(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ＩＣチップや電子部品からなる複数の構成素子を有して集積化される半導体装置において、
基板上に実装された前記ＩＣチップと、
前記ＩＣチップ上に直接その裏面が貼り付けられた絶縁シートと、
前記絶縁シート表面に導電性ペーストを塗布して焼成した後、この導電性ペーストをパターニングして当該絶縁シート表面の一部に形成された回路パターンと、
前記絶縁シート表面の他の一部に配置され、前記回路パターンに電気的に接続された前記電子部品と、
を具備し、
前記構成素子が樹脂によって封止されたことを特徴とすることを特徴とする半導体装置。
【請求項２】
ＩＣチップや電子部品からなる複数の構成素子を有して集積化される半導体装置の製造方法において、
基板上に前記ＩＣチップを実装するＩＣチップ実装工程と、
絶縁シート表面に導電性ペーストを塗布して焼成した後、この導電性ペーストをパターニングして前記絶縁シート表面の一部に回路パターンを形成する回路パターン形成工程と、
前記絶縁シート裏面を前記基板に実装された前記ＩＣチップ上に直接貼り付ける絶縁シート載置工程と、
前記絶縁シート表面の他の一部に前記電子部品を配置し、この電子部品を前記回路パターンに電気的に接続する部品配置工程と、
前記構成素子を樹脂によって封止する樹脂封止工程と、
を有す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、半導体装置およびその製造方法に関し、特に積層により高集積化を図った半導体装置およびその製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、パーソナルコンピュータ等に半導体パッケージを高密度に実装するために、モジュールパッケージおよび表面実装型パッケージの小型化や薄型化が要求されている。集積回路の集積度の増加は、集積回路を構成する要素の小型化と、それらの要素をそれぞれ連結する金属の配線を、２次元的により微細にシリコン基板上に形成することによって行われているが、最近は、より微細化された配線が進み、半導体製造工程の技術の上で限界が見えて来ている。
このような問題を解決し、より高密度の実装を実現するために、印刷回路基板にパッケージ化された高密度のモジュールを実装したり、３次元的に高密度のチップを積層して集積度を増加する方法が必要とされてきた。現在、開発されている技術では、インターポーザー（基板）にフリップチップを行い、それを積み上げて積層化するのが主流であるが、インターポーザーの厚み分が現在の小型且つ薄型化に対して見逃せなくなっている状況である。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
上述のごとく、従来の技術ではすでに半導体製造技術の面から集積回路の集積度上に限界が見えて来ている。これを解決する方法として、３次元的に高密度のチップを積層する方法が採られているが、中間基板の厚みが小型、薄型化の問題になっている。
本発明は、比較的簡単な方法でこの問題を解決して、小型、薄型で集積密度の高い半導体装置の実現とこのような半導体装置の製造方法の提供を課題とするものである。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
上記課題を達成するため、本発明は、ＩＣチップや電子部品からなる複数の構成素子を有して集積化される半導体装置において、基板上に実装された前記ＩＣチップと、前記ＩＣチップ上にその裏面が直接貼り付けられた絶縁シートと、前記絶縁シート表面に導電性ペーストを塗布して焼成した後、この導電性ペーストをパターニングして当該絶縁シート表面の一部に形成された回路パターンと、前記絶縁シート表面の他の一部に配置され、前記回路パターンに電気的に接続された前記電子部品と、を具備し、前記構成素子が樹脂によって封止されたことを特徴とする。これにより、小型、薄型で集積密度の高い半導体装置を比較的容易に実現することができる。
【０００５】
また、ＩＣチップや電子部品からなる複数の構成素子を有して集積化される半導体装置の製造方法において、基板上に前記ＩＣチップを実装するＩＣチップ実装工程と、絶縁シート表面に導電性ペーストを塗布して焼成した後、この導電性ペーストをパターニングして前記絶縁シート表面の一部に回路パターンを形成する回路パターン形成工程と、前記絶縁シート裏面を前記基板に実装された前記ＩＣチップ上に直接貼り付ける絶縁シート載置工程と、前記絶縁シート表面の他の一部に前記電子部品を配置し、この電子部品を前記回路パターンに電気的に接続する部品配置工程と、前記構成素子を樹脂によって封止する樹脂封止工程と、を有することを特徴とする。これにより、小型、薄型で集積密度の高い半導体装置を比較的容易に提供する事が可能な半導体装置の製造方法を実現することができる。
【０００６】
【発明の実施の形態】
