專利名稱：一種制造半導(dǎo)體器件的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種半導(dǎo)體器件及其制造技術(shù)，更具體地說(shuō)涉及有效地應(yīng)用于在其安裝基底上安裝多個(gè)半導(dǎo)體芯片的半導(dǎo)體器件的技術(shù)。
背景技術(shù)：
為了實(shí)現(xiàn)半導(dǎo)體器件的多功能、高集成度和微型化，提出了一種其中在安裝基底上三維地安裝多個(gè)半導(dǎo)體芯片的堆疊封裝。
而且，在某些存儲(chǔ)器產(chǎn)品等中，針對(duì)高集成度，堆疊多個(gè)相同的半導(dǎo)體芯片。
例如，在下面的專利文獻(xiàn)1或2中，公開了一種在其上堆疊具有相同尺寸的半導(dǎo)體IC元件的芯片-堆疊-型封裝元件及其制造方法。
日本未經(jīng)審查的專利公開JP 2003-78106(圖1)[專利文獻(xiàn)2]日本未經(jīng)審查的專利公開平6(1994)-244360(圖1)發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明的發(fā)明人做了大量的工作用于研制一個(gè)封裝內(nèi)堆疊多個(gè)半導(dǎo)體芯片(元件，片狀器件)的BGA(球柵陣列)和CSP(芯片尺寸封裝)。
盡管粘結(jié)材料用于在安裝基底上安裝半導(dǎo)體芯片，但是在堆疊多個(gè)半導(dǎo)體芯片的時(shí)候發(fā)現(xiàn)有缺陷的粘附。
這種有缺陷的粘附發(fā)生是由于下面的原因。在將半導(dǎo)體芯片安裝在安裝基底上的時(shí)候，當(dāng)使用膏劑形式的樹脂(粘結(jié)材料)時(shí)，執(zhí)行用于固化樹脂的熱處理。這里，當(dāng)環(huán)境溫度從固化溫度回到室溫時(shí)，安裝基底(例如由玻璃環(huán)氧樹脂制成)和半導(dǎo)體芯片(例如，由硅制成)收縮。由于這些材料之間的熱膨脹系數(shù)(α)的差別，在安裝基底和半導(dǎo)體芯片上產(chǎn)生翹曲。據(jù)發(fā)現(xiàn)當(dāng)另一個(gè)半導(dǎo)體芯片還堆疊在以此方式翹曲的半導(dǎo)體芯片上時(shí)，難以確保粘著力。而且，還發(fā)現(xiàn)這種翹曲成為半導(dǎo)體芯片剝離或傾斜的原因。這里，之后結(jié)合圖14和圖15進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明這些缺點(diǎn)。
由此，本發(fā)明的發(fā)明人主要關(guān)注堆疊多個(gè)半導(dǎo)體芯片時(shí)使用的粘結(jié)材料和通過(guò)考慮半導(dǎo)體器件的裝配工藝、待堆疊的半導(dǎo)體芯片的尺寸等研究用于增強(qiáng)半導(dǎo)體芯片的粘著力的技術(shù)。
這里，在本發(fā)明完成之后，本發(fā)明的發(fā)明人進(jìn)行了現(xiàn)有技術(shù)檢索并發(fā)現(xiàn)了上述專利文獻(xiàn)1和2。
盡管在上述專利文獻(xiàn)1中列舉多種材料作為粘結(jié)材料，但是沒(méi)有發(fā)現(xiàn)關(guān)于各種粘結(jié)材料的性能以及用于半導(dǎo)體器件的各個(gè)裝配階段的粘結(jié)材料的選擇性使用的描述。
而且，本發(fā)明的發(fā)明人通過(guò)半導(dǎo)體芯片的形狀設(shè)計(jì)研究了可以實(shí)現(xiàn)半導(dǎo)體器件的進(jìn)一步微型化和制造步驟的進(jìn)一步簡(jiǎn)化的半導(dǎo)體器件的結(jié)構(gòu)及其制造方法。
本發(fā)明的目的是增強(qiáng)具有多個(gè)芯片的半導(dǎo)體器件的可靠性。
本發(fā)明的另一個(gè)目的是實(shí)現(xiàn)具有多個(gè)半導(dǎo)體芯片的半導(dǎo)體器件的微型化或高-密度封裝。
通過(guò)本說(shuō)明書和附圖的描述，本發(fā)明的上述及其他目的和新穎性特點(diǎn)變得明顯。
為了簡(jiǎn)要地說(shuō)明在本說(shuō)明書中公開的本發(fā)明中的代表性發(fā)明，將它們說(shuō)明如下。
本發(fā)明的一種制造半導(dǎo)體器件的方法，包括以下步驟(a)通過(guò)第一粘結(jié)材料在安裝基底上安裝第一半導(dǎo)體芯片，(b)在步驟(a)之后通過(guò)熱處理固化第一粘結(jié)材料將第一半導(dǎo)體芯片固定到安裝基底，以及(c)在步驟(b)之后，在第一半導(dǎo)體芯片上方安裝第二半導(dǎo)體芯片，其中在第一半導(dǎo)體芯片的表面制得比通過(guò)施加熱量到安裝基底和第一半導(dǎo)體芯片之前的狀態(tài)更平的狀態(tài)下，通過(guò)第二粘結(jié)材料將第二半導(dǎo)體芯片粘附到第一半導(dǎo)體芯片。
在本發(fā)明的半導(dǎo)體器件中，其中在安裝基底上至少堆疊第一和第二半導(dǎo)體芯片，(a)通過(guò)主要包括熱固性能的樹脂固定直接安裝在安裝基底之上的第一半導(dǎo)體芯片，以及(b)通過(guò)主要由熱塑性能的樹脂固定安裝在第一半導(dǎo)體芯片上的第二半導(dǎo)體芯片。
本發(fā)明的半導(dǎo)體器件的制造方法，包括以下步驟(a)通過(guò)主要包括熱固性能的樹脂在安裝基底上安裝在其背表面的外周邊部分具有切口部分以及在背表面的中心部分形成凸出部分的半導(dǎo)體芯片；以及(b)在步驟(a)之后通過(guò)使用熱處理固化樹脂，將半導(dǎo)體芯片固定到安裝基底。
本發(fā)明的半導(dǎo)體器件，包括(a)安裝基底；(b)在安裝基底上安裝的半導(dǎo)體芯片，半導(dǎo)體芯片在其背表面的外周邊部分具有切口部分以及在背表面的中心部分上形成凸出部分；以及(c)樹脂，主要具有熱固性能，形成在安裝基底和半導(dǎo)體芯片之間。


圖1示出了根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例1的半導(dǎo)體器件的制造步驟的基本部分的剖面圖；圖2示出了根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例1的半導(dǎo)體器件的制造步驟的基本部分的剖面圖；圖3示出了根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例1的半導(dǎo)體器件的制造步驟的基本部分的剖面圖。
圖4示出了根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例1的半導(dǎo)體器件的制造步驟的基本部分的剖面圖；
圖5示出了根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例1的半導(dǎo)體器件的制造步驟的基本部分的剖面圖；圖6示出了根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例1的半導(dǎo)體器件的制造步驟的基本部分的剖面圖；圖7示出了根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例1的半導(dǎo)體器件的制造步驟的基本部分的剖面圖；圖8示出了根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例1的半導(dǎo)體器件的制造步驟的基本部分的剖面圖；圖9示出了根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例1的半導(dǎo)體器件的制造步驟的基本部分的剖面圖；圖10示出了根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例1的半導(dǎo)體器件的制造步驟的基本部分的剖面圖；圖11示出了根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例1的半導(dǎo)體器件的制造步驟的基本部分的剖面圖；圖12示出了根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例1的半導(dǎo)體器件的制造步驟的基本部分的剖面圖；圖13示出了根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例1的半導(dǎo)體器件的制造步驟的基本部分的剖面圖；圖14示出了半導(dǎo)體器件的制造方法的基本部分的剖面圖，用于示出本發(fā)明的實(shí)施例1的效果；圖15示出了半導(dǎo)體器件的制造方法的基本部分的剖面圖，用于示出本發(fā)明的實(shí)施例1的效果；圖16示出了根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例2的半導(dǎo)體器件的制造步驟的基本部分的剖面圖；圖17示出了根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例2的半導(dǎo)體器件的制造步驟的基本部分的剖面圖；圖18示出了根