專利名稱：半導(dǎo)體器件及其制造方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及半導(dǎo)體器件及其制造方法。特別涉及疊置多個(gè)半導(dǎo)體芯片而使其具有高密度的半導(dǎo)體器件的制造方法和結(jié)構(gòu)。
近年來(lái)，隨著半導(dǎo)體器件的小型化，已開發(fā)出實(shí)質(zhì)上已減小到芯片尺寸的半導(dǎo)體器件。半導(dǎo)體器件的該小型化結(jié)構(gòu)稱作CSP(芯片尺寸封裝)結(jié)構(gòu)。


圖10(a)和10(b)展示出有CSP結(jié)構(gòu)的半導(dǎo)體實(shí)例。
圖10(a)所示CSP結(jié)構(gòu)的半導(dǎo)體器件中，半導(dǎo)體芯片50用其上形成有例如晶體管的元件(沒畫出)的表面(以下稱作有源面)面向上安裝到電路襯底上(面向上接合)。有源面上形成的電極(為了使它們與突起電極有區(qū)別以下稱作平面電極68)用引線58連接到電路襯底53上，即，更具體地說(shuō)，連接到電路襯底53上形成的布線層54的平面電極(沒畫出)上。用這類引線58的電極之間的連接通常稱作引線鍵合(wire bonding)。
這里，圖中，數(shù)字60代表經(jīng)過(guò)電路襯底53中形成的通孔61連接到布線層54的外引出端。用樹脂涂層59覆蓋安裝有半導(dǎo)體芯片50一側(cè)上的電路襯底53的表面。
圖10(b)所示CSP結(jié)構(gòu)的半導(dǎo)體器件中，半導(dǎo)體芯片50用它的有源面面向下地封裝在電路襯底53上(面向下接合)。在有源面上形成的平面電極(沒畫出)上形成突起電極56，使突起電極56直接連接到布線層54上的平面電極(沒畫出)。這類直接連接電極的連接通常稱作倒裝接合(flip-chip bonding)。
而且，要封裝到便攜式信息設(shè)備等上的某些結(jié)構(gòu)企圖提供“附加值”和進(jìn)一步增大容量，因此，在一個(gè)封殼中包含多個(gè)半導(dǎo)體芯片，由此增大了封裝密度。這種情況下，在多芯片模塊中多個(gè)芯片按兩維簡(jiǎn)單放置，這不可能構(gòu)成比半導(dǎo)體芯片總面積小的半導(dǎo)體封裝。
已提出的疊片方式安裝多個(gè)半導(dǎo)體芯片企圖從技術(shù)上進(jìn)一步提高封裝密度。圖11(a)和11(b)展示出有多個(gè)半導(dǎo)體芯片疊片的CSP結(jié)構(gòu)的這種半導(dǎo)體器件。
圖11(a)所示CSP結(jié)構(gòu)的半導(dǎo)體器件中，第一半導(dǎo)體芯片51和第二半導(dǎo)體芯片52按疊片方式安裝到電路襯底53上，這些半導(dǎo)體芯片用引線58的引線鍵合方式分別連接到電路襯底53上(現(xiàn)有技術(shù)(1))。
圖11(b)所示CSP結(jié)構(gòu)的半導(dǎo)體器件中，第一半導(dǎo)體芯片51和第二半導(dǎo)體芯片52疊置在電路襯底53上，上面的第二半導(dǎo)體芯片52用引線鍵合連接到電路襯底53上，下面的第一半導(dǎo)體芯片51用倒裝接合法連接到電路襯底53上。(見日本特開專利申請(qǐng)No.47998/1993(Tokukaihei 5-47998)(
公開日1993年2月26日)和日本特開專利申請(qǐng)No.326710/1995(Tokukaihei 7-326710)(
公開日1995年12月12日，現(xiàn)有技術(shù)(2)))。
而且，如圖12所示，日本特開專利申請(qǐng)No.84128/1988(Tokukaishou 63-84128)(
公開日期1988年4月14日)披露了一種半導(dǎo)體器件，其中，連接系統(tǒng)采用了與現(xiàn)有技術(shù)(2)相同的方式即把引線鍵合和倒裝芯片接合法組合，其中，把上面的第二半導(dǎo)體芯片52設(shè)置成比下面的第一半導(dǎo)體芯片51大，而且，這些芯片封裝在如母板的電路襯底53′上(現(xiàn)有技術(shù)(3))。
但是，這些常規(guī)的結(jié)構(gòu)中，適用的半導(dǎo)體芯片的尺寸和組合都有限，使其應(yīng)用受到限制。
具體地說(shuō)，圖11(a)所示的現(xiàn)有技術(shù)(1)中，當(dāng)上面的第二半導(dǎo)體芯片52大到大于下面的第一半導(dǎo)體芯片51時(shí)，就不可能保證有足夠的空間用來(lái)把平面電極68a安裝到第一半導(dǎo)體芯片51的有源面上。因此，不可能用比第一半導(dǎo)體芯片51大的第二半導(dǎo)體芯片52。
另一方面，圖11(b)所示的現(xiàn)有技術(shù)(2)中，由于用倒裝接合法把下面的第一半導(dǎo)體芯片51連接到電路襯底53上，則不會(huì)出現(xiàn)現(xiàn)有技術(shù)(1)中所述的問題。
但是，現(xiàn)有技術(shù)(2)中，通常把第二半導(dǎo)體芯片52的尺寸規(guī)定為小于或等于第一半導(dǎo)體芯51的尺寸。其原因是，當(dāng)把上面的第二半導(dǎo)體芯片52做得較大時(shí)，不可能在其上進(jìn)行穩(wěn)定的引線鍵合。換言之，由于不能支承于下面的與第二半導(dǎo)體芯片52的引線連接的平面電極68，因此會(huì)因撞擊和引線鍵合時(shí)加的負(fù)荷或足夠大的負(fù)荷使第二半導(dǎo)體芯片52損壞，而且，超聲波也不能用。
這里，圖12所示現(xiàn)有技術(shù)(3)中，盡管在它的結(jié)構(gòu)中上面的第二半導(dǎo)體芯片52做得較大，但是，第二半導(dǎo)體芯片52的平面電極68限定在下面的第一半導(dǎo)體51的尺寸范圍內(nèi)，以便使引線鍵合穩(wěn)定。
該結(jié)構(gòu)有設(shè)置在離開第二半導(dǎo)體芯片52的邊緣的平面電極58，該結(jié)構(gòu)會(huì)出現(xiàn)的問題是，在把晶片分割成半導(dǎo)體芯片的劃片工藝中會(huì)使芯片周圍的元件受損或接觸芯片邊緣。
