專利名稱：具有低介電性絕緣膜的半導(dǎo)體器件及其制造方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種半導(dǎo)體器件和該器件的制造方法。
背景技術(shù)：
作為待安裝到以便攜式電子器件等為代表的小尺寸電子器件上的導(dǎo)體
器件，已知的有芯片尺寸封裝(CSP)，每個芯片尺寸封裝均具有基本等于 半導(dǎo)體襯底尺寸的大小。在CSP中，也將在晶片狀態(tài)下完成封裝并通過劃 片分成個體半導(dǎo)體器件的CSP稱為晶片級封裝(WLP)。在日本專利申請?zhí)?開公開文本No. 2004-349461中公開了一種WLP的典型結(jié)構(gòu)。在該現(xiàn)有文獻(xiàn) 所述的半導(dǎo)體器件中，從覆蓋形成于半導(dǎo)體襯底上的連接焊盤(其中央部 分除外)的絕緣膜上表面上的連接焊盤延伸出布線線路(wiring line), 在形成于延伸的布線線路末端上的連接焊盤部分的上表面上設(shè)置柱狀電 極，并形成密封膜以覆蓋絕緣膜上表面上的柱狀電極之間的布線線路。形 成密封膜，使得密封膜的上表面和柱狀電極的上表面位于一個平面上。在 柱狀電極的上表面上設(shè)置焊球。
在如上所述的這樣的半導(dǎo)體器件當(dāng)中，有一種這樣的器件，在半導(dǎo)體 襯底和絕緣膜之間設(shè)置層間絕緣膜布線線路層壓結(jié)構(gòu)部分，每個所述部分 均包括層間絕緣膜和布線線路的層壓結(jié)構(gòu)。在這種器件中，當(dāng)層間絕緣膜 布線線路層壓結(jié)構(gòu)部分的布線線路之間的間隔隨著半導(dǎo)體器件的小型化減 小時，布線線路之間的電容增大，結(jié)果，通過布線線路傳輸?shù)男盘栄舆t增 加。
為了改善這一點(diǎn)，作為層間絕緣膜的材料，對低介電性膜投入了很多 關(guān)注，例如介電常數(shù)低于一般用作層間絕緣膜材料的二氧化硅的介電常數(shù) 4.2到4.0的低k材料。低k材料的范例包括用碳(C)對二氧化硅(Si02) 摻雜而獲得的SiOC以及進(jìn)一步含有H的SiOCH。為了進(jìn)一步降低介電常數(shù)， 還在研究含有空氣的多孔型低介電性膜。然而，在以上包括低介電性膜的半導(dǎo)體器件中，尤其是由具有空心結(jié) 構(gòu)的多孔型低介電性膜代表的低介電性膜機(jī)械強(qiáng)度小且容易受濕氣影響。 結(jié)果，就存在低介電性膜容易從底層剝落的問題。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種能夠顯著改善低介電性膜剝落問題的半導(dǎo)體 器件以及該半導(dǎo)體器件的制造方法。
根據(jù)本發(fā)明一個方面的半導(dǎo)體器件包括 半導(dǎo)體襯底；
設(shè)置于所述半導(dǎo)體襯底上除其外圍部分之外的區(qū)域中的多個低介電性 膜布線線路層壓結(jié)構(gòu)部分，每個所述低介電性膜布線線路層壓結(jié)構(gòu)部分由 低介電性膜和包括具有連接焊盤部分的最上層布線線路的多個布線線路的
層壓結(jié)構(gòu)構(gòu)成；
設(shè)置于每個所述低介電性膜布線線路層壓結(jié)構(gòu)部分的上側(cè)上的絕緣
膜；
多個用于電極的連接焊盤部分，設(shè)置于所述絕緣膜上，以電連接到所 述低介電性膜布線線路層壓結(jié)構(gòu)部分的所述最上層布線線路的所述連接焊 盤部分；
設(shè)置于用于電極的所述連接焊盤部分上的用于外部連接的多個凸塊電 極；以及
設(shè)置于所述絕緣膜上以及所述半導(dǎo)體襯底的所述外圍部分上的密封
其中每個所述低介電性膜布線線路層壓結(jié)構(gòu)部分的側(cè)表面被所述絕緣 膜和所述密封膜之一覆蓋。
此外，根據(jù)本發(fā)明另一方面的半導(dǎo)體器件制造方法包括 制備半導(dǎo)體晶片，所述半導(dǎo)體晶片在其一個表面上具有低介電性膜布 線線路層壓結(jié)構(gòu)部分的第一層和形成于所述低介電性膜布線線路層壓結(jié)構(gòu) 部分上的絕緣膜，所述低介電性膜布線線路層壓結(jié)構(gòu)部分均通過層壓低介
電性膜和包括最上層布線線路的多個布線線路的第二層構(gòu)成；
