專利名稱：倒裝片型半導(dǎo)體器件及其制造方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及倒裝片型半導(dǎo)體器件及其制造方法，該半導(dǎo)體器件具有安裝在其多層布線板上的半導(dǎo)體芯片。更具體地說，本發(fā)明涉及倒裝片型半導(dǎo)體器件及其制造方法，其制造成本低，并且能夠?qū)⒍鄬硬季€板的布線圖形節(jié)距減小到10μm或更小。
如

圖1B所示，將倒裝片型半導(dǎo)體器件101安裝在多層布線安裝板104上。多層布線安裝板104具有電極焊盤(未示出)，電極焊盤按照與倒裝片型半導(dǎo)體器件101上的突起的設(shè)置圖形一樣的圖形形成。由最終用戶將倒裝片型半導(dǎo)體器件101安裝在多層布線安裝板104上，使突起103與電極焊盤對準。當(dāng)突起由焊料制成時，一般通過使用焊劑的IR再流工藝將倒裝片型半導(dǎo)體器件101安裝到多層布線安裝板104上。
然而，常規(guī)的倒裝片型半導(dǎo)體器件101具有下列問題，在安裝到多層布線安裝板104上之后，由于多層布線安裝板104和倒裝片型半導(dǎo)體器件101之間線性膨脹系數(shù)的不匹配，降低了安裝可靠性，或者尤其降低了溫度循環(huán)特性。為了解決該問題，至今已經(jīng)采取了下列措施。
首先，已經(jīng)試圖使多層布線安裝板104的線性膨脹系數(shù)接近硅的線性膨脹系數(shù)。例如，為了提高安裝可靠性，在日本專利特開No.2000-323620中公開了使用昂貴的陶瓷型材料例如AlN、多鋁紅柱石和玻璃陶瓷，使線性膨脹系數(shù)的不匹配最小。上述努力在提高安裝可靠性方面是有效的，然而多層布線板使用昂貴的陶瓷型材料限制了在高端巨型計算機、大規(guī)模計算機等方面的應(yīng)用。
相反，如在日本專利特開No.2001-203237中所公開的，例如，近來已經(jīng)提出了一種能夠提高安裝可靠性的技術(shù)，其中用置于多層布線板和半導(dǎo)體芯片之間的下填樹脂封裝倒裝片型半導(dǎo)體器件，所述多層布線板由便宜的有機材料制成并且具有高的線性膨脹系數(shù)。當(dāng)下填樹脂如此置于半導(dǎo)體芯片和由有機材料制成的多層布線板之間時，可以分散作用在突起連接部分上的剪切應(yīng)力，以便提高安裝可靠性，其中突起連接部分位于半導(dǎo)體芯片和由有機材料制成的多層布線板之間。下填樹脂如此置于半導(dǎo)體芯片和有機材料多層布線板之間允許使用由便宜的有機材料制成的多層布線板。
然而，該常規(guī)技術(shù)具有下列問題下填樹脂和半導(dǎo)體芯片之間的界面及下填樹脂和有機材料多層布線板之間的界面會分層，如果下填樹脂包含孔隙或者如果界面的粘結(jié)性能差，那么在吸濕再流測試中，產(chǎn)品會被判為有缺陷。因此對于該常規(guī)技術(shù)來說，不能夠在確?？煽啃缘那闆r下促進倒裝片型半導(dǎo)體器件成本的降低。
考慮到設(shè)置的突起圖形和管腳數(shù)中的最小節(jié)距，一般使用所謂內(nèi)建板的多層布線板作為倒裝片型半導(dǎo)體器件的有機材料多層布線板。下面將參考圖2A-3C描述內(nèi)建板的制造方法。圖2A-2C是常規(guī)內(nèi)建板的截面圖，按步驟順序顯示了其制造方法。圖3A-3C是截面圖，顯示了圖2C后續(xù)的步驟。
在圖2A中，首先將具有預(yù)定厚度例如10-40μm的Cu箔層111粘結(jié)到絕緣玻璃環(huán)氧材料的芯襯底110的兩面，接著布圖。在芯襯底110中鉆孔，對孔的內(nèi)部實施通孔鍍覆，從而形成通孔部件112。結(jié)果，使芯襯底110兩面上的Cu箔層111彼此電連接。這里，鑒于后續(xù)步驟的工藝穩(wěn)定性和襯底的質(zhì)量穩(wěn)定性，一般用絕緣的通孔填充樹脂113填充通孔部件112。
如圖2B所示，將絕緣樹脂114涂敷于位于芯襯底110的兩面上的Cu布線圖形上。通過光致抗蝕劑基化學(xué)蝕刻或者激光加工技術(shù)在預(yù)定位置上形成絕緣樹脂開口115。
如圖2C所示，通過濺射金屬例如Ti和Cu或者通過Cu化學(xué)鍍形成金屬薄膜層116，以便確保芯襯底上用于Cu電鍍的籽晶層和Cu布線圖形部件之間的電連接。
如圖3A所示，為了通過Cu電鍍形成布線圖形，在金屬薄膜層116上設(shè)置20-40μm厚的光致抗蝕劑117或干膜，然后進行曝光和顯影。
如圖3B所示，利用金屬薄膜層116作為籽晶層通過Cu電鍍形成布線圖形部件118。
如圖3C所示，除去光致抗蝕劑117或干膜。然后使用布線圖形部件118作為掩膜，通過濕蝕除去金屬薄膜層116，使得布線圖形部件118彼此電絕緣。
接著，如果需要，可以重復(fù)圖2B-3C的步驟，以便形成具有六或八層金屬結(jié)構(gòu)的多層布線板。
然而，考慮由于與芯襯底熱膨脹系數(shù)的不匹配產(chǎn)生的應(yīng)力釋放和多層布線板的可靠性例如通路部分連接的可靠性，前述內(nèi)建板的制造方法需要光致抗蝕劑117或者干膜具有大約20-40μm的厚度，以便確保內(nèi)建層布線圖形部分的厚度。這樣，根據(jù)曝光和顯影步驟中圖形的可形成性，最多僅能得到大約30μm的最小節(jié)距。這樣使布線圖形節(jié)距不小于大約30μm，不能得到更高密度和更小外部尺寸的多層布線板。在典型的制造工藝中，在大約500mm×600mm的大平板上共同制造內(nèi)建板，然后在最后的步驟中切為單個的多層布線板片。如果順利地減小了每個多層布線板的外部尺寸，這樣可以增加每個平板可生產(chǎn)的片的數(shù)量。然而，在目前制造內(nèi)建板的方法中，最多僅能將上述布線圖形的節(jié)距減小到大約30μm。這樣減小每單個多層布線板的外部尺寸和顯著降低多層布線板的成本是不可能的。
多層布線板的制造方法還具有翹曲的問題。芯襯底110具有翹曲，該翹曲會引起在用于形成內(nèi)建布線圖形的曝光和顯影步驟中抗蝕劑圖形的誤對準。這種誤對準導(dǎo)致生產(chǎn)率的降低。
為了抑制芯襯底的翹曲，內(nèi)建層必須形成在芯襯底的兩面上。因此需要形成本來不需要的內(nèi)建布圖層。結(jié)果，有機多層布線板必須具有導(dǎo)致生產(chǎn)率降低的額外的層，這是妨礙制造成本降低的因素。
發(fā)明綜述本發(fā)明的目的是提供一種倒裝片型半導(dǎo)體器件及其制造方法，其中可以高生產(chǎn)率和低成本地制造具有精細到10μm或者更小的布線圖形節(jié)距的多層布線板，不需要額外的層，并且提供了具有有利的電性能的薄膜。
