專利名稱：半導(dǎo)體裝置制造用基板、半導(dǎo)體裝置的制造方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及半導(dǎo)體裝置制造用基板、以及使用該半導(dǎo)體裝置制造用基板的半導(dǎo)體裝置的制造方法。
背景技術(shù)：
以往，通常的使用各向異性導(dǎo)電薄膜或者非導(dǎo)電性薄膜等的粘接薄膜的倒裝片安裝方法為，向基板側(cè)供給粘接薄膜，在其上對(duì)附著凸塊的IC進(jìn)行加熱加壓膠接(bonding)而連接的方法。
然而，提出了從最近的高密度安裝要求出發(fā)，盡量減少粘接薄膜的突出量，從在IC附近也搭載其他部件、或者減小安裝區(qū)域的期望出發(fā)，向晶片側(cè)預(yù)先供給粘接薄膜，對(duì)其進(jìn)行切割，用與IC相同大小的粘接薄膜來安裝的方法(例如，特開2001-237268號(hào)公報(bào))。
根據(jù)這樣的方法，在基板與IC的對(duì)準(zhǔn)情況下，IC側(cè)隔著粘接薄膜而檢測對(duì)準(zhǔn)標(biāo)記。然而，在這種情況下，產(chǎn)生下面的問題。
通常，考慮形成在IC側(cè)的凸塊的高度、以及形成在基板側(cè)的布線的厚度(IC與基板之間間隙)，而確定粘接薄膜的厚度。例如，在安裝在玻璃基板上的COG(Chip on Glass)中，由于玻璃基板側(cè)的布線厚度為埃級(jí)別的厚度，因此幾乎不需要考慮，只需考慮凸塊高度量而確定粘接薄膜的厚度即可。另一方面，在COB(Chip on Borad)中，有必要將粘接薄膜的厚度增大布線的厚度(數(shù)十μm)的量。在這種情況下，會(huì)產(chǎn)生對(duì)準(zhǔn)時(shí)的倒裝片接合性的攝像識(shí)別性因粘接薄膜的增厚量而相應(yīng)地下降的問題。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明，其目的在于提供一種能夠?qū)崿F(xiàn)簡便且可靠地制造半導(dǎo)體裝置的半導(dǎo)體裝置制造用基板、以及使用該半導(dǎo)體裝置制造用基板的半導(dǎo)體裝置的制造方法。
本發(fā)明的半導(dǎo)體裝置制造用基板，具備晶片；多個(gè)半導(dǎo)體元件，其形成在上述晶片上；凸塊，其配置在上述半導(dǎo)體元件的各個(gè)周邊部；對(duì)準(zhǔn)標(biāo)記，其配置在上述半導(dǎo)體元件的上述各個(gè)周邊部；以及粘接層，其形成在上述半導(dǎo)體元件上，并且其厚度為在未配置有上述凸塊的上述半導(dǎo)體元件的各個(gè)中央部的厚度比在上述半導(dǎo)體元件的上述各個(gè)周邊部的厚度要厚。
根據(jù)這樣的半導(dǎo)體裝置制造用基板，在形成在晶片上的粘接材料層之中，位于未配置有凸塊的半導(dǎo)體元件中央部的粘接材料層，比配置有凸塊的半導(dǎo)體元件周邊部的粘接材料層更厚，而粘接材料層成為在中央部中突出的形狀，因此將包括半導(dǎo)體元件的基板安裝在例如具有規(guī)定的布線圖案的布線基板上時(shí)，通過將該突出部分與布線基板相對(duì)而進(jìn)行安裝，從而在該突出部分中能夠?qū)崿F(xiàn)可靠的粘接。另一方面，由于作為凸塊的形成區(qū)域的周邊部的粘接材料層的膜厚相對(duì)于中央部較薄，因此難以產(chǎn)生配置在該周邊部的對(duì)準(zhǔn)標(biāo)記的檢測性(目視性)因粘接材料層的介入而導(dǎo)致下降的不良情況。其結(jié)果，根據(jù)本發(fā)明的半導(dǎo)體裝置制造用基板，對(duì)于如上上述的布線基板能夠滿足在安裝半導(dǎo)體元件時(shí)的連接可靠性、以及在對(duì)準(zhǔn)時(shí)的標(biāo)記檢測性(目視性)。特別，當(dāng)布線基板的布線厚度較厚的情況下，在將考慮半導(dǎo)體元件的目視性的薄膜均勻地形成的粘接材料層中，在布線基板與半導(dǎo)體元件之間產(chǎn)生未填充粘接材料層的區(qū)域(間隙)，因密接性下降而導(dǎo)致粘接可靠性下降。然而，如本發(fā)明，將中央部相對(duì)地作成厚膜(即凸形狀)時(shí)，能夠徹底填充這樣的間隙而提高密接性，進(jìn)而能夠得到連接可靠性。
