半导体装置，其特征在于，包括： 在主面上形成有规定的布线图案的衬底； 第１半导体芯片，其具备用于与所述衬底的所述布线图案连接的第１电极，通过将所述第１电极直接连接至所述布线图案的相应部位而进行倒装芯片安装； 第２半导体芯片，其纵横长度均大于所述第１半导体芯片且具备用于与所述布线图案连接的第２电极，通过将所述第２电极直接连接至所述布线图案的相应部位而进行倒装芯片安装，并且，所述第２电极的厚度以及与所述第２电极连接的所述布线图案的相应部位的厚度总和超过所述第１半导体芯片的厚度、所述第１电极的厚度以及与所述第１电极连接的所述规定部位的布线图案的厚度总和，所述第２半导体芯片位于所述第１半导体芯片之上。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
衬底上而形成的。
技术介绍
为了实现半导体装置的高密度化和小型化，大多是采用倒装芯片安装方式将半导体芯片安装到衬底上。倒装芯片安装是将不具有封装构造的半 导体棵片以倒装状态安装在衬底的布线图案上的安装方式。以往，提出有如下的安装构造，即，通过在一块进行了倒装芯片安装 的半导体芯片上层叠另 一半导体芯片(或者，在一块半导体芯片上立体地配置另一半导体芯片)，以谋求安装面积的缩小(专利文献1-3)。在专利文献1中，在一块半导体芯片上层叠另一半导体芯片，并使用《I线接合来连接层叠的上侧的半导体芯片与衬底的布线图案(专利文献1 )。 并且，在专利文献2和专利文献3中公开有如下所述的安装构造为了在一块半导体芯片的上侧立体地配置另一半导体芯片，在衬底上配置专用的中继衬底(中继零件)，通过该中继衬底(中继零件)来支承其上侧的半导体芯片。专利文献1:日本专利特开平11-260851号7>才艮 专利文献2:日本专利特开2002-170921号公报 专利文献3:日本专利特开2002-270760号公报在专利文献1所述的安装技术中，由于引线接合的布线高度和用于密 封引线部的树脂厚度，导致半导体装置的厚度变厚。并且，由于接合引线 也在横向上延伸，所以与将各半导体芯片平面地配置的情况相比，未必能 获得面积缩小的效果。另外，在专利文献2或专利文献3所述的安装技术中，专用的中继衬 底(中继零件)占据相当大的面积，如此一来，半导体装置的占用面积会相应 地在横向上扩大，此时将与各半导体芯片平面地配置的情况相比，也未必能获得面积缩小的效果。另外，由于专用中继衬底(中继零件)的厚度会导致 半导体装置的厚度也相应地增加，所以无法断言能产生充分的体积缩小的 效果，并且，有时会因使用该中继衬底(中继零件)而导致成本增高。如上所述，在现有的安装技术中，在层叠安装(或者立体安装)多个半导 体芯片时，与将各芯片平面地配置的情况相比较，在面积、体积缩小的效 果方面或者在成本方面存在一些不足。
技术实现思路
本专利技术是鉴于所述实际情况而开发的，本专利技术的目的在于在将多个 半导体芯片立体地配置的情况时，与现有方法相比能够控制厚度，减少专 用面积，并且不使用其他零件即可实现低成本的安装，并且，简化该半导 体装置的制造工序。本专利技术的半导体装置包括在主面上形成有规定的布线图案的衬底； 第1半导体芯片，其具备用于与所述衬底的所述布线图案连接的第1电极， 并通过将所述第1电极直接连接至所述布线图案的相应部位而进行倒装芯 片安装；第2半导体芯片，其纵横长度均大于所述第1半导体芯片且具备 用于与所述布线图案连接的第2电极，通过将所述第2电极直接连接至所 述布线图案的相应部位而进行倒装芯片安装，并且，所述第2电极的厚度 以及与所述第2电极连接的所述布线图案的相应部位的厚度总和超过所述 第1半导体芯片的厚度、所述第1电极的厚度以及与所述第1电极连接的 所述规定部位的布线图案的厚度总和，由此，所述第2半导体芯片位于所 述第1半导体芯片之上。