(57)【要約】【課題】  オーバーハング部を持つ２段の積層構造だけでなく、３段以上の積層構造であっても、オーバーハング部を確実に支持可能な半導体装置を提供する。【解決手段】本発明の半導体装置２００は、配線基板２０１と、配線基板２０１の一方の面上に搭載された第１半導体チップ２０３と、第１半導体チップ２０３上に積層されたスペーサ部材２０７と、スペーサ部材２０７上に積層され、少なくとも一端部がスペーサ部材２０７からオーバーハングすると共に、一端部と第１の半導体チップ２０３との間にスペース２０９を形成するように配置された第２半導体チップ２０５と、スペース２０９を埋めるように設けられた上段アンダーフィル部２１１と、配線基板２０１の一方の面上に配置され、上段アンダーフィル部２１１をスペース２０９へガイドする凸部２１３を有している。【選択図】      図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
配線基板と、
前記配線基板の一方の面上に搭載された第１の半導体チップと、
前記第１の半導体チップ上に搭載されたスペーサ部材と、
前記スペーサ部材上に搭載され、少なくとも一端部が前記スペーサ部材からオーバーハングすると共に、前記一端部と前記第１の半導体チップとの間にスペースを形成するように配置された第２の半導体チップと、
前記スペースを埋めるように設けられた上段アンダーフィル部と、
前記配線基板の前記一方の面上に配置され、前記上段アンダーフィル部を前記スペースへガイドする上段充填促進部と、
を有する半導体装置。
【請求項２】
前記スペーサ部材は、半導体チップであり、
前記スペーサ部材は、少なくとも一端部が前記第１の半導体チップからオーバーハングすると共に、前記一端部と前記配線基板との間にスペースを形成するように配置され、
前記スペーサ部材の前記一端部と前記配線基板との間の前記スペースを埋めるように下段アンダーフィル部が設けられる、請求項１に記載の半導体装置。
【請求項３】
前記上段充填促進部は、
前記配線基板の前記一方の面上に設けられた凸部である、請求項１記載の半導体装置。
【請求項４】
前記配線基板の前記一方の面上に配置され、前記下段アンダーフィル部を前記スペースへガイドする下段充填促進部を有する、請求項２記載の半導体装置。
【請求項５】
前記上段充填促進部は、平面形状がＬ字型の形状を有し、
前記Ｌ字の内側が前記第２の半導体チップの前記オーバーハング部を向くように設けられている、請求項１〜３のいずれか一項に記載の半導体装置。
【請求項６】
前記下段充填促進部は、平面形状がＬ字型の形状を有し、
前記Ｌ字の内側が前記前記スペーサ部材の前記オーバーハング部を向くように設けられている、請求項４記載の半導体装置。
【請求項７】
前記上段充填促進部は、
前記配線基板の前記一方の面上に設けられたバンプ、シリコン基板、受動部品のいずれかである、請求項１〜４のいずれか一項に記載の半導体装置。
【請求項８】
前記第２の半導体チップ上に積層された第３の半導体チップをさらに有する、請求項１〜７のいずれか一項に記載の半導体装置。
【請求項９】
前記第１の半導体チップ、前記スペーサ部材、前記第２の半導体チップ、および前記第３の半導体チップは、一端部が交互にオーバーハングするように千鳥配列で積層されている、請求項８記載の半導体装置。
【請求項１０】
前記第１の半導体チップは前記配線基板にフリップチップ接続されている、請求項１〜９のいずれか一項に記載の半導体装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、半導体装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
半導体装置の高密度化を図るために、複数の半導体チップを積み重ねることが行われている。このような半導体装置はＭＣＰ(Multi Chip Package)とも呼ばれる。
【０００３】
ＭＣＰによる半導体装置は、通常、ワイヤボンディングのために、上段の半導体チップの一部が下段の半導体チップからはみ出す、いわゆるオーバーハング部を持つことを要求される。このようなオーバーハング部は、半導体チップの薄型化と相俟って、以後のワイヤボンディングや樹脂封止の工程においてチップクラックや反り等の発生の原因となるので、補強対策が必要である。
【０００４】
この補強対策の一例として、特許文献１には、以下のような技術が記載されている。配線基板上に接着剤を配置し、第１半導体チップをフリップチップ実装することで、接着剤を第１半導体チップの外部にはみ出させ、はみ出た接着剤で、第１半導体チップ上に搭載される第２半導体チップのオーバーハング部を支持する（特許文献１）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０００−２９９４３１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、特許文献１のように、チップの外部にはみ出た接着剤で、第１半導体チップ上に搭載される第２半導体チップのオーバーハング部を支持する構造では、接着剤のはみ出し量が不足すると、上段のチップと基板との隙間を接着剤で埋めることができない恐れがあった。
【０００７】
また、特許文献１の構造は、チップの外部にはみ出た接着剤でオーバーハング部を支持する構造であるため、３段以上にチップが積層される半導体装置では、３段目の半導体チップのオーバーハング部を支持することが困難であるという問題があった。
【０００８】
本発明は、このような問題に鑑みてなされたもので、その目的は、オーバーハング部を持つ２段の積層構造だけでなく、３段以上の積層構造であっても、オーバーハング部を確実に支持可能な半導体装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
