(57)【要約】【課題】製造コストの安い記憶装置、半導体装置及び半導体装置の製造方法を提供する。【解決手段】基板上に搭載され、ボンディングワイヤによって基板と接続された第１のチップと、第１のチップ上に積層される様に基板上に搭載され、第１のチップよりも大きい第２のチップとを有する半導体装置の製造方法である。第２のチップの第１のチップとの接着面のボンディングワイヤが形成された部分と対応する部分に絶縁層を塗布し、第２のチップの接着面に接着層を形成し、基板と第２のチップとを貼り合わせる。【選択図】図３
2013098240.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板上に搭載され、ボンディングワイヤによって前記基板と接続された第１のチップと、
前記第１のチップ上に積層される様に前記基板上に搭載され、前記第１のチップよりも大きい第２のチップと
を有する半導体装置の製造方法であって、
前記第２のチップの、前記第１のチップとの接着面の前記ボンディングワイヤが形成される部分と対応する部分にインクジェット法を用いて絶縁層を塗布し、
前記絶縁層の塗布後に第１の加熱処理を行い、
前記第２のチップの前記接着面に接着層を形成し、
前記接着層の形成後に第２の加熱処理を行い、
前記基板と前記第２のチップとを貼り合わせ、
前記第２のチップを貼り合わせた後に第３の加熱処理を行う
事を特徴とする半導体装置の製造方法。
【請求項２】
基板上に搭載され、ボンディングワイヤによって前記基板と接続された第１のチップと、
前記第１のチップ上に積層される様に前記基板上に搭載され、前記第１のチップよりも大きい第２のチップと
を有する半導体装置の製造方法であって、
前記第２のチップの、前記第１のチップとの接着面の前記ボンディングワイヤが形成される部分と対応する部分に絶縁層を塗布し、
前記第２のチップの前記接着面に接着層を形成し、
前記基板と前記第２のチップとを貼り合わせる
事を特徴とする半導体装置の製造方法。
【請求項３】
前記絶縁層はインクジェット法を用いて塗布する事を特徴とする請求項２記載の半導体装置の製造方法。
【請求項４】
前記絶縁層を塗布した後前記接着層を貼りつける前に第１の加熱処理を行い、
前記接着層を貼りつけた後前記第２のチップを貼り合わせる前に第２の加熱処理を行う
事を特徴とする請求項２または３記載の半導体装置の製造方法。
【請求項５】
基板上に搭載され、複数のボンディングワイヤによって前記基板と接続された第１のチップと、
前記第１のチップ上に積層される様に前記基板上に搭載され、前記第１のチップよりも大きい第２のチップと
を有し、
前記第２のチップの、前記第１のチップとの接着面の前記ボンディングワイヤが形成された部分と対応する部分に絶縁層を塗布し、
前記第２のチップの前記接着面に接着層を貼り付け、
前記第１のチップと前記第２のチップとを貼り合わせる
事によって製造された半導体装置。
【請求項６】
基板上に搭載され、複数のボンディングワイヤによって前記基板と接続された第１のチップと、
前記第１のチップ上に積層される様に前記基板上に搭載され、前記第１のチップよりも大きい第２のチップと
を有し、
前記第１のチップにはメモリを用い、
前記第２のチップには前記メモリを制御するためのコントローラを用い、
前記第２のチップの、前記第１のチップとの接着面の前記ボンディングワイヤが形成される部分と対応する部分に絶縁層を塗布し、
前記第２のチップの前記接着面に接着層を貼り付け、
前記第１のチップと前記第２のチップとを貼り合わせる
事によって製造された記憶装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
実施形態は、記憶装置、半導体装置及び半導体装置の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
複数枚の半導体チップを積層して製造された半導体装置が知られている。この様な半導体装置において、各半導体チップを、半導体チップ端部に設けられたボンディングワイヤによって基板と接続する方法が知られている。
【０００３】
近年、下段に設けられた半導体チップ（以下、下段チップ）上に、下段チップよりも大きい半導体チップ（以下、上段チップ）を積層する構成が提案された。この様な構成においては、下段チップ端のボンディングワイヤが上段チップに接触する事を防ぐため、上段チップ及び下段チップを接続する接着層の厚みを、下段チップ表面から突き出ているボンディングワイヤの高さよりも厚くしていた。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１０−１１８３９５号