因此，不可能使疊置的芯片中的一個(gè)芯片與位于其下的其它芯片組合，例如一個(gè)實(shí)際上是方形的芯片與另一個(gè)窄的矩形芯片的組合。
這里，提出了另一種方法，把其厚度與第一半導(dǎo)體芯片51的厚度相同的支承件插到伸出的第二半導(dǎo)體芯片52的下部；但是，這種結(jié)構(gòu)不適用，因?yàn)?，很難制成有高精度的相同厚度的支承件，而且，工藝復(fù)雜，使成本增加。
而且，當(dāng)上面的第二半導(dǎo)體芯片52較小時(shí)，如果它的第一半導(dǎo)體片51小得多。它們也不能組合。換言之，引線58變得太長(zhǎng)，會(huì)引起引線移動(dòng)和變形。當(dāng)企圖在布線層54上盡可能靠近第一半導(dǎo)體芯片51的位置連接引線58時(shí)，由于與第一半導(dǎo)體芯片51的邊緣接觸，因此，可能會(huì)出現(xiàn)短路。為避免出現(xiàn)該問題，在布線層54上遠(yuǎn)離第一半導(dǎo)體芯片51的位置連接引線58時(shí)，封裝尺寸會(huì)變得更大。
本發(fā)明涉及半導(dǎo)體器件，用疊置多個(gè)半導(dǎo)體芯片的方法獲得高密度，本發(fā)明的目的是，提供一種半導(dǎo)體器，其中放在其它半導(dǎo)體芯片上的半導(dǎo)體芯片的一部分從疊在電路襯底上的半導(dǎo)芯片伸出時(shí)，最好用放在伸出部分的電極進(jìn)行引線鍵合，和這種半導(dǎo)體器件的制造方法。
為達(dá)到上述目的，本發(fā)明的半導(dǎo)體器件的制造方法包括以下工藝步驟；a)給電路襯底加粘接劑，通過(guò)粘接劑用倒裝接合法將第一半導(dǎo)體芯片連接到電路襯底上；b)有從第一半導(dǎo)體芯片伸出的伸出部分的第二半導(dǎo)體芯片用其已連接到第一半導(dǎo)體芯片背面的背面，利用伸出部分的引線鍵合，連接到電路襯底上；和c)用粘接劑的一部分形成用于支承伸出部分的支承部分。
上述方法中，通過(guò)粘接劑用倒裝接合法將第一半導(dǎo)體芯片連接到電路襯底上。用引線鍵合把第二半導(dǎo)體芯片連接到電路襯底。
半導(dǎo)體器件的常規(guī)制造方法中，使用上述的倒裝接合和引線鍵合的組合連接系統(tǒng)時(shí)，限制了第一和第二半導(dǎo)體芯片的尺寸和形狀。
首先，在常規(guī)系統(tǒng)中，用上述連接方法連接芯片和電路襯底時(shí)，第二半導(dǎo)體芯片從第一半導(dǎo)體芯片伸出時(shí)會(huì)出現(xiàn)以下問題
當(dāng)在第二半導(dǎo)體芯片從第一半導(dǎo)體芯片伸出的部分進(jìn)行引線鍵合時(shí)，第二半導(dǎo)體芯片會(huì)因其撞擊和負(fù)荷而損壞。因而，在半導(dǎo)體器件的常規(guī)制造方法中，在由第一半導(dǎo)體芯片支承的位置和位于里邊的第二半導(dǎo)體芯片的伸出部分進(jìn)行引線鍵合，以防止第二半導(dǎo)體芯片損壞。但是，這種常規(guī)方法在連接中要用長(zhǎng)引線，這會(huì)引起引線移動(dòng)和變形。
第二，常規(guī)方法中，當(dāng)兩個(gè)芯片中的一個(gè)芯片比另一芯片小得多時(shí)，較小的芯片用作第二半導(dǎo)體芯片；但是，這也要用長(zhǎng)引線，也會(huì)出現(xiàn)引線移動(dòng)和變形的問題，對(duì)這種芯片組合也不適用。
相反，在本發(fā)明的上述方法中，用連接到第一半導(dǎo)體芯片的粘接劑的一部分構(gòu)成支承第二半導(dǎo)體芯片伸出部分的支承部分。
隨后，由于支承部分支承第二半導(dǎo)體芯片的伸出部分。使支承部分能穩(wěn)定地進(jìn)行引線鍵合工藝而不會(huì)損壞第二半導(dǎo)體芯片。
而且，當(dāng)兩個(gè)芯片中的一個(gè)芯片比另一芯片小得多時(shí)，也可以把較小的芯片不用作第二半導(dǎo)體芯片而用作第一半導(dǎo)體芯片；因此，可以避免通常出現(xiàn)的引線移動(dòng)和變形的問題。
如上所述，按本發(fā)明的半導(dǎo)體器件的制造方法中，由于對(duì)第一和第二半導(dǎo)體芯片的尺寸和形狀無(wú)限制，因此，可以應(yīng)用有各種尺寸和形狀的芯片組合，如方形芯片與矩形芯片組合，因此拓寬了設(shè)計(jì)自由度。
而且，在按本發(fā)明的半導(dǎo)體器件的制造方法中，用連接第一半導(dǎo)體芯片的粘接劑的一部分構(gòu)成支承部分，不需要單獨(dú)安裝新件，因此，防止增加工藝步驟，和防止增加成本。
而且，為達(dá)到上述目的，按本發(fā)明的半導(dǎo)體器件具有下述部件第一半導(dǎo)體芯片，它通過(guò)粘接劑用其有源面面向電路襯底連接到電路襯底上；第二半導(dǎo)體芯片，有由第一半導(dǎo)體芯片伸出的部分，其背面粘接到第一半導(dǎo)體芯片的背面，用引線鍵合把伸出部分連接到電路板上；和用于支承伸出部分的支承部分，由粘接劑的一部分構(gòu)成。
上述的結(jié)構(gòu)中第一和第二半導(dǎo)體芯片用其相互接合在一起的背面相互接合，并分別連接到電路襯底。在從第一半導(dǎo)體芯片伸出的伸出部分使第二半導(dǎo)體芯片與電路襯底連接。
換言之，與常規(guī)結(jié)構(gòu)的差別是，在第一半導(dǎo)體芯片支承的第二半導(dǎo)體芯片的部分不用引線連接；但是該布線部分由粘接劑的一部分構(gòu)成的支承部分支承。因此有可能進(jìn)行更好的引線鍵合而不損壞第二半導(dǎo)體芯片。而且不必在第二半導(dǎo)體芯片的由第一半導(dǎo)體芯片支承的部分進(jìn)行引線鍵合。因此，可以避免引線變形的常規(guī)問題。
通過(guò)以下結(jié)合附圖所做的詳細(xì)說(shuō)明將會(huì)更充分理解本發(fā)明的特性和優(yōu)點(diǎn)。
