專利名稱：半導(dǎo)體封裝的制造方法及所制成的封裝的制作方法
半導(dǎo)體封裝的制造方法及所制成的封裝本發(fā)明涉及一種具有第一和第二面的撓性半導(dǎo)體封裝，在其兩面 之間存在具有減薄的背部基板和互連結(jié)構(gòu)的半導(dǎo)體器件，在其第一面 上存在用于外部接觸的接觸裝置和第一樹脂層，所述接觸裝置耦合到 互連結(jié)構(gòu)，并且在所述第二面處半導(dǎo)體器件至少基本上由第二樹脂層 覆蓋。本發(fā)明還涉及制造多個(gè)半導(dǎo)體封裝的方法，包括如下步驟 —提供一種晶片，其具有基板面和相對的互連面并具有多個(gè)半導(dǎo)體 器件，所述多個(gè)半導(dǎo)體器件在該互連面具有互連結(jié)構(gòu)； _在互連結(jié)構(gòu)上涂覆樹脂層； 一利用粘合劑將晶片第一面附著到載體上； 一從第二面減薄硅片；一在晶片的第二面上涂覆另一樹脂層；以及_從載體上移除至少一些這樣所形成的半導(dǎo)體封裝。該方法和該器件是從US-B 6,753,238獲知的。在該已知的方法 中，將凸塊施加到通過穿過鈍化膜的接觸孔而暴露的互連結(jié)構(gòu)上。在 其上施加的凸塊具有20到40微米的高度，且凸塊之間的任何空間都 充滿例如環(huán)氧樹脂等的熱固性樹脂。將其設(shè)為同一厚度以便具有平坦 表面。然后利用熱壓鍵合法用粘合劑將晶片鍵合到載體上。該載體是 多孔鋁酸鹽板。為了去除該板，將晶片浸入高溫有機(jī)溶液槽中，以便 溶解該粘合劑?？梢砸耘c第一樹脂層相同的厚度涂覆第二樹脂層?；?者，可以使用紫外線來照射透明載體，然后可以從粘合劑剝離該半導(dǎo) 體封裝。該公知器件，尤其是對于非常薄的封裝來說，缺點(diǎn)是其易于形成 裂縫。因此本發(fā)明的第一目的是提供一種在開篇中所提到的類型的封 裝，其形成裂縫的風(fēng)險(xiǎn)減小了。其中通過以下方式實(shí)現(xiàn)了該目的，即使得在第一樹脂層上限定接 觸裝置，并且所述接觸裝置利用延伸穿過第一樹脂層的重新分布軌線 耦合到所述互連結(jié)構(gòu)，且將鈍化層施加在第一樹脂層和重新分布軌線 上。適當(dāng)?shù)?，也用鈍化層覆蓋第二樹脂層。公知器件的易于形成裂縫的弱點(diǎn)特別是由封裝和其利用凸塊附 著于其上的印刷電路板之間的熱膨脹的差異所引起的。因此這些凸塊 對于補(bǔ)償作用來說至關(guān)重要。然而它們高度集成在公知封裝中，從而 將任何應(yīng)力從凸塊傳送給互連結(jié)構(gòu)并從而傳送給器件。然而封裝的該 剛性部分為最易受影響的部分。在本發(fā)明的結(jié)構(gòu)中，樹脂層有效地作 為應(yīng)力阻擋層，其可以減小由熱膨脹的差異所引起的應(yīng)力。本發(fā)明的器件中的接觸裝置優(yōu)選為接觸焊盤，其上可以施加焊料 凸塊或金屬或?qū)щ娔z。然而，不排除接觸裝置為用于非接觸耦合的天線，諸如線圈、雙極型(dipolar)天線或者甚至電容器板。此外，結(jié)合了在樹脂層頂部上的接觸裝置的存在，結(jié)果表明需要 應(yīng)用鈍化層。其具有若干功能。首先，該鈍化層作為焊料掩模。其次， 該鈍化層保護(hù)重新分布軌線?？紤]到數(shù)微米量級的樹脂層的厚度，其 中的孔具有近似翻轉(zhuǎn)的圓錐體的形狀，或者從截面來看為U形或V形。 這導(dǎo)致重新分布軌線僅存在于圓錐體的側(cè)壁上，而不將其充滿?？紤] 到熱膨脹系數(shù)的匹配較為不重要，該未充滿是合適的。然而，尤其是 對于撓性封裝，所述孔可能發(fā)展成為在機(jī)械或化學(xué)方面的薄弱點(diǎn)，在 該處可能開始產(chǎn)生裂縫或者污染物可能在該處進(jìn)入封裝。延伸在這些
軌線上的鈍化層形成連續(xù)的薄片，并且由此提供化學(xué)和機(jī)械兩種保 護(hù)。
