[发明专利]倒装芯片型半导体装置及其制造方法

说明书

发明的领域

本发明涉及倒装芯片型半导体装置及其制造方法。

相关的技术说明

在制造一种倒装芯片型半导体装置的一种第一现有技术的方法中(见JP-A-6-29334)，首先，使具有各金属凸起的倒装芯片型的半导体芯片面向下，然后安装在具有焊盘电极的一个内插器基片上，以使金属凸起与各相应的焊盘电极接触。然后，将包含二氧化硅或氧化铝的热固化树脂注入到半导体芯片和内插器基片之间的间隙中，使得在它们之间形成底部填充树脂层。接着，对内插器基片进行超声波振动，使得从底部填充树脂层中消除空隙。最后，对底部填充树脂层进行加热，以使底部填充树脂层硬化。这将在后文中详细说明。

但是，在上述的第一现有技术方法中，因为在半导体芯片和内插器基片之间形成间隙后将底部填充树脂注入到该间隙中，由于间隙很窄，很难将底部填充树脂完全注入到间隙中。

在制造倒装芯片型半导体的第二现有技术方法中(见JP-A-10-335373)，首先，将包含二氧化硅或氧化铝的热固化树脂涂敷在具有焊盘电极的内插器基片上，使得在其上形成底部填充树脂层。然后，使具有各金属凸起的倒装芯片型的半导体芯片面向下，安装在内插器基片上，以使金属凸起与相应的焊盘电极接触。接下来，对半导体芯片进行超声波振动，使得在金属凸起和焊盘电极之间的接触部分上发生固相扩散。最后，对底部填充树脂层进行加热，以使被底部填充树脂层硬化。这也将在后文详细说明。

但是，在上述的第二现有技术方法中，因为底部填充树脂层的不平的表面由半导体芯片覆盖，在底部填充树脂层内产生大的空隙，这使得半导体芯片和内插器基片之间的附着性变坏。

本发明的概述

本发明的目的是抑制倒装芯片型半导体装置的特性变坏。

根据本发明，倒装芯片型半导体装置包括：一个表面上具有金属凸起的半导体芯片，一个表面上具有焊盘电极的内插器基片，和填充到金属凸起与焊盘电极接触处的半导体芯片和内插器基片之间的间隙中的底部填充树脂层，在这种倒装芯片型半导体装置中，底部填充树脂层中具有多个分散的空隙。

另外，在制造倒装芯片型半导体装置的方法中，将底部填充树脂层涂敷在其上具有焊盘电极的内插器基片上。然后，将具有金属凸起的半导体芯片安装在内插器基片上，使得金属凸起与焊盘电极相对。此时，在金属凸起接触底部填充树脂层之后至接触焊盘电极之前，对半导体芯片进行超声波振动。

附图的简要说明

通过参照附图并与现有技术比较的以下说明，本发明会为清楚。

图1是第一现有技术倒装芯片型半导体装置的剖视图；

图2是制造图1的倒装芯片型半导体装置的方法流程图；

图3是第二现有技术倒装芯片型半导体装置的剖视图；

图4是制造图3的倒装芯片型半导体装置的方法流程图；

图5是说明产生大型空隙的图3倒装芯片型半导体装置平面图；

图6是本发明的倒装芯片型半导体装置一个实施例的剖视图；

图7是制造图6倒装芯片型半导体装置的方法流程图；

图8A，8B，9A，9B，9C和9D是说明图7的流程的示意图。

优选实施例的说明

在说明优选实施例前，先参照图1，2，3，4和5解释现有技术倒装芯片型半导体装置。

在图1中，示出第一现有技术倒装芯片型半导体装置(见JP-A-6-29334)，标号1表示倒装芯片型半导体芯片，其具有很多金属凸起2，标号3表示内插器基片，其具有与金属凸起2相应的很多焊盘电极4。内插器基片3是由玻璃环氧树脂等绝缘材料制造的。

在一种操作方式中，当加热半导体芯片1时，由于在半导体芯片1和内插器基片3之间的热膨胀系数的差异会使金属凸起2和焊盘电极4之间的接触部分发生剪切应变，这会使得金属凸起2与焊盘电极4电分离。在最坏的情况下，半导体芯片1发生开裂，从而破坏其中的电路。

为了分散在金属凸起2和焊盘电极4之间接触部分发生的上述剪切应力，在半导体芯片1和内插器基片8之间插入底部填充树脂层5。此时，底部填充树脂层5是由其中分散有二氧化硅或氧化铝的小颗粒的热固化的树脂制造的，使底部填充树脂层5的热膨胀系数处于半导体芯片1和内插器基片3之间的一个中间值。应指出，二氧化硅或氧化铝具有良好的导热率，可改善半导体芯片1的散热性能。

而且，如果在底部填充树脂层5内产生空隙，在半导体芯片1和内插器基片3中间的附着性就变坏。为了消除底部填充树脂层5中的空隙，对内插器基片3进行超声波振动。

下面将参照图2说明制造图1所示的倒装芯片型半导体装置的方法。