半导体装置及其制造方法

文档序号:6947803阅读:111来源:国知局
专利名称:半导体装置及其制造方法
技术领域
本发明涉及半导体装置及其制造方法,特别地说,涉及具有在基板上层叠了多个 半导体芯片的多级层叠构造的半导体装置及该半导体装置的制造方法。
背景技术
以前,例如专利文献1,尤其如其图4所记载,已知有具有在形成布线的基板即例 如印刷布线板等上层叠了多个半导体芯片的多级(多段)层叠构造的半导体装置。根据该 构成,即使半导体装置的安装面积与上述基板的面积大致相同,通过层叠多个半导体芯片, 可以使可形成元件的面积增大。即,可以同时实现半导体装置的小型化和高密度集成化。专利文献1 日本特开2004-281539号公报。但是,上述文献记载的半导体装置中,在基板上面,第1半导体芯片(下级芯片) 以其有源面成为上面的方式层叠。该下级芯片的全体由比包含其上形成的元件、布线的下 级芯片厚度厚的绝缘层覆盖,并且在该绝缘层的上面,第2半导体芯片(上级芯片)也以其 有源面成为上面的方式层叠。因此,上述基板和上级芯片电气连接时,或,下级芯片和上级 芯片同样地电气连接时,必须构成在下级芯片和上级芯片之间设置的上述绝缘层设置贯通 孔并对其填充导电性的材料的布线。换言之,这样的传统技术中,由于采用上述的层叠构造,即下级芯片的有源面和上 级芯片的有源面在半导体芯片的层叠方向上间隔半导体芯片的厚度以上的构造,因此,连 接基板和上级芯片的布线与连接基板和下级芯片的布线相比较,其布线长度必须在上述层 叠方向上更长。若仅仅是有源面的面方向的布线长度变长的构成,则由于布线材料的配置 是与平面变更的构成同样的构成,因此这样的布线的机械及电气特性也易于确保。但是,若 采用该布线长度在有源面的法线方向即层叠方向上变长的构成,则本来平面方向要配置的 布线材料也在有源面的法线方向上累积,通常这样的构造中,与仅仅是平面布线相比较,布 线材料的密度必然在空间上变得不均勻,结果,布线的机械及电气特性有受损的危险。

发明内容
本发明鉴于上述实情而提出,其目的是提供,在具有在基板上层叠了多个半导体 芯片的多级层叠构造的半导体装置中,可以使连接基板和半导体芯片的布线在半导体芯片 的层叠方向上缩短的半导体装置及其制造方法。该半导体装置,具有第1半导体芯片,其具有第1有源面,成为该第1有源面的相 反侧的接合面与基板的安装面接合;第2半导体芯片,其具有与上述第1有源面相对向的第 2有源面,与上述第1半导体芯片层叠;倾斜部,其具有用于缓和上述第1有源面和上述安 装面的台阶的倾斜面,在上述第1半导体芯片的外周的至少一部分掩埋上述台阶;以及第1 布线,其经由上述倾斜部的倾斜面敷设在上述安装面和上述第1有源面之间,在上述第1有 源面上与上述第2有源面具有的第1凸起连接。根据上述构成,第2半导体芯片的有源面与第1半导体芯片相对向即面朝下的状态,该第2半导体芯片层叠于第1半导体芯片。因此,基板和第2半导体芯片连接的第1布线,经由倾斜部的上面,能够在第1半导体芯片的上面形成。因此,与第2半导体芯片的有 源面的相反侧的面和第1半导体芯片相对向,即面朝上的状态层叠该第2半导体芯片的传 统构成比较,上述第1布线的长度在半导体芯片的层叠方向上缩短。该半导体装置具备第2布线,其将上述第1有源面具有的电极和设置于上述第2 有源面的第2凸起连接。根据上述构成,由于以第2半导体芯片的有源面与第1半导体芯片相对即面朝下 的状态层叠该第2半导体芯片,因此,可以连接第1有源面具有的电极和第2有源面具有的 第2凸起。