(57)【要約】【課題】ウェーハーレベルチップスケールパッケージ用の各種構造と高さを有するバンプの改良された構造とそれを有する型を提供する。【解決手段】基板と、この基板上に形成された半田線を有する２つ又はそれ以上の各種の形状をしたバンプ構造体と、基板上に形成されたエポキシ層とを備える。エポキシ層は頂部表面を有し、ａ）半田線がエポキシ層の頂部表面より下にあるか、ｂ）半田線がエポキシ層の頂部表面より上にあるか、ｃ）半田線のいくつかがエポキシ層の頂部表面より下にありかつ半田線のいくつかがエポキシ層の頂部表面より上にあるか、のいずれかであることを特徴とする型。【選択図】図１
2007515068.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板と、
前記基板上に形成された２つ又はそれ以上の各種の形状をしたバンプ構造体とを備え、
前記２つ又はそれ以上の各種の形状をしたバンプ構造体の各々が半田線を有しており、
さらに前記基板上に形成されたエポキシ層を備えており、
前記エポキシ層が頂部表面を有し、
ａ）前記半田線が前記エポキシ層の前記頂部表面より下にあるか、
ｂ）前記半田線が前記エポキシ層の前記頂部表面より上にあるか、
ｃ）前記半田線のいくつかが前記エポキシ層の前記頂部表面より下にありかつ前記半田線のいくつかが前記エポキシ層の前記頂部表面より上にあるか、のいずれかであることを特徴とする型。
【請求項２】
前記２つ又はそれ以上の各種の形状をしたバンプ構造体の１つ又は複数が第１の高さを有し、前記２つ又はそれ以上の各種の形状をしたバンプ構造体の１つ又は複数が第１の高さよりも小さな第２の高さを有している請求項１記載の型。
【請求項３】
前記２つ又はそれ以上の各種の形状をしたバンプ構造体が、丸い形状，長方形，正方形，棒状，あるいは円形の形状をしている請求項１記載の型。
【請求項４】
前記２つ又はそれ以上の各種の形状をしたバンプ構造体の少なくとも１つが、約４０〜３００μｍの幅と約３０００μｍまでの長さとを有する棒状をしている請求項１記載の型。
【請求項５】
前記２つ又はそれ以上の各種の形状をしたバンプ構造体の少なくとも１つが、約４０〜３００μｍの直径を有する丸い形状をしている請求項１記載の型。
【請求項６】
前記２つ又はそれ以上の各種の形状をしたバンプ構造体の少なくとも１つが、約４０〜３００μｍの幅と約３００〜３０００μｍの長さとを有する長方形をしている請求項１記載の型。
【請求項７】
前記２つ又はそれ以上の各種の形状をしたバンプ構造体の少なくとも１つが、約１００〜２００μｍの幅と約３５０〜１２００μｍの長さとを有する長方形をしている請求項１記載の型。
【請求項８】
前記２つ又はそれ以上の各種の形状をしたバンプ構造体の少なくとも１つが、約４０〜３００μｍの幅を有する正方形をしている請求項１記載の型。
【請求項９】
前記２つ又はそれ以上の各種の形状をしたバンプ構造体の少なくとも１つが、約１００〜２００μｍの幅を有する正方形をしている請求項１記載の型。
【請求項１０】
前記２つ又はそれ以上の各種の形状をしたバンプ構造体の少なくとも１つが、約１５０〜３０００μｍの外径と約１００〜２５００μｍの内径とを有する円形をしている請求項１記載の型。
【請求項１１】
前記２つ又はそれ以上の各種の形状をしたバンプ構造体の少なくとも１つが、正方形及び／又は長方形の形状で、ＲＦシールドあるいはファラデーケージとして用いられている請求項１記載の型。
【請求項１２】
前記エポキシ層は熱硬化性樹脂あるいはアンダーフィル被覆材料で作られている請求項１記載の型。
【請求項１３】
基板と、
前記基板上に形成された２つ又はそれ以上の各種の形状をしたバンプ構造体とを備え、
前記２つ又はそれ以上の各種の形状をしたバンプ構造体の各々が半田線を有しており、
前記２つ又はそれ以上の各種の形状をしたバンプ構造体の１つ又は複数が第１の高さを有し、前記２つ又はそれ以上の各種の形状をしたバンプ構造体の１つ又は複数が第１の高さよりも小さな第２の高さを有しており、
さらに前記基板上に形成されたエポキシ層を備えており、
前記エポキシ層が頂部表面を有し、
ａ）前記半田線が前記エポキシ層の前記頂部表面より下にあるか、
ｂ）前記半田線が前記エポキシ層の前記頂部表面より上にあるか、