根據(jù)本發(fā)明第一技術(shù)方案的倒裝片型半導(dǎo)體器件的制造方法包含步驟在基襯底的前后兩個表面上各形成多層薄膜布線，所述基襯底具有在其前后兩個表面上的由金屬或者合金制成的體部件(bodyparts)，每個多層薄膜布線包含接近于基襯底的形成在所述多層薄膜布線表面上的內(nèi)部電極焊盤，以及不靠近基襯底的形成在相對表面上的外部電極焊盤；將基襯底分為前表面?zhèn)群捅趁鎮(zhèn)?，以便形成兩個基襯底集成型布線板；至少除去部分基襯底各體部分以便露出電極焊盤；將多個倒裝片型半導(dǎo)體芯片安裝到多層薄膜布線的內(nèi)部電極焊盤上，使得其突起電極與內(nèi)部電極焊盤連接。
在本發(fā)明中，在由金屬或者合金制成的基襯底上各形成多層薄膜布線。因此，多層薄膜布線提高了平整度。所以能夠形成具有精細到10μm或者更小的布線圖形節(jié)距的多層布線板。在基襯底的前后兩個表面上形成多層薄膜布線之后，將基襯底分為前表面?zhèn)群捅趁鎮(zhèn)龋员阈纬蓛蓚€基襯底集成型布線板。這樣排除了形成多層布線層的需要，目的是抑制襯底的翹曲。由于可以有效地使用所形成的各多層薄膜布線，并且多層薄膜布線可以在一個工序中形成在基襯底的前、后兩面上，因此可以高生產(chǎn)率和低成本地制造倒裝片型半導(dǎo)體器件。
在根據(jù)本發(fā)明第二技術(shù)方案的倒裝片型半導(dǎo)體器件的制造方法中，焊料球與多層薄膜布線的外部電極焊盤連接。
根據(jù)本發(fā)明的第三技術(shù)方案，由每個半導(dǎo)體芯片分隔多層薄膜布線。
根據(jù)本發(fā)明的第四技術(shù)方案，露出內(nèi)部電極焊盤的步驟包含下列步驟將光致抗蝕劑涂覆到基襯底的表面，使得不覆蓋與電極焊盤部件一致的區(qū)域；用光致抗蝕劑作為掩模蝕刻掉基襯底，從而形成支肋集成型多層薄膜布線板，該支肋集成型多層薄膜布線板具有留下的基襯底部分，作為支肋部件。
根據(jù)本發(fā)明的第五技術(shù)方案，在露出內(nèi)部電極焊盤的步驟中，整個除去基襯底，以便得到膜形式的多層薄膜布線，露出內(nèi)部電極焊盤。此步驟之后，該方法進一步包含除內(nèi)部電極焊盤存在的區(qū)域之外，將支肋部件接合到除去了基襯底的多層薄膜布線表面的至少部分上的步驟。
根據(jù)本發(fā)明的第六技術(shù)方案，支肋部件由金屬或者合金制成。
根據(jù)本發(fā)明的第七技術(shù)方案，安裝半導(dǎo)體芯片之后，將樹脂填充到半導(dǎo)體芯片和支肋部件之間及半導(dǎo)體芯片和多層薄膜布線之間。
根據(jù)本發(fā)明的第八技術(shù)方案，將用于冷卻半導(dǎo)體芯片的散熱器接合到每個半導(dǎo)體芯片上。
根據(jù)本發(fā)明的第九技術(shù)方案，多層薄膜布線的內(nèi)部電極焊盤是用基襯底作為供給層通過電鍍形成的鍍覆層。
根據(jù)本發(fā)明的第十技術(shù)方案，基襯底由銅、銅合金或者不銹鋼制成。
根據(jù)本發(fā)明的第十一技術(shù)方案，通過基本上平行于其表面切割將基襯底分為兩個基襯底集成型多層布線板。
根據(jù)本發(fā)明的第十二技術(shù)方案，基襯底具有三層結(jié)構(gòu)，包含在前后表面上的金屬或合金體部件和層疊在其間的中間金屬層；在分離基襯底的步驟中，比體部件更加選擇性地蝕刻中間金屬層，以便將基襯底分為兩個。
根據(jù)本發(fā)明的第十三技術(shù)方案，將多孔膜層疊在中間金屬層上。
根據(jù)本發(fā)明的第十四技術(shù)方案，基襯底具有五層結(jié)構(gòu)，包含在前后表面上的金屬或者合金體部件和設(shè)置在其間的三層膜，該三層膜具有兩個中間金屬層和夾在其間的多孔膜。
根據(jù)本發(fā)明的第十五技術(shù)方案，通過層疊兩個由金屬或合金制成的單層金屬板、并且用穿入其中的金屬或合金銷釘將單層金屬板彼此固定來制備基襯底。
根據(jù)本發(fā)明的第十六技術(shù)方案，通過層疊兩個由金屬或合金制成的單層金屬板、并且通過局部焊接將單層金屬板彼此固定來制備基襯底。
根據(jù)本發(fā)明的第十七技術(shù)方案，通過層疊兩個由金屬或合金制成的單層金屬板、并且通過其邊緣處的機械接合將單層金屬板彼此固定來制備基襯底。
根據(jù)本發(fā)明的第十八技術(shù)方案，通過層疊兩個由金屬或合金制成的單層金屬板、并且用粘合劑通過局部粘結(jié)將單層金屬板彼此固定來制備基襯底。
根據(jù)本發(fā)明第十九技術(shù)方案的倒裝片型半導(dǎo)體器件包含各多層薄膜布線，包含形成在其一面的內(nèi)部電極焊盤和形成在另一面的外部電極焊盤；安裝在多層薄膜布線上的倒裝片型半導(dǎo)體芯片，使得其突起電極與多層薄膜布線的內(nèi)部電極焊盤連接。通過在基襯底的前后兩面上形成多層薄膜布線來形成多層薄膜布線，在前后兩表面上，所述基襯底具有由金屬或合金制成的體部件，每一多層薄膜布線都包含接近基襯底的在多層薄膜布線表面上形成的內(nèi)部電極焊盤，以及不靠近基襯底的形成在相對表面上的外部電極焊盤，然后將基襯底分為前表面?zhèn)群捅趁鎮(zhèn)龋辽俪ゲ糠只r底的體部分以便露出內(nèi)部電極焊盤。
在根據(jù)本發(fā)明第二十技術(shù)方案的倒裝片型半導(dǎo)體器件中，在其上安裝半導(dǎo)體芯片之后，由半導(dǎo)體芯片分隔多層薄膜層。
根據(jù)本發(fā)明的第二十一技術(shù)方案，支肋由留在多層薄膜上沒有安裝半導(dǎo)體芯片的區(qū)域中的基襯底構(gòu)成。絕緣密封樹脂設(shè)置在半導(dǎo)體芯片和支肋部件之間及半導(dǎo)體芯片和多層薄膜布線之間。
根據(jù)本發(fā)明的第二十二技術(shù)方案，焊料球接合于多層薄膜布線的外部電極焊盤。
根據(jù)本發(fā)明的第二十三技術(shù)方案，用于冷卻的散熱器接合于半導(dǎo)體芯片。
根據(jù)本發(fā)明的第二十四技術(shù)方案，散熱器由選自由包含Cu、Al、W、Mo、Fe、Ni、Cr的金屬材料和包含氧化鋁、AlN、SiC和多鋁紅柱石的陶瓷材料構(gòu)成的組。
根據(jù)本發(fā)明的第二十五技術(shù)方案，用導(dǎo)熱粘合劑將散熱器接合到半導(dǎo)體芯片上，所述導(dǎo)熱粘合劑包含作為主成份的選自環(huán)氧樹脂、硅樹脂、聚酰亞胺樹脂、聚烯烴樹脂、氰酸酯樹脂、酚醛樹脂和柰樹脂的樹脂，還包含選自Ag、Pd、Cu、Al、Au、Mo、W、金剛石、氧化鋁、AlN、多鋁紅柱石、BN和SiC的材料。
根據(jù)本發(fā)明的第二十六技術(shù)方案，多層薄膜布線是具有多層結(jié)構(gòu)的布線層，所述多層結(jié)構(gòu)是通過形成和布圖絕緣樹脂薄膜及形成和布圖導(dǎo)電薄膜而形成的。
根據(jù)本發(fā)明的第二十七技術(shù)方案，絕緣樹脂薄膜包含作為主成份的選自環(huán)氧樹脂、硅樹脂、聚酰亞胺樹脂、聚烯烴樹脂、氰酸酯樹脂、酚醛樹脂和柰樹脂的樹脂。
