專利名稱：電子器件和電子器件的制造方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種具有多層互連襯底的電子器件和電子器件的制造方法。
背景技術(shù)：
存在所謂多層互連襯底的互連襯底，在該襯底中，互連被層壓以增大封裝密度。近年來(lái)，對(duì)多層互連襯底進(jìn)行各種研究。例如，日本專利申請(qǐng)公布JP-A-Heisei 6444552公開了一種薄膜多層互連襯底，在該襯底中，絕緣薄膜材料被固定地層壓到絕緣襯底上。薄膜多層互連襯底的特征在于，絕緣薄膜層被層壓和附著，使得絕緣襯底上的第一絕緣薄膜層上層壓的第二絕緣薄膜層的面積小于第一絕緣薄膜層的面積，第二絕緣薄膜層上層壓的第三絕緣薄膜層的面積小于第二絕緣薄膜層的面積，并且第三絕緣薄膜層之后的隨后層的面積依次更小。通過(guò)在層壓的絕緣薄膜層遠(yuǎn)離絕緣襯底時(shí)其尺寸減小，這種薄膜多層互連襯底可以抑制薄膜多層互連襯底的翹曲和分層。日本專利No. 4206885涉及系統(tǒng)級(jí)封裝半導(dǎo)體器件的制造方法，其中，公開了用于在半導(dǎo)體芯片上形成多層互連的方法。根據(jù)半導(dǎo)體器件的制造方法，在半導(dǎo)體晶片上形成與多個(gè)半導(dǎo)體芯片相對(duì)應(yīng)的電子電路，并且在半導(dǎo)體晶片的表面上形成源自于電子電路的電極。在形成電極之后，在半導(dǎo)體晶片的表面上對(duì)第一樹脂層構(gòu)圖，并且留下劃線。然后，在第一樹脂層上將第一互連層構(gòu)圖，涂布第一樹脂層和第一互連層，以及將第二樹脂層構(gòu)圖， 并且留下劃線。在將第二樹脂層構(gòu)圖之后，沿著劃線切割半導(dǎo)體晶片。在形成第二樹脂層的步驟中，形成第二樹脂層，以使第二樹脂層的面積小于第一樹脂層的面積，使得第一樹脂層和第二樹脂層的側(cè)表面和上表面形成階梯狀。根據(jù)半導(dǎo)體器件的這種制造方法，由于在進(jìn)行切片之前的階段中施加到半導(dǎo)體晶片的應(yīng)力小，因此可以抑制翹曲。關(guān)于這種多層互連構(gòu)造，日本專利申請(qǐng)公布JP-A-Heisei 6-209165公開了一種使用聚酰亞胺樹脂作為層間絕緣膜的高密度安裝多層互連結(jié)構(gòu)的技術(shù)。在多層互連結(jié)構(gòu)中，形成第2η個(gè)聚酰亞胺絕緣膜，以便使其覆蓋第On-I)個(gè)聚酰亞胺絕緣膜的端表面，并且第2η個(gè)聚酰亞胺絕緣膜的端表面和第Qn+幻個(gè)聚酰亞胺絕緣膜的端表面向下并向外地延伸形成如同階梯。

發(fā)明內(nèi)容
通過(guò)以下步驟制造具有多層互連襯底的一些電子器件在支撐襯底上構(gòu)建包括互連和絕緣樹脂的樹脂互連層的步驟以及在樹脂互連層上安裝半導(dǎo)體芯片的步驟。然而，在這類電子器件中，在加熱步驟期間，由于在樹脂互連層中絕緣樹脂的固化收縮、支撐襯底和樹脂互連層之間存在熱膨脹系數(shù)差，而導(dǎo)致在支撐襯底中會(huì)出現(xiàn)翹曲。支撐襯底的翹曲不利地造成在安裝半導(dǎo)體芯片的階段中引起吸收錯(cuò)誤和傳送錯(cuò)誤并且使互連的可靠性降低。根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方面，一種電子器件的制造方法包括在支撐襯底上形成下層部分，所述下層部分包括導(dǎo)電通孔和覆蓋導(dǎo)電通孔的第一絕緣部分；以及在下層部分上形成中間層部分，中間層部分包括電連接到通孔的第一互連以及覆蓋第一互連的第二絕緣部分。形成下層部分的步驟包括在用于形成電路的第一電路形成區(qū)域和圍繞第一電路形成區(qū)域的第一區(qū)域上，形成第一絕緣部分；以及在第一電路形成區(qū)域上形成通孔。形成中間層部分的步驟包括在第一電路形成區(qū)域上形成第一互連；形成第二絕緣部分的膜，以覆蓋下層部分；以及去除第一區(qū)域上的第二絕緣部分，使得露出下層部分的上表面的外圍部分。根據(jù)本發(fā)明的另一方面，一種電子器件包括下層部分，所述下層部分包括導(dǎo)電通孔和第一絕緣部分，所述第一絕緣部分覆蓋通孔，使得通孔在上表面和下表面處被露出；電路層部分，所述電路層部分包括層壓的互連層，所述層壓的互連層被形成在下層部分上并且電連接到通孔的露出的上表面；以及層壓的絕緣層，所述層壓的絕緣層覆蓋互連層；半導(dǎo)體芯片，所述半導(dǎo)體芯片安裝在電路層部分上并且電連接到互連層；制模樹脂部分，所述制模樹脂部分覆蓋位于下層部分的上表面的外圍邊緣的第一外圍部分、電路層部分和半導(dǎo)體芯片。從平面圖來(lái)看，電路層部分被形成在下層部分的內(nèi)側(cè)。下層部分比電路層部分薄。根據(jù)本發(fā)明的電子器件的制造方法，即使在支撐襯底上構(gòu)建樹脂互連層以形成多層互連襯底時(shí)，支撐襯底的翹曲也能夠減小。