【０００５】
【特許文献２】特許第４１８８３３７号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明の実施形態は、製造コストの安い記憶装置、半導体装置及び半導体装置の製造方法を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
実施形態に係る半導体装置の製造方法は、基板上に搭載され、ボンディングワイヤによって基板と接続された第１のチップと、第１のチップ上に積層される様に基板上に搭載され、第１のチップよりも大きい第２のチップとを有する半導体装置の製造方法であって、第２のチップの、第１のチップとの接着面のボンディングワイヤが形成される部分と対応する部分に絶縁層を塗布し、第２のチップの接着面に接着層を形成し、基板と第２のチップとを貼り合わせる事を特徴とする。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】第１の実施形態に係る半導体装置の構成例を示す平面図である。
【図２】同半導体装置の側面図である。
【図３】同実施形態に係る半導体装置の製造方法を示すフローチャートである。
【図４】同製造方法の第１の工程を説明する為の概略図である。
【図５】同製造方法の第１の加熱処理を説明する為の概略図である。
【図６】同製造方法の第２の工程を説明する為の概略図である。
【図７】同製造方法の第３の工程を説明する為の概略図である。
【図８】同製造方法の第３の工程によって製造された構造の説明をする為の概略図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
［第１の実施の形態］
［全体構成］
図１は第１の実施形態に係る半導体装置の構成例を示す平面図、図２は同半導体装置の側面図である。本実施形態に係る半導体装置は、基板１と、ボンディングワイヤ２によって基板１と接続された第１のチップ３と、第１のチップ３全体を覆う接着層４と、接着層４を介して基板１と接続された積層体５を有している。積層体５は、接着層４を介して基板１及び第１のチップ３に接着された第２のチップ５１と、第２のチップ５１表面に積層された複数のチップ５２を有している。第２のチップ５１及び複数のチップ５２は、積層体用のボンディングワイヤ５３によって基板１に接続されている。又、第２のチップ５１の第１のチップ３との接着面のうち、第１のチップ３に設けられたボンディングワイヤ２と対向する部分には絶縁層６が形成されている。第２のチップ５１には例えば半導体メモリ、第１のチップ３には第２のチップ５１を制御するためのメモリコントローラを用いる事ができる。半導体メモリの面積をメモリコントローラの面積よりも大きくすると、記憶容量を増大させることができるため、本実施の形態を用いた記憶装置に好適である。
【００１０】
［製造方法］
次に、本実施形態に係る半導体装置の製造方法について説明する。図３は、本実施形態に係る半導体装置の製造方法を示すフローチャートである。
【００１１】
本実施形態に係る半導体装置の製造方法においては、図４に示す通り、まず第２のチップ５１となるシリコンウェハ５１Ａの接着面に絶縁層６となる絶縁樹脂６Ａを例えば５〜１０μｍの厚みで塗布する（ステップＳ１）。本実施形態においては、絶縁樹脂６Ａとして熱硬化性のエポキシ系の絶縁樹脂を使用しているが、熱以外の方法によって硬化する絶縁体を使用することも可能である。絶縁樹脂６Ａは、後にシリコンウェハ５１Ａから切り出されて複数の第２のチップ５１となる部分毎に、複数の同一パターンを描画する様に塗布される。パターンとしては例えば第１のチップ３の周囲を覆う２〜３ｍｍ幅のパターン等が適用可能である。絶縁樹脂６Ａの塗布には、例えばインクジェット法等の手段を用いることが可能である。
【００１２】
次に、図５に示す通り、絶縁樹脂６Ａが塗布されたシリコンウェハ５１Ａに例えば９０℃、１時間程度の第１の加熱処理を行い、絶縁樹脂６Ａの粘度を高めて絶縁樹脂６Ｂとする（ステップＳ２）。次に、図６に示す通り、シリコンウェハ５１Ａの接着面にシート状の接着剤４Ａを張り付け（ステップＳ３）、シリコンウェハ５１Ａを複数の第２のチップ５１に切り分ける（ステップＳ４）。接着剤４Ａとしては熱可塑性の接着剤が適用可能であり、アクリル系、ポリイミド系の接着剤等を用いることも可能である。
