專利名稱：半導(dǎo)體裝置及其制造方法和印刷掩膜的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及半導(dǎo)體裝置及其制造方法和印刷掩膜，特別是涉及接合半導(dǎo)體裝置的電路元件的接合材料的印刷。
例如，在制作MMIC芯片的模件時(shí)，將MMIC芯片鍵合在模件的多層襯底的模槽上，印刷接合電路元件用的焊膏，使電路元件與配置在多層襯底表面上的布線層接合。
為了實(shí)現(xiàn)攜帶式終端機(jī)器的小型、輕量化，不僅要求MMIC芯片小型化，而且為使多層襯底小型化，要求電路元件的芯片部件也要小型化，隨之，也要求減小接合電路元件用的各處焊膏的印刷面積。
例如，芯片部件也由使用1005型(部件的平面尺寸為1.0mm×0.5mm)，變成使用0603型(部件的平面尺寸為0.6mm×0.3mm)。


圖17是例如記載在特開平8-321567號(hào)公報(bào)上的，現(xiàn)有的模槽嵌入型模件的斷面圖。圖17中，100為模件、102為半導(dǎo)體芯片、104為多層襯底、104a為模槽、106為芯片部件、108為端面電極、110為鍵合材料、112部件焊料、114為封裝材料、116為接合線、118為保護(hù)縛層材料、120為散熱用電極、122為金屬外殼。在各圖中，相同部分用相同符號(hào)表示。在以下的圖中也一樣。
現(xiàn)有模件100的制造如下。
將半導(dǎo)體芯片102鍵合在多層襯底104的模槽104a上，用接合線116將已鍵合上的半導(dǎo)體芯片102與多層襯底104連接起來后，用封裝材料114填充模槽104a，并使之硬化。這時(shí)要注意，封裝材料114不要高出多層襯底104的表面。
接著，在多層襯底104的表面印刷用于接合芯片部件106的部件焊料112。
圖18是說明印刷部件焊接材料112的模式圖。
圖18中，124為印刷掩膜，124a為涂敷焊劑用開口部，126為涂刷器，112a為焊膏。
將印刷掩膜124，放在多層襯底104的表面上，向印刷掩膜124的表面加焊膏112a，按箭頭方向，移動(dòng)涂刷器126，使焊膏112a移動(dòng)到印刷掩膜124的開口部124a，并涂敷在多層襯底104的表面上。接著，將印刷掩膜124從多層襯底104表面離開，而使與開口部124a的形狀相應(yīng)的焊膏112a，留在多層襯底104的表面上。把芯片部件106，放置到留在多層襯底104表面的焊膏112a上，經(jīng)過加熱，使芯片部件106與之接合。
另一方面，若提高焊膏112a的流動(dòng)性，則雖然焊膏112a附著在印刷掩膜124上從多層襯底104表面脫離的情況變少，但涂敷后的焊膏112a容易流動(dòng)，已印刷的焊劑之間相互接觸，在進(jìn)行芯片部件接合時(shí)部件焊料112相互接合，容易發(fā)生短路，從而常常導(dǎo)致成品率降低。
也就是說，隨著部件的小型化和焊膏在各處的附著面積變小，用現(xiàn)有的具有流動(dòng)性的焊膏，當(dāng)印刷掩膜124從多層襯底104表面分離時(shí)，會(huì)使已一旦被印刷上的焊膏脫離多層襯底104表面，另一方面，若提高焊膏112a的流動(dòng)性，則附著后的焊膏112a容易流動(dòng)，而引起芯片部件短路，這些情況都會(huì)出現(xiàn)芯片部件106的安裝不良問題。
本發(fā)明是要解決上述問題的發(fā)明，第1目的是提供芯片部件的安裝不良少、成品率高的半導(dǎo)體裝置；第2目的是提供芯片部件安裝不良少的制造方法；第3目的是提供用于芯片部件安裝不良少的制造方法的印刷掩膜。
作為公知技術(shù)有特開平11-54665號(hào)公報(bào)。該公報(bào)記載了構(gòu)成是在陶瓷襯底上形成模槽，使半導(dǎo)體芯片與該模槽相接合，再用接合線將該半導(dǎo)體芯片與表層布線連接，然后用封裝材料將這個(gè)半導(dǎo)體芯片和接合線覆蓋起來。而且記在了，在該模槽開口上，使一致隆起的封裝材料的高度從襯底表面在0.2mm以下，由此能夠印刷涂敷用來使作為布線連接體的焊球與陶瓷襯底上的樹脂襯底表面接合的焊糊，并使焊球的接合變得容易進(jìn)行。
與本發(fā)明有關(guān)的半導(dǎo)體裝置，由于具備在表面上配置布線層并具有凹部的襯底；配置在該襯底凹部的半導(dǎo)體芯片；配置在襯底的凹部，覆蓋半導(dǎo)體芯片，并在其一部分表面上有離開襯底表面的高度超過布線層的厚度的突起部的覆蓋材料；通過導(dǎo)電性接合材料與配置在襯底表面上的布線層相接合的電路元件，因此構(gòu)成為突起部形成容易、能夠在襯底表面確保為接合芯片部件所需量的接合材料，從而減少電路元件的安裝不良。
進(jìn)而，因突起部配置在襯底凹部的邊緣，因此可使用流動(dòng)性高的覆蓋材料，能夠有效地覆蓋半導(dǎo)體芯片。
而且，還具備表面比襯底表面光滑并被配置在襯底的凹部邊緣的襯底表面上的第2突起部，因此能提高對(duì)覆蓋材料的可濕性，可使由覆蓋材料所形成的突起部的形成變得容易，并能構(gòu)成容易控制突起部高度和形成位置的結(jié)構(gòu)。
另外，因突起部配置在襯底凹部的中央，突起部的高度尺寸能夠較高地設(shè)定，所以即便突起部的高度尺寸有若干偏差，也能構(gòu)成良好地進(jìn)行接合材料印刷的結(jié)構(gòu)。
而且，覆蓋材料是由基礎(chǔ)層的第1材料和上層部的第2材料構(gòu)成，并由上層部的第2材料形成突起部，因此用第1材料和第2材料能夠改變材料的流動(dòng)性，可以構(gòu)成用第1材料有效地覆蓋半導(dǎo)體芯片并能用第2材料容易地控制突起部高度的結(jié)構(gòu)。
與本發(fā)明有關(guān)的半導(dǎo)體裝置，由于具備在表面上配置布線層并具有凹部的襯底；配置在該襯底凹部的半導(dǎo)體芯片；配置在襯底的凹部，覆蓋半導(dǎo)體芯片的覆蓋材料；通過導(dǎo)電性接合材料與配置在襯底表面上的布線層相接合的電路元件；配置在配有該電路元件的布線層附近的襯底表面上、離開襯底表面的高度超過布線層的厚度的突起部，因此不論凹部的位置如何都能在涂敷有接合材料的位置近傍設(shè)置突起部，從而可提高布線層構(gòu)成的自由度。