根據(jù)以下結(jié)合附圖對(duì)某些優(yōu)選實(shí)施例的描述，本發(fā)明的以上和其他目的、優(yōu)點(diǎn)和特征將更清楚，在附圖中圖1是根據(jù)本發(fā)明的第一實(shí)施例的電子器件1的截面圖；圖2是用于制造互連襯底2的晶片形狀的支撐襯底100的局部平面圖；圖3是示出下層部分10形成在支撐襯底100上的截面圖；圖4是示出多個(gè)互連31形成在圖3中的下層部分10上的截面圖；圖5是示出形成絕緣部分32以便使其覆蓋圖4中的下層部分10和多個(gè)互連31 的截面圖；圖6是示出從圖5中的絕緣部分32中去除了劃線120上方的絕緣部分32的截面圖；圖7是示出去除了圖6中的絕緣部分32的表面層的截面圖；圖8是示出在圖7中的中間層部分30上形成多個(gè)互連41中的一部分的截面圖；圖9是示出形成絕緣部分42以便使其覆蓋圖8中的多個(gè)種子層43和多個(gè)互連44 的截面圖；圖10是示出在圖9中形成多個(gè)連接端子45的截面圖；圖11是示出在圖10中的上層部分40上安裝半導(dǎo)體芯片3的截面圖；圖12是示出形成覆蓋圖11中的互連襯底2和半導(dǎo)體芯片3的制模樹脂部分5并且去除支撐襯底100的截面圖；圖13示出各自分開的電子器件1 ；圖14是根據(jù)本發(fā)明的第二實(shí)施例的電子器件6的截面圖；圖15是示出在下層部分10上形成中間層部分30的平面圖；圖16是示出在圖15中的中間層部分30上以及電路形成區(qū)域130中形成多個(gè)互連51的一部分的示意圖17是示出形成絕緣部分52以便覆蓋圖16中的多個(gè)種子部分53和多個(gè)互連M 的截面圖；圖18是示出在圖17中形成多個(gè)連接端子55的截面圖；以及圖19是根據(jù)本發(fā)明的第三實(shí)施例的電子器件8的截面圖。
具體實(shí)施例方式以下將參照附圖來(lái)描述根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的電子器件和電子器件的制造方法。(第一實(shí)施例)圖1是根據(jù)本發(fā)明的第一實(shí)施例的電子器件1的截面圖。參照?qǐng)D1，電子器件1包括互連襯底2、半導(dǎo)體芯片3、多個(gè)導(dǎo)電球4和制模樹脂部分5。互連襯底2是包括下層部分10和電路層部分20的多層互連襯底。下層部分10 在其上安裝有多個(gè)導(dǎo)電球4并且是互連襯底2的最下層。下層部分10具有多個(gè)導(dǎo)電通孔 11和絕緣部分12。通孔11在下層部分10的上表面和下表面上露出，并且其露出的下側(cè)均電連接到導(dǎo)電球4。絕緣部分12覆蓋多個(gè)通孔11以保護(hù)通孔11中的每個(gè)，以便在上表面和下表面上露出通孔11。在此，下層部分10的上表面上的外圍部分IOa沒(méi)有被電路層部分20覆蓋而是被制模樹脂部分5覆蓋。也就是說(shuō)，外圍部分IOa位于電路層部分20的側(cè)表面30a和側(cè)表面40a的外側(cè)上。換言之，在平面圖中，電路層部分20被形成在下層部分 10的內(nèi)側(cè)上。電路層部分20包括用于將半導(dǎo)體芯片3連接到外部裝置(未示出)的電路。電路層部分20包括層壓的互連層(互連31和互連41)以及覆蓋這些互連層的層壓的絕緣層 (絕緣部分32和絕緣部分4 ，所述層壓的互連層形成在下層部分10的上表面上并且電連接到從下層部分10的上表面露出的多個(gè)通孔11中的每個(gè)。絕緣層被層壓，使得一層絕緣層的厚度是另一層厚度的兩倍或更大。電路層部分20的絕緣層和下層部分10的絕緣部分 12由具有相同熱膨脹系數(shù)的材料制成。電路層部分20包括中間層部分30和上層部分40。中間層部分30被形成在下層部分10上。上層部分40形成在中間層部分30上并且在其上安裝有半導(dǎo)體芯片3。中間層部分30包括多個(gè)互連31和覆蓋所述多個(gè)互連31的絕緣部分32。多個(gè)互連31中的每個(gè)是連接到通孔11以及上層部分40的互連41的互連，并且包括種子部分33、互連34和柱35。 上層部分40包括多個(gè)互連41和覆蓋所述多個(gè)互連41的絕緣部分42。多個(gè)互連41中的每個(gè)是連接到中間層部分30的互連31和半導(dǎo)體芯片3的互連，并且包括種子部分43、互連 44和連接端子45。在此，電路層部分20覆蓋下層部分10，除了下層部分10的上表面上的外圍部分IOa之外。也就是說(shuō)，電路層部分20的側(cè)表面30a和側(cè)表面40a位于下層部分10 的內(nèi)側(cè)并且被制模樹脂部分5覆蓋。換言之，外圍部分10a、側(cè)表面30a和側(cè)表面40a以及電路層部分20的上表面形成階梯狀。在互連襯底2中，下層部分10的厚度小于電路層部分20的厚度。半導(dǎo)體芯片3包括用于實(shí)現(xiàn)期望功能的電路。半導(dǎo)體芯片3安裝在電路層部分20 上并且電連接到電路層部分20中的互連層。多個(gè)導(dǎo)電球4中的每個(gè)是用于連接到外部裝置的端子。每個(gè)導(dǎo)電球4安裝在互連襯底2的下表面上并且連接到每個(gè)通孔11。制模樹脂部分5覆蓋位于下層部分10的上表面的外圍邊緣上的外圍部分10a、電路層部分20和半導(dǎo)體芯片3，以保護(hù)其不受外部因素影響。制模樹脂部分5由含有填充劑的環(huán)氧樹脂制成，其比互連襯底2中的絕緣部分12、絕緣部分32和絕緣部分42相對(duì)更硬。因此，階梯狀互連襯底2和制模樹脂部分5之間的界面變成含有填充劑的樹脂與不含填充劑的樹脂之間的界接著，參照?qǐng)D2至圖13，將描述根據(jù)本發(fā)明的第一實(shí)施例的電子器件1的制造方法。圖2是用于制造互連襯底2的晶片形狀支撐襯底100的局部平面圖。參照?qǐng)D2，支撐襯底100包括用于形成電路的電路形成區(qū)域110和圍繞電路形成區(qū)域110的劃線120。 劃線120是在隨后步驟中被切割的區(qū)域，以將各個(gè)電子器件1分開。