在上述的半導(dǎo)體裝置制造用基板中，上述粘接層能夠具有第一粘接層以及第二粘接層，上述第一粘接層以均勻的厚度形成在上述半導(dǎo)體層上，上述第二粘接層形成在上述第一粘接層上的上述半導(dǎo)體元件的上述中央部。這樣將粘接材料層作成層疊型的情況下，能夠簡便地形成具有上述的薄膜厚關(guān)系的粘接材料層。具體而言，能夠采用在形成第一粘接材料層之后選擇性地進(jìn)行層壓第二粘接材料層的方法、以及在形成第一粘接材料層之后由光刻法選擇形成第二粘接材料層的方法。
還有，在上述半導(dǎo)體裝置制造用基板中，在上述第一粘接材料層以及上述第二粘接材料層之中，能夠僅使上述第一粘接材料層具有導(dǎo)電粒子。由此通過僅在第一粘接材料層含有導(dǎo)電粒子，能使半導(dǎo)體元件與布線基板之間絕緣，且能夠?qū)崿F(xiàn)凸塊與布線之間的可靠的電連接。
本發(fā)明的半導(dǎo)體裝置的制造方法，具有在晶片上形成多個(gè)半導(dǎo)體元件的工序，所述多個(gè)半導(dǎo)體元件在各個(gè)周邊部配置有凸塊和對(duì)準(zhǔn)標(biāo)記；在上述半導(dǎo)體元件上形成粘接層的工序，其中，上述粘接層的膜厚為在未配置有上述凸塊的上述半導(dǎo)體元件的各個(gè)中央部的厚度比在上述半導(dǎo)體元件的上述各個(gè)周邊部的膜厚要厚；切斷上述晶片，取得對(duì)應(yīng)于上述半導(dǎo)體元件的多個(gè)單片半導(dǎo)體元件的工序；將上述各個(gè)單片半導(dǎo)體元件經(jīng)由上述粘接層安裝在具有規(guī)定圖案的布線的布線基板上。使用這樣的半導(dǎo)體裝置制造用基板的半導(dǎo)體元件的安裝，其可靠性非常高，并且連接穩(wěn)定性良好。
還有，在上述切斷工序中，能夠在上述半導(dǎo)體元件的周邊部進(jìn)行切斷。在切斷工序中，通過對(duì)晶片與粘接材料同時(shí)進(jìn)行切割，以使半導(dǎo)體元件與粘接材料層的大小相同(即形成為粘接材料層覆蓋半導(dǎo)體元件的整個(gè)表面)，由于可以將其他電子部件搭載在半導(dǎo)體元件周圍，從而能夠?qū)崿F(xiàn)高密度安裝。
還有，在上述安裝工序中，在使形成在所述單個(gè)半導(dǎo)體元件上的粘接材料層中的所述膜厚的部分(突出部分)、與在上述布線基板未形成有上述布線的部分相對(duì)的狀態(tài)下，能夠?qū)纹雽?dǎo)體元件安裝在布線基板上。在這種情況下，在周邊部連接凸塊與布線基板的布線，并且在突出部分中半導(dǎo)體元件與布線基板可靠地密接而不會(huì)形成間隙，從而能夠確保連接穩(wěn)定性。


圖1是本實(shí)施方式的半導(dǎo)體裝置制造用基板的俯視示意圖。
圖2是圖1的A-A’剖面示意圖。
圖3A以及3B是表示半導(dǎo)體裝置制造用基板的一制造工序例的剖面示意圖。
圖4是表示半導(dǎo)體裝置制造用基板的切斷工序的一例的剖面示意圖。
圖5是表示安裝工序的一例的剖面示意圖。
圖6是表示使用圖1的半導(dǎo)體裝置制造用基板而制造的半導(dǎo)體裝置的一例的剖面示意圖。
圖7是用于表示圖6的半導(dǎo)體裝置的效果的說明圖。
圖8是表示安裝工序的一變形例的剖面示意圖。
圖9是表示半導(dǎo)體裝置制造用基板的一變形例的剖面示意圖。
具體實(shí)施例方式
下面，參照

