(57)【要約】【課題】ボンディングワイヤのボールバンプを重ねて配置することなく、半導体チップの積層構造のワイヤループ高を抑える。【解決手段】半導体チップ８が積層される半導体チップ４上に、配線６ｇを介して接続された電極パッド６ｅ、６ｆを設け、ボンディングワイヤ１１ｃを介して電極パッド６ｆと電極パッド１０ｃとを接続し、ボンディングワイヤ１１ｄを介してランド２ｂと電極パッド６ｅとを接続する。【選択図】      図１
2004363120.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
能動領域が形成された半導体チップと、
前記半導体チップ上に形成され、前記能動領域に接続された第１電極パッドと、
前記半導体チップ上に形成され、前記第１電極パッドに接続された第２電極パッドとを備えることを特徴とする半導体装置。
【請求項２】
能動領域が形成された半導体チップと、
前記半導体チップ上に形成され、前記半導体チップと電気的に絶縁された第１電極パッドと、
前記半導体チップと電気的に絶縁されるようにして前記半導体チップ上に形成され、前記第１電極パッドに接続された第２電極パッドとを備えることを特徴とする半導体装置。
【請求項３】
能動領域が形成された半導体チップと、
前記半導体チップ上の第１の辺に沿って形成された第１電極パッドと、
前記半導体チップ上の第２の辺に沿って形成され、前記第１電極パッドに接続された第２電極パッドとを備えることを特徴とする半導体装置。
【請求項４】
ボンディングワイヤ接続端子が設けられた基材と、
前記基材上にフェースアップ実装され、第１能動領域が形成された第１半導体チップと、
前記第１半導体チップ上に形成され、前記第１能動領域に接続された第１電極パッドと、
前記第１半導体チップ上に形成され、前記第１電極パッドに接続された第２電極パッドと、
前記第１電極パッドおよび前記第２電極パッドを避けるようにして前記第１半導体チップ上にフェースアップ実装され、第２能動領域が形成された第２半導体チップと、
前記第２半導体チップ上に形成され、前記第２能動領域に接続された第３電極パッドと、
前記第１電極パッドまたは前記第２電極パッドのいずれか一方と前記第３電極パッドとを接続する第１ボンディングワイヤと、
前記第１電極パッドまたは前記第２電極パッドの残りの一方と前記ボンディングワイヤ接続端子を接続する第２ボンディングワイヤとを備えることを特徴とする半導体装置。
【請求項５】
ボンディングワイヤ接続端子が設けられた基材と、
前記基材上にフェースアップ実装され、第１能動領域が形成された第１半導体チップと、
前記第１半導体チップ上に形成され、前記第１半導体チップと電気的に絶縁された第１電極パッドと、
前記第１半導体チップと電気的に絶縁されるようにして前記第１半導体チップ上に形成され、前記第１電極パッドに接続された第２電極パッドと、
前記第１電極パッドおよび前記第２電極パッドを避けるようにして前記第１半導体チップ上にフェースアップ実装され、第２能動領域が形成された第２半導体チップと、
前記第２半導体チップ上に形成され、前記第２能動領域に接続された第３電極パッドと、
前記第１電極パッドまたは前記第２電極パッドのいずれか一方と前記第３電極パッドとを接続する第１ボンディングワイヤと、
前記第１電極パッドまたは前記第２電極パッドの残りの一方と前記ボンディングワイヤ接続端子を接続する第２ボンディングワイヤとを備えることを特徴とする半導体装置。
【請求項６】
第１ボンディングワイヤ接続端子および第２ボンディングワイヤ接続端子が設けられた基材と、
前記基材上にフェースアップ実装され、第１能動領域が形成された第１半導体チップと、
前記第１半導体チップ上に形成され、前記第１半導体チップと電気的に絶縁された第１電極パッドと、
前記第１半導体チップと電気的に絶縁されるようにして前記第１半導体チップ上に形成され、前記第１電極パッドに接続された第２電極パッドと、
前記第１半導体チップ上に形成され、前記第１能動領域に接続された第３電極パッドと、
前記第１電極パッド、前記第２電極パッドおよび前記第３電極パッドを避けるようにして前記第１半導体チップ上にフェースアップ実装され、第２能動領域が形成された第２半導体チップと、
前記第２半導体チップ上に形成され、前記第２能動領域に接続された第４電極パッドと、
前記第１電極パッドまたは前記第２電極パッドのいずれか一方と前記第４電極パッドとを接続する第１ボンディングワイヤと、
前記第１電極パッドまたは前記第２電極パッドの残りの一方と前記第１ボンディングワイヤ接続端子を接続する第２ボンディングワイヤと、
前記第３電極パッドと前記第２ボンディングワイヤ接続端子を接続する第３ボンディングワイヤとを備えることを特徴とする半導体装置。
【請求項７】
ボンディングワイヤ接続端子が設けられた基材と、
前記基材上にフェースアップ実装され、第１能動領域が形成された第１半導体チップと、
前記第１半導体チップ上に形成され、前記第１能動領域に接続された第１電極パッドと、
前記第１電極パッドを避けるようにして前記第１半導体チップ上にフェースアップ実装され、第２能動領域が形成された第２半導体チップと、
前記第２半導体チップ上に形成され、前記第２能動領域に接続された第２電極パッドと、
前記第１電極パッドの第１の領域に接触し、前記第１電極パッドと前記第２電極パッドとを接続する第１ボンディングワイヤと、
