半导体装置及其制法制造方法及图纸

一种半导体装置及其制法，包括具有接置面的基板，该接置面具有多个焊指部且覆盖有一绝缘层，该绝缘层形成有开口露出所述焊指部；以及结合于该基板上的芯片，该芯片包括本体、多个凸块以及自粘性保护层，该自粘性保护层形成于芯片表面上并露出所述凸块，且所述凸块凸出于该自粘性保护层，其中，该自粘性保护层的材料包括感光性粘着剂、热固性粘着剂以及介电材料，且该芯片是通过该自粘性保护层与该基板结合从而使该多个凸块电性连接该多个焊指部，并外露出该开口的至少一端，具有无需额外进行填胶作业即可结合芯片与基板，大幅简化制造工艺和制造成本的优点。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种半导体装置的制法，特别是涉及一种有关于覆晶式半导体装置的制法。
技术介绍
现今半导体工业常应用覆晶(flip chip)封装制作需要薄型化、微小化的电子设 备，所谓覆晶封装就是将芯片具有焊垫(pad)的面通过凸块(bump)电性连接基板的对应焊 垫，然后以封装胶体包覆芯片。 现有的一种覆晶封装步骤如图1A至图ID所示。 请参照图1A，基板l在其接置面IO具有多个焊垫ll，芯片2在其第一表面20具 有多个凸块22。 如图IB所示，将该芯片2的第一表面20对应该基板1的接置面使所述凸块22分 别电性连接所述焊垫ll。 完成所述凸块22及相应的所述焊垫11的电性连接后，接着进行底部填胶 (underfill)作业。如图1C所示，将填充材料23填入于该基板1的该接置面10及该芯片 2的第一表面20之间，从而使该基板1及该芯片2之间、所述凸块22周围的空隙为该填充 材料23所填满。 接着如图ID所示，以封装模压(molding)工艺形成封装胶体24于该基板1的接 置面10及该芯片2的第二表面21上，以包覆该芯片2。 如上所述，该覆晶式封装结构主要是使芯片2通过该凸块22直接电性连接至该基 板1的电性连接垫ll，而供该封装结构具有较佳电性连接品质，但该制法需另外进行底部 填胶步骤，才能令该芯片与基板结合，使得该覆晶封装的制法繁复，进而影响其制造效率。 因此，如何简化封装结构的制造工艺以及降低制造成本，为当今急待解决的技术 问题。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种利用本身具有自粘性保护层的芯片与具有对应开口的基板以制作半导体装置的方法。 该方法包括提供芯片，该芯片包括具有第一表面和相对的第二表面的本体；形成 于该第一表面上的多个凸块；以及自粘性保护层，形成于该第一表面上并露出所述凸块，且 所述凸块凸出于该自粘性保护层，其中，该自粘性保护层的材料包括，但不限于感光性粘着 剂、热固性粘着剂以及介电材料。 并且提供基板，该基板具有接置面，该接置面具有多个焊指部且覆盖有绝缘层，该 绝缘层形成该开口以露出所述焊指部；该开口尺寸是配合该芯片而设置，当该芯片覆盖于 该开口预定位置上，该芯片的该自粘性保护层并未完全覆盖该开口 ，而外露该开口的至少 一端或者两端。 以及通过例如照光压合、热压合或热音波压合该芯片与该基板，使该芯片通过该 自粘性保护层与该基板结合并使该芯片的所述凸块电性连接该基板的各所述焊指部；前述 照光压合、热压合或热音波压合使该自粘性保护层的该感光性粘着剂全硬化(c-stage)，或 者使该自粘性保护层的该热固性粘着剂转为全硬化(c-stage)的粘着剂，或者使整个该自 粘性保护层转为全硬化(c-stage)。倘若该自粘性保护层材料并未填满该开口，可视需要进 行点胶，利用毛细现象以胶粘剂填满该开口以增加该芯片及该基板其间的结合强度及保护 凸块。 根据前述的方法，本专利技术还提供一种半导体装置，包括基板、芯片以及胶粘剂，该 基板具有接置面，该接置面具有多个焊指部且覆盖有一绝缘层，该绝缘层形成有开口露出 所述焊指部；该芯片包括具有第一表面和相对的第二表面的本体；形成于该第一表面上的 多个凸块；以及自粘性保护层，形成于该第一表面上并露出所述凸块，且所述凸块凸出于该 自粘性保护层，其中，该自粘性保护层的材料包括感光性粘着剂、热固性粘着剂以及介电材 料，且该芯片是通过该自粘性保护层与该基板结合从而使该多个凸块电性连接该多个焊指 部并外露出该开口的至少一端。 在一具体实施例中，该半导体装置还可包括胶粘剂，形成于该绝缘层所形成的开 口中，包覆该多个凸块和焊指部。 因此，本专利技术利用自粘性保护层使芯片与基板结合，大幅简化例如封装工艺期间 芯片与基板结合的工序，并同时降低制造成本。附图说明图1A至图1D为现有覆晶封装步骤的示意图2A至图21为本专利技术的半导体制作方法的步骤的示意图，其中，图2B'为基板的俯视图;图21为根据本专利技术的半导体制作方法得到的一半导体装置；图3是根据本专利技术的半导体制作方法的另一半导体装置；图4A和图4B为本专利技术具有另外二种结构的基板的剖视图。主要元件符号说明1、3基板10、30接置面11、43焊垫2、4心片20 、40第一表面21、41第二表面22、42凸块23填充材料24、7封装胶体31焊指部32绝缘层320开口44自粘性保护层5 5 针头 6' 胶粘剂 6 胶粘剂具体实施例方式以下通过特定的具体实例说明本专利技术的实施方式，本领域技术人员可由本说明书 所揭示的内容轻易地了解本专利技术的其他优点与功效。本专利技术也可通过其他不同的具体实例 加以施行或应用，本说明书中的各项细节也可基于不同观点与应用，在不背离本专利技术的精 神下进行各种修饰与变更。 以下的实施例进一步详细说明本专利技术的观点，但并非以任何观点限制本专利技术的保 护范围。 如图2A至图2H，其是用以说明本专利技术的半导体装置的制法的示意图。 如图2A及图2B所示，提供完成线路布局的芯片4及基板3。 请参阅图2A，该芯片4包括具有第一表面40与第二表面41的本体45，该第一表 面40设有多个焊垫43，各该焊垫43上则形成有凸块42，且该第一表面40还形成有自粘性 保护层44，其中，在形成该自粘性保护层44时，即预先形成有外露该焊垫43的孔洞，以供所 述凸块42形成于该第一表面上并凸出该自粘性保护层44。 再参阅图2B，该基板3具有接置面30，该接置面30具有多个焊指部31，该接置面 30另覆盖有绝缘层32，该绝缘层32形成有开口 320以露出所述焊指部31 。设置该开口 320 的目的除了提供该芯片4及该基板3的电性连接外，另具有容置该自粘性保护层44及后续 点胶的胶粘剂6'的功能，因此，通常该开口 320的尺寸是足以大于该芯片4的尺寸，以在该 芯片4与基板3结合后，外露出该开口 320的至少一端，举例而言，该开口 320的长度大于 该芯片4的侧边长度，较佳地，该开口 320的设计如图2G所示，该芯片4接置于该基板3后 可曝露出该开口 320的两端。 用以提供该芯片4及该基板3之间电性连接的所述凸块42的材料是选自铝、铜、 钛、锡、铅、金、铋、锌、镍、锆、镁、铟、锑、碲或其所组成群组之一者。 在一具体实施例中，该芯片的自粘性保护层的材料包括，但不限于感光性粘着剂、 热固性粘着剂以及介电材料，其中，该感光性粘着剂可为适合用于微影工艺的光阻材料，例 如，可吸收紫外光波长的聚丙烯酸酯系的光阻剂或其他光固性的光阻材料，也由于自粘性 保护层包括感光性粘着剂，因此适合于利用微影工艺形成孔洞并于该孔洞位置形成凸块， 而在完成微影工艺后该感光性粘着剂则处于半硬化阶段。该热固性粘着剂包括环氧树脂或 其他可热交联且与感光性粘着剂相容的材料，该介电材料则选自聚亚酰胺、二氧化硅、氮硅 化物或其组合。同样地，根据不同性质的感光性粘着剂，可视需要让热固性粘着剂转为半硬 化阶段。 如图2C所示，将该芯片4置于该基板3上，并且使该芯片4的凸块42对应该基板 3的所述焊指部31。虽然如图2C所示，该芯片4的该自粘性保护层44接触该基板3的该 绝缘层32而所述凸块42并未接触其相应的所述焊指部31，或者，如图2D所示，可能有部 分所述凸块42已接触其相应的焊指部31，而该自粘本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种半导体装置的制法，其特征在于，包括以下步骤：提供芯片与基板，该芯片包括：本体，具有第一表面和相对的第二表面；多个凸块，形成于该第一表面上；自粘性保护层，形成于该第一表面上并露出所述凸块，且所述凸块凸出于该自粘性保护层，其中，该自粘性保护层的材料包括感光性粘着剂、热固性粘着剂以及介电材料；且该基板具有接置面，该接置面具有多个焊指部且覆盖有绝缘层，该绝缘层形成有开口以露出所述焊指部；以及压合该芯片与该基板，使该芯片通过该自粘性保护层与该基板结合并使该凸块电性连接该焊指部，且外露出该开口的至少一端。

