点。由此，在半导体装置的接合中，能够形成可靠性高并且材料成本低的金属凸点。此外，在接合中加热时，当对由树脂形成的基板提供热量时，可能会产生气体和反应物，因此不对基板加热，而对半导体元件加热。通过在不加热的基板一侧形成铜凸点，能够防止铜的氧化。
[0164]进一步，优选在本发明的半导体装置中，上述第一突起电极部分地被与构成该第一突起电极自身的金属材料不同的金属材料覆盖。
[0165]根据上述结构，在形成第一突起电极的铜凸点时，使用由不同的金属(不容易氧化的金属)(例如，钯等)覆盖的铜导线，在使用不活泼气体的环境中形成该铜凸点，由此能够防止凸点表面被氧化，容易进行工序管理和材料管理，接合的可靠性变高。
[0166]进一步，优选在本发明的半导体装置中，上述第二突起电极具有重叠(也称为“堆叠”)有2种金属材料的结构。
[0167]根据上述结构，在存在在各个构成要素间未填充固定材料或密封材料等问题的情况下，通过使用3个凸点将第一电子部件和第二电子部件接合，能够确保各个要素间的余隙，提高填充性，实现余隙的调整等。
[0168]本发明的半导体装置的制造方法是上述半导体装置的制造方法，其特征在于，包括:通过使用导线(wire，也称为“金属线”)的接合装置，利用铜在上述第一电子部件形成上述第一突起电极的工序；通过使用引线的接合装置或镀覆方法，利用金在上述第二电子部件形成上述第二突起电极的工序；和一边对上述第二电子部件加热，一边将上述第一突起电极的上述前端部分埋入上述第二突起电极的工序。
[0169]根据上述制造方法，能够不使用焊锡、超声波等，制造将形成在第一电子部件的第一突起电极和形成在第二电子部件的第二突起电极直接接合的半导体装置。
[0170]进一步，优选在本发明的半导体装置的制造方法中，上述第一电子部件和上述第二电子部件中的至少一方是半导体元件，对于从晶片分割为单个的半导体芯片进行上述第一突起电极或上述第二突起电极在上述半导体元件的形成。
[0171]根据上述制造方法，能够对于电极垫和基板端子等单独地调整凸点形成位置。由此，能够形成位置精度高的凸点。进一步，在以晶片方式形成凸点的情况下，考虑如下问题。如果是在研磨前，则在研磨时以及剥离研磨后的表面保护片时，对凸点造成损伤。如果是在研磨后，则由于用于保持薄晶片的保护片位于芯片与工作台之间，所以凸点形成受到制约。此外，在研磨前和研磨后，均在将半导体元件安装于利用3个构成要素形成的半导体装置的基板或加强板时受到限制。于是，如上述制造方法那样，不是以晶片方式形成凸点，而是对从晶片分割为单个的半导体芯片进行凸点的形成，能够避免上述问题。
[0172]进一步，优选在本发明的半导体装置的制造方法中，在填充有不活泼气体的环境中进行形成上述第一突起电极的工序。
[0173]根据上述制造方法，通过在使用不活泼气体的环境中形成第一突起电极，能够制造如下的半导体装置，即，防止凸点表面的氧化，工序管理和材料管理变得容易，接合的可靠性也变高的半导体装置。
[0174]进一步，在本发明的半导体装置的制造方法中，作为将上述第一突起电极的上述前端部分埋入上述第二突起电极的工序的前处理，将上述第一突起电极和上述第二突起电极的表面洗净。
[0175]根据上述制造方法，通过使用等离子体处理等进行洗净，能够制造第一突起电极和第二突起电极的表面被洗净并且活化，接合的可靠性高的半导体装置。
[0176]工业上的可利用性
[0177]本发明能够利用于使用倒装芯片技术的半导体装置及其制造方法。
[0178]附图标记的说明
[0179]Al 半导体元件
[0180]2 基板
[0181]A3 电极垫
[0182]4 基板端子
[0183]A5 凸点
[0184]B6 凸点
[0185]7 树脂
[0186]8 贯通孔
[0187]9 外部端子
[0188]10 引线框
[0189]Bll半导体元件
[0190]B12 电极垫
[0191]13 导线配线
[0192]14 加强板
[0193]15 接线柱
