[發明專利]半導體器件及其制造方法

無效

• 申請號: 01101509.8
• 申請日: 2001-01-13
• 公開（公告）號: CN1306300A
• 公開（公告）日: 2001-08-01
• 發明（設計）人: 保坂俊
• 申請（專利權）人: 精工電子有限公司
• 主分類號: H01L21/28
• 分類號: H01L21/28;H01L21/321;H01L21/60
• 代理公司: 中國專利代理(香港)有限公司
• 代理人: 梁永

本發明涉及一種大小與集成電路(IC)芯片相同的所謂芯片尺寸封裝的結構和這種封裝的制造方法。

叫做芯片尺寸封裝的IC封裝，其歷來的制造方式使這類封裝在將各個IC芯片彼此分開的工序之后形成。

一般的IC封裝需要有一定量的邊緣部分使例如各IC都可以封裝在其中，因而盡管叫做“芯片尺寸封裝”，其大小比IC芯片大得多。此外，制造這類IC封裝需要復雜的工藝，因而造價既高，制造時間又長。

考慮到上述問題，因而本發明的目的是提供一種呈IC封裝的形狀、大小與其集成電路(IC)相同的半導體器件，方法是在圓片狀態下制取IC封裝。

為達到這個目的，本發明提供的半導體器件，其半導體襯底中形成有一個半導體元件，半導體襯底上的電極片與一個凸塊連接，凸塊的至少一個柱形部分外露，凸塊的其它部分則由保護性材料覆蓋著。要將IC封裝制成這種半導體器件，可以在圓片狀態將各凸塊與各電極片連接起來，再敷上保護性材料，使凸塊部分都外露，然后再沿劃線切割圓片，制成IC封裝。

附圖中：

圖1是圓片大小的半導體器件IC封裝的結構圖；

圖2A和2B是本發明半導體器件安裝狀況的示意圖；

圖3A至3B示出了本發明半導體器件的制造方法；

圖4A至4C示出了制造本發明的半導體器件中使用的凸塊的制造方法；

圖5示出了按本發明的另一個實施例制造半導體器件的方法。

本發明涉及一種制取大小與其集成電路(IC)芯片相同的IC封裝的方法。現在參看附圖說明本發明的一個實施例。

圖1是本發明制成圓片大小的IC封裝結構的剖視圖。電極片2在半導體襯底1的表面上形成。半導體襯底1的表面覆蓋有保護膜3。集成電路(圖1中未示出)都在半導體襯底中形成。

上面說的是IC芯片的形成過程。按照本發明，凸塊4與各IC芯片的電極片2連接，各凸塊呈凸起狀，如圖1中所示。IC芯片的表面被覆有保護性材料5。

上述結構的IC封裝具有下列特點：

(1)大小與IC芯片相同；

(2)其IC芯片完全被保護性材料5覆蓋住，因為保護材料5的孔口邊緣在各凸塊4上。這樣就避免了外來物質從外部環境進入IC芯片中，例如水實質上不可能進入IC芯片中，因此不會有水在IC芯片中的問題，例如電極片腐蝕的問題。

上述IC封裝還有這樣的特點：

(3)由于各凸塊4的柱體4a凸出保護性材料5外，因而容易將各電極連接起來。現在參看圖2A和2B說明這個效果。圖2A是從一群圖1中所示制成圓片大小的IC封裝分離出來的一個IC封裝的結構剖視圖。圖2B示出了圖2A中所示的IC封裝裝在基座上的情況。布線導線17在基座16的表面上形成。布線導線17與凸塊14的柱形部分14a彼此連接起來。凸塊14的柱形部分14a凸出保護性材料15外，因而容易與外布線導線17連接起來。

上述IC封裝還有這樣的特點：

(4)由于保護性材料5將IC芯片牢牢固定住，因而IC封裝的強度比起IC芯片單獨存在的狀態是大大提高了；而且

(5)結構如此簡單從而使包括材料價格在內的造價低。

上面說過，本發明的IC封裝可用作芯片尺寸的封裝。

接下去，詳細說明一下本發明IC封裝的制造方法。

圖3示出了圓片在IC芯片尚未割除時的情況。圓片中有許多IC。半導體襯底21上配備有多個電極片22和保護膜23。半導體襯底21上形成有許多半導體元件。半導體襯底21由化合物半導體(例如硅(si)半導體或砷化鎵半導體或其它一些半導體)制成。電極片22的材料22為鋁(Al)、鋁合金、含某些雜質元素的鋁、銅(Cu)、銅合金、含某些雜質元素的銅或其它某些金屬。保護膜23為氧化硅(SiO₂)膜、氮化硅(SiNx)膜、聚酰亞胺膜或某些其它絕緣膜。

接下去，如圖3B中所示，凸塊24在多個IC制成的IC芯片仍然處于圖1中所示的圓片狀態時與電極片22連接。

圖3C是圖3B一部分的放大圖，各電極片都放大了。凸塊24制成如圖3C中所示的那樣呈凸起的形狀。制成凸塊24可能的一個方法是采用導線焊接機的方法。