專利名稱:半導體器件及其制造方法
技術領域:
本發(fā)明涉及半導體器件及其制造方法。
背景技術:
日本特開2003-298005號公報(P2003-298005A)所公開的現有的半導體器件中,由于在硅襯底的尺寸外也具備作為外部連接用連接端子的焊料球,所以將上表面具有多個連接焊盤(pad)的硅襯底間隔著粘接層粘接在底板的上表面,在硅襯底周圍的底板的上表面設置絕緣層,在硅襯底和絕緣層的上表面設置上層絕緣膜,在上層絕緣膜的上表面設置與硅襯底的連接焊盤連接的上層布線,用最上層絕緣膜覆蓋上層布線的連接焊盤除外的部分,在上層布線的連接焊盤部上設置焊料球。
但是,在上述現有的半導體器件中,由于將硅襯底間隔著粘接層粘接在底板的上表面,所以加厚了與粘接層部分相當的量,而且,在通過焊料球安裝在電路板上時的回流(溫度240~260℃),粘接層中的空隙(void)和水分膨脹,帶給粘接力不好的影響,在硅襯底對底板的粘接的信賴性方面存在問題。
發(fā)明內容
本發(fā)明的目的在于提供一種半導體器件及其制造方法,能薄型化、且能提高半導體構成體對底座部件的粘接的可靠性。
根據本發(fā)明,提供一種半導體器件,其特征在于包括由至少包括熱固化性樹脂的材料形成的底座部件;搭載在上述底座部件上,而且具有半導體襯底和設置在該半導體襯底上的多個外部連接用電極的至少一個半導體構成體;在上述半導體構成體周圍的上述底座部件上設置的絕緣層;以及設置在上述半導體構成體和上述絕緣層上,與上述半導體構成體的外部連接用電極連接,而且具有連接焊盤部的至少一層的布線;上述半導體襯底通過上述底座部件的固著力被固著在上述底座部件上。
而且,根據本發(fā)明,提供一種半導體器件的制造方法,其特征在于包括如下工序在由至少包括半固化狀態(tài)的熱固化性樹脂的材料形成的底座部件形成用部件上,使各個具有半導體襯底和設置在該半導體襯底上的多個外部連接用電極的多個半導體構成相互分離來暫時固著的工序;使上述底座部件形成用部件中的熱固化性樹脂固化來形成底座部件,而且利用上述底座部件的固著力使上述半導體構成體固著在上述底座部件上,而且,在上述半導體構成體周圍的上述底座部件上形成絕緣層的工序;在上述半導體構成體和上述絕緣層上形成至少一層的布線,使上述布線與上述半導體構成體的外部連接用電極連接的工序;以及切斷上述半導體構成體間的上述絕緣層和上述底座部件,得到多個至少包含一個上述半導體構成體的半導體器件的工序。
本發(fā)明具有以下效果根據本發(fā)明,由于在由至少包括熱固化性樹脂的材料形成的底座部件上直接固著半導體構成體,所以,不使用現有的粘接層,能減薄與該部分相對應的量,而且,能提高半導體構成體對底座部件的粘接的可靠性。
圖1是作為本發(fā)明的第1實施方式的半導體器件的剖面圖。
圖2是圖1所示的半導體器件的制造方法的例子中,初期準備好的。
圖3是接著圖2的制造工序的剖面圖。
圖4是接著圖3的制造工序的剖面圖。
圖5是接著圖4的制造工序的剖面圖。
圖6是接著圖5的制造工序的剖面圖。
圖7是接著圖6的制造工序的剖面圖。
圖8是接著圖7的制造工序的剖面圖。
圖9是接著圖8的制造工序的剖面圖。
圖10是接著圖9的制造工序的剖面圖。
圖11是接著圖10的制造工序的剖面圖。
圖12是接著圖11的制造工序的剖面圖。
圖13是接著圖12的制造工序的剖面圖。
圖14是接著圖13的制造工序的剖面圖。
圖15是接著圖14的制造工序的剖面圖。
圖16是接著圖15的制造工序的剖面圖。
圖17是作為本發(fā)明的第2實施方式的半導體器件的剖面圖。