另外與本發(fā)明有關(guān)的半導(dǎo)體裝置制造方法，由于包括準(zhǔn)備在表面上配置布線層并具有凹部的襯底，在凹部配置半導(dǎo)體芯片的第1工序；用覆蓋材料將配置在襯底凹部的半導(dǎo)體芯片覆蓋，并在該覆蓋材料的一部分表面上，形成離開襯底表面的高度超過布線層厚度的突起部的第2工序；在襯底表面上，放置涂敷接合材料用的印刷掩膜，利用這個(gè)印刷掩膜，在配置有電路元件的布線層上涂敷導(dǎo)電性的接合材料的第3工序，因此基于突起部而稍微離開襯底表面的印刷掩膜，在印刷接合材料時(shí)與襯底表面密切接合，而后再基于突起部而稍微離開襯底表面，從而能防止在除去印刷掩膜時(shí)，被印刷上去的接合材料與印刷掩膜一起脫離。
另外，由于突起部在襯底凹部的邊緣形成，所以可以使用流動(dòng)性高的覆蓋材料，能在短時(shí)間內(nèi)有效地進(jìn)行半導(dǎo)體芯片的覆蓋。
另外，由于突起部是在襯底凹部的中央形成，所以能使突起部的高度比較高，進(jìn)而即便高度尺寸有若干偏差，也能很好地進(jìn)行接合材料的印刷。
另外，覆蓋材料是由基礎(chǔ)部的第1材料和上層部的第2材料構(gòu)成，并由上層部的第2材料形成突起部，因此能夠用第1材料和第2材料改變材料的流動(dòng)性，在短時(shí)間內(nèi)有效地進(jìn)行半導(dǎo)體芯片的覆蓋，并能很好地控制突起部的形成。
由于還包括先于用覆蓋材料覆蓋半導(dǎo)體芯片的工序，在襯底凹部邊緣的襯底表面上形成其表面比襯底表面還光滑的第2突起部的工序，因此在襯底凹部邊緣規(guī)定的位置，能簡(jiǎn)單地形成高度一致的突起部。
另外，與本發(fā)明有關(guān)的半導(dǎo)體裝置制造方法，由于包括準(zhǔn)備在表面上配置布線層并具有凹部的襯底，在凹部配置半導(dǎo)體芯片的第1工序；用覆蓋材料覆蓋配置在襯底凹部的半導(dǎo)體芯片的第2工序；在襯底表面上，放置涂敷接合材料用的印刷掩膜，利用這個(gè)印刷掩膜，在配置有電路元件的布線層上涂敷導(dǎo)電性的接合材料的第3工序，還包括先于進(jìn)行涂敷接合材料的工序，在配置有電路元件的布線層附近形成突起部的工序，因此不論凹部的位置如何都能在涂敷有接合材料的位置近傍設(shè)置突起部，進(jìn)而可提高芯片部件配置或布線層形成的自由度。
與本發(fā)明有關(guān)的半導(dǎo)體裝置制造方法，由于包括準(zhǔn)備在表面上配置布線層并具有凹部的襯底，在凹部配置半導(dǎo)體芯片的第1工序；用覆蓋材料覆蓋配置在襯底凹部的半導(dǎo)體芯片的第2工序；在襯底表面放置具有配置了用于在襯底表面涂敷接合材料的開口部的遮蔽膜和在此遮蔽膜開口部近旁與襯底相對(duì)側(cè)的遮蔽膜表面配置的突起部的印刷掩膜，通過該印刷掩膜在配置有電路元件的布線層涂敷導(dǎo)電性接合材料的第3工序，因此不增加新的工序，就能夠防止在除去印刷掩膜時(shí)，已印刷上去的接合材料與印刷掩膜一起脫離。
另外，與本發(fā)明有關(guān)的印刷掩膜，由于具備具有用于在襯底表面涂敷導(dǎo)電性接合材料的開口部的遮蔽膜；配置在該遮蔽膜開口部近旁與襯底相對(duì)側(cè)的遮蔽膜表面的突起部，因此即使遮蔽膜開口部的面積變小時(shí)，也能將接合材料確切地印刷在襯底表面。
圖2是圖1的II-II斷面上的半導(dǎo)體裝置的斷面圖。
圖3是說明有關(guān)本發(fā)明一實(shí)施方式的半導(dǎo)體裝置制造方法的一工序的模式斷面圖。
圖4是有關(guān)本發(fā)明一實(shí)施方式的半導(dǎo)體裝置的部分平面圖。
圖5是圖4的V-V斷面上的半導(dǎo)體裝置的斷面圖。
圖6是有關(guān)本發(fā)明一實(shí)施方式的半導(dǎo)體裝置的斷面圖。
圖7是有關(guān)本發(fā)明一實(shí)施方式的半導(dǎo)體裝置的部分平面圖。
圖8是圖7的VIII-VIII斷面上的半導(dǎo)體裝置的斷面圖。
圖9是有關(guān)本發(fā)明一實(shí)施方式的半導(dǎo)體裝置的部分平面圖。
圖10是圖9的X-X斷面上的半導(dǎo)體裝置的斷面圖。
圖11是有關(guān)本發(fā)明一實(shí)施方式的印刷掩膜的部分平面圖。
圖12是圖11的XII-XII斷面上的印刷掩膜的斷面圖。
圖13是有關(guān)本發(fā)明一實(shí)施方式的印刷掩膜的變形例的部分平面圖。
圖14是圖13的XIV-XIV斷面上的斷面圖。
圖15是有關(guān)本發(fā)明一實(shí)施方式的印刷掩膜的另一個(gè)變形例的部分平面圖。
圖16是圖15的XVI-XVI斷面上的斷面圖。
圖17是現(xiàn)有的模槽埋入型的模件的斷面圖。
圖18是說明現(xiàn)有部件焊劑材料印刷的模式圖。符號(hào)說明20 布線層14a模槽14 多層襯底12 半導(dǎo)體芯片26 封裝材料26a隆起部24 低熔點(diǎn)焊劑22 芯片部件56 保護(hù)膜突起261低粘度覆蓋材料262高粘度覆蓋材料62 表面突起70 開口部68 遮蔽膜72 遮蔽膜突起在圖1和圖2中，10是有關(guān)本實(shí)施方式的模件。12是半導(dǎo)體芯片，14是作為襯底的多層襯底，是由陶瓷形成的。在多層電襯底14表面的中央形成模槽14a，用鍵合材料，例如樹脂鍵合材料16，將半導(dǎo)體芯片12鍵合在這個(gè)模槽14a的底部。18是將模槽14a內(nèi)的布線層(圖中未示出)和半導(dǎo)體芯片12的電極連接的線。
20是配置在多層襯底14表面上的布線層，22是作為電路元件的芯片部件。利用接合材料例如低熔點(diǎn)焊劑24，將芯片部件22與被稱作布線層20的結(jié)合區(qū)20a的部分相接合。
在將低熔點(diǎn)焊劑24，涂敷在結(jié)合區(qū)20a時(shí)，是通過印刷掩膜40(參照?qǐng)D3)，以被稱作糊狀的焊膏24a(參照?qǐng)D3)的狀態(tài)被涂敷的，焊膏24a是，例如將Sn、Pb按大致63∶37的焊劑合金，加工成粒徑為30μm左右的顆粒狀態(tài)后，與助焊劑混合而成的糊狀物。
26是作為覆蓋材料的封裝材料，例如，在環(huán)氧樹脂中混入二氧化硅填料，用來匹配半導(dǎo)體芯片12等的熱膨脹系數(shù)。實(shí)施方式1中，封裝材料26的表面形狀是，在模槽14a的中央部位有一個(gè)凹面，在模槽14a的邊緣14b的近旁，有作為比多層襯底14表面高的，隆起來的突起部的封裝材料26的隆起部26a。
隆起部26a的高度h1，比接合有芯片部件22的結(jié)合區(qū)20a的表面高，并等于或小于50μm。
