專利名稱：半導(dǎo)體器件及其制造方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及半導(dǎo)體器件及其制造方法。
背景技術(shù)：
例如，如日本特開2008-218731號(hào)公報(bào)上所記載，現(xiàn)有的半導(dǎo)體器件中已知被稱作CSP(Chip Size Package)的。該半導(dǎo)體器件具備半導(dǎo)體基板，在半導(dǎo)體基板上設(shè)置的絕緣膜的上表面設(shè)置布線。在布線的焊接區(qū)(land)的上表面設(shè)置外部連接用電極。在包含布線的絕緣膜的上表面，在外部連接用電極的周圍設(shè)置密封膜。在外部連接用電極的上表面設(shè)置焊料凸塊。在上述現(xiàn)有的半導(dǎo)體器件的制造方法中，在形成布線及外部連接用電極之后，在包含布線及外部連接用電極的絕緣膜的上表面形成環(huán)氧樹脂組成的密封膜，其厚度比外部連接用電極的高度稍微厚一些。因此，在這種狀態(tài)下，外部連接用電極的上表面由密封膜覆蓋。然后，研磨密封膜的上表面及外部連接用電極的上部，使外部連接用電極的上表面露出。然后，在露出的外部連接用電極的上表面形成焊料凸塊。另外，雖然日本特開2008-218731號(hào)公報(bào)沒有記載，但是在研磨密封膜的上表面?zhèn)燃巴獠窟B接用電極的上部時(shí)，因?yàn)槭褂醚邢黜剖瘉硌邢?一點(diǎn)點(diǎn)地削取)，所以在外部連接用電極的上表面由于研削而出現(xiàn)被撕裂的毛刺，并在從外部連接用電極的上表面到其周圍的密封膜的上表面形成毛刺。因此，通常作為后處理，常常使用硫酸系的蝕刻液，通過進(jìn)行濕式蝕刻，除去在從外部連接用電極的上表面到其周圍的密封膜的上表面形成的毛刺。然而，存在如下問題若除去形成在從外部連接用電極的上表面到其周圍的密封膜的上表面上的毛刺，則對(duì)應(yīng)于這個(gè)毛刺的除去，在外部連接用電極的周圍的密封膜的上表面形成不要的凹部，并且由于過度蝕刻而不必要地降低了外部連接用電極的高度，進(jìn)而若在外部連接用電極和密封膜之間浸入蝕刻液，則外部連接用電極的上部的外周部不必要地被腐蝕而變細(xì)，外部連接用電極和密封膜之間的密接性降低。而且，在印制布線板中直接埋入 WLP (Water Level Package)的技術(shù)是 EWLP (Embedded Wafer Level Package)，埋入 WLP之后，在外部連接用電極上的上層絕緣膜上設(shè)置開口部而與上層配線電氣地連接。但是，外部連接用電極與周圍的密封膜和開口部周緣部的上層絕緣膜這二層接觸，因此存在于層的邊界附近密接性不良的問題。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供能夠在外部連接用電極的上表面不產(chǎn)生毛刺的半導(dǎo)體器件及其制造方法。另外，本發(fā)明的目的在于提供在外部連接用電極的周側(cè)面和上表面的邊界附近也能夠具有良好的密接性的半導(dǎo)體器件。本發(fā)明的半導(dǎo)體器件，具備半導(dǎo)體基板，具有連接焊盤；外部連接用電極，在上述半導(dǎo)體基板上設(shè)置成與上述連接焊盤連接；和密封膜，設(shè)置成覆蓋該外部連接用電極。在上述密封膜上設(shè)置了開口部以使得露出上述外部連接用電極上表面的中央部， 而且，上述密封膜設(shè)置成覆蓋上述外部連接用電極上表面的外周部。而且，本發(fā)明的半導(dǎo)體的制造方法，在半導(dǎo)體基板上形成密封膜，以使得對(duì)形成為與半導(dǎo)體基板的連接焊盤連接的外部連接用電極的周側(cè)面及上表面進(jìn)行覆蓋；在上述密封膜上形成開口部以使得露出上述外部連接用電極的上表面的中央部， 并且上述密封膜覆蓋上述外部連接用電極的上表面的外周部。本發(fā)明的效果將在下面的描述中闡明，而且，部分效果在描述中是顯而易見的，或者可以從本發(fā)明的實(shí)踐中得出。本發(fā)明的效果，可以依靠裝置及組合來實(shí)現(xiàn)并獲得。這將在下文中特別指出來。