由于圍繞電路形成區(qū)域110的所有區(qū)域被表示為圖2中的劃線120，因此所有區(qū)域不需要構(gòu)成劃線120。支撐襯底100是用于構(gòu)建互連襯底2的襯底，例如是由硅或金屬襯底制成的陶瓷襯底。下層部分10的形成步驟在支撐襯底100上形成下層部分10，所述下層部分10包括多個(gè)通孔11和覆蓋所述多個(gè)通孔11的絕緣部分12。圖3是示出在支撐襯底100上形成下層部分10的截面圖。 圖3對(duì)應(yīng)于沿著圖2中的A-A截取的橫截面。參照?qǐng)D3，將描述下層部分10的形成方法。 在支撐襯底100上，也就是說(shuō)，在用于形成電路的電路形成區(qū)域110和劃線120之間，形成由諸如聚酰亞胺的絕緣樹脂制成的絕緣部分12。在支撐襯底100上形成的絕緣部分12具有在電路形成區(qū)域110中的多個(gè)通孔孔。當(dāng)描述絕緣部分12的形成方法實(shí)例時(shí)，通過(guò)旋涂和預(yù)烘焙來(lái)涂布液體絕緣部分12。此后，在絕緣部分12上形成多個(gè)通孔11。當(dāng)絕緣部分 12由感光樹脂制成時(shí)，絕緣部分12基于多個(gè)通孔11的圖案來(lái)露出并且通過(guò)顯影和后烘焙來(lái)固化。絕緣部分12可以由干膜形成。當(dāng)形成絕緣部分12時(shí)，將諸如Cu/Ni的導(dǎo)電材料填充到多個(gè)通孔孔中，以在電路形成區(qū)域110中形成多個(gè)通孔11。通過(guò)這個(gè)步驟，多個(gè)通孔 11形成在電路形成區(qū)域110中，以露出在絕緣部分12的上表面和下表面上。中間層部分30的形成步驟在下層部分10上形成中間層部分30，所述中間層部分30包括分別電連接到多個(gè)通孔11的多個(gè)互連31以及覆蓋所述多個(gè)互連31的絕緣部分32。圖4是示出在圖3中的下層部分10上形成多個(gè)互連31的截面圖。參照?qǐng)D4，將描述多個(gè)互連31的形成方法。多個(gè)互連31形成在電路形成區(qū)域110中，以便電連接到各個(gè)通孔11。當(dāng)描述多個(gè)互連31的形成方法的實(shí)例時(shí)，在絕緣部分12上形成變成多個(gè)種子部分33的種子層。種子層由Cu/Ti 制成，在形成多個(gè)互連34時(shí)變成電極并且通過(guò)濺射來(lái)形成。在種子層上形成具有預(yù)定圖案的光致抗蝕劑。使用光致抗蝕劑作為掩模，通過(guò)Cu鍍覆來(lái)形成多個(gè)互連34。此后，用有機(jī)溶劑剝離光致抗蝕劑并且蝕刻上層中的不含互連34的種子層。結(jié)果，形成圖4中的多對(duì)種子層33和互連34。多個(gè)柱35中的每個(gè)形成在互連34中的每個(gè)上的預(yù)定位置。多個(gè)柱35 由例如Cu等制成并且通過(guò)光刻來(lái)形成多個(gè)互連34。通過(guò)這個(gè)步驟，在電路形成區(qū)域110中形成多個(gè)互連31。形成絕緣部分32，以便覆蓋下層部分10和多個(gè)互連31。然后，去除劃線120上方的絕緣部分32，以便露出下層部分10的上表面上的外圍部分10a。圖5是示出形成絕緣部分32以便使其覆蓋圖4中的下層部分10和多個(gè)互連31的截面圖。圖6是示出從圖5中的絕緣部分32去除劃線120上方的絕緣部分32的截面圖。參照?qǐng)D5和圖6，將描述絕緣部分32的形成方法。如圖5中所示，涂布由感光樹脂制成的絕緣部分32以便覆蓋下層部分 10和多個(gè)互連31，然后進(jìn)行預(yù)烘焙。如圖6中所示，絕緣部分32基于劃線120的圖案被露出，并且通過(guò)顯影和后烘焙來(lái)固化。去除劃線120上方的顯影的絕緣部分32，同時(shí)保留位于被去除的絕緣部分32下方的下層部分10 (外圍部分IOa)而不被去除。因此，通過(guò)這個(gè)步驟，沒(méi)有露出支撐襯底100。在此，絕緣部分32具有的面積小于下層部分10，這有利于減小由于固化時(shí)的固化收縮導(dǎo)致的支撐襯底100翹曲。絕緣部分32可以由與用于絕緣部分12 的材料相同的材料制成。去除絕緣部分32的表面層，以露出上表面上的多個(gè)柱35。圖7是示出去除圖6中的絕緣部分32的表面層的截面圖。參照?qǐng)D7，將描述絕緣部分32的形成方法。通過(guò)CMP(化學(xué)機(jī)械拋光)，將絕緣部分32的表面拋光。通過(guò)拋光，將絕緣部分32的表面平坦化，以露出上表面上的多個(gè)柱35。在此，下層部分10和中間層部分30形成階梯，其中，中間層部分30 小于下層部分10。通過(guò)上述這些步驟，形成中間層部分30。上層部分40的形成步驟在中間層部分30上形成上層部分40，所述上層部分40具有分別電連接到多個(gè)互連31的多個(gè)互連41以及覆蓋所述多個(gè)互連41的絕緣部分42。圖8是在圖7中的中間層部分30上形成多個(gè)互連41的一部分的截面圖。參照?qǐng)D8，將描述多個(gè)互連41的形成方法。 多個(gè)互連41被形成在電路形成區(qū)域110中，以便電連接到各個(gè)互連31。作為實(shí)例的是與上述互連31的形成方法相同的種子部分43和互連44的形成方法。在中間層部分30上形成絕緣部分42，所述絕緣部分42由與用于絕緣部分32的材料相同的材料制成。絕緣部分42具有在電路形成區(qū)域110中的多個(gè)通孔孔。