(57)【要約】【課題】本願発明はパッケージ構造を示す。【解決手段】本願発明は構造と、積層したダイのパッケージの構造体と、その形成方法を提供することであって、第１のダイ上に備えられた弾性接着剤層は、第１のダイの全上表面を覆い、第１コンタクトパッド上に形成された開口を除いた第１の周辺端部に枠を形成する。弾性接着剤層のこの形状を用いることで、本願発明はダイのコンタクトパッド上でワイヤーボンディングする際にダイ中に発生する微小なクラックを防ぐことができる。【選択図】図２
2008270821.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数のパッドを有する基板と、
前記基板上に備えられた第１コンタクトパッドを有する第１のダイと、
前記パッドと前記第１コンタクトパッドを電気的に接続する第１ワイヤーと、
前記第１のダイ上の弾性接着剤層であって、当該弾性接着剤層の中に形成されたスロットを有し、前記第１のダイの上面を覆い、前記第１コンタクトパッド上に形成された前記スロットを除いた第１のダイの周辺端部に枠を形成する前記弾性接着剤層と、
前記弾性接着剤層上に位置する第２コンタクトパッドを有する第２のダイと、
前記パッドと前記第２コンタクトパッドとを電気的に接続する第２ワイヤーと、
前記第１のダイと、前記第２のダイと、前記パッドと、前記第１ワイヤーと、前記第２ワイヤーとを、覆う保護層と、
を含むことを特徴とする積層したダイパッケージの構造体。
【請求項２】
前記弾性接着剤層の伸長率は２０％より高いことを特徴とする請求項１に記載の構造体。
【請求項３】
前記弾性接着剤層の厚さは前記第１ワイヤーのループ部の高さ以上の大きさを有することを特徴とする請求項１に記載の構造体。
【請求項４】
前記弾性接着剤層の硬化温度は２００度より低いことを特徴とする請求項１に記載の構造体。
【請求項５】
形成された複数のパッドを有する基板を準備する段階と、
第１コンタクトパッドを有する第１のダイを前記基板に備える段階であって、前記第１のダイ上に弾性接着剤層が形成され、前記弾性接着剤層は、前記第１のダイの上面を覆い、当該第１のダイの周辺端部に枠を形成する、段階と、
前記第１コンタクトパッド上に位置する前記弾性接着剤層内にスロットを形成する段階であって、前記弾性接着剤層は、前記第１のダイの上面を覆い、前記第１コンタクトパッド上に形成された前記スロットを除いた当該第１のダイの周辺端部に枠を形成する、段階と、
前記第１コンタクトパッドと前記パッドをワイヤーボンディングする段階と、
第２コンタクトパッドを有する第２のダイを前記弾性接着剤層に備える段階であって、前記第２のダイの背面上に接着剤を付与する必要なく前記弾性層上に前記第２のダイを備える段階と、
前記パッドと前記第２コンタクトパッドをワイヤーボンディングする段階と、
を含むことを特徴とする積層したダイパッケージを形成する方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
発明分野
本発明は、スタックパッケージのための構造体に関し、さらに詳細には、リリース層を有するスタックパッケージに関する。
【背景技術】
【０００２】
背景技術の説明
半導体デバイスの分野では、デバイス密度は増加し、デバイス寸法は減少している。従来のパッケージ技術ではチップ上に高密度の要素を有する更に小さなチップを製造するという要望に応えられない。それゆえ、そのような高密度デバイスのために新しいパッケージングや相互接続技術が要望に対応している。
【０００３】
積層されたダイを有する半導体パッケージ上でのワイヤーボンディングの形成は多くの問題に遭遇する。ワイヤーボンディング中に、ワイヤーボンディング装置はダイ上のボンディングパッドに重大な力を与える。それゆえ、ダイ内に微小なクラックを生み出すことがある。
【０００４】
その問題を解決するためにいくつかの発明が提案されている。Ｕ．Ｓ．  Ｐａｔｅｎｔ  Ｎｏ．  ２００５／００３５４６１は、ｎ型キャリアーキャップを有するマルチスタックダイパッケージを公開している。ｎ型キャリヤーは上部のチップ上でワイヤーボンディングをする際に平面性を確保するために、上下のチップ間に備えられる。それゆえ、その発明は上部のダイをサポートするためにキャップを備えており、それはマイクロデバイスにとって不必要な広い空間を要する。
【０００５】