前述した目的を達成するために、本発明の第１の態様は、配線基板と、前記配線基板の一方の面上に搭載された第１の半導体チップと、前記第１の半導体チップ上に搭載されたスペーサ部材と、前記スペーサ部材上に搭載され、少なくとも一端部が前記スペーサ部材からオーバーハングすると共に、前記一端部と前記第１の半導体チップとの間にスペースを形成するように配置された第２の半導体チップと、前記スペースを埋めるように設けられた上段アンダーフィル部と、前記配線基板の前記一方の面上に配置され、前記上段アンダーフィル部を前記スペースへガイドする上段充填促進部と、を有する半導体装置である。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、オーバーハング部を持つ２段の積層構造だけでなく、３段以上の積層構造であっても、オーバーハング部を確実に支持可能な半導体装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】第１の実施形態に係る半導体装置２００を示す平面図であって、封止体２２０は一部のみを図示している。
【図２】図１のＡ−Ａ’断面図である。
【図３】図１のＢ−Ｂ’断面図である。
【図４】半導体装置２００の製造の手順を示す図である。
【図５】凸部２１３を設けない場合のアンダーフィル材２１２の充填方法を示す断面図である。
【図６】凸部２１３を設けない場合のアンダーフィル材２１２の充填方法を示す断面図である。
【図７】凸部２１３を設けた場合のアンダーフィル材２１２の充填方法を示す断面図である。
【図８】凸部２１３を設けた場合のアンダーフィル材２１２の充填方法を示す断面図である。
【図９】半導体装置２００の製造の手順を示す図である。
【図１０】第２の実施形態に係る半導体装置２００ａを示す平面図であって、封止体２２０は一部のみを図示している。
【図１１】図１０のＡ−Ａ’断面図である。
【図１２】図１０のＢ−Ｂ’断面図である。
【図１３】第３の実施形態に係る半導体装置２００ｂを示す平面図であって、封止体２２０は一部のみを図示している。
【図１４】半導体装置２００ｂの製造の手順を示す図であって、アンダーフィル材２１２の充填方法を示す断面図である。
【図１５】第４の実施形態に係る半導体装置２００ｃを示す平面図であって、封止体２２０は一部のみを図示している。
【図１６】半導体装置２００ｃの製造の手順を示す図であって、アンダーフィル材２１２の充填方法を示す断面図である。
【図１７】第５の実施形態に係る半導体装置２００ｄを示す平面図であって、封止体２２０は一部のみを図示している。
【図１８】半導体装置２００ｄの製造の手順を示す図であって、アンダーフィル材２１２の充填方法を示す断面図である。
【図１９】第６の実施形態に係る半導体装置２００ｅを示す平面図であって、封止体２２０は一部のみを図示している。
【図２０】図１９のＡ−Ａ’断面図である。
【図２１】第７の実施形態に係る半導体装置２００ｆを示す断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下、図面に基づいて本発明に好適な実施形態を詳細に説明する。
【００１３】
まず、図１〜図３を参照して、本発明の第１の実施形態に係る半導体装置２００の概略構造について説明する。
【００１４】
ここでは半導体装置２００として、メモリチップを搭載した半導体メモリが例示されている。
【００１５】
図１〜図３に示すように、半導体装置２００は、配線基板２０１と、配線基板２０１の一方の面上に搭載された第１半導体チップ２０３と、第１半導体チップ２０３上に搭載されたスペーサ部材２０７と、スペーサ部材２０７上に搭載され、少なくとも一端部がスペーサ部材２０７からオーバーハングすると共に、一端部と第１半導体チップ２０３との間にスペース２０９を形成するように配置された第２半導体チップ２０５と、スペース２０９を埋めるように設けられた上段アンダーフィル部２１１と、配線基板２０１の一方の面上に配置され、上段アンダーフィル部２１１をスペース２０９へガイドする上段充填促進部としての凸部２１３を有している。
【００１６】
半導体装置２００は、また、配線基板２０１と第１半導体チップ２０３、スペーサ部材２０７、第２半導体チップ２０５を接続するワイヤ２１５、２１７、２１８（ボンディングワイヤ）を有し、さらに、半導体装置２００を外部の装置と接続するための外部端子としての半田ボール２１６、および配線基板２０１の一方の面上に配置され、配線基板２０１の一方の面側を覆うように設けられた封止体２２０を有している。
【００１７】
次に、図１〜図３を参照して、本発明の第１の実施形態に係る半導体装置２００を構成する部材の詳細について説明する。
【００１８】
配線基板２０１は、例えば、略四角形の板状のガラスエポキシ等で構成された絶縁基材２１９と、その両面にパターン形成された配線層（図示せず）と、配線層を覆うように形成された絶縁膜２２１とを有している。配線基板２０１の一面側の配線層には複数の接続パッド２２３ａ、２２３ｂ、２２３ｃ、２２３ｄが接続形成されている。また、配線基板２０１の他面側の配線層には複数のランド部２２５が接続形成されている。複数の接続パッド２２３ａ、２２３ｂ、２２３ｃ、２２３ｄは、図１に示すように、配線基板２０１の一面の四角形を構成する４つの辺の周縁部近傍にそれぞれ配列されている。また、複数のランド部２２５は、配線基板２０１の他面に格子状に配置されている。
【００１９】
一方、複数の接続パッド２２３ａ、２２３ｂ、２２３ｃ、２２３ｄと複数のランド部２２５とは、それらに連続する配線と絶縁基材２１９を貫くビア等により互いに接続されている。
【００２０】
接続パッド２２３ａ、２２３ｃにはワイヤ２１５、２１８が、接続パッド２２３ｂ、２２３ｄにはワイヤ２１７が接続され、ランド部２２５には半田ボール２１６が搭載される。
【００２１】
