專利名稱：芯片集成基板的制造方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種將芯片集成在基板上的芯片集成基板的制造方法。
背景技術(shù)：
目前，已開發(fā)了使用例如半導(dǎo)體芯片等半導(dǎo)體器件的高性能電子裝置。而且在將半導(dǎo)體芯片裝配在基板上的情況下，還要求高密度裝配。另外，還要求具有用于裝配半導(dǎo)體芯片的保留區(qū)域的小尺寸基板。
為了滿足這些要求，已經(jīng)提出了將半導(dǎo)體芯片嵌入基板中的所謂芯片集成基板的方案，并且已經(jīng)提出了多種用于將芯片集成在基板上的結(jié)構(gòu)。
例如，在形成芯片集成基板時(shí)，必須形成待與半導(dǎo)體芯片相連接的連線。作為在半導(dǎo)體芯片上形成連線的方法，廣泛使用的是例如在半導(dǎo)體芯片上形成絕緣層，必要時(shí)可以層疊多層結(jié)構(gòu)的絕緣層，并在絕緣層上形成連線的方法。
在此情況下，當(dāng)在半導(dǎo)體芯片上形成連線時(shí)，必須形成穿透絕緣層的通孔連線；例如使用利用激光形成通孔、并在通孔內(nèi)形成通孔連線的方法(參見特開2004-165277號(hào)公報(bào)第0051段和圖5)。
然而，當(dāng)在絕緣層中形成通孔時(shí)，需要所謂的去污工序(de-smearing process)作為形成通孔的后續(xù)工序，即需要化學(xué)處理的工序，從而存在著工藝復(fù)雜和成本提高的問題。
另外，例如當(dāng)形成薄型的芯片集成基板時(shí)，會(huì)發(fā)生基板彎曲而造成制造上的困難的問題。例如，當(dāng)在半導(dǎo)體芯片上層疊熱固性的絕緣層、并且對(duì)每層絕緣層分別實(shí)施熱固工序時(shí)，多層結(jié)構(gòu)絕緣層的應(yīng)力會(huì)積累起來，從而難以避免基板彎曲變大的問題，使薄型基板的制造受到限制。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種新的、且實(shí)用的芯片集成基板的制造方法，以避免由現(xiàn)有技術(shù)的限制和缺點(diǎn)所造成的問題。
以下的說明闡述了本發(fā)明的特征和優(yōu)點(diǎn)，通過說明和附圖使本發(fā)明的特征和優(yōu)點(diǎn)更加明顯，而且根據(jù)說明的指導(dǎo)可以通過實(shí)施本發(fā)明來領(lǐng)會(huì)本發(fā)明的特征和優(yōu)點(diǎn)。本發(fā)明的目的以及其它特征和優(yōu)點(diǎn)可以通過說明書以使本領(lǐng)域的一般技術(shù)人員可以實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的、完整、清晰、簡(jiǎn)潔、而確切的術(shù)語所特別指出的芯片集成基板的制造方法來實(shí)現(xiàn)和獲得。
為了達(dá)到上述目的，本發(fā)明提供了一種其上集成有芯片的芯片集成基板的制造方法。該制造方法包括第1步驟，在第1核心基板上形成待與半導(dǎo)體芯片連接的連線結(jié)構(gòu)；第2步驟，將上述半導(dǎo)體芯片設(shè)置在第2核心基板上；第3步驟，將形成有上述連線結(jié)構(gòu)的上述第1核心基板結(jié)合在設(shè)置有上述半導(dǎo)體芯片的上述第2核心基板上。
根據(jù)本發(fā)明的制造方法，可以以低成本來制造薄型芯片集成基板。
另外，在所述制造方法中，如果在上述第3步驟之后還包括去除上述第1核心基板的步驟，可以使芯片集成基板更薄。
另外，在所述制造方法中，如果在上述第3步驟之后還包括去除上述第2核心基板的步驟，可以使芯片集成基板更薄。
另外，如果上述第1步驟包括在上述第1核心基板上形成導(dǎo)電層的步驟和形成待與上述導(dǎo)電層中的1層的對(duì)應(yīng)部分相連接的多個(gè)栓形連線的步驟，則可以通過簡(jiǎn)單的方法形成上述連線結(jié)構(gòu)。
另外，在上述第3步驟中，如果將上述半導(dǎo)體芯片的電極壓焊盤與上述多個(gè)栓形連線中的一個(gè)壓在一起并形成電連接，則可以通過簡(jiǎn)單的方法連接上述連線結(jié)構(gòu)和上述半導(dǎo)體芯片。