根據(jù)本發(fā)明的第二十八技術(shù)方案，多層薄膜布線具有金屬兩層結(jié)構(gòu)，包含內(nèi)部電極焊盤；形成的絕緣樹脂薄膜以便覆蓋內(nèi)部電極焊盤，在與內(nèi)部電極焊盤相一致的區(qū)域部分具有開口；形成在絕緣樹脂薄膜上并且通過開口與內(nèi)部電極焊盤連接的外部電極焊盤；和用于覆蓋外部電極焊盤端部的阻焊劑膜。根據(jù)本發(fā)明的第二十九技術(shù)方案，多層薄膜布線具有52-266μm的總厚度。
根據(jù)本發(fā)明的第三十技術(shù)方案，多層薄膜布線具有金屬三層結(jié)構(gòu)，包含內(nèi)部電極焊盤、第一絕緣樹脂薄膜、布線部件、第二絕緣樹脂薄膜、外部電極焊盤和阻焊劑膜。根據(jù)本發(fā)明的第三十一技術(shù)方案，多層薄膜布線具有77-396μm的總厚度。
根據(jù)本發(fā)明的第三十二技術(shù)方案，多層薄膜布線具有金屬四層結(jié)構(gòu)，包含內(nèi)部電極焊盤、第一絕緣樹脂薄膜、第一布線部件、第二絕緣樹脂薄膜、第二布線部件、第三絕緣樹脂薄膜、外部電極焊盤和阻焊劑膜。根據(jù)本發(fā)明的第三十三技術(shù)方案，多層薄膜布線具有102-526μm的總厚度。
根據(jù)本發(fā)明的第三十四技術(shù)方案，多層薄膜布線具有金屬五層結(jié)構(gòu)，包含內(nèi)部電極焊盤、第一絕緣樹脂薄膜、第一布線部件、第二絕緣樹脂薄膜、第二布線部件、第三絕緣樹脂薄膜、第三布線部件、第四絕緣樹脂膜、外部電極焊盤和阻焊劑膜。根據(jù)本發(fā)明的第三十五技術(shù)方案，多層薄膜布線具有127-656μm的總厚度。
根據(jù)本發(fā)明的第三十六技術(shù)方案，多層薄膜布線具有金屬六層結(jié)構(gòu)，包含內(nèi)部電極焊盤、第一絕緣樹脂薄膜、第一布線部件、第二絕緣樹脂薄膜、第二布線部件、第三絕緣樹脂薄膜、第三布線部件、第四絕緣樹脂膜、第四布線部件、第五絕緣樹脂薄膜、外部電極焊盤和阻焊劑膜。根據(jù)本發(fā)明的第三十七技術(shù)方案，多層薄膜布線具有152-786μm的總厚度。
如上所述，根據(jù)本發(fā)明，各多層薄膜布線形成在具有高平整度的基襯底上。因此能夠形成可以保持高平整度的精細布線，在多層薄膜布線形成過程中顯示了優(yōu)異的熱穩(wěn)定型，具有高的生產(chǎn)率，并且具有10μm或者更小的線和間距。如果基襯底具有前述翹曲，圖形曝光的聚焦深度趨于改變，致使制造工藝的穩(wěn)定性差。這意味著在精細圖形可形成性方面的技術(shù)限制和制造成本的急劇增加。
在本發(fā)明中，多層薄膜布線可以形成在基襯底的前后兩面上，并且在將基襯底分為兩個以便制造來自基襯底兩面的半導(dǎo)體器件之前，可以將半導(dǎo)體芯片安裝在多層薄膜布線上。然后，每單個制造工序的產(chǎn)量加倍，使生產(chǎn)率顯著提高，制造成本大大降低。
在根據(jù)本發(fā)明多層布線板的布線圖形的形成方法中，不必像常規(guī)技術(shù)中的內(nèi)建板那樣需要將金屬薄膜布線加厚到大約10-30μm。此外，能夠利用用于金屬化半導(dǎo)體晶片的方法和系統(tǒng)。這樣可以在1μm以下的更薄范圍內(nèi)容易地加工光致抗蝕劑和金屬薄膜布線部件，便于制作更精細的布線圖形。由于便于制造更精細的布線圖形，因此能夠增加有機多層布線板的密度并減小每單個多層布線板的外側(cè)尺寸，以便顯著降低成本。將金屬板應(yīng)用到基襯底上顯著降低了廢品，而廢品是在常規(guī)的印刷布線板中遇到的問題。在成品率方面非常有利。
此外，當(dāng)使用晶片形基襯底時，可以通過晶片級工藝制造多個封裝。這樣，與每個封裝各按片制造的封裝方法相比，能夠顯著減少制造步驟，大幅度降低成本。
圖5A-5C顯示了圖4D后續(xù)的步驟的截面圖；圖6A-6C顯示了圖5C后續(xù)的步驟的截面圖；圖7A-7C顯示了圖6C后續(xù)的步驟的截面圖；圖8A和8B顯示了圖7C后續(xù)的步驟的截面圖；圖9A-9C顯示了圖8B后續(xù)的步驟的截面圖；圖10是截面圖，顯示了根據(jù)本發(fā)明第二實施例的倒裝片型半導(dǎo)體器件的制造方法；圖11A-11C是根據(jù)本發(fā)明第三實施例的倒裝片型半導(dǎo)體器件的截面圖，按步驟順序顯示了其制造方法；圖12A和12B顯示了圖11C后續(xù)的步驟的截面圖；圖13是截面圖，顯示了根據(jù)本發(fā)明第四實施例倒裝片型半導(dǎo)體器件的制造方法；圖14A是截面圖，顯示了根據(jù)本發(fā)明第五實施例的倒裝片型半導(dǎo)體器件的制造方法，圖14B是其透視圖；圖15是截面圖，顯示了根據(jù)本發(fā)明第六實施例的倒裝片型半導(dǎo)體器件的制造方法；圖16是截面圖，顯示了根據(jù)本發(fā)明第七實施例的倒裝片型半導(dǎo)體器件的制造方法；圖17是截面圖，顯示了根據(jù)本發(fā)明第八實施例的倒裝片型半導(dǎo)體器件的制造方法；圖18A至18C是根據(jù)本發(fā)明第九實施例的倒裝片型半導(dǎo)體器件的截面圖，按步驟順序顯示了其制造方法。
然后，如圖4B所示，在基襯底1的兩面上形成電極焊盤部件2?？梢园聪铝蟹绞叫纬呻姌O焊盤部件2。用光致抗蝕劑涂覆基襯底1，接著曝光和顯影以便形成抗蝕劑圖形。通過電鍍在基襯底1上接連形成Au層、Ni層、Cu層等，其中沒有被抗蝕劑覆蓋的基襯底1部分作為供給層。這樣例如形成三個鍍覆層。然后，除去光致抗蝕劑以便形成預(yù)定圖形的電極焊盤部件2。這里，給定了構(gòu)成電極焊盤部件2的三個鍍覆層(Au層/Ni層/Cu層)的各個層的厚度，使得Au層大約為0.3-3μm，Ni層為1-10μm，Cu層為10-50μm。例如，三個電鍍層的總厚度為11.3-63μm。
然后，如圖4C所示，在其上形成了電極焊盤部件2的襯底1的兩面上形成用于覆蓋電極焊盤部件2的絕緣樹脂薄膜層3?？梢岳孟铝蟹椒ㄐ纬山^緣樹脂薄膜層3。即，通過旋涂或者通過化學(xué)汽相淀積(CVD)或利用等離子表面處理技術(shù)的物理汽相淀積(PVD)，通過將液體絕緣材料涂覆到整個表面上形成樹脂薄膜層。還可以將絕緣樹脂片在一個工序中通過片層疊法層疊到基襯底1的兩面上。絕緣樹脂薄膜層3例如由作為主成份的下列樹脂中的任何一種構(gòu)成，如環(huán)氧樹脂、硅樹脂、聚酰亞胺樹脂、聚烯烴樹脂、氰酸酯樹脂、酚醛樹脂和柰醛樹脂。位于電極焊盤部件2上的例如是大約20-80μm厚的絕緣樹脂薄膜。
然后，選擇除去位于電極焊盤部件2上的絕緣樹脂薄膜層3的部分，以便在絕緣樹脂薄膜中形成開口4。當(dāng)絕緣樹脂薄膜層3由光敏材料制成時，可以利用光刻基曝光和顯影形成開口4。當(dāng)絕緣樹脂薄膜層3由非光敏材料制成時，可以利用激光束加工技術(shù)或者通過形成光致抗蝕劑圖形然后利用等離子表面處理技術(shù)干蝕在絕緣樹脂薄膜中形成開口4。