ｃ）前記半田線のいくつかが前記エポキシ層の前記頂部表面より下にありかつ前記半田線のいくつかが前記エポキシ層の前記頂部表面より上にあるか、のいずれかであることを特徴とする型。
【請求項１４】
前記２つ又はそれ以上の各種の形状をしたバンプ構造体が、丸い形状，長方形，正方形，棒状，あるいは円形の形状をしている請求項１３記載の型。
【請求項１５】
前記２つ又はそれ以上の各種の形状をしたバンプ構造体の少なくとも１つが、約４０〜３００μｍの幅と約３０００μｍまでの長さとを有する棒状をしている請求項１３記載の型。
【請求項１６】
前記２つ又はそれ以上の各種の形状をしたバンプ構造体の少なくとも１つが、約４０〜３００μｍの直径を有する丸い形状をしている請求項１３記載の型。
【請求項１７】
前記２つ又はそれ以上の各種の形状をしたバンプ構造体の少なくとも１つが、約４０〜３００μｍの幅と約３００〜３０００μｍの長さとを有する長方形をしている請求項１３記載の型。
【請求項１８】
前記２つ又はそれ以上の各種の形状をしたバンプ構造体の少なくとも１つが、約１００〜２００μｍの幅と約３５０〜１２００μｍの長さとを有する長方形をしている請求項１３記載の型。
【請求項１９】
前記２つ又はそれ以上の各種の形状をしたバンプ構造体の少なくとも１つが、約４０〜３００μｍの幅を有する正方形をしている請求項１３記載の型。
【請求項２０】
前記２つ又はそれ以上の各種の形状をしたバンプ構造体の少なくとも１つが、約１００〜２００μｍの幅を有する正方形をしている請求項１３記載の型。
【請求項２１】
前記２つ又はそれ以上の各種の形状をしたバンプ構造体の少なくとも１つが、約１５０〜３０００μｍの外径と約１００〜２５００μｍの内径とを有する円形をしている請求項１３記載の型。
【請求項２２】
前記２つ又はそれ以上の各種の形状をしたバンプ構造体の少なくとも１つが、正方形及び／又は長方形の形状で、ＲＦシールドあるいはファラデーケージとして用いられている請求項１３記載の型。
【請求項２３】
前記エポキシ層は熱硬化性樹脂あるいはアンダーフィル被覆材料で作られている請求項１３記載の型。
【請求項２４】
前記２つ又はそれ以上の各種の形状をしたバンプ構造体が２組の高さを有している請求項１３記載の型。
【請求項２５】
基板と、
前記基板上に形成された２つ又はそれ以上の各種の形状をしたバンプ構造体とを備え、
前記２つ又はそれ以上の各種の形状をしたバンプ構造体の各々が半田線を有しており、
前記２つ又はそれ以上の各種の形状をしたバンプ構造体が、丸い形状，長方形，正方形，棒状，あるいは円形の形状をしており、
さらに前記基板上に形成されたエポキシ層を備えており、
前記エポキシ層が頂部表面を有し、
ａ）前記半田線が前記エポキシ層の前記頂部表面より下にあるか、
ｂ）前記半田線が前記エポキシ層の前記頂部表面より上にあるか、
ｃ）前記半田線のいくつかが前記エポキシ層の前記頂部表面より下にありかつ前記半田線のいくつかが前記エポキシ層の前記頂部表面より上にあるか、のいずれかであることを特徴とする型。
【請求項２６】
前記２つ又はそれ以上の各種の形状をしたバンプ構造体の１つ又は複数が第１の高さを有し、前記２つ又はそれ以上の各種の形状をしたバンプ構造体の１つ又は複数が第１の高さよりも小さな第２の高さを有している請求項２５記載の型。
【請求項２７】
前記２つ又はそれ以上の各種の形状をしたバンプ構造体の少なくとも１つが、約４０〜３００μｍの幅と約３０００μｍまでの長さとを有する棒状をしている請求項２５記載の型。
【請求項２８】
前記２つ又はそれ以上の各種の形状をしたバンプ構造体の少なくとも１つが、約４０〜３００μｍの直径を有する丸い形状をしている請求項２５記載の型。
【請求項２９】
前記２つ又はそれ以上の各種の形状をしたバンプ構造体の少なくとも１つが、約４０〜３００μｍの幅と約３００〜３０００μｍの長さとを有する長方形をしている請求項２５記載の型。
【請求項３０】
前記２つ又はそれ以上の各種の形状をしたバンプ構造体の少なくとも１つが、約１００〜２００μｍの幅と約３５０〜１２００μｍの長さとを有する長方形をしている請求項２５記載の型。
【請求項３１】
前記２つ又はそれ以上の各種の形状をしたバンプ構造体の少なくとも１つが、約４０〜３００μｍの幅を有する正方形をしている請求項２５記載の型。