另外，如果在上述電極壓焊盤和與其對(duì)應(yīng)的上述多個(gè)栓形連線中的一個(gè)之間形成有焊料層或突起電極(stud bump)，可以改善上述電極壓焊盤與相應(yīng)的上述多個(gè)栓形連線之一的連接的可靠性。
另外，由于上述多個(gè)栓形連線包括被上述電極壓焊盤所壓著的第1栓形連線和高度大于第1栓形連線的第2栓形連線，所以可以通過簡(jiǎn)單的方法形成在兩面具有連接外部端子的連接部分的芯片集成基板。
另外，由于該制造方法在上述第3步驟之后還包括對(duì)上述導(dǎo)電層中的一層實(shí)施形成圖案的步驟，所以可以通過簡(jiǎn)單的方法形成上述連線結(jié)構(gòu)，并且是優(yōu)選的。
另外，如果該制造方法在上述第3步驟之前還包括在上述第1核心基板或上述第2核心基板上層疊絕緣層的步驟，可以在上述第1核心基板和上述第2核心基板之間形成該絕緣層。
另外，如果該制造方法在上述第3步驟之前還包括在上述第1核心基板上涂覆底層填料(underfill material)涂層的步驟，可以將半導(dǎo)體芯片和連線結(jié)構(gòu)之間的空間用底層填料所充滿。
另外，如果將上述半導(dǎo)體芯片隔著芯片高度調(diào)整層配置在上述第2核心基板上，可以通過簡(jiǎn)單的方法形成在其兩面具有與外部端子連接的連線結(jié)構(gòu)，因此是優(yōu)選的。
另外，如果該制造方法還包括在上述導(dǎo)電層中的一層的相應(yīng)部分上形成第1端子連接部分、和經(jīng)過金屬鍍層在上述第2栓形連線上形成第2端子連接部分的步驟，以便上述連線結(jié)構(gòu)與外部端子電連接，并可以使芯片集成基板的兩面與外部端子連接，因此是優(yōu)選的。
根據(jù)本發(fā)明，可以以低成本提供一種厚度薄的芯片集成基板的制造方法。
參考附圖并通過以下說明可以理解本發(fā)明的其它目的和進(jìn)一步的特征。


圖1A是本發(fā)明的第1實(shí)施例的芯片集成基板的剖面示意圖。
圖1B是本發(fā)明的第1實(shí)施例的芯片集成基板的變化例的剖面示意圖。
圖2A是說明第1實(shí)施例中形成連線結(jié)構(gòu)的第1步驟的示意圖。
圖2B是說明第1實(shí)施例中形成連線結(jié)構(gòu)的第2步驟的示意圖。
圖2C是說明第1實(shí)施例中形成連線結(jié)構(gòu)的第3步驟的示意圖。
圖2D是說明第1實(shí)施例中形成連線結(jié)構(gòu)的第4步驟的示意圖。
圖2E是說明第1實(shí)施例中形成連線結(jié)構(gòu)的第5步驟的示意圖。
圖2F是說明第1實(shí)施例中形成連線結(jié)構(gòu)的第6步驟的示意圖。
圖3A是說明第1實(shí)施例中形成芯片配置基板的第1步驟的示意圖。
圖3B是說明第1實(shí)施例中形成芯片配置基板的第2步驟的示意圖。
圖3C是說明第1實(shí)施例中形成芯片配置基板的第3步驟的示意圖。
圖4A是說明第1實(shí)施例中形成芯片集成基板的第1步驟的示意圖。
圖4B是說明第1實(shí)施例中形成芯片集成基板的第2步驟的示意圖。
圖4C是說明第1實(shí)施例中形成芯片集成基板的第3步驟的示意圖。
圖4D是說明第1實(shí)施例中形成芯片集成基板的第4步驟的示意圖。
圖4E是說明第1實(shí)施例中形成芯片集成基板的第5步驟的示意圖。
圖4F是說明第1實(shí)施例中形成芯片集成基板的第6步驟的示意圖。
圖4G是說明第1實(shí)施例中形成芯片集成基板的第7步驟的示意圖。
圖4H是說明第1實(shí)施例中形成芯片集成基板的第8步驟的示意圖。
圖4I是說明第1實(shí)施例中形成芯片集成基板的第9步驟的示意圖。
圖4J是說明第1實(shí)施例中形成芯片集成基板的第10步驟的示意圖。
圖4K是說明第1實(shí)施例中形成芯片集成基板的第11步驟的示意圖。
圖4L是說明第1實(shí)施例中形成芯片集成基板的第12步驟的示意圖。
圖4M是說明第1實(shí)施例中形成芯片集成基板的第13步驟的示意圖。
圖4N是說明第1實(shí)施例中形成芯片集成基板的第14步驟的示意圖。
