積層される半導体チップの間に約200μm(0.008インチ)のスペーサーが封入された半導体装置(USP5,291,061号公報参照)、周縁部が中央部に対して薄肉に形成された、段差を有する構造の半導体装置(特開平6−244360号公報参照)、半導体チップ相互間に接着層を介在させて積層してなる半導体装置(特開平10−27880号公報参照)等が提案されている。
米国特許第5291061号明細書(1994年 3月 1日登録) 特開平 6−244360号公報 (平成 6年 9月 2日公開) 特開平10− 27880号公報 (平成10年 1月27日公開)
In order to solve the above problem, a semiconductor device (see US Pat. No. 5,291,061) in which a spacer of about 200 μm (0.008 inch) is enclosed between stacked semiconductor chips, the peripheral portion is at the center On the other hand, a thin semiconductor device having a step structure (see Japanese Patent Application Laid-Open No. 6-244360) and a semiconductor device in which an adhesive layer is interposed between semiconductor chips (Japanese Patent Application Laid-Open No. 10-27880). Etc.) have been proposed.
US Pat. No. 5,291,061 (registered on March 1, 1994) JP-A-6-244360 (published September 2, 1994) JP-A-10-27880 (published January 27, 1998)

ところが、上記従来の半導体装置ではそれぞれ以下に示す問題が生じる。   However, the conventional semiconductor devices have the following problems.

上記積層される半導体チップの間にスペーサーが封入された構造の半導体装置は、基板に搭載されている半導体チップに接続されているボンディングワイヤーと、その上に積層される半導体チップとの接触を防ぐため、十分な厚さを有するスペーサーを用いる必要がある。このため、パッケージの薄型化には不向きであるという問題がある。   The semiconductor device having a structure in which a spacer is enclosed between the stacked semiconductor chips prevents contact between the bonding wire connected to the semiconductor chip mounted on the substrate and the semiconductor chip stacked thereon. Therefore, it is necessary to use a spacer having a sufficient thickness. For this reason, there exists a problem that it is unsuitable for thickness reduction of a package.

すなわち、図13に示すように、第2半導体チップ2と基板7とを接続する第2ボンディングワイヤー4と第1半導体チップ1との接触を防ぐためには、スペーサー14を十分な厚さにする必要がある。スペーサー14の厚さが、第2半導体チップ2から第2ボンディングワイヤー4の最も高い部分までの高さと同程度である場合には、図14に示すように、第2ボンディングワイヤー4と第1半導体チップ1とが接触することにより両者の絶縁性が不十分になるという問題を招来する。   That is, as shown in FIG. 13, in order to prevent the contact between the second bonding wire 4 connecting the second semiconductor chip 2 and the substrate 7 and the first semiconductor chip 1, the spacer 14 needs to have a sufficient thickness. There is. When the thickness of the spacer 14 is substantially the same as the height from the second semiconductor chip 2 to the highest portion of the second bonding wire 4, as shown in FIG. 14, the second bonding wire 4 and the first semiconductor The contact with the chip 1 causes a problem that the insulation between the two becomes insufficient.

また、第1半導体チップ1は、図13に示すようにオーバーハングしている、すなわち第1半導体チップ1はスペーサー14よりも突き出ている。このため、第1半導体チップ1には振動が生じやすい。ここで、半導体チップと基板とを電気的に接続するワイヤーボンディング法においては、ボンディングワイヤーの両端を接続するために2度の接続が行われるが、後の接続は超音波振動により行われる。上述したように、第1半導体チップ1は振動が生じやすいため、第1ボンディングワイヤー3の第1半導体チップ1側を超音波振動により接続することは困難である。このため、ワイヤーボンディング法においては、第1ボンディングワイヤー3の第1半導体チップ1側を接続した後に、基板7側を接続する必要がある。   Further, the first semiconductor chip 1 is overhanged as shown in FIG. 13, that is, the first semiconductor chip 1 protrudes from the spacer 14. For this reason, vibration is likely to occur in the first semiconductor chip 1. Here, in the wire bonding method in which the semiconductor chip and the substrate are electrically connected, the connection is performed twice in order to connect both ends of the bonding wire, but the subsequent connection is performed by ultrasonic vibration. As described above, since the first semiconductor chip 1 is likely to vibrate, it is difficult to connect the first bonding wire 3 to the first semiconductor chip 1 side by ultrasonic vibration. Therefore, in the wire bonding method, it is necessary to connect the substrate 7 side after connecting the first semiconductor chip 1 side of the first bonding wire 3.

つまり、スペーサー14上に搭載されている第1半導体チップ1へのワイヤーボンディング法としては、フォワードワイヤーボンディング法しか採用することができない。したがって、リバースワイヤーボンディング法を採用した場合と比較して、基板7側のワイヤーボンディングターミナルをより外側に配置する必要がある。このため、パッケージを小さくすることが困難であるという問題を招来する。なお、フォワードワイヤーボンディング法とは、半導体チップとボンディングワイヤーとを接続した後にボンディングワイヤーと基板とを接続する方法をいい、その逆の順序で接続を行う方法をリバースワイヤーボンディング法という。   That is, only the forward wire bonding method can be adopted as the wire bonding method to the first semiconductor chip 1 mounted on the spacer 14. Therefore, it is necessary to dispose the wire bonding terminal on the substrate 7 side more outward than in the case where the reverse wire bonding method is adopted. For this reason, the problem that it is difficult to make a package small is invited. The forward wire bonding method refers to a method of connecting a bonding wire and a substrate after connecting the semiconductor chip and the bonding wire, and a method of connecting in the reverse order is referred to as a reverse wire bonding method.

図15に示す半導体チップの周縁部が中央部に対して薄肉に形成された、段差を有する構造の半導体装置の場合、従来の工程と比較して、半導体チップを切断する工程に加えて、上記段差を形成するために半導体ウェハーを切削する切削工程が必要である。また、当該切削工程においては、該切削が行われる側とは反対側、すなわち半導体チップの素子が形成されている側を保護する必要もある。このため、製造コストが増加するという問題を招来する。   In the case of a semiconductor device having a step structure in which the peripheral portion of the semiconductor chip shown in FIG. 15 is formed thinner than the central portion, in addition to the step of cutting the semiconductor chip as compared with the conventional step, the above In order to form the step, a cutting process for cutting the semiconductor wafer is necessary. In the cutting step, it is also necessary to protect the side opposite to the side where the cutting is performed, that is, the side where the semiconductor chip elements are formed. For this reason, the problem that a manufacturing cost increases is caused.

また、上記半導体装置は、第9半導体チップ51の段差を有する部分に絶縁のための処理が施されていない。このため、パッケージを薄型化する場合には、図16に示すように、第2ボンディングワイヤー4と第9半導体チップ51とが接触して両者の絶縁性が不十分となる問題を招来する。また、第9半導体チップ51を薄くする場合には、段差を有する部分も薄くなり強度が下がるためチップクラック等が発生し易くなるという問題をも招来する。   In the semiconductor device, the portion having the step of the ninth semiconductor chip 51 is not subjected to insulation processing. For this reason, when the package is thinned, as shown in FIG. 16, the second bonding wire 4 and the ninth semiconductor chip 51 come into contact with each other, causing a problem that the insulation between them is insufficient. In addition, when the ninth semiconductor chip 51 is thinned, the stepped portion is also thinned and the strength is lowered, which causes a problem that chip cracks and the like are likely to occur.

上記の段差を有する構造の半導体チップと基板とを接続するワイヤーボンディング法としては、積層される半導体チップの間にスペーサーが封入された構造と同様に、フォワードワイヤーボンディング法しか採用することができない。フォワードワイヤーボンディング法を用いる場合には、ボンディングワイヤーの該ボンディングワイヤーが接続された半導体チップからの高さを低くすることができない。このため、半導体チップを多層化して搭載する場合には、半導体装置を薄型化することが困難になるという問題を招来する。   As a wire bonding method for connecting a semiconductor chip having a structure having a step and a substrate, only a forward wire bonding method can be employed, as in a structure in which a spacer is enclosed between stacked semiconductor chips. When the forward wire bonding method is used, the height of the bonding wire from the semiconductor chip to which the bonding wire is connected cannot be reduced. For this reason, when a semiconductor chip is mounted in multiple layers, there is a problem that it is difficult to reduce the thickness of the semiconductor device.

また、上述したように、フォワードワイヤーボンディング法しか採用できないため、リバースワイヤーボンディング法を採用した場合に比べて、基板7側のワイヤーボンディングターミナルをより外側に配置する必要がある。このため、パッケージを小さくすることが困難であるという問題をも招来する。   Further, as described above, since only the forward wire bonding method can be employed, it is necessary to dispose the wire bonding terminal on the substrate 7 side on the outer side as compared with the case where the reverse wire bonding method is employed. For this reason, the problem that it is difficult to make a package small is also caused.

図17に示す半導体チップ相互間に接着層を介在させて積層してなる構造の場合、第1半導体チップ1と第2半導体チップ2とを接着する接着層6の厚さおよび領域をコントロールすることが困難である。このため、接着層6を構成する接着剤の染み出し(ブリード)等による基板7の汚染や、積層された第1半導体チップ1に傾きが生じる等の問題を招来する。   In the case of a structure in which an adhesive layer is interposed between semiconductor chips shown in FIG. 17, the thickness and region of the adhesive layer 6 that bonds the first semiconductor chip 1 and the second semiconductor chip 2 are controlled. Is difficult. For this reason, problems such as contamination of the substrate 7 due to bleeding (bleeding) of the adhesive constituting the adhesive layer 6 and tilting of the stacked first semiconductor chips 1 are caused.

特に、半導体チップを多層化する場合においては、半導体装置の高さのバラツキ、基板から最上層の半導体チップの表面までの高さのバラツキ、および最上層の半導体チップの傾き等が大きくなる為、安定した生産が困難になるという問題を招来する。すなわち、積層数が2個の場合においては、上記のバラツキおよび傾きは大きな問題とならなくとも、積層される半導体チップの数が3個、4個と増加するに従って、上記高さのバラツキおよび傾きが大きくなるため、半導体装置の安定した生産が困難になるという問題を招来する。   In particular, when the semiconductor chip is multi-layered, the variation in the height of the semiconductor device, the variation in the height from the substrate to the surface of the uppermost semiconductor chip, the inclination of the uppermost semiconductor chip, etc. are increased. This causes a problem that stable production becomes difficult. That is, in the case where the number of stacked layers is two, the variation and inclination of the height are increased as the number of stacked semiconductor chips is increased to three and four even though the variation and inclination are not a big problem. As a result, the problem that stable production of semiconductor devices becomes difficult is caused.

また、半導体装置のパッケージを薄型化する場合には、図18に示すように、第2ボンディングワイヤー4と第1半導体チップ1との接触により、両者の絶縁性が不十分になるという問題をも招来する。   Further, in the case where the package of the semiconductor device is thinned, there is a problem that the insulation between the second bonding wire 4 and the first semiconductor chip 1 becomes insufficient due to the contact between the second bonding wire 4 and the first semiconductor chip 1 as shown in FIG. Invite you.