去除劃片道區(qū)域和所述劃片道的相對側(cè)上的區(qū)域中的所述第一和第二層的部分以形成槽，所述槽將低介電性膜布線線路層壓結(jié)構(gòu)部分和所述絕
緣膜彼此分開并暴露出所述低介電性膜布線線路層壓結(jié)構(gòu)部分的側(cè)表面和
所述絕緣膜的側(cè)表面；
在所述絕緣膜上形成待連接到所述最上層布線線路的連接焊盤部分； 在所述連接焊盤部分上形成用于外部連接的凸塊電極；以及 形成密封膜，所述密封膜覆蓋用于外部連接的所述凸塊電極之間的所
述絕緣膜的上表面、所述低介電性膜布線線路層壓結(jié)構(gòu)部分的側(cè)表面以及
所述絕緣膜的側(cè)表面。
根據(jù)本發(fā)明，為半導(dǎo)體襯底上除其外圍部分之外的區(qū)域設(shè)置包括低介
電性膜和布線線路的層壓結(jié)構(gòu)的低介電性膜布線線路層壓結(jié)構(gòu)部分，并且
該低介電性膜布線線路層壓結(jié)構(gòu)部分的側(cè)表面被密封膜(或絕緣膜)覆蓋。
因此，可以防止低介電性膜的剝落。
將在隨后的說明書中闡述本發(fā)明的其他目的和優(yōu)點(diǎn)，可以從說明書部
分地明了這些目的和優(yōu)點(diǎn)，或者可以通過實(shí)踐本發(fā)明而了解。可以利用下
文中特別指出的手段和組合來實(shí)現(xiàn)和獲得本發(fā)明的目的和優(yōu)點(diǎn)。


附圖被并入本說明書并構(gòu)成其一部分，附圖示出了本發(fā)明的實(shí)施例并 與以上給出的一般性描述和以下給出的實(shí)施例詳細(xì)描述一起解釋本發(fā)明的 原理。
圖1是本發(fā)明第一實(shí)施例的半導(dǎo)體器件的截面圖2是制造圖1所示半導(dǎo)體器件期間首先制備的組件的截面圖3是圖2之后的步驟中的組件的截面圖4是圖3之后的步驟中的組件的截面圖5是圖4之后的步驟中的組件的截面圖6是圖5之后的步驟中的組件的截面圖7是圖6之后的步驟中的組件的截面圖8是圖7之后的步驟中的組件的截面圖9是圖8之后的步驟中的組件的截面圖10是圖9之后的步驟中的組件的截面11圖11是圖10之后的步驟中的組件的截面圖12是本發(fā)明第二實(shí)施例的半導(dǎo)體器件的截面圖13是制造圖12所示半導(dǎo)體器件期間的預(yù)定步驟中的組件的截面圖;
圖M是圖13之后的步驟中的組件的截面圖15是圖14之后的步驟中的組件的截面圖16是本發(fā)明第三實(shí)施例的半導(dǎo)體器件的截面圖；以及
圖17是根據(jù)本發(fā)明第四實(shí)施例的半導(dǎo)體器件的截面圖。
具體實(shí)施例方式
(第一實(shí)施例)
圖1示出了本發(fā)明第一實(shí)施例的半導(dǎo)體器件的截面圖。該半導(dǎo)體器件 包括硅襯底(半導(dǎo)體襯底)1。在硅襯底l的上表面上，設(shè)置具有預(yù)定功能 的集成電路，并且在上表面的外圍部分中，多個或大量由鋁基金屬等制成
的連接焊盤2電連接到集成電路，但圖中僅示出了兩個焊盤。
在硅襯底1和連接焊盤2的上表面上，設(shè)置低介電性膜/布線線路/層
壓結(jié)構(gòu)部分3。層壓結(jié)構(gòu)部分3具有如下的結(jié)構(gòu)其中交替層壓多個層，例
如四層低介電性膜4和同樣層數(shù)的由鋁基金屬等制成的布線線路5。低介電 性膜4的材料范例包括氟化乙烯、氟化聚酰亞胺(polyimide fluoride)、 聚烯烴、添加有填料的聚酰亞胺樹脂、苯并環(huán)丁烯(BCB)和基于有機(jī)聚合 物的低k材料?？梢允褂孟鄬殡姵?shù)為1. 5到3. 9的材料，尤其是可以 優(yōu)選使用相對介電常數(shù)為2. 5到3. 9的材料。
在相鄰層之間，對應(yīng)于連接焊盤的布線線路5彼此電連接。最下層的 布線線路5的一個端部經(jīng)由最下層低介電性膜4中設(shè)置的開口 6電連接到 連接焊盤2。最上層的布線線路5的連接焊盤部分5a分別設(shè)置于最上層低 介電性膜4的上表面外圍部分上。
在最上層布線線路5和最上層低介電性膜4的上表面上設(shè)置由諸如二 氧化硅或低介電性材料的無機(jī)材料制成的鈍化膜7。在對應(yīng)于最上層布線線 路5的連接焊盤部分5a的部分中穿過鈍化膜7形成開口 8。在鈍化膜7的 上表面上設(shè)置由有機(jī)材料制成的保護(hù)膜9，該有機(jī)材料包含的主要成分為聚 酰亞胺、環(huán)氧樹脂、苯酚、雙馬來酰亞胺、丙烯、合成橡膠、聚芐氧化物(polybenzoxide)等。在對應(yīng)于鈍化膜7的開口 8的部分中穿過保護(hù)膜9 形成開口 10。
