專利名稱：具有層積結(jié)構(gòu)的半導(dǎo)體裝置及其制造方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及半導(dǎo)體裝置及其制造方法。
背景技術(shù)：
隨著移動(dòng)電話及PDA(Personal Digital Assitance)、數(shù)碼照相機(jī)等便攜式電子設(shè)備的高功能化的加速，為了使這種產(chǎn)品被市場(chǎng)接受，必須實(shí)現(xiàn)小型、輕量化，因此，要求高集成系統(tǒng)LSI。另一方面，對(duì)這些電子設(shè)備要求更容易使用且便利，且要求用于設(shè)備的LSI高功能化、高性能化。因此，隨著LSI芯片的高集成化，在要求其I/O數(shù)增大的同時(shí)，強(qiáng)烈要求封裝自身的小型化，為了使它們同時(shí)實(shí)現(xiàn)，強(qiáng)烈要求開(kāi)發(fā)適于半導(dǎo)體部件的高密度襯底安裝的半導(dǎo)體封裝。對(duì)應(yīng)這種要求，開(kāi)發(fā)了各種被稱作CSP(芯片尺寸封裝，Chip Size Package)的封裝技術(shù)。
作為這種封裝的例子公知的有BGA(焊球陣列Ball Grid Array)。BGA是將半導(dǎo)體芯片安裝在封裝用襯底之上并將其樹(shù)脂模制后，在相反側(cè)的面上作為外部端子面狀形成焊球。在BGA中，安裝區(qū)域以面實(shí)現(xiàn)，故比較容易使封裝小型化。另外，電路襯底側(cè)也不需要窄間距對(duì)應(yīng)，也不需要高精度的安裝技術(shù)，故當(dāng)使用BGA時(shí)，即使封裝成本多少增加一些，總安裝成本仍可降低。
在這種封裝中，密封半導(dǎo)體芯片使用了例如傳遞模、注射模、罐封或浸漬等(例如參照專利文獻(xiàn)1)。
另外，為了實(shí)現(xiàn)更高精度、高功能、薄形化的LSI，還公開(kāi)了如下技術(shù)，其在基體襯底部的上部，利用薄膜技術(shù)或厚膜技術(shù)，構(gòu)成含有由介由介質(zhì)絕緣層自基體襯底側(cè)接受電源或信號(hào)的供給的電阻部、電容器部或圖案配線部構(gòu)成的無(wú)源元件的層(例如參照專利文獻(xiàn)2)。
專利文獻(xiàn)1特開(kāi)平8-162486號(hào)公報(bào)專利文獻(xiàn)2特開(kāi)2002-94247號(hào)公報(bào)

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明與上述現(xiàn)有技術(shù)具有共同的課題，但利用與這些技術(shù)不同的裝置解決上述課題，其目的在于提供一種使半導(dǎo)體裝置小型化的技術(shù)。
本發(fā)明第一方面的半導(dǎo)體裝置包括積層襯底，其反復(fù)層積絕緣層和配線導(dǎo)體層而構(gòu)成；凹部，其形成于層積襯底一側(cè)面?zhèn)鹊慕^緣層上；電路元件，其埋入與形成有凹部的絕緣層不同的絕緣層中。凹部的底部到達(dá)配線導(dǎo)體層。
根據(jù)該方面，通過(guò)在半導(dǎo)體裝置的絕緣層設(shè)置凹部可追加部件安裝面，可實(shí)現(xiàn)更高密度的部件安裝。電路元件是指半導(dǎo)體芯片及電阻、電容器等電路部件。
絕緣層可以有機(jī)物為主要成分構(gòu)成。以有機(jī)物為主要成分是指也可以為提高強(qiáng)度及導(dǎo)熱性而混入玻璃纖維等無(wú)機(jī)物。
可以在凹部安裝電路元件。通過(guò)在凹部安裝電路元件可實(shí)現(xiàn)高密度安裝。另外，相對(duì)于埋入絕緣層的電路元件組裝后不能變更，在將片狀電阻及片狀電容器安裝在凹部時(shí)，組裝后可變更電路常數(shù)，因此，可實(shí)現(xiàn)電路特性的提高以及成品率的提高。并且，在安裝了半導(dǎo)體芯片時(shí)，可通過(guò)微調(diào)調(diào)節(jié)形成于半導(dǎo)體芯片上的電阻及電容器的電阻值、電容值。