在使用了多層襯底14的高密度安裝中，從模槽14a到最近的芯片部件22的結(jié)合區(qū)20a的間隔，必須是約150μm。為了將焊膏24a正常地印刷到多層襯底14的表面上，印刷掩膜40必須與襯底接觸。在印刷焊膏24a時(shí)，一邊按一邊移動(dòng)放在印刷掩膜40上面的涂敷用的夾具，例如涂刷器42(參照?qǐng)D3)，涂敷已被抹在印刷掩膜40上的焊膏24a，這時(shí)，因?yàn)橥克⑵?2的壓擠，而使封裝材料26的隆起部26a和印刷掩膜40發(fā)生彈性形變，從而，使印刷掩膜40與襯底14接觸。
使印刷掩膜40與多層襯底14的表面，能夠恰當(dāng)?shù)亟佑|的主要因素包括，硬化后的封裝材料26的彈性系數(shù)及彈性形變的限度，基于印刷掩膜的材質(zhì)、厚度所決定的印刷掩膜的彈性系數(shù)，印刷時(shí)涂刷器的材質(zhì)、壓力及移動(dòng)速度，從封裝材料26的隆起部26a到最近的芯片部件22的結(jié)合區(qū)20a之間的間隔等。
考慮這些因素，當(dāng)使用密封半導(dǎo)體芯片12的封裝材料26、通常用的印刷掩膜40(SUS制的，厚度為約50～200μm)、硬度為90左右的氨基甲酸乙酯橡膠制的涂刷器42、從模槽14a到最近的芯片部件22的結(jié)合區(qū)20a的間隔，被設(shè)為約150μm時(shí)，隆起部26a的高度h1以等于或小于50μm為宜。
28為配置在多層襯底14側(cè)面的端面電極，30為配置在多層襯底14背面的背面電極，32是覆蓋配置有芯片部件22的多層襯底14表面的罩。圖1是省略了罩32的平面圖。
下面對(duì)半導(dǎo)體裝置制造方法進(jìn)行說明。
首先，準(zhǔn)備使多個(gè)在表面上形成有布線層20的多層襯底14成為矩陣狀的多層板(圖中未示出)，利用樹脂鍵合材料16，將半導(dǎo)體芯片12，鍵合在各個(gè)多層襯底14的模槽14a上，用線18，將半導(dǎo)體芯片12與布線層20連接。必要時(shí)，除了露出接合芯片部件22的結(jié)合區(qū)20a等外，用保護(hù)膜(圖中未示出)將布線層20的表面包覆起來。
接著，用針狀注入器，將封裝材料26注入到模槽14a。其注入量必須能覆蓋住半導(dǎo)體芯片12和線18，而且，封裝材料的形狀必須是模槽14a的中央部凹陷，在模槽14a邊緣14b的近旁，形成高度比配置在多層襯底14表面的布線層20高的隆起部26a，例如注入量為模槽14a的深度的3/4以上，幾乎注滿模槽14a或者稍許少一點(diǎn)。
隆起部26a的高度h1的控制，由于，是通過封裝材料26的粘度、觸變性以及適當(dāng)?shù)卦O(shè)定向模槽14a的注入量進(jìn)行的，所以，是可行的。
例如，實(shí)施方式1中，使用粘度為等于或小于100Pa·s、觸變指數(shù)等于或小于1.5的封裝材料26。這時(shí)，例如，設(shè)模槽14a的深度為0.3～0.4mm，當(dāng)設(shè)，已被鍵合的半導(dǎo)體芯片12頂面的高度為100μm±15μm、已被接合的接合線18的最高位置，離半導(dǎo)體芯片12頂面的高度為120μm±20μm時(shí)，為了覆蓋住半導(dǎo)體芯片12和接合線18，至少必須注入離模槽14a底面為220μm±35μm高的封裝材料26。
因而，向模槽14a注入超過覆蓋住半導(dǎo)體芯片12及接合線18所需要量的、大致為模槽14a深度3/4以上的封裝材料26時(shí)，封裝材料26則濕潤(rùn)了多層襯底14的模槽14a的邊緣14b，超越模槽14a邊緣14b的樹脂稍有擴(kuò)展，在模槽14a邊緣14b的多層襯底14表面上，自動(dòng)隆起。隨后通過硬化(熟化)封裝材料26，則在模槽14a的邊緣14b處能夠形成隆起部26a。
接著，進(jìn)行焊膏的印刷工序。
圖3是說明與本發(fā)明一實(shí)施方式有關(guān)的半導(dǎo)體裝置制造方法的一工序的模式斷面圖，示出了涂敷焊膏的印刷工序。圖3中與圖1及圖2相同的符號(hào)表示相同的部分，圖4以下的圖也是一樣。
圖3中，40為印刷掩膜，40a為印刷掩膜40的遮蔽膜，40b是設(shè)在遮蔽膜40a上的開口部，由這個(gè)開口部40b向多層襯底14的表面涂敷焊膏24a。42為涂刷器。
在形成多個(gè)多層襯底14的多層板上，進(jìn)行印刷掩膜40的掩膜校準(zhǔn)。印刷掩膜40的開口部40b是與布線層20的結(jié)合區(qū)20a相對(duì)應(yīng)而配置的。接著，向印刷掩膜40上提供焊膏24a，用氨基甲酸乙酯橡膠制的涂刷器42，一邊按壓印刷掩膜40，一邊按圖3箭頭方向移動(dòng)涂刷器42，使焊膏24a一邊移動(dòng)，一邊向開口部40b提供，在結(jié)合區(qū)20a的表面涂敷焊膏24a。
這時(shí)，印刷掩膜40與隆起部26a的頂部接觸，與多層襯底14的表面間，有少許空隙，印刷掩膜40與多層襯底14表面不是緊貼著。當(dāng)涂刷器42一接近開口部，就按壓涂刷器42，由于封裝材料26的隆起部26a和印刷掩膜40的彈性變化，使被涂刷器42按壓的近旁的印刷掩膜40與襯底接觸。并且由涂刷器42擠出的焊劑24a，在印刷掩膜和多層襯底14表面緊密結(jié)合的狀態(tài)下，被涂敷在開口部40b的結(jié)合區(qū)20a的表面上。
當(dāng)涂刷器42的按壓最大的線形部分，一通過開口部40b，印刷掩膜40則從按壓最高的直棱部分通過的位置開始，立刻離開多層襯底14的表面，但是，即使最高按壓的直棱部分通過，在涂刷器42位于開口部41b期間，由于涂刷器42具有按壓焊膏24a的作用，因此，能夠抑制焊膏24a因附著在印刷掩膜40上，而脫離開結(jié)合區(qū)20a的不良現(xiàn)象發(fā)生。這樣，在將焊膏24a涂敷在結(jié)合區(qū)20a之后，將印刷掩膜40離開多層板。
而后，將芯片部件22，放置在涂有焊膏24a的位置上并加熱，用低熔點(diǎn)焊劑24，使芯片部件22和布線層20接合。再分割各個(gè)襯底，裝配成模件10。
下面對(duì)其作用進(jìn)行說明。
焊膏24a是將由錫和鉛的合金形成的焊劑，加工成粒徑為30μm左右的球狀顆粒，再加入助焊劑而成的，所以不僅有粘性，還有觸變性。
觸變性通常用觸變指數(shù)表示。觸變指數(shù)的測(cè)定方法是，首先，用旋轉(zhuǎn)粘度計(jì)測(cè)定被測(cè)定物的低旋轉(zhuǎn)時(shí)的轉(zhuǎn)矩Ta，再測(cè)定高旋轉(zhuǎn)時(shí)的轉(zhuǎn)矩Tb，并將低旋轉(zhuǎn)時(shí)的轉(zhuǎn)矩Ta對(duì)高旋轉(zhuǎn)時(shí)的轉(zhuǎn)矩Tb之比，定義為觸變指數(shù)。也就是觸變指數(shù)＝Ta/Tb。順便提一下，水是Ta＝Tb，因此，水的觸變指數(shù)是1。
