发明名称 堆叠多晶片封装及其制造方法
摘要 具有预先形成在其元件形成表面上的黏着层(23-1)且具有自黏着层(23-1)的表面而外露之半导体晶片(22-1)系线接合至印刷电路板(21)。另一半导体晶片(22-2)系堆叠在上述的半导体晶片(22-2)上,以黏着层(23-1)配置在其间,且系藉线接合而线接合至印刷电路板(21)。同样地,半导体晶片(22-3)的至少一者系连续地堆叠在因此获得的半导体结构以形成堆叠MCP。
申请公布号 TWI283902 申请公布日期 2007.07.11
申请号 TW093123397 申请日期 2004.08.04
申请人 东芝股份有限公司 发明人 田久真也;饭塚和宏;桐谷美佳
分类号 H01L21/60(2006.01);H01L25/00(2006.01) 主分类号 H01L21/60(2006.01)
代理机构 代理人 林志刚 台北市中山区南京东路2段125号7楼
主权项 1.一种半导体装置,包含: 数个堆叠且封装的半导体晶片,该数个半导体晶片 的每一者包括: 黏着层,形成在该半导体晶片的整个元件形成表面 上, 凸块,形成在该半导体晶片上的垫上,且自该黏着 层的表面外露,及 接合线,其接合至该凸块的暴露部份,且建构用于 将该凸块电连接至形成在印刷电路板上的配线层 。 2.如申请专利范围第1项之装置,其中该数个半导体 晶片中配置于上阶的半导体晶片系小于配置于下 阶的半导体晶片。 3.如申请专利范围第1项之装置,另包含间隔件,其 配置在该数个半导体晶片中的两个之间,且其中, 该两个配置以夹住该间隔件的上及下半导体晶片 具有大致相同尺寸,且系大于该间隔件。 4.一种半导体装置,包含: 第一半导体晶片, 第一黏着层,形成在该第一半导体晶片的整个元件 形成表面上, 第一凸块,形成在该第一半导体晶片上的第一垫上 ,且自该第一黏着层的表面外露, 第一接合线,其使该第一凸块的暴露部份及形成在 印刷电路板上的第一配线层相互电连接, 间隔件,小于该第一半导体晶片,且安装在置于该 第一半导体晶片上的第一垫内侧之该第一黏着层 的部份上, 第二黏着层,形成在该间隔件上,且具有嵌条,该嵌 条形成以覆盖该第一凸块及该第一接合线的连接 部, 第二半导体晶片,安装在该第二黏着层上,且具有 和该第一半导体晶片大致相同的尺寸, 第三黏着层,形成在该第二半导体晶片的整个元件 形成表面上, 第二凸块,形成在该第二半导体晶片上的第二垫上 ,且自该第三黏着层的表面外露,及 第二接合线,其使该第二凸块的暴露部份及形成在 该印刷电路板上的第二配线层相互电连接, 其中该嵌条围绕该第一接合线的球接合部,该球接 合部位在该第二半导体晶片的背侧。 5.如申请专利范围第4项之装置,另包含:第三半导 体晶片,大于该第一及第二半导体晶片;第四黏着 层,形成在该第三半导体晶片的元件形成表面上; 第三凸块,形成在该第三半导体晶片上的第三垫上 ,且自该第四黏着层的表面外露;及第三接合线,其 使该第三凸块及形成在该印刷电路板上的第三配 线层相互电连接;且其中,该第一及第二半导体晶 片系安装在该第三半导体晶片上。 6.如申请专利范围第4项之装置,其中该间隔件系不 具有元件形成在其上的半导体晶片。 7.如申请专利范围第4项之装置,另包含外接电极其 形成在该印刷电路板上且电连接至该第一及第二 配线层。 8.如申请专利范围第7项之装置,另包含封装,其密 封该第一及第二半导体晶片、第一及第二接合线 、以及印刷电路板的表面。 9.一种制造半导体装置的方法,包含: 实施第一球形接合,以接合第一接合球至第一凸块 的暴露部份上,该第一凸块系形成在具有形成在其 整个元件形成表面上的第一黏着层之第一半导体 晶片的第一垫上,且系自该第一黏着层的表面外露 , 藉着自该第一接合球延伸接合线,相对于形成在印 刷电路板上的第一配线层而实施第一楔形接合,以 经由该第一凸块和该接合线将该第一垫电性连接 至该印刷电路板上的该第一配线层, 安装第二半导体晶片,其具有形成在其整个元件形 成表面上的第二黏着层,具有形成在第二垫上且自 该第二黏着层的表面外露之第二凸块,以及,小于 在部份第一黏着层上之第一半导体晶片,该部份第 一黏着层位于该第一半导体晶片上的第一垫内侧, 实施第二球形接合,以将第二接合球接合至该第二 半导体晶片上的第二凸块之暴露部份,及 藉着自该第二接合球延伸一接合线,相对于形成在 该印刷电路板上的第二配线层而实施第二楔形接 合,以经由该第二凸块和该接合线将该第二垫电性 连接至该印刷电路板上的该第二配线层。 10.如申请专利范围第9项之方法,另包含密封该第 一及第二半导体晶片、第一及第二接合线、以及 该印刷电路板的表面。 11.如申请专利范围第9项之方法,其中该第一及第 二半导体晶片系藉由分割一半导体晶圆而形成的, 在该半导体晶圆上已利用研磨前切割的方法形成 元件,且,该第一及第二黏着层与该第一及第二凸 块系在该半导体晶圆分割之前形成的。 12.