本發(fā)明的實(shí)施方式。還有，在下面用于說明的各個(gè)附圖中，為了可識(shí)別各個(gè)部件，而適當(dāng)?shù)馗淖兏鱾€(gè)部件的比例尺。
圖1是表示本發(fā)明的半導(dǎo)體裝置制造用基板的一實(shí)施方式的俯視示意圖，圖2是圖1的A-A’剖面示意圖。圖1以及圖2所示的半導(dǎo)體裝置制造用基板50，將具備多個(gè)半導(dǎo)體元件5的晶片1作為基材而構(gòu)成。還有，在此晶片1使用硅而構(gòu)成。
在晶片1的表面上形成有凸塊3。具體而言凸塊3配置在各個(gè)半導(dǎo)體元件5的周邊部，各個(gè)半導(dǎo)體元件5被形成為外圍(peripheral)形狀。在包括凸塊3的晶片1上形成有粘接材料層2。粘接材料層2具有以片狀的均勻薄膜厚形成在晶片1的整個(gè)面上的第一粘接材料層2a、以及以規(guī)定圖案形成在第一粘接材料層2a上的島狀的第二粘接材料層2b。
在此，粘接材料層2由通過加熱加壓可粘接的熱硬化型粘接材料構(gòu)成。在本實(shí)施方式中對(duì)于第一粘接材料層2a與第二粘接材料層2b采用不同種類的粘接材料。作為這樣的熱硬化型粘接材料，例如可以使用將環(huán)氧樹脂、丙烯酸樹脂等作為主要材料的粘接材料等。例如能將第一粘接材料層2a由環(huán)氧樹脂構(gòu)成，能將第二粘接材料層2b由丙烯酸樹脂構(gòu)成。若通過第二粘接材料層2b存在，而粘接材料層2形成為突出形狀，則對(duì)材質(zhì)沒有特別的限制，而在第一粘接材料層2a與第二粘接材料層2b中可以使用相同種類的粘接材料。
第二粘接材料層2b，配置在各個(gè)半導(dǎo)體元件5中沒有形成凸塊3的區(qū)域，即配置在各個(gè)半導(dǎo)體元件5的中心側(cè)區(qū)域。由此通過第二粘接材料層2b選擇形成在半導(dǎo)體元件5的中心側(cè)(中央部)，從而粘接材料層2，在沒有配置有凸塊3的中心側(cè)比在各個(gè)半導(dǎo)體5中配置有凸塊3的周邊部形成得較厚。即，在各個(gè)半導(dǎo)體元件5中，粘接材料層2在半導(dǎo)體元件5的周邊部以薄薄膜(例如20μm)形成，而在半導(dǎo)體元件5的中心側(cè)中以厚薄膜(例如30μm)形成。結(jié)果粘接材料層2被構(gòu)成為在半導(dǎo)體元件5的中心側(cè)包括突出部分的形狀。
還有，在第一粘接材料層2a以及第二粘接材料層2b之中，只有在第一粘接材料層2a含有導(dǎo)電粒子6。在將半導(dǎo)體裝置制造用基板50粘接在布線基板等的情況下，通過含有這樣的導(dǎo)電粒子6，可使該布線與凸塊3電連接。
還有，凸塊3，在此采用通過電鍍形成的金凸塊，但也可以采用形成鎳后鍍金的凸塊。
接著，參照?qǐng)D3A以及圖3B說明制造半導(dǎo)體裝置制造用基板50的方法。
首先，如圖3A所示，在晶片1上以規(guī)定圖案形成凸塊3，并且形成多個(gè)相同的構(gòu)成的半導(dǎo)體元件5。晶片1由硅半導(dǎo)體結(jié)晶構(gòu)成。在此，使用通過電鍍形成的金凸塊，然而也可以采用球狀凸塊(ball bumps)。
接著，在晶片1上形成粘接材料層2(圖3B)。在此，由以下方法形成粘接材料層2以使其具有凸?fàn)顖D案。
即，在晶片1的整個(gè)面上層壓(laminate)由環(huán)氧樹脂構(gòu)成的薄膜樹脂而形成第一粘接材料層2a。接著，將由丙稀酸樹脂構(gòu)成的粘接薄膜排列在規(guī)定母材上以使其形成在各個(gè)半導(dǎo)體元件5上，使用其而一并層壓。
還有，在通過這樣的層壓而形成粘接材料層2的情況下，在第一粘接材料層2a與第二粘接材料層2b中可以使用相同材質(zhì)的粘接材料。例如將分別由環(huán)氧樹脂構(gòu)成的薄膜樹脂以片狀形成在晶片的整個(gè)面上之后，在其上能夠按照規(guī)定圖案形成單片薄膜樹脂。在層壓時(shí)，優(yōu)選在減壓狀態(tài)下進(jìn)行。通過在減壓狀態(tài)下進(jìn)行，能夠防止在晶片1與粘接材料層2之間混入氣泡的不良反應(yīng)的發(fā)生。
