发明名称 倒装晶片型半导体装置及其制造方法
摘要 复数个多层薄膜配线形成于由金属或合金板所形成的一基础基板之正面与背面上。基础基板切割成正面侧与背面侧。然后,基础基板被选择性移除以露出内部电极垫,倒装晶片型半导体晶片安装于其上。伍、(一)、本案代表图为:第_9B_图(二)、本案代表图之元件代表符号简单说明:7 外部电极垫部15 绝缘密封树脂16 焊球
申请公布号 TW580743 申请公布日期 2004.03.21
申请号 TW092101548 申请日期 2003.01.23
申请人 NEC电子股份有限公司 发明人 本多广一
分类号 H01L21/60;H01L23/12 主分类号 H01L21/60
代理机构 代理人 周良谋 新竹市东大路一段一一八号十楼;周良吉 新竹市东大路一段一一八号十楼
主权项 1.一种倒装晶片型半导体装置之制造方法,包含下 列步骤: 形成复数个多层薄膜配线于一基础基板之正面与 背面上,该基础基板具有复数个由金属或合金所形 成的主体部于该正面与该背面处,该复数个多层薄 膜配线中之每一个包括一内部电极垫与一外部电 极垫,该内部电极垫形成于该多层薄膜配线之接近 该基础基板的一表面上,该外部电极垫形成于不接 近该基础基板的一相反表面上; 分裂该基础基板成该正面侧与该背面侧,以形成两 个基础基板积体型配线板; 移除该复数个基础基板之该复数个主体部之至少 一部分,以露出该电极垫;以及 安装复数个倒装晶片型半导体晶片于该多层薄膜 配线之该内部电极垫上,使得其复数个隆起电极连 接于该内部电极垫。2.如申请专利范围第1项之倒 装晶片型半导体装置之制造方法,更包含结合复数 个焊球至该多层薄膜配线之该外部电极垫的步骤 。3.如申请专利范围第1项之倒装晶片型半导体装 置之制造方法,更包含藉由该复数个半导体晶片中 之每一个分离该多层薄膜配线的步骤。4.如申请 专利范围第1项之倒装晶片型半导体装置之制造方 法,其中曝光该内部电极垫之该步骤包括下列步骤 : 施加一光阻至该复数个基础基板之复数个表面,使 之不覆盖对应于该电极垫之复数个区域;以及 藉着该光阻作为一遮罩蚀刻该复数个基础基板,藉 以形成加强积体型多层薄膜配线板,具有该复数个 基础基板之复数个剩余部分作为复数个加强部。5 .如申请专利范围第1项之倒装晶片型半导体装置 之制造方法,其中在曝光该内部电极垫之该步骤中 ,该复数个基础基板被完全移除以获得膜状的复数 个多层薄膜配线,露出该内部电极垫,且在该步骤 之后,复数个加强部结合至该多层薄膜配线之该表 面之已移除该复数个基础基板的至少一部分,排除 对应于该内部电极垫之复数个区域。6.如申请专 利范围第5项之倒装晶片型半导体装置之制造方法 ,其中该复数个加强部系由金属或合金所形成。7. 如申请专利范围第4项之倒装晶片型半导体装置之 制造方法,更包含在该复数个半导体晶片安装之后 填充一树脂至该复数个半导体晶片与该复数个加 强部间以及该复数个半导体晶片与该多层薄膜配 线间的步骤。8.如申请专利范围第1项之倒装晶片 型半导体装置之制造方法,其中用以冷却该复数个 半导体晶片的一散热器结合至该复数个半导体晶 片之每一个。9.如申请专利范围第1项之倒装晶片 型半导体装置之制造方法,其中该多层薄膜配线之 该内部电极垫系电镀层,使用该基础基板作为一供 电层藉由电镀所形成。10.如申请专利范围第1项之 倒装晶片型半导体装置之制造方法,其中该基础基 板系由Cu、Cu合金、或不绣钢所形成。