埋入絕緣層的電路元件利用通路塞與配線導(dǎo)體層上的配線圖案電連接，安裝在凹部的電路元件也可以利用焊料或引線與配線導(dǎo)體層上的配線圖案電連接。
凹部的特征可以是以該配線導(dǎo)體層的深度形成，以可自外部微調(diào)配線導(dǎo)體層上的配線圖案。通過(guò)由凹部微調(diào)配線圖案可在組裝后進(jìn)行電路特性的調(diào)節(jié)，因此可實(shí)現(xiàn)電路特性的提高及成品率的提高。
凹部可以由樹(shù)脂密封。通過(guò)在安裝于凹部的電路元件的調(diào)節(jié)、配線圖案的微調(diào)結(jié)束后，利用模制樹(shù)脂等密封凹部，可保護(hù)這些電路元件。
本發(fā)明的另一方面也提供一種半導(dǎo)體裝置。該裝置包括層積襯底，其層積絕緣層和配線導(dǎo)體層而構(gòu)成；多個(gè)凹部，形成于層積襯底一側(cè)面?zhèn)鹊慕^緣層上；電路元件，其埋入與形成有凹部的絕緣層不同的絕緣層。多個(gè)凹部的底部分別到達(dá)某一配線導(dǎo)體層。
通過(guò)根據(jù)安裝于凹部的電路元件的高度形成不同深度的凹部，可實(shí)現(xiàn)恰當(dāng)?shù)母呙芏劝惭b。另外形成于不同配線導(dǎo)體層的配線圖案的微調(diào)也可以分別進(jìn)行。
本發(fā)明的再一方面也提供一種半導(dǎo)體裝置，該裝置包括層積襯底，其由多個(gè)絕緣層和配線導(dǎo)體層構(gòu)成；多個(gè)電路元件，其埋入絕緣層。埋入多個(gè)電路元件的絕緣層其內(nèi)部具有配線導(dǎo)體層，利用多個(gè)電路元件的間隙部形成配線圖案。
根據(jù)該方面，通過(guò)有效利用半導(dǎo)體芯片及片狀部件周邊的空間可實(shí)現(xiàn)高密度配線。
本發(fā)明的又一方面也提供一種半導(dǎo)體裝置。該裝置包括基體部件；層積襯底，其由層積于基體部件上的多個(gè)絕緣層和配線導(dǎo)體層構(gòu)成；多個(gè)電路元件，其埋入層積襯底中和基體部件鄰接的絕緣層。埋入多個(gè)電路元件的絕緣層其內(nèi)部具有配線導(dǎo)體層，利用多個(gè)電路元件的間隙部形成配線圖案。
根據(jù)該方面，通過(guò)有效利用半導(dǎo)體芯片及片狀部件周邊的空間可實(shí)現(xiàn)高密度配線。
本發(fā)明的還一方面提供一種半導(dǎo)體裝置的制造方法。該制造方法包括將多個(gè)電路元件安裝在基體部件上的工序；在多個(gè)電路元件的間隙部形成厚度比該電路元件小的絕緣層的工序；在絕緣層上形成配線圖案的工序。
本發(fā)明的下一方面也提供一種半導(dǎo)體裝置的制造方法。該制造方法包括將多個(gè)電路元件安裝在基體部件上的工序；將在與多個(gè)電路元件的間隙部對(duì)應(yīng)的部位預(yù)先形成開(kāi)口部的第一絕緣膜壓裝在基體部件上的工序；在開(kāi)口部形成比第一絕緣膜薄的第二絕緣膜的工序；在第二絕緣膜上形成配線圖案的工序。
本發(fā)明的再下一方面也提供一種半導(dǎo)體裝置的制造方法。該制造方法包括將多個(gè)電路元件安裝在基體部件上的工序；將第一絕緣膜自多個(gè)電路元件之上壓裝在基體部件上的工序；在第一絕緣膜的電路元件的間隙部形成開(kāi)口部的工序；在開(kāi)口部形成比第一絕緣膜薄的第二絕緣膜的工序；在第二絕緣膜上形成配線圖案的工序。
根據(jù)這些方面的半導(dǎo)體裝置的制造方法，可在多個(gè)電路元件的間隙部恰當(dāng)?shù)匦纬膳渚€圖案。
當(dāng)然，上述結(jié)構(gòu)要素的任意組合、再配置等也均有效，且它們均包括在本發(fā)明的范圍中。
并且，上述敘述并非記載本發(fā)明的所有必要技術(shù)特征，本發(fā)明也可以是上述特征的其他組合。


圖1是實(shí)施例1的半導(dǎo)體裝置的剖面圖；圖2A～圖2I是表示圖1所示的半導(dǎo)體裝置的制造工序的工序剖面圖；圖3是實(shí)施例2的半導(dǎo)體裝置的剖面圖；圖4A～圖4H是表示圖3所示的半導(dǎo)體裝置的制造工序的一部分的工序剖面圖；圖5A～圖5C是表示圖3所示的半導(dǎo)體裝置的制造工序的一部分的工序剖面圖；圖6A～圖6F是表示圖3所示的半導(dǎo)體裝置的制造工序的一部分的工序剖面圖；具體實(shí)施方式
