專利名稱：半導體裝置及其制造方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種半導體裝置及其制造方法。
背景技術(shù)：
作為半導體裝置的封裝，CSP(芯片規(guī)格/尺寸封裝)的普及率越來越高。另外，在晶圓階段制造封裝的技術(shù)(晶圓級封裝)正在被開發(fā)。通過這些方法所制造出來的封裝(例如晶圓級CSP)，由于外部尺寸和半導體芯片的尺寸一樣，所以其構(gòu)造雖然和以前的封裝構(gòu)造不一樣，但要求具有和以前的封裝一樣的或者更高的可靠性。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種可靠性高的半導體裝置及其制造方法。
(1)本發(fā)明的相關(guān)半導體裝置中，包括具有和內(nèi)部電連接的電極且形成有集成電路的半導體基板；形成在上述半導體基板的形成有上述電極的表面的中央部位上的第1樹脂部；形成在在上述半導體基板的形成有上述電極的表面的比上述第1樹脂部更接近端部的區(qū)域上的多個第2樹脂部；形成在從上述電極到上述第1樹脂部上的布線；以及覆蓋上述布線，從上述第1樹脂部一直延伸到上述第2樹脂部的外側(cè)的而形成的樹脂層。
本發(fā)明的半導體裝置具有形成在比上述第1樹脂部更接近端部的區(qū)域上的第2樹脂部。且所形成的樹脂層一直延伸到了第2樹脂部的外側(cè)。這樣，樹脂層收縮所產(chǎn)生的力被第2樹脂部所吸收。因此，能夠提供一種難以受到樹脂層收縮的影響的可靠性很高的半導體裝置。
(2)該半導體裝置中，
上述第2樹脂部可以分別沿著上述半導體基板的所有邊而形成。
(3)該半導體裝置中，上述第2樹脂部可以僅僅分別沿著上述半導體基板的相面對的一組對邊而形成。
(4)該半導體裝置中，上述第2樹脂部可以避開上述電極而形成。這樣，能夠提供一種電可靠性很高的半導體裝置。
(5)該半導體裝置中，上述樹脂層可以覆蓋上述第2樹脂部而形成。
(6)該半導體裝置中，上述樹脂層可以使上述第2樹脂部的至少上端部分露出來而形成。
(7)該半導體裝置中，上述第2樹脂部，可以含有從上述電極之間穿過，從上述電極的外側(cè)區(qū)域一直延伸到上述電極的內(nèi)側(cè)區(qū)域的分隔部。這樣，能夠提供一種能夠防止電極間的移動的可靠性很高的半導體裝置。
(8)本發(fā)明的相關(guān)半導體裝置的制造方法中，包括準備具有和內(nèi)部電連接的電極且形成有集成電路的半導體基板的步驟；在上述半導體基板的形成有上述電極的表面的中央部位上形成第1樹脂部的步驟；在上述半導體基板的形成有上述電極的表面的比上述第1樹脂部更接近端部的區(qū)域上形成多個第2樹脂部的步驟；在從上述電極到上述第1樹脂部上形成布線的步驟；以及形成從上述第1樹脂部一直延伸到上述第2樹脂部的外側(cè)且覆蓋上述布線的樹脂層的步驟。
本發(fā)明的半導體裝置的制造方法中，包括在比上述第1樹脂部更接近端部的區(qū)域上形成第2樹脂部的步驟。且所形成的樹脂層一直延伸到了第2樹脂部的外側(cè)。這樣，能夠制造一種樹脂層收縮所產(chǎn)生的力被能夠第2樹脂部所吸收的可靠性很高的半導體裝置。
(9)該半導體裝置的制造方法中，
上述第2樹脂部可以分別沿著上述半導體基板的所有邊而形成。
(10)該半導體裝置的制造方法中，上述第2樹脂部可以僅僅分別沿著上述半導體基板的相面對的一組對邊而形成。
(11)該半導體裝置的制造方法中，上述第2樹脂部可以避開上述電極而形成。這樣，能夠制造一種電可靠性很高的半導體裝置。
(12)該半導體裝置的制造方法中，上述第1樹脂部可以和上述第2樹脂部一并形成。這樣，能夠提高半導體裝置的制造效率。
(13)該半導體裝置的制造方法中，上述樹脂層可以覆蓋上述第2樹脂部而形成。
