JP2002016214A - Semiconductor device and its manufacturing method, and electronic equipment - Google Patents

Semiconductor device and its manufacturing method, and electronic equipment

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JP2002016214A
JP2002016214A JP2000198619A JP2000198619A JP2002016214A JP 2002016214 A JP2002016214 A JP 2002016214A JP 2000198619 A JP2000198619 A JP 2000198619A JP 2000198619 A JP2000198619 A JP 2000198619A JP 2002016214 A JP2002016214 A JP 2002016214A
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semiconductor chips
semiconductor
semiconductor device
bumps
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JP2000198619A
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Kazuyoshi Hayashi
千良 林
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Original Assignee
Seiko Epson Corp
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Publication date
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    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2224/00—Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
    • H01L2224/01—Means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected, e.g. chip-to-package, die-attach, "first-level" interconnects; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/10—Bump connectors; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/15—Structure, shape, material or disposition of the bump connectors after the connecting process
    • H01L2224/16—Structure, shape, material or disposition of the bump connectors after the connecting process of an individual bump connector

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  • Wire Bonding (AREA)

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a semiconductor device and its manufacturing method, which enable self-alignment, facilitate manufacturing, and enable low-temperature bonding, since a bump arranged between semiconductor chips is fused by having four entire circumferences of a semiconductor chip irradiated with a laser beam at the same time as after the semiconductor chips are stacked, and electronic equipment. SOLUTION: This semiconductor device is constituted by stacking the rectangular semiconductor chips in layers. Through-holes bored in a substrate are filled with electrically conductive materials. The conductive materials are connected by being fused by making the circumferences of the semiconductor chips irradiated with a laser beam, and the bump which electrically connects the semiconductor chips is arranged between the semiconductor chips.

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、半導体装置及びそ
の製造方法、ならびに電子機器に係り、特に、半導体チ
ップを積層した後に、半導体チップの４つの全周囲から
同時にレーザ光を照射してバンプを溶融し接合する半導
体装置及びその製造方法、ならびに電子機器に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a semiconductor device, a method of manufacturing the same, and an electronic device. The present invention relates to a semiconductor device to be melted and joined, a manufacturing method thereof, and an electronic device.

【０００２】[0002]

【従来の技術】近年、電子機器の高性能化、小型化に伴
って一つのパッケージ内に複数の半導体チップを配置し
てマルチチップパッケージ（Multi Chip Package）と
することにより、半導体装置の高機能化と小型化とが図
られている。そして、マルチチップパッケージ(ＭＣＰ)
には、複数の半導体チップが平面的に並べられた平面型
ＭＣＰと、複数の半導体チップを厚み方向に積層した積
層型（スタックド）ＭＣＰとがある。半導体チップを平
面的に並べられた平面型ＭＣＰは、広い実装面積を必要
とするため、電子機器の小型化への寄与率が小さい。こ
のため、半導体チップを積層した積層型ＭＣＰの開発が
盛んに行われている。この例として、特開平６−３７２
５０号公報や特開平６−２０４３９９号公報に記載の、
半導体チップをパッケージに封止した後に垂直に積み重
ね、ワイヤ、あるいは、バイアホールやスルーホールを
用いてパッケージ間の電気的接続を行うことによりモジ
ュールを形成する技術、などがある。2. Description of the Related Art In recent years, with the increase in performance and miniaturization of electronic equipment, a plurality of semiconductor chips are arranged in a single package to form a multi-chip package (Multi Chip Package), thereby achieving high performance of a semiconductor device. And miniaturization are achieved. And multi-chip package (MCP)
Include a planar MCP in which a plurality of semiconductor chips are arranged in a plane and a stacked (stacked) MCP in which a plurality of semiconductor chips are stacked in a thickness direction. A planar MCP in which semiconductor chips are arranged in a plane requires a large mounting area, and therefore has a small contribution to miniaturization of electronic devices. For this reason, a stacked MCP in which semiconductor chips are stacked has been actively developed. An example of this is disclosed in JP-A-6-372.
No. 50 and JP-A-6-204399,
There is a technique of vertically stacking semiconductor chips after sealing them in a package and forming a module by making electrical connection between the packages using wires or via holes or through holes.

【０００３】[0003]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、この従
来の積層型ＭＣＰでは、特開平６−３７２５０号公報に
おいては、積層した半導体チップを相互に電気的に接続
する場合、各半導体チップの周縁部に端子部を形成し、
各チップの端子部間をワイヤによって接続している。こ
のため、半導体チップ相互の電気的接続が煩雑となるば
かりでなく、積層する半導体チップは、上にいくほどサ
イズを小さくしなければならず、集積効率、実装効率が
低下する。また、半導体チップの集積度が向上させる
と、ワイヤ間が小さくなってワイヤ間で短絡を生ずる恐
れがある。However, in this conventional stacked MCP, in Japanese Patent Laid-Open No. Hei 6-37250, when the stacked semiconductor chips are electrically connected to each other, the stacked semiconductor chips are connected to the periphery of each semiconductor chip. Forming a terminal part,
The terminals of each chip are connected by wires. For this reason, the electrical connection between the semiconductor chips is not only complicated, but also the semiconductor chips to be stacked must be reduced in size as they go up, and the integration efficiency and the mounting efficiency decrease. Further, when the degree of integration of the semiconductor chip is improved, the distance between the wires is reduced, and a short circuit may occur between the wires.

【０００４】また、特開平６−２０４３９９号公報にお
いては、層間接続を行うために、バイアホールやスルー
ホールを形成する必要があるので次のように行うため製
造プロセスが複雑になるという問題がある。すなわち、
積層型ＭＣＰは、半導体チップと配線基板とを電気的に
接続し、積層型ＭＣＰを作る際に積層単位となるチップ
キャリアを複数枚作成し、このチップキャリアとコンデ
ンサフイルムと熱伝導基板とパッケージベースとを接着
フイルムに接着する。そしてスルーホールを形成し、積
層し接着した部品間の電気的接続を行う。このとき、半
導体チップ間にバンプを挿入するとともに、その半導体
チップを一度に全部積層した後に、全部のバンプを溶融
させて接合するためには、加熱する温度を高くしなけれ
ばならず、半導体チップに悪影響を与えるという問題が
ある。また、一枚づつ半導体チップを重ね半導体チップ
間にバンプを挿入する場合には、加熱する温度は低くて
良いが、一枚毎に温度を上下しなければならず製作時間
が長くなるとともに、積層する半導体チップのアライメ
ントが出ないという問題がある。In Japanese Patent Application Laid-Open No. 6-204399, there is a problem that via holes and through holes must be formed in order to perform interlayer connection, so that the manufacturing process is complicated as follows. . That is,
The laminated MCP electrically connects a semiconductor chip and a wiring board, and creates a plurality of chip carriers as a lamination unit when producing the laminated MCP. The chip carrier, the capacitor film, the heat conductive substrate, and the package base are formed. And to the adhesive film. Then, through holes are formed, and electrical connection between the laminated and bonded components is performed. At this time, in order to insert the bumps between the semiconductor chips, stack all the semiconductor chips at once, and melt and bond all the bumps, the heating temperature must be increased. Has the problem of adversely affecting In addition, when semiconductor chips are stacked one by one and a bump is inserted between the semiconductor chips, the heating temperature may be low, but the temperature must be increased and decreased for each chip, and the manufacturing time becomes longer, and the stacking time increases. There is a problem that the alignment of the semiconductor chip does not occur.