在樹脂層的頂部上具有重新分布軌線的封裝本身從US6，506，664、尤其圖7和其中相關(guān)的說明中獲知。然而，該公知器 件不存在于第一和第二樹脂層之間，使得該公知器件處于壓縮應(yīng)變之 下。這表明在分離工藝和彎曲的過程中有必要防止裂縫的形成?？紤] 到封裝用作疊層的一部分，其顯示出所得到的疊層不具有高度的撓 性，并因此具有不同于本發(fā)明的撓性封裝的其他機(jī)械特性。該公知的 封裝包括通過樹脂層的充滿的垂直互連，而不存在鈍化層，這是明顯 的。
本發(fā)明的類型的封裝在未預(yù)公布申請PCT/IB 2004/0516 (raNL031150)中被進(jìn)一步描述。然而，在此未公開對樹脂層上的氧化 層進(jìn)行構(gòu)圖以便暴露接觸焊盤，且未公開其可用作鈍化層。此外，未 公開鈍化層可以為氧氮化物或氮化物，其對鈍化性質(zhì)有利。
在優(yōu)選實(shí)施例中，第二樹脂層也覆蓋有鈍化層。第二面也可以適 當(dāng)?shù)卦O(shè)置有接觸焊盤，這是尤其優(yōu)選的。例如，這產(chǎn)生可疊置的封裝。 另一選擇是在第二樹脂層上提供電感器、(另一)天線或電容器。然 而，在第二樹脂層上不存在任何導(dǎo)電軌線的情況下，存在鈍化層也是 有利的。特別地，鈍化層使樹脂層避免接觸粘結(jié)劑。因此，將減薄的 封裝從載體上釋放變得較為容易。在一個(gè)實(shí)施例中，半導(dǎo)體器件設(shè)有基板面和互連面，在該基板面 存在半導(dǎo)體基板而在該互連面存在互連結(jié)構(gòu)，并且其中所述第一樹脂 層存在于基板面上而所述第二樹脂存在于互連面上。然而在現(xiàn)有技術(shù) 中，凸塊存在于器件的互連面上，本發(fā)明的結(jié)構(gòu)允許將器件的基板側(cè) 用于提供凸塊。這具有的優(yōu)點(diǎn)是在制造過程中無需用粘合層來覆蓋凸 塊。凸塊的存在需要較厚的粘合層并需要后續(xù)的對凸塊的清潔。粘合 層將封裝附著到通常為玻璃板的暫時(shí)的載體。在半導(dǎo)體基板的減薄過
程中需要該暫時(shí)的載體用于保持穩(wěn)定性的需要。適當(dāng)?shù)兀瑯渲瑢邮遣ＡмD(zhuǎn)變溫度高于焊料的熔化溫度的材料。對于無鉛焊料，該熔化溫度大約為270'C。尤其適合的材料為環(huán)氧樹脂和聚酰亞胺。聚酰亞胺是包括芳基和 酸性酰亞胺基的聚合樹脂。聚酰亞胺聚合物的例子為聚酰亞胺、聚異 酰亞胺、馬來酰亞胺、雙馬來酰亞胺、聚酰胺酰亞胺、polymidimides、 聚醚酰亞胺和聚酰亞胺-異吲哚喹唑啉二酮酰亞胺。適當(dāng)?shù)?，鈍化層包括無機(jī)材料?；瘜W(xué)氣相沉積且尤其是等離子體 加強(qiáng)化學(xué)氣相沉積(PECVD)被視為有效的且用于提供對下層材料具 有良好的附著的鈍化層。此外，PECVD技術(shù)允許在低于樹脂的玻璃轉(zhuǎn) 變溫度的溫度下進(jìn)行沉積。最合適的材料為氧化硅、氮氧化硅和氮化 硅。無機(jī)鈍化層與聚酰亞胺樹脂結(jié)合時(shí)尤其有用。聚酰亞胺的一個(gè)缺 點(diǎn)是它們對金屬的附著相對較差。本發(fā)明的無機(jī)鈍化層對聚酰亞胺具 有相對較好的附著。提供無機(jī)鈍化層的孔，使得僅部分暴露重新分布 軌線和接觸焊盤。從而，接觸焊盤在它們的邊緣處夾在樹脂層和鈍化 層之間。這有效地將金屬固定。從而，充分地提高了整個(gè)封裝的穩(wěn)定 性。在另一實(shí)施例中，半導(dǎo)體器件設(shè)有具有絕緣層的基板，且鈍化層 靠近相應(yīng)的樹脂層中的孔和/或在相應(yīng)的樹脂層中的孔中向上延伸到 絕緣層，從而形成半導(dǎo)體器件的封閉的外殼。許多具有合適的彈性特 性的樹脂層不足以使半導(dǎo)體器件免受污染物和/或濕氣。對于易于吸 水的聚酰亞胺尤其是這樣。有了鈍化層的封閉外殼，充分地保護(hù)了器 件。基板中的絕緣層可以是最初掩埋在基板中的層。