特許 5700927 半導体装置及び半導体装置の製造方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】5700927

(24)【登録日】2015年2月27日

(45)【発行日】2015年4月15日

(54)【発明の名称】半導体装置及び半導体装置の製造方法

(51)【国際特許分類】

   H01L 23/52 20060101AFI20150326BHJP

   H01L 25/10 20060101ALI20150326BHJP

   H01L 25/11 20060101ALI20150326BHJP

   H01L 25/18 20060101ALI20150326BHJP

   H01L 21/60 20060101ALI20150326BHJP

【ＦＩ】

   H01L23/52 C

   H01L25/14 Z

   H01L21/60 301A

【請求項の数】16

【全頁数】40

(21)【出願番号】特願2009-266485(P2009-266485)

(22)【出願日】2009年11月24日

(65)【公開番号】特開2011-29581(P2011-29581A)

(43)【公開日】2011年2月10日

【審査請求日】2012年10月19日

(31)【優先権主張番号】特願2008-305187(P2008-305187)

(32)【優先日】2008年11月28日

(33)【優先権主張国】JP

(31)【優先権主張番号】特願2009-10828(P2009-10828)

(32)【優先日】2009年1月21日

(33)【優先権主張国】JP

(31)【優先権主張番号】特願2009-149116(P2009-149116)

(32)【優先日】2009年6月23日

(33)【優先権主張国】JP

(73)【特許権者】

【識別番号】000190688

【氏名又は名称】新光電気工業株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100070150

【弁理士】

【氏名又は名称】伊東 忠彦

(72)【発明者】

【氏名】村山 啓

(72)【発明者】

【氏名】相澤 光浩

(72)【発明者】

【氏名】白石 晶紀

【審査官】 粟野 正明

(56)【参考文献】

【文献】 特開２００２−０５０７３７（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平１１−１８６４４７（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００１−１５６２５０（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｈ０１Ｌ ２５／００−２５／１８

Ｈ０１Ｌ ２３／５２

Ｈ０１Ｌ ２１／６０

Ｈ０１Ｌ ２１／５６

Ｈ０１Ｌ ２３／１２

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

接続端子を有する配線基板と、
前記配線基板上に積層された複数のチップ封止体と、を有し、
それぞれの前記チップ封止体は、半導体集積回路、パッド、及び前記パッドと外部装置とを接続する第１ボンディングワイヤを備えた半導体チップと、前記第１ボンディングワイヤの前記外部装置側の端部を露出するように前記半導体チップの全面を封止する樹脂と、を含み、
前記樹脂は、前記半導体チップの集積回路面及び側面並びに前記第１ボンディングワイヤを封止する第１樹脂と、前記半導体チップの集積回路面と反対側の面を封止する第２樹脂と、を含み、
前記接続端子と、それぞれの前記チップ封止体の前記第１ボンディングワイヤの前記外部装置側の端部とは、第２ボンディングワイヤを介して導電接続され、
前記複数のチップ封止体、前記第２ボンディングワイヤ、及び前記接続端子は、樹脂封止材に封止されている半導体チップ積層体。

【請求項2】

前記第１樹脂は、
平面又は凹形の曲面の切欠き面を有する角部を有し、
前記第１ボンディングワイヤの前記外部装置側の端部は、前記第１ボンディングワイヤの長手方向に対して傾斜を有するように切断されて前記切欠き面から露出している請求項１記載の半導体チップ積層体。

【請求項3】

一対の、又は複数対の前記チップ封止体の切欠き面が対向するように積層され、それぞれの前記切欠き面が形成する空間の形状が、前記一対の、又は複数対の前記チップ封止体の各重ね合わせ面を対称面とする、面対称な形状である請求項２記載の半導体チップ積層体。

【請求項4】

前記チップ封止体の第２樹脂が、ダイアタッチフィルムである請求項１乃至３の何れか一項記載の半導体チップ積層体。

【請求項5】

前記第２ボンディングワイヤは、前記チップ封止体の側面に接触して形成されている請求項１乃至４の何れか一項記載の半導体チップ積層体。

【請求項6】

それぞれの前記チップ封止体の前記第１ボンディングワイヤの前記外部装置側の端部と前記第２ボンディングワイヤとは直接接続されている請求項１乃至５の何れか一項記載の半導体チップ積層体。

【請求項7】

半導体集積回路及びパッドを備えた半導体チップとなる複数の領域を有する半導体ウエハにダイシングテープを貼り付け、前記半導体ウエハをダイシングし、前記ダイシングテープ上に所定間隔で配置された複数の半導体チップを作製するダイシング工程と、
前記ダイシング工程により得られた個々の前記半導体チップのうち、隣接する前記半導体チップの前記パッド間を第１ボンディングワイヤにより導電接続するパッド接続工程と、
前記ダイシングテープ上に、前記半導体チップ及び前記第１ボンディングワイヤを封止する第１樹脂を形成する第１樹脂形成工程と、
前記ダイシングテープを剥離する剥離工程と、
前記半導体チップ及び前記第１樹脂の前記剥離工程で露出した部分を封止する第２樹脂を形成する第２樹脂形成工程と、
隣接する前記半導体チップ間に位置する前記第１樹脂、前記第１ボンディングワイヤ、及び前記第２樹脂を切断して、前記第１ボンディングワイヤの端部が前記第１樹脂から露出する複数のチップ封止体を形成するチップ封止体形成工程と、
前記複数のチップ封止体を積層し、各々の前記チップ封止体の前記第１樹脂から露出する前記第１ボンディングワイヤの端部同士を第２ボンディングワイヤにより相互に接続してチップ積層体を形成するチップ積層体形成工程と、
前記チップ積層体を配線基板上に搭載し、前記チップ積層体と前記配線基板とを封止する第３樹脂を形成する第３樹脂形成工程と、を有する半導体チップ積層体の製造方法。

【請求項8】

前記ダイシング工程と前記パッド接続工程との間に、ダイシングテープの引張り拡大工程を有する請求項７記載の半導体チップ積層体の製造方法。

【請求項9】

前記チップ封止体の角部を切欠いて形成される切欠き面内に、前記第１ボンディングワイヤの端部を露出させる角部切欠き工程を有する請求項７又は８記載の半導体チップ積層体の製造方法。

【請求項10】

前記パッド接続工程では、隣接する前記半導体チップの前記パッド間の前記第１ボンディングワイヤを含む面内における前記第１ボンディングワイヤの形状が、少なくとも１個の凹部を有する曲線となるように形成される請求項７乃至９の何れか一項記載の半導体チップ積層体の製造方法。

【請求項11】

前記第２樹脂として、ダイシングテープの機能を有するダイアタッチフィルムを使用する請求項７乃至１０の何れか一項記載の半導体チップ積層体の製造方法。

【請求項12】

前記第２樹脂形成工程と前記チップ封止体形成工程との間に、前記第２樹脂の前記半導体チップを封止する面とは反対側の面に前記チップ封止体の個片化用のダイシングテープを貼り付ける工程を有し、
前記個片化用のダイシングテープが、前記チップ封止体との接着面の反対側の面に接着層を有する請求項７乃至１０の何れか一項記載の半導体チップ積層体の製造方法。

【請求項13】

半導体集積回路及びパッドを備えた半導体チップとなる複数の領域を有する半導体ウエハをダイシングし、複数の半導体チップを形成するダイシング工程と、
前記ダイシング工程により得られた個々の前記半導体チップを、ダイアタッチフィルム上に所定間隔で搭載する半導体チップ搭載工程と、
前記ダイアタッチフィルム上に搭載された個々の前記半導体チップのうち、隣接する前記半導体チップの前記パッド間を第１ボンディングワイヤにより導電接続するパッド接続工程と、
前記ダイアタッチフィルム上に、前記半導体チップ及び前記第１ボンディングワイヤを封止する樹脂を形成する樹脂形成工程と、
隣接する前記半導体チップ間に位置する前記樹脂、前記第１ボンディングワイヤ、及び前記ダイアタッチフィルムを切断して、前記第１ボンディングワイヤの端部が前記樹脂から露出する複数のチップ封止体を形成するチップ封止体形成工程と、
前記複数のチップ封止体を積層し、各々の前記チップ封止体の前記樹脂から露出する前記第１ボンディングワイヤの端部同士を第２ボンディングワイヤにより相互に接続してチップ積層体を形成するチップ積層体形成工程と、
前記チップ積層体を配線基板上に搭載し、前記チップ積層体と前記配線基板とを配線接続する配線接続工程と、を有する半導体チップ積層体の製造方法。

【請求項14】

前記配線接続された前記チップ積層体と前記配線基板を樹脂封止するチップ積層体樹脂封止工程を有する請求項１３記載の半導体チップ積層体の製造方法。

【請求項15】

前記チップ封止体の角部を切欠いて形成される切欠き面内に、前記第１ボンディングワイヤの端部を露出させる角部切欠き工程を有する請求項１３又は１４記載の半導体チップ積層体の製造方法。

【請求項16】

前記パッド接続工程では、隣接する前記半導体チップの前記パッド間の前記第１ボンディングワイヤを含む面内における前記第１ボンディングワイヤの形状が、少なくとも１個の凹部を有する曲線となるように形成される請求項１３乃至１５の何れか一項記載の半導体チップ積層体の製造方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、半導体チップ積層体及びその製造方法に関する。

【背景技術】

【0002】

携帯情報機器または小型電子機器の高性能化小型化等のニーズに応えるべく、半導体装置の高密度実装技術の研究開発が進められている。その中でも、集積回路を有する半導体ウエハを分割して得られた個々の半導体チップをパッケージ化したチップサイズパッケージ（ＣＳＰ）が、単体で、または、更に結合されて、新たなパッケージが形成され、携帯情報機器または小型電子機器等に利用されている。

【0003】

最近のメモリの大容量化等に応じて、ＣＳＰの一分野のチップの積層の技術が広く使用されるようになった。チップの積層の技術は、既知の信頼性を有する半導体チップを積層して新たなパッケージに組上げる技術である。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【特許文献1】特開２０００−３４０６９４号公報

【特許文献2】特許第３８９５７６８号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

チップ積層の技術について、特許文献１及び特許文献２に掲載されているように、種々の提案がなされているが、その構造及び製造方法が複雑であり、上記の産業界の要求を満たすに至っていない。図１は、従来のチップの積層を例示する図である。複数の半導体チップ１１をその集積回路の面１２を配線基板１３の面に平行にして階段状に積層し、各々の半導体チップ１１の縁辺に配置されたパッド１４同士及び配線基板１３の接続端子１５を、ボンディングワイヤ１６を用いて接続する。階段状に配置されたパッドを順々にボンディングし、更に基板の接続端子に接続されるボンディングワイヤは、階段状の接続により配線長が長くなるため、電気的特性が低下することがある。また、階段状の積層により、チップ積層体全体の占める面積が大きくなり、十分な高密度の実装製品が得られないことがあった。そして、チップ積層の製造工程が複雑なため、生産性の低下等を生じていた。

【0006】

本発明は、これらの問題点を解決するためになされたものであって、製品品質の向上と工程の簡略化を目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0007】

本半導体チップ積層体は、接続端子を有する配線基板と、前記配線基板上に積層された複数のチップ封止体と、を有し、それぞれの前記チップ封止体は、半導体集積回路、パッド、及び前記パッドと外部装置とを接続する第１ボンディングワイヤを備えた半導体チップと、前記第１ボンディングワイヤの前記外部装置側の端部を露出するように前記半導体チップの全面を封止する樹脂と、を含み、前記樹脂は、前記半導体チップの集積回路面及び側面並びに前記第１ボンディングワイヤを封止する第１樹脂と、前記半導体チップの集積回路面と反対側の面を封止する第２樹脂と、を含み、前記接続端子と、それぞれの前記チップ封止体の前記第１ボンディングワイヤの前記外部装置側の端部とは、第２ボンディングワイヤを介して導電接続され、前記複数のチップ封止体、前記第２ボンディングワイヤ、及び前記接続端子は、樹脂封止材に封止されていることを要件とする。