【０００５】本発明は、上記従来の問題点に着目し、特
に、半導体チップを積層した後、半導体チップの４つの
全周囲から同時にレーザ光を照射して半導体チップ間に
配設したバンプを溶融するためにセルフアライメントが
できるとともに、製造が容易となり、かつ、低い温度で
接合ができる半導体装置及びその製造方法、ならびに電
子機器を提供することを目的としている。The present invention pays attention to the above-mentioned conventional problems. In particular, after laminating semiconductor chips, a laser beam is simultaneously irradiated from all four periphery of the semiconductor chips to melt the bumps arranged between the semiconductor chips. It is an object of the present invention to provide a semiconductor device which can be self-aligned, can be easily manufactured, and can be bonded at a low temperature, a manufacturing method thereof, and an electronic apparatus.

【０００６】[0006]

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明に係る半導体装置は、 四角形状の複数の半
導体チップを積層して多層化した半導体装置において、
基板にあけたスルーホールに電気的に導通状態となる導
電材を充填するとともに、半導体チップの周囲からレー
ザ光により溶融して導電材間を接続し、半導体チップ間
を導電状態に接続するバンプを半導体チップ間に配設し
たものである。In order to achieve the above-mentioned object, a semiconductor device according to the present invention is a semiconductor device comprising a plurality of square semiconductor chips stacked and multilayered.
The through holes formed in the substrate are filled with a conductive material that becomes electrically conductive, and a bump that connects the conductive materials by melting with a laser beam from around the semiconductor chip and connects the semiconductor chips to a conductive state. It is provided between semiconductor chips.

【０００７】このように構成した本発明では、半導体チ
ップ間に挿入され導電材に接続したバンプがレーザ光に
より加熱されて溶融し、各半導体チップを電気的に導電
するように接続する。また、バンプはレーザ光の低い温
度で溶融して半導体チップを電気的に導電するよう接続
するので製造が容易になるとともに、半導体チップに悪
影響を与えることが少なくなる。In the present invention having the above-described structure, the bumps inserted between the semiconductor chips and connected to the conductive material are heated and melted by the laser beam, and the semiconductor chips are electrically connected. Further, since the bumps are melted at a low temperature of the laser beam and connected so that the semiconductor chip is electrically conductive, the manufacturing is facilitated and the adverse effect on the semiconductor chip is reduced.

【０００８】本発明に係る半導体装置の製造方法では、
複数の半導体チップを積層して多層化した半導体装置の
製造方法において、基板にあけたスルーホールに電気的
に導通状態となる導電材を充填するとともに、導電材に
接続されたバンプを半導体チップ間に配設した後、バン
プをレーザ光により溶融して半導体チップ間を導電状態
に接続するようにしたものである。In the method of manufacturing a semiconductor device according to the present invention,
In a method of manufacturing a semiconductor device in which a plurality of semiconductor chips are stacked to form a multilayer, a through-hole formed in a substrate is filled with a conductive material that is electrically conductive, and bumps connected to the conductive material are formed between the semiconductor chips. Then, the bumps are melted by a laser beam to connect the semiconductor chips in a conductive state.

【０００９】このようにした製造方法の本発明では、複
数の半導体チップの基板にスルーホールをあけるととも
に導電材が充填された後に、半導体チップはバンプを挟
んで積層される。この積層された半導体チップは、バン
プがレーザ光により加熱され溶融する導電材により接合
される。半導体チップはレーザ光の低い温度により導電
材で接合され電気的に導通状態となる。In the manufacturing method of the present invention as described above, the semiconductor chips are stacked with the bumps interposed therebetween after the through holes are formed in the substrates of the plurality of semiconductor chips and the conductive material is filled. The stacked semiconductor chips are joined by a conductive material whose bumps are heated and melted by laser light. The semiconductor chip is joined by a conductive material due to the low temperature of the laser light, and becomes electrically conductive.

【００１０】また、本発明に係る半導体装置の製造方法
は、レーザ光を積層方向に移動させて順次バンプを溶融
して半導体チップ間を導電状態に接続するようにしたも
のである。Further, in the method of manufacturing a semiconductor device according to the present invention, a laser beam is moved in the laminating direction to sequentially melt the bumps and connect the semiconductor chips in a conductive state.

【００１１】このようにした製造方法の本発明では、半
導体チップは一度に全部が積層されるとともに、この積
層された半導体チップが外方から照射されたレーザ光に
より順次バンプが加熱され溶融して導電材を接続し、半
導体チップを電気的に導通状態とするため、前記と同様
に、製造が容易になる。According to the manufacturing method of the present invention, the semiconductor chips are all stacked at once, and the stacked semiconductor chips are sequentially heated and melted by the laser light irradiated from the outside. Since the conductive material is connected to make the semiconductor chip electrically conductive, the manufacture becomes easy as described above.

【００１２】また、本発明に係る半導体装置の製造方法
は、四角形形状の４辺の外周内側近傍に配設されたバン
プを4辺の外側から照射されたレーザ光により同時に溶
融するようにしたものである。Further, in the method of manufacturing a semiconductor device according to the present invention, the bumps arranged near the inner periphery of the four sides of the quadrangular shape are simultaneously melted by the laser light irradiated from outside the four sides. It is.

【００１３】このようにした製造方法の本発明では、半
導体チップは一度に全部が積層されるとともに、半導体
チップの4辺の外側から照射したレーザ光により同時に
溶融するので、加工工数が短縮できるとともに、一度に
積層できるため製造が容易になる。また、レーザ光によ
る溶融が、半導体チップの中心に対して対称に照射され
るため、偏り力がなくなり、セルフアライメントができ
るとともに、より正確に積層できる。According to the manufacturing method of the present invention, the semiconductor chips are all stacked at one time, and are simultaneously melted by the laser beams irradiated from outside the four sides of the semiconductor chips, so that the number of processing steps can be reduced. Since they can be laminated at one time, manufacturing becomes easy. Further, since the melting by the laser beam is applied symmetrically with respect to the center of the semiconductor chip, there is no bias force, self-alignment can be performed, and more accurate lamination can be performed.

【００１４】本発明に係る他の半導体装置の製造方法
は、四角形形状の基板外周の４辺近傍内側にあけたスル
ーホールの内壁に絶縁膜を形成するとともに、スルーホ
ール部に充填した導電材を配設し外部と電気的に導通状
態とする半導体チップを製造する工程と、半導体チップ
のスルーホール部に配設され半導体チップ間を電気的に
導通状態とするバンプを配置する工程と、バンプを溶融
するためレーザ光を積層方向に順次移動する工程と、ス
ルーホール部に配設されたバンプをレーザ光で４辺同時
に溶融する工程と、を有するようにしたものである。According to another method of manufacturing a semiconductor device according to the present invention, an insulating film is formed on an inner wall of a through hole formed in the vicinity of four sides of an outer periphery of a rectangular substrate, and a conductive material filled in a through hole portion is formed. A step of manufacturing a semiconductor chip to be disposed and electrically connected to the outside; a step of arranging a bump disposed in a through-hole portion of the semiconductor chip and electrically connecting the semiconductor chips to each other; The method includes a step of sequentially moving a laser beam in a laminating direction for melting, and a step of simultaneously melting four sides of a bump provided in a through-hole portion with the laser beam.

【００１５】このようにした製造方法の本発明では、四
角形状の半導体チップの基板にスルーホールをあけると
ともに導電材が充填された後に、複数の半導体チップが
バンプを挟んで積層される。この積層された半導体チッ
プは、バンプが半導体チップの外側４辺から同時にレー
ザ光により加熱され溶融する。この半導体チップの導電
材はバンプを介して接合される。半導体チップは、レー
ザ光を積層方向に移動させて順次バンプを溶融して半導
体チップ間を導電状態に接続し、半導体装置が製造され
る。半導体チップは外側４辺から同時にレーザ光により
加熱されるため、温度の低いレーザ光により電気的に導
通状態となるので、半導体装置に悪影響を与えることが
なくなる。According to the manufacturing method of the present invention, a plurality of semiconductor chips are stacked with bumps interposed therebetween after a through hole is formed in a substrate of a square semiconductor chip and a conductive material is filled. In the stacked semiconductor chips, the bumps are simultaneously heated and melted by laser light from the four outer sides of the semiconductor chip. The conductive material of this semiconductor chip is joined via bumps. The semiconductor chip is manufactured by moving the laser light in the laminating direction and melting the bumps sequentially to connect the semiconductor chips in a conductive state, thereby manufacturing a semiconductor device. Since the semiconductor chip is simultaneously heated by the laser light from the four outer sides, the semiconductor chip becomes electrically conductive by the low-temperature laser light, so that the semiconductor device is not adversely affected.

