JPH11288977A - Multiple chip mixed type semiconductor device - Google Patents

Multiple chip mixed type semiconductor device

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JPH11288977A
JPH11288977A JP10104132A JP10413298A JPH11288977A JP H11288977 A JPH11288977 A JP H11288977A JP 10104132 A JP10104132 A JP 10104132A JP 10413298 A JP10413298 A JP 10413298A JP H11288977 A JPH11288977 A JP H11288977A
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semiconductor
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洋司 川上
Dauglas Batler
ダグラス バトラー
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 複数の異なる機能を有するLSIを、プロセ
ス開発や設計環境整備等の費用や時間を費やすことな
く、しかも平面的に配置する場合よりも小型化及び配線
長の短縮化が実現するように1パッケージ化する。 【解決手段】 相異なる機能の集積回路が搭載された半
導体チップ1(ロジックLSI)と半導体チップ2(D
RAM等のメモリLSI)とが、アルミニウム合金から
なる接続電極4と接続電極6が対向するように金属バン
プ、ここでは金合金からなる金属ボール7を介して当該
金属ボール7により接続されて積層チップ11が構成さ
れる。
(57) [Summary] [PROBLEMS] To reduce the size and wiring length of an LSI having a plurality of different functions without arranging the process and the design environment, and the like, in a planar manner without spending time and cost. Into one package so that the realization is realized. SOLUTION: A semiconductor chip 1 (logic LSI) on which integrated circuits having different functions are mounted and a semiconductor chip 2 (D
A memory chip such as a RAM is connected by a metal bump via a metal bump, here a metal ball 7 made of a gold alloy, so that the connection electrode 4 and the connection electrode 6 made of an aluminum alloy face each other. 11 are configured.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、複数の半導体チッ
プが混載されてパッケージングされてなる複数チップ混
載型半導体装置に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a multi-chip mixed type semiconductor device in which a plurality of semiconductor chips are mixed and packaged.

【0002】[0002]

【従来の技術】近年、大規模集積回路(LSI)の応用
範囲が急速に拡大化し、且つ各応用製品に搭載されるL
SIの数量も急速に拡大化している。通常、LSIは、
各応用製品の内部に組み込まれている基板(或いはボー
ド)に搭載されており、同一基板上に複数個のLSIが
使用され、且つ当該基板上の配線によって電気的に接続
されている。
2. Description of the Related Art In recent years, the application range of large-scale integrated circuits (LSIs) has rapidly expanded, and L
The quantity of SI is also expanding rapidly. Usually, LSI
It is mounted on a board (or board) incorporated in each application product, a plurality of LSIs are used on the same board, and are electrically connected by wiring on the board.

【0003】ところが、LSIの高集積化が進み、基板
上に搭載されるLSIの数量が多くなるにつれて、LS
I自体の小型化を促進しても、結局基板全体としての面
積は増大化し、また配線長も増大化することになる。
However, as the integration of LSIs has increased and the number of LSIs mounted on a substrate has increased, the LS
Even if the miniaturization of I itself is promoted, the area of the whole substrate will eventually increase, and the wiring length will also increase.

【0004】そこで、多数のLSIを搭載した基板の総
面積を縮小し、且つ複数のLSI間の配線長を短縮する
技術として注目されているものに、いわゆるエンベッデ
ド化技術がある。このエンベッデド化技術とは、異なる
機能を有する複数のLSIを同一チップ内に作り込む技
術である。例えば、ダイナミック・ランダム・アクセス
・メモリ(DRAM)とロジックLSI等のDRAM以
外のLSIとを同一プロセスで同一基板上に作り込み、
1チップ化したものはエンベッデドDRAMと称されて
おり、また、マイクロコンピュータ、DRAM、リード
・オンリー・メモリ(ROM)等を組み込み、1チップ
でシステムとして機能するように作り込まれたLSIは
システムLSIと称される。
[0004] A technique for reducing the total area of a substrate on which a large number of LSIs are mounted and reducing the wiring length between a plurality of LSIs is a so-called embedded technique. The embedding technique is a technique for forming a plurality of LSIs having different functions in the same chip. For example, a dynamic random access memory (DRAM) and an LSI other than a DRAM such as a logic LSI are formed on the same substrate by the same process,
The one-chip LSI is called an embedded DRAM, and an LSI that incorporates a microcomputer, a DRAM, a read-only memory (ROM), and the like and functions as a system with one chip is a system LSI. It is called.

【0005】しかしながら、エンベッデド化技術を実現
するには、通常は異なるウェハプロセスで製造される異
種機能部分を同一のプロセスで製造する必要があり、そ
のためのプロセスを合わせ混み、或いは新たなエンベッ
デド化専用のプロセス開発が必要となる。新規にプロセ
スを開発する場合には、更に、当該新規プロセスを基礎
としたライブラリーの構築など、設計関連の環境整備も
必要となる。従って、エンベッデド化技術を新規に立ち
上げる場合、新規プロセス開発や設計環境整備のための
費用と時間が必要となり、製造コストの増加や市場投入
の遅れといった問題が生じる。
However, in order to realize the embedded technology, it is necessary to manufacture heterogeneous functional parts which are usually manufactured in different wafer processes by the same process. Process development is required. When a new process is developed, it is necessary to prepare a design-related environment, such as building a library based on the new process. Therefore, when a new embedding technology is started, costs and time are required for developing a new process and preparing a design environment, which causes problems such as an increase in manufacturing costs and a delay in introduction to the market.

【0006】複数LSIを搭載した基板の総面積を縮小
し、且つ複数LSI間の配線長を短縮する技術として、
エンベッデド化技術が案出される以前から、マルチ・チ
ップ・モジュール(MCM)技術が広く実用化されてき
た。このMCM技術は、複数個のベアチップが一つの基
板上に搭載され、その基板毎に1パッケージ化されたも
のである。
As a technique for reducing the total area of a substrate on which a plurality of LSIs are mounted and reducing the wiring length between the plurality of LSIs,
Before the embedding technology was devised, the multi-chip module (MCM) technology has been widely put into practical use. In this MCM technology, a plurality of bare chips are mounted on one substrate, and one package is provided for each substrate.

【0007】MCM技術においては、用いられるLSI
はそれぞれ別々に製造することが可能であるため、エン
ベッデド化技術とは異なり、プロセスの合わせ混みや新
たなプロセス開発を行う必要がなく、従って、それに伴
うコストの増加や市場投入の遅れといった問題は生じな
い。
In the MCM technology, the LSI used
Can be manufactured separately, and unlike embedded technology, there is no need to mix and match processes and develop new processes. Does not occur.

【0008】しかしながら、このMCM技術では、複数
個のベアチップが平面的に配置されているため、総面積
の増加要因となる。この場合、各チップ毎にパッケージ
ングするよりは有利である反面、エンベッデド化技術に
比して小型化効果は減少することになる。
However, in this MCM technique, since a plurality of bare chips are arranged in a plane, it causes an increase in the total area. In this case, although it is more advantageous than packaging for each chip, the size reduction effect is reduced as compared with the embedded technology.

【0009】なお、リードフレームに搭載された複数の
半導体チップについて、インダクタンスを低減させるこ
とを目的とした発明の一例が、特開平6−120415
号公報に開示されている。
An example of the invention for reducing the inductance of a plurality of semiconductor chips mounted on a lead frame is disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. Hei 6-120415.
No. 6,086,045.

【0010】[0010]

【発明が解決しようとする課題】上述のように、エンベ
ッデド化技術及びMCM技術には、それぞれ一長一短が
あり、両者の利点のみを有する半導体装置、即ち複数L
SIの総面積の縮小化や複数LSIの配線長の短縮化を
実現するとともに、プロセスの合わせ混み、プロセス開
発に伴うコストの増加や市場投入の遅れ等の問題を生ぜ
しめることのない半導体装置の開発が待たれている現状
にある。
As described above, the embedding technique and the MCM technique each have advantages and disadvantages, and a semiconductor device having only the advantages of both, ie, a plurality of L
In addition to reducing the total area of the SI and shortening the wiring length of multiple LSIs, semiconductor devices that do not cause problems such as crowded processes, increased costs associated with process development, and delays in market introduction. It is in the current state of development.

【0011】そこで本発明は、このような問題を解決す
るために成されたものであり、複数の異なる機能を有す
るLSIを、プロセス開発や設計環境整備等の費用や時
間を費やすことなく、しかも平面的に配置する場合より
も小型化及び配線長の短縮化が実現するように1パッケ
ージ化することを可能とする複数チップ混載型半導体装
置を提供することを目的とする。
Accordingly, the present invention has been made to solve such a problem, and an LSI having a plurality of different functions can be used without spending time and money for process development and design environment maintenance. It is an object of the present invention to provide a multiple-chip mixed-type semiconductor device that can be integrated into one package so as to realize a reduction in size and a reduction in wiring length as compared with a case of planar arrangement.

【0012】[0012]

【課題を解決するための手段】本発明の複数チップ混載
型半導体装置は、第1の集積回路及び第1の接続電極を
備えた第1の半導体チップと、各々が第2の集積回路及
び第2の接続電極を備えた少なくとも1つの第2の半導
体チップとを備え、前記第1の半導体チップの第1の接
続電極と前記第2の半導体チップの第2の接続電極間に
金属バンプを配置して前記第1の半導体チップと前記第
2の半導体チップとを接続するとともに、前記第1の接
続電極と前記金属バンプ間又は前記第2の接続電極と前
記金属バンプ間の少なくとも一方が、前記第1又は第2
の接続電極と前記金属バンプの表面材料との親和性を改
善する材料で形成された層を介して接続されている。
According to the present invention, there is provided a multi-chip mixed type semiconductor device, comprising: a first semiconductor chip having a first integrated circuit and a first connection electrode; At least one second semiconductor chip provided with two connection electrodes, and a metal bump disposed between a first connection electrode of the first semiconductor chip and a second connection electrode of the second semiconductor chip. And connecting the first semiconductor chip and the second semiconductor chip, and at least one between the first connection electrode and the metal bump or between the second connection electrode and the metal bump, 1st or 2nd
Are connected via a layer formed of a material for improving the affinity between the connection electrode and the surface material of the metal bump.