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例2的半導(dǎo)體器件的制造步驟的基本部分的剖面圖；圖19示出了根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例2的半導(dǎo)體器件的制造步驟的基本部分的剖面圖；圖20示出了根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例2的半導(dǎo)體器件的制造步驟的基本部分的剖面圖；圖21示出了根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例2的半導(dǎo)體器件的制造步驟的基本部分的剖面圖；圖22示出了根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例2的半導(dǎo)體器件的制造步驟的基本部分的剖面圖；圖23示出了根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例2的半導(dǎo)體器件的制造步驟的基本部分的剖面圖；圖24示出了根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例2的半導(dǎo)體器件的制造步驟的基本部分的剖面圖；圖25示出了根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例2的半導(dǎo)體器件的制造步驟的基本部分的剖面圖；圖26示出了根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例2的半導(dǎo)體器件的制造步驟的基本部分的剖面圖；圖27示出了根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例2的半導(dǎo)體器件的制造步驟的基本部分的剖面圖；圖28示出了根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例3的半導(dǎo)體器件的制造步驟的基本部分的剖面圖；圖29示出了根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例3的半導(dǎo)體器件的制造步驟的基本部分的剖面圖；圖30示出了根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例3的半導(dǎo)體器件的制造步驟的基本部分的剖面圖；圖31示出了根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例3的半導(dǎo)體器件的制造步驟的基本部分的剖面圖；圖32示出了根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例3的半導(dǎo)體器件的制造步驟的基本部分的剖面圖；圖33示出了用于形成半導(dǎo)體芯片的方法的基本部分的剖面圖，半導(dǎo)體芯片具有在本發(fā)明的實(shí)施例3中使用的相反凸出形狀；
圖34示出了用于形成半導(dǎo)體芯片的方法的基本部分的剖面圖，半導(dǎo)體芯片具有在本發(fā)明的實(shí)施例3中使用的相反凸出形狀；圖35示出了用于形成半導(dǎo)體芯片的方法的基本部分的剖面圖，半導(dǎo)體芯片具有在本發(fā)明的實(shí)施例3中使用的相反凸出形狀；圖36示出了用于形成半導(dǎo)體芯片的方法的基本部分的剖面圖，半導(dǎo)體芯片具有在本發(fā)明的實(shí)施例3中使用的相反凸出形狀；圖37示出了用于形成半導(dǎo)體芯片的方法的基本部分的剖面圖，半導(dǎo)體芯片具有在本發(fā)明的實(shí)施例3中使用的相反凸出形狀；圖38示出了用于形成半導(dǎo)體芯片的方法的基本部分的剖面圖，半導(dǎo)體芯片具有在本發(fā)明的實(shí)施例3中使用的相反凸出形狀；圖39示出了用于形成半導(dǎo)體芯片的方法的基本部分的剖面圖，半導(dǎo)體芯片具有在本發(fā)明的實(shí)施例3中使用的相反凸出形狀；圖40示出了用于形成半導(dǎo)體芯片的方法的基本部分的剖面圖，半導(dǎo)體芯片具有在本發(fā)明的實(shí)施例3中使用的相反凸出形狀；圖41示出了用于形成半導(dǎo)體芯片的方法的基本部分的剖面圖，半導(dǎo)體芯片具有在本發(fā)明的實(shí)施例3中使用的相反凸出形狀；圖42示出了用于形成半導(dǎo)體芯片的方法的基本部分的剖面圖，半導(dǎo)體芯片具有在本發(fā)明的實(shí)施例3中使用的相反凸出形狀；圖43示出了用于形成半導(dǎo)體芯片的方法的基本部分的剖面圖，半導(dǎo)體芯片具有在本發(fā)明的實(shí)施例3中使用的相反凸出形狀；圖44是半導(dǎo)體器件基本部分的剖面圖，半導(dǎo)體器件使用具有錐形形狀的切口部分的半導(dǎo)體芯片；圖45示出了用于形成半導(dǎo)體芯片的方法的基本部分的剖面圖，半導(dǎo)體芯片具有在本發(fā)明的實(shí)施例3中使用的相反凸出形狀；圖46是半導(dǎo)體器件基本部分的剖面圖，半導(dǎo)體器件使用具有圓形形狀的切口部分的半導(dǎo)體芯片；圖47示出了根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例4的半導(dǎo)體器件的基本部分的平面圖；圖48示出了根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例4的半導(dǎo)體器件的基本部分的平面圖；圖49示出了根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例4的半導(dǎo)體器件的基本部分的剖面圖；圖50示出了根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例4的另一種半導(dǎo)體器件的基本部分的平面圖；圖51示出了根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例4的另一種半導(dǎo)體器件的基本部分的平面圖；圖52示出了根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例4的另一種半導(dǎo)體器件的基本部分的剖面圖；圖53示出了根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例5的半導(dǎo)體器件的基本部分的剖面圖；圖54示出了根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例6的半導(dǎo)體器件的基本部分的剖面圖；圖55示出了根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例6的另一種半導(dǎo)體器件的基本部分的剖面圖；圖56示出了半導(dǎo)體器件的基本部分的剖面圖，用于說(shuō)明本發(fā)明的實(shí)施例6的有益效果；以及圖57示出了根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例7的半導(dǎo)體器件的基本部分的剖面圖。
具體實(shí)施例方式
下面結(jié)合附圖詳細(xì)說(shuō)明本發(fā)明的實(shí)施例。這里在用于說(shuō)明實(shí)施例的所有附圖中，相同的部分給出相同的標(biāo)記，且省略它們重復(fù)的說(shuō)明。而且，各個(gè)實(shí)施例彼此相關(guān)，因此在各個(gè)實(shí)施例中相同的或相似的部分給出相同的或相似的標(biāo)記，且省略它們的重復(fù)說(shuō)明。而且，當(dāng)各個(gè)實(shí)施例具有相同的或相似的結(jié)構(gòu)時(shí)，假定這些結(jié)構(gòu)具有相同的或相似的有益效果，且省略它們的重復(fù)說(shuō)明。
(實(shí)施例1)圖1至圖13示出了根據(jù)本實(shí)施例的半導(dǎo)體器件的制造步驟的基本部分的剖面圖；首先，說(shuō)明根據(jù)該實(shí)施例的半導(dǎo)體器件的結(jié)構(gòu)。這里，由于在之后的本實(shí)施例的半導(dǎo)體器件的制造步驟的說(shuō)明中更清楚的闡明該結(jié)構(gòu)，因此僅說(shuō)明主要結(jié)構(gòu)。
如圖13所示，圖13是最終步驟示圖，在本實(shí)施例的半導(dǎo)體器件中，在安裝基底(印刷電路板，封裝板)1的主要表面上安裝具有基本上相同形狀的兩個(gè)半導(dǎo)體芯片3A、3B。而且，在這些半導(dǎo)體芯片3A、3B之間，布置間隔芯片5，其中確保在半導(dǎo)體芯片3A的外周邊部分上的間隔，以致防止引線11A和半導(dǎo)體芯片3B短路。例如，半導(dǎo)體芯片3A、3B的厚度大約是50至200μm，間隔芯片5的厚度大約是50至200μm。而且，半導(dǎo)體芯片3A的端部和間隔芯片5的端部之間的距離D1大約是200至500μm。