【００１６】また、本発明に係る電子機器は、上記構成
の半導体装置を備えることが望ましい。Further, it is preferable that the electronic apparatus according to the present invention includes the semiconductor device having the above configuration.

【００１７】このように構成した本発明は、半導体装置
は、製造が容易で、かつ、温度の低いレーザ光により電
気的に導通状態となるので性能低下が少なく、安価な電
子機器を得ることができる。According to the present invention constructed as described above, the semiconductor device is easy to manufacture, and is electrically connected by a low-temperature laser beam. it can.

【００１８】[0018]

【発明の実施の形態】以下に、本発明に係る半導体装置
及びその製造方法、ならびに電子機器の好ましい実施の
形態を添付図面に従って詳細に説明する。DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Preferred embodiments of a semiconductor device, a method of manufacturing the same, and electronic equipment according to the present invention will be described below in detail with reference to the accompanying drawings.

【００１９】図１は本発明の実施形態に係る半導体装置
１の半導体チップ１１の側面断面図、図２は半導体装置
１の半導体チップ１１の平面図、図３は半導体チップ１
１のスルーホール１３をあけるため孔あけ用レーザ装置
１５の概念図、図４は半導体チップ１１のバンプ１９を
溶融接合する第１実施形態のバンプ用レーザ装置１７の
概念側面図、図５は第１実施形態のバンプ用レーザ装置
１７の概念平面図、図６は半導体チップ１１のバンプ１
９を接合する第２実施形態である他のバンプ用レーザ装
置６７の概念平面図、図７は本発明に係る半導体装置１
の側面断面図である。FIG. 1 is a side sectional view of a semiconductor chip 11 of a semiconductor device 1 according to an embodiment of the present invention, FIG. 2 is a plan view of the semiconductor chip 11 of the semiconductor device 1, and FIG.
FIG. 4 is a conceptual view of a laser device 15 for drilling to form one through hole 13, FIG. 4 is a conceptual side view of a laser device 17 for bumps of a first embodiment for melting and bonding a bump 19 of a semiconductor chip 11, and FIG. FIG. 6 is a conceptual plan view of a bump laser device 17 according to one embodiment, and FIG.
9 is a conceptual plan view of another bump laser device 67 according to the second embodiment of the present invention, and FIG. 7 is a semiconductor device 1 according to the present invention.
FIG.

【００２０】図１および図２において、半導体装置１
（図７に示す）を構成する半導体チップ１１は、図示し
ない回路を構成されたシリコン単結晶基板２１（以下、
基板２１という）の全周囲近傍に複数のスルーホール２
３があけられている。このスルーホール２３の孔あけ
は、一例として図３に示すように孔あけ用レーザ装置１
５、および、図示しない通常のエッチングによりあけら
れている。In FIG. 1 and FIG.
A semiconductor chip 11 (shown in FIG. 7) includes a silicon single crystal substrate 21 (hereinafter, referred to as a circuit) having a circuit (not shown).
A plurality of through holes 2 are provided near the entire periphery of the substrate 21).
3 has been opened. For example, as shown in FIG. 3, the drilling of the through hole 23 is performed by the laser device 1 for drilling.
5, and is opened by ordinary etching (not shown).

【００２１】図３に示す孔あけ用レーザ装置１５は、レ
ーザ光により基板２１にスルーホール２３の先行孔２５
をあける際の装置を示す図である。孔あけ用レーザ光源
２７からの孔あけ用レーザ光は、ビームエクスパンダ２
９および反射ミラー３１を経て位相格子３３に到達す
る。そして、位相格子３３で分岐された孔あけ用レーザ
光は、集光レンズ３５を経て基板２１に照射され、先行
孔２５（図示では４個の孔）があけられる。この分岐
は、例えば、最初にＸ方向に分岐し、次に方向を切換え
て（位相格子３３と基板２１との相対移動により）Ｙ方
向に分岐させる。あるいは、位相格子３３によりＸ方向
とＹ方向とを同時に分岐させるようにしても良い。この
ようにして、同時に複数の先行孔２５をあけることがで
きるので、加工時間の短縮化が可能となっている。A laser device 15 for drilling shown in FIG.
FIG. 4 is a diagram showing an apparatus when opening a space. Drilling laser light from the drilling laser light source 27 is supplied to the beam expander 2.
9 and a reflection mirror 31 to reach a phase grating 33. Then, the laser beam for drilling branched by the phase grating 33 is applied to the substrate 21 through the condenser lens 35, and the preceding hole 25 (four holes in the drawing) is drilled. In this branching, for example, first, the branching is performed in the X direction, and then the direction is switched (by relative movement between the phase grating 33 and the substrate 21) to branch in the Y direction. Alternatively, the X direction and the Y direction may be simultaneously branched by the phase grating 33. In this way, a plurality of preceding holes 25 can be simultaneously drilled, so that the processing time can be reduced.

【００２２】この孔あけ用レーザ光によりあけられた先
行孔２５は、エッチングにより図１および図２に示すよ
うに所定の大きさの孔３７に形成されるとともに、その
内径の孔３７には、ＣＶＤ法（又はＰＶＤ法）等により
酸化シリコン膜の絶縁膜３９が形成されスルーホール２
３があけられる。The preceding hole 25 formed by the laser light for forming a hole is formed into a hole 37 having a predetermined size by etching as shown in FIGS. An insulating film 39 of a silicon oxide film is formed by a CVD method (or a PVD method) or the like to form a through hole 2.
3 is opened.

【００２３】この絶縁膜３９が形成された孔３７には、
銅メッキ材等の導電材４１を充填する。また、基板２１
の一方側（図１の上側）には、球形形状よりなる金メッ
キあるいは半田メッキ等のバンプ１９が形成されてい
る。バンプ１９は、後述するように半導体装置１に形成
されたときには、孔３７に充填された導電材４１と、基
板２１の上に設けられた図示しない回路に接続する図示
しない電極に電気的に接続され導電している。なお、上
記実施形態では、バンプ１９は、球形形状で形成した
が、円柱あるいは断面台形形状の円錐台により形成して
も良い。In the hole 37 in which the insulating film 39 is formed,
A conductive material 41 such as a copper plating material is filled. Also, the substrate 21
On one side (upper side in FIG. 1), a bump 19 made of spherical gold plating or solder plating is formed. When formed on the semiconductor device 1 as described later, the bump 19 is electrically connected to the conductive material 41 filled in the hole 37 and an electrode (not shown) connected to a circuit (not shown) provided on the substrate 21. It is conductive. In the above embodiment, the bump 19 is formed in a spherical shape, but may be formed in a column or a truncated cone having a trapezoidal cross section.

