JPH025455A - チップオンチップの半導体装置 - Google Patents

チップオンチップの半導体装置

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JPH025455A
JPH025455A JP63154723A JP15472388A JPH025455A JP H025455 A JPH025455 A JP H025455A JP 63154723 A JP63154723 A JP 63154723A JP 15472388 A JP15472388 A JP 15472388A JP H025455 A JPH025455 A JP H025455A
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JP
Japan
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chip
chips
semiconductor device
wafer
present
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JP63154723A
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English (en)
Inventor
Joji Okada
譲二 岡田
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Hitachi Ltd
Original Assignee
Hitachi Ltd
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Publication date
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Publication of JPH025455A publication Critical patent/JPH025455A/ja
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    • HELECTRICITY
    • H10SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10WGENERIC PACKAGES, INTERCONNECTIONS, CONNECTORS OR OTHER CONSTRUCTIONAL DETAILS OF DEVICES COVERED BY CLASS H10
    • H10W90/00Package configurations
    • H10W90/701Package configurations characterised by the relative positions of pads or connectors relative to package parts
    • H10W90/751Package configurations characterised by the relative positions of pads or connectors relative to package parts of bond wires
    • H10W90/756Package configurations characterised by the relative positions of pads or connectors relative to package parts of bond wires between a chip and a stacked lead frame, conducting package substrate or heat sink

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  • Non-Volatile Memory (AREA)
  • Dram (AREA)