然而，其也可以 為被提供作為基板的頂層且通常在本領(lǐng)域中公知的熱氧化層 (LOCOS)。有利地，樹脂層之一延伸至封裝的橫向側(cè)面。適當(dāng)?shù)?，對第二?脂層進(jìn)行構(gòu)圖，以定義分離通道(lane)。這是有利的，因?yàn)槠湓试S 在蝕刻的幫助下去除分離通道中的任何的基板部分或陶瓷層。如果該 去除是利用鋸割實(shí)施的，則穿過若干材料的鋸致使在封裝中引入額外 的應(yīng)力。為了使封裝穩(wěn)定并機(jī)械地和化學(xué)地保護(hù)封裝，發(fā)現(xiàn)第二鈍化 層是有用的。在與此相關(guān)的一個(gè)有利的修改例中，所述樹脂層具有倒圓 (rounded)的邊緣。很容易地提供這種倒圓邊緣，因?yàn)樵谖g刻處理 或例如激光燒蝕等的光學(xué)燒蝕處理中對樹脂層進(jìn)行構(gòu)圖。倒圓邊緣的 存在防止在邊角處的裂縫的產(chǎn)生。尤其優(yōu)選的是通過鋸割或切割穿過 第一樹脂層將封裝彼此分離。這導(dǎo)致第一樹脂層橫向延伸超過第二樹 脂層。在另一修改例中，至少一個(gè)接觸焊盤存在于第二樹脂層上且通過 鈍化層中的孔暴露出來。對第二樹脂層的構(gòu)圖和第二鈍化層的提供使 得能夠在封裝的第二面提供一個(gè)或多個(gè)接觸焊盤，而無需太多額外的 處理。在第二面上提供接觸焊盤允許以簡單的方式進(jìn)行堆疊。此外， 封裝自身可以用作進(jìn)一步的IC的載體，或者作為標(biāo)簽提供給電子器 件的具有合適的接觸的任何表面。本發(fā)明的封裝可以適當(dāng)?shù)赜米骶哂卸鄠€(gè)器件的封裝的疊層。對于 這種情況，疊層中的所有的封裝無需具有同一尺寸。本發(fā)明的封裝還可以用作撓性器件的標(biāo)簽。其可用作可巻曲或者 撓性顯示器的顯示驅(qū)動器。其可以用于安全紙中的安全目的，尤其通 過應(yīng)用于安全線或其它帶。其可以在醫(yī)學(xué)應(yīng)用中尤其是在人體中用于 識別。本發(fā)明的第二目的是為本發(fā)明的器件提供一種在開篇所提到的 類型的制造方法。通過在第一樹脂層上限定接觸焊盤，并且所述接觸焊盤利用延伸 穿過第一樹脂層的重新分布軌線耦合到所述互連結(jié)構(gòu)，且將鈍化層施
加在第一樹脂層和重新分布軌線上同時(shí)使接觸焊盤保持暴露來實(shí)現(xiàn) 該目的。本發(fā)明的方法產(chǎn)生了本發(fā)明的器件并可以用于許多有趣的實(shí)施例。優(yōu)選將延伸通過第一樹脂層的重新分布軌線限定在一層中。優(yōu)選 將接觸焊盤限定在該相同的層中。然而，原則上可以分別應(yīng)用通過第 一樹脂層的軌線和在第一樹脂層上的軌線。鈍化層適當(dāng)?shù)匕o機(jī)材料。有利的沉積技術(shù)為產(chǎn)生致密的層且 在減小的溫度下執(zhí)行的低壓和等離子體增強(qiáng)化學(xué)氣相沉積。不排除鈍 化層包括若干子層。接觸焊盤的暴露不排除鈍化層部分地覆蓋接觸焊盤，因此其為"阻焊劑限定(resist defined)"的。該"阻焊劑限定"的接觸焊 盤甚至尤其適用于鈍化層的適當(dāng)?shù)墓δ?。通過應(yīng)用適當(dāng)?shù)牟牧?，尤其是金屬或合金，將接觸焊盤適當(dāng)?shù)卦?厚。最適宜的是使用鎳。該金屬可以在本身為技術(shù)人員所公知的無電 鍍技術(shù)中應(yīng)用。施加在接觸焊盤上的焊料為焊料帽(solder cap)的形式是有利 的。在本申請的上下文中，術(shù)語"焊料帽"指焊料點(diǎn)與下層表面圍起 一個(gè)小于90°的角度。這種焊料帽對于在本發(fā)明的固有薄封裝中的 使用是有利的，因?yàn)樗雒币簿哂杏邢薜母叨?。術(shù)語"固有薄封裝" 尤其是一種沒有凸塊的厚度優(yōu)選小于100微米且適當(dāng)?shù)厣踔粮〉?封裝。