前記第１電極パッドの第２の領域に接触し、前記第１電極パッドと前記ボンディングワイヤ接続端子とを接続する第２ボンディングワイヤとを備えることを特徴とする半導体装置。
【請求項８】
ボンディングワイヤ接続端子が設けられた基材と、
前記基材上にフェースアップ実装され、第１能動領域が形成された第１半導体チップと、
前記第１半導体チップ上に形成され、前記第１半導体チップと電気的に絶縁された第１電極パッドと、
前記第１電極パッドを避けるようにして前記第１半導体チップ上にフェースアップ実装され、第２能動領域が形成された第２半導体チップと、
前記第２半導体チップ上に形成され、前記第２能動領域に接続された第２電極パッドと、
前記第１電極パッドの第１の領域に接触し、前記第１電極パッドと前記第２電極パッドとを接続する第１ボンディングワイヤと、
前記第１電極パッドの第２の領域に接触し、前記第１電極パッドと前記ボンディングワイヤ接続端子とを接続する第２ボンディングワイヤとを備えることを特徴とする半導体装置。
【請求項９】
ボンディングワイヤ接続端子が設けられた基材と、
前記基材上にフェースアップ実装され、第１能動領域が形成された第１半導体チップと、
前記第１半導体チップ上の第１の辺に沿って形成され、前記第１能動領域に接続された第１電極パッドと、
前記第１半導体チップ上の第２の辺に沿って形成され、前記第１電極パッドに接続された第２電極パッドと、
前記第１電極パッドおよび前記第２電極パッドを避けるようにして前記第１半導体チップ上にフェースアップ実装され、第２能動領域が形成された第２半導体チップと、
前記第２半導体チップ上に形成され、前記第２能動領域に接続された第３電極パッドと、
前記第１電極パッドまたは前記第２電極パッドのいずれか一方と前記第３電極パッドとを接続する第１ボンディングワイヤと、
前記第１電極パッドまたは前記第２電極パッドの残りの一方と前記ボンディングワイヤ接続端子を接続する第２ボンディングワイヤとを備えることを特徴とする半導体装置。
【請求項１０】
ボンディングワイヤ接続端子が設けられた基材と、
前記基材上にフェースアップ実装され、第１能動領域が形成された第１半導体チップと、
前記第１半導体チップ上の第１の辺に沿って形成され、前記第１半導体チップと電気的に絶縁された第１電極パッドと、
前記第１半導体チップと電気的に絶縁されるようにして前記第１半導体チップ上の第２の辺に沿って形成され、前記第１電極パッドに接続された第２電極パッドと、
前記第１電極パッドおよび前記第２電極パッドを避けるようにして前記第１半導体チップ上にフェースアップ実装され、第２能動領域が形成された第２半導体チップと、
前記第２半導体チップ上に形成され、前記第２能動領域に接続された第３電極パッドと、
前記第１電極パッドまたは前記第２電極パッドのいずれか一方と前記第３電極パッドとを接続する第１ボンディングワイヤと、
前記第１電極パッドまたは前記第２電極パッドの残りの一方と前記ボンディングワイヤ接続端子を接続する第２ボンディングワイヤとを備えることを特徴とする半導体装置。
【請求項１１】
互いに接続された第１電極パッドおよび第２電極パッドを有する第１半導体チップを、ボンディングワイヤ接続端子が設けられた基材上にフェースアップ実装する工程と、
前記第１電極パッドおよび前記第２電極パッドを避けるようにして、第３電極パッドを有する第２半導体チップを前記第１半導体チップ上にフェースアップ実装する工程と、
前記第１電極パッドと前記第３電極パッドとをワイヤボンディングする工程と、
前記第２電極パッドと前記ボンディングワイヤ接続端子とをワイヤボンディングする工程とを備えることを特徴とする半導体装置の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は半導体装置および半導体装置の製造方法に関し、特に、半導体チップの積層構造に適用して好適なものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来の半導体装置では、半導体チップの実装面積を縮小するため、複数の半導体チップをキャリア基板上に積層し、ワイヤボンドにより、上下の半導体チップをキャリア基板にそれぞれ接続する方法がある。ここで、例えば、特許文献１、２に開示されているように、下層の半導体チップを経由して、上層の半導体チップのワイヤボンドを行うことにより、ワイヤループ高を抑えて薄型化を図ることが行われていた。
【０００３】
【特許文献１】
特開２０００−１１４４５２号公報
【特許文献２】
特開２０００−１２４３９１号公報
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、特許文献１、２に開示されている方法では、ボンディングワイヤのボールバンプを同一電極パット上で重ねて配置する必要があるため、特殊なワイヤボンディングを用いる必要があるという問題があった。
そこで、本発明の目的は、ボンディングワイヤのボールバンプを重ねて配置することなく、半導体チップの積層構造のワイヤループ高を抑えることが可能な半導体装置および半導体装置の製造方法を提供することである。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