在保護(hù)膜9的上表面上設(shè)置由銅等制成的金屬襯層11。在每個金屬襯 層11的整個上表面上設(shè)置由銅制成的上層布線線路12。金屬襯層11的端 部經(jīng)由鈍化膜7和保護(hù)膜9的開口 8、 10電連接到最上層布線線路5的連 接焊盤部分5a。在上層布線線路12的連接焊盤部分的上表面上，設(shè)置由銅 制成的用于外部連接的凸塊電極或柱狀電極13。
在上層布線線路12和保護(hù)膜9的上表面以及硅襯底1的外圍部分的上 表面上，設(shè)置由諸如基于環(huán)氧樹脂的樹脂的有機(jī)材料制成的密封膜或密封 層14，使得密封膜的上表面和柱狀電極13的上表面位于一個平面上。在這 種狀態(tài)下，低介電性膜布線線路層壓結(jié)構(gòu)部分3、鈍化膜7和保護(hù)膜9的側(cè) 表面完全被硅襯底1上表面上的密封膜14的一部分覆蓋。在柱狀電極13 的上表面上設(shè)置焊球15。
如上所述，在該半導(dǎo)體器件中，硅襯底1上除外圍部分的區(qū)域設(shè)置有 均包括低介電性膜4和布線線路5的層壓結(jié)構(gòu)的低介電性膜布線線路層壓 結(jié)構(gòu)部分3，且低介電性膜布線線路層壓結(jié)構(gòu)部分3、鈍化膜7和保護(hù)膜9 的側(cè)表面被密封膜14覆蓋。因此，低介電性膜布線線路層壓結(jié)構(gòu)部分3不 容易從硅襯底l剝落。
接下來，將描述具有上述構(gòu)造的半導(dǎo)體器件的制造方法的一個范例。 首先，如圖2所示，制備一個組件，其中，在具有晶片狀態(tài)的硅襯底(以 下簡稱半導(dǎo)體晶片21)上，設(shè)置連接焊盤2和低介電性膜布線線路層壓結(jié) 構(gòu)部分3，每個低介電性膜布線線路層壓結(jié)構(gòu)部分3均分別包括四層低介電 性膜4和布線線路5。在該組件中，在層壓結(jié)構(gòu)部分3上設(shè)置鈍化膜7，經(jīng) 由鈍化膜7中設(shè)置的開口 8暴露最上層布線線路5的連接焊盤部分5a的中 央。低介電性膜的材料范例包括氟化乙烯、氟化聚酰亞胺、聚烯烴、添加 有填料的聚酰亞胺樹脂、苯并環(huán)丁烯(BCB)和基于有機(jī)聚合物的低k材料。 可以使用相對介電常數(shù)為1.5到3.9的材料，尤其是可以優(yōu)選使用相對介 電常數(shù)為2.5到3.9的材料。要指出的是，圖2中用附圖標(biāo)記22表示的區(qū) 域是對應(yīng)于劃片道(dicing street)的區(qū)域。
接下來，如圖3所示，利用絲網(wǎng)印刷工藝、旋涂工藝等，在鈍化膜7的上表面和經(jīng)由鈍化膜7的開口 8暴露的最上層布線線路5的連接焊盤部
分5a的上表面上形成由諸如聚酰亞胺基樹脂的有機(jī)材料制成的保護(hù)膜9。
接下來，如圖4所示，利用發(fā)射激光束的激光處理除去保護(hù)膜9、鈍化 膜7和四層低介電性膜4位于劃片道22的區(qū)域中以及劃片道相對側(cè)區(qū)域中 的部分，以形成格狀槽23。于是，硅襯底1的上表面通過槽以格狀(lattice) 形式暴露出來。在鈍化膜7位于連接焊盤部分5a上的部分中制造開口 8， 并在保護(hù)膜9位于這些開口上的部分中制造開口 10。低介電性膜4是脆性 的。因此，如果利用刀片在膜4中切割槽23，那么低介電性膜4的切割面 將具有很多凹痕和裂痕。有鑒于此，建議對切割面施加激光束以制作槽23。 在用激光束照射時，硅襯底1的上表面熔化，熔化的硅顆粒躍起并隨后落 到硅襯底1上。如圖4所示，每個槽23將不可避免地具有不平坦的底表面。 當(dāng)槽23達(dá)到在大多數(shù)情況下形成于硅襯底1上的場效氧化膜(未示出)時， 可以終止施加激光束。
在這種狀態(tài)下，如上所述經(jīng)由槽23暴露出半導(dǎo)體晶片21位于劃片道 22的區(qū)域中以及劃片道相對側(cè)上區(qū)域中的上表面。此外，通過槽23將層壓 在半導(dǎo)體晶片21上的四層低介電性膜4、鈍化膜7和保護(hù)膜9的部分彼此 分開。結(jié)果，在晶片21上形成了彼此獨(dú)立的多個低介電性膜布線線路層壓 結(jié)構(gòu)部分3。