【請求項３２】
前記２つ又はそれ以上の各種の形状をしたバンプ構造体の少なくとも１つが、約１００〜２００μｍの幅を有する正方形をしている請求項２５記載の型。
【請求項３３】
前記２つ又はそれ以上の各種の形状をしたバンプ構造体の少なくとも１つが、約１５０〜３０００μｍの外径と約１００〜２５００μｍの内径とを有する円形をしている請求項２５記載の型。
【請求項３４】
前記２つ又はそれ以上の各種の形状をしたバンプ構造体の少なくとも１つが、正方形及び／又は長方形の形状で、ＲＦシールドあるいはファラデーケージとして用いられている請求項２５記載の型。
【請求項３５】
前記エポキシ層は熱硬化性樹脂あるいはアンダーフィル被覆材料で作られている請求項２５記載の型。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は一般的に半導体チップの実装、特にウェーハー(wafer）レベルチップ(level-chip)スケール(scale）パッケージ（ＷＬ−ＣＳＰ）用のバンプ(bump)構造体に関する。
【背景技術】
【０００２】
ウェーハーレベルチップスケールパッケージ（ＷＬ−ＣＳＰ）用のバンプについての改良が必要とされている。
【０００３】
【特許文献１】米国特許第６４８６０５４号（ファン他）は、頑丈な半田バンプ高さを達成するための方法を述べている。
【０００４】
【特許文献２】米国特許第６１８４５８１号（コーネル他）は、表面マウント回路デバイス用の半田バンプ入力／出力パッドで、隣接する入力／出力パッドもまた三角形又はダイヤモンド形を有しているパッドについて述べている。
【０００５】
【特許文献３】米国特許第５９２６７３１号（コープマン他）は、半田バンプ形状と隔離された高さとを制御するための方法について述べている。
【０００６】
【特許文献４】米国特許第６２９７５５１号（デュデラール他）は、改良されたＥＭＩ特性を有する積層された回路パッケージについて述べている。
【０００７】
【特許文献５】米国特許第４４３０６９０号（チャンス他）は、金属注入及び半田棒接点を備えた低インダクタンスＭＬＣコンデンサについて述べている。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
従って、本発明の１つの目的は、ウェーハーレベルチップスケールパッケージ用の各種構造と高さを有するバンプ（突起）の改良された構造を提供することにある。他の目的については後述する。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上述した目的及び他の目的は、本発明による下記の構成によって達成される。すなわち、基板(substrate）と、この基板上に形成された２つ又はそれ以上の各種の形状をしたバンプ構造体で、半田線を有しているバンプ構造体と、前記基板上に形成されたエポキシ層とを備えている型(die）である。このエポキシ層は頂部表面を有し、
ａ）前記半田線が前記エポキシ層の前記頂部表面より下にあるか、
ｂ）前記半田線が前記エポキシ層の前記頂部表面より上にあるか、
ｃ）前記半田線のいくつかが前記エポキシ層の前記頂部表面より下にありかつ前記半田線のいくつかが前記エポキシ層の前記頂部表面より上にあるか、のいずれかである。
【発明の効果】
【００１０】
本発明の特徴及び利点は添付図面を参照した以下の記載によって明らかとなろう。これらの図において、類似の符号は類似のあるいは対応する要素・領域・部分を表している。
【００１１】
図１と図２は本発明による第１の好適な実施態様を表しており、図１では半田線の上にエポキシ層がある。図１は図２の線１−１に沿って取られた断面図である。
【００１２】
図３と図４は本発明による第２の好適な実施態様を表しており、図３では半田線の下にエポキシ層がある。図３は図４の線３−３に沿って取られた断面図である。
【００１３】
図５と図６は本発明による第３の好適な実施態様を表しており、図５では半田線の上と下にエポキシ層がある。図５は図６の線５−５に沿って取られた断面図である。
【００１４】
図７〜図１５は本発明に基づく手法によりウェーハーレベルチップスケールパッケージ（ＷＬ−ＣＳＰ）が形成される工程を概略的に表している。
【００１５】