圖5A是說明第2實(shí)施例中形成連線結(jié)構(gòu)的第1步驟的示意圖。
圖5B是說明第2實(shí)施例中形成連線結(jié)構(gòu)的第2步驟的示意圖。
圖5C是說明第2實(shí)施例中形成連線結(jié)構(gòu)的第3步驟的示意圖。
圖5D是說明第2實(shí)施例中形成連線結(jié)構(gòu)的第4步驟的示意圖。
圖5E是說明第2實(shí)施例中形成連線結(jié)構(gòu)的第5步驟的示意圖。
圖5F是說明第2實(shí)施例中形成連線結(jié)構(gòu)的第6步驟的示意圖。
圖6A是說明第2實(shí)施例中形成芯片配置基板的第1步驟的示意圖。
圖6B是說明第2實(shí)施例中形成芯片配置基板的第2步驟的示意圖。
圖6C是說明第2實(shí)施例中形成芯片配置基板的第3步驟的示意圖。
圖6D是說明第2實(shí)施例中形成芯片配置基板的第4步驟的示意圖。
圖7A是說明第2實(shí)施例中形成芯片集成基板的第1步驟的示意圖。
圖7B是說明第2實(shí)施例中形成芯片集成基板的第2步驟的示意圖。
具體實(shí)施例方式
下面參照附圖，說明本發(fā)明的具體實(shí)施方式
。
第1實(shí)施例圖1A是芯片集成基板的剖面示意圖，其中，根據(jù)本發(fā)明的第1實(shí)施例的芯片集成基板上集成有半導(dǎo)體芯片。
如圖1A所示，第1實(shí)施例的芯片集成基板10具有半導(dǎo)體芯片11埋入在絕緣層14中的結(jié)構(gòu)，其中絕緣層14由例如聚酰亞胺樹脂、環(huán)氧樹脂等樹脂構(gòu)成。在形成于半導(dǎo)體芯片11的電極壓焊盤12上，形成有呈直立狀態(tài)的栓形連線18，該栓形連線18由例如Cu構(gòu)成；并且還形成有例如焊料層13，以便在電極壓焊盤12和栓形連線18之間獲得良好的電連接。另外，電極壓焊盤12可以含有通過鋁的鋅酸鹽形成的Ni，以便獲得良好的電連接。
另外，栓形連線18與在絕緣層14上的連線17電連接，該連線17由例如Cu構(gòu)成并形成有圖案。連線17與栓形連線15相連接，該栓形連線15由例如Cu構(gòu)成，并以穿透絕緣層14的方式形成在絕緣層14中。
另外，形成阻焊劑層19使其覆蓋絕緣層14和連線17；并以金屬鍍層20可以與外部端子相連接的方式在位于阻焊劑層19的開口部分的連線17上形成由Ni/Au構(gòu)成的金屬鍍層20。
另外，栓形連線15穿透絕緣層14，其一端與連線17相連接，而以與外部端子相連接的方式在其另一端形成有由Ni/Au構(gòu)成的金屬鍍層16。
如上所述，在第1實(shí)施例的芯片集成基板10中，用于將半導(dǎo)體芯片11通過連線結(jié)構(gòu)與外部端子連接的端子連接部分形成在第1主表面和第2主表面這兩個(gè)表面上，即芯片集成基板10具有使半導(dǎo)體芯片11在基板的兩個(gè)表面處與外部端子相連接的結(jié)構(gòu)。
另外，絕緣層14的厚度T1為例如約70μm；阻焊劑層19的厚度T2為例如約30μm；而其總厚度即第1實(shí)施例的芯片集成基板10的厚度約為100μm，小于通常的CSP(chip size package；芯片尺寸封裝)結(jié)構(gòu)的厚度。因此，第1實(shí)施例的芯片集成基板10的制造方法具有顯著的優(yōu)點(diǎn)。在第1實(shí)施例的芯片集成基板10的制造方法中，由諸如與半導(dǎo)體芯片11相連接的栓形連線15和18的連線構(gòu)成的連線結(jié)構(gòu)與半導(dǎo)體芯片11分別形成，并且該連線結(jié)構(gòu)結(jié)合于半導(dǎo)體芯片11。
這樣，與通常方法、例如在半導(dǎo)體芯片上通過層疊形成連線的方法相比，第1實(shí)施例具有可以把封裝結(jié)構(gòu)(芯片集成基板)形成得更薄的優(yōu)點(diǎn)。另外，還有降低制造成本的效果。這些效果將參照從圖2A開始的附圖進(jìn)行說明。
可以將圖1A所示的芯片集成基板10變化為，例如，如圖1B所示的芯片集成基板10A。在圖1B中，與上述相同的部分用相同的符號(hào)標(biāo)記，同時(shí)省略了對(duì)相同部分的說明。