隨付的附圖包含于并構(gòu)成本說明書的一部分，圖解了本發(fā)明的實(shí)施方式，并同上表面所列概要描述及下面所列具體實(shí)施方式
詳述一起用來闡述本發(fā)明原理。圖1是作為本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方式的半導(dǎo)體器件的平面圖。圖2是大體沿圖1的II-II線的部分的剖面圖。圖3是基于圖1及圖2所示的半導(dǎo)體器件的制造方法的一個(gè)例子，開始準(zhǔn)備的剖面圖。圖4是繼圖3之后的工序的剖面圖。圖5是繼圖4之后的工序的剖面圖。圖6是繼圖5之后的工序的剖面圖。圖7是繼圖6之后的工序的剖面圖。圖8是繼圖7之后的工序的剖面圖。圖9是繼圖8之后的工序的剖面圖。圖10是繼圖9之后的工序的剖面圖。圖11是繼圖10之后的工序的剖面圖。圖12是繼圖11之后的工序的剖面圖。圖13是繼圖12之后的工序的剖面圖。圖14是繼圖13之后的工序的剖面圖。
具體實(shí)施例方式參照附圖對(duì)本發(fā)明的實(shí)施方式進(jìn)行說明。圖1是示出了作為本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方式的半導(dǎo)體器件的平面圖，圖2是示出了大體沿圖1的II-II線的部分的剖面圖。該半導(dǎo)體器件通常被稱為CSP，具備硅基板(半導(dǎo)體基板)1。在硅基板1的上表面，雖然沒有圖示，但是形成構(gòu)成預(yù)定功能的集成電路的元件，例如，晶體管、二極管、電阻、電容器等元件。在硅基板1的上表面周邊部，設(shè)置與上述集成電路的各元件連接的鋁系金屬等構(gòu)成的多個(gè)連接焊盤2。在硅基板1的周邊部及將連接焊盤2的中央部除外的硅基板1的上表面上設(shè)置氧化硅、氮化硅等組成的鈍化膜(絕緣膜)3，連接焊盤2的中央部通過在鈍化膜3上設(shè)置的開口部4露了出來。在鈍化膜膜3的上表面設(shè)置由聚酰亞胺系樹脂等構(gòu)成的保護(hù)膜(絕緣膜)5。在鈍化膜3的開口部4所對(duì)應(yīng)的部分的保護(hù)膜5上設(shè)置開口部6。在保護(hù)膜5的上表面，設(shè)置多條布線7。布線7是由在保護(hù)膜5的上表面設(shè)置的由銅等組成的基底金屬層8和在基底金屬層8的上表面設(shè)置的由銅組成的上部金屬層9的兩層構(gòu)造組成。布線7的一端部7a是通過鈍化膜3及保護(hù)膜5的開口部4、6連接到連接焊盤2。另外一端部是焊接區(qū)7b，介于其間的是引出線部7c，在布線7的焊接區(qū)7b的上表面，設(shè)置了由銅組成的柱狀的外部連接用電極10。在包含布線7的保護(hù)膜5的上表面，在外部連接用電極10的周圍，設(shè)有包含二氧化硅填充物的環(huán)氧樹脂等組成單層膜狀的密封膜11，并使密封膜11的上表面平坦。在這種情況下，外部連接用電極10的上表面外周部由密封膜11覆蓋，在外部連接用電極10的上表面中央部對(duì)應(yīng)的部分的密封膜11上，設(shè)置開口部12。開口部12設(shè)置成露出外部連接用電極10的上表面中央部10a，密封膜11設(shè)置成覆蓋外部連接用電極10的上表面外周部 IOb0在密封膜11的開口部12內(nèi)及其上方，在外部連接用電極10的上表面中央部IOa上連接并設(shè)置焊料凸塊。外部連接用電極10的上表面由上表面中央部IOa和上表面外周部 IOb組成。上表面中央部IOa是包含外部連接用電極10的上表面的中心的區(qū)域。上表面外周部IOb是包含外部連接用電極10的上表面的外周緣全部的區(qū)域。密封膜11的開口部12 及外部連接用電極10的上表面是大致的圓形，密封膜11的開口部12的直徑比外部連接用電極10的上表面的直徑只小10 μ m以下的長(zhǎng)度，例如，只小幾微米 10微米。