热半导体芯片CHP1。由此，在半导体芯片CHPl中形成的Cu柱形电极PLBMP和在布线板WB上方形成的引线LD通过包括焊料的导电材料彼此耦合。
[0124]接下来，将底部填充剂UF (绝缘树脂材料頂)填充在布线板WB和半导体芯片CHPl之间的间隙中。因此，执行将半导体芯片安装在布线板WB上方的倒装芯片安装过程。
[0125]通过如上的倒装芯片安装过程(第一示例至第四示例)，将半导体芯片CHPl倒装芯片安装在布线板WB上方。图22是示出半导体芯片CHPl被倒装芯片安装到布线板WB上方的状况的放大截面图。如图22中所示，在布线板WB上方形成的引线LD和在半导体芯片CHPl中形成的Cu柱形电极PLBMP将通过包含锡的导电材料CM电耦合。然后，用绝缘树脂材料IM(在第一示例和第四示例中，底部填充剂；在第二示例中，预施加树脂膜NCF ;在第三示例中，预施加树脂膏NCP)填充半导体芯片CHPl和布线板WB之间的间隙。
[0126]这里，由于以上提到的绝缘树脂材料頂没有完全硬化，接下来因此执行固化过程(图17的S104)。具体地，例如，在170°C的温度(第三温度)下执行大约I小时的热处理(固化)。由此，可完全硬化绝缘树脂材料IM。
[0127]接下来，执行作为这个第一实施例的特征过程的合金化热处理(图17的S105)。例如，在高于常温(室温25°C)且低于导电材料CM的熔点的第一温度下，加热导电材料CM。具体地，在200°C的温度(第一温度)下执行大约12小时的热处理过程。由此，如图23中所示，铜从Cu柱形电极PLBMP和引线LD扩散到导电材料CM中，扩散到导电材料CM中的铜和包含在导电材料CM中的锡执行合金反应，以在导电材料CM内部形成合金部件AU。详细地，合金化热处理形成合金部件AU，使得它可包含锡和铜的合金并且可接触Cu柱形电极PLBMP和引线LD，并且使得Cu柱形电极PLBMP和引线LD可通过合金部件AU相接。在这个第一实施例中，例如，包括Cu3Sn的合金相被形成为接触Cu柱形电极PLBMP和引线LD，并且包括Cu6Sn5的合金相形成在包括Cu 3Sn的合金相内部。这些合金相的熔点超过415°C。
[0128]这里，尽管考虑到形成合金部件AU的生产率，期望合金化热处理的第一温度是尽可能高的温度，但需要该温度是比导电材料CM(焊料)的熔点低的温度。顺带地，在这个第一实施例中，尽管作为合金化热处理的特定条件，作为示例，给出温度200°C (第一温度)持续大约12小时的条件，这只是一个示例，加热温度和加热时间可根据形成导电材料CM的焊料的种类而变化。
[0129]此外，理想的是，例如在氮气气氛、惰性气体气氛、或高度真空气氛中，执行合金化热处理。这是因为，合金化热处理可导致例如在布线板WB上方形成的引线LD的表面被氧化。
[0130]在如上所述执行合金化热处理之后，如图1中所示,例如,包括树脂的密封主体MR被形成为覆盖半导体芯片CHPl (图17的S106)。在这个树脂密封过程中，例如，通过形成树脂使得它可覆盖半导体芯片CHPl并且随后在175°C的温度下执行热处理大约I小时，将树脂硬化。
[0131]此后，如图1中所示，将焊料球SB安装在布线板WB的后表面上方，随后在大约260°C下执行焊料回流(图17的S107)。此时，电耦合Cu柱形电极PLBMP和引线的导电材料将重新熔融。然而，在这个第一实施例中，由于在导电材料内部形成合金部件并且该合金部件具有不允许它重新熔融的高熔点，因此可以提高Cu柱形电极PLBMP和引线之间的电耦合可靠性。
[0132]接下来，可通过执行布线板WB的封装划片来得到多个半导体器件PACl (参考图1)(图17的S108)。因此，可制造这个第一实施例中的半导体器件PAC1.