絶縁膜２２１は、例えばソルダーレジスト（ＳＲ）である。絶縁膜２２１は、予め定められた所定の領域を除いて配線基板２０１の両面全面に形成される。換言すると、絶縁膜２２１は、その一部が所定の領域に関して除去されており、一つ以上の開口部を有している。例えば、配線基板２０１の一面側には、開口部２３５ａ、２３５ｂ、２３５ｃ、２３５ｄが形成される。開口部２３５ａ、２３５ｂ、２３５ｃ、２３５ｄは、複数の接続パッド２２３ａ、２２３ｂ、２２３ｃ、２２３ｄが形成された領域及びその周辺領域を露出させる。開口部２３５ａ、２３５ｃは、後述する第２半導体チップ２０５のオーバーハング部１２３に対向する領域又はそれより広い領域を露出させる。
【００２２】
一方、開口部２３５ｂ、２３５ｄは、後述するスペーサ部材２０７のオーバーハング部１２４に対向する領域又はそれより広い領域を露出させる。
【００２３】
配線基板２０１の他面側においても、複数のランド部２２５をそれぞれ露出させる開口部が形成される。
【００２４】
第１半導体チップ２０３は、略四角形（長方形）の板状で、一面側に所定の回路及び電極パッド１０３ａ、１０３ｂが形成されている。複数の電極パッド１０３ａ、１０３ｂは、第１半導体チップ２０３の長方形の短辺に沿って配列されている。第１半導体チップ２０３の他面は、DAF（Die Attached Film）等の接着部材１０５により配線基板２０１の絶縁膜２２１が形成されている領域に接着固定される。
【００２５】
第２半導体チップ２０５は、第１半導体チップ２０３と同様に、略四角形（長方形）の板状で、一面側に所定の回路及び電極パッド１０７ａ、１０７ｂが形成されている。複数の電極パッド１０７ａ、１０７ｂは、第２半導体チップ２０５の長方形の短辺に沿って配列形成されている。
【００２６】
第２半導体チップ２０５は、第１半導体チップ２０３の上にスペーサ部材２０７を介して積層搭載されている。
【００２７】
スペーサ部材２０７は、ここでは第１半導体チップ２０３および第２半導体チップ２０５と同様の長方形の半導体チップであり、第１半導体チップ２０３の電極パッド１０３が形成された領域を覆うことがないように、電極パッド１０３ａ、１０３ｂが形成された領域に対向する辺が、第１半導体チップ２０３の平面形状の内側に位置するように形成されている。具体的には、第１半導体チップ２０３および第２半導体チップ２０５は、長辺同士、短辺同士が平行に配置されているが、スペーサ部材２０７は、その短辺が第１半導体チップ２０３および第２半導体チップ２０５の長辺と平行で、かつ第１半導体チップ２０３および第２半導体チップ２０５の短辺間に配置されている。
【００２８】
その結果、第２半導体チップ２０５の短辺は、スペーサ部材２０７に対して外側にはみ出し、オーバーハング部１２３を形成する。第２半導体チップ２０５の他面は、ＤＡＦ等の接着部材１０５によりスペーサ部材２０７に接着固定される。
【００２９】
また、オーバーハング部１２３と第１半導体チップ２０３の間には後述するアンダーフィル材２１２が充填され、上段アンダーフィル部２１１が形成されている。
【００３０】
なお、スペーサ部材２０７の短辺も第１半導体チップ２０３に対して外側にはみ出し、オーバーハング部１２４を形成しており、オーバーハング部１２４には電極パッド２３８ａ、２３８ｂが設けられている。
【００３１】
オーバーハング部１２４と配線基板２０１の間には後述するアンダーフィル材２１２が充填され、下段アンダーフィル部２４０が形成されている。
【００３２】
ワイヤ２１５、２１７、２１８は、例えばＡｕ等の導電性金属で構成される。ワイヤ２１５、２１７、２１８は、複数の電極パッド１０３ａ、１０３ｂ、１０７ａ、１０７ｂ、２３８ａ、２３８ｂとこれらに対応する接続パッド２２３ａ、２２３ｂ、２２３ｃ、２２３ｄとの間を電気的に接続する。
【００３３】
ここでは、ワイヤ２１５、２１８は、電極パッド１０３ａ、１０７ａと接続パッド２２３ａを、電極パッド１０３ｂ、１０７ｂと接続パッド２２３ｃを接続しており、ワイヤ２１７は、電極パッド２３８ａ、２３８ｂと接続パッド２２３ｂ、２２３ｄを接続している。
【００３４】
封止体２２０は、絶縁性樹脂であり、配線基板２０１の一方の面側を覆うように、第１半導体チップ２０３、第２半導体チップ２０５、スペーサ部材２０７及びワイヤ２１５、２１７、２１８を封止する。
【００３５】
さらに、配線基板２０１の一面上（第１半導体チップ２０３が設けられた側の面上）であって、オーバーハング部１２３の近傍位置に凸部２１３（上段充填促進部）が形成されている。凸部２１３は、例えば配線基板２０１上に形成された絶縁膜２２１と同じ材料で、後述するアンダーフィル材２１２の供給位置を囲むように、平面形状がＬ字形状に形成されている。具体的には、Ｌ字の内側（折れ曲がった側）がオーバーハング部１２３を向くように形成されている。
【００３６】
このように、配線基板２０１の一面上であって、上段の半導体チップである第２半導体チップ２０５のオーバーハング部１２３の近傍位置に凸部２１３を設けたことにより、第２半導体チップ２０５上にアンダーフィル材２１２を乗り上げることなく、配線基板２０１の表面から段差のある１段目（第１半導体チップ２０３）と３段目（第２半導体チップ２０５）のチップ間にアンダーフィル材２１２を充填できる。
【００３７】
また凸部２１３の形状を平面形状がＬ字形状の凸部とし、凸部（凸部２１３）から第２半導体チップ２０５のオーバーハング部１２３下のスペース２０９を埋めるように、アンダーフィル材が配置されることで、凸部２１３と第２半導体チップ２０５との間の領域へのボイドの発生も抑えることができる。
【００３８】
また、アンダーフィル材２１２が下段のチップ（第１半導体チップ２０３）を乗り越えて、第２半導体チップ２０５のオーバーハング部１２３の下に、良好に充填されるため、供給量の調整で、チップ間のみにアンダーフィル材２１２が配置されるように充填できる。これにより配線基板２０１上の上段アンダーフィル部２１１の領域を抑えることができ、配線基板２０１上の開口部２３５ａ、２３５ｂ、２３５ｃ、２３５ｄがアンダーフィル材２１２で覆われるリスクを低減できる。
【００３９】