作為一個范例，槽23的寬度為10到1000umX2加上劃片道(劃片切 割機(jī))22的寬度。結(jié)果，在圖1所示的完成的器件中，覆蓋低介電性膜布 線線路層壓結(jié)構(gòu)部分3、鈍化膜7和保護(hù)膜9的側(cè)表面的密封膜14的部分 的寬度為10到1000nm。
接下來，如圖5所示，在最上層布線線路5經(jīng)鈍化膜7和保護(hù)膜9的 開口8、 10暴露的連接焊盤部分5a的上表面上、在半導(dǎo)體晶片21經(jīng)槽23 暴露的上表面部分上以及在保護(hù)膜9的整個上表面上形成金屬襯層11。在 這種情況下，金屬襯層11可以僅由通過無電鍍形成的銅層形成、僅由通過 濺射形成的銅層形成或由在通過濺射形成的鈦等的薄膜層上通過濺射形成 的銅層來形成。
接下來，在金屬襯層11的上表面上形成抗電鍍膜24，隨后進(jìn)行構(gòu)圖。 結(jié)果，在抗電鍍膜24對應(yīng)于形成上層布線線路12的區(qū)域的部分中形成開口25。接下來，利用金屬襯層ll作為電鍍電流路徑完成銅的電解電鍍，由
此在抗電鍍膜24的開口 25中的金屬襯層11的上表面上形成上層布線線路 12。接下來，剝離抗電鍍膜24。
接下來，如圖6所示，在金屬襯層11和上層布線線路12的上表面上 通過沉積并隨后構(gòu)圖來形成抗電鍍膜26。于是，在這種情況下，在對應(yīng)于 上層布線線路12的連接焊盤部分的部分中(形成柱狀電極13的區(qū)域)、在 抗電鍍膜26中形成開口 27。接下來，利用金屬襯層11作為電鍍電流路徑 完成銅的電解電鍍，由此在抗電鍍膜26的開口 27中、在上層布線線路12 的連接焯盤部分的上表面上形成柱狀電極13，每個柱狀電極都具有50到 150iim的高度。接下來，將抗電鍍膜26全部剝離或去除。然后，利用上層 布線線路12作為掩模蝕刻并去除金屬襯層11的不必要部分。結(jié)果，如圖7 所示，僅留下上層布線線路12下方的金屬襯層11。
接下來，如圖8所示，通過絲網(wǎng)印刷工藝、旋涂工藝等，在上層布線 線路12、柱狀電極13和保護(hù)膜9的上表面上以及在經(jīng)槽23暴露的半導(dǎo)體 晶片21的上表面上完整地形成由諸如基于環(huán)氧樹脂的樹脂的有機(jī)材料制成 的密封膜14，使得密封膜14的厚度大于柱狀電極13的高度。因此，在這 種狀態(tài)下，柱狀電極13的上表面被密封膜14的上部覆蓋。保護(hù)膜9、鈍化 膜7和四層低介電性膜4的側(cè)表面也完全被密封膜14覆蓋。
接下來，適當(dāng)研磨密封膜14的上表面的一部分以如圖9所示暴露柱狀 電極13的上表面。此外，使柱狀電極13的暴露上表面和密封膜14的上表 面平坦化，使得這些上表面位于一個平面上。在對密封膜14的該上表面進(jìn) 行平坦化時，可以與密封膜14的上部一起將柱狀電極13的上表面部分研 磨幾個到十個或更多微米。接下來，如圖IO所示，在柱狀電極13的上表 面上形成焊球15。接下來，如圖11所示，沿著槽23中央的劃片道22切割 密封膜14和半導(dǎo)體晶片21。如上所述，由于槽23形成得比劃片道22寬， 因此獲得了多個均具有如圖1所示結(jié)構(gòu)的半導(dǎo)體器件，其中，低介電性膜 布線線路層壓結(jié)構(gòu)部分3的側(cè)表面被密封膜14覆蓋，且此外鈍化膜7的側(cè) 表面和保護(hù)膜9的上表面與側(cè)表面也被密封膜14覆蓋。
在以上實(shí)施例中，半導(dǎo)體晶片21的上表面的暴露部分被示為類似槽23 的底部，但可以用激光束部分地去除半導(dǎo)體晶片21的上表面以形成槽23，使得槽23的底部可以低于半導(dǎo)體晶片21的上表面。如果在半導(dǎo)體晶片21 的上表面上形成諸如場效氧化膜的絕緣膜，那么該場效氧化膜的上表面或
其膜厚度的中間部分可以是槽23的底部，且槽23的底部可以位于半導(dǎo)體 晶片21的上表面上方。 (第二實(shí)施例)
圖12示出了本發(fā)明第二實(shí)施例的半導(dǎo)體器件的截面圖。該半導(dǎo)體器件 與圖1所示的半導(dǎo)體器件不同之處在于，鈍化膜7的上表面和側(cè)表面與低 介電性膜布線線路層壓結(jié)構(gòu)部分3的側(cè)表面被保護(hù)膜9覆蓋，而保護(hù)膜9 的側(cè)表面被密封膜14覆蓋。