還有，在晶片1的整個(gè)面上以片狀形成第一粘接材料層2a之后，以由感光性樹脂構(gòu)成的片狀的第二粘接材料層2b覆蓋該第一粘接材料層2a的整個(gè)面，可通過曝光對(duì)其進(jìn)行圖案形成以使粘接材料層2突出形狀化。在這種情況下，第一粘接材料層2a有必要采用在第二粘接材料層2b的曝光時(shí)具有耐光性的材料。還有，第一粘接材料層2a以及第二粘接材料層2b有必要分別采用不同的粘接材料。
還有，例如如圖9所示，在用單一的材料形成粘接材料層2的情況下，由使用光刻法的掩模蝕刻(mask etching)能得到突出形狀。具體而言，在晶片1的整個(gè)面上以片狀形成粘接材料之后，掩模各個(gè)半導(dǎo)體元件5的中央部(即想要形成突出形狀的部分)，蝕刻粘接材料，從而能夠形成圖9所示構(gòu)成的粘接材料層2。
接著，參照?qǐng)D4以及圖5，說明使用上述半導(dǎo)體裝置制造用基板50的半導(dǎo)體裝置的制造方法。
首先，如圖4所示，對(duì)上述半導(dǎo)體裝置制造用基板50進(jìn)行切割。具體而言，使用金剛石刀具30，沿著半導(dǎo)體元件5的界線(切斷線)45一并切斷晶片1以及粘接材料層2。通過進(jìn)行切割能得到如圖5所示的單片半導(dǎo)體元件15。還有，界線45并不是在實(shí)際中畫的線，而是指通過基于對(duì)準(zhǔn)標(biāo)記40(參照?qǐng)D1)的對(duì)位而確定的虛擬切斷線。
還有，在單片半導(dǎo)體元件15上，形成粘接材料層2以覆蓋包括凸塊3的晶片1。在粘接材料層2中，第二粘接材料層2b形成在第一粘接材料層2a上。其結(jié)果，粘接材料層2，如上所述在具有凸塊3的周邊部形成為薄膜，而在中心部形成為厚膜。
接著，如圖5所示，在具有以規(guī)定的圖案形成的布線11的布線基板10上，安裝單片半導(dǎo)體元件15。在此，經(jīng)由上述粘接材料層2粘接布線基板10與單片半導(dǎo)體元件15。
具體而言，對(duì)準(zhǔn)布線基板10與單片半導(dǎo)體元件15之后，在將布線基板10中沒有形成布線11的區(qū)域(布線非形成區(qū)域)12，與粘接材料層2的突出部分(即第二粘接材料層2b)相對(duì)的狀態(tài)下，粘接布線基板10與單片半導(dǎo)體元件15。參照?qǐng)D1所示的對(duì)準(zhǔn)標(biāo)記40進(jìn)行對(duì)準(zhǔn)。通過在相互接觸的狀態(tài)下對(duì)基板10與元件15進(jìn)行加熱，并通過熔融粘接材料層2，從而進(jìn)行粘接。
通過這樣的安裝方法，制造安裝有如圖6所示的半導(dǎo)體元件15的半導(dǎo)體裝置100。該半導(dǎo)體裝置100，其凸塊3與布線11之間的電連接良好，并且其基板10與半導(dǎo)體元件15之間的密接性也良好。
當(dāng)形成在布線基板10上的布線11較厚的情況下，如圖7所示，若形成考慮對(duì)準(zhǔn)標(biāo)記40(參照?qǐng)D1)的檢測性(目視性)的厚度均勻的粘接材料層22，則存在在布線基板10與粘接材料層22之間形成未填充粘接材料層22的區(qū)域(間隙)的可能性。由此，在半導(dǎo)體元件15與布線基板10之間形成間隙的安裝中，存在由該間隙導(dǎo)致密接性下降，連接可靠性降低的情況。然而，根據(jù)由上述方法制造的半導(dǎo)體裝置100(參照?qǐng)D6)，通過第二粘接材料層2b的突出形狀，不會(huì)在半導(dǎo)體元件15與布線基板10之間形成間隙，能夠可靠地進(jìn)行粘接。
