半導(dǎo)體器件制造技術(shù)

本發(fā)明專利技術(shù)提供一種半導(dǎo)體器件，提高半導(dǎo)體器件的可靠性。在半導(dǎo)體器件中，連接半導(dǎo)體芯片(CHP)和布線基板(WB)的凸塊電極(BE2)包括將其周圍用絕緣膜(17)包圍的第1部分和從絕緣膜(17)露出的第2部分。能夠在增加凸塊電極(BE2)的高度的同時，減小凸塊電極(BE2)的寬度，所以能夠增加與相鄰的凸塊電極(BE2)的距離，密封材料(UF)的填充性提高。

【技術(shù)實(shí)現(xiàn)步驟摘要】

本專利技術(shù)涉及半導(dǎo)體器件，涉及例如有效地適用于包括具有重布線(重配置布線)的半導(dǎo)體芯片的半導(dǎo)體器件的技術(shù)。
技術(shù)介紹
在日本特開2014-229623號公報(bào)(專利文獻(xiàn)1)中，公開了經(jīng)由Cu柱來連接形成于半導(dǎo)體芯片的表面的電極焊盤與布線基板的引線電極的技術(shù)。在國際公開第00/44043號(專利文獻(xiàn)2)中，公開了使用重配置布線將在半導(dǎo)體芯片的周邊部中配置的接合焊盤和在芯片整個面中分區(qū)配置的凸塊電極進(jìn)行連接的技術(shù)。而且，公開了將在表面中配置了凸塊電極的半導(dǎo)體芯片面朝下接合到安裝基板上來連接，并在半導(dǎo)體芯片與安裝基板之間填充了底填膠(Underfill)樹脂的芯片尺寸封裝。【專利文獻(xiàn)1】日本特開2014-229623號公報(bào)【專利文獻(xiàn)2】國際公開第00/44043號
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
專利文獻(xiàn)1的Cu柱是能夠?qū)?yīng)于與半導(dǎo)體芯片的高集成化相伴的多管腳化(端子數(shù)的增大)、端子間的窄間距的技術(shù)。但是，在要求高可靠性的車載等領(lǐng)域中，使用了專利文獻(xiàn)2等的由焊料構(gòu)成的凸塊電極。另外，作為形成凸塊電極的方法，有絲網(wǎng)印刷法、電解鍍敷法、或者焊料珠供給法等。在本申請專利技術(shù)人研究的半導(dǎo)體器件中也使用了利用凸塊電極高度的控制性優(yōu)良的焊料珠供給法的凸塊電極，但通過本申請專利技術(shù)人的研究，弄清了以下的課題。首先，由于半導(dǎo)體芯片和安裝基板的膨脹系數(shù)的差異而會對連接兩者的凸塊電極施加應(yīng)力，所以發(fā)生連接部(凸塊電極)的斷線等連接不良。為了防止這樣的不良，例如需要使用大徑的焊料珠來提高凸塊電極的高度。但是，鄰接的凸塊電極之間的空間減少，在凸塊電極之間填充了底填膠樹脂時，發(fā)生孔隙(未填充部)，從而發(fā)生連接部的斷線等，連接可靠性降低。另外，如果伴隨著多管腳化而端子間成為窄間距，則上述課題變得越發(fā)顯著。即，在具有凸塊電極的半導(dǎo)體器件中，要求提高可靠性。其他課題和新的特征通過本說明書的記述以及附圖將變得明確。在一個實(shí)施方式中的半導(dǎo)體器件中，連接半導(dǎo)體芯片和布線基板的凸塊電極包括將其周圍用絕緣膜包圍的第1部分以及從絕緣膜露出的第2部分。根據(jù)一個實(shí)施方式，能夠提高半導(dǎo)體器件的可靠性。附圖說明圖1是實(shí)施方式中的半導(dǎo)體器件的上表面圖。圖2是實(shí)施方式中的半導(dǎo)體器件的側(cè)面圖。圖3是實(shí)施方式中的半導(dǎo)體器件的下表面圖。圖4是實(shí)施方式中的半導(dǎo)體器件的部分剖面圖。圖5是本實(shí)施方式的半導(dǎo)體芯片的平面圖。圖6是圖5的A部的放大平面圖。圖7是圖6的沿著A-A線的剖面圖。圖8是示出本實(shí)施方式的半導(dǎo)體器件的制造工序的一部分的工藝流程圖。圖9是本實(shí)施方式的半導(dǎo)體器件的制造工序中的主要部分剖面圖。圖10是接著圖9的半導(dǎo)體器件的制造工序中的主要部分剖面圖。圖11是接著圖10的半導(dǎo)體器件的制造工序中的主要部分剖面圖。圖12是接著圖11的半導(dǎo)體器件的制造工序中的主要部分剖面圖。圖13是接著圖12的半導(dǎo)體器件的制造工序中的主要部分剖面圖。圖14是接著圖13的半導(dǎo)體器件的制造工序中的主要部分剖面圖。圖15是接著圖14的半導(dǎo)體器件的制造工序中的主要部分剖面圖。圖16是變形例1的半導(dǎo)體器件的制造工序中的主要部分剖面圖。圖17是變形例2的半導(dǎo)體器件的制造工序中的主要部分剖面圖。圖18是變形例3的半導(dǎo)體器件的制造工序中的主要部分剖面圖。