作為制造該半導(dǎo)體器件的一個范例，制備圖3所示的組件，然后如圖 13所示，利用發(fā)射激光束的激光處理，在劃片道22的區(qū)域和劃片道相對側(cè) 的區(qū)域中在鈍化膜7和四層低介電性膜4中形成槽23。
在這種狀態(tài)下，經(jīng)槽23暴露劃片道22中的半導(dǎo)體晶片21的上表面以 及劃片道相對側(cè)上的區(qū)域。此外，沿著槽23將層壓在半導(dǎo)體晶片21上且 均由四層低介電性膜4和鈍化膜7構(gòu)成的單元彼此分開。結(jié)果，在半導(dǎo)體 晶片21上形成了圖13所示的多個低介電性膜布線線路層壓結(jié)構(gòu)部分3。
接下來，如圖14所示，利用絲網(wǎng)印刷工藝、旋涂工藝等，在最上層布 線線路5的連接焊盤部分5a經(jīng)由鈍化膜7的開口 8暴露的上表面上、在鈍 化膜7的上表面上以及在半導(dǎo)體晶片21經(jīng)由槽23暴露的部分的上表面上 形成由諸如基于聚酰亞胺的樹脂的有機(jī)材料制成的保護(hù)膜9。
接下來，如圖15所示，通過發(fā)射激光束的激光處理或利用劃片刀片的 切割處理，在劃片道22的區(qū)域中以及劃片道相對側(cè)上的區(qū)域中的保護(hù)膜9 中形成稍窄于前述槽23的槽23a，并在保護(hù)膜9對應(yīng)于鈍化膜7的開口 8 的部分中形成開口 10。由于后續(xù)的歩驟類似于第一實(shí)施例的圖5等圖中的 步驟，因此省略其描述。 (第三實(shí)施例)
圖16示出了本發(fā)明第三實(shí)施例的半導(dǎo)體器件的截面圖。第三實(shí)施例與 第二實(shí)施例的不同之處在于，覆蓋鈍化膜7的上表面和側(cè)表面以及低介電 性膜4的側(cè)表面的保護(hù)膜9延伸到與硅襯底1的側(cè)表面相同的平面。為了 獲得這種結(jié)構(gòu)，可以利用保護(hù)膜9完全填滿第二實(shí)施例的圖15所示的凹陷部分或槽23。
以上實(shí)施例均具有如下的結(jié)構(gòu)在保護(hù)膜9上形成金屬襯層11，在該 金屬襯層上分別形成上層布線線路12，并在上層布線線路12的連接焊盤部 分上形成柱狀電極13。然而，本發(fā)明也可以應(yīng)用于如下的結(jié)構(gòu)在保護(hù)膜
9上直接形成連接到最上層布線線路5的連接焊盤部分5a的連接焊盤部分， 并在連接焊盤部分上形成用于外部連接的諸如焊球15的凸塊電極。 (第四實(shí)施例)
圖17是根據(jù)本發(fā)明第四實(shí)施例的半導(dǎo)體器件的截面圖。第四實(shí)施例在 結(jié)構(gòu)上類似于第一實(shí)施例。因此，將僅描述與第一實(shí)施例不同的特征，將 不再描述與第一實(shí)施例共有的特征。第四實(shí)施例與第一實(shí)施例的不同之處 在于，鈍化膜7和保護(hù)膜9小于形成膜7和8 二者的低介電性膜布線線路 層壓結(jié)構(gòu)部分3。亦即，鈍化膜7比層壓結(jié)構(gòu)部分3小且設(shè)置于部分3上， 保護(hù)膜9比層壓結(jié)構(gòu)部分3小且設(shè)置于整個鈍化膜7上以及部分3的外圍 邊緣上?？梢酝ㄟ^以下方法制造這種半導(dǎo)體器件。首先，如圖2所示在部 分3的整個表面上形成鈍化膜7。利用光刻對鈍化膜7進(jìn)行構(gòu)圖。接下來， 在鈍化膜7上以及低介電性膜4上，即在低介電性膜布線線路層壓結(jié)構(gòu)部 分3的最上層上形成保護(hù)膜9。然后，利用光刻技術(shù)對保護(hù)膜9進(jìn)行構(gòu)圖。 之后，向部分3施加激光束，制造槽23。在根據(jù)第四實(shí)施例的該方法中， 用激光束僅處理低介電性膜布線線路層壓結(jié)構(gòu)部分3。鈍化膜7或保護(hù)膜9 都未被處理。因此可以為處理部分3，尤其是低介電性膜4設(shè)置最佳的激光 束工藝條件。因此，可以以高精度處理低介電性膜4。
在上述實(shí)施例中，四個低介電性層4和四個布線線路5構(gòu)成每個低介 電性膜布線線路層壓結(jié)構(gòu)部分3。低介電性層的數(shù)量和布線線路的數(shù)量不限 于四個。從上文可以認(rèn)識到，該部分具有多個低介電性層和多個布線線路 就足夠了。