【0008】

本半導体チップ積層体の製造方法の一の形態は、半導体集積回路及びパッドを備えた半導体チップとなる複数の領域を有する半導体ウエハにダイシングテープを貼り付け、前記半導体ウエハをダイシングし、前記ダイシングテープ上に所定間隔で配置された複数の半導体チップを作製するダイシング工程と、前記ダイシング工程により得られた個々の前記半導体チップのうち、隣接する前記半導体チップの前記パッド間を第１ボンディングワイヤにより導電接続するパッド接続工程と、前記ダイシングテープ上に、前記半導体チップ及び前記第１ボンディングワイヤを封止する第１樹脂を形成する第１樹脂形成工程と、前記ダイシングテープを剥離する剥離工程と、前記半導体チップ及び前記第１樹脂の前記剥離工程で露出した部分を封止する第２樹脂を形成する第２樹脂形成工程と、隣接する前記半導体チップ間に位置する前記１樹脂、前記第１ボンディングワイヤ、及び前記第２樹脂を切断して、前記第１ボンディングワイヤの端部が前記第１樹脂から露出する複数のチップ封止体を形成するチップ封止体形成工程と、前記複数のチップ封止体を積層し、各々の前記チップ封止体の前記第１樹脂から露出する前記第１ボンディングワイヤの端部同士を第２ボンディングワイヤにより相互に接続してチップ積層体を形成するチップ積層体形成工程と、前記チップ積層体を配線基板上に搭載し、前記チップ積層体と前記配線基板とを封止する第３樹脂を形成する第３樹脂形成工程と、を有することを要件とする。

【0009】

本半導体チップ積層体の製造方法の他の形態は、半導体集積回路及びパッドを備えた半導体チップとなる複数の領域を有する半導体ウエハをダイシングし、複数の半導体チップを形成するダイシング工程と、前記ダイシング工程により得られた個々の前記半導体チップを、ダイアタッチフィルム上に所定間隔で搭載する半導体チップ搭載工程と、前記ダイアタッチフィルム上に搭載された個々の前記半導体チップのうち、隣接する前記半導体チップの前記パッド間を第１ボンディングワイヤにより導電接続するパッド接続工程と、前記ダイアタッチフィルム上に、前記半導体チップ及び前記第１ボンディングワイヤを封止する樹脂を形成する樹脂形成工程と、隣接する前記半導体チップ間に位置する前記樹脂、前記第１ボンディングワイヤ、及び前記ダイアタッチフィルムを切断して、前記第１ボンディングワイヤの端部が前記樹脂から露出する複数のチップ封止体を形成するチップ封止体形成工程と、前記複数のチップ封止体を積層し、各々の前記チップ封止体の前記樹脂から露出する前記第１ボンディングワイヤの端部同士を第２ボンディングワイヤにより相互に接続してチップ積層体を形成するチップ積層体形成工程と、前記チップ積層体を配線基板上に搭載し、前記チップ積層体と前記配線基板とを配線接続する配線接続工程と、を有することを要件とする。

【発明の効果】

【0010】

本発明により、高密度実装の形状と工程を実施して、製品品質の向上と工程の簡略化を図ることができる。

【図面の簡単な説明】

【0011】

【図1】従来のチップの積層を例示する図である。

【図2】本発明の第１の実施の形態に係る個片化されたチップ封止体２５を例示する図である。

【図3】本発明の第１の実施の形態に係るチップ封止体の角部に切欠き面３１及び３２を有するチップ封止体を例示する図である。

【図4】本発明の第１の実施の形態の変形例に係るチップ封止体の角部に凹形の曲面４１を有するチップ封止体を例示する図である。

【図5】本発明の第１の実施の形態の他の変形例に係る上下の角部に切欠き面を設けたチップ封止体５０を例示する図である。

【図6】本発明の第２の実施の形態に係る半導体チップ積層体６０を例示する図である。

【図7】本発明の第２の実施の形態の応用例１に係る、２対の、切欠き面が対向したチップ封止体と、他の１個のチップ封止体とが積層された半導体チップ積層体７０を例示する図である。

【図8】図７のA部及びB部の拡大図である。

【図9】切欠き面が凹形の曲面である半導体チップ積層体の部分を例示する図である。

【図10】本発明の第３の実施の形態に係る半導体チップ積層体の製造方法のステップを例示する図である。

【図11(a)】準備すべき半導体ウエハ１１０を例示する図である。

【図11(b)】半導体ウエハ１１０がダイサ装置により個々の半導体チップ１１１に分離された状態を例示する図である。

【図11(c1)】導電性連結材としてボンディングワイヤを用いた、パッド連結を例示する図である。

【図11(c2)】ボンディングワイヤを横から見た形状が英文字のＭ字形であることを例示する図である。

【図11(d)】チップ封止体形成における、集積回路面、側面及び導電性連結材の樹脂封止の状態を例示する図である。

【図11(e)】一群のチップ封止体にチップ封止体の個片化用のダイシングテープが貼付された状態を例示する図である。

【図11(f)】一群のチップ封止体から個片化されたチップ封止体１２０を例示する図である。

【図11(g)】チップ封止体積層が終了した状態を例示する図である。

【図12】ワイヤボンディングによる導電接続が終了した状態のチップ積層体１２０ａを例示する図である。

【図13A】チップ積層体の配線基板搭載を完了した状態を例示する図である。

【図13B】チップ積層体の配線基板搭載を完了した他の状態を例示する図である。

【図14A】本発明の第３の実施の形態の変形例に係る他の製造方法により形成された半導体チップ積層体１４０を例示する図である。

【図14B】本発明の第３の実施の形態の応用例に係る半導体チップ積層体の製造方法のステップを例示する図である。

【図14C】本発明の第３の実施の形態の応用例に係る外部接続端子を有する複数の半導体チップ積層体を例示する図である。

【図15A】本発明の第４の実施の形態に係る半導体チップ積層体の製造方法を例示する図である。

【図15B】本発明の第５の実施の形態に係る半導体チップ積層体の製造方法を例示する図である。

【図16】本発明の第６の実施の形態に係る半導体チップ積層体を例示する図である。

【図17】本発明の第７の実施の形態に係る半導体チップ積層体の製造方法を例示する図である。

【図18A】本発明の第７の実施の形態の製造方法に係る各ステップにおける半導体チップの状態（ａ），（ｂ）及び（ｃ）を例示する図である。

【図18B】本発明の第７の実施の形態の製造方法に係る各ステップにおける半導体チップの状態（ｄ），（ｅ）及び（ｆ）を例示する図である。

【図18C】本発明の第７の実施の形態の製造方法に係る各ステップにおける半導体チップの状態（ｇ）及び（ｈ）を例示する図である。

【図18D】本発明の第７の実施の形態の製造方法に係る各ステップにおける半導体チップの状態（ｉ）及び（ｊ）を例示する図である。

【図19】本発明の第７の実施の形態の応用例に係る半導体チップ積層体の製造方法を例示する図である。

【図20】（ステップ４Ｂ．チップ積層体樹脂封止）の樹脂封止を終えたチップ積層体の状態を例示する図である。

【図21】本発明の第８の実施の形態に係る半導体チップ積層体の製造方法を例示する図である。

【図22A】第８の実施の形態に係る製造方法における各状態を、順を追って例示した図である。

【図22B】第８の実施の形態に係る製造方法における図２２Ａの次の各状態を、順を追って例示した図である。

【図22C】第８の実施の形態に係る製造方法における図２２Ｂの次の状態を例示した図である。

【図23】本発明の第８の実施の形態の変形例に係る半導体チップ積層体の製造方法を例示する図である。

【図24A】第８の実施の形態の変形例に係る製造方法における各状態を、順を追って例示した図である。

【図24B】第８の実施の形態の変形例に係る製造方法における図２４Ａの次の各状態を、順を追って例示した図である。

【図25】本発明の第９の実施の形態に係る半導体チップ積層体を例示する図である。

【図26】本発明の第１０の実施の形態に係る半導体チップ積層体の製造方法のステップを例示する図である。

【図27】本発明の第１０の実施の形態に係る半導体チップ積層体の製造方法を例示する図である。

【図28】本発明の第１０の実施の形態に係る半導体チップ積層体の製造方法を例示する図である。

【図29】本発明の第１１の実施の形態に係る半導体チップ積層体の製造方法を例示する図である。

【発明を実施するための形態】

【0012】

以下、図面を参照して、本発明を実施するための最良の実施の形態を説明する。

【0013】

（第１の実施の形態）
本発明の第１の実施の形態は、個片化されたチップ封止体の角部が切欠き面を有する、いわゆるベベル形状を有することを特徴とするチップ積層体の例である。

【0014】

図２は、本発明の第１の実施の形態に係る個片化されたチップ封止体２５を例示する図である。半導体チップ２１のパッド２２に導電性連結材２３が連結され、導電性連結材２３の外部装置側の端部の先端の面２４を除いて、半導体チップ２１の全面及び導電性連結材２３が樹脂封止されてチップ封止体２５が形成されている。半導体チップ２１の集積回路面２１ａ及び側面２１ｂは絶縁樹脂２６により封止され、半導体チップ２１の裏面２１ｃは絶縁樹脂２７により封止されている。絶縁樹脂２６及び２７には、例えば、エポキシ系樹脂等の素材を使用することができる。さらに、絶縁樹脂２７には、絶縁と接着の２つの機能を併せ持つダイアタッチフィルムを使用する。ダイアタッチフィルムを使用すると、半導体チップ裏面を樹脂封止することができ、かつ、ダイシング後にチップ封止体を積層する工程において、積層のための接着フィルム貼付又は接着剤塗布等の工程を省略できるので、工程の簡素化を図ることができる。

【0015】

図３は、本発明の第１の実施の形態に係るチップ封止体の角部に切欠き面３１及び３２を有するチップ封止体を例示する図である。前出の図２のチップ封止体２５の角部２８に、切欠き面３１及び３２が形成され、集積回路面２１ａに対してなす各度がそれぞれθ１及びφ１の平面である。θ１及びφ１は、チップ封止体の積層の状態における導電性連結材３３の形状及びボンディングワイヤ形状の設計条件に応じて、例えば、３０度、４５度又は６０度等の値である。ボンディングワイヤの長手方向に対する切欠き面の傾斜角度を変えて、絶縁樹脂から露出するボンディングワイヤの端部の先端の面の面積が広くなるように設定するためである。特別な条件がなければ、θ１とφ１とを同一の値としてよい。

【0016】

（第１の実施の形態の効果）
チップ封止体が積層された場合に、電気的特性向上の効果が顕著である。切欠き面の形成によって、ボンディングワイヤの端部の先端の面の面積を広くすることにより、チップ封止体を良好な条件で導電接続することができ、電気的特性を向上させることができる。また、導電性連結材３３の先端の面を接続するための導電性のボンディングワイヤが、導電性連結材３３の先端の面の接続箇所において接続する際に、つぶれ変形等による拡がり等を生じても、切欠き面３１及び３２が形成する窪みの空間内に留まる。従って、チップ封止体の側面３７から導電性のボンディングワイヤの変形した部分がはみ出すことはなく、パッケージの外形寸法を所定の値に保持できる寸法的効果を有する。

【0017】

（第１の実施の形態の変形例）
図４は、本発明の第１の実施の形態の変形例に係るチップ封止体の角部に凹形の曲面４１を有するチップ封止体を例示する図である。

【0018】

（第１の実施の形態の変形例の効果）
導電性連結材とボンディングワイヤの接続箇所において、ボンディングワイヤが変形して拡がりを生じても、凹形の曲面が、平面の切欠き面の場合より大きな空間部分を形成するので、チップ封止体の側面４２からボンディングワイヤの変形した部分がはみ出すことがない。従って、パッケージの外形寸法を所定の寸法に、精度よく保つことができる。

【0019】

（第１の実施の形態の他の変形例）
本発明の第１の実施の形態の他の変形例は、チップ封止体の上下の角部に切欠き面を設けたチップ封止体である。

【0020】

図５は、本発明の第１の実施の形態の他の変形例に係る上下の角部に切欠き面を設けたチップ封止体５０を例示する図である。前述の図３で示したチップ封止体における切欠き面３１及び３２に加えて、集積回路面の反対側に位置する絶縁樹脂２７の側の角部に切欠き面５１，５２を設ける。切欠き面５１及び５２の、集積回路面２１ａに対してなす各度は、それぞれθ２及びφ２である。

【0021】

（第１の実施の形態の他の変形例の効果）
係る上下の角部に切欠きを有するチップ封止体５０を積層すれば、導電性連結材の露出端面を導電性のボンディングワイヤを接続するに際し、接続部分の周辺の空間を広くとることができるので、接続のためのボンディングツールの動作を円滑に行うことができる。従って、ボンディングの工程が簡素化され、また、製品品質を向上させることができる。また、切欠き面を凹形の曲面とした場合にも、同様の効果を上げることができる。