圖18是圖17所示的半導體器件的制造方法的例子中,預定的制造工序的剖面圖。
圖19是接著圖18的制造工序的剖面圖。
圖20是接著圖19的制造工序的剖面圖。
圖21是接著圖20的制造工序的剖面圖。
具體實施例方式
(第1實施方式)圖1是表示作為本發(fā)明的第1實施方式的半導體器件的剖面圖。該半導體器件具備平面方形的底板(底座部件)1。底板1是將包含加固材料的熱固化性樹脂固化后制成片狀而成的部件。雖然不意味著限定該底板1,而是為了說明適合的例子而提及的,作為該底板1,例如使用在由玻璃等無機材料形成的纖維或芳族聚酸胺纖維等纖維狀加固材料形成的基材中浸漬環(huán)氧類樹脂等熱固化性樹脂,然后形成半固化(B階段固化)的狀態(tài),通常被稱作預浸料坯(prepreg)材的材料。
尺寸比底板1的尺寸小某種程度的平面方形的半導體構成體2的下表面,直接固著在底板1的上表面。此時,半導體構成體2具有后述的布線10、柱狀電極11和密封膜12,一般被稱作CSP(Chip sizepackage),特別由于采用了如后所述在硅晶片上形成了布線10、柱狀電極11、密封膜12后通過切片得到單個的半導體構成體2的方法,所以特別指晶片級CSP(W-CSP)而言。以下,說明半導體構成體2的構成。
半導體構成體2具備硅襯底(半導體襯底)3。硅襯底3的下表面直接固著在底板1的上表面。在硅襯底3的上表面設置預定功能的集成電路(圖未示出),在上表面周邊部分設有由鋁類金屬等形成的多個連接焊盤4,連接焊盤4與集成電路連接。在除連接焊盤4的中央部以外的硅襯底3的上表面設有由氧化硅等形成的絕緣膜5,連接焊盤4的中央部通過設置在絕緣膜5上的開口部6露出。
在絕緣膜5的上表面,設有由環(huán)氧類樹脂或聚酰亞胺類樹脂等形成的保護膜7。在與絕緣膜5的開口部6相對應的部分的保護膜7,設有開口部8。在保護膜7的上表面,設有銅等形成的基底金屬層9。在基底金屬層9的整個上表面,設有銅形成的布線10。包括基底金屬層9的布線10的一端部,通過兩開口部6、8與連接焊盤4連接。
在布線10的連接焊盤部上表面,設有銅形成的柱狀電極(外部連接用電極)11。在包括布線10的保護膜7的上表面,設有由環(huán)氧類樹脂或聚酰亞胺類樹脂等形成的密封膜12,密封膜12的上表面與柱狀電極11的上表面為同一面。這樣,被稱作W-CSP的半導體構成體2的結構包括硅襯底3、連接焊盤4和絕緣膜5,還包括絕緣膜7、布線10、柱狀電極11和密封膜12。
在半導體構成體2周圍的底板1的上表面,設有方形框狀的絕緣層13,絕緣層13的上表面與半導體構成體2的上表面基本為同一面。絕緣層13例如由環(huán)氧類樹脂或聚酰亞胺等熱固化性樹脂、或者在這樣的熱固化性樹脂中混入了硅石填料(silica filler)和玻璃纖維等加固材料的材料形成。
在半導體構成體2和絕緣層13的上表面,設有第1上層絕緣膜14,使第1上層絕緣膜14的上表面平整。第1上層絕緣膜14作為積層(buildup)基板使用,通常被稱作積層材,例如是由在環(huán)氧樹脂類或BT(Bismaleimide Triazine)樹脂等熱固化性樹脂中混入了由硅石或玻璃等無機材料形成的纖維等加固材料而形成的。
在柱狀電極11的上表面中央部相對應的部分的第1上層絕緣膜14,設有開口部15。在第1上層絕緣膜14的上表面,設有由銅等形成的第1上層基底金屬層16。在第1上層基底金屬層16的整個上表面,設有由銅形成的第1上層布線17。包括第1上層基底金屬16的第1上層布線17的一端部,通過第1上層絕緣膜14的開口部15與柱狀電極11的上表面連接。