圖9是示出形成絕緣部分42以便使其覆蓋圖8中的多個(gè)種子部分43和多個(gè)互連44的截面圖。參照?qǐng)D9，將描述形成絕緣部分42的步驟。形成絕緣部分42，以便覆蓋下層部分10的上表面上的外圍部分IOa和中間層部分30。然后，去除劃線120上方的絕緣部分42，以便露出外圍部分10a。當(dāng)描述絕緣部分42的形成步驟的實(shí)例時(shí)，涂布絕緣部分42，以便覆蓋下層部分10、中間層部分30、多個(gè)種子部分43和多個(gè)互連44，然后進(jìn)行預(yù)烘焙。經(jīng)預(yù)烘焙的絕緣部分42基于劃線120的圖案以及連接到半導(dǎo)體芯片3的多個(gè)連接端子45的圖案被露出， 并且通過(guò)顯影和后烘焙來(lái)固化。參照?qǐng)D9，通過(guò)顯影去除劃線120上方的絕緣部分42，以露出下層部分10的外圍部分10a。此時(shí)，像絕緣部分32 —樣，絕緣部分42具有的面積小于下層部分10的面積，這有利于減小由于固化時(shí)的收縮導(dǎo)致的支撐襯底100的翹曲。經(jīng)固化的絕緣部分12和絕緣部分32的熱膨脹系數(shù)中的每個(gè)具有的熱膨脹系數(shù)不同于支撐襯底100 的熱膨脹系數(shù)。然而，由于絕緣部分32被形成得較小，因此由于熱膨脹系數(shù)不同導(dǎo)致的支撐襯底100的翹曲減小。將諸如Ni/Au的導(dǎo)電材料填充到多個(gè)通孔孔中，以在電路形成區(qū)域110中形成多個(gè)連接端子45。圖10是示出在圖9中形成多個(gè)連接端子45的截面圖。參照?qǐng)D10，在支撐襯底100上構(gòu)建互連襯底2。在互連襯底2中，下層部分10以及比下層部分10更小的電路層部分20被形成為階梯狀。也就是說(shuō)，外圍部分10a、側(cè)表面30a和側(cè)表面40a、上層部分 40的上表面被形成為階梯狀。通過(guò)這些步驟，形成上層部分40。半導(dǎo)體芯片3的安裝步驟在上層部分40上形成電連接到連接端子45的半導(dǎo)體芯片3。圖11是示出在圖10中的上層部分40上安裝半導(dǎo)體芯片3的截面圖。參照?qǐng)D11，將描述半導(dǎo)體芯片3的安裝方法。圖10中所示的電子器件被傳送到安裝半導(dǎo)體芯片3的位置。此時(shí)，由于支撐襯底 100的翹曲減小，因此圖10中所示的電子器件可以精確地傳送到安裝半導(dǎo)體芯片3的位置， 而不會(huì)造成任何傳送錯(cuò)誤。安裝半導(dǎo)體芯片3，以便使半導(dǎo)體芯片3中的電子電路電連接到電子器件中的上層部分40的連接端子45。然后，將用于加固連接的底部填充件3a填充在上層部分40和半導(dǎo)體芯片30之間。樹脂密封步驟、支撐襯底100的去除步驟用制模樹脂部分5覆蓋互連襯底2和半導(dǎo)體芯片3。此后，從下層部分10去除支撐襯底100。圖12是示出形成覆蓋圖11中的互連襯底2和半導(dǎo)體芯片3的制模樹脂部分 5并且去除支撐襯底100的截面圖。參照?qǐng)D12，將描述制模樹脂部分5的形成方法和支撐襯底100的去除。將圖11中所示的電子器件傳送到其中形成制模樹脂部分5的位置。此時(shí)，由于支撐襯底100的翹曲減小，因此圖11中所示的電子器件可以精確地傳送到制模樹脂部分5的形成位置，而不會(huì)造成任何傳送錯(cuò)誤。形成制模樹脂部分5，以便使其覆蓋下層部分10的上表面上的外圍部分10a、中間層部分30、上層部分40和半導(dǎo)體芯片3。在制模樹脂部分5固化之后，去除支撐襯底100。此時(shí)，由于支撐襯底100上的下層部分10沒(méi)有被劃線120分開，因此當(dāng)去除支撐襯底100時(shí)，在下層部分10和電路層部分20之間的界面上施加的力可以被分散，從而防止下層部分10和電路層部分20發(fā)生剝離。也就是說(shuō)，在支撐襯底100上連接地形成的下層部分10具有容易地去除支撐襯底100的效果。導(dǎo)電球4的安裝步驟、切片步驟將多個(gè)導(dǎo)電球4安裝在相應(yīng)的通孔11中。沿著劃線120切割其內(nèi)安裝有多個(gè)導(dǎo)電球4的電子器件。圖13示出各自分開的電子器件1。在切片步驟中，當(dāng)圍繞電路形成區(qū)域110的區(qū)域不是劃線120時(shí)，保持所述區(qū)域而不被切割。通過(guò)這些步驟，制造根據(jù)本發(fā)明的第一實(shí)施例的電子器件1。在根據(jù)本發(fā)明的第一實(shí)施例的電子器件1中，當(dāng)形成互連襯底2時(shí)，在包括劃線 120上方區(qū)域的區(qū)域中，不間斷地存在下層部分10的絕緣部分12。另一方面，在劃線120 上方不存在下層部分10上形成的電路層部分20的絕緣部分32和絕緣部分42。也就是說(shuō)， 形成電路層部分20的絕緣部分32和絕緣部分42，以便不存在于支撐襯底100的整個(gè)表面上方。在固化期間，絕緣部分32和絕緣部分42發(fā)生收縮，從而容易地造成支撐襯底100的翹曲。除此之外，絕緣部分(絕緣部分12、絕緣部分32和絕緣部分4 與支撐襯底100的熱膨脹系數(shù)不同，從而容易地造成支撐襯底100的翹曲。然而，在根據(jù)本發(fā)明的電子器件1 的互連襯底2中，僅薄的絕緣部分12存在于劃線120上方。因此，在固化絕緣部分32和絕緣部分42的步驟中，由于絕緣部分32和絕緣部分42的固化收縮而導(dǎo)致的支撐襯底100 的翹曲可以減小。