(14)該半導體裝置的制造方法中，上述樹脂層可以使上述第2樹脂部的至少上端部分露出來而形成。
(15)該半導體裝置的制造方法中，上述第2樹脂部，可以包括從上述電極之間穿過，從上述電極的外側(cè)區(qū)域一直延伸到上述電極的內(nèi)側(cè)區(qū)域的分隔部。這樣，能夠制造一種能夠防止電極間的移動的可靠性很高的半導體裝置。


圖1為用來說明適用本發(fā)明的實施方式的相關(guān)半導體裝置的示意圖。
圖2為用來說明適用本發(fā)明的實施方式的相關(guān)半導體裝置的示意圖。
圖3為說明裝有適用本發(fā)明的實施方式的相關(guān)半導體裝置的電路基板的示意圖。
圖4為說明含有適用本發(fā)明的實施方式的相關(guān)半導體裝置的電子機器的示意圖。
圖5為說明含有適用本發(fā)明的實施方式的相關(guān)半導體裝置的電子機器的示意圖。
圖6為用來說明適用本發(fā)明的實施方式的相關(guān)半導體裝置的變形例的示意圖。
圖7為用來說明適用本發(fā)明的實施方式的相關(guān)半導體裝置的變形例的示意圖。
圖8為用來說明適用本發(fā)明的實施方式的相關(guān)半導體裝置的變形例的示意圖。
圖9為用來說明適用本發(fā)明的實施方式的相關(guān)半導體裝置的變形例的示意圖。
圖10為用來說明適用本發(fā)明的實施方式的相關(guān)半導體裝置的變形例的示意圖。
具體實施例方式
下面對照

適用本發(fā)明的實施方式。但本發(fā)明并不限定于下面的實施方式。圖1以及圖2為用來說明適用本發(fā)明的實施方式的相關(guān)半導體裝置的示意圖。這里，圖1為適用本發(fā)明的實施方式的相關(guān)半導體裝置1的截面的一部分的放大圖。另外，圖2為為了說明的方便而去掉了布線30、樹脂層40以及外部端子50的半導體裝置的平面圖。
本實施方式的相關(guān)半導體裝置含有半導體基板10。半導體基板10的材料并沒有特別的限定，例如可以使用硅。半導體基板10還可以是半導體芯片(參考圖2)。半導體芯片的平面形狀一般是矩形，但也并不限定于此。半導體基板還可以是半導體晶圓。
如圖1所示，半導體基板10上，形成有一個或多個(半導體芯片的情況下為一個，半導體晶圓的情況下為多個)集成電路12。集成電路12可以形成在半導體基板10的某一面?zhèn)取?br> 半導體基板10含有電極14。電極14可以和半導體基板10的內(nèi)部電連接。電極14還可以和集成電路12電連接?；蛘?，可以將沒有和集成電路12電連接的電極作為電極14。電極14可以沿著半導體基板10的平行的兩條邊而配置(參考圖3)，或者也可以沿著4邊而配置。電極14可以配置在半導體基板10的端部的附近，也可以配置在中央部的附近。另外，在半導體基板10上，對于一個集成電路12可以形成多個電極14。電極14的材料沒有特別的限定，例如可以是Al。
半導體基板10可以含有包圍材料16。這里，包圍材料16能夠起到防止浸入到半導體基板10和下述的鈍化膜18之間的水分到達半導體基板10的元件區(qū)域的作用。包圍材料16能夠提高半導體裝置的可靠性。包圍材料16既可以形成在半導體基板10的形成有電極14的表面上的比電極14靠外的區(qū)域上(參考圖1以及圖2)。包圍材料16又可以將所有的電極都包圍起來而形成。詳細的說，包圍材料可以將對應(yīng)一個集成電路12而形成的一群電極全體都包圍起來而形成(參考圖2)。在將內(nèi)部含有多個集成電路的半導體晶圓作為半導體基板的情況下，半導體基板含有對應(yīng)各個集成電路的多個包圍材料16。包圍材料16一般是一體形成的。包圍材料16的材料沒有特別的限定，例如可以是Al。包圍材料16可以在形成電極14的工序中，與電極14同時形成，這時，可以使用和電極14相同的材料來形成。