在包括第1上層布線17的第1上層絕緣膜14的上表面,設有由與第1上層絕緣膜14一樣的材料形成的第2上層絕緣膜18。在與第1上層布線17的連接焊盤相對應的部分的第2上層絕緣膜18,設有開口部19。在第2上層絕緣膜18的上表面,設有由銅等形成的第2上層基底金屬層20。在第2上層基底金屬層20的整個上表面,設有銅形成的第2上層布線21。包含第2上層基底金屬層20的第2上層布線21的一端部,通過第2上層絕緣膜18的開口部19與第1上層布線17的連接焊盤部連接。
在包括第2上層布線21的第2上層絕緣膜18的上表面,設有阻焊劑(solder resist)等形成的最上層絕緣膜22。在與第2上層布線21的連接焊盤部相對應的部分的最上層絕緣膜22,設有開口部23。在開口部23內及其上方,設有與第2上層布線21的連接焊盤部連接的焊料球24。多個焊料球24在最上層絕緣膜22上布置成矩陣狀。
在底板1的下表面,設有由銅等形成的下層基底金屬層25。在下層基底金屬層25的整個下表面,設有由銅形成的下層布線26。在包括下層布線26的底板1的下表面,設有由阻焊劑等形成的下層絕緣膜27。
包含第1上層基底金屬層16的第1上層布線17的至少一部分和包含下層基底金屬層25的下層布線26,通過上下導通部29連接,上下導通部29由在第1上層絕緣膜14、絕緣層13和底板1的預定部位設置的通孔28的內壁面設置的銅等形成的基底金屬層29a和銅層29b形成。此時,為了使上下布線良好地電導通,在上下導通部29內填充由銅膏、銀膏和導電性樹脂等形成的導電材30,但也可以填充絕緣性樹脂,或者也可以是空洞。
使底板1的尺寸大于半導體構成體2的尺寸某種程度,是因為與硅襯底3上的連接焊盤4的數量的增加相對應,使焊料球24的布置區(qū)域也比半導體構成體2的尺寸大某種程度,這樣一來,使第2上層布線21的連接焊盤部(最上層絕緣膜22的開口部23內的部分)的尺寸和節(jié)距比柱狀電極11的尺寸和節(jié)距大。
由此,布置成矩陣狀的第2上層布線21的連接焊盤部不僅布置在與半導體構成體2對應的區(qū)域,而且還布置在與設置在半導體構成體2周側面外側的絕緣層13相對應的區(qū)域上。即,布置成矩陣狀的焊料球24之中,至少最外周的焊料球24布置在比半導體構成體2還位于外側的周圍。
接著,說明該半導體器件的制造方法的一個例子,首先,說明半導體構成體2的制造方法的一個例子。此時,首先如圖2所示進行準備在晶片狀態(tài)的硅襯底(半導體襯底)3上,設置鋁類金屬等形成的連接焊盤4、氧化硅等形成的絕緣膜5、及環(huán)氧類樹脂或聚酰亞胺類樹脂等形成的保護膜7,連接焊盤4的中央部通過形成在絕緣膜5和保護膜7上的開口部6、8露出。
在上述說明中,在晶片狀態(tài)的硅襯底3上,在形成各個半導體構成體的區(qū)域形成預定功能的集成電路,連接焊盤4分別與在對應的區(qū)域形成的集成電路電連接。
接著,如圖3所示,在包括通過兩開口部6、8露出的連接焊盤4的上表面在內的保護膜7的整個上表面,形成基底金屬層9。此時,基底金屬層9可以僅是通過電解電鍍形成的銅層,也可以是僅通過濺射形成的銅層,還可以是在通過濺射形成的鈦等薄膜層上通過濺射形成了銅層的層。
接著,在基底金屬層9的上表面,圖形化形成電鍍阻擋膜41。此時,在與布線10形成區(qū)域相對應的部分的電鍍阻擋膜41,形成開口部42。接著,以基底金屬層9作為電鍍電流通路進行銅的電解電鍍,由此在電鍍阻擋膜41的開口部41內的基底金屬層9的上表面,形成布線10。接著,剝離電鍍阻擋膜41。