下面參照

實(shí)施例。另外，它們只是一例，并不限定本發(fā)明，另外，在多個(gè)附圖中，同樣的結(jié)構(gòu)要素采用同一符號(hào)。
下面以實(shí)施例為基礎(chǔ)說(shuō)明本發(fā)明。這些并不限定本發(fā)明，只不過(guò)是發(fā)明的例示，另外，記載于實(shí)施例中的所有特征及它們的組合并不一定都是本發(fā)明必須的。
實(shí)施例1圖1是本發(fā)明實(shí)施例1的半導(dǎo)體裝置100的剖面圖。在下面的圖中，同一結(jié)構(gòu)要素使用同一符號(hào)，并適當(dāng)省略說(shuō)明。
半導(dǎo)體裝置100包括基體部件20，半導(dǎo)體芯片10a、10b，片狀部件12a、12b，絕緣基體部件30，配線圖案34，通路塞32，外部引出電極36，凹部40，樹(shù)脂50。圖1中，為了便于理解，設(shè)設(shè)有基體部件20的面為下方向，設(shè)有凹部40的面為上方向。
基體部件20上形成有絕緣基體部件30，絕緣基體部件30內(nèi)部埋入半導(dǎo)體芯片10a、10b和片狀部件12a、12b，通過(guò)利用配線圖案34及通路塞34相互連接形成電子電路。
絕緣基體部件30具有多層結(jié)構(gòu)，是層積多個(gè)絕緣層30a～30c而形成的。這些絕緣層可以由同一材料構(gòu)成，也可以由分別不同的材料構(gòu)成。在絕緣層30a～30c之間設(shè)有配線導(dǎo)體層，形成配線圖案34。配線圖案34可以作為連接各元件間的配線，也可以作為電感器或電容器形成。
半導(dǎo)體芯片10a、10b是例如集成了晶體管、二極管及無(wú)源元件的IC芯片等，是形成于硅或硅鍺、砷化鎵等半導(dǎo)體上的集成電路。片狀部件12a、12b具體地說(shuō)是電容器、電感器、電阻器等。半導(dǎo)體芯片10a及片狀部件12a安裝在基體部件20上，埋入絕緣層30a。
通路塞32用于電連接不同配線導(dǎo)體層的配線圖案34。且埋入絕緣層30a的半導(dǎo)體芯片10a、片狀部件12a利用該通路塞32與配線圖案34電連接。
在絕緣基體部件30的上面形成有凹部40。該凹部40的底部為某一配線導(dǎo)體層，當(dāng)自上方觀察半導(dǎo)體裝置100時(shí)，底部露出配線圖案34。半導(dǎo)體芯片10b及片狀部件12b相對(duì)于該露出的配線圖案34，裝片接合或與其引線接合，或利用焊料安裝在其上，分別和配線圖案34物理連接且電連接。凹部40由樹(shù)脂50密封。
外部引出電極36設(shè)于半導(dǎo)體裝置100的上面，作為自外部接受電源供給或進(jìn)行信號(hào)的輸入輸出的I/O端子起作用。外部引出電極36也可以設(shè)于半導(dǎo)體裝置100的下面。這種情況下，只要在基體部件20設(shè)置通路塞，在下面引出信號(hào)線即可。
根據(jù)本實(shí)施例的半導(dǎo)體裝置100，通過(guò)在半導(dǎo)體裝置100的表面形成凹部，可追加各種部件的安裝面，可實(shí)現(xiàn)更高密度的部件安裝。
安裝在該凹部40的半導(dǎo)體芯片10b只要是在由樹(shù)脂50進(jìn)行的密封工序之前，就可進(jìn)行形成于內(nèi)部的電阻、電容器的微調(diào)。因此，在半導(dǎo)體裝置100組裝后，也可以進(jìn)行電路特性的調(diào)節(jié)，可提高成品率。
在將片狀電阻及片狀電容器等片狀部件12b安裝在凹部40的情況下，只要是在由樹(shù)脂50進(jìn)行的密封工序之前，就可通過(guò)更換片狀部件12b變更電路常數(shù)，可提高電路特性，改善成品率等。
另外，在形成于絕緣基體部件30內(nèi)的配線導(dǎo)體層上的配線圖案34自凹部40露出的情況下，也可通過(guò)微調(diào)該配線圖案變更電路常數(shù)。