然后，如圖4D所示，形成覆蓋包含開口4在內(nèi)的整個表面的金屬薄膜層5，以便在絕緣樹脂薄膜層3上形成金屬薄膜布線部件?？梢园凑障铝蟹绞叫纬山饘俦∧?。通過濺射或者其它方法形成Ti、Cr、Cu、Mo、W或者其它金屬或其合金的薄膜，作為用于電極焊盤部件2的粘結(jié)金屬層。然后，通過濺射、CVD、化學(xué)鍍或其它方法在其上連續(xù)形成Cu、Al、Ni、或其它金屬或其合金的薄膜，作為電極材料層。例如，金屬薄膜層5的厚度即粘結(jié)金屬層和電極材料層的總厚度大約為0.2-2μm。
接著，如圖5A所示，光致抗蝕劑涂覆，接著曝光和顯影以便除去預(yù)定布線圖形，從而形成光致抗蝕劑圖形。用Cu等在沒有覆蓋光致抗蝕劑部分電鍍金屬薄膜層5，形成由Cu鍍覆層構(gòu)成的布線圖形。然后，除去光致抗蝕劑。用布形作為掩模，蝕刻掉底層的金屬薄膜層5，以便形成由粘結(jié)金屬層、電極材料層和Cu鍍覆層(所謂半加成法)構(gòu)成的金屬薄膜布線部件6。金屬薄膜布線部件6具有彼此電絕緣的部分，每個都與兩個相鄰的電極焊盤部件2連接。金屬薄膜布線部件6比金屬薄膜層5厚Cu鍍覆層的厚度。例如，金屬薄膜部件6的厚度即包含粘結(jié)金屬層的金屬薄膜層5的厚度以及電極材料層和Cu鍍覆層的厚度的總和大約為5-50μm。
當(dāng)金屬薄膜布線部件6具有如20μm以下的極小圖形節(jié)距時，可以布圖金屬薄膜層5，以便形成金屬薄膜布線部件6。即，用光致抗蝕劑涂覆金屬薄膜層5，接著曝光和顯影，從而留下預(yù)定的布線圖形。然后，通過濕蝕或者利用等離子表面處理技術(shù)的干蝕，在沒有覆蓋光致抗蝕劑的部分處選擇除去金屬薄膜層5。接著，可以除去光致抗蝕劑以便形成金屬薄膜布線部件6。在這種情況下，金屬薄膜布線部件6具有基本上與金屬薄膜層5相同的厚度。
然后，如圖5B、5C和6A所示，以預(yù)定的圖形重復(fù)形成絕緣膜層3a、形成金屬薄膜布線部件6a和形成絕緣樹脂薄膜層3b的步驟，以便形成預(yù)定的多層布線結(jié)構(gòu)。更具體地說，如圖6A所示，形成雙層結(jié)構(gòu)的多層金屬布線，其中在基襯底1上形成了電極焊盤部件2，形成第一層的金屬薄膜布線部件6，與電極焊盤部件2連接，形成第二層的金屬薄膜布線部件6a，與第一層的金屬薄膜布線部件6連接。
然后，如圖6B所示，利用上述用于形成金屬薄膜布線的技術(shù)在絕緣樹脂薄膜層3b的最外面形成外部電極焊盤部件7的預(yù)定圖形，每個外部電極焊盤都包含金屬薄膜和鍍敷層。外部電極焊盤部件7的圖形對應(yīng)于預(yù)定的外部端子電極圖形。這里，外部電極焊盤部件7具有與電極焊盤部件2一樣的厚度，例如，落在大約11.3和63μm的范圍內(nèi)。
接著，如圖6C所示，在整個表面上形成阻焊劑膜8，以便保護多層布線結(jié)構(gòu)和外部電極焊盤部件7。在外部電極焊盤部件7上，阻焊劑膜8例如具有大約10-60μm的厚度。然后，除去位于外部電極焊盤部件7上的阻焊劑膜8的部件，以便形成開口。通過下列方法形成開口。當(dāng)阻焊劑膜8由非光敏材料制成時，例如，給出了光致抗蝕劑涂覆。然后通過曝光和顯影布圖光致抗蝕劑。利用光致抗蝕劑圖形作為掩膜，通過濕蝕或利用等離子表面處理技術(shù)的干蝕在阻焊劑膜8中形成開口。當(dāng)阻焊劑膜8由光敏材料制成時，可以對阻焊劑膜8進行例如曝光和顯影，以便形成開口。結(jié)果，阻焊劑膜8可以覆蓋外部電極焊盤部件7的端部，以便保護外部電極焊盤部件7。當(dāng)圖6B所示的多層布線結(jié)構(gòu)中的絕緣樹脂薄膜層3、3a和3b在抗機械和化學(xué)應(yīng)力方面具有極高的可靠性時，不需要形成阻焊劑膜8。
然后，如圖7A所示，將基襯底1分為其表面平行的兩個。
因此，得到了兩個基襯底集成型多層薄膜布線板10，每個都具有形成在基襯底1上的多層薄膜布線9，如圖7B所示。由于基襯底1由具有優(yōu)異的機械加工性的金屬板制成，因此利用用于普通金屬板加工的加工系統(tǒng)，可以容易地將襯底1分為兩個。
然后，如圖7C所示，在分開的基襯底集成型多層薄膜布線板10的基襯底1的表面上光致抗蝕劑層11。布圖光致抗蝕劑層11，使得露出襯底1的與形成多層薄膜布線9的位置一致的區(qū)域。然后，用光致抗蝕劑層11作為掩膜化學(xué)蝕刻基襯底1。
因此，如圖8A所示，露出多層薄膜布線9的電極焊盤部件2。然后，除去光致抗蝕劑層11以便得到支肋(支撐框)一體型多層薄膜布線板12。
按下列方式化學(xué)蝕刻基襯底1。當(dāng)基襯底1由Cu型金屬材料制成時，可以利用氯化銅水溶液或者氨基堿性蝕刻劑選擇蝕刻Cu型金屬材料。當(dāng)基襯底1由不銹鋼(SUS)型金屬材料制成時，可以利用氯化鐵水溶液選擇蝕刻基襯底1。這里，電極焊盤部件2具有這樣的層結(jié)構(gòu)，即Au層位于表面(形成過程中在底部)。這樣的電極焊盤部件2在抗氯化銅水溶液、氨基堿性蝕刻劑和氯化鐵水溶液方面化學(xué)穩(wěn)定，Au層不受影響。這樣防止了在選擇蝕刻掉基襯底1的同時電極焊盤部件2消失。
然后，如圖8B所示，將支肋一體型多層薄膜布線板12向下翻轉(zhuǎn)。如圖9A所示，將倒裝片型半導(dǎo)體芯片13安裝其上。
更具體地說，如圖9A所示，將倒裝片型半導(dǎo)體芯片13安裝在支肋一體型多層薄膜布線板12上，它們的突起電極14向下，突起電極14與多層薄膜布線9的電極焊盤部件2對準，接著進行倒裝片安裝工藝。這里如果倒裝片型半導(dǎo)體芯片13的突起電極14由焊料制成，該焊料包含作為主成份的金屬材料例如Sn和Pb，可以通過利用焊劑的熱再流工藝進行倒裝片安裝。當(dāng)突起電極14由作為主成份的金屬材料例如Au和In制成時，可以通過熱壓接進行倒裝片安裝。
然后，如圖9B所示，在倒裝片型半導(dǎo)體芯片13的側(cè)面和倒裝片連接部件之間以及多層薄膜布線板12的露出區(qū)上設(shè)置絕緣密封樹脂15，以便保護倒裝片型半導(dǎo)體芯片13、倒裝片連接部件和多層薄膜布線板12。
可以通過利用真空密封工藝的樹脂注入法、轉(zhuǎn)移密封工藝、使用液體下填材料的密封工藝等設(shè)置絕緣密封樹脂。下填樹脂可以包含作為主成份的如環(huán)氧樹脂、硅樹脂、聚酰亞胺樹脂、聚烯烴樹脂、氰酸酯樹脂、酚醛樹脂和萘樹脂中的任何一種樹脂。
接著，安裝包含Sn或者其它金屬材料作為主成份的焊料球16，作為位于電極焊盤部件2相對側(cè)上的外部電極焊盤部件7上的外部端子。這里，可以通過選擇性地將焊劑施加到外部電極焊盤部件7上、用焊料球16覆蓋外部電極焊盤部件7、然后通過IR再流工藝加熱，將焊料球16安裝在外部電極焊盤7上。
然后，如圖9C所示，通過使用劃片刀等的切割技術(shù)將倒裝片型半導(dǎo)體器件分為片。結(jié)果得到了倒裝片型半導(dǎo)體器件100。