上述した課題を解決するために、本発明の一態様に係る半導体装置によれば、能動領域が形成された半導体チップと、前記半導体チップ上に形成され、前記能動領域に接続された第１電極パッドと、前記半導体チップ上に形成され、前記第１電極パッドに接続された第２電極パッドとを備えることを特徴とする。
【０００６】
これにより、第１電極パッドを介して上層の半導体チップを下層の半導体チップにワイヤボンディングするともに、第２電極パッドを介して下層の半導体チップを基材にワイヤボンディングすることで、上層の半導体チップと基材とを電気的に接続させることが可能となる。このため、半導体チップを積層した場合においても、ボンディングワイヤのボールバンプを重ねて配置することなく、半導体チップの積層構造のワイヤループ高を抑えることが可能となり、特殊なワイヤボンディングを用いることなく、半導体チップの積層構造の薄型化を図ることが可能となるとともに、ボンディングワイヤのショートを防止することが可能となる。
【０００７】
また、本発明の一態様に係る半導体装置によれば、能動領域が形成された半導体チップと、前記半導体チップ上に形成され、前記半導体チップと電気的に絶縁された第１電極パッドと、前記半導体チップと電気的に絶縁されるようにして前記半導体チップ上に形成され、前記第１電極パッドに接続された第２電極パッドとを備えることを特徴とする。
【０００８】
これにより、第１電極パッドを介して上層の半導体チップを下層の半導体チップにワイヤボンディングするともに、第２電極パッドを介して下層の半導体チップを基材にワイヤボンディングすることで、上層の半導体チップと下層の半導体チップとを電気的に接続させることなく、上層の半導体チップと基材とを電気的に接続させることが可能となる。このため、種類の異なる半導体チップを積層した場合においても、各半導体チップに異なる信号の入出力を行うことを可能としつつ、半導体チップの積層構造のワイヤループ高を抑えることが可能となり、種類の異なる半導体チップの積層構造の薄型化を図ることが可能となるとともに、ボンディングワイヤのショートを防止することが可能となる。
【０００９】
また、本発明の一態様に係る半導体装置によれば、能動領域が形成された半導体チップと、前記半導体チップ上の第１の辺に沿って形成された第１電極パッドと、前記半導体チップ上の第２の辺に沿って形成され、前記第１電極パッドに接続された第２電極パッドとを備えることを特徴とする。
これにより、第１電極パッドを介して上層の半導体チップを下層の半導体チップにワイヤボンディングするともに、第２電極パッドを介して下層の半導体チップを基材にワイヤボンディングすることで、上層の半導体チップに設けられた電極パッドと基材に設けられたボンディングワイヤ接続端子とが離れている場合においても、ボンディングワイヤの長さの増大を抑制しつつ、上層の半導体チップと基材とを電気的に接続させることが可能となる。このため、半導体チップを積層した場合においても、電極パッドの配置位置の制約を軽減しつつ、半導体チップの積層構造のワイヤループ高を抑えることが可能となり、半導体チップまたは基材の大幅なレイアウト変更を回避することを可能としつつ、半導体チップの積層構造の薄型化を図ることが可能となる。
【００１０】
また、本発明の一態様に係る半導体装置によれば、ボンディングワイヤ接続端子が設けられた基材と、前記基材上にフェースアップ実装され、第１能動領域が形成された第１半導体チップと、前記第１半導体チップ上に形成され、前記第１能動領域に接続された第１電極パッドと、前記第１半導体チップ上に形成され、前記第１電極パッドに接続された第２電極パッドと、前記第１電極パッドおよび前記第２電極パッドを避けるようにして前記第１半導体チップ上にフェースアップ実装され、第２能動領域が形成された第２半導体チップと、前記第２半導体チップ上に形成され、前記第２能動領域に接続された第３電極パッドと、前記第１電極パッドまたは前記第２電極パッドのいずれか一方と前記第３電極パッドとを接続する第１ボンディングワイヤと、前記第１電極パッドまたは前記第２電極パッドの残りの一方と前記ボンディングワイヤ接続端子を接続する第２ボンディングワイヤとを備えることを特徴とする。
【００１１】
これにより、第１半導体チップの第１電極パッドまたは第２電極パッドのいずれか一方と第２半導体チップの第３電極パッドをワイヤボンディングするともに、第１半導体チップの第１電極パッドまたは第２電極パッドの残りの一方と基材のボンディングワイヤ接続端子をワイヤボンディングすることで、第２半導体チップと基材とを電気的に接続させることが可能となる。このため、第１半導体チップ上に第２半導体チップを積層した場合においても、ボンディングワイヤのボールバンプを重ねて配置することなく、第２半導体チップの第３電極パッドに接続されるワイヤループ高を抑えることが可能となり、特殊なワイヤボンディングを用いることなく、半導体チップの積層構造の薄型化を図ることが可能となるとともに、ボンディングワイヤのショートを防止することが可能となる。
【００１２】