本発明は、上記の問題を解決するためになされたもので、その目的は、半導体チップのチップサイズに関わらず積層することができる、絶縁性が確保された半導体装置およびその製造方法を提供することにある。   The present invention has been made to solve the above-described problems, and an object of the present invention is to provide a semiconductor device that can be stacked regardless of the chip size of the semiconductor chip and that can ensure insulation, and a method for manufacturing the same. There is.

本発明は、上記の課題を解決するための問題解決手段として、半導体ウェハーに絶縁層および接着層からなる2層の樹脂層を貼り付けた状態において、ダイシングにより分割した(切り出した)半導体チップを積層する方法を用いる。これにより、外形寸法が小さく、かつ絶縁性が確保された半導体装置を生産性良く製造することができる。また、上記半導体装置は、半導体チップを積層する際に、ボンディングワイヤー部を避ける必要がない。このため、そのチップサイズに関わらず半導体チップを積層することが可能となる。   As a problem-solving means for solving the above-described problems, the present invention provides a semiconductor chip divided (cut out) by dicing in a state where two resin layers including an insulating layer and an adhesive layer are attached to a semiconductor wafer. A method of stacking is used. As a result, a semiconductor device having a small outer dimension and ensuring insulation can be manufactured with high productivity. The semiconductor device does not need to avoid the bonding wire portion when stacking semiconductor chips. Therefore, it is possible to stack semiconductor chips regardless of the chip size.

本発明の半導体装置は、上記の課題を解決するために、基板上に複数個の半導体チップが積層されており、かつ半導体チップのそれぞれに設けられている電極端子はボンディングワイヤーにより基板に電気的に接続されている半導体装置であって、上記複数個の半導体チップ相互間には、上記電極端子を囲む位置を含んで接着層が形成されており、ボンディングワイヤーと、該ボンディングワイヤーが接続されている半導体チップの該ボンディングワイヤー側に積層されている半導体チップとの間に絶縁層が形成されていることを特徴としている。   In order to solve the above problems, a semiconductor device of the present invention has a plurality of semiconductor chips stacked on a substrate, and electrode terminals provided on each of the semiconductor chips are electrically connected to the substrate by bonding wires. A bonding layer is formed between the plurality of semiconductor chips so as to surround the electrode terminals, and the bonding wire and the bonding wire are connected to each other. An insulating layer is formed between the semiconductor chip stacked on the bonding wire side of the semiconductor chip.

上記の構成により、ボンディングワイヤーと半導体チップとが接触することを防ぐことができる。このため、複数個の半導体チップを積層してなる半導体装置の絶縁性を確保することができる。   With the above configuration, the bonding wire and the semiconductor chip can be prevented from contacting each other. For this reason, the insulation of the semiconductor device formed by laminating a plurality of semiconductor chips can be ensured.

複数個の半導体チップが積層された半導体装置において、基板上に積層される半導体チップは、それぞれの半導体チップに設けられた電極端子を介してボンディングワイヤーにより基板と電気的に接続されている。ここで、半導体装置の絶縁性を確保するためには、ボンディングワイヤーと半導体チップとの接触を防ぐことが必要である。特に、半導体装置を薄型化するためには半導体チップ相互間の距離を小さくすることが必要となるが、この場合には、ボンディングワイヤーと半導体チップとの距離が小さくなるため、両者が接触しやすくなり、絶縁性が不十分となる恐れがある。   In a semiconductor device in which a plurality of semiconductor chips are stacked, the semiconductor chips stacked on the substrate are electrically connected to the substrate by bonding wires via electrode terminals provided on the respective semiconductor chips. Here, in order to ensure insulation of the semiconductor device, it is necessary to prevent contact between the bonding wire and the semiconductor chip. In particular, in order to reduce the thickness of the semiconductor device, it is necessary to reduce the distance between the semiconductor chips. In this case, since the distance between the bonding wire and the semiconductor chip is reduced, the two are easily in contact with each other. Therefore, there is a risk that the insulating property will be insufficient.

そこで、ボンディングワイヤーと、該ボンディングワイヤーが接続されている半導体チップの該ボンディングワイヤー側に積層されている半導体チップとの間に絶縁層を形成することにより、両者が接触することを防止することができる。すなわち、半導体チップ上のボンディングワイヤーが接続された電極端子と、該半導体チップに隣り合う半導体チップとの間に絶縁層が形成されていることにより、ボンディングワイヤーと、該ボンディングワイヤーが接続されている半導体チップに隣り合う半導体チップとの接触を防ぐことができる。   Therefore, by forming an insulating layer between the bonding wire and the semiconductor chip stacked on the bonding wire side of the semiconductor chip to which the bonding wire is connected, it is possible to prevent the two from contacting each other. it can. That is, the bonding wire and the bonding wire are connected by forming an insulating layer between the electrode terminal to which the bonding wire on the semiconductor chip is connected and the semiconductor chip adjacent to the semiconductor chip. Contact with a semiconductor chip adjacent to the semiconductor chip can be prevented.

これにより、複数個の半導体チップを積層してなる半導体装置の絶縁性を確保することができる。例えば、半導体チップ相互間の距離を小さくすることにより半導体装置を薄型化した場合においても、絶縁層により半導体チップとボンディングワイヤーとの接触を防ぐことができるため、半導体装置の絶縁性を確保することができる。   Thereby, the insulation of the semiconductor device formed by laminating a plurality of semiconductor chips can be ensured. For example, even when the semiconductor device is thinned by reducing the distance between the semiconductor chips, the insulating layer can prevent the contact between the semiconductor chip and the bonding wire, thereby ensuring the insulation of the semiconductor device. Can do.

このように、基板上に複数個の半導体チップが積層された半導体装置において、ボンディングワイヤーと半導体チップとの絶縁性が不十分となることを防止することができる。すなわち、ボンディングワイヤーと半導体チップと間に形成された絶縁層により両者の接触が防止されるため、半導体装置の絶縁性を確保することができる。   As described above, in a semiconductor device in which a plurality of semiconductor chips are stacked on a substrate, it is possible to prevent insufficient insulation between the bonding wires and the semiconductor chips. That is, since the contact between the bonding wire and the semiconductor chip is prevented by the insulating layer formed between the bonding wire and the semiconductor chip, the insulation of the semiconductor device can be ensured.

したがって、基板上に複数個の半導体チップが積層された半導体装置の絶縁性を確保することができるため、薄型化し、その外形寸法を小さくした場合においても、絶縁性の確保された信頼性の高い半導体装置を提供することが可能となる。   Therefore, since the insulation of a semiconductor device in which a plurality of semiconductor chips are stacked on a substrate can be ensured, even when the thickness is reduced and the outer dimensions are reduced, the insulation is ensured and the reliability is high. A semiconductor device can be provided.

本発明の半導体装置は、上記絶縁層がポリイミド系樹脂であることが好ましい。
ポリイミド系樹脂としては、耐熱性に優れており高温における塑性変形の少ない材料を選んで用いることが好ましい。ポリイミド系樹脂として、耐熱性に優れるものを用いることにより、高温における塑性変形の少ない絶縁層を形成することができる。したがって、絶縁層をポリイミド樹脂で形成することにより、高温条件下における半導体装置の絶縁性をより確実にすることができる。
In the semiconductor device of the present invention, the insulating layer is preferably a polyimide resin.
As the polyimide resin, it is preferable to select and use a material having excellent heat resistance and little plastic deformation at high temperature. By using a polyimide resin having excellent heat resistance, an insulating layer with little plastic deformation at high temperatures can be formed. Therefore, the insulating property of the semiconductor device under high temperature conditions can be further ensured by forming the insulating layer with a polyimide resin.

本発明の半導体装置の上記絶縁層の厚さは15μm以上30μm以下の範囲内であることが好ましい。
上記絶縁層の厚さを上記の範囲内とすることにより、絶縁性を確保しつつ半導体チップを積層してなる半導体装置を薄型化することができる。
The thickness of the insulating layer of the semiconductor device of the present invention is preferably in the range of 15 μm to 30 μm.
By setting the thickness of the insulating layer within the above range, it is possible to reduce the thickness of a semiconductor device in which semiconductor chips are stacked while ensuring insulation.

本発明の半導体装置の上記電極端子にはバンプが形成されており、上記ボンディングワイヤーはリバースワイヤーボンディング法を用いて接続されていることが好ましい。   Bumps are formed on the electrode terminals of the semiconductor device of the present invention, and the bonding wires are preferably connected using a reverse wire bonding method.

上記の構成により、積層される半導体チップ相互間の距離を小さくすることができる。すなわち、上記電極端子にバンプを形成することにより、該電極端子と上記基板とをボンディングワイヤーにより接続する方法として、リバースワイヤーボンディング法を用いることができる。このため、上記半導体チップ相互間の距離を小さくすることができる。   With the above configuration, the distance between stacked semiconductor chips can be reduced. That is, by forming bumps on the electrode terminals, a reverse wire bonding method can be used as a method of connecting the electrode terminals and the substrate with bonding wires. For this reason, the distance between the semiconductor chips can be reduced.

つまり、上記バンプの高さは、上記の接続を行う方法としてフォワードワイヤーボンディング法を用いた場合における、ボンディングワイヤーの該ボンディングワイヤーが上記電極端子を介して接続されている半導体チップの面からの高さよりも小さくすることができる。そして、リバースワイヤーボンディング法を用いることにより、ボンディングワイヤーをより確実に接続することができる。   That is, the height of the bump is the height from the surface of the semiconductor chip to which the bonding wire is connected via the electrode terminal when the forward wire bonding method is used as a method for performing the connection. It can be made smaller than this. And a bonding wire can be more reliably connected by using a reverse wire bonding method.

したがって、積層される半導体チップ相互間の距離を小さくすることができるため、複数個の半導体チップを積層してなる半導体装置を容易に薄型化することが可能となる。また、ボンディングワイヤーをより確実に接続することができるため、より信頼性の高い半導体装置を提供することができる。
なお、リバースワイヤーボンディング法とは、ボンディングワイヤーと基板とを接続した後に半導体チップとボンディングワイヤーとを接続する方法をいい、その逆の順番で接続を行う方法をフォワードワイヤーボンディング法という。
Therefore, since the distance between the stacked semiconductor chips can be reduced, a semiconductor device formed by stacking a plurality of semiconductor chips can be easily reduced in thickness. In addition, since the bonding wire can be connected more reliably, a more reliable semiconductor device can be provided.
The reverse wire bonding method refers to a method of connecting a semiconductor chip and a bonding wire after connecting the bonding wire and the substrate, and a method of connecting in the reverse order is referred to as a forward wire bonding method.

本発明の半導体装置は、上記基板に積層された上記複数個の半導体チップおよび上記ボンディングワイヤーが封止樹脂により封止されており、かつ上記基板の上記複数個の半導体チップが積層された面と反対側の面に外部端子が形成されていることが好ましい。
これにより、封止樹脂により半導体チップおよびボンディングワイヤーを保護することが可能となる。また外部端子により、容易に半導体装置と外部とを電気的に接続することができる。
In the semiconductor device of the present invention, the plurality of semiconductor chips and the bonding wires stacked on the substrate are sealed with a sealing resin, and the surface of the substrate on which the plurality of semiconductor chips are stacked It is preferable that an external terminal is formed on the opposite surface.
As a result, the semiconductor chip and the bonding wire can be protected by the sealing resin. Further, the semiconductor device and the outside can be easily electrically connected by the external terminal.