另外，在根據(jù)本發(fā)明的電子器件1的互連襯底2中，即使熱被施加到固化的絕緣部分(絕緣部分12、絕緣部分32和絕緣部分4 ，由于僅薄的絕緣部分12存在于劃線120上方，因此由于絕緣部分和支撐襯底100的熱膨脹系數(shù)不同而導(dǎo)致支撐襯底100的翹曲可以減小。也就是說(shuō)，在根據(jù)本發(fā)明的第一實(shí)施例的電子器件1中，即使當(dāng)在支撐襯底 100上構(gòu)建互連襯底2時(shí)，支撐襯底100的翹曲也可以有利地減小。結(jié)果，電子器件1可以防止在安裝半導(dǎo)體芯片3的狀態(tài)下的任何吸收錯(cuò)誤和傳送錯(cuò)誤，并且進(jìn)一步確?；ミB的可靠性。當(dāng)支撐襯底100的翹曲大時(shí)，需要強(qiáng)行抑制翹曲的裝置。然而，可以在不需要這種裝置的情況下，制造本發(fā)明的電子器件1。由于在制造出的電子器件1中，下層部分10和電路層部分20被形成為階梯狀，因此電子器件1比沒(méi)有階梯的電子器件具有更多的制模樹脂部分5。因此，由于電子器件1可以增加比絕緣部分12、絕緣部分32和絕緣部分42更硬的制模樹脂部分5的比例，因此可以固定BGA結(jié)合盤(land)并且可以防止由于應(yīng)力導(dǎo)致的互連破損。(第二實(shí)施例)將描述本發(fā)明的第二實(shí)施例。圖14是示出根據(jù)本發(fā)明的第二實(shí)施例的電子器件 6的截面圖。第二實(shí)施例中的與第一實(shí)施例中的組件相同的組件被賦予相同的附圖標(biāo)記。 參照?qǐng)D14，根據(jù)本發(fā)明的第二實(shí)施例的電子器件6包括互連襯底7、半導(dǎo)體芯片3、導(dǎo)電球4 和制模樹脂部分5。像第一實(shí)施例中的互連襯底2 —樣，互連襯底7是多層互連襯底并且包括下層部分10和電路層部分21。下層部分10與第一實(shí)施例中的下層部分相同。下層部分10在其上安裝有多個(gè)導(dǎo)電球4，并且是互連襯底2中的最下層。下層部分10包括多個(gè)導(dǎo)電通孔11 和絕緣部分12。通孔11露出在下層部分10的上表面和下表面上，并且露出的下側(cè)均電連接到導(dǎo)電球4。在此，多個(gè)通孔11之中的多個(gè)最外面的通孔Ila位于側(cè)表面30a的內(nèi)側(cè)上和側(cè)表面50a的外側(cè)上。絕緣部分12覆蓋多個(gè)通孔11，以便在上表面和下表面露出通孔 11，以保護(hù)通孔11中的每個(gè)。下層部分10的上表面上的外圍部分IOa沒(méi)有被電路層部分 20覆蓋而是被制模樹脂部分5覆蓋。外圍部分IOa位于電路層部分20的側(cè)表面30a和側(cè)表面50a的外側(cè)上。像電路層部分20 —樣，電路層部分21包括用于連接半導(dǎo)體芯片3和外部裝置(未示出)的電路。電路層部分21被形成在下層部分10的上表面上，并且包括層壓的互連層 (互連31和互連51)以及覆蓋互連層的層壓的絕緣層(絕緣部分32和絕緣部分52)，所述層壓的互連層分別電連接到在下層部分10的上表面上露出的多個(gè)通孔11。電路層部分21 的絕緣層和下層部分10的絕緣部分12由具有相同的熱膨脹系數(shù)的材料來(lái)形成。電路層部分21覆蓋除了下層部分10的上表面上的外圍部分IOa之外的下層部分 10，并且電路層部分21的側(cè)表面30a和側(cè)表面50a位于下層部分10的外圍的內(nèi)側(cè)上。電路層部分21包括中間層部分30和上層部分50。中間層部分30與第一實(shí)施例中的中間層部分相同。然而，中間層部分30包括外圍部分30b。外圍部分30b是中間層部分30的上表面的外圍邊緣，其位于上層部分50的側(cè)表面50a的外側(cè)，沒(méi)有被上層部分50覆蓋而是被制模樹脂部分5覆蓋。上層部分50包括多個(gè)互連51以及覆蓋多個(gè)互連51的絕緣部分52。多個(gè)互連51 中的每個(gè)是連接到中間層部分30的互連31和半導(dǎo)體芯片3的互連，并且包括種子部分53、 互連M和連接端子55。也就是說(shuō)，外圍部分10a、側(cè)表面30a、外圍部分30b、側(cè)表面50a和電路部分21的上表面被形成為階梯狀。在互連襯底7中，下層部分10被形成得比電路層部分21更薄。最外面的通孔Ila上的絕緣部分的厚度是絕緣部分32的厚度。該厚度是圖 1中的最外面的通孔11上的絕緣部分32和絕緣部分52的厚度之和的三分之一。如圖14中所示，在根據(jù)本發(fā)明的第二實(shí)施例的電子器件6中，在電路層部分21 中，中間層部分30和上層部分50被形成為階梯狀。通過(guò)將電路層部分21形成為階梯狀， 與第一實(shí)施例中的電子器件1相比，制模樹脂部分5的比例可以進(jìn)一步增大，使得固定BGA結(jié)合盤和增強(qiáng)互連可靠性的效果可以進(jìn)一步增強(qiáng)。接著，參照?qǐng)D15至圖18，將描述根據(jù)本發(fā)明的第二實(shí)施例的電子器件6的制造方法。如在第一實(shí)施例中一樣，通過(guò)下層部分10的形成步驟、中間層部分30的形成步驟、上層部分50的形成步驟、半導(dǎo)體芯片3的安裝步驟、樹脂密封步驟、支撐襯底100的去除步驟、 導(dǎo)電球4的安裝步驟以及切片步驟來(lái)制造根據(jù)本發(fā)明的第二實(shí)施例的電子器件6。省略對(duì)與第一實(shí)施例中的步驟相同步驟的描述。