圖19是接著圖18的半導(dǎo)體器件的制造工序中的主要部分剖面圖。(符號說明)1：半導(dǎo)體基板；2P：p型阱；2N：n型阱；3：元件分離槽；3a：元件分離膜；4、6、8：層間絕緣膜；5：第1層Cu布線；5a：絕緣膜；7：第2層Cu布線；9：第3層Al布線；10：表面保護(hù)膜；10a：開口；11、16：保護(hù)膜；11a：開口；12：金屬勢壘膜；13：抗蝕膜；14、15：鍍敷膜；17：絕緣膜；17a、17b、17t：開口；18：焊料珠；19：預(yù)焊料(Pre-solder)；BE1、BE2：凸塊電極；CHP：半導(dǎo)體芯片；CL：芯層；DBE1、DBE2：虛設(shè)凸塊電極；LND：焊接區(qū)；p1、p2、p3：插銷；PA：焊盤電極；Qn：n溝道型MIS晶體管；Qp：p溝道型MIS晶體管；RM：重布線；SA：半導(dǎo)體器件；SB：基板用焊料珠；SR1、SR2：阻焊膜；TA：端子；UF：密封材料(底填膠)；WL1、WL2、WL3：布線。具體實(shí)施方式在以下的實(shí)施方式中，為便于說明，在需要時分成多個部分或者實(shí)施方式來進(jìn)行說明，但除了特別明示的情況以外，它們并非相互無關(guān)，一方為另一方的一部分或者全部的變形例、詳細(xì)說明、補(bǔ)充說明等的關(guān)系。另外，在以下的實(shí)施方式中，在提及要素的數(shù)量等(包括個數(shù)、數(shù)值、量、范圍等)的情況下，除了特別明示的情況以及原理上明確地限定于特定的數(shù)量的情況等以外，不限于該特定的數(shù)量，既可以是特定的數(shù)量以上也可以是特定的數(shù)量以下。而且，在以下的實(shí)施方式中，其構(gòu)成要素(還包括要素步驟等)除了特別明示的情況以及原理上明確地認(rèn)為必須的情況等以外，當(dāng)然也可以并非是必須的。同樣地，在以下的實(shí)施方式中，在提及構(gòu)成要素等的形狀、位置關(guān)系等時，除了特別明示的情況以及原理上明確地認(rèn)為并非如此的情況等以外，包括實(shí)質(zhì)上與其形狀等近似或者類似的情況等。這對于上述數(shù)值以及范圍也是同樣的。另外，在用于說明實(shí)施方式的全部附圖中，對同一部件原則上附加同一符號，省略其重復(fù)的說明。此外，為了使附圖易于理解，即便是平面圖，也有時附加陰影。(實(shí)施方式)<半導(dǎo)體器件的構(gòu)造>圖1是本實(shí)施方式中的半導(dǎo)體器件的上表面圖。圖2是本實(shí)施方式中的半導(dǎo)體器件的側(cè)面圖。圖3是本實(shí)施方式中的半導(dǎo)體器件的下表面圖。圖4是本實(shí)施方式中的半導(dǎo)體器件的部分剖面圖。圖5是本實(shí)施方式的半導(dǎo)體芯片的平面圖。圖6是圖5的A部的放大平面圖。圖7是圖6的沿著A-A線的剖面圖。如圖1所示，本實(shí)施方式中的半導(dǎo)體器件SA具有矩形(例如正方形)的布線基板WB，在該布線基板WB的中央部隔著密封材料(底填膠)UF而搭載了矩形(例如長方形)的半導(dǎo)體芯片CHP。如圖1所示，半導(dǎo)體芯片CHP的尺寸比布線基板WB的尺寸更小。接下來，如圖2所示，本實(shí)施方式中的半導(dǎo)體器件SA具有布線基板WB，在該布線基板WB的背面(下表面)形成有多個基板用焊料珠SB。另一方面，在布線基板WB的表面(主面、上表面)搭載有半導(dǎo)體芯片CHP，在該半導(dǎo)體芯片CHP中形成有多個凸塊電極BE2。該凸塊電極BE2的高度是例如40μm～200μm程度。另外，通過這些凸塊電極BE2來電連接半導(dǎo)體芯片CHP和布線基板WB。此外，如圖2所示，在由于存在凸塊電極BE2而產(chǎn)生的半導(dǎo)體芯片CHP與布線基板WB之間的間隙中，填充了密封材料UF。密封材料UF與半導(dǎo)體芯片CHP的主面、布線基板WB的表面、以及凸塊電極BE2的側(cè)面(表面)接觸。接下來，如圖3所示，在布線基板WB的背面，陣列狀地配置有多個基板用焊料珠SB。在圖3中，示出了例如沿著布線基板WB的外周部(外緣部)而以4列來配置了基板用焊料珠SB的例子。這些基板用焊料珠SB作為用于將半導(dǎo)體器件SA與外部設(shè)備連接的外部連接端子而發(fā)揮功能。即，例如在以母板(Motherboard)為代表的電路基板上搭載半導(dǎo)體器件SA時使用基板用焊料珠SB。圖4是本實(shí)施方式中的半導(dǎo)體器件SA的部分剖面圖。布線基板WB為多層布線構(gòu)造，但在圖4中，關(guān)于芯層CL、以及芯層CL的表面?zhèn)鹊牟季€W本文檔來自技高網(wǎng)...