【0022】

（第２の実施の形態）
本発明の第２の実施の形態は、複数のチップ封止体と、導電性のボンディングワイヤと配線基板とを有するチップ積層体が樹脂封止された半導体チップ積層体である。

【0023】

図６は、本発明の第２の実施の形態に係る半導体チップ積層体６０を例示する図である。チップ封止体６１が積層されて、角部の各々の切欠き面６２に露出した導電性連結材の端部６３が、ボンディングワイヤ６４によって接続され、チップ積層体が形成され、チップ積層体は、配線基板６５上の接着層６６に載置され、ボンディングワイヤ６４の端部が配線基板６５の接続端子６７に接続されている。チップ積層体、配線基板の接続端子及び配線基板は、絶縁樹脂６８により封止され、半導体チップ積層体６０が形成される。

【0024】

配線基板６５としては、エポキシ樹脂等の有機材料多層配線基板、またはシリコンを主体とする半導体基板等広い範囲の配線基板を使用することができる。

【0025】

（第２の実施の形態の効果）
図６に示すような半導体チップ積層体６０の形成によって、半導体チップを多段積層したときの積層方向の投影面積を、半導体チップのサイズに近づけることができる。また、チップ封止体の側面に沿って配線するボンディングワイヤを最短の長さにすることができるので、半導体チップ積層体の電気的特性を向上させることができる。

【0026】

（第２の実施の形態の応用例１）
本発明の第２の実施の形態の応用例１は、２対のチップ封止体の切欠き面が対向するように積層された半導体チップ積層体である。

【0027】

図７は、本発明の第２の実施の形態の応用例１に係る、２対の、切欠き面が対向したチップ封止体と、他の１個のチップ封止体とが積層された半導体チップ積層体７０を例示する図である。半導体チップ積層体は、切欠き面７１が対向している一対のチップ封止体７１ａ及び７１ｂと、切欠き面７２が対向している他の一対のチップ封止体７２ａ及び７２ｂと、他の１個のチップ封止体７３を有している。各チップ封止体が積層され、導電接続されてチップ積層体を形成し、チップ積層体が配線基板７５の上に積層搭載されて、半導体チップ積層体７０を形成する。なお、説明の便宜のため、図７において半導体チップ積層体の全体を封止する樹脂は省いている。

【0028】

図８は、図７のA部及びB部の拡大図である。チップ封止体７１ａの切欠き面７１が形成する空間７４ａ及び７６ａの形状が、チップ封止体７１ｂの切欠き面７１が形成する空間７４ｂ及び７６ｂの形状と、チップ封止体７１ａ及び７１ｂの重ね合わせ面７７を対称面とする面対称な形状であることを示している。ただし、切欠き面の集積回路面に対しなす角度に関して、導電接続におけるボンディングツールの動作等に支障がない場合には、面対称でなくともよい。

【0029】

なお、図７及び図８において、ボンディングワイヤはチップ封止体７１ａ及び７１ｂの側面に接している状態を示しているが、必ずしも接触させずに設けることができる。

【0030】

（第２の実施の形態の応用例１の効果）
角部に切欠きを設けたチップ封止体を積層することにより、導電性のボンディングワイヤの接続時に、チップ封止体の接続部分の周辺の空間を広くとることができるので、ボンディングツールの動作を円滑に行うことができ、工程簡素化及び製品品質の向上を図ることができる。また、図８において、導電接続のためのボンディングワイヤ７８が、導電性連結材８１との接続箇所８２において変形による拡がりを生じても、切欠き面７１が形成する空間７４ａ，７４ｂ，７６ａ及び７６ｂが、係る拡がりの部分を内包することができる。従って、導電性のボンディングワイヤの変形した部分が、チップ封止体の側面７９からはみ出すことがなく、パッケージの外形寸法を所定の値に保持できる寸法的効果を有する。

【0031】

（第２の実施の形態の応用例２）
本発明の第２の実施の形態の応用例２は、２対のチップ封止体の切欠き面が対向するように積層された、他の半導体チップ積層体である。

【0032】

図９は、切欠き面が凹形の曲面である半導体チップ積層体の部分を例示する図であり、前述の図７におけるＡ部及びＢ部に相当している。図９は、ボンディングワイヤの導電接続の前の状態を示している。チップ封止体９１ａの切欠き面９１が形成する空間９４ａ及び９６ａの形状が、チップ封止体９１ｂの切欠き面９１が形成する空間９４ｂ及び９６ｂの形状と、チップ封止体９１ａ及び９１ｂの重ね合わせ面９７を対称面とする面対称な形状であることを示している。なお、ボンディングツールの動作に支障がない場合には、面対称でなくともよい。

【0033】

（第２の実施の形態の応用例２の効果）
切欠き面が凹面を形成する応用例２の場合には、上記応用例１の効果を得ると共に、応用例１の平面の切欠き面の場合よりも更に広い空間を確保できるので、応用例１の効果を更に高めることができる。

【0034】

（第３の実施の形態）
本発明の第３の実施の形態に係る発明は、半導体チップ積層体の製造方法である。

【0035】

図１０は、本発明の第３の実施の形態に係る半導体チップ積層体の製造方法のステップを例示する図である。各製造ステップにおける製品の形態を例示した図１１（ａ）〜図１３Ｂを参照して、図１０の製造方法のステップを説明する。

【0036】

（ステップ１．ダイシング）
図１１（ａ）は、準備すべき半導体ウエハ１１０を例示する図である。外径が６インチ、８インチ又は１２インチの半導体ウエハに１１０にダイシングテープを貼り付け、ダイサ装置に装着後、個々の半導体チップに分離する。ウエハの厚さは、例えば５０μｍである。パッケージ製品の設計条件に応じて、予め所定の寸法に加工されている。

【0037】

図１１（ｂ）は、半導体ウエハ１１０がダイサ装置（図示せず）により個々の半導体チップ１１１に分離された状態を例示する図である。このとき、ダイシングテープ１１２は、切断されることなく、かつテープの接着力によって、個々の半導体チップ１１１を、ダイサ装置のブレードによる切り代ｄ１の間隔で配置された状態に保持することができる。ブレードによる切り代ｄ１は、例えば５０μｍである。

【0038】

本発明のチップ積層体に使用されるチップ封止体の樹脂封止については、半導体チップの相互の絶縁性確保のため、十分な樹脂封止が必要であり、特に半導体チップの側面は十分な絶縁材の厚さを要する。そこで、本発明は、切り代ｄ１に加えて、半導体チップ同士の十分な分離間隔を設定するための手段を提供している。

【0039】

（ステップ２．チップ封止体形成）
ステップ２．ａ）半導体チップ間隔設定において、ダイシングテープの縁辺部分をダイシングリングにより保持し半径方向の外側へ引張り拡大させ、即ちダイシングテープのエキスパンドによって、半導体チップの分離間隔を拡げる。このエキスパンドは、ダイシングリングに保持されたダイシングテープをエキスパンダ装置に装着して実施することができる。半導体チップの分離間隔は、通常１００μｍ〜２００μｍとし、また、封止の条件によっては更に広く、１００μｍとすることができる。

【0040】

ステップ２．ｂ．パッド連結において、チップ封止体同士の導電接続の接続部を形成するため、半導体チップの上のパッド同士を、導電性連結材を用いて連結する。

【0041】

図１１（ｃ１）は、導電性連結材としてボンディングワイヤを用いた、パッド連結を例示する図である。（ステップ２．チップ封止体形成）のａ）半導体チップ間隔設定において間隔が分離された半導体チップ１１１の上のパッド１１３同士を、ボンディング装置（図示せず）を用いて、ボンディングワイヤ１１４によって連結する。ボンディングワイヤの直径は、通常、２０μｍ〜３０μｍであるが、接続を容易にする等の目的で、より大きい直径を使用することができる。連結されたボンディングワイヤの頂点の高さは、半導体チップの集積回路面から４０μｍの高さである。導電性連結材の材質は、金、アルミニウム、銅、タングステンまたはそれらの合金である。また、ボンディングワイヤの他にボンディングリボンを使用することができる。パッド連結されたボンディングワイヤの形状は、図１１（ｃ１）に示すような、上に凸のなだらかな曲線であるが、図１１（ｃ２）に示すように、ボンディングワイヤを横から見た形状が、英文字のＭ字形となるよう、ワイヤボンディングの動作を制御することができる。すなわち、「ボンディングの接続点の間のボンディングワイヤを含む面内におけるボンディングワイヤの形状が、少なくとも１個の凹部を有する曲線となるように形成」することができる。

【0042】

なお、ステップ２．において、ａ）半導体チップ間隔設定（ダイシングテープ引張り拡大）と、ｂ）パッド連結の順序を入れ替えて、パッド連結を先に行ってから、ダイシングテープ引張り拡大を行うことができる。この場合には、パッド連結後にダイシングテープ引張り拡大を行うことにより、パッド間を繋ぐワイヤも同時に引張られるので、ワイヤの高さが下がり、封止体の高さを低くすることが可能である。

【0043】

ステップ２．ｃ）集積回路面、側面及び導電性連結材の樹脂封止において、絶縁樹脂を用いて、チップ封止体を形成する。ボンディングワイヤ等の導電性連結材が封止されて、次のステップ３で導電接続されるべき接続点の位置に固定される。

【0044】

図１１（ｄ）は、チップ封止体形成における、集積回路面、側面及び導電性連結材の樹脂封止の状態を例示する図である。ダイシングテープ１１２に載置された状態の半導体チップが樹脂封止され、半導体チップの集積回路面１１５、側面１１６及び導電性連結材のボンディングワイヤ１１４が絶縁樹脂１１６ｂで封止された状態を示す。絶縁樹脂の材料は、フィルム状樹脂又は液状樹脂等を使用する。フィルム状樹脂は、シリカまたはアルミナをフィラーとして含んだエポキシ樹脂を使用することができる。集積回路面、側面及び導電性連結材の全体を、加熱等により軟化した樹脂で封止し、導電性連結材の撓み状態を保ちつつ硬化させる。その他、液状樹脂としてポリイミド樹脂を用いて、チップ樹脂封止を行うことができる。封止する樹脂の厚さｄ２は５０μｍのレベルである。

【0045】

ステップ２．ｄ）半導体チップ裏面樹脂封止において、一群のチップ封止体が形成される。半導体チップ裏面の樹脂封止を行うために、裏面に密着しているダイシングテープを剥離する。ダイシングテープ１１２は、ステップ２．のａ）半導体チップ間隔設定の工程から、ｃ）集積回路面、側面及び導電性連結材の樹脂封止の工程に至るまでの間、半導体ウエハから分離した各半導体チップ１１１を保持していた。ダイシングテープ１１２を剥離し、半導体チップの裏面を図１１（ｅ）に示す絶縁樹脂１１７ｂにより封止し、半導体チップの全面が封止される。絶縁樹脂として、ダイアタッチフィルムを使用する。

【0046】

ダイアタッチフィルムは、絶縁性を有しかつ接着の機能を有するので、絶縁樹脂層として半導体チップ裏面樹脂封止に使用することができる。予め半導体チップ裏面の封止樹脂の表面に接着の機能をもたせることができるので、チップ封止体個片化後に行うチップ封止体積層の工程において、ダイアタッチフィルム貼付又は接着剤塗布等の工程を省くことができる。

【0047】

また、他の製造方法としては、絶縁樹脂として上記の集積回路面１１５及び側面１１６等を封止した場合と同様に、フィルム状樹脂、液状樹脂又はタブレット状のエポキシ樹脂等を使用することができる。樹脂の厚さｄ３は、例えば５０μｍである。

【0048】

ステップ２．ｅ）チップ封止体個片化において、半導体チップ積層体に用いられるチップ封止体を形成する。このため、チップ封止体の個片化用のダイシングテープを準備する。

【0049】

図１１（ｅ）は、半導体チップ裏面樹脂封止を終えた一群のチップ封止体にチップ封止体の個片化用のダイシングテープが貼付された状態を例示する図である。チップ封止体の個片化用のダイシングテープ１１９を、樹脂封止された一群のチップ封止体１１８の裏面に貼付し、ダイサ装置用のフレーム（図示せず）に固定する。

