[發(fā)明專利]半導(dǎo)體裝置及其制造方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201310415331.7
• 申請(qǐng)日: 2013-09-12
• 公開（公告）號(hào): CN103681536B
• 公開（公告）日: 2018-07-13
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 田中孝征;巖見佳奈
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 索尼公司
• 主分類號(hào): H01L23/31
• 分類號(hào): H01L23/31;H01L21/56;H01L25/07
• 代理公司: 北京信慧永光知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限責(zé)任公司 11290
• 代理人: 褚海英;陳桂香

本發(fā)明提供一種可以形成具有適宜寬度的倒角而且同時(shí)防止設(shè)計(jì)自由度的降低的半導(dǎo)體裝置及其制造方法，所述半導(dǎo)體裝置包括：第一半導(dǎo)體芯片及第二半導(dǎo)體芯片，所述第一半導(dǎo)體芯片與所述第二半導(dǎo)體芯片彼此凸塊接合，所述第一半導(dǎo)體芯片與所述第二半導(dǎo)體芯片之間的間隙被從所述第一半導(dǎo)體芯片上的指定位置注入的樹脂密封，以使得通過凸塊接合而形成的凸塊間空隙被所述樹脂填充；以及多個(gè)凹凸部，其形成于所述第一半導(dǎo)體芯片的與所述第二半導(dǎo)體芯片接合的表面?zhèn)壬喜⒕哂型怀霾?，所述突出部跨過所述多個(gè)凹凸部中的形成于所述第一半導(dǎo)體芯片與所述第二半導(dǎo)體芯片之間的接合區(qū)域的周圍部分中的凸部之中的至少一個(gè)凸部。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明的技術(shù)領(lǐng)域涉及一種半導(dǎo)體裝置及一種制造半導(dǎo)體裝置的方法。詳細(xì)而言，本發(fā)明的技術(shù)領(lǐng)域涉及一種具有所謂的倒裝芯片（flip-chip）結(jié)構(gòu)的半導(dǎo)體裝置，在所述倒裝芯片結(jié)構(gòu)中，第二半導(dǎo)體芯片凸塊結(jié)合于第一半導(dǎo)體芯片上，本發(fā)明還涉及所述半導(dǎo)體裝置的制造方法，其中形成具有適宜寬度的倒角（fillet）、同時(shí)防止設(shè)計(jì)自由度的降低。

背景技術(shù)

已知一種具有倒裝芯片結(jié)構(gòu)（芯片堆疊型）的半導(dǎo)體裝置，其中，在半導(dǎo)體芯片上凸塊接合有另一半導(dǎo)體芯片。

圖10示意性地圖示具有倒裝芯片結(jié)構(gòu)的半導(dǎo)體裝置的結(jié)構(gòu)。

如圖10A的立體圖及圖10B的剖視圖所示，具有倒裝芯片結(jié)構(gòu)的半導(dǎo)體裝置具有經(jīng)由多個(gè)凸塊103而接合于下芯片101上的上芯片102。

此種具有倒裝芯片結(jié)構(gòu)的半導(dǎo)體裝置例如是，作為存儲(chǔ)芯片（例如動(dòng)態(tài)隨機(jī)存取存儲(chǔ)器（DRAM）等）的上芯片102凸塊接合于作為邏輯電路芯片的下芯片101上。

在具有倒裝芯片結(jié)構(gòu)的半導(dǎo)體裝置中，出于保護(hù)凸塊103的目的而在經(jīng)由凸塊103接合的芯片之間填充有液態(tài)樹脂（被稱為底部填充（under-fill；UF）材料），并對(duì)下芯片101與上芯片102之間的間隙進(jìn)行密封。

圖11圖示其中將樹脂104作為底部填充材料而被填充的狀態(tài)。

如圖11所示，樹脂104由噴嘴110在下芯片101的指定位置處注入。此所注入的樹脂104漏出并在下芯片101上擴(kuò)散，并到達(dá)與上芯片102的接合區(qū)域內(nèi)。樹脂104通過毛細(xì)現(xiàn)象（capillary phenomenon）滲入凸塊103之間的空隙（凸塊間空隙），并密封下芯片101與上芯片102之間的間隙。

在此種情形中，為防止樹脂104泄漏至下芯片101之外，下芯片101的外圍部分包括具有指定高度的壩101a（參照?qǐng)D10B及圖11）。

如上所述用于密封下芯片101與上芯片102之間的間隙的樹脂104通過例如熱處理等固化。這樣，通過緩解外部應(yīng)力（例如水分吸收）的影響，能防止因應(yīng)力集中而使凸塊103產(chǎn)生裂縫，并可提高下芯片101與上芯片102之間的連接（也包括經(jīng)由凸塊103進(jìn)行的電連接）可靠性。

此處，在如上所述將樹脂104作為UF材料注入之后，通過毛細(xì)現(xiàn)象前進(jìn)至凸塊間空隙中的樹脂104也會(huì)泄漏至下芯片101與上芯片102的接合區(qū)域之外。這樣便形成倒角105，如下文中圖12所示。

在圖12中，以俯視圖圖示注入樹脂104之后半導(dǎo)體裝置的狀態(tài)，且圖中的圓圈P表示樹脂104的注入點(diǎn)。隨著樹脂104由噴嘴110的尖端注入，樹脂104從注入位置P沿與上芯片102的接合區(qū)域的方向前進(jìn)。接著，在如前所述對(duì)接合區(qū)域內(nèi)的凸塊間空隙進(jìn)行填充之后，樹脂將泄漏到所述接合區(qū)域之外。

倒角105表示形成于與上芯片102的接合區(qū)域之外的樹脂部分。

此處，在具有倒裝芯片結(jié)構(gòu)的半導(dǎo)體裝置中，如圖13的俯視圖所示，多條布線101b形成于下芯片101的表面?zhèn)壬希葱纬捎谂c上芯片102的接合表面?zhèn)壬稀?/p>

隨著這些布線101b的形成，在下芯片101的表面上，布線101b的形成部分/未形成部分形成凹凸部。