【００２４】図４あるいは図５に示すように、半導体チ
ップ１１のバンプ１９を溶融接合するためのバンプ用レ
ーザ装置１７は、矩形あるいは長方形よりなる四角形状
の外周４辺の外側にそれぞれが配設されている。例え
ば、図５に示すように、四角形状の上辺には第１バンプ
用レーザ装置１７Ａが、右辺には第２バンプ用レーザ装
置１７Ｂが、下辺には第３バンプ用レーザ装置１７Ｃ
が、および、左辺には第４バンプ用レーザ装置１７Ｄが
配設されている。なお、第１から第４の各バンプ用レー
ザ装置１７は、共通の部品により構成されている。この
ため、図４の図中には、図示を簡略化するために１個所
のみを詳細に図示している。バンプ用レーザ装置１７
は、取着台４３の上に載置されている第１バンプ用レー
ザ光源４５からのバンプ用レーザ光は、所定角度（Θ）
傾斜した第１反射ミラー４７ａおよび第２反射ミラー４
７ｂを経てバンプ１９に到達する。このとき、第１反射
ミラー４７ａは、第１バンプ用レーザ光源４５からのバ
ンプ用レーザ光を受けて第２反射ミラー４７ｂに向けて
反射する。As shown in FIG. 4 or 5, the bump laser devices 17 for melting and bonding the bumps 19 of the semiconductor chip 11 are respectively disposed outside four sides of a rectangular or rectangular outer periphery. Have been. For example, as shown in FIG. 5, the first bump laser device 17A is located on the upper side of the square, the second bump laser device 17B is located on the right side, and the third bump laser device 17C is located on the lower side.
On the left side, a fourth bump laser device 17D is provided. The first to fourth bump laser devices 17 are configured by common components. For this reason, only one location is shown in detail in FIG. 4 to simplify the illustration. Laser device for bump 17
Indicates that the bump laser light from the first bump laser light source 45 placed on the mounting base 43 has a predetermined angle (Θ).
The inclined first reflecting mirror 47a and the second reflecting mirror 4
The bump 19 reaches the bump 19 via 7b. At this time, the first reflection mirror 47a receives the bump laser light from the first bump laser light source 45 and reflects it toward the second reflection mirror 47b.

【００２５】第２反射ミラー４７ｂは、所定角度（Θ）
維持したまま水平方向に回動自在な支持台４９により保
持されている。支持台４９は、積層された半導体チップ
１１に沿って直動シリンダ５１の伸縮により垂直に移動
（図示の上下方向）する。これにより、直動シリンダ５
１は、第２反射ミラー４７ｂおよび支持台４９とともに
一体で回動する。直動シリンダ５１には、被駆動用歯車
５３が固設されている。被駆動用歯車５３および直動シ
リンダ５１は軸受５５を介して軸５７により回動自在に
支持されている。また、被駆動用歯車５３は、電動モー
タ５９に付設された駆動歯車６１により駆動されて回動
する。軸５７および電動モータ５９は台６３に固設され
ている。The second reflection mirror 47b has a predetermined angle (Θ).
While being maintained, it is held by a support table 49 that can be rotated in the horizontal direction. The support 49 moves vertically (up and down directions in the figure) along the semiconductor chips 11 stacked by expansion and contraction of the linear motion cylinder 51. Thereby, the linear motion cylinder 5
1 rotates integrally with the second reflection mirror 47b and the support 49. A driven gear 53 is fixed to the linear motion cylinder 51. The driven gear 53 and the linear motion cylinder 51 are rotatably supported by a shaft 57 via a bearing 55. The driven gear 53 is rotated by being driven by a driving gear 61 attached to an electric motor 59. The shaft 57 and the electric motor 59 are fixed to the base 63.

【００２６】これにより、直動シリンダ５１は、電動モ
ータ５９の回転を、駆動歯車６１および被駆動用歯車５
３を介して受けて回動する。この直動シリンダ５１の回
動は、第２反射ミラー４７ｂおよび支持台４９を共に一
体で回動し、第１反射ミラー４７ａから受けた第２反射
ミラー４７ｂのバンプ用レーザ光（実線および点線で示
す水平方向のレーザ光Ｌｓ）を横方向（図５のＹａ方
向）に並列されたバンプ１９に向けて回動（Ｒａ）し、
バンプ１９を順次照射する。この照射により、図５の横
方向（図５のＹａ方向）に並べられたバンプ１９は順次
溶融し、バンプ１９と導電材４１とを接合する。これに
伴って半導体チップ１１間は、バンプ１９と導電材４１
を経て電気的に接続され導電される。この接合は、半導
体チップ１１の全周囲である各４辺のそれぞれに同時に
バンプ用レーザ光が照射され、半導体チップ１１間に配
設されたバンプ１９を同時に溶融していくために、セル
フアライメントができるとともに、一度に積層して接合
していくので製造が容易となり、かつ、各４辺を夫々に
溶融するため、全体に温度を与えて溶融するときよりも
低い温度で接合ができる。また、このとき、対称に照射
すると偏り力をなくすことができて、セルフアライメン
トがより正確にできる。なお、上記実施形態では、第２
反射ミラー４７ｂは、直動シリンダ５１の伸縮により垂
直に移動（図示の上下方向）させたが、圧電素子を用い
ても良い。As a result, the linear motion cylinder 51 controls the rotation of the electric motor 59 by using the drive gear 61 and the driven gear 5.
3 and rotate. This rotation of the linear motion cylinder 51 rotates the second reflection mirror 47b and the support 49 together, and the bump laser light of the second reflection mirror 47b received from the first reflection mirror 47a (indicated by solid lines and dotted lines). The horizontal laser light Ls shown) is rotated (Ra) toward the bumps 19 arranged in the horizontal direction (the Ya direction in FIG. 5),
The bumps 19 are sequentially irradiated. By this irradiation, the bumps 19 arranged in the horizontal direction in FIG. 5 (the Ya direction in FIG. 5) are sequentially melted, and the bumps 19 and the conductive material 41 are joined. Accordingly, the bump 19 and the conductive material 41 are provided between the semiconductor chips 11.
And are electrically connected via the. In this bonding, the laser beams for bumps are simultaneously irradiated on each of the four sides around the entire periphery of the semiconductor chip 11, and the bumps 19 disposed between the semiconductor chips 11 are simultaneously melted. Since it is possible to laminate and bond at one time, manufacturing becomes easy, and since each of the four sides is melted individually, bonding can be performed at a lower temperature than when melting is performed by applying a temperature to the whole. At this time, if the light is symmetrically irradiated, the biasing force can be eliminated, and the self-alignment can be performed more accurately. In the above embodiment, the second
Although the reflecting mirror 47b is moved vertically (up and down direction in the figure) by the expansion and contraction of the linear motion cylinder 51, a piezoelectric element may be used.

【００２７】次に、上記の部品により構成された半導体
装置１の組立てについて、図４あるいは図５を用いて説
明する。Next, assembling of the semiconductor device 1 constituted by the above components will be described with reference to FIG. 4 or FIG.

【００２８】先ず、第１半導体チップ１１ａを基板台６
５に載置するとともに、第１半導体チップ１１ａの第１
電材４１ａの上には第１バンプ１９ａが形成されてい
る。次に、第１バンプ１９ａの上に、第２半導体チップ
１１ｂを載置するとともに、第２半導体チップ１１ｂの
第２電材４１ｂの上には第２バンプ１９ｂが形成されて
いる。更に、第２バンプ１９ｂの上に、第３半導体チッ
プ１１ｃを載置するとともに、第３半導体チップ１１ｃ
の第３電材４１ｃの上には第３バンプ１９ｃが形成され
ている。このように、半導体チップ１１は、順次載置が
繰り返されて上方向に一度に積層される。First, the first semiconductor chip 11a is mounted on the substrate
5 and the first semiconductor chip 11a
The first bump 19a is formed on the electric material 41a. Next, the second semiconductor chip 11b is mounted on the first bump 19a, and the second bump 19b is formed on the second electric material 41b of the second semiconductor chip 11b. Further, the third semiconductor chip 11c is mounted on the second bump 19b, and the third semiconductor chip 11c
The third bump 19c is formed on the third electric material 41c. In this manner, the semiconductor chips 11 are repeatedly placed one after another and are stacked in an upward direction at once.