また、本発明の一態様に係る半導体装置によれば、ボンディングワイヤ接続端子が設けられた基材と、前記基材上にフェースアップ実装され、第１能動領域が形成された第１半導体チップと、前記第１半導体チップ上に形成され、前記第１半導体チップと電気的に絶縁された第１電極パッドと、前記第１半導体チップと電気的に絶縁されるようにして前記第１半導体チップ上に形成され、前記第１電極パッドに接続された第２電極パッドと、前記第１電極パッドおよび前記第２電極パッドを避けるようにして前記第１半導体チップ上にフェースアップ実装され、第２能動領域が形成された第２半導体チップと、前記第２半導体チップ上に形成され、前記第２能動領域に接続された第３電極パッドと、前記第１電極パッドまたは前記第２電極パッドのいずれか一方と前記第３電極パッドとを接続する第１ボンディングワイヤと、前記第１電極パッドまたは前記第２電極パッドの残りの一方と前記ボンディングワイヤ接続端子を接続する第２ボンディングワイヤとを備えることを特徴とする。
【００１３】
これにより、第１半導体チップの第１電極パッドまたは第２電極パッドのいずれか一方と第２半導体チップの第３電極パッドをワイヤボンディングするともに、第１半導体チップの第１電極パッドまたは第２電極パッドの残りの一方と基材のボンディングワイヤ接続端子をワイヤボンディングすることで、第１半導体チップと第２半導体チップとを電気的に接続させることなく、第２半導体チップと基材とを電気的に接続させることが可能となる。このため、種類の異なる第２半導体チップを第１半導体チップ上に積層した場合においても、第１半導体チップおよび第２半導体チップに異なる信号の入出力を行うことを可能としつつ、第２半導体チップの第３電極パッドに接続されるワイヤループ高を抑えることが可能となり、種類の異なる半導体チップの積層構造の薄型化を図ることが可能となるとともに、ボンディングワイヤのショートを防止することが可能となる。
【００１４】
また、本発明の一態様に係る半導体装置によれば、第１ボンディングワイヤ接続端子および第２ボンディングワイヤ接続端子が設けられた基材と、前記基材上にフェースアップ実装され、第１能動領域が形成された第１半導体チップと、前記第１半導体チップ上に形成され、前記第１半導体チップと電気的に絶縁された第１電極パッドと、前記第１半導体チップと電気的に絶縁されるようにして前記第１半導体チップ上に形成され、前記第１電極パッドに接続された第２電極パッドと、前記第１半導体チップ上に形成され、前記第１能動領域に接続された第３電極パッドと、前記第１電極パッド、前記第２電極パッドおよび前記第３電極パッドを避けるようにして前記第１半導体チップ上にフェースアップ実装され、第２能動領域が形成された第２半導体チップと、前記第２半導体チップ上に形成され、前記第２能動領域に接続された第４電極パッドと、前記第１電極パッドまたは前記第２電極パッドのいずれか一方と前記第４電極パッドとを接続する第１ボンディングワイヤと、前記第１電極パッドまたは前記第２電極パッドの残りの一方と前記第１ボンディングワイヤ接続端子を接続する第２ボンディングワイヤと、前記第３電極パッドと前記第２ボンディングワイヤ接続端子を接続する第３ボンディングワイヤとを備えることを特徴とする。
【００１５】
これにより、第１半導体チップと第２半導体チップとを電気的に接続させることなく、第１半導体チップを介して第２半導体チップと基材とを電気的に接続させることが可能となるとともに、第１半導体チップと基材とを電気的に接続させることが可能となる。このため、種類の異なる第２半導体チップを第１半導体チップ上に積層した場合においても、第１半導体チップおよび第２半導体チップに異なる信号の入出力を行うことを可能としつつ、ワイヤループ高を抑えることが可能となり、種類の異なる半導体チップの積層構造の薄型化を図ることが可能となるとともに、ボンディングワイヤのショートを防止することが可能となる。
【００１６】
また、本発明の一態様に係る半導体装置によれば、ボンディングワイヤ接続端子が設けられた基材と、前記基材上にフェースアップ実装され、第１能動領域が形成された第１半導体チップと、前記第１半導体チップ上に形成され、前記第１能動領域に接続された第１電極パッドと、前記第１電極パッドを避けるようにして前記第１半導体チップ上にフェースアップ実装され、第２能動領域が形成された第２半導体チップと、前記第２半導体チップ上に形成され、前記第２能動領域に接続された第２電極パッドと、前記第１電極パッドの第１の領域に接触し、前記第１電極パッドと前記第２電極パッドとを接続する第１ボンディングワイヤと、前記第１電極パッドの第２の領域に接触し、前記第１電極パッドと前記ボンディングワイヤ接続端子とを接続する第２ボンディングワイヤとを備えることを特徴とする。
【００１７】
これにより、第１電極パッドの異なる領域にワイヤボンディングすることにより、第１半導体チップを介して第２半導体チップと基材とを電気的に接続させることが可能となる。このため、第１半導体チップ上に第２半導体チップを積層した場合においても、ボンディングワイヤのボールバンプを重ねて配置することなく、ワイヤループ高を抑えることが可能となり、特殊なワイヤボンディングを用いることなく、半導体チップの積層構造の薄型化を図ることが可能となるとともに、ボンディングワイヤのショートを防止することが可能となる。
【００１８】
また、本発明の一態様に係る半導体装置によれば、ボンディングワイヤ接続端子が設けられた基材と、前記基材上にフェースアップ実装され、第１能動領域が形成された第１半導体チップと、前記第１半導体チップ上に形成され、前記第１半導体チップと電気的に絶縁された第１電極パッドと、前記第１電極パッドを避けるようにして前記第１半導体チップ上にフェースアップ実装され、第２能動領域が形成された第２半導体チップと、前記第２半導体チップ上に形成され、前記第２能動領域に接続された第２電極パッドと、前記第１電極パッドの第１の領域に接触し、前記第１電極パッドと前記第２電極パッドとを接続する第１ボンディングワイヤと、前記第１電極パッドの第２の領域に接触し、前記第１電極パッドと前記ボンディングワイヤ接続端子とを接続する第２ボンディングワイヤとを備えることを特徴とする。