[0194]16 焊锡
[0195]17 助焊剂
[0196]31 导线
[0197]32a 电极垫
[0198]33球部
[0199]34毛细管
[0200]35凸点
[0201]41抗蚀剂开口部
[0202]42抗蚀剂(感光性高分子膜)
[0203]43阻挡金属层
[0204]44保护膜
[0205]45垫
[0206]46凸点(回流(reflow)前)
[0207]46a凸点(回流后)
【主权项】
1.一种半导体装置，其特征在于，具备: 第一电子部件，其具有第一突起电极；和 第二电子部件，其具有与所述第一突起电极连接的第二突起电极， 所述第一突起电极和所述第二突起电极由相互不同的金属材料形成， 所述第一突起电极比所述第二突起电极硬， 所述第一突起电极的靠所述第二突起电极侧的前端部分埋入所述第二突起电极中。
2.如权利要求1所述的半导体装置，其特征在于: 所述第一突起电极与所述第二突起电极直接接合。
3.如权利要求1或2所述的半导体装置，其特征在于: 所述第一突起电极的所述前端部分具有尖头形状。
4.如权利要求1?3中任一项所述的半导体装置，其特征在于: 所述第一突起电极是钉头凸点。
5.如权利要求1?4中任一项所述的半导体装置，其特征在于: 所述第二突起电极是钉头凸点或镀覆凸点。
6.如权利要求1?5中任一项所述的半导体装置，其特征在于: 在所述第一突起电极的所述前端部分被埋入所述第二突起电极的方向上，所述第二突起电极的长度大于所述第一突起电极的所述前端部分的长度。
7.如权利要求1?6中任一项所述的半导体装置，其特征在于: 所述第一电子部件是基板或搭载在基板上的半导体元件， 所述第一突起电极是铜凸点， 所述第二电子部件是半导体元件， 所述第二突起电极是金凸点。
8.如权利要求7所述的半导体装置，其特征在于: 所述第一突起电极部分地被与构成该第一突起电极自身的金属材料不同的金属材料覆盖。
9.如权利要求1?8中任一项所述的半导体装置，其特征在于: 所述第二突起电极具有重叠有2种金属材料的结构。
10.一种半导体装置的制造方法，其为权利要求1所述的半导体装置的制造方法，该制造方法的特征在于，包括: 通过使用导线的接合装置，利用铜在所述第一电子部件形成所述第一突起电极的工序; 通过使用导线的接合装置或镀覆方法，利用金在所述第二电子部件形成所述第二突起电极的工序；和 一边对所述第二电子部件加热，一边将所述第一突起电极的所述前端部分埋入所述第二突起电极的工序。
11.如权利要求10所述的半导体装置的制造方法，其特征在于: 所述第一电子部件和所述第二电子部件中的至少一方是半导体元件， 所述第一突起电极或所述第二突起电极在所述半导体元件的形成，对于从晶片分割为单个的半导体芯片进行。
12.如权利要求10或11所述的半导体装置的制造方法，其特征在于: 形成所述第一突起电极的工序在填充有不活泼气体的环境中进行。
13.如权利要求10?12中任一项所述的半导体装置的制造方法，其特征在于: 作为将所述第一突起电极的所述前端部分埋入所述第二突起电极的工序的前处理，将所述第一突起电极和所述第二突起电极的表面洗净。
【专利摘要】本发明提供通过使在第一电子部件(基板(2)或半导体元件(A1))形成的第一突起电极(凸点(A5))与在第二电子部件(半导体元件(B11))形成的第二突起电极(凸点(B6))连接而构成的半导体装置的安装结构，第一突起电极和第二突起电极由不同的金属材料形成，第一突起电极比第二突起电极硬，第一突起电极具有尖头形状，被埋入第二突起电极中。
【IPC分类】H01L21-60, H01L25-07, H01L25-18, H01L25-065
【公开号】CN104541366
【申请号】CN201380041465
【发明人】森胜则, 福井靖树, 龙见和亮, 三原敬之
【申请人】夏普株式会社
【公开日】2015年4月22日
【申请日】2013年8月2日
【公告号】US20150200176, WO2014024796A1