図１６は各種の高さを有するバンプで、積層された型／チップマウント（搭載方法）を概略的に表している。
【００１６】
図１７は各種の高さを有するバンプで、２段の高さを有する基板に対して取り付けられたフリップチップ(flip chip）を概略的に表している。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
図１及び図２は第１の実施態様を表しており、エポキシ層２２’が半田線１４の上に配置されている。図１に示す本発明の第１の実施態様では、エポキシ層２２’の頂部が、ダイ(die：型）／チップ(chip)基板１０の上に形成された各種形状のバンプ構造体(bump structures）１１，１５，１７，１９の各半田線１４よりも上に位置している。
【００１８】
エポキシ層２２’は好適には熱硬化性樹脂あるいはアンダフィル(underfill）コーティング（被覆）材料で作られる。
【００１９】
図２は図１を上から見下ろした形状を表しており、図１は図２の線１−１に沿う断面図である。
【００２０】
また図２においてより明確に示されるように、本発明では、バンプ構造体１１，１５，１７，１９は各種の形状に作られている。例えば、バンプ構造体１１，１５，１７，１９は、
【００２１】
ａ）約４０〜３００μｍの好適な直径を有する丸い形状のバンプ構造体１１
【００２２】
ｂ）壁状のバンプ構造体１５、例えば正方形又は長方形で、約４０〜３００μｍの好適な幅、より好適には約１００〜２００μｍの幅を有し、もしも長方形であれば約３００〜３０００μｍの好適な長さ、より好適には約３５０〜１２００μｍの好適な長さを有するバンプ構造体１５
【００２３】
ｃ）棒状のバンプ構造体１７、約４０〜３００μｍの好適な幅と約３０００μｍまでの長さとを有し、より好適には優れた電流搬送能力(current carrying capacity）を有するような約１５００μｍの好適な長さを有するバンプ構造体１７
【００２４】
ｄ）円形のバンプ構造体１９、約１５０〜３０００μｍの好適な外径と約１００〜２５００μｍの好適な内径とを有するバンプ構造体１９などである。
【００２５】
各バンプ構造体１１，１５，１７，１９はそれぞれその上に半田１２，１６，１８，２０を有し、それらは半田線１４を形成している。例えば正方形又は長方形を形成する壁状のバンプ構造体１５において、正方形又は長方形の構造体はその内部（図２）あるいは外部にバンプ構造体１２’を包含することもできる。さらに他の形状も可能なことも注目されたい。
【００２６】
これら各種のバンプ構造体１１，１５，１７，１９は、強化された電気的あるいは熱的パフォーマンスを提供できる。例えば、正方形又は長方形の壁状バンプ構造体１５はＲＦアプリケーションのためのシールドとして用いられる。例えば、内部Ｉ／Ｏをノイズに敏感なものとしたり、ＲＦシールド用あるいはファラデーケージ(Faraday cage)用として用いることができる。
【００２７】
図２はバンプ構造体１１，１５，１７，１９の各種の形状をより明確に示しているが、図２はそれらバンプ構造体１１，１５，１７，１９の例示的組み合わせを示しているに過ぎず、本発明の範囲を限定するものではない。
【００２８】
図３及び図４は第２の実施態様を表しており、エポキシ層２２”が半田線１４の下に配置されている。図３に示す本発明の第２の実施態様では、エポキシ層２２”の頂部が、ダイ／チップ基板１０の上に形成された各種形状のバンプ構造体１１，１５，１７，１９の各半田線１４よりも下に位置している。
【００２９】
エポキシ層２２”は好適には熱硬化性樹脂あるいはアンダフィルコーティング（被覆）材料で作られる。
【００３０】
図４は図３を上から見下ろした形状を表しており、図３は図４の線３−３に沿う断面図である。
【００３１】
また図４においてより明確に示されるように、本発明では、バンプ構造体１１，１５，１７，１９は各種の形状に作られている。例えば、バンプ構造体１１，１５，１７，１９は、
【００３２】
ａ）約４０〜３００μｍの好適な直径を有する丸い形状のバンプ構造体１１
【００３３】
ｂ）壁状のバンプ構造体１５、例えば正方形又は長方形で、約４０〜３００μｍの好適な幅、より好適には１００〜２００μｍの幅を有し、もしも長方形であれば３００〜３０００μｍの好適な長さ、より好適には３５０〜１２００μｍの好適な長さを有するバンプ構造体１５