【0013】本発明の一態様例においては、前記第1の
接続電極と前記第2の接続電極の少なくとも一方の表面
が前記金属バンプの表面材料と親和性の高い材料で形成
されている。
In one embodiment of the present invention, at least one surface of the first connection electrode and the second connection electrode is formed of a material having a high affinity for a surface material of the metal bump.

【0014】本発明の一態様例においては、前記第1の
半導体チップは、外部の端子と接続するための外部接続
電極を有している。
In one embodiment of the present invention, the first semiconductor chip has an external connection electrode for connecting to an external terminal.

【0015】本発明の一態様例においては、プリント基
板、テープ基板、セラミクス基板及びリードフレームか
ら選ばれた1種の固定手段上に前記第1の半導体チップ
の裏面が固定され、前記第1の半導体チップの前記外部
接続電極と前記固定手段とがボンディングワイヤにより
接続されている。
In one embodiment of the present invention, the back surface of the first semiconductor chip is fixed on one type of fixing means selected from a printed circuit board, a tape substrate, a ceramics substrate, and a lead frame. The external connection electrodes of the semiconductor chip and the fixing means are connected by bonding wires.

【0016】本発明の一態様例においては、前記第1の
半導体チップの前記外部接続電極上に他の金属バンプが
設けられている。
In one embodiment of the present invention, another metal bump is provided on the external connection electrode of the first semiconductor chip.

【0017】本発明の一態様例においては、前記第1の
半導体チップと前記第2の半導体チップとの間の隙間
が、絶縁樹脂、絶縁テープ、絶縁性粒子が混入された樹
脂及び絶縁性粒子が混入されたテープから選ばれた1種
により埋め込まれている。
In one embodiment of the present invention, the gap between the first semiconductor chip and the second semiconductor chip is formed of an insulating resin, an insulating tape, a resin mixed with insulating particles, and an insulating particle. Embedded with one selected from tapes mixed with.

【0018】本発明の一態様例においては、前記第1の
半導体チップ及び前記第2の半導体チップの一部又は全
部がモールド絶縁樹脂で覆われている。
In one embodiment of the present invention, part or all of the first semiconductor chip and the second semiconductor chip are covered with a mold insulating resin.

【0019】本発明の一態様例においては、前記第1の
半導体チップ及び前記第2の半導体チップの一部又は全
部がモールド絶縁樹脂で覆われており、前記第1の半導
体チップの前記外部接続電極上に設けられた前記他の金
属バンプの一部が、前記モールド絶縁樹脂の表面から露
出している。
In one embodiment of the present invention, a part or the whole of the first semiconductor chip and the second semiconductor chip is covered with a mold insulating resin, and the external connection of the first semiconductor chip is performed. Part of the other metal bump provided on the electrode is exposed from the surface of the mold insulating resin.

【0020】本発明の一態様例においては、前記金属バ
ンプ及び/又は前記他の金属バンプは、その融点が30
0℃以上の金属又は合金からなり、前記第1及び第2の
接続電極の少なくとも一方は前記外部接続電極と熱圧着
接合されている。
In one embodiment of the present invention, the metal bump and / or the other metal bump have a melting point of 30.
It is made of a metal or alloy at 0 ° C. or higher, and at least one of the first and second connection electrodes is thermocompression-bonded to the external connection electrode.

【0021】本発明の一態様例においては、前記金属バ
ンプ及び/又は前記他の金属バンプは、金、金合金、
銅、銅合金、錫及び錫合金から選ばれた1種からなるス
タッドバンプである。
In one embodiment of the present invention, the metal bumps and / or the other metal bumps include gold, a gold alloy,
It is a stud bump made of one selected from copper, copper alloy, tin and tin alloy.

【0022】本発明の一態様例においては、前記金属バ
ンプ及び/又は前記他の金属バンプは、直径0.8mm
以下の金属ボールを前記第1及び第2の接続電極及び/
又は前記外部接続電極に接合することで形成される。
In one embodiment of the present invention, the metal bump and / or the other metal bump have a diameter of 0.8 mm.
The following metal balls are connected to the first and second connection electrodes and / or
Alternatively, it is formed by bonding to the external connection electrode.

【0023】本発明の一態様例においては、前記金属バ
ンプ及び/又は前記他の金属バンプは、直径20μm〜
250μmの金属ボールである。
In one embodiment of the present invention, the metal bump and / or the other metal bump have a diameter of 20 μm or less.
It is a 250 μm metal ball.

【0024】本発明の一態様例においては、前記第1及
び第2の接続電極及び/又は前記外部接続電極は、その
表面に少なくとも1層の金属膜が形成されており、前記
金属膜を介して前記金属バンプと接続されている。
In one embodiment of the present invention, at least one metal film is formed on the surface of the first and second connection electrodes and / or the external connection electrodes. Connected to the metal bump.

【0025】本発明の一態様例においては、前記第1の
半導体チップがロジックチップであり、前記第2の半導
体チップがメモリチップである。
In one embodiment of the present invention, the first semiconductor chip is a logic chip, and the second semiconductor chip is a memory chip.

【0026】本発明の一態様例においては、前記第1及
び第2の半導体チップが各々異なる構成及び機能のメモ
リチップである。
In one embodiment of the present invention, the first and second semiconductor chips are memory chips having different configurations and functions.

【0027】本発明の一態様例においては、前記第1及
び第2の半導体チップがインナーリードにより支持され
てリードフレーム又はTABテープに固定されており、
前記インナーリードが前記第1及び第2の半導体チップ
を接続する前記各金属バンプに狭持され接続されてい
る。
In one embodiment of the present invention, the first and second semiconductor chips are supported by inner leads and fixed to a lead frame or a TAB tape.
The inner leads are sandwiched and connected to the respective metal bumps connecting the first and second semiconductor chips.

【0028】本発明の一態様例は、各々が第3の集積回
路及び第3の接続電極を備えた少なくとも1つの第3の
半導体チップを更に備え、前記第2の半導体チップと前
記第3の半導体チップとが裏面同士で接着固定されてい
る。
One embodiment of the present invention further comprises at least one third semiconductor chip each having a third integrated circuit and a third connection electrode, wherein the second semiconductor chip and the third semiconductor chip are provided. The semiconductor chip and the back surface are bonded and fixed to each other.

【0029】本発明の複数チップ混載型半導体装置は、
第1の集積回路及び第1の接続電極を備えた第1の半導
体チップと、各々が第2の集積回路及び第2の接続電極
を備えた少なくとも1つの第2の半導体チップとを備
え、前記第1の半導体チップと前記第2の半導体チップ
とが、各々の前記第1及び第2の接続電極で当該第1及
び第2の接続電極の材料と親和性のある少なくとも1種
類の金属バンプを介して対向し、当該金属バンプにより
接続されている。
According to the semiconductor device of the present invention,
A first semiconductor chip provided with a first integrated circuit and a first connection electrode, and at least one second semiconductor chip each provided with a second integrated circuit and a second connection electrode; The first semiconductor chip and the second semiconductor chip form at least one type of metal bump having affinity with the material of the first and second connection electrodes at each of the first and second connection electrodes. And are connected by the metal bump.

【0030】本発明の複数チップ混載型半導体装置は、
第1の集積回路及び第1の接続電極を備えた第1の半導
体チップと、各々が第2の集積回路及び第2の接続電極
を備えた少なくとも1つの第2の半導体チップとを備
え、前記第1の半導体チップと前記第2の半導体チップ
とが、各々の前記第1及び第2の接続電極で当該第1及
び第2の接続電極の材料と親和性のある少なくとも1種
類の金属導電体を介して対向し、当該金属導電体により
接続されている。
According to the semiconductor device of the present invention,
A first semiconductor chip provided with a first integrated circuit and a first connection electrode, and at least one second semiconductor chip each provided with a second integrated circuit and a second connection electrode; A first semiconductor chip and the second semiconductor chip each having at least one kind of metal conductor having an affinity with a material of the first and second connection electrodes at each of the first and second connection electrodes; And are connected by the metal conductor.

【0031】[0031]

【作用】本発明の複数チップ混載型半導体装置は、それ
ぞれ独立の集積回路が形成されてなる第1及び少なくと
も1つの第2の半導体チップを備えており(ここで、各
第2の半導体チップの集積回路は同一の場合もあれば異
なる場合もある。)、第1の半導体チップ上に少なくと
も1つの第2の半導体チップが積層されて構成されてい
る。従って、複数のチップを例えば基板上に平面的に配
置する場合に比べて、占有する平面積が格段に縮小され
る。ここで、第1及び第2の半導体チップは、各々の表
面の所定位置に設けられた接続電極同士を対向させるよ
うに位置付けされて金属バンプによって接続される。こ
のとき、第1の接続電極と金属バンプ間又は第2の接続
電極と金属バンプ間の少なくとも一方が、接続電極と金
属バンプの表面材料との親和性を改善する材料で形成さ
れた層を介して接続される。
According to the present invention, a multiple-chip mixed type semiconductor device includes first and at least one second semiconductor chips each having an independent integrated circuit formed therein (here, each of the second semiconductor chips includes a first semiconductor chip). The integrated circuit may be the same or different.) In addition, at least one second semiconductor chip is stacked on the first semiconductor chip. Therefore, the occupied plane area is significantly reduced as compared with a case where a plurality of chips are arranged in a plane on a substrate, for example. Here, the first and second semiconductor chips are positioned so that connection electrodes provided at predetermined positions on the respective surfaces face each other and are connected by metal bumps. At this time, at least one between the first connection electrode and the metal bump or between the second connection electrode and the metal bump is interposed via a layer formed of a material that improves the affinity between the connection electrode and the surface material of the metal bump. Connected.

【0032】この層は、例えば、接続電極の表面に金属
バンプの表面材料と親和性の高い金属を蒸着等すること
により皮膜を形成する等の手法で実現できる。また、金
属バンプに接続電極の表面材料と親和性の高い金属を選
択することや、金属バンプの表面に接続電極の表面材料
と親和性の高い金属を蒸着等することにより皮膜を形成
することによっても同様の効果を得ることができる。
This layer can be realized by, for example, forming a film by depositing a metal having a high affinity with the surface material of the metal bump on the surface of the connection electrode. In addition, by selecting a metal having a high affinity for the surface material of the connection electrode on the metal bump, or by forming a film by depositing a metal having a high affinity for the surface material of the connection electrode on the surface of the metal bump, etc. Can obtain the same effect.

