[发明专利]包括电迁移防护膜的半导体装置及其制造方法

说明书

技术领域

本发明涉及包括电迁移防护膜的半导体装置及其制造方法。

背景技术

在日本专利申请KOKAI公开No.2004-207306中描述了一种被称为芯 片尺寸封装(CSP)的半导体装置。该半导体装置包括半导体衬底，所述 衬底具有设置在其上表面上的多个连接焊盘。在设置于半导体衬底上的绝 缘膜的上表面上，设置多个布线，使得它们与相应的连接焊盘电连接。柱 状电极设置在这些布线的连接焊盘部分的相应上表面上。密封膜设置在布 线和绝缘膜的上表面上，使得该密封膜的上表面与柱状电极的上表面平齐。 焊球分别设置在柱状电极的上表面上。

在上述常规半导体装置中，直接封盖布线的密封膜由环氧树脂制成， 从而存在布线中的金属(铜)离子因发生电迁移而扩散到密封膜内的问题， 这是在布线之间引发短路的一个因素。

此外，其中的填料由例如硅石制成的环氧树脂可以作为密封膜的材料。 在这种半导体装置中，布线可能会受到填料的机械损伤。为了防止布线因 机械损伤而断裂，存在布线的小型化受到限制的问题。

发明内容

因此本发明的目的是提供一种半导体装置及其制造方法，其可以防止 布线之间因电迁移而引发的短路以及即使在包含填料的树脂被用作密封膜 材料的情况下也可以防止布线很容易地受到填料的机械损伤。

根据本发明第权利要求1的一方面的半导体装置包括：

半导体衬底；

设置在半导体衬底的一侧并具有连接焊盘部分的多个布线；

分别设置在布线的连接焊盘部分上的多个柱状电极，这些柱状电极每 个都包括外周表面和顶表面；

至少设置在布线的表面上的电迁移防护膜；以及

绕柱状电极的外周表面设置的密封膜。

根据本发明权利要求6的第二方面的一种半导体装置，包括：

半导体衬底；

设置在半导体衬底的上侧的多个布线；

设置在布线的表面上并在与布线的连接焊盘部分相对应的部分具有开 口的无机绝缘膜；

设置在无机绝缘膜的上表面上以及半导体衬底的上侧上并在与布线的 连接焊盘部分相对应的部分具有开口的由有机树脂制成的外套膜；以及

设置在无机绝缘膜的开口中以及外套膜的开口之中和上方并与布线的 连接焊盘部分电连接的多个柱状电极。

根据本发明第三方面的本发明的制造方法，包括：

在半导体衬底的上侧上形成多个布线；

在布线的连接焊盘部分上形成多个柱状电极；

在布线的表面上、在柱状电极的表面上以及在半导体衬底的上侧上形 成电迁移防护膜；

在电迁移防护膜上形成密封膜；以及

研磨密封膜的上表面一侧以露出柱状电极的上表面。

根据本发明第四方面的本发明的制造方法，包括：

在半导体衬底的上侧上形成多个布线；

在布线的连接焊盘部分上形成多个柱状电极；

在布线的表面上、在柱状电极的表面上以及在半导体衬底的上侧上形 成电迁移防护膜；

去除形成在柱状电极的上部的表面上的电迁移防护膜；

在电迁移防护膜和柱状电极上形成密封膜；以及

研磨密封膜的上表面一侧以露出柱状电极的上表面。

根据本发明第五方面的半导体装置制造方法，包括：

在半导体衬底的上侧上形成多个布线；

在布线的表面上形成无机绝缘膜，该无机绝缘膜在与布线的连接焊盘 部分相对应的部分具有开口；

在半导体衬底的上侧以及在无机绝缘膜上形成由有机树脂制成的外套 膜，所述外套膜在与布线的连接焊盘部分相对应的部分具有开口；以及

通过电解电镀在无机绝缘膜的开口中以及在外套膜的开口之中和上方 形成柱状电极。

根据本发明，电迁移防护膜设置在至少布线的表面上，并且因此可以 防止由电迁移引发的布线之间的短路。而且，电迁移防护膜起到保护膜的 作用，这样即使在包含填料的树脂被作为密封膜材料的情况下也可以防止 布线很容易地受到填料的机械损伤。

附图说明

图1是作为本发明第一实施方式的半导体装置的剖视图；

图2是在制造图1所示的半导体装置的方法的一个实例中的初始制备 组件的剖视图；