安裝基底1是多層印制線路板，例如主要由普通使用的樹脂如包含玻璃纖維的環(huán)氧樹脂(玻璃環(huán)氧樹脂)制成。亦即，安裝基底具有其中堆疊多個(gè)所謂的印刷電路板(在圖中未示出)的結(jié)構(gòu)，印刷電路板的每一個(gè)使用印刷方法等在正面和背表面上形成布線，多個(gè)印刷電路板的各個(gè)引線通過(guò)通孔適當(dāng)?shù)剡B接。而且，在安裝基底1的表面上形成多個(gè)焊盤(鍵合焊盤)P1。焊盤布置在例如安裝基底的外周邊部分上(參見圖48等)。
引線由導(dǎo)電材料如金形成，半導(dǎo)體芯片由半導(dǎo)體如硅形成。而且，間隔芯片也由半導(dǎo)體如硅形成。通過(guò)使用與半導(dǎo)體芯片相同的材料形成間隔芯片，可以盡可以地減小熱膨脹系數(shù)的差值，由此可以減小應(yīng)力。其他材料也適用于間隔芯片。例如，間隔可以由預(yù)先印刷在更下側(cè)半導(dǎo)體芯片的表面上的多晶硅芯片或聚酰亞胺樹脂層形成。在此情況下，與使用由硅形成的間隔芯片的情況相比，可以減少材料成本和制造成本。
在半導(dǎo)體芯片3A、3B的內(nèi)部，形成在圖中未示出的多個(gè)半導(dǎo)體管芯和引線，且它們的表面用保護(hù)膜覆蓋。而且，從保護(hù)膜的開口部分露出多個(gè)焊盤PA、PB。這些焊盤構(gòu)成最上層引線的露出部分，以及布置在例如各個(gè)半導(dǎo)體芯片的外周邊部分上(參見圖47等)。
引線11A連接在半導(dǎo)體芯片3A的表面上方形成的焊盤(鍵合焊盤)PA和在安裝基底1的表面上方形成的焊盤P1，而引線11B連接在半導(dǎo)體芯片3B的表面上方形成的焊盤(鍵合焊盤)PB和在安裝基底1的表面上方形成的焊盤P1。在安裝基底1的表面上，形成多個(gè)焊盤P1，以及引線11A、11B連接到不同的焊盤P1(參見圖48等)。這里，一些引線11A、11B可以連接到同一位置的焊盤P1。而且，引線11A的彎曲高度(從半導(dǎo)體芯片3A的表面至引線11A的最高位置)大約是100至300μm，而引線11B的彎曲高度(從半導(dǎo)體芯片3B的表面至引線11B的最高位置)大約是300至1000μm。
這里，安裝基底1和半導(dǎo)體芯片3A通過(guò)粘結(jié)材料7彼此固定。粘結(jié)材料7例如由主要具有熱固性能的樹脂構(gòu)成。另一方面，間隔芯片5和半導(dǎo)體芯片3B通過(guò)粘結(jié)材料9B彼此固定。粘結(jié)材料9B例如由具有熱塑性能的樹脂構(gòu)成。而且，半導(dǎo)體芯片3A和間隔芯片5通過(guò)粘結(jié)材料9A彼此固定。粘結(jié)材料9A例如由具有熱塑性能的樹脂構(gòu)成。
以此方式，根據(jù)本實(shí)施例，使用于在安裝基底1上安裝的半導(dǎo)體芯片3A的粘結(jié)材料和用于半導(dǎo)體芯片3A上放置的半導(dǎo)體芯片3B的粘結(jié)材料彼此不同，由此可以增強(qiáng)它們的粘結(jié)性能。
更具體，例如主要具有熱固性能的樹脂用作粘結(jié)材料7，例如具有熱塑性能的樹脂用作粘結(jié)材料9A、9B。而且，粘結(jié)材料7的厚度大約是5至50μm，粘結(jié)材料9A、9B的厚度大約是5至50μm。
這里，在用于說(shuō)明制造步驟的本說(shuō)明書的說(shuō)明部分進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明了這些粘結(jié)材料7、9A和9B的性能和具體組分實(shí)例。
用模制樹脂13覆蓋半導(dǎo)體芯片3A、3B的周邊和引線11A、11B。而且，在安裝基底1的背表面，例如在具體區(qū)域中布置由焊劑等形成的凸塊電極15。這些凸塊電極15通過(guò)多個(gè)引線層和附圖中未示出的安裝基底1內(nèi)部中的通孔(連接部分)與焊盤P1電連接。
接下來(lái)，結(jié)合圖1至圖13說(shuō)明本實(shí)施例的半導(dǎo)體器件制造方法(組裝步驟)。
如圖1所示，在常溫(室溫)下，將粘結(jié)材料7涂敷到安裝基底1上的半導(dǎo)體芯片安裝區(qū)。粘結(jié)材料7是膏劑樹脂且由主要具有熱固性能的樹脂形成。更具體，粘合材料7由環(huán)氧系樹脂形成。關(guān)于樹脂的性能，通過(guò)與溶劑混合將該樹脂形成為膏劑，且在加熱該樹脂的時(shí)候由于樹脂與蒸發(fā)的溶劑一起反應(yīng)發(fā)生固化。由于該固化，半導(dǎo)體芯片被固定到安裝基底1。而且，一旦熱固性樹脂被固化，即使當(dāng)施加熱量時(shí)，熱固性能樹脂也不熔化。
以此方式，根據(jù)該實(shí)施例，在安裝基底1上使用主要具有熱固性能的樹脂，可以實(shí)現(xiàn)成本的減少。亦即，與之后所述的具有熱塑性能的膜狀樹脂相比，在多數(shù)情況主要具有熱固性能的樹脂用于一般用途且是廉價(jià)的。而且，利用膏劑樹脂，可以提供樹脂，以致樹脂可以填充安裝基底1的表面，安裝基底1由于引線的厚度和覆蓋引線的絕緣膜的厚度的影響具有比較大的表面不規(guī)則性，由此可以增強(qiáng)安裝基底1和布置在安裝基底1上的半導(dǎo)體芯片3A之間的粘著力。
接下來(lái)，如圖2所示，在常溫下在粘合材料7上安裝半導(dǎo)體芯片3A，此后，如圖3所示，給安裝基底1施加熱處理，以便固化粘合材料7。通過(guò)將安裝基底1暴露在例如100至200℃的氣體中執(zhí)行熱處理。結(jié)果，半導(dǎo)體芯片3A被固定到安裝基底1。在安裝基底1的半導(dǎo)體芯片安裝區(qū)的外周邊上，露出焊盤P1。而且，焊盤PA從半導(dǎo)體芯片3A的表面露出。
這里，原樣保持安裝基底1以被自然地冷卻至常溫。這里，盡管安裝基底1和半導(dǎo)體芯片3A分別收縮，根據(jù)彼此的α值不同，由此他們收縮率不一致。該α值是熱膨脹系數(shù)。硅(Si)的α值是3.5×10-6/℃，玻璃環(huán)氧樹脂板的α值大約是12×10-6/℃至16×10-6/℃。結(jié)果，如圖4所示，安裝基底1等具有以凸形翹曲的形狀。
接下來(lái)，在安裝基底1上方形成的焊盤P1和在半導(dǎo)體芯片3A上方形成的焊盤PA通過(guò)引線11A(第一引線鍵合)彼此連接。在此情況下，如圖5所示，將安裝基底1安裝在加熱臺(tái)17上，且通過(guò)在約150至200℃的溫度下加熱安裝基底1執(zhí)行引線鍵合。由此。在引線鍵合中間，由于加熱，安裝基底1和半導(dǎo)體芯片分別變得平坦。使用引線鍵合器執(zhí)行引線鍵合，引線鍵合器使用超聲波振動(dòng)和熱壓鍵合處理。
接下來(lái)，安裝基底1保持原樣以被自然地冷卻至常溫。如圖6所示，安裝基底1等再次以凸形翹曲。
然后，如圖7所示，將粘結(jié)材料9A層疊至半導(dǎo)體芯片3A，以及通過(guò)熱壓鍵合處理將間隔芯片5鍵合到粘合材料9A。亦即，將安裝基底1安裝在加熱臺(tái)上，且在大約100至250℃的溫度下加熱，同時(shí)，隔片5被壓在粘結(jié)材料9A(半導(dǎo)體芯片3A)上。
在此情況下，安裝基底1和半導(dǎo)體芯片3A分別變得基本上平坦。換句話說(shuō)，與施加熱量到安裝基底1和半導(dǎo)體芯片3A(例如，圖6中示出的狀態(tài))之前的狀態(tài)相比，增強(qiáng)了安裝基底1和半導(dǎo)體芯片3A的平坦度。結(jié)果，半導(dǎo)體芯片3A和間隔芯片5的粘著力被增強(qiáng)。而且，粘結(jié)材料9A可以確保恒定的粘合強(qiáng)度、粘合劑面積以及其樹脂厚度。
這里，可以將粘合材料9A層疊到間隔芯片5的背表面(底面)以及通過(guò)熱壓鍵合處理鍵合到半導(dǎo)體芯片3A。
這里，粘結(jié)材料9A由具有熱塑性能的樹脂構(gòu)成。亦即，在加熱過(guò)程中，粘結(jié)材料9A沒(méi)有固化和粘結(jié)材料9A本身被熔化和具有粘合性。此后，當(dāng)粘結(jié)材料9A自然地冷卻時(shí)，樹脂被固化和間隔芯片5被固定到半導(dǎo)體芯片3A。但是，粘結(jié)材料9A并不總是僅由熱塑樹脂構(gòu)成。例如，可以使用涂敷熱固性能樹脂到由熱塑樹脂制成的主薄膜部分的表面的薄膜，在將薄膜層疊到半導(dǎo)體芯片3A的時(shí)候，通過(guò)利用上述熱固樹脂的性能執(zhí)行粘附，以及在將間隔芯片5固定到半導(dǎo)體芯片3A的時(shí)候，通過(guò)利用熱塑樹脂的性能執(zhí)行粘附。而且，通過(guò)使用熱塑樹脂和熱固樹脂的混合樹脂可以執(zhí)行類似的處理。
以此方式，在該實(shí)施例中提到的“具有熱塑性能的樹脂”意味著當(dāng)熱量施加到樹脂時(shí)具有一定附著力以及此后被固化的樹脂。由此，即使當(dāng)熱固樹脂具有小的反應(yīng)性以及熱固性樹脂沒(méi)有被完全固化(聚合)時(shí)，只要這些樹脂可以確保管芯鍵合的加熱期間過(guò)程中的附著力，此后通過(guò)固化可以將布置在熱固樹脂上的半導(dǎo)體芯片固定在希望的位置，這些樹脂也可以使用。
而且，粘結(jié)材料9A具有溶劑含量小的性能，由此可以以膜狀(不以膏劑)形成粘結(jié)材料9A。相反，通過(guò)添加溶劑到樹脂中且在通過(guò)加熱固化的時(shí)候蒸發(fā)溶劑，粘結(jié)材料7可以形成為膏劑。
