半导体器件和制造半导体器件的方法技术

本发明专利技术涉及半导体器件和制造半导体器件的方法。半导体器件包括保护绝缘膜、被形成在保护绝缘膜中的开口、位于开口内的电极焊盘、被形成在保护绝缘膜上的凸块、以及互连。凸块包括凸块核和导电膜。凸块核包括绝缘树脂层和位于绝缘树脂层上的导电树脂层。导电膜至少被形成在凸块核的上表面上。互连连接凸块的导电膜和电极焊盘。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及具有凸块的，在所述凸块中，导 电膜被形成在树脂构成的凸块核上。
技术介绍
凸块被形成在半导体器件中以将半导体器件安装在安装板上。被包括在半导体器 件中的电路通过此凸块被连接至诸如安装板的焊接区(land)的电极上。近年来，已经开发 如下的技术，在其中凸块的核由树脂形成，并且通过将导电膜形成在此核上来形成凸块。例如，日本未经审查的专利公开No. 2007-201106公布一种技术，该技术用于分散 形成凸块核的树脂中的导电金属颗粒。根据此技术，已知即使当在导电膜中产生裂痕或者 细缝时，也能够抑制凸块和电极之间的电气连接的可靠性的降低。通过在日本未经审查的专利公开No. 2007-201106中公开的技术，导电金属颗粒 被分散在整个凸块核中。另一方面，可能存在下述情况，其中当凸块相互接触时，则凸块核 的下部将相互连接。在这样的情况下，当导电金属颗粒被分散到整个凸块核中时，彼此相邻 的凸块通过凸块核被短路。
技术实现思路
在一个实施例中，提供了一种半导体器件，包括保护绝缘膜；开口，该开口被形 成在保护绝缘膜中；电极焊盘，该电极焊盘位于开口中；凸块，该凸块被形成在保护绝缘膜 上方，包括凸块核和被形成在凸块核上方的导电膜；以及互连，该互连连接凸块的导电膜和 电极焊盘，其中，凸块核包括绝缘树脂层，和位于绝缘树脂层上方的导电树脂层。在其中在形成凸块的导电膜中产生裂痕的位置是位于凸块核的上部的部分，例 如，该位置可以是位于凸块核的侧面和上表面之间的边界的区域处的部分。根据本专利技术，凸 块核具有在其中导电树脂层被层压在绝缘树脂层上的构造。即，通过导电树脂层来形成凸 块核的上部。为此，即使当在导电膜中存在裂痕时，通过由凸块核中的导电树脂层形成的部 分来确保凸块的电气可靠性。另外，即使当相邻的凸块的凸块核的下部被形成而相互连接， 通过绝缘树脂层形成凸块核的下部，其导致抑制相邻的凸块的电气短路。因此，根据本发 明，在相邻的凸块之间没有短路的情况下能够使凸块节距变得更窄，同时抑制凸块的电气 可靠性的降低。在另一实施例中，提供一种制造半导体器件的方法，包括在衬底中形成凸块，该衬 底包括绝缘膜、被形成在保护绝缘膜中的开口、以及从开口暴露的电极焊盘，该方法包括 在保护绝缘膜上方形成绝缘树脂层；在绝缘树脂层上方形成导电树脂层；通过选择性地移 除绝缘树脂层和导电树脂层的层压膜形成凸块核；以及通过在凸块核、保护绝缘膜以及电3极焊盘的上方选择性地形成导电膜，来形成凸块和将凸块连接到电极焊盘的互连。根据本专利技术，在具有带有凸块核的凸块的半导体器件中，在相邻的凸块之间没有 短路的情况下能够使凸块节距变得更窄，同时抑制凸块的电气可靠性的降低。附图说明结合附图，根据某些优选实施例的以下描述，本专利技术的以上和其它方面、优点和特 征将更加明显，在附图中图IA和图IB是示出根据第一实施例的制造半导体器件的方法的横截面图；图2A和图2B是示出根据第一实施例的制造半导体器件的方法的横截面图；图3A和图;3B是示出根据第一实施例的制造半导体器件的方法的横截面图；图4是图3A中所示的半导体器件的平面图；图5是沿着图4的线B-B’截取的横截面图；图6是用于解释第一实施例的操作和效果的图；图7是示出根据第二实施例的半导体器件的构造的平面图；以及图8是沿着图7的线B-B，截取的横截面图。具体实施例方式现在在此将参考示例性实施例来描述本专利技术。本领域的技术人员将会理解能够使 用本专利技术的教导完成许多可替选的实施例，并且本专利技术不限于为解释性目的而示出的实施 例。 在下文中，将会参考附图来描述本专利技术的实施例。在所有的附图中，通过相同的附 图标记来表示相同的元件，并且将不会重复其描述。图IA至图;3B是根据第一实施例的制造半导体器件的方法的横截面图。制造半导 体器件的方法包括在衬底100中形成凸块的工艺，所述半导体器件具有保护绝缘膜120 ；被 形成在保护绝缘膜120中的开口 122;以及从开口 122暴露的电极焊盘130。具体地，首先， 绝缘树脂层212被形成在保护绝缘膜120上。接下来，导电树脂层214被形成在绝缘树脂 层212上。