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、同じウェハにおいて形成しようとする場合に
は異なるウェハプロセスを必要とし、その結果、工程が
長くなり、コストが高くなり、不良も出やすくなる、全
ての機能を一つにしたいわゆるオールインチバイスの改
良技術に関し、特に、E2PROM素子とこれ以外の素
子とを一つにした機能モジュールのオールインワンを、
上記欠点を解消【7て実現することのできる技術に関す
る。
〔従来の技術〕
従来のマルチチップモジュールにおける実装方式は、一
般に、多数のチップを単一基板に搭載するオンサブスレ
ート方式が採用されているが、これでは、パッケージサ
イズが犬きくなるはかりでなく、グリント配線またはボ
ンティングに、jつ寄生容量が大きくなりスヒードが遅
くなるなどの欠点がある。
そのために、同じウェハ上で、全ての機能を一つにした
オールインワンデバイス全実現しようとすることが提案
されている。
なお、オールインワンデバイスについて述べた特許の例
としては、特開昭62−136865号公報があげられ
る。
〔発明が解決しようとする課題〕
しかし、同じウェハ上で全ての機能を一つにしたオール
インワンデバイス全実現しようとする場合には、異なる
ウェハプロセスを必要とし、例えば、イオン注入工程を
何回にも分けて行う必要があったりあるいは拡散工程を
何回に本分けて行う必要があったりし、特に、マスク工
程において、そのマスク数を多く必要とする場合があり
、これでは、工程が長くなり、コスト高となり、チップ
サイズも大きくなり、不良も出やすく歩留も低くならざ
るを得ない。特に、E2P几UM(Elec−tric
ally  Erasible  Programma
bleRead  Qnly  Memory、電気的
に書き替え可能な読み出し専用記憶素子)素子とこれ以
外の例えばR,AM(Random Access  
Memory)素子などを含むスタンダードセルや一チ
ップマイコンなどに係るオールインワンデバイスを実現
する場合、E2PROMは書き込み時に高電圧を使用す
る必要のある記憶素子であるために、高耐圧プロセスと
してのウェル濃度分離工程やMNO8構造およびFLO
TOX構造作成工程やツェナダイオード作成工程などを
要し、そのために、−ウェハ当りのEtPROM作成の
ためのデバイス領域ハ僅かに1/4〜1/lOにしか過
ぎないのに、そのためのマスク工程を別に要し、マスク
工程を都合5〜10回程度余分に必要とする。そのため
に、不良ばかりを作り込むことにもなりがねない。
本発明は、かかる従来技術の有する欠点を解消1、て、
特に、E2PROM素子とこれ以外の素子のごとく、同
じウェハ上に半導体素子を形成するとしたら、工程が長
くなり、コスト高となり、チップサイズも大となり、ま
た、歩留が低くなるこれら従来技術の欠点を解消したオ
ールインワンデバイスを実現することのできる技術を提
供することを目的とする。
本発明の前記ならびにそのほかの目的と新規な特徴は、
本明細書の記述および添付図面からあきらかになるであ
ろう。
〔課題を解決するための手段〕
本願において開示される発明のうち代表的なものの概要
を簡単に説明すれば、下記のとおりである。
本発明では全ての機能を一つKL、fcオールインワン
デバイスにおいて、それを、同じウェハ上にオールイン
ワンプロセスにより製造しようとする場合には、異なる
ウェハプロセスを必要とする、E!FROM素子とそれ
以外の素子とについて、後者の素子を含むチップをベー
スとし、当該ベースチップ上に、E”FROM素子を含
むチップを、7エイスダウンボンデイングによるチップ
オンチップで、それぞれのチップに形成された突起電極
(パンダ)部分により接合するように1.た。
また、当該チップオンチップによるオールインワンデバ
イスを支持体上に搭載シフ、固定するにポリイミド系合
成樹脂液のボッティングにより固定するようにし、当該
固定後にプラスチック封止などによる封止全行うように
した。
〔作用〕
このように、ペースチップ上にE” FROMi子を含
むチップを実装する方法によれば、各チップとして良品
を選定することができ、また、同一ウェハ上でマスクを
変更する必要がなく不良品を低減し、歩留を向上するこ
とができる(7、また、チップ上にチップを搭載すれば
良いので、異なるウェハプロセスによりオールインワン
デバイス全実現する場合に比して、プロセスが簡略化さ
れ、チップサイズも小型化することができ、さらに、チ
ップとチップとをバンプにより接続するので、従来のオ
ンサブフレート方式のごとく、チップ間を接続するにそ
の配線を長くする必要がなくなり、配線容量や抵抗を低
減することができる。
〔実施例〕
次に、本発明の実施例を図面に基づいて説明する。
第1図に示すように、ペースチップ1の表面内側にバン
プ2を周設する。
一方、E2P11,0M素子を含むチップ3の表面にも
バンプ4を周設する。
第1図で矢印で示すように、E!FROM素子を含むチ
ップ3を裏返して、ペースチップ1の表面に接合させる
第2図にE”P几OM累子を含むチップ3の一例要部断
面を示す。
第2図にて、5はデバイス領域、6は絶縁膜、7は組構
配線、8はパッシベーション膜、9ばCr層、10はC
uノ偕、11はAl1層で、当該Au層11表面には例
えばAllや半田よりなるバンプ4が突設されている。
第1図に示すペースチップ1も同様の構成より成る。
ペースチップ1は、例えば/リコン中結晶基板から成り
、周知の技術によってこのチップ内には多数の回路素子
が形成され、1つの回路機能が与えられている。回路素
子の具体例は、例えばMOSトランジスタから成り、こ
わらの回路素子によって、例えば論理回路およびメモリ