此外，如果焊料帽必須覆蓋有粘合層和載體，則焊料帽是非常 適宜的。焊料帽的表面面積比傳統(tǒng)的焊料滴更小，使得焊料和粘合劑 之間的界面面積減小。減小的高度同時(shí)減小了所需的粘合層的厚度。本發(fā)明的封裝上的焊料帽是非常合適的，以便于將該封裝與另一 封裝連接。對于這種疊層連接，焊料不具有過渡熱膨脹中的實(shí)質(zhì)差異 的功能。然而，對于這種固有的芯片規(guī)模連接來說，優(yōu)選小節(jié)距一相 鄰接觸焊盤之間的距離。焊料帽使這種小節(jié)距得以實(shí)現(xiàn)。然而不排除 使用未被粘合劑覆蓋的側(cè)的焊料帽或者用于連接到外部板的焊料帽。 此外，可以在制造結(jié)束時(shí)施加凸塊。使用浸焊是用于提供焊料帽的一種合適的技術(shù)。在本發(fā)明的另一個(gè)方面中涉及半成品。如前面所提及，本發(fā)明提 供以不同的方法對兩個(gè)樹脂層的分離，以便提供單獨(dú)的封裝，不同的 方法為利用蝕刻技術(shù)將晶片的第二、基板面上的樹脂層適當(dāng)?shù)胤蛛x， 而之后可利用諸如鋸割或切割等標(biāo)準(zhǔn)分離技術(shù)將另一樹脂層分離。半 成品是其中在器件的第一、互連面上的另一樹脂層還未被分離的產(chǎn) 品?？雌饋碓摪氤善沸纬闪艘环N用于從其制造商到用戶運(yùn)輸封裝的容 易的形式。如果很需要，連續(xù)的樹脂層可以包含孔，尤其是在分離通道上的 孔的圖案。之后這些孔充分地為用戶定義了分離線。此外，可以利用 例如折斷等的簡單的分離技術(shù)實(shí)現(xiàn)對樹脂層的分離。半成品可以存在于載體上，例如本身在本領(lǐng)域內(nèi)所公知的玻璃板 或分離的薄片。然而，這不是必須的，在這種情況下半成品可能被巻 起。優(yōu)選地，半成品配有焊料凸塊，但甚至這也不需要。如果存在焊 料凸塊，則其適當(dāng)?shù)嘏渲脼楹噶厦薄？梢岳斫夂噶弦悦钡男问酱嬖谑?用于降低在處理和運(yùn)輸?shù)倪^程中損壞焊料的風(fēng)險(xiǎn)。優(yōu)選為半成品提供標(biāo)記。例如，可以在單個(gè)的器件的外側(cè)區(qū)域施 以這種標(biāo)記。本發(fā)明的封裝這些和其它方面、方法和半成品將參考附圖進(jìn)一步 說明，附圖僅僅為圖解的且并非按比例繪制，并且其中不同的圖中的 相似的參考標(biāo)記指代等同的部分，其中

圖1到圖6示出方法中的步驟的截面圖；圖7示出第一實(shí)施例中的封裝的截面圖； 圖8示出第二實(shí)施例中的封裝在附著到載體上時(shí)的半成品階段 的截面圖；圖9示出第三實(shí)施例中的封裝在半成品階段的截面圖；以及 圖IO示出第四實(shí)施例中的封裝在半成品階段的截面圖。圖1到圖6涉及制造根據(jù)本發(fā)明的封裝的方法的第一實(shí)施例。所 得到的器件在圖7中示出。盡管每一器件僅示出一個(gè)或兩個(gè)接觸焊 盤，但是應(yīng)當(dāng)理解可以存在多個(gè)接觸焊盤。在該例子中，使用了其中掩埋了絕緣層ii的半導(dǎo)體基板io。掩埋層ll通常為氧化層，但是可以包括氮化物層以提高對集成電路20 的化學(xué)保護(hù)，集成電路20提供在通常外延生長的半導(dǎo)體材料的表面 層之內(nèi)或之上。在該情況下，基板10的半導(dǎo)體材料和表面層是硅， 但是表面層可以是可替代的另一半導(dǎo)體材料，例如GaAs或GaN。掩 埋的絕緣層11在工藝中用作蝕刻停止層。或者，可以使用P-n結(jié)作 為蝕刻停止層。在另一未示出的例子中，使用其上具有通常由硅的局 部氧化(LOCOS)制成的熱氧化物的常規(guī)基板。然后可以在氧化物上 例如以薄膜技術(shù)來限定半導(dǎo)體器件。這些器件也可以應(yīng)用在基板中， 例如通過CMOS或BICMOS技術(shù)。在蝕刻處理的過程中，半導(dǎo)體基板的部分則保持為臺面結(jié)構(gòu)。