接著,如圖4所示,在包括布線10的基底金屬層9的上表面,圖形化形成電鍍阻擋膜43。此時,在與柱狀電極11形成區(qū)域相對應的部分的電鍍阻擋膜43,形成開口部44。接著,以基底金屬層9作為電鍍電流通路進行銅的電解電鍍,由此在電鍍阻擋膜43的開口部44內的布線10的連接焊盤部上表面,形成柱狀電極11。接著,剝離電鍍阻擋膜43,然后,以布線10作為掩膜,刻蝕去除基底金屬層9的不需要的部分后,如圖5所示,僅在布線10下殘存基底金屬層9。
接著,如圖6所示,利用絲網印刷法(screen printing)、旋轉涂敷法(spin coating)、管芯涂敷法(die coating)等,在包括柱狀電極11和布線10在內的保護膜7的整個上表面,形成由環(huán)氧類樹脂或聚酰亞胺類樹脂等形成的密封膜12,密封膜12的厚度形成得比柱狀電極11的高度還厚。因此,在該狀態(tài)下,由密封膜12覆蓋柱狀電極11的上表面。
接著,適當地研磨密封膜12和柱狀電極11的上表面?zhèn)?,如圖7所示,使柱狀電極11的上表面露出,而且,使包括該被露出的柱狀電極11的上表面在內的密封膜12的上表面平整。在此,適當地研磨柱狀電極11的上表面?zhèn)?,是由于通過電解電鍍形成的柱狀電極11的高度存在偏差,消除該偏差,使柱狀電極11的高度均勻。接著,將硅襯底3黏附在切片膠帶(圖未示出)上,在經過了圖8所示的切片工序之后,從切片膠帶上剝離后,得到圖1所示的多個半導體構成體2。
接著,說明使用如上所得到的半導體構成體2,制造圖1所示的半導體器件的情況的一個例子。首先,如圖9所示,以能采用多枚圖1所示的底板1的大小,準備由平面方形的預浸料坯材形成的底板形成用片(底座部件形成用部件)1a,這里沒有限定的意思。此時,構成底板形成用片1a的預浸料坯材中的由環(huán)氧類樹脂等形成的熱固化性樹脂變成半固化狀態(tài)。
接著,在底板形成用片1a的上表面的預定的多個部位,分別暫時壓接(固著)半導體構成體2的硅襯底3的下表面。即,使用帶加熱機構的粘片(bonding)工具(圖未示出),在已預熱的狀態(tài)下,一邊加一定的壓力,一邊將半導體構成體2暫時壓接在底板形成用片1a的上表面的預定部位。暫時壓接條件的一個例子如下溫度為90~130℃,壓力為0.1~1Mpa。
接著,在半導體構成體2周圍的底板形成用片1a的上表面,利用如絲網印刷法或旋轉涂敷法等,形成絕緣層形成層13a。絕緣層形成用層13a例如是環(huán)氧類樹脂或聚酰亞胺類樹脂等熱固化性樹脂、或者在這樣的熱固化性樹脂中混入了由硅石或玻璃等無機材料形成的纖維等加固材料的層。
接著,在半導體構成體2和絕緣層形成用層13a的上表面,設置第1上層絕緣膜形成用片14a。第1上層絕緣膜形成用片14a優(yōu)選片狀的積層材,這沒有限定的意味,該積層材是在環(huán)氧類樹脂等熱固化性樹脂中混入硅石填料等加固材料,使熱固化性樹脂為半固化狀態(tài)的構件。而且,第1上層絕緣膜形成用片14a可以使用在由玻璃等無機材料形成的纖維中浸漬環(huán)氧類樹脂等熱固化性樹脂、使熱固化性樹脂變成半固化狀態(tài)后制成片狀的預浸料坯材,或者也可以使用沒有混入加固材料、僅由半固化狀態(tài)的熱固化性樹脂形成的片狀的片。
接著,如圖10所示,使用一對加熱加壓板45、46,從上下對底板形成用片1a、絕緣層形成用層13a和第1上層絕緣膜形成用片14a進行加熱加壓。加熱加壓條件因材料等而異,舉一個例子,溫度185~200℃(升溫速度2.5~3℃/分鐘)、壓力30kg/cm2左右(加壓時刻是溫度變?yōu)?0~100℃時)、時間大于等于60分鐘.