また第２半導体チップ２０５のオーバーハング部１２３にアンダーフィル材２１２が充填され、オーバーハング部１２３を支持するように構成されることで、オーバーハングするように配置される第２半導体チップ２０５をより薄型化でき、封止体２２０の薄型化及び半導体装置２００を薄型化できる。また封止体２２０の薄型化により、半導体装置２００の反りも低減できる。さらにオーバーハング部１２３に配置された電極パッド１０７ａ、１０７ｂにもチップクラックの問題なく、良好に荷重及び超音波を印加できるため、良好にワイヤ２１８を接続でき、半導体装置２００の信頼性を向上できる。
【００４０】
次に、図３〜図９を参照して、半導体装置２００の製造方法を説明する。
【００４１】
まず、図４（ａ）に示す配線母基板３００を用意する。 
配線母基板３００は、マトリクス状に配置された複数の製品形成部３０１を有しており、個々の製品形成部３０１が配線基板２０１に対応している。
【００４２】
次に、図４（ａ）に示すように、図示しないチップマウンター等を用いて、配線母基板３００の製品形成部３０１上に、第１半導体チップ２０３を搭載する。
【００４３】
第１半導体チップ２０３は、電極パッド１０３ａ、１０３ｂが設けられた短辺が開口部２３５ａ、２３５ｃに対向するように搭載される。第１半導体チップ２０３は、他面に設けられたＤＡＦ等の接着部材１０５により配線母基板３００に接着固定される。
【００４４】
次に、図４（ｂ）に示すように、第１半導体チップ２０３の電極パッド１０３ａ、１０３ｂと対応する接続パッド２２３ａ、２２３ｃとの間を、ワイヤ２１５により接続する。ワイヤ２１５を用いた結線には、図示しないワイヤボンディング装置を用いることができる。結線は、例えば、超音波熱圧着法を用いたボールボンディングにより行われる。具体的には、溶融によりボールが形成されたワイヤ２１５の先端を電極パッド１０３ａ、１０３ｂ上に超音波熱圧着し、ワイヤ２１５が所定のループ形状を描くように、ワイヤ２１５の後端を対応する接続パッド２２３ａ、２２３ｃ上に超音波熱圧着する。
【００４５】
次に、図示しないチップマウンター等を用いて、第１半導体チップ２０３上にスペーサ部材２０７を搭載する。
【００４６】
スペーサ部材２０７は、第１半導体チップ２０３の電極パッド１０３ａ、１０３ｂ（図２参照）を露出させるように、また、オーバーハング部１２４が、開口部２３５ｂ、２３５ｄに対向するように積層される。
【００４７】
次に、図３に示すように、スペーサ部材２０７のオーバーハング部１２４の長辺側の近傍位置からディスペンサー２１４（図７参照）によりアンダーフィル材２１２を供給する。
【００４８】
チップ間にアンダーフィル材２１２が充填された後、所定の温度、例えば１５０℃でベークすることで、アンダーフィル材２１２が硬化され、図３に示すようにスペーサ部材２０７のオーバーハング部１２４と配線基板２０１の間の隙間に下段アンダーフィル部２４０が形成される。
【００４９】
次に、図３に示すように、スペーサ部材２０７の電極パッド２３８ａ、２３８ｂと対応する接続パッド２２３ｂ、２２３ｄとの間を、ワイヤ２１７により接続する。
【００５０】
次に、図４（ｃ）に示すように、図示しないチップマウンター等を用いて、スペーサ部材２０７上に第２半導体チップ２０５を搭載する。
【００５１】
第２半導体チップ２０５は、スペーサ部材２０７の電極パッド２３８ａ、２３８ｂ（図２参照）を露出させるように、また、オーバーハング部１２３が、開口部２３５ａ、２３５ｃに対向するように積層される。
【００５２】
次に、図４（ｄ）に示すように、凸部２１３が配置されたオーバーハング部１２３の長辺側の近傍位置（図１では左上の位置と右下の位置）からディスペンサー２１４によりアンダーフィル材２１２を供給する。
【００５３】
チップ間にアンダーフィル材２１２が充填された後、所定の温度、例えば１５０℃でベークすることで、アンダーフィル材２１２が硬化され、図４（ｄ）に示すように第２半導体チップ２０５のオーバーハング部１２３と第１半導体チップ２０３の間の隙間に、上段アンダーフィル部２１１が形成される。
【００５４】
ここで、凸部２１３を設けたことによる効果について、図５〜図８を参照して簡単に説明する。
【００５５】
図５、６に示すように、凸部２１３を設けない構造でアンダーフィル材２１２を設けた場合、積層された半導体チップに近接した位置にアンダーフィル材２１２を供給すると、図５に示すように、３段目のチップである第２半導体チップ２０５のオーバーハング部１２３と第１半導体チップ２０３の間の隙間にアンダーフィル材２１２を充填することは可能であるが、第２半導体チップ２０５上にアンダーフィル材２１２が乗り上げて、電極パッド１０７ａ、１０７ｂをアンダーフィル材２１２が覆ってしまい、ワイヤ接続ができなくなる場合がある。
【００５６】
一方、第２半導体チップ２０５上にアンダーフィル材２１２が乗り上げないように離した位置に供給すると、図６に示すようにアンダーフィル材２１２が１段目のチップである第１半導体チップ２０３を乗り越えられず、第２半導体チップ２０５のオーバーハング部１２３と第１半導体チップ２０３の間の隙間にアンダーフィル材２１２を充填できない場合がある。
【００５７】
一方で、第１の実施形態のように、凸部２１３を配置した場合、図７に示すように、チップから離した位置からアンダーフィル材２１２を供給しても、図８に示すように、段差を乗り越える方向にアンダーフィル材をガイドすることができる。段差を乗り越えたアンダーフィル材２１２は毛細管現象により、第２半導体チップ２０５のオーバーハング部１２３と第１半導体チップ２０３の間のスペース２０９に充填される。尚、チップ間に供給されたアンダーフィル材２１２は、供給量の適正化により下段のチップ（第１半導体チップ２０３）のワイヤ２１５と表面張力によりチップ間のスペース２０９に留まるため、配線基板上への広がりを抑制でき、配線基板２０１上の接続パッド２２３ａ、２２３ｂ、２２３ｃ、２２３ｄをアンダーフィル材２１２が覆うリスクを低減できる。
【００５８】
このように、凸部２１３を配置することにより、第２半導体チップ２０５のオーバーハング部１２３上へのアンダーフィル材２１２の乗り上げを抑制し、また、アンダーフィル材２１２の充填不良も防止できる。 