而且，在密封膜11之中的、覆蓋外部連接用電極10的上表面的剩余的區(qū)域IOb的密封膜11的厚度小于等于10 μ m。然后，通過該半導(dǎo)體器件的制造方法的一個(gè)例子進(jìn)行說明。首先，如圖3所示，準(zhǔn)備如下構(gòu)件在晶片形式的硅基板(以下，被稱為半導(dǎo)體晶片21)的上表面，形成了鋁輕金屬等組成的連接焊盤2、氧化硅組成的鈍化膜3及聚酰亞胺樹脂組成的保護(hù)膜5，且通過鈍化膜3及保護(hù)膜5的開口部4、6而露出了連接焊盤2的中央部。在該情況下，半導(dǎo)體晶片21的厚度比如圖2所示的硅基板1的厚度厚。而且，在圖2中，圖號(hào)22所示的區(qū)域是切割道。并且，在切割道22及其兩側(cè)的鈍化膜3及保護(hù)膜5 被除去。然后，如圖4所示，在包含通過鈍化膜3及保護(hù)膜5的開口部4、6而露出的連接焊盤2的上表面在內(nèi)的保護(hù)膜5的上表面和切割道22及其兩側(cè)相應(yīng)部分的半導(dǎo)體晶片21的上表面，形成基底金屬層8。在該情況下，基底金屬層8可以是只通過非電解鍍形成的銅層， 也可以是只通過濺射法形成的銅層，進(jìn)一步也可以在通過濺射法形成的鈦等的薄膜層上， 通過過濺射法形成銅層。然后，在基底金屬層8的上表面，構(gòu)圖形成正型液態(tài)阻擋劑組成的防鍍膜23。在該情況下，在上部金屬層9的形成區(qū)域所對(duì)應(yīng)的部分的防鍍膜23上，形成開口部24。然后，因?yàn)檫M(jìn)行作為電鍍電流路的基底金屬層8的銅的電解電鍍，所以在防鍍膜23的開口部M內(nèi)的基底金屬層8的上表面，形成上部金屬層9。然后，剝離防鍍膜23。然后，如圖5所示，在包含上部金屬層9的基底金屬層8的上表面構(gòu)圖形成負(fù)型干膜阻擋劑組成防鍍膜25。在該情況下，在上部金屬層9的焊接區(qū)(外部連接用電極10的形成區(qū)域)所對(duì)應(yīng)的部分的防鍍膜25上，形成開口部沈。然后，當(dāng)進(jìn)行將基底金屬層8作為電鍍電流路的銅的電解電鍍時(shí)，在防鍍膜25的開口部沈內(nèi)的上部金屬層9的焊接區(qū)上表面形成外部連接用電極10。在該情況下，外部連接用電極10的上部不平坦，成為一個(gè)穹頂狀。而且，外部連接用電極10的高度比如圖2所示的外部連接用電極10的高度高。然后，如圖6所示，準(zhǔn)備了平面刨床(surface planer) 27。該平面刨床27被固定放置，具有在旋轉(zhuǎn)圓板觀的周邊部分的下面設(shè)置了刀具四的構(gòu)件，通過驅(qū)動(dòng)裝置(未圖示)的驅(qū)動(dòng)，刀具四與旋轉(zhuǎn)圓板觀一起旋轉(zhuǎn)。而且，刀具四的刀尖被位于外部連接用電極10的最終的高度位置上，使刀具四與旋轉(zhuǎn)圓板觀一起旋轉(zhuǎn)。在該狀態(tài)下，因?yàn)槭咕哂型獠窟B接用電極10及防鍍膜25等的半導(dǎo)體晶片21沿水平方向移動(dòng)，所以通過和旋轉(zhuǎn)板觀一起旋轉(zhuǎn)的刀具四，所有的外部連接用電極10的上部及其相對(duì)應(yīng)的防鍍膜25的上表面?zhèn)缺磺谐?。如圖7所示，外部連接用電極 10的高度被對(duì)齊為最終的高度位置，而且外部連接用電極10及防鍍膜25的上表面是同一平面。因此，若是包含銅的外部連接用電極和金等軟金屬、防鍍膜25，則可以通過平面刨床進(jìn)行切割，可以使表面平滑。在該情況下，通過刀具四的刀尖一次性切除所有外部連接用電極10的上部及其對(duì)應(yīng)的防鍍膜25的上表面?zhèn)?，因而與使用研削砥石的情況不同，在外部連接用電極10的上表面不產(chǎn)生毛刺。因此，沒有必要為了除去毛刺而通過濕法蝕刻進(jìn)行后處理，則外部連接用電極10的高度不會(huì)不必要地降低，外部連接用電極10的上部外周部不會(huì)不必要地變細(xì)。然后，剝離防鍍膜25。而且，也可以在剝離防鍍膜25之后，使用平面刨床27切除外部連接用電極10的上部。