如圖9C所示，根據(jù)本實施例的倒裝片型半導(dǎo)體器件100具有多層薄膜布線9。多層薄膜布線9具有金屬四層結(jié)構(gòu)，其中按順序?qū)盈B了阻焊劑膜8、外部電極焊盤部件7、絕緣樹脂薄膜層3b、金屬薄膜布線部件6a、絕緣樹脂薄膜層3a、金屬薄膜布線部件6、絕緣樹脂薄膜層3、電極焊盤部件2。外部電極焊盤部件7通過絕緣樹脂薄膜層3b中的開口與金屬薄膜布線部件6a連接。金屬薄膜布線部件6a通過絕緣樹脂薄膜層3a中的開口與金屬薄膜布線部件6連接。金屬薄膜布線部件6通過絕緣樹脂薄膜層中的開口與電極焊盤部件2連接。構(gòu)成多層薄膜布線9的各個層的厚度舉例如下10-60μm的阻焊劑膜8；11.3-63μm的外部電極焊盤部件7；20-80μm的絕緣樹脂薄膜層3b；5-50μm的金屬薄膜布線部件6a；20-80μm的絕緣樹脂薄膜層3a；5-50μm的金屬薄膜布線部件6；和11.3-63μm的電極焊盤部件2。因此，多層薄膜布線9例如具有102-526μm的總厚度。
多層薄膜布線9的電極焊盤部件2與倒裝片型半導(dǎo)體芯片13的突起電極14連接。這樣將單個倒裝片型半導(dǎo)體芯片13安裝在多層薄膜布線9的電極焊盤部件2的表面上。由Cu型金屬材料或者不銹鋼型金屬材料制成的支肋(支撐框)與多層薄膜布線9的電極焊盤部件2的表面上不安裝倒裝片型半導(dǎo)體芯片13的區(qū)域的部件接合。通過選擇性地除去板狀基襯底1形成支肋(參見圖7C)。此外，將絕緣密封樹脂15填充到多層薄膜布線9和倒裝片型半導(dǎo)體芯片13之間以及支肋和倒裝片型半導(dǎo)體芯片13之間。同時，將焊料球16安裝在多層薄膜布線9的外部電極焊盤部件7上。
根據(jù)本實施例，能夠提供多層布線板的制造方法，其中可以使多層薄膜布線9保持高度的平整性。這樣防止多層薄膜布線9產(chǎn)生內(nèi)應(yīng)力。即，在本實施例中，多層布線結(jié)構(gòu)(多層薄膜布線9)形成在高度平整的基襯底1上。這樣也增加了多層薄膜布線9的平整度，沒有變形也沒有很大的內(nèi)應(yīng)力。因此能夠形成精細的布線，該布線在多層薄膜布線形成過程中具有高的熱穩(wěn)定型、高的生產(chǎn)率，并且具有10μm或者更小的線和間隔。在基襯底1的兩面上形成多層薄膜布線9并且將倒裝片型半導(dǎo)體芯片13安裝在其上之后，將基襯底1分為兩個以便制造來自基襯底兩面的兩個半導(dǎo)體器件。這樣允許有效地使用形成在基襯底1上的多層布線，與迄今的工藝相比，每單個制造工序可以使產(chǎn)品加倍，提高了生產(chǎn)率，減小了制造成本。
本實施例已經(jīng)解決了多層薄膜布線9具有金屬四層結(jié)構(gòu)的情況，同時多層薄膜布線可以具有金屬雙層結(jié)構(gòu)，包含阻焊劑膜/外部電極焊盤部件/絕緣樹脂薄膜層/電極焊盤部件。如果各個層具有如上所述的相同的厚度，那么這里的多層薄膜布線具有例如52-266μm的總厚度。多層薄膜布線可以具有金屬三層結(jié)構(gòu)，包含阻焊劑膜/外部電極焊盤部件/絕緣樹脂薄膜層/金屬薄膜布線部件/絕緣樹脂薄膜層/電極焊盤部件。在這種情況下，多層薄膜布線具有例如77-396μm的總厚度。此外，多層薄膜布線可以具有金屬五層結(jié)構(gòu)，包含阻焊劑膜/外部電極焊盤部件/絕緣樹脂薄膜層/金屬薄膜布線部件/絕緣樹脂薄膜層/金屬薄膜布線部件/絕緣樹脂薄膜層/金屬薄膜布線部件/絕緣樹脂薄膜層/電極焊盤部件。在這種情況下，多層薄膜布線具有例如127-656μm的總厚度。此外，多層薄膜布線可以具有金屬六層結(jié)構(gòu)，包含阻焊劑膜/外部電極焊盤部件/絕緣樹脂薄膜層/金屬薄膜布線部件/絕緣樹脂薄膜層/金屬薄膜布線部件/絕緣樹脂薄膜層/金屬薄膜布線部件/絕緣樹脂薄膜層/金屬薄膜布線部件/絕緣樹脂薄膜層/金屬薄膜布線部件/絕緣樹脂薄膜層/電極焊盤部件。在這種情況下，多層薄膜布線例如具有152-786μm的總厚度。
下面將描述本發(fā)明的第二實施例。圖10是根據(jù)本發(fā)明第二實施例的倒裝片型半導(dǎo)體器件的截面圖。倒裝片型半導(dǎo)體芯片一般應(yīng)用于高速邏輯型高管腳數(shù)器件，在這種情況下，遇到一個問題是如何確保半導(dǎo)體芯片的散熱。該第二實施例提供了一種改進了熱性能的倒裝片型半導(dǎo)體器件。
即，在第二實施例中，將輻射粘合劑17涂覆于倒裝片型半導(dǎo)體芯片13的背面，將粘合劑18涂覆于支肋一體型多層薄膜布線板12的支肋即基襯底1上。通過輻射粘合劑17和粘合劑18接合散熱器19。這樣可以增強半導(dǎo)體芯片的熱輻射性能。本實施例除了上述效果之外的效果于前述第一實施例的效果一樣。
用于散熱的散熱器19可以由Cu、Al、W、Mo、Fe、Ni、Cr或其它金屬及其合金構(gòu)成。散熱器19還可以由陶瓷材料例如氧化鋁、AlN、SiC和多鋁紅柱石制成。
輻射粘合劑17包含作為主成份的如環(huán)氧樹脂、硅樹脂、聚酰亞胺樹脂、聚烯烴樹脂、氰酸酯樹脂、酚醛樹脂和萘樹脂中的任何一種樹脂。除了主成份之外，輻射粘合劑17還包含如Ag、Pd、Cu、Al、Au、Mo、W、金剛石、氧化鋁、AlN、多鋁紅柱石、BN和SiC。
下面將描述本發(fā)明的第三實施例。圖11A至11C是根據(jù)本實施例的倒裝片型半導(dǎo)體器件的截面圖，按步驟順序顯示了制造方法。圖12A和12B顯示了圖11C后續(xù)的步驟的截面圖。如圖11A所示，本實施例的基襯底是三層金屬被覆(clad)材料，包含兩個金屬層20和夾在其間的中間金屬金屬層21。構(gòu)成這種三層金屬被覆材料，使得(金屬層20/中間金屬層21/金屬層20)分別由(Cu層/Al層/Cu層)、(SUS層/Al層/SUS層)或者(SUS層/Cu層/SUS層)構(gòu)成。
然后，如圖11B所示，與第一實施例一樣，預(yù)定圖形的電極焊盤部件2形成在三層金屬被覆材料的兩面上，即金屬層20的兩個外表面上。
然后，如圖11C所示，與第一實施例一樣，在三層金屬被覆材料的兩面上即金屬層20的兩個外表面上形成預(yù)定的多層薄膜布線9。
然后，如圖12A所示，通過化學(xué)濕蝕僅選擇性地除去三層金屬被覆材料的中間金屬層21。使得兩個金屬層20彼此分離。
結(jié)果，得到了兩個板，每個都具有形成在金屬層20上的多層薄膜布線9，如圖12B所示。當(dāng)三層金屬被覆材料的中間金屬層21由Al制成時，可以利用堿性水溶液例如TMAH(氫氧化四甲銨)水溶液實現(xiàn)中間金屬層21的化學(xué)濕蝕。當(dāng)三層金屬被覆材料的中間層21由Cu構(gòu)成時，使用氯化銅基蝕刻劑或者硫酸-過氧化氫混合物基蝕刻劑。結(jié)果，可以采取與第一實施例一樣的步驟得到預(yù)定的半導(dǎo)體器件。結(jié)果，在本實施例中，可以在比前述第一實施例更短的時間內(nèi)更容易地將基襯底分為兩個。除了上面描述的之外，本實施例的效果與前述第一實施例一樣。