半導體基板10，可以含有鈍化膜18。鈍化膜18是用來保護半導體基板10的表面(形成有電極14的表面)的絕緣保護膜。鈍化膜18可以形成在半導體基板10的表面(形成有電極14的表面)。鈍化膜18可以使各個電極14的至少一部分露出來而覆蓋在電極14以及包圍材料16上。鈍化膜18例如可以由SiN、SiO2以及聚(酰)亞胺樹脂等形成。
本實施方式的相關(guān)半導體裝置包括第1樹脂部20。第1樹脂部20形成在半導體基板10的形成有電極14的表面的中央部位上。第1樹脂部20可以避開電極14而形成。第1樹脂部20可以如圖1所示，形成在鈍化膜18上。第1樹脂部20的材料沒有特別的限定，例如可以是聚(酰)亞胺樹脂、硅變性聚(酰)亞胺樹脂、環(huán)氧樹脂、硅變性環(huán)氧樹脂、苯環(huán)丁烯(BCB；benzocyclobutene)以及聚苯并噁唑(PBO；polybenzoxale)等樹脂。
本實施方式的相關(guān)半導體裝置包括多個第2樹脂部25。第2樹脂部25形成在半導體基板10的形成有電極14的表面的比第1樹脂部20更靠近端部的區(qū)域上。換而言之，第2樹脂部25形成在半導體基板10上的比第1樹脂部20更外側(cè)的區(qū)域內(nèi)。如圖1以及圖2所示，第2樹脂部25可以形成在比電極14更外側(cè)的區(qū)域內(nèi)。第2樹脂部25可以避開電極14。詳細的說，第2樹脂部25可以與電極14從鈍化膜18中露出來的部分不相接觸而形成。這樣，能夠提供水分難以進入電極14上的可靠性很高的半導體裝置。第2樹脂部25如圖2所示，可以分別沿著半導體基板10的所有的邊而形成。第2樹脂部25的高度可以和第1樹脂部20的高度一樣。另外，這里所說的“高度”是指距離半導體基板10的表面(形成有電極14的面)的高度。第2樹脂部25的材料沒有特別的限定，可以適用第1樹脂部20的說明中所列舉的材料中的任何一種。這時，可以用同一種材料來形成第1樹脂部20以及第2樹脂部25。
如圖1所示，本實施方式的相關(guān)半導體裝置中包括布線30。布線30一般是由多根所構(gòu)成的。布線30可以形成為一層或多層。布線30的材料沒有特別的限定，例如可以包括由Cu所形成的層。布線30形成在從電極14到第1樹脂部20上。布線30可以將電極14從鈍化膜18中所露出來的部分全部覆蓋住。布線30從電極14一直延伸到第1樹脂部20的上表面(鈍化膜18相反側(cè)的表面)而形成。布線30可以具有在第1樹脂部20上的陸地32。陸地32是布線30的一部分。也即，布線30包括陸地32和用來電連接陸地32與電極14的導線。陸地32可以比布線30的導線更寬。陸地32的平面形狀沒有特別的限定，例如可以是圓形?？梢栽诘?樹脂部20上形成多個陸地32。布線30可以使其導線的至少一部分延伸到第1樹脂部20的上表面而形成。
如圖1所示，本實施方式的相關(guān)半導體裝置含有樹脂層40。樹脂層40可以被稱作焊料保護層。樹脂層40覆蓋布線30而形成。另外，樹脂層40從第1樹脂部20上一直延伸到第2樹脂部25的外側(cè)而形成。如圖1所示，樹脂層40可以覆蓋第2樹脂部25而形成。樹脂層40可以形成在鈍化膜18的形成區(qū)域內(nèi)?；蛘?，樹脂層40可以延伸到鈍化膜18的外側(cè)。
樹脂層40可以含有開口42。開口42使各個陸地32的至少一部分露出來。通過使陸地32從開口42中露出來，使得下述的外部端子50和陸地32電連接。例如還可以形成使陸地32的中央部從開口42中露出來，而將陸地32的四周部分覆蓋起來的樹脂層40。