圖1示出本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，它是有CSP結(jié)構(gòu)的半導(dǎo)體器件的橫截面圖；圖2(a)至2(f)是圖1所示半導(dǎo)體器件制造工藝的橫截面圖；圖3(a)至3(c)是展示第一半導(dǎo)體芯片粘接到電路襯底上的粘接工藝的橫截面圖；圖4(a)是展示第二半導(dǎo)體芯片的安裝狀態(tài)的橫截面圖；圖4(b)是展示引線鍵合到電路襯底的第二半導(dǎo)體芯片的狀態(tài)的橫截面圖；圖5展示出本發(fā)明的另一實(shí)施例，它是封裝型半導(dǎo)體器件的橫截面圖；圖6(a)和6(b)是本發(fā)明又一實(shí)施例的透視圖；每個(gè)圖展示一個(gè)第一和第二半導(dǎo)體芯片之間的粘接例。
圖7(a)和7(b)是在電路襯底上安裝粘接的第一和第二半導(dǎo)體芯片的工藝的橫截面圖；圖8(a)和8(b)是本發(fā)明又一實(shí)施例的封裝型半導(dǎo)體器件的制造方法的橫截面圖；圖9(a)和9(b)是圖8(b)所示工藝之后的工藝的橫截面圖。
圖10(a)和10(b)是常規(guī)半導(dǎo)體器件的橫截面圖；圖11(a)和11(b)是另一常規(guī)半導(dǎo)體器件的橫截面圖；圖12是又一常規(guī)半導(dǎo)體器件的橫截面圖。
參見圖1至5說(shuō)明本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例如下。
如圖1所示，本實(shí)施例的半導(dǎo)體器件有CSP(芯片尺寸封裝)結(jié)構(gòu)，其中，第一半導(dǎo)體芯片1和第二半導(dǎo)體芯片2疊置在電路襯底3上，這些第一半導(dǎo)體芯片1和第二半導(dǎo)體芯片2用樹脂涂層9覆蓋。此后，把在有例如晶體管的元件(沒畫出)一側(cè)上的第一半導(dǎo)體芯片1和第二半導(dǎo)體芯片2的表面稱作“有源面”，而把在對(duì)著有源面一側(cè)上的表面稱作“背面”(在權(quán)利要求中稱為“背面”)。
在裝有第一半導(dǎo)體芯片1一側(cè)的一個(gè)表面上的電路襯底3上形成布線層4，在相對(duì)一側(cè)的表面上形成封裝用的外引線端10。封裝用的外引線端10和布線層4經(jīng)電路襯底3中形成的通孔11而電連接。
第一半導(dǎo)體芯片1用其有源面面向上安裝在電路襯底3上。在有源面上形成的平面電極(沒畫出)上形成伸出電極6，這些伸出電極6與電路襯底3的布線層4的平面電極(沒畫出)相互連接。換言之，用倒裝接合法第一半導(dǎo)體芯片1連接到電路襯底3上。
第二半導(dǎo)體芯片2的長(zhǎng)度和寬度均大于第一半導(dǎo)體芯片1的長(zhǎng)度和寬度，并用其有源面對(duì)著電路襯底3安裝。在第二半導(dǎo)體芯片2的背面用絕緣粘接劑7粘接到第一半導(dǎo)體芯片1的背面。第一半導(dǎo)體芯片1和第二半導(dǎo)體芯片2疊置狀態(tài)中在伸出部分上形成有源面的平面電極18，用引線8使電路襯底3的布線層4的平面電極(沒畫出)與平面電極18互連。換言之，用引線鍵合把第二半導(dǎo)體芯片2連接到電路襯底3上。
這里，與圖12所示常規(guī)半導(dǎo)體器件的差別是，平面電極18是形成在用支承部分21從下面支承的第二半導(dǎo)體芯片2的伸出部分(突出部分)上。因而，即使當(dāng)平面電極18形成在伸出部分上時(shí)，由于伸出部分被支承部分21支承，因此，撞擊和負(fù)荷均不會(huì)損壞第二半導(dǎo)體芯片2，因此，可以加足夠的負(fù)荷和用超聲波進(jìn)行穩(wěn)定的引線鍵合。
正如以下將要說(shuō)明的，這些支承部分21由薄膜形的各向?qū)詫?dǎo)電粘接劑20的一部分構(gòu)成，因此，可以用倒裝接合法把第一半導(dǎo)體芯片1焊到電路襯底上并使其堅(jiān)固。
之后，參見圖2(a)至2(f)，到圖4(a)和4(b)，說(shuō)明有上述結(jié)構(gòu)的半導(dǎo)體器件的制造工藝。圖2(a)至2(f)是展示制造多個(gè)半導(dǎo)體器件工藝的橫截面圖，例如，這些圖示出了一批制造四個(gè)有CSP結(jié)構(gòu)的半導(dǎo)體器件的典型情況。
首先，如圖2(a)所示，把薄膜形的各向異性導(dǎo)電粘接劑20固定到電路襯底3A上，以便暫時(shí)壓接。圖中沒具體表示出，在電路襯底3A上形成了四個(gè)所述的布線層4，按覆蓋各布線層4的方式暫時(shí)壓接各向異性導(dǎo)電粘接劑20。例如在100℃加熱條件下，在10kgf/cm2的壓力下經(jīng)10秒鐘進(jìn)行暫時(shí)壓接工藝。
各向異性導(dǎo)電粘接劑20最好用熱固性樹脂制成，其原因?qū)⒃谝院笳f(shuō)明；例如，把例如Au和Ni的金屬顆粒，或樹脂上鍍金屬的顆粒，分散在以環(huán)氧樹脂為基的熱固性粘接劑中，并混合，制成薄膜形粘接樹脂。
這里，除這種各向異性導(dǎo)電粘接劑20之外，也可采用絕緣粘接劑，只要它在伸出電極6和電路襯底3A的平面電極之間的接合工藝中有足夠的可靠性即可。關(guān)于絕緣粘接劑，例如，是能使伸出電極6和電路襯底3A的平面電極之間具有導(dǎo)電性的粘接劑，例如，只有樹脂的粘接強(qiáng)度和收縮力的粘接劑。以下將說(shuō)明的在實(shí)施例3中用的粘接片23(見圖8(a)和8(b))是這類粘接劑的一個(gè)實(shí)例。
之后，如圖2(b)所示，第一半導(dǎo)體芯片1安裝在各向異性導(dǎo)電粘接劑20上。第一半導(dǎo)體芯片1用其有源面對(duì)著電路襯底3A安裝，并經(jīng)伸出電極6連接到電路襯底3A。此時(shí)，各向異性導(dǎo)電粘接劑20從第一半導(dǎo)體芯片1擠出，成為伸出部分，因此，由伸出樹脂構(gòu)成支承部分21，支承體的高度與第一半導(dǎo)體芯片1的背面相同。
之后，如圖2(c)所示，第二半導(dǎo)體芯片2用其有源面面向上安裝在第一半導(dǎo)體芯片1和支承部分21上。
此后，如圖2(d)所示，第二半導(dǎo)體芯片2和電路襯底3A用引線8連接，用樹脂涂層9覆蓋第一半導(dǎo)體芯片1，第二半導(dǎo)體芯片2，引線8和電路襯底3A。因此完成了第一半導(dǎo)體芯片1和第二半導(dǎo)體芯片2的安裝工藝。