【0050】

なお、ダイシングテープの使用に際して、絶縁樹脂の性質を有するダイアタッチフィルムが積層された構造を有するダイシングテープを使用することができる。即ち、図１１（ｅ）において、ダイアタッチフィルム１１７ｂがダイシングテープ１１９に積層されている状態のテープを改めて準備し、裏面が樹脂封止されていない一群のチップ封止体の裏面に貼付し、樹脂封止する。係るダイアタッチフィルムが積層されたダイシングテープを使用することにより、従来のダイシングテープ（図１１（ｄ）に示す１１２）剥離後の半導体チップ裏面樹脂封止及び積層のための接着剤塗布の工程を、上述の積層したダイシングテープの１１９の部分のみを剥離することにより、簡素化できる。従って、次に示すステップ２．ｅ）チップ封止体個片化及びステップ３．ａ）チップ封止体積層の工程を一層簡素化することができる。

【0051】

ステップ２．ｅ）チップ封止体個片化において、一群のチップ封止体１１８をダイサ装置により個片化し、半導体チップ積層体に用いられるチップ封止体を得る。

【0052】

図１１（ｆ）は、一群のチップ封止体から個片化されたチップ封止体１２０を例示する図である。ただし、ダイシングテープを省いて示している。個片化されたチップ封止体同士の間隔は、例えば２０μｍ〜３０μｍである。次に、ベベルカット用ブレード等を装着したダイサ装置（図示せず）を用いて、チップ封止体の角部の切欠き面１２１を形成する。この切欠き面１２１における導電性連結材の端部の露出面が、導電性連結材の長手方向１２２に対し傾斜角度θ３を有するので、導電性のボンディングワイヤとの接続面を広くとることができ、良好な電気的特性を有することができる。切欠き面の角度は、導電性連結材の設計形状、樹脂厚さ等の設計条件に応じて選択する。また、複数のブレードを使用するデュアルダイシング等の方法により、効率的なチップ封止体のダイシングを実施することができる。

【0053】

（ステップ３．導電接続）
チップ封止体を積層し、各チップ封止体同士の導電接続を行う。

【0054】

ステップ３．ａ）チップ封止体積層において、複数の封止チップを積層し相互に固定する。ステップ２．ｄ）半導体チップ裏面樹脂封止において、ダイアタッチフィルムを絶縁樹脂として使用しているので、接着層等を新たに設けることなく複数の封止チップを積層することができる。また、絶縁樹脂層がダイアタッチフィルムの機能を有していない場合には、別の接着層としてのダイアタッチフィルム等を貼付し、チップ封止体を積層する。

【0055】

図１１（ｇ）は、別の接着層を設けた場合の、チップ封止体の積層が終了した状態を例示する図である。チップ積層用架台１２３を利用して、上記のステップ２．ｅ）チップ封止体個片化において個片化されたチップ封止体１２０を積層して、チップ積層体を形成する。各チップ封止体は、厚さ１０μｍ〜１００μｍのダイアタッチフィルム１２４によって、厚さ方向に相互に接着固定される。チップ積層体の一辺の寸法は、８ｍｍ〜１０ｍｍである。

【0056】

ステップ３．ｂ．導電接続において、各々のチップ封止体の表面から露出した各々の導電性連結材の端部を、導電性のボンディングワイヤにより接続する。

【0057】

図１２は、ワイヤボンディングによる導電接続が終了した状態のチップ積層体１２０ａを例示する図である。ボンディングワイヤの材質は、金、アルミニウム、銅、タングステンまたはそれらの合金である。アルミニウムを使用する場合には、その外径は通常１００μｍ以下であり、常温でのボンディングが可能である。積層されたチップ封止体の表面に露出した導電性のボンディングワイヤの端部を、連続一括してボンディングすることができる。

【0058】

チップ封止体の切欠き面に露出する導電性連結材の端部を接続するためのボンディングワイヤは、切欠き面に沿って設けられるので、側面からみた形状が、少なくとも１個の凹部１２５を有する曲線となる。ボンディングワイヤの凹部１２５の形状と切欠き面の形成する窪んだ空間に、ボンディングワイヤの接続箇所における変形による拡がり部分が内包されて、チップ封止体の側面からボンディングワイヤがはみ出すことがない。従って、チップ積層体の外形寸法を所定の値に保持することができ、パッケージ製品としての寸法精度を上げることができる。

【0059】

（ステップ４．チップ積層体樹脂封止）
ａ）チップ積層体の配線基板搭載を行い、チップ積層体と配線基板について、ｂ）樹脂封止を行う。

【0060】

図１３Ａは、チップ積層体の配線基板搭載を完了した状態を例示する図である。樹脂封止の形状も合わせて示した。ここに、チップ積層体１２０ａの配線基板搭載とは、複数のチップ封止体１２０が、積層され一体となったチップ積層体１２０ａが、配線基板１３１の上に固定され、配線基板との間に導電接続を行う実装方法を指している。導電接続は、ボンディングワイヤ１３３の端部１３４の長さを調整して、配線基板１３１の接続端子１３５との距離を予め見込んだ長さに切断することにより、容易に行うことができる。ダイアタッチフィルムを絶縁樹脂として使用しているので、接着層等を設けることなく複数の封止チップを積層することができる。

【0061】

また、チップ封止体の積層順序等の設計条件に応じて、チップ封止を順次に配線基板の上に積み重ねた後に、チップ封止体同士の導電接続を行ってもよい。

【0062】

図１３Ｂは、チップ積層体の配線基板搭載を完了した他の状態を例示する図である。複数のチップ封止体１２０が積層され一体となったチップ積層体１２０ａが、配線基板１３１の上に置かれ、接着層１３２によって固定されている。

【0063】

なお、それぞれのチップ封止体の有する集積回路の面の向きについて、一方向に向きを揃えてチップ封止体を積層するか、集積回路の面を対向させて、複数の対のチップ封止体を積層するかの選択は、チップ積層体全体の設計条件に合わせて行うことができる。ただし、向きを変えたチップ封止体の積層については、積層する毎に個々の接着樹脂形成が必要である。

【0064】

次に、配線基板搭載の終了したチップ積層体と配線基板について、ｂ．樹脂封止を行い、半導体チップ積層体を得る。

【0065】

前出の図６は、得られた半導体チップ積層体について、トランスファーモールド法による樹脂封止の形態を例示している。他にポッティング樹脂等を使用したサイドフィルによる樹脂封止も可能である。

【0066】

（第３の実施の形態の効果）
ダイシングテープの引張り拡大と切欠き面の形成によって、工程の簡略化と電気的特性等の製品品質の向上を図ることができる。

【0067】

（第３の実施の形態の変形例）
本発明の第３の実施の形態の変形例は、半導体チップ積層体の他の製造方法である。半導体チップ積層体を構成するチップ封止体に関して、切欠き面を形成しない他の方法を用いることによっても、電気的特性を劣化させることなく、半導体チップ積層体を形成することができる。

【0068】

図１４Ａは、本発明の第３の実施の形態の変形例に係る他の製造方法により形成された半導体チップ積層体１４０を例示する図である。前述の（第３の実施の形態）の（ステップ２．チップ封止体形成）における図１１（ｃ２）に示したように、ボンディングワイヤの、連結パッド間の中央部に凹部を有する、いわゆる英文字のＭ字形の形状を顕著に形成する場合は、チップ封止体の角部の切欠き面の形成をすることなく、導電接続できる。その理由は、図１４Ａにおいて、絶縁樹脂面におけるボンディングワイヤ１４１の端部の先端の面１４２が、ボンディングワイヤの長手方向Ｘ−Ｘと傾斜角度θ４を有することにより、楕円のような広い面となり、広い接続面を形成するので、次の（ステップ３．導電接続）におけるボンディングが、容易にかつ十分に行えるからである。なお、上記「英文字のＭ字形」は、図１１（ｃ２）に示されているように、連結パッドの間のボンディングワイヤを含む面内におけるボンディングワイヤの形状に着目したとき、少なくとも１個の凹部を有する曲線となるように形成されることを指す表現である。

【0069】

（第３の実施の形態の変形例の効果）
導電性連結材としてのボンディングワイヤの連結された形状が、少なくとも１個の凹部を有する曲線であるときには、チップ封止体の切欠き面を設けずに、導電性連結材の露出端部の面の広い面積を確保でき、連結部の電気的特性の向上を図ることができる。また、工程の簡素化を図ることができる。

【0070】

（第３の実施の形態の応用例）
本発明の第３の実施の形態の応用例は、外部接続端子を有する複数の半導体チップ積層体の製造方法である。

【0071】

図１４Ｂは、本発明の第３の実施の形態の応用例に係る半導体チップ積層体の製造方法のステップを例示する図である。第３の実施の形態の製造方法を示した前出の図１０のステップと異なるのは、（ステップ４Ａ．チップ積層体樹脂封止）以降の工程である。

【0072】

図１４Ｃは、本発明の第３の実施の形態の応用例に係る外部接続端子を有する複数の半導体チップ積層体を例示する図である。図１４Ｃを参照して製造方法のステップを説明する。ただし、（ステップ１．ダイシング）から（ステップ３．導電接続）までの各ステップは、第３の実施の形態について図１０に示したステップと同様であるので、説明を省く。

【0073】

（ステップ４Ａ．チップ積層体樹脂封止）
ａ）において、複数のチップ積層体１２０ａを共通の配線基板１４４の上に搭載して、ｂ）において、配線基板１４４と共に絶縁樹脂１４５により封止し、樹脂封止した半導体チップ積層体１４６を形成する。

【0074】

（ステップＢ．樹脂封止チップ積層体外部端子接続）
ａ）金属バンプ載置、ｂ）リフローによって、金属バンプ等の外部接続端子１４７を接続する。金属バンプには、スズ，銀等のはんだ又は銅コアボールのはんだ等の材料を選択することができる。

【0075】

（ステップＣ．チップ積層体パッケージ個片化）
配線基板の個片化すべき位置１４８をシャー装置等により分離切断して、パッケージ製品が得られる。

【0076】

（第３の実施の形態の応用例の効果）
外部接続端子を有する複数のチップ積層体のパッケージを同時に製造することにより、生産性の向上を図ることができる。

【0077】

（第４の実施の形態）
本発明の第４の実施の形態は、前述の第３の実施の形態の製造方法に示した図１０のステップ２．ｅ）チップ封止体個片化から、ステップ３．ａ）チップ封止体積層にかけての製造工程の、他の製造方法に関するものである。一群のチップ封止体の個片化に際して使用すべきダイシングテープを置き換えて、ダイシングテープの機能を有するダイアタッチフィルムを使用することを特徴とする、半導体チップ積層体の製造方法である。

【0078】

図１５Ａは、本発明の第４の実施の形態に係る半導体チップ積層体の製造方法を例示する図である。一群のチップ封止体１５０の個片化に際し、ダイシングテープに替えて、チップ封止体の保持等を行うダイシングテープの機能及びチップ積層時のダイアタッチの接着機能の、２つの機能を併せ持つダイアタッチフィルム１５１を使用する。ダイアタッチフィルム１５１は、チップ封止体１５０に接着し、また、ダイアタッチフィルム１５１の裏面には接着層１５２が設けられ、接着層１５２は、テープ基材１５７により保護されている。ダイアタッチフィルム１５１が貼り付けられたチップ封止体１５０を、ダイシングした後、テープ基材１５７から剥がして、個片化したチップ封止体が得られる。チップ封止体はダイアタッチ層を有しているので、個片化後直ちに、チップ封止体の積層を行うことができる。なお、テープ基材１５７の材料としては、ポリオレフィン、ポリエチレンテレフタート、ポリプロピレン等を使用することができる。

【0079】

（第４の実施の形態の効果）
チップ封止体の個片化・積層において、従来行っていたダイアタッチフィルムの貼り付け加工とチップ封止体の個片化用のダイシングテープの貼り付け加工とを、同時に行うことができるので、工程の簡略化を図ることができる。

【0080】

（第５の実施の形態）
本発明の第５の実施の形態は、前述の第３の実施の形態の製造方法に示した図１０のステップ２．ｅ）チップ封止体個片化から、ステップ３．ａ）チップ封止体積層にかけての製造工程に関する、さらに他の製造方法である。一群のチップ封止体の個片化用ダイシングテープの裏面に接着層を設けることを特徴とする。