中間層部分30的形成步驟如與第一實(shí)施例中一樣，在下層部分10上形成中間層部分30，所述中間層部分30 包括分別電連接到多個(gè)通孔11的多個(gè)互連31以及覆蓋所述多個(gè)互連31的絕緣部分32。 圖15是示出在下層部分10上形成中間層部分30的平面圖。參照?qǐng)D15，下層部分10和中間層部分30被形成為階梯狀，并且下層部分10的外圍部分IOa被露出，而沒(méi)有被中間層部分30覆蓋。外圍部分IOa的區(qū)域?qū)?yīng)于劃線120。其中形成中間層部分30的區(qū)域?qū)?yīng)于電路形成區(qū)域110。根據(jù)本發(fā)明的第二實(shí)施例的電子器件6具有電路形成區(qū)域130，所述電路形成區(qū)域130比其中形成與電路形成區(qū)域110相對(duì)應(yīng)的中間層部分30的區(qū)域的內(nèi)側(cè)上的電路形成區(qū)域110更小。上層部分50的形成步驟在下層部分10和中間層部分30上形成上層部分50，所述上層部分50包括分別電連接到多個(gè)互連31的多個(gè)互連51以及覆蓋所述多個(gè)互連51的絕緣部分52。圖16是示出在圖15中的中間層部分30上以及電路形成區(qū)域130中形成多個(gè)互連51的一部分的示意圖。圖16對(duì)應(yīng)于沿著圖15中的B-B截取的橫截面。參照?qǐng)D16，將描述多個(gè)互連51的形成方法。多個(gè)互連51被形成在位于電路形成區(qū)域110的內(nèi)側(cè)上的電路形成區(qū)域130中，以便電連接到相應(yīng)的互連31。詳細(xì)進(jìn)行描述，形成多個(gè)種子部分53，以便連接到相應(yīng)的互連 31，并且分別在多個(gè)種子層53上形成互連M。作為實(shí)例的是與第一實(shí)施例中的互連31和互連41的形成方法相同的種子部分53和互連M的形成方法。在中間層部分30上形成絕緣部分52，所述絕緣部分52由與用于絕緣部分12和絕緣部分32的材料相同的材料制成。絕緣部分52在電路形成區(qū)域130中具有多個(gè)通孔孔。 圖17是示出形成絕緣部分52以便覆蓋圖16中的多個(gè)種子部分53和多個(gè)互連M的截面圖。參照?qǐng)D17，將描述絕緣部分52的形成步驟。形成絕緣部分52，以便覆蓋下層部分10 的上表面上的外圍部分IOa和中間層部分30。此后，去除位于中間層部分30的上表面上的電路形成區(qū)域130的外側(cè)上的絕緣部分52，以便露出外圍部分IOa和外圍部分30b。去除絕緣部分52，以便使互連51露出于外部。換言之，去除絕緣部分52中的位于電路形成區(qū)域130的外側(cè)的區(qū)域，以便留下盡可能最小的區(qū)域。然而，為了防止隨后步驟中使用的底部填充劑3a上出現(xiàn)空隙，優(yōu)選地，不去除其中安裝半導(dǎo)體芯片3的位置處的絕緣部分52。當(dāng)描述絕緣部分52的形成方法的實(shí)例時(shí)，涂布絕緣部分52，以便覆蓋下層部分10、中間層部分30、多個(gè)種子部分53和多個(gè)互連M，然后進(jìn)行預(yù)烘焙。經(jīng)預(yù)烘焙的絕緣部分52基于電路形成區(qū)域130的圖案以及連接到半導(dǎo)體芯片3的多個(gè)連接端子55的圖案來(lái)露出，并且通過(guò)顯影和后烘焙來(lái)固化。參照?qǐng)D17，絕緣部分52沒(méi)有存在于包括顯影的劃線120上方區(qū)域的電路形成區(qū)域130的外側(cè)，使得下層部分10的外圍部分IOa和中間層部分30的外圍部分30b被露出。此時(shí)，像絕緣部分32 —樣，絕緣部分52具有的面積小于下層部分10的面積，這有利地減小由于固化收縮而導(dǎo)致的支撐襯底100的翹曲。具體來(lái)講，由于絕緣部分 52具有的面積小于中間層部分30的面積，因此與第一實(shí)施例相比，可以更有效地減小支撐襯底100的翹曲。將諸如Ni/Au的導(dǎo)電材料填充到多個(gè)通孔孔中，以在電路形成區(qū)域130中形成多個(gè)連接端子陽(yáng)。圖18是示出在圖17中形成多個(gè)連接端子55的截面圖。參照?qǐng)D18，在支撐襯底100上構(gòu)建互連襯底7。在互連襯底7中，下層部分10以及小于下層部分10的電路層部分20被形成為階梯狀，并且中間層部分30以及小于中間層部分30的上層部分50被形成為階梯狀。也就是說(shuō)，外圍部分10a、側(cè)表面30a、外圍部分30b、側(cè)表面50a和上層部分 50的上表面被形成為階梯狀。通過(guò)上述步驟，形成上層部分50。在根據(jù)本發(fā)明的第二實(shí)施例的電子器件6的制造方法中，半導(dǎo)體芯片3的安裝步驟之后的步驟與第一實(shí)施例中的相同，因此，省略對(duì)其的描述。像根據(jù)第一實(shí)施例的電子器件1 一樣，根據(jù)本發(fā)明的第二實(shí)施例的電子器件6具有的效果在于即使在支撐襯底100上構(gòu)建互連襯底2時(shí)也能減小支撐襯底100的翹曲。具體來(lái)講，在根據(jù)第二實(shí)施例的電子器件6中，由于上層部分50的絕緣部分52具有的面積小于中間層部分30的面積，因此可以進(jìn)一步減小支撐襯底100的翹曲。詳細(xì)進(jìn)行描述，可以以互連51沒(méi)有露出于最外面的通孔Ila的內(nèi)側(cè)上的程度來(lái)去除絕緣部分52。