另外,通過該加熱加壓,底板形成用片1a中的熱固化性樹脂固化,形成底板1,而且,在底板1的上表面直接固著半導體構成體2的硅襯底3的下表面。而且,利用該加熱加壓,絕緣層形成用層13a和第1上層絕緣膜形成用片14a硬化,在半導體構成體2周圍的底板1的上表面形成絕緣層13,在半導體構成體2和絕緣層13的上表面形成第1上層絕緣膜14。此時,第1上層絕緣膜14的上表面被上側的加熱加壓板45的下表面按壓而成為平整面。因此,不需要用于平整第1上層絕緣膜14的上表面的研磨工序。
接著,如圖11所示,利用照射激光束的激光加工,在與柱狀電極11的上表面中央部對應的部分的第1上層絕緣膜14,形成開口部15。而且,使用機械鉆孔機,在第1上層絕緣膜14、絕緣層13和底板1的預定部位形成通孔28。接著,根據需要,通過除污處理來去除開口部15內和通孔28內等產生的環(huán)氧樹脂污點等。
接著,如圖12所示,包括通過開口部15露出的柱狀電極11的上表面在內的第1上層絕緣膜14的整個上表面、底板1的整個下表面和通孔28的內壁面,利用銅的無電解電鍍,形成第1上層基底金屬層16、下層基底金屬層25和基底金屬層29a。接著,在第1上層基底金屬層16的上表面,圖形化形成上層電鍍阻擋膜51,還在下層基底金屬層25的下表面,圖形化形成上層電鍍阻擋膜52。此時,在與第1上層布線17形成區(qū)域對應的部分的上層電鍍阻擋膜51,形成有開口部53。而且,在與下層布線26形成區(qū)域對應的部分的下層電鍍阻擋膜52,形成有開口部54。
接著,以基底金屬層16、25、29a為電鍍電流通路進行銅的電解電鍍,由此在上層電鍍阻擋膜51的開口部53內的第1上層基底金屬層16的上表面形成第1上層布線17,而且,在下層電鍍阻擋膜52的開口部54內的下層基底金屬層25的下表面形成下層布線26,還在通孔28內的基底金屬層29a的表面形成銅層29b。
接著,剝離兩電鍍阻擋膜51、52,繼而以第1上層布線17和下層布線26為掩膜,刻蝕去除第1上層基底金屬層16和下層基底金屬層25的不需要的部分后,如圖13所示,僅在第1上層布線17下殘存第1上層基底金屬層16,而且,僅在下層布線26上殘存下層基底金屬層25。而且,在這種狀態(tài)下,在通孔28內形成由基底金屬層29a和銅層29b形成的上下導通部29。
接著,如圖14所示,利用絲網印刷法,在上下導通部29內填充銅膏、銀膏、導電性樹脂等形成的導電材30。接著,根據需要,利用拋光(buffing)研磨等去除從上下導通部29內突出的多余的導電材30。接著,利用絲網印刷法或旋轉涂敷法等,在包括下層布線26的底板1的整個下表面,形成由阻焊劑等形成的基底絕緣膜27。
接著,在包括第1上層布線17的第1上層絕緣膜14的上表面,形成由與第1上層絕緣膜14相同的材料形成的第2上層絕緣膜18。接著,利用照射激光束的激光加工,在與第1上層布線17的連接焊盤部對應的部分的的第2上層絕緣膜18,形成開口部19。接著,根據需要,利用除污處理來去除開口部19內等中產生的環(huán)氧樹脂污點等。
接著,在包括通過開口部19露出的第1上層布線17的連接焊盤部在內的第2上層絕緣膜18的整個上表面,利用銅的電解電鍍等,形成第2上層基底金屬層20。接著,在第2上層基底金屬層20的上表面,圖形化形成電鍍阻擋膜55。此時,在與第2上層布線21形成區(qū)域對應的部分的電鍍阻擋膜55,形成開口部56。