[0133]在制造好的半导体器件PACl被传递到顾客之后，将它安装在母板上方(图17的S109)。另外，在此时，在耦合母板和半导体器件PACl的过程中，在大约260°C下执行焊料回流。此时，尽管电耦合Cu柱形电极和引线的导电材料将重新熔融，但由于在导电材料内部形成合金部件并且该合金部件具有不允许它重新熔融的高熔点，因此可以提高Cu柱形电极和引线之间的电耦合可靠性。
[0134]<第一实施例的效果>
[0135]根据这个第一实施例，在有可能可使导电材料CM重新熔融的热处理过程(焊料回流)之前的过程中，提供合金化热处理，并且在电耦合Cu柱形电极PLBMP和引线LD的导电材料CM中，合金化热处理在这个导电材料CM内部形成包括锡和铜的合金的合金部件AU。具体地，在这个第一实施例中，这个合金部件AU被形成为使得它可接触Cu柱形电极PLBMP和引线LD 二者并且使得Cu柱形电极PLBMP和引线LD可通过合金部件AU相接。然后，由于这个合金部件AU的熔点高于例如图17中的S107和S109示出的热处理(焊料回流)的温度，因此其将不会重新熔融。
[0136]因此，即使除了合金部件AU之外的导电材料CM流出，通过将不会重新熔融的合金部件AU，确保Cu柱形电极PLBMP和引线LD之间的电耦合。据此，根据这个第一实施例，即使在通过导电材料CM执行Cu柱形电极PLBMP和引线LD之间的电耦合之后执行热处理(焊料回流)的情况下，也可以提高Cu柱形电极PLBMP和引线LD之间的电耦合可靠性。
[0137]〈修改形式〉
[0138]接下来，将说明这个第一实施例的修改形式。在这个第一实施例中，如图17中所示，在固化过程之后且在树脂密封过程之前，执行合金化热处理。然而，作为基础思想，这个第一实施例中的技术思想在于，在通过倒装芯片安装过程经由导电材料CM耦合Cu柱形电极PLBMP和引线LD之后，例如，执行合金化热处理，使得导电材料CM可以不通过母板上方的BGA形成过程(焊料回流)和安装过程(焊料回流)而重新熔融。因此，如果考虑这个基本思想，则可在倒装芯片安装过程之前且BGA形成过程之前的任何时间点，执行作为这个第一实施例的特征的合金化热处理。
[0139]例如，还可将固化过程和合金化热处理一起执行。在这种情况下，由于可实现过程量的减小，因此可实现半导体器件的制造过程的简化。然而，固化过程应用的温度是大约170°C，并且合金化热处理应用的温度是大约200°C。因此，当组合固化过程和合金化热处理时，相比于常规固化过程，将更快速地加热绝缘树脂材料IM。固化过程是用于完全硬化绝缘树脂材料頂的热处理，例如，当快速加热绝缘树脂材料时，快速加热会造成在半导体芯片CHPl中形成的聚酰亚胺树脂和布线板WB的构成材料排出废气的可能性增加。然后，由于在材料没有完全硬化的半干状态下该废气被带入到绝缘树脂材料IM中，有可能会在半导体芯片CHPl和布线板WB之间出现空隙，并且从提高半导体器件可靠性的方面来看，需要采取措施。作为措施的一个示例，例如，构思以下技术:当组合固化过程和合金化热处理时，绝缘树脂材料頂首先在对应于固化的大约170°C的温度下被加热，随后温度逐渐升至大约2000C，而不是从一开始加热至大约200°C。因此，例如，通过采取上述措施，可以通过将固化过程和合金化热处理一起执行，简化半导体器件的制造过程，而不造成半导体器件的可靠性劣化。
[0140]此外，由于在这个第一实施例中要执行合金化热处理，因此至少在BGA形成过程之前的过程中，还可在树脂密封过程之后执行合金化热处理。然而，在这种情况下，包括树脂的密封体MR可遭受通过合金化热处理施加的热造成的损害。尽管可以在倒装芯片安装过程之后且在BGA形成过程之前的任何时间段执行这个第一实施例中的合金化热处理，但从减轻给予半导体器件的其它构成的影响的方面看，期望的是在尽可能早的阶段执行合金化热处理。
[0141]第二实施例
[0142]在第一实施例中，尽管例如将其中如图1中所示单体半导体芯片CHPl安装在布线板WB上方的半导体器件PACl当作示例并且进行说明，但在这个第二实施例中，其中多个半导体芯片在布线板上方以堆叠状态布置的半导体器件将被当作示例并且进行说明。
[0143]〈半导体器件的构造〉