【００２９】次に、半導体チップ１１の全周囲の4辺に
配設された夫々の各バンプ用レーザ装置１７は、積層さ
れた半導体チップ１１に沿って直動シリンダ５１の伸縮
により第２反射ミラー４７ｂが垂直（図示の上下方向）
に移動され、溶融接合するバンプ１９の位置に合わされ
る。例えば、直動シリンダ５１を伸長させて、第１反射
ミラー４７ａに対して第２反射ミラー４７ｂを上方向に
移動させる。第２反射ミラー４７ｂにより反射されるバ
ンプ用レーザ光は、上方向に移動されて、図４の実線Ｌ
ｓａで示すごとくに、第１バンプ１９ａを照射するよう
に高さ位置が調整される。さらに、第１バンプ１９ａの
接合が終了したら、直動シリンダ５１はさらに伸長され
て第２反射ミラー４７ｂを点線で示すごとくに上昇させ
て、図４の点線Ｌｓｂで示すごとく、次に融合する第２
バンプ１９ｂを照射するように高さ位置が調整される。Next, each of the bump laser devices 17 disposed on the four sides around the entire periphery of the semiconductor chip 11 is moved by the expansion and contraction of the linear motion cylinder 51 along the stacked semiconductor chips 11 so that the second reflecting mirror is formed. 47b is vertical (vertical direction shown)
Is moved to the position of the bump 19 to be melt-bonded. For example, the linear motion cylinder 51 is extended, and the second reflection mirror 47b is moved upward with respect to the first reflection mirror 47a. The bump laser light reflected by the second reflection mirror 47b is moved upward and is indicated by a solid line L in FIG.
As indicated by sa, the height position is adjusted so as to irradiate the first bump 19a. Further, when the joining of the first bumps 19a is completed, the linear motion cylinder 51 is further extended to raise the second reflecting mirror 47b as shown by the dotted line, and as shown by the dotted line Lsb in FIG. 2
The height position is adjusted so as to irradiate the bump 19b.

【００３０】また、第１バンプ用レーザ装置１７Ａの直
動シリンダ５１は、電動モータ５９の回転を駆動歯車６
１および被駆動用歯車５３を介して受けて、第２反射ミ
ラー４７ｂおよび支持台４９と共に一体で回動（Ｒａ）
し、横方向（図５の水平方向Ｙａ）に並列された一番端
にある第１バンプ１９ａａに向けてバンプ用レーザ光を
回動し照射する。第１バンプ１９ａａが接合されたら、
電動モータ５９が回転し、駆動歯車６１および被駆動用
歯車５３を介して直動シリンダ５１と第２反射ミラー４
７ｂと支持台４９とを共に一体で回動（Ｒａ）し、次に
接合する第１バンプ１９ａｂに向けてバンプ用レーザ光
を回動し照射する。この接合はバンプ用レーザ光の回動
に伴って順次接合し、並列された第１バンプ１９ａの終
端端部の第１バンプ１９ａｎまで接合する。The linear motion cylinder 51 of the first bump laser device 17A controls the rotation of the electric motor 59 to drive the driving gear 6.
1 and rotated via the driven gear 53 together with the second reflecting mirror 47b and the support 49 (Ra).
Then, the laser beam for the bump is rotated and irradiated toward the first bump 19aa at the foremost end arranged in the horizontal direction (the horizontal direction Ya in FIG. 5). When the first bump 19aa is joined,
The electric motor 59 rotates, and the linear motion cylinder 51 and the second reflection mirror 4 are driven via the driving gear 61 and the driven gear 53.
7b and the support 49 are integrally rotated (Ra), and the laser beam for bump is rotated and irradiated toward the first bump 19ab to be joined next. This bonding is performed sequentially with the rotation of the bump laser light, and the bonding is performed up to the first bump 19an at the terminal end of the paralleled first bumps 19a.

【００３１】このとき、同時に、右辺の第２バンプ用レ
ーザ装置１７Ｂ、下辺の第３バンプ用レーザ装置１７
Ｃ、および、左辺の第４バンプ用レーザ装置１７Ｄが、
図示のごとく一番端にある第１バンプ１９ａａから終端
端部の第１バンプ１９ａｍあるいは１９ａｎまでのいず
れかを同時に接合する。このとき、接合は図示のごとく
半導体チップ１１の中心（Ｏａ）に対して対称に接合す
ると、偏り力がなくなり、セルフアライメントを正確に
することができる。At this time, at the same time, the second bump laser device 17B on the right side and the third bump laser device 17 on the lower side
C, and the fourth bump laser device 17D on the left side is
As shown in the figure, any one of the first bump 19aa at the end and the first bump 19am or 19an at the end is simultaneously joined. At this time, if the bonding is performed symmetrically with respect to the center (Oa) of the semiconductor chip 11 as shown in the figure, the biasing force is eliminated, and the self-alignment can be accurately performed.

【００３２】この終端端部の第１バンプ１９ａｎが終了
したら、前記のように、直動シリンダ５１はさらに伸長
されて第２反射ミラー４７ｂを上昇させ、次に融合する
第２バンプ１９ｂを照射する。第２バンプ１９ｂは、前
記と同様に、並列された一番端にある第２バンプ１９ｂ
ａから第２バンプ１９ｂの終端端部の第２バンプ１９ｂ
ｎ、あるいは、第１バンプ１９ａｍが終了したら、ま
た、上段に移動し、終了まで続行される。これにより、
半導体装置１の各半導体チップ１１の接合は終了され
る。When the first bump 19an at the terminal end is completed, as described above, the linear motion cylinder 51 is further extended to raise the second reflecting mirror 47b, and then irradiates the second bump 19b to be fused. . The second bump 19b is located at the end of the second bump 19b in the same manner as described above.
a to the second bump 19b at the end of the second bump 19b
When n or the first bump 19am ends, the process moves to the upper stage again and continues until the end. This allows
Bonding of each semiconductor chip 11 of the semiconductor device 1 is completed.

【００３３】なお、図4において、半導体チップ１１の
上面に押え板を配置して、所定の圧力を印加しながら、
組み立てを行なうこともできる。In FIG. 4, a pressing plate is disposed on the upper surface of the semiconductor chip 11 and a predetermined pressure is applied to the pressing plate.
Assembly can also be performed.

【００３４】図６は半導体チップ１１のバンプ１９を接
合する第２実施形態である他のバンプ用レーザ装置６７
の概念平面図である。なお、第１実施形態と同一部品に
は同一符号を付して説明する。FIG. 6 shows another bump laser device 67 according to the second embodiment for joining the bumps 19 of the semiconductor chip 11.
It is a conceptual top view of. The same parts as those in the first embodiment will be described with the same reference numerals.

【００３５】図４および図５の第１実施形態の各バンプ
用レーザ装置１７は、第１バンプ用レーザ光源４５が取
着台４３の上に固設されるとともに、第１バンプ用レー
ザ光源４５からのバンプ用レーザ光を受ける第２反射ミ
ラー４７ｂを回動（Ｒａ）させ、反射したバンプ用レー
ザ光がバンプ１９を照射している。In each of the bump laser devices 17 of the first embodiment shown in FIGS. 4 and 5, the first bump laser light source 45 is fixed on the mounting table 43, and the first bump laser light source 45 is fixed. The second reflecting mirror 47b that receives the bump laser light from the mirror is rotated (Ra), and the reflected bump laser light irradiates the bump 19.