但是，如上所述，若在殘留了防鍍膜25的狀態(tài)下切除外部連接用電極10的上部，則外部連接用電極10因防鍍膜25的存在而能完全不倒。而且，外部連接用電極10的削渣不會(huì)附著到上部金屬層9上，在剝離防鍍膜25時(shí)也可以一起除去削渣。然后，若將上部金屬層9作為掩膜，蝕刻而除去上部金屬層9下以外的區(qū)域的基底金屬層8，則如圖8所示，只在上部金屬層9下殘存基底金屬層8。在這種狀態(tài)下，通過上部金屬層9和其下殘存的基底金屬層8，形成2層構(gòu)造的布線7。然后，如圖9所示，在切割道22及其兩側(cè)的半導(dǎo)體晶片21的上表面以及布線7及包含外部連接用電極10的保護(hù)膜5的上表面，通過網(wǎng)版印制法等形成包含二氧化硅填充物的環(huán)氧樹脂等組成的密封膜11，密封膜11的厚度比外部連接用電極10的高度稍厚。因此， 在這種狀態(tài)下，外部連接用電極10的上表面是通過單層膜狀的密封膜11來覆蓋。然后，使用研削砥石(未圖示)研削密封膜11的上表面?zhèn)?，如圖10所示，在外部連接用電極10上，密封膜11的厚度小于等于10 μ m,例如殘留幾μ m 10 μ m，并且使密封膜11的上表面平坦化。因此，在這種狀態(tài)下，外部連接用電極10的上表面通過薄的密封膜 11覆蓋。而且，因?yàn)橥獠窟B接用電極10的上部不研削，所以在外部連接用電極10的上表面不產(chǎn)生毛刺。
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然后，如圖11所示，在外部連接用電極10的上表面中央部所對(duì)應(yīng)的部分的密封膜 11上，通過照射C02、YAG等的激光束的激光加工，形成開口部12。這時(shí)，在密封膜11上形成開口部12，以使得開口部12露出外部連接用電極10上表面的一部分的區(qū)域10a，而且， 密封膜11覆蓋外部連接用電極10上表面的殘留的區(qū)域10b。密封膜11的開口部12及外部連接用電極10的上表面是大致的圓形。開口部12的直徑比外部連接用電極10的直徑小IOym以下的長(zhǎng)度，例如，小幾μπι 10μπι。因此，在這種狀態(tài)下，外部連接用電極10的上表面外周部，通過密封膜11的覆蓋，可以在外部連接用電極10和密封膜11之間難以產(chǎn)生剝離。然后，如圖12所示，適當(dāng)?shù)叵髑邪雽?dǎo)體晶片21的下表面?zhèn)龋拱雽?dǎo)體晶片21的厚度變薄。然后，如圖13所示，在密封膜11的開口部12內(nèi)及其上方，與外部連接用電極10 的上表面中央部連接地形成焊料凸塊13。然后，如圖14所示，沿著切割道22—切斷密封膜 11及半導(dǎo)體晶片21，就獲得多個(gè)如圖2所示的半導(dǎo)體器件。對(duì)于本領(lǐng)域的技術(shù)人員而言可以容易地獲得其額外效果并對(duì)發(fā)明加以修改。因此，從更廣泛的方面來講，本發(fā)明并不限于這里所描述的特定的細(xì)節(jié)和典型的實(shí)施方式。據(jù)此，只要不背離于權(quán)利要求及其等同形式所限定的本發(fā)明總體精神和范圍的聲明的各種修改都是允許的。
權(quán)利要求
1.一種半導(dǎo)體器件，其特征在于，具備 半導(dǎo)體基板，具有連接焊盤；外部連接用電極，在上述半導(dǎo)體基板上設(shè)置成與上述連接焊盤連接；和密封膜，設(shè)置成覆蓋該外部連接用電極；在上述密封膜上設(shè)置開口部以使得露出上述外部連接用電極的上表面的中央部，而且，上述密封膜設(shè)置成覆蓋上述外部連接用電極的上表面的外周部。
2.如權(quán)利要求1所述的半導(dǎo)體器件，其中， 上述密封膜是單層膜狀。
3.如權(quán)利要求1所述的半導(dǎo)體器件，其中，在上述半導(dǎo)體基板上設(shè)置絕緣膜，在上述絕緣膜上設(shè)置布線以便與上述連接焊盤連接；在上述布線的焊接區(qū)上，設(shè)置上述外部連接用電極。