此后，如圖2(e)所示，電路襯底3A的通孔部分11(見圖1)上形成焊料珠用作封裝用外引線端10，切掉電路襯底3A的不需要部分，如圖2(f)所示，完成了作為單個(gè)部件的有CSP結(jié)構(gòu)的半導(dǎo)體器件。
參見圖3(a)至3(c)和圖4(a)和4(b)，將更進(jìn)一步說(shuō)明上述工藝中的把第一半導(dǎo)體芯片1和第二半導(dǎo)體芯片2連接到電路襯底3A的工藝。
首先，如圖3(a)所示，用粘接工具14(吸氣支承件)使第一半導(dǎo)體芯片1和電路襯底3A面對(duì)面相互準(zhǔn)。粘接工具14有吸嘴12和吸面13，把第一半導(dǎo)體芯片1從其背面1側(cè)吸到吸面13，以面對(duì)電路襯底3A。此時(shí)，使第一半導(dǎo)體芯片1的伸出電極6與布線層4上形成的平面電極(沒畫出)之間定位。
之后，如圖3(b)所示，伸出電極6和平面電極未畫出相互接觸并經(jīng)粘接工具14加壓和加熱。加熱時(shí)各向異性導(dǎo)電粘接劑20會(huì)軟化，其一部分以伸出方式從第一半導(dǎo)體芯片1擠出。由伸出樹脂構(gòu)成的支承部分21會(huì)膨脹，并很快與粘接工具14的吸面13接觸。按此方式，用粘接工具14的吸面13使支承部分21的高度與第一半導(dǎo)體芯片1的背面相同。
而且，隨著第一半導(dǎo)體芯片1和電路襯底3A之間的間隙變窄，各向異性導(dǎo)電粘接劑20與支承部分21之間的定位得到改進(jìn)。因此，各向異性導(dǎo)電粘接劑20中的導(dǎo)電顆粒在伸出電極6與電路襯底3A的平面電極之間，因此，伸出電極6與平面電極之間構(gòu)成導(dǎo)電。
關(guān)于各向?qū)詫?dǎo)電粘接劑20可用例如Sony Chemical K.K.制造的各向?qū)詫?dǎo)電粘接劑MJ932，該產(chǎn)品在約130℃軟化有適當(dāng)?shù)牧鲃?dòng)性。
例如，假設(shè)第一半導(dǎo)體芯片1的尺寸是8.4×6.3mm2，厚度是0.2mm，那么，第二半導(dǎo)體芯片2的尺寸是10.4×8.3mm2，在認(rèn)為電路襯底3A一側(cè)上的不均勻性可以忽略不計(jì)并認(rèn)為是平坦的情況下計(jì)算出的連接后的凸點(diǎn)高度(第一半導(dǎo)體芯片1的有源面與布線層4之間的距離)是0.025mm。因此，發(fā)現(xiàn)需用尺寸為9×7mm2、厚0.15mm左右的膜狀各向異性導(dǎo)電粘接劑20。
按預(yù)定溫度和壓力加熱加壓向使支承部分21充分固定后，冷卻粘接工具14，之后，將粘接工具14與第一半導(dǎo)體芯片1分開(見圖3(c))。
假設(shè)第一半導(dǎo)體芯片1上形成的伸出電極6的數(shù)量是40，那么，第一半導(dǎo)體芯片1的尺寸應(yīng)是8.4×6.3mm2，壓力設(shè)定為10kgf/芯片，加熱條件規(guī)定為約200℃時(shí)加熱30秒。
這種情況下，當(dāng)粘接工具14的吸面13上預(yù)定形成氟樹脂涂膜時(shí)，則很容易把粘接工具14與支承部分21分開。關(guān)于氟樹脂涂膜，例如可用NipponProton(k.k)制造的質(zhì)子系統(tǒng)。
之后，如圖4(a)所示，第二半導(dǎo)體芯片2粘接到第一半導(dǎo)體芯片1的背面。粘接劑7預(yù)先加到第二半導(dǎo)體芯片2的背面上，用該粘接劑7把第二半導(dǎo)體芯片2固定到第一半導(dǎo)體芯片1上。
關(guān)于粘接劑7，當(dāng)?shù)谝话雽?dǎo)體芯片1的支承襯底的電位與第二半導(dǎo)體芯片2的支承襯底的電位相同時(shí)，用導(dǎo)電粘接劑，當(dāng)它們之間的電位不同時(shí)，用絕緣粘接劑。對(duì)膜的形狀，無(wú)特殊限定，膏狀和液體粘接劑都可用作粘接劑7。
之后，如圖4(b)所示，用引線8使第二半導(dǎo)體芯片2的平面電極18與電路襯底3A相互連接。此時(shí)，由于平面電極18被支承部分21支承，因此，可以加足夠的負(fù)荷和超聲波，即使進(jìn)行引線鍵合工藝時(shí)也不會(huì)損壞第二半導(dǎo)體芯片2。而且，在該情況下，當(dāng)有熱固性能的粘接樹脂用作各向異性導(dǎo)電粘接劑20時(shí)，即使在加熱和用超聲波時(shí)也能穩(wěn)定地支承第二半導(dǎo)體芯片2而不使樹脂軟化。
這里，本實(shí)施例中，用有CSP結(jié)構(gòu)的半導(dǎo)體器件為例進(jìn)行說(shuō)明。但是，圖5所示，上述安裝可用于封裝型半導(dǎo)體器件中，其中，第一半導(dǎo)體芯片1和第二半導(dǎo)體芯片2封裝在例如母板的電路襯底3′上。
換言之，第一半導(dǎo)體芯片1和第二半導(dǎo)體芯片2疊置在電路襯底3′上并用樹脂涂膜9覆蓋。第一半導(dǎo)體芯片1和第二半導(dǎo)體芯片2分別用倒裝接合法和引線鍵合連接到電路襯底3′。已形成在第二半導(dǎo)體芯片2的伸出部分上的平面電極18用各向異性導(dǎo)電粘接劑20的伸出樹脂構(gòu)成的支承部分21從下面支承。因此，即使在平面電極18上進(jìn)行引線鍵合工藝，也能用足夠的負(fù)荷和超聲波，而不會(huì)因撞擊和負(fù)荷造成第二半導(dǎo)體芯片2損壞。
如上所述，本實(shí)施例中，第一半導(dǎo)體芯片1倒裝接合到電路襯底1上時(shí)，用各向異性導(dǎo)電粘接劑20，允許它的一部分在第一半導(dǎo)體芯片1與電路襯底3之間伸出。調(diào)節(jié)該伸出的粘接劑的高度，使其與第一半導(dǎo)體芯片1的背面高度相同，以構(gòu)成支承部分21，該支承部分可以用于引線鍵合第二半導(dǎo)體芯片2的每個(gè)伸出部分上構(gòu)成的平面電極18。
換言之，本發(fā)明涉及的半導(dǎo)體器件，它有經(jīng)各向異性導(dǎo)電粘接劑20已倒裝接合到電路襯底3上的第一半導(dǎo)體芯片1，和固定在第一半導(dǎo)體芯片1的背面并引線鍵合的第二半導(dǎo)體芯片2，其中，第二半導(dǎo)體芯片2的從第一半導(dǎo)體芯片1的外邊緣伸出的每個(gè)伸出部分用從第一半導(dǎo)體芯片1伸出的粘接劑支承。