可以設(shè)想，低旋轉(zhuǎn)時(shí)的轉(zhuǎn)矩Ta為接近于靜止?fàn)顟B(tài)下的粘度，即表示靜的粘性，高旋轉(zhuǎn)時(shí)的轉(zhuǎn)矩Tb為流動(dòng)狀態(tài)的粘度，即表示動(dòng)的粘性。因此，可以認(rèn)為觸變指數(shù)變?yōu)榇笥?時(shí)，則維持靜止時(shí)的狀態(tài)的程度變大。
設(shè)定用于接合0603型芯片部件22的焊膏24a的觸變性與1005型的相同，利用以往的印刷方法進(jìn)行涂敷時(shí)，0603型芯片部件22的接合面積變小，所需要的焊膏24a的量變少，因此，已被印刷了的焊膏24a的重量和對(duì)多層襯底14表面的附著力，要比現(xiàn)有的1005型芯片部件小。
使用觸變性與1005型芯片部件相同的焊膏，用傳統(tǒng)的焊膏印刷方法，印刷0603型焊膏時(shí)，根據(jù)，基于觸變性的靜止時(shí)狀態(tài)的維持程度，即，根據(jù)維持附著在印刷掩膜上的狀態(tài)的維持程度，焊膏的重量和對(duì)多層襯底表面的附著力，比為使焊膏脫離開印刷掩膜所需要的力要小，當(dāng)將印刷掩膜與多層襯底表面分離時(shí)，則焊膏同印刷掩膜一起脫離多層襯底表面，或者留在多層襯底表面的焊膏量減少。
一方面，在模件10的制造方法中，由覆蓋半導(dǎo)體芯片和接合線18的封裝材料26，在模槽14a邊緣14b上形成隆起部26a，在印刷工序中，由于涂刷器42的按壓，所導(dǎo)致的隆起部26a和印刷掩膜40的彈性變形，使印刷掩膜40和多層襯底14表面緊密接合，并將焊膏24a涂敷在布線層20的結(jié)合區(qū)20a上。
隨后，在隆起部26a的彈性形變稍有恢復(fù)，印刷掩膜40稍微開始離開多層襯底14表面之后，用涂刷器42抑制焊膏24a。
這樣，通過按住涂刷器，使焊膏24a不附著在設(shè)置在印刷掩膜40的遮蔽膜40a開口部40b的邊緣上，當(dāng)使焊膏24a和印刷掩膜40分開時(shí)，能使焊膏24a仍按壓在多層襯底14表面上。
因此，當(dāng)焊膏24a的印刷面積變小，即使，焊膏24a的重量和與多層襯底14表面的附著力小于使焊膏離開印刷掩膜40所需要的力時(shí)，在將印刷掩膜與多層襯底14的表面分離時(shí)，也能抑制焊膏24a與印刷掩膜40一起脫離多層襯底14的表面、或使留在多層襯底14表面上的焊膏量減少的不良現(xiàn)象發(fā)生。
也就是說，即使，芯片部件22的尺寸變小，與之相應(yīng)結(jié)合區(qū)20a的面積也變小時(shí)，為了不降低焊膏24a的粘度，在結(jié)合區(qū)20a上涂敷所規(guī)定數(shù)量的焊膏24a，以確保芯片部件22與結(jié)合區(qū)20a接合需用的焊膏24a。
從而，通過簡(jiǎn)單的工序，則可以防止，提高焊膏24a的流動(dòng)性時(shí)，所容易發(fā)生的焊劑與焊劑的相互結(jié)合，以及由于焊膏不足而引起的芯片部件接合不良的現(xiàn)象發(fā)生。進(jìn)而，能夠廉價(jià)提供可靠性高的模件。
由于模件10采用了在模槽14a的邊緣14b上，用封裝材料26配置隆起部26a的簡(jiǎn)單結(jié)構(gòu)，防止芯片部件22的接合不良，因此，能構(gòu)成，成品率、可靠性高的模件。
圖4中，46為有關(guān)本實(shí)施方式2的模件。
實(shí)施方式1是將封裝材料26的隆起部26a，配置在模槽14a的邊緣14b的近旁。而實(shí)施方式2是將封裝材料26的隆起部26a配置在模槽14a的中央部。
在圖4和圖5中，封裝材料26留在模槽14a內(nèi)，不越過模槽14a的邊緣14b而擴(kuò)展。在圖5中，封裝材料26的隆起部26a，在模槽14a的中央部為最高。在本實(shí)施方式2，離多層襯底14表面的隆起部26a的高度h1，超過布線層的厚度，而且等于或小于100μm左右。
這個(gè)高度也根據(jù)模槽14a的平面形狀而定，例如，當(dāng)模槽14a的平面形狀為2mm×2mm時(shí)，從隆起部26a的最高點(diǎn)到模槽14a的邊緣14b必須是，例如約為1mm，從模槽14a的邊緣14b最近的芯片部件22的結(jié)合區(qū)20a的間隔，必須是150μm左右。
使印刷掩膜40恰當(dāng)?shù)嘏c多層襯底14的表面接觸的主要因素與實(shí)施方式1相同，但從隆起部26a到離模槽14a邊緣14b最近的芯片部件22的結(jié)合區(qū)20a的距離，最短也要是隆起部26a的最高點(diǎn)到模槽14a邊緣14b的距離，例如約只為1mm。因此即使隆起部26a的高度比實(shí)施方式1時(shí)還高，也能在印刷焊膏時(shí)，由于涂刷器的按壓，使印刷掩膜40與多層襯底14的表面，在結(jié)合區(qū)20a的近旁緊密結(jié)合。
因此，與實(shí)施方式1相比，隆起部26a的高度偏差的自由度增大了，緩和了隆起部26a尺寸的精度。這樣，由于放寬了印刷焊膏時(shí)隆起部26a的高度偏差，從而提高了模件的成品率。實(shí)施方式2的模件46的制造方法，與實(shí)施方式1大致相同，雖然本實(shí)施方式2的封裝材料26的材料構(gòu)成與實(shí)施方式1相同，例如，是在環(huán)氧樹脂中混入二氧化硅填料，但其粘度及觸變指數(shù)比實(shí)施方式1的材料26高。例如，使用了粘度大于100Pa·s，觸變指數(shù)超過1.5的封裝材料26。
在將超過覆蓋住半導(dǎo)體芯片12和線18的量、大約是模槽14a深度的3/4以上的封裝材料26注入給模槽14a的同時(shí)，最后，將注入封裝材料26的注入夾具的注入孔，移動(dòng)到將形成隆起部26a的模槽14a的中央部，在這個(gè)位置上注入封裝材料26，使封裝材料26隆起。
設(shè)封裝材料26的粘度大于100Pa·s、觸變指數(shù)大于1.5，從而能保持封裝材料26的形狀，通過硬化，可形成隆起部26a。由于被注入的封裝材料26的形狀比較容易保持，因此，也能容易地控制隆起部26a的高度。