自半導(dǎo)體芯片產(chǎn)生的熱量的一部分經(jīng)外部引出電極36向外部散熱。因此，在如本實(shí)施例這樣將凹部40形成于與形成有外部引出電極36的面同一面上的情況下，通過(guò)將發(fā)熱多的半導(dǎo)體芯片安裝在該凹部，使半導(dǎo)體芯片和外部電極的距離接近，故有利于散熱。該效果在絕緣層使用導(dǎo)熱率低的材料時(shí)尤其顯著。
下面說(shuō)明本實(shí)施例的半導(dǎo)體裝置100的制造方法。圖2A～圖2I是表示圖1的半導(dǎo)體裝置100的制造工序的工序剖面圖。
首先，如圖2A所示，進(jìn)行將多個(gè)半導(dǎo)體芯片10a及片狀部件12a等電路元件固定在基體部件20上的裝片接合工序。在此，基體部件20可以是具有粘接性并可將半導(dǎo)體芯片10a及片狀部件12a固定在表面的帶狀基體部件?；w部件20的材料也可采用樹(shù)脂薄膜、鋁板等導(dǎo)熱性材料。還可采用后述的環(huán)氧樹(shù)脂、BT樹(shù)脂等蜜胺衍生物、液晶聚合物、PPE樹(shù)脂、聚酰亞胺樹(shù)脂、氟樹(shù)脂、酚醛樹(shù)脂、聚酰胺雙馬來(lái)酰亞胺等有機(jī)物。
在本實(shí)施例中，基體部件20也可以使用可伸縮的材料。這種材料例如可使用PET薄膜?；蛘呋w部件20也可以使用UV光反應(yīng)性薄膜。UV光反應(yīng)性薄膜例如是切斷半導(dǎo)體(芯片)時(shí)作為支承體使用的粘接帶，通過(guò)照射紫外線可改變粘接力型的粘接帶市場(chǎng)有售。
在基體部件20使用可伸縮的材料的情況下，要在將基體部件20沿圖中橫向拉伸后，將多個(gè)半導(dǎo)體芯片10a及片狀部件12a固定在基體部件20上。
然后，如圖2B所示，將在絕緣樹(shù)脂膜122上粘貼有導(dǎo)電膜120的帶導(dǎo)電膜絕緣樹(shù)脂膜124粘貼在基體部件20上，通過(guò)真空加壓壓裝基體部件20和帶導(dǎo)電膜絕緣樹(shù)脂膜124。帶導(dǎo)電膜絕緣樹(shù)脂膜124例如為帶銅箔樹(shù)脂膜。
其結(jié)果，半導(dǎo)體芯片10a及片狀部件12a被按壓在絕緣樹(shù)脂膜122內(nèi)。導(dǎo)電膜120形成配線導(dǎo)體層，在之后的工序中形成配線圖案。
在本實(shí)施例中，在將固定有半導(dǎo)體芯片10a及片狀部件12a的基體部件20拉伸的狀態(tài)下，將半導(dǎo)體芯片10a及片狀部件12a壓入絕緣樹(shù)脂膜122內(nèi)時(shí)，在將半導(dǎo)體芯片10a及片狀部件12a壓入絕緣樹(shù)脂膜122內(nèi)時(shí)，元件間的間隔增大，容易在元件間壓入絕緣樹(shù)脂膜122。因此，可使半導(dǎo)體芯片10a及片狀部件12a和絕緣樹(shù)脂膜122的密接性良好。
相反，在使基體部件20收縮的狀態(tài)下將半導(dǎo)體芯片10a及片狀部件12a壓入絕緣樹(shù)脂膜122內(nèi)時(shí)，由于元件間的間隔狹窄，故可進(jìn)行高密度的元件配置。
即使在多個(gè)半導(dǎo)體芯片10a及片狀部件12a產(chǎn)生臺(tái)階的情況下，由于絕緣樹(shù)脂膜進(jìn)入半導(dǎo)體芯片10a及片狀部件12a上，故也可保持從基體部件20至導(dǎo)電膜120的厚度均勻。由此，可提高半導(dǎo)體裝置100的尺寸精度。
導(dǎo)電膜120例如是壓延銅箔等壓延金屬。絕緣樹(shù)脂膜122只要是可加熱軟化的材料則可使用任何材料，例如可使用環(huán)氧樹(shù)脂、BT樹(shù)脂等蜜胺衍生物、液晶聚合物、PPE樹(shù)脂、聚酰亞胺樹(shù)脂、氟樹(shù)脂、酚醛樹(shù)脂、聚酰胺雙馬來(lái)酰亞胺等有機(jī)物。通過(guò)使用這樣的材料，可提高電路裝置的剛性，可提高電路裝置的穩(wěn)定性。
作為環(huán)氧樹(shù)脂，可以舉出蜜胺、蜜胺氰尿酸酯、羥甲基化蜜胺、(異)氰尿酸、蜜白胺、蜜勒胺、蜜弄、丁二酰鳥(niǎo)糞胺、硫酸蜜胺、硫酸乙酰鳥(niǎo)糞胺、硫酸蜜白胺、硫酸脒基蜜胺、蜜胺樹(shù)脂、BT樹(shù)脂、氰尿酸、異氰尿酸、異氰尿酸衍生物、蜜胺異氰尿酸、苯并鳥(niǎo)糞胺、乙酰鳥(niǎo)糞胺等蜜胺衍生物、胍類化合物等。
