半导体器件及其制造方法以及配线板的制造方法技术

本公开涉及半导体器件及其制造方法以及配线板的制造方法。所述半导体器件包括焊接凸点，所述焊接凸点包括形成在基板的电极衬垫部分上的屏障金属层，以及形成在所述屏障金属层的上表面的中心部分以具有比所述屏障金属层的外径小的外径的焊接层。

【技术实现步骤摘要】

本公开涉及在其中形成有焊接凸点的半导体器件及其制造方法，以及配线板的制造方法。
技术介绍
随着最近的半导体器件的高度集成化，提出了在单个封装内层叠并安装多个半导体芯片的芯片上芯片技木，以及在半导体晶片上安装半导体芯片的晶片上芯片技木。图9示出了形成于现有半导体器件中的一般焊接凸点的截面的示意性结构。如图9所示，现有半导体器件205由屏障金属层201和焊接层202构成。在该情况下，屏障金属层201由高熔点金属材料制成，并且形成在半导体基板203的电极衬垫部分(未示出)上。此外，焊接层202由低熔点材料制成。例如，Ni、Cu或者Au被用作构成屏障金属层201的高熔点材料。此外，焊接层202形成在屏障层201的上部上。此外，Sn、In、Bi或者类似物被用作构成焊接层202的低熔点金属材料。另外，在现有焊接凸点200中，如图9所示，焊接层202通常形成为使得其外径约等于或者大于屏障金属层201的外径。该技术例如在日本专利特开平9-97795号公报中公开。图IOA和IOB分别示出了用于制造现有半导体器件的步骤，其中各自形成有焊接凸点200的两个半导体器件205被彼此接合。在将參考图IOA和IOB给出的描述中，假设待彼此接合的两个半导体器件205分别是半导体器件205a和205b。首先，如图IOA所示，通过使用倒装式联接器将ー个半导体器件205a安装到另ー半导体器件205b上，以使形成有焊接凸点200的一个半导体器件205a的表面与形成有焊接凸点200的另一半导体器件205b的表面彼此相対。然后，如图IOB所示，使彼此相対的焊接凸点200在温度被设定成等于或大于焊接层202的熔点的条件下彼此接触，从而进行焊接凸点200之间的连接。这时，使一个半导体器件205a靠近另一半导体器件205b侧，同时通过倒装式联接器控制在半导体器件205a与205b之间形成的间隙。现在，图IOA和IOB所示的连接芯片的步骤涉及这样的问题，即由于倒装式联接器的机械精度和可控性，在被倒装式联接器移动的半导体器件205a侧中发生倾斜和翘曲。另夕卜，在一些情况下，在半导体器件205a和205b的形成有焊接凸点200的表面上形成全局段差。因此，在半导体器件205之间进行连接的阶段中，如图IOA和IOB所示，一个半导体器件205a被造成倾斜地接触另一半导体器件205b。作为结果，在形成于半导体器件205a和20b之间的间隙较宽的区域a与形成于半导体器件205a和20b之间的间隙较窄的区域b之间发生间隙差。此外，现状是，为了达到抵消半导体器件205a与205b之间的间隙差的目的，各焊接层202有必要形成为具有给定的厚度或更厚。在该情况下，在形成于彼此相対的半导体器件205a与20b之间的间隙得到最佳化的区域a中，如图IlA所示，各自由低熔点金属制成的焊接层202彼此接合成崩溃不多。然而，在形成于彼此相対的半导体器件205a与205b之间的间隙较窄的区域b中，如图IlB所示，焊接层202崩溃成从各自由高熔点金属制成的屏障金属层201的外径的范围大幅地超出。当形成于彼此相対的半导体器件205a和205b的表面上的焊接凸点200以细小间距形成时，如图IlB所示，在窄间隙区域b中，恐怕各相邻的两个焊接层202会彼此接触，而发生短路。近年来，随着器件的小型化，要求焊接凸点200窄间距化。因此，期望这样ー种结构，其中，即使当焊接凸点200的间距减小时，各相邻的两个焊接凸点也不短路。
技术实现思路
本公开的做出是为了解决上述问题，因此希望提供一种在经由焊接凸点使半导体器件彼此接合的步骤中使接合精度得到改善并且产出率得到提高的。 为了实现上述期望，根据本公开的ー个实施例，提供了一种半导体器件，其包括焊接凸点，所述焊接凸点包括形成在基板的电极衬垫部分上的屏障金属层，以及形成在所述屏障金属层的上表面的中心部分以具有比所述屏障金属层的外径小的外径的焊接层。根据本公开的另ー实施例，提供了一种半导体器件的制造方法，其包括在形成于基板上的电极衬垫部分的上部上形成屏障金属层；和在所述屏障金属层的上部上形成外径比所述屏障金属层的外径小的焊接层。在该实施例的半导体器件以及另一实施例的半导体器件的制造方法中，焊接层形成为具有比屏障金属层的外径小的外径。因此，当熔化的焊接层崩溃时，能够防止如此崩溃的焊接层从屏障金属层的上部大幅地超出。根据本公开的又ー实施例，提供了一种配线板的制造方法，其包括形成光阻层，所述光阻层开ロ成与形成于板上的电极衬垫部分的中心部分相对应；和经由所述光阻层在所述电极衬垫部分的上部上形成焊接层。在又一实施例的配线板的制造方法中，形成在电极衬垫部分的上部上的焊接层是经由图案化的光阻层形成的。因此，焊接层能够精确地形成在配线衬垫部分的上部上的期望区域中。如以上给出的，根据本公开，能够获得在芯片之间进行接合促进产出率的提高以及像质的改善的半导体器件和配线板。附图说明图I是示出本公开第一实施例的半导体器件的形成有焊接凸点的部分的结构的截面图；图2A-2K分别是按步骤顺序说明本公开第一实施例的半导体器件的主要部分的制造方法的截面图；图3A和3B分别是说明经由焊接凸点使在第一实施例中制造的两个半导体器件彼此接合的步骤的截面图；图4A和4B分别是示出具有宽间隙的区域(对应于图3B中“a”)的截面的放大截面图，以及示出具有窄间隙的区域(对应于图3B中的“b”)的截面的放大截面图；图5A和5B分别是说明根据本公开第一实施例的变型示例I使两个半导体器件彼此接合的步骤的截面图；图6A和6B分别是说明根据本公开第一实施例的变型示例2使半导体器件与配线板彼此接合的步骤的截面图；图7A-7F分别是说明本公开第二实施例的半导体器件的主要部分的制造方法的截面图；图8A-8D分别是按步骤顺序说明本公开第三实施例的配线板的主要部分的制造方法的截面图；图9是示出形成于现有半导体器件中的一般焊接凸点的截面的结构的示意性截面图；图IOA和IOB分别是说明经由焊接凸点使现有的两个半导体器件接合的步骤的截 面图；而图IlA和IlB分别是示出具有宽间隙的区域的结构的放大截面图，以及示出具有窄间隙的区域的结构的放大截面图。具体实施例方式以下，将參考图I-图8A和SB详细描述的实施例。下面将按以下顺序描述本公开的实施例。这里，应注意的是本公开绝不局限于将在下面描述的实施例。I.第一实施例半导体器件1-1半导体器件的结构1-2半导体器件的制造方法1-3变型示例I1-4变型示例22.第二实施例半导体器件3.第三实施例配线板的制造方法I.第一实施例半导体器件首先，将详细描述本公开第一实施例的半导体器件及其制造方法。1-1半导体器件的结构图I示出了本公开第一实施例的半导体器件50的形成有焊接凸点(solderbump) I的部分的截面结构。如图I所示，第一实施例的半导体器件50包括形成在半导体基板5的电路表面上的电极衬垫部分9，以及覆盖电极衬垫部分9的周缘和半导体基板5的电路表面的绝缘膜(以下称为“钝化膜”)6。在该情况下，焊接凸点I由依次形成在电极衬垫部分9上的粘结层7和种子金属层8以及依次形成在种子金属层8的上部分上的屏障金属层2和焊接层3构成。另外，在构成焊接凸点I的屏障金属层2的上表面上形成有阻止膜4。电极本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
2011.03.23 JP 2011-0648371.一种半导体器件，包括焊接凸点，所述焊接凸点包括 形成在基板的电极衬垫部分上的屏障金属层，和 形成在所述屏障金属层的上表面的中心部分以具有比所述屏障金属层的外径小的外径的焊接层。2.如权利要求I所述的半导体器件，其中，在所述屏障金属层的上表面上未形成所述焊接层的表面上形成由对于熔化的焊接层具有弱润湿性的材料制成的阻止膜。3.如权利要求2所述的半导体器件，其中，所述阻止膜由氧化膜构成。4.如权利要求2所述的半导体器件，其中，所述阻止膜由金属材料制成。5.一种半导体器件的制造方法，包括 在形成于基板上的电极衬垫部分的上部上形成屏障金属层；和 在所述屏障金属层的上部上形成外径比所述屏障金属层的外径小的焊接层。6.如权利要求5所述的半导体器件的制造方法，其中， 所述屏障金属层经由开ロ成与所述电极衬垫部分的中心部分相对应的第...

【专利技术属性】
技术研发人员：佐佐木直人，尾崎裕司，
申请(专利权)人：索尼公司，
类型：发明
国别省市：