如圖1B所示，在芯片集成基板10A中，在絕緣層14上與形成有阻焊劑層19的一側(cè)相反的一側(cè)形成有阻焊劑層22。在阻焊劑層22的開口部分形成有金屬鍍層16，在金屬鍍層16上形成有焊料突起電極21。據(jù)此，必要時(shí)可以適當(dāng)?shù)貙?duì)端子連接部分和連線的連接結(jié)構(gòu)進(jìn)行調(diào)整。
下面具體說明第1實(shí)施例的芯片集成基板的制造方法。
第1實(shí)施例的芯片集成基板的制造方法的概要如下。首先，在核心基板上形成用于待連接到半導(dǎo)體芯片的連線結(jié)構(gòu)，例如栓形連線。另一方面，把半導(dǎo)體芯片裝配在另一不同的核心基板上。接著，以使該核心基板上的連線結(jié)構(gòu)與另一個(gè)核心基板上的半導(dǎo)體芯片相互對(duì)置的方式將上述2個(gè)核心基板結(jié)合起來。據(jù)此將連線結(jié)構(gòu)與半導(dǎo)體芯片結(jié)合在一起。然后，除去上述2個(gè)核心基板。
這樣，可以使芯片集成基板比通常的更薄。而且也無需如現(xiàn)有技術(shù)那樣利用激光形成通孔，從而可以低成本地制造芯片集成基板。
下面，參照?qǐng)D2A～2F、3A～3C、4A～4N，按如下步驟具體說明第1實(shí)施例的芯片集成基板的制造方法。
首先，圖2A～2F為表示在核心基板上形成連線結(jié)構(gòu)的方法的圖。
如圖2A所示，首先，通過被覆金屬鍍層在由例如樹脂構(gòu)成的核心基板101上形成由例如Cu構(gòu)成的導(dǎo)電層103。在此情況下，如果預(yù)先形成了由例如Cu箔構(gòu)成的Cu薄膜所構(gòu)成的導(dǎo)電層102，可以利用電解鍍法在導(dǎo)電層102上容易地形成導(dǎo)電層103，因此是優(yōu)選的。
其次，在圖2B的步驟中，在導(dǎo)電層103上形成阻擋層104，使阻擋層104形成圖案，并在阻擋層104的開口處通過被覆金屬鍍層形成用于與導(dǎo)電層103電連接的、由例如Cu構(gòu)成的栓形連線105。在此情況下，由于隨后通過施加壓力使栓形連線105與半導(dǎo)體芯片的電極壓焊盤電連接，如圖2C所示，當(dāng)利用例如印刷法在栓形連線105上形成焊料層106時(shí)，可以使栓形連線105與電極壓焊盤之間的電連接非常良好，因此是優(yōu)選的。
接著，在如圖2D所示的步驟中去除阻擋層104，之后，在如圖2E所示的步驟中，形成阻擋層107并使其形成圖案，并在阻擋層107的開口處通過被覆金屬鍍層形成用于與導(dǎo)電層103電連接的、由例如Cu構(gòu)成的栓形連線108。在此情況下，栓形連線108的高度大于栓形連線105的高度。這是由于在后續(xù)的步驟中，栓形連線105被連接于半導(dǎo)體芯片的電極壓焊盤；而栓形連線108則是穿透了埋入有芯片集成基板的半導(dǎo)體芯片的絕緣層而形成的。
然后，在如圖2F所示的步驟中，去除阻擋層107，并形成其上形成有包括栓形連線105和108的連線結(jié)構(gòu)的連線結(jié)構(gòu)形成基板100。
另一方面，通過如圖3A～3C所示的步驟，形成在基板上設(shè)置有半導(dǎo)體芯片的半導(dǎo)體芯片設(shè)置基板。
首先，在如圖3A所示的步驟中制備由例如樹脂材料構(gòu)成的核心基板201。
其次，在如圖3B所示的步驟中，在核心基板201上形成芯片高度調(diào)整層202，用于調(diào)整在后續(xù)步驟中將設(shè)置的半導(dǎo)體芯片的設(shè)置高度。當(dāng)在后續(xù)步驟中將連線結(jié)構(gòu)與半導(dǎo)體芯片結(jié)合時(shí)，由于焊料層106被可靠地壓在半導(dǎo)體芯片上、且栓形連線108具有穿透含有半導(dǎo)體芯片的絕緣層的位置關(guān)系，所以利用芯片高度調(diào)整層202來調(diào)整半導(dǎo)體芯片的高度?？傊?dāng)在后續(xù)的結(jié)合步驟中通過栓形連線105和焊料層106對(duì)半導(dǎo)體芯片施加壓力時(shí)，芯片高度調(diào)整層202被壓縮而適當(dāng)變形，栓形連線108則適當(dāng)?shù)嘏渲枚┩附^緣層，同時(shí)焊料層106與半導(dǎo)體芯片保持電連接。