至于粘結(jié)材料9A的具體成分，指定如環(huán)氧樹脂和熱塑樹脂的混合物、聚酰亞胺樹脂和環(huán)氧樹脂等的混合物。而且，粘結(jié)材料9A可以在其中包含無(wú)機(jī)材料填料等。
根據(jù)該實(shí)施例，由于通過(guò)熱壓鍵合處理鍵合隔片5，亦即由于通過(guò)加熱粘結(jié)隔片5，因此可以增強(qiáng)間隔芯片5的附著力。
例如，如圖14所示，即使當(dāng)粘結(jié)材料7B涂敷到半導(dǎo)體芯片3A上的間隔芯片安裝區(qū)時(shí)，其中粘結(jié)材料7B是膏劑樹脂，且由主要包括熱固性能的樹脂形成，由于在安裝基底1等以凸形翹曲的狀態(tài)下半導(dǎo)體芯片3A的表面翹曲，因此不能以穩(wěn)定的方式提供粘結(jié)材料7B。而且，如圖15所示，即使當(dāng)在粘結(jié)材料7B上安裝間隔芯片5時(shí)，也不可以平行于安裝基底1和半導(dǎo)體芯片3A安裝間隔芯片5。由此，即使當(dāng)通過(guò)熱處理固化粘結(jié)材料7B時(shí)，間隔芯片5的附著力也是弱的，由此難以確保期望的粘結(jié)強(qiáng)度、期望的粘結(jié)面積和期望的樹脂厚度。而且，上述現(xiàn)象成為半導(dǎo)體芯片的剝離或在半導(dǎo)體芯片中發(fā)生斷裂的原因。更進(jìn)一步，當(dāng)間隔芯片5以傾斜狀態(tài)安裝且在其上層疊其他半導(dǎo)體芯片時(shí)，半導(dǎo)體芯片也以傾斜狀態(tài)安裝，由此在有利的控制下難以執(zhí)行后續(xù)的引線鍵合。
以此方式，當(dāng)在曾經(jīng)施加了熱負(fù)載的安裝基底上方進(jìn)一步層疊芯片(半導(dǎo)體芯片或間隔芯片)時(shí)，只要使用粘結(jié)材料7B，難以用足夠的附著力層疊芯片。
相反，在該實(shí)施例中，如上所述，通過(guò)熱壓鍵合處理鍵合間隔芯片5，由此可以增強(qiáng)間隔芯片5的附著力。
這里，圖14和圖15是基本部分的剖面圖，用于示出半導(dǎo)體器件的制造方法，以顯示通過(guò)該實(shí)施例獲得的有益效果。
以此方式，將粘結(jié)材料9A層疊到半導(dǎo)體芯片3A以及通過(guò)熱壓鍵合處理將間隔芯片5鍵合到粘結(jié)材料9A，之后當(dāng)這些部分自然地冷卻至常溫時(shí)，安裝基底1等再次以凸形翹曲(在附圖中未示出)。
接下來(lái)，如圖8所示，將粘結(jié)材料9B層疊到半導(dǎo)體芯片5，以及通過(guò)熱壓鍵合處理將半導(dǎo)體芯片3B鍵合到粘結(jié)材料9B。亦即，在將安裝基底1安裝在加熱臺(tái)17上且在大約100至250℃的溫度下加熱的狀態(tài)中，半導(dǎo)體芯片3B被壓在粘結(jié)材料9B(間隔芯片)上。該粘結(jié)材料9B也用和粘結(jié)材料9A一樣的方法由具有熱塑性能的樹脂制成。而且，粘結(jié)材料9B由膜狀樹脂構(gòu)成。這里，在此情況下也可以將粘結(jié)材料9B層疊到半導(dǎo)體芯片3B的背表面，且半導(dǎo)體芯片3B可以通過(guò)熱壓鍵合處理鍵合到間隔芯片5。
以此方式，在半導(dǎo)體芯片3B被鍵合同時(shí)被加熱的狀態(tài)也執(zhí)行半導(dǎo)體芯片3B的粘結(jié)(固定)，用和間隔芯片5的粘結(jié)一樣的方法可以增強(qiáng)其附著力。
接下來(lái)，當(dāng)這些部分自然地冷卻至常溫時(shí)，如圖9所示，安裝基底1等以凸形翹曲。這里，焊盤PB從半導(dǎo)體芯片3B的外周邊部分露出。
接下來(lái)，如圖10所示，在安裝基底1方上形成的焊盤P1和在半導(dǎo)體芯片3A上方形成的焊盤PB通過(guò)引線11B(第二引線鍵合)彼此連接。在此情況下，如附圖所示，將安裝基底1安裝在加熱臺(tái)17上，此后，通過(guò)在約150至200℃的溫度下加熱安裝基底1執(zhí)行引線鍵合。由此，在引線鍵合中間，由于加熱，安裝基底1、半導(dǎo)體芯片3A、3B等分別變得平坦。使用引線鍵合器執(zhí)行該引線鍵合，引線鍵合器一起使用超聲波振動(dòng)和熱壓鍵合處理。
接下來(lái)，如圖11所示，將安裝基底1、半導(dǎo)體芯片3A、3B等夾在附圖中未示出的鑄模之間，將安裝基底1側(cè)邊安裝在保持150至200℃溫度的加熱臺(tái)17上，熔融的樹脂(模制樹脂)填充鑄模的空腔，半導(dǎo)體芯片3A、3B的周邊、引線11A、11B等用模制樹脂13密封。此后，為了防止安裝基底1等即使當(dāng)安裝基底1自然地冷卻到常溫時(shí)以凸形翹曲，設(shè)計(jì)半導(dǎo)體器件以致控制模制樹脂13和安裝基底1之間的α差異，以減少半導(dǎo)體器件的翹曲。
接下來(lái)，如圖12所示，在將上述堆疊結(jié)構(gòu)翻轉(zhuǎn)以致安裝基底1側(cè)面假定為上表面之后，形成由焊劑等制成的凸塊電極15。通過(guò)提供例如由具有低熔點(diǎn)的鉛-錫低共熔合金制成的焊球到安裝基底1的上表面(與半導(dǎo)體-芯片-安裝側(cè)面相對(duì)的側(cè)面)以及此后通過(guò)回流焊球，形成凸塊電極15。例如，通過(guò)將安裝基底1等暴露在240至260℃的溫度的氣體中執(zhí)行回流。
然后，再次翻轉(zhuǎn)上述結(jié)構(gòu)，以使其表面上形成凸塊電極15的表面假定為底面(圖13)，由此幾乎完成根據(jù)本實(shí)施例的半導(dǎo)體器件。
以此方式，根據(jù)本實(shí)施例，直接在安裝基底之上，使用具有熱固性能的膏劑形式的樹脂將布置在安裝基底之上的半導(dǎo)體芯片粘結(jié)(固定)到安裝基底，此后，在粘結(jié)用于固化上述樹脂的熱處理之后堆疊的芯片(半導(dǎo)體芯片和間隔芯片)的時(shí)候，使用具有熱塑性能的膜狀樹脂。由此，可以增強(qiáng)各個(gè)芯片的粘著力。而且，可以增強(qiáng)半導(dǎo)體器件的可靠性。而且，可以提高半導(dǎo)體器件的成品率。
因?yàn)樵谶M(jìn)行引線鍵合之前必須固定施加引線接合的半導(dǎo)體芯片，所以在第一引線鍵合之前進(jìn)行用于固化具有熱固性能的膏劑形式的樹脂的熱處理。
特別，如該實(shí)施例的情況，當(dāng)堆疊基本上具有相同形狀的兩個(gè)半導(dǎo)體芯片3A、3B時(shí)，各個(gè)焊盤PA、PB在平面內(nèi)重疊，這些焊盤PA、PB不能通過(guò)一個(gè)引線鍵合來(lái)鍵合。由此，在制造步驟的過(guò)程中必須執(zhí)行用于固化樹脂的熱處理。該實(shí)施例可以被有效地應(yīng)用于這種情況。這里，半導(dǎo)體芯片3A、3B并不總是需要具有相同的尺寸。亦即，該實(shí)施例有效地適用于具有多個(gè)堆疊的半導(dǎo)體芯片以及其中任意兩個(gè)半導(dǎo)體芯片的焊盤在平面內(nèi)重疊到在半導(dǎo)體芯片上方形成的半導(dǎo)體芯片的任意半導(dǎo)體器件。以此方式，通過(guò)采用其中焊盤在平面內(nèi)重疊的堆疊結(jié)構(gòu)，可以實(shí)現(xiàn)半導(dǎo)體器件的微型化或高密度封裝。
而且，盡管在該實(shí)施例中堆疊了兩個(gè)半導(dǎo)體芯片3A、3B，但是通過(guò)間隔芯片可以堆疊其它的半導(dǎo)體芯片。在此情況下，具有熱塑性能的膜狀樹脂用于間隔芯片和半導(dǎo)體芯片的粘結(jié)。
(實(shí)施例2)圖16至圖27示出了根據(jù)本實(shí)施例的半導(dǎo)體器件的制造步驟的基本部分的剖面圖。下面結(jié)合這些附圖詳細(xì)說(shuō)明本實(shí)施例。這里，與實(shí)施例1的部分相同的部分給出相同的或相應(yīng)的標(biāo)記，且省略了其重復(fù)的說(shuō)明。而且，關(guān)于與實(shí)施例1的步驟類似的步驟(工序)，也省略其重復(fù)的說(shuō)明。
首先，說(shuō)明根據(jù)本實(shí)施例的半導(dǎo)體器件的結(jié)構(gòu)。這里，由于在之后所述的本實(shí)施例的半導(dǎo)體器件的制造步驟的說(shuō)明中更清楚闡明該結(jié)構(gòu)，因此這里僅說(shuō)明主要結(jié)構(gòu)。
如圖27所示，圖27示出了最終步驟，在本實(shí)施例的半導(dǎo)體器件中，在安裝基底1的主要表面上安裝兩個(gè)半導(dǎo)體芯片3A、3B。而且，在這些半導(dǎo)體芯片3A、3B之間布置間隔芯片5。
這里，使該實(shí)施例不同于實(shí)施例1的結(jié)構(gòu)在于通過(guò)粘結(jié)材料7B固定半導(dǎo)體芯片3A和間隔芯片5。這些粘結(jié)材料7B和7A例如由主要具有熱固性能的樹脂制成。而且，粘結(jié)材料7A和7B的厚度大約是5至50μm。這里，通過(guò)粘結(jié)材料9固定間隔芯片5和半導(dǎo)體芯片3B。粘結(jié)材料9例如由具有熱塑性能的樹脂構(gòu)成。
以此方式，根據(jù)本實(shí)施例，用于在安裝基底1上安裝的半導(dǎo)體芯片3A的粘結(jié)材料不同于用于在半導(dǎo)體芯片3A之上布置的半導(dǎo)體芯片3B的粘結(jié)材料，由此可以提高它們的粘著力。
