(57)【要約】分割されていない半導体ウェハ（１）はその接続側が熱可塑性フィルム（２）に直接結合されており、フィルムの熱膨張係数は半導体材料の熱膨張係数と類似して低い。フィルム（２）の下表面に、加熱プレス成形により隆起（２１）が成形される。該隆起はエラスチックな外部接続部（２５）として用いられかつ貫通孔（２２）を介して内部接続端子（２４）ないしウェハの接続エレメント（１１）に導電接続されるようにすることができる。コンタクト形成の終了したウェハを分割することによって、個々の半導体モジュールないし半導体パッケージが生じる。これらは合成樹脂性の隆起（２１）によってプリント回路基板にコンタクト形成することができる。これにより、簡単な方法で、半導体チップの、中間支持板へのコンタクト形成および中間支持板の、プリント回路基板へのコンタクト形成が可能になり、その際付加的な補償材料がなくても、半導体とプリント回路基板との間の温度耐性のある接続が可能になる。
2004515078.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも１つの半導体構成部分を含んでいる半導体ウェハから半導体モジュールを製造するための方法であって、
ａ）　半導体ウェハ（１）をその接続側で熱可塑性のフィルム（２）の上表面に直接結合し、該フィルムの熱膨張係数は半導体材料の熱膨張係数と同じように低く、
ｂ）　フィルム（２）の上表面に、金属から成る扁平な内部接続端子（２４）を形成しかつウェハ（１）の接続エレメント（１１）と接続し、
ｃ）　フィルム（２）の下表面に、加熱プレス成形により隆起（２１）を成形し、該隆起の端面は外部接続端子（２５）を形成し、
ｄ）　フィルムの下表面と上表面との間に貫通孔（２２）を生成し、
ｅ）　貫通孔（２２）内およびフィルム（２）の下表面並びに隆起（２１）に金属層（２３）をデポジットしかつ次のようにストラクチャ化し、すなわち該金属層がそれぞれ、外部接続端子（２５）から貫通孔（２２）を介して内部接続端子（２４）に至る導体路を形成するようにストラクチャ化しかつ
ｆ）　フィルム（２）とコンタクト形成し終えたウェハ（１）を最後の工程で個々の半導体モジュール（１０）に分割する
という工程を有しているが、順は不同であってよい
方法。
【請求項２】
ａ）　ウェハ（１）をフィルム（２）と結合し、
ｃ）　ウェハ（１）とフィルム（２）とから成る結合体を加熱プレス成形することによってフィルムの下表面に隆起（２１）を成形し、
ｄ）　貫通孔（２２）をウェハ（１）の接続エレメント（１１）の下方の領域にそれぞれ生成して、該接続エレメント（１１）が該貫通孔（２２）内で露出しているようにし、
ｅ）　金属層（２３）をフィルム（２）の下表面上におよび貫通孔（２２）内にデポジットし、ここで貫通孔（２２）の上側の端部領域では工程ｂ）に従って内部接続端子（２４）が露出しているウェハ接続エレメント（１１）の金属被膜として生成されかつそれから金属層（２３）がフィルム（２）の下表面でストラクチャ化され、かつ
ｆ）　ウェハを分割する
請求項１記載の方法。
【請求項３】
貫通孔（２２）を全体または部分的に工程ｃ）において加熱プレス成形によって成形する
請求項２記載の方法。
【請求項４】
貫通孔（２２）をレーザ穿孔により生成するかまたは加熱プレス成形の残滓物のレーザ加工によって清浄する
請求項２または３記載の方法。
【請求項５】
ｂ）　まず、フィルム（２）に加熱プレス成形によって隆起（２１）を生成し、
ａ）　プレス成形されたフィルム（２）をウェハ（１）と結合し、
ｄ）　貫通孔（２２）をウェハ（１）の接続エレメント（１１）の下方において生成して、該接続エレメントが該貫通孔（２２）内で露出しているようにし、
ｅ）　金属層をフィルム（２）の下表面上におよび貫通孔（２２）内にデポジットし、ここで貫通孔（２２）の上側の端部領域では工程ｂ）に従って内部接続端子（２４）が露出しているウェハ接続エレメント（１１）の金属被膜として生成され、その後金属層（２３）がフィルム（２）の下表面でストラクチャ化され、かつ
ｆ）　ウェハを分割する
という個々の工程のシーケンスを有する
請求項１記載の方法。
【請求項６】
工程ｃ）の際に、貫通孔（２２）を少なくとも部分的に加熱プレス成形によって形成する
請求項５記載の方法。
【請求項７】
貫通孔（２２）を、工程ｄ）においてレーザ穿孔によって生成するかまたはレーザ加工によって加熱プレス成形工程ｃ）の残滓物を清浄する請求項５または６記載の方法。
【請求項８】
工程ａ）においてウェハ（１）を非導電性の接着剤によってフィルム（２）と結合する
請求項５から７までのいずれか１項記載の方法。