【００１９】
これにより、第１電極パッドの異なる領域にワイヤボンディングすることにより、第１半導体チップと第２半導体チップとを電気的に接続させることなく、第１半導体チップを介して第２半導体チップと基材とを電気的に接続させることが可能となる。このため、種類の異なる第２半導体チップを第１半導体チップ上に積層した場合においても、第１半導体チップおよび第２半導体チップに異なる信号の入出力を行うことを可能としつつ、ワイヤループ高を抑えることが可能となり、種類の異なる半導体チップの積層構造の薄型化を図ることが可能となるとともに、ボンディングワイヤのショートを防止することが可能となる。
【００２０】
また、本発明の一態様に係る半導体装置によれば、ボンディングワイヤ接続端子が設けられた基材と、前記基材上にフェースアップ実装され、第１能動領域が形成された第１半導体チップと、前記第１半導体チップ上の第１の辺に沿って形成され、前記第１能動領域に接続された第１電極パッドと、前記第１半導体チップ上の第２の辺に沿って形成され、前記第１電極パッドに接続された第２電極パッドと、前記第１電極パッドおよび前記第２電極パッドを避けるようにして前記第１半導体チップ上にフェースアップ実装され、第２能動領域が形成された第２半導体チップと、前記第２半導体チップ上に形成され、前記第２能動領域に接続された第３電極パッドと、前記第１電極パッドまたは前記第２電極パッドのいずれか一方と前記第３電極パッドとを接続する第１ボンディングワイヤと、前記第１電極パッドまたは前記第２電極パッドの残りの一方と前記ボンディングワイヤ接続端子を接続する第２ボンディングワイヤとを備えることを特徴とする。
【００２１】
これにより、第２半導体チップに設けられた第３電極パッドと基材に設けられたボンディングワイヤ接続端子とが離れている場合においても、ボンディングワイヤの長さの増大を抑制しつつ、第１半導体チップを介して第２半導体チップと基材とを電気的に接続させることが可能となる。このため、第１半導体チップ上に第２半導体チップを積層した場合においても、第３電極パッドの配置位置の制約を軽減しつつ、ワイヤループ高を抑えることが可能となり、第２半導体チップまたは基材の大幅なレイアウト変更を回避することを可能としつつ、半導体チップの積層構造の薄型化を図ることが可能となる。
【００２２】
また、本発明の一態様に係る半導体装置によれば、ボンディングワイヤ接続端子が設けられた基材と、前記基材上にフェースアップ実装され、第１能動領域が形成された第１半導体チップと、前記第１半導体チップ上の第１の辺に沿って形成され、前記第１半導体チップと電気的に絶縁された第１電極パッドと、前記第１半導体チップと電気的に絶縁されるようにして前記第１半導体チップ上の第２の辺に沿って形成され、前記第１電極パッドに接続された第２電極パッドと、前記第１電極パッドおよび前記第２電極パッドを避けるようにして前記第１半導体チップ上にフェースアップ実装され、第２能動領域が形成された第２半導体チップと、前記第２半導体チップ上に形成され、前記第２能動領域に接続された第３電極パッドと、前記第１電極パッドまたは前記第２電極パッドのいずれか一方と前記第３電極パッドとを接続する第１ボンディングワイヤと、前記第１電極パッドまたは前記第２電極パッドの残りの一方と前記ボンディングワイヤ接続端子を接続する第２ボンディングワイヤとを備えることを特徴とする。
【００２３】
これにより、第２半導体チップに設けられた第３電極パッドと基材に設けられたボンディングワイヤ接続端子とが離れている場合においても、第１半導体チップと第２半導体チップとを電気的に接続させることなく、第１半導体チップを介して第２半導体チップと基材とを電気的に接続させることが可能となるとともに、ボンディングワイヤの長さの増大を抑制することが可能となる。このため、種類の異なる第２半導体チップを第１半導体チップ上に積層した場合においても、第１半導体チップおよび第２半導体チップに異なる信号の入出力を行うことを可能としつつ、ワイヤループ高を抑えることが可能となるとともに、第２半導体チップまたは基材の大幅なレイアウト変更を回避することが可能となり、種類の異なる半導体チップの積層構造の薄型化を図ることが可能となる。
【００２４】
また、本発明の一態様に係る半導体装置の製造方法によれば、互いに接続された第１電極パッドおよび第２電極パッドを有する第１半導体チップを、ボンディングワイヤ接続端子が設けられた基材上にフェースアップ実装する工程と、前記第１電極パッドおよび前記第２電極パッドを避けるようにして、第３電極パッドを有する第２半導体チップを前記第１半導体チップ上にフェースアップ実装する工程と、前記第１電極パッドと前記第３電極パッドとをワイヤボンディングする工程と、前記第２電極パッドと前記ボンディングワイヤ接続端子とをワイヤボンディングする工程とを備えることを特徴とする。
【００２５】