【0033】このように、接続電極と金属バンプの材料
選択が行われるので、第1及び第2の半導体チップを金
属バンプで接続する場合に接続が簡易且つ確実に行わ
れ、諸々の機能を持つ各半導体チップの1チップ化が可
能となるとともに、更なる小型化が容易に実現する。
As described above, since the materials for the connection electrodes and the metal bumps are selected, when the first and second semiconductor chips are connected by the metal bumps, the connection is easily and reliably performed, and various functions are provided. Each semiconductor chip can be made into one chip, and further miniaturization can be easily realized.

【0034】[0034]

【発明の実施の形態】以下、本発明を適用したいくつか
の好適な実施形態を図面を用いて詳細に説明する。
DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Some preferred embodiments to which the present invention is applied will be described below in detail with reference to the drawings.

【0035】(第1の実施形態)先ず、第1の実施形態
について説明する。図1は、第1の実施形態の半導体装
置の主要部分を示す断面図である。この半導体装置は、
図1(a)に示すように、半導体チップ1と半導体チッ
プ2とが互いに表面を対向させ積層チップ11とされて
なるものである。
(First Embodiment) First, a first embodiment will be described. FIG. 1 is a cross-sectional view illustrating a main part of the semiconductor device according to the first embodiment. This semiconductor device
As shown in FIG. 1A, a semiconductor chip 1 and a semiconductor chip 2 are formed as a laminated chip 11 with their surfaces facing each other.

【0036】半導体チップ1は、サイズが9mm×9m
mであり、その表面にロジック回路3が形成されてなる
ロジックLSIであり、半導体チップ2と接続するため
の接続電極4を備えている。当該接続電極4は、半導体
チップ1の対向する2辺に沿って各々所定間隔をもって
並列している。更に、半導体チップ1の表面には、接続
電極4の外方に外部と接続するための外部接続電極5が
形成されている。これら接続電極4及び外部接続電極5
は、共にアルミニウム合金を材料として形成されてい
る。
The semiconductor chip 1 has a size of 9 mm × 9 m.
m, which is a logic LSI having a logic circuit 3 formed on the surface thereof, and having a connection electrode 4 for connecting to the semiconductor chip 2. The connection electrodes 4 are arranged in parallel at predetermined intervals along two opposing sides of the semiconductor chip 1. Further, on the surface of the semiconductor chip 1, an external connection electrode 5 for connection to the outside is formed outside the connection electrode 4. These connection electrodes 4 and external connection electrodes 5
Are both formed using an aluminum alloy as a material.

【0037】半導体チップ2は、サイズが9mm×9m
mであり、その表面にメモリ回路8が形成されてなるメ
モリLSI、例えばDRAMであり、半導体チップ1と
接続するための接続電極6を半導体チップ1の接続電極
4に対応する位置に備えている。接続電極6も、接続電
極4と同様に、アルミニウム合金を材料として形成され
ている。複数の接続電極6が形成されている様子を図1
(b)に示す。なお、半導体チップ1,2の表面の電極
4,5,6を除く部位には、絶縁性のパッシベーション
膜(不図示)が形成されている。
The size of the semiconductor chip 2 is 9 mm × 9 m.
m, which is a memory LSI having a memory circuit 8 formed on its surface, for example, a DRAM, and has a connection electrode 6 for connecting to the semiconductor chip 1 at a position corresponding to the connection electrode 4 of the semiconductor chip 1. . Similarly to the connection electrode 4, the connection electrode 6 is formed using an aluminum alloy as a material. FIG. 1 shows how a plurality of connection electrodes 6 are formed.
(B). An insulating passivation film (not shown) is formed on the surface of the semiconductor chips 1 and 2 except for the electrodes 4, 5 and 6.

【0038】そして、半導体チップ1と半導体チップ2
とが、接続電極4と接続電極6が対向するように金属バ
ンプ、ここでは金属ボール7を介して当該金属ボール7
により接続されて積層チップ11が構成されている。こ
の金属ボール7は、直径約80μmで材料が純度95%
の金合金からなるものである。金(合金)は、アルミニ
ウム(合金)との親和性に優れていることが知られてお
り、良好な接合が得られる。
Then, the semiconductor chip 1 and the semiconductor chip 2
Are connected via a metal bump, here a metal ball 7, so that the connection electrode 4 and the connection electrode 6 face each other.
To form a laminated chip 11. The metal ball 7 has a diameter of about 80 μm and a purity of 95%.
Made of a gold alloy. Gold (alloy) is known to have excellent affinity with aluminum (alloy), and good bonding can be obtained.

【0039】ここで、接続電極4,6と金属ボール7と
の接合は熱圧着により行われる。この場合、先ず金属ボ
ール7を半導体チップ1の接続電極4に接合させた後、
半導体チップ1,2の位置合わせをして金属ボール7を
接続電極6と接合する。半導体チップ1への接合時に
は、予め接続電極4の位置に対応した部位に穴を開けた
吸着配列板の裏側を真空減圧して、金属ボール7をその
穴に吸着保持し、半導体チップ1に位置合わせをした後
に一括接合する。このとき、接合温度を300℃とし、
半導体チップ1の接続電極4に金属ボール7を接合する
ときの圧力を金属ボール7の1個あたり10gとし、半
導体チップ2の接続電極6に接合する際には1個あたり
40gとする。ここで、金属ボール7を最初に接続電極
4に接合するとしたが、逆に最初に半導体チップ2の接
続電極6に接合するようにしてもよい。
Here, the connection between the connection electrodes 4 and 6 and the metal ball 7 is performed by thermocompression bonding. In this case, after the metal ball 7 is first joined to the connection electrode 4 of the semiconductor chip 1,
The semiconductor balls 1 and 2 are aligned and the metal balls 7 are joined to the connection electrodes 6. At the time of bonding to the semiconductor chip 1, the back side of the suction array plate in which a hole corresponding to the position of the connection electrode 4 has been previously formed is evacuated to vacuum, and the metal ball 7 is sucked and held in the hole. After joining, they are joined together. At this time, the joining temperature was set to 300 ° C.
The pressure at which the metal balls 7 are bonded to the connection electrodes 4 of the semiconductor chip 1 is 10 g per metal ball 7, and the pressure at which the metal balls 7 are bonded to the connection electrode 6 of the semiconductor chip 2 is 40 g. Here, the metal ball 7 is first joined to the connection electrode 4, but may be joined first to the connection electrode 6 of the semiconductor chip 2.

【0040】半導体チップ1,2を接合した際に、両者
の間には例えば40μm程度の隙間が生じる。この隙間
を、絶縁樹脂、絶縁テープ、絶縁性粒子が混入された樹
脂及び絶縁性粒子が混入されたテープから選ばれた1種
により埋め込むようにしてもよい。
When the semiconductor chips 1 and 2 are joined, a gap of about 40 μm is formed between them. This gap may be filled with one selected from an insulating resin, an insulating tape, a resin mixed with insulating particles, and a tape mixed with insulating particles.

【0041】ここで、製造された積層チップ11につい
て、半導体チップ1の外部接続電極5に所定のプローブ
を接続して、接続電極6の隣接する1組毎の接続の優良
性を電気的に検査したところ、いずれの電極についても
接続不良は観察されず、極めて良好な接続状態であるこ
とが分かった。
Here, a predetermined probe is connected to the external connection electrode 5 of the semiconductor chip 1 in the manufactured laminated chip 11 to electrically inspect the connection quality of each adjacent pair of the connection electrodes 6. As a result, no connection failure was observed for any of the electrodes, and it was found that the connection was in an extremely good state.

【0042】なお、アルミニウム合金を接続電極の材料
として用い、それと親和性に優れた金合金を金属ボール
の材料に用いたが、この組み合わせに限定されることは
ない。例えば、接続電極の材料がアルミニウム(合金)
である場合には、金属ボールの材料は金(合金)の他に
銅(合金)やパラジウム(合金)、白金(合金)、アル
ミニウム(合金)が好適である。また、接続電極の材料
を銅(合金)としても良く、この場合には金属ボールの
材料は金(合金)や銅(合金)、アルミニウム(合
金)、パラジウム(合金)、白金(合金)、半田(錫合
金、鉛合金、インジウム合金等)が好適である。更に、
接続電極の材料を金(合金)としても良く、この場合に
は金属ボールの材料は金(合金)や銅(合金)、アルミ
ニウム(合金)、白金(合金)、半田(錫合金、鉛合
金、インジウム合金等)が好適である。更に、接続電極
の材料をパラジウム(合金)としても良く、この場合に
は金属ボールの材料は金(合金)や銅(合金)、アルミ
ニウム(合金)、パラジウム(合金)、白金(合金)、
半田(錫合金、鉛合金、インジウム合金等)が好適であ
る。更に、接続電極の材料をニッケル(合金)としても
良く、この場合には金属ボールの材料は金(合金)や銅
(合金)、アルミニウム(合金)、パラジウム(合
金)、白金(合金)、半田(錫合金、鉛合金、インジウ
ム合金等)が好適である。更に、接続電極の材料を半田
(錫合金、鉛合金、インジウム合金等)としても良く、
この場合には金属ボールの材料は金(合金)や銅(合
金)、アルミニウム(合金)、パラジウム(合金)、白
金(合金)、半田(錫合金、鉛合金、インジウム合金
等)、ニッケル(合金)が好適である。
Although an aluminum alloy was used as a material for the connection electrode and a gold alloy having an excellent affinity for the material was used as the material for the metal ball, the present invention is not limited to this combination. For example, the material of the connection electrode is aluminum (alloy)
In this case, the material of the metal ball is preferably copper (alloy), palladium (alloy), platinum (alloy), or aluminum (alloy) in addition to gold (alloy). Further, the material of the connection electrode may be copper (alloy), and in this case, the material of the metal ball is gold (alloy), copper (alloy), aluminum (alloy), palladium (alloy), platinum (alloy), solder (A tin alloy, a lead alloy, an indium alloy, etc.) are suitable. Furthermore,
The material of the connection electrode may be gold (alloy). In this case, the material of the metal ball is gold (alloy), copper (alloy), aluminum (alloy), platinum (alloy), solder (tin alloy, lead alloy, Indium alloys and the like are preferred. Further, the material of the connection electrode may be palladium (alloy). In this case, the material of the metal ball is gold (alloy), copper (alloy), aluminum (alloy), palladium (alloy), platinum (alloy),
Solder (tin alloy, lead alloy, indium alloy, etc.) is suitable. Further, the material of the connection electrode may be nickel (alloy), and in this case, the material of the metal ball is gold (alloy), copper (alloy), aluminum (alloy), palladium (alloy), platinum (alloy), solder (A tin alloy, a lead alloy, an indium alloy, etc.) are suitable. Further, the material of the connection electrode may be solder (tin alloy, lead alloy, indium alloy, etc.),
In this case, the material of the metal ball is gold (alloy), copper (alloy), aluminum (alloy), palladium (alloy), platinum (alloy), solder (tin alloy, lead alloy, indium alloy, etc.), nickel (alloy) ) Are preferred.