本領(lǐng)域的技術(shù)人員將容易想到更多的優(yōu)點(diǎn)和改進(jìn)。因此，在其更寬的 方面上，本發(fā)明不限于這里所示和所述的特定細(xì)節(jié)和代表性實(shí)施例。因此， 在不脫離如所附權(quán)利要求及其等價物所定義的總體發(fā)明構(gòu)思的精神或范圍 的情況下可以作出各種修改。
1權(quán)利要求
1、一種半導(dǎo)體器件，包括半導(dǎo)體襯底；設(shè)置于所述半導(dǎo)體襯底上除其外圍部分之外的區(qū)域中的多個低介電性膜布線線路層壓結(jié)構(gòu)部分，每個所述低介電性膜布線線路層壓結(jié)構(gòu)部分由低介電性膜和多個布線線路的層壓結(jié)構(gòu)構(gòu)成，所述多個布線線路包括具有連接焊盤部分的最上層布線線路；設(shè)置于每個所述低介電性膜布線線路層壓結(jié)構(gòu)部分的上側(cè)上的絕緣膜；多個用于電極的連接焊盤部分，設(shè)置于所述絕緣膜上，以電連接到所述低介電性膜布線線路層壓結(jié)構(gòu)部分的所述最上層布線線路的所述連接焊盤部分；設(shè)置于用于電極的所述連接焊盤部分上的、用于外部連接的多個凸塊電極；以及設(shè)置于所述絕緣膜上以及所述半導(dǎo)體襯底的所述外圍部分上的密封膜，其中每個所述低介電性膜布線線路層壓結(jié)構(gòu)部分的側(cè)表面被所述絕緣膜和所述密封膜之一覆蓋。
2、 根據(jù)權(quán)利要求l所述的半導(dǎo)體器件，其中所述低介電性膜布線線路 層壓結(jié)構(gòu)部分的所述側(cè)表面被所述絕緣膜覆蓋。
3、 根據(jù)權(quán)利要求2所述的半導(dǎo)體器件，其中所述絕緣膜的所述側(cè)表面 被所述密封膜覆蓋。
4、 根據(jù)權(quán)利要求l所述的半導(dǎo)體器件，其中所述絕緣膜和所述低介電 性膜布線線路層壓結(jié)構(gòu)部分的側(cè)表面基本形成一個平面，且所述絕緣膜和 所述低介電性膜布線線路層壓結(jié)構(gòu)部分的側(cè)表面被所述密封膜覆蓋。
5、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的半導(dǎo)體器件，其中所述低介電性膜由相對介 電常數(shù)為1.5到3.9的材料構(gòu)成。
6、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的半導(dǎo)體器件，其中所述絕緣膜由鈍化膜和設(shè) 置于所述鈍化膜上的保護(hù)膜構(gòu)成。
7、 根據(jù)權(quán)利要求6所述的半導(dǎo)體器件，其中所述鈍化膜包括二氧化硅 膜或低介電性膜。
8、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的半導(dǎo)體器件，其中在所述絕緣膜上形成具有 用于電極的所述連接焊盤部分的上層布線線路。
9、 根據(jù)權(quán)利要求8所述的半導(dǎo)體器件，其中形成于用于電極的所述連 接焊盤部分上的、用于外部連接的所述凸塊電極是柱狀的。
10、 根據(jù)權(quán)利要求9所述的半導(dǎo)體器件，其中分別在用于外部連接的 所述凸塊電極上設(shè)置焊球。
11、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的半導(dǎo)體器件，其中所述低介電性膜含有氟 化乙烯、氟化聚酰亞胺、聚烯烴、添加有填料的聚酰亞胺樹脂、苯并環(huán)丁 烯(BCB)和基于有機(jī)聚合物的低k材料中的至少一種。
12、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的半導(dǎo)體器件，其中所述低介電性膜具有3. 9 到1.5的相對介電常數(shù)。
13、 根據(jù)權(quán)利要求12所述的半導(dǎo)體器件，其中所述低介電性膜具有2. 5 到3.9的相對介電常數(shù)。
