[发明专利]具有锚固结构的焊接掩模

说明书

发明背景

1.发明领域

本发明总体上涉及半导体处理，并且更具体地说，涉及半导体芯片电路板或衬底底部填充锚固结构和其制造方法。

2.相关技术的描述

几十年来一直在使用倒装芯片安装方案来将半导体芯片安装至电路板，如半导体芯片封装衬底。在许多常规的倒装芯片变体中，在半导体芯片的输入/输出(I/O)部位与电路板的对应I/O部位之间建立多个焊接接点。在一种常规方法中，将焊接凸点以冶金方式焊接至半导体芯片的给定I/O部位或焊盘，并且将所谓预焊料以冶金方式焊接至电路板的对应I/O部位。之后，使焊接凸点和预焊料接近并且经受加热处理，从而使焊接凸点和预焊料中的一个或两个重熔以便建立所需要的焊接接点。

倒装芯片焊接接点可经受来自各种来源的机械应力，如热膨胀系数(CTE)错配、延展性差异和电路板翘曲。这些应力可使刚刚描述的常规焊接接点经受弯曲力矩。这种影响在某种程度上是方向性的，因为应力倾向于在较接近芯片边缘和转角的位置处是最大的并且随着逐渐接近于芯片中心而减小。

为了减轻CTE错配的影响，通常将底部填充材料放置在芯片与下方封装衬底之间，并且更具体地说放置在芯片与封装衬底上的阻焊层之间。与焊接接点一样，甚至底部填充物也可经受弯曲力矩。如果这种弯曲足够严重或如果底部填充物与焊接掩模的焊接局部减弱，就可能发生分层。底部填充分层可导致在焊接接点中形成裂纹并且最终导致装置故障。

一种常规设计利用半导体芯片上的聚酰亚胺层来为定位于半导体芯片的最外层表面附近的各种导电结构提供保护。在聚酰亚胺层中形成开口以便通往下方金属结构。在聚酰亚胺层中形成贯通至半导体芯片的其它开口。这些其它孔洞充当底部填充材料的锚固点以便抑制底部填充物分层。然而，其它孔洞使得聚酰亚胺层不适合作为蚀刻掩模。

本发明针对克服或减少一个或多个前述缺点的影响。

发明的公开内容

根据本发明的实施方案的一个方面，提供一种制造方法，其包括在位于衬底的侧面上的焊接掩模中形成第一开口。第一开口不延伸至所述侧面。在焊接掩模中形成延伸至所述侧面的第二开口。

根据本发明的实施方案的另一个方面，提供一种制造方法，其包括将半导体芯片连接至衬底的侧面。所述侧面包括焊接掩模，所述焊接掩模具有不延伸至所述侧面的第一开口。将底部填充物放置在半导体芯片与焊接掩模之间。底部填充物的一部分凸出至第一开口中。

根据本发明的实施方案的另一个方面，提供一种设备，所述设备包括具有侧面的衬底。焊接掩模在所述侧面上。焊接掩模包括不延伸至所述侧面的第一开口。

附图简述

在阅读以下详细描述并且参考附图后，本发明的前述和其它优点将变得明显，在附图中：

图1是包括以倒装芯片方式安装于衬底上的半导体芯片的半导体芯片装置的示例性实施方案的示图；

图2是在剖面2-2处截取的图1的剖面图；

图3是以更大放大率展示的图2的一部分；

图4是在剖面4-4处截取的图3的剖面图；

图5是类似于图4的剖面图，但是其为半导体芯片装置的替代示例性实施方案；

图6是描绘在施加焊接掩模之后的示例性衬底或电路板的一小部分的剖面图；

图7是类似于图6的剖面图，其描绘经历示例性光刻暴露的焊接掩模；

图8是示例性光刻掩模的一部分的平面图；

图9是类似于图7的剖面图，其描绘光刻显影以便在焊接掩模中产生各种开口；

图10是描绘安装倒装芯片和施加底部填充物的剖面图；

图11是在施加焊接掩模之后并且描绘在焊接掩模中激光钻出各种开口的示例性衬底或电路板的一小部分的剖面图；

图12是在施加焊接掩模之后并且描绘第一光刻暴露的示例性衬底或电路板的一小部分的剖面图；

图13是类似于图12的剖面图，其描绘经历第二光刻暴露的焊接掩模；

图14是类似于图12的剖面图，其描绘经历替代光刻暴露的示例性半导体芯片的一小部分；

图15是以更大放大率展示的图14的一部分；并且

图16是描绘将示例性半导体芯片装置安装于电子装置中的示图。

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