本発明の半導体装置は、上記複数個の半導体チップ相互間に接着層が形成されている。
上記の接着層を用いて上記複数個の半導体チップを接着することにより、半導体チップを容易に積層することができる。
In the semiconductor device of the present invention, an adhesive layer is formed between the plurality of semiconductor chips.
By bonding the plurality of semiconductor chips using the adhesive layer, the semiconductor chips can be easily stacked.

また、上記半導体チップのチップサイズと、上記絶縁層および上記接着層のサイズとは、同一であっても良い。   Further, the chip size of the semiconductor chip and the sizes of the insulating layer and the adhesive layer may be the same.

本発明の半導体装置の上記接着層は上記絶縁層と上記基板側の上記半導体チップとの間に形成されていることが好ましい。
上記の構成により、上記絶縁層と上記基板側の上記半導体チップとの間の上記ボンディングワイヤーを上記接着層により保護することが可能となる。
The adhesive layer of the semiconductor device of the present invention is preferably formed between the insulating layer and the semiconductor chip on the substrate side.
With the above configuration, the bonding wire between the insulating layer and the semiconductor chip on the substrate side can be protected by the adhesive layer.

本発明の半導体装置の上記接着層はエポキシ系樹脂であることが好ましい。
エポキシ系樹脂は、加熱することにより固体から液体に溶融しその後硬化する熱硬化性樹脂であるため、半導体チップを接着した後に硬化して上記ボンディングワイヤーを保護することができる。
The adhesive layer of the semiconductor device of the present invention is preferably an epoxy resin.
Since the epoxy resin is a thermosetting resin that melts from a solid to a liquid by heating and is then cured, it can be cured after bonding the semiconductor chip to protect the bonding wire.

本発明の半導体装置の上記接着層の厚さは、上記ボンディングワイヤーの該ボンディングワイヤーが上記電極端子を介して接続されている上記半導体チップの面からの高さより大きいことが好ましい。
これにより、上記ボンディングワイヤーと該ボンディングワイヤーが接続された半導体チップに隣り合う半導体チップとが接触することを防ぐことができる。したがって、上記隣り合う半導体チップとの接触により上記ボンディングワイヤーが損傷することを確実に防止することができる。
The thickness of the adhesive layer of the semiconductor device of the present invention is preferably larger than the height of the bonding wire from the surface of the semiconductor chip to which the bonding wire is connected via the electrode terminal.
Thereby, it can prevent that the semiconductor chip adjacent to the said bonding wire and the semiconductor chip to which this bonding wire was connected contacts. Therefore, it is possible to reliably prevent the bonding wire from being damaged by contact with the adjacent semiconductor chip.

本発明の半導体装置の上記半導体チップの電極端子が設けられている面の該電極端子を除いた領域には絶縁性樹脂層が形成されていることが好ましい。   It is preferable that an insulating resin layer is formed in a region excluding the electrode terminal of the surface of the semiconductor device of the present invention where the electrode terminal is provided.

これにより、上記ボンディングワイヤーと、該ボンディングワイヤーが上記電極端子を介して接続されている上記半導体チップとの接触を防止することができる。すなわち、上記半導体チップの電極端子が設けられている面は、電極端子を除いて絶縁性樹脂層により被覆されているため、上記ボンディングワイヤーと上記半導体チップとが接触することを防止することができる。   Thereby, the contact between the bonding wire and the semiconductor chip to which the bonding wire is connected via the electrode terminal can be prevented. That is, since the surface of the semiconductor chip on which the electrode terminals are provided is covered with the insulating resin layer except for the electrode terminals, the bonding wire and the semiconductor chip can be prevented from contacting each other. .

なお、本発明において「チップサイズ」とは、半導体チップの基板または他の半導体チップに面する面の縦、横の外形サイズをいう。   In the present invention, the “chip size” refers to a vertical and horizontal external size of a surface of a semiconductor chip substrate or another semiconductor chip.

本発明の半導体装置は、以上のように、ボンディングワイヤーと、該ボンディングワイヤーが接続されている半導体チップの該ボンディングワイヤー側に積層されている半導体チップとの間に絶縁層が形成されている構成である。   In the semiconductor device of the present invention, as described above, an insulating layer is formed between the bonding wire and the semiconductor chip laminated on the bonding wire side of the semiconductor chip to which the bonding wire is connected. It is.

それゆえ、例えば、複数個の半導体チップを積層した半導体装置を薄型化し、その外形寸法を小さくした場合においても、ボンディングワイヤーと半導体チップとが接触することを防ぐことができる。これにより、絶縁性の確保された信頼性の高い複数個の半導体チップを積層してなる半導体装置を提供することができるという効果を奏する。   Therefore, for example, even when the semiconductor device in which a plurality of semiconductor chips are stacked is thinned and the external dimensions thereof are reduced, it is possible to prevent the bonding wire and the semiconductor chip from contacting each other. Thereby, there is an effect that it is possible to provide a semiconductor device in which a plurality of highly reliable semiconductor chips in which insulation is ensured are stacked.

本発明の半導体装置は、以上のように、上記絶縁層がポリイミド系樹脂であることが好ましい。   As described above, in the semiconductor device of the present invention, the insulating layer is preferably a polyimide resin.

高温における塑性変形の少ないポリイミド系樹脂を選んで用いることにより、高温条件下における半導体装置の絶縁性をより確実にすることができるという効果を奏する。   By selecting and using a polyimide-based resin that is less plastically deformed at a high temperature, there is an effect that the insulating property of the semiconductor device under a high temperature condition can be further ensured.

本発明の半導体装置は、以上のように、上記絶縁層の厚さは15μm以上30μm以下の範囲内であることが好ましい。   As described above, in the semiconductor device of the present invention, the thickness of the insulating layer is preferably in the range of 15 μm to 30 μm.

これにより、絶縁性を確保しつつ、基板上に半導体チップを積層してなる半導体装置を薄型化することができるという効果を奏する。   As a result, it is possible to reduce the thickness of a semiconductor device in which semiconductor chips are stacked on a substrate while ensuring insulation.

本発明の半導体装置は、以上のように、上記電極端子にはバンプが形成されており、上記ボンディングワイヤーはリバースワイヤーボンディング法を用いて接続されていることが好ましい。   As described above, the semiconductor device of the present invention preferably has bumps formed on the electrode terminals, and the bonding wires are connected using a reverse wire bonding method.

上記電極端子にバンプが形成され、該電極端子と上記基板とがリバースワイヤーボンディング法を用いて接続されていることにより、上記半導体チップ相互間の距離を小さくすること、および上記接続をより確実にすることができる。これにより、複数個の半導体チップを積層してなる半導体装置を容易に薄型化すること、およびその信頼性を向上させることができるという効果を奏する。   Bumps are formed on the electrode terminals, and the electrode terminals and the substrate are connected using a reverse wire bonding method, so that the distance between the semiconductor chips is reduced, and the connection is more reliably performed. can do. As a result, it is possible to easily reduce the thickness of a semiconductor device formed by stacking a plurality of semiconductor chips and to improve the reliability thereof.

本発明の半導体装置は、以上のように、上記基板に積層された上記複数個の半導体チップおよび上記ボンディングワイヤーが封止樹脂により封止されており、かつ上記基板の上記複数個の半導体チップが積層された面と反対側の面に外部端子が形成されていることが好ましい。   In the semiconductor device of the present invention, as described above, the plurality of semiconductor chips and the bonding wires stacked on the substrate are sealed with a sealing resin, and the plurality of semiconductor chips on the substrate are It is preferable that an external terminal is formed on the surface opposite to the stacked surface.

これにより、半導体装置と外部とを電気的に接続することができる、封止樹脂により保護された半導体装置を提供することができるという効果を奏する。   Thereby, the semiconductor device protected by the sealing resin that can electrically connect the semiconductor device and the outside can be provided.

本発明の半導体装置は、以上のように、上記複数個の半導体チップ相互間に接着層が形成されていることが好ましい。   As described above, the semiconductor device of the present invention preferably has an adhesive layer formed between the plurality of semiconductor chips.

これにより、上記の接着層を用いて上記複数個の半導体チップを接着して半導体チップを容易に積層することができるという効果を奏する。   Thereby, there exists an effect that a semiconductor chip can be easily laminated | stacked by adhere | attaching said several semiconductor chip using said contact bonding layer.

本発明の半導体装置は、以上のように、上記接着層は上記絶縁層と上記基板側の上記半導体チップとの間に形成されていることが好ましい。   In the semiconductor device of the present invention, as described above, the adhesive layer is preferably formed between the insulating layer and the semiconductor chip on the substrate side.

これにより、上記ボンディングワイヤーを上記接着層により保護することができるという効果を奏する。   Thereby, there exists an effect that the said bonding wire can be protected by the said contact bonding layer.

本発明の半導体装置は、以上のように、上記接着層はエポキシ系樹脂により形成されていることが好ましい。   In the semiconductor device of the present invention, as described above, the adhesive layer is preferably formed of an epoxy resin.

エポキシ系樹脂は、加熱により固体から液体に溶融しその後硬化する熱硬化性樹脂であるため、半導体チップを接着した後に硬化して上記ボンディングワイヤーを保護することができるという効果を奏する。   Since the epoxy resin is a thermosetting resin that is melted from a solid to a liquid by heating and then cured, it has an effect that it can be cured after the semiconductor chip is bonded to protect the bonding wire.

本発明の半導体装置は、以上のように、上記接着層の厚さは、上記ボンディングワイヤーの該ボンディングワイヤーが上記電極端子を介して接続されている上記半導体チップの面からの高さよりも大きいことが好ましい。   In the semiconductor device of the present invention, as described above, the thickness of the adhesive layer is greater than the height of the bonding wire from the surface of the semiconductor chip to which the bonding wire is connected via the electrode terminal. Is preferred.

これにより、上記ボンディングワイヤーと上記絶縁層とが接触することを防ぐことができる。したがって、上記半導体チップとの接触による上記ボンディングワイヤーの損傷を確実に防止することができるという効果を奏する。   Thereby, it can prevent that the said bonding wire and the said insulating layer contact. Therefore, it is possible to reliably prevent damage to the bonding wire due to contact with the semiconductor chip.

本発明の半導体装置は、以上のように、上記半導体チップの電極端子が設けられている面の該電極端子を除いた領域には絶縁性樹脂層が形成されていることが好ましい。   As described above, in the semiconductor device of the present invention, it is preferable that an insulating resin layer is formed in a region excluding the electrode terminal on the surface where the electrode terminal of the semiconductor chip is provided.

これにより、上記ボンディングワイヤーと、上記半導体チップとの接触を防止することができるという効果を奏する。   Thereby, there exists an effect that the contact with the said bonding wire and the said semiconductor chip can be prevented.