[0144]图24是示出这个第二实施例中的半导体器件PAC2的示意性构造的截面图。如图24中所示，这个第二实施例中的半导体器件PAC2具有布线板WB，例如多层互连件形成在布线板WB内部，并且半导体芯片CHPl被安装在这个布线板WB的上表面上方。然后，半导体芯片CHP2布置在半导体芯片CHPl上方，以堆叠和布置到这个半导体芯片CHPl。
[0145]通过在形成在布线板WB (图24中未示出)的上表面上方的引线(电极)和形成在半导体芯片CHPl中的Cu柱形电极(突出电极)PLBMP之间建立电耦合，半导体芯片CHPl和布线板WB将彼此电耦合。这里，在半导体芯片CHPl中形成的Cu柱形电极PLBMP包括例如含铜的材料，并且在布线板WB上方形成的引线也包括含铜的材料。
[0146]此外，穿透半导体芯片CHPl的硅通孔TSV形成在半导体芯片CHPl中，并且耦合部件形成在半导体芯片CHPl和半导体芯片CHP2之间，以便与这个硅通孔TSV耦合。因此，布置成堆叠状态的半导体芯片CHPl和半导体芯片CHP2将处于它们通过耦合部件和硅通孔TSV彼此电耦合的状态。例如，使得布置在下层中的半导体芯片CHPl的平面大小比布置在上层中的半导体芯片CHP2的平面大小更小。然后，当在半导体芯片CHPl中形成逻辑电路时，例如，存储器电路例如形成在半导体芯片CHP2中。另一方面，将与在布线板WB内部形成的多层互连件电耦合的多个焊料球SB设置在布线板WB的下表面上方。此外，如图24中所示，用绝缘树脂材料頂I填充半导体芯片CHPl和布线板WB之间的间隙，并且用绝缘树脂材料M2填充半导体芯片CHPl和半导体芯片CHP2之间的间隙。此外，提供包括例如树脂的密封体MR以覆盖在布线板WB上方的半导体芯片CHP2。在这个第二实施中由此构造的半导体器件PAC2也具有在第一实施例中说明的特征点。也就是说，另外在这个第二实施例中的半导体器件PAC2中，在电耦合Cu柱形电极和弓I线的导电材料中，包括锡和铜的合金的合金部件形成在这个导电材料内部。然后，这个合金部件接触Cu柱形电极PLBMP和引线二者，并且Cu柱形电极PLBMP和引线通过合金部件相接。由此，如同第一实施例，另外，在这个第二实施例中，可以提高Cu柱形电极PLBMP和弓I线之间的电耦合可靠性。
[0147]〈半导体器件的制造方法〉
[0148]如上所述地构造这个第二实施例中的半导体器件PAC2，并且以下将参考图说明其制造方法。图25是示出这个第二实施例中的半导体器件的制造过程的流程图。
[0149]首先，制备第一半导体芯片，在第一半导体芯片内部形成使用半导体元件和布线作为其构成的逻辑电路并且在第一半导体芯片上方形成包含铜的Cu柱形电极(突出电极)(图25的S201)，并且制备第二半导体芯片，在第二半导体芯片内部形成使用半导体元件和布线作为其构成的存储器电路并且在第二半导体芯片的表面上方形成包含铜的Cu柱形电极(突出电极)(图25的S202)。此外，还制备布线板，包含铜作为主要成分的多条引线形成在布线板的表面上方(图25的S203)。
[0150]接下来，第一半导体芯片是安装在布线板上方的第一倒装芯片(图25的S204)。具体地，第一半导体芯片安装在布线板上，使得在第一半导体芯片中形成的Cu柱形电极和在布线板上方形成的引线可彼此电耦合。例如，可在第一实施例中说明的第一示例至第四示例的过程中的任一个中执行这个第一倒装芯片安装。
[0151]以上描述的第一倒装芯片安装过程将用含有锡的导电材料建立在布线板上方形成的引线和在第一半导体芯片中形成的Cu柱形电极之间的电耦合。然后，将绝缘树脂材料(底部填充剂、预施加树脂膜、预施加树脂膏)填充在第一半导体芯片和布线板之间的间隙中。
[0152]这里，由于以上提到的绝缘树脂材料没有完全硬化，因此接下来执行第一固化过程(图25的S205)。具体地，例如，在170°C的温度(第三温度)下执行热处理(固化)大约I小时。由此，绝缘树脂材料可完全固化。
[0153]接下来，执行作为这个第二实施例的特征过程的合金化热处理(图25的S206)。例如，在高于常温(室温25°C )且低于导电材料(焊料)的熔点的第一温度下，加热导电材料。具体地，在200°C的温度(第一温度)下执行热处理过程大约12小时。由此，铜从Cu柱形电极和引线扩散到导电材料