从而,与以第2半导体芯片的有源面的相反侧的面与第1半导体芯片相对即面 朝上的状态层叠该第2半导体芯片的传统的构成比较,上述第2布线的长度可以在半导体 芯片的层叠方向上缩短。该半导体装置中,在上述第2有源面和上述第1有源面之间填充有底部填充材料。根据上述构成,与第2半导体芯片所连接的布线的连接部分由底部填充材料覆 盖,因此,可以避免水分等侵入连接部分的间隙,防止该连接部分的腐蚀。该半导体装置中,上述基板上层叠的上述第1半导体芯片和上述第2半导体芯片
由树脂覆盖。根据上述构成,上述第1半导体芯片和上述第2半导体芯片由树脂覆盖,因此,这 些第1及第2半导体芯片中的电气连接部分的全部由上述树脂保护,不受水分等的腐蚀物 的影响。另外,在这些第1及第2半导体芯片形成的元件也与上述连接部分同样,由树脂保 护不受腐蚀物的影响,因此可以提高作为半导体装置的耐腐蚀性。该半导体装置的制造方法,具有以下步骤将成为第1半导体芯片的有源面的相 反侧的接合面与基板的安装面接合,使上述第1半导体芯片和上述基板接合;形成具有缓 和上述第1有源面和上述安装面的台阶的倾斜面的倾斜部,在上述第1半导体芯片的外周 的至少一部分掩埋上述台阶;吐出包含布线材料的多个液滴,以经由上述倾斜部的倾斜面 利用液滴连接上述安装面和上述第1有源面,通过使上述多个液滴固化,在上述安装面和 上述第1有源面之间敷设将它们连接的第1布线;以及以将第2半导体芯片的第2有源面 与上述第1有源面相对向,并且将上述第2有源面具有的第1凸起与上述第1有源面上的 上述第1布线连接的方式,将上述第2半导体芯片层叠于上述上述第1半导体芯片上。上述制造方法中,以第2半导体芯片的有源面与第1半导体芯片相对向即面朝下 的状态层叠该第2半导体芯片。因此,在仅仅第1半导体芯片的外周形成上述倾斜部后,可 形成连接基板和第2半导体芯片的第1布线。从而,与以第2半导体芯片的有源面的相反 侧的面与第1半导体芯片相对即面朝上的状态层叠该第2半导体芯片的传统构成比较,半 导体芯片的层叠方向上的上述第1布线的长度可缩短。而且,与以第2半导体芯片的有源 面的相反侧的面与第1半导体芯片相对即面朝上的状态层叠该第2半导体芯片的传统制造 方法比较,倾斜部的形成及第1布线的形成的步骤可削减,可以更简易制法制造上述半导 体装置。


图1是本发明半导体装置的一实施例的平面构造的平面图。
图2是图1的A-A线中该半导体装置的截面构造的截面图。图3(a) (b) (c)是该半导体装置的制造步骤的制造流程图。图4(a) (b)是变形例的截面构造的截面图。符号的说明
10...安装基板,11,21,31...电极衬垫,20...第1半导体芯片,22,32...半导 体基板,23,33...绝缘层,30...第2半导体芯片,34...凸起电极,40...倾斜部,50,51, 52...布线,60...液滴吐出装置,70...底部填充材料,71...成型树脂。