以上が凸部２１３を設けたことによる効果である。
【００５９】
次に、図４（ｅ）に示すように、第２半導体チップ２０５の電極パッド１０７ａ、１０７ｂと対応する接続パッド２２３ａ、２２３ｃとの間を、図示しないワイヤボンディング装置を用いて、それぞれワイヤ２１８により接続する。
【００６０】
次に、図９（ａ）に示すように、配線母基板３００の一面側に、一括モールドによって封止体２２０を形成する。
【００６１】
具体的には、配線母基板３００を図示しないモールド装置に載置し、図示しないモールド装置の上型と下型により配線母基板３００を型閉めした状態で、溶融された封止樹脂、例えば熱硬化性のエポキシ樹脂等を充填させ、充填させた状態でキュアする。
【００６２】
すると、封止樹脂が熱硬化し、図９（ａ）に示すように複数の製品形成部３０１を一括的に覆う封止体２２０が形成される。
【００６３】
次に、図９（ｂ）に示すように、配線母基板３００の他面側のランド部２２５にそれぞれ半田ボール２１６を搭載する。
【００６４】
具体的には、例えば配線基板２０１上のランド部２２５の配置に合わせて複数の吸着孔が形成された図示しない吸着機構を用いて、半田ボール２１６を吸着孔に保持し、保持された半田ボール２１６を、フラックスを介して配線基板２０１のランド部２２５に一括搭載する。
【００６５】
全ての製品形成部３０１への半田ボール２１６の搭載後、配線基板２０１をリフローすることで半田ボール２１６が固定される。
【００６６】
次に、図９（ｃ）に示すように、封止体２２０をダイシングテープ２５１に接着し、封止体２２０及び配線母基板３００をダイシングテープ２５１に支持させる。その後、図示しないダイシングブレードを用いて、配線母基板３００及び封止体２２０をダイシングライン２３４（図９（ｂ）参照）に沿って縦横に切断する。これにより、配線母基板３００は、製品形成部３０１毎に個片化される。その後、個片化された製品形成部３０１及び封止体２２０をダイシングテープ２５１からピックアップすることで、図１に示すような半導体装置２００が得られる。
【００６７】
このように、第１の実施形態によれば、半導体装置２００は、配線基板２０１と、配線基板２０１の一方の面上に搭載された第１半導体チップ２０３と、第１半導体チップ２０３上に積層されたスペーサ部材２０７と、スペーサ部材２０７に積層され、少なくとも一端部がスペーサ部材２０７からオーバーハングすると共に、一端部と第１半導体チップ２０３との間にスペース２０９を形成するように配置された第２半導体チップ２０５と、スペース２０９を埋めるように設けられた上段アンダーフィル部２１１と、配線基板２０１の一方の面上に配置され、上段アンダーフィル部２１１をスペース２０９へガイドする凸部２１３を有している。
【００６８】
そのため、第２半導体チップ２０５上にアンダーフィル材２１２を乗り上げることなく、配線基板２０１の表面から段差のある１段目（第１半導体チップ２０３）と３段目のチップ（第２半導体チップ２０５）間にアンダーフィル材２１２を充填できる。
【００６９】
また凸部２１３の形状を平面形状がＬ字形状の凸部とし、凸部２１３から第２半導体チップ２０５のオーバーハング部１２３下のスペース２０９を埋めるように、アンダーフィル材２１２が配置されることで、凸部２１３と第１半導体チップ２０３との間の領域へのボイドの発生も抑えることができる。
【００７０】
また、アンダーフィル材２１２が第２半導体チップ２０５のオーバーハング部１２３と第１半導体チップ２０３の間の隙間に下段のチップを乗り上げて、良好に充填できるため、アンダーフィル材２１２の供給量の調整で、チップ間のみにアンダーフィル材２１２が配置されるように充填できる。これにより配線基板２０１上の上段アンダーフィル部２１１の領域を抑えることができ、配線基板２０１上の接続パッド２２３ａ、２２３ｂ、２２３ｃ、２２３ｄをアンダーフィル材２１２で覆うリスクを低減できる。
【００７１】
また第２半導体チップ２０５のオーバーハング部１２３と第１半導体チップ２０３の間の隙間には、アンダーフィル材２１２が充填され、オーバーハング部１２３を支持するように構成されることで、オーバーハングするように配置される第２半導体チップ２０５をより薄型化でき、封止体２２０の薄型化及び半導体装置２００を薄型化できる。また封止体２２０の薄型化により、半導体装置２００の反りも低減できる。さらにオーバーハング部１２３に配置された電極パッド１０７ａ、１０７ｂにもチップクラックの問題なく、良好に荷重及び超音波を印加できるため、良好にワイヤ２１８を接続でき、半導体装置２００の信頼性を向上できる。
【００７２】
次に、第２の実施形態について、図１０を参照して説明する。
【００７３】
第２の実施形態は、第１の実施形態において、半導体チップを４段とし、３段目、４段目の半導体チップのオーバーハング部下へのアンダーフィル供給位置の近傍に凸部２１３を形成するだけでなく、２段目の半導体チップであるスペーサ部材２０７のオーバーハング部１２４下へのアンダーフィル供給位置の近傍にも凸部２１３ａを形成したものである。
【００７４】
なお、第２の実施形態において、第１の実施形態と同様の機能を果たす要素については同一の番号を付し、主に第１の実施形態と異なる部分について説明する。
【００７５】
図１０〜図１２に示すように、第２の実施形態に係る半導体装置２００ａは、第２半導体チップ２０５上に第３半導体チップ２０８が設けられている。
【００７６】
第３半導体チップ２０８は、ここでは第１半導体チップ２０３および第２半導体チップ２０５と同様の長方形の半導体チップであり、第２半導体チップ２０５の電極パッド１０７ａ、１０７ｂが形成された領域を覆うことがないように、その短辺が第１半導体チップ２０３および第２半導体チップ２０５の長辺と平行に配置されている。
【００７７】
その結果、第３半導体チップ２０８の短辺は、第２半導体チップ２０５に対して外側にはみ出し、オーバーハング部１４３を形成する。オーバーハング部１４３とスペーサ部材２０７の間には上段アンダーフィル部２１１が形成されている。