14、 一種半導(dǎo)體器件，包括 半導(dǎo)體襯底；設(shè)置于所述半導(dǎo)體襯底上除其外圍部分之外的區(qū)域中的多個低介電性 膜布線線路層壓結(jié)構(gòu)部分，每個低介電性膜布線線路層壓結(jié)構(gòu)部分由低介 電性膜和多個布線線路的層壓結(jié)構(gòu)構(gòu)成，所述多個布線線路包括具有連接 焊盤部分的最上層布線線路；設(shè)置于所述低介電性膜布線線路層壓結(jié)構(gòu)部分上并由無機(jī)樹脂制成的絕緣膜；多個用于電極的連接焊盤部分，設(shè)置于所述絕緣膜上并分別連接到所 述低介電性膜布線線路層壓結(jié)構(gòu)部分的所述最上層布線線路的所述連接焊 盤部分；設(shè)置于用于電極的所述連接焊盤部分上的用于外部連接的多個凸塊電 極；以及設(shè)置于所述絕緣膜上以及所述半導(dǎo)體襯底的外圍部分上的密封膜， 其中所述低介電性膜含有氟化乙烯、氟化聚酰亞胺、聚烯烴、添加有填料的聚酰亞胺樹脂、苯并環(huán)丁烯(BCB)和基于有機(jī)聚合物的低k材料中的至少一種；并且所述低介電性膜布線線路層壓結(jié)構(gòu)部分的側(cè)表面被所述絕緣膜和所述密封膜之一覆蓋。
15、 一種半導(dǎo)體器件，其包括 半導(dǎo)體襯底；設(shè)置于所述半導(dǎo)體襯底上除其外圍部分之外的區(qū)域中的低介電性膜布 線線路層壓結(jié)構(gòu)部分，所述低介電性膜布線線路層壓結(jié)構(gòu)部分由多個低介 電性膜和多個布線線路的層壓結(jié)構(gòu)構(gòu)成，所述多個布線線路包括具有連接 焊盤部分的最上層布線線路；設(shè)置于所述低介電性膜布線線路層壓結(jié)構(gòu)部分上的、由無機(jī)絕緣膜構(gòu) 成的鈍化膜；形成于所述鈍化膜上的、由有機(jī)樹脂制成的保護(hù)膜； 用于電極的連接焊盤部分，其設(shè)置于所述保護(hù)膜上并連接到所述低介電性膜布線線路層壓結(jié)構(gòu)部分的所述最上層布線線路的所述連接焊盤部分；設(shè)置于用于電極的所述連接焊盤部分上的、用于外部連接的凸塊電極;以及設(shè)置于所述絕緣膜上以及所述半導(dǎo)體襯底的外圍部分上的密封膜， 其中所述低介電性膜具有1. 5到3. 9的相對介電常數(shù)。
16、 一種半導(dǎo)體器件的制造方法，包括制備半導(dǎo)體晶片，所述半導(dǎo)體晶片在其一個表面上具有低介電性膜布 線線路層壓結(jié)構(gòu)部分的第一層和形成于所述低介電性膜布線線路層壓結(jié)構(gòu) 部分上的絕緣膜，每個所述低介電性膜布線線路層壓結(jié)構(gòu)部分都是通過層 壓低介電性膜和包括最上層布線線路的多個布線線路的第二層構(gòu)成的；去除位于劃片道區(qū)域和所述劃片道的相對側(cè)上的區(qū)域中的所述第一和 第二層的部分以形成槽，所述槽將低介電性膜布線線路層壓結(jié)構(gòu)部分與所 述絕緣膜彼此分開并暴露出所述低介電性膜布線線路層壓結(jié)構(gòu)部分的側(cè)表 面和所述絕緣膜的側(cè)表面；在所述絕緣膜上形成待連接到所述最上層布線線路的連接焊盤部分； 在所述連接焊盤部分上形成用于外部連接的凸塊電極；以及 形成密封膜，所述密封膜覆蓋用于外部連接的所述凸塊電極之間的所 述絕緣膜的上表面、所述低介電性膜布線線路層壓結(jié)構(gòu)部分的側(cè)表面以及 所述絕緣膜的側(cè)表面。
17、 根據(jù)權(quán)利要求16所述的半導(dǎo)體器件的制造方法，其中形成所述密 封膜的步驟包括形成所述密封膜以填充所述槽。
18、 根據(jù)權(quán)利要求16所述的半導(dǎo)體器件的制造方法，其中形成所述槽的步驟包括利用激光束照射所述低介電性膜布線線路層壓結(jié)構(gòu)部分和所述絕緣膜以去除這些被照射的部分。
19、 根據(jù)權(quán)利要求16所述的半導(dǎo)體器件的制造方法，在形成所述槽之 后還包括在所述低介電性膜布線線路層壓結(jié)構(gòu)部分的所述上表面和所述側(cè)表面上以及所述絕緣膜的所述側(cè)表面上形成金屬襯層，以形成所述連接焊盤部 分。
20、 根據(jù)權(quán)利要求19所述的半導(dǎo)體器件的制造方法，還包括 在所述金屬襯層上形成具有所述連接焊盤部分的上層布線線路。
21、 根據(jù)權(quán)利要求20所述的半導(dǎo)體器件的制造方法，其中形成用于外部連接的所述凸塊電極的步驟包括在所述上層布線線路的所述連接焊盤 部分上形成用于外部連接的所述凸塊電極。
22、 根據(jù)權(quán)利要求21所述的半導(dǎo)體器件的制造方法，在形成用于外部連接的所述凸塊電極之后還包括在所述上層布線線路上，通過將用于外部連接的所述凸塊電極作為掩 模來蝕刻所述金屬襯層。