更具體地說(shuō)，其上形成有伸出電極6的第一半導(dǎo)體芯片1經(jīng)各向異性導(dǎo)電粘接劑20倒裝接合到電路襯底3的同時(shí)，各向異性導(dǎo)電粘接劑20的一部分可在第一半導(dǎo)體芯片1與電路襯底3之間伸出，調(diào)節(jié)這樣構(gòu)成的支承部分21的高度，使其與第一半導(dǎo)體芯片1的背面相同。之后，進(jìn)行以下工藝步驟設(shè)置各向異性導(dǎo)電粘接劑20，第二半導(dǎo)體芯片2固定到第一半導(dǎo)體芯片1的背面上，并生成支承部分21，用引線鍵合連接第二半導(dǎo)體芯片2的平面電極18和電路襯底3的平面電極。
用該方案，當(dāng)位于上面的第二半導(dǎo)體芯片2從位于下面的第一半導(dǎo)體芯片1伸出時(shí)，也能穩(wěn)定地在伸出部分上形成的平面電極18上進(jìn)行引線鍵合。
不用說(shuō)，可采用位于上面的半導(dǎo)體芯片比位于下面的另一半導(dǎo)體芯片大的半導(dǎo)體芯片組合任何一種組合，例如必須會(huì)引起一個(gè)芯片以另一個(gè)芯片伸出的方形和矩形芯片組合和一個(gè)極小的芯片與另一芯片組合，而不會(huì)因?yàn)橐B置的半導(dǎo)體芯片的形狀和尺寸的組合而帶來(lái)影響，因此，能獲得有高封裝密度的半導(dǎo)體器件。參見圖6(a)、6(b)、7(a)和7(b)，以下要說(shuō)明本發(fā)明的另一實(shí)施例。為便于說(shuō)明，與實(shí)施例1所述元件相同的元件用相同標(biāo)號(hào)表示，在此省略不說(shuō)。
本實(shí)施例中所述的半導(dǎo)體器件，與圖1所示的實(shí)施例1中所述的CSP結(jié)構(gòu)的半導(dǎo)體器件有相同的配置。
以下說(shuō)明它的制造方法。
實(shí)施例1中，第一半導(dǎo)體芯片1安裝到電路襯底3上并粘接之后，第二半導(dǎo)體芯片2安裝并粘接到第一半導(dǎo)體芯片1上。但是，本實(shí)施例中，第二半導(dǎo)體芯片2和第一半導(dǎo)體芯片1預(yù)先相互粘接，因此，第一半導(dǎo)體芯片1和第二半導(dǎo)體芯片2粘接后裝到電路襯底3上并粘接。
換言之，如圖6(a)和6(b)所示，用粘接劑7粘接第一半導(dǎo)體芯片1和第二半導(dǎo)體芯片2。
圖6(a)所示的情形是用膜形粘接劑7，圖6(b)所示情形中用的粘接劑是膏狀或液狀或加熱時(shí)可以流動(dòng)的形狀。
如圖6(a)所示，膜狀粘接劑7的情況下，用熱壓焊在其晶片狀態(tài)下從晶片背面把膜狀粘接劑7固定到第一半導(dǎo)體芯片1上。之后，切割成第一半導(dǎo)體芯片1，使粘接劑7固定到第一半導(dǎo)體芯片1的背面而不會(huì)脫落。而且，第二半導(dǎo)體芯片2的背面(在圖6(a)的上邊的面)用加預(yù)定的負(fù)荷熱壓到粘接劑7上。
而且，如圖6(b)所示，當(dāng)使用的粘接劑是膏狀或液體或加熱時(shí)可以流動(dòng)的狀態(tài)時(shí)，用分散器把適量的粘接劑7加到第二半導(dǎo)體芯片2的背面(圖6(b)上側(cè)的面)后，壓到第一半導(dǎo)體芯片1的背面。之后，在預(yù)定加熱條件下加熱并固定粘接劑7。此時(shí)，粘接劑7是膏狀或液體，或加熱時(shí)可流動(dòng)的狀態(tài)時(shí)，第一半導(dǎo)體芯片1的四周邊緣上形成凸臺(tái)22。
如圖7(a)所示，按該方式相到連接在一起的第一半導(dǎo)體芯片1和第二半導(dǎo)體芯片2與電路襯底3A面對(duì)面安裝。該圖展示出在第一半導(dǎo)體芯片1的四周邊緣上有預(yù)先形成的凸臺(tái)22的情形。
之后，如圖7(b)所示，降低粘接工具14，使第一半導(dǎo)體芯片1上形成的伸出電極6與電路襯底3A的平面電極相互接觸。而且，給它再加負(fù)荷，使第一半導(dǎo)體芯片1和電路襯底3A之間的距離逐漸變窄。各向異性導(dǎo)電粘接劑20噴在第一半導(dǎo)體芯片1的整個(gè)有源面上，多余的各向異性導(dǎo)電粘接劑20立即伸出到第一半導(dǎo)體芯片1的外邊。由伸出樹脂構(gòu)成的支承部分21沿著第一半導(dǎo)體芯片1四周邊緣膨脹，并與第二半導(dǎo)體芯片2的背面接觸。
此后進(jìn)行的工藝步驟與例1中的半導(dǎo)體器件的制造工藝相同，并引線鍵合第二半導(dǎo)體芯片2，用樹脂伸出的固定料作為支承部分21，使用足夠的負(fù)荷和超聲波而不會(huì)損壞第二半導(dǎo)體芯片2。
按此方式，本實(shí)施例中，第一半導(dǎo)體芯片1倒裝粘到電路襯底3之前，第一半導(dǎo)體芯片1和第二半導(dǎo)體芯片2相互粘接在一起，用第二半導(dǎo)體芯片2的伸出部分調(diào)節(jié)構(gòu)成支承部分21的伸出粘接劑的高度使其與第一半導(dǎo)體芯片1的背面相同。
換言之，工藝步驟包括其上形成有伸出電極6的第一半導(dǎo)體芯片1的背面與至少有一對(duì)側(cè)邊比第一半導(dǎo)體芯片1的側(cè)邊大的第二半導(dǎo)體導(dǎo)體芯片2的背面相互粘接；第一半導(dǎo)體芯片1的有源面與電路襯底3用各向異性導(dǎo)電粘接劑20的面對(duì)面地倒裝接合，同時(shí)，使部分各向異性導(dǎo)電粘接劑20在第一半導(dǎo)體芯片1與電路襯底3之間伸出，以構(gòu)成用于第二半導(dǎo)體芯片2部分的從第一半導(dǎo)體芯片1的外部邊緣擠出的支承部分21；用引線鍵合連接第二半導(dǎo)體芯片2的平面電極18和電路襯底3的平面電極。
因此，由于支承部分21被第二半導(dǎo)體芯片2截?cái)?，它不與粘接工具14的吸面13接觸。這就不必用任何方法來(lái)改善吸面13從支承部分21分開的性能，例如例1中所述制造方法中要求的在吸面13上形成氟樹脂涂膜的方法，因此，可以避免成本增加。