【0043】上記のような組み合わせを選択すること
で、接続電極間の信頼性の高い接合が可能となる。接続
電極の材料については、各々異なるものを選択しても良
い。また、例えばアルミニウム(合金)と半田とは濡れ
性に劣るので、半田と濡れ性の良いパラジウム合金を物
理的蒸着法等により接続電極の表面に被着させて、濡れ
性向上のための下地膜を形成すればよい。
By selecting the above combination, highly reliable bonding between the connection electrodes can be achieved. Different materials may be selected for the connection electrodes. Further, for example, since aluminum (alloy) and solder have poor wettability, a palladium alloy having good wettability with solder is applied to the surface of the connection electrode by a physical vapor deposition method or the like to form a base film for improving wettability. May be formed.

【0044】更に、接続電極と金属ボールとの接合が困
難であったり、或いは更に接合性を向上させたい場合に
は、異方性導電膜や導電ペースト等を介して両者を接続
することも可能である。
Further, when it is difficult to join the connection electrode and the metal ball, or when it is desired to further improve the joining property, the two can be connected via an anisotropic conductive film, a conductive paste, or the like. It is.

【0045】更に、金属ボールの表面のみに接続電極と
の組み合わせで最適な金属を被着させることで、接続電
極との接合性を更に向上させることも可能である。
Furthermore, by bonding an optimal metal to only the surface of the metal ball in combination with the connection electrode, it is possible to further improve the bonding property with the connection electrode.

【0046】また、半導体チップ1,2に搭載する集積
回路の組み合わせとしては、上記の場合に限定されるこ
となく、例えば相異なるメモリLSIとしてもよい。メ
モリLSIとしては、DRAMの他、SRAMやフラッ
シュメモリ等がある。SRAMとDRAMを組み合わせ
た場合、例えばメモリを必要とするデータ処理用LSI
と併用することが考えられる。この場合、使用頻度が高
く、頻繁に記憶内容を変更しながら高速で処理するデー
タについてはSRAMを使用し、高速性よりは大容量の
記憶保持が必要なデータについてはDRAMに記憶して
おくことが可能となる。
The combination of the integrated circuits mounted on the semiconductor chips 1 and 2 is not limited to the above case, but may be, for example, different memory LSIs. Examples of the memory LSI include an SRAM and a flash memory in addition to the DRAM. When an SRAM and a DRAM are combined, for example, a data processing LSI that requires a memory
May be used in combination. In this case, SRAM is used for data that is frequently used and processed at high speed while frequently changing storage contents, and data that needs to be stored and stored in a large capacity rather than high speed should be stored in DRAM. Becomes possible.

【0047】また、SRAMとフラッシュメモリを組み
合わせた場合、例えばあるプログラムに従って信号を高
速処理する信号処理用LSIと併用することが考えられ
る。この場合、プログラムをフラッシュメモリに格納し
ておくと、電源を切ってもプログラムは消去されないた
め、同じプログラム処理が可能となる。そして、その間
の処理中の信号の一時的な記憶にはSRAMを使用すれ
ばよい。
When the SRAM and the flash memory are combined, for example, it is conceivable that the SRAM and the flash memory are used in combination with a signal processing LSI for processing signals at high speed according to a certain program. In this case, if the program is stored in the flash memory, the same program processing can be performed because the program is not erased even when the power is turned off. An SRAM may be used to temporarily store the signal being processed during that time.

【0048】更に、図1では、半導体チップ1,2に設
ける集積回路、ここではロジック回路3やメモリ回路8
を接続電極4,5の直下を除く部位に形成した例を示し
たが、これは金合金からなる金属ボール7を用いるため
であって、例えば半田からなる金属ボールを用いれば、
熱圧着が不要となるため、接続電極4,5の直下にも集
積回路を形成することが可能となる。
Further, in FIG. 1, an integrated circuit provided on the semiconductor chips 1 and 2, here, the logic circuit 3 and the memory circuit 8
Is formed at a portion except immediately below the connection electrodes 4 and 5, but this is because a metal ball 7 made of a gold alloy is used. For example, if a metal ball made of solder is used,
Since thermocompression bonding is not required, an integrated circuit can be formed directly below the connection electrodes 4 and 5.

【0049】また、本実施形態で半導体チップ1に搭載
する半導体チップ2は1つに限定されるものではなく、
図1(c)に示すように、サイズの大きな半導体チップ
1上に2つの半導体チップ2(相異なる集積回路が形成
されたものでもよい。)を併設してもよい。
In the present embodiment, the number of the semiconductor chips 2 mounted on the semiconductor chip 1 is not limited to one.
As shown in FIG. 1C, two semiconductor chips 2 (may be formed with different integrated circuits) on a large semiconductor chip 1 may be provided side by side.

【0050】そして、図2に示すように、積層チップ1
1を基板12に搭載する。基板12の表面にはボンディ
ングパッド13が設けられている。この基板12として
は、セラミクス基板、絶縁テープ基板、リードフレーム
等が考えられる。この場合、半導体チップ1の裏面を基
板12の表面に接着剤等により固定し、半導体チップ1
の外部接続電極5とボンディングパッド13とを金ワイ
ヤ14を用いてワイヤボンディング法により接続する。
そして、図3に示すように、エポキシ系の絶縁樹脂15
により複合チップ11の全面及び基板12の一部を残し
た全面をモールドすることにより、本実施形態の半導体
装置となる。ここで、モールド用の絶縁樹脂15中のS
iO2 粒子であるフィラーは、径の小さい20μm以下
のものを使用して、半導体チップ1間の隙間(上記の如
く40μm程度となる。なお、この場合には当該隙間に
絶縁テープ等を埋め込む必要はない。)に十分に充填さ
れることが確認された。
Then, as shown in FIG.
1 is mounted on the substrate 12. Bonding pads 13 are provided on the surface of the substrate 12. As the substrate 12, a ceramics substrate, an insulating tape substrate, a lead frame, or the like can be considered. In this case, the back surface of the semiconductor chip 1 is fixed to the surface of the substrate 12 with an adhesive or the like, and the semiconductor chip 1
The external connection electrode 5 and the bonding pad 13 are connected by a wire bonding method using a gold wire 14.
Then, as shown in FIG.
By molding the entire surface of the composite chip 11 and the entire surface except for a part of the substrate 12, the semiconductor device of the present embodiment is obtained. Here, S in the insulating resin 15 for molding is used.
The filler as iO 2 particles having a small diameter of 20 μm or less is used, and the gap between the semiconductor chips 1 is about 40 μm as described above. In this case, it is necessary to embed an insulating tape or the like in the gap. Is not enough.).

【0051】以上説明したように、第1の実施形態の半
導体装置は、それぞれ独立の集積回路が形成されてなる
半導体チップ1,2を備えており、半導体チップ1上に
半導体チップ2が積層されて構成されている。従って、
複数のチップを例えば基板上に平面的に配置する場合に
比べて、占有する平面積が格段に縮小される。ここで、
半導体チップ1,2は、各々の表面の所定位置に設けら
れた接続電極4,6同士を対向させるように、当該接続
電極材料と親和性のある金属バンプ、例えば金属ボール
7を介してこれにより両者が接続されている。従って、
各半導体チップ1,2間の配線長は殆ど無視し得るほど
短く、諸々の機能を持つ各半導体チップの1チップ化が
可能となるとともに、更なる小型化が容易に実現する。
As described above, the semiconductor device of the first embodiment includes the semiconductor chips 1 and 2 on which independent integrated circuits are formed, and the semiconductor chip 2 is stacked on the semiconductor chip 1. It is configured. Therefore,
The occupied plane area is remarkably reduced as compared with a case where a plurality of chips are arranged in a plane on a substrate, for example. here,
The semiconductor chips 1 and 2 are connected via metal bumps, for example, metal balls 7 having an affinity for the connection electrode material so that the connection electrodes 4 and 6 provided at predetermined positions on the respective surfaces face each other. Both are connected. Therefore,
The wiring length between the semiconductor chips 1 and 2 is so short as to be almost negligible, so that each semiconductor chip having various functions can be made into one chip, and further miniaturization can be easily realized.

【0052】従って、第1の実施形態の半導体装置によ
れば、複数の異なる機能を有するLSIを、プロセス開
発や設計環境整備等の費用や時間を費やすことなく、し
かも平面的に配置する場合よりも小型化及び配線長の短
縮化が実現するように1パッケージ化することが可能と
なる。
Therefore, according to the semiconductor device of the first embodiment, an LSI having a plurality of different functions is arranged in a planar manner without spending time and money for process development and design environment maintenance. It is also possible to make one package so that the size and the wiring length can be reduced.

【0053】以下、第1の実施形態の半導体装置のいく
つかの変形例について説明する。なお、第1の実施形態
の半導体装置に対応する構成部材等については同符号を
記して説明を省略する。
Hereinafter, some modifications of the semiconductor device according to the first embodiment will be described. Note that components and the like corresponding to the semiconductor device of the first embodiment are denoted by the same reference numerals and description thereof is omitted.

