半导体器件的制造方法技术

本发明专利技术涉及半导体器件的制造方法。具有至少布线部和绝缘部的布线电路层（２）以使得该层（２）能够从金属支撑衬底（１）被剥离的方式形成在衬底（１）上，布线电路层的顶表面和底表面（２０Ａ，２０Ｂ）是粘合表面。在布线电路层（２）的第一粘合表面（２０Ａ）中暴露第一连接导体部（２１），其可与晶片状态的第一半导体元件（３）的电极３１连接。在布线电路层（２）层压在并连接到元件（３）后，金属支撑衬底（１）从布线电路层（２）被剥离以产生半导体器件（４）。另一个元件可以连接到剥离后暴露的另一个粘合表面（２０Ｂ）。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及包括连接到布线电路层的至少一个主表面的半导体元件的半导体器 件的制造方法，更具体地涉及如下其中布线电路层的顶和背主表 面是粘合表面，并且另一个半导体元件可以连接到其它主表面。
技术介绍
用各种半导体材料配置的半导体元件(在下文中也简称为“元件”)，诸如使用硅 半导体的ic和使用有机半导体的有机EL元件，往往通过在晶片衬底上重复地形成多元件 矩阵然后将该衬底切割成称作半导体芯片(也称为裸芯片)的各个元件来生产。在下面的描述中，其上形成的半导体元件(切割之前的状态)也称为“半导体晶 片”，并且切割之前的状态也称为“晶片状态”。同样，切割过的半导体芯片也简称为“芯片”， 并且切割之后的状态也称为“芯片状态”。除了基本的半导体元件结构之外，各种布线结构被制作在处于晶片状态时的元件 中，以便添加复杂的功能以及用于其它目的。这样的布线结构包括例如再分布层、允许元件 侧面和背面经过晶片衬底彼此电连通的导电通路(通孔)、等等。例如如JP-A-2000-243754中所公开的，形成铝电极(包含在元件中作为半导体元 件结构的电极焊盘)，之后在其上顺序地形成绝缘层、镀铜层等等，由此形成再分布层。在被提供有布线结构并且被划分成芯片后，任何元件用作具有连接导体的半导体 器件，该连接导体与只暴露电极的初始元件相比便于连接到和安装外部导体(外部电路等寸J o例如，通过提供再分布层，可以容易地连接元件的铝电极和外部电路上的用于安 装元件的导体，即使它们的大小或间距(Pitch)彼此不同。可以通过提供在衬底厚度方向上穿透晶片衬底的通孔，在晶片衬底的背面上形成 连接端子。经过对待添加到半导体元件的这种布线层的研究，本专利技术人发现在与布线层有关 的制造成本方面有进一步的改善空间，并且将其确认为待由本专利技术解决的问题。因此，由于在每个半导体晶片上构建再分布层的必要性，用于在半导体晶片上直 接形成再分布层的处理煞费苦心。本专利技术人注意到如下事实对于减小用于形成这种再分 布层的制造成本还有空间，尽管这还没有被视为问题。如果发现所形成的再分布层具有不 可接受的质量，而即使所获得的半导体晶片整体上具有可接受的质量，则半导体晶片的丢 弃也是不可避免的，这就增加了制造成本，因为再分布层已经单片形成在半导体晶片上。本专利技术所要解决的问题在于解决本专利技术人注意到的上述问题以及提供一种实现 减小赋予半导体元件的再分布层的制造成本的制造方法。
技术实现思路
本专利技术人广泛地研究解决上述问题，并且发现通过将再分布层形成为与半导体晶片无关的布线电路层以及以使得支撑层可以被分开的方式给布线电路层提供金属的支撑 层，可以解决上述问题。专利技术人基于这一发现实进行了进一步的研究，并且开发了本专利技术。因此，本专利技术具有以下特征(1) 一种具有层压结构的，其中第一半导体元件被层压且 连接到布线电路层的两个主表面中的至少一个，该布线电路层至少包括布线部和绝缘部， 其中该绝缘部包括第一粘合层和第二粘合层，该第一粘合层设置在该布线电路层的一 个主表面侧而该第二粘合层设置在另一个主表面侧，并且该两个主表面分别通过第一粘合 层和第二粘合层的存在而形成第一粘合表面和第二粘合表面，并且第一连接导体部暴露在 至少第一粘合表面中，该第一半导体元件以使得该元件的电极能够被连接的方式连接到该 第一粘合表面，并且该第一连接导体部构成布线电路层的布线部的一部分或者经由导电通 路而连接到该布线部；该制造方法包括以下步骤以使得布线电路层能够从该衬底被剥离并且该第一粘合表面被提供在布线电路 层的离开衬底的相对侧的方式在第一金属支撑衬底上层压布线电路层；在层压步骤后，将处于晶片状态的第一半导体元件接合(bond)到第一粘合表面， 且同时连接该元件的电极到第一连接导体部；以及在接合步骤后，从该布线电路层剥离该金属支撑衬底。