芯片高度調(diào)整層202可以由例如環(huán)氧樹脂或聚酰亞胺等絕緣材料構(gòu)成，并優(yōu)選可以適當(dāng)產(chǎn)生彈性形變的材料。
在如圖3C所示的步驟中，將包括芯片主體203和在芯片主體203上形成的電極壓焊盤204的半導(dǎo)體芯片205設(shè)置在芯片高度調(diào)整層202上。在此情況下，如果電極壓焊盤204具有包括通過例如鋁的鋅酸鹽材料而形成的Ni突起電極的結(jié)構(gòu)，可以形成良好的電連接，因此是優(yōu)選的。通過上述步驟，形成了具有隔著芯片高度調(diào)整層202將半導(dǎo)體芯片205配置在核心基板201上的結(jié)構(gòu)的半導(dǎo)體芯片配置基板200。
接著，在如圖4A～4N所示的步驟中，通過將連線結(jié)構(gòu)形成基板100結(jié)合于半導(dǎo)體芯片配置基板200，并根據(jù)需要進(jìn)一步執(zhí)行各種步驟，來完成芯片集成基板100。
首先，在如圖4A所示的步驟中，將連線結(jié)構(gòu)形成基板100與半導(dǎo)體芯片配置基板200結(jié)合。在此情況下，將連線結(jié)構(gòu)形成基板100與半導(dǎo)體芯片配置基板200結(jié)合以使含有栓形連線105和108的連線結(jié)構(gòu)面對(duì)著含有電極壓焊盤204的半導(dǎo)體芯片205并施加壓力。在此情況下，通過壓力使電極壓焊盤204與栓形連線105相連接；尤其是，電極壓焊盤204的Ni突起電極與栓形連線105的焊料層106被壓接在一起，當(dāng)進(jìn)行樹脂的熱固化時(shí)焊料熔化，于是電極壓焊盤204的Ni突起電極與栓形連線105被連接起來。
另外，在連線結(jié)構(gòu)形成基板100與半導(dǎo)體芯片配置基板200的結(jié)合之前，希望層疊由例如環(huán)氧樹脂或聚酰亞胺樹脂構(gòu)成的、薄膜形狀的絕緣層300并使其覆蓋核心基板101上的連線結(jié)構(gòu)和核心基板201上的半導(dǎo)體芯片205。在此情況下，絕緣層300填充了連線結(jié)構(gòu)和半導(dǎo)體芯片205之間的空間，該絕緣層300起到電介質(zhì)中間層的作用。
在結(jié)合之后，如圖4B所示，由絕緣層300所形成的絕緣層301與芯片高度調(diào)整層202合為一體而形成包圍半導(dǎo)體芯片205和連線結(jié)構(gòu)的電介質(zhì)中間層。因此，絕緣層300和芯片高度調(diào)整層202優(yōu)選使用相同的材料。在此情況下，突出于導(dǎo)電層103的栓形連線108的末端與核心基板201相接合。
另外，絕緣層301優(yōu)選使用例如熱固樹脂等固化樹脂來形成，并在如圖4B所示的步驟之后的適當(dāng)步驟中對(duì)絕緣層301進(jìn)行熱處理使其固化。在此情況下，由于實(shí)施方式1的芯片集成基板是通過結(jié)合而形成的，所以該絕緣層為單層結(jié)構(gòu)而具有因熱固化而導(dǎo)致的彎曲小的優(yōu)點(diǎn)。例如，如果通過層疊多層結(jié)構(gòu)形成絕緣層301，就需要多個(gè)加熱步驟，從而發(fā)生基板彎曲變大的情況。而根據(jù)第1實(shí)施例的方法可以避免上述問題。該結(jié)構(gòu)比通常的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，從而可以抑制因加熱所導(dǎo)致的彎曲。
在如圖4C所示的步驟中，通過例如軟研磨片拋光(buffpolishing)方法去除核心基板101。在此情況下，導(dǎo)電層102也同時(shí)被去除，導(dǎo)電層103被拋光，導(dǎo)電層103的厚度被調(diào)整為期望的厚度。
接著，在如圖4D所示的步驟中，在拋光了的導(dǎo)電層103上形成阻擋層并使其形成圖案，形成阻擋圖案302。
在如圖4E所示的步驟中，通過刻蝕去除導(dǎo)電層103上未被阻擋圖案302覆蓋的部分；并在如圖4F所示的步驟中，去除阻擋圖案302。通過上述步驟，形成從半導(dǎo)體芯片205連接到栓形連線105和通過導(dǎo)電層103連接到栓形連線108的連線。