接著,以第2上層基底金屬層20為電鍍電流通路進行銅的電解電鍍,由此在電鍍阻擋膜55的開口部56內的第2上層基底金屬層20的上表面,形成第2上層布線21。接著,剝離電鍍阻擋膜55,繼而以第2上層布線為掩膜,刻蝕去除第2上層基底金屬層20的不需要的部分后,如圖15所示,僅在第2上層布線21下殘存第2上層基底金屬層20。
接著,如圖16所示,利用絲網印刷法或旋轉涂敷法等,在包含第2上層布線21的第2上層絕緣膜18的上表面,形成由阻焊劑等形成的最上層絕緣膜22。此時,在第2上層布線21的連接焊盤部相對應的部分的最上層絕緣膜22,形成開口部23。接著,在開口部23內及其上方,形成與第2上層布線21的連接焊盤部連接的焊料球24。接著,在相鄰接的半導體構成體2之間,切斷最上層絕緣膜22、第2上層絕緣膜18、第1上層絕緣膜14、絕緣層13、底板1和基底絕緣膜27后,得到多個圖1所示的半導體器件。
在如上得到的半導體器件中,在預浸料坯材(プリプレグ)即由包括環(huán)氧類樹脂等熱固化性樹脂的材料形成的底板1的上表面,直接固著半導體構成體2的硅襯底3的下表面,所以,沒有使用現有的粘接層,能減薄與該部分相對應的量。而且,由于由預浸料坯材形成的底板1中的空隙和水分極少,而且半導體構成體2下的底板1中的空隙和水分逃到周圍,所以間隔著焊料球24安裝在電路板(圖未示出)上時的回流(溫度240~260℃)時,半導體構成體2下的底板1中的空隙和水分的膨脹現象難以產生,可以提高半導體構成體2的硅襯底3對底板1的粘接的可靠性。
但是,在上述制造方法中,在底板形成用片1a上暫時固著多個半導體構成體2,對多個半導體構成體2,一起形成第1、第2上層布線17、21、下層布線26、上下導通部29和焊料球24,然后斷開而得到多個半導體器件,所以可以簡化制造工序。而且,如圖10所示的制造工序以后,能與底板1一起搬運多個半導體構成體2,所以由此也可以簡化制造工序。
(第2實施方式)圖17示出本發(fā)明的第2實施方式的半導體器件的剖面圖。在該半導體器件中,與圖2所示的情形的不同點在于,將包括下層基底金屬層25的下層布線26,設置在于底板1的下表面設置的銅等形成的金屬層(硬片)31的整個下表面,使預浸料坯材形成的底板1的厚度比圖1所示的情形還薄某種程度。
在制造該第2實施方式的半導體器件時,在圖10所示的工序中,如圖18所示,在底板形成用片1a的下表面布置銅箔或銅板形成的金屬層31,采用一對加熱加壓板45、46從上下進行加熱加壓,由此將金屬層31固著在底板1的下表面。此時,金屬層31具有作為對較薄的底板1進行支撐的支撐板的功能。接著,如圖19所示,使用機械鉆孔機,在第1上層絕緣膜14、絕緣層13、底板1和金屬層21的預定部位形成通孔28。
接著,如圖20所示,在包括通過開口部15露出的柱狀電極11的上表面在內的第1上層絕緣膜14的整個上表面、底板1的整體下表面和通孔28的內壁面,通過銅的電解電鍍,形成第1上層基底金屬層16、下層基底金屬層25和基底金屬層29a。接著,以基底金屬層16、25、29a為電鍍電流通路進行銅的電解電路,由此在基底金屬層16、25、29a的整個表面,形成上層金屬17a、下層金屬26a和金屬29b。
接著,在上層金屬17a的上表面的第1上層布線17形成區(qū)域形成上層抗蝕劑膜61,在下層金屬26a的下表面的下層布線26形成區(qū)域形成下層抗蝕劑膜62。接著,以兩抗蝕劑膜61、62為掩膜進行刻蝕后,如圖21所示,在上層抗蝕劑膜61下,形成包括第1上層基底金屬層16的第1上層布線17,而且,在下層抗蝕劑膜62上,形成包括金屬層3 1和下層基底金屬層25的下層布線26,進一步在通孔28內形成由基底金屬層29a和金屬29b形成的上下導通部29。接著,剝離兩抗蝕劑膜61、62。以下工序由于與上述第1實施方式的情形相同,所以省略。