在該例子中，半導(dǎo)體器件是具有多個(gè)半導(dǎo)體元件的集成電路。這 尤其適合用于識別目的。然而，半導(dǎo)體器件可以可替代地包括二極管， 例如發(fā)光二極管或者用于靜電放電保護(hù)的二極管。在另一實(shí)施例中， 這種半導(dǎo)體器件包括傳感器，例如溫度傳感器或者如醫(yī)學(xué)應(yīng)用所需的 任何其它的器件。在這種應(yīng)用中，優(yōu)選器件配有用于無線傳輸數(shù)據(jù)的 天線。該天線可以存在于樹脂層中的一層上。集成電路20在有源區(qū)A中包括多個(gè)半導(dǎo)體元件(未示出)。所述 元件根據(jù)互連結(jié)構(gòu)中的所需圖案(未特別地示出)彼此互連。該結(jié)構(gòu)包括第一過孔焊盤21和第二過孔焊盤22，焊盤21、 22存在于基本 上在橫向上處于有源區(qū)域A外部的區(qū)域B中。由于鋁的延展性，優(yōu)選 將過孔焊盤配置在鋁層中。然而，也可以替換地使用Cu、 Ni、 Ag或 導(dǎo)電膠。圖2示出已在第二面2上涂覆了第二一樹脂層12之后的結(jié)果。 在這種情況下，以10到20陶的典型的厚度使用聚酰亞胺。在利用例 如旋涂等涂覆聚酰亞胺之前，己將表面清潔并且已提供底層以便改善 附著。在涂覆聚酰亞胺之后，首先將其加熱到125X:，之后將其加熱 到20(TC。然后涂覆光刻膠，暴露于合適的輻射源并顯影。顯影包括 構(gòu)造聚酰亞胺層，從而產(chǎn)生暴露第二過孔焊盤22的接觸窗口 13。在 通常為6"晶片的基板的邊緣區(qū)域C還將聚酰亞胺的第二樹脂層12 去除。邊緣區(qū)域C中的支撐層13的去除對產(chǎn)量帶來有益效果。圖3示出在基板10的第二面2上已經(jīng)提供了導(dǎo)電層以后的結(jié)果。 以一種圖案涂覆導(dǎo)電層，該圖案包括接觸焊盤31和通過樹脂層12延 伸到第二過孔焊盤22的導(dǎo)電軌線32。該導(dǎo)電層可以包含Al或基于 Al的合金。這結(jié)合第二過孔焊盤22的Al的使用，提供了好的電連 接，并具有所需的撓性以耐受薄片的任何彎曲和在將器件層壓到標(biāo)簽 中的過程中的任何的力?；蛘撸陔婂兪褂闷渌牟牧?。在該工藝 中的第一步驟是利用濺射提供基底層。該基底層通常未經(jīng)圖案化且非 常薄。然后，涂覆光刻膠并根據(jù)所需的接觸焊盤和導(dǎo)電軌線的圖案對 光刻膠進(jìn)行構(gòu)圖。然后電鍍厚度為例如0.5-1.3微米的銅。最后，移除光刻膠且將電鍍基底蝕刻掉。圖4示出在將基板10附著到具有可移除附著裝置41的載體40 之后的基板IO。在這種情況下，該附著裝置41為粘合劑層，其在UV 射線的照射下可釋放。另外，載體40是透明的，且在該例中為玻璃 層。在施加到載體40之前，用鈍化層35覆蓋導(dǎo)電軌線32和樹脂層12。在這種情況下，鈍化層35是氮化硅且在大約為250'C的溫度下 利用PECVD沉積得到，厚度為大約0.5-1.0微米。然后，對鈍化層 35進(jìn)行構(gòu)圖以暴露接觸焊盤31。鈍化層35部分地在接觸焊盤31上 延伸，并作用為"阻焊劑限定"的焊接掩模。之后通過沉積下部凸塊 金屬化部分36加強(qiáng)接觸焊盤31。在該例子中，下部凸塊金屬化部分 36包括鎳并以2 — 3微米的厚度無電鍍沉積得到。該處理具有如下優(yōu) 點(diǎn)，即無需額外的掩模用以提供下部凸塊金屬化部分36?；蛘撸?以將銅用于下部凸塊金屬化部分36并利用電鍍涂覆。在這種情況下， 可以在一個(gè)步驟中施加下部凸塊金屬化部分36和電化凸塊37。由于 其厚度，下部凸塊金屬化部分36在鈍化層35之上延伸。最后，在下部凸塊金屬化部分36上施加凸塊37。在該例子中， 凸塊37是Sn、 SnBi或PbSn的焊料帽，并通過浸入有所需成分的槽 中來進(jìn)行施加。然而，如果在近似為25(TC的溫度下將該下部凸塊金 屬化部分36浸入純錫的槽中，則可以形成NiSn金屬間化物。