焊膏的印刷工序與實(shí)施方式1一樣，印刷掩膜40與隆起部26a的頂部接觸，與多層襯底14的表面之間，有少許空隙，當(dāng)涂刷器42一接近開口部40b，就按壓涂刷器42，封裝材料26的隆起部26a和印刷掩膜40發(fā)生彈性形變，使被涂刷器42按壓的近旁的印刷掩膜40與襯底接觸，并且由涂刷器42擠出的焊膏24a，在印刷掩膜40和多層襯底14表面緊密結(jié)合的狀態(tài)下，被涂敷在開口部40b的結(jié)合區(qū)20a的表面上。
當(dāng)涂刷器42的按壓最大的直棱部分，一通過開口部40b，印刷掩膜40則從按壓最高的直棱部分通過的位置開始，立刻離開多層襯底14的表面，但是，即使最高按壓的直棱部分通過，在涂刷器42位于開口部41b期間，由于涂刷器42具有按壓焊膏24a的作用，因此，能夠抑制焊膏24a附著在印刷掩膜40上，而脫離開結(jié)合區(qū)20a的不良現(xiàn)象發(fā)生。
因此，實(shí)施方式2的模件46的制造方法，除與實(shí)施方式1一樣奏效外，還能提高隆起部26a的高度偏差的自由度、緩和隆起部26a的尺寸精度，所以簡(jiǎn)化了制造工序中的尺寸管理。從而，用更簡(jiǎn)單的工序，可防止焊劑間相互結(jié)合和因焊膏量不足而引起的芯片部件22接合不良的現(xiàn)象發(fā)生。進(jìn)而能夠廉價(jià)提供可靠性高的模件。
另外，模件46也具有模件10相同的效果，因此，能構(gòu)成，成品率、可靠性高的模件。實(shí)施方式3圖6是有關(guān)本發(fā)明一實(shí)施方式的半導(dǎo)體裝置的斷面圖。
圖6中50是有關(guān)本實(shí)施方式3的模件。261是作為覆蓋材料的第1材料的低粘度覆蓋材料，262是作為第2材料的高粘度覆蓋材料。
實(shí)施方式3中的模件50，采用的封裝材料26是，用低粘度覆蓋材料261和高粘度覆蓋材料262二個(gè)種類的材料。
圖6中，基礎(chǔ)部的低粘度覆蓋材料261的材料構(gòu)成同實(shí)施方式1相同，在環(huán)氧樹脂中混入二氧化硅填料，其粘度，例如等于或小于100Pa·s，觸變指數(shù)等于或小于1.5。
另外，上部的高粘度覆蓋材料262的材料構(gòu)成同實(shí)施方式2相同，在環(huán)氧樹脂中混入二氧化硅填料，其粘度，例如大于100Pa·s，觸變指數(shù)大于1.5。
配置在模槽14a上的半導(dǎo)體芯片12及被接合在半導(dǎo)體芯片12上的線18，被低粘度覆蓋材料261覆蓋。這種低粘度覆蓋材料261的表面，在模槽14a的內(nèi)部，為平坦形狀。在該低粘度覆蓋材料261的表面上，配置由高粘度覆蓋材料262，在模槽14a的中央部位所形成的隆起部26a。隆起部26a，離多層襯底14表面的高度與實(shí)施方式2相同，大于布線層厚度，而等于或小于100μm。
模件50的制造方法與實(shí)施方式1和實(shí)施方式2大致相同，但用封裝材料覆蓋半導(dǎo)體芯片12及線18的工序不同。
用封裝材料的覆蓋工序是，首先，向模槽14a注入低粘度覆蓋材料261，注入量為浸上半導(dǎo)體芯片12和線18。大致浸上即可，未必完全浸住。由于注入低粘度覆蓋材料261，因此流動(dòng)性好，能在短時(shí)間內(nèi)將覆蓋材料遍及到模槽14a的各個(gè)角落。并且使形成的泡等容易消除，所以能有效地進(jìn)行覆蓋半導(dǎo)體芯片12和線18。
隨后，在低粘度覆蓋材料261上，移動(dòng)注入高粘度覆蓋材料262的注入夾具注入孔，使注入夾具的注入孔移動(dòng)到將形成隆起部26a的模槽14a的中央部，在這個(gè)位置上，注入高粘度覆蓋材料262，并使之隆起。接著，硬化(熟化)低粘度覆蓋材料261和高粘度覆蓋材料262。硬化工序也可在，注入低粘度覆蓋材料261之后，注入高粘度覆蓋材料262之前進(jìn)行。這種硬化也可以是，只使樹脂中的溶劑成分揮發(fā)的第1階段熟化。
后面的印刷工序與實(shí)施方式2相同。
有關(guān)實(shí)施方式3的模件50，同實(shí)施方式2相同，提高了隆起部26a高度偏差的自由度，緩和了隆起部26a的尺寸精度。從而，在印刷焊膏時(shí)，由于緩和了隆起部26a高度的偏差，進(jìn)而提高了模件的成品率。
另外，有關(guān)實(shí)施方式3的模件50，由于用低粘度覆蓋材料261首先覆蓋半導(dǎo)體芯片12和線18，所以可以有效地進(jìn)行覆蓋，并且為了形成隆起部26a，而注入高粘度覆蓋材料262，則容易形成高度均等的隆起部26a，能使隆起部26a的高度偏差變小。
因此，實(shí)施方式3的模件50，具有，覆蓋的可靠性高，隆起部26a的高度均等并且高度偏差自由度高的結(jié)構(gòu)，所以在印刷焊膏時(shí)，能夠確保芯片部件接合所需要的焊膏量，可以防止因焊膏不足所引起的芯片部件22的接合不良的現(xiàn)象發(fā)生。從而，能構(gòu)成，成品率高，可靠性好的模件。
實(shí)施方式3的模件50的制造方法是，首先用低粘度覆蓋材料261，覆蓋半導(dǎo)體芯片12和線18，從而在短時(shí)間內(nèi)，能流動(dòng)性好地將覆蓋材料遍及到模槽14a的各個(gè)角落。并且使形成的泡等容易消除，因此，能夠有效地進(jìn)行覆蓋半導(dǎo)體芯片12和線18。而后，因?yàn)槭亲⑷敫哒扯雀采w材料262形成隆起部26a，所以，能夠容易地形成高度均等的隆起部26a，使隆起部26a的高度偏差變小。因此，在短時(shí)間內(nèi)能有效地進(jìn)行半導(dǎo)體芯片12及線18的覆蓋，并能形成高度一致的隆起部26a，采用簡(jiǎn)單的工序就可以防止因焊膏不足，所引起的芯片部件22的接合不良的現(xiàn)象。從而，可以廉價(jià)地提供高可靠性的模件。
圖7和圖8中的54是與本實(shí)施方式4有關(guān)的模件。56是作為第2突起部的保護(hù)膜突起。
模件54，在已配置在多層襯底14的模槽14a邊緣14b上，設(shè)置保護(hù)膜突起56。保護(hù)膜突起56的形成，與形成覆蓋布線層20的玻璃系材料的保護(hù)膜(補(bǔ)償敷層)時(shí)的工序一樣。
多層襯底14，由于是由陶瓷形成的，所以有時(shí)表面比較粗糙，因此，向模槽14a注入封裝材料26，并在模槽14a邊緣14b的多層襯底14表面上隆起時(shí)，由于模槽14a邊緣14b的多層襯底14表面的濕潤(rùn)性不太好，而使超過模槽14a邊緣14b的樹脂難以擴(kuò)展，或者不能均等地?cái)U(kuò)展。因此，利用表面粗糙度比陶瓷好的玻璃系材料的保護(hù)膜(補(bǔ)償敷層)，在模槽14a邊緣14b上形成保護(hù)膜突起56。