【0081】

図１５Ｂは、本発明の第５の実施の形態に係る半導体チップ積層体の製造方法を例示する図である。一群のチップ封止体１５０の面１５３に貼付されるチップ封止体の個片化用のダイシングテープ１５４は、チップ封止体１５０との接着面の反対側の面１５５に、接着層１５６を有する。チップ封止体の個片化用のダイシングテープ１５４にダイアタッチの機能を併せ持たせて、チップ封止体の積層を行う。すなわち、ダイシングテープ１５４は、チップ封止体１５０をダイシングする際に、チップ封止体１５０の全体を固定し、個々のチップ封止体のピックアップ時まで、チップ封止体を保持するとともに、次の積層の工程において、接着層１５６によって、チップ封止体の積層におけるダイアタッチの機能を有する。ダイシングテープ１５４の接着層１５６の側は、テープ基材１５８によって保護されている。ダイシングテープ１５４が貼り付けられたチップ封止体１５０を、ダイシングした後、テープ基材１５８から剥がして、個片化したチップ封止体が得られる。チップ封止体は接着層を有しているので、直ちにチップ封止体の積層を行うことができる。なお、テープ基材１５８の材料としては、ポリオレフィン、ポリエチレンテレフタート、ポリプロピレン、塩化ビニル等を使用することができる。

【0082】

（第５の実施の形態の効果）
ダイアタッチフィルムに関する第４の実施の形態の効果と同様に、個片化・チップ積層において、従来行っていたダイアタッチフィルムの貼り付け加工とチップ封止体の個片化用のダイシングテープ貼り付け加工とを、同時に行うことができるので、工程の簡略化を図ることができる。

【0083】

（第６の実施の形態）
本発明の第６の実施の形態は、チップ積層体の最下層の半導体チップが、配線基板にフリップチップ実装されていることを特徴とする半導体チップ積層体である。

【0084】

図１６は、本発明の第６の実施の形態に係る半導体チップ積層体１６０を例示する図である。構造と製造方法は以下の通りである。図は、配線基板との接続面と対向する最下層の半導体チップ１６１が、配線基板１６２とフリップチップ接続している場合のチップ積層体を示している。最下層の半導体チップ１６１は、配線基板１６２と接続バンプ１６３によりフリップチップ接続され、その他のチップ封止体１６４は、ボンディングワイヤ１６５によってチップ封止体同士が導通されている。半導体チップ１６１のフリップチップ接続後、配線基板１６２との間隙をアンダーフィル１６６により封止する。半導体チップ１６１の背面にダイアタッチフィルム１６７を設けて、その上に他のチップ封止体のチップ積層体を積層する。チップ積層体と配線基板との導通のため、チップ積層体の側面に設けられたボンディングワイヤ１６５と配線基板１６２の接続端子１６９とを接続する。配線基板との接続の際、ボンディングワイヤ１６５の端部１７０の長さを調整して、配線基板１６５の接続端子１６９との距離を予め見込んだ長さに切断しておけば、ボンディングを容易に行うことができる。更に配線基板への外部接続端子の接続も可能である。その場合の製造方法は、（第３の実施の形態の応用例）の半導体チップ積層体の製造方法において示した図１４Ｂの（ステップ４Ａ．チップ積層体樹脂封止）以降と同様の方法を使用する。

【0085】

（第６の実施の形態による効果）
最下層の半導体チップが多端子を有している場合にも、配線基板と接続させて、半導体チップ積層体を形成することができる。上層に載置されるチップ積層体と組合わせることによって、本発明の半導体チップ積層体の形態を利用できる半導体チップの種類を拡大することができ、複合半導体としての機能拡張に貢献することができる。例えば、多端子のロジック回路のＣＰＵとメモリの半導体チップの積層等を実現することができる。

【0086】

（第７の実施の形態）
本発明の第７の実施の形態は、ダイシングした半導体チップをダイアタッチフィルム（ＤＡＦ）上の一定の位置に移載して行う半導体チップ積層体の製造方法である。前述の第３の実施の形態においては、半導体チップ同士の分離間隔を設定するため、ダイシングテープの引張り拡大（エキスパンド）の方法を使用したが、第７の実施の形態は、ダイシングした半導体チップを、ダイアタッチフィルム（ＤＡＦ）上の一定の位置に搭載する手段を用いる。

【0087】

図１７は、本発明の第７の実施の形態に係る半導体チップ積層体の製造方法を例示する図である。

【0088】

製造方法は、（ステップ１．ダイシング）、（ステップ２Ａ．チップ封止体形成）、（ステップ３Ａ．導電接続）及び（ステップ４Ａ．チップ積層体の配線接続）の各ステップを有して、半導体チップ積層体が製造される。以下、図１７の製造方法を、ステップの順を追って、図１８Ａ〜図１８Ｄの各ステップにおける半導体チップの状態を例示する図を参照しながら、説明する。

【0089】

（ステップ１．ダイシング）
半導体ウエハのダイシングにより個々の半導体チップを得るダイシング工程については、前出の第３の実施の形態における状態と同様であるので、説明を省く。

【0090】

（ステップ２Ａ．チップ封止体形成）
当ステップは、ピックアップした半導体チップが、ＤＡＦ上の一定の位置に搭載され、パッド連結され、半導体チップ全体等が樹脂封止され、更に樹脂封止されたチップ封止体が個別化される工程である。図１８Ａの（ａ）から図１８Ｃの（ｇ）が、上記のチップ封止体の個別化までの工程を示している。

【0091】

（ステップ２Ａ． a．半導体チップピックアップ、ＤＡＦ上の一定位置に搭載、ＤＡＦ仮貼り付け）
図１８Ａの（ａ）は、ダイシングテープ上の半導体ウエハが、ダイシングを終えた状態を示している。ダイシングを終えた個々の半導体チップ１８１は、ダイソーの切り代の間隔ｄ１のままダイシングテープ１８２に置かれている。係る状態の半導体チップ１８１をピックアップして、新たに準備したダイアタッチフィルム上の、所定の位置に搭載する。

【0092】

図１８Ａの（ｂ）は、所定の位置に搭載された半導体チップ１８１の状態を示している。ダイアタッチフィルム１８３への搭載の所定の位置は、半導体チップの側面の樹脂封止による封止代と、封止後のチップ封止体個片化におけるダイサ装置のブレードによる切り代（例えば２５μｍ〜３０μｍ）から算定した、各半導体チップの位置である。搭載に際しては、光学的装置を用いた位置設定機構を用いて、十分な搭載位置の精度を確保することができる。

【0093】

ダイアタッチフィルム１８３の機能は、チップ封止体の積層における接着層の機能、封止樹脂として半導体チップの絶縁性確保及び機械的保護の機能である。半導体チップの半導体集積回路側の面の反対側の面である裏面側は、封止樹脂の機能を有するダイアタッチフィルムによって封止された状態となる。ダイアタッチフィルム１８３の材料は、例えば日立化成工業（株）製ＤＦ４０２の系統、リンテック（株）製ＬＥ５０００の系統又は東レ（株）製ＷＬ−ＮＣＦの系統等を使用する。半導体チップ１８１との仮貼り付けの条件は、例えば８０〜１００℃の温度で１０秒の時間を要する。半導体チップの封止において、特に半導体チップのコーナー部における封止材の密着性が重要で、製品品質に影響を与える。ダイアタッチフィルム１８３の、半導体チップが仮貼り付けされる面と反対側の面には、表面の保護等のためのテープ基材１８３Ａが設けられている。なお、テープ基材１８３Ａの材料としては、ポリオレフィン、ポリエチレンテレフタート、ポリプロピレン等を使用することができる。

【0094】

図１８Ａの（ｃ）は、仮貼り付けされた半導体チップの状態を示している。仮貼り付け時に、樹脂が流動し、半導体チップ１８１の下方側面１８４に密着して、半導体チップと確実に密着した封止状態を形成する。

【0095】

（ステップ２Ａ． ｂ．パッド連結（ワイヤボンディング））
図１８Ｂの（ｄ）は、パッドが連結された状態を示している。パッド連結の形態は、各半導体チップを隔てている溝１８１ａを跨ぐ形態である。係る跨ぐ形態を必要とするのは、２段階先のチップ封止体個片化（ステップ２A．のｄ．（図１７））において、ボンディングワイヤを、ダイシングされた後の樹脂表面に露出させ、さらに導電接続するためである。樹脂表面における露出部分を広い面積として、（ステップ３Ａ．のｂ．（図１７））において精度よく導電接続することができる。また、パッド連結の形状は、図１８Ｂの（ｄ）に示すような上に凸の形状に限ることなく、ボンディングワイヤを横から見た形状が、例えば英文字のＭ字形をなすように制御して形成することができる。

【0096】

図１８Ｂの（ｅ）は、ボンディングワイヤ１８５を横から見た形状が英文字のＭ字形であることを例示する図である。図１１（ｃ２）と同様に、「ボンディングの接続点の間のボンディングワイヤを含む面内におけるボンディングワイヤの形状が、少なくとも１個の凹部を有する曲線となるように形成」することができる。係るボンディングワイヤの形状を維持することによって、チップ封止体を積層して導電接続を行う際に、チップ封止体の角部の切欠き面を設けることなく、ボンディングワイヤの、導電部材との接続面を広い面積にして、導電接続を容易にかつ高い精度で行うことができる。前出の（第３の実施の形態の変形例）においても、同様の効果を示した。

【0097】

（ステップ２Ａ． ｃ．集積回路面、側面及び導電性連結材の樹脂封止）
図１８Ｂの（ｆ）は、集積回路面、側面及び導電性連結材の樹脂封止によって、一群のチップ封止体１８６が形成された状態を例示する図である。半導体チップ１８１の裏面付近１８７は、既に、樹脂封止の機能を有するダイアタッチフィルム１８３によって封止されているので、半導体チップの未封止部分及びボンディングワイヤ（一般的には導電性連結材）を樹脂封止することによって半導体チップ及びボンディングワイヤの封止が終了する。

【0098】

このステップ２Ａのｃ．において封止に使用される樹脂１８０は、仮貼り付け時には、低粘度の物性であることを要する。導電接続を容易にかつ高い精度で行うために、ボンディングワイヤの軸の封止端面とのなす角度を、一定の角度に保つ必要から、樹脂封止する際、ボンディングワイヤの、上に凸の形状又はＭ字形等（図１８Ｂの（ｄ），（ｅ））を維持する必要があるからである。例えば東レ（株）のＷＬ―ＮＣＦ等は、仮貼り付け時に低粘度の物性を有し、使用することができる。ボンディングワイヤの軸の封止端面とのなす角度を、一定の角度に保つ必要についての説明は、（第３の実施の形態の変形例）において、図１４Ａを用いて説明した。

【0099】

（ステップ２Ａ． ｄ．チップ封止体個片化）
一群のチップ封止体１８６（図１８Ｂの（ｆ））をダイサ装置（図示せず）により個片化し、半導体チップ積層体に用いられるチップ封止体を得る。

【0100】

図１８Ｃの（ｇ）は、一群のチップ封止体１８６から個片化されたチップ封止体１８８を例示する図である。個片化されたチップ封止体同士の間隔は、例えば２０μｍ〜３０μｍである。チップ封止体１８８は、次の積層の工程において、保護用のテープ基材１８３Ａから剥がされ、ダイアタッチフィルム１８３を介して積層される。ダイサ装置のブレードに平歯を使用した場合には、図１８Ｃの（ｇ）に示すような角部が直角をなす断面のチップ封止体が形成される。

【0101】

（チップ封止体の角部に切欠き面を形成する他の方法）
チップ封止体の封止樹脂の表面のボンディングワイヤの露出部分に関して、その面積を広くする他の方法として、前出の（第３の実施の形態）において示したように、ダイサ装置にベベルカット用ブレードを用いて、チップ封止体の角部に切欠き面を形成することができる。すなわち、ステップ２Ａのｄ．において、切欠き面を更に形成する方法である。その場合には、図１１（ｆ）の各部の符号を説明のために使用すると、切欠き面１２１における導電性連結材（ボンディングワイヤ）の端部の露出面が、導電性連結材の長手方向１２２に対し傾斜角度θ３を有するので、導電接続のための導電性のボンディングワイヤとの接続面を広くとることができ、良好な電気的特性を有することができる。また、（第３の実施の形態）と同様に、複数のブレードを使用するデュアルダイシング等の方法により、効率的なチップ封止体のダイシングを実施することができる。

【0102】

（ステップ３Ａ．導電接続）
（ステップ３Ａ．ａ．チップ封止体積層）
チップ封止体を積層し、各チップ封止体同士の導電接続を行う。複数の封止チップを積層し相互に固定する。