【００３４】
ｃ）棒状のバンプ構造体１７、約４０〜３００μｍの好適な幅と約３０００μｍまでの長さとを有し、より好適には優れた電流搬送能力を有するような約１５００μｍの好適な長さを有するバンプ構造体１７
【００３５】
ｄ）円形のバンプ構造体１９、約１５０〜３０００μｍの好適な外径と約１００〜２５００μｍの好適な内径とを有するバンプ構造体１９などである。
【００３６】
各バンプ構造体１１，１５，１７，１９はそれぞれその上に半田１２，１６，１８，２０を有し、それらは半田線１４を形成している。例えば正方形又は長方形を形成する壁状のバンプ構造体１５において、正方形又は長方形の構造体はその内部（図４）あるいは外部にバンプ構造体１２’を包含することもできる。さらに他の形状も可能なことも注目されたい。
【００３７】
これら各種のバンプ構造体１１，１５，１７，１９は、強化された電気的あるいは熱的パフォーマンスを提供できる。例えば、正方形又は長方形の壁状バンプ構造体１５はＲＦアプリケーションのためのシールドとして用いられる。すなわち、内部Ｉ／Ｏをノイズに敏感なものにしたり、ＲＦシールド用あるいはファラデーケージ用として用いることができる。
【００３８】
図４はバンプ構造体１１，１５，１７，１９の各種の形状をより明確に示しているが、図４はそれらバンプ構造体１１，１５，１７，１９の例示的組み合わせを示しているに過ぎず、本発明の範囲を限定するものではない。
【００３９】
図５及び図６は第３の実施態様を表しており、エポキシ層２２”’が半田線２１４’の下と半田線２１４”の上とに配置されている。ＩＣあるいはＭＥＭＳアプリケーションのような積層ダイ（型）あるいはマルチタイアー(multi-tier)基板においては、各種形状のバンプ構造体２１１，２１５，２１７，２１９（１１，１５，１７，１９）が高さについて２つの組（セット）を有している。
【００４０】
図５に示すように、本発明の第３の実施態様では、各種形状のバンプ構造体２１１，２１５，２１７，２１９が、第１の高さを有する第１の組である各種形状のバンプ構造体２１５，２１７，２１９と、第１の高さよりも小さな第２の高さを有する第２の組である各種形状のバンプ構造体２１１とで構成され、エポキシ層２２”’の頂部表面は各種形状のバンプ構造体２１５，２１７，２１９の各半田線２１４’の下に位置し、同時に各種形状のバンプ構造体２１１の半田線２１４”の上に位置している。各種形状のバンプ構造体２１１，２１５，２１７，２１９の各々は、ダイ／チップ基板１０の上に形成されている。
【００４１】
図５及び図６に示すようにエポキシ層２２”’の頂部表面が各種形状のバンプ構造体２１１，２１５，２１７，２１９のいずれかの組み合わせの上下にあるという構造は、単なる組み合わせの例示に過ぎないことを理解されたい。
【００４２】
エポキシ層２２”’は好適には熱硬化性樹脂あるいはアンダフィルコーティング（被覆）材料で作られる。
【００４３】
図６は図５を上から見下ろした形状を表しており、図５は図６の線５−５に沿う断面図である。
【００４４】
また図６においてより明確に示されるように、本発明では、バンプ構造体２１１，２１５，２１７，２１９は各種の形状に作られている。例えば、バンプ構造体２１１，２１５，２１７，２１９は、
【００４５】
ａ）約４０〜３００μｍの好適な直径を有する丸い形状のバンプ構造体２１１
【００４６】
ｂ）壁状のバンプ構造体２１５、例えば正方形又は長方形で、約４０〜３００μｍの好適な幅、より好適には約１００〜２００μｍの幅を有し、もしも長方形であれば約５００〜３０００μｍの好適な長さ、より好適には約５００〜１５００μｍの好適な長さを有するバンプ構造体２１５
【００４７】
ｃ）棒状のバンプ構造体２１７、約４０〜３００μｍの好適な幅と約３０００μｍまでの優れた電流搬送能力を有するような長さを有するバンプ構造体２１７
【００４８】
ｄ）円形のバンプ構造体２１９、約１５０〜３０００μｍの好適な外径と約１００〜２５００μｍの好適な内径とを有するバンプ構造体２１９などである。
【００４９】