【００３６】これに対して、図６に示す第２実施形態の
他のバンプ用レーザ装置６７は、他のバンプ用レーザ光
源６９が半導体チップ１１の各辺に直交して移動するよ
うに構成されている。すなわち、半導体チップ１１の上
辺１１ａに対して他の上バンプ用レーザ光源６９Ａが、
右辺１１ｂに対して他の右バンプ用レーザ光源６９Ｂ
が、下辺１１ｃに対して他の下バンプ用レーザ光源６９
Ｃが、左辺１１ｄに対して他の左バンプ用レーザ光源６
９Ｄが、直交して移動するように構成されている。ま
た、第１反射ミラー７１ａおよび第２反射ミラー７１ｂ
も他の各バンプ用レーザ光源６９は、各辺に直交して移
動するように構成されている。このとき、バンプ用レー
ザ光は、第２反射ミラー７１ｂが回動せずにスライドシ
リンダ７３により横方向に移動するとともに、直動シリ
ンダ５１により上下方向に移動し、所望のバンプ１９を
照射するように構成されている。各バンプ用レーザ光源
６９は、スライドシリンダ７３に付設されて横方向に移
動する。On the other hand, another bump laser device 67 according to the second embodiment shown in FIG. 6 is configured such that another bump laser light source 69 moves orthogonally to each side of the semiconductor chip 11. ing. In other words, another upper bump laser light source 69A is provided on the upper side 11a of the semiconductor chip 11.
Another right bump laser light source 69B with respect to the right side 11b.
But another lower bump laser light source 69 with respect to the lower side 11c.
C is another left bump laser light source 6 with respect to the left side 11d.
9D is configured to move orthogonally. Further, the first reflection mirror 71a and the second reflection mirror 71b
Each of the other bump laser light sources 69 is configured to move orthogonally to each side. At this time, the bump laser light is moved in the horizontal direction by the slide cylinder 73 without rotating the second reflection mirror 71b, and is moved in the vertical direction by the linear motion cylinder 51 to irradiate the desired bump 19. Is configured. Each of the bump laser light sources 69 is attached to the slide cylinder 73 and moves in the lateral direction.

【００３７】次に、上記の部品により構成された半導体
装置１の組立てについて、図６あるいは図４を用いて説
明する。Next, the assembling of the semiconductor device 1 composed of the above components will be described with reference to FIG. 6 or FIG.

【００３８】先ず、第１実施形態と同様に、半導体チッ
プ１１ａ、１１ｂ、１１ｃ…は、順次載置が繰り返され
て上方向に一度に積層される。次に、半導体チップ１１
の全周囲の4辺に配設された夫々の各バンプ用レーザ装
置６７は、積層された半導体チップ１１に沿って直動シ
リンダ５１の伸縮により第２反射ミラー７１ｂが垂直
（図示の上下方向）に移動され、溶融接合するバンプ１
９の位置に合わされる。例えば、直動シリンダ５１を伸
長させて、図４と同様に、第１反射ミラー７１ａに対し
て第２反射ミラー７１ｂを上方向に移動させる。第２反
射ミラー７１ｂにより反射されるバンプ用レーザ光は、
上方向に移動されて、図４の実線Ｌｓａで示すごとく
に、第１バンプ１９ａを照射するように高さ位置が調整
される。さらに、第１バンプ１９ａの接合が終了した
ら、直動シリンダ５１はさらに伸長されて第２反射ミラ
ー７１ｂを点線で示すごとくに上昇させて、図４の点線
Ｌｓｂで示すごとく、次に融合する第２バンプ１９ｂを
照射するように高さ位置が調整される。First, as in the first embodiment, the semiconductor chips 11a, 11b, 11c,. Next, the semiconductor chip 11
In each of the bump laser devices 67 disposed on the four sides around the entire periphery, the second reflecting mirror 71b is vertically (up and down direction in the figure) by the expansion and contraction of the linear motion cylinder 51 along the stacked semiconductor chips 11. To be melted and joined to the bump 1
9 position. For example, the linear motion cylinder 51 is extended, and the second reflection mirror 71b is moved upward with respect to the first reflection mirror 71a as in FIG. The bump laser light reflected by the second reflection mirror 71b is
Moved upward, the height position is adjusted so as to irradiate the first bump 19a as shown by the solid line Lsa in FIG. Further, when the joining of the first bumps 19a is completed, the linear motion cylinder 51 is further extended to raise the second reflecting mirror 71b as shown by the dotted line, and as shown by the dotted line Lsb in FIG. The height position is adjusted so as to irradiate the two bumps 19b.

【００３９】また、上バンプ用レーザ光源６９Ａは、ス
ライドシリンダ７３により上辺１１ａに対して直交して
横方向に移動するとともに、第１反射ミラー７１ａと第
２反射ミラー７１ｂと支持台４９が共に一体に横方向に
移動する。横方向（図５の水平方向Ｙａ）に移動したバ
ンプ用レーザ光は、並列された一番端にある第１バンプ
１９ａａに向けてバンプ用レーザ光を照射する。第１バ
ンプ１９ａａが接合されたら、スライドシリンダ７３に
より、次に接合する第１バンプ１９ａｂに向けてバンプ
用レーザ光を移動し照射する。この接合はバンプ用レー
ザ光の移動に伴って順次接合し、並列された第１バンプ
１９ａの終端端部の第１バンプ１９ａｎまで接合する。The upper bump laser light source 69A is moved by the slide cylinder 73 in the horizontal direction perpendicular to the upper side 11a, and the first reflection mirror 71a, the second reflection mirror 71b, and the support 49 are integrally formed. To move sideways. The bump laser light that has moved in the lateral direction (horizontal direction Ya in FIG. 5) irradiates the bump laser light toward the first bump 19aa located at the end in parallel. After the first bump 19aa is joined, the slide cylinder 73 moves and irradiates the bump laser light toward the first bump 19ab to be joined next. This bonding is performed sequentially with the movement of the bump laser light, and the bonding is performed up to the first bump 19an at the terminal end of the paralleled first bumps 19a.

【００４０】このとき、同時に、右バンプ用レーザ装置
６７Ｂ、下バンプ用レーザ装置６７Ｃ、および、左バン
プ用レーザ装置６７Ｄが、図示のごとく一番端にある第
１バンプ１９ａａから終端端部の第１バンプ１９ａｍ、
あるいは、第１バンプ１９ａｎまでのいずれかを同時に
接合する。このとき、接合は図示のごとく半導体チップ
１１の中心（Ｏａ）に対して対称に接合すると、偏り力
がなくなり、セルフアライメントを正確にすることがで
きる。At this time, at the same time, the right bump laser device 67B, the lower bump laser device 67C, and the left bump laser device 67D are moved from the first bump 19aa located at the end as shown in FIG. 1 bump 19am,
Alternatively, any one of the first bumps 19an is bonded at the same time. At this time, if the bonding is performed symmetrically with respect to the center (Oa) of the semiconductor chip 11 as shown in the figure, the biasing force is eliminated, and the self-alignment can be accurately performed.

【００４１】この終端端部の第１バンプ１９ａｎが終了
したら、前記のように、直動シリンダ５１はさらに伸長
されて第２反射ミラー４７ｂを上昇させ、次に融合する
第２バンプ１９ｂを照射する。第２バンプ１９ｂは、前
記と同様に、並列された一番端にある第２バンプ１９ｂ
ａから第２バンプ１９ｂの終端端部の第２バンプ１９ｂ
ｎ、あるいは、第１バンプ１９ａｍが終了したら、ま
た、上段に移動し、終了まで続行される。これにより、
第１実施形態と同様に、半導体装置１の各半導体チップ
１１の接合は終了される。When the first bump 19an at the terminal end is completed, as described above, the linear motion cylinder 51 is further extended to raise the second reflection mirror 47b, and then irradiates the second bump 19b to be fused. . The second bump 19b is located at the end of the second bump 19b in the same manner as described above.
a to the second bump 19b at the end of the second bump 19b
When n or the first bump 19am ends, the process moves to the upper stage again and continues until the end. This allows
As in the first embodiment, the joining of the semiconductor chips 11 of the semiconductor device 1 is completed.