不同的2块半导体芯片安装在共用衬底上的。将芯片尺寸较小的第1半导 体芯片与芯片尺寸较大的第2半导体芯片完全重叠并配置在所述第2半导 体芯片的正下方，从而实现薄型的立体倒装芯片安装构造。位于下侧的第1 半导体芯片的厚度可以通过背面研磨(backgrind)变薄，并且第1半导体芯片 的连接电极(第1电极)可以使用通过金属镀敷等形成的高度较低的(高度低 的)凸块电极等，由此可以将第1半导体芯片的高度抑制得较低。另一方面， 例如使用用于焊盘的较厚的(高度高的)电极来作为支承位于上侧的第2半导 体芯片的第2电极，从而能够确保相当高的高度，并且，当该高度不足时，也可以通过镀敷等在第2电极的顶端设置突起部(延长电极)来弥补高度不足(另外，也可以在连接有第2电极的衬底表面的布线图案的相应部位上形成 突起部，可进一步增加高度)。由此，可以-使第2电极的厚度以及与第2电 极连接的布线图案的相应部位的厚度总和超过第1半导体芯片的厚度、第1 电极的厚度以及与第1电极连接的规定部位的布线图案的厚度总和，这样， 仅使用与平置于同一平面的类型的半导体安装相同的电极材料和电极形成 技术，即可使第2半导体芯片位于第1半导体芯片的正上方。由于第1半能够实现半导体装置的薄型化。并且，由于利用与平置于同一平面的类型 的半导体安装相同的电极材料、电极形成技术来实现立体倒装芯片安装，所以不需要特殊零件，即可适当增加同 一衬底面积上的半导体装置的安装 数，因此，也可以降低半导体装置的成本。并且，本专利技术的半导体装置中，在所述第1半导体芯片的所述第2半 导体芯片侧的表面形成有屏蔽层。利用屏蔽层，各半导体芯片彼此不容易受到电磁噪声的影响。屏蔽层 设在第l半导体芯片的表面，所以不会影响半导体装置的薄型化。另外，本专利技术的半导体装置中，所述第1半导体芯片的所述第1电极 是高度低的金属电极，且所述第2半导体芯片的所述第2电极是由用于焊 盘的较厚的金属层所构成的高度高的电极。第1电极可以使用通过金属镀敷等形成的高度低的(高度低的)凸块电极 等，从而能够将第1半导体芯片的安装高度抑制得较低。另一方面，使用 用于焊盘的较厚的(高度高的)电极来作为支承位于上侧的第2半导体芯片的 第2电极，从而能够确保相当高的高度。即，有效地利用与平置于同一平 面的类型的半导体安装相同的电极材料、电极形成技术，可以适当地实现 立体倒装芯片安装。另外，本专利技术的半导体装置中，在连接有所述第2半导体芯片的所述 第2电极的所述布线图案的相应部位，形成有通过金属镀敷而形成的突起 状部分。作为仅利用第2电极而导致高度不足时的对策，有在连接有第2电极 的衬底表面的布线图案的相应部位处形成突起部来弥补高度的半导体装 置。由此，不使用特殊零件，即可使第2半导体芯片适当地位于第1半导体芯片上，从而能够实现立体倒装芯片构造。另外，本专利技术的半导体装置中，第1半导体芯片通过绝缘性树脂粘结在第2半导体芯片上。所述半导体装置具有通过绝缘性树脂将第1半导体芯片粘结在第2半 导体芯片上的构造。由于第1芯片与第2芯片一体化，所以可以将所述经 过一体化的各芯片一并安装在衬底上。因此，可以简化半导体装置的制造 工序。并且还能获得以下效果，即，在将较薄且耐应力较弱的第1半导体 芯片贴附在具有规定厚度且耐应力较强的半导体芯片上后， 一并地进行倒 装芯片安装，从而消除第1半导体芯片在安装上的限制，并能够利用通用 性较高的安装方法。另外，本专利技术的半导体装置中，所述衬底与所述第2半导体芯片之间 利用热固性绝缘树脂来密封。利用经过热处理的密封树脂，半导体装置的构造变得坚固，并且耐湿 性和耐环境性得到提高。另外，本专利技术的半导体装置中，所述衬底与所述第2半导体芯片之间 利用热塑性绝缘树脂来密封。