【技術(shù)保護(hù)點(diǎn)】
一種半導(dǎo)體器件，其特征在于，具有：半導(dǎo)體基板；導(dǎo)體層，形成在所述半導(dǎo)體基板上；第1絕緣膜，形成在所述導(dǎo)體層上，覆蓋所述導(dǎo)體層；第2絕緣膜，形成在所述第1絕緣膜上，具有使所述導(dǎo)體層的表面的一部分露出的開口；凸塊電極，與所述導(dǎo)體層接觸，包括位于所述開口內(nèi)的第1部分以及位于所述開口上且從所述第2絕緣膜露出的第2部分；端子，與所述凸塊電極連接，形成于布線基板的表面；以及密封材料，填埋所述半導(dǎo)體基板與所述布線基板之間。

【技術(shù)特征摘要】
2015.09.30 JP 2015-1931171.一種半導(dǎo)體器件，其特征在于，具有：半導(dǎo)體基板；導(dǎo)體層，形成在所述半導(dǎo)體基板上；第1絕緣膜，形成在所述導(dǎo)體層上，覆蓋所述導(dǎo)體層；第2絕緣膜，形成在所述第1絕緣膜上，具有使所述導(dǎo)體層的表面的一部分露出的開口；凸塊電極，與所述導(dǎo)體層接觸，包括位于所述開口內(nèi)的第1部分以及位于所述開口上且從所述第2絕緣膜露出的第2部分；端子，與所述凸塊電極連接，形成于布線基板的表面；以及密封材料，填埋所述半導(dǎo)體基板與所述布線基板之間。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的半導(dǎo)體器件，其特征在于，所述第1部分的高度比所述第2部分的高度高。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的半導(dǎo)體器件，其特征在于，所述第1部分的寬度比所述第2部分的寬度窄。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的半導(dǎo)體器件，其特征在于，第2絕緣膜覆蓋所述凸塊電極的所述第1部分的周圍。5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的半導(dǎo)體器件，其特征在于，所述第2絕緣膜的膜厚比所述第1絕緣膜的膜厚厚。6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的半導(dǎo)體器件，其特征在于，在將所述凸塊電極的所述第1部分的周圍進(jìn)行覆蓋的...

【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：矢島明，
申請(專利權(quán))人：瑞薩電子株式會社，
類型：發(fā)明
國別省市：日本;JP