如圖1所示，本實施方式的相關(guān)半導體裝置可以包括外部端子50。外部端子50設(shè)置在陸地32上。外部端子50穿過樹脂層40的開口42的內(nèi)側(cè)而形成。這時，外部端子50配置在開口42之內(nèi)的部分可以稱作為根部52。外部端子50是具有導電性的金屬(例如合金)，使其溶融后能夠?qū)崿F(xiàn)電連接(例如焊錫)。外部端子50可以由軟焊料(soft solder)或硬焊料(hard solder)中的任何一種而形成。外部端子50可以是球狀，例如可以是焊錫球。
適用本發(fā)明的實施方式的相關(guān)半導體裝置1如上所構(gòu)成。通常在半導體裝置的制造工序或?qū)雽w裝置安裝到主板上的工序中，半導體裝置被加熱。該影響使得樹脂層(焊料保護層)收縮，使得鈍化膜以及半導體基板等受力。然而，適用本發(fā)明的實施方式的相關(guān)半導體裝置1具有第2樹脂部25。且樹脂層40(焊料保護層)一直延伸到第2樹脂部25的外側(cè)而形成。這樣使得樹脂層40的收縮所產(chǎn)生的應(yīng)力能夠被第2樹脂部25所吸收。因此，能夠提供一種不易受到樹脂層40的收縮應(yīng)力的影響的可靠性很高的半導體裝置。另外，圖3中顯示了安裝有適用本發(fā)明的實施方式的相關(guān)半導體裝置的電路基板1000。另外，作為含有適用本發(fā)明的實施方式的相關(guān)半導體裝置的電子機器，圖4中顯示了筆記本型個人計算機，圖5中顯示了移動電話。
下面適用說明本發(fā)明的實施方式的相關(guān)半導體裝置1的制造方法。半導體裝置1的制造方法，包括準備半導體基板10的步驟。半導體基板10可以適用已說明的內(nèi)容中的任何一種。例如，半導體基板10包括電極14且形成有集成電路12。半導體基板10還可以包括包圍材料16和鈍化膜18。
半導體裝置1的制造方法中，包括在半導體基板10的形成有電極14的表面的中央部，形成第1樹脂部20的步驟。半導體裝置1的制造方法，包括在半導體基板10的形成有電極14的表面的比第1樹脂部20更接近端部的區(qū)域內(nèi)形成第2樹脂部25的步驟。這里，第1樹脂部20以及第2樹脂部25可以由已經(jīng)眾所周知的任何一種方法而形成。二者可以由不同的工序形成，或者也可以一并形成。通過使第1樹脂部20以及第2樹脂部25一并形成，能夠提高半導體基板的制造效率。第1樹脂部20以及第2樹脂部25例如可以通過在半導體基板10的表面(形成有電極14的表面)的全部表面上形成樹脂層，之后經(jīng)曝光以及顯像工序而形成。通過調(diào)整掩模的圖形，可以使第1樹脂部20以及第2樹脂部25一并形成。但是，除上述之外，還可以使用例如網(wǎng)印法而形成第1樹脂部20以及第2樹脂部25。
半導體裝置1的制造方法中，包括在從電極14到第1樹脂部20上形成布線30的步驟。布線30可以使用已經(jīng)眾所周知的任何一種方法而形成。
半導體裝置1的制造方法中，包括形成從第1樹脂部20一直延伸到第2樹脂部25的外側(cè)的覆蓋布線30的樹脂層40。
半導體裝置1的制造方法中，包括形成外部端子50的步驟。在形成圖中所未顯示的根部加強材料的工序或使用半導體晶圓作為半導體基板的情況下，可以經(jīng)個片切割工序而制造出半導體裝置1。另外，作為半導體裝置的制造方法，可以使用從半導體裝置1的構(gòu)成的說明中所述的內(nèi)容中所導出的任何一項事項。