接下来，通过选择性地移除绝缘树脂层212和导电树脂层214的层压膜来形成 凸块核210。接下来，通过在凸块核210、保护绝缘膜120、以及电极焊盘130上选择性地形 成导电膜来形成凸块200和互连230。互连230将凸块200连接至电极焊盘130。在下文 中，将会给出详细的描述。首先，如图IA中所示，诸如晶体管的元件(未示出)被形成在的衬底100上，并且 多层的互连层Iio被进一步形成在衬底100上。电极焊盘130被形成在位于多层的互连层 110的最上边的层的互连层中。接下来，保护绝缘层120被形成在多层的互连层110上。接 下来，通过选择性地移除保护绝缘膜120来形成开口 122。开口 122位于电极焊盘130上， 并且从保护绝缘膜120暴露电极焊盘130。接下来，如图IB中所示，绝缘树脂层212被形成在保护绝缘膜120和电极焊盘130 上。例如，绝缘树脂层212是由诸如酚醛树脂、环氧树脂、聚酰亚胺树脂、氨基树脂、不饱合 聚脂树脂、硅树脂、或者烯丙基树脂的热固性树脂、或者诸如有机硅基树脂或者酰亚胺基树 脂的光固性树脂形成。接下来，导电树脂层214被形成在绝缘树脂层212上。导电树脂层214具有在其 中例如颗粒的导电粉末被混合在绝缘基材中的构造。例如，导电树脂层212的基材是由诸 如酚醛树脂、环氧树脂、聚酰亚胺树脂、氨基树脂、不饱合聚脂树脂、硅树脂、或者烯丙基树 脂的热固性树脂、或者诸如有机硅基树脂或者酰亚胺基树脂的光固性树脂形成。优选的是， 导电树脂层214的基材与形成绝缘树脂层212的树脂是相同的树脂。接下来，如图2A中所示，绝缘树脂层212和导电树脂层214被曝光并且显影。因 此，绝缘树脂层212和导电树脂层214被选择性地移除，并且以岛状保留在保护绝缘膜120 上。同时，导电树脂层214具有在其中例如金属粉的导电粉末被混合在感光树脂中的 构造。如图2A中所示，在进行选择性移除之后的状态下，在平面图中看到的导电树脂层214 的面积小于绝缘树脂层212的面积。为了获得此构造，例如，存在调节光敏剂、溶液、以及各 层的树脂的添加剂的类型和数量的方法。当导电树脂层214的面积小于绝缘树脂层212的 面积时，能够在形成稍后描述的导电膜220的时提高相对于凸块核210的导电膜的涂覆性 能(coatability)。然而，导电树脂层214的面积可能与绝缘树脂层212的面积相同。接下来，如图2B中所示，绝缘树脂层212和导电树脂层214被固化。此工艺是当 树脂层212和导电树脂层214是热固性树脂时，对绝缘树脂层212和导电树脂层214进行 热处理的工艺；和当绝缘树脂层212和导电树脂层214是光固性树脂时，通过光照射绝缘树 脂层212和导电树脂层214的工艺。因此，凸块核210被形成在保护绝缘膜120上。通过 绝缘树脂层212和导电树脂层214形成凸块核210。同时，能够通过调整制造条件来使绝缘树脂层212的侧面比凸块核210中的导电 树脂层214的侧面更加陡峭。接下来，如图3A中所示，例如，通过溅射方法，将例如Au膜的导电膜形成在凸块核 2本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种半导体器件，包括：保护绝缘膜；开口，所述开口被形成在所述保护绝缘膜中；电极焊盘，所述电极焊盘位于所述开口中；凸块，所述凸块被形成在所述保护绝缘膜上方，包括凸块核和被形成在所述凸块核上方的导电膜；以及互连，所述互连连接所述凸块的所述导电膜和所述电极焊盘，其中，所述凸块核包括绝缘树脂层，和位于所述绝缘树脂层上方的导电树脂层。

【技术特征摘要】
JP 2009-10-27 2009-2468131.一种半导体器件，包括 保护绝缘膜；开口，所述开口被形成在所述保护绝缘膜中； 电极焊盘，所述电极焊盘位于所述开口中；凸块，所述凸块被形成在所述保护绝缘膜上方，包括凸块核和被形成在所述凸块核上 方的导电膜；以及互连，所述互连连接所述凸块的所述导电膜和所述电极焊盘，其中，所述凸块核包括绝缘树脂层，和位于所述绝缘树脂层上方的导电树脂层。2.如权利要求1所述的半导体器件， 其中，沿着第一方向布置多个所述凸块，所述互连从所述凸块伸展到不同于所述第一方向的第二方向，并且所述多个凸块核被构成为使得形成所述凸块核的所述绝缘树脂层的至少下部相互连接。3.如权利要求1所述的半导体器件，其中，通过在绝缘树脂中混合导电粉末，使得所述导电树脂层具有导电性。4.如权利要求3所述的半导体器件，其中...

【专利技术属性】
技术研发人员：别宫史浩，
申请(专利权)人：瑞萨电子株式会社，
类型：发明
国别省市：JP[日本]