這種保護(hù)膜突起56是玻璃系材料，再加上表面粗糙度小，所以對(duì)封裝材料的濕潤(rùn)性變好。
與實(shí)施方式1一樣，當(dāng)向模槽14a注入超過覆蓋半導(dǎo)體芯片12及線18、大致高于模槽14a的深度的3/4量的封裝材料26時(shí)，封裝材料26則濕潤(rùn)了部分保護(hù)膜突起56，從這部分開始，樹脂超越模槽14a邊緣14b，并稍有擴(kuò)展，在保護(hù)膜突起56的部分表面，自動(dòng)地隆起。并且，根據(jù)保護(hù)膜突起56而決定的濕潤(rùn)性，來規(guī)定封裝材料26的隆起量，所以能使隆起量均等，并能容易控制隆起部26a的設(shè)定位置和隆起部26a的高度。
當(dāng)能容易控制隆起部26a位置的設(shè)定時(shí)，就能減少，模槽14a近旁的布線層20的結(jié)合區(qū)20a，被超越并擴(kuò)展模槽14a邊緣14b的封裝材料26覆蓋的不良現(xiàn)象。
以后的印刷工序與實(shí)施方式1相同。
依據(jù)本實(shí)施方式4的半導(dǎo)體裝置制造方法，由于，是在模槽14a邊緣14b上，設(shè)置表面粗糙度比多層襯底14表面好的保護(hù)膜突起56，因此，能夠容易控制封裝材料26的隆起部26a的位置的設(shè)定和高度。從而，在焊膏印刷工序中，能使焊膏穩(wěn)定地涂敷在結(jié)合區(qū)20a上。
于是，用簡(jiǎn)單的工序，就可以防止因焊膏不足，所引起的芯片部件22接合不良的現(xiàn)象發(fā)生?？闪畠r(jià)地提供高可靠性的模件。
圖9和圖10中的60是本實(shí)施方式5的模件。62是作為突起部的表面突起。
模件60，沒有設(shè)封裝材料26的隆起部26a。為了具有與隆起部26a同樣的功能，在多層襯底14表面上的結(jié)合區(qū)20a的近旁，設(shè)置有表面突起62。
當(dāng)多層襯底14是由陶瓷形成時(shí)，通過例如反復(fù)印刷、干燥導(dǎo)體糊劑，則可在多層襯底14表面上形成具有所規(guī)定厚度的表面突起62。
另外，通過反復(fù)印刷、干燥玻璃系覆蓋材料，也可以在多層襯底14的表面上，形成具有所規(guī)定厚度的表面突起。
還可以用印刷、干燥導(dǎo)體糊劑和覆蓋材料的組合來形成。
或者，表面突起62也可以通過使多層襯底疊層時(shí)用的，在規(guī)定位置上設(shè)有凹部的壓縮模具，在多層襯底表面上形成。
進(jìn)一步，在使用有機(jī)多層襯底的情況下，可以用厚的焊劑保護(hù)層，形成具有所規(guī)定厚度的表面突起62。也可以將焊劑保護(hù)層和導(dǎo)體圖案組合起來。
另外，在模件的制造工序中，還可以采用在襯底所要求的位置上涂敷并硬化樹脂等方法形成。
這樣形成的表面突起62，距多層襯底14表面的高度，也依賴與結(jié)合區(qū)20a的距離，但是，由于不能太期望涂刷器按壓的彈性形變，其高度必須低于實(shí)施方式1～4的隆起部26a的高度。因此，表面突起62，離多層襯底14表面的高度大于布線層厚度，等于或小于30μm為宜。
在印刷工序中，印刷掩膜40與表面突起62的頂端接觸，與多層襯底14的表面稍留有空隙，印刷掩膜40與多層襯底14的表面不緊密結(jié)合。當(dāng)涂刷器42一接近開口部41b，就按壓涂刷器42，雖然表面突起62不怎么彈性形變，但由于印刷掩膜的彈性形變，而使被涂刷器42所按壓的近旁的印刷膜40與襯底接觸。這樣被涂刷器42擠壓出的焊膏24a，則在印刷掩膜40和多層襯底14表面緊密結(jié)合的狀態(tài)下，被涂敷在開口部40b的結(jié)合區(qū)20a的表面上。
當(dāng)涂刷器42的按壓最大的直棱部分，一通過開口部40b，印刷掩膜40則從按壓最高的直棱部分通過的位置開始，立刻離開多層襯底14的表面，但是，即使最高按壓的直棱部分通過，在涂刷器42位于開口部41b期間，由于涂刷器42具有按壓焊膏24a的作用，因此，能夠抑制焊膏24a附著在印刷掩膜40上，而脫離開結(jié)合區(qū)20a的不良現(xiàn)象發(fā)生。
本實(shí)施方式5中模件60的表面突起62，在印刷工序中的作用大體與實(shí)施方式1中的隆起部26a相同，起到與實(shí)施方式1相同的效果。除了這種效果外，還因?yàn)槟＜?0的表面突起62，不是由封裝材料形成的，所以，可以在多層襯底14表面的任何位置上，配置表面突起62。因此，能提高擬涂敷焊膏24a的結(jié)合區(qū)20a的位置設(shè)定的自由度。從而，提高高頻模件布線層20的電路設(shè)計(jì)的自由度，所以能構(gòu)成電氣特性好的模件。
圖11和圖12中的66為印刷掩膜，68為用SUS制的厚度約為50～200μm的印刷掩膜66的遮蔽膜。
70為設(shè)在遮蔽膜68上的開口部，與配置芯片部件22的結(jié)合區(qū)20a相對(duì)應(yīng)而設(shè)置。72是配置在遮蔽膜68的與襯底14相對(duì)側(cè)表面上的遮蔽膜突起，是與遮蔽膜68分體的，例如，是用樹脂等形成的，被接合在遮蔽膜68開口部70近旁。遮蔽膜突起72的厚度，也和它與開口部70的距離有關(guān)，其厚度大于布線層20的厚度，而等于或小于30μm。
當(dāng)使用這種印刷掩膜66進(jìn)行焊膏24a的印刷時(shí)，印刷掩膜66的遮蔽膜突起72的頂部與多層襯底14的表面接觸，多層襯底14的表面和掩蔽膜68之間稍留有空隙，印刷掩膜66與多層襯底14的表面不緊密結(jié)合。當(dāng)涂刷器42一接近開口部70，就按壓涂刷器42，雖然遮蔽膜突起72不怎么彈性形變，但由于遮蔽膜68的彈性形變，而使被涂刷器42按壓近旁的遮蔽膜68與多層襯底14接觸。這樣，被涂刷器42擠壓出的焊膏24a，則在遮蔽膜68和多層襯底14表面緊密結(jié)合的狀態(tài)下，被涂敷在開口部70的結(jié)合區(qū)20a的表面上。
當(dāng)涂刷器42的按壓最大的直棱部分，一通過開口部70，遮蔽膜68則從按壓最高的直棱部分通過的位置開始，立刻離開多層襯底14的表面，但是，即使最高按壓的直棱部分通過，在涂刷器42位于開口部70上期間，由于涂刷器42具有按壓焊膏24a的作用，因此，能夠抑制焊膏24a附著在印刷掩膜66上，而脫離開結(jié)合區(qū)20a的不良現(xiàn)象發(fā)生。
使用本實(shí)施方式的印刷掩膜進(jìn)行焊膏印刷時(shí)，不特意改變工序，就能在芯片部件22的尺寸變小，與之相應(yīng)的結(jié)合區(qū)20a的面積也變小的情況下，即便，不降低焊膏24a的粘度，也能在結(jié)合區(qū)20a上，涂敷所規(guī)定量的焊膏，確保使芯片部件22接合在結(jié)合區(qū)20a所要的焊膏24a。