作為液晶聚合物，可以舉出芳香族類液晶聚酯、聚酰亞胺、聚酯酰胺以及，包含這些的樹(shù)脂組合物。其中，耐熱性、加工性及吸濕性平衡優(yōu)良的液晶聚酯或含有液晶聚酯的組合物是優(yōu)選的。
作為液晶聚酯，例如可以舉出(1)芳香族二羧酸和芳香族二醇與芳香族羥基羧酸反應(yīng)得到的液晶聚酯；(2)使不同種芳香族羥基羧酸組合反應(yīng)得到的液晶聚酯；(3)芳香族二羧酸和芳香族二醇反應(yīng)得到的液晶聚酯；(4)聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯等聚酯與芳香族羥基羧酸反應(yīng)得到的液晶聚酯；等。還有，可以使用這些酯的衍生物來(lái)代替這些芳香族二羧酸、芳香族二醇及芳香族羥基羧酸。另外，這些芳香族二羧酸、芳香族二醇及芳香族羥基羧酸的芳香族部分也可用鹵原子、烷基、芳基等取代后使用。
另外，絕緣樹(shù)脂膜122可包括填充物或纖維等填充材料。填充物例如可使用粒子狀或纖維狀SiO2或SiN。通過(guò)在絕緣樹(shù)脂膜122中包含填充物或纖維，可在加熱絕緣樹(shù)脂膜122、熱壓裝半導(dǎo)體芯片10a及片狀部件12a之后，將絕緣樹(shù)脂膜122冷卻到例如室溫時(shí)，降低絕緣樹(shù)脂膜122的翹曲，還會(huì)使導(dǎo)熱性提高。由此，可提高半導(dǎo)體芯片10a及片狀部件12a和絕緣樹(shù)脂膜122的密接性。另外，在絕緣樹(shù)脂膜122含有纖維的情況下，可提高絕緣樹(shù)脂膜122的剛性，使操作容易?；谶@種觀點(diǎn)，當(dāng)使用芳酰胺無(wú)紡布作為構(gòu)成絕緣樹(shù)脂膜122的材料時(shí)，由于樹(shù)脂的流動(dòng)性高于纖維，故可使加工性能良好。
帶導(dǎo)電膜絕緣樹(shù)脂膜124可使用在薄膜狀絕緣樹(shù)脂膜122上附著有導(dǎo)電膜120的材料。帶導(dǎo)電膜絕緣樹(shù)脂膜124也可通過(guò)在導(dǎo)電膜120上涂敷構(gòu)成絕緣樹(shù)脂膜122的樹(shù)脂組成物并使其干燥來(lái)形成。在本實(shí)施例中，樹(shù)脂組成物在不違反本發(fā)明目的的范圍內(nèi)可包含硬化劑、硬化促進(jìn)劑及其他成分。帶導(dǎo)電膜絕緣樹(shù)脂膜124在絕緣樹(shù)脂膜122B級(jí)化(表示一次硬化、半硬化或臨時(shí)硬化的狀態(tài))的狀態(tài)下配置在基體部件20上。
這樣，可提高絕緣樹(shù)脂膜122和半導(dǎo)體芯片10a及片狀部件12a的密接性。然后，根據(jù)構(gòu)成絕緣樹(shù)脂膜122的樹(shù)脂的種類加熱絕緣樹(shù)脂膜122，并在真空下或減壓狀態(tài)下壓裝帶導(dǎo)電膜絕緣樹(shù)脂膜124和半導(dǎo)體芯片10a及片狀部件12a。另外，在其他例子中，將薄膜狀絕緣樹(shù)脂膜122在B級(jí)化后的狀態(tài)下配置在基體部件20上，然后，在其上配置導(dǎo)電膜120，將絕緣樹(shù)脂膜122與半導(dǎo)體芯片10a及片狀部件12a熱壓裝，此時(shí)，通過(guò)將導(dǎo)電膜120熱壓裝在絕緣樹(shù)脂膜122上，也可以形成帶導(dǎo)電膜絕緣樹(shù)脂膜124。
然后，如圖2C所示，進(jìn)行利用激光直射法(穿孔校準(zhǔn))或濕式銅蝕刻加工導(dǎo)電膜120形成配線的配線構(gòu)圖工序，形成配線圖案34。
其后，如圖2D所示，進(jìn)行組合二氧化碳激光、YAG激光、干式蝕刻在絕緣樹(shù)脂膜122上形成通路孔(通孔)的通路孔形成工序。
接著，如圖2E所示，進(jìn)行通過(guò)對(duì)應(yīng)高縱橫尺寸比的無(wú)電解鍍銅、電解鍍銅形成導(dǎo)電膜，同時(shí)在通孔內(nèi)填埋導(dǎo)電性材料并形成通路塞32的鍍敷工序。