接下來(lái)，結(jié)合圖16至圖27說(shuō)明根據(jù)本實(shí)施例的半導(dǎo)體器件的制造方法(裝配工序)。
如圖16所示，在安裝基底1的半導(dǎo)體芯片安裝區(qū)涂敷粘結(jié)材料7A。這些粘結(jié)材料7A由以膏劑形式和主要具有熱固性能的樹脂構(gòu)成。接下來(lái)，在粘結(jié)材料7A上安裝半導(dǎo)體芯片3A，此后，如圖17所示，將粘結(jié)材料7B涂敷到半導(dǎo)體芯片3A的間隔芯片安裝區(qū)。這些粘結(jié)材料7A、7B的性能和具體組分實(shí)例基本上等同于根據(jù)實(shí)施例1的粘結(jié)材料7的性能和具體組分實(shí)例。
接下來(lái)，如圖18所示，通過(guò)在例如100至200℃溫度下對(duì)安裝基底1施加熱處理，固化粘結(jié)材料7A、7B。結(jié)果，半導(dǎo)體芯片3A被固定到安裝基底1，間隔芯片5被固定到半導(dǎo)體芯片3A。而且，在安裝基底1上形成的半導(dǎo)體芯片安裝區(qū)的外周邊上露出焊盤P1，同時(shí)在半導(dǎo)體芯片3a上形成的間隔芯片安裝區(qū)的外周邊上露出焊盤PA。
這里，安裝基底1保持原樣且自然地冷卻到常溫。在該冷卻操作中，安裝基底1、半導(dǎo)體芯片3A和間隔芯片5分別收縮。但是，安裝基底1、半導(dǎo)體芯片3A和間隔芯片5的α值彼此不同，由此收縮率彼此不同。結(jié)果，如圖19所示，安裝基底1以凸形翹曲。
接下來(lái)，如圖20所示，在安裝基底1上方形成的焊盤P1和在半導(dǎo)體芯片器件3A上方形成的焊盤PA通過(guò)引線11A(第一引線鍵合)彼此連接。用和實(shí)施例1執(zhí)行的第一引線鍵合一樣的方法執(zhí)行該第一引線鍵合。
這里，當(dāng)安裝基底1保持原樣且自然地冷卻到常溫時(shí)，如圖21所示，安裝基底1等再次以凸形翹曲。
接下來(lái)，如圖22所示，將粘結(jié)材料9層疊到間隔芯片5，且通過(guò)與實(shí)施例1一樣的熱壓鍵合處理將半導(dǎo)體芯片3B鍵合到粘結(jié)材料9的上部。亦即，安裝基底1安裝在加熱臺(tái)上且在大約100至250℃的溫度下加熱，同時(shí)，半導(dǎo)體芯片3B被壓在粘結(jié)材料9(間隔芯片5)上。
這里，粘結(jié)材料9由具有熱塑性能的樹脂構(gòu)成。而且，粘結(jié)材料9由膜狀樹脂構(gòu)成。該粘結(jié)材料9的性能和具體組分實(shí)例類似于實(shí)施例1中使用的粘結(jié)材料9A、9B的性能和具體組分實(shí)例。
接下來(lái)，當(dāng)堆疊結(jié)構(gòu)自然地冷卻至常溫時(shí)，如圖23所示，安裝基底1等以凸形翹曲。這里，從半導(dǎo)體芯片3B的外周邊部分露出焊盤PB。
接下來(lái)，如圖24所示，在安裝基底1上方形成的焊盤P1和在半導(dǎo)體芯片器件3B上方形成的焊盤PB通過(guò)引線11B(第二引線鍵合)彼此連接。用和實(shí)施例1中執(zhí)行的第二引線鍵合一樣的方法執(zhí)行該第二引線鍵合。
接下來(lái)，如圖25所示，用和實(shí)施例1一樣的方法，通過(guò)模制樹脂13密封半導(dǎo)體芯片3A、3B的周邊、引線11A、11B等，此后，如圖26所示，用和實(shí)施例1一樣的方法，形成凸塊電極15。此后，翻轉(zhuǎn)上述堆疊結(jié)構(gòu)，以使其上形成凸塊電極15的表面作為底面(圖27)，由此幾乎完成根據(jù)該實(shí)施例的半導(dǎo)體器件。
以此方式，根據(jù)該實(shí)施例，用和實(shí)施例1一樣的方法，直接在安裝基底之上，使用以具有熱固性能的膏劑形式的樹脂將布置在安裝基底上的半導(dǎo)體芯片粘結(jié)(固定)到安裝基底，此后，在用于固化上述樹脂的熱處理之后，在粘結(jié)被堆疊的半導(dǎo)體芯片的時(shí)候，使用具有熱塑性能的膜狀樹脂。由此，可以增強(qiáng)各個(gè)芯片的粘著力。而且，可以增強(qiáng)半導(dǎo)體器件的可靠性和成品率。
亦即，在該實(shí)施例中，在間隔芯片被固定之后執(zhí)行第一引線鍵合，也可以使用具有熱固性能的膏劑形式的樹脂固定間隔芯片。由此，可以減小粘結(jié)材料的成本。而且，可以同時(shí)執(zhí)行用于固定間隔芯片的熱處理和用于固定布置在間隔芯片下面的半導(dǎo)體芯片的熱處理，由此可以簡(jiǎn)化步驟。
但是，當(dāng)間隔芯片的端部和形成在間隔芯片下面布置的半導(dǎo)體芯片上的焊盤之間的距離小時(shí)，在間隔芯片被固定之后難以執(zhí)行引線鍵合。在此情況下，所希望的是用和實(shí)施例1一樣的方法，在進(jìn)行第一引線鍵合之后固定間隔芯片。
(實(shí)施例3)在上述實(shí)施例1和2中，使用了間隔芯片。但是，在此實(shí)施例中，通過(guò)設(shè)計(jì)被堆疊的半導(dǎo)體芯片的形狀可以不使用間隔芯片。
圖28至圖32示出了根據(jù)本實(shí)施例的半導(dǎo)體器件的制造步驟的基本部分的剖面圖。下面結(jié)合這些

該實(shí)施例。這里，與實(shí)施例1的部分相同的部分給出相同的或相應(yīng)的標(biāo)記，且省略其重復(fù)的說(shuō)明。而且，對(duì)于類似于實(shí)施例1的步驟的步驟(工序)，也省略其重復(fù)的說(shuō)明。
首先，說(shuō)明根據(jù)該實(shí)施例的半導(dǎo)體器件的結(jié)構(gòu)。這里，由于在之后描述的本實(shí)施例的半導(dǎo)體器件的制造步驟的說(shuō)明中更清楚闡明該結(jié)構(gòu)，因此這里僅說(shuō)明主要結(jié)構(gòu)。
如圖32所示，圖32示出最終步驟示圖，在本實(shí)施例的半導(dǎo)體器件中，在安裝基底1的主要表面上安裝了兩個(gè)半導(dǎo)體芯片3A、23B。在兩個(gè)半導(dǎo)體芯片當(dāng)中，半導(dǎo)體芯片23B具有相反的凸出形狀。換句話說(shuō)，半導(dǎo)體芯片23B在其底面(背表面、粘結(jié)表面、與管芯形成表面相對(duì)的一側(cè)的表面)的中心部分具有凸出部分。而且，在半導(dǎo)體芯片23B的底面的外周邊部分中形成切口部分。通過(guò)形成這種切口部分，可以確保半導(dǎo)體芯片3A的外周邊部分的間隔，由此可以防止引線11A和半導(dǎo)體芯片23B之間短路。關(guān)于半導(dǎo)體芯片23B的切口部分，其在橫向的長(zhǎng)度D2大約是200至500μm，其在縱向的長(zhǎng)度D3大約是100至300μm。
這里，安裝基底1和半導(dǎo)體芯片3A通過(guò)粘結(jié)材料7彼此固定，半導(dǎo)體芯片3A和半導(dǎo)體芯片23B通過(guò)粘結(jié)材料9固定。粘結(jié)材料7例如由主要具有熱固性能的樹脂構(gòu)成。而且，粘結(jié)材料9由例如具有熱塑性能的樹脂構(gòu)成。
以此方式，根據(jù)本實(shí)施例，在安裝基底1上安裝的半導(dǎo)體芯片3A的粘結(jié)材料和在半導(dǎo)體芯片3A上安裝的半導(dǎo)體芯片23B的粘結(jié)材料彼此不同，由此可以增強(qiáng)它們的粘著力。
而且，借助于具有相反凸出形狀的半導(dǎo)體芯片23B，如之后詳細(xì)敘述的，可以減小半導(dǎo)體器件的厚度，同時(shí)，可以簡(jiǎn)化制造步驟。而且，可以省去間隔芯片，由此可以減小制造成本。
接下來(lái)，結(jié)合圖28至圖32說(shuō)明根據(jù)本實(shí)施例的半導(dǎo)體器件的制造方法(裝配步驟)。
首先，如實(shí)施例1中的圖1至圖4所述，半導(dǎo)體芯片3A通過(guò)粘結(jié)材料7固定到在安裝基底1上形成的半導(dǎo)體芯片安裝區(qū)。亦即，粘結(jié)材料7涂敷到安裝基底1，且此后將半導(dǎo)體芯片3A安裝在粘結(jié)材料7上。然后，對(duì)堆疊結(jié)構(gòu)施加熱處理，以致固化粘結(jié)材料7。該粘結(jié)材料7由主要具有熱固性能的膏劑形式的樹脂構(gòu)成。而且，粘結(jié)材料7的性能和具體組分確切地與實(shí)施例1中所述的那些相同。
而且，用和實(shí)施例1一樣的方法，通過(guò)引線11A(第一引線鍵合)將在安裝基底1上方形成的焊盤P1和在半導(dǎo)體芯片器件3A上方形成的焊盤PA彼此連接(參見圖5)。接下來(lái)，當(dāng)實(shí)施例1保持原樣且自然地冷卻到常溫時(shí)，如實(shí)施例1所述，安裝基底1等以凸形翹曲(參見圖6)。
而且，如圖28所示，將粘結(jié)材料9層疊到半導(dǎo)體芯片3A，通過(guò)熱壓鍵合處理將半導(dǎo)體芯片23B鍵合到粘結(jié)材料9。如上所述，半導(dǎo)體芯片23B具有相反的凸出形狀。在半導(dǎo)體芯片23B的底面上形成的凸出部分粘附到半導(dǎo)體芯片3A。這里，之后描述形成具有相反的凸出形狀的半導(dǎo)體芯片的方法。
亦即，用和實(shí)施例1中使用的半導(dǎo)體芯片3B一樣的方法，將安裝基底1安裝在加熱臺(tái)上，此后在大約100至250℃的溫度下加熱安裝基底1的狀態(tài)下將半導(dǎo)體芯片23B壓在粘結(jié)材料9(半導(dǎo)體芯片3A)上。