【００４２】図７は本発明に係る半導体装置１の側面断
面図である。図７において、各半導体チップ１１ａ、１
１b、１１ｃ、・・は、積層された後に各半導体チップ
１１の４辺から同時にバンプ用レーザ光がパンプ１９に
照射され、並列された一番端にある第１バンプ１９ａａ
から終端端部の第１バンプ１９ａｍ、あるいは、第１バ
ンプ１９ａｎまで接合する。FIG. 7 is a side sectional view of the semiconductor device 1 according to the present invention. In FIG. 7, each semiconductor chip 11a, 1
1b, 11c,... Are simultaneously irradiated on the pump 19 from the four sides of each semiconductor chip 11 after being stacked, and the first bump 19aa at the extreme end in parallel.
To the first bump 19am at the terminal end or the first bump 19an.

【００４３】これにより、例えば、下側に配置された第
１導体チップ１１ａのバンプ１９ａはバンプ用レーザ光
により加熱溶融されて、下側に配置された第１導体チッ
プ１１ａの導電材４１ａと、上側に配置された第２導体
チップ１１ｂの導電材４１ｂとを溶融接合させて導電状
態にしている。Thus, for example, the bump 19a of the lower first conductive chip 11a is heated and melted by the bump laser light, and the conductive material 41a of the lower first conductive chip 11a is The conductive material 41b of the second conductive chip 11b arranged on the upper side is melted and joined to make it conductive.

【００４４】次に、この終端端部の第１バンプ１９ａｎ
が終了したら、前記のように、次に融合する第２バンプ
１９ｂを照射する。第２バンプ１９ｂは、前記と同様
に、並列された一番端にある第２バンプ１９ｂａから第
２バンプ１９ｂの終端端部の第２バンプ１９ｂｎ、ある
いは、第１バンプ１９ａｍが終了したら、また、上段に
移動し、終了まで続行される。これにより、半導体装置
１の各半導体チップ１１の接合は終了される。これによ
り、下側に配置された第１導体チップ１１のバンプ１９
はバンプ用レーザ光により加熱溶融されて、下側に配置
された導体チップ１１の導電材４１と、上側に配置され
た導体チップ１１の導電材４１とを順次溶融接合し、バ
ンプ１９で電気的に各半導体チップ１１を接続し一体化
されて構成される。Next, the first bump 19an at the terminal end is
Is completed, the second bump 19b to be fused next is irradiated as described above. Similarly to the above, when the second bump 19b at the end of the second bump 19bn or the first bump 19am at the terminal end of the second bump 19b ends, Move to the top and continue to the end. Thereby, the bonding of the semiconductor chips 11 of the semiconductor device 1 is completed. As a result, the bumps 19 of the first conductive chip 11 arranged on the lower side are formed.
Are heated and melted by the bump laser light, and the conductive material 41 of the lower conductive chip 11 and the conductive material 41 of the upper conductive chip 11 are sequentially melt-bonded to each other. The semiconductor chips 11 are connected to each other to be integrated.

【００４５】一体化された各半導体チップ１１は、所定
の厚さのモールド樹脂７５を流し込むことにより半導体
装置１が形成される。このとき、各半導体チップ１１間
にもモールド樹脂７５が流れ込む。また、導電材４１に
は、外部と電気的に接続する半田ボール等からなる外部
接続端子７７、あるいは、図示しないワイヤが付設され
るように構成されている。この外部接続端子７７はピン
構造で形成しても良い。The semiconductor device 1 is formed by pouring a mold resin 75 having a predetermined thickness into each integrated semiconductor chip 11. At this time, the molding resin 75 also flows between the semiconductor chips 11. Further, the conductive material 41 is configured such that an external connection terminal 77 made of a solder ball or the like electrically connected to the outside or a wire (not shown) is provided. The external connection terminal 77 may be formed in a pin structure.

【００４６】図８には、本発明の実施の形態に係る半導
体装置１を実装した回路基板１０００を示している。回
路基板１０００には、例えば、ガラスエポシキ基板等の
有機系基板を用いることが一般的である。回路基板１０
００には、例えば、銅からなるボンディング部が所望の
回路となるように形成されている。そして、ボンディン
グ部と半導体装置１の外部電極とを機械的に接続するこ
とでそれらの電気的導通が図られる。FIG. 8 shows a circuit board 1000 on which the semiconductor device 1 according to the embodiment of the present invention is mounted. As the circuit board 1000, for example, an organic substrate such as a glass epoxy substrate is generally used. Circuit board 10
At 00, for example, a bonding portion made of copper is formed so as to form a desired circuit. Then, by electrically connecting the bonding portion and the external electrode of the semiconductor device 1, their electrical continuity is achieved.

【００４７】なお、第1実施形態においても第2実施形態
においても、ビーム断面形状がスポット状のレーザ光
を、1個1個のバンプに順番に照射して、溶融するように
したが、本発明はそれに限られない。例えば、ビーム断
面形状が線状のレーザ光を、1辺に配置されたバンプ全
てに照射して、溶融するようにしてもよい。また、ビー
ム断面形状が線状のレーザ光に代えて、ビーム断面形状
がスポット状の複数のビームを用い、1辺に配置された
バンプ全てに照射して、溶融するようにしてもよい。In both the first embodiment and the second embodiment, a laser beam having a spot-shaped beam cross section is irradiated on each bump in order, so that the bumps are melted. The invention is not so limited. For example, a laser beam having a linear beam cross section may be applied to all the bumps arranged on one side to be melted. Instead of the laser beam having a linear beam cross section, a plurality of beams having a spot cross section may be used to irradiate and melt all the bumps arranged on one side.

【００４８】なお、半導体装置１は、実装面積をベアチ
ップにて実装する面積にまで小さくすることができるの
で、この回路基板１０００を電子機器に用いれば電気機
器自体の小型化が図られる。また、同一面積内において
は、より実装スペースを確保することができ、高機能化
を図ることも可能である。そして、この回路基板１００
０を備える電子機器として、図９にノート型パーソナル
コンピュータ１２００を示している。このノート型パー
ソナルコンピュータ１２００は、製造容易で小型化され
た安価な回路基板１０００を備えているため、小型化で
安価にできる。Since the mounting area of the semiconductor device 1 can be reduced to a mounting area for a bare chip, the size of the electric device itself can be reduced by using the circuit board 1000 for an electronic device. Further, in the same area, more mounting space can be secured, and higher functionality can be achieved. And this circuit board 100
FIG. 9 illustrates a notebook personal computer 1200 as an electronic device including the “0”. Since the notebook personal computer 1200 includes the inexpensive circuit board 1000 which is easy to manufacture and miniaturized, it can be miniaturized and inexpensive.

【００４９】[0049]

【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、半
導体チップ間に挿入され導電材に接続したバンプがレー
ザ光の低い温度で溶融して半導体チップを電気的に導電
するよう接続するので製造が容易になるとともに、半導
体チップに悪影響を与えることがなくなる。また、半導
体チップは一度に全部が積層されるとともに、半導体チ
ップの4辺の外側から照射したレーザ光により同時に溶
融するので、加工工数が短縮できるとともに、製造が容
易になる。また、レーザ光による溶融が、半導体チップ
の中心に対して対称に照射されるため、偏り力がなくな
り、セルフアライメントができるとともに、より正確に
積層できる。これにより、半導体チップは外側４辺から
同時にレーザ光により加熱されるため、温度の低いレー
ザ光により電気的に導通状態となるので、半導体装置に
悪影響を与えることがなくなり、性能低下が少なく、安
価な電子機器を得ることができる。As described above, according to the present invention, the bumps inserted between the semiconductor chips and connected to the conductive material are melted at a low temperature of the laser beam to connect the semiconductor chips so as to be electrically conductive. The production is facilitated and the semiconductor chip is not adversely affected. In addition, since the semiconductor chips are all stacked at one time and are simultaneously melted by laser light irradiated from outside the four sides of the semiconductor chips, the number of processing steps can be shortened and the manufacturing becomes easy. Further, since the melting by the laser beam is applied symmetrically with respect to the center of the semiconductor chip, there is no bias force, self-alignment can be performed, and more accurate lamination can be performed. As a result, the semiconductor chip is simultaneously heated by the laser light from the four outer sides, so that the semiconductor chip becomes electrically conductive by the low-temperature laser light. Electronic equipment can be obtained.