以下、本発明にかかる半導体装置およびその製造方法を添付図面を参照にして詳細に説明する。
【０００７】
本発明は、ポリイミドテープ等の絶縁シート上に配線を形成し、フリップチップ接続を行ったチップ裏面上に、この配線を形成したシートを直接載せるか若しくは直接貼り合わせ、このチップ裏面上に載せた若しくは貼り含せたシート上に、マウントすべき第２、第３のＩＣやＬ、Ｃ、Ｒといったチップ部品を積層し、ダイボンディング及びワイヤーボンディングを行って高集積化を実現するシステムＬＳＩを提供するものである。
【０００８】
図１〜図５は、本発明の半導体装置の製造方法の一実施の形態の工程説明図である。これらの図に沿って本発明の半導体装置の製造方法について説明する。
図１〜図５において、符号１は半導体素子（ＩＣチップ）、符号２は基板（インターポーザー）、符号３ははんだバンプ、符号４は絶縁膜（絶縁シート）、符号５は導電性ぺースト、符号６はディスクリート素子、符号７は第２のＩＣチップ、符号８は第３のＩＣチップ、符号９は樹脂封止である。
【０００９】
１）図１に示すように従来技術を用いて、半導体素子１を基板２にフリップチップ（ｆｌｉｐ  ｃｈｉｐ）接続を行う。すなわち、ＩＣチップ１の能動素子面にはんだバンプ３を形成した後、チップ１を裏返して基板２の位置に合わせ、はんだを溶かして同時接続する。
【００１０】
２）これとは別に、図２（ａ）、（ｂ）に示すように絶縁膜４に、Ｃｕ等の導電性ぺースト５を塗布して焼成を行う。
３）図２（ｃ）に示すようにウェーハプロセスを用いて、絶縁膜４に必要なパターンニングを施す。若しくは、スクリーン印刷等を用いてパターンニングを行い焼成させてもよい。
【００１１】
４）次に、図３に示すように、先に図１でフリップチップ接続を施した半導体素子１のＳｉ基板の面に、パターンニングされた絶縁膜４を直接貼り付ける（載せる）。
【００１２】
５）次に、図４に示すように、直接貼り付けた絶縁膜４に、集積回路やＬ、Ｃ、Ｒといったディスクリート素子６や第２、第３のＩＣチップ７、８をマウントし、ワイヤーボンド等を施す。ここでＩＣチップ７、８などはフリップチップ接続を行っても良い。
【００１３】
６）次に、これらの工程が完了したら、図５に示すように、樹脂等を用いて樹脂封止９を行う。
以上では、半導体装置の製造方法について述べたが、このような方法で製造される半導体装置も本発明の対象とするものである。
【００１４】
以上のようにすることによって、基板よりも薄い絶縁シートを用いて電子部品を積層して実装することができるので、積層数が従来に無く多く、かつ薄型の大規模集積回路（ＬＳＩ）型の半導体装置およびその製造方法を実現することができる。
使用した絶縁シート上には自由に配線することが可能であるので、この部分を多様化して同一のパッケージで様々な用途に対応することが可能な積層システム大規模集積回路（ＬＳＩ）型の半導体装置を実現することができる。
【００１５】
【発明の効果】
以上説明したように本発明の請求項１の発明は、基板に実装されたＩＣチップ上に回路パターンが設けられた絶縁シートの裏面を直接貼り付け、この絶縁シート表面に形成された回路パターンと電子部品とを電気的に接続して得られた半導体装置である。基板よりも薄い絶縁シートを用いて電子部品を積層して実装することができ、小形薄型で集積度の高い半導体装置を実現することができる。
【００１７】
本発明の請求項２の発明は、基板にＩＣチップを実装し、一方、絶縁シート表面に導電性ペーストを塗布して焼成した後、この導電性ペーストをパターニングして回路パターンを形成し、この絶縁シート表面の他の一部に電子部品を配置して回路パターンに電気的に接続して配置し、電子部品を配置した絶縁シートの裏面を基板に実装されたＩＣチップ上に載置して半導体装置を製造する。これにより、小形薄型で集積度が高い半導体装置を容易に製造することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の半導体装置の製造方法のＩＣ実装工程を示す説明図。
【図２】本発明の半導体装置の製造方法の回路パターン形成工程を示す説明図。
【図３】本発明の半導体装置の製造方法の絶縁シート載置工程を示す説明図。
【図４】本発明の半導体装置の製造方法の部品配置工程を示す説明図。
【図５】本発明の製造方法での樹脂封止工程をへて製造された半導体装置を示す図。
【符号の説明】
１…半導体素子（ＩＣチップ）、２…基板（インターポーザー）、３…はんだバンプ、４…絶縁膜（絶縁シート）、５…導電性ぺ一スト、６…ディスクリート素子、７…第２のＩＣチップ、８…第３のＩＣチップ、９…樹脂封止。
【図１】
0004465884.tif 000002
【図２】
0004465884.tif 000003
【図３】
0004465884.tif 000004
【図４】
0004465884.tif 000005
【図５】
0004465884.tif 000006