這里，粘結(jié)材料9由具有熱塑性能的樹脂構(gòu)成以及也由膜狀樹脂構(gòu)成。該粘結(jié)材料9的性能和具體組分實(shí)例類似于實(shí)施例1中使用的粘結(jié)材料9A、9B的性能和具體組分實(shí)例。
接下來(lái)，當(dāng)堆疊結(jié)構(gòu)自然地冷卻至常溫時(shí)，安裝基底1等以凸形翹曲。這里，焊盤PB從半導(dǎo)體芯片23B的外周邊部分露出。
接下來(lái)，如圖29所示，通過(guò)引線11B(第二引線鍵合)將在安裝基底1上方形成的焊盤P1和在半導(dǎo)體芯片器件23B上方形成的焊盤PB彼此連接。用基本上與實(shí)施例1中執(zhí)行的第二引線鍵合一樣的方法執(zhí)行第二引線鍵合。
接下來(lái)，如圖30所示，用和實(shí)施例1一樣的方法，通過(guò)模制樹脂13密封半導(dǎo)體芯片3A、23B的周邊、引線11A、11B等，此后，如圖31所示，用和實(shí)施例1一樣的方法，形成凸塊電極15。此后，通過(guò)翻轉(zhuǎn)上述堆疊結(jié)構(gòu)以使其上形成凸塊電極15的表面作為底面(圖32)，由此幾乎完成根據(jù)本實(shí)施例的半導(dǎo)體器件。
以此方式，根據(jù)本實(shí)施例，用和實(shí)施例1一樣的方法，直接在安裝基底之上，使用具有熱固性能的膏劑形式的樹脂將布置在安裝基底之上的半導(dǎo)體芯片粘結(jié)(固定)到安裝基底，此后，在用于固化上述樹脂的熱處理之后粘結(jié)被堆疊的芯片(半導(dǎo)體芯片和間隔芯片)時(shí)，使用具有熱塑性能的膜狀樹脂。由此，可以增強(qiáng)各個(gè)芯片的粘著力。而且，可以提高半導(dǎo)體器件的可靠性和成品率。
而且，根據(jù)該實(shí)施例，借助于具有相反的凸出形狀的半導(dǎo)體芯片，可以省去結(jié)合實(shí)施例1或?qū)嵤├?所述的間隔芯片。由此，可以省去間隔芯片的粘結(jié)步驟，因此可以簡(jiǎn)化制造步驟。
而且，與間隔芯片的厚度無(wú)關(guān)，可以調(diào)整凸出部分(圖32中的D3)的高度，由此可以減小(微型化)半導(dǎo)體器件的厚度。亦即，凸出部分的高度可以設(shè)為通過(guò)考慮引線11A的彎曲高度確定的所需最小值，由此可以減小(微型化)半導(dǎo)體器件的厚度。
接下來(lái)，結(jié)合圖33至圖39說(shuō)明形成具有相反凸出形狀的半導(dǎo)體芯片的方法。
首先，如圖33所示，制備半導(dǎo)體晶片W。半導(dǎo)體晶片W例如具有近似圓形的形狀，且在其上布置大量的矩形芯片區(qū)CA。各個(gè)芯片區(qū)由劃片區(qū)SA限定。通常，通過(guò)沿這些劃片區(qū)SA切割半導(dǎo)體晶片W，形成多個(gè)半導(dǎo)體芯片(片狀器件)。這里，在圖33等中，僅顯示了近似對(duì)應(yīng)于兩片半導(dǎo)體芯片的區(qū)域。在半導(dǎo)體晶片W的主表面上，形成附圖中未示出的半導(dǎo)體管芯以及從表面露出焊盤PB。
如圖34所示，順序地層疊背研磨(BG)帶31和切割帶33至焊盤PB形成表面，其中在帶粘結(jié)表面假定為底側(cè)面的狀態(tài)下執(zhí)行背表面研磨(BG)。然后，如圖35所示，使用寬的寬度的劃片機(jī)切割包括預(yù)定區(qū)SA的具有寬度W1的區(qū)域，直到切割深度達(dá)到半導(dǎo)體晶片W的中間深度部分(例如100至300μm)(第一切割)。
接下來(lái)，如圖36所示，通過(guò)具有窄的寬度的劃片機(jī)37切割位于具有寬度W1的區(qū)域的近似中心部分的劃片區(qū)SA(寬度W2)，直到切割深度達(dá)到半導(dǎo)體晶片W的表面(第二切割)。寬度W2小于寬度W1。
接下來(lái)，如圖37所示，使用針等從帶粘結(jié)表面?zhèn)认蛏贤菩酒瑓^(qū)CA，同時(shí)，使用吸筒夾頭(collet)等拾取芯片區(qū)CA的上表面。結(jié)果，如圖38所示，形成在背表面(圖38中的上表面)的中心部分的具有凸出部分以及在外周邊部分具有切口部分的半導(dǎo)體芯片23B。這里，當(dāng)在半導(dǎo)體器件的內(nèi)部堆疊半導(dǎo)體芯片23B時(shí)，如圖39所示，粘結(jié)半導(dǎo)體芯片23B，以致假定凸出部分側(cè)面為下側(cè)面。
接下來(lái)，結(jié)合圖40至圖42說(shuō)明用于形成具有相反凸出形狀的半導(dǎo)體芯片的另一種方法。
在完成圖35所示的第一切割之后，剝離半導(dǎo)體晶片W的焊盤PB形成表面(正面)上的背研磨(BG)帶31和切割帶33，如圖40所示，切割帶33B層疊到半導(dǎo)體晶片W的背表面。
此后，如圖41所示，使用具有小的寬度的劃片機(jī)37從焊盤PB形成表面(正面)切割位于具有寬度W1的區(qū)域的基本上中心部分的劃片區(qū)SA(寬度W2)(第二切割)。寬度W2小于寬度W1。
接下來(lái)，使用針等從切割帶33b的帶粘結(jié)表面?zhèn)认蛏贤菩酒瑓^(qū)CA，同時(shí)，使用吸筒夾頭等拾取芯片區(qū)CA的上表面。使用這種方法，也可以形成結(jié)合圖38所述的半導(dǎo)體芯片23B，且在背表面(圖38中的上表面)的中心部分具有凸出部分和在外周邊部分(圖42)上具有切口部分。
這里，在該實(shí)施例中，根據(jù)具有基本上矩形切口部分的半導(dǎo)體芯片進(jìn)行說(shuō)明。但是，如圖43所示，切口部分可以形成錐形。而且，如圖45所示，切口部分可以形成圓形形狀。例如可以通過(guò)使具有寬的寬度的劃片機(jī)的遠(yuǎn)端形狀符合切口部分的形狀形成具有這種形狀的半導(dǎo)體芯片。這里，也根據(jù)用于形成具有這種形狀的半導(dǎo)體芯片的步驟，可以從焊盤PB形成表面(正面)或從背表面(參見圖41和圖36)進(jìn)行第二切割。這里，圖43和圖45是基本部分的剖面圖，用于說(shuō)明形成具有相反凸出形狀的另一種半導(dǎo)體芯片的方法。
而且，圖44是基本部分的剖面圖，示出了其中具有錐形形狀的切口部分的半導(dǎo)體芯片用作本實(shí)施例中說(shuō)明的半導(dǎo)體芯片23B的情況，以及圖46是基本部分的剖面圖，示出了其中具有圓形狀的切口部分的半導(dǎo)體芯片用作本實(shí)施例中說(shuō)明的半導(dǎo)體芯片23B的情況。除了在半導(dǎo)體器件上安裝的半導(dǎo)體芯片的形狀之外，結(jié)構(gòu)和制造步驟基本上等同于先前提及的實(shí)施例的結(jié)構(gòu)以及制造步驟，由此省去其詳細(xì)的說(shuō)明。這里，在這些附圖中，省去模制樹脂13和凸塊電極15的說(shuō)明。
(實(shí)施例4)在實(shí)施例1等中，堆疊具有基本上相同形狀的兩個(gè)半導(dǎo)體芯片3A、3B。但是，如下文中所說(shuō)明，該實(shí)施例有效地適用于其中不考慮芯片的形狀的情況，布置構(gòu)成上層的半導(dǎo)體芯片，以致上層半導(dǎo)體芯片部分地重疊構(gòu)成下層的半導(dǎo)體芯片的某些焊盤。
圖47和圖48示出了該實(shí)施例的半導(dǎo)體器件的基本部分的平面圖，圖49示出了該實(shí)施例半導(dǎo)體器件的基本部分的剖面圖。例如圖49對(duì)應(yīng)于沿圖48的線A-A的截面部分。
圖47中示出的半導(dǎo)體芯片3A、23B如圖48和圖49所示堆疊。半導(dǎo)體芯片3A略微大于半導(dǎo)體芯片23B，且半導(dǎo)體芯片23B具有實(shí)施例3中詳細(xì)說(shuō)明的相反凸出形狀。同樣在具有這種結(jié)構(gòu)的半導(dǎo)體器件中，半導(dǎo)體芯片3A的焊盤PA和半導(dǎo)體芯片23B彼此重疊，由此在堆疊構(gòu)成上層的半導(dǎo)體芯片23B之前必須執(zhí)行引線11A的鍵合。亦即，在堆疊半導(dǎo)體芯片23B之前，必須執(zhí)行用于使用樹脂固定構(gòu)成下層的半導(dǎo)體芯片3A的熱處理。
如結(jié)合實(shí)施例3等所述，使用具有熱固性能的膏劑樹脂(粘結(jié)材料7)將布置在安裝基底1上的半導(dǎo)體芯片3A粘接(固定)到安裝基底1的上表面。然后，在進(jìn)行用于固化上述樹脂的熱處理之后，在粘結(jié)半導(dǎo)體芯片23B的時(shí)候，使用具有熱塑性能的薄膜形式的樹脂(粘結(jié)材料9)，可以提高各個(gè)芯片的粘著力。而且，這些提高半導(dǎo)體器件的可靠性和成品率。
這里，圖49等示出的半導(dǎo)體器件的結(jié)構(gòu)和制造方法等基本上等同于實(shí)施例3中的那些，由此相應(yīng)部分給出相同的標(biāo)記，且省去該部分的詳細(xì)說(shuō)明。而且，在附圖中，也省去了模制樹脂13和凸塊電極15的說(shuō)明。
圖50和圖51示出了該實(shí)施例的另一種半導(dǎo)體器件的基本部分的平面圖，圖52示出了該實(shí)施例的另一種半導(dǎo)體器件的基本部分的剖面圖。例如圖52對(duì)應(yīng)于沿圖51中的線B-B的截面部分。