具体实施例方式以下,参照图1 图3说明本发明的半导体装置的一具体实施例。图1表示该半导体装置的平面构造,图2表示图1的A-A线中该半导体装置的截 面构造。如图1、图2,在半导体装置具有的安装基板10的主面(图2中的上面),4个基板 电极衬垫(pad,焊盘)11沿该主面的一边敷设为排成一列。以下,以这些基板电极衬垫11 排列的方向为列方向,在安装面与该列方向正交的方向为行方向。在上述安装基板10的主面即安装面,具有半导体基板22和在该半导体基板22的 主面(图2中的上面)上层叠的绝缘层23的作为第1半导体芯片的下级(下段)芯片20, 安装成使安装基板10具有的4个基板电极衬垫11在安装面上露出。在该下级芯片20的主 面,表面为露出状态的4个下级电极衬垫21沿列方向埋设一列。这样构成的下级芯片20, 以与该下级电极衬垫21的形成面即有源面(第1有源面)成为相反侧的面与上述安装面 相对向的状态即面朝上的状态安装。在上述下级芯片20的有源面,具有半导体基板32和该半导体基板32的主面(图 2中的下面)上层叠的绝缘层33的作为第2半导体芯片的上级(上段)芯片30,安装成使 上述下级芯片20具有的4个下级电极衬垫21在下级芯片20的有源面上露出。在该上级 芯片30的主面,表面为露出状态的4个上级电极衬垫31也沿列方向埋设一列。这样构成 的上级芯片30,以该上级电极衬垫31的形成面即有源面(第2有源面)与上述下级芯片 20的有源面相对向的状态即面朝下的状态安装。这样的安装构造中,在安装基板10的安装面和下级芯片20的有源面之间产生作 为这些面的高低差的台阶。在产生该台阶的区域,特别是在安装基板10具有的基板电极衬 垫11和下级芯片20具有的下级电极衬垫21之间,敷设使上述台阶缓和的倾斜部40。艮口, 在基板电极衬垫11和下级电极衬垫21之间,以下级芯片20侧最厚,基板电极衬垫11侧最 薄的方式,从上述下级芯片20的有源面到安装面敷设具有连续倾斜的倾斜部40。安装基板10具有的4个基板电极衬垫11中,分别从在列方向的中央侧敷设的2 个基板电极衬垫11,经由安装面和上述倾斜部40的倾斜面,沿行方向敷设在下级芯片20的 有源面上延伸的2根下级用布线50。这2根下级用布线50分别与在下级芯片20的有源面 上敷设的4个下级电极衬垫21中的在列方向的两端敷设的2个下级电极衬垫21连接。安 装基板10具有的基板电极衬垫11和与其对应的下级电极衬垫21通过这2根下级用布线 50连接,从而安装基板10和下级芯片20被电气连接。而且,分别从上述安装基板10具有的4个基板电极衬垫11中的在列方向的两端 敷设的2个基板电极衬垫11,与上述下级用布线50同样,经由安装面和上述倾斜部40的倾斜面,也沿行方向敷设延伸到下级芯片20的有源面与上级芯片30的有源面的间隙的2根 上级用布线51。这2根上级用布线51分别经由在上级芯片30的有源面上敷设的4个上级 电极衬垫31中的在列方向的两端敷设的2个上级电极衬垫31各自具有的凸起(bump)电 极34而连接。安装基板10具有的2个基板电极衬垫11和与其对应的上级电极衬垫31通 过这2根上级用布线51连接,从而安装基板10和上级芯片30被电气连接。 而且,分别从上述下级芯片20具有的4个下级电极衬垫21中在该排列方向的中 央侧敷设的2个下级电极衬垫21,沿下级芯片20的有源面,也沿行方向敷设延伸到下级芯 片20和上级芯片30的间隙的2根芯片间布线52。这2根芯片间布线52分别经由上级芯 片30的有源面上敷设的4个上级电极衬垫31中的在该列方向的中央侧敷设的2个上级电 极衬垫31各自具有的凸起电极34而连接。下级电极衬垫21和与其对应的上级电极衬垫 31通过这2根芯片间布线52连接,从而下级芯片20和上级芯片30被电气连接。根据这样的安装构造,首先,以上级芯片30的有源面与下级芯片20相对的所谓面 朝下的状态,上级芯片30在下级芯片20上层叠。因此,半导体芯片的层叠方向上,下级芯 片20的有源面和上级芯片30的有源面之间的距离达到凸起电极34的厚度。