[发明专利]多芯片半导体器件和存储卡

说明书

本发明涉及多芯片半导体器件及存储卡，更详细地说，是涉及这样一种多芯片结构的半导体器件和存储卡，即把多块半导体存储器芯片、或者半导体存储器和逻辑电路混装在一起的半导体芯片以叠层状态组装在一起。

数码相机的胶片媒体和便携式个人计算机用的存储器，已广泛采用存储卡。人们已知的这种存储卡，例如安装了非易失性存储器NAND型E² PROM的SSFDC(Solid-State Floppy Disk Card：固态软盘卡)，亦称智能媒体(Smart Media)。现在市场上销售装有1个或2个64兆位NAND型E²PROM的大容量存储卡。但是，最近希望开拓多媒体等新市场，使大容量存储器件的需求日益增加，实现更大容量化。

作为实现大容量存储器件的技术之一，有一种所谓芯片穿通插头，即把连接插头设置在穿透半导体衬底(衬底)的穿通孔内，把这样形成的许多块具有这种连接插头的半导体芯片重叠起来加以组装，即可构成人们已知的多芯片半导体器件。在这种叠层的许多个半导体芯片内，通过上述芯片穿通插头从安装基板供给各种控制信号和数据，或者读出数据。但是，该技术尚存在一些有待解决的问题。

例如，在过去的平面电路板安装中，在利用4个同样结构的存储器半导体芯片来构成存储器装置时，把4个芯片控制信号(芯片启动条)分别划分开即可。但是，为了减小安装面积，在对半导体芯片叠层的情况下，必须在芯片内部分别对芯片控制信号进行分离。这意味着要制造4种芯片，从制造成本来看是不恰当的。

因此，在本发明之前，本发明人等在日本国专利申请号H 10-213880(对美国申请号为09/363,031,2001年1月17日批准)中提出了一种多芯片半导体器件，其中是把许多个由元件集成的半导体芯片安装到半导体衬底中，其特征在于：在穿透半导体衬底的穿通孔内形成连接插头的这种实质上结构相同的许多个半导体芯片，重叠在一起，通过凸块来有选择地连接上述各半导体芯片的连接插头，根据上述插头的连接图形来选择已设置在上述各半导体芯片内的供选用的电路。

若采用这种构成的多芯片半导体器件，则在许多个芯片内部分别设置供选用的电路，对每个芯片有选择地形成在连接插头时所用的凸块(凸起焊点)，这样，即使相同构成的芯片，也能对每个芯片分别提供芯片控制信号。

然后，在利用这种方法时，应当把凸块有选择的连接到插头上，在用镀锡法形成焊点的情况下，每种芯片必须单独形成掩模板。并且，像转印凸块方式那样，在芯片一起进行凸块形成时，对每种芯片叠层段数必须分别更改凸块设置位置，在形成凸块时必须更换掩模板，或者必须对每个叠层级数分别设置不同的装置。就像在晶片上进行镀膜，形成凸块那样，对晶片一起进行凸块形成时，也应当对每个叠层级数分别形成位置不同的凸块，各层之间没有互换性。

这样，先申请的技术，虽然即使对同样构成的芯片进行叠层也能分别提供芯片控制信号，能降低制造成本，但是，从提高生产效率和进一步降低制造成本来看，尚有改进的余地。

如上所述，过去的多芯片半导体器件和存储卡，虽然对同样构成的芯片进行叠层，也能分别提供芯片控制信号，降低制造成本，但是，从提高生产效率和进一步降低制造成本来看，尚有改进的余地。

所以，本发明的目的在于提供一种能提高生产效率和进一步降低制造成本的多芯片半导体器件。

本发明的目的是利用这样一种多芯片半导体器件来达到的：它具有许多个半导体芯片，每个芯片都有：集成了许多元件的半导体衬底、在穿透上述半导体衬底的穿通孔内形成的连接插头、以及通过有选择地进行切断能使上述连接插头与凸块进行电接通和断开的熔丝部分，通过凸块来连接上述各半导体芯片的连接插头，对芯片进行叠层安装。

若采用上述结构的多芯片半导体器件，则利用相同的工艺来制作相同结构的半导体芯片，在经过检验合格的半导体芯片中，对相当于各叠层级数的芯片识别信号所对应的熔丝进行熔断，即可识别各芯片的芯片地址。因此，与制作各叠层互不相同的半导体芯片时相比较，能提高生产效率，降低制造成本。

而且，因为不需要在连接插头上有选择的形成凸块，所以，不需要对每个叠层的芯片分别形成掩模板，不需要对每个芯片叠层级数分别更改凸块的设置位置。因此，不需要更换掩模，也不需要对每个叠层级分别设置装置。其结果是，能够改进作为本发明的前提的本发明人等提出的日本国专利申请号H 10-213880(对美国申请号09/363,031)所公开的技术，能提高生产效率和进一步降低制造成本。