[發明專利]半導體器件的制造方法

在審

• 申請號: 201510063611.5
• 申請日: 2015-02-06
• 公開（公告）號: CN104835752A
• 公開（公告）日: 2015-08-12
• 發明（設計）人: 川邊直樹
• 申請（專利權）人: 瑞薩電子株式會社
• 主分類號: H01L21/603
• 分類號: H01L21/603;H01L21/607
• 代理公司: 中國國際貿易促進委員會專利商標事務所 11038
• 代理人: 羅銀燕

對相關申請的交叉引用

這里通過引用而并入2014年2月7日提交的日本專利申請No.2014-022742的公開(包括說明書、附圖和摘要)的全部內容。

技術領域

本發明涉及半導體器件及其半導體器件的制造方法，更特別地，涉及用于金屬線與半導體芯片的電極焊盤(pad)連接的半導體器件的技術。

背景技術

日本未審查專利申請公開No.2003-243443描述了金屬線的球部與包含多個凹部的接合焊盤連接的半導體器件。

發明內容

電連接在半導體芯片上形成的電極焊盤與其上安裝該半導體芯片的基板的端子的一種方法是線接合處理，在該線接合處理中，金屬線的一部分與電極焊盤連接，并且線的另一部分與端子連接。在線接合處理中，當連接線與電極焊盤時，線的頂端(tip)預成形為球并且球部被按壓以接觸電極焊盤。

對于球部與電極焊盤之間的連接，存在向球部施加超聲波的技術。但是，當球部與包含鋁基材料的電極焊盤連接時，已發現該技術引起以下的問題：當施加超聲波時，在球部與電極之間的接合處(joint)周圍出現從電極焊盤的剝落(flaking)(電極的部分剝離)。

從附圖和本說明書中的以下詳細描述，本發明的以上和進一步的目的以及新穎的特征將更完全地顯示。

根據本發明的一個方面，提供一種半導體器件的制造方法，其包括連接在線的頂端處形成的球部與半導體芯片的第一電極焊盤的步驟。第一電極焊盤包含鋁基材料，并且在其要與球部連接的部分中具有溝槽。球部包含比金硬的材料。連接球部的步驟包括向球部施加超聲波的步驟。

根據本發明的以上方面，半導體器件的可靠性得到改善。

附圖說明

圖1是根據本發明實施例的半導體器件的透視圖；

圖2是圖1所示的半導體器件的底視圖；

圖3是示出去除了密封體(在圖1中示出)的布線基板的結構的透明平面圖；

圖4是沿圖1的線A-A獲取的截面圖；

圖5是圖3所示的半導體芯片的平面圖；

圖6是沿圖5的線A-A獲取的放大截面圖；

圖7是圖6的部分A的進一步的放大截面圖；

圖8是圖5的部分B的放大平面圖；

圖9是沿圖8的線A-A獲取的放大截面圖；

圖10是示出與線(在圖3中示出)接合的電極焊盤(在圖8中示出)的放大平面圖；

圖11是沿圖10的線A-A獲取的放大截面圖；

圖12是示意性地示出在如圖10和圖11所示將線與焊盤接合時使用的線接合裝置的解釋圖；

圖13是圖5的部分C的放大平面圖；

圖14是示出與線(在圖3中示出)接合的電極焊盤(在圖13中示出)的放大平面圖；

圖15是示出圖14所示的例子的變型的放大平面圖；

圖16是解釋根據本發明實施例的半導體器件的組裝序列的流程圖；

圖17是示出在如圖16所示的基板的提供步驟處提供的布線基板的一般結構的平面圖；

圖18是示出在圖17所示的布線基板之上安裝的半導體芯片的放大平面圖；

圖19是沿圖18的線A-A獲取的放大截面圖；

圖20是示出通過線接合電連接的圖18所示的半導體芯片與布線基板的放大平面圖；

圖21是沿圖20的線A-A獲取的放大截面圖；

圖22是示意性地示出圖12所示的線接合器件與圖20所示的布線基板之間的平面位置關系的平面圖；

圖23是示出在圖16所示的線接合步驟處在從毛細管(capillary)的底部突出的線的頂端處形成的球部的局部放大截面圖；

圖24是示出與焊盤接觸的圖23所示的球部的局部放大截面圖；

圖25是示出通過施加負載保持按壓的球部(在圖24中示出)的局部放大截面圖；

圖26是示出被施加超聲波的球部(在圖25中示出)的局部放大截面圖；

圖27是示出用樹脂密封的半導體芯片和線(在圖21中示出)的放大截面圖；

圖28是示出在圖27所示的連接盤(land)中的每一個連接盤的露出表面上形成的焊料球的放大截面圖；

圖29是示出已通過切割刀片切割的布線基板(在圖28中示出)的放大截面圖；

圖30是示出圖8所示的例子的變型的放大平面圖；

圖31是示出圖13所示的例子的變型的放大平面圖；

圖32是示出圖8所示的例子的另一變型的放大平面圖；