S卩,与以上级 芯片30的有源面的相反侧的面与下级芯片20相对的所谓面朝上的状态将上级芯片30层 叠的传统构成比较,下级芯片20的有源面和上级芯片30的有源面之间的距离被充分缩短。 因此,连接安装基板10和上级芯片30的布线51中,该半导体芯片的层叠方向上的长度被 缩短。而且,根据上述安装构造,从安装基板10延伸的上级用布线51经由这样的凸起电 极34与上级芯片30连接。因此,与安装基板10连接的上级用布线51与下级用布线50相 同,若在下级芯片20的有源面层叠,则可以与上级芯片30连接。因此,上级用布线51、芯片 间布线52的布线长度不必勉强从下级芯片20的有源面向半导体芯片的层叠方向加长,结 果,半导体芯片的层叠方向上的长度可进一步缩短。另外,作为以上述面朝上的状态层叠上级芯片30的构成,例如,除了上述倾斜部 40,还考虑敷设缓和作为下级芯片20的有源面和上级芯片30的有源面的高低差的台阶的 倾斜部的构成。这样的构成中,连接安装基板10和上级芯片30的布线51即上级用布线51 除了安装基板10的安装面、倾斜部40的倾斜面、下级芯片20的有源面及上级芯片30的有 源面,还敷设到在下级芯片20和上级芯片30的各个有源面的台阶设置的倾斜部的倾斜面 上。而且,连接下级芯片20和上级芯片30的布线52即芯片间布线52除了下级芯片20的 有源面及上级芯片30的有源面,还敷设到在上述下级芯片20和上级芯片30的各有源面的 台阶设置的倾斜部的倾斜面上。相对地,根据上述的安装构造,不必在下级芯片20的有源面和上级芯片30的有源 面的台阶设置倾斜部,因此,上述上级用布线51和芯片间布线52都不必敷设与倾斜部的倾 斜面相当部分的布线,换言之,与平面方向上的倾斜部的宽度相当部分的布线。因此,与上 述例示的构成比较,可缩短上级用布线51及芯片间布线52的平面方向上的长度。接着,参照图3说明制造这样的半导体装置的步骤。另外,该图3表示了通过该制 造步骤制造的与前图1所示半导体装置的该图1的A-A线中的截面构造相当的各制造步骤 中的截面构造。该图3表示采用本实施例的半导体装置的制造方法制造上述半导体装置的步骤。如图3(a),该制造方法中,首先,形成具有包括金或铝等的金属的基板电极衬垫11的基板, 例如,形成玻璃基板等的所谓刚性基板或聚酰亚胺薄膜、聚酯薄膜等所谓的柔性基板,作为 安装基板10。在包括半导体材料的半导体基板22的主面,形成了下级电极衬垫21和包围 该下级电极衬垫21的绝缘层23的下级芯片20,以该下级电极衬垫21的形成面即有源面的 相反侧的接合面朝向上述安装基板10的方式即面朝上方式安装。另外,该下级芯片20具 有的绝缘层23,可适宜采用例如聚酰亚胺系树脂,环氧树脂或者氟树脂等具有绝缘性的树 脂材料作为其形成材料。这样在安装基板10安装下级芯片20后,在安装基板10的安装面和下级芯片20的 有源面之间产生台阶。因而,特别地,为了缓和在敷设连接上述基板电极衬垫11和下级电 极衬垫21的下级用布线50或者连接基板电极衬垫11和上级电极衬垫31的上级用布线51 的侧的台阶,以使下级芯片20侧成为最厚的方式,从上述安装面到下级芯片20的有源面, 形成具有连续的角度的倾斜部40。更详细地说,包含该倾斜部40的形成材料的液滴,例如 包含聚酰亚胺系树脂等的树脂材料的树脂墨从周知的液滴吐出装置60向该倾斜部40的形 成区域吐出。此时,通过连续地变更该吐出量,形成上述的倾斜部40,使得从液滴吐出装置 60吐出的上述形成材料的量在倾斜部40的形成区域中的下级芯片20侧最多,且在基板电 极衬垫11侧最少。另外,下级芯片20的下级电极衬垫21及绝缘层23也可以通过将形成 它们的材料从上述液滴吐出装置60吐出而形成。