これにより、ボンディングワイヤのボールバンプを重ねて配置することなく、第１半導体チップを介して第２半導体チップと基材とを電気的に接続させることが可能となる。このため、第１半導体チップ上に第２半導体チップを積層した場合においても、特殊なワイヤボンディングを用いることなく、ワイヤループ高を抑えることが可能となり、半導体チップの積層構造の薄型化を図ることが可能となるとともに、ボンディングワイヤのショートを防止することが可能となる。
【００２６】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施形態に係る半導体装置およびその製造方法について図面を参照しながら説明する。
図１（ａ）は、本発明の第１実施形態に係る半導体装置の構成の一部を切り欠いて示す平面図、図１（ｂ）は、図１（ａ）のＡ−Ａ線で切断した断面図である。
【００２７】
図１において、キャリア基板１上には、ワイヤボンドを行うためのランド２ａ〜２ｃが形成され、キャリア基板１の裏面には、キャリア基板１をマザー基板上に実装するための突出電極３が形成されている。
また、半導体チップ４には、トランジスタなどの能動素子が設けられた能動領域５が形成されるとともに、ワイヤボンドを行うための電極パッド６ａ、６ｂ、６ｅ、６ｆ、６ｉが形成されている。ここで、電極パッド６ａは配線６ｃを介して電極パッド６ｂに接続され、電極パッド６ｂは配線６ｄを介して能動領域５に接続され、電極パッド６ｅは配線６ｇを介して電極パッド６ｆに接続され、電極パッド６ｆは配線６ｈを介して能動領域５に接続され、電極パッド６ｉは配線６ｊを介して能動領域５に接続されている。
【００２８】
また、半導体チップ８には、トランジスタなどの能動素子が設けられた能動領域９が形成されるとともに、ワイヤボンドを行うための電極パッド１０ａ、１０ｃが形成されている。ここで、電極パッド１０ａは配線１０ｂを介して能動領域９に接続され、電極パッド１０ｃは配線１０ｄを介して能動領域９に接続されている。
【００２９】
そして、半導体チップ４は、接着層７を介してキャリア基板１上にフェースアップ実装されている。また、半導体チップ８は、電極パッド６ａ、６ｂ、６ｅ、６ｆ、６ｉを避けるようにして、接着層１２を介して半導体チップ４上にフェースアップ実装されている。
そして、電極パッド６ｂは、ボンディングワイヤ１１ａを介して電極パッド１０ａと接続され、ランド２ａは、ボンディングワイヤ１１ｂを介して電極パッド６ａと接続されている。また、電極パッド６ｆは、ボンディングワイヤ１１ｃを介して電極パッド１０ｃと接続され、ランド２ｂは、ボンディングワイヤ１１ｄを介して電極パッド６ｅと接続されている。また、ランド２ｃは、ボンディングワイヤ１１ｅを介して電極パッド６ｉと接続されている。そして、半導体チップ４、８およびボンディングワイヤ１１ａ〜１１ｅは封止樹脂１３で封止されている。
【００３０】
これにより、例えば、半導体チップ８の電極パッド１０ｃと半導体チップ４の電極パッド６ｆとをワイヤボンディングするともに、半導体チップ４の電極パッド６ｅとキャリア基板１のランド２ｂとをワイヤボンディングすることで、半導体チップ８の電極パッド１０ｃとキャリア基板１のランド２ｂを電気的に接続させることが可能となる。このため、半導体チップ４上に半導体チップ８を積層した場合においても、ボンディングワイヤ１１ｃ、１１ｄのボールバンプを重ねて配置することなく、ボンディングワイヤ１１ｃ、１１ｄのワイヤループ高を抑えることが可能となり、特殊なワイヤボンディングを用いることなく、半導体チップ４、８の積層構造の薄型化を図ることが可能となるとともに、ボンディングワイヤ１１ｃ、１１ｄのショートを防止することが可能となる。
【００３１】
なお、キャリア基板１としては、例えば、両面基板、多層配線基板、ビルドアップ基板、テープ基板またはフィルム基板などを用いることができ、キャリア基板１の材質としては、例えば、ポリイミド樹脂、ガラスエポキシ樹脂、ＢＴレジン、アラミドとエポキシのコンポジットまたはセラミックなどを用いることができる。また、突出電極３としては、例えば、Ａｕバンプ、半田材などで被覆されたＣｕバンプやＮｉバンプ、あるいは半田ボールなどを用いることができ、ボンディングワイヤ１１ａ〜１１ｅとしては、例えば、ＡｕワイヤやＡｌワイヤなどを用いることができる。また、キャリア基板１の代わりに、リードフレームを用いるようにしてもよい。
【００３２】
図２（ａ）は、本発明の第２実施形態に係る半導体装置の構成の一部を切り欠いて示す平面図、図２（ｂ）は、図２（ａ）のＢ−Ｂ線で切断した断面図である。
図２において、キャリア基板２１上には、ワイヤボンドを行うためのランド２２ａ〜２２ｃが形成され、キャリア基板２１の裏面には、キャリア基板２１をマザー基板上に実装するための突出電極２３が形成されている。
【００３３】
また、半導体チップ２４には、トランジスタなどの能動素子が設けられた能動領域２５が形成されるとともに、ワイヤボンドを行うための電極パッド２６ａ、２６ｃ、２６ｅが形成されている。また、電極パッド２６ａには、ボンディングワイヤ３１ａ、３１ｂを異なる場所にワイヤボンドできるようにするための領域が設けられ、電極パッド２６ｃには、ボンディングワイヤ３１ｃ、３１ｄを異なる場所にワイヤボンドできるようにするための領域が設けられている。ここで、電極パッド２６ａは配線２６ｂを介して能動領域２５に接続され、電極パッド２６ｃは配線２６ｄを介して能動領域２５に接続され、電極パッド２６ｅは配線２６ｆを介して能動領域２５に接続されている。