并且它 們以突穿過凸塊表面的針狀物的形式形成。這不能帶來有用的結(jié)果。 可以通過使用低熔點(diǎn)Sn合金防止這些金屬間化物的形成。這種合金 的例子包括SnPb、 SnCu和SnBiJnyZnz，其中x、 y和z中的至少一個(gè) 大于零。優(yōu)選地，應(yīng)用無鉛焊料。有利地，合金元素不干擾Sn和金 屬化部分的金屬一尤其是Au之間的反應(yīng)。在一個(gè)有利的修改例中，在浸入槽中之前鎳下部凸塊金屬化部分 具有金附著層。需要這種金附著層用來保持可焊性。然而，已發(fā)現(xiàn)當(dāng) 在提供鎳下部凸塊金屬化部分之后緊接著執(zhí)行浸入步驟時(shí)，則無需這 種金層。圖5示出在已經(jīng)從第一面將基板10減薄之后的結(jié)果。通常利用 研磨并接著利用KOH蝕刻來實(shí)現(xiàn)所述減薄。掩埋層11在這里作用為 蝕刻停止層。圖6示出在多個(gè)進(jìn)一步的步驟之后的結(jié)果。這些步驟與在基板
10的第二面2上的步驟相似，其包括提供第一樹脂層52;提供包括 接觸焊盤33和延伸穿過第一樹脂層52的導(dǎo)電軌線34的導(dǎo)電層；提 供鈍化層55，提供下部凸塊金屬化部分56以及提供凸塊57。一個(gè)重要的差異是對掩埋的氧化物層11進(jìn)行構(gòu)圖以便產(chǎn)生通到 過孔焊盤21的接觸窗口 14。在提供樹脂層52之后適當(dāng)?shù)貙?shí)施對掩 埋氧化層11的這種圖案化。在這里樹脂層52作用為蝕刻掩模。優(yōu)選 在同一構(gòu)圖步驟中，對樹脂層52和掩埋氧化層11進(jìn)行構(gòu)圖，以生成 分離通道53。這通過以第一樹脂層52獲得倒圓邊緣的這種方式實(shí)現(xiàn)。 其后提供導(dǎo)電軌線以便填充第一樹脂層52和掩埋氧化物11中的孔， 該孔允許達(dá)到過孔焊盤21，但不填充分離通道53中的孔。在分離通 道中沉積鈍化層55。這為第一樹脂層52提供了延伸在樹脂層52的 所有側(cè)上一直到掩埋氧化物層11的鈍化表面。圖7示出在第一實(shí)施例中的本發(fā)明的封裝100。器件100包括第 一接觸焊盤33和第二接觸焊盤31，以及集成電路20。集成電路20 存在于第一和第二樹脂層52、 12之間，第一和第二樹脂層52、 12將 電路置于壓縮應(yīng)變中，以便將裂縫形成最小化。導(dǎo)電軌線32、 34分 別通過樹脂層12、 52延伸到過孔焊盤21、 22。在該例子中，導(dǎo)電軌 線32、 34連接到同一過孔焊盤21、 22，產(chǎn)生可以從兩個(gè)面1、 2進(jìn) 行施加的封裝。然而，這只是一個(gè)例子，應(yīng)該清楚的是，在實(shí)際應(yīng)用 中導(dǎo)電軌線32、 34彼此相對偏移。導(dǎo)電軌線32、 34終止在接觸悍盤 31、 33，接觸焊盤31、 33通過鈍化層35、 55部分暴露("阻焊劑限 定焊盤")。利用下部凸塊金屬化部分36、 56加強(qiáng)接觸焊盤31、 33并 為其配置凸塊37、 57，在本例中為焊料帽。鈍化層55還在封裝100 的側(cè)向側(cè)面3上延伸至絕緣層11。使用例如鋸割或切割等的傳統(tǒng)分 離技術(shù)將封裝100的第二面2上的另一樹脂層分離。圖8示出封裝100的第二實(shí)施例。在該圖中，事實(shí)上示出了半成 品200，其處于仍然附著在載體40上的情況下。本實(shí)施例的第一特