4.如權(quán)利要求1所述的半導(dǎo)體器件，其中，將上述開口部除外的上述密封膜的上表面是平坦的。
5.如權(quán)利要求1所述的半導(dǎo)體器件，其中，上述密封膜之中的、上述外部連接用電極的上表面的上述外周部的上述密封膜的厚度小于等于 ο μ m。
6.如權(quán)利要求1所述的半導(dǎo)體器件，其中，上述密封膜的開口部及上述外部連接用電極的上表面是圓形，上述密封膜的開口部的直徑比上述外部連接用電極的上表面的直徑小10 μ m以下的長(zhǎng)度。
7.如權(quán)利要求1所述的半導(dǎo)體器件，其中，在上述密封膜的開口部?jī)?nèi)及上述密封膜上，設(shè)置焊料凸塊以便至少與上述外部連接用電極的上表面的中央部連接。
8.一種半導(dǎo)體器件的制造方法，其特征在于，在半導(dǎo)體基板上形成密封膜，以使得對(duì)形成為與該半導(dǎo)體基板的連接焊盤連接的外部連接用電極的周側(cè)面及上表面進(jìn)行覆蓋；在上述密封膜上形成開口部以使得露出上述外部連接用電極的上表面的中央部，而且，上述密封膜覆蓋上述外部連接用電極的上表面的外周部。
9.如權(quán)利要求8所述的半導(dǎo)體器件的制造方法，其中， 將上述密封膜形成為單層膜狀。
10.如權(quán)利要求8所述的半導(dǎo)體器件的制造方法，其中，在上述半導(dǎo)體基板上使用構(gòu)圖形成的防鍍膜，通過電解電鍍形成上述外部連接用電極；剝離上述防鍍膜；在此，在形成上述外部連接用電極之后、剝離上述防鍍膜之前，在上述防鍍膜殘留于上述半導(dǎo)體基板上的狀態(tài)下，切除上述外部連接用電極的上部及上述防鍍膜的上表面?zhèn)取?br> 11.如權(quán)利要求10所述的半導(dǎo)體器件的制造方法，其中，通過平面刨床切除上述外部連接用電極的上部之后，形成上述密封膜以便覆蓋上述外部連接用電極的上表面全體；在上述密封膜上形成上述開口部之前，以在上述外部連接用電極的上表面全體上殘留上述密封膜的方式形成上述密封膜。
12.如權(quán)利要求11所述的半導(dǎo)體器件的制造方法，其中，通過上述平面刨床切割而同時(shí)去除上述外部連接用電極的上部及上述防鍍膜的上表面?zhèn)取?br> 13.如權(quán)利要求8所述的半導(dǎo)體器件的制造方法，其中，在形成上述密封膜之后、在上述密封膜上形成上述開口部之前，在上述外部連接用電極上，研削上述密封膜的上表面?zhèn)纫允沟蒙鲜雒芊饽さ暮穸葰埩粜∮诘扔?0 μ m。
14.如權(quán)利要求8所述的半導(dǎo)體器件的制造方法，其中，通過照射激光束的激光加工，在上述密封膜上形成上述開口部。
15.如權(quán)利要求8所述的半導(dǎo)體器件的制造方法，其中，在上述密封膜上形成上述開口部，以使得上述密封膜的上述開口部及上述外部連接用電極的上表面是圓形、且上述密封膜的上述開口部的直徑比上述外部連接用電極的直徑小 10 μ m以下。
16.如權(quán)利要求8所述的半導(dǎo)體器件的制造方法，其中，在上述密封膜的上述開口部?jī)?nèi)及上述密封膜上，形成焊料凸塊以便至少與上述外部連接用電極的上表面的中央部連接。
全文摘要
本發(fā)明提供半導(dǎo)體器件及其制造方法。本發(fā)明的半導(dǎo)體器件具備半導(dǎo)體基板(1)，具有連接焊盤(2)；外部連接用電極(10)，在上述半導(dǎo)體基板上設(shè)置成與上述連接焊盤連接；和密封膜，設(shè)置成覆蓋該外部連接用電極。在上述密封膜上設(shè)置了開口部(12)以使得露出上述外部連接用電極上表面的中央部(10a)，而且，上述密封膜設(shè)置成覆蓋上述外部連接用電極上表面的外周部(10b)。
文檔編號(hào)H01L23/00GK102420197SQ20111028013
公開日2012年4月18日 申請(qǐng)日期2011年9月20日 優(yōu)先權(quán)日2010年9月28日
發(fā)明者鹽田純司 申請(qǐng)人:卡西歐計(jì)算機(jī)株式會(huì)社