更詳細(xì)地說(shuō)，通路塞32可如下形成。組合二氧化碳激光、YAG激光、干式蝕刻等在絕緣層上形成通孔128。然后，在通孔128內(nèi)利用無(wú)電解鍍銅在整個(gè)面上形成0.5～1μm左右的薄膜，然后，利用電解鍍銅形成約20μm左右的膜。無(wú)電解鍍銅用催化劑通常多使用鈀，為了將無(wú)電解鍍敷催化劑附著在撓性的絕緣基體部件上，可通過(guò)將鈀以絡(luò)合物狀態(tài)含在水溶液中，并浸漬撓性絕緣基體部件，使在其表面上附著鈀絡(luò)合物，并直接用還原劑還原成金屬鈀，從而形成用于在撓性絕緣基體部件表面上開(kāi)始鍍敷的核。
也可以在通路塞32內(nèi)適當(dāng)埋入充填材料。充填材料可使用絕緣性材料或?qū)щ娦圆牧系雀鞣N材料。另外，也可以利用鍍敷等將銅作為充填材料埋入。
然后，反復(fù)進(jìn)行依次層積帶導(dǎo)電膜絕緣樹(shù)脂膜124，在導(dǎo)電膜120上形成配線圖案34，并由通路塞32連接的工序，來(lái)形成層積了絕緣層30a～30e的絕緣基體部件30(圖2F)。
之后，如圖2G所示，在絕緣基體部件30的上面設(shè)置凹部40。凹部40除可用鉆機(jī)械加工而成外，還可通過(guò)激光加工或蝕刻或它們的組合來(lái)形成。凹部40的深度設(shè)定為直至某一配線導(dǎo)體層為止，使形成于該配線導(dǎo)體層的配線圖案34b露出。
然后，在凹部40內(nèi)部安裝半導(dǎo)體芯片10b、片狀部件12b。半導(dǎo)體芯片10b利用銀膏等進(jìn)行裝片，利用金線等通過(guò)引線接合，和配線圖案34b物理性、電氣性連接。片狀部件12b利用焊料和配線圖案34b物理性、電氣性連接。
然后，形成未圖示的外部引出電極，并根據(jù)需要進(jìn)行檢查工序。若該檢查結(jié)果為未能得到所希望的特性，則可以進(jìn)行半導(dǎo)體芯片10b的微調(diào)或片狀部件12b的變更等。
然后，在凹部40罐封樹(shù)脂50，密封半導(dǎo)體芯片10b及片狀部件12b。
通過(guò)以上的工序可制造實(shí)施例1的半導(dǎo)體裝置100。
實(shí)施例2下面以與上述半導(dǎo)體裝置100的不同點(diǎn)為中心說(shuō)明實(shí)施例2的半導(dǎo)體裝置200。圖3是實(shí)施例2的半導(dǎo)體裝置200的剖面圖。
半導(dǎo)體裝置200包括基體部件20、半導(dǎo)體芯片10a、片狀部件12a、絕緣基體部件30、配線圖案34、通路塞32、外部引出電極36。圖3中，為了便于說(shuō)明，也將基體部件20定為下方向，將設(shè)有外部引出電極36的面定為上方向。
絕緣基體部件30具有多層結(jié)構(gòu)，其是層積多層絕緣層30a～30e形成的。在與基體部件20鄰接的絕緣層30a埋入半導(dǎo)體芯片10a、片狀部件12a，利用通路塞32及配線圖案34連接各部件構(gòu)成電路，這一點(diǎn)和圖1的半導(dǎo)體裝置100相同。
在圖3的半導(dǎo)體裝置200中，在半導(dǎo)體芯片10a、片狀部件12a的間隙部即周邊的空間設(shè)有配線圖案34c。
通常的半導(dǎo)體芯片10a的厚度為100～300μm，電阻及電容器等片狀部件12a的高度在所謂的0603尺寸為300μm，在1005尺寸為500μm左右。在本實(shí)施例中，在未安裝半導(dǎo)體芯片10a等的間隙部也形成配線導(dǎo)體層，進(jìn)行更高密度的配線。
根據(jù)該半導(dǎo)體裝置200，通過(guò)有效利用半導(dǎo)體芯片和片狀部件周邊的空間，可實(shí)現(xiàn)高密度配線，可提高配線的回繞自由度。
下面就實(shí)施例2的半導(dǎo)體裝置200的制造方法進(jìn)行說(shuō)明。圖4A～圖4H為表示圖3所示的半導(dǎo)體裝置200的制造工序的一部分的工序剖面圖。
圖4A表示在基體部件20裝片接合半導(dǎo)體芯片10a、片狀部件12a并埋入絕緣樹(shù)脂膜122的狀態(tài)。至此可由圖2A～圖2B所示的工序進(jìn)行。在絕緣樹(shù)脂膜122上是否粘貼導(dǎo)電膜120均可以。
然后，如圖4B所示，在絕緣樹(shù)脂膜122形成開(kāi)口部150。開(kāi)口部150的形成是對(duì)半導(dǎo)體芯片10a、片狀部件12a的間隙部即對(duì)要形成圖3的配線圖案34c的部位進(jìn)行。開(kāi)口部150利用例如鉆孔、激光加工或蝕刻以及它們的組合形成。
