[发明专利]半导体装置及其制造方法

说明书

本发明提供一种可以形成具有适宜宽度的倒角而且同时防止设计自由度的降低的半导体装置及其制造方法，所述半导体装置包括：第一半导体芯片及第二半导体芯片，所述第一半导体芯片与所述第二半导体芯片彼此凸块接合，所述第一半导体芯片与所述第二半导体芯片之间的间隙被从所述第一半导体芯片上的指定位置注入的树脂密封，以使得通过凸块接合而形成的凸块间空隙被所述树脂填充；以及多个凹凸部，其形成于所述第一半导体芯片的与所述第二半导体芯片接合的表面侧上并具有突出部，所述突出部跨过所述多个凹凸部中的形成于所述第一半导体芯片与所述第二半导体芯片之间的接合区域的周围部分中的凸部之中的至少一个凸部。

技术领域

本发明的技术领域涉及一种半导体装置及一种制造半导体装置的方法。详细而言，本发明的技术领域涉及一种具有所谓的倒装芯片（flip-chip）结构的半导体装置，在所述倒装芯片结构中，第二半导体芯片凸块结合于第一半导体芯片上，本发明还涉及所述半导体装置的制造方法，其中形成具有适宜宽度的倒角（fillet）、同时防止设计自由度的降低。

背景技术

已知一种具有倒装芯片结构（芯片堆叠型）的半导体装置，其中，在半导体芯片上凸块接合有另一半导体芯片。

图10示意性地图示具有倒装芯片结构的半导体装置的结构。

如图10A的立体图及图10B的剖视图所示，具有倒装芯片结构的半导体装置具有经由多个凸块103而接合于下芯片101上的上芯片102。

此种具有倒装芯片结构的半导体装置例如是，作为存储芯片（例如动态随机存取存储器（DRAM）等）的上芯片102凸块接合于作为逻辑电路芯片的下芯片101上。

在具有倒装芯片结构的半导体装置中，出于保护凸块103的目的而在经由凸块103接合的芯片之间填充有液态树脂（被称为底部填充（under-fill；UF）材料），并对下芯片101与上芯片102之间的间隙进行密封。

图11图示其中将树脂104作为底部填充材料而被填充的状态。

如图11所示，树脂104由喷嘴110在下芯片101的指定位置处注入。此所注入的树脂104漏出并在下芯片101上扩散，并到达与上芯片102的接合区域内。树脂104通过毛细现象（capillary phenomenon）渗入凸块103之间的空隙（凸块间空隙），并密封下芯片101与上芯片102之间的间隙。

在此种情形中，为防止树脂104泄漏至下芯片101之外，下芯片101的外围部分包括具有指定高度的坝101a（参照图10B及图11）。

如上所述用于密封下芯片101与上芯片102之间的间隙的树脂104通过例如热处理等固化。这样，通过缓解外部应力（例如水分吸收）的影响，能防止因应力集中而使凸块103产生裂缝，并可提高下芯片101与上芯片102之间的连接（也包括经由凸块103进行的电连接）可靠性。

此处，在如上所述将树脂104作为UF材料注入之后，通过毛细现象前进至凸块间空隙中的树脂104也会泄漏至下芯片101与上芯片102的接合区域之外。这样便形成倒角105，如下文中图12所示。

在图12中，以俯视图图示注入树脂104之后半导体装置的状态，且图中的圆圈P表示树脂104的注入点。随着树脂104由喷嘴110的尖端注入，树脂104从注入位置P沿与上芯片102的接合区域的方向前进。接着，在如前所述对接合区域内的凸块间空隙进行填充之后，树脂将泄漏到所述接合区域之外。

倒角105表示形成于与上芯片102的接合区域之外的树脂部分。

此处，在具有倒装芯片结构的半导体装置中，如图13的俯视图所示，多条布线101b形成于下芯片101的表面侧上，即形成于与上芯片102的接合表面侧上。

随着这些布线101b的形成，在下芯片101的表面上，布线101b的形成部分/未形成部分形成凹凸部。