本発明の半導体装置の製造方法は、以上のように、絶縁層と接着層とからなるシートを、半導体チップが分割される前のウェハーに、該シートの絶縁層側が該ウェハーに接するように貼り付けるシート貼り付け工程と、上記シートが貼り付けられたウェハーをダイシングにより半導体チップに分割する分割工程と、上記接着層により、該接着層の貼り付けられた半導体チップを、ボンディングワイヤーにより基板と電気的に接続されている半導体チップに接着する接着工程とを含む構成である。   As described above, the method for manufacturing a semiconductor device of the present invention attaches a sheet made of an insulating layer and an adhesive layer to a wafer before the semiconductor chip is divided so that the insulating layer side of the sheet is in contact with the wafer. A sheet attaching step for attaching, a dividing step for dicing the wafer on which the sheet is attached to a semiconductor chip by dicing, and the semiconductor chip to which the adhesive layer is attached by the adhesive layer being electrically connected to the substrate by a bonding wire. And a bonding step of bonding to the semiconductor chips connected to each other.

本発明の半導体装置の製造方法は、以上のように、絶縁層と接着層とからなるシートを、半導体チップが分割される前のウェハーに、該シートの絶縁層側が該ウェハーに接するように貼り付けるシート貼り付け工程と、上記シートが貼り付けられたウェハーをダイシングにより半導体チップに分割する分割工程と、上記接着層により、該接着層の貼り付けられた半導体チップを、ボンディングワイヤーにより基板と電気的に接続されている半導体チップに接着する接着工程とを含む構成である。   As described above, the method for manufacturing a semiconductor device of the present invention attaches a sheet made of an insulating layer and an adhesive layer to a wafer before the semiconductor chip is divided so that the insulating layer side of the sheet is in contact with the wafer. A sheet attaching step for attaching, a dividing step for dicing the wafer on which the sheet is attached to a semiconductor chip by dicing, and the semiconductor chip to which the adhesive layer is attached by the adhesive layer being electrically connected to the substrate by a bonding wire. And a bonding step of bonding to the semiconductor chips connected to each other.

それゆえ、半導体チップに分割する分割工程において、絶縁層および接着層と半導体チップとを1度に切り出すことにより、半導体チップのチップサイズと同じサイズの絶縁層および接着層を形成することができる。このため、接着層の接着領域、接着量、接着層厚さのコントロールを極めて容易に行うことが可能となり、本発明の半導体装置を容易かつ確実に製造することができるという効果を奏する。   Therefore, the insulating layer and the adhesive layer having the same size as the chip size of the semiconductor chip can be formed by cutting the insulating layer and the adhesive layer and the semiconductor chip at a time in the dividing step of dividing the semiconductor chip. For this reason, it becomes possible to control the adhesion region, adhesion amount, and adhesion layer thickness of the adhesion layer very easily, and the semiconductor device of the present invention can be manufactured easily and reliably.

本発明の実施の一形態について図1ないし図12に基づいて説明すれば、以下のとおりである。なお、本発明は、これにより何ら限定されるものではない。   An embodiment of the present invention will be described below with reference to FIGS. In addition, this invention is not limited at all by this.

図1〜図4は、本実施の形態の半導体装置の構成を示す説明図である。   1 to 4 are explanatory diagrams showing the configuration of the semiconductor device according to the present embodiment.

2個の半導体チップを積層してなる半導体装置を図1に示す。同図に示すように、本実施の形態の半導体装置は、第1半導体チップ1、第2半導体チップ2、第1ボンディングワイヤー3、第2ボンディングワイヤー4、絶縁層5、接着層6、基板7、接着剤層8および電極端子21を備えてなるものである。なお、本実施の形態においては、基板7上に積層されている半導体チップを区別しない場合には、単に半導体チップと表すこととする。   A semiconductor device formed by stacking two semiconductor chips is shown in FIG. As shown in the figure, the semiconductor device of the present embodiment includes a first semiconductor chip 1, a second semiconductor chip 2, a first bonding wire 3, a second bonding wire 4, an insulating layer 5, an adhesive layer 6, and a substrate 7. The adhesive layer 8 and the electrode terminal 21 are provided. In the present embodiment, when the semiconductor chips stacked on the substrate 7 are not distinguished, they are simply expressed as semiconductor chips.

本実施の形態の半導体装置を構成する基板7上には、接着剤層8を介して第2半導体チップ2が接着されており、第2半導体チップ2の基板7と反対側の面には、接着層6により絶縁層5を介して第1半導体チップ1が接着されている。第1ボンディングワイヤー3は、第1半導体チップ1の電極端子21と基板7とを電気的に接続するものであり、第2ボンディングワイヤー4は第2半導体チップ2の電極端子21と基板7とを電気的に接続するものである。なお、電極端子21は、第1半導体チップ1および第2半導体チップ2の基板7とは反対側の面に設けられている。   On the substrate 7 constituting the semiconductor device of the present embodiment, the second semiconductor chip 2 is bonded via an adhesive layer 8, and on the surface of the second semiconductor chip 2 opposite to the substrate 7, The first semiconductor chip 1 is bonded to the bonding layer 6 through the insulating layer 5. The first bonding wire 3 electrically connects the electrode terminal 21 of the first semiconductor chip 1 and the substrate 7, and the second bonding wire 4 connects the electrode terminal 21 of the second semiconductor chip 2 and the substrate 7. It is an electrical connection. The electrode terminal 21 is provided on the surface of the first semiconductor chip 1 and the second semiconductor chip 2 opposite to the substrate 7.

本実施の形態の半導体装置を構成する半導体チップの種類は特に限定されず、任意のものを使用することができる。複数個の半導体チップとしては、例えば、その外形が同じものの組み合わせや、積層された場合に、半導体チップに設けられた電極端子が、該半導体チップに積層される他の半導体チップと重なるものの組み合わせを好適に用いることができる。図1〜図4には、同じ外形の半導体チップを積層して構成されている半導体装置を示している。   The type of the semiconductor chip that constitutes the semiconductor device of the present embodiment is not particularly limited, and any semiconductor chip can be used. As the plurality of semiconductor chips, for example, a combination of the same outer shape, or a combination of the electrode terminals provided on the semiconductor chip overlapping with other semiconductor chips stacked on the semiconductor chip when stacked. It can be used suitably. 1 to 4 show a semiconductor device configured by stacking semiconductor chips having the same outer shape.

接着層6の厚さが、第2ボンディングワイヤー4の第2半導体チップ2の電極端子21が設けられている面からの高さBよりも小さい半導体装置を図2に示す。同図に示すように、本実施の形態の半導体装置は第1半導体チップ1と第2ボンディングワイヤー4との間に介在している絶縁層5により、両者の接触を防ぐことができる。すなわち、絶縁層5により半導体装置の絶縁性を確保することができる。   A semiconductor device in which the thickness of the adhesive layer 6 is smaller than the height B of the second bonding wire 4 from the surface on which the electrode terminals 21 of the second semiconductor chip 2 are provided is shown in FIG. As shown in the figure, the semiconductor device of the present embodiment can prevent contact between the first semiconductor chip 1 and the second bonding wire 4 due to the insulating layer 5 interposed between them. That is, the insulating layer 5 can ensure the insulation of the semiconductor device.

4個の半導体チップが積層されて搭載されている半導体装置を図3に示す。同図に示すように、該半導体装置には、基板7の側から順に第2半導体チップ2、第1半導体チップ1、第3半導体チップ18、第4半導体チップ20が積層されており、これら半導体チップ相互間には絶縁層5および接着層6が介在している。このように、多数の半導体チップを積層した場合においても、半導体チップ相互間に絶縁層5および接着層6が介在することにより、接着層6により各半導体チップを接着するとともに、絶縁層5によりボンディングワイヤーと半導体チップとが接触することを防ぐことができる。   A semiconductor device in which four semiconductor chips are stacked and mounted is shown in FIG. As shown in the figure, in the semiconductor device, a second semiconductor chip 2, a first semiconductor chip 1, a third semiconductor chip 18, and a fourth semiconductor chip 20 are laminated in order from the substrate 7 side. An insulating layer 5 and an adhesive layer 6 are interposed between the chips. As described above, even when a large number of semiconductor chips are stacked, the insulating layer 5 and the adhesive layer 6 are interposed between the semiconductor chips, whereby the semiconductor chips are bonded by the adhesive layer 6 and bonded by the insulating layer 5. It can prevent that a wire and a semiconductor chip contact.

半導体チップを積層してなる半導体装置を薄型化するためには、半導体チップを接着する接着層6の厚さを薄くすることは有効であるが、半導体チップ相互間に絶縁層5が形成されていない場合には、接着層6の厚さが薄くなるに伴いボンディングワイヤーと半導体チップとが接触することとなり、半導体装置の絶縁性が確保されなくなるおそれがある。   In order to reduce the thickness of a semiconductor device formed by stacking semiconductor chips, it is effective to reduce the thickness of the adhesive layer 6 to which the semiconductor chips are bonded, but the insulating layer 5 is formed between the semiconductor chips. If not, the bonding wire and the semiconductor chip come into contact with each other as the thickness of the adhesive layer 6 is reduced, and there is a possibility that the insulation of the semiconductor device cannot be ensured.

しかし、本実施の形態の半導体装置は、半導体チップ相互間に介在する絶縁層5により、ボンディングワイヤーと半導体チップとが接触することを防ぐことができるため、接着層6の厚さが薄くなった場合においても絶縁性を確保することができる。   However, in the semiconductor device of this embodiment, since the insulating layer 5 interposed between the semiconductor chips can prevent the bonding wire and the semiconductor chip from coming into contact with each other, the thickness of the adhesive layer 6 is reduced. Even in the case, insulation can be ensured.

すなわち、多数の半導体チップを積層してなる半導体装置の絶縁性を確保しつつ薄型化することができる。なお、図3に示す半導体装置においては、積層される半導体チップの数を4個としたが、半導体チップの数はこれに限定されるものではなく、任意の数とすることができる。   That is, it is possible to reduce the thickness of the semiconductor device in which a large number of semiconductor chips are stacked while ensuring the insulation. In the semiconductor device shown in FIG. 3, the number of stacked semiconductor chips is four. However, the number of semiconductor chips is not limited to this and can be any number.

図4に封止樹脂により封止された半導体装置(Chip Size Package、以下CSPと略する)を示す。同図に示すように、本実施の形態の半導体装置は、封止樹脂15により封止されており、かつ基板7の半導体チップが実装された面とは反対側の面には、基板7と外部とを電気的に接続するための外部接続用端子(外部端子)16が設けられている。上記封止樹脂15としては、熱硬化性樹脂を用いることができ、具体的には、エポキシ樹脂、シリコーン樹脂等を好適に用いることができる。   FIG. 4 shows a semiconductor device (Chip Size Package, hereinafter abbreviated as CSP) sealed with a sealing resin. As shown in the figure, the semiconductor device of the present embodiment is sealed with a sealing resin 15, and the substrate 7 has a surface opposite to the surface on which the semiconductor chip is mounted. An external connection terminal (external terminal) 16 for electrically connecting to the outside is provided. As the sealing resin 15, a thermosetting resin can be used, and specifically, an epoxy resin, a silicone resin, or the like can be suitably used.