【００１３】
次に、第２のチップ５１に対して第２の加熱処理を行う（ステップＳ５）。第２の加熱処理によって接着剤４Ａの粘度は下がり、接着剤４Ｂとなる。第２の加熱処理は、例えばあらかじめ加熱された図示しない平板に第２のチップ５１を数秒間載置させたり、あらかじめ加熱された後述するコレット７を用いて第２のチップ５１を移動したり、あらかじめ加熱された基板１から伝達する熱を利用することにより行う。これにより接着剤４Ａを加熱することができる。
【００１４】
図７に示す様にコレット７によって第１のチップ３上に第２のチップ５１を張り付ける（ステップＳ６）。接着剤４Ｂは第２の加熱処理において低粘度化している。第１のチップ３と第２のチップ５１の貼り付けの際に、基板１の一部表面、ボンディングワイヤ２及び第１のチップ３は、第２のチップ５１の接着面に形成された接着層４Ｂに埋め込まれる。又、第２のチップ５１の接着面のうち、ボンディングワイヤ２と対向する部分には絶縁層６Ｂが形成されており、ボンディングワイヤ２と第２のチップ５１との接触を防いでいる。
【００１５】
上記方法を実現する為には、絶縁層６Ｂを、ボンディングワイヤ２が貫通しないように、一定以上高粘度化する必要がある。必要な粘度はボンディングワイヤ２の直径や、絶縁層６Ｂの厚み等によって適宜調整することが可能であるが、例えば直径３０μｍ以下のボンディングワイヤ２を使用した場合、粘度を１０００００Ｐａｓ程度にすれば、絶縁層６Ｂの厚みを１５μｍ以下に抑えることが可能である。
【００１６】
次に、図８に示すように、半導体装置を例えば１００〜１５０℃、１時間程度の雰囲気において、第３の加熱処理を行う（ステップＳ７）。第３の加熱処理によって硬化し、絶縁樹脂６Ｂの粘度は更に上がり、絶縁層６となる。同様に、接着剤４Ｂも硬化し接着剤４となる。その後、第２のチップ５１に複数のチップ５２を積層し、積層体５を形成し、ボンディングワイヤ５３等、各種コンタクト配線等を形成することによって、半導体装置が製造される。
【００１７】
上記製造方法においては、第２のチップ５１の接着面に絶縁層を設けることによって第２のチップ５１とボンディングワイヤ２との絶縁を行っている。従って、接着層４の厚みが第１のチップ３の表面から突き出ているボンディングワイヤ２の高さより薄い場合であっても、第１のチップ３と第２のチップ５１とを絶縁することが可能である。上記方法は、第１のチップ３の表面から突き出ているボンディングワイヤ２の高さまで接着層を形成する手段と比較して、接着層の材料コストが抑えられ、または第１のチップ３の表面から突き出ているボンディングワイヤ２の高さの加工バラつきに対するマージンが向上し、更に半導体装置の微細化を図ることが可能となる。
【００１８】
又、第２のチップ５１の接着面全面に絶縁層を設けるのではなく、ボンディングワイヤ２と対面する部分にのみ絶縁層６を設けているため、絶縁層６の材料コストが抑えられる。更に、絶縁樹脂６Ａの塗布をインクジェット法によって行った場合、高精度に絶縁樹脂６Ａの塗布を行うことが可能であるため、更に絶縁層６の材料コストが抑えられる。
【００１９】
［その他の実施形態］
本発明の実施形態を説明したが、これらの実施形態は例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら新規な実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことが出来る。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれると共に、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。
【符号の説明】
【００２０】
１・・・基板、２・・・ボンディングワイヤ、３・・・第１のチップ、４・・・接着層、５・・・積層体、６・・・絶縁層、７・・・コレット、５１・・・第２のチップ、５２・・・チップ、５３・・・積層体層のボンディングワイヤ。
【図１】
2013098240.tif 000003
【図２】
2013098240.tif 000004
【図３】
2013098240.tif 000005
【図４】
2013098240.tif 000006
【図５】
2013098240.tif 000007
【図６】
2013098240.tif 000008
【図７】
2013098240.tif 000009
【図８】
2013098240.tif 000010