(其他實施方式)在第1實施方式中,底板1可以使用預浸料坯材等單一部件,底板也可以使用將加入玻璃纖維的環(huán)氧樹脂、芳族聚酸胺材料、聚酰亞胺材料等熱固化性樹脂完全硬化了的硬片,以及在該硬片的上表面固著了預浸料坯材的層疊結構的部件。如上所述層疊結構的底板,也可以預先暫時粘接硬片和預浸料坯材,將半導體構成體熱壓接在預浸料坯材的面上進行固定。硬片也可以在切片前剝離,也可以作為制成品殘留。
而且,在圖1中,雖然在第1上層絕緣膜14上設置的上層布線為2層,在底板1下設置的下層布線為1層,但并不限于此,在第1上層絕緣膜14上設置的上層布線可以為1層或者大于等于3層,而且,在底板1下設置的下層布線也可以大于等于2層。而且,在將最下層的下層布線覆蓋的最下絕層緣膜下,與最下層的下層布線的連接焊盤部連接地搭載芯片部件等電子部件。
而且,在上述實施方式中,在相互鄰接的半導體構成體2之間進行切斷,但也不限于此,也可以將2個或2個以上的半導體構成體2作為1組切斷,得到多芯片模塊式半導體器件。此時,用多個形成1組的半導體構成體2可以是同種類,也可以是不同種類。
而且,在上述實施方式中,半導體構成體2是具有作為外部連接用電極的柱狀電極11的半導體構成體,但并不限于此,也可以是沒有柱狀電極,而具有具備作為外部連接用電極的連接焊盤部的布線10,而且具有對布線10的連接焊盤部以外的部分進行覆蓋的涂敷膜的半導體構成體,也可以是沒有柱狀電極,而具有對布線10的連接焊盤部以外的部分進行覆蓋的涂敷膜,而且在布線10的連接焊盤部上及其附近的涂敷膜的上表面具有作為外部連接用電極的連接焊盤的半導體構成體。
權利要求
1.一種半導體器件,其特征在于包括底座部件(1),由至少包括熱固化性樹脂的材料形成;至少一個半導體構成體(2),被搭載在上述底座部件(1)上,而且具有半導體襯底(3)和設置在該半導體襯底(3)上的多個外部連接用電極(4、11);絕緣層(13),被設置在上述半導體構成體(2)周圍的上述底座部件(1)上;以及至少一層的布線(17),被設置在上述半導體構成體(2)和上述絕緣層(13)上,與上述半導體構成體(2)的外部連接用電極(4、11)連接,而且具有連接焊盤部;上述半導體襯底(3)通過上述底座部件(1)的固著力被固著在上述底座部件(1)上。
2.如權利要求1記載的半導體器件,其中,上述底座部件(1)包括加固材料。
3.如權利要求2記載的半導體器件,其中,上述加固材料由無機材料構成。
4.如權利要求2記載的半導體器件,其中,上述熱固化性樹脂的一部分浸漬在上述加固材料中
5.如權利要求1記載的半導體器件,其中,上述半導體構成體(2)具有作為上述外部連接用電極(4、11)的柱狀電極(11)。
6.如權利要求1記載的半導體器件,其中,在上述半導體構成體(2)和上述絕緣層(13)上形成有上層絕緣膜(14),上述布線(17)包括形成在上述上層絕緣膜(14)上的部分。
7.如權利要求6記載的半導體器件,其中,上述上層絕緣膜(14)包括熱固化性樹脂和加固材料。
8.如權利要求1記載的半導體器件,其中,包括支撐上述底座部件(1)的硬片(31)。
9.如權利要求8記載的半導體器件,其中,上述硬片(31)由金屬形成。