提案されている別の解決法は、上部のダイをサポートするため積層したダイのダイ間に接着剤層を加えることである。Ｕ．Ｓ．  Ｐａｔｅｎｔ  Ｎｏ．  ２００４／０２５１５２６は、積層したダイを有する半導体パッケージを公開している。中間接着剤層は上部ダイと下部ダイの間に備えられる。ワイヤーボンディング工程の間接着剤層は上部ダイをサポートするので、その結果として、ダイクラックの問題が減少する。それゆえ、その発明はスタックパッケージイールドが向上するような構造体や方法を公開している。この発明の欠点は、ノズルのような接着剤塗布装置によって接着剤層が注入されることである。残念ながら、ボンディングポイント上のボンディングワイヤーを維持するにはその注入力は強すぎる。つまり、パッド上のワイヤーボンディングのコンタクトポイントが損傷することがある。図１に示すように、接着剤層を注入することに対する別の欠点は、接着剤層がパッドの上表面を十分に覆うことができなく、接着剤層内の弾性粒子も均一に広がることができないことである。
【０００６】
それゆえ、本願発明はダイ内の微小なクラックの問題を解決するためにリリース層を有するスタックパッケージを提供する。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
発明の概要
本願発明の目的は、弾性接着材質をダイ上にコートし、ワイヤーボンディングを行う前にコンタクトパッド上に開口を形成する方法を提供することである。
【０００８】
本願発明の別の目的は、背面に接着剤を使用しない上部チップを提供することである。
【０００９】
本願発明の更に別の目的は、ワイヤーボンディングを行う前にチップ内に微小なクラックを起こさない構造体と形成方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本願発明は積層したダイのパッケージの構造体を提供することであって、それは、複数のパッドを有する基板と、基板上に備えられた第１コンタクトパッドを有する第１のダイと、パッドと第１コンタクトパッドを電気接続する第１ワイヤーと、ダイ上に備えられた弾性接着剤層であって、第１のダイの上面を覆い、第１コンタクトパッド上に形成されたスロットを除いた第１のダイの周辺端部に枠を形成する弾性接着剤層と、弾性接着剤層に備えられた第２コンタクトパッドを有する第２のダイと、パッドと第２コンタクトパッドとを電気接続する第２ワイヤーと、第１のダイと第２のダイとパッドと第１ワイヤーと第２ワイヤーとを囲む保護層と、を有する。
【００１１】
本願発明は積層したダイパッケージを形成する方法を提供することであって、それは、形成された複数のパッドを有する基板を準備し、第１コンタクトパッドを有する第１のダイを基板に備え、第１のダイ上に弾性接着剤層を形成し、弾性接着剤層内の第１コンタクトパッドが位置する場所に開口を形成し、弾性接着剤層は第１のダイの全上面を覆いさらに第１コンタクトパッド上に形成された開口を除いた第１のダイの周辺端部に枠を形成し、第１コンタクトパッドとパッドをワイヤーボンディングし、第２コンタクトパッドを有する第２のダイを前記弾性接着剤層に備え、第２のダイは第２のダイの背面上に接着剤を付与する必要なく弾性層上に備え付けられさらに第２コンタクトパッドとパッドとをワイヤーボンディングする。
【００１２】
図面の簡単な説明
図１は積層されたダイパッケージ構造体に関する従来技術の図である。
【００１３】
図２は本願発明に関する積層されたダイパッケージ構造体の断面図である。
【００１４】
図３は本願発明に関する積層されたダイパッケージ構造体の平面図である。
【００１５】
図４は本願発明に関する積層されたダイパッケージ構造体の製造プロセスの段階の図である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
好ましい実施の形態の説明
発明はここで発明と添付された図面の好ましい実施形態に基づいてより詳細に説明される。しかしながら、発明の好ましい実施形態が例示のためだけにあるということは認識されるべきである。ここで説明される好ましい実施形態の他に、本願発明は詳細に記述されるものの他の別の実施形態における広い範囲で使用することができ、本願発明の範囲は、記載される請求項で明記されるものとして特に限定されるものではない。
【００１７】
本願発明は弾性接着剤層を備えた積層されたダイパッケージ構造体の形成の構造を示す。コンタクトパッド上でワイヤーボンディングを行う前にコンタクトパッドを露光するため、感光性材料はダイとダイ上に形成された複数の開口との間に塗布される。