因此，在不變動(dòng)工序的情況下，就能防止因焊膏24a的粘度降低，而引起的焊劑相互結(jié)合和因焊膏量不足，而使芯片部件22的接合不良等現(xiàn)象發(fā)生。從而，能廉價(jià)地提供高可靠性的模件。
圖13是有關(guān)本發(fā)明一實(shí)施方式的印刷掩膜的變形例的部分平面圖，圖14是圖13的XIV-XIV斷面的斷面圖，圖15是有關(guān)本發(fā)明一實(shí)施方式的印刷掩膜的又一變形例的部分平面圖，圖16是圖15的XVI-XVI斷面的斷面圖。
在圖13和圖14的印刷掩膜變形例中，遮蔽膜突起72是作為遮蔽膜68的突起，僅在與多層襯底14對(duì)置面上突出而形成。
另外，圖15及圖16印刷掩膜的變形例中，遮蔽膜突起72是被作為遮蔽膜68的突起，被設(shè)置在多層襯底14上，通過使遮蔽膜68，從表側(cè)發(fā)生塑性形變而形成的突起，作為遮蔽膜突起72。
在實(shí)施方式1～6中，已對(duì)焊膏的印刷進(jìn)行了說明，這種印刷不僅對(duì)焊膏，對(duì)混入導(dǎo)電性填料的樹脂制的粘合劑，也有同樣效果。發(fā)明效果如上所述，有關(guān)本發(fā)明的半導(dǎo)體裝置及其制造方法和印刷掩膜，具有上述結(jié)構(gòu)和工序，因此，具有下述效果。
有關(guān)本發(fā)明的半導(dǎo)體裝置，具有，在表面上配置布線層又具有凹部的襯底；配置在該襯底凹部的半導(dǎo)體芯片；配置在襯底凹部，覆蓋半導(dǎo)體芯片并在其一部分表面上有距襯底表面的距離，超過布線層厚度的突起部的覆蓋材料；利用導(dǎo)電性接合材料，與配置在襯底表面上的布線層接合的電路元件，并構(gòu)成突起部形成容易，在襯底表面上確保有為接合芯片部件所需要的接合材料的數(shù)量的結(jié)構(gòu)，而使電路元件安裝不良的現(xiàn)象減少。從而能夠廉價(jià)的構(gòu)成高成品率的半導(dǎo)體裝置。
進(jìn)而，因突起部被配置在襯底凹部的邊緣，因此，可使用流動(dòng)性高的覆蓋材料，形成能有效覆蓋半導(dǎo)體芯片的結(jié)構(gòu)。從而，能夠構(gòu)成高可靠性的半導(dǎo)體裝置。
另外，具有，表面比襯底表面還光滑的，被配置在襯底凹部邊緣的襯底表面上的第2突起部，能夠形成，對(duì)覆蓋材料的可濕性提高、覆蓋材料的突起部變得容易形成、突起部的高度和形成位置容易控制的結(jié)構(gòu)。因此，能夠構(gòu)成突起部被穩(wěn)定形成、接合材料被穩(wěn)定印刷的半導(dǎo)體裝置結(jié)構(gòu)，所以，能夠做出裝配不良少、成品率高的結(jié)構(gòu)。
另外，由于，突起部被配置在襯底凹部的中央，因此，能夠構(gòu)成，增大突起部的高度，并且，即便突起部的高度尺寸有若干偏差，也能很好地進(jìn)行接合材料的印刷的結(jié)構(gòu)。從而，能做出裝配不良少、成品率高的結(jié)構(gòu)。
覆蓋材料是由基礎(chǔ)層的第1材料和上層部的第2材料構(gòu)成，并由上層部的第2材料形成突起部，因此，可以構(gòu)成，用第1材料和第2材料改變材料的流動(dòng)性，在用第1材料有效地覆蓋半導(dǎo)體芯片的同時(shí)，還能用第2材料輕易地控制突起部高度的結(jié)構(gòu)。因此，能做出可靠性好、成品率高的半導(dǎo)體裝置結(jié)構(gòu)。
與本發(fā)明有關(guān)的半導(dǎo)體裝置，具有，在表面上配置布線層又有凹部的襯底；配置在該襯底凹部的半導(dǎo)體芯片；配置在襯底凹部，覆蓋半導(dǎo)體芯片的覆蓋材料；利用導(dǎo)電性接合材料，與配置在襯底表面上的布線層接合的電路元件；配置在接合有電路元件的布線層近傍的襯底表面上，離襯底表面的高度超過布線層厚度的突起部，由于，不管凹部的位置，而能在涂敷有接合材料位置的近傍設(shè)置突起部，所以，可以提高布線層構(gòu)成的自由度。從而，能做出電氣性能好的半導(dǎo)體裝置結(jié)構(gòu)。
與本發(fā)明有關(guān)的半導(dǎo)體裝置制造方法，包括，準(zhǔn)備在表面配置布線層并有凹部的襯底，在凹部配置半導(dǎo)體芯片的第1工序，用覆蓋材料將配置在襯底凹部的半導(dǎo)體芯片覆蓋，同時(shí)在該覆蓋材料的一部分表面上，形成離襯底表面的高度超過布線層厚度的突起部的第2工序；在襯底表面上，放置涂敷接合材料用的印刷掩膜，利用該印刷掩膜，在配置有電路元件的布線層上涂敷導(dǎo)電性的接合材料的第3工序，因突起部而稍微離開襯底表面的印刷掩膜，在印刷接合材料時(shí)，與襯底表面密切接合，其后，又因突起部而稍微離開襯底表面，從而，能防止在除去印刷掩膜時(shí)，已被印刷上去的接合材料與印刷掩膜一起脫離掉。因此，能確切地使電路元件與布線層接合，提高成品率。從而，可廉價(jià)提供高可靠性的半導(dǎo)體裝置。
另外，由于突起部在襯底凹部的邊緣形成，所以可以使用流動(dòng)性高的覆蓋材料，在短時(shí)間內(nèi)有效地進(jìn)行半導(dǎo)體芯片的覆蓋。從而能縮短制造時(shí)間，降低制造成本，廉價(jià)提供可靠性高的半導(dǎo)體裝置。
另外，突起部是在襯底凹部的中央形成，突起部的高度可設(shè)定得比較高，因此，即使高度尺寸有若干偏差，也能很好進(jìn)行接合材料的印刷。從而，能夠提高半導(dǎo)體裝置的成品率。
另外，覆蓋材料是由基礎(chǔ)部的第1材料和上層部的第2材料構(gòu)成，并由上層部的第2材料形成突起部，能夠由第1材料和第2材料改變材料的流動(dòng)性，在能有效地覆蓋半導(dǎo)體芯片的同時(shí)，還能容易地控制突起部的高度。因此，能在短時(shí)間內(nèi)，有效地進(jìn)行半導(dǎo)體芯片的覆蓋，同時(shí)，還能很好地控制突起部的形成和良好地進(jìn)行接合材料的印刷。
還包括，先于用覆蓋材料覆蓋半導(dǎo)體芯片的覆蓋工序，在襯底的凹部邊緣的襯底表面上，形成其表面比襯底表面還光滑的第2突起部的工序，在襯底凹部邊緣所規(guī)定的位置上，能簡(jiǎn)單形成高度一致的突起部。因此，能良好而穩(wěn)定地進(jìn)行接合材料的印刷，從而提高半導(dǎo)體裝置的成品率。