11.如申请专 利范围第1项之倒装晶片型半导体装置之制造方法 ,其中在分裂该基础基板成该正面侧与该背面侧之 步骤中,该基础基板系藉由实质上平行于其表面地 切割而分离成两个基础基板积体型配线板。12.如 申请专利范围第1项之倒装晶片型半导体装置之制 造方法,其中该基础基板具有三层结构,包括复数 个金属或合金体部于正面与背面上,且其中夹有一 中间金属层,且在分裂该基础基板成该正面侧与该 背面侧之该步骤中,该中间金属层比该主体部更被 选择性蚀刻,以分离该基础基板成两个。13.如申请 专利范围第12项之倒装晶片型半导体装置之制造 方法,其中一多孔膜叠制于该中间金属层上。14.如 申请专利范围第1项之倒装晶片型半导体装置之制 造方法,其中该基础基板具有五层结构,包括复数 个金属或合金体部于正面与背面上,且其中夹有一 个三层膜,该三层膜具有两个中间金属层与夹在其 间的一多孔膜。15.如申请专利范围第1项之倒装晶 片型半导体装置之制造方法,其中该基础基板之准 备系藉由堆叠两个由金属或合金所形成的单层金 属板且藉着插入其间的一金属或合金插脚使该两 个单层金属板彼此固定。16.如申请专利范围第1项 之倒装晶片型半导体装置之制造方法,其中该基础 基板之准备系藉由堆叠两个由金属或合金所形成 的单层金属板且藉由区域焊接使该两个单层金属 板彼此固定。17.如申请专利范围第1项之倒装晶片 型半导体装置之制造方法,其中该基础基板之准备 系藉由堆叠两个由金属或合金所形成的单层金属 板且藉由机械性束缚其边缘使该两个单层金属板 彼此固定。18.如申请专利范围第1项之倒装晶片型 半导体装置之制造方法,其中该基础基板之准备系 藉由堆叠两个由金属或合金所形成的单层金属板 且使用一黏着剂藉由区域接合使该两个单层金属 板彼此固定。19.一种倒装晶片型半导体装置,包含 : 复数个多层薄膜配线,包括一内部电极垫与一外部 电极垫,该内部电极垫系形成于其一侧上且该外部 电极垫系形成于其另一侧上;以及 一倒装晶片型半导体晶片,安装于该多层薄膜配线 上,使得其之一隆起电极连接于该多层薄膜配线之 该内部电极垫, 该复数个多层薄膜配线藉由形成该复数个多层薄 膜配线于一基础基板之正面与背面上而形成,该基 础基板具有由金属或合金所形成的主体部于该正 面与该背面处,该复数个多层薄膜配线中之每一个 包括一内部电极垫与一外部电极垫,该内部电极垫 系形成于该多层薄膜配线之接近该基础基板的一 表面上,该外部电极垫系形成于不接近该基础基板 的一相反表面上,然后分裂该基础基板成该正面侧 与该背面侧,并且移除该复数个基础基板之该复数 个主体部之至少一部分,以露出该内部电极垫。20. 如申请专利范围第19项之倒装晶片型半导体装置, 其中该多层薄膜配线系在半导体晶片安装于其上 之后藉由该半导体晶片而分离。21.如申请专利范 围第19项之倒装晶片型半导体装置,更包含: 一加强部,由该基础基板之剩余部分所形成,位于 该多层薄膜配线中未安装有该半导体晶片之一区 域中;以及 一绝缘密封树脂,配置于该半导体晶片与该加强部 间以及该半导体晶片与该多层薄膜配线间。22.如 申请专利范围第19项之倒装晶片型半导体装置,更 包含一焊球,结合至该多层薄膜配线之该外部电极 垫。23.如申请专利范围第19项之倒装晶片型半导 体装置,更包含一用以冷却该半导体晶片之散热器 ,结合至该半导体晶片。24.