23、 根據(jù)權(quán)利要求16所述的半導(dǎo)體器件的制造方法，其中所述低介電性膜含有氟化乙烯、氟化聚酰亞胺、聚烯烴、添加有填料的聚酰亞胺樹脂、苯并環(huán)丁烯(BCB)和基于有機(jī)聚合物的低k材料中的至少一種。
24、 根據(jù)權(quán)利要求16所述的半導(dǎo)體器件的制造方法，其中所述低介電 性膜具有1. 5到3. 9的相對介電常數(shù)。
25、 一種半導(dǎo)體器件的制造方法，包括制備半導(dǎo)體晶片，所述半導(dǎo)體晶片在其一個表面上具有低介電性膜布 線線路層壓結(jié)構(gòu)部分和形成于所述低介電性膜布線線路層壓結(jié)構(gòu)部分上的 鈍化膜，所述低介電性膜布線線路層壓結(jié)構(gòu)部分包括多個層壓的低介電性 膜和多個布線線路，所述多個布線線路包括具有連接焊盤部分的最上層布 線線路；去除位于劃片道的區(qū)域和所述劃片道的相對側(cè)上的區(qū)域中的所述低介 電性膜布線線路層壓結(jié)構(gòu)部分和所述鈍化膜的一部分以形成槽，所述槽暴露出所述低介電性膜布線線路層壓結(jié)構(gòu)部分和所述鈍化膜的一部分的側(cè)表 面；形成有機(jī)樹脂膜，所述有機(jī)樹脂膜覆蓋了所述鈍化膜的上表面、以及 所述槽暴露出的所述低介電性膜布線線路層壓結(jié)構(gòu)部分的一部分的所述側(cè) 表面和所述鈍化膜的所述側(cè)表面；在所述有機(jī)樹脂膜上形成連接到所述最上層布線線路的連接焊盤部分 的、用于電極的連接焊盤部分；形成連接到用于電極的所述連接焊盤部分的、用于外部連接的凸塊電極；在所述有機(jī)樹脂膜上的用于外部連接的所述凸塊電極之間形成密封 膜；以及沿著所述劃片道區(qū)域切割所述密封膜和所述半導(dǎo)體晶片，以獲得多個 半導(dǎo)體器件。
26、 根據(jù)權(quán)利要求25所述的半導(dǎo)體器件的制造方法，其中形成所述密 封膜的步驟包括形成所述密封膜，使得所述有機(jī)樹脂膜的暴露出的側(cè)表 面被所述密封膜覆蓋。
27、 根據(jù)權(quán)利要求26所述的半導(dǎo)體器件的制造方法，其中形成所述密 封膜以覆蓋所述有機(jī)樹脂膜的暴露出的側(cè)表面的步驟包括利用所述有機(jī) 樹脂膜填充所述劃片槽；去除所述槽中的所述有機(jī)樹脂膜的對應(yīng)于由所述 有機(jī)樹脂膜填充的所述槽的中心的部分；以及利用所述密封膜填充所述有 機(jī)樹脂膜的被去除部分。
28、 根據(jù)權(quán)利要求25所述的半導(dǎo)體器件的制造方法，其中形成所述槽 的步驟包括利用激光束照射所述低介電性膜布線線路層壓結(jié)構(gòu)部分和所 述鈍化膜的一部分，以去除這些被照射的部分。
29、 根據(jù)權(quán)利要求25所述的半導(dǎo)體器件的制造方法，其中所述低介電 性膜含有氟化乙烯、氟化聚酰亞胺、聚烯烴、添加有填料的聚酰亞胺樹脂、苯并環(huán)丁烯(BCB)和基于有機(jī)聚合物的低k材料中的至少一種。
30、根據(jù)權(quán)利要求25所述的半導(dǎo)體器件的制造方法，其中所述低介電 性膜具有1. 5到3. 9的相對介電常數(shù)。
全文摘要
一種半導(dǎo)體器件，包括半導(dǎo)體襯底和設(shè)置于半導(dǎo)體襯底上除其外圍部分之外的區(qū)域中的低介電性膜布線線路層壓結(jié)構(gòu)部分。每個層壓結(jié)構(gòu)部分具有低介電性膜和多個布線線路的層壓結(jié)構(gòu)。在層壓結(jié)構(gòu)部分的上側(cè)上設(shè)置絕緣膜。在絕緣膜上設(shè)置用于電極的連接焊盤部分，其待電連接到層壓結(jié)構(gòu)部分的最上層布線線路的連接焊盤部分。在用于電極的連接焊盤部分上設(shè)置用于外部連接的凸塊電極。在絕緣膜上以及半導(dǎo)體襯底的外圍部分上設(shè)置密封膜。層壓結(jié)構(gòu)部分的側(cè)表面被絕緣膜或密封膜覆蓋。
文檔編號H01L23/485GK101443905SQ200680054650
公開日2009年5月27日 申請日期2006年12月11日 優(yōu)先權(quán)日2006年5月19日
發(fā)明者岡田修, 小澤愛子, 若林猛 申請人:卡西歐計算機(jī)株式會社