【0054】−変形例1− 先ず、変形例1の半導体装置について説明する。この半
導体装置は、第1の実施形態と同様に複合チップ11が
構成されるが、複合チップ11の樹脂封止法等が異な
る。この半導体装置においては、図4(a)に示すよう
に、複合チップ11の半導体チップ1,2の寸法が第1
の実施形態のそれと若干異なり、半導体チップ1が12
mm×12mm、半導体チップ2が5mm×5mmのサ
イズとされている。
-Modification 1- First, a semiconductor device of Modification 1 will be described. In this semiconductor device, a composite chip 11 is configured as in the first embodiment, but the resin sealing method of the composite chip 11 and the like are different. In this semiconductor device, as shown in FIG. 4A, the dimensions of the semiconductor chips 1 and 2 of the composite chip 11 are the first.
Slightly different from that of the embodiment, the semiconductor chip 1
mm × 12 mm, and the semiconductor chip 2 has a size of 5 mm × 5 mm.

【0055】半導体チップ1に形成された接続電極4及
び外部接続電極5は、第1の実施形態のそれと同様にそ
れぞれアルミニウム合金からなるが、各々の接続電極
4,5はチップ表面から外側に向かって順にクロム(C
r)、Cu(銅)、Au(金)の順に濡れ性向上のため
の下地膜(不図示)が形成されている。そして、接続電
極4のAu面と金合金からなる金属ボール7が接合され
るとともに、他方で半導体チップ2のアルミニウム合金
からなる接続電極6と当該金属ボール7が接合されてい
る。
The connection electrodes 4 and the external connection electrodes 5 formed on the semiconductor chip 1 are each made of an aluminum alloy as in the first embodiment, but each of the connection electrodes 4 and 5 is directed outward from the chip surface. Chrome (C
r), a base film (not shown) for improving wettability is formed in the order of Cu (copper) and Au (gold). The Au surface of the connection electrode 4 is joined to the metal ball 7 made of a gold alloy, while the connection electrode 6 made of an aluminum alloy of the semiconductor chip 2 is joined to the metal ball 7.

【0056】更に、外部接続電極5には、金属ボール7
より大きな直径の半田からなる金属ボール16が接合さ
れている。ここで、金属ボール7が直径60μmであ
り、金属ボール16が直径500μmとされている。金
属ボール7については上述のように熱圧着により接続電
極4,6と接合し、金属ボール16については先ずフラ
ックスの粘着力を利用して外部接続電極5上に固定した
後、半導体チップ1を半田の融点である183℃以上に
加熱し、金属ボール16を外部接続電極5にリフローに
より接合する。
Further, the external connection electrode 5 has a metal ball 7
A metal ball 16 made of a solder having a larger diameter is joined. Here, the metal ball 7 has a diameter of 60 μm, and the metal ball 16 has a diameter of 500 μm. The metal ball 7 is bonded to the connection electrodes 4 and 6 by thermocompression as described above, and the metal ball 16 is first fixed on the external connection electrode 5 by using the adhesive force of the flux, and then the semiconductor chip 1 is soldered. Is heated to 183 ° C. or more, which is the melting point of the above, and the metal balls 16 are joined to the external connection electrodes 5 by reflow.

【0057】そして、半導体チップ1,2間を充填する
とともに、図4(a)のように、金属ボール16の先端
部位が露出するようにエポキシ系の絶縁樹脂15で覆
う。ここで、絶縁樹脂15の表面から露出する金属ボー
ル16が外部接続用のバンプとして機能することにな
る。また、半導体チップ2の裏面を露出させることによ
り、放熱性を向上させることができる。
Then, the space between the semiconductor chips 1 and 2 is filled and, as shown in FIG. 4A, the metal ball 16 is covered with an epoxy-based insulating resin 15 so that the tip portion is exposed. Here, the metal balls 16 exposed from the surface of the insulating resin 15 function as bumps for external connection. In addition, by exposing the back surface of the semiconductor chip 2, heat radiation can be improved.

【0058】なお、この変形例1では、半導体チップ1
の代わりに集積回路の形成されていない基板を用いる場
合にも適用可能である。また、各金属ボールの材料につ
いても、第1の実施形態で述べたような諸々の材料を用
いてもよい。
In the first modification, the semiconductor chip 1
Alternatively, the present invention can be applied to a case where a substrate on which an integrated circuit is not formed is used. Also, various materials as described in the first embodiment may be used for the material of each metal ball.

【0059】この変形例1の半導体装置によれば、既述
した第1の実施形態の半導体装置の奏する作用・効果に
加えて、絶縁樹脂15で封止された複合チップ11を例
えば外部の基板と接続する場合に、露出した金属ボール
16で接続できるため、更なる配線長の短縮化、ひいて
は装置全体の小型化に大幅に寄与することが可能とな
る。
According to the semiconductor device of the first modification, in addition to the functions and effects of the semiconductor device of the first embodiment described above, the composite chip 11 sealed with the insulating resin 15 is attached to, for example, an external substrate. Can be connected by the exposed metal balls 16, which can greatly contribute to further shortening of the wiring length and further downsizing of the entire device.

【0060】また、図4(b)に示すように、外部接続
電極5を半導体チップ1に形成されたヴィア孔を介して
当該半導体チップ1の裏面に形成し、この外部接続電極
5に金属ボール16を接合するようにしてもよい。
As shown in FIG. 4B, an external connection electrode 5 is formed on the back surface of the semiconductor chip 1 via a via hole formed in the semiconductor chip 1, and a metal ball is provided on the external connection electrode 5. 16 may be joined.

【0061】−変形例2− 次に、変形例2の半導体装置について説明する。この半
導体装置は、第1の実施形態と同様に複合チップ11が
構成されるが、複合チップ11を搭載する基板が異な
る。この半導体装置は、図5に示すように、リード・オ
ン・チップ(LOC)方式又はTABテープで形成され
るものであり、半導体チップ1の外部接続電極5とリー
ドフレーム又はTABテープのインナーリード18が例
えば半田を材料とするスタッドバンプ19により接合さ
れている。ここで、インナーリード18はポリイミド等
からなる絶縁テープ17により固定されて位置規制がな
されている。
Modification 2 Next, a semiconductor device of Modification 2 will be described. In this semiconductor device, a composite chip 11 is configured as in the first embodiment, but the substrate on which the composite chip 11 is mounted is different. As shown in FIG. 5, the semiconductor device is formed by a lead-on-chip (LOC) method or a TAB tape. The external connection electrodes 5 of the semiconductor chip 1 and the inner leads 18 of the lead frame or the TAB tape are used. Are joined by stud bumps 19 made of, for example, solder. Here, the inner leads 18 are fixed by an insulating tape 17 made of polyimide or the like to regulate the position.

【0062】なお、図6に示すように、スタッドバンプ
19の代わりに、金属ボール20を用いて接合を行うよ
うにしても好適である。
As shown in FIG. 6, it is also preferable that the bonding is performed using metal balls 20 instead of the stud bumps 19.

【0063】この変形例2の半導体装置によれば、既述
した第1の実施形態の半導体装置の奏する作用・効果に
加えて、LOC構造とすることにより、比較的小さなパ
ッケージに大型化した半導体チップを収納して高密度の
実装を図ることが可能となる。
According to the semiconductor device of the second modification, in addition to the functions and effects of the semiconductor device of the first embodiment described above, the semiconductor device having the LOC structure can be used to increase the size of the semiconductor device into a relatively small package. A high-density mounting can be achieved by storing chips.

【0064】−変形例3− 次に、変形例3の半導体装置について説明する。この半
導体装置は、第1の実施形態と同様に複合チップ11が
構成されるが、更に異なる半導体チップが搭載される点
で異なる。この半導体装置は、図7に示すように、半導
体チップ1,2が接合されてなる複合チップ11におい
て、半導体チップ2上に互いに裏面同士で固定されるよ
うに半導体チップ31が設けられている。
-Modification 3- Next, a semiconductor device of Modification 3 will be described. This semiconductor device has a composite chip 11 similar to the first embodiment, but differs in that a further different semiconductor chip is mounted. In this semiconductor device, as shown in FIG. 7, in a composite chip 11 in which semiconductor chips 1 and 2 are joined, a semiconductor chip 31 is provided on a semiconductor chip 2 so as to be fixed to each other on the back surfaces.

【0065】半導体チップ31は、半導体チップ1,2
と同様に、その表面にロジック回路又はメモリ回路であ
る集積回路21が形成されてなるLSIであり、外部と
接続するためのアルミニウム合金を材料としたボンディ
ングパッド22が形成されている。また、半導体チップ
1の表面には、半導体チップ31の外部接続電極22と
接続するためのボンディングパッド23が設けられてい
る。
The semiconductor chip 31 includes the semiconductor chips 1 and 2
Similarly to the above, an LSI having a logic circuit or an integrated circuit 21 as a memory circuit formed on the surface thereof, and a bonding pad 22 made of an aluminum alloy for connection to the outside is formed. On the surface of the semiconductor chip 1, bonding pads 23 for connecting to the external connection electrodes 22 of the semiconductor chip 31 are provided.

【0066】そして、半導体チップ31と半導体チップ
2とが裏面同士で所定のダイペーストにより接着固定さ
れており、半導体チップ31のボンディングパッド22
と半導体チップ1のボンディングパッド23とが金ワイ
ヤ14を用いたワイヤボンディング法により接続されて
いる。
Then, the semiconductor chip 31 and the semiconductor chip 2 are adhered and fixed on the back surfaces thereof with a predetermined die paste.
And the bonding pad 23 of the semiconductor chip 1 are connected by a wire bonding method using the gold wire 14.

【0067】なお、半導体チップ1の代わりに集積回路
の形成されていない基板を用いる場合にも適用可能であ
る。また、金属ボールの材料についても、第1の実施形
態で述べたような諸々の材料を用いてもよい。
The present invention can be applied to a case where a substrate on which an integrated circuit is not formed is used instead of the semiconductor chip 1. Further, various materials as described in the first embodiment may also be used for the material of the metal ball.

【0068】この変形例3の半導体装置によれば、既述
した第1の実施形態の半導体装置の奏する作用・効果に
加えて、複合チップ11上に半導体チップ31を更に積
層しても、小型化を損なうことなく高集積化を図ること
が可能となる。
According to the semiconductor device of the third modification, in addition to the functions and effects of the semiconductor device of the first embodiment, even if the semiconductor chip 31 is further laminated on the composite chip 11, It is possible to achieve high integration without impairing the integration.