與本發(fā)明有關(guān)的半導(dǎo)體裝置制造方法，包括，準(zhǔn)備在表面配置布線層并有凹部的襯底，在凹部配置半導(dǎo)體芯片的第1工序；用覆蓋材料將配置在襯底凹部的半導(dǎo)體芯片覆蓋的第2工序；在襯底表面上，放置涂敷接合材料用的印刷掩膜，利用該印刷掩膜，在配置有電路元件的布線層上涂敷導(dǎo)電性的接合材料的第3工序；還包括，先于涂敷接合材料的工序，在配置電路元件的布線層近旁形成突起部的工序，由于，不管凹部的位置，而在涂敷有接合材料位置的近傍設(shè)置突起部，所以，能夠很好地進(jìn)行接合材料印刷的同時(shí)，還能提高芯片部件配置和布線層形成的自由度。從而，能夠高成品率的制造出電氣性能好的半導(dǎo)體裝置。
與本發(fā)明有關(guān)的半導(dǎo)體裝置制造方法，包括，準(zhǔn)備在表面配置布線層并有凹部的襯底，在凹部配置半導(dǎo)體芯片的第1工序；用覆蓋材料將配置在襯底凹部的半導(dǎo)體芯片覆蓋，的第2工序；利用放置在襯底表面上的印刷掩膜，在配置有電路元件的布線層上，涂敷導(dǎo)電性的接合材料的第3工序，印刷掩膜具有遮蔽膜和突起部，其中，遮蔽膜為了在襯底表面上涂敷接合材料而設(shè)有開口部，突起部被配置在遮蔽膜開口部近旁與襯底相對(duì)側(cè)的遮蔽膜表面上，不增加新的工序，就能夠防止發(fā)生除去印刷掩膜時(shí)，已被印刷上去的接合材料同印刷掩膜一起脫離掉。從而，能夠簡(jiǎn)單而高成品率地制造出半導(dǎo)體裝置。
另外，與本發(fā)明有關(guān)的印刷掩膜，具有，為在襯底表面涂敷導(dǎo)電性接合材料而設(shè)有開口部的遮蔽膜，和在與該遮蔽膜的開口部近旁的襯底相對(duì)側(cè)的遮蔽膜表面上配置的突起部。所以，即使在遮蔽膜的開口部面積變小時(shí)，也能確切地將接合材料印刷在襯底表面上。因此，利用這種印刷掩膜，能夠簡(jiǎn)單而高成品率的制造出半導(dǎo)體裝置。
權(quán)利要求
1.一種半導(dǎo)體裝置，具備在表面上配置布線層并具有凹部的襯底；配置在該襯底上述凹部的半導(dǎo)體芯片；配置在上述襯底的凹部，覆蓋上述半導(dǎo)體芯片，并在其一部分表面上有離開上述襯底表面的高度超過上述布線層的厚度的突起部的覆蓋材料；通過導(dǎo)電性接合材料與配置在上述襯底表面上的布線層相接合的電路元件。
2.權(quán)利要求1所記載的半導(dǎo)體裝置，其特征在于，突起部被配置在襯底凹部的邊緣。
3.權(quán)利要求2所記載的半導(dǎo)體裝置，其特征在于，還具備表面比襯底表面光滑并被配置在襯底的凹部邊緣的襯底表面上的第2突起部。
4.權(quán)利要求1所記載的半導(dǎo)體裝置，其特征在于，突起部被配置在襯底的凹部中央。
5.權(quán)利要求4所記載的半導(dǎo)體裝置，其特征在于，覆蓋材料是由基礎(chǔ)部的第1材料和上層部的第2材料構(gòu)成，由上述上層部的第2材料形成突起部。
6.一種半導(dǎo)體裝置，具備在表面上配置布線層并具有凹部的襯底；配置在該襯底上述凹部的半導(dǎo)體芯片；配置在上述襯底的凹部，覆蓋上述半導(dǎo)體芯片的覆蓋材料；通過導(dǎo)電性接合材料與配置在上述襯底表面上的布線層相接合的電路元件；配置在配有該電路元件的布線層附近的上述襯底表面上、離開上述襯底表面的高度超過上述布線層的厚度的突起部。
7.一種半導(dǎo)體裝置制造方法，包括準(zhǔn)備在表面上配置布線層并具有凹部的襯底，在上述凹部配置半導(dǎo)體芯片的第1工序；用覆蓋材料將配置在襯底凹部的半導(dǎo)體芯片覆蓋，并在該覆蓋材料的一部分表面上，形成離開襯底表面的高度超過布線層厚度的突起部的第2工序；在襯底表面上，放置涂敷接合材料用的印刷掩膜，利用這個(gè)印刷掩膜，在配置有電路元件的布線層上涂敷導(dǎo)電性的接合材料的第3工序。
8.權(quán)利要求7所記載的半導(dǎo)體裝置制造方法，其特征在于，在襯底凹部的邊緣形成突起部。
9.權(quán)利要求7所記載的半導(dǎo)體裝置制造方法，其特征在于，在襯底凹部的中央形成突起部。
10.權(quán)利要求9所記載的半導(dǎo)體裝置制造方法，其特征在于，由基礎(chǔ)部的第1材料和上層部的第2材料形成覆蓋材料，由上述上層部的第2材料形成突起部。
11.權(quán)利要求8所記載的半導(dǎo)體裝置制造方法，其特征在于，還包括先于用覆蓋材料覆蓋半導(dǎo)體芯片的工序，在襯底的凹部邊緣的襯底表面上形成其表面比襯底表面光滑的第2突起部的工序。
12.一種半導(dǎo)體裝置制造方法，其特征在于，包括準(zhǔn)備在表面上配置布線層并具有凹部的襯底，在上述凹部配置半導(dǎo)體芯片的第1工序；用覆蓋材料覆蓋配置在襯底凹部的半導(dǎo)體芯片的第2工序；在襯底表面上，放置涂敷接合材料用的印刷掩膜，利用這個(gè)印刷掩膜，在配置有電路元件的布線層上涂敷導(dǎo)電性的接合材料的第3工序，還包括先于進(jìn)行涂敷接合材料的工序，在配置有電路元件的布線層附近形成突起部的工序。
13.一種半導(dǎo)體裝置制造方法，其特征在于，包括準(zhǔn)備在表面上配置布線層并具有凹部的襯底，在上述凹部配置半導(dǎo)體芯片的第1工序；用覆蓋材料覆蓋配置在襯底凹部的半導(dǎo)體芯片的第2工序；在襯底表面放置具有配置了用于在襯底表面涂敷接合材料的開口部的遮蔽膜和在此遮蔽膜開口部近旁與襯底相對(duì)側(cè)的遮蔽膜表面配置的突起部的印刷掩膜，通過該印刷掩膜在配置有電路元件的布線層涂敷導(dǎo)電性接合材料的第3工序。
14.一種印刷掩膜，具備具有用于在襯底表面涂敷導(dǎo)電性接合材料的開口部的遮蔽膜；配置在該遮蔽膜開口部近旁與襯底相對(duì)側(cè)的遮蔽膜表面的突起部。
全文摘要
有關(guān)本發(fā)明的半導(dǎo)體裝置，在多層襯底14配置的模槽14a上配置半導(dǎo)體芯片12，由具有離多層襯底14表面的高度h1大于配置在多層襯底14表面上的布線層20(結(jié)合區(qū)20a)的厚度的隆起部26a的封裝材料26來覆蓋半導(dǎo)體芯片12，并由焊膏印刷，使用已配置了的低熔點(diǎn)焊劑24來使芯片部件22與多層襯底14表面的布線層20接合。這樣在電路元件的接合材料的印刷面積變小的情況下，可確切地將接合材料印刷到襯底上。
文檔編號(hào)H01L23/24GK1434504SQ0214296
公開日2003年8月6日 申請(qǐng)日期2002年9月13日 優(yōu)先權(quán)日2002年1月24日
發(fā)明者影山茂己 申請(qǐng)人:三菱電機(jī)株式會(huì)社