征是，在封裝的第二面2上未限定接觸焊盤。僅用鈍化層35覆蓋樹 脂層12。在封裝100的第一面1上存在第一樹脂層52，其上限定了 接觸焊盤34和導(dǎo)電軌線33，所述導(dǎo)電軌線33延伸通過第一樹脂層 52。在該例子中，凸塊57為傳統(tǒng)凸塊，例如那些Pb-Sn或SAC焊料 (Sn-Ag-Cu)的凸塊。利用第一樹脂層52中的孔來限定分離通道53。 通過分離第二樹脂層12可以將半成品200分離成單個(gè)的封裝。這可 以在從載體40上釋放產(chǎn)品200之前或之后完成。如果在之后執(zhí)行分 離步驟，則在分離樹脂層12之前，將半成品200適當(dāng)?shù)剞D(zhuǎn)移至分離 薄片。圖9示出封裝的第三實(shí)施例，其也處于附著到載體40的半成品 200的階段。該實(shí)施例與圖6所示的第一實(shí)施例在結(jié)構(gòu)上相同。區(qū)別 在于在第二面2上的接觸焊盤31上的下部凸塊金屬化部分36未施加 焊料。這適合用于從載體上釋放產(chǎn)品200。此外，如果將封裝200疊 置到具有另一封裝的組件，則單一量的焊料是足夠的。圖10示出封裝的第四實(shí)施例，其也處于附著到載體40的半成品 200的階段。在該實(shí)施例中，集成電路20和樹脂層52、 12的較大部 分存在于密封的外殼中。該密封外殼由鈍化層35、 55形成，其在樹 脂層12、 52上并靠近樹脂層12、 52延伸。鈍化層55在分離通道53 中延伸，其顯然存在于所有的面上。鈍化層35通過樹脂層12在環(huán)狀 結(jié)構(gòu)38中延伸到氧化層11。其也尤其適于保護(hù)樹脂層12、 52的較 大部分，因?yàn)闃渲瑢涌梢匀菀椎匚剿臀廴疚?。這可能導(dǎo)致樹脂層 的膨脹。由于鈍化層35、 55延伸到具有匹配的相似特性的絕緣層11， 所以與其附著良好。因此，將整個(gè)封裝附著到絕緣層11，這看起來提高了在高溫和較小程度的壓力下的封裝的穩(wěn)定性。由樹脂層12、 52和鈍化層35、 55之間的熱膨脹的差異所引起的應(yīng)力尤其可以由樹 脂層12、 52的變形來釋放。簡而言之，根據(jù)本發(fā)明，撓性封裝100在第一面1和第二面2之 間具有半導(dǎo)體器件20，該半導(dǎo)體器件20具有減薄了的背部基板10 和互連結(jié)構(gòu)。用于外部接觸的接觸裝置31、 33和第一樹脂層52存在 于封裝100的第一面2上，該接觸裝置31、 33耦合到互連結(jié)構(gòu)。在 半導(dǎo)體器件20的第二面2上至少基本上覆蓋有第二樹脂層12。接觸 裝置31、 33存在于第一樹脂層52上并利用延伸穿過第一樹脂層52 的重新分布軌線32、 34耦合到互連結(jié)構(gòu)。鈍化層55至少基本上覆蓋 第一樹脂層52和重新分布軌線32、 34。
權(quán)利要求
1、一種具有第一面(1)和第二面(2)的撓性半導(dǎo)體封裝(100)，在所述面(1、2)之間存在具有減薄的背部基板(10)和互連結(jié)構(gòu)的半導(dǎo)體器件(20)，在該第一面(1)上存在用于外部接觸的接觸裝置(31、33)和第一樹脂層(52)，該接觸裝置(31、33)耦合到所述互連結(jié)構(gòu)，并且在該第二面(2)上所述半導(dǎo)體器件(20)至少基本上由第二樹脂層(12)覆蓋，其特征在于所述接觸裝置(31、33)存在于所述第一樹脂層(52)上且利用延伸穿過所述第一樹脂層(52)的重新分布軌線(32、34)耦合到所述互連結(jié)構(gòu)，且鈍化層(55)至少基本上覆蓋所述第一樹脂層(52)和所述重新分布軌線(32、34)。
2、 如權(quán)利要求1所述的撓性半導(dǎo)體封裝，其中所述第二樹脂層 (12)還覆蓋有鈍化層(35)。
3、 如權(quán)利要求2所述的撓性半導(dǎo)體封裝，其中所述半導(dǎo)體器件 設(shè)置有具有絕緣層(11)的基板(10)，且所述鈍化層(35、 55)鄰 近所述相應(yīng)的樹脂層(12、52)中的孔和/或在所述相應(yīng)的樹脂層(12、 52)中的孔中延伸到所述絕緣層(11)，從而形成所述半導(dǎo)體器件(20) 的密封的外殼。
4、 如權(quán)利要求1所述的封裝，其中所述鈍化層(55、 35)包括 無機(jī)材料。