【0103】

図１８Ｃの（ｈ）はチップ封止体積層が終了した状態を例示する図である。架台１９０上において、チップ封止体１８８が接着樹脂層のダイアタッチフィルム１８３を介して積層され、チップ積層体１８９が形成される。

【0104】

（ステップ３Ａ．ｂ．導電接続（ワイヤボンディング））
各々のチップ封止体の表面に露出した各々の導電性連結材の端部を、導電性のボンディングワイヤにより接続する。

【0105】

図１８Ｄの（ｉ）は、ワイヤボンディングの接続法による導電接続が終了した状態のチップ積層体１９１を例示する図である。ボンディングワイヤ１９２の材質は、金、アルミニウム、銅、タングステンまたはそれらの合金である。アルミニウムを使用する場合には、その外径は通常１００μｍ以下であり、常温でのボンディングが可能である。積層されたチップ封止体１８８の表面に露出したボンディングワイヤ（導電性連結材）１９３の端面１９４を、ワイヤボンダ装置（図示せず）を用いて連続一括してボンディングすることができる。導電接続されたボンディングワイヤの形状は、図のようにチップ封止体の封止樹脂側面から離れていても、また接触していてもよい。ボンディングワイヤ１９２の端部１９５は、配線基板との配線接続のための端子となる部分である。

【0106】

（ステップ４Ａ．チップ積層体の配線接続）
チップ積層体と配線基板との配線接続がパッケージ組み立ての最終工程となり、パッケージ製品が完成する。半導体チップが積層されたパッケージの製品は、配線基板を介して電子機器に搭載される。

【0107】

図１８Ｄの（ｊ）は、チップ積層体の配線接続が終了した状態を例示する図である。

【0108】

（ステップ４Ａ．ａ．チップ積層体の基板への載置）
導電接続を終了したチップ積層体１９１が配線基板１９７に載置され、ダイアタッチフィルム１９６により接着固定される。

【0109】

（ステップ４Ａ．ｂ．基板と配線接続）
図１８Ｄの（ｊ）において、ボンディングワイヤの端部１９５と配線基板１９７の接続端子１９８とが配線接続された状態を示している。以上で半導体チップ積層体の製造が終了する。

【0110】

（第７の実施の形態の効果）
第１の効果は、製品品質、歩留まりの向上である。製造工程において、ＫＧＤ（Known Good Die）についての特別な選別工程を設けることなく、ＫＧＤのみの半導体チップ積層体のパッケージを製造することができる。

【0111】

半導体のパッケージ工程として、ウエハの寸法のまま半導体チップの集合を扱うことができるウエハレベルパッケージ（ＷＬＰ）の製造工程は、量産的効果を有し、また品質向上に極めて効果的である。ウエハ全体に配置された半導体チップを、連続する一体品としてパッケージを製造することができるからである。しかし、ウエハ上に配置された半導体チップの中には、検査により不良品と認定されたものが含まれるので、パッケージ後の配線基板への実装に際して、不良品については除去しておく手段、工程が、一般には必要である。しかし、第７の実施の形態に係る製造方法によれば、ステップ２Ａ．のａ．の半導体チップピックアップ時に、ＫＧＤのみをピックアップしてダイアタッチフィルム上に搭載することができるので、不良品除去のための特別な選別工程を設けることなく、ＫＧＤのみを用いたパッケージを製造することができる。従って、製品品質、歩留まりの向上を図ることができる。

【0112】

第２の効果は、製品品質、寸法精度の向上である。ステップ２Ａ．のａ．において、ＫＧＤの半導体チップ１８１をピックアップして、新たに準備したダイアタッチフィルム１８３上の、所定の位置に、光学的機器等を使用して搭載する。樹脂封止の封止代、チップ封止体個片化時のダイサ装置のブレード等の数値に基づいて設定した搭載の位置の精度を確保することによって、チップ封止体の寸法精度を向上させることができる。また、半導体チップの側面の封止樹脂の厚さについて、使用環境のニーズに合わせて自由に高精度に製作することができる。従って、ダイシングテープを引張り拡大してチップ封止体を製造する方法等と比較して、一層の製品品質の向上を図ることができる。

【0113】

第３の効果は、工程の簡略化である。樹脂封止の機能を有するダイアタッチフィルムを使用することにより、チップ封止体の積層に際して、改めて積層のための接着層を設ける工程を実施することなく、チップ封止体全体の積層固定を実施することができるので、製造工程を簡略化することができる。

【0114】

（第７の実施の形態の応用例）
配線基板と配線接続されたチップ積層体の使用条件によっては、次の図１９に示すステップ４Ｂ．のような、チップ積層体に樹脂封止を施す製造方法が必要となる。

【0115】

図１９は、本発明の第７の実施の形態の応用例に係る半導体チップ積層体の製造方法を例示する図である。

【0116】

本製造方法は、（ステップ１．ダイシング）、（ステップ２Ａ．チップ封止体形成）、（ステップ３Ａ．導電接続）、（ステップ４Ａ．チップ積層体の配線接続）及び（ステップ４Ｂ．チップ積層体樹脂封止）の工程を有している。前出の（第７の実施の形態）におけるチップ積層体の配線接続を終了した状態に加えて、更にチップ積層体及び配線基板を樹脂封止する「チップ積層体樹脂封止工程」を特徴とする半導体チップの製造方法である。本製造方法の各ステップについて、前出の第７の実施の形態の場合との重複する説明を省き、（ステップ４Ｂ．チップ積層体樹脂封止）について説明する。

【0117】

（ステップ４Ｂ．チップ積層体樹脂封止）
図２０は、（ステップ４Ｂ．チップ積層体樹脂封止）の樹脂封止を終えたチップ積層体の状態を例示する図である。封止樹脂２０１によって、配線接続を終えたチップ積層体１９１及び配線基板１９７が樹脂封止された状態である。樹脂封止の方法については、トランスファーモールド法又はポッティング法等を選択する。

【0118】

（第７の実施の形態の応用例の効果）
チップ積層体全体が樹脂封止されているので、係るチップ積層体の応用製品が、機械的、化学的に厳しい環境において使用された場合であっても、その環境に耐え得る高度の品質を提供することができる。

【0119】

（第８の実施の形態）
本発明の第８の実施に係る発明は、「平面を形成する一群のチップ封止体を一括積層した後に個片化する」点において、「チップ封止体を個片化後に積層する」第３〜７の実施の形態に係る製造方法の発明と異なる。固定枠に設けられたＤＡＦ（ダイアタッチフィルム）を使用し、ＤＡＦ上の複数の半導体チップに対して、パッド連結及び封止を行うことによって、枠付きＤＡＦ上のチップ封止体の集合を複数形成した後、光学的位置合わせ機構等を使用して、枠ごと積層し、チップ封止体の全体が硬化した後に、ダイシングして、個々のチップ積層体を得ることを特徴とする。

【0120】

図２１は、本発明の第８の実施の形態に係る半導体チップ積層体の製造方法を例示する図である。

【0121】

製造方法は、（ステップ１．ダイシング）、（ＤＡＦ準備）、（ステップＤ１．枠付きＤＡＦ上のチップ封止体形成）、（ステップＥ．一括積層）、（ステップＦ．チップ封止体個片化）、（ステップＧ．導電接続）及び（ステップＨ．チップ積層体の配線接続）の各ステップを有して、半導体チップ積層体が製造される。

【0122】

図２２Ａ〜図２２Ｃは、第８の実施の形態に係る製造方法における各状態を例示した図である。以下、図２２Ａ〜図２２Ｃの各状態の図を参照しながら、図２１に示した製造方法を、ステップの順を追って説明する。

【0123】

（ステップ１．ダイシング）
第７の実施の形態その他で示したダイシングと同様であるので、本ステップの説明を省く。

【0124】

（ＤＡＦ準備）
ダイアタッチフィルム（ＤＡＦ）をＳＵＳ枠に貼付した状態のものを、チップ封止体の積層数の数だけ、Ｎ層分準備する。ＳＵＳ枠は、製造工程にて変質、変形を生じない材料でできた固定枠であればよい。最下層に相当するＳＵＳ枠貼付のＤＡＦに関してのみは、ダイシングテープを貼り付けた上にＤＡＦを積層した状態で準備する。最下層のＤＡＦは、積層したチップ封止体を個片化する時に必要となる。また、積層するための位置合わせマークを、各ＳＵＳ枠に、又はＤＡＦ面に設けておく。

【0125】

（ステップＤ．枠付きＤＡＦ上のチップ封止体形成）
（ステップＤ． ａ．半導体チップピックアップ、ＳＵＳ枠付きＤＡＦ上の一定位置に搭載、仮貼り付け）
図２２Ａの（ａ）は、ダイシングされた半導体チップ２２１がピックアップされて、ＳＵＳ枠２２２に貼り付けられたダイアタッチフィルム２２３上の一定位置に載置された配列状態を示している。半導体チップの半導体集積回路側の面の反対側の面である裏面側は、封止樹脂の機能を有するＤＡＦによって封止された状態となる。半導体チップの配列は、例えば、３行×７列、３行×１０列等、半導体チップの寸法、チップ封止体全体の寸法、チップ封止体個片化等の各条件により、決定する。

【0126】

（ステップＤ． ｂ．パッド連結（ワイヤボンディング））
チップ封止体の導電接続に使用されるボンディングワイヤを半導体チップ上のパッドに連結する。連結方法及び連結の形態は、（第７の実施の形態）等と同様である。

【0127】

図２２Ａの（ｂ）は、パッド連結後の状態を示している。

【0128】

（ステップＤ１． ｃ．集積回路面、側面及び導電性連結材の樹脂封止）
図２２Ｂの（ｃ）は、集積回路面、側面及び導電性連結材（ボンディングワイヤ）の樹脂封止後の状態を示している。パッド連結及び集積回路面樹脂封止に関しては、（第７の実施の形態）のステップ２Ａ．の説明と重複するので、説明を省く。

【0129】

図２２Ｂの（ｄ）及び（ｅ）は、それぞれ、第２層及び第３層のチップ封止体の樹脂封止後の状態を示している。第８の実施の形態においては、チップ封止体の積層数を３層とした例を示しているので、図２２Ｂの（ｅ）に示す最下層となる第３層のチップ封止体の最下面には、（ＤＡＦ準備）において準備したダイシングテープ２２４が設けられている。図２２Ｂの（ｃ）から（ｅ）の各図に示されたＳＵＳ枠２２５ａ，２２５ｂ，２２５ｃの寸法については、次の一括積層時における相互干渉による積層の妨げを防ぐため、外側の幅の寸法Ｗ１ｏ，Ｗ２ｏ，Ｗ３ｏ及び内側の幅の寸法Ｗ１ｉ，Ｗ２ｉ，Ｗ３ｉのうち、Ｗ１ｉ，Ｗ２ｏ，Ｗ２ｉ，Ｗ３ｏについて、次の数式（Ａ２２）を満たす必要がある。ＳＵＳ枠の縦の寸法についても同様の関係を満たす必要がある。

【0130】

Ｗ１ｉ＞Ｗ２ｏ，Ｗ２ｉ＞Ｗ３ｏ． （Ａ２２）
積層の数が増加する場合にも、係る関係と同様の関係を保つことによって、積層を円滑に行うことができる。

【0131】

（ステップＥ．一括積層）
各層を構成するチップ封止体が、ＳＵＳ枠上のダイアタッチフィルムに搭載されたまま一括積層される工程である。

【0132】

図２２Ｂの（ｆ）は、係る一括積層が終了した状態を示している。積層に際しては、封止樹脂の物性に応じて、一括積層の加圧条件、熱硬化条件を設定する。また、積層における各層同士の位置合わせに際しては、光学的機構及び位置制御システムを使用して、その位置精度を確保する。

【0133】

（ステップＦ．チップ封止体個片化）
チップ封止体の内部にある半導体チップが、縦横に配列されたままで積層された状態、すなわち、半導体チップがマトリックス状になったチップ封止体の集合体を、ダイサ装置を用いて、一括して個片化する工程である。チップ封止体個片化のダイシングに際しては、寸法精度を確保するため、光学的機構及び位置制御システムを使用する。

【0134】

図２２Ｃの（ｇ）は、チップ封止体個片化が終了した状態を示している。個片化された各チップ封止体２２６が、各々間隔を保持して、ダイシングテープ２２４の上にある。

【0135】

（ステップＧ．導電接続）
ダイシングテープ（図２２Ｃの（ｇ）の２２４）上の個片化された各チップ封止体２２６をピックアップして、導電接続を行う。係る導電接続及び次の（ステップＨ．チップ積層体の配線接続）に関しては、（第７の実施の形態）その他で示した工程の内容と同様であるので、説明を省く。以上の工程によって、前出の図１８Ｄの（ｊ）に示されたような、配線接続が終了したチップ積層体を得ることができる。