【0069】(第2の実施形態)次に、本発明の第2の
実施形態について説明する。この第2の実施形態の半導
体装置は、第1の実施形態のそれとほぼ同様の複合チッ
プ11を有するが、半導体チップ1,2の接合が若干異
なる。なお、第1の実施形態と同一の構成部材等につい
ては同符号を記して説明を省略する。図8は、第2の実
施形態の半導体装置の主要部分を示す断面図である。な
お、半導体チップ1のサイズは第1の実施形態と同様で
10mm×10mmであり、半導体チップ2のサイズは
7mm×7mmである。
(Second Embodiment) Next, a second embodiment of the present invention will be described. The semiconductor device of the second embodiment has a composite chip 11 substantially similar to that of the first embodiment, but the bonding of the semiconductor chips 1 and 2 is slightly different. The same components as those in the first embodiment are denoted by the same reference numerals, and description thereof is omitted. FIG. 8 is a cross-sectional view illustrating a main part of the semiconductor device according to the second embodiment. Note that the size of the semiconductor chip 1 is 10 mm × 10 mm as in the first embodiment, and the size of the semiconductor chip 2 is 7 mm × 7 mm.

【0070】半導体チップ2のアルミニウム合金からな
る接続電極6上には、直径約60μmの金合金からなる
金属ボール7が接合されている。半導体チップ1のアル
ミニウム合金からなる接続電極4の表面には、チタン
(Ti)合金、パラジウム(Pd)の順に表面処理が施
されており、最表層のパラジウム上に直径約60μmの
半田からなる金属ボール32が溶融接合されている。そ
して、金属ボール7と金属ボール32とが位置合わせさ
れ、250℃以上の温度で加熱しながら金属ボール7,
32が接合される。
A metal ball 7 made of a gold alloy having a diameter of about 60 μm is joined to a connection electrode 6 made of an aluminum alloy of the semiconductor chip 2. The surface of the connection electrode 4 made of an aluminum alloy of the semiconductor chip 1 is subjected to a surface treatment in the order of a titanium (Ti) alloy and palladium (Pd), and a metal made of solder having a diameter of about 60 μm is formed on the outermost layer of palladium. The ball 32 is fusion-bonded. Then, the metal ball 7 and the metal ball 32 are aligned with each other.
32 are joined.

【0071】なお、接合する2種の金属ボールの材料に
ついては、金合金と半田に限定されるものではなく、親
和性に優れた組み合わせであれば、例えば第1の実施形
態で例示したような他の金属(合金)でもよい。
The materials of the two kinds of metal balls to be joined are not limited to the gold alloy and the solder, but may be any combination having an excellent affinity, for example, as exemplified in the first embodiment. Other metals (alloys) may be used.

【0072】そして、図9に示すように、積層チップ1
1を例えばLOC構造のリードフレーム又はTABテー
プに搭載する。この場合、リードフレーム又はTABテ
ープのインナーリード18と半導体チップ1の外部接続
電極5とが、金合金からなる金属ボール33により接合
されている。なお、金属ボール33の材料としては、金
合金の他に銅(合金)や半田等を用いてもよく、更には
金属ボールの代わりにスタッドバンプ又はメッキバンプ
を用いてもよい。
Then, as shown in FIG.
1 is mounted on, for example, a lead frame having a LOC structure or a TAB tape. In this case, the inner leads 18 of the lead frame or TAB tape and the external connection electrodes 5 of the semiconductor chip 1 are joined by metal balls 33 made of a gold alloy. In addition, as a material of the metal ball 33, copper (alloy), solder, or the like may be used instead of the gold alloy, and further, a stud bump or a plating bump may be used instead of the metal ball.

【0073】第2の実施形態の半導体装置によれば、既
述した第1の実施形態の半導体装置の奏する作用・効果
に加えて、半導体チップ1,2に設ける接続電極の材料
に対する規制が緩和され、選択幅を拡大させることが可
能となる。また、2種の金属ボールを接合に用いること
で、半導体チップ1,2間の離間距離(隙間)が配線長
には影響しない限度内で若干大きくなり、例えば半導体
チップ1,2に熱膨張が生じても短絡等の発生が回避さ
れる。従って、製品の信頼性の向上により一層寄与する
ことになる。
According to the semiconductor device of the second embodiment, in addition to the functions and effects of the semiconductor device of the first embodiment, the restrictions on the material of the connection electrodes provided on the semiconductor chips 1 and 2 are relaxed. Thus, the selection range can be expanded. In addition, by using two types of metal balls for bonding, the separation distance (gap) between the semiconductor chips 1 and 2 becomes slightly larger within a range that does not affect the wiring length. Even if it occurs, the occurrence of a short circuit or the like is avoided. Therefore, it further contributes to the improvement of product reliability.

【0074】−変形例− ここで、第2の実施形態の半導体装置の変形例について
説明する。この半導体装置は、第1の実施形態と同様に
複合チップ11が構成されるが、リードフレーム又はT
ABテープへの搭載の仕方が異なる。なお、第2の実施
形態の半導体装置に対応する構成部材等については同符
号を記して説明を省略する。
-Modification- Here, a modification of the semiconductor device of the second embodiment will be described. This semiconductor device has a composite chip 11 similar to the first embodiment, but has a lead frame or T
The mounting method on the AB tape is different. Note that components and the like corresponding to the semiconductor device of the second embodiment are denoted by the same reference numerals and description thereof is omitted.

【0075】この変形例の半導体装置においては、製造
した複合チップ11をリードフレームに搭載するのでは
なく、複合チップ11の形成時に同時にインナーリード
18との接続が行われる。即ち、この半導体装置におい
ては、図10に示すように、半導体チップ1の接続電極
4上の金属ボール41と、半導体チップ2の接続電極6
上の金属ボール42とが、インナーリード18を介して
当該インナーリード18を狭持するように溶融接合され
ている。なお、金属ボール41,42の材料としては、
金合金や半田、又は第1の実施形態で述べた各種金属
(合金)を用いることが可能である。
In the semiconductor device according to this modification, the manufactured composite chip 11 is not mounted on a lead frame, but is connected to the inner leads 18 at the same time when the composite chip 11 is formed. That is, in this semiconductor device, as shown in FIG. 10, the metal balls 41 on the connection electrodes 4 of the semiconductor chip 1 and the connection electrodes 6 of the semiconductor chip 2
The upper metal ball 42 is fusion-bonded via the inner lead 18 so as to sandwich the inner lead 18. In addition, as a material of the metal balls 41 and 42,
It is possible to use a gold alloy, a solder, or various metals (alloys) described in the first embodiment.

【0076】この変形例の半導体装置によれば、既述し
た第1及び第2の実施形態の半導体装置の奏する作用・
効果に加えて、半導体チップ1に外部接続電極を設ける
必要がないため、半導体チップ1の占有面積を縮小する
ことが可能であり、例えば半導体チップ2と同等のサイ
ズとすることができる。従って、半導体装置の更なる小
型化に貢献することが可能となる。
According to the semiconductor device of this modification, the functions and effects of the semiconductor devices of the first and second embodiments described above are obtained.
In addition to the effects, it is not necessary to provide external connection electrodes on the semiconductor chip 1, so that the occupied area of the semiconductor chip 1 can be reduced, for example, the size of the semiconductor chip 2 can be reduced. Therefore, it is possible to contribute to further miniaturization of the semiconductor device.

【0077】[0077]

【発明の効果】本発明によれば、複数の異なる機能を有
するLSIを、プロセス開発や設計環境整備等の費用や
時間を費やすことなく、しかも平面的に配置する場合よ
りも小型化及び配線長の短縮化が実現するように1パッ
ケージ化することが可能となる。
According to the present invention, it is possible to reduce the size and wiring length of an LSI having a plurality of different functions without arranging a flat surface without spending the cost and time for process development and design environment maintenance. Can be integrated into one package so as to realize the shortening of the time.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明の第1の実施形態による半導体装置の主
要構成を示す模式図である。
FIG. 1 is a schematic diagram showing a main configuration of a semiconductor device according to a first embodiment of the present invention.

【図2】本発明の第1の実施形態による半導体装置にお
いて、複合チップが基板に搭載された様子を示す概略断
面図である。
FIG. 2 is a schematic cross-sectional view showing a state where a composite chip is mounted on a substrate in the semiconductor device according to the first embodiment of the present invention.

【図3】本発明の第1の実施形態による半導体装置にお
いて、基板に搭載された複合チップがモールド樹脂によ
りパッケージングされた様子を示す概略断面図である。
FIG. 3 is a schematic cross-sectional view showing a state in which a composite chip mounted on a substrate is packaged with a mold resin in the semiconductor device according to the first embodiment of the present invention.

【図4】本発明の第1の実施形態による変形例1の半導
体装置の主要構成を示す概略断面図である。
FIG. 4 is a schematic cross-sectional view illustrating a main configuration of a semiconductor device of Modification 1 according to the first embodiment of the present invention.

【図5】本発明の第1の実施形態による変形例2の半導
体装置の主要構成を示す概略断面図である。
FIG. 5 is a schematic cross-sectional view illustrating a main configuration of a semiconductor device of Modification 2 according to the first embodiment of the present invention.

【図6】本発明の第1の実施形態による変形例2の半導
体装置の他の例の主要構成を示す概略断面図である。
FIG. 6 is a schematic sectional view showing a main configuration of another example of the semiconductor device of Modification 2 according to the first embodiment of the present invention.

【図7】本発明の第1の実施形態による変形例3の半導
体装置の主要構成を示す概略断面図である。
FIG. 7 is a schematic cross-sectional view illustrating a main configuration of a semiconductor device of Modification 3 according to the first embodiment of the present invention.

【図8】本発明の第1の実施形態による半導体装置の主
要構成を示す概略断面図である。
FIG. 8 is a schematic sectional view showing a main configuration of the semiconductor device according to the first embodiment of the present invention.

【図9】本発明の第2の実施形態による半導体装置にお
いて、複合チップが基板に搭載された様子を示す概略断
面図である。
FIG. 9 is a schematic cross-sectional view showing a state where a composite chip is mounted on a substrate in the semiconductor device according to the second embodiment of the present invention.

