[发明专利]半导体器件及其制造方法

说明书

本发明涉及半导体器件及其制造方法。本发明提供一种半导体器件，其中绝缘材料层不包含诸如玻璃布或无纺布的增强纤维，并且所述半导体器件使得金属薄膜布线层能够小型化，能够减小金属过孔的直径并且减小层间厚度。所述半导体器件包括绝缘材料层和翘曲调整层，所述绝缘材料层包括使用不包含增强纤维的绝缘材料密封的一个或多个半导体元件、多个金属薄膜布线层、以及将所述金属薄膜布线层电连接在一起并且将所述半导体元件的电极与所述金属薄膜布线层电连接在一起的金属过孔，所述翘曲调整层被设置在所述绝缘材料层的一个主表面上以抵消所述绝缘材料层的翘曲而减小所述半导体器件的翘曲。

技术领域

本发明涉及半导体器件和制造该半导体器件的方法，特别地，涉及具有面板级扇出封装(Panel scale Fan-out package)结构的半导体器件以及制造该半导体器件的方法，在该面板级扇出封装结构中，以大的面板尺度执行薄膜布线步骤和组装步骤。

背景技术

随着近年来对电子设备的高功能性和小型化的需求，电子组件(component)日益高密度集成化且以日益高的密度安装。由此，用在电子设备中的半导体器件已在尺寸上比以往减小。

在诸如LSI单元和IC模块的特定类型的半导体器件中，如图8所示，集成电路芯片30被掩埋在内层基板8和预浸渍片(prepreg)40中的开口中的热固性绝缘树脂层43中(公开号为2010-251688的日本专利)。然而，在半导体元件被掩埋在绝缘材料层中的常规类型的半导体器件中，为了防止产品可能的翘曲(warpage)或者在制造工艺期间可能的翘曲以及为了实现产品强度的增强，通过使用诸如环氧树脂的热固性树脂浸渍增强纤维并且固化所产生的增强纤维而形成的刚性复合材料(在下文中有时称之为“预浸渍片”)被用于绝缘材料层的至少一部分。

然而，当预浸渍片被用作层间绝缘材料时，从可加工性和质量的观点，不仅预浸渍片难于薄化，而且金属过孔(metal via)和金属薄膜布线难于小型化。结果，绝缘材料层需要以多层的形式形成，不利地阻止半导体器件在尺寸和厚度上的减小。

如图9所示，在公开号为2010-219489的日本专利中描述的半导体器件包括由树脂固化部件或金属组成的支撑板1。半导体芯片2以半导体芯片2的元件电路表面(前表面)朝上的方式被设置在支撑板1的一个主表面上。使用粘结剂3将半导体芯片2的与元件电路表面相反的表面(背表面)固定到支撑板1。单个绝缘材料层4在支撑板1的整个主表面上形成以覆盖半导体芯片2的元件电路表面。在单个绝缘材料层4上，形成诸如铜的导电金属的布线层5，并且形成导电部6，该导电部6将半导体芯片2的电极衬垫电连接到布线层5。该器件显著地有助于日益高地被要求的电子组件密度的增加和电子组件的重量、厚度和长度的减小。

在此半导体器件20中，支撑板1为通过固化绝缘树脂而形成的树脂固化部件或者由诸如不锈钢或42合金的金属形成的并且具有均一厚度的平板。支撑板1被集成到半导体器件中。由此，作为最终产品的半导体器件为厚的，这使得半导体器件的轮廓的进一步减小(厚度的减小)变得困难。

发明内容

1.本发明要解决的问题

本发明的目的为提供这样的半导体器件：在该半导体器件中，绝缘材料层不包含诸如玻璃布或无纺布的增强纤维，并且该半导体器件能够使金属薄膜布线层小型化，减小金属过孔的直径，并且减小层间层间(interlayer)厚度。

2.解决问题的手段

作为认真研究的结果，发明人已通过下面的发现完成了本发明：在包括如下绝缘材料层的半导体器件中，可以通过在该绝缘材料层的一个主表面上设置翘曲调整层以允许通过该翘曲调整层的翘曲抵消绝缘材料层的翘曲而减小半导体器件的翘曲：该绝缘材料层包括使用不包含增强纤维的绝缘材料密封的一个或多个半导体元件、多个金属薄膜布线层、以及将金属薄膜布线层电连接在一起并且将半导体元件的电极与金属薄膜布线层电连接在一起的金属过孔。

也就是，本发明为如下面所描述的。