[发明专利]半导体器件及其制造方法以及配线板的制造方法

说明书

技术领域

本公开涉及在其中形成有焊接凸点的半导体器件及其制造方法，以及配线板的制造方法。

背景技术

随着最近的半导体器件的高度集成化，提出了在单个封装内层叠并安装多个半导体芯片的芯片上芯片技术，以及在半导体晶片上安装半导体芯片的晶片上芯片技术。图9示出了形成于现有半导体器件中的一般焊接凸点的截面的示意性结构。

如图9所示，现有半导体器件205由屏障金属层201和焊接层202构成。在该情况下，屏障金属层201由高熔点金属材料制成，并且形成在半导体基板203的电极衬垫部分(未示出)上。此外，焊接层202由低熔点材料制成。例如，Ni、Cu或者Au被用作构成屏障金属层201的高熔点材料。此外，焊接层202形成在屏障层201的上部上。此外，Sn、In、Bi或者类似物被用作构成焊接层202的低熔点金属材料。另外，在现有焊接凸点200中，如图9所示，焊接层202通常形成为使得其外径约等于或者大于屏障金属层201的外径。该技术例如在日本专利特开平9-97795号公报中公开。

图10A和10B分别示出了用于制造现有半导体器件的步骤，其中各自形成有焊接凸点200的两个半导体器件205被彼此接合。在将参考图10A和10B给出的描述中，假设待彼此接合的两个半导体器件205分别是半导体器件205a和205b。

首先，如图10A所示，通过使用倒装式联接器将一个半导体器件205a安装到另一半导体器件205b上，以使形成有焊接凸点200的一个半导体器件205a的表面与形成有焊接凸点200的另一半导体器件205b的表面彼此相对。

然后，如图10B所示，使彼此相对的焊接凸点200在温度被设定成等于或大于焊接层202的熔点的条件下彼此接触，从而进行焊接凸点200之间的连接。这时，使一个半导体器件205a靠近另一半导体器件205b侧，同时通过倒装式联接器控制在半导体器件205a与205b之间形成的间隙。

现在，图10A和10B所示的连接芯片的步骤涉及这样的问题，即由于倒装式联接器的机械精度和可控性，在被倒装式联接器移动的半导体器件205a侧中发生倾斜和翘曲。另外，在一些情况下，在半导体器件205a和205b的形成有焊接凸点200的表面上形成全局段差。因此，在半导体器件205之间进行连接的阶段中，如图10A和10B所示，一个半导体器件205a被造成倾斜地接触另一半导体器件205b。作为结果，在形成于半导体器件205a和20b之间的间隙较宽的区域a与形成于半导体器件205a和20b之间的间隙较窄的区域b之间发生间隙差。此外，现状是，为了达到抵消半导体器件205a与205b之间的间隙差的目的，各焊接层202有必要形成为具有给定的厚度或更厚。

在该情况下，在形成于彼此相对的半导体器件205a与20b之间的间隙得到最佳化的区域a中，如图11A所示，各自由低熔点金属制成的焊接层202彼此接合成崩溃不多。然而，在形成于彼此相对的半导体器件205a与205b之间的间隙较窄的区域b中，如图11B所示，焊接层202崩溃成从各自由高熔点金属制成的屏障金属层201的外径的范围大幅地超出。当形成于彼此相对的半导体器件205a和205b的表面上的焊接凸点200以细小间距形成时，如图11B所示，在窄间隙区域b中，恐怕各相邻的两个焊接层202会彼此接触，而发生短路。

近年来，随着器件的小型化，要求焊接凸点200窄间距化。因此，期望这样一种结构，其中，即使当焊接凸点200的间距减小时，各相邻的两个焊接凸点也不短路。

发明内容

本公开的做出是为了解决上述问题，因此希望提供一种在经由焊接凸点使半导体器件彼此接合的步骤中使接合精度得到改善并且产出率得到提高的半导体器件及其制造方法以及配线板的制造方法。

为了实现上述期望，根据本公开的一个实施例，提供了一种半导体器件，其包括焊接凸点，所述焊接凸点包括形成在基板的电极衬垫部分上的屏障金属层，以及形成在所述屏障金属层的上表面的中心部分以具有比所述屏障金属层的外径小的外径的焊接层。

根据本公开的另一实施例，提供了一种半导体器件的制造方法，其包括：在形成于基板上的电极衬垫部分的上部上形成屏障金属层；和在所述屏障金属层的上部上形成外径比所述屏障金属层的外径小的焊接层。

在该实施例的半导体器件以及另一实施例的半导体器件的制造方法中，焊接层形成为具有比屏障金属层的外径小的外径。因此，当熔化的焊接层崩溃时，能够防止如此崩溃的焊接层从屏障金属层的上部大幅地超出。