【技术特征摘要】
一种半导体装置的制法，其特征在于，包括以下步骤提供芯片与基板，该芯片包括本体，具有第一表面和相对的第二表面；多个凸块，形成于该第一表面上；自粘性保护层，形成于该第一表面上并露出所述凸块，且所述凸块凸出于该自粘性保护层，其中，该自粘性保护层的材料包括感光性粘着剂、热固性粘着剂以及介电材料；且该基板具有接置面，该接置面具有多个焊指部且覆盖有绝缘层，该绝缘层形成有开口以露出所述焊指部；以及压合该芯片与该基板，使该芯片通过该自粘性保护层与该基板结合并使该凸块电性连接该焊指部，且外露出该开口的至少一端。2. 根据权利要求1所述的半导体装置的制法，其特征在于该自粘性保护层的部分延 伸至该开口的上侧壁。3. 根据权利要求1所述的半导体装置的制法，其特征在于还包括在压合该芯片与该 基板之后，自该开口的一端提供胶粘剂，以令该胶粘剂分布于该芯片及该基板之间的开口， 并包覆该多个凸块和焊指部。4. 根据权利要求1或3所述的半导体装置的制法，其特征在于还包括在该绝缘层上 形成有包覆该芯片的封装胶体。5. 根据权利要求1所述的半导体装置的制法，其特征在于所提供的芯片的该感光性 粘着剂为经硬化的感光性粘着剂。6. 根据权利要求1所述的半导体装置的制法，其特征在于该介电材料是选自聚亚酰 胺、二氧化硅、氮硅化物或其组合。7. 根据权利要求1或3所述的半导体装置的制法，其特征在于该压合方式可为照光 压合、热压合或热声波压合。8. 根据权利要求1或3所述的半导体...

【专利技术属性】
技术研发人员：蔡宪聪，
申请(专利权)人：联测科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：71[中国|台湾]