下面將參考圖13描述本發(fā)明的第四實施例。圖13顯示了根據(jù)本實施例的倒裝片型半導(dǎo)體器件制造方法的截面圖。該第四實施例是第三實施例的改進，其中可以更便利地選擇性除掉三層金屬被覆材料的中間金屬層21。
第四實施例使用五層襯底，包含兩個中間金屬層21、夾在其間且具有優(yōu)異的液體滲透性的多孔膜22和設(shè)置在中間金屬層21外表面上的金屬層20。具體地說，該基襯底是五層襯底，使得(金屬層20/中間金屬層21/多孔膜22/中間金屬層21/金屬層20)分別由(Cu層/Al層/多孔膜/Al層/Cu層)、(SUS層/Al層/多孔膜/Al層/SUS層)或者(SUS層/Cu層/多孔膜/Cu層/SUS層)構(gòu)成。多孔膜22例如由多孔聚酰亞胺制成。
如此構(gòu)成的基襯底具有下列效果便于通過化學(xué)蝕刻選擇性地除去第三實施例中圖12A的中間金屬層的步驟。具體地說，由于多孔膜22具有優(yōu)異的液體滲透性，因此在化學(xué)蝕刻時，化學(xué)蝕刻劑通過多孔膜22飛快地滲透到基襯底的中心。這樣可以容易地除去中間金屬層21。這樣穩(wěn)定了蝕刻掉由Al、Cu或其它金屬制成的中間金屬層21的工序，減少了處理時間。這樣第四實施例在穩(wěn)定半導(dǎo)體器件的質(zhì)量和減小半導(dǎo)體器件成本方面是有效的。順便說一下，中間層21的數(shù)量可以是一個。每單個中間層21可以夾持在兩個多孔膜22之間。
下面描述本發(fā)明的第五至第八實施例。這些實施例的目的是便于將基襯底分為兩個，而不像第三和第四實施例那樣使用在其中央具有一個或者多個中間金屬層21的基襯底。
圖14A是本發(fā)明第五實施例的截面圖。圖14B是其透視圖。第五實施例使用包含層疊的兩個單層金屬板30的基襯底，單層金屬板30由Cu或者不銹鋼(SUS)制成。用穿入金屬板30的四個角的金屬銷釘23使兩個單層金屬板30彼此結(jié)合。即，兩個單層金屬板30通過金屬銷釘23成為一體。在這個由層疊的兩個金屬板構(gòu)成的基襯底上，通過前面描述的步驟形成多層薄膜布線9。然后，可以除去金屬銷釘23以便分離兩個金屬板30。金屬銷釘23穿入金屬板30以便靠摩擦結(jié)合金屬板30。當(dāng)適當(dāng)調(diào)整該摩擦結(jié)合力的強度時，在通過在金屬板30之間施加拉力以便從金屬板30退出金屬銷釘23從而容易地分離金屬板30之前，可以防止在薄膜形成過程中金屬板30分離。可以通過從由金屬板30構(gòu)成的基襯底主體上切掉包含金屬銷釘23的四個角分離金屬板30。
下面參考圖15描述本發(fā)明的第六實施例。圖15是顯示根據(jù)本實施例的倒裝片型半導(dǎo)體器件的制造方法的截面圖。第六實施例使用包含層疊的兩個單層金屬板30a的基襯底，單層金屬板30a由Cu或者不銹鋼(SUS)制成。利用焊接金屬加工技術(shù)沿著金屬板30a的邊緣形成局部焊接24。更具體地說，點焊層疊金屬板30a的邊緣或者沿著金屬板30a的周邊焊接邊緣，以便使兩個金屬板30a彼此結(jié)合。然后，通過前面描述的步驟形成多層薄膜布線9。通過從由金屬板構(gòu)成的基襯底主體上切掉包含局部焊接24的邊緣使兩個金屬板30a彼此分離。
下面將參考圖16描述本發(fā)明的第七實施例。圖16是根據(jù)本實施例的倒裝片型半導(dǎo)體器件制造方法的截面圖。第七實施例使用包含層疊的兩個金屬板30b的基襯底，金屬板30b由Cu或不銹鋼(SUS)制成。將金屬板30b的邊緣裝配且限定到U形截面夾具32中，以便保持金屬板30b彼此層疊。在第七實施例中，通過簡單地釋放夾具32可以使兩個金屬板30b彼此分離。
下面參考圖17描述本發(fā)明的第八實施例。圖17是根據(jù)本實施例的倒裝片型半導(dǎo)體器件制造方法的截面圖。第八實施例使用包含兩個單層金屬板30c的基襯底，單層金屬板30c由Cu或者不銹鋼(SUS)制成。用粘合劑25涂覆兩個金屬板30c的邊緣，利用粘合劑25使金屬板30c彼此結(jié)合。在第八實施例中，在形成多層薄膜布線之后，可以除去粘合劑25以便使兩個金屬板30c彼此分離。
下面將描述本發(fā)明的第九實施例。圖18A-18C是根據(jù)本實施例的倒裝片型半導(dǎo)體器件的截面圖，按步驟順序顯示了其制造方法。首先，通過與前面描述的第一實施例相同的步驟即圖4A-4D、5A-5C、6A-6C、7A和7B所示的步驟制造形成基襯底集成型布線板10，布線板10具有形成在其基襯底1上的多層薄膜布線9。
然后如圖18A所示，對基襯底1進行全面的化學(xué)蝕刻，以便除去整個基襯底1。結(jié)果，得到了膜形式的多層薄膜布線9，如圖18B所示。接著，如圖18C所示，將絕緣粘合劑26涂敷到多層薄膜布線9的膜上。然后將由金屬或合金制成的支肋(金屬加強板)27通過絕緣粘合劑26粘結(jié)到多層薄膜布線9上。接著，通過與前面的第一實施例相同的步驟即圖8B和9A-9C所示的步驟，將倒裝片型半導(dǎo)體芯片13和焊料球16安裝在多層薄膜布線9上，以便制造倒裝片型半導(dǎo)體器件。
在根據(jù)本實施例的倒裝片型半導(dǎo)體器件中，在完全除去基襯底1之后，將支肋27用絕緣粘合劑26粘結(jié)到多層薄膜布線9上，不像根據(jù)前述第一實施例的倒裝片型半導(dǎo)體器件100(參見圖9C)那樣，通過選擇除去基襯底1(參見圖7C)形成支肋。除了上面描述的內(nèi)容之外，根據(jù)本實施例的倒裝片型半導(dǎo)體器件按照與前述第一實施例相同的方式構(gòu)成。
在本實施例中，能夠得到膜形式的多層薄膜布線9。然后，可以容易地將膜形式的多層薄膜布線9應(yīng)用于傳輸膜制品的制造設(shè)備，該膜制品由TAB(自動粘結(jié)膠帶)膠帶為代表。如上所述，由于多層薄膜布線9可以應(yīng)用于許多現(xiàn)成的與板相關(guān)的制造設(shè)備，因此，容易降低設(shè)備投資的成本，并且促進了設(shè)備規(guī)格的工業(yè)標準化。這樣，最終降低了制造成本。除了上面描述的之外，本實施例的效果與前述第一
權(quán)利要求
1.一種倒裝片型半導(dǎo)體器件的制造方法，包含步驟在基襯底的前后兩面上形成各多層薄膜布線，在所述前后表面上，所述基襯底具有由金屬或者合金制成的體部件，每個所述多層薄膜布線包含接近于所述基襯底的形成在所述多層薄膜布線上的內(nèi)部電極焊盤，以及不靠近所述基襯底的形成在相對表面上的外部電極焊盤；將基襯底分為所述前表面?zhèn)群退霰趁鎮(zhèn)龋员阈纬蓛蓚€基襯底集成型布線板；至少除去部分所述基襯底的所述體部件以便露出所述電極焊盤；將多個倒裝片型半導(dǎo)體芯片安裝到所述多層薄膜布線的所述內(nèi)部電極焊盤上，使得其突起電極與所述內(nèi)部電極焊盤連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1的倒裝片型半導(dǎo)體器件的制造方法，還包括步驟焊料球與所述多層薄膜布線的所述外部電極焊盤接合。