在圖4C中，在由上述工序形成于絕緣樹(shù)脂膜122的開(kāi)口部150形成絕緣層130a。該絕緣層130a可由樹(shù)脂罐封等形成。罐封的樹(shù)脂與絕緣樹(shù)脂膜122同樣可使用可加熱軟化的環(huán)氧樹(shù)脂、BT樹(shù)脂等蜜胺衍生物、液晶聚合物、PPE樹(shù)脂、聚酰亞胺樹(shù)脂、氟樹(shù)脂、酚醛樹(shù)脂、聚酰胺雙馬來(lái)酰亞胺等有機(jī)物。
然后，如圖4D所示，在絕緣層130a上形成配線圖案34c。配線圖案34c可組合例如無(wú)電解鍍敷法及蝕刻而形成。同樣，如圖4E所示，通過(guò)再次樹(shù)脂罐封層積絕緣層130b，并在其上形成配線圖案34c。
接著，如圖4F所示，在絕緣層130b上利用激光照射等形成通路孔，利用通路塞32，將配線圖案34c之間電連接(圖4G)。
然后，通過(guò)利用樹(shù)脂罐封形成絕緣層130c，在絕緣樹(shù)脂膜122中形成多個(gè)配線導(dǎo)體層。以后的工序可和圖2同樣進(jìn)行。另外，絕緣層130c也可以在圖4G所示的狀態(tài)中，在半導(dǎo)體裝置200整體上自上部壓絕緣樹(shù)脂膜而形成。
利用以上的制造方法可在多個(gè)半導(dǎo)體芯片10a或片狀部件12a之間的間隙部形成配線圖案，可有效利用半導(dǎo)體裝置200內(nèi)的空間，實(shí)現(xiàn)更高密度配線。
圖4A～圖4B所示的工序也可以由圖5A～圖5C所示的工序進(jìn)行。圖5A中，將半導(dǎo)體芯片10a、片狀部件12a裝片接合在基體部件20上。接著，預(yù)先在絕緣樹(shù)脂膜122上設(shè)置開(kāi)口部150，如圖5B、圖5C所示，將該絕緣樹(shù)脂膜122粘貼在基體部20上，通過(guò)真空加壓，將半導(dǎo)體芯片10a及片狀部件12a壓入絕緣樹(shù)脂膜122內(nèi)。
絕緣樹(shù)脂膜122的開(kāi)口部150設(shè)于要形成配線圖案34c的部位。
另外，利用圖6A～圖6F所示的工序也可以形成配線圖案34c。
首先，如圖6A所示，將半導(dǎo)體芯片10a及片狀部件12a裝片接合在基體部件20上。然后，如圖6B所示，對(duì)要形成配線圖案34c的部位局部進(jìn)行樹(shù)脂罐封，形成絕緣層130a。接著如圖6C～E所示，形成配線圖案34c、絕緣層130b，形成通路塞32。
接著，如圖6F所示，將絕緣樹(shù)脂膜122粘貼在基體部件20上，進(jìn)行真空加壓，將半導(dǎo)體芯片10a及片狀部件12a壓入絕緣樹(shù)脂膜122內(nèi)。
如上所述，也可在多個(gè)半導(dǎo)體芯片10a或片狀部件12a之間的間隙部形成配線圖案34c，可實(shí)現(xiàn)有效利用半導(dǎo)體裝置200內(nèi)的空間的高密度配線。
本發(fā)明不限于上述各實(shí)施例，根據(jù)本領(lǐng)域人員的知識(shí)，可進(jìn)行各種設(shè)計(jì)變更等變形，進(jìn)行了這種變形的實(shí)施方式也包含在本發(fā)明范圍內(nèi)。
在實(shí)施例中，就半導(dǎo)體芯片及片狀部件混載的半導(dǎo)體裝置進(jìn)行了說(shuō)明，但不限于此，可應(yīng)用于各種安裝有半導(dǎo)體芯片的半導(dǎo)體裝置。
在實(shí)施例1中，在一個(gè)凹部40中既可安裝半導(dǎo)體芯片或片狀部件等單一的電路元件，也可以安裝多個(gè)電路元件。這些可根據(jù)凹部的尺寸適當(dāng)決定。
另外，在上述實(shí)施例中，是在基體部件20上安裝半導(dǎo)體芯片10及片狀部件12，但作為具有銅等形成的配線圖案而不使用用于支承半導(dǎo)體電路元件的芯件的無(wú)芯SIP(系統(tǒng)封裝)周知的ISB(Intcgrated System in Board注冊(cè)商標(biāo))也可應(yīng)用本發(fā)明。