【図10】本発明の第2の実施形態による変形例の半導
体装置の主要構成を示す概略断面図である。
FIG. 10 is a schematic cross-sectional view illustrating a main configuration of a semiconductor device according to a modification according to the second embodiment of the present invention.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1,2,31 半導体チップ 3 ロジック回路 4,6 接続端子 5 外部接続端子 7,16,20,32,33,41,42 金属ボール 8 メモリ回路 11 積層チップ 12,17 基板 13,22,23 ボンディングパッド 14 金ワイヤ 15 絶縁樹脂 17 絶縁テープ 18 インナーリード 19 スタッドバンプ 21 集積回路 1, 2, 31 semiconductor chip 3 logic circuit 4, 6 connection terminal 5 external connection terminal 7, 16, 20, 32, 33, 41, 42 metal ball 8 memory circuit 11 laminated chip 12, 17 substrate 13, 22, 23 bonding Pad 14 gold wire 15 insulating resin 17 insulating tape 18 inner lead 19 stud bump 21 integrated circuit

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 FI H01L 25/065 H01L 25/08 B 25/07 25/18 (72)発明者 巽 宏平 川崎市中原区井田3−35−1 新日本製鐵 株式会社技術開発本部内 (72)発明者 藤原 雄一郎 東京都千代田区大手町2−6−3 新日本 製鐵株式会社内 (72)発明者 下川 健二 川崎市中原区井田3−35−1 新日本製鐵 株式会社技術開発本部内 (72)発明者 川上 洋司 千葉県館山市山本1580番地 日鉄セミコン ダクター株式会社内 (72)発明者 バトラー ダグラス アメリカ合衆国 コロラド州 80919 コ ロラドスプリングス スーツ109 リスト ドライブ 4815 ユナイテッド メモリー ズ インコーポレイテッド内──────────────────────────────────────────────────の Continued on the front page (51) Int.Cl. 6 Identification symbol FI H01L 25/065 H01L 25/08 B 25/07 25/18 (72) Inventor Kohei Tatsumi 3-35-1 Ida, Nakahara-ku, Kawasaki-shi Nippon Steel Corporation Technology Development Division (72) Inventor Yuichiro Fujiwara 2-6-3 Otemachi, Chiyoda-ku, Tokyo Nippon Steel Corporation (72) Inventor Kenji Shimokawa 3-35 Ida, Nakahara-ku, Kawasaki-shi -1 Nippon Steel Corporation Technology Development Division (72) Inventor Yoji Kawakami 1580 Yamamoto, Tateyama-shi, Chiba Prefecture Nippon Steel Semiconductor Corporation (72) Inventor Butler Douglas 80919 Colorado Springs, Colorado USA Suit 109 Wrist Drive 4815 Inside United Memories Inc.

Claims (19)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 第1の集積回路及び第1の接続電極を備
えた第1の半導体チップと、 各々が同一又は異なる第2の集積回路及び第2の接続電
極を備えた少なくとも1つの第2の半導体チップとを備
え、 前記第1の半導体チップの第1の接続電極と前記第2の
半導体チップの第2の接続電極間に金属バンプを配置し
て前記第1の半導体チップと前記第2の半導体チップと
を接続するとともに、 前記第1の接続電極と前記金属バンプ間又は前記第2の
接続電極と前記金属バンプ間の少なくとも一方が、前記
第1又は第2の接続電極と前記金属バンプの表面材料と
の親和性を改善する材料で形成された層を介して接続さ
れていることを特徴とする複数チップ混載型半導体装
置。
1. A first semiconductor chip having a first integrated circuit and a first connection electrode, and at least one second integrated circuit having a same or different second integrated circuit and a second connection electrode, respectively. A metal bump is arranged between a first connection electrode of the first semiconductor chip and a second connection electrode of the second semiconductor chip, and the first semiconductor chip and the second And at least one between the first connection electrode and the metal bump or between the second connection electrode and the metal bump is connected to the first or second connection electrode and the metal bump. Characterized in that they are connected via a layer formed of a material for improving the affinity with the surface material of the semiconductor device.
【請求項2】 前記第1の接続電極と前記第2の接続電
極の少なくとも一方の表面が前記金属バンプの表面材料
と親和性の高い材料で形成されていることを特徴とする
請求項1に記載の複数チップ混載型半導体装置。
2. The method according to claim 1, wherein at least one surface of the first connection electrode and the second connection electrode is formed of a material having a high affinity with a surface material of the metal bump. 2. A multiple chip mixed type semiconductor device according to claim 1.
【請求項3】 前記第1の半導体チップは、外部の端子
と接続するための外部接続電極を有していることを特徴
とする請求項1又は2に記載の複数チップ混載型半導体
装置。
3. The semiconductor device according to claim 1, wherein the first semiconductor chip has an external connection electrode for connecting to an external terminal.
【請求項4】 プリント基板、テープ基板、セラミクス
基板及びリードフレームから選ばれた1種の固定手段上
に前記第1の半導体チップの裏面が固定され、前記第1
の半導体チップの前記外部接続電極と前記固定手段とが
ボンディングワイヤにより接続されていることを特徴と
する請求項3に記載の複数チップ混載型半導体装置。
4. The back surface of the first semiconductor chip is fixed on one kind of fixing means selected from a printed board, a tape board, a ceramics board, and a lead frame.
4. The multiple chip mixed type semiconductor device according to claim 3, wherein the external connection electrode of the semiconductor chip is connected to the fixing means by a bonding wire.
【請求項5】 前記第1の半導体チップの前記外部接続
電極上に他の金属バンプが設けられていることを特徴と
する請求項3に記載の複数チップ混載型半導体装置。
5. The multiple chip mixed type semiconductor device according to claim 3, wherein another metal bump is provided on the external connection electrode of the first semiconductor chip.
【請求項6】 前記第1の半導体チップと前記第2の半
導体チップとの間の隙間が、絶縁樹脂、絶縁テープ、絶
縁性粒子が混入された樹脂及び絶縁性粒子が混入された
テープから選ばれた1種により埋め込まれていることを
特徴とする請求項1〜5のいずれか1項に記載の複数チ
ップ混載型半導体装置。
6. A gap between the first semiconductor chip and the second semiconductor chip is selected from an insulating resin, an insulating tape, a resin mixed with insulating particles, and a tape mixed with insulating particles. The multi-chip mixed type semiconductor device according to any one of claims 1 to 5, wherein the semiconductor device is embedded with one of the types.
【請求項7】 前記第1の半導体チップ及び前記第2の
半導体チップの一部又は全部がモールド絶縁樹脂で覆わ
れていることを特徴とする請求項1〜6のいずれか1項
に記載の複数チップ混載型半導体装置。
7. The semiconductor device according to claim 1, wherein a part or all of the first semiconductor chip and the second semiconductor chip are covered with a mold insulating resin. Semiconductor device with multiple chips.
【請求項8】 前記第1の半導体チップ及び前記第2の
半導体チップの一部又は全部がモールド絶縁樹脂で覆わ
れており、 前記第1の半導体チップの前記外部接続電極上に設けら
れた前記他の金属バンプの一部が、前記モールド絶縁樹
脂の表面から露出していることを特徴とする請求項5又
は6に記載の複数チップ混載型半導体装置。
8. The semiconductor device according to claim 8, wherein a part or all of the first semiconductor chip and the second semiconductor chip are covered with a mold insulating resin, and the first semiconductor chip and the second semiconductor chip are provided on the external connection electrodes of the first semiconductor chip. 7. The multiple chip mixed type semiconductor device according to claim 5, wherein a part of another metal bump is exposed from a surface of the mold insulating resin.
【請求項9】 前記金属バンプ及び/又は前記他の金属
バンプは、その融点が300℃以上の金属又は合金から
なり、前記第1及び第2の接続電極の少なくとも一方は
前記外部接続電極と熱圧着接合されていることを特徴と
する請求項1〜8のいずれか1項に記載の複数チップ混
載型半導体装置。
9. The metal bump and / or the other metal bump is made of a metal or an alloy having a melting point of 300 ° C. or more, and at least one of the first and second connection electrodes is in thermal contact with the external connection electrode. The multi-chip mixed type semiconductor device according to any one of claims 1 to 8, wherein the semiconductor device is bonded by pressure bonding.
【請求項10】 前記金属バンプ及び/又は前記他の金
属バンプは、金、金合金、銅、銅合金、錫及び錫合金か
ら選ばれた1種からなるスタッドバンプであることを特
徴とする請求項1〜8のいずれか1項に記載の複数チッ
プ混載型半導体装置。
10. The metal bump and / or the other metal bump is a stud bump made of one selected from gold, gold alloy, copper, copper alloy, tin and tin alloy. Item 9. A multi-chip hybrid type semiconductor device according to any one of Items 1 to 8.
【請求項11】 前記金属バンプ及び/又は前記他の金
属バンプは、直径0.8mm以下の金属ボールを前記第
1及び第2の接続電極及び/又は前記外部接続電極に接
合することで形成されるものであることを特徴とする請
求項1〜10のいずれか1項に記載の複数チップ混載型
半導体装置。
11. The metal bump and / or the other metal bump is formed by joining a metal ball having a diameter of 0.8 mm or less to the first and second connection electrodes and / or the external connection electrode. The multi-chip mixed type semiconductor device according to any one of claims 1 to 10, wherein:
【請求項12】 前記金属バンプ及び/又は前記他の金
属バンプは、直径20μm〜250μmの金属ボールで
あることを特徴とする請求項1〜10のいずれか1項に
記載の複数チップ混載型半導体装置。
12. The multi-chip mixed semiconductor according to claim 1, wherein the metal bump and / or the other metal bump is a metal ball having a diameter of 20 μm to 250 μm. apparatus.
【請求項13】 前記第1及び第2の接続電極及び/又
は前記外部接続電極は、その表面に少なくとも1層の金
属膜が形成されており、前記金属膜を介して前記金属バ
ンプと接続されていることを特徴とする請求項1〜12
のいずれか1項に記載の複数チップ混載型半導体装置。
13. The first and second connection electrodes and / or the external connection electrodes each have at least one metal film formed on a surface thereof, and are connected to the metal bumps via the metal film. 13. The method according to claim 1, wherein
The multi-chip mixed type semiconductor device according to any one of the above items.
【請求項14】 前記第1の半導体チップがロジックチ
ップであり、前記第2の半導体チップがメモリチップで
あることを特徴とする請求項1〜13のいずれか1項に
記載の複数チップ混載型半導体装置。
14. The multi-chip mixed type according to claim 1, wherein the first semiconductor chip is a logic chip, and the second semiconductor chip is a memory chip. Semiconductor device.
【請求項15】 前記第1及び第2の半導体チップが各
々異なる機能のメモリチップであることを特徴とする請
求項1〜13のいずれか1項に記載の複数チップ混載型
半導体装置。
15. The multi-chip mixed-type semiconductor device according to claim 1, wherein said first and second semiconductor chips are memory chips having different functions.
【請求項16】 前記第1及び第2の半導体チップがイ
ンナーリードにより支持されてリードフレーム又はTA
Bテープに固定されており、 前記インナーリードが前記第1及び第2の半導体チップ
を接続する前記各金属バンプにより狭持され接続されて
いることを特徴とする請求項1〜15のいずれか1項に
記載の半導体装置。
16. The semiconductor device according to claim 16, wherein the first and second semiconductor chips are supported by inner leads to form a lead frame or a TA.
16. The semiconductor device according to claim 1, wherein the inner leads are fixed to a B tape, and the inner leads are sandwiched and connected by the metal bumps connecting the first and second semiconductor chips. 13. The semiconductor device according to item 9.
【請求項17】 各々が第3の集積回路及び第3の接続
電極を備えた少なくとも1つの第3の半導体チップを更
に備え、 前記第2の半導体チップと前記第3の半導体チップとが
裏面同士で接着固定されていることを特徴とする請求項
1〜4、9〜16のいずれか1項に記載の半導体装置。
17. The semiconductor device according to claim 17, further comprising at least one third semiconductor chip each including a third integrated circuit and a third connection electrode, wherein the second semiconductor chip and the third semiconductor chip have opposite back surfaces. The semiconductor device according to any one of claims 1 to 4, and 9 to 16, wherein the semiconductor device is bonded and fixed.
【請求項18】 第1の集積回路及び第1の接続電極を
備えた第1の半導体チップと、 各々が同一又は異なる第2の集積回路及び第2の接続電
極を備えた少なくとも1つの第2の半導体チップとを備
え、 前記第1の半導体チップと前記第2の半導体チップと
が、各々の前記第1及び第2の接続電極で当該第1及び
第2の接続電極の材料と親和性のある少なくとも1種類
の金属バンプを介して対向し、当該金属バンプにより接
続されていることを特徴とする複数チップ混載型半導体
装置。
18. A first semiconductor chip having a first integrated circuit and a first connection electrode, and at least one second integrated circuit and a second semiconductor circuit each having a same or different second integrated circuit and a second connection electrode. Wherein the first semiconductor chip and the second semiconductor chip have an affinity with a material of the first and second connection electrodes at each of the first and second connection electrodes. A multi-chip mixed-type semiconductor device characterized by being opposed via at least one type of metal bump and connected by the metal bump.
【請求項19】 第1の集積回路及び第1の接続電極を
備えた第1の半導体チップと、 各々が同一又は異なる第2の集積回路及び第2の接続電
極を備えた少なくとも1つの第2の半導体チップとを備
え、 前記第1の半導体チップと前記第2の半導体チップと
が、各々の前記第1及び第2の接続電極で当該第1及び
第2の接続電極の材料と親和性のある少なくとも1種類
の金属導電体を介して対向し、当該金属導電体により接
続されていることを特徴とする複数チップ混載型半導体
装置。
19. A first semiconductor chip provided with a first integrated circuit and a first connection electrode, and at least one second integrated circuit provided with the same or different second integrated circuit and a second connection electrode, respectively. Wherein the first semiconductor chip and the second semiconductor chip have an affinity with a material of the first and second connection electrodes at each of the first and second connection electrodes. A multi-chip mixed-type semiconductor device characterized by being opposed to each other via at least one kind of metal conductor and connected by the metal conductor.
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Cited By (16)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2001015223A1 (en) * 1999-08-23 2001-03-01 Rohm Co., Ltd. Semiconductor device and method of manufacture thereof
JP2001257310A (en) * 2000-03-09 2001-09-21 Oki Electric Ind Co Ltd Semiconductor device, method of manufacturing the same, and method of testing the same
JP2001274317A (en) * 2000-03-27 2001-10-05 Toshiba Corp Semiconductor device and method of mounting semiconductor device
JP2003017654A (en) * 2001-07-04 2003-01-17 Matsushita Electric Ind Co Ltd Semiconductor device and method of manufacturing the same
JP2003110084A (en) * 2001-09-28 2003-04-11 Rohm Co Ltd Semiconductor device
JP2004128523A (en) * 2004-01-08 2004-04-22 Oki Electric Ind Co Ltd Semiconductor device and method of manufacturing semiconductor device
JP2006041401A (en) * 2004-07-29 2006-02-09 Sharp Corp Semiconductor device and manufacturing method thereof
US7193331B2 (en) 2004-05-20 2007-03-20 Renesas Technology Corp. Semiconductor device and manufacturing process thereof
JP2007258755A (en) * 2007-06-27 2007-10-04 Sony Corp Semiconductor device
JP2008016527A (en) * 2006-07-04 2008-01-24 Casio Comput Co Ltd Semiconductor device and manufacturing method thereof
JP2008118021A (en) * 2006-11-07 2008-05-22 Seiko Epson Corp Semiconductor module and manufacturing method thereof
JP2008530816A (en) * 2005-03-04 2008-08-07 シリコンファイル・テクノロジーズ・インコーポレイテッド Method for joining aluminum electrodes of two semiconductor substrates
US7940336B2 (en) 2004-11-12 2011-05-10 Panasonic Corporation Circuit module for use in digital television receiver for receiving digital television broadcasting wave signal
US8748229B2 (en) 2008-06-11 2014-06-10 Fujitsu Semiconductor Limited Manufacturing method including deformation of supporting board to accommodate semiconductor device
JP2022519660A (en) * 2019-04-15 2022-03-24 長江存儲科技有限責任公司 Combined semiconductor devices with programmable logic devices and dynamic random access memory, and methods for forming them.
JP2022519662A (en) * 2019-04-30 2022-03-24 長江存儲科技有限責任公司 Combined semiconductor devices with programmable logic devices and NAND flash memory, and methods for forming them.