(2)根据上面(1)的方法，其中该布线电路层的该绝缘部具有层压结构，该层压结 构包括第一粘合层、第二粘合层以及在这些粘合层之间的基底绝缘层，(i)在层压步骤中，在第二金属支撑衬底上形成该基底绝缘层，形成该布线电路部和覆盖该布线电路部的第二粘合层，在第二粘合表面上可剥离地层压第一金属支撑衬底，该第二粘合表面是第二粘合 层的上表面，剥离该第二金属支撑衬底，在该基底绝缘层的暴露表面上形成该第一粘合层，以及然后在第一粘合表面中形成第一连接导体部，该第一粘合表面是第一粘合层的下表(ii)在接合步骤中，将处于晶片状态的第一半导体元件接合到第一粘合表面，且同时连接该元件的电 极到第一连接导体部。(3)根据上面(1)的方法，其中以使得第二半导体元件的电极能够被连接的方式 将第二连接导体部暴露在布线电路层的第二主表面中，并且第二连接导体部是布线电路层 的布线部的一部分或者经由导电通路而连接到布线部，并且该方法还包括剥离步骤后的第二接合步骤，在第二接合步骤中，将处于晶片状态或芯片状态的第二半导体元件接合到在剥离步骤中所暴露的第 二粘合表面，且同时连接第二半导体元件的电极到第二连接导体部。(4)根据上面(1)的方法，其中第一粘合层和第二粘合层由在粘合期间要求加热 的粘合剂制成，并且第二粘合层由即使由于在第一半导体元件在先接合到第一粘合层期间加热也不 会丧失接合能力的粘合剂制成。(5)根据上面(1)的方法，其中在第一金属支撑衬底和布线电路层之间存在脱模 层(release layer)，由此能够从第一金属支撑衬底剥离布线电路层。(6)根据上面(5)的方法，其中以使得脱模层容易从布线电路层剥离且不容易从 第一金属支撑衬底剥离的方式已经形成该脱模层，由此该脱模层能够连同第一金属支撑衬 底一起从布线电路层剥离。(7)根据上面(5)的方法，其中该脱模层由聚酰亚胺制成。(8)根据上面(5)的方法，其中该脱模层由从金属、金属氧化物和无机氧化物中选 择的一种材料制成。(9)根据上面(1)的方法，其中该布线电路层用作连接到其上的半导体元件的再 分布层。附图说明图1示出如何经过每个步骤形成布线电路层的示意图以解释本专利技术的制造方法。 视情况而定给出阴影以区分不同区(其它图的情况也是如此)。图2示出由本专利技术形成的布线电路层中的导体的各种内部结构和连接结构。图3示出布线电路层的示例内部结构的更详细示意图。图4示出本专利技术的示例1中的处理的程序。图5继续图4示出本专利技术的示例1中的处理的程序。图6示出本专利技术的示例2中的处理的程序。图7继续图6示出本专利技术的示例2中的处理的程序。在这些附图中使用的数字代码表示如下1 ；第一金属支撑衬底，2 ；布线电路层， 21 ；第一连接导体部，22 ；第二连接导体部，3 ；晶片状态的第一半导体元件，4 ；半导体器件具体实施例方式根据本专利技术的制造方法，如下面所描述地解决上述问题。本专利技术的制造方法可以被描述为一种方法，其中先前与半导体元件分开地制备作 为布线电路层的再分布层被层压在晶片状态的元件(诸如半导体晶片)上以获得半导体器 件。通过分开生产布线电路层，可以基于卷对卷(roll-to-roll)容易生产可以包括 大量晶片的大面积的大量半导体器件，因此制造成本甚至比当在每个半导体晶片上直接形 成再分布层时更低。此外，以电路层能够被剥离的方式为布线电路层提供的金属支撑衬底赋予布线电 路层充分的刚性以提高可操纵性直到本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种具有层压结构的半导体器件的制造方法，其中第一半导体元件被层压且连接到布线电路层的两个主表面中的至少一个，该布线电路层至少包括布线部和绝缘部，其中：该绝缘部包括第一粘合层和第二粘合层，该第一粘合层设置在该布线电路层的一个主表面侧而该第二粘合层设置在另一个主表面侧，并且该两个主表面分别通过第一粘合层和第二粘合层的存在而形成第一粘合表面和第二粘合表面，并且第一连接导体部暴露在至少第一粘合表面中，该第一半导体元件以使得该元件的电极能够被连接的方式连接到该第一粘合表面，并且该第一连接导体部构成布线电路层的布线部的一部分或者经由导电通路而连接到该布线部；该制造方法包括以下步骤：以使得布线电路层能够从该衬底被剥离并且该第一粘合表面被提供在布线电路层的离开衬底的相对侧的方式在第一金属支撑衬底上层压该布线电路层；在层压步骤后，将处于晶片状态的第一半导体元件接合到第一粘合表面，且同时连接该元件的电极到第一连接导体部；以及在接合步骤后，从该布线电路层剥离该金属支撑衬底。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：吉田直子，小田高司，森田成纪，
申请(专利权)人：日东电工株式会社，
类型：发明
国别省市：JP[日本]