而且，特別是如圖7(b)所示，在第一半導(dǎo)體芯片1的四周邊緣上預(yù)先形成凸臺(tái)22時(shí)，可以使各向異性導(dǎo)電粘接劑20流動(dòng)，使第一半導(dǎo)體芯片更平滑地粘接到電路襯底3A上。能有效地防止產(chǎn)生氣泡，減少氣泡，提高合格率。參見圖8(a)，8(b)，9(a)和9(b)，本發(fā)明的又一實(shí)施例說(shuō)明如下。為便于說(shuō)明，與例1和例2中相同的零件用相同的標(biāo)號(hào)表示。這里不再說(shuō)明。
本例中所述的半導(dǎo)體器件與參考圖5的例1中所述的封裝型半導(dǎo)體器件的配置實(shí)質(zhì)上是相同的。這里，在上述情形下，第一半導(dǎo)體芯片1與電路襯底3′之間在倒裝接合時(shí)的電連接和它們之間的機(jī)械連接都只用各向異性導(dǎo)電粘接劑20作粘接劑；但是本實(shí)施例與它的不同之處是，只用焊料16作電連接，和用焊料16和粘接片23作機(jī)械連接。
制造方法幾乎與例2的方法相同，只是在電路襯底3′的平面電極上加了焊料16，還加了粘接片23。
以下將說(shuō)明本例的制造方法。
如圖8(a)所示，在第一半導(dǎo)體芯片1粘接到電路襯底3′之前，焊料16和粘接片23預(yù)先加到電路襯底3′上。更具體地說(shuō)，平面電極(沒畫出)放在例如母板的電路襯底3′的布線層4上，以Ag和Sn為主要成分的焊料16加到平面電極上。而且把熱固性樹脂制成的粘接片23放到電路襯底3′上使其覆蓋平面電極。
粘接片23最好用以環(huán)氧樹脂為主要成分的熱固性粘接樹脂材料，它在約100℃至150℃的溫度范圍內(nèi)軟化而具有流動(dòng)性，但在超過(guò)約200℃時(shí)它會(huì)固化。例如，可用Nitto Denko(k.k.)等制造的PFM2100。
之后，如圖8(b)所示，對(duì)所用的粘接工具14加壓，使伸出電極6與電路襯底3′的平面電極相互接觸。隨后加熱，使粘接片23流動(dòng)而焊料16熔化，使Au制成的伸出電極6接合到焊料16上。加熱加壓預(yù)定時(shí)間而使粘接片23固化之后，冷卻粘接工具14，完成伸出電極6與焊料16之間的焊料連接。
此時(shí)，用流出樹脂構(gòu)成的支承部分24，沿第一半導(dǎo)體芯片1的四周邊緣膨脹，與第二半導(dǎo)體芯片2的背面接觸。
之后，如圖9(a)所示，用引線8使第二半導(dǎo)體芯片2的平面電極18和電路襯底3′的平面電極相互連接。
最后如圖9(b)所示，用樹脂涂膜9覆蓋第一半導(dǎo)體芯片1、第二半導(dǎo)體芯片2、引線8和電路襯底3′。因此制成本例的封裝型半導(dǎo)體器件。
這里，用以Sn和Pb為主要成分的焊料制成的焊料伸出電極代替第一半導(dǎo)體芯片1的Au制成的伸出電極6。關(guān)于焊料伸出電極的形成方法，用焊料引線的引線鍵合法進(jìn)行改進(jìn)后的焊絲凸點(diǎn)法，和用電鍍法提供的方法是公知的。這種情況下，對(duì)電路襯底3′平面電極上表面鍍敷Au。即用于電路襯底3′的焊絲材料是銅，Cu上鍍Au或鍍Ni之后，在其上再鍍Au。
本發(fā)明的半導(dǎo)體器件的制造方法中，用已粘到第一半導(dǎo)體芯片的背面的第二半導(dǎo)體芯片將第一半導(dǎo)體芯片倒裝接合到電路襯底，并用引線鍵合將第二半導(dǎo)體芯片焊接到電路襯底，當(dāng)?shù)诙雽?dǎo)體芯片的外邊緣中至少一側(cè)從第一半導(dǎo)體芯片的外邊緣伸出時(shí)，第一半導(dǎo)體芯片的外邊緣倒裝接合到電路襯底，第一半導(dǎo)體芯片與電路襯底之間的伸出粘接劑的一部分是插入第一半導(dǎo)體芯片與電路襯底之間的粘接劑，調(diào)節(jié)伸出粘接劑的高度使其與第一半導(dǎo)體芯片的背面相同，以構(gòu)成用于半導(dǎo)體芯片伸出部分的支承部分。
按上述方法，當(dāng)?shù)诙雽?dǎo)體芯片的外邊緣的至少一側(cè)從第一半導(dǎo)體芯片的外邊緣伸出時(shí)，第一半導(dǎo)體芯片倒裝接合到電路襯底上，用插入第一半導(dǎo)體芯片與電路襯底之間的粘接劑構(gòu)成用于半導(dǎo)體芯片伸出部分的支承部分。
因此，即使在引線鍵合時(shí)給伸出部分上形成的電極加足夠大的負(fù)荷和超聲波，撞擊和負(fù)荷也不會(huì)損壞第二半導(dǎo)體芯片。
用該方案，不用說(shuō)可采用位于上面的半導(dǎo)體芯片比位于下面的半導(dǎo)體芯片大的半導(dǎo)體芯片組合，任何芯片組合，例如必須會(huì)有一個(gè)芯片從另一個(gè)芯片伸出的方形和矩形芯片的組合和一個(gè)極小的芯片與另一芯片的組合，即使放在上面的芯片較小時(shí)可能會(huì)使引線移動(dòng)并與位于下面的半導(dǎo)體芯片短路的組合，都可采用，并且在封裝時(shí)把極小的芯片放在下面的配置也不會(huì)出現(xiàn)任何問題。因此，為了具有高密度，半導(dǎo)體器件具有把多個(gè)半導(dǎo)體芯片堆疊的配置，它可以拓寬半導(dǎo)體器件的設(shè)計(jì)自由度。
而且，采用以下要說(shuō)明的本發(fā)明的制造方法，調(diào)節(jié)第一半導(dǎo)體芯片倒裝接合到電路襯底用的粘接劑量，用一簡(jiǎn)單工藝很容易地形成用于第二半導(dǎo)體芯片的伸出部分的支承部分，并容易保持支承部分的高度精度，不必設(shè)置新的分離件。
在倒裝接合第一半導(dǎo)體芯片時(shí)，用吸附和支承第一半導(dǎo)體芯片的吸附支承部件的吸面可調(diào)節(jié)構(gòu)成支承部分的伸出粘接劑的高度。
如果支承部分遠(yuǎn)低于第一半導(dǎo)體片的背面，它就不能穩(wěn)定支承第二半導(dǎo)體芯片的伸出部分，相反，如果支承部分太高，它給出過(guò)大的負(fù)荷；因此，必須規(guī)定支承部分與第二半導(dǎo)體芯片的背面處于同一高度。
上述方法中，用吸附支承件從背面吸緊第一半導(dǎo)體芯片把第一半導(dǎo)體芯片倒裝接合到電路襯底上，用該吸附支承的吸面把伸出的粘接劑高度調(diào)到與第一半導(dǎo)體芯片的背面一樣高，因此，很容易調(diào)節(jié)構(gòu)成支承部分的粘接劑高度，容易實(shí)現(xiàn)上述制造方法。