【００３４】
また、半導体チップ２８には、トランジスタなどの能動素子が設けられた能動領域２９が形成されるとともに、ワイヤボンドを行うための電極パッド３０ａ、３０ｃが形成されている。ここで、電極パッド３０ａは配線３０ｂを介して能動領域２９に接続され、電極パッド３０ｃは配線３０ｄを介して能動領域２９に接続されている。
【００３５】
そして、半導体チップ２４は、接着層２７を介してキャリア基板２１上にフェースアップ実装されている。また、半導体チップ２８は、電極パッド２６ａ、２６ｃ、２６ｅを避けるようにして、接着層３２を介して半導体チップ２４上にフェースアップ実装されている。
そして、電極パッド２６ａは、ボンディングワイヤ３１ａを介して電極パッド３０ａと接続され、ランド２２ａは、ボンディングワイヤ３１ｂを介して電極パッド２６ａと接続されている。また、電極パッド２６ｃは、ボンディングワイヤ３１ｃを介して電極パッド３０ｃと接続され、ランド２２ｂは、ボンディングワイヤ３１ｄを介して電極パッド２６ｃと接続されている。また、ランド２２ｃは、ボンディングワイヤ３１ｅを介して電極パッド２６ｅと接続されている。そして、半導体チップ２４、２８およびボンディングワイヤ３１ａ〜３１ｅは封止樹脂３３で封止されている。
【００３６】
これにより、例えば、電極パッド２６ｃの異なる領域にワイヤボンディングすることにより、半導体チップ２４の電極パッド２６ｃを介して、半導体チップ２８の電極パッド３０ｃとキャリア基板２１のランド２２ｂとを電気的に接続させることが可能となる。このため、半導体チップ２４上に半導体チップ２８を積層した場合においても、ボンディングワイヤ３１ｃ、３１ｄのボールバンプを重ねて配置することなく、ワイヤループ高を抑えることが可能となり、特殊なワイヤボンディングを用いることなく、半導体チップ２４、２８の積層構造の薄型化を図ることが可能となるとともに、ボンディングワイヤ３１ｃ、３１ｄのショートを防止することが可能となる。
【００３７】
図３（ａ）は、本発明の第３実施形態に係る半導体装置の構成の一部を切り欠いて示す平面図、図３（ｂ）は、図３（ａ）のＣ−Ｃ線で切断した断面図である。
図３において、キャリア基板４１上には、ワイヤボンドを行うためのランド４２ａ〜４２ｃが形成され、キャリア基板４１の裏面には、キャリア基板４１をマザー基板上に実装するための突出電極４３が形成されている。
【００３８】
また、半導体チップ４４には、トランジスタなどの能動素子が設けられた能動領域４５が形成されるとともに、ワイヤボンドを行うための電極パッド４６ａ、４６ｂ、４６ｅ、４６ｆが形成されている。ここで、電極パッド４６ａと電極パッド４６ｂとは半導体チップ４４上で離れて配置され、例えば、電極パッド４６ａと電極パッド４６ｂとは、半導体チップ４４の異なる辺に配置することができる。
【００３９】
そして、電極パッド４６ａは配線４６ｃを介して電極パッド４６ｂに接続され、電極パッド４６ｂは配線４６ｄを介して能動領域４５に接続され、電極パッド４６ｅは配線４６ｇを介して電極パッド４６ｆに接続され、電極パッド４６ｆは配線４６ｈを介して能動領域４５に接続されている。
また、半導体チップ４８には、トランジスタなどの能動素子が設けられた能動領域４９が形成されるとともに、ワイヤボンドを行うための電極パッド５０ａ、５０ｃが形成されている。ここで、電極パッド５０ａは配線５０ｂを介して能動領域４９に接続され、電極パッド５０ｃは配線５０ｄを介して能動領域４９に接続されている。
【００４０】
そして、半導体チップ４４は、接着層４７を介してキャリア基板４１上にフェースアップ実装されている。また、半導体チップ４８は、電極パッド４６ａ、４６ｂ、４６ｅ、４６ｆを避けるようにして、接着層５２を介して半導体チップ４４上にフェースアップ実装されている。
そして、電極パッド４６ａは、ボンディングワイヤ５１ａを介して電極パッド５０ａと接続され、ランド４２ａは、ボンディングワイヤ５１ｂを介して電極パッド４６ｂと接続されている。また、電極パッド４６ｆは、ボンディングワイヤ５１ｃを介して電極パッド５０ｃと接続され、ランド４２ｂは、ボンディングワイヤ５１ｄを介して電極パッド４６ｅと接続されている。そして、半導体チップ４４、４８およびボンディングワイヤ５１ａ〜５１ｄは封止樹脂５３で封止されている。
【００４１】
これにより、ボンディングワイヤ５１ａを介して半導体チップ４４の電極パッド４６ｂとキャリア基板４１のランド４２ａを接続することで、半導体チップ４８の電極パッド５０ａとキャリア基板４１のランド４２ａとが離れている場合においても、ボンディングワイヤ５１ａ、５１ｂの長さの増大を抑制しつつ、半導体チップ４４の電極パッド４６ａ、４６ｂを介して、半導体チップ４８の電極パッド５０ａとキャリア基板４１のランド４２ａとを電気的に接続させることが可能となる。このため、半導体チップ４４上に半導体チップ４８を積層した場合においても、電極パッド５０ａの配置位置を変更することなく、ワイヤループ高を抑えることが可能となり、半導体チップ４８またはキャリア基板４１の大幅なレイアウト変更を回避することを可能としつつ、半導体チップ４４、４８の積層構造の薄型化を図ることが可能となる。
【００４２】
図４（ａ）は、本発明の第４実施形態に係る半導体装置の構成の一部を切り欠いて示す平面図、図４（ｂ）は、図４（ａ）のＣ−Ｃ線で切断した断面図である。