隨著層壓的絕緣部分變小，支撐襯底100的翹曲減小。另外，在制造出的電子器件6中，在電路層部分 21中，中間層部分30和上層部分50被形成為階梯狀。通過(guò)將電路層部分21形成為階梯狀，與第一實(shí)施例中的電子器件1中的相比，制模樹脂部分5的比例可以進(jìn)一步增加，使得固定BGA結(jié)合盤和增強(qiáng)互連的可靠性的效果可以進(jìn)一步增強(qiáng)。(第三實(shí)施例)將描述本發(fā)明的第三實(shí)施例。根據(jù)本發(fā)明的第一實(shí)施例的電子器件1具有三層結(jié)構(gòu)的互連襯底2，并且根據(jù)第二實(shí)施例的電子器件6也具有三層結(jié)構(gòu)的互連襯底7。然而， 本發(fā)明的互連襯底不限于三層結(jié)構(gòu)，而是可以是兩層結(jié)構(gòu)或四層或更多層結(jié)構(gòu)。本發(fā)明的第三實(shí)施例是四層結(jié)構(gòu)的互連襯底的實(shí)施例。圖19是示出根據(jù)本發(fā)明的第三實(shí)施例的電子器件8的截面圖。第三實(shí)施例中的與第一實(shí)施例中的組件相同的組件被賦予相同的附圖標(biāo)記。參照?qǐng)D19，電子器件8包括互連襯底9、半導(dǎo)體芯片3、導(dǎo)電球4和制模樹脂部分5。像第一實(shí)施例中的互連襯底2 —樣，互連襯底9是多層互連襯底并且包括下層部分10和電路層部分22。下層部分10與第一實(shí)施例中的下層部分相同。下層部分10的上表面上的外圍部分IOa沒(méi)有被電路層部分20覆蓋而是被制模樹脂部分5覆蓋。外圍部分 IOa位于電路層部分20的側(cè)表面30a、側(cè)表面70a和側(cè)表面80a的外側(cè)上。電路層部分22包括用于將半導(dǎo)體芯片3連接到外部裝置(未示出)的電路。電路層部分22包括層壓的互連層(互連31、互連71和互連81)以及覆蓋互連層的層壓的絕緣層(絕緣部分32、絕緣部分72和絕緣部分82)，所述層壓的互連層被形成在下層部分10 的上表面上并且分別電連接到在下層部分10的上表面上露出的多個(gè)通孔11。電路層部分 22的絕緣層和下層部分10的絕緣部分12由具有相同的熱膨脹系數(shù)的材料制成。電路層部分22覆蓋除了下層部分10的上表面上的外圍部分IOa之外的下層部分 10。也就是說(shuō)，電路層部分22的側(cè)表面30a、側(cè)表面70a和側(cè)表面80a位于下層部分10的外圍部分IOa的內(nèi)側(cè)上。電路層部分22包括中間層部分30和上層部分60。中間層部分30與第一實(shí)施例中的中間層部分相同。然而，如在第二實(shí)施例中一樣，中間層部分30包括其外圍邊緣處的外圍部分30b。上層部分60包括樹脂互連層70和樹脂互連層80。樹脂互連層70包括多個(gè)互連 71以及覆蓋所述多個(gè)互連71的絕緣部分72。多個(gè)互連71中的每個(gè)是連接到中間層部分 30的互連31和樹脂互連層80的互連，并且包括種子部分73、互連74和柱75。樹脂互連層80包括多個(gè)互連81以及覆蓋所述多個(gè)互連81的絕緣部分82。多個(gè)互連81中的每個(gè)是連接到樹脂互連層70的互連71和半導(dǎo)體芯片3的互連，并且包括種子部分83、互連84和連接端子85。樹脂互連層80被形成在樹脂互連層70上，以便小于樹脂互連層70。因此，外圍部分10a、側(cè)表面30a、外圍部分30b、側(cè)表面70a、外圍部分70b、側(cè)表面80a和電路層部分22的上表面被形成為階梯狀。雖然像第二實(shí)施例中的一樣，電路層部分22的中間層部分30、樹脂互連層70和樹脂互連層80被形成為階梯狀，但是它們可以被層壓，以具有與第一實(shí)施例中的尺寸一樣的尺寸。如在第二實(shí)施例中的一樣，可以以每個(gè)層中的互連不被去除的程度來(lái)去除絕緣部分32、絕緣部分72和絕緣部分82以具有盡可能最小的面積。在根據(jù)本發(fā)明的第三實(shí)施例的電子器件8中，在電路層部分22中，中間層部分30、 樹脂互連層70和樹脂互連層80被形成為階梯狀。通過(guò)將電路層部分22形成為階梯狀，像第二實(shí)施例中的電子器件6 —樣，第三實(shí)施例中的電子器件8具有的效果在于，即使在支撐襯底100上構(gòu)建互連襯底2時(shí)，也能減小支撐襯底100的翹曲。在根據(jù)本發(fā)明的第三實(shí)施例的電子器件8中，由于電路層部分22被層壓成小于下層部分10，因此可以在互連襯底9 中進(jìn)一步層壓另一層。由于即使互連襯底9變成多層時(shí)根據(jù)本發(fā)明的第三實(shí)施例的電子器件8也可以增大制模樹脂部分5的比例，因此可以增強(qiáng)固定BGA結(jié)合盤和增強(qiáng)互連可靠性的效果。根據(jù)第一實(shí)施例和第二實(shí)施例中描述的制造方法來(lái)制造根據(jù)本發(fā)明的第三實(shí)施例的電子器件8，并因此省略對(duì)其的描述?？梢詫⒏鶕?jù)本發(fā)明的第一實(shí)施例至第三實(shí)施例的上述電子器件組合，以便不造成任何矛盾。
權(quán)利要求