圖50中示出的半導(dǎo)體芯片3A、23B如圖51和圖52所示堆疊。半導(dǎo)體芯片3A、23B在各個(gè)縱向彼此交叉的方向中布置，同時(shí)，布置半導(dǎo)體芯片3A、23B，以致半導(dǎo)體芯片3A的某些焊盤PA和半導(dǎo)體芯片23B彼此重疊。而且，半導(dǎo)體芯片23B采用結(jié)合實(shí)施例3已詳細(xì)說(shuō)明的相反凸出形狀。
此外在具有這種結(jié)構(gòu)的半導(dǎo)體器件中，在堆疊構(gòu)成上層的半導(dǎo)體芯片23B之前有必要執(zhí)行引線11A的鍵合。亦即，在堆疊半導(dǎo)體芯片23B之前，必須執(zhí)行用于使用樹脂固定構(gòu)成下層的半導(dǎo)體芯片3A的熱處理。
由此，如結(jié)合實(shí)施例3等所述，使用具有熱固性能的膏劑形式的樹脂(粘結(jié)材料7)將布置在安裝基底1之上的半導(dǎo)體3A粘結(jié)(固定)到安裝基底1的上表面。然后，在進(jìn)行用于固化上述樹脂的熱處理之后，在粘結(jié)半導(dǎo)體芯片23B的時(shí)候，使用具有熱塑性能的薄膜形式的樹脂(粘結(jié)材料9)。這里，圖52等示出的半導(dǎo)體器件的結(jié)構(gòu)和制造方法基本上等同于實(shí)施例3中的那些，相應(yīng)部分給出相同的標(biāo)記，且省去了該部分的詳細(xì)說(shuō)明。而且，在附圖中，同樣省去了模制樹脂13和凸塊電極15的說(shuō)明。
但是，當(dāng)半導(dǎo)體芯片23B的背表面的粘接區(qū)小時(shí)，歸因于構(gòu)成下層的半導(dǎo)體芯片3A的翹曲的影響小，由此當(dāng)縱向的粘結(jié)區(qū)的長(zhǎng)度例如是5mm或更小時(shí)，例如，具有熱固性能的膏劑形式的樹脂(粘結(jié)材料7)可以用于半導(dǎo)體芯片23B的粘結(jié)。另一方面，當(dāng)縱向的粘附區(qū)長(zhǎng)度超過(guò)5mm，在粘結(jié)半導(dǎo)體芯片23B的時(shí)候，使用具有熱塑性能的薄膜形式的樹脂(粘結(jié)材料9)是合乎需要的。
這里，盡管在該實(shí)施例中的構(gòu)成上層的半導(dǎo)體芯片形成相反的凸出形狀，但是可以使用實(shí)施例1或2中所示的間隔芯片。
(實(shí)施例5)雖然在實(shí)施例3中堆疊了兩個(gè)半導(dǎo)體芯片3A、23B，但是也可以堆疊很多半導(dǎo)體芯片。
圖53示出了的該實(shí)施例的半導(dǎo)體器件的基本部分的剖面圖。這里，在附圖中，省去了模制樹脂13和凸塊電極15的標(biāo)記。如附圖所示，半導(dǎo)體芯片23C堆疊在半導(dǎo)體芯片23B上，半導(dǎo)體芯片23D堆疊在半導(dǎo)體23C上。而且，通過(guò)引線(11A、11B、11C、11D)將各個(gè)半導(dǎo)體芯片的表面上形成的焊盤(PA、PB、PC、PD)與安裝基底1的表面上形成的焊盤P1連接。而且，布置各個(gè)半導(dǎo)體芯片的焊盤(PA、PB、PC、PD)，以致在平面內(nèi)焊盤(PA、PB、PC、PD)重疊到在焊盤之上布置的半導(dǎo)體芯片，由此有必要順序地執(zhí)行引線鍵合。由此，半導(dǎo)體芯片3A使用具有熱固性能的膏劑形式的樹脂(粘結(jié)材料7)粘結(jié)，其他半導(dǎo)體芯片(23B、23C、23D)使用具有熱塑性能的薄膜形式的樹脂(粘結(jié)材料9A、9B、9C)粘結(jié)。
這里，在半導(dǎo)體芯片23B下面的該實(shí)施例的半導(dǎo)體器件的結(jié)構(gòu)和制造方法基本上等同于實(shí)施例3中的那些，由此相應(yīng)部分給出相同的標(biāo)記，且省去該部分的詳細(xì)說(shuō)明。
而且，用和實(shí)施例3的半導(dǎo)體芯片23B一樣的方法，使用具有熱塑性能的薄膜形式的樹脂將半導(dǎo)體芯片23B、23C、23D固定到構(gòu)成下層的半導(dǎo)體芯片，由此省去詳細(xì)的說(shuō)明。
這里，盡管在該實(shí)施例中的構(gòu)成上層的半導(dǎo)體芯片形成相反的凸出形狀，但是可以使用實(shí)施例1或2中所示的間隔芯片。
(實(shí)施例6)在實(shí)施例5中，半導(dǎo)體芯片23B、23C、23D形成相反的凸出形狀。但是，構(gòu)成最底層的半導(dǎo)體芯片3A也可以形成相反的凸出形狀。
圖54示出了根據(jù)本實(shí)施例的半導(dǎo)體器件的基本部分的剖面圖。由于除了構(gòu)成最底層的半導(dǎo)體芯片23A形狀具有相反的凸出形狀之外，半導(dǎo)體器件的結(jié)構(gòu)和制造方法與實(shí)施例5的那些相同，因此省去其詳細(xì)的說(shuō)明。這里，在附圖中，省去了模制樹脂13和凸塊電極15的說(shuō)明。
特別，在該實(shí)施例中，由于直接形成在安裝基底1上的半導(dǎo)體芯片23A形成相反的凸出形狀，因此獲得在下文中說(shuō)明的有益效果。這里，由于有益效果類似于安裝具有相反凸出形狀的單層半導(dǎo)體芯片時(shí)獲得的有益效果，因此結(jié)合圖55和圖56說(shuō)明有益效果。圖55示出了根據(jù)本實(shí)施例的另一種半導(dǎo)體器件的基本部分的剖面圖，圖56示出了半導(dǎo)體器件的基本部分的剖面圖，用于說(shuō)明該實(shí)施例的有益效果。
如圖55所示，當(dāng)半導(dǎo)體芯片23A形成相反的凸出形狀時(shí)，在安裝基底1和半導(dǎo)體芯片23A的背表面之間限定的面對(duì)區(qū)域變小。另一方面，例如，如圖56所示，當(dāng)具有尺寸PS1的半導(dǎo)體芯片33A安裝在安裝基底1上時(shí)，安裝基底1和半導(dǎo)體芯片33A的背表面之間的面對(duì)區(qū)域變大，由此由于應(yīng)力，在安裝基底1的內(nèi)部容易地出現(xiàn)斷裂。特別，在半導(dǎo)體芯片33A的端部附近，應(yīng)力容易地集中且容易產(chǎn)生斷裂39。而且，即使不產(chǎn)生斷裂，由于應(yīng)力，安裝基底1中的多個(gè)引線層也容易斷開。
相反，當(dāng)以半導(dǎo)體芯片23A形成相反的凸出形狀時(shí)，面對(duì)區(qū)域變小且應(yīng)力可以被減輕。換句話說(shuō)，應(yīng)力變得基本上等同于具有PS2(＜PS1)的視在尺寸的半導(dǎo)體芯片安裝在安裝基底1上的情況下的應(yīng)力。由此，可以防止在安裝基底1中產(chǎn)生斷裂。而且，通過(guò)減小應(yīng)力，提高半導(dǎo)體芯片23A的平坦度，由此可以有利于制造步驟。特別，當(dāng)半導(dǎo)體芯片被堆疊時(shí)，可以提高形成在上層中的半導(dǎo)體芯片的粘結(jié)性能。而且，即使當(dāng)在完成半導(dǎo)體器件之后執(zhí)行溫度循環(huán)試驗(yàn)(T循環(huán)試驗(yàn))時(shí)熱負(fù)載施加到半導(dǎo)體芯片23A，也可以減輕應(yīng)力。由此，可以增強(qiáng)T循環(huán)性能。
而且，由于在切口部分中填充具有熱固性能的膏劑形式的樹脂(粘結(jié)材料7)，因此可以減小從半導(dǎo)體芯片23A的端部凸出的樹脂量，由此可以防止樹脂流到焊盤P1上。
(實(shí)施例7)在實(shí)施例6的圖54中，構(gòu)成上層的半導(dǎo)體芯片一直與構(gòu)成下層的半導(dǎo)體芯片在平面內(nèi)重疊。但是，如該實(shí)施例所示，可以堆疊小于下層半導(dǎo)體芯片的上層半導(dǎo)體芯片。
圖57示出了根據(jù)該實(shí)施例的半導(dǎo)體器件的基本部分的剖面圖。由于除了半導(dǎo)體芯片33B、33C的形狀之外，半導(dǎo)體器件的結(jié)構(gòu)和制造方法與基本上等同于實(shí)施例6的結(jié)構(gòu)和制造方法，因此省去其詳細(xì)的說(shuō)明。這里，在該附圖中，省去了模制樹脂13和凸塊電極15的標(biāo)記。
在此情況下，盡管半導(dǎo)體芯片33B被固定到半導(dǎo)體芯片23A的上部，但是半導(dǎo)體芯片33B略微地小于半導(dǎo)體芯片23A，由此即使在半導(dǎo)體芯片33B安裝在半導(dǎo)體芯片23A上之后也露出焊盤PA。
以同樣方式，將略微小于半導(dǎo)體芯片33B的半導(dǎo)體芯片33C固定在半導(dǎo)體芯片33B的上部上，由此即使將半導(dǎo)體芯片33C安裝在半導(dǎo)體芯片33B上之后也露出焊盤PB。
由此，在此情況下，可以通過(guò)具有熱固性能的膏劑形式的樹脂(粘附材料7A、7B、7C)順序地粘結(jié)半導(dǎo)體芯片23A、33B和33C，在通過(guò)熱處理同時(shí)固定三個(gè)半導(dǎo)體芯片之后，可以執(zhí)行引線11A、11B、11C的鍵合。當(dāng)連續(xù)地執(zhí)行鍵合而不插入芯片粘結(jié)步驟時(shí)，假定鍵合的數(shù)目是一個(gè)。
由此，可以使用具有熱塑性能的膜狀樹脂(粘結(jié)材料9)至少執(zhí)行半導(dǎo)體芯片23D的固定。