【0136】

また、配線接続を終了したチップ積層体の樹脂封止も可能である。（第７の実施の形態の応用例）において図２０に示したように、配線接続を終了したチップ積層体及び配線基板を樹脂封止してもよい。

【0137】

（第８の実施の形態の効果）
第８の実施の形態においては、個片化の工程について、チップ封止体の積層後に一括して個片化を行うことにより、（第７の実施の形態）に対して、チップ封止体個片化のダイシングの回数が大幅に減少し、工程の簡略化と製品品質の向上を図ることができる。

【0138】

（第８の実施の形態の変形例）
本発明の第８の実施の形態の変形例は、２層の樹脂層を有するダイアタッチフィルムを用いることにより一括して封止積層する製造方法である。物性の異なる２層の樹脂層を有するダイアタッチフィルムを用いて、パッド連結のボンディングワイヤ側等の封止と半導体チップの裏面付近、すなわち、半導体集積回路側の面の反対側の面付近の封止とを、一括積層時に同時に行う製造方法である。パッド連結に使用されているボンディングワイヤ部分等を封止する樹脂には、低粘度を維持する封止樹脂を要するため、所定の低粘度の物性を有する樹脂層を積層した２層のダイアタッチフィルムを準備する。

【0139】

図２３は、本発明の第８の実施の形態の変形例に係る半導体チップ積層体の製造方法を例示する図である。

【0140】

製造方法は、（ステップ１．ダイシング）、（ＤＡＦ準備）、（ステップＤ２．枠付きＤＡＦ上のチップ封止体形成）、（ステップＥ２．一括積層）、（ステップＦ．チップ封止体個片化）、（ステップＧ．導電接続）及び（ステップＨ．チップ積層体の配線接続）の各ステップを有して、半導体チップ積層体が製造される。

【0141】

図２４Ａ及び図２４Ｂは、第８の実施の形態の変形例に係る製造方法における各状態を、順を追って例示した図である。製造方法の一部分のステップは、前出の（第８の実施の形態）における製造方法のステップと同様の部分を含むので、特に異なるステップについて説明し、説明の重複を避ける。

【0142】

（第８の実施の形態の変形例）においては、使用するダイアタッチフィルムが、物性が異なる２層の樹脂層を有することにより、仮貼り付け、樹脂硬化等の製造条件設定及びその効果が異なる点が、１層のダイアタッチフィルムを使用する（第８の実施の形態）と大きく異なっている。

【0143】

（ステップ１．ダイシング）
前出の第７の実施の形態その他で示したダイシングと同様であるので、説明を省く。

【0144】

（ＤＡＦ準備）
積層の層数分のＳＵＳ枠に貼り付けたダイアタッチフィルムを準備する。

【0145】

（ＤＡＦ準備 ａ．）
最上層に位置するチップ封止体層に相当する部分の半導体集積回路側及びパッド連結のボンディングワイヤ側等を封止するため、「樹脂フィルム２」のみをＳＵＳ枠に貼り付けたものを準備する。この「樹脂フィルム２」とは、低粘度性の物性を有する封止樹脂のフィルムを指し、その使用の理由は、以下の通りである。

【0146】

後工程の（ステップＥ２．一括封止積層）においてチップ封止体を形成する際、フィルム状の封止樹脂がパッド連結に使用されているボンディングワイヤに接したときに、ボンディングワイヤの形状を変形させることなく、上に凸の形状又はＭ字形等を維持したままで封止できるよう、フィルムの仮貼り付け時に低粘度の物性を維持する樹脂フィルムが必要である。このような低粘度の物性を有する樹脂を「樹脂フィルム２」とする。

【0147】

図２４Ａの（ａ）は、チップ封止体の積層の最上層に設けられる「樹脂フィルム２」２４２がＳＵＳ枠２４３ａに貼付された状態を示している。

【0148】

（ＤＡＦ準備 ｂ．）
半導体チップの裏面付近を封止するダイアタッチフィルム本体を「樹脂フィルム１」とし、係る「樹脂フィルム１」と「樹脂フィルム２」の２種のフィルムを積層したフィルムを、第２層以下のチップ封止体に対し、ダイアタッチフィルムとして準備する。

【0149】

図２４Ａの（ｂ）は、「樹脂フィルム２」２４２の上に「樹脂フィルム１」２４１が積層された状態のダイアタッチフィルムが、ＳＵＳ枠２４３ｂに貼付された状態を示している。ダイアタッチフィルムの材料は、例えば日立化成工業（株）製ＤＦ４０２の系統、リンテック（株）製ＬＥ５０００の系統又は東レ（株）製ＷＬ−ＮＣＦの系統等から選択することができる。また、東レ（株）のＷＬ―ＮＣＦ等は、仮貼り付け時に低粘度の物性を維持することができ、「樹脂フィルム２」として使用することができる。

【0150】

（ＤＡＦ準備 ｃ．）
チップ積層体の個片化のため、ダイシングテープを準備し、その上に「樹脂フィルム１」を貼り付けた状態のＳＵＳ枠付きダイアタッチフィルムを準備する。

【0151】

（ステップＤ２．枠付きＤＡＦ上のパッド連結）
ボンディングワイヤを用いたパッド連結は、（第８の実施の形態）等と同様である。

【0152】

図２４Ａの（ｃ）は、（ステップ１．ダイシング）を終えた半導体チップが、ピックアップされて、ステップ２Ａ．のａ．のＳＵＳ枠に貼付されたダイアタッチフィルム上の一定位置に搭載された状態を示している。

【0153】

図２４Ｂの（ｄ）は、ＳＵＳ枠２４３ｂに貼付されたダイアタッチフィルム上でパッド連結を終了した半導体チップの状態を示している。図２４Ｂの（ｄ）に示す層は、最上層のチップ封止体となる。

【0154】

図２４Ｂの（ｅ）は、最上層の直下の第２層となる層について、そのパッド連結が終了した状態を示している。ＳＵＳ枠２４３ｃの寸法は、最上層のチップ封止体用のＳＵＳ枠２４３ｂと比較して、干渉することがないように小さい寸法となっている。

【0155】

図２４Ｂの（ｆ）は、最下層となる層について、そのパッド連結が終了した状態を示している。この例においては、第３層が最下層である。ＳＵＳ枠２４３ｄの寸法は、第２層のチップ封止体用のＳＵＳ枠２４３ｃと比較して、干渉することがないように小さい寸法となっている。

【0156】

以上におけるＳＵＳ枠の寸法の関係は、ＳＵＳ枠２４３ａ、２４３ｂ，２４３ｃ，２４３ｄの外側の幅の寸法Ｕ１ｏ，Ｕ２ｏ，Ｕ３ｏ，Ｕ４ｏ及び内側の幅の寸法Ｕ１ｉ，Ｕ２ｉ，Ｕ３ｉ，Ｕ４ｉのうち、Ｕ１ｉ，Ｕ２ｏ，Ｕ２ｉ，Ｕ３ｏ，Ｕ３ｉ，Ｕ４ｏについて、次の数式（Ａ２４）を満たす必要がある。ＳＵＳ枠の縦の寸法についても同様の関係を満たす必要がある。

【0157】

Ｕ１ｉ＞Ｕ２ｏ，Ｕ２ｉ＞Ｕ３ｏ、Ｕ３ｉ＞Ｕ４ｏ （Ａ２４）

【0158】

（ステップＥ２．一括封止積層）
ＳＵＳ枠の使用によって、多数の半導体チップの樹脂封止及び積層を一括して行うステップである。

【0159】

図２４Ｂの（ｇ）は、（ステップＥ２．一括封止積層）が終了した状態を示している。図２４Ａ，図２４Ｂの各状態（ａ），（ｄ），（ｅ）及び（ｆ）に示されたＳＵＳ枠で支持された樹脂フィルム、半導体チップ及びボンディングワイヤが、同時に一時に封止積層されている。

【0160】

次の３ステップ；
（ステップＦ．チップ封止体個片化）
（ステップＧ．導電接続）
（ステップＨ．チップ積層体の配線接続）
の工程は、第８の実施の形態における工程と同様であるので、重複を避け、説明を省く。以上によって、第８の実施の形態の変形例である「２層を有するダイアタッチフィルムを用いた一括封止積層」を行うチップ積層体の製造方法が終了する。
また、配線接続を終了したチップ積層体の樹脂封止も可能である。（第７の実施の形態の応用例）において図２０に示したように、配線接続を終了したチップ積層体及び配線基板を樹脂封止してもよい。

【0161】

（第８の実施の形態の変形例の効果）
２層を有するダイアタッチフィルムを用いることによって、半導体チップの裏面付近以外の封止、すなわちパッドを連結しているボンディングワイヤ部分及び半導体チップの半導体集積回路面と側面等を封止するための個別の封止の工程を設けることなく、全体の一括封止積層の工程において同時に一回で封止及び積層を実施することができるので、工程の簡略化を図ることができる。

【0162】

（第９の実施の形態）
図２５は、本発明の第９の実施の形態に係る、チップ積層体２５０の最下層の半導体チップ２５１の、配線基板１９７へのフリップチップ実装を特徴とする半導体チップ積層体２６０を例示する図である。図２５の（ａ）及び（ｂ）は、樹脂封止材２６３の形状のみが相違している。

【0163】

ここで、フリップチップ実装とは、半導体チップの能動素子面を配線基板の接続端子面に対向させ、半導体チップ及び配線基板の端子同士をバンプ等によって直接接続する技術を指す。接続箇所に、アンダーフィル等による封止を施す場合もある。

【0164】

図２５に示した最下層の半導体チップ２５１は、絶縁樹脂２５２及び２５３によって封止され、最下層のチップ封止体２５４を形成している。半導体チップ２５１上のパッド２５５に接続されたボンディングワイヤ２５６の端部２５７が、チップ封止体の側面に露出しており、他のボンディングワイヤ２５８が、端部２５７へ接続することによって、最下層のチップ封止体２５４は、他の３個のチップ封止体２５９と導電接続されている。パッド２５５上のボンディングワイヤ２５６に接して、バンプ２６１が形成され、バンプ２６１は、絶縁樹脂２５３を貫通して、配線基板１９７に設けられたはんだ端子２６２Ａに接続されている。はんだ端子２６２Ａは、配線基板１９７上の接続端子２６２Ｂに接続されている。最下層のチップ封止体２５４と配線基板１９７とが対向している間隙部分には、アンダーフィル１６６の封止を施す場合がある。

【0165】

ここに、バンプ２６１は、例えば、後述する（第１０の実施の形態）の図２７等に示したバンプを使用することができる。

【0166】

図２５の（ａ）において、チップ積層体２５０は、樹脂封止材２６３によって封止されている。すなわち、最下層のチップ封止体２５４、他の３個のチップ封止体２５９、他のボンディングワイヤ２５８、バンプ２６１、はんだ端子２６２Ａ及び配線基板１９７が封止されている。

【0167】

図２５の（ｂ）においては、チップ積層体２５０の全体は、半導体チップからの放熱性の向上等のため、最上層のチップ封止体の絶縁樹脂の表面２６４を露出させ、樹脂封止材２６３によって封止されている。

【0168】

（第９の実施の形態の効果）
ほぼチップサイズの小型化されたチップ積層体を、配線基板上にフリップチップ実装することができるので、半導体チップ積層体の性能、品質の向上を図ることができる。

【0169】

（第１０の実施の形態）
図２６は、本発明の第１０の実施の形態に係る半導体チップ積層体の製造方法のステップを例示する図である。本製造方法は、チップ積層体の有する最下層のチップ封止体が、配線基板にフリップチップ接続されていることを特徴とする。前述の第３の実施の形態に係る製造方法のステップ（図１０）と対比すると、（ステップ２Ｂ．チップ封止体形成）におけるｂ２．バンプ形成及び（ステップ４Ａ．チップ積層体樹脂封止）におけるａ１．チップ積層体の配線基板搭載（フリップチップ接続）基板加熱、フリップチップ接続の工程が相違している。そこで、相違する２つの工程を中心に、次の図２７及び図２８を参照して説明し、（ステップ２Ｂ．チップ封止体形成）における他の工程及び（ステップ３．導電接続）の工程等については、記載の重複を避けるため、その説明を省く。