3.根據(jù)權(quán)利要求1的倒裝片型半導(dǎo)體器件的制造方法，還包括步驟由每個所述半導(dǎo)體芯片分隔所述多層薄膜布線。
4.根據(jù)權(quán)利要求1的倒裝片型半導(dǎo)體器件的制造方法，其中露出所述內(nèi)部電極焊盤的步驟包含下列步驟將光致抗蝕劑涂覆到所述基襯底的表面，使得不覆蓋與所述電極焊盤一致的區(qū)域；用所述光致抗蝕劑作為掩模蝕刻掉基襯底，從而形成支肋集成型多層薄膜布線板，該支肋集成型多層薄膜布線板具有留下的所述基襯底的部分，作為支肋部件。
5.根據(jù)權(quán)利要求1的倒裝片型半導(dǎo)體器件的制造方法，其中在露出所述內(nèi)部電極焊盤的步驟中，整個除去所述基襯底，以便得到膜形式的多層薄膜布線，露出所述內(nèi)部電極焊盤，此步驟之后，除與所述內(nèi)部電極焊盤相一致的區(qū)域之外，將支肋部件接合到除去了所述基襯底的所述多層薄膜布線表面的至少部分表面上。
6.根據(jù)權(quán)利要求5的倒裝片型半導(dǎo)體器件的制造方法，其中所述支肋部件由金屬或者合金制成。
7.根據(jù)權(quán)利要求4的倒裝片型半導(dǎo)體器件的制造方法，還包括步驟安裝所述半導(dǎo)體芯片之后，將樹脂填充到所述半導(dǎo)體芯片和所述支肋部件之間及所述半導(dǎo)體芯片和所述多層薄膜布線之間。
8.根據(jù)權(quán)利要求1的倒裝片型半導(dǎo)體器件的制造方法，其中將用于冷卻所述半導(dǎo)體芯片的散熱器接合到每個所述半導(dǎo)體芯片上。
9.根據(jù)權(quán)利要求1的倒裝片型半導(dǎo)體器件的制造方法，其中所述多層薄膜布線的所述內(nèi)部電極焊盤是用基襯底作為供給層通過電鍍形成的鍍覆層。
10.根據(jù)權(quán)利要求1的倒裝片型半導(dǎo)體器件的制造方法，其中所述基襯底由銅、銅合金或者不銹鋼制成。
11.根據(jù)權(quán)利要求1的倒裝片型半導(dǎo)體器件的制造方法，其中在將所述基襯底分為所述前表面?zhèn)群退霰趁鎮(zhèn)鹊牟襟E中，通過基本上平行于其表面切割將基襯底分為兩個基襯底集成型布線板。
12.根據(jù)權(quán)利要求1的倒裝片型半導(dǎo)體器件的制造方法，其中所述基襯底具有三層結(jié)構(gòu)，包含在前后兩面上的金屬或合金體部件和層疊在其間的中間金屬層；在將所述基襯底分為所述前表面?zhèn)群捅趁鎮(zhèn)鹊牟襟E中，比所述體部件更加選擇性地蝕刻所述中間金屬層，以便將所述基襯底分為兩個。
13.根據(jù)權(quán)利要求12的倒裝片型半導(dǎo)體器件的制造方法，其中將多孔膜層疊在所述中間金屬層上。
14.根據(jù)權(quán)利要求1的倒裝片型半導(dǎo)體器件的制造方法，其中所述基襯底具有五層結(jié)構(gòu)，包含在前后兩面上的金屬或者合金體部件和設(shè)置在其間的三層膜，該三層膜具有兩個中間金屬層和夾在其間的多孔膜。
15.根據(jù)權(quán)利要求1的倒裝片型半導(dǎo)體器件的制造方法，其中通過層疊由金屬或合金制成的兩個單層金屬板、并且用穿入其中的金屬或合金銷釘將所述單層金屬板彼此固定來制備所述基襯底。
16.根據(jù)權(quán)利要求1的倒裝片型半導(dǎo)體器件的制造方法，其中通過層疊由金屬或合金制成的兩個單層金屬板、并且通過局部焊接將所述單層金屬板彼此固定來制備所述基襯底。
17.根據(jù)權(quán)利要求1的倒裝片型半導(dǎo)體器件的制造方法，其中通過層疊由金屬或合金制成的兩個單層金屬板、并且通過在其邊緣處的機械結(jié)合將所述單層金屬板彼此固定來制備所述基襯底。
18.根據(jù)權(quán)利要求1的倒裝片型半導(dǎo)體器件的制造方法，其中通過層疊由金屬或合金制成的兩個單層金屬板、并且用粘合劑通過局部粘結(jié)將所述單層金屬板彼此固定來制備所述基襯底。
19.一種倒裝片型半導(dǎo)體器件，包含多層薄膜布線，包含形成在其一面上的內(nèi)部電極焊盤和形成在另一面上的外部電極焊盤；安裝在所述多層薄膜布線上的倒裝片型半導(dǎo)體芯片，使得其突起電極與所述多層薄膜布線的所述內(nèi)部電極焊盤連接，通過在基襯底的前后兩面上形成所述多層薄膜布線來形成所述各多層薄膜布線，在所述基襯底的所述前后兩面上具有由金屬或合金制成的體部件，每個多層薄膜布線包含接近于基襯底的形成在所述多層薄膜布線表面上的內(nèi)部電極焊盤，以及不靠近基襯底的形成在相對表面上的外部電極焊盤，然后將所述基襯底分為前表面?zhèn)群捅趁鎮(zhèn)?，至少除去部分所述基襯底的體部分以便露出所述內(nèi)部電極焊盤。
20.根據(jù)權(quán)利要求19的倒裝片型半導(dǎo)體器件，其中在其上安裝所述半導(dǎo)體芯片之后，由半導(dǎo)體芯片分隔所述多層薄膜層。
21.根據(jù)權(quán)利要求19的倒裝片型半導(dǎo)體器件，還包括支肋部件由留在所述多層薄膜上沒有安裝所述半導(dǎo)體芯片的區(qū)域中的所述基襯底構(gòu)成；絕緣密封樹脂設(shè)置在所述半導(dǎo)體芯片和所述支肋部件之間及所述半導(dǎo)體芯片和所述多層薄膜布線之間。
22.根據(jù)權(quán)利要求19的倒裝片型半導(dǎo)體器件，還包括與所述多層薄膜布線的所述外部電極焊盤接合的焊料球。
23.根據(jù)權(quán)利要求19的倒裝片型半導(dǎo)體器件，還包括與所述半導(dǎo)體芯片接合的用于冷卻的散熱器。
24.根據(jù)權(quán)利要求23的倒裝片型半導(dǎo)體器件，其中所述散熱器由選自由包含Cu、Al、W、Mo、Fe、Ni、Cr的材料和包含氧化鋁、AlN、SiC和多鋁紅柱石的陶瓷材料構(gòu)成的組。
25.根據(jù)權(quán)利要求23的倒裝片型半導(dǎo)體器件，其中用導(dǎo)熱粘合劑將所述散熱器接合到所述半導(dǎo)體芯片上，所述導(dǎo)熱粘合劑包含作為主成份的選自環(huán)氧樹脂、硅樹脂、聚酰亞胺樹脂、聚烯烴樹脂、氰酸酯樹脂、酚醛樹脂和柰樹脂的樹脂，還包含選自Ag、Pd、Cu、Al、Au、Mo、W、金剛石、氧化鋁、AlN、多鋁紅柱石、BN和SiC的材料。
26.根據(jù)權(quán)利要求19的倒裝片型半導(dǎo)體器件，其中所述多層薄膜布線是具有多層結(jié)構(gòu)的布線層，所述多層結(jié)構(gòu)是通過形成和布圖絕緣樹脂薄膜及形成和布圖導(dǎo)電薄膜而形成的。
27.根據(jù)權(quán)利要求26的倒裝片型半導(dǎo)體器件，其中所述絕緣樹脂薄膜包含作為主成份的選自環(huán)氧樹脂、硅樹脂、聚酰亞胺樹脂、聚烯烴樹脂、氰酸酯樹脂、酚醛樹脂和柰樹脂的樹脂。