本発明の半導体装置を製造する方法について図5〜図7を用いて説明する。   A method for manufacturing the semiconductor device of the present invention will be described with reference to FIGS.

先ず、半導体チップの裏面に絶縁層および接着層を形成する方法について説明する。なお、本実施の形態においては、半導体チップの電極端子が形成される面を表面、電極端子が形成されない面を裏面と表すこととする。   First, a method for forming an insulating layer and an adhesive layer on the back surface of a semiconductor chip will be described. In the present embodiment, the surface on which the electrode terminals of the semiconductor chip are formed is referred to as the front surface, and the surface on which the electrode terminals are not formed is referred to as the back surface.

絶縁層および接着層の形成は、各種の素子が形成されて半導体チップとなる前のウェハーの状態において行われる。なお、ウェハーの状態において、その裏面を研磨しておいてもよい。これにより、絶縁層および接着層を形成する前に、ウェハーの厚さを薄くすることができるため、半導体チップさらに小型化することが可能となる。   The insulating layer and the adhesive layer are formed in the state of the wafer before various elements are formed to form a semiconductor chip. Note that the back surface of the wafer may be polished. Accordingly, since the thickness of the wafer can be reduced before forming the insulating layer and the adhesive layer, the semiconductor chip can be further downsized.

ウェハーの裏面に絶縁層および接着層を形成する方法としては、図5に示すように、絶縁層5と接着層6とからなる2層構造のシート22を、ウェハー9の裏面に貼付用ローラー10を用いて貼り付ける方法が挙げられる。なお、シート22は、ウェハー9の裏面に絶縁層5が接するようにして貼り付けられる。   As a method of forming the insulating layer and the adhesive layer on the back surface of the wafer, as shown in FIG. 5, a sheet 22 having a two-layer structure composed of the insulating layer 5 and the adhesive layer 6 is applied to the back surface of the wafer 9 with a roller 10 for applying. The method of pasting using is mentioned. Note that the sheet 22 is attached so that the insulating layer 5 is in contact with the back surface of the wafer 9.

同図においては、絶縁層5および接着層6からなるシート22を用いたが、同様にして、シート状の絶縁層5、接着層6のそれぞれを貼り付けてもよい。すなわち、シート状の絶縁層5をウェハー裏面に貼り付けた後に、更にその上からシート状の接着層6を貼り付けることによりウェハーの裏面に絶縁層5および接着層6を形成してもよい。   In the figure, the sheet 22 composed of the insulating layer 5 and the adhesive layer 6 is used, but each of the sheet-like insulating layer 5 and adhesive layer 6 may be attached in the same manner. That is, after the sheet-like insulating layer 5 is attached to the back surface of the wafer, the insulating layer 5 and the adhesive layer 6 may be formed on the back surface of the wafer by further attaching a sheet-like adhesive layer 6 thereon.

絶縁層5および接着層6は、厚さが均一なシート状の形態の材料を用いて形成されることが望ましい。これにより、厚さの均一な絶縁層5および接着層6をウェハー9の裏面に容易に形成することができる。   The insulating layer 5 and the adhesive layer 6 are preferably formed using a sheet-like material having a uniform thickness. Thereby, the insulating layer 5 and the adhesive layer 6 having a uniform thickness can be easily formed on the back surface of the wafer 9.

絶縁層5としては、耐熱性に優れており、100℃〜200℃での塑性変形が少ない樹脂が好適に用いられる。具体的には、絶縁層5はポリイミド系の樹脂であることが好ましい。   As the insulating layer 5, a resin having excellent heat resistance and less plastic deformation at 100 ° C to 200 ° C is preferably used. Specifically, the insulating layer 5 is preferably a polyimide resin.

高温において塑性変形が大きい樹脂を用いた場合には、高温条件下において絶縁層5が塑性変形して半導体装置の絶縁性が確保できなくなる可能性がある。これに対し、耐熱性に優れる樹脂を用いることにより、高温条件下において絶縁層5が変形することを防止できるため、高温条件下における半導体装置の絶縁性を確保することができる。   When a resin having a large plastic deformation at a high temperature is used, there is a possibility that the insulating layer 5 is plastically deformed under a high temperature condition, and the insulation of the semiconductor device cannot be secured. On the other hand, by using a resin having excellent heat resistance, the insulating layer 5 can be prevented from being deformed under a high temperature condition, so that the insulating property of the semiconductor device under a high temperature condition can be ensured.

絶縁層5の厚さは、絶縁性が確保され、かつウェハー裏面に貼り付けることができるものであればよく、特に限定されないが、複数個の半導体チップを積層してなる半導体装置(パッケージ)の薄型化等を考慮すると、15μm以上30μm以下の範囲内であることが好ましい。絶縁層5の厚さを上記範囲内とすることにより、半導体装置の絶縁性を確保しつつ、半導体装置を薄型化することができる。   The thickness of the insulating layer 5 is not particularly limited as long as the insulating property is ensured and can be attached to the back surface of the wafer. However, the thickness of the semiconductor device (package) formed by stacking a plurality of semiconductor chips is not particularly limited. In consideration of thinning and the like, it is preferably in the range of 15 μm or more and 30 μm or less. By setting the thickness of the insulating layer 5 within the above range, the semiconductor device can be thinned while ensuring the insulation of the semiconductor device.

また、接着層6としては、加熱により固体から液体へと溶融し、その後に硬化する熱硬化性樹脂が好ましく、その中でも特にエポキシ樹脂が好ましい。接着層6には、半導体チップ同士を接着することの他に、第2半導体チップ2の電極端子21に接続された第2ボンディングワイヤー4を封止・保護する目的もある。このことから、接着層6の厚さA(図7参照)は、第2ボンディングワイヤー4の第2半導体チップ2からの高さB(図7参照)以上であることが好ましい。   The adhesive layer 6 is preferably a thermosetting resin that melts from a solid to a liquid by heating and then cures, and among them, an epoxy resin is particularly preferable. The adhesive layer 6 has the purpose of sealing and protecting the second bonding wire 4 connected to the electrode terminal 21 of the second semiconductor chip 2 in addition to bonding the semiconductor chips together. Therefore, the thickness A (see FIG. 7) of the adhesive layer 6 is preferably equal to or higher than the height B (see FIG. 7) of the second bonding wire 4 from the second semiconductor chip 2.

ウェハー9の裏面に絶縁層5および接着層6を形成した後に、ダイシングブレード11を用いて半導体チップとして個片に切り出す方法を、図6を用いて説明する。同図に示すように、絶縁層5および接着層6が形成されたウェハー9を切断用固定シート12の上にのせて、ダイシングブレード11を用いて切断することにより半導体チップに切り出す。これにより、絶縁層5、接着層6およびウェハー9を一度に切断して、半導体チップに分離することができる。すなわち、ダイシングブレード11を用いて、ウェハー9を切断する際に、絶縁層5および接着層6をも同時に切断することにより、半導体チップのチップサイズと同じサイズの絶縁層5および接着層6が形成された半導体チップとすることができる。   A method of cutting the semiconductor chip into individual pieces using the dicing blade 11 after forming the insulating layer 5 and the adhesive layer 6 on the back surface of the wafer 9 will be described with reference to FIG. As shown in the drawing, a wafer 9 on which an insulating layer 5 and an adhesive layer 6 are formed is placed on a cutting fixing sheet 12 and cut using a dicing blade 11 to be cut into semiconductor chips. Thereby, the insulating layer 5, the adhesive layer 6, and the wafer 9 can be cut at a time and separated into semiconductor chips. That is, when the wafer 9 is cut using the dicing blade 11, the insulating layer 5 and the adhesive layer 6 having the same size as the chip size of the semiconductor chip are formed by simultaneously cutting the insulating layer 5 and the adhesive layer 6. It can be set as the manufactured semiconductor chip.

上述した方法を用いて半導体チップを製造することにより、接着剤を塗布して接着層を形成する方法に比較して、半導体チップの接着層の接着領域、接着剤量、およびその厚さのコントロールを極めて容易に行うことが可能となる。   By manufacturing a semiconductor chip using the above-described method, compared to a method of forming an adhesive layer by applying an adhesive, control of the adhesive region, the amount of adhesive, and the thickness of the adhesive layer of the semiconductor chip Can be performed very easily.

上記のようにして得られた半導体チップを基板上に積層する方法、すなわちパッケージの作製方法について、図7を用いて以下に説明する。同図に示すように、まず、接着剤を用いて第2半導体チップ2を基板7に搭載する。すなわち、第2半導体チップ2は上記接着剤により形成された接着剤層8を介して基板7に搭載されることとなる。   A method for stacking the semiconductor chips obtained as described above on a substrate, that is, a method for manufacturing a package will be described below with reference to FIGS. As shown in the figure, first, the second semiconductor chip 2 is mounted on the substrate 7 using an adhesive. That is, the second semiconductor chip 2 is mounted on the substrate 7 through the adhesive layer 8 formed of the adhesive.

上記基板7としては、例えば、ワイヤボンドターミナルを有するリードフレームや、ポリイミド、ビスマレイミド・トリアジン樹脂等で作製された有機基板等を使用することができるが、これらに限定されず、任意の基板を用いることができる。上記接着剤層8を形成する接着剤としては、例えば液状の接着剤や、シート状の接着剤等を使用することができる。また、上記接着剤は、第1半導体チップ1の全領域と基板7とを均一に接着できるものであれば、その種類は問わない。   As the substrate 7, for example, a lead frame having a wire bond terminal, an organic substrate made of polyimide, bismaleimide / triazine resin, or the like can be used. Can be used. As the adhesive forming the adhesive layer 8, for example, a liquid adhesive, a sheet-like adhesive, or the like can be used. The adhesive is not particularly limited as long as it can uniformly bond the entire region of the first semiconductor chip 1 and the substrate 7.

第2半導体チップ2を基板7に搭載した後に、基板7のワイヤーボンディングターミナル部と第2半導体チップ2の電極端子21とを第2ボンディングワイヤー4により電気的に接続する。   After mounting the second semiconductor chip 2 on the substrate 7, the wire bonding terminal portion of the substrate 7 and the electrode terminal 21 of the second semiconductor chip 2 are electrically connected by the second bonding wire 4.

その後、基板7に搭載された第2半導体チップ2に第1半導体チップ1を接着する。上記接着は、第2半導体チップ2に設けられた電極端子21上の第2ボンディングワイヤー4が接続されている部分が接着層6により覆われるようにして行う。   Thereafter, the first semiconductor chip 1 is bonded to the second semiconductor chip 2 mounted on the substrate 7. The adhesion is performed such that the adhesive layer 6 covers the portion where the second bonding wire 4 on the electrode terminal 21 provided on the second semiconductor chip 2 is connected.