1.一種電子器件的制造方法，包括在支撐襯底上形成下層部分，所述下層部分包括導(dǎo)電通孔以及覆蓋所述通孔的第一絕緣部分；以及在所述下層部分上形成中間層部分，所述中間層部分包括電連接到所述通孔的第一互連以及覆蓋所述第一互連的第二絕緣部分， 其中，所述的形成所述下層部分包括在用于形成電路的第一電路形成區(qū)域以及圍繞該第一電路形成區(qū)域的第一區(qū)域上，形成所述第一絕緣部分；以及在所述第一電路形成區(qū)域上形成所述通孔，以及所述的形成所述中間層部分包括 在所述第一電路形成區(qū)域上形成所述第一互連； 形成所述第二絕緣部分的膜以覆蓋所述下層部分；以及去除在所述第一區(qū)域上的所述第二絕緣部分，以使得露出所述下層部分的上表面的外圍部分。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電子器件的制造方法，還包括在所述中間層部分上形成上層部分，所述上層部分包括電連接到所述第一互連的第二互連以及覆蓋所述第二互連的第三絕緣部分， 其中，所述的形成所述上層部分包括 在所述第一電路形成區(qū)域上形成所述第二互連；形成所述第三絕緣部分，以覆蓋所述下層部分的上表面的外圍部分和所述中間層部分；以及去除在所述第一區(qū)域上的所述第三絕緣部分。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的電子器件的制造方法，其中，所述的在所述第一電路形成區(qū)域上形成所述第二互連包括在相比于所述第一電路形成區(qū)域而位于內(nèi)側(cè)的第二電路形成區(qū)域上形成所述第二互連，以及所述的去除在所述第一區(qū)域上的所述第三絕緣部分包括去除在所述中間層部分的上表面上的、相比于所述第二電路形成區(qū)域而位于外側(cè)的所述第三絕緣部分，以使得露出所述中間層部分的上表面的外圍部分。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的電子器件的制造方法，其中， 所述通孔位于所述第二電路形成區(qū)域的外側(cè)上。
5.根據(jù)權(quán)利要求2至4中的任一項(xiàng)所述的電子器件的制造方法，其中， 所述第二互連是多層互連。
6.根據(jù)權(quán)利要求2至4中的任一項(xiàng)所述的電子器件的制造方法，還包括 在所述上層部分上安裝電連接到所述第二互連的半導(dǎo)體芯片；用制模樹脂來(lái)覆蓋所述下層部分的上表面的外圍部分、所述中間層部分、所述上層部分和所述半導(dǎo)體芯片；從所述下層部分去除所述支撐襯底；在所述通孔上形成導(dǎo)電球；以及沿著包含在所述第一區(qū)域中的用于切割的劃線來(lái)切割。
7.一種電子器件，包括下層部分，所述下層部分包括導(dǎo)電通孔以及覆蓋所述通孔的第一絕緣部分，使得在上表面和下表面處露出所述通孔；電路層部分，所述電路層部分包括層壓的互連層，所述層壓的互連層被形成在所述下層部分上并且電連接到所述通孔的露出的上表面；以及層壓的絕緣層，所述層壓的絕緣層覆蓋所述互連層；半導(dǎo)體芯片，所述半導(dǎo)體芯片安裝在所述電路層部分上并且電連接到所述互連層；以及制模樹脂部分，所述制模樹脂部分覆蓋位于所述下層部分的上表面的外圍邊緣處的第一外圍部分、所述電路層部分以及所述半導(dǎo)體芯片，其中，以平面圖來(lái)看，所述電路層部分被形成在所述下層部分的內(nèi)側(cè)上，并且所述下層部分比所述電路層部分薄。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的電子器件，其中，所述電路層部分包括中間層部分，所述中間層部分被形成在所述下層部分的上表面上，并且包括電連接到所述通孔的第一互連以及覆蓋所述第一互連的第二絕緣部分；以及上層部分，所述上層部分被形成在所述中間部分的上表面上，并且包括電連接到所述第一互連的第二互連以及覆蓋所述第二互連的第三絕緣部分， 其中，所述中間層部分包括第二側(cè)表面，所述第二側(cè)表面被所述制模樹脂覆蓋；以及第二外圍部分，所述第二外圍部分位于在所述上層部分的第三側(cè)表面的外側(cè)上的所述中間層部分的上表面上的外圍邊緣處，并且被所述制模樹脂覆蓋；以及所述第一外圍部分、所述第二側(cè)表面、所述第二外圍部分和所述第三側(cè)表面被形成為階梯狀的形狀。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的電子器件，其中，所述通孔相比于所述第二側(cè)表面位于內(nèi)側(cè)并且是在所述第三側(cè)表面的外側(cè)中。
全文摘要
本發(fā)明涉及電子器件和電子器件的制造方法。在具有多層樹脂互連層的電子器件中，期望減小其支撐襯底的翹曲。通過(guò)以下步驟來(lái)制造電子器件在支撐襯底上形成包括通孔和第一絕緣部分的下層；以及在下層上形成中間層，所述中間層包括第一互連以及覆蓋所述第一互連的第二絕緣部分。通過(guò)以下步驟來(lái)形成下層在第一電路區(qū)域和圍繞其的第一區(qū)域上形成第一絕緣部分；以及在第一電路區(qū)域上形成通孔。通過(guò)以下步驟來(lái)形成中間層在第一電路區(qū)域上形成第一互連；形成第二絕緣部分的膜以覆蓋下層；以及去除第一區(qū)域上的第二絕緣部分，使得露出下層部分的上表面的外圍部分。
文檔編號(hào)H01L23/522GK102194780SQ20111006376
公開日2011年9月21日 申請(qǐng)日期2011年3月14日 優(yōu)先權(quán)日2010年3月12日
發(fā)明者副島康志, 本橋紀(jì)和, 栗田洋一郎 申請(qǐng)人:瑞薩電子株式會(huì)社