[发明专利]半导体芯片的安装方法、使用该方法获得的半导体装置以及半导体芯片的连接方法与表面设有布线的立体结构物及其制法

说明书

技术领域

本发明涉及一种在绝缘基材表面安装半导体芯片的方法、通过该方法获得的半导体装置、将配置在绝缘基材表面的多个半导体芯片予以连接的方法、表面设有布线的半导体装置等立体结构物、以及该立体结构物的制法。

背景技术

一直以来，在绝缘基材上安装有半导体芯片的半导体装置被广为知晓。作为在绝缘基材上搭载半导体芯片，并将该半导体芯片与形成在绝缘基材表面的电极垫电连接的方法，广泛使用的是借助引线接合的方法。

借助引线接合的接线方法如图6所示，是利用由金或铜等形成的直径数10μm左右的引线13来将形成在半导体芯片22上表面的接合垫22a与绝缘基材11侧的电极垫11a彼此连接的方法。更具体而言，所述接线方法是这样的方法：利用超声波并用热压接方式将穿过形成在可移动的毛细管的中心的贯穿孔并从毛细管之顶端突出的引线连接至一个垫之后，一边从贯穿孔抽出引线一边使毛细管移动到另一个垫，向该另一个垫按压引线以及毛细管并通过超声波并用热压接方式将引线连接至垫，同时切断引线。

根据引线接合的方法，如图6所示，利用直径数10μm左右的引线13来将形成在半导体芯片22表面的接合垫22a与绝缘基材11表面的电极垫11a彼此接线。根据此种方法，存在如下所述的问题。

通常，在半导体装置的制造工序中，在引线接合工序之后，通过树脂密封材料来密封半导体芯片的表面而实现封装，以保护半导体芯片。在此种密封工序中所用的密封材料中，通常添加有大量的无机填充材料，以赋予充分的绝缘性，或者提高尺寸稳定性。并且，大量含有此种无机填充材料的密封材料的流动性极差。因此，如果要在将搭载有半导体芯片的基材内插到模具内之后，使密封材料完全填充到模具内，则必须在非常高的压力下成型。此种情况下存在如下问题：用于接合的引线会承受较大的外力，引线会切断或损伤，由此损害半导体装置的可靠性。为了解决此类问题，也曾采用了加大引线直径的对策。但是，广泛用于引线的是价格昂贵的金。因此，加大引线直径会导致成本上升。除此以外，在引线接合的方法中，考虑到引线的摇摆(スイ一プ)量而无法缩窄引线的间隔，因此也存在布线密度低的问题。

作为取代引线接合的方法，例如已知的是下述非专利文献1公开的方法。具体说明其概略。(1)首先，利用硅氧化膜来包覆固定在可挠性基板上的半导体芯片。然后，在硅氧化膜表面形成用于平坦化的有机膜。接下来，使用金属掩模，去除半导体芯片表面的接合垫的表面以及可挠性基板上形成的电极垫的表面上的硅氧化膜以及有机膜。(2)然后，仅去除其他部分的有机膜。(3)接下来，使电镀种子附着于整个表面，然后以覆盖电镀种子的方式形成电镀用抗蚀剂。然后，在电镀用抗蚀剂表面进一步形成硅氧化膜。继而，在硅氧化膜表面再形成用于平坦化的有机膜。(4)然后，使用金属掩模，以沿着连接接合垫与电极垫的、要形成布线的部分的路径的方式，去除硅氧化膜以及有机膜。(5)继而，将硅氧化膜作为掩模，去除未形成硅氧化膜的部分的电镀用抗蚀剂，从而使电镀种子露出。(6)最后，实施电镀处理，从而仅在上述工序中残留电镀种子的部分形成电镀层，以形成布线。

现有技术文献

非专利文献1：第19届微电机/MEMS展的同时召开安排“FINE MEMS计划中间成果发表会(2008年7月31日于东京国际展览馆(Tokyo Big Sight))”的“MEMS-半导体横向布线技术(东北大学大学院工学研究科小柳光正氏演讲)”的参考配发物

发明内容

发明要解决的问题

本发明想要解决以往为了将配置在绝缘基材表面的半导体芯片连接于形成在绝缘基材表面的电极垫而使用的引线接合中的所述问题，其目的在于，利用容易的工序形成能够抑制借助树脂密封材料进行的密封时的引线的切断或损伤的产生的布线。

而且，本发明的又一目的在于，在表面设有布线的立体结构物中，提高布线相对于该立体结构物的粘合强度，从而减少布线的脱落、偏离、断裂等问题。

解决问题的手段