上記接着を行う際には、基板7、第2半導体チップ2および第2ボンディングワイヤー4を加熱して、第1半導体チップ1の裏面に形成された接着層6を構成するエポシキ樹脂の軟化・溶融が始まる温度にしておくことが好ましい。例えば、上記接着層6を構成するエポキシ樹脂の軟化・溶融が始まる温度が100℃である場合には、基板7、第2半導体チップ2および第2ボンディングワイヤー4を加熱して100℃としておく。これにより、第1半導体チップ1と第2半導体チップ2とを接着する際に、第1半導体チップ1の裏面に形成された接着層6が軟化するため、第2ボンディングワイヤー4を損なうことなく両者を接着することが可能となる。   When the bonding is performed, the substrate 7, the second semiconductor chip 2, and the second bonding wire 4 are heated to soften and melt the epoxy resin that forms the adhesive layer 6 formed on the back surface of the first semiconductor chip 1. It is preferable to keep the temperature at which temperature begins. For example, when the temperature at which softening and melting of the epoxy resin constituting the adhesive layer 6 starts is 100 ° C., the substrate 7, the second semiconductor chip 2 and the second bonding wire 4 are heated to 100 ° C. As a result, when the first semiconductor chip 1 and the second semiconductor chip 2 are bonded, the adhesive layer 6 formed on the back surface of the first semiconductor chip 1 is softened, so that both the second bonding wires 4 are not damaged. Can be bonded.

その後、接着層6を構成する熱硬化性樹脂を完全に硬化させた後に、基板7のワイヤーボンディングターミナル部と第1半導体チップ1上の電極端子21とを第1ボンディングワイヤー3(図1参照)を用いて電気的に接続する。   Thereafter, after the thermosetting resin constituting the adhesive layer 6 is completely cured, the wire bonding terminal portion of the substrate 7 and the electrode terminal 21 on the first semiconductor chip 1 are connected to the first bonding wire 3 (see FIG. 1). Electrically connect using

第1ボンディングワイヤー3および第2ボンディングワイヤー4は、図8に示すように、それぞれ、第1半導体チップ1および第2半導体チップ2の周縁部と接触することも考えられる。このため、図9に示すように、第1半導体チップ1および第2半導体チップ2の電極端子21が設けられている面には、コーティング樹脂(絶縁性樹脂層)13が形成されていることが好ましい。コーティング樹脂13は、半導体チップとボンディングワイヤーとが接触することを防止するためのものであり、例えばポリイミド等の絶縁性樹脂が用いられる。   As shown in FIG. 8, the first bonding wire 3 and the second bonding wire 4 may be in contact with the peripheral portions of the first semiconductor chip 1 and the second semiconductor chip 2, respectively. Therefore, as shown in FIG. 9, a coating resin (insulating resin layer) 13 is formed on the surface of the first semiconductor chip 1 and the second semiconductor chip 2 on which the electrode terminals 21 are provided. preferable. The coating resin 13 is for preventing the semiconductor chip and the bonding wire from coming into contact with each other. For example, an insulating resin such as polyimide is used.

上述のようにして半導体チップを基板上に積層した後に、図4に示した封止樹脂15、およびハンダボールからなる外部接続用端子16を形成することにより、CSPを得ることができる。   After the semiconductor chips are laminated on the substrate as described above, the CSP can be obtained by forming the sealing resin 15 and the external connection terminals 16 made of solder balls shown in FIG.

基板上に半導体チップを積層した場合は、ボンディングワイヤーと半導体チップとを液状樹脂を用いたポッティングにより(樹脂)封止しても良い。   When a semiconductor chip is stacked on the substrate, the bonding wire and the semiconductor chip may be sealed (resin) by potting using a liquid resin.

第2半導体チップ2に設けられた電極端子21と第2ボンディングワイヤー4とを接続する方法(ワイヤーボンディング法)として、電極端子21にバンプを形成した後にリバースワイヤーボンディング法を行うことは半導体装置の薄型化に有効である。これにより、接着層6の厚さA(図7参照)を薄くすることができるため、多数の半導体チップを積層してなる半導体装置の薄型化には特に有効である。   As a method of connecting the electrode terminal 21 provided on the second semiconductor chip 2 and the second bonding wire 4 (wire bonding method), the reverse wire bonding method is performed after the bump is formed on the electrode terminal 21. Effective for thinning. As a result, the thickness A (see FIG. 7) of the adhesive layer 6 can be reduced, which is particularly effective for thinning a semiconductor device in which a large number of semiconductor chips are stacked.

上述したように、接着層6の厚さAは、第2ボンディングワイヤー4の第2半導体チップ2からの高さB(図7参照)よりも小さいことが好ましい。リバースワイヤーボンディング法により上記接続を行うために必要なバンプの高さは、フォワードワイヤーボンディング法により接続された第2ボンディングワイヤー4の電極端子21が設けられた第2半導体チップ2の面からの高さB(図7参照)よりも小さくすることができる。このため、電極端子21にバンプ23(図7参照)を形成して、リバースワイヤーボンディング法を行うことにより接着層6の厚さを薄くすることができる。   As described above, the thickness A of the adhesive layer 6 is preferably smaller than the height B of the second bonding wire 4 from the second semiconductor chip 2 (see FIG. 7). The height of the bump necessary for performing the connection by the reverse wire bonding method is a height from the surface of the second semiconductor chip 2 provided with the electrode terminal 21 of the second bonding wire 4 connected by the forward wire bonding method. It can be made smaller than B (see FIG. 7). Therefore, the thickness of the adhesive layer 6 can be reduced by forming bumps 23 (see FIG. 7) on the electrode terminals 21 and performing the reverse wire bonding method.

例えば、上記バンプをその高さが40μmとなるように形成し、第1半導体チップ1の絶縁層5の厚さを25μm、接着層6の厚さを50μmとした場合、絶縁層5と接着層6とからなるチップ積層部位の厚さは75μmである。これに対して、フォワードワイヤーボンディング法を採用した場合には、ボンディングワイヤーの該ボンディングワイヤーが接続された半導体チップの面からの高さを小さくすることが困難であるため、上記チップ積層部位の厚さは約130〜160μm程度となる。   For example, when the bump is formed to have a height of 40 μm, the thickness of the insulating layer 5 of the first semiconductor chip 1 is 25 μm, and the thickness of the adhesive layer 6 is 50 μm, the insulating layer 5 and the adhesive layer 6 has a thickness of 75 μm. On the other hand, when the forward wire bonding method is adopted, it is difficult to reduce the height of the bonding wire from the surface of the semiconductor chip to which the bonding wire is connected. The length is about 130 to 160 μm.

すなわち、電極端子21と第2ボンディングワイヤー4とを接続する方法としてリバースワイヤーボンディング法を用いることにより、上記チップ積層部位を薄くできるため、半導体チップの多積層化・半導体装置の薄型化に有利である。従って、従来のものよりも薄く、絶縁性等が確保された信頼性の高い半導体チップの積層を実現することが可能となる。   That is, by using the reverse wire bonding method as a method of connecting the electrode terminal 21 and the second bonding wire 4, the chip stacking portion can be thinned, which is advantageous for multi-stacking of semiconductor chips and thinning of the semiconductor device. is there. Therefore, it is possible to realize a highly reliable stack of semiconductor chips that are thinner than conventional ones and ensure insulation and the like.

なお、リバースワイヤーボンディング法とは、基板とボンディングワイヤーとを接続した後に、半導体チップとボンディングワイヤーとを接続する方法をいい、その逆の順番で接続を行う方法をフォワードワイヤーボンディング法という。リバースワイヤーボンディング法を行う場合は、半導体チップに設けられた電極端子上に金バンプを形成し、最初にボンディングワイヤーと基板との接続を行い、その後に上記ボンディングワイヤーと上記金バンプとの接続を行う。   The reverse wire bonding method refers to a method of connecting a semiconductor chip and a bonding wire after connecting the substrate and the bonding wire, and a method of connecting in the reverse order is referred to as a forward wire bonding method. When the reverse wire bonding method is performed, a gold bump is formed on the electrode terminal provided on the semiconductor chip, the bonding wire and the substrate are connected first, and then the bonding wire and the gold bump are connected. Do.

本実施の形態の半導体装置は、絶縁層により半導体チップとボンディングワイヤーとの絶縁性が十分に確保されていることから、積層される半導体チップのチップサイズは制約されない。このため、図10に示すように、第6半導体チップ32の基板7とは反対側の面に第6半導体チップ32よりもチップサイズの大きい第5半導体チップ31を積層することも可能である。   In the semiconductor device of this embodiment, since the insulating layer sufficiently secures the insulation between the semiconductor chip and the bonding wire, the chip size of the stacked semiconductor chips is not limited. Therefore, as shown in FIG. 10, the fifth semiconductor chip 31 having a chip size larger than that of the sixth semiconductor chip 32 can be stacked on the surface of the sixth semiconductor chip 32 opposite to the substrate 7.

本実施の形態の半導体装置は、半導体チップに設けられている電極端子のボンディングワイヤーが接続された部位に半導体チップを積層することが可能であるため、例えば、積層される複数個の半導体チップを、図11または図12に示す配置(レイアウト)となるように組み合わせることも可能である。第6半導体チップ32を第5半導体チップ31の上に積層するよりも、同図に示した配置とすることにより、第6半導体チップ32と基板7(図10参照)とを接続する第2ボンディングワイヤー4のワイヤー長が短くなるという利点がある。   Since the semiconductor device of this embodiment can stack a semiconductor chip at a portion where bonding wires of electrode terminals provided on the semiconductor chip are connected, for example, a plurality of stacked semiconductor chips are provided. These can be combined so as to have the arrangement (layout) shown in FIG. 11 or FIG. Rather than stacking the sixth semiconductor chip 32 on the fifth semiconductor chip 31, the second bonding for connecting the sixth semiconductor chip 32 and the substrate 7 (see FIG. 10) is performed by using the arrangement shown in FIG. There is an advantage that the wire length of the wire 4 is shortened.

特に、図11に示すように、基板7(図10参照)に搭載されている第6半導体チップ32に、第6半導体チップ32よりも大きな第5半導体チップ31を、第5半導体チップ31と基板7との間に第2ボンディングワイヤー4が位置するように接着することにより、第5半導体チップ31と基板7との間の空間を有効に利用できる。このため、半導体装置をさらに小型化することができる。   In particular, as shown in FIG. 11, the fifth semiconductor chip 31 larger than the sixth semiconductor chip 32 is replaced with the fifth semiconductor chip 31 and the substrate on the sixth semiconductor chip 32 mounted on the substrate 7 (see FIG. 10). By adhering so that the second bonding wire 4 is positioned between the first semiconductor chip 7 and the second semiconductor chip 7, the space between the fifth semiconductor chip 31 and the substrate 7 can be used effectively. For this reason, the semiconductor device can be further reduced in size.

また、図12に示すように、基板7(図10参照)に搭載されている第8半導体チップ42に、第8半導体チップ42とはチップサイズの異なる第7半導体チップ41を、第7半導体チップ41と基板7との間に第2ボンディングワイヤー4の一部が位置するように接着することにより、第7半導体チップ41と基板7との間の空間を有効に利用できる。これにより、半導体装置を小型化することができる。   As shown in FIG. 12, a seventh semiconductor chip 41 having a chip size different from that of the eighth semiconductor chip 42 is replaced with an eighth semiconductor chip 42 mounted on the substrate 7 (see FIG. 10). The space between the seventh semiconductor chip 41 and the substrate 7 can be used effectively by adhering so that a part of the second bonding wire 4 is positioned between the substrate 41 and the substrate 7. Thereby, a semiconductor device can be reduced in size.