如申请专利范围第23项 之倒装晶片型半导体装置,其中该散热器系由选自 于由包括Cu、Al、W、Mo、Fe、Ni、与Cr之金属材料, 以及包括氧化铝、AlN、SiC、与富铝红柱石之陶瓷 材料所组成之族群中之一材料所形成。25.如申请 专利范围第23项之倒装晶片型半导体装置,其中该 散热器系藉着一热导电黏着剂而结合至该半导体 晶片,该热导电黏着剂主要包括选自于由环氧化物 树脂、矽氧烷树脂、聚醯亚胺树脂、聚烯烃树脂 、氰酸酯树脂、酚树脂、与樟脑树脂所组成之族 群中之一树脂,并且更包括选自于由Ag、Pd、Cu、Al 、Au、Ma、W、钻石、氧化铝、AlN、富铝红柱石、BN 、与SiC所组成之族群中之一材料。26.如申请专利 范围第19项之倒装晶片型半导体装置,其中该多层 薄膜配线系具有一多层结构之一配线层,藉由形成 且图案化一绝缘树脂薄膜以及形成且图案化一导 电薄膜而形成。27.如申请专利范围第26项之倒装 晶片型半导体装置,其中该绝缘树脂薄膜主要包括 选自于由环氧化物树脂、矽氧烷树脂、聚醯亚胺 树脂、聚烯烃树脂、氰酸酯树脂、酚树脂、与樟 脑树脂所组成之族群中之一树脂。28.如申请专利 范围第19项之倒装晶片型半导体装置,其中该多层 薄膜配线包括: 一绝缘树脂薄膜,形成以覆盖该内部电极垫,其具 有一开口于对应于该内部电极垫之一区域中;以及 一焊料阻膜,用以覆盖该外部电极垫之一末端, 该多层薄膜配线具有一金属双层结构,包括该内部 电极垫、该绝缘树脂薄膜、该外部电极垫、与该 焊料阻膜,该外部电极垫系形成于该绝缘树脂薄膜 上且经由该开口连接至该内部电极垫。29.如申请 专利范围第28项之倒装晶片型半导体装置,其中该 多层薄膜配线之总厚度为52至266m。30.如申请专 利范围第19项之倒装晶片型半导体装置,其中该多 层薄膜配线包括: 一第一绝缘树脂薄膜,形成以覆盖该内部电极垫, 其具有一第一开口于对应于该内部电极垫之一区 域中; 一配线部,形成于该第一绝缘树脂薄膜上且经由该 第一开口连接至该内部电极垫; 一第二绝缘树脂薄膜,形成以覆盖该配线部,其具 有一第二开口于对应于该配线部之一区域中;以及 一焊料阻膜,用以覆盖该外部电极垫之一末端, 该多层薄膜配线具有一金属三层结构,包括该内部 电极垫、该第一绝缘树脂薄膜、该配线部、该第 二绝缘树脂薄膜、该外部电极垫、与该焊料阻膜, 该外部电极垫系形成于该第二绝缘树脂薄膜上且 连经由该第二开口接至该配线部。31.如申请专利 范围第30项之倒装晶片型半导体装置,其中该多层 薄膜配线之总厚度为77至396m。32.如申请专利范 围第19项之倒装晶片型半导体装置,其中该多层薄 膜配线包括: 一第一绝缘树脂薄膜,形成以覆盖该内部电极垫, 其具有一第一开口于对应于该内部电极垫之一区 域中; 一第一配线部,形成于该第一绝缘树脂薄膜上且经 由该第一开口连接至该内部电极垫; 一第二绝缘树脂薄膜,形成以覆盖该第一配线部, 其具有一第二开口于对应于该第一配线部之一区 域中; 一第二配线部,形成于该第二绝缘树脂薄膜上且经 由该第二开口连接至该第一配线部; 一第三绝缘树脂薄膜,形成以覆盖该第二配线部, 其具有一第三开口于对应于该第二配线部之一区 域中;以及 一焊料阻膜,用以覆盖该外部电极垫之一末端, 该多层薄膜配线具有一金属四层结构,包括该内部 电极垫、该第一绝缘树脂薄膜、该第一配线部、 该第二绝缘树脂薄膜、该第二配线部、该第三绝 缘树脂薄膜、该外部电极垫、与该焊料阻膜,该外 部电极垫系形成于该第三绝缘树脂薄膜上且经由 该第三开口连接至该第二配线部。