図４において、キャリア基板６１上には、ワイヤボンドを行うためのランド６２ａ〜６２ｃが形成され、キャリア基板６１の裏面には、キャリア基板６１をマザー基板上に実装するための突出電極６３が形成されている。
【００４３】
また、半導体チップ６４には、トランジスタなどの能動素子が設けられた能動領域６５が形成されるとともに、ワイヤボンドを行うための電極パッド６６ａ、６６ｂ、６６ｅ、６６ｆ、６６ｈが形成されている。ここで、電極パッド６６ａは配線６６ｃを介して電極パッド６６ｂに接続され、電極パッド６６ｂは配線６６ｄを介して能動領域６５に接続され、電極パッド６６ｅは配線６６ｇを介して電極パッド６６ｆに接続され、電極パッド６６ｈは配線６６ｉを介して能動領域６５に接続されている。
【００４４】
また、半導体チップ６８には、トランジスタなどの能動素子が設けられた能動領域６９が形成されるとともに、ワイヤボンドを行うための電極パッド７０ａ、７０ｃが形成されている。ここで、電極パッド７０ａは配線７０ｂを介して能動領域６９に接続され、電極パッド７０ｃは配線７０ｄを介して能動領域６９に接続されている。
【００４５】
そして、半導体チップ６４は、接着層６７を介してキャリア基板６１上にフェースアップ実装されている。また、半導体チップ６８は、電極パッド６６ａ、６６ｂ、６６ｅ、６６ｆ、６６ｉを避けるようにして、接着層７２を介して半導体チップ６４上にフェースアップ実装されている。
そして、電極パッド６６ｂは、ボンディングワイヤ７１ａを介して電極パッド７０ａと接続され、ランド６２ａは、ボンディングワイヤ７１ｂを介して電極パッド６６ａと接続されている。また、電極パッド６６ｆは、ボンディングワイヤ７１ｃを介して電極パッド７０ｃと接続され、ランド６２ｂは、ボンディングワイヤ７１ｄを介して電極パッド６６ｅと接続されている。また、ランド６２ｃは、ボンディングワイヤ７１ｅを介して電極パッド６６ｈと接続されている。そして、半導体チップ６４、６８およびボンディングワイヤ７１ａ〜７１ｅは封止樹脂７３で封止されている。
【００４６】
これにより、例えば、半導体チップ６８の電極パッド７０ｃと半導体チップ６４の電極パッド６６ｆとをワイヤボンディングするともに、半導体チップ６４の電極パッド６６ｅとキャリア基板６１のランド６２ｂとをワイヤボンディングすることで、半導体チップ６８の電極パッド７０ｃと半導体チップ６４とを電気的に接続させることなく、半導体チップ６４を介して半導体チップ６８の電極パッド７０ｃとキャリア基板６１のランド６２ｂとを電気的に接続させることが可能となる。このため、種類の異なる半導体チップ６８を半導体チップ６４上に積層した場合においても、半導体チップ６４、６８に異なる信号の入出力を行うことを可能としつつ、ボンディングワイヤ７１ｃ、７１ｄのワイヤループ高を抑えることが可能となり、種類の異なる半導体チップ６４、６８の積層構造の薄型化を図ることが可能となるとともに、ボンディングワイヤ７１ｃ、７１ｄのショートを防止することが可能となる。
【００４７】
なお、上述した半導体装置は、例えば、液晶表示装置、携帯電話、携帯情報端末、ビデオカメラ、デジタルカメラ、ＭＤ（Ｍｉｎｉ  Ｄｉｓｃ）プレーヤなどの電子機器に適用することができ、電子機器の小型・軽量化を可能としつつ、電子機器の信頼性を向上させることができる。
また、上述した実施形態では、半導体チップを実装する方法を例にとって説明したが、本発明は、必ずしも半導体チップを実装する方法に限定されることなく、例えば、弾性表面波（ＳＡＷ）素子などのセラミック素子、光変調器や光スイッチなどの光学素子、磁気センサやバイオセンサなどの各種センサ類などを実装するようにしてもよい。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１実施形態に係る半導体装置の概略構成を示す図。
【図２】本発明の第２実施形態に係る半導体装置の概略構成を示す図。
【図３】本発明の第３実施形態に係る半導体装置の概略構成を示す図。
【図４】本発明の第４実施形態に係る半導体装置の概略構成を示す図。
【符号の説明】
１、２１、４１、６１  キャリア基板、２ａ〜２ｃ、２２ａ〜２２ｃ、４２ａ、４２ｂ、６２ａ〜６２ｃ  ランド、３、２３、４３、６３  突出電極、４、８、２４、２８、４４、４８、６４、６８  半導体チップ、５、９、２５、２９、４５、４９、６５、６９  能動領域、６ａ、６ｂ、６ｅ、６ｆ、６ｉ、１０ａ、１０ｃ、２６ａ、２６ｃ、２６ｅ、３０ａ、３０ｃ、４６ａ、４６ｂ、４６ｅ、４６ｆ、５０ａ、５０ｃ、６６ａ、６６ｂ、６６ｅ、６６ｆ、６６ｉ、７０ａ、７０ｃ  電極パッド、６ｃ、６ｄ、６ｇ、６ｈ、６ｊ、１０ｂ、１０ｄ、２６ｂ、２６ｄ、２６ｆ、３０ｂ、３０ｄ、４６ｃ、４６ｄ、４６ｇ、４６ｈ、５０ｂ、５０ｄ、６６ｃ、６６ｄ、６６ｇ、６６ｉ、７０ｂ、７０ｄ  配線、７、１２、２７、３２、４７、５２、６７、７２  接着層、１１ａ〜１１ｅ、３１ａ〜３１ｅ、５１ａ〜５１ｄ、７１ａ〜７１ｅ  ボンディングワイヤ、１３、３３、５３、７３  封止樹脂
【図１】
2004363120.tif 000003
【図２】
2004363120.tif 000004
【図３】
2004363120.tif 000005
【図４】
2004363120.tif 000006