變形例本發(fā)明并不僅限于上述實施方式，可以有各種變形例。如圖6所示，第2樹脂部25形成在比電極14的半導體基板10的周圍側(cè)的端部15更內(nèi)側(cè)的區(qū)域上。本實施方式的相關(guān)半導體裝置中，樹脂層(焊料保護層)覆蓋布線30而形成。因此，在第2樹脂部25形成在比電極14的端部15更內(nèi)側(cè)的區(qū)域上的情況下，通過形成覆蓋布線30的樹脂層，使得樹脂層一直延伸到第2樹脂部25的外側(cè)。也即，通過在覆蓋布線30的區(qū)域上形成樹脂層能夠發(fā)揮本發(fā)明的效果。因此，能夠使樹脂層的形成區(qū)域較小，且能夠使樹脂層遠離半導體基板10的端部。這樣，能夠使得樹脂層的收縮應(yīng)力不會波及到半導體基板10的端面，從而能夠提高半導體裝置的可靠性。另外，通過使第2樹脂部形成在接近集成電路12的位置上，能夠防止應(yīng)力波及到集成電路12。特別是，通過使第2樹脂部形成在構(gòu)成集成電路12的特定元件的附近，能夠保護特定元件不受應(yīng)力的影響，從而能夠提供可靠性更高的半導體裝置。另外，如圖6所示，第2樹脂部25可以形成在比電極14更內(nèi)側(cè)的區(qū)域內(nèi)。這時，如圖6所示，可以避開形成有布線30的區(qū)域而形成第2樹脂部25。
如圖7所示，第2樹脂部25可以只分別沿著半導體基板10的相面對的一組對邊而形成。例如。如圖7所示，在電極只分別沿著半導體基板10的相面對的一組對邊而形成的情況下，可以分別只沿著該對邊而形成第2樹脂部25。這樣，也能夠達到和上述實施方式一樣的效果。但除此之外，還可以只沿著沒有形成有電極14的邊而形成第2樹脂部(圖中未顯示)。
在圖8以及圖9所顯示的例子中，樹脂層40使第2樹脂部25的至少上端部分露出來而形成。適用本發(fā)明的實施方式的中，樹脂層40(焊料保護層)一直延伸到第2樹脂部25的外側(cè)。因此，使第2樹脂部25的上端部分露出來的樹脂層40被形成之后，也能夠通過第2樹脂部25而吸收樹脂層40的收縮應(yīng)力，能夠達成和上述實施方式同樣的效果。圖9為圖8的IX-IX線截面的一部分的放大圖。
在圖10所顯示的例子中，半導體裝置包括第2樹脂部27。第2樹脂部27包括從電極14之間穿過，從電極14的外側(cè)區(qū)域一直延伸到電極14的內(nèi)側(cè)區(qū)域的分隔部28。也即，在電極14間形成有分隔部28。本變形例中，由于分隔部28起到了屏障的作用，因此能夠防止電極14之間的移動，從而能夠提供可靠性更高的半導體裝置。另外，還可以使所有的電極14之間都配置有分隔部28而形成樹脂部27?；蛘?，可以只使特定的電極14之間配置有分隔部28而有選擇的形成樹脂部27。在有選擇的形成樹脂部27的情況下，例如可以在加載有高電壓的電極14的兩側(cè)配置上分隔部28而形成樹脂部27。或者，可以在距離較近的兩個電極14之間配置上分隔部28而形成樹脂部27。本變形例中，樹脂層(焊料保護層)可以覆蓋第2樹脂部27而形成(圖中未顯示)。這樣，由于使得水分難以浸入半導體裝置內(nèi)，從而能夠進一步提高半導體裝置的可靠性。
上述變形例中，對于特地說明的事項以外的構(gòu)成以及制造方法，可以適用上述實施方式中所說明的內(nèi)容。另外，適用本發(fā)明的實施方式的相關(guān)半導體裝置的構(gòu)成，可以是由組合以上所列舉的任意內(nèi)容而得到的。
另外，本發(fā)明并不限定于上述實施方式，還能夠進行各種變形。例如，本發(fā)明包括和實施方式中所說明的構(gòu)成實質(zhì)上一樣的構(gòu)成(例如功能、方法以及結(jié)果一樣的構(gòu)成，或者目的以及效果一樣的構(gòu)成)。另外，本發(fā)明還包括將實施方式中所說明的構(gòu)成中的非本質(zhì)部分替換掉所得到的構(gòu)成。另外，本發(fā)明還包括能夠起到和實施方式中所說明的構(gòu)成一樣的效果的構(gòu)成，或者能夠達到相同的目的的構(gòu)成。另外，本發(fā)明還包括在實施方式中所述的構(gòu)成上添加眾所周知的技術(shù)所得到的構(gòu)成。
權(quán)利要求