本發(fā)明的半導(dǎo)體器件的制造方法，可以處理吸附支承部件的吸面，以改善它從粘接劑脫離的性能。
上述方法中，為改善從粘接劑脫離特性而對(duì)吸附支承部件的吸面進(jìn)行處理。在第一半導(dǎo)體芯片粘到電路襯底之后，使吸附支承部件容易從粘接劑脫離。例如，為提高從粘接劑脫離的性能，可形成氟樹脂涂膜。
按本發(fā)明的半導(dǎo)體器件的制造方法中，第一半導(dǎo)體芯片倒裝接合到電路襯底之前，第一半導(dǎo)體芯片與第二半導(dǎo)體芯片相互粘接，因此，用第二半導(dǎo)體芯片的伸出部分調(diào)節(jié)用作支承部分的伸出粘接劑的高度。
按上述方法，第一半導(dǎo)體芯片與第二半導(dǎo)體芯片預(yù)先相互粘接，因此，第一半導(dǎo)體芯片倒裝接合到電路襯底時(shí)，用第二半導(dǎo)體芯片的伸出部分調(diào)節(jié)構(gòu)成支承部分的伸出粘接劑的高度。因此，可以把伸出粘接劑容易地定位調(diào)節(jié)到與第一半導(dǎo)體芯片處于同一高度。也能在制造過(guò)程中對(duì)常用的接合夾具不用機(jī)械工藝。
本發(fā)明的半導(dǎo)體器件的制造方法中，為把第一半導(dǎo)體芯片和第二半導(dǎo)體芯片粘接，可用膏狀、液體、或在加熱時(shí)能流動(dòng)的粘接劑，而且可在第一半導(dǎo)體四周邊緣形成凸臺(tái)。
按上述方法，由于用膏狀、液體或加熱時(shí)可流動(dòng)的粘接劑使第一半導(dǎo)體芯片與第二半導(dǎo)體芯片相互粘接，并在第一半導(dǎo)體芯片四周邊緣上形成凸臺(tái)，因此，可以使擠出的粘接劑的流動(dòng)更平滑，以便在隨后的工藝中，第一半導(dǎo)體芯片倒裝接合到電路芯片時(shí)使擠出的粘接劑伸出。能防止包含氣泡，減少氣泡，提高合格率。
本發(fā)明的半導(dǎo)體器件的制造方法中，熱固性粘接劑可用作第一半導(dǎo)體芯片倒裝粘接電路襯底時(shí)用的粘接劑。
按上述方法，第一半導(dǎo)體芯片倒裝接合到電路襯底用的粘接劑可以具有熱固特性，因此，支承件更耐熱。因此，即使對(duì)由第二半導(dǎo)體芯片的支承部分支承的部分引線鍵合，引線鍵合所產(chǎn)生的熱和超聲波也不會(huì)使支承部分軟化。因此，可以穩(wěn)定地支承第二芯片，并隨后進(jìn)行更好的引線鍵合工藝。
本發(fā)明的半導(dǎo)體器件的制造方法中，第一半導(dǎo)體芯片用已粘在第一半導(dǎo)體芯片背面的第二半導(dǎo)體芯片倒裝接合到電路襯底上，用引線鍵合把第二半導(dǎo)體芯片焊接到電路襯底。當(dāng)?shù)诙雽?dǎo)體芯片的外邊緣的至少一側(cè)從第一半導(dǎo)體芯片的外邊緣伸出時(shí)，第二半導(dǎo)體芯片的伸出部分下面的部分填入粘接第一半導(dǎo)體芯片和電路襯底的粘接劑。
上述方案中，由于位于上面的第二半導(dǎo)體芯片的從位于下面的第一半導(dǎo)體芯片伸出的部分之下的部分中填入用于把第一半導(dǎo)體芯片倒裝接合到電路襯底的粘接劑。因此，在第二半導(dǎo)體芯片的伸出部分上構(gòu)成的電極上能穩(wěn)定地進(jìn)行引線鍵合。
換言之，用上述配置，即使位于上面的第二半導(dǎo)體芯片的一部分從位于下面的第一半導(dǎo)體芯片伸出，也可以把電極放在伸出部分上。
隨后，封裝半導(dǎo)體器件中兩片疊置的半導(dǎo)體芯片，可以用各種尺寸的半導(dǎo)體芯片組合，例如，用兩個(gè)尺寸差別很大的一個(gè)方形芯片和一個(gè)矩形芯片組合。
因此，為了得到高密度，半導(dǎo)體器件中有將多個(gè)半導(dǎo)體芯片疊置的配置，它能拓寬半導(dǎo)體器件的設(shè)計(jì)自由度。
以上說(shuō)明了本發(fā)明，顯然，本發(fā)明還有各種形式的變化。這些變化不脫離發(fā)明的精神和范圍，對(duì)本發(fā)明的技術(shù)人員而言，所有這些改進(jìn)均包括在所附權(quán)利要求書范圍內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種半導(dǎo)體器件的制造方法，包括以下步驟a)給電路襯底(3)加粘接劑(20、23)，通過(guò)粘接劑(20、23)用倒裝接合法將第一半導(dǎo)體芯片(1)連接到電路襯底(3)上；b)有從第一半導(dǎo)體芯片(1)伸出的伸出部分的第二半導(dǎo)體芯片(2)用其已連接到第一半導(dǎo)體芯片(1)背面的背面，利用在伸出部分的引線鍵合，連接到電路襯底(3)上；和c)用粘接劑(21、24)的一部分形成用于支承伸出部分的支承部分(21，24)。
2.按權(quán)利要求1的半導(dǎo)體器件的制造方法，其中，所述步驟a)包括以下步驟用吸附支承部件(14)的吸附面(13)吸附并支承第一半導(dǎo)體芯片(1)，由此支承第一半導(dǎo)體芯片(1)；所述的步驟c)包括以下步驟用所述吸附面(13)調(diào)節(jié)支承部分(21、24)的高度使其與第一半導(dǎo)體芯片(1)背面的高度相同。
3.按權(quán)利要求2的半導(dǎo)體器件的制造方法，其中，對(duì)吸附支承部件(14)的吸附面(13)進(jìn)行處理，以改善從粘接劑(20、24)脫離的性能。
4.按權(quán)利要求1的半導(dǎo)體器件的制造方法，其中，所述步驟c)包括以下步驟用第二半導(dǎo)體芯片(2)的所述伸出部分調(diào)節(jié)支承部分(21、24)的高度使其與第一半導(dǎo)體芯片1背面的高度相同。
5.按權(quán)利要求4的半導(dǎo)體器件的制造方法，還包括步驟d)第一半導(dǎo)體芯片(1)和第二半導(dǎo)體芯片(2)相互粘接，并在第一半導(dǎo)體芯片(1)的四周邊緣上形成凸臺(tái)。
6.按權(quán)利要求5的半導(dǎo)體器件的制造方法，其中，在所述步驟d)中使用液體粘接劑。
7.按權(quán)利要求5的半導(dǎo)體器件的制造方法，其中，在所述步驟d)中使用加熱時(shí)會(huì)流動(dòng)的粘接劑。
8.按權(quán)利要求1的半導(dǎo)體器件的制造方法，其中，在所述步驟a)中使用熱固性粘接劑。