如申请专利范围第9项之方法,另包含: 安装间隔件,其具有形成在其上表面上的第三黏着 层,且小于位在第二黏着层的部份上之第二半导体 晶片,该第二黏着层置于该第二半导体晶片上的第 二垫内侧, 安装第三半导体晶片,其具有形成在其元件形成表 面上的第四黏着层,具有形成在第二垫上且自该第 四黏着层的表面而外露之第三凸块,且具有和该第 三黏着层上的第二半导体晶片大致相同的尺寸, 实施第三球形接合,以接合第三接合球至该第三半 导体晶片上的第三凸块,及 藉着自该第三接合球延伸接合线,相对于形成在该 印刷电路板上的第三配线层而实施第三楔形接合, 其中,用于安装该第三半导体晶片在该第三黏着层 上的过程系热压缩接合过程,其中该第三黏着层被 熔化以形成嵌条,且,该第三球形接合步骤中的第 二半导体晶片系藉由致使该嵌条达到该第二半导 体晶片的第二球形接合部而加强。 13.如申请专利范围第10项之方法,其中该第三半导 体晶片系藉由分割半导体晶圆而形成的,在该半导 体晶圆上已利用研磨前切割的方法形成元件,且, 该第四黏着层与该第三凸块系在该半导体晶圆分 割之前形成的。 14.如申请专利范围第12项之方法,另包含密封该第 一、第二及第三半导体晶片、第一、第二及第三 接合线、以及该印刷电路板的表面。 15.一种制造半导体装置的方法,包含: 实施第一球形接合,以接合第一接合球至第一凸块 上,该第一凸块系形成在具有形成在其整个元件形 成表面上的第一黏着层之第一半导体晶片的第一 垫上,且系自该第一黏着层的表面外露, 藉着自该第一接合球延伸接合线,相对于形成在印 刷电路板上的第一配线层而实施第一楔形接合,以 经由该第一凸块和该接合线将该第一垫电性连接 至该印刷电路板上的该第一配线层, 安装间隔件,其具有形成在其整个上表面上的第二 黏着层,且小于该第一黏着层位于该第一半导体晶 片上的第一垫内侧的部份上之第一半导体晶片, 安装第二半导体晶片,其具有形成在其整个元件形 成表面上的第三黏着层,具有形成在第二垫上且自 该第三黏着层的表面外露之第二凸块,且,具有和 该第二黏着层上的第一半导体晶片大致相同的尺 寸, 实施第二球形接合,以接合第二接合球至该第二半 导体晶片上的第二凸块,及 藉着自该第二接合球延伸接合线,相对于形成在该 印刷电路板上的第二配线层而实施第二楔形接合, 以经由该第二凸块和该接合线将该第二垫电性连 接至该印刷电路板上的该第二配线层, 其中,用于安装该第二半导体晶片在该第二黏着层 上的过程系热压缩接合过程,其中该第二黏着层被 熔化以形成嵌条,且,该第二球形接合步骤中的第 二半导体晶片系藉由致使该嵌条达到该第一半导 体晶片的第一球形接合部而加强。 16.如申请专利范围第15项之方法,其中该第一及第 二半导体晶片系藉由分割半导体晶圆而形成的,在 该半导体晶圆上已利用研磨前切割的方法形成元 件,且,该第一及第三黏着层与该第一及第二凸块 系在该半导体晶圆分割之前形成的。 17.如申请专利范围第15项之方法,另包含密封该第 一及第二半导体晶片、第一及第二接合线、以及 该印刷电路板的表面。 图式简单说明: 图1系显示堆叠MCP的放大部之横截面图,用来解说 一习知半导体装置及其制造方法; 图2系显示堆叠MCP的放大部之横截面图,用来解说 依据本发明的一个实施例及其制造方法; 图3A至3F系连续地显示图2所示的多晶片封装MCP中 的半导体晶片的制造步骤之横截面图; 图4系显示图2所示的多晶片封装MCP中的半导体晶 片的制造过程之制造过程示意图; 图5系显示图2所示的多晶片封装MCP中的安装过程 之制造过程示意图; 图6系用来解说依据本发明的实施例之半导体装置 的制造方法的修改例1之制造过程示意图; 图7系用来解说依据本发明的实施例之半导体装置 的制造方法的修改例2之制造过程示意图; 图8系用来解说依据本发明的实施例之半导体装置 的制造方法的修改例3之制造过程示意图; 图9系用来解说依据本发明的实施例之半导体装置 的制造方法的修改例4之制造过程示意图; 图10系用来解说依据本发明的实施例之半导体装 置的制造方法的修改例5之制造过程示意图; 图11系用来解说依据本发明的实施例之半导体装 置的制造方法的修改例6之制造过程示意图; 图12系用来解说依据本发明的实施例之半导体装 置的制造方法的修改例7之制造过程示意图; 图13系用来解说依据本发明的实施例之半导体装 置的制造方法的修改例8之制造过程示意图; 图14系用来解说依据本发明的实施例之半导体装 置的制造方法的修改例9之制造过程示意图; 图15系用来解说依据本发明的实施例之半导体装 置的制造方法的修改例10之制造过程示意图; 图16系用来解说依据本发明的实施例之半导体装 置的制造方法的修改例11之制造过程示意图; 图17系用来解说依据本发明的实施例之半导体装 置的制造方法的修改例12之制造过程示意图; 图18系用来解说依据本发明的实施例之半导体装 置的制造方法的修改例13之制造过程示意图; 图19系用来解说依据本发明的实施例之半导体装 置的制造方法的修改例14之制造过程示意图。
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