33.如申请专利 范围第32项之倒装晶片型半导体装置,其中该多层 薄膜配线之总厚度为102至526m。34.如申请专利范 围第19项之倒装晶片型半导体装置,其中该多层薄 膜配线包括: 一第一绝缘树脂薄膜,形成以覆盖该内部电极垫, 其具有一第一开口于对应于该内部电极垫之一区 域中; 一第一配线部,形成于该第一绝缘树脂薄膜上且经 由该第一开口连接至该内部电极垫; 一第二绝缘树脂薄膜,形成以覆盖该第一配线部, 其具有一第二开口于对应于该第一配线部之一区 域中; 一第二配线部,形成于该第二绝缘树脂薄膜上且经 由该第二开口连接至该第一配线部; 一第三绝缘树脂薄膜,形成以覆盖该第二配线部, 其具有一第三开口于对应于该第二配线部之一区 域中; 一第三配线部,形成于该第三绝缘树脂薄膜上且经 由该第三开口连接至该第二配线部; 一第四绝缘树脂薄膜,形成以覆盖该第三配线部, 其具有一第四开口于对应于该第三配线部之一区 域中;以及 一焊料阻膜,用以覆盖该外部电极垫之一末端, 该多层薄膜配线具有一金属五层结构,包括该内部 电极垫、该第一绝缘树脂薄膜、该第一配线部、 该第二绝缘树脂薄膜、该第二配线部、该第三绝 缘树脂薄膜、该第三配线部、该第四绝缘树脂薄 膜、该外部电极垫、与该焊料阻膜,该外部电极垫 系形成于该第四绝缘树脂薄膜上且经由该第四开 口连接至该第三配线部。35.如申请专利范围第34 项之倒装晶片型半导体装置,其中该多层薄膜配线 之总厚度为127至656m。36.如申请专利范围第19项 之倒装晶片型半导体装置,其中该多层薄膜配线包 括: 一第一绝缘树脂薄膜,形成以覆盖该内部电极垫, 其至该第四配线部。37.如申请专利范围第36项之 倒装晶片型半导体装置,其中该多层薄膜配线之总 厚度为152至786m。图式简单说明: 图1A与1B系习知的倒装晶片型半导体装置之侧示图 。 图2A至2C系习知的堆积基板之剖面图,按照步骤之 顺序显示其制造方法。 图3A至3C显示接续图2C的步骤之剖面图。 图4A至4D系依据本发明第一实施例之倒装晶片型半 导体装置之剖面图,按照步骤之顺序显示其制造方 法。 图5A至5C显示接续图4D的步骤之剖面图。 图6A至6C显示接续图5C的步骤之剖面图。 图7A至7C显示接续图6C的步骤之剖面图。 图8A与8B显示接续图7C的步骤之剖面图。 图9A至9C显示接续图8B的步骤之剖面图。 图10显示依据本发明第二实施例倒装晶片型半导 体装置之制造方法之剖面图。 图11A至11C系依据本发明第三实施例之倒装晶片型 半导体装置之剖面图,按照步骤之顺序显示其制造 方法。 图12A与12B显示接续图11C的步骤之剖面图。 图13显示依据本发明第四实施例倒装晶片型半导 体装置之制造方法之剖面图。 图14A显示依据本发明第五实施例倒装晶片型半导 体装置之制造方法之剖面图,且图14B系其透视图。 图15显示依据本发明第六实施例倒装晶片型半导 体装置之制造方法之剖面图。 图16显示依据本发明第七实施例倒装晶片型半导 体装置之制造方法之剖面图。 图17显示依据本发明第八实施例倒装晶片型半导 体装置之制造方法之剖面图。 图18A至18C显示依据本发明第九实施例倒装晶片型 半导体装置之制造方法之剖面图,按照步骤之顺序 显示其制造方法。
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