の回路機能が形成されている。
ペースチップ1ば、例えば1チツプマイクロコンピユー
タよりなり、当該チップ内には、CPU(中央処理装り
やメモリ(RA〜i、ROM)や入出力回路(110ボ
ート)などを内蔵している。
チップオンされるE2PROM素子を含むチップ3も、
例えばシリコン単結晶基板から成り、周知の技術によっ
てこのチップ内には多数の回路素子が形成され、1つの
回路機能が与えられている。
回路素子の具体例は、例えばMOSトランジスタから成
り、これらの回路素子によって、メモリ(E”P)t、
OM)の回路機能が形成されている。
第5図に、本発明におけるシステムブロック図を示す。
ペースチップ(1チツズマイクロコンピユタ)1には、
CPU 12 、RAMI 3 、ROM14 。
■10ボート15.タイマ16を内蔵し1.ているレリ
を示す。
このペースチップ1と該ペースチップ1上に搭載された
E”PlrOM素子を含むチップ3とは、バンプ2,4
により接続されている。当該チップオンチップによりオ
ールインワンデバイスが形成される。
第3図は本発明の実施例を示す要部断面図を示す。ペー
スチップ1上に上記チップ3を、これらチップに形成さ
れたバンプ2,4を溶融して接合後に、支持体17上に
搭載して、例えばポリイミド系合成樹脂液よりなる固定
材料18をボッティングして、これらチップ1,3を固
定する。
第4図に本発明による半導体装置の全体を、その一部を
切欠して示す。
上記支持体17は例えばリードフレームよりなり、当該
リードフレーム17のタブ部上に、上記チップオンチッ
プによるオールインワンデバイスを搭載し、ペースチッ
プ1の周辺のワイヤボンディング用パッド(図示省略)
とリードフレーム17のインナーリードとを例えばAu
線よりなるボンティングワイヤ18にてワイヤボンディ
ングし、例えばトランスファーモールドにて樹脂封止部
19を形成して、封止全行うことを主要工程として、第
4図に示すようなチップオンチップの半導体装置20を
得ることができる。
本発明によればペースチップ(1チツプマイクロコンピ
ユータ)1上にE!FROM素子を含ムチツブ3を、こ
れらチップ1,3に形成されたバンプ2,4を溶融接合
させることにより容易にオールインワンデバイスを得る
ことができ、このようにチップオンチップの実装方式に
よらないで、同じウェハにおいて、これら全ての機能を
一つにしたものを製造するには、工程数がかかり過ぎ、
コストも高くなり、また、チップサイズも大きくなり、
さらに、不良も出やすくなるが、本発明によればこれら
欠点を解消することができる。
また、配線容量や配線抵抗も低減させることができる。
以上本発明者によってなされた発明を実施例にもとづき
具体的に説明したが、本発明は上記実施例に限定される
ものではなく、その要旨を逸脱I2ない範囲で種々変更
可能であることはいうまでもない。
以上の説明では主として本発明者によってなされた発明
をその背景となった利用分野である樹脂封止型半導体装
置に適用した場合について説明したが、それに限定され
るものではなく、気密封止型半導体装置にも適用するこ
とができる。
〔発明の効果〕
本願において開示される発明のうち代表的なものによっ
て得られる効果を簡単に説明すれば、下記のとおりであ
る。
本発明によれば、オールインワンデバイスを容易f実現
でき、プロセスが簡略化され、原価の低減となり、歩留
が向上(7、配線容量が小さくなり、チップ面積を小さ
く済ますことができた。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の実症例を示す斜視図、第2図は本発明
の実施例を示す要部断面図、第3図は本発明の実施例を
示す要部断面図、第4図は本発明の実施例を示す一部切
欠斜視図、第5図は本発明の実施例を示すシステムブロ
ック図である。 1・・・ベースチップ、2・・・バンプ(突起電極部分
)、3・・・E2PH,0M素子を含むチップ、4・・
・バンプ、5・・・デバイス領域、6・・・絶縁膜、7
・・・電極配線、8・・・パッシベーション膜、9・・
・Cry、10・・・Cu層、1l−AU層、12・C
PU113・ RAM。 14・・・ROM115・・・I10ボート、16・・
・タイマ、17・・・リードフレーム、18・・・ボン
ティングワイヤ、19・・・樹脂封止部、20・・・半
導体装置。 第  1  図 第2図 、3 第  4 図 第3図 7クリード7レーへ /

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1、半導体素子の形成に際し、異なるウェハプロセスを
    必要とする一のチップ上に他のチップをチップオンチッ
    プで実装してなるオールインワンデバイスを支持体上に
    搭載し、固定し、封止してなる半導体装置において、前
    記オールインワンデバイスが、E^2PROM素子とは
    異なるウェハプロセスを必要とする半導体素子を含む一
    のチップ上にE^2PROM素子を含む他のチップを、
    フェイスダウンボンディングにより、かつ、これらチッ
    プに形成された突起電極部分を接合させることにより実
    装してなることを特徴とするチップオンチップの半導体
    装置。 2、ポリイミド系合成樹脂液のポッティングによりチッ
    プオンチップのオールインワンデバイスを固定してなる
    ことを特徴とする請求項1記載のチップオンチップの半
    導体装置。
JP63154723A 1988-06-24 1988-06-24 チップオンチップの半導体装置 Pending JPH025455A (ja)

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