28.根據(jù)權(quán)利要求19的倒裝片型半導(dǎo)體器件，其中所述多層薄膜布線包含形成的絕緣樹脂薄膜以便覆蓋所述內(nèi)部電極焊盤，在與所述內(nèi)部電極焊盤相一致的區(qū)域部分具有開口；用于覆蓋所述外部電極焊盤的端部的阻焊劑膜；所述多層薄膜布線具有金屬雙層結(jié)構(gòu)，包含所述內(nèi)部電極焊盤、所述絕緣樹脂薄膜、形成在所述絕緣樹脂薄膜上并且通過所述開口與所述內(nèi)部電極焊盤連接的所述外部電極焊盤和所述阻焊劑膜。
29.根據(jù)權(quán)利要求28的倒裝片型半導(dǎo)體器件，其中所述多層薄膜布線具有52-266μm的總厚度。
30.根據(jù)權(quán)利要求19的倒裝片型半導(dǎo)體器件，其中所述多層薄膜布線包含形成的第一絕緣樹脂薄膜，以便覆蓋所內(nèi)部電極焊盤，具有與所述內(nèi)部電極焊盤相一致的區(qū)域部分中的第一開口；形成在所述第一絕緣樹脂薄膜上并且通過所述第一開口與所述內(nèi)部電極焊盤連接的布線部件；形成的第二絕緣樹脂薄膜，覆蓋所述布線部件，具有與所述布線部件相一致的區(qū)域部分中的第二開口；和用于覆蓋所述外部電極焊盤端部的阻焊劑膜，所述多層薄膜布線具有金屬三層結(jié)構(gòu)，包含所述內(nèi)部電極焊盤、所述第一絕緣樹脂薄膜、所述布線部件、所述第二絕緣樹脂薄膜、形成在所述第二絕緣樹脂薄膜上并且通過所述第二開口與所述布線部件連接的所述外部電極焊盤和所述阻焊劑膜。
31.根據(jù)權(quán)利要求30的倒裝片型半導(dǎo)體器件，其中所述多層薄膜布線具有77-396μm的總厚度。
32.根據(jù)權(quán)利要求19的倒裝片型半導(dǎo)體器件，其中所述多層薄膜布線包含形成的第一絕緣樹脂薄膜，覆蓋所述內(nèi)部電極焊盤，具有與所述內(nèi)部電極焊盤相一致的區(qū)域部分中的第一開口；形成在所述第一絕緣樹脂薄膜上并且通過所述第一開口與所述內(nèi)部電極焊盤連接的第一布線部件；形成的第二絕緣樹脂薄膜，覆蓋所述第一布線部件，具有與所述第一布線部件相一致的區(qū)域部分中的第二開口；和形成在所述第二絕緣樹脂薄膜上并且通過所述第二開口與所述第一布線部件連接的第二布線部件；形成的第三絕緣樹脂薄膜，覆蓋所述第二布線部件，具有與所述第二布線部件相一致的區(qū)域部分中的第三開口；用于覆蓋所述外部電極焊盤端部的阻焊劑膜，所述多層薄膜布線具有金屬四層結(jié)構(gòu)，包含所述內(nèi)部電極焊盤、所述第一絕緣樹脂薄膜、所述第一布線部件、所述第二絕緣樹脂薄膜、所述第二布線部件、所述第三絕緣樹脂薄膜、形成在所述第三絕緣樹脂薄膜上并且通過所述第三開口與所述第二布線部件連接的所述外部電極焊盤和所述阻焊劑膜。
33.根據(jù)權(quán)利要求32的倒裝片型半導(dǎo)體器件，其中所述多層薄膜布線具有102-526μm的總厚度。
34.根據(jù)權(quán)利要求19的倒裝片型半導(dǎo)體器件，其中所述多層薄膜布線包含形成的第一絕緣樹脂薄膜，覆蓋所述內(nèi)部電極焊盤，具有與所述內(nèi)部電極焊盤相一致的區(qū)域部分中的第一開口；形成在所述第一絕緣樹脂薄膜上并且通過所述第一開口與所述內(nèi)部電極焊盤連接的第一布線部件；形成的第二絕緣樹脂薄膜，覆蓋所述第一布線部件，具有與所述第一布線部件相一致的區(qū)域部分中的第二開口；和形成在所述第二絕緣樹脂薄膜上并且通過所述第二開口與所述第一布線部件連接的第二布線部件；形成的第三絕緣樹脂薄膜，覆蓋所述第二布線部件，具有與所述第二布線部件相一致的區(qū)域部分中的第三開口；形成在所述第三絕緣樹脂薄膜上并且通過所述第三開口與所述第二布線部件連接的第三布線部件；形成的第四絕緣樹脂薄膜，覆蓋所述第三布線部件，具有與所述第三布線部件相一致的區(qū)域部分中的第四開口；用于覆蓋所述外部電極焊盤端部的阻焊劑膜，所述多層薄膜布線具有金屬五層結(jié)構(gòu)，包含所述內(nèi)部電極焊盤、所述第一絕緣樹脂薄膜、所述第一布線部件、所述第二絕緣樹脂薄膜、所述第二布線部件、所述第三絕緣樹脂薄膜、所述第三布線部件、所述第四絕緣樹脂膜、形成在所述第四絕緣樹脂薄膜上并且通過所述第四開口與所述第三布線部件連接的所述外部電極焊盤和所述阻焊劑膜。
35.根據(jù)權(quán)利要求34的倒裝片型半導(dǎo)體器件，其中所述多層薄膜布線具有127-656μm的總厚度。
36.根據(jù)權(quán)利要求19的倒裝片型半導(dǎo)體器件，其中所述多層薄膜布線包含形成的第一絕緣樹脂薄膜，覆蓋所述內(nèi)部電極焊盤，具有與所述內(nèi)部電極焊盤相一致的區(qū)域部分中的第一開口；形成在所述第一絕緣樹脂薄膜上并且通過所述第一開口與所述內(nèi)部電極焊盤連接的第一布線部件；形成的第二絕緣樹脂薄膜，覆蓋所述第一布線部件，具有與所述第一布線部件相一致的區(qū)域部分中的第二開口；和形成在所述第二絕緣樹脂薄膜上并且通過所述第二開口與所述第一布線部件連接的第二布線部件；形成的第三絕緣樹脂薄膜，覆蓋所述第二布線部件，具有與所述第二布線部件相一致的區(qū)域部分中的第三開口；形成在所述第三絕緣樹脂薄膜上并且通過所述第三開口與所述第二布線部件連接的第三布線部件；形成的第四絕緣樹脂薄膜，覆蓋所述第三布線部件，具有與所述第三布線部件相一致的區(qū)域部分中的第四開口；形成在所述第四絕緣樹脂薄膜上并且通過所述第四開口與所述第三布線部件連接的第四布線部件；形成的第五絕緣樹脂薄膜，覆蓋所述第四布線部件，具有與所述第四布線部件相一致的區(qū)域部分中的第五開口；用于覆蓋所述外部電極焊盤端部的阻焊劑膜，所述多層薄膜布線具有金屬六層結(jié)構(gòu)，包含所述內(nèi)部電極焊盤、所述第一絕緣樹脂薄膜、所述第一布線部件、所述第二絕緣樹脂薄膜、所述第二布線部件、所述第三絕緣樹脂薄膜、所述第三布線部件、所述第四絕緣樹脂膜、所述第四布線部件、所述第五絕緣樹脂薄膜、形成在所述第五絕緣樹脂薄膜上并且通過所述第五開口與所述第四布線部件連接的所述外部電極焊盤和所述阻焊劑膜。
37.根據(jù)權(quán)利要求36的倒裝片型半導(dǎo)體器件，其中所述多層薄膜布線具有152-786μm的總厚度。
全文摘要
一種倒裝片型半導(dǎo)體器件及其制造方法。在由金屬或者合金板制成的基襯底的前后兩面上形成各多層薄膜布線。將該基襯底切為前表面?zhèn)群捅趁鎮(zhèn)取Ｈ缓?，選擇性地除去基襯底，以便露出內(nèi)部電極焊盤，其上安裝倒裝片型半導(dǎo)體芯片。
文檔編號H01L21/48GK1434498SQ0310294
公開日2003年8月6日 申請日期2003年1月24日 優(yōu)先權(quán)日2002年1月24日
發(fā)明者本多廣一 申請人:恩益禧電子股份有限公司