如图3 (b),通过液滴吐出装置60,包含下级用布线50的形成材料的液滴,例如,包 含银的微粒子的银墨经由上述倾斜部40的倾斜面,向连接安装基板10的基板电极衬垫11 和下级芯片20的下级电极衬垫21的下级用布线50的敷设区域即安装面及下级芯片20的 有源面吐出。此时,在上述安装面及下级芯片20的有源面,不仅用于连接这些基板电极衬 垫11和下级电极衬垫21的下级用布线50的敷设区域,而且用于连接基板电极衬垫11和 上级电极衬垫31的上级用布线51的敷设区域以及用于连接下级电极衬垫21和上级电极 衬垫31的芯片间布线52的敷设区域也被假想地区分。因此,可以由同一吐出步骤分别对 这些下级用布线50的敷设区域、上级用布线51的敷设区域及芯片间布线52的敷设区域吐 出形成上述布线50、51、52的材料。即,这样的制造方法中,形成连接安装基板10和下级芯 片20的下级用布线50、连接安装基板10和上级芯片30的上级用布线51及连接下级芯片 20和上级芯片30的芯片间布线52的全部的材料可由单一步骤吐出。另一方面,例如,以下级芯片20的有源面与上级芯片30的有源面的相反侧的面相 对的面朝上方式安装上级芯片30的半导体装置,即传统构成的半导体装置中,上述各布线 在不同平面上形成,因此,必然地,形成上述布线50、51、52的材料必须在各其他步骤吐出。 这样,与制造本实施例的半导体装置的方法比较,其制造步骤数不得不变多。因此,根据上 述制造方法,可以在半导体装置的制造过程中实现该步骤数的削减及该步骤内容的简化。另外,例如,虽然以面朝上的状态安装了上级芯片30,但是,在与上述传统的半导 体装置不同的构成中,即如上述,除了在安装基板10的安装面和下级芯片20的有源面的台 阶敷设的倾斜部40,还在该下级芯片20的有源面和上级芯片30的台阶也敷设了倾斜部的 构成中,也可以由单一步骤吐出上述布线50、51、52。但是该场合,在该半导体装置的设计上 无法避免制约,如,下级芯片的电极衬垫21无法配设于在上述下级芯片20的有源面和上级 芯片30的有源面的台阶敷设的倾斜部的形成位置,或者,必须在下级芯片20的有源面上确保该倾斜部的敷设面积等。在这方面,根据本实施例的半导体装置,在这样的设计中不伴随制约,换言之,可 以在确保设计自由度高的状态下,由单一步骤吐出上述布线50、51、52。上述吐出步骤向各布线的敷设区域吐出的液滴所包含的液状成分的一部分通过 加热等的蒸发而被干燥。然后,在半导体基板32的上面,具有包括金或铝等的金属的上级 电极衬垫31和使该上级电极衬垫31的表面露出并且用树脂材料将其埋设而形成的绝缘层 33的半导体芯片作为上级芯片30而形成。然后在上级电极衬垫31上,还形成包括金或铝 等的金属的凸起电极34。顺便说一下,该上级芯片30具有的上级电极衬垫31及绝缘层33 与上述下级芯片20的基板电极衬垫11及绝缘层33同样,也可以从液滴吐出装置60吐出 这些形成材料而形成。如图3(c),以该上级芯片30的有源面与下级芯片20的有源面相对的方式即面朝 下方式,干燥的布线的形成材料和上述凸起电极34在上级用布线51的敷设区域和芯片间 布线52的敷设区域中压接。