Cited By (23)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7129110B1 (en) 1999-08-23 2006-10-31 Rohm Co., Ltd. Semiconductor device and method for manufacturing the same
WO2001015223A1 (en) * 1999-08-23 2001-03-01 Rohm Co., Ltd. Semiconductor device and method of manufacture thereof
US7528005B2 (en) 2000-03-09 2009-05-05 Oki Semiconductor Co., Ltd. Method of manufacturing chip size package semiconductor device without intermediate substrate
JP2001257310A (en) * 2000-03-09 2001-09-21 Oki Electric Ind Co Ltd Semiconductor device, method of manufacturing the same, and method of testing the same
US6765299B2 (en) 2000-03-09 2004-07-20 Oki Electric Industry Co., Ltd. Semiconductor device and the method for manufacturing the same
JP2001274317A (en) * 2000-03-27 2001-10-05 Toshiba Corp Semiconductor device and method of mounting semiconductor device
JP2003017654A (en) * 2001-07-04 2003-01-17 Matsushita Electric Ind Co Ltd Semiconductor device and method of manufacturing the same
JP2003110084A (en) * 2001-09-28 2003-04-11 Rohm Co Ltd Semiconductor device
JP2004128523A (en) * 2004-01-08 2004-04-22 Oki Electric Ind Co Ltd Semiconductor device and method of manufacturing semiconductor device
US7193331B2 (en) 2004-05-20 2007-03-20 Renesas Technology Corp. Semiconductor device and manufacturing process thereof
JP2006041401A (en) * 2004-07-29 2006-02-09 Sharp Corp Semiconductor device and manufacturing method thereof
US7940336B2 (en) 2004-11-12 2011-05-10 Panasonic Corporation Circuit module for use in digital television receiver for receiving digital television broadcasting wave signal
US8730401B2 (en) 2004-11-12 2014-05-20 Panasonic Corporation Circuit module for use in digital television receiver for receiving digital television broadcasting wave signal
JP2008530816A (en) * 2005-03-04 2008-08-07 シリコンファイル・テクノロジーズ・インコーポレイテッド Method for joining aluminum electrodes of two semiconductor substrates
JP2008016527A (en) * 2006-07-04 2008-01-24 Casio Comput Co Ltd Semiconductor device and manufacturing method thereof
JP2008118021A (en) * 2006-11-07 2008-05-22 Seiko Epson Corp Semiconductor module and manufacturing method thereof
JP2007258755A (en) * 2007-06-27 2007-10-04 Sony Corp Semiconductor device
US8748229B2 (en) 2008-06-11 2014-06-10 Fujitsu Semiconductor Limited Manufacturing method including deformation of supporting board to accommodate semiconductor device
JP2022519660A (en) * 2019-04-15 2022-03-24 長江存儲科技有限責任公司 Combined semiconductor devices with programmable logic devices and dynamic random access memory, and methods for forming them.
US11721668B2 (en) 2019-04-15 2023-08-08 Yangtze Memory Technologies Co., Ltd. Bonded semiconductor devices having programmable logic device and dynamic random-access memory and methods for forming the same
US11996389B2 (en) 2019-04-15 2024-05-28 Yangtze Memory Technologies Co., Ltd. Bonded semiconductor devices having programmable logic device and dynamic random-access memory and methods for forming the same
JP2022519662A (en) * 2019-04-30 2022-03-24 長江存儲科技有限責任公司 Combined semiconductor devices with programmable logic devices and NAND flash memory, and methods for forming them.
US11711913B2 (en) 2019-04-30 2023-07-25 Yangtze Memory Technologies Co., Ltd. Bonded semiconductor devices having programmable logic device and NAND flash memory and methods for forming the same

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