【0170】

（ステップ２Ｂ．チップ封止体形成；ｂ２．バンプ形成）
図２７は、チップ封止体形成ステップにおけるフリップチップ接続のためのバンプが形成された状態を例示する図である。図２７の（ａ）は、その全体図を、（ｂ）は絶縁樹脂による封止後の状態を、（ｃ）は、１個のバンプを示している。なお、前述の図１１（ｃ１）における対応する箇所の同一の符号を使用した。

【0171】

図２７の（ａ）において、パッド連結したボンディングワイヤ１１４の上側の、パッド１１３に対応する位置に、バンプ２７０を形成する。尖頭部２７１を有するバンプ２７０形状は、例えば、ワイヤボンダを使用し、次のように形成する。

【0172】

ワイヤボンダのキャピラリに通されたバンプ用の別のボンディングワイヤ（図示せず）の先端を加熱しボールを形成する。キャピラリの先端部の圧力、熱または超音波振動等により、ボンディングワイヤの先端のボールを、パッド連結したボンディングワイヤ１１４の上側に圧着し、固定させた後、クランプ等によりワイヤを引きちぎることにより、尖頭部２７１を有するバンプ２７０を形成する。

【0173】

図２７の（ｂ）は、バンプ２７０が形成された後に、絶縁樹脂１１６ｂにより封止された状態を例示する図である（工程ｃ．集積回路面、側面及び導電性連結材の樹脂封止）。バンプ２７０の尖頭部２７１は、絶縁樹脂１１６ｂの層を貫通して、樹脂層表面にバンプの金属面を露出することができるので、配線基板へのフリップチップ接続を、容易に、また円滑に行うことができる。

【0174】

バンプ２７０の材質としては、例えば、金、銅等を使用するが、接続の条件によっては、アルミニウムを使用することができる。また、バンプ２７０の寸法は、例えば、図２７の（ｃ）において、直径ｄが１７〜６０μｍ、高さｈが１５〜６０μｍである。高さｈは、フリップチップ接続のため、ボンディングワイヤ１１４の頂点１１４ａより高いことが必要である。なお、バンプの形成は、ワイヤボンダを使用する他に、ボールバンプ積載装置等を使用して、単体のボールバンプをボンディングワイヤ１１４の上側に積載固定して行うことができる。単体のボールバンプを使用する場合には、ワイヤボンダを用いたときのような尖頭部は生じないが、チップ積層体を配線基板へフリップチップ実装するときの加熱及び加圧によって、表面の絶縁樹脂が軟化してバンプが露出する。従って、封止時のバンプの絶縁層の貫通が仮に不十分であったとしても、解消することができ、配線基板との電気的接続は十分に保たれる。

【0175】

（ステップ４Ａ．チップ積層体樹脂封止；ａ１．チップ積層体の配線基板搭載（フリップチップ接続））
図２８は、チップ積層体２８０がフリップチップ実装によって配線基板に搭載されている状態を例示する図である。

【0176】

配線基板１９７上の接続端子２６２Ｂを覆うようにして、フリップチップ実装のためのはんだ端子２６２Ａを形成する。はんだの材質は、例えば、スズ，銀，銅等の合金を使用する。

【0177】

チップ積層体２８０と配線基板１９７の位置合わせを行い、次に、配線基板１９７を加熱してはんだ端子２６２Ａを溶融させる。はんだを溶融するための加熱温度は、例えば２３０℃である。

【0178】

チップ積層体２８０の有するバンプ２６１が、絶縁樹脂２５３の表面の状態によってその露出が仮に不十分である場合であっても、はんだ端子２６２Ａの加熱時に、チップ積層体２８０のバンプ２６１を覆っている絶縁樹脂２５３が軟化し、チップ積層体２８０が押圧されることによってバンプ２６１が軟化した絶縁樹脂２５３を貫通する。従って、絶縁樹脂２５３の表面にバンプ２６１を露出させることができ、はんだ端子２６２Ａと結合させて、チップ積層体２８０と配線基板１９７との接続を行うことができる。

【0179】

また、バンプの形態として単体のボールバンプを使用する場合には、絶縁樹脂表面におけるバンプの露出が不十分であっても、同様にして、絶縁樹脂の軟化に応じてボールバンプを絶縁樹脂の表面に露出させることができるので、チップ積層体の配線基板へのフリップチップ接続を行うことができる。

【0180】

次に、チップ積層体の使用環境、条件に応じて、フリップチップ接続の接続箇所のバンプ、チップ封止体の絶縁樹脂及び配線基板をアンダーフィル１６６によって封止する。更に、チップ積層体２８０及び配線基板１９７の全体を樹脂封止して、前述の図２５に示した半導体チップ積層体２６０を得ることができる。

【0181】

（第１０の実施の形態の効果）
チップ積層体を、配線基板にフリップチップ実装する製造方法を提供することにより、短時間で、ほぼチップサイズの小型化されたチップ積層体の配線基板への実装が実現でき、半導体チップ積層体の生産性の向上及び品質の向上を図ることができる。

【0182】

（第１１の実施の形態）
図２９は、本発明の第１１の実施の形態に係る、他のチップ積層体２９０がフリップチップ実装によって配線基板１９７に搭載されている状態を例示する図である。最下層の半導体チップ２９１が、能動素子側の表面のパッド２９２上に設けられたバンプ２９３とボンディングワイヤ２５６上のバンプ２６１とを介して配線基板１９７にフリップチップ接続されている。

【0183】

ここに、バンプ２９３は、例えば、（第１０の実施の形態）の図２６の（ステップ２Ｂ．チップ封止体形成）におけるｂ２．バンプ形成において説明したワイヤボンダを用いた方法で、パッド２９２上に形成することができる。また、ボールバンプ積載装置等を使用して、単体のボールバンプを形成してもよい。

【0184】

なお、半導体チップ積層体２９５の全体の形態は、図１６に示した形態であってもよい。

【0185】

（第１１の実施の形態の効果）
本発明の半導体チップ積層体の形態を利用できる半導体チップの種類を拡大することができ、複合半導体としての機能拡張に貢献することができる。例えば、多端子のロジック回路のＣＰＵとメモリの半導体チップの積層等を実現することができる。

【0186】

（本発明に係る他の実施の形態）
以上、本発明の好ましい実施の形態について詳説したが、本発明は、上述した実施の形態に制限されることはなく、本発明の範囲を逸脱することなく、上述した実施の形態に種々の変形及び置換を加えることができる。

【0187】

例えば、前述の第１乃至第８の実施の形態において示したチップ積層体等に対して、第９、第１０または第１１の実施の形態に示したフリップチップ実装の技術を適用することができる。すなわち、半導体チップのパッド連結後に形成されたバンプと、チップ積層体の最下層の半導体チップの配線基板へのフリップチップ実装とを特徴とする半導体チップ積層体の技術を適用することができる。係る適用により、チップ積層体の積層に垂直の方向の投影面積を、ほぼチップサイズとすることができるので、半導体チップ積層体の小型化、高性能化を図ることができる。

【符号の説明】

【0188】

６，２６３ 樹脂封止材
１１，２１，１１１，１８１，２２１ 半導体チップ
１３，６５，７５，１３１，１４４，１９７ 配線基板
１４，２２，１１３，２５５ パッド
１５，６７，１３５，１６９，１９８，２６２Ｂ 接続端子
１６，６４，７８，１３３，１６５，１９２，２５８ ボンディングワイヤ
２１ａ，１１５ 半導体チップの集積回路面
２１ｂ，１１６ 半導体チップの側面
２１ｃ，１１７ 半導体チップの裏面
２３，３３，８１ 導電性連結材
２４ 導電性連結材の外部装置側の端部の先端の面
２５，５０，６１，７１ａ，７１ｂ，７２ａ，７２ｂ，７３，１２０，１６４，１８８，２５９ チップ封止体
２６，２７，６８，１１６ｂ，１１７ｂ，１４５，２５２，２５３ 絶縁樹脂
２８ チップ封止体の角部
３１，３２，５１，５２，７１，７２，１２１ 切欠き面
４１ 凹形の曲面
３７，４２ チップ封止体の側面
６０，７０，１４０，１６０，２６０ 半導体チップ積層体
６２ 角部の切欠き面
６３ 角部の切欠き面に露出した導電性連結材の端部
６６，１３２，１５２，１５６ 接着層
７４ａ，７６ａ チップ封止体７１ａの切欠き面７１が形成する空間
７４ｂ，７６ｂ チップ封止体７１ｂの切欠き面７１が形成する空間
７７ チップ封止体７１ａとチップ封止体７１ｂの重ね合わせ面
７９ チップ封止体の導電性のボンディングワイヤの側面
８２ ボンディングワイヤ７８の導電性連結材８１との接続箇所
９４ａ，９６ａ チップ封止体９１ａの切欠き面９１が形成する空間
９４ｂ，９６ｂ チップ封止体９１ｂの切欠き面９１が形成する空間
９７ チップ封止体９１ａとチップ封止体９１ｂの重ね合わせ面
１１０ 半導体ウエハ
１１２ ダイシングテープ
１１４，１４１，１８５，１９３，２５６ ボンディングワイヤ（導電性連結材）
１１８，１５０ 一群のチップ封止体
１１９，１５４ チップ封止体の個片化用のダイシングテープ
１２０ａ，１８９，１９１，２５０，２８０，２９０ チップ積層体
１２２ 導電性連結材の長手方向
１２３ チップ積層用架台
１２４，１５１，１６７ ダイアタッチフィルム
１２５ 凹部
１３４ ボンディングワイヤ１３３の端部
１４２ ボンディングワイヤ１４１の端部の先端の面
１４７ 外部接続端子
１５７，１５８，１８３Ａ テープ基材
１６１，２５１ 最下層の半導体チップ
１６３ 接続バンプ
１６６ アンダーフィル
１７０ ボンディングワイヤ１６５の端部
１８０ ステップ２Ａのｃ．において封止に使用される樹脂
１８１ａ 各半導体チップを隔てている溝
１８２ ダイシングテープ
１８３，１９６，２２３ ダイアタッチフィルム
１８４ 半導体チップ１８１の下方側面
１８６ 一群のチップ封止体
１８７ 半導体チップ１８１の裏面付近
１９４ ボンディングワイヤ（導電性連結材）１９３の端面
１９５ ボンディングワイヤ１９２の端部
２０１ 封止樹脂
２２２，２２５ａ，２２５ｂ，２２５ｃ，２４３ａ，２４３ｂ，２４３ｃ，２４３ｄ ＳＵＳ枠
２２４ ダイシングテープ
２２６ 個片化された各チップ封止体
２４１ 樹脂フィルム１
２４２ 樹脂フィルム２
２５４ 最下層のチップ封止体
２５７ ボンディングワイヤ２５６の端面
２６１，２７０ バンプ
２６２Ａ はんだ端子
２７１ 尖頭部
ｄ バンプの直径
ｄ１ ブレードによる切り代
ｄ２，ｄ３ 樹脂の厚さ
ｈ バンプの高さ
θ１，θ２，φ１，φ２ 切欠き面が集積回路面に対してなす角度
θ３ 切欠き面１２１における導電性連結材の端部の露出面が、導電性連結材の長手方向１２２に対しなす傾斜角度
θ４ ボンディングワイヤ１４１の端部の先端の面１４２が、ボンディングワイヤの長手方向Ｘ−Ｘとなす傾斜角度
Ｗ１ｏ，Ｗ２ｏ，Ｗ３ｏ，Ｕ１ｏ，Ｕ２ｏ，Ｕ３ｏ，Ｕ４ｏ ＳＵＳ枠の外側の幅の寸法
Ｗ１ｉ，Ｗ２ｉ，Ｗ３ｉ，Ｕ１ｉ，Ｕ２ｉ，Ｕ３ｉ，Ｕ４ｉ ＳＵＳ枠の内側の幅の寸法

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11(a)】

【図11(b)】

【図11(c1)】

【図11(c2)】

【図11(d)】

【図11(e)】

【図11(f)】

【図11(g)】

【図12】

【図13A】

【図13B】

【図14A】

【図14B】

【図14C】

【図15A】

【図15B】

【図16】

【図17】

【図18A】

【図18B】

【図18C】

【図18D】

【図19】

【図20】

【図21】

【図22A】

【図22B】

【図22C】

【図23】

【図24A】

【図24B】

【図25】

【図26】

【図27】

【図28】

【図29】