以上使用數(shù)個(gè)用語(yǔ)說(shuō)明了本發(fā)明的恰當(dāng)實(shí)施例，但這些敘述只是用于說(shuō)明的一例，在所附權(quán)利要求意圖范圍內(nèi)的置換及變形當(dāng)然也包括在內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種半導(dǎo)體裝置，其特征在于，包括層積襯底，其層積有絕緣層和配線導(dǎo)體層；凹部，其形成于所述層積襯底一側(cè)面?zhèn)鹊慕^緣層上；電路元件，其埋入與形成有所述凹部的絕緣層不同的絕緣層中，所述凹部的底部到達(dá)配線導(dǎo)體層。
2.如權(quán)利要求1所述的半導(dǎo)體裝置，其特征在于，所述絕緣層以有機(jī)物為主要成分而構(gòu)成。
3.如權(quán)利要求1所述的半導(dǎo)體裝置，其特征在于，所述凹部為可自外部微調(diào)某一配線導(dǎo)體層的配線圖案，其深度以該配線導(dǎo)體層的深度形成。
4.一種半導(dǎo)體裝置，其特征在于，包括層積襯底，其反復(fù)層積絕緣層和配線導(dǎo)體層而構(gòu)成；多個(gè)凹部，形成于所述層積襯底一側(cè)面?zhèn)鹊慕^緣層上；電路元件，其埋入與形成有所述凹部的絕緣層不同的絕緣層，所述多個(gè)凹部的底部分別到達(dá)某一配線導(dǎo)體層。
5.一種半導(dǎo)體裝置，其特征在于，包括層積襯底，其由多個(gè)絕緣層和配線導(dǎo)體層構(gòu)成；多個(gè)電路元件，其埋入所述絕緣層，埋入所述多個(gè)電路元件的絕緣層其內(nèi)部具有配線導(dǎo)體層，利用所述多個(gè)電路元件的間隙部形成配線圖案。
6.一種半導(dǎo)體裝置，其特征在于，包括基體部件；層積襯底，其由層積于所述基體部件上的多個(gè)絕緣層和配線導(dǎo)體層構(gòu)成；多個(gè)電路元件，其埋入所述層積襯底中和所述基體部件鄰接的絕緣層，埋入有所述多個(gè)電路元件的絕緣層其內(nèi)部具有配線導(dǎo)體層，利用所述多個(gè)電路元件的間隙部形成配線圖案。
7.一種半導(dǎo)體裝置的制造方法，其特征在于，包括將多個(gè)電路元件安裝在基體部件上的工序；在所述多個(gè)電路元件的間隙部形成厚度比該電路元件小的絕緣層的工序；在所述絕緣層上形成配線圖案的工序。
8.一種半導(dǎo)體裝置的制造方法，其特征在于，包括將多個(gè)電路元件安裝在基體部件上的工序；將在與所述多個(gè)電路元件的間隙部對(duì)應(yīng)的部位預(yù)先形成開(kāi)口部的第一絕緣膜壓裝在基體部件上的工序；在所述開(kāi)口部形成比所述第一絕緣膜薄的第二絕緣膜的工序；在所述第二絕緣膜上形成配線圖案的工序。
9.一種半導(dǎo)體裝置的制造方法，其特征在于，包括將多個(gè)電路元件安裝在基體部件上的工序；將第一絕緣膜自所述多個(gè)電路元件之上壓裝在所述基體部件上的工序；在所述第一絕緣膜的電路元件的間隙部形成開(kāi)口部的工序；在所述開(kāi)口部形成比所述第一絕緣膜薄的第二絕緣膜的工序；在所述第二絕緣膜上形成配線圖案的工序。
全文摘要
一種具有層積結(jié)構(gòu)的半導(dǎo)體裝置及其制造方法。其提供一種使半導(dǎo)體裝置小型化的方法。半導(dǎo)體裝置(100)包括基體部件(20)，半導(dǎo)體芯片(10a、10b)，片狀部件(12a、12b)，絕緣基體部件(30)，配線圖案(34)，通路塞(32)，外部引出電極(36)，凹部(40)，樹(shù)脂(50)。絕緣基體部件(30)具有多層結(jié)構(gòu)，是層積多個(gè)絕緣膜而形成的。半導(dǎo)體芯片(10a)及片狀部件(12a)安裝在基體部件(20)，埋入絕緣基體部件(30)中。半導(dǎo)體裝置(100)的表面形成有凹部(40)，其深度直至某配線導(dǎo)體層，在凹部(40)安裝有半導(dǎo)體芯片(10b)、片狀部件(12b)。
文檔編號(hào)H01L21/00GK1744314SQ200510098020
公開(kāi)日2006年3月8日 申請(qǐng)日期2005年9月1日 優(yōu)先權(quán)日2004年9月1日
發(fā)明者今岡俊一, 臼井良輔 申請(qǐng)人:三洋電機(jī)株式會(huì)社