然后，在如圖4G所示的步驟中，形成覆蓋絕緣層301和導(dǎo)電層103的阻擋層并使其形成圖案，形成在導(dǎo)電層103上的適當(dāng)位置處具有開口的阻擋圖案303。接著，在如圖4H所示的步驟中，在該開口處形成由例如Ni/Au構(gòu)成的金屬鍍層304以使半導(dǎo)體芯片205可以與外部端子相連接。在如圖4I所示的步驟中，去除阻擋圖案303。
在如圖4J所示的步驟中，形成覆蓋絕緣層301和導(dǎo)電層103的阻焊劑層并使其形成圖案，形成暴露出金屬鍍層304的開口部分；據(jù)此形成阻焊劑層305。
接著，在如圖4K所示的步驟中，通過例如軟研磨片拋光方法去除核心基板201。
如上所述，在第1實(shí)施例的芯片集成基板中，在如圖4K和圖4C所示的步驟中，去除了核心基板101和201，從而使芯片集成基板更薄。核心基板101和201可以被去除的一個(gè)理由如下。絕緣層(電介質(zhì)中間層)是通過結(jié)合步驟形成的單層結(jié)構(gòu)，所以可以抑制絕緣層的彎曲，并且即使作為支持層的核心基板被去除也可以抑制彎曲。另外，在形成芯片集成基板的步驟中，由于在對(duì)絕緣層進(jìn)行熱固化的加熱時(shí)、在絕緣層的兩側(cè)提供了由相同材料構(gòu)成的核心基板，所以避免了熱膨脹系數(shù)的失配。而且，必要時(shí)可以使用具有上述2個(gè)核心基板的結(jié)構(gòu)；還可以使用具有核心基板101或核心基板201的結(jié)構(gòu)。
接著，在如圖4L所示的步驟中，例如與如圖4G～4I所示的步驟類似，在從導(dǎo)電層103延伸過來的栓形連線108的末端上形成由Ni/Au構(gòu)成的金屬鍍層306、以使半導(dǎo)體芯片206可以與外部端子相連接。據(jù)此，完成了芯片集成基板。
必要時(shí)還可以執(zhí)行如圖4M和4N的步驟。
在如圖4M所示的步驟中，形成覆蓋絕緣層301的阻焊劑層、并使其形成圖案，形成暴露金屬鍍層306的開口部分。據(jù)此，形成阻焊劑層307。
例如在如圖4N所示的步驟中，在金屬鍍層306上形成焊料球308。據(jù)此，實(shí)現(xiàn)一種可以容易地將半導(dǎo)體芯片205連接于所要連接的物體(例如主板)等上面的結(jié)構(gòu)。
另外，在第1實(shí)施例的芯片集成基板的制造方法中，無需利用激光在絕緣層中形成通孔的所謂激光通孔工藝。因此，無需在激光通孔工藝之后的使用化學(xué)液體的去污工藝，從而可以獲得簡(jiǎn)化了形成芯片集成基板的制造步驟并降低了制造成本的效果。
另外，在現(xiàn)有技術(shù)中，當(dāng)通過層疊形成連線和絕緣層時(shí)，在某些情況下會(huì)發(fā)生在由例如樹脂材料構(gòu)成的絕緣層和由金屬鍍層構(gòu)成的連線之間的附著性弱的問題。另一方面，根據(jù)第1實(shí)施例的制造方法，由于絕緣層和連線是通過壓力結(jié)合的，通過覆蓋金屬鍍層而形成的連線與絕緣層之間的附著強(qiáng)度大于現(xiàn)有技術(shù)的情況，可以獲得抑制連線與絕緣層的分離、改善連線結(jié)構(gòu)的可靠性的效果。
第2實(shí)施例本發(fā)明的芯片集成基板的制造方法并不限于上述第1實(shí)施例，還可以對(duì)上述第1實(shí)施例進(jìn)行修改和變化。下面參照?qǐng)D5A～5F、6A～6D、7A和7B，用下述過程具體說明本發(fā)明的第2實(shí)施例的芯片集成基板的制造方法。在以下附圖中，與第1實(shí)施例中相同的部分用相同的符號(hào)標(biāo)記并省略其說明。并且，下面的說明中未提及的部分與第1
首先，圖5A～5F所示為在核心基板上形成連線結(jié)構(gòu)的方法的示意圖。
圖5A所示的步驟與圖2A所示的步驟相同。接著，在如圖5B所示的步驟中，在導(dǎo)電層103上形成阻擋層104并使其形成圖案，通過覆蓋金屬鍍層在阻擋層104的開口部分形成由例如Cu構(gòu)成的栓形連線105A；在如圖5C所示的步驟中，去除阻擋層104。與第1實(shí)施例不同，在第2實(shí)施例中，用于在栓形連線和半導(dǎo)體芯片之間形成良好的電連接的焊料層106的結(jié)構(gòu)形成在半導(dǎo)體芯片的一側(cè)。這將在稍后進(jìn)行說明。