利用密封树脂使半导体装置的构造变得坚固。并且，通过对整个装置 进行加热，可以使密封树脂的粘结力变弱，使得所述半导体装置可以从粘 结界面剥离开来，还可以进行修复(重新安装半导体芯片)。另外，本专利技术的半导体装置中，所述衬底是由紫外线透射性基材构成 的衬底、或者是其一部分具有开口部的衬底，并且，在不覆盖所述第1半 导体芯片的所述衬底侧的表面的状态下、利用紫外线固化性绝缘树脂形成 密本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.半导体装置，其特征在于，包括在主面上形成有规定的布线图案的衬底；第1半导体芯片，其具备用于与所述衬底的所述布线图案连接的第1电极，通过将所述第1电极直接连接至所述布线图案的相应部位而进行倒装芯片安装；第2半导体芯片，其纵横长度均大于所述第1半导体芯片且具备用于与所述布线图案连接的第2电极，通过将所述第2电极直接连接至所述布线图案的相应部位而进行倒装芯片安装，并且，所述第2电极的厚度以及与所述第2电极连接的所述布线图案的相应部位的厚度总和超过所述第1半导体芯片的厚度、所述第1电极的厚度以及与所述第1电极连接的所述规定部位的布线图案的厚度总和，所述第2半导体芯片位于所述第1半导体芯片之上。2. 根据权利要求1所述的半导体装置，其特征在于，在所述第1半导体芯片的靠所述第2半导体芯片侧的表面上形成有屏蔽层。3. 根据权利要求1所述的半导体装置，其特征在于，所述第1半导体芯片的所述第1电极是高度较低的金属电极，所述第2 半导体芯片的所述第2电极是由用于焊盘的较厚的金属层所构成的高度较 高的电极。4. 根据权利要求1至3中任一项所述的半导体装置，其特征在于， 在连接有所述第2半导体芯片的所述第2电极的所述布线图案的相应部位，形成有通过金属镀敷而形成的突起状部分。5. 根据权利要求1至4中任一项所述的半导体装置，其特征在于， 第1半导体芯片通过绝缘性树脂粘结在第2半导体芯片上。6. 根据权利要求1至5中任一项所述的半导体装置，其特征在于， 所述衬底与所述第2半导体芯片之间利用热固性绝缘树脂来密封。7. 根据权利要求1至5中任一项所述的半导体装置，其特征在于， 所述衬底与所述第2半导体芯片之间利用热塑性绝缘树脂来密封。8. 根据权利要求1至5中任一项所述的半导体装置，其特征在于， 所述衬底是由紫外线透射性基材构成的衬底、或者是其一部分具有开 口部的衬底，并且，在不覆盖所述第1半导体芯片的所述衬底侧表面的状 态下、利用紫外线固化性绝缘树脂形成密封构造。9. 根据权利要求1至5中任一项所述的半导体装置，其特征在于， 所述衬底是由紫外线透射性基材构成的衬底、或者是其一部分具有开口部的衬底，并且，仅在所述第1半导体芯片及第2半导体芯片各自与所 述衬底的所述布线图案的相应部位连接的部分的周围，利用紫外线固化性 绝缘树脂形成密封构造。10. —种半导体装置的制造方法，其用于制造权利要求1、 3或4中任一 项所述的半导体装置，其特征在于，包括准备所述衬底的工序，进行通过背面研磨而使厚度减薄的加工，并且 在所述衬底的主面上形成规定的布线图案；形成立体倒装芯片安装构造的工序，将具有所述第1电极的第1半导 体芯片以及具有所述第2电极的第2半导体芯片分别在所述衬底上进行倒 装芯片安装，且使所述第2半导体芯片位于所述第l半导体芯片之上。11. 一种半导体装置的制造方法，其用于制造权利要求2...
【专利技术属性】
技术研发人员：川端理仁，冨士原义人，
申请(专利权)人：松下电器产业株式会社，
类型：发明
国别省市：
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