10.一種半導體器件的制造方法,其特征在于包括如下工序在由至少包括半固化狀態(tài)的熱固化性樹脂的材料形成的底座部件形成用部件(1a)上,使各個具有半導體襯底(3)和設置在該半導體襯底(3)上的多個外部連接用電極(4、11)的多個半導體構成體(2)相互分離來暫時固著的工序;使上述底座部件形成用部件(1a)中的熱固化性樹脂固化來形成底座部件(1),而且利用上述底座部件(1)的固著力使上述半導體構成體(2)固著在上述底座部件(1)上,而且,在上述半導體構成體(2)周圍的上述底座部件(1)上形成絕緣層(13)的工序;在上述半導體構成體(2)和上述絕緣層(13)上形成至少一層的布線(17),使上述布線(17)與上述半導體構成體(2)的外部連接用電極(4、11)連接的工序;以及切斷上述半導體構成體(2)間的上述絕緣層(13)和上述底座部件(1),得到多個至少包含一個上述半導體構成體(2)的半導體器件的工序。
11.如權利要求10記載的半導體器件的制造方法,其中,暫時固著上述半導體構成體(2)的工序,包括預先加熱上述半導體構成體(2),通過加熱加壓來暫時固著的工序。
12.如權利要求10記載的半導體器件的制造方法,其中,利用上述底座部件(1)的固著力使上述半導體構成體(2)固著在上述底座部件(1)上的工序,包括通過使用加熱加壓板(45、46)來加熱加壓上述半導體構成體(2)而使上述底座部件形成用部件(1a)中的熱固化性樹脂固化的工序。
13.如權利要求12記載的半導體器件的制造方法,其中,形成上述絕緣膜(13)的工序包含如下工序在上述半導體構成體(2)周圍的上述底座部件(1)上形成由至少包括熱固化性樹脂的材料形成的絕緣層形成用層(13a),通過使用上述加熱加壓板(45、46)加熱加壓上述半導體構成體(2)和上述絕緣層形成用層(13a),來固化上述底座部件形成用部件(1a)中的熱固化性樹脂,利用上述底座部件(1)的固著力將上述半導體構成體(2)固著在上述底座部件(1)上,同時固化上述絕緣層形成用層(13a)中的熱固化性樹脂而在上述半導體構成體(2)周圍的上述底座部件(1)上形成上述絕緣層(13)。
14.如權利要求10記載的半導體器件的制造方法,其中,形成上述底座部件(1)的工序包括準備硬片(31)、并將上述底座部件形成用部件(1a)固著在上述硬片(31)上的工序。
15.如權利要求14記載的半導體器件的制造方法,其中,上述硬片(31)由金屬材料形成。
16.如權利要求10記載的半導體器件的制造方法,其中,上述底座部件形成用部件(1a)是預浸料坯材。
17.如權利要求10記載的半導體器件的制造方法,其中,上述半導體構成體(2)具有作為上述外部連接用電極(4、11)的柱狀電極(11)。
全文摘要
本發(fā)明涉及半導體器件及其制造方法。對在底板(1)上設有被稱作半導體構成體(2)、在半導體構成體(2)周圍的底板(1)上設有絕緣層(13)、在半導體構成體(2)和絕緣層(13)上設有上層布線的半導體器件,謀求薄型化。在預浸料坯材形成的底板(1)的上表面,固著半導體構成體(2)的硅襯底(3)的下表面。這樣,與在底板(1)的上表面間隔著由接合材料等形成的粘接層來粘接半導體構成體(2)的硅襯底(3)的下表面的情況相比較,可以減薄與粘接層的厚度相當的量。
文檔編號H01L25/04GK1649139SQ20051000587
公開日2005年8月3日 申請日期2005年1月27日 優(yōu)先權日2004年1月27日
發(fā)明者三原一郎 申請人:卡西歐計算機株式會社