以上のように、本実施の形態の半導体装置は、積層される半導体チップのチップサイズに制約を設けることなく、例えば同じチップサイズの複数個の半導体チップを積層することができる。このためより薄く、より信頼性に優れた、積層構造を有する半導体装置を提供することができる。   As described above, the semiconductor device of this embodiment can stack, for example, a plurality of semiconductor chips having the same chip size without limiting the chip size of the stacked semiconductor chips. Therefore, it is possible to provide a semiconductor device having a stacked structure that is thinner and more reliable.

本発明の半導体装置は、それぞれの主面上に複数個の電極端子を有した複数個の半導体チップが基板上に積層され、電極端子と基板はボンディングワイヤーで電気的に接続された半導体装置において、任意の位置の上下の半導体チップの下層の半導体チップと上層の半導体チップ間は下層のチップ、接着層の樹脂、絶縁層の樹脂層、上層の半導体チップの順で、少なくとも下層の半導体チップのボンディングワイヤーで接続された電極端子の一部の上には上層の半導体チップが接着されている構成を有する第1半導体装置として構成されていてもよい。   The semiconductor device of the present invention is a semiconductor device in which a plurality of semiconductor chips having a plurality of electrode terminals on each main surface are stacked on a substrate, and the electrode terminals and the substrate are electrically connected by bonding wires. The gap between the lower semiconductor chip and the upper semiconductor chip at the upper and lower semiconductor chips at any position is at least that of the lower semiconductor chip in the order of the lower chip, the adhesive layer resin, the insulating layer resin layer, and the upper semiconductor chip. You may comprise as a 1st semiconductor device which has the structure by which the semiconductor chip of the upper layer is adhere | attached on a part of electrode terminal connected with the bonding wire.

上記第1半導体装置は、下層の半導体チップの電極端子にはバンプが形成されており、下層の半導体チップと基板とを接続するボンディングワイヤーは、リバースワイヤーボンディング法で接続されたワイヤーであるものとして構成されていてもよい。   In the first semiconductor device, bumps are formed on the electrode terminals of the lower semiconductor chip, and the bonding wire connecting the lower semiconductor chip and the substrate is a wire connected by a reverse wire bonding method. It may be configured.

上記第1半導体装置は、基板の一面に接続された半導体チップとボンディングワイヤーは樹脂で封止され、基板のその反対面側には外部接続端子が形成されているものとして構成されていてもよい。   The first semiconductor device may be configured such that a semiconductor chip and a bonding wire connected to one surface of the substrate are sealed with resin, and an external connection terminal is formed on the opposite surface side of the substrate. .

上記第1半導体装置は、絶縁層はポリイミド系樹脂で、接着層がエポキシ系樹脂であるものとして構成されていてもよい。   The first semiconductor device may be configured such that the insulating layer is a polyimide resin and the adhesive layer is an epoxy resin.

上記第1半導体装置は、絶縁層の厚さは15μm以上30μm以下の範囲内であるものとして構成されていてもよい。   The first semiconductor device may be configured such that the thickness of the insulating layer is in the range of 15 μm to 30 μm.

上記第1半導体装置は、下層に位置する半導体チップの主面上、特に電極端子部からチップ端は絶縁性の樹脂で被覆されているものとして構成されていてもよい。   The first semiconductor device may be configured such that the main surface of the semiconductor chip located in the lower layer, in particular, the chip terminal from the electrode terminal portion is covered with an insulating resin.

上記第1半導体装置は、下層に配置される半導体チップの電極端子部は開口されている絶縁性の樹脂で被覆されているものとして構成されていてもよい。   The first semiconductor device may be configured such that an electrode terminal portion of a semiconductor chip disposed in a lower layer is covered with an insulating resin that is opened.

本発明の半導体装置の製造方法は、半導体チップが分割される前のウェハー状態において、ウェハー裏面に絶縁性の樹脂層と接着性の樹脂層の2層からなるシートをウェハー裏面に絶縁性の樹脂層側を貼り付けダイシングにより、半導体チップに分割する工程と、上記分割された半導体チップをボンディングワイヤーにより基板と電気的に接続されている半導体チップの上に接着する工程を有するものとして構成されていてもよい。   In the method of manufacturing a semiconductor device according to the present invention, in a wafer state before the semiconductor chip is divided, an insulating resin is formed on the back surface of the wafer with a sheet composed of two layers of an insulating resin layer and an adhesive resin layer. It is configured to have a step of dividing the layer side by bonding and dicing into semiconductor chips, and a step of bonding the divided semiconductor chip onto the semiconductor chip electrically connected to the substrate by bonding wires May be.

本発明の半導体装置の製造方法は、半導体チップが分割される前のウェハー状態において、ウェハー裏面にシート状の絶縁性の樹脂層を貼り付け、続いてシート状の接着性の樹脂層を貼り付けダイシングにより、半導体チップに分割する工程と、上記分割された半導体チップをボンディングワイヤーにより基板と電気的に接続されている半導体チップの上に接着する工程を有するものであってもよい。   In the method of manufacturing a semiconductor device according to the present invention, in a wafer state before the semiconductor chip is divided, a sheet-like insulating resin layer is attached to the back surface of the wafer, and then a sheet-like adhesive resin layer is attached. There may be included a step of dividing the semiconductor chip by dicing, and a step of bonding the divided semiconductor chip onto the semiconductor chip electrically connected to the substrate by a bonding wire.

なお、本発明の半導体装置は、絶縁層と接着層とからなるシートを、半導体チップが分割される前のウェハーに、該シートの絶縁層側が該ウェハーに接するように貼り付けるシート貼り付け工程と、上記シートが貼り付けられたウェハーをダイシングにより半導体チップに分割する分割工程と、上記接着層により、該接着層の貼り付けられた半導体チップを、ボンディングワイヤーにより基板と電気的に接続されている半導体チップに接着する接着工程とを含む方法により製造することができる。   The semiconductor device of the present invention includes a sheet pasting step for pasting a sheet comprising an insulating layer and an adhesive layer to a wafer before the semiconductor chip is divided so that the insulating layer side of the sheet is in contact with the wafer. The semiconductor chip to which the adhesive layer is bonded is electrically connected to the substrate by a bonding wire by the dividing step of dividing the wafer to which the sheet is bonded into semiconductor chips by dicing, and the adhesive layer. It can be manufactured by a method including a bonding step of bonding to a semiconductor chip.

また、本発明の半導体装置は、絶縁層からなる絶縁層シートを半導体チップが分割される前のウェハーに貼り付ける絶縁層貼り付け工程と、上記絶縁層貼り付け工程の後に、接着層からなる接着層シートを上記ウェハーの上記絶縁層シートが貼り付けられた面に貼り付ける接着層貼り付け工程と、上記絶縁層シートおよび接着層シートが貼り付けられたウェハーをダイシングにより半導体チップに分割する分割工程と、上記接着層により、該接着層の貼り付けられた半導体チップを、ボンディングワイヤーにより基板と電気的に接続されている半導体チップに接着する接着工程とを含む方法により製造することができる。   Further, the semiconductor device of the present invention includes an insulating layer attaching step of attaching an insulating layer sheet made of an insulating layer to a wafer before the semiconductor chip is divided, and an adhesive layer consisting of an adhesive layer after the insulating layer attaching step. An adhesive layer attaching step of attaching the layer sheet to the surface of the wafer on which the insulating layer sheet is attached, and a dividing step of dividing the wafer on which the insulating layer sheet and the adhesive layer sheet are attached into semiconductor chips by dicing. And a bonding step of bonding the semiconductor chip to which the bonding layer is attached to the semiconductor chip electrically connected to the substrate by a bonding wire by the bonding layer.

上記の方法により、本発明の半導体装置を容易かつ確実に製造することが可能となる。すなわち、半導体チップに分割する分割工程において絶縁層および接着層を半導体チップと同時に切り出すことができる。すなわち、これらを1度に切り出すことができる。このため、半導体チップのチップサイズと同じサイズの絶縁層および接着層を形成することが可能となる。   By the above method, the semiconductor device of the present invention can be easily and reliably manufactured. That is, the insulating layer and the adhesive layer can be cut out simultaneously with the semiconductor chip in the dividing step of dividing the semiconductor chip. That is, these can be cut out at a time. For this reason, it is possible to form an insulating layer and an adhesive layer having the same size as the chip size of the semiconductor chip.

したがって、接着層の接着領域、接着量、厚さのコントロールを極めて容易に行うことが可能となり、本発明の半導体装置を容易かつ確実に製造することができる。   Therefore, it is possible to control the adhesion region, adhesion amount, and thickness of the adhesion layer very easily, and the semiconductor device of the present invention can be manufactured easily and reliably.

本発明の一実施の形態を示す半導体装置の断面図である。It is sectional drawing of the semiconductor device which shows one embodiment of this invention. 本発明の他の実施の形態を示すボンディングワイヤーがフォワードワイヤーボンディング法を用いて接続されている半導体装置の断面図である。It is sectional drawing of the semiconductor device to which the bonding wire which shows other embodiment of this invention is connected using the forward wire bonding method. 本発明のさらに他の実施の形態を示す4個の半導体チップを積層してなる半導体装置の断面図である。It is sectional drawing of the semiconductor device formed by laminating | stacking four semiconductor chips which shows other embodiment of this invention. 本発明の他の実施の形態を示す封止樹脂により封止してなる半導体装置の断面図である。It is sectional drawing of the semiconductor device formed by sealing with sealing resin which shows other embodiment of this invention. 本発明の半導体装置の製造方法におけるシート貼り付け工程を説明する斜視図である。It is a perspective view explaining the sheet sticking process in the manufacturing method of the semiconductor device of this invention. 本発明の半導体装置の製造方法における分割工程を説明する断面図である。It is sectional drawing explaining the division | segmentation process in the manufacturing method of the semiconductor device of this invention. 本発明の半導体装置の製造方法における接着工程を説明する断面図である。It is sectional drawing explaining the adhesion process in the manufacturing method of the semiconductor device of this invention. 本発明の他の実施の形態を示す半導体装置の断面図である。It is sectional drawing of the semiconductor device which shows other embodiment of this invention. 本発明の他の実施の形態を示す半導体チップの電極端子が設けられている面の電極端子を除いた領域には絶縁性樹脂層が形成されている半導体装置の断面図である。It is sectional drawing of the semiconductor device by which the insulating resin layer is formed in the area | region except the electrode terminal of the surface in which the electrode terminal of the semiconductor chip which shows other embodiment of this invention is provided. 本発明の半導体装置を構成する半導体チップの組み合わせの例を説明する断面図である。It is sectional drawing explaining the example of the combination of the semiconductor chip which comprises the semiconductor device of this invention. 本発明の半導体装置を構成する半導体チップの組み合わせの例を説明する平面図である。It is a top view explaining the example of the combination of the semiconductor chip which comprises the semiconductor device of this invention. 本発明の半導体装置を構成する半導体チップの組み合わせの他の例を説明する平面図である。It is a top view explaining the other example of the combination of the semiconductor chip which comprises the semiconductor device of this invention. 積層される半導体チップの間にスペーサーが封入された構造の従来の半導体装置を説明する断面図である。It is sectional drawing explaining the conventional semiconductor device of the structure where the spacer was enclosed between the semiconductor chips laminated | stacked. 積層される半導体チップの間にスペーサーが封入された構造の従来の半導体装置が薄型化された場合を説明する断面図である。It is sectional drawing explaining the case where the conventional semiconductor device of the structure where the spacer was enclosed between the semiconductor chips laminated | stacked was thinned. 半導体チップの周縁部が中央部に対して薄肉に形成された、段差を有する構造の従来の半導体装置を説明する断面図である。It is sectional drawing explaining the conventional semiconductor device of the structure which has the level | step difference in which the peripheral part of the semiconductor chip was thinly formed with respect to the center part. 従来の半導体チップの周縁部が中央部に対して薄肉に形成された、段差を有する構造の半導体装置が薄型化された場合を説明する断面図である。It is sectional drawing explaining the case where the semiconductor device of the structure where the peripheral part of the conventional semiconductor chip was formed thinly with respect to the center part, and has a level | step difference is thinned. 半導体チップ相互間に接着層を介在させて積層してなる構造の従来の半導体装置を説明する断面図である。It is sectional drawing explaining the conventional semiconductor device of the structure formed by laminating | stacking an adhesive layer between semiconductor chips. 半導体チップ相互間に接着層を介在させて積層してなる構造の従来の半導体装置が薄型化された場合を説明する断面図である。It is sectional drawing explaining the case where the conventional semiconductor device of the structure formed by laminating | stacking an adhesive layer between semiconductor chips is thinned.