1.一種半導體裝置，其特征在于，包括具有與內(nèi)部電連接的電極且形成有集成電路的半導體基板；在上述半導體基板的形成有上述電極的表面的中央部位上所形成的第1樹脂部；在上述半導體基板的形成有上述電極的表面的比上述第1樹脂部更接近端部的區(qū)域上所形成的多個第2樹脂部；形成在從上述電極到上述第1樹脂部上的布線；以及覆蓋上述布線，從上述第1樹脂部一直延伸到上述第2樹脂部的外側(cè)而形成的樹脂層。
2.如權(quán)利要求1所述的半導體裝置，其特征在于上述第2樹脂部分別沿著上述半導體基板的所有邊而形成。
3.如權(quán)利要求1所述的半導體裝置，其特征在于上述第2樹脂部僅僅分別沿著上述半導體基板的相面對的一組對邊而形成。
4.如權(quán)利要求1所述的半導體裝置，其特征在于上述第2樹脂部避開上述電極而形成。
5.如權(quán)利要求1所述的半導體裝置，其特征在于所形成的上述樹脂層覆蓋上述第2樹脂部。
6.如權(quán)利要求1所述的半導體裝置，其特征在于所形成的上述樹脂層使上述第2樹脂部的至少上端部分露出來。
7.如權(quán)利要求1～6中的任意一個所述的半導體裝置，其特征在于上述第2樹脂部，具有從上述電極之間穿過，從上述電極的外側(cè)區(qū)域一直延伸到上述電極的內(nèi)側(cè)區(qū)域的分隔部。
8.一種半導體裝置的制造方法，其特征在于，包括準備具有與內(nèi)部電連接的電極且形成有集成電路的半導體基板的步驟；在上述半導體基板的形成有上述電極的表面的中央部位上形成第1樹脂部的步驟；在上述半導體基板的形成有上述電極的表面的比上述第1樹脂部更接近端部的區(qū)域上形成多個第2樹脂部的步驟；在從上述電極到上述第1樹脂部上形成布線的步驟；以及形成從上述第1樹脂部一直延伸到上述第2樹脂部的外側(cè)且覆蓋上述布線的樹脂層的步驟。
9.如權(quán)利要求8所述的半導體裝置制造方法，其特征在于上述第2樹脂部分別沿著上述半導體基板的所有邊而形成。
10.如權(quán)利要求8所述的半導體裝置制造方法，其特征在于上述第2樹脂部只分別沿著上述半導體基板的相面對的一組對邊而形成。
11.如權(quán)利要求8所述的半導體裝置制造方法，其特征在于上述第2樹脂部避開上述電極而形成。
12.如權(quán)利要求8所述的半導體裝置制造方法，其特征在于一并形成上述第1樹脂部和上述第2樹脂部。
13.如權(quán)利要求8所述的半導體裝置制造方法，其特征在于上述樹脂層覆蓋上述第2樹脂部而形成。
14.如權(quán)利要求8所述的半導體裝置制造方法，其特征在于所形成的上述樹脂層使上述第2樹脂部的至少上端部分露出來。
15.如權(quán)利要求8～14中的任意一個所述的半導體裝置制造方法，其特征在于所形成的上述第2樹脂部，具有從上述電極之間穿過且從上述電極的外側(cè)區(qū)域一直延伸到上述電極的內(nèi)側(cè)區(qū)域的分隔部。
全文摘要
本發(fā)明提供一種可靠性高的半導體裝置及其制造方法。該半導體裝置包括含有和內(nèi)部電連接的電極14的半導體基板(10)；形成在半導體基板(10)的形成有電極14的表面的中央部位上的第1樹脂部(20)；形成在半導體基板(10)的形成有電極14的表面的比第1樹脂部(20)更接近端部的區(qū)域上的多個第2樹脂部(25)；形成在從電極14到第1樹脂部(20)上的布線(30)；以及覆蓋布線(30)，從第1樹脂部(20)一直延伸到第2樹脂部(25)的外側(cè)的而形成的樹脂層(40)。
文檔編號H01L23/31GK1577724SQ20041006008
公開日2005年2月9日 申請日期2004年6月28日 優(yōu)先權(quán)日2003年6月27日
發(fā)明者花岡輝直 申請人:精工愛普生株式會社