5、 如權(quán)利要求1所述的撓性半導(dǎo)體封裝，其中所述樹脂層(12、 52)之一具有倒圓的邊緣。
6、 如權(quán)利要求1所述的封裝，其中所述半導(dǎo)體器件(20)設(shè)置 有基板面和互連面，在該基板面存在半導(dǎo)體基板(10)且在該互連面 存在所述互連結(jié)構(gòu)，并且其中所述第一樹脂層(52)存在于所述基板 面上而所述第二樹脂層(12)存在于所述互連面上。
7、 如權(quán)利要求1所述的撓性半導(dǎo)體封裝，其中所述接觸裝置為 通過所述鈍化層暴露出來的接觸焊盤。
8、 如權(quán)利要求2所述的撓性半導(dǎo)體封裝，其中至少一個(gè)接觸焊 盤存在于所述第二樹脂層上且通過所述鈍化層中的孔暴露出來。
9、 一種組件，其包括如權(quán)利要求7-8中任何一項(xiàng)所述的撓性半 導(dǎo)體封裝以及另一設(shè)置有利用凸塊耦合到所述接觸焊盤的接觸焊盤 的電子器件。
10、 一種用于制造多個(gè)半導(dǎo)體封裝的方法，包括如下步驟_提供晶片，該晶片具有基板面和相對的互連面并具有多個(gè)半導(dǎo)體器件，所述多個(gè)半導(dǎo)體器件在所述互連面具有互連結(jié)構(gòu)；_在所述互連結(jié)構(gòu)上施加樹脂層；_ 利用粘合劑將所述晶片第一面附著到載體；_ 從第二面減薄所述晶片；- 在所述晶片的所述第二面上施加另一樹脂層，以及- 從所述載體上將至少一些由此形成的半導(dǎo)體封裝除去， 其特征在于將接觸裝置限定在利用延伸通過該第一樹脂層的重新分布軌線耦合到所述互連結(jié)構(gòu)的所述樹脂層中的第一樹脂層上，并 且將鈍化層施加在所述第一樹脂層和所述重新分布軌線上。
11、 如權(quán)利要求IO所述的方法，其中對所述晶片的所述第二面 上的所述樹脂層進(jìn)行構(gòu)圖，以限定分離通道，且在所述構(gòu)圖的樹脂層 上施加另一鈍化層。
12、 如權(quán)利要求IO所述的方法，其中所述晶片設(shè)置有氧化層， 在施加所述鈍化層之前在所述分離通道中去除該氧化層。
13、 如權(quán)利要求10或11所述的方法，其中對所述晶片的所述第 二面上的所述樹脂層進(jìn)行構(gòu)圖，以便在所述分離通道處具有倒圓的邊 緣。
14、 如權(quán)利要求IO所述的方法，其中所述接觸裝置為接觸焊盤， 且在所述接觸焊盤上以帽的形式施加焊料。
15、 如權(quán)利要求14所述的方法，其中通過浸入有所需成分的槽 中來施加所述焊料凸塊。
16、 一種包括多個(gè)如權(quán)利要求l所述的半導(dǎo)體封裝的半成品，其 中所述樹脂層之一在所述封裝之間是連續(xù)的，從而通過分離所述樹脂 層可以使所述封裝獨(dú)立。
17、 一種通過分離所述樹脂層來分離如權(quán)利要求15所述的半成 品的方法。
全文摘要
撓性封裝(100)在第一面(1)和第二面(2)之間具有半導(dǎo)體器件(20)，該半導(dǎo)體器件具有減薄的背部基板(10)和互連結(jié)構(gòu)。在封裝(100)的第一面(2)上存在用于外部接觸的接觸裝置(31、33)和第一樹脂層(52)，該接觸裝置(31、33)耦合到互連結(jié)構(gòu)。在第二面(2)半導(dǎo)體器件(20)至少基本上覆蓋有第二樹脂層(12)。接觸裝置(31、33)存在于第一樹脂層(52)上，并利用延伸通過第一樹脂層(52)的重新分布軌線(32、34)耦合到互連結(jié)構(gòu)。鈍化層(55)至少基本上覆蓋第一樹脂層(52)和重新分布軌線(32、34)。
文檔編號H01L23/498GK101133484SQ200680006473
公開日2008年2月27日 申請日期2006年2月27日 優(yōu)先權(quán)日2005年3月2日
發(fā)明者C·C·塔克, N·J·A·范費(fèi)恩, R·德克爾 申請人:皇家飛利浦電子股份有限公司