【００７８】
さらに、オーバーハング部１４３には電極パッド２２４ａ、２２４ｂが設けられている。電極パッド２２４ａ、２２４ｂは、ワイヤ２２２を介して接続パッド２２３ａ、２２３ｃに接続されている。
【００７９】
このように、半導体チップは３段に限定されず、４段以上に積層してもよい。
【００８０】
また、図１０に示すように、２段目の半導体チップであるスペーサ部材２０７のオーバーハング部１２４下へのアンダーフィル供給位置の近傍には、下段充填促進部としての凸部２１３ａが設けられている。凸部２１３ａは凸部２１３と同様に、例えば配線基板２０１上に形成された絶縁膜２２１と同じ材料で、アンダーフィルの供給位置を囲むように、平面形状がＬ字形状に形成されている。具体的には、Ｌ字の内側（折れ曲がった側）がオーバーハング部１２４を向くように形成されている。
【００８１】
このように、充填促進部はスペーサ部材２０７のオーバーハング部１２４下へのアンダーフィル供給位置の近傍にも設けることができる。
【００８２】
このような構成とすることにより、下段アンダーフィル部２４０の広がりも抑制できる。
【００８３】
なお、半導体装置２００ａの製造方法については、第１の実施形態と同様であるため、説明を省略する。
【００８４】
このように、第２の実施形態によれば、半導体装置２００ａは、配線基板２０１と、配線基板２０１の一方の面上に搭載された第１半導体チップ２０３と、第１半導体チップ２０３上に積層されたスペーサ部材２０７と、スペーサ部材２０７上に積層され、少なくとも一端部がスペーサ部材２０７からオーバーハングすると共に、一端部と第１半導体チップ２０３との間にスペース２０９を形成するように配置された第２半導体チップ２０５と、スペース２０９を埋めるように設けられた上段アンダーフィル部２１１と、配線基板２０１の一方の面上に配置され、上段アンダーフィル部２１１をスペース２０９へガイドする凸部２１３を有している。 
従って、第１の実施形態と同様の効果を奏する。
【００８５】
また、第２の実施形態によれば、半導体装置２００ａは、２段目の半導体チップであるスペーサ部材２０７のオーバーハング部１２４下へのアンダーフィル供給位置の近傍にも凸部２１３ａが設けられている。 
そのため、下段アンダーフィル部２４０の広がりも抑制できる。
【００８６】
次に、第３の実施形態について、図１３および図１４を参照して説明する。
【００８７】
第３の実施形態は、第２の実施形態において、上段充填促進部として、シリコン基板２４１を用いたものである。
【００８８】
なお、第３の実施形態において、第２の実施形態と同様の機能を果たす要素については同一の番号を付し、主に第２の実施形態と異なる部分について説明する。
【００８９】
図１３および図１４に示すように、第３の実施形態に係る半導体装置２００ｂは、上段充填促進部として、シリコン基板２４１が設けられている。
【００９０】
シリコン基板２４１の高さは、例えば第１半導体チップ２０３の高さ（厚さ）と同程度である。
【００９１】
このように、上段充填促進部を第１半導体チップ２０３と同程度の高さのシリコン基板２４１で構成することで、図１４に示すように、アンダーフィル材２１２の供給位置の高さと第１半導体チップ２０３とのギャップを低減できるため、より良好にアンダーフィル材２１２を第２半導体チップ２０５のオーバーハング部１２３と第１半導体チップ２０３間のスペース２０９に供給できる。さらに、第１半導体チップ２０３と配線基板２０１間の段差が高くてアンダーフィル材２１２が乗り越え難い場合でも、搭載するシリコン基板２４１の高さを変えることで、アンダーフィル材２１２が第１半導体チップ２０３を乗り越えられるように調整できる。
【００９２】
なお、半導体装置２００ｂの製造方法については、第２の実施形態と同様であるため、説明を省略する。
【００９３】
このように、第３の実施形態によれば、半導体装置２００ｂは、配線基板２０１と、配線基板２０１の一方の面上に搭載された第１半導体チップ２０３と、第１半導体チップ２０３上に積層されたスペーサ部材２０７と、スペーサ部材２０７上に積層され、少なくとも一端部がスペーサ部材２０７からオーバーハングすると共に、一端部と第１半導体チップ２０３との間にスペース２０９を形成するように配置された第２半導体チップ２０５と、スペース２０９を埋めるように設けられた上段アンダーフィル部２１１と、配線基板２０１の一方の面上に配置され、上段アンダーフィル部２１１をスペース２０９へガイドするシリコン基板２４１を有している。 
従って、第２の実施形態と同様の効果を奏する。
【００９４】
また、第３の実施形態によれば、上段充填促進部としてシリコン基板２４１を用いている。
【００９５】
そのため、シリコン基板２４１の高さを調節することにより、アンダーフィル材２１２の供給位置の高さと第１半導体チップ２０３とのギャップを低減できるため、より良好にアンダーフィル材２１２を第２半導体チップ２０５のオーバーハング部１２３と第１半導体チップ２０３間のスペース２０９に供給できる。
【００９６】
さらに、第１半導体チップ２０３と配線基板２０１間の段差が高くてアンダーフィル材２１２が乗り越え難い場合でも、搭載するシリコン基板２４１の高さを変えることで、アンダーフィル材２１２が第１半導体チップ２０３を乗り越えられるように調整できる。
【００９７】
次に、第４の実施形態について、図１５および図１６を参照して説明する。
【００９８】
第４の実施形態は、第２の実施形態において、上段充填促進部として、受動部品２４３を用いたものである。
【００９９】
なお、第４の実施形態において、第２の実施形態と同様の機能を果たす要素については同一の番号を付し、主に第２の実施形態と異なる部分について説明する。
【０１００】
図１５および図１６に示すように、第４の実施形態に係る半導体装置２００ｃは、上段充填促進部として、配線基板２０１に搭載される受動部品２４３が設けられている。