另外,连接在上级芯片30的有源面设置的上级电极衬垫31和 上述上级用布线51或者芯片间布线52的凸起电极34预先设置在上级电极衬垫31上。除 此以外,该凸起电极34也可以设置在与向下级芯片20的有源面吐出的布线材料上的与上 述上级电极衬垫31对应的位置。这样,上级芯片30以面朝下方式在下级芯片20搭载后,对搭载上级芯片30的安 装基板10施加加热处理,从而焙烧布线的形成材料而形成各布线50、51、52,同时,使凸起 电极34和各布线51、52接合。此时,各布线50、51、52的焙烧步骤和各布线51、52与凸起电 极34的接合步骤可由单一的步骤实现。因此,根据上述制造方法,虽然以面朝下方式进行 的凸起电极34和各布线51、52的接合步骤是必要的,但是这样的接合步骤可以在布线的焙 烧步骤时实现,因此,可以抑制上述接合步骤引起的步骤数的增加及该步骤内容的复杂化。如上所述,根据本实施例的半导体装置及其制造方法,可获得以下列举的效果。(1)以上级芯片30的有源面与下级芯片20相对的状态即面朝下的状态,将该上级 芯片30安装到下级芯片20。从而,连接安装基板10和上级芯片30的上级用布线51可从 安装基板10的安装面经由倾斜部40的倾斜面在下级芯片20的有源面敷设。即,与以上级 芯片30的有源面的相反侧的面与下级芯片20相对的状态即面朝上的状态层叠该上级芯片 的构成比较,半导体芯片的层叠方向上的上述上级用布线51的长度可缩短,并且该上级用 布线51的配置空间可缩小,进而可使半导体装置薄型化。另外,即使在以面朝上状态层叠上级芯片时,例如若是以下的构成,则上级用布线 51的配置空间也可缩小。即,下级芯片及上级芯片具有在其厚度方向贯通的贯通孔,若由通 过这些贯通孔的布线构成上级用布线,则这样的上级用布线的配置空间可缩小。但是,这样的构成中,首先,下级芯片的贯通孔和上级芯片的贯通孔必须在近似同 轴上穿设。这里,若半导体芯片本身薄,则也可以采用这样的构成,但是若半导体芯片厚,则 难以形成这样的贯通孔本身。而且,贯通孔内形成的布线必须在下级芯片的贯通孔内与下 级芯片电气绝缘,结果,下级芯片本身的构造变得极复杂。相对地,若采用上述构成,则对各 半导体芯片在其厚度方向的加工一概不需要,也不必显著变更半导体芯片本身的构造。而且,在安装基板10的安装 面和下级芯片20的有源面之间敷设连接它们的上级 用布线51后,在该下级芯片20层叠上级芯片30,因此在形成上级用布线51时,成为障碍的物体变少。因此,与在上述贯通孔内形成上级用布线的场合相比,上级用布线51形成时的 加工也变得容易。另外,在下级芯片20的外周敷设倾斜部40时,与设置上述贯通孔的场合 相比,可以更简便的加工来实现。(2)另外,若是采用上述面朝下方式的安装构造,则可以连接下级芯片20的有源 面具有的下级电极衬垫21和在上级芯片30的有源面具有的上级电极衬垫31上设置的凸 起电极34。即,与采用上述的面朝上方式的安装构造比较,半导体芯片的层叠方向上的上述 芯片间布线52的长度可缩短,同时该芯片间布线52的配置空间可缩小。(3)而且,作为以上述面朝上的状态层叠上级芯片30的构成,如上所述,也考虑在 下级芯片20的有源面和上级芯片30的有源面的台阶也敷设倾斜部的构 成。这样的构成中, 上级用布线51除了安装基板10的安装面、倾斜部40的倾斜面、下级芯片20的有源面及上 级芯片30的有源面以外,也敷设到在上述下级芯片20和上级芯片30的各有源面的台阶设 置的倾斜部的倾斜面。