【請求項９】
ｃ）　フィルム（２）に加熱プレス成形によって隆起（２１）および場合によっては貫通孔（２２）を生成し、
ｄ）　貫通孔（２２）を、必要の場合には、穿孔または清浄し、
ｅ）　貫通孔（２２）および隆起（２１）も含めてフィルム（２）の下表面および上表面に金属層（２３）を生成しかつ次のようにストラクチャ化し、すなわち上表面に形成される内部接続端子（２４）が貫通孔（２２）を介してそれぞれ、外部接続端子（２５）を形成する隆起（２１）に接続されているようにストラクチャ化し、
ａ）　ウェハ（１）をフィルム（２）と結合して、ウェハの外部接続端子（２５）がそれぞれ、内部接続端子（２４）と導電接続されるようにし、かつ
ｆ）　ウェハを分割する
という個々の工程のシーケンスを有する
請求項１記載の方法。
【請求項１０】
貫通孔（２２）をレーザを用いて穿孔ないし清浄する
請求項９記載の方法。
【請求項１１】
ウェハの接続エレメント（１１）を導電性の接着剤を用いて内部接続端子（２４）に接着する
請求項９または１０記載の方法。
【請求項１２】
ウェハの接続エレメントを該接続エレメントそれ自体（１１）および／または内部接続端子（２４）に被着されるパッド（２８）によってコンタクト形成する
請求項９または１０記載の方法。
【請求項１３】
隆起（２１）をフィルムの下表面から突出しているように成形する
請求項１から１２までのいずれか１項記載の方法。
【請求項１４】
隆起（２１）をフィルムの下表面にリング形状の凹所を成形することによって窪んでいるように実現する
請求項１から１２までのいずれか１項記載の方法。
【請求項１５】
請求項１から１４までのいずれか１項記載の方法によって製造される半導体モジュールにおいて、
ウェハ（１）から分離された半導体チップ（１０）を備え、該半導体チップは該チップとはフィルムによって分離されている中間支持板（２０）に固定されておりかつ直接コンタクト形成されており、
該中間支持板の上表面および下表面の間の貫通孔（２２）を用いた導電性のスルーホールを備え、
該中間支持板（２０）の下表面に成形されている隆起（２１）を備え、該隆起の端表面（２５）は貫通孔（２２）を介してチップ（１０）の接続エレメント（１１）と導電接続されており、
こういった構成において、中間支持板（２０）の熱膨張係数は半導体チップ（１９）の熱膨張係数に近似的に等しい
半導体モジュール。
【請求項１６】
中間支持板（２０）はＬＣＰから成っている
請求項１５記載の半導体モジュール。
【請求項１７】
中間支持板（２０）はポリテトラフルオルエチレンをベースとしているフィルムから成っている
請求項１５記載の半導体モジュール。
【請求項１８】
中間支持板（２０）は５０および２５０μｍの間の厚みを有している
請求項１５から１７までのいずれか１項記載の半導体モジュール。
【請求項１９】
隆起（２１）は１００および２５０μｍの間の直径並びに１５０および３５０μｍの間の高さを有している
請求項１５から１８までのいずれか１項記載の半導体モジュール。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
本発明は、少なくとも１つの半導体構成部分を含んでいるウェハから成っている半導体モジュールの製造方法に関する。
【０００２】
集積回路をますますミニチュア化することによって、本来の半導体と回路支持板、すなわちプリント回路基板との間のますます多くの電気接続を極めて狭い空間に収容するという問題が生じる。しかし半導体チップおよび接続線路のストラクチャが細かくなればなる程、ストラクチャは関連の材料、殊に一方における、半導体基体の材料と他方における、合成樹脂から成っているプリント回路基板の材料との異なっている膨張によってますます危うげなものになっている。
【０００３】
半導体チップのコンタクト形成の際に重要な役割を果たすのは、１つまたは複数のチップをモジュールまたはパッケージにも接続する中間支持板またはインターポーザーである。それからモジュールまたはパッケージは回路支持板にコンタクト形成される。中間支持板がどんな材料から成っているかに応じて、半導体に対するおよび／またはプリント回路基板に対する熱的に生じる膨張は補償されなければならない。このために、フレキシブルな導体エレメントからエラスチックなスペーサホルダまで及ぶ種々様々な措置が既に公知である。
【０００４】