符号の説明Explanation of symbols

1 第1半導体チップ
2 第2半導体チップ
3 第1ボンディングワイヤー
4 第2ボンディングワイヤー
5 絶縁層
6 接着層
7 基板
13 コーティング樹脂(絶縁性樹脂層)
15 封止樹脂
16 外部接続用端子(外部端子)
18 第3半導体チップ
20 第4半導体チップ
21 電極端子
22 シート
23 バンプ
31 第5半導体チップ
32 第6半導体チップ
41 第7半導体チップ
42 第8半導体チップ
51 第9半導体チップ
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 1st semiconductor chip 2 2nd semiconductor chip 3 1st bonding wire 4 2nd bonding wire 5 Insulating layer 6 Adhesive layer 7 Substrate 13 Coating resin (insulating resin layer)
15 Sealing resin 16 External connection terminal (external terminal)
18 Third semiconductor chip 20 Fourth semiconductor chip 21 Electrode terminal 22 Sheet 23 Bump 31 Fifth semiconductor chip 32 Sixth semiconductor chip 41 Seventh semiconductor chip 42 Eighth semiconductor chip 51 Ninth semiconductor chip

Claims (11)

基板上に複数個の半導体チップが積層されており、かつ半導体チップのそれぞれの基板と反対側の面に設けられている電極端子はボンディングワイヤーにより基板に電気的に接続されている半導体装置であって
ンディングワイヤーと該ボンディングワイヤーが接続されている半導体チップの該ボンディングワイヤー側に積層されている半導体チップとの間に絶縁層が形成され、該絶縁層と該ボンディングワイヤーが接続されている半導体チップとの間に接着層が形成され、該接着層は、該絶縁層と該ボンディングワイヤーが接続されている半導体チップとの間で該ボンディングワイヤーを封止していることを特徴とする半導体装置。
A semiconductor device in which a plurality of semiconductor chips are stacked on a substrate and the electrode terminals provided on the surface of each semiconductor chip opposite to the substrate are electrically connected to the substrate by bonding wires. Te,
Insulating layer between the semiconductor chip Bonn loading wire and the bonding wire are stacked on the bonding wire of the semiconductor chip are connected is formed, the semiconductor chips insulating layer and the bonding wire is connected A bonding layer is formed between the insulating layer and the semiconductor chip to which the bonding wire is connected, and the bonding layer seals the bonding wire .
上記絶縁層は、上記接着層が軟化する温度で、塑性変形しにくい耐熱性樹脂であることを特徴とする請求項1に記載の半導体装置。 The semiconductor device according to claim 1, wherein the insulating layer is a heat-resistant resin that hardly undergoes plastic deformation at a temperature at which the adhesive layer softens . 上記絶縁層がポリイミド系樹脂であることを特徴とする請求項1または2に記載の半導体装置。 3. The semiconductor device according to claim 1, wherein the insulating layer is a polyimide resin . 上記絶縁層の厚さは15μm以上30μm以下の範囲内であることを特徴とする請求項1、2または3に記載の半導体装置。 4. The semiconductor device according to claim 1, wherein a thickness of the insulating layer is in a range of 15 [mu] m to 30 [mu] m . 上記電極端子にはバンプが形成されており、上記ボンディングワイヤーはリバースワイヤーボンディング法を用いて接続されていることを特徴とする請求項1〜4のいずれか1項に記載の半導体装置。 The semiconductor device according to claim 1, wherein bumps are formed on the electrode terminals, and the bonding wires are connected using a reverse wire bonding method . 上記基板に積層された上記複数個の半導体チップおよび上記ボンディングワイヤーが封止樹脂により封止されており、かつ上記基板の上記複数個の半導体チップが積層された面と反対側の面に外部端子が形成されていることを特徴とする請求項1〜5のいずれか1項に記載の半導体装置。 The plurality of semiconductor chips and the bonding wires stacked on the substrate are sealed with a sealing resin, and an external terminal is provided on the surface of the substrate opposite to the surface on which the plurality of semiconductor chips are stacked. the semiconductor device according to any one of claims 1 to 5, characterized in that There are formed. 上記半導体チップのチップサイズと、上記絶縁層および上記接着層のサイズとは、同一であることを特徴とする請求項1〜6のいずれか1項に記載の半導体装置。 The semiconductor device according to claim 1, wherein a chip size of the semiconductor chip and a size of the insulating layer and the adhesive layer are the same . 上記接着層は上記絶縁層と上記基板側の上記半導体チップとの間に形成されていることを特徴とする請求項1〜7のいずれか1項に記載の半導体装置。 The semiconductor device according to claim 1, wherein the adhesive layer is formed between the insulating layer and the semiconductor chip on the substrate side . 上記接着層はエポキシ系樹脂であることを特徴とする請求項1〜8のいずれか1項に記載の半導体装置。 The semiconductor device according to claim 1, wherein the adhesive layer is an epoxy resin . 上記接着層の厚さは、上記ボンディングワイヤーの該ボンディングワイヤーが上記電極端子を介して接続されている上記半導体チップの面からの高さより大きいことを特徴とする請求項1〜9のいずれか1項に記載の半導体装置。 The thickness of the said adhesion layer is larger than the height from the surface of the said semiconductor chip to which this bonding wire of the said bonding wire is connected via the said electrode terminal, The any one of Claims 1-9 characterized by the above-mentioned. The semiconductor device according to item. 上記接着層とボンディングワイヤーが接続されている上記半導体チップとの間で該半導体チップの上記電極端子が設けられている面の該電極端子を除いた領域には絶縁性樹脂層が形成されていることを特徴とする請求項1〜10のいずれか1項に記載の半導体装置。An insulating resin layer is formed in a region excluding the electrode terminal on the surface of the semiconductor chip where the electrode terminal is provided between the adhesive layer and the semiconductor chip to which a bonding wire is connected. The semiconductor device according to claim 1, wherein:
JP2006350679A 2006-12-26 2006-12-26 Semiconductor device Expired - Lifetime JP4527105B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2006350679A JP4527105B2 (en) 2006-12-26 2006-12-26 Semiconductor device

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2006350679A JP4527105B2 (en) 2006-12-26 2006-12-26 Semiconductor device

Related Parent Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2001016420A Division JP3913481B2 (en) 2000-11-13 2001-01-24 Semiconductor device and manufacturing method of semiconductor device

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2007088512A JP2007088512A (en) 2007-04-05
JP4527105B2 true JP4527105B2 (en) 2010-08-18

Family

ID=37975102

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2006350679A Expired - Lifetime JP4527105B2 (en) 2006-12-26 2006-12-26 Semiconductor device

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP4527105B2 (en)

Family Cites Families (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH08288455A (en) * 1995-04-11 1996-11-01 Oki Electric Ind Co Ltd Semiconductor device and manufacturing method thereof
JP3616742B2 (en) * 1996-07-31 2005-02-02 シャープ株式会社 Chip support substrate for semiconductor package
JP3314158B2 (en) * 1998-08-07 2002-08-12 日立化成工業株式会社 Resin composition, adhesive, adhesive film, lead frame and semiconductor device using the same
JP3662461B2 (en) * 1999-02-17 2005-06-22 シャープ株式会社 Semiconductor device and manufacturing method thereof
JP3913481B2 (en) * 2001-01-24 2007-05-09 シャープ株式会社 Semiconductor device and manufacturing method of semiconductor device

Also Published As

Publication number Publication date
JP2007088512A (en) 2007-04-05

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP3913481B2 (en) Semiconductor device and manufacturing method of semiconductor device
CN100414703C (en) Method for manufacturing semiconductor device
TWI724744B (en) Semiconductor device and manufacturing method of semiconductor device
US8110443B2 (en) Semiconductor device and method of fabricating semiconductor device
JP2002359346A (en) Semiconductor device and method of stacking semiconductor chips
TW200919693A (en) Stacked semiconductor package that prevents damage to semiconductor chip when wire-bonding and method for manufacturing the same
JP2012009655A (en) Semiconductor package and method of manufacturing the semiconductor package
JP3344372B2 (en) Method for manufacturing semiconductor device
JPH10270626A (en) Semiconductor device and manufacturing method thereof
JP4496241B2 (en) Semiconductor device and semiconductor package using the same
JPWO2008038345A6 (en) Manufacturing method of semiconductor device
JP4046568B2 (en) Semiconductor device, stacked semiconductor device, and manufacturing method thereof
CN101656246B (en) Chip stack packaging structure with substrate with opening and packaging method thereof
TW200843079A (en) Stack package with releasing layer and method for forming the same
JP4527105B2 (en) Semiconductor device
JP2007242684A (en) Stacked semiconductor device and device stacking method
TWI889882B (en) Semiconductor device and method for manufacturing the same
TW202008529A (en) Semiconductor device and its manufacturing method
JP5234703B2 (en) Manufacturing method of semiconductor device
JP2015026638A (en) Semiconductor chip, semiconductor chip bonding method, and semiconductor device manufacturing method
JP3555790B2 (en) Semiconductor device
JP2007194303A (en) Manufacturing method of semiconductor device
JP2018182125A (en) Semiconductor device and semiconductor device
JPH11251512A (en) Semiconductor chip stacking method and semiconductor device using the same
JP4066911B2 (en) Semiconductor device manufacturing method and semiconductor element mounting structure forming method

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20061226

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20091201

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20100113

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20100601

A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20100602

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

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130611

Year of fee payment: 3

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 4527105

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

EXPY Cancellation because of completion of term