9.一種半導(dǎo)體器件的制造方法，其中，第一半導(dǎo)體器件(1)用已連到第一半導(dǎo)體芯片(1)背面的第二半導(dǎo)體芯片(2)倒裝接合到電路襯底(3)上，第二半導(dǎo)體芯片(2)用引線鍵合連到電路襯底(3)上；該方法包括以下步驟當(dāng)?shù)诙雽?dǎo)體芯片(2)的外部邊緣的至少一側(cè)從第一半導(dǎo)體芯片(1)的外邊緣伸出時(shí)，第一半導(dǎo)體芯片(1)倒裝接合到電路襯底(3)時(shí)，將第一半導(dǎo)體芯片(1)與電路襯底(3)之間的粘接劑(20、23)插入第一半導(dǎo)體芯片(1)與電路襯底(3)之間，而一部分粘接劑(20、23)伸出；和調(diào)節(jié)伸出粘接劑的高度，使其與第一半導(dǎo)體芯片背面(1)的高度相同，以形成用于第二半導(dǎo)體芯片(2)的伸出部分的支承部分(21、24)。
10.按權(quán)利要求9的半導(dǎo)體器件的制造方法，其中，利用在倒裝接合第一半導(dǎo)體芯片(1)時(shí)吸附并支承第一半導(dǎo)體芯片(1)的吸附支承部件(14)的吸附面(13)來(lái)調(diào)節(jié)形成支承部分(21、24)的伸出粘接劑的高度。
11.按權(quán)利要求10的半導(dǎo)體器件的制造方法，其中，對(duì)吸附支承部件(14)的吸附面(13)進(jìn)行處理，以改善從粘接劑(20、23)脫離的性能。
12.按權(quán)利要求9的半導(dǎo)體器件的制造方法，其中，第一半導(dǎo)體芯片(1)倒裝接合到電路襯底(3)之前，第一半導(dǎo)體芯片(1)和第二半導(dǎo)體芯片(2)相互粘接，以便用第二半導(dǎo)體芯片(2)的伸出部分調(diào)節(jié)用作支承部件(21、24)的伸出粘接劑的高度。
13.按權(quán)利要求12的半導(dǎo)體器件的制造方法，其中，用膏狀或液體狀或者加熱時(shí)能流動(dòng)的粘接劑粘接第一半導(dǎo)體芯片(1)和第二半導(dǎo)體芯片(2)，并在第一半導(dǎo)體芯片(1)的四周邊緣上形成凸臺(tái)。
14.按權(quán)利要求9的半導(dǎo)體器件的制造方法，其中，用熱固性粘接劑作為第一半導(dǎo)體芯片(1)倒裝接合到電路襯底(3)上的粘接劑(20、23)。
15.一種半導(dǎo)體器件的制造方法，包括以下步驟用粘接劑(20、23)將其上形成有伸出電極(6)的第一半導(dǎo)體芯片(1)倒裝接合到電路襯底(3)時(shí)，使粘接劑(20、23)的一部分在第一半導(dǎo)體芯片(1)與電路襯底(3)之間伸出，并調(diào)節(jié)構(gòu)成的支承部分(21、24)的高度，使其與第一半導(dǎo)體芯片(1)的背面高度相同，之后，固化粘接劑(20、23)；將第二半導(dǎo)體芯片(2)固定到第一半導(dǎo)體芯片(1)的背面并構(gòu)成支承部件(21、24)；和用引線鍵合連接第二半導(dǎo)體芯片(2)的平面電極(18)和電路襯底(3)的平面電極。
16.一種半導(dǎo)體器件的制造方法，包括以下步驟連接其上形成有伸出電極(6)的第一半導(dǎo)體芯片(1)的背面和其中至少一對(duì)邊比第一半導(dǎo)體芯片(1)的邊大的第二半導(dǎo)體芯片(2)的背面；用粘接劑(20、23)使相互面對(duì)面對(duì)準(zhǔn)地倒裝接合第一半導(dǎo)體芯片(1)的有源面和電路襯底(3)時(shí)，使粘接劑(20、23)的一部分在第一半導(dǎo)體芯片(1)與電路襯底(3)之間伸出，以構(gòu)成從第一半導(dǎo)體芯片(1)的四周邊緣擠出的用于第二半導(dǎo)體芯片(2)的支承部分(21、24)；和用引線鍵合連接第二半導(dǎo)體芯片(2)的平面電極(18)和電路襯底(3)的平面電極。
17.按權(quán)利要求15或16的半導(dǎo)體器件的制造方法，其中，用各向異性導(dǎo)電粘接劑作為所述粘接劑(20、23)。
18.一種半導(dǎo)體器件，包括利用粘接劑(20、23)將其有源面對(duì)著電路襯底(3)從而連接到電路襯底(3)上的第一半導(dǎo)體芯片(1)；有從第一半導(dǎo)體芯片(1)擠出的伸出部分、用其背面粘接到第一半導(dǎo)體芯片(1)的背面、伸出部分用引線連接到電路襯底(3)的第二半導(dǎo)體芯片(2)；和用粘接劑(20、23)的一部分構(gòu)成的用于支承伸出部分的支承部分(21、24)。
19.一種半導(dǎo)體器件，包括第一半導(dǎo)體芯片(1)，它用已與第一半導(dǎo)體芯片(1)的背面粘接的第二半導(dǎo)體芯片(2)倒裝接合到電路襯底(3)上，而第二半導(dǎo)體芯片(2)用引線鍵合連接到電路襯底(3)上；其中，第二半導(dǎo)體芯片(2)的外邊緣的至少一邊從第一半導(dǎo)體芯片(1)的外邊緣伸出，第二半導(dǎo)體芯片(2)的伸出部分下面的部分用粘接第一半導(dǎo)體芯片(1)和電路襯底(3)的粘接劑(21，24)填充。
20.按權(quán)利要求18或19的半導(dǎo)體器件，其中，用各向異性導(dǎo)電粘接劑作為所述粘接劑(20、23)。
全文摘要
用各向異性導(dǎo)電粘接劑把第一半導(dǎo)體芯片安裝到電路襯底上時(shí),使它的一部分伸出第一半導(dǎo)體芯片外。第二半導(dǎo)體芯片安裝在第一半導(dǎo)體芯片和用伸出樹脂構(gòu)成的支承部分上。用支承部分從下面支承第二半導(dǎo)體芯片的伸出部分。于是,為了達(dá)到高密度,在有多個(gè)疊置的半導(dǎo)體芯片的半導(dǎo)體器件中,當(dāng)疊置于其上的半導(dǎo)體芯片的一部分從疊在電路襯底上的半導(dǎo)體芯片伸出時(shí),可以在伸出部分形成的電極上更好地進(jìn)行引線鍵合工藝。
文檔編號(hào)H01L23/12GK1270417SQ00106890
公開日2000年10月18日 申請(qǐng)日期2000年3月7日 優(yōu)先權(quán)日1999年4月14日
發(fā)明者土津田義久, 左座靖之, 玉置和雄 申請(qǐng)人:夏普公司