【００１８】
図２は、本願発明の一実施形態に関する積層されたダイパッケージ構造体１の断面図である。図２に示すように、積層されたダイパッケージ構造体１は、パッド３とパッド４とに区別されるパッドを有する基板２と、第１のダイ７を設置するための接着剤エリア９とを有する。基板２は積層され、上表面と下表面を有し、ダイは上表面に設置される。パッド３は基板２の下表面に位置し、半田ボール１４がその上に形成される。パッド４は基板２の上表面に位置し、ワイヤーを通じてダイと電気接続し、ワイヤーは第１ワイヤー５と第２ワイヤー６とに区別される。基板の材料は有機エポキシタイプＦＲ４、ＦＲ５、ＢＴ、ＰＣＢ（ｐｒｉｎｔ  ｃｉｒｃｕｉｔ  ｂｏａｒｄ）、合金、または金属を含む。あるいは、基板はガラス、セラミックまたはシリコンでありえる。
【００１９】
第１のダイ７は基板２の接着剤エリア９に配置される。第１コンタクトパッド（ボンディングパッド）８は第１のダイ７上に形成され、つまり、図３に示されるように、第１の第７は、第１の第７の上表面の外周部に位置する複数のコンタクトパッド８を有し、第１ワイヤー５によってコンタクトパッド８とパッド４との電気接続を確立している。第１ワイヤー５はアルミニウムや金といったさまざまな金属からなる。
【００２０】
図３は第１ワイヤー５がボンディングされたコンタクトパッド８を有する第１のダイの平面図であり、第１のダイの上部と弾性接着剤層１０の外周部上に形成された複数のスロット１５とを覆う感光性弾性材層はダイのエッジまで拡張され、それは、コンタクトパッド８を露出し、また、第１のダイと基板とを接続するボンディングワイヤーを受けるためのリリース層であり、つまり、弾性接着剤層１０は第１のダイ７の全上表面と、パッド８上に形成されたスロット１５を除いた第１のダイの外周部に位置する縁部とを覆う。
【００２１】
弾性接着剤層１０は伸長率が２０％以上の材料からなる。弾性接着剤層１０の好ましい厚さは第１ワイヤー５の高さよりも高く、２０μｍ以上である。好ましくは、弾性接着剤層１０の硬化温度は２００度より低い。弾性接着剤層は感光性材を含む。
【００２２】
図２に示すように、第２コンタクトパッド１２を有する第２のダイ１１は弾性接着剤層１１上に備えられ、コンタクトパッド１２は第２ワイヤー６を通してパッド４と電気接続される。コンタクトパッド１２と第２ワイヤー６は複数のコンタクトパッドとワイヤーからなるということを示しており、つまり、第２ワイヤー６を通して第２のダイ１１とパッド４とを電気接続するために、第２のダイ１１は第２のダイ１１の上表面の外周部に位置する複数のコンタクトパッド１２を有する。第２ワイヤー６はアルミニウムや金といったさまざまな金属からなる。本願発明の好ましい実施形態として、弾性接着剤層１０の厚さは、第２のダイ１１が第１ワイヤー５に接触しないために、第１ワイヤー５のはるか上に第２のダイ１１が形成することができるほどの十分な厚さである。本願発明の好ましい実施形態として、弾性接着剤層１０の厚さは、第１ワイヤー５のループの高さより大きい。本願発明の好ましい実施形態として、第２のダイ１１は、その背面上に予め形成されたテープを備えない状態で弾性接着剤層１０上に備えられる。
【００２３】
図２に示すように、保護層１３は第１のダイ７、第２のダイ１１、パッド４、第１ワイヤー５、および第２ワイヤー６を外部からの干渉、たとえば湿気、からそれらを保護するために覆います。本願発明の一つの実施形態において、保護層１３のための材料は有機化合物、液体化合物、およびシリコーンゴムから成る。その発明の他の実施形態において、保護層１３は、保護層と積層ダイパッケージ構造体の他の要素との間で起こる熱の膨張係数の違いによる影響を減らすために、好ましくは適当な熱膨張係数を有する。その発明の一つの実施形態において、保護層の材料は熱可塑性物質、エポキシでありえる。
【００２４】