いわゆるＢＧＡ（Ｂａｌｌ Ｇｒｉｄ Ａｒｒａｙ）技術では、中間支持板の下表面に面状にパッドを備えており、これによりプリント回路基板への表面マウントが可能になる。その際パッドは一方において電気的な接続のために用いられ、かつ他方において異なっている材料、すなわち中間支持板およびプリント回路基板間の膨張度補償のためのスペーサホルダとして用いられる。中間支持板の上表面に、半導体チップを固定しかつ例えばボンディングワイヤでコンタクト形成することができる。公知のようにフリップチップマウントも公知であり、その際ケーシングに納められない半導体の接続端子は中間支持板の上表面のプリント回路基板に直接接続される。この場合半導体基体と中間支持板との間の膨張度補償を行うために、通例は半導体のアンダーフィル（ｕｎｄｅｒｆｉｌｌ）が必要であり、このために付加的な、煩雑でかつ高価な工程が必要になってきて、この工程があるために後からの修理はもはや可能ではなくなる。
【０００５】
いわゆるＰＳＧＡ（Ｐｏｌｙｍｅｒ Ｓｔｕｄ Ｇｒｉｄ Ａｒｒａｙ）技術では中間支持板として、電気的に絶縁性のポリマーから成っている射出成形された、３次元の基板が使用され、基板の下表面には射出成形の際に一緒に形成されたポリマーバンプ（突起状の接続部）が面状に配置されている（ＥＰ０７８２７６５Ｂ１）。この種のポリマーバンプははんだ付け可能な端表面を備えておりかつこのようにして外部接続端子を形成する。ここで外部接続端子は集積されている導体部分を介して、基板に配置されている半導体構成部分に対する内部接続端子に接続されている。ポリマーバンプはプリント回路基板に対するモジュールのエラスチックなスペーサホルダとして用いられかつ、プリント回路基板と中間支持板との間の異なっている膨張度を補償することができる。半導体構成部分は中間支持板の上表面にボンディングワイヤを介してコンタクト形成されていることができるが、異なっている熱膨張係数が中間支持板の上表面におけるポリマーバンプを介して類似に補償される形式のコンタクト形成も可能である。
【０００６】
ＷＯ８９／００３４６Ａ１から更に、シングル・チップ・モジュールが公知である。該モジュールでは、電気的に絶縁性のポリマーから成る射出成形された、３次元の基板が下表面に成形されているポリマーバンプを支持しており、これらポリマーバンプは基板の周囲に沿って１つまたは複数の列において配置されている。チップは基板の上表面に配置されている。チップのコンタクト形成は細いボンディングワイヤおよび導体路を介して行われる。これらはそれからスルーホールを介して下側のバンプに実現されている外部接続端子に接続されている。中間支持板はこの形態では比較的大きな膨張度を有している。
【０００７】
本発明の課題は、少なくとも１つの半導体構成部分を含んでいるウェハから成っている半導体モジュールの製造方法であって、特別な補償エレメントを中間介挿せずとも温度が原因で生じる応力障害のおそれが回避されるように、半導体素子の、中間支持板への直接的なコンタクト形成およびこの中間支持板の、回路支持板への直接のコンタクト形成が可能である方法を提供することである。
【０００８】
この課題は本発明によれば次の工程によって実現されるが、その順序は違っていても構わない：
ａ）　半導体ウェハをその接続側で熱可塑性のフィルムの上表面に結合し、該フィルムの熱膨張係数は半導体材料の熱膨張係数と同じように低く、
ｂ）　フィルムの上表面に、金属から成る扁平な内部接続端子を実現しかつウェハの接続エレメントと接続し、
ｃ）　フィルムの下表面に、加熱プレス成形により隆起を成形し、該隆起の端面は外部接続端子を形成し、
ｄ）　フィルムの下表面と上表面との間に貫通孔を生成し、
ｅ）　貫通孔内およびフィルムの下表面並びに隆起に金属層をデポジットしかつ次のようにストラクチャ化し、すなわち、該金属層がそれぞれ、外部接続端子から貫通孔を介して内部接続端子に至る導体路を形成するようにストラクチャ化し、
ｆ）　フィルムとコンタクト形成し終えたウェハを、必要の場合には、最後の工程で個々の半導体モジュールに分割する。
【０００９】
本発明の方法では、中間支持板として、半導体材料に相応している、低い熱膨張係数を有する熱可塑性フィルムが使用され、この下表面には外部とのコンタクト形成のための隆起が加熱プレス成形を用いて成形される。これにより、中間支持板として唯一の材料から成るフィルムによって、半導体そのもの、中間支持板およびプリント回路基板間の温度耐性のある結合を実現することができる。というのは、コンタクト用の隆起はフィルムとプリント回路基板との間の異なっている膨張を受け止めることができるからである。その際隆起は中間支持板の下表面を突出していてもいいし、リング形状に凹入成形することによって沈み込んだ隆起としても実現されていてもよく、後者の場合の隆起の端面は中間支持板の下表面から突出していないかまたