[發明專利]半導體器件及其制造方法

無效

• 申請號: 00102404.3
• 申請日: 2000-02-23
• 公開（公告）號: CN1264923A
• 公開（公告）日: 2000-08-30
• 發明（設計）人: 川原登志實;松木浩久;新間康弘;米田義之;深澤則雄;濱中雄三;永重健一;穗積孝司
• 申請（專利權）人: 富士通株式會社
• 主分類號: H01L23/50
• 分類號: H01L23/50;H01L23/522;H01L21/50;H01L21/32;H01L21/768
• 代理公司: 中國國際貿易促進委員會專利商標事務所
• 代理人: 王以平

本發明一般地涉及半導體器件及其制造方法。更具體地，涉及具有芯片尺寸封裝(CSP)結構的半導體器件及其制造方法。

為了使半導體器件的形狀尺寸盡可能地接近芯片的形狀和尺寸，已提出CSP結構的半導體器件，其中外輸出端子設置在半導體器件上并密封在樹脂材料中。

下面參照圖11、12和13描述常規的CSP半導體器件。圖11示出常規CSP半導體器件1100；圖12是常規CSP半導體器件1100的沿圖11中的點劃線剖開的剖面圖；圖13示出常規CSP半導體器件1100中的元件互連情況。

如圖12所示，在常規CSP半導體器件1100中設置了半導體襯底1101、內部布線圖案1102、通路1103、保護層1104、外部布線圖案1105、以及伸出電極1106。襯底1101包含設置在其上的電路，該電路包括接線端子。內部布線圖案1102設置在襯底1101上并與電路端子連接。通路1103由鋁(Al)制成，是導電的。通路103與內部布線圖案1102相連接，設置在襯底1101上并從保護層1104伸出。保護層1104由諸如聚酰亞胺的樹脂構成，是絕緣的，且設置在襯底1101上。外部布線圖案1105由銅(Cu)制成并與伸出保護層1104的通路1103相連接。伸出電極1106設置在外部布線圖案1105上。

在圖13所示的上述半導體器件1100中，為了方便略去了保護層1104，示出了元件1103、1105、1106和1108之間的互連。

在封裝的最后階段，半導體器件1100被封閉在樹脂材料中，只有伸出電極1106的上棱邊未被封閉。圖12中未示出常規CSP芯片的封殼。

在圖13的上述半導體器件中，伸出電極1106的芯片上的定位，是通過外部布線圖案1105的焊料的重流的固定方式實現的。外部布線圖案1105的焊料重流可實現焊盤1108和伸出電極1106的電連接。由于伸出電極1106的高度可因外部布線圖案1105的焊料重流而高于焊盤高度，所以在把上述半導體器件安裝到主印刷布線板上時可避免伸出電極1106的短路。

但是，如圖13所示，焊盤1108設置在芯片表面的周邊部分上。這些焊盤與現有的引線鍵合裝置中采用的焊盤基本相同。每個焊盤1108通常大小為100μm×100μm，且焊盤1108在半導體芯片周邊部分上的設置對提高半導體器件的封裝密度是至關重要的，由于焊盤的尺寸，可安裝在常規CSP半導體器件上的晶體管總數大受限制。

在上述半導體器件1100中，外部布線圖案1105并未通過最短途徑與焊盤1108和伸出電極1106相連接。為了與周邊的焊盤1108和伸出電極1106相連接，外部布線圖案1105的一部分必須延長，這將導致常規CSP半導體器件中的電連接性能下降。

為了克服上述問題，在本發明的各優選方案中提出了改進的半導體器件，這些器件在不降低電連接性能的前提下可實現晶體管在半導體器件上的高封裝密度，并可減小半導體器件的尺寸。

根據本發明的一個優選方案的半導體器件，包括：半導體襯底；??在半導體襯底上設置的電路，該電路具有多個端子；在上述襯底上設置的內部布線圖案，該內部布線圖案與上述電路的端子相連接；在上述襯底上設置的保護層，該保護層覆蓋上述襯底；設置在上述襯底上并從保護層上伸出的通路，這些通路在襯底上的任意位置與內部布線圖案相連接；在保護層上設置的外部布線圖案，該外部布線圖案與上述通路相連接；在外部布線圖案上設置的伸出電極，這些伸出電極與外部布線圖案相連接以建立伸出電極與電路端子之間的電連接，這些伸出電極比外部布線圖案高出一預定高度，以及在保護層上設置的由樹脂材料構成的封閉層，該封閉層覆蓋伸出電極的側面和外部布線圖案的外表面。

根據上述本發明優選方案的半導體器件不需要設置在常規CSP半導體器件中的焊盤，伸出電極與外部線圖案相連以建立伸出電極和電路端子之間的連接。根據上述本發明優選方案的半導體器件，可有效地減小半導體器件的尺寸，并增加晶體管在半導體器件上的封裝密度。由于用最短距離實現了伸出電極和電路端子之間的連接，本優選方案的半導體器件可有效地將電連接的性能保持在一個合適的水平。