【０１０１】
このように、上段充填促進部は、上段アンダーフィル部２１１をスペース２０９へガイド可能な構造であれば、配線基板２０１に搭載されている受動部品２４３を利用してもよい。
【０１０２】
このような構成とすることにより、新たな部品を追加することなく、充填促進部を形成できる。
【０１０３】
なお、半導体装置２００ｃの製造方法については、第２の実施形態と同様であるため、説明を省略する。
【０１０４】
このように、第４の実施形態によれば、半導体装置２００ｃは、配線基板２０１と、配線基板２０１の一方の面上に搭載された第１半導体チップ２０３と、第１半導体チップ２０３上に積層されたスペーサ部材２０７と、スペーサ部材２０７上に積層され、少なくとも一端部がスペーサ部材２０７からオーバーハングすると共に、一端部と第１半導体チップ２０３との間にスペース２０９を形成するように配置された第２半導体チップ２０５と、スペース２０９を埋めるように設けられた上段アンダーフィル部２１１と、配線基板２０１の一方の面上に配置され、上段アンダーフィル部２１１をスペース２０９へガイドする受動部品２４３を有している。 
従って、第２の実施形態と同様の効果を奏する。
【０１０５】
また、第４の実施形態によれば、半導体装置２００ｃは、上段充填促進部として、配線基板２０１に搭載されている受動部品２４３を利用している。
【０１０６】
そのため、第２の実施形態と比較して、新たな部品を追加することなく、充填促進部を形成できる。
【０１０７】
次に、第５の実施形態について、図１７および図１８を参照して説明する。
【０１０８】
第５の実施形態は、第２の実施形態において、上段充填促進部としてワイヤバンプ２４５を用いたものである。
【０１０９】
なお、第５の実施形態において、第２の実施形態と同様の機能を果たす要素については同一の番号を付し、主に第２の実施形態と異なる部分について説明する。
【０１１０】
図１７および図１８に示すように、第５の実施形態に係る半導体装置２００ｄは、上段充填促進部として、ワイヤバンプ２４５が設けられている。
【０１１１】
このように、充填促進部は、上段アンダーフィル部２１１をスペース２０９へガイド可能な構造であれば、ワイヤバンプ２４５を形成してもよい。
【０１１２】
このような構成とすることにより、半導体装置の後工程装置で充填促進部を形成できる。
【０１１３】
なお、製造方法については、第２の実施形態と同様であるため、説明を省略する。
【０１１４】
このように、第５の実施形態によれば、半導体装置２００ｄは、配線基板２０１と、配線基板２０１の一方の面上に搭載された第１半導体チップ２０３と、第１半導体チップ２０３上に積層されたスペーサ部材２０７と、スペーサ部材２０７上に積層され、少なくとも一端部がスペーサ部材２０７からオーバーハングすると共に、一端部と第１半導体チップ２０３との間にスペース２０９を形成するように配置された第２半導体チップ２０５と、スペース２０９を埋めるように設けられた上段アンダーフィル部２１１と、配線基板２０１の一方の面上に配置され、上段アンダーフィル部２１１をスペース２０９へガイドするワイヤバンプ２４５を有している。 
従って、第２の実施形態と同様の効果を奏する。
【０１１５】
また、第５の実施形態によれば、半導体装置２００ｄは、上段充填促進部として、配線基板２０１に搭載されているワイヤバンプ２４５を設けている。
【０１１６】
そのため、第２の実施形態と異なり、半導体装置の後工程装置で充填促進部を形成できる。
【０１１７】
次に、第６の実施形態について、図１９および図２０を参照して説明する。
【０１１８】
第６の実施形態は、第２の実施形態において、一辺にのみ電極パッドが配置された複数の半導体チップを、交互に積層したものである。
【０１１９】
なお、第６の実施形態において、第２の実施形態と同様の機能を果たす要素については同一の番号を付し、主に第２の実施形態と異なる部分について説明する。
【０１２０】
図１９および図２０に示すように、第６の実施形態に係る半導体装置２００ｅは、１段目半導体チップ５０１、２段目半導体チップ５０２、３段目半導体チップ５０３、４段目半導体チップ５０４の４つのチップを有しており、これらのチップはいずれも長辺同士、短辺同士が平行になるように配置されるが、いずれも一方の短辺のみに電極パッドが配置されており、これらを千鳥配列となるように（短辺の位置を交互にずらして）積層することで、オーバーハング部が形成されている。なお、１段目半導体チップ５０１、２段目半導体チップ５０２、３段目半導体チップ５０３、４段目半導体チップ５０４は、それぞれ第２の実施形態における第１半導体チップ２０３、スペーサ部材２０７、第２半導体チップ２０５、第３半導体チップ２０８に相当するチップである。
【０１２１】
また、図２０では１段目半導体チップ５０１および３段目半導体チップ５０３は左側の短辺にのみ電極パッドが設けられており、２段目半導体チップ５０２および４段目半導体チップ５０４は右側の短辺にのみ電極パッドが設けられている。
【０１２２】
さらに、オーバーハング部の下にはアンダーフィル材２１２が充填されている。
【０１２３】
即ち、２段目半導体チップ５０２のオーバーハング部と配線基板２０１の間には１段目アンダーフィル部５０７（下段アンダーフィル部）が形成され、１段目半導体チップ５０１と３段目半導体チップ５０３の間には２段目アンダーフィル部５０９（上段アンダーフィル部）が形成されている。
【０１２４】
さらに、２段目半導体チップ５０２と４段目半導体チップ５０４の間には３段目アンダーフィル部５１１（上段アンダーフィル部）が形成されている。
【０１２５】
また、各半導体チップの長辺の、短辺近傍に対応する位置には凸部２１３ｂが設けられている。
【０１２６】
このように、オーバーハング部は、チップの寸法を変えることなく、配置を変えることによっても形成でき、この場合も充填促進部を設けることができる。
【０１２７】