然后，在圖5D的步驟中，形成阻擋層107并使其形成圖案。通過金屬涂鍍?cè)谧钃鯇?07的開口部分形成由例如Cu構(gòu)成、將連接到導(dǎo)電層103的栓形連線108。隨后，在如圖5E所示的步驟中去除阻擋層107。
在第2實(shí)施例中，在圖5F的步驟中通過施加底層填料形成絕緣層300A，使底層填料覆蓋由栓形連線105A和108所構(gòu)成的連線結(jié)構(gòu)。在后續(xù)步驟中將核心基板結(jié)合在一起后，絕緣層300A填充連線結(jié)構(gòu)與半導(dǎo)體芯片之間的空間，起到電介質(zhì)中間層的作用。如上所述，使絕緣層成為電介質(zhì)中間層的形成方法是可以改變的。
通過上述步驟，形成了連線結(jié)構(gòu)形成基板100A。
另一方面，通過圖6A～6D的步驟形成配置有半導(dǎo)體芯片的半導(dǎo)體芯片配置基板。
圖6A的步驟與圖3A所示的步驟相同。接著，在圖6B的步驟中，在核心基板201上形成芯片高度調(diào)整層202A，用于調(diào)整在后續(xù)步驟中配置的半導(dǎo)體芯片的配置高度。芯片高度調(diào)整層202A對(duì)應(yīng)于圖3B中的芯片高度調(diào)整層202；但在第2實(shí)施例中，使用芯片粘貼薄膜(die-attach film)作為芯片高度調(diào)整層202A。如上所述，可以使用各種材料作為芯片高度調(diào)整層202A。
然后，在圖6C所示的步驟中，將包括芯片主體203和在芯片主體203上形成的電極壓焊盤204的半導(dǎo)體芯片205設(shè)置在芯片高度調(diào)整層202A上。在此情況下，如果電極壓焊盤204具有包括通過例如鋁的鋅酸鹽材料形成的Ni突起電極的結(jié)構(gòu)，可以形成良好的電連接，因此是優(yōu)選的。另外，在第2實(shí)施例中，還在電極壓焊盤204上形成由例如Au構(gòu)成的金屬鍍層206。
另外，在圖6D的步驟中，在金屬鍍層206上形成由例如Au構(gòu)成的突起電極207。在后續(xù)的核心基板的結(jié)合步驟中，突起電極207因在栓形連線105A與半導(dǎo)體芯片205的電極壓焊盤204之間受到擠壓而變形。這樣，突起電極207通過變形來起到在栓形連線105A與電極壓焊盤204之間形成良好的電連接的作用。
通過上述步驟，形成了具有隔著芯片高度調(diào)整層202A將半導(dǎo)體芯片205配置在核心基板201上的結(jié)構(gòu)的半導(dǎo)體芯片配置基板200A。
然后，在圖7A和7B的步驟中，將連線結(jié)構(gòu)形成基板100A和半導(dǎo)體芯片配置基板200A結(jié)合在一起；并根據(jù)需要進(jìn)一步執(zhí)行各種步驟，來完成芯片集成基板。
在圖7A所示的步驟中，通過與實(shí)施例1所示的步驟相似的步驟，將連線結(jié)構(gòu)形成基板100與A半導(dǎo)體芯片配置基板200A結(jié)合在一起。在此情況下，對(duì)金屬鍍層206上的突起電極207和栓形連線105A施壓，突起電極207變形，從而在電極壓焊盤204與栓形連線105A之間建立電連接。
另外，在將連線結(jié)構(gòu)形成基板100A與半導(dǎo)體芯片配置基板200A結(jié)合后，如圖7B所示，絕緣層300A形成為包圍半導(dǎo)體芯片205和連線結(jié)構(gòu)的電介質(zhì)中間層。在此情況下，與第1實(shí)施例類似，栓形連線108從導(dǎo)電層103伸出的末端與核心基板201相接合。
另外，在圖7B的步驟之后與第1實(shí)施例中的圖4B的步驟之后的步驟一樣的步驟(未圖示)中，形成芯片集成基板。
另外，上述材料是本發(fā)明的實(shí)施方式中的例子，本發(fā)明的材料并不限于上述材料，還可以使用其它各種材料；而且，連線結(jié)構(gòu)的形狀也可以改變。
根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施方式，可以以低成本提供芯片集成基板的制造方法。
另外，本發(fā)明并不限于上述實(shí)施方式，還可以進(jìn)行各種變化而不超出本發(fā)明的范圍。