積層ダイパッケージ構造体を形成するための本願発明の処理は、表面をスピンコートされた弾性接着剤層１０を有する基板を準備することを含む。そして、ウエハーはＵＶテープフォームやブルーテープフォームでダイスされ，したがって、弾性接着剤層は前記第１のダイの全上表面を覆い、第１のダイの周辺端部に縁を形成する。ピックアンドプレースファインアライメントシステムが既知の良好ダイを再分配するために使われ、それは、第１コンタクトパッドを有する基板２上の図２に示される第１のダイ７はパッド３とパッド４とに区別され、接着剤層９は図４に示される構造体１を形成するために第１のダイ７の背面に接着しその上に形成される。図３に示すように、弾性接着剤層１０は第１の第７の全上表面を覆う。本発明の好ましい実施形態において、弾性接着剤層１０の最適な厚さは他のダイを設置するのに十分な厚さを有し、それは、図２の第２のダイであり、第２のダイが第１ワイヤー５と接続するのを防ぐために第１のワイヤーよりも上である。
【００２５】
次に図３に示すように、コンタクトパッド８上に開口１５を形成するために弾性接着剤層１０上にリソグラフィが形成され、開口１５は第１ワイヤー５で基板の第１コンタクトパッド８とパッド４をワイヤーボンドするような形態でもありえ、本発明の好ましい実施形態において、開口１５は矩形である。複数の開口１５は第１コンタクトパッド８を露出するために弾性接着剤層１０の周辺部に形成され、つまり、弾性接着剤層１０は第１のダイの全上表面と、第１コンタクトパッド８上に形成された開口１５を除いた第１のダイの外周部に位置する縁部とを覆う。
【００２６】
次に図４に示すように、第１ワイヤー５によって基板２上のパッド４を有する第１のダイ７のコンタクトパッド８のワイヤーボンディングは第１のダイ７とパッド４間の電気的な接続を確立している。発明の一実施形態において、超音波ボンディング、圧縮ボンディング、半田のような従来技術によってワイヤーボンディングは行われる。
【００２７】
ピックアンドプレースファインアライメントシステム（ダイボンダー）は別の既知の良いダイを積層するために再度使われ、それは、ダイの積層構造を形成するために取り付けることによる、弾性接着剤層１０上の、図２に示される第２のダイ１１であり、第２のダイ１１は複数のコンタクトパッド１２をその上表面上に有し、つまり、第２のダイ１１は第２のダイ１１の上表面の周辺部に位置する複数のコンタクトパッド１２を有する。本発明の好ましい実施形態において、ダイ１１は背面に接着剤層を必要とせずに、弾性接着剤層１０上に位置する。
【００２８】
図２を参照すると、弾性接着剤層１０上に第２のダイ１１を備えた後に、複数のパッド４とコンタクトパッド１２とをワイヤーボンドする第２ワイヤー６が複数のワイヤーとして表されており、弾性層１０は上部のチップ上でワイヤーボンディングする際にダイの平面性を確保するための十分な安定性と、ワイヤーボンディングの際に第１のダイ７と第２のダイ１１とか互いに接触するのを防ぐための十分な厚さを有している。発明の一実施形態において、超音波ボンディング、圧縮ボンディング、半田のような従来技術によってワイヤーボンディングは行われる。
【００２９】
接着剤層１０上に第２のダイ１１がボンディングされた後、弾性層の形を固定するために弾性接着剤層１０は硬化する。成形材料によってダイと基板が成形された後、積層したダイパッケージの構造体は仕上がる。
【００３０】
本願発明の一実施形態において、成形は第１のダイ７上の保護層１３、第２のダイ１１、第２ワイヤー６と第１ワイヤー５を示す複数のワイヤーと、パッド４を示す複数のパッドとを覆うために用いて行われる。
本願発明の好ましい実施形態を記載したが、本願発明が記載した好ましい実施形態に限定されないことは当業者にとっては理解できる。さらに、様々な変更および改造が、請求項により定義されるように、本願発明の思想および範囲の中で行える。
【図面の簡単な説明】
【００３１】
【図１】積層されたダイパッケージ構造体に関する従来技術の図である。
【図２】本願発明に関する積層されたダイパッケージ構造体の断面図である。
【図３】本願発明に関する積層されたダイパッケージ構造体の平面図である。
【図４】本願発明に関する積層されたダイパッケージ構造体の製造プロセスの段階の図である。
【図１】
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【図２】
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【図３】
2008270821.tif 000005
【図４】
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【外国語明細書】
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