このように、第６の実施形態によれば、半導体装置２００ｅは、配線基板２０１と、配線基板２０１の一方の面上に千鳥配列となるように積層され、１段目半導体チップ５０１とオーバーハング部を有する２段目半導体チップ５０２〜４段目半導体チップ５０４と、オーバーハング部の下のスペースを埋めるように設けられた、１段目アンダーフィル部５０７〜３段目アンダーフィル部５１１と、配線基板２０１の一方の面上に配置され、１段目アンダーフィル部５０７〜３段目アンダーフィル部５１１をスペースへガイドする凸部２１３ｂを有している。 
従って、第２の実施形態と同様の効果を奏する。 
【０１２８】
次に、第７の実施形態について、図２１を参照して説明する。
【０１２９】
第７の実施形態は、第２の実施形態において、第１半導体チップ２０３を配線基板２０１にフリップチップ接続したものである。
【０１３０】
なお、第７の実施形態において、第２の実施形態と同様の機能を果たす要素については同一の番号を付し、主に第２の実施形態と異なる部分について説明する。
【０１３１】
図２１に示すように、第７の実施形態に係る半導体装置２００ｆは、第１半導体チップ２０３が配線基板２０１にフリップチップ接続されている。
【０１３２】
このように、本発明は３段目の半導体チップがオーバーハングする構成であれば、一段目の半導体チップと配線基板の接続方法によらず適用可能である。
【０１３３】
このように、第７の実施形態によれば、半導体装置２００ｆは、配線基板２０１と、配線基板２０１の一方の面上に搭載された第１半導体チップ２０３と、第１半導体チップ２０３上に積層されたスペーサ部材としてのスペーサ部材２０７と、スペーサ部材２０７上に積層され、少なくとも一端部がスペーサ部材２０７からオーバーハングすると共に、一端部と第１半導体チップ２０３との間にスペース２０９を形成するように配置された第２半導体チップ２０５と、スペース２０９を埋めるように設けられた上段アンダーフィル部２１１と、配線基板２０１の一方の面上に配置され、上段アンダーフィル部２１１をスペース２０９へガイドする凸部２１３を有している。 
従って、第２の実施形態と同様の効果を奏する。
【産業上の利用可能性】
【０１３４】
以上、本発明者によってなされた発明を実施形態に基づき説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々変更可能であることは言うまでもない。
【０１３５】
例えば、上記した実施形態では半導体チップとしてメモリチップを例示したが、３段目の半導体チップがオーバーハングする構成であれば、ロジックチップとメモリチップ等、どのような半導体チップの組合せでも良い。
【０１３６】
また、上記した実施形態では、スペーサ部材として半導体チップを用いたが、半導体チップの替わりに、シリコン基板を用いてもよい。
【符号の説明】
【０１３７】
１０３ａ、１０３ｂ    ：電極パッド
１０５    ：接着部材
１０７ａ、１０７ｂ    ：電極パッド
１２３    ：オーバーハング部
１２４    ：オーバーハング部
１４３    ：オーバーハング部
２００    ：半導体装置
２００ａ  ：半導体装置
２００ｂ  ：半導体装置
２００ｃ  ：半導体装置
２００ｄ  ：半導体装置
２００ｅ  ：半導体装置
２００ｆ  ：半導体装置
２０１    ：配線基板
２０３    ：第１半導体チップ
２０５    ：第２半導体チップ
２０７    ：スペーサ部材
２０８    ：第３半導体チップ
２０９    ：スペース
２１１    ：上段アンダーフィル部
２１２    ：アンダーフィル材
２１３    ：凸部
２１３ａ  ：凸部
２１３ｂ  ：凸部
２１４    ：ディスペンサー
２１５    ：ワイヤ
２１６    ：半田ボール
２１７    ：ワイヤ
２１８    ：ワイヤ
２１９    ：絶縁基材
２２０    ：封止樹脂
２２１    ：絶縁膜
２２３ａ、２２３ｂ、２２３ｃ、２２３ｄ  ：接続パッド
２２５    ：ランド部
２３４    ：ダイシングライン
２３５ａ、２３５ｂ、２３５ｃ、２３５ｄ  ：開口部
２３８ａ、２３８ｂ    ：電極パッド
２４０    ：下段アンダーフィル部
２４１    ：シリコン基板
２４３    ：受動部品
２４５    ：ワイヤバンプ
２５１    ：ダイシングテープ
３００    ：配線母基板
３０１    ：製品形成部
５０１    ：１段目半導体チップ
５０２    ：２段目半導体チップ
５０３    ：３段目半導体チップ
５０４    ：４段目半導体チップ
５０７    ：１段目アンダーフィル部
５０９    ：２段目アンダーフィル部
５１１    ：３段目アンダーフィル部
【図１】
2014033145.tif 000003
【図２】
2014033145.tif 000004
【図３】
2014033145.tif 000005
【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
2014033145.tif 000009
【図８】
2014033145.tif 000010
【図９】
2014033145.tif 000011
【図１０】
2014033145.tif 000012
【図１１】
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【図１２】
2014033145.tif 000014
【図１３】
2014033145.tif 000015
【図１４】
2014033145.tif 000016
【図１５】
2014033145.tif 000017
【図１６】
2014033145.tif 000018
【図１７】
2014033145.tif 000019
【図１８】
2014033145.tif 000020
【図１９】
2014033145.tif 000021
【図２０】
2014033145.tif 000022
【図２１】
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