本發(fā)明以向日本特許廳提交的申請(qǐng)日為2004年12月7日、申請(qǐng)?zhí)枮樘卦?004-354172號(hào)的日本專利申請(qǐng)為優(yōu)先權(quán)基礎(chǔ)，并在此引用其全文。
權(quán)利要求
1.一種集成了半導(dǎo)體芯片(205)的芯片集成基板的制造方法，其特征在于，包括以下步驟第1步驟，在第1核心基板(101)上形成用于與所述半導(dǎo)體芯片(205)相連接的連線結(jié)構(gòu)；第2步驟，將所述半導(dǎo)體芯片(205)配置在第2核心基板(201)上；和第3步驟，將形成有所述連線結(jié)構(gòu)的所述第1核心基板(101)結(jié)合在設(shè)置有所述半導(dǎo)體芯片(205)的所述第2核心基板(201)上。
2.如權(quán)利要求1所述的芯片集成基板的制造方法，其特征在于，還包括在所述第3步驟之后去除第1核心基板(101)的步驟。
3.如權(quán)利要求1或2所述的芯片集成基板的制造方法，其特征在于，還包括在所述第3步驟之后去除第2核心基板(201)的步驟。
4.如權(quán)利要求1～3中任一項(xiàng)所述的芯片集成基板的制造方法，其特征在于，所述第1步驟包括在所述第1核心基板(101)上形成導(dǎo)電層(102、103)的步驟和形成與所述導(dǎo)電層(103)相連接的多個(gè)栓形連線(105、108)的步驟。
5.如權(quán)利要求4所述的芯片集成基板的制造方法，其特征在于，在所述第3步驟中，將所述半導(dǎo)體芯片(205)的電極壓焊盤(204)與所述多個(gè)(105、108)中的栓形連線(105)壓接在一起并形成電連接。
6.如權(quán)利要求5所述的芯片集成基板的制造方法，其特征在于，在所述電極壓焊盤(204)和所述栓形連線(105、105A)之間形成焊料層(106)或突起電極(207)。
7.如權(quán)利要求5所述的芯片集成基板的制造方法，其特征在于，所述多個(gè)栓形連線包括被所述電極壓焊盤(204)所壓著的第1栓形連線(105)和高度大于所述第1栓形連線(105、105A)的第2栓形連線(108)。
8.如權(quán)利要求4～7中任一項(xiàng)所述的芯片集成基板的制造方法，其特征在于，所述第3步驟之后還包括對(duì)所述導(dǎo)電層(103)實(shí)施形成圖案的步驟。
9.如權(quán)利要求1～8中任一項(xiàng)所述的芯片集成基板的制造方法，其特征在于，在所述第3步驟之前還包括在所述第1核心基板(101)或所述第2核心基板(201)上層疊絕緣層(300)的步驟。
10.如權(quán)利要求1～8中任一項(xiàng)所述的芯片集成基板的制造方法，其特征在于，在所述第3步驟之前還包括在所述第1核心基板(101)上涂覆底層填料涂層的步驟。
11.如權(quán)利要求1～10中任一項(xiàng)所述的芯片集成基板的制造方法，其特征在于，隔著芯片高度調(diào)整層(202、202A)將所述半導(dǎo)體芯片(205)配置在所述第2核心基板(201)上。
12.如權(quán)利要求1～11中任一項(xiàng)所述的芯片集成基板的制造方法，其特征在于，還包括為了將上述連線結(jié)構(gòu)與外部端子電連接而在所述導(dǎo)電層(103)上形成第1端子連接部分(304)、和經(jīng)過金屬鍍層(306)在第2栓形連線(108)上形成第2端子連接部分(308)的步驟。
全文摘要
本發(fā)明提供一種芯片集成基板的制造方法，包括第1步驟，在第1核心基板上形成用于與半導(dǎo)體芯片相連接的連線結(jié)構(gòu)；第2步驟，將半導(dǎo)體芯片設(shè)置在第2核心基板上；第3步驟，將形成有連線結(jié)構(gòu)的第1核心基板結(jié)合在設(shè)置有半導(dǎo)體芯片的第2核心基板上。另外，該制造方法還包括在所述第3步驟之后去除第1核心基板的步驟和在所述第3步驟之后去除第2核心基板的步驟。
文檔編號(hào)H05K1/02GK1790651SQ200510118688
公開日2006年6月21日 申請(qǐng)日期2005年11月4日 優(yōu)先權(quán)日2004年12月7日
發(fā)明者町田洋弘, 山野孝治 申請(qǐng)人:新光電氣工業(yè)株式會(huì)社