如上所述在布線11較厚的情況下，例如也能夠采用如圖8所示的方法，來制造兼?zhèn)潆娺B接性與基板-元件之間連接性的半導(dǎo)體元件15。即，在布線基板10的未形成有布線11的區(qū)域12配置粘接材料層2d(粘接材料層2d比布線11更厚)。還有，在半導(dǎo)體元件15形成均勻厚度的粘接材料層2a，并且使粘接材料層2d與粘接材料層2a相對(duì)而進(jìn)行粘接。即使是這樣的安裝方法，在區(qū)域12中也不會(huì)形成間隙，能夠防止在基板-元件之間形成間隙的不良情況的發(fā)生。
以上，對(duì)本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例進(jìn)行說明，然而本發(fā)明并不限定于這些實(shí)施例。在不脫離本發(fā)明的要點(diǎn)的范圍內(nèi)，可以進(jìn)行結(jié)構(gòu)的添加、省略、置換、以及其他修改。本發(fā)明并不限定于所述的說明，而僅被附加的權(quán)利要求書的范圍所限定。
權(quán)利要求
1.一種半導(dǎo)體裝置制造用基板，具備晶片；多個(gè)半導(dǎo)體元件，其形成在所述晶片上；凸塊，其配置在所述半導(dǎo)體元件的各個(gè)周邊部；對(duì)準(zhǔn)標(biāo)記，其配置在所述半導(dǎo)體元件的所述各個(gè)周邊部；以及粘接層，其形成在所述半導(dǎo)體元件上，并且其厚度為在未配置有所述凸塊的所述半導(dǎo)體元件的各個(gè)中央部的厚度比在所述半導(dǎo)體元件的所述各個(gè)周邊部的厚度要厚。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的半導(dǎo)體裝置制造用基板，其特征在于，所述粘接層，具有第一粘接層以及第二粘接層，所述第一粘接層以均勻的厚度形成在所述半導(dǎo)體層上，所述第二粘接層形成在所述第一粘接層上的所述半導(dǎo)體元件的所述中央部。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的半導(dǎo)體裝置制造用基板，其特征在于，在所述第一粘接層以及所述第二粘接層之中，只有所述第一粘接層具有導(dǎo)電粒子。
4.一種半導(dǎo)體裝置的制造方法，包括在晶片上形成多個(gè)半導(dǎo)體元件的工序，所述多個(gè)半導(dǎo)體元件在各個(gè)周邊部配置有凸塊和對(duì)準(zhǔn)標(biāo)記；在所述半導(dǎo)體元件上形成粘接層的工序，所述粘接層的膜厚為在未配置有所述凸塊的所述半導(dǎo)體元件的各個(gè)中央部的厚度比在所述半導(dǎo)體元件的所述各個(gè)周邊部的厚度要厚；切斷所述晶片，并得到與所述半導(dǎo)體元件相對(duì)應(yīng)的多個(gè)單片半導(dǎo)體元件的工序；以及在具有規(guī)定圖案的布線的布線基板上經(jīng)由所述粘接層安裝所述各個(gè)單片半導(dǎo)體元件的工序。
全文摘要
半導(dǎo)體裝置制造用基板，具備晶片；多個(gè)半導(dǎo)體元件，其形成在所述晶片上；凸塊，其配置在所述半導(dǎo)體元件的各個(gè)周邊部；對(duì)準(zhǔn)標(biāo)記，其配置在所述半導(dǎo)體元件的所述各個(gè)周邊部；以及粘接層，其形成在所述半導(dǎo)體元件上。所述粘接層的厚度為在未配置有所述凸塊的所述半導(dǎo)體元件的各個(gè)中央部的厚度比在所述半導(dǎo)體元件的所述各個(gè)周邊部的厚度要厚。
文檔編號(hào)H01L21/60GK1893045SQ200610101140
公開日2007年1月10日 申請(qǐng)日期2006年7月3日 優(yōu)先權(quán)日2005年7月7日
發(fā)明者今井英生 申請(qǐng)人:精工愛普生株式會(huì)社