而且,芯片间布线52也一样,除了下级芯片20的有源面及上级芯片 30的有源面,也敷设到在上述下级芯片20和上级芯片30的各有源面的台阶设置的倾斜部 的倾斜面。相对地,根据本实施例的半导体装置的安装构造,不必在下级芯片20的有源面和 上级芯片30的有源面的台阶设置倾斜部,因此,对于上述上级用布线51和芯片间布线52, 都不必敷设与倾斜部的倾斜面相当的布线,换言之,不必敷设与平面方向上的倾斜部的宽 度相当的布线。因此,与上述例示的构成比较,可缩短上级用布线51及芯片间布线52的平 面方向上的长度。(4)而且,若是采用上述面朝下方式的安装构造,则连接安装基板10和下级芯片 20的下级用布线50、连接安装基板10和上级芯片30的上级用布线51及连接下级芯片20 和上级芯片30的芯片间布线52全部可由同一吐出步骤形成。即,与传统的面朝上方式的半 导体装置的制造方法,换言之,上述布线50、51、52不得不由各其他步骤形成的制法比较, 对于半导体装置的制造步骤,可实现步骤数的削减及其步骤内容的简化。(5)另外,以面朝上的状态安装上级芯片30且除了在安装基板10的安装面和下级 芯片20的有源面的台阶敷设倾斜部40外,还在该下级芯片20的有源面和上级芯片30的 台阶敷设倾斜部的构成中,上述布线50、51、52也可由单一步骤吐出。但是该场合,在该半 导体装置的设计上无法避免制约,如,无法将下级芯片的电极衬垫21配设到在上述下级芯 片20的有源面和上级芯片30的有源面的台阶敷设的倾斜部的形成位置,或者,必须在下级 芯片20的有源面上确保该倾斜部的敷设面积等。在这方面,根据本实施例的半导体装置,在这样的设计中不伴随制约,换言之,可 以在确保设计自由度高的状态下,由单一步骤吐出上述布线50、51、52。(6)而且,由于不需要将上级用布线51及芯片间布线52沿半导体芯片的层叠方向 设立的构造,因此,可以将对安装基板的安装面和下级芯片的有源面等的平面进行布线加 工的技术即喷墨法适用为该布线的形成方法。因此,上级用布线51及芯片间布线52的形 状和尺寸可以以液滴单位控制,从而这些布线51、52的微细化变得可能,也容易形成复杂 形状的布线,对电极衬垫和半导体芯片的布局的制约也可减轻。另外,上述实施例也可以适宜变更的以下形态执行。·上述半导体装置中,如图4(a),在下级芯片20的上面形成的各布线51、52和凸起电极34的连接部位,也可以填充包括环氧树脂等的树脂材料的底部填充材料70。从而, 除了上述(1) (6)的效果,还可以获得如下效果(7)可避免水分等侵入下级芯片20的有源面设置的各布线51、52和凸起电极34 的连接部分的间隙,即下级芯片20和上级芯片30的间隙,防止连接部分的腐蚀。·另外,上述半导体装置中,如图4(b),在安装基板10安装的下级芯片20及上级 芯片30的全体也可以由包括环氧树脂或者硅树脂等的成型树脂71覆盖。从而,除了上述 (1) (6)的效果,还可以获得如下效果 (8)这些下级芯片20及上级芯片30中的电气连接部分的全部可由成型树脂71保 护而不受水分等的腐蚀物的影响。而且,对于这些下级芯片20及上级芯片30形成的芯片 间布线52、元件等,也与上述连接部分同样,可由成型树脂71保护而不受腐蚀物的影响,因 此可提高作为半导体装置的耐腐蚀性。 另外,也可以形成将之前的图4(a)所示的构成和图4(b)所示的构成组合后的构 成,即,在下级芯片20的上面形成的各布线51、52和凸起电极34的连接部位填充上述底部 填充材料70且将下级芯片20及上级芯片30的全体由上述成型树脂71覆盖的构成。 