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

【図１】本発明の実施形態に係る半導体装置の半導体チ
ップの側面断面図である。FIG. 1 is a side sectional view of a semiconductor chip of a semiconductor device according to an embodiment of the present invention.

【図２】本発明の実施形態に係る半導体装置の半導体チ
ップの平面図である。FIG. 2 is a plan view of a semiconductor chip of the semiconductor device according to the embodiment of the present invention.

【図３】半導体チップのスルーホールをあけるため孔あ
け用レーザ装置の概念図である。FIG. 3 is a conceptual diagram of a laser device for drilling a hole for drilling a through hole in a semiconductor chip.

【図４】本発明の半導体チップのバンプを溶融接合する
第１実施形態のバンプ用レーザ装置の概念側面図であ
る。FIG. 4 is a conceptual side view of the bump laser device of the first embodiment for melting and bonding the bumps of the semiconductor chip of the present invention.

【図５】本発明の半導体チップのバンプを溶融接合する
第１実施形態のバンプ用レーザ装置の概念平面図であ
る。FIG. 5 is a conceptual plan view of the bump laser device of the first embodiment for melting and bonding the bumps of the semiconductor chip of the present invention.

【図６】本発明の半導体チップのバンプを溶融接合する
第２実施形態のバンプ用レーザ装置の概念平面図であ
る。FIG. 6 is a conceptual plan view of a bump laser device according to a second embodiment of the present invention for melting and bonding the bumps of a semiconductor chip.

【図７】本発明に係る半導体装置の側面断面図である。FIG. 7 is a side sectional view of a semiconductor device according to the present invention.

【図８】実施形態に係る半導体装置の回路基板への適用
例の説明図である。FIG. 8 is an explanatory diagram of an application example of the semiconductor device according to the embodiment to a circuit board.

【図９】実施形態に係る半導体装置の電子機器への適用
例の説明図である。FIG. 9 is an explanatory diagram of an application example of the semiconductor device according to the embodiment to an electronic device.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

１………半導体装置 １１………半導体チップ １３………スルーホール １５………孔あけ用レーザ装置 １７、６７………バンプ用レーザ装置 １９………バンプ ２１………シリコン単結晶基板 ２３………スルーホール ２５………先行孔 ３７………孔 ３９………絶縁膜 ４１………導電材 ４５………第１バンプ用レーザ光源 ４７ａ………第１反射ミラー ４７ｂ………第２反射ミラー ５１………直動シリンダ ５３………被駆動歯車 ５５………軸受 ５７………軸 ５９………電動モータ ６１………駆動歯車 ６９………バンプ用レーザ光源 ７１ａ………第１反射ミラー ７１ｂ………第２反射ミラー ７５………モールド樹脂 ７７………外部接続端子 １０００………回路基板 １２００………ノート型パーソナルコンピュータ DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Semiconductor device 11 ... Semiconductor chip 13 ... Through hole 15 ... Laser device for drilling 17, 67 ... Laser device for bump 19 ... Bump 21 ... Silicon single crystal substrate 23 through-hole 25 leading hole 37 hole 39 insulating film 41 conductive material 45 first bump laser light source 47a first reflection mirror 47b ... Second reflecting mirror 51... Linear motion cylinder 53... Driven gear 55... Bearing 57... Shaft 59. ... First reflection mirror 71b Second reflection mirror 75 Mold resin 77 External connection terminal 1000 Circuit board 1200 Notebook personal computer

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｈ０１Ｌ 23/52 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on the front page (51) Int.Cl. 7 Identification symbol FI Theme coat ゛ (Reference) H01L 23/52

Claims (6)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項１】 四角形状の複数の半導体チップを積層し
て多層化した半導体装置において、基板にあけたスルー
ホールに電気的に導通状態となる導電材を充填するとと
もに、半導体チップの周囲からレーザ光により溶融して
導電材間を接続し、半導体チップ間を導電状態に接続す
るバンプを半導体チップ間に配設したことを特徴とする
半導体装置。1. A semiconductor device in which a plurality of square semiconductor chips are stacked to form a multilayer structure, a through-hole formed in a substrate is filled with a conductive material that becomes electrically conductive, and a laser is provided around the semiconductor chip. A semiconductor device characterized in that bumps for connecting conductive materials by melting with light and connecting semiconductor chips in a conductive state are provided between the semiconductor chips. 【請求項２】 複数の半導体チップを積層して多層化し
た半導体装置の製造方法において、基板にあけたスルー
ホールに電気的に導通状態となる導電材を充填するとと
もに、導電材に接続されたバンプを半導体チップ間に配
設した後、バンプをレーザ光により溶融して半導体チッ
プ間を導電状態に接続することを特徴とする半導体装置
の製造方法。2. A method of manufacturing a semiconductor device in which a plurality of semiconductor chips are stacked to form a multilayer, wherein a through-hole formed in a substrate is filled with a conductive material that becomes electrically conductive and connected to the conductive material. A method of manufacturing a semiconductor device, comprising: disposing bumps between semiconductor chips; and melting the bumps with a laser beam to connect the semiconductor chips in a conductive state. 【請求項３】 レーザ光を積層方向に移動させて順次バ
ンプを溶融して半導体チップ間を導電状態に接続するこ
とを特徴とする請求項２記載の半導体装置の製造方法。3. The method of manufacturing a semiconductor device according to claim 2, wherein the laser light is moved in the stacking direction to sequentially melt the bumps to connect the semiconductor chips in a conductive state. 【請求項４】 四角形形状の４辺の外周内側近傍に配設
されたバンプを4辺の外側から照射されたレーザ光によ
り同時に溶融することを特徴とする請求項２あるいは請
求項３に記載の半導体装置の製造方法。4. The bump according to claim 2, wherein the bumps disposed in the vicinity of the outer periphery of the four sides of the quadrangular shape are simultaneously melted by laser light irradiated from outside the four sides. A method for manufacturing a semiconductor device. 【請求項５】 四角形形状の基板外周の４辺近傍内側に
あけたスルーホールの内壁に絶縁膜を形成するととも
に、スルーホール部に充填した導電材を配設し外部と電
気的に導通状態とする半導体チップを製造する工程と、
半導体チップのスルーホール部に配設され半導体チップ
間を電気的に導通状態とするバンプを配置する工程と、
バンプを溶融するためレーザ光を積層方向に順次移動す
る工程と、スルーホール部に配設されたバンプをレーザ
光で４辺同時に溶融する工程と、を有することを特徴と
する半導体装置の製造方法。5. An insulating film is formed on an inner wall of a through hole formed in the vicinity of four sides of an outer periphery of a rectangular substrate, and a conductive material filled in the through hole portion is provided so as to be electrically connected to the outside. Manufacturing a semiconductor chip,
A step of arranging bumps arranged in through holes of the semiconductor chip and electrically connecting the semiconductor chips to each other;
A method for manufacturing a semiconductor device, comprising: a step of sequentially moving a laser beam in a laminating direction in order to melt a bump; and a step of simultaneously melting four sides of a bump provided in a through-hole portion with a laser beam. . 【請求項６】 請求項１乃至５のいずれかに記載の半導
装置を備えたことを特徴とする電子機器。6. An electronic apparatus comprising the semiconductor device according to claim 1.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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