各バンプ構造体２１１，２１５，２１７，２１９はそれぞれその上に半田２１２，２１６，２１８，２２０を有し、それらは半田線２１４’，２１４”を形成している。例えば正方形又は長方形を形成する壁状のバンプ構造体２１５において、正方形又は長方形の構造体はその内部（図６）あるいは外部にバンプ構造体２１２’を包含することもできる。さらに他の形状が可能なことも注目されたい。
【００５０】
これら各種のバンプ構造体２１１，２１５，２１７，２１９は、強化された電気的あるいは熱的パフォーマンスを提供できる。例えば、正方形又は長方形の壁状バンプ構造体２１５はＲＦアプリケーションのためのシールドとして用いられる。すなわち、内部Ｉ／Ｏをノイズに敏感なものとしたり、ＲＦシールド用あるいはファラデーケージ用として用いることができる。
【００５１】
図６はバンプ構造体２１１，２１５，２１７，２１９の各種の形状をより明確に示しているが、図６はそれらバンプ構造体２１１，２１５，２１７，２１９の例示的組み合わせを示しているに過ぎず、本発明の範囲を限定するものではない。
【００５２】
図７乃至図１５：バンプ構造体１１，１５，１７，１９；２１１，２１５，２１７，２１９からウェーハーレベルチップスケールパッケージ１００を形成するためのシーケンス。図７乃至図１５は、バンプ構造体１１，１５，１７，１９；２１１，２１５，２１７，２１９の形成からウェーハーレベルチップスケールパッケージ（ＷＬ−ＣＳＰ）１００を形成するためのシーケンスを表している（チップ１００は例えばフリップチップ(flip chip）でもよい）。理解を容易にするためと単純化のために、バンプ構造体１１，１５，１７，１９；２１１，２１５，２１７，２１９は、単一の層から成る最終的なバンプ構造体９０”’として表示されている。
【００５３】
図７乃至図１５は、図１４に示すような完全なウェーハー／ダイ／チップ基板１０の一部を表示している図であり、図１５は図１４の完全なウェーハー／ダイ／チップ基板１０からカットされたＷＬ−ＣＳＰ１００であることを理解されたい。
【００５４】
図７は図８を上から見下ろした形状を表しており、図８は図７の線８−８に沿う断面図である。
【００５５】
図７と図８は最初の構造体を表している。図７及び図８は、ウェーハー／ダイ／チップ基板１０の上に形成された初期のバンプ構造体９０を包含しており、基板１０は図１乃至図６を参照して説明したように各種の初期形状をとることができる。
【００５６】
初期バンプ構造体９０はそれぞれ下側のピラーメタル部分９２を有し、部分９２は好適にはノンリフロー(non-re-flowed）特性を有する伝導性金属で作られ、他の金属で被覆される能力を有するかあるいは高い融点特性を有し、さらに好適には他の金属で被覆される能力を有しかつ約６５〜１２０μｍの高さ、より好適には約６５〜８５μｍの高さを有する。初期バンプ構造体９０はさらに上方部分９４を有し、上方部分９４は好適には共融(eutectic)半田あるいは無鉛(lead free）半田で作られかつ約３５〜６０μｍの厚さ、より好適には約３５〜４０μｍの厚さを有する。
【００５７】
図示を簡単にしかつ理解を容易にするために図７乃至図１５には特に図示されてはいないが、最終的な単一層のバンプ構造体９０”’は２組の全体的高さを有する（図５及び図６に示した第３の実施態様を参照）。さらに図１６及び図１７とその関連した説明を参照されたい。
【００５８】
図９はフラックス（fluxing:溶融・溶剤）工程を表している。図９に示すフラックス工程において、フラックス９６は各上方部分９４上に、約１〜１０μｍの厚さ、より好適には５〜７μｍの厚さまで形成され、第１の中間的な初期バンプ構造体９０’を形成する。フラックス９６は水に融けるものであることが好ましい。
【００５９】
図１０は半田／半田ボール(solder ball）９８の配置(placement）を表している。図１０に示すように、各半田／半田ボール９８はフラックス９６上に形成され、第２の中間的な初期バンプ構造体９０”を形成している。半田／半田ボール９８は、共融半田あるいは無鉛半田で作られることが好ましい。半田ボール９８はまた半田ペーストプリンティング（共融半田あるいは無鉛半田）を用いて形成することもできる。半田ペーストにはボール配置は必要とされない。
【００６０】