不用說(shuō)，具有熱塑性能的膜狀樹脂(粘結(jié)材料9)也可以用于固定半導(dǎo)體芯片33B和33C。
而且，在圖57中，如實(shí)施例6所述，半導(dǎo)體芯片23A形成相反的凸出形狀。
盡管已結(jié)合實(shí)施例具體地說(shuō)明了由本發(fā)明的發(fā)明人進(jìn)行的本發(fā)明，不用說(shuō)本發(fā)明不局限于上述實(shí)施例，且在不脫離本發(fā)明的要點(diǎn)的條件下可以進(jìn)行各種變更。
特別，只要不產(chǎn)生矛盾，就可以適當(dāng)?shù)亟Y(jié)合各個(gè)實(shí)施例的結(jié)構(gòu)。而且，盡管已根據(jù)其中在上述實(shí)施例中半導(dǎo)體芯片安裝在安裝基底上的情況進(jìn)行了說(shuō)明，但是本發(fā)明廣泛地適用于其中半導(dǎo)體芯片安裝在α值不同于半導(dǎo)體芯片的部件上的情況，如其中半導(dǎo)體芯片安裝在引線框上的情況。而且，盡管已根據(jù)在上述實(shí)施例中安裝基底等以凸形翹曲的情況進(jìn)行了說(shuō)明，但是本發(fā)明不局限于這種情況。
下面簡(jiǎn)要地說(shuō)明本說(shuō)明書中公開的發(fā)明中的代表性發(fā)明的有益效果，這些有益效果如下。
可以提高具有多個(gè)半導(dǎo)體芯片的半導(dǎo)體器件的可靠性。而且，可以提高半導(dǎo)體芯片的成品率。
而且，可以實(shí)現(xiàn)具有多個(gè)半導(dǎo)體芯片的半導(dǎo)體器件的微型化和高密度封裝。
權(quán)利要求
1.一種制造半導(dǎo)體器件的方法，包括以下步驟(a)通過(guò)第一粘結(jié)材料在安裝基底上方安裝第一半導(dǎo)體芯片；(b)在步驟(a)之后通過(guò)熱處理固化所述第一粘結(jié)材料將所述第一半導(dǎo)體芯片固定到所述安裝基底；以及(c)在步驟(b)之后，在所述第一半導(dǎo)體芯片上方安裝第二半導(dǎo)體芯片，其中通過(guò)施加熱量到所述安裝基底和所述第一半導(dǎo)體芯片使所述第一半導(dǎo)體芯片的表面比加熱之前的狀態(tài)更平的狀態(tài)下，通過(guò)第二粘結(jié)材料將所述第二半導(dǎo)體芯片粘附到所述第一半導(dǎo)體芯片。
2.根據(jù)權(quán)利要求1的制造半導(dǎo)體器件的方法，其中所述第一粘結(jié)材料主要由具有熱固性能的樹脂制成，以及所述第二粘結(jié)材料由具有熱塑性能的樹脂制成。
3.根據(jù)權(quán)利要求1的制造半導(dǎo)體器件的方法，其中所述第二粘結(jié)材料由膜狀樹脂構(gòu)成。
4.根據(jù)權(quán)利要求1的制造半導(dǎo)體器件的方法，其中所述方法包括在步驟(b)和步驟(c)之間使用引線將所述第一半導(dǎo)體芯片的表面上方形成的第一焊盤和在所述安裝基底的表面上方形成的第二焊盤連接的步驟。
5.根據(jù)權(quán)利要求4的制造半導(dǎo)體器件的方法，其中布置所述第二半導(dǎo)體芯片以在平面內(nèi)重疊所述第一半導(dǎo)體芯片的所述第一焊盤。
6.根據(jù)權(quán)利要求1的制造半導(dǎo)體器件的方法，包括在步驟(a)和步驟(b)之間通過(guò)所述第一粘結(jié)材料在所述第一半導(dǎo)體芯片上方安裝間隔芯片的步驟，其中步驟(b)是通過(guò)熱處理固化所述第一粘結(jié)材料將所述第一半導(dǎo)體芯片固定到所述安裝基底并將所述間隔芯片固定到所述第一半導(dǎo)體芯片的步驟。
7.根據(jù)權(quán)利要求1的制造半導(dǎo)體器件的方法，其中步驟(c)是在其中通過(guò)施加熱量到所述安裝基底和所述第一半導(dǎo)體芯片使所述第一半導(dǎo)體芯片的表面比加熱之前的狀態(tài)更平的狀態(tài)下，通過(guò)所述第二粘結(jié)材料將所述間隔芯片粘附到所述安裝基底和通過(guò)所述第二粘結(jié)材料將所述第二半導(dǎo)體芯片粘附到所述間隔芯片的步驟。
8.根據(jù)權(quán)利要求1的制造半導(dǎo)體器件的方法，其中所述第二半導(dǎo)體芯片包括在其背表面的外周邊部分中的切口部分并包括在所述背表面的中心部分的凸出部分，以及其中所述凸出部分通過(guò)所述第二粘結(jié)材料粘結(jié)到所述第一半導(dǎo)體芯片。
9.根據(jù)權(quán)利要求8的制造半導(dǎo)體器件的方法，其中布置所述第二半導(dǎo)體芯片的所述切口部分以在平面內(nèi)重疊所述第一半導(dǎo)體芯片的所述第一焊盤。
10.一種制造半導(dǎo)體器件的方法，其中在安裝基底上方從下面順序地安裝多個(gè)半導(dǎo)體芯片，以及通過(guò)多個(gè)引線鍵合步驟將各個(gè)半導(dǎo)體芯片的表面上方形成的第一焊盤和在所述安裝基底的表面上方形成的第二焊盤彼此連接，其中在所述多個(gè)引線鍵合步驟中，在通過(guò)增加熱量到所述安裝基底使所述下半導(dǎo)體芯片的表面比向所述表面加熱之前的狀態(tài)更平的狀態(tài)下，通過(guò)粘接材料將在所述第一引線鍵合步驟之后的所述引線鍵合步驟中安裝的所述半導(dǎo)體芯片粘接。
11.一種半導(dǎo)體器件，其中在安裝基底上方至少堆疊第一和第二半導(dǎo)體芯片，(a)其中通過(guò)主要具有熱固性能的樹脂固定直接安裝在所述安裝基底之上的所述第一半導(dǎo)體芯片，以及(b)其中通過(guò)主要具有熱塑性能的樹脂固定安裝在所述第一半導(dǎo)體芯片之上的所述第二半導(dǎo)體芯片。
12.根據(jù)權(quán)利要求11的半導(dǎo)體器件，其中所述樹脂由膜狀樹脂形成。
13.根據(jù)權(quán)利要求11的半導(dǎo)體器件，其中使用引線連接在所述第一半導(dǎo)體芯片的所述表面上方形成的所述第一焊盤和在所述安裝基底的所述表面上方形成的所述第二焊盤。
14.根據(jù)權(quán)利要求13的半導(dǎo)體器件，其中布置所述第二半導(dǎo)體芯片以在平面內(nèi)重疊所述第一半導(dǎo)體芯片的所述第一焊盤。
15.根據(jù)權(quán)利要求11的半導(dǎo)體器件，其中在所述第一半導(dǎo)體芯片和所述第二半導(dǎo)體芯片之間安裝間隔芯片，其中通過(guò)主要具有熱固性能的樹脂或具有熱塑性能的樹脂將所述間隔芯片固定到所述第一半導(dǎo)體芯片，以及其中所述第二半導(dǎo)體芯片安裝在所述間隔芯片上方。
16.根據(jù)權(quán)利要求11的半導(dǎo)體器件，其中所述第二半導(dǎo)體芯片包括在其背表面的外周邊部分中的切口部分并包括在所述背表面的中心部分的凸出部分，以及通過(guò)樹脂將所述凸出部分粘結(jié)到所述第一半導(dǎo)體芯片。
17.根據(jù)權(quán)利要求16的半導(dǎo)體器件，其中布置所述第二半導(dǎo)體芯片的所述切口部分以在平面內(nèi)重疊所述第一半導(dǎo)體芯片的所述第一焊盤。
18.一種半導(dǎo)體器件的制造方法，包括以下步驟(a)通過(guò)主要具有熱固性能的樹脂在安裝基底上方安裝在其背表面的外周邊中具有切口部分和在所述背表面的中心部分具有凸出部分的半導(dǎo)體芯片；以及(b)在步驟(a)之后，通過(guò)使用熱處理固化所述樹脂將所述半導(dǎo)體芯片固定到所述安裝基底。
19.根據(jù)權(quán)利要求18的半導(dǎo)體器件的制造方法，其中在所述切口部分中填充所述樹脂。
20.一種半導(dǎo)體器件，包括(a)安裝基底；(b)在所述安裝基底上方安裝的半導(dǎo)體芯片，所述半導(dǎo)體芯片在其背表面的外周邊部分具有切口部分以及在所述背表面的中心部分上具有凸出部分；以及(c)樹脂，主要具有熱固性能，形成在所述安裝基底和所述半導(dǎo)體芯片之間。
21.根據(jù)權(quán)利要求20的半導(dǎo)體器件，其中在所述切口部分中填充所述樹脂。
全文摘要
一種在安裝基底上堆疊多個(gè)半導(dǎo)體芯片的半導(dǎo)體器件，其中增強(qiáng)半導(dǎo)體器件的各個(gè)芯片的粘附性能，由此增強(qiáng)半導(dǎo)體器件的可靠性。在安裝基底上的半導(dǎo)體芯片安裝區(qū)涂敷由主要具有熱固性能的樹脂形成的粘結(jié)材料。在將半導(dǎo)體芯片安裝在粘結(jié)材料上之后，通過(guò)熱處理固化粘結(jié)材料。當(dāng)這些部分自然地冷卻至常溫時(shí)，由于安裝基底和半導(dǎo)體芯片之間的α值的差，安裝基底等以凸形翹曲。但是，通過(guò)引線鍵合連接焊盤P1和焊盤PA，此后由具有熱塑性能的樹脂形成的粘結(jié)材料層疊到半導(dǎo)體芯片。然后，通過(guò)熱壓鍵合處理將間隔芯片鍵合到粘結(jié)材料。由此，由于在執(zhí)行熱壓鍵合處理的時(shí)候產(chǎn)生的熱量，安裝基底和半導(dǎo)體芯片變得基本上平坦，由此增強(qiáng)了半導(dǎo)體芯片和間隔芯片的粘著力。
文檔編號(hào)H01L21/52GK1574346SQ20041003799
公開日2005年2月2日 申請(qǐng)日期2004年5月14日 優(yōu)先權(quán)日2003年5月30日
發(fā)明者東野朋子, 鈴木一成, 宮崎忠一 申請(qǐng)人:株式會(huì)社瑞薩科技