掩埋安装基板10的安装面和下级芯片20的有源面的高低差即台阶的倾斜部40 仅仅设置在下级芯片20的外周中的一部分即该外周中安装基板10的基板电极衬垫11和 下级芯片20的下级电极衬垫21的形成侧。但是不限于此,也可以在下级芯片20的外周的 全部设置倾斜部40。 采用了不仅设置连接安装基板10的基板电极衬垫11和上级芯片30的上级电极 衬垫31的上级用布线51,还设置电气连接安装基板10和下级芯片20的下级用布线50及 电气连接下级芯片20和上级芯片30的芯片间布线52的构成。但是不限于此,只要是至少 具有上述上级用布线51的半导体装置,就可以获得上述(1)的效果。
权利要求
一种半导体装置,其特征在于,具备第1半导体芯片,其具有第1有源面,成为该第1有源面的相反侧的接合面与基板的安装面接合;第2半导体芯片,其具有与上述第1有源面相对向的第2有源面,与上述第1半导体芯片层叠;倾斜部,其具有用于缓和上述第1有源面和上述安装面的台阶的倾斜面,在上述第1半导体芯片的外周的至少一部分掩埋上述台阶;以及第1布线,其经由上述倾斜部的倾斜面敷设在上述安装面和上述第1有源面之间,在上述第1有源面上与上述第2有源面具有的第1凸起连接。
2.根据权利要求1所述的半导体装置,其特征在于,具备第2布线,其将上述第1有源面具有的电极和设置于上述第2有源面的第2凸起连接。
3.根据权利要求1或2所述的半导体装置,其特征在于,在上述第2有源面和上述第1有源面之间填充有底部填充材料。
4.根据权利要求1 3的任一项所述的半导体装置,其特征在于,在上述基板层叠的上述第1半导体芯片和上述第2半导体芯片由树脂覆盖。
5.一种半导体装置的制造方法,其特征在于,具备以下步骤将成为第1半导体芯片的有源面的相反侧的接合面与基板的安装面接合,使上述第1 半导体芯片和上述基板接合;形成具有缓和上述第1有源面和上述安装面的台阶的倾斜面的倾斜部,在上述第1半 导体芯片的外周的至少一部分掩埋上述台阶;吐出包含布线材料的多个液滴,以经由上述倾斜部的倾斜面利用液滴连接上述安装面 和上述第1有源面,通过使上述多个液滴固化,在上述安装面和上述第1有源面之间敷设将 它们连接的第1布线;以及以将第2半导体芯片的第2有源面与上述第1有源面相对向,并且将上述第2有源面 具有的第1凸起与上述第1有源面上的上述第1布线连接的方式,将上述第2半导体芯片 层叠于上述上述第1半导体芯片上。
全文摘要
本发明提供了在具有在基板上层叠了多个半导体芯片的多级层叠构造的半导体装置中,连接基板和半导体芯片的布线可在半导体芯片的层叠方向上缩短的半导体装置及其制造方法。半导体装置具有安装基板10,将有源面相反侧的面与该安装基板10的安装面相对向安装的下级芯片20以及将有源面与该下级芯片20的有源面相对向安装的上级芯片30。而且,具有缓和安装基板10的安装面和下级芯片20的台阶的倾斜面的倾斜部40设置在下级芯片20的外周的至少一部分。而且,连接安装基板10和上级芯片30的上级用布线51经由倾斜部40的倾斜面敷设。
文档编号H01L21/60GK101937903SQ20101021810
公开日2011年1月5日 申请日期2010年6月29日 优先权日2009年6月29日
发明者矢岛胜 申请人:精工爱普生株式会社
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