図１１はリフロー(reflow)を表している。図１１に示すように、半田／半田ボール９８はリフロー工程で処理され、リフローされた半田／半田ボール９８’を形成し、半田線１４を画定すると共に最終的なバンプ構造体９０”’を形成する。このリフロー工程は好適には約１００〜２６０°Ｃで約５〜１０分間、より好適には約５〜７分間で実行される。
【００６１】
図１２はエポキシ２２によるコーティングを表している。図１２に示すように、エポキシ２２の初期層がウェーハー／ダイ／チップ基板１０と最終的なバンプ構造体９０”’（バンプ構造体１１，１５，１７，１９；２１１，２１５，２１７，２１９）の上に形成され、少なくとも最終的なバンプ構造体９０”’をカバーするように形成される。初期エポキシ層２２は好適にはスピンコーティングにより形成される。すなわちスピニング／回転運動によって、ウェーハー／ダイ／チップ基板１０上にエポキシがコーティングされるが、この際エポキシ容積分配器や均等手段の補助を受けて、エポキシがウェーハー／ダイ／チップ基板１０の中心上へと注がれ、その後ウェーハー／ダイ／チップ基板１０をスピンさせることにより、エポキシがウェーハー／ダイ／チップ基板１０上に均等に分散させられ、初期エポキシ層２２を形成するために、少なくとも最終的なバンプ構造体９０”’の上に分散させられる。
【００６２】
図１３はプラズマエッチ(Plasma Etch）を表している。図１３に示すように、ウェーハー／ダイ／チップ基板１０がプラズマエッチングマシン内に位置決めされ、プラズマエッチを用いて、初期エポキシ層２２にあらかじめ定めた厚さでエッチ（食刻）を施す。すなわち、エポキシ層２２が半田線１４よりも上になる位置まで削り落として第１実施態様（図１及び図２参照）の最終エポキシ層２２’を形成させるか、エポキシ層２２が半田線１４よりも下になる位置まで削り落として第２実施態様（図３及び図４参照）の最終エポキシ層２２”を形成させるか、あるいはエポキシ層２２がいくつかの半田線２１４”よりも上でその他の半田線２１４’よりも下となる位置まで削り落として最終エポキシ層２２”’を形成させるようにすることになる。なお、図１３乃至図１５には単純化のためこれらの半田線２１４”，２１４’は図示されていない。
【００６３】
プラズマエッチは好適には酸素とＣＦ4 （テトラフルオロメタン）イオンを用いる。プラズマエッチは以下のパラメータで実行される。ＲＦパワー：好適には約１０００〜１２００ワット、より好適には約１０００〜１２００ワット。温度：好適には６０〜１００°Ｃ。時間：好適には１５〜２０分、より好適には１５分とする。
【００６４】
エポキシ２２’／２２”が被覆されたウェーハー／ダイ／チップ基板１０の完全な形状は、図１３及び図１４に記載されている。
【００６５】
図１５はウェーハー／ダイ／チップの鋸引きを表している。図１４に示されるエポキシ２２’／２２”が被覆されたウェーハー／ダイ／チップ基板は、図１５に示されるように、鋸引きされて、完全なウェーハーレベルチップスケールパッケージ（ＷＬ−ＣＳＰ）１００へと形成させられる。
【００６６】
上述したように、ウェーハーレベルチップスケールパッケージ（ＷＬ−ＣＳＰ）１００の最終的なバンプ構造体９０”’は好適には２組の最終バンプ構造体９０”’で構成される。一方は第１の高さを有し（９０”’Ａ）、他方は第１の高さよりも小さな第２の高さを有し（９０”’Ｂ）ており（第３の実施態様）、積層されたダイ（型）あるいはマルチタイアー基板（ＩＣ又はＭＥＭＳアプリケーション）に適するものである。このことは、以下で説明する図１６及び図１７において容易に理解できるであろう。
【００６７】
図１６は可変高さバンプ９０”’を備えた積層ダイ／チップ搭載方法を表している。図１６に示すように、本発明に従い、第１のチップ（ＣＨＩＰ１）上に、第１の高さを有する第１組の最終バンプ構造体９０”’Ａと、第１の高さよりも小さな第２の高さを有する第２組の最終バンプ構造体９０”’Ｂとを有するように形成されたウェーハーレベルチップスケールパッケージ（ＷＬ−ＣＳＰ）１００を用いて、積層ダイ／チップ搭載方法が達成される。
【００６８】
図示のように、第１組の最終バンプ構造体９０”’Ａの半田線１４’はエポキシ層２２”’の頂部よりも上にあり、第２組の最終バンプ構造体９０”’Ｂの半田線１４”はエポキシ層２２”’の頂部よりも下にある。
【００６９】
