[發(fā)明專利]凸點結(jié)構(gòu)及其形成方法和使用該凸點結(jié)構(gòu)的半導(dǎo)體器件

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 200710102380.X
• 申請日: 2007-04-30
• 公開（公告）號: CN101068012A
• 公開（公告）日: 2007-11-07
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 矢野祐司;玉置和雄
• 申請（專利權(quán)）人: 夏普株式會社
• 主分類號: H01L23/488
• 分類號: H01L23/488;H01L21/603;B23K20/00;B23K101/40
• 代理公司: 中國專利代理(香港)有限公司
• 代理人: 溫大鵬

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種凸點結(jié)構(gòu)及其形成方法和使用該凸點結(jié)構(gòu)的半導(dǎo)體器件，尤其涉及一種可適用于倒裝芯片連接的凸點結(jié)構(gòu)及其形成方法和使用該凸點結(jié)構(gòu)的半導(dǎo)體器件，其中，通過上述倒裝芯片連接，能夠?qū)崿F(xiàn)半導(dǎo)體芯片的電極焊盤(pad)的精細(xì)化。

背景技術(shù)

近年來，作為將半導(dǎo)體器件安裝在電路基板上的方法，人們研究了采用倒裝芯片連接的封裝方法。在上述倒裝芯片連接中采用了凸點結(jié)構(gòu)。

在專利文獻1(日本國專利申請公開特開平8-264540號公報，公開日：1996年10月11日)中，作為上述凸點結(jié)構(gòu)，揭示了一種包括第1凸點和第2凸點的凸點結(jié)構(gòu)，其中，第1凸點由導(dǎo)電性材料構(gòu)成，其大致為圓筒狀且底面被固定在電極上，第2凸點由和上述第1凸點相同的導(dǎo)電性材料構(gòu)成，其大致為圓筒狀且底面被固定在上述第1凸點的頂面上。

在專利文獻2(日本國專利申請公開特開2004-247672號公報，公開日：2004年9月2日)中公開了這樣一種凸點結(jié)構(gòu)的形成方法，包括：第1工序，在穿出毛細(xì)管劈刀(capillary)的引線前端形成焊球(ball)，使該焊球和導(dǎo)體接合從而形成壓接焊球；第2工序，使毛細(xì)管劈刀上升并橫向移動，使其下端的平坦部分處在和上述壓接焊球?qū)?yīng)的位置；第3工序，使毛細(xì)管劈刀下降并按壓上述壓接焊球從而形成第1凸點；第4工序，使毛細(xì)管劈刀上升并在和上述第2工序中橫向移動的方向相反的方向上進行橫向移動，使其下端的平坦部分處在和上述第1凸點對應(yīng)的位置；第5工序，使毛細(xì)管劈刀下降，折彎引線并將其按壓在上述第1凸點上從而形成第2凸點；以及第6工序，將引線從上述第2凸點切斷。

在專利文獻3(日本國專利申請公開特開2002-76048號公報，公開日：2002年3月15日)中揭示了上述凸點結(jié)構(gòu)的配置方法，即：在芯片部件的表面并列地形成多個成為電極的焊盤，芯片部件和配線基板借助于形成在上述焊盤上的作為突起電極的凸點來實現(xiàn)倒裝芯片連接，其中，在和上述多個焊盤的排列方向大致垂直的方向上交替地錯開配置上述多個凸點。

在專利文獻4(日本國專利申請公開特開2002-329742號公報，公開日：2002年11月15日)中揭示了一種借助于上述凸點結(jié)構(gòu)而安裝在電路基板上的半導(dǎo)體器件，在該半導(dǎo)體器件中，用于鍵合半導(dǎo)體芯片上的外部連接用的引線或凸點的作為電極的鍵合用焊盤呈鋸齒狀配置，在進行晶圓測試時與探針接觸的用于測試的焊盤被設(shè)置在上述呈鋸齒狀配置的用于實施鍵合的焊盤的剩余空間內(nèi)。

在專利文獻5(日本國專利申請公開特開2001-176908號公報，公開日：2001年6月29日)中揭示了上述半導(dǎo)體器件的制造方法，即：在半導(dǎo)體載體上，使導(dǎo)電性粘合劑不向鄰近的電極方向擴散，并且增大凸點頂部(上層部分)的面積，由此，可以對凸點設(shè)置足量的導(dǎo)電性粘合劑，從而提供一種具有相鄰電極之間不會發(fā)生短路且電學(xué)性能穩(wěn)定的連接結(jié)構(gòu)的半導(dǎo)體器件。

以下，根據(jù)圖7(a)～圖7(d)、圖8(a)和圖8(b)，詳細(xì)說明上述專利文獻5所述的現(xiàn)有技術(shù)中用于倒裝芯片連接的凸點結(jié)構(gòu)及其形成方法、以及倒裝芯片連接結(jié)構(gòu)。

首先，圖7(a)～圖7(d)表示凸點結(jié)構(gòu)及其形成方法。如圖7(a)所示，相對于電極焊盤102，用引線鍵合法在位于毛細(xì)管劈刀114的前端部的引線115的前端形成焊球116。之后，如圖7(b)所示，一邊對電極焊盤102施加超聲波，一邊用毛細(xì)管劈刀114將焊球116熱壓接在電極焊盤102上，從而形成壓接焊球117a。然后，如圖7(c)所示，使毛細(xì)管劈刀114一邊上升一邊平行移動或朝斜上方移動，由此扯斷引線115，從而形成尾絲部117b。之后，如圖7(d)所示，進行整平處理以使高度均勻，從而形成凸點結(jié)構(gòu)118，其中，尾絲部117b形成在壓接焊球117a上。

接著，圖8(a)和圖8(b)表示使用了上述凸點結(jié)構(gòu)的倒裝芯片連接結(jié)構(gòu)。在半導(dǎo)體芯片201的電極焊盤202上形成的凸點結(jié)構(gòu)218通過導(dǎo)電性樹脂212連接被形成在基板211上的連接焊盤207，其中，上述凸點結(jié)構(gòu)218由基座部217a和尾絲部217b構(gòu)成。此時，半導(dǎo)體芯片201面朝下地搭載在基板211上。在半導(dǎo)體芯片201和基板211之間的縫隙注入密封樹脂并使其固化。

如圖8(b)所示，在上述倒裝芯片連接所采用的凸點結(jié)構(gòu)218中，尾絲部217b呈鋸齒狀配置，由此，可以增大連接焊盤207之間的距離，從而可減少相鄰電極之間發(fā)生短路的危險性。