エポキシ層２２”’は好適には熱硬化性樹脂あるいはアンダフィルコーティング（被覆）材料で作られる。
【００７０】
第２のチップ（ＣＨＩＰ２）５０は、第２の低い高さを有する第２組の最終バンプ構造体９０”’Ｂへと搭載され、第２のチップと第１のチップ（ＣＨＩＰ１）は、基板６０の面と同じ高さになるように位置決めされる。図１６に示すように、第２のチップ（ＣＨＩＰ２）５０は好適には第１のチップ（ＣＨＩＰ１）の中心部分の上に搭載される。
【００７１】
図１７はフリップチップが２段高さ(dual height）基板に搭載される方法を表している。図１７に示すように、２段高さを有する最終バンプ構造体９０”’Ａ，９０”’Ｂを用いたフリップチップが２段高さ基板６２へと搭載されるが、この際、基板６２の低い高さ部分６６はフリップチップ基板１０’上の第１の高さを有する第１組の最終バンプ構造体９０”’Ａへと搭載され、基板６２の高い高さ部分６４はフリップチップ基板１０’上の第１の高さよりも小さい第２の高さを有する第２組の最終バンプ構造体９０”’Ｂへと搭載される。
【００７２】
図示のように、第１組の最終バンプ構造体９０”’Ａの半田線１４’はエポキシ層２２”’の頂部よりも上にあり、第２組の最終バンプ構造体９０”’Ｂの半田線１４”はエポキシ層２２”’の頂部よりも下にある。
【産業上の利用可能性】
【００７３】
本発明の利点。本発明の１つ又は複数の実施態様による利点は次のようなものである。
１）迅速な工程
２）最小のツーリング（工具細工）しか必要としない
３）各種のバンプ形状及び寸法
４）２つ又はそれ以上の異なるバンプ高さの柔軟性
５）良好な電気的及び熱的性能
６）設計の容易性。
【００７４】
本発明は特定の実施態様について図示し説明してきたが、添付の請求範囲によって定義される以外は、本発明を限定するものではない。
【図面の簡単な説明】
【００７５】
【図１】本発明による第１の好適な実施態様を表す概略断面図。
【図２】図１を上から見た平面図。
【図３】本発明による第２の好適な実施態様を表す概略断面図。
【図４】図３を上から見た平面図。
【図５】本発明による第３の好適な実施態様を表す概略断面図。
【図６】図５を上から見た平面図。
【図７】本発明に基づきＷＬ−ＣＳＰが形成される工程の概略平面図。
【図８】本発明に基づきＷＬ−ＣＳＰが形成される工程の概略断面図。
【図９】本発明に基づきＷＬ−ＣＳＰが形成される工程の概略断面図。
【図１０】本発明に基づきＷＬ−ＣＳＰが形成される工程の概略断面図。
【図１１】本発明に基づきＷＬ−ＣＳＰが形成される工程の概略断面図。
【図１２】本発明に基づきＷＬ−ＣＳＰが形成される工程の概略断面図。
【図１３】本発明に基づきＷＬ−ＣＳＰが形成される工程の概略断面図。
【図１４】本発明に基づきＷＬ−ＣＳＰが形成される工程の概略断面図。
【図１５】本発明に基づきＷＬ−ＣＳＰが形成される工程の概略断面図。
【図１６】本発明に基づきＷＬ−ＣＳＰが形成される工程の概略断面図。
【図１７】本発明に基づきＷＬ−ＣＳＰが形成される工程の概略断面図。
【図１】
2007515068.tif 000003
【図２】
2007515068.tif 000004
【図３】
2007515068.tif 000005
【図４】
2007515068.tif 000006
【図５】
2007515068.tif 000007
【図６】
2007515068.tif 000008
【図７】
2007515068.tif 000009
【図８】
2007515068.tif 000010
【図９】
2007515068.tif 000011
【図１０】
2007515068.tif 000012
【図１１】
2007515068.tif 000013
【図１２】
2007515068.tif 000014
【図１３】
2007515068.tif 000015
【図１４】
2007515068.tif 000016
【図１５】
2007515068.tif 000017
【図１６】
2007515068.tif 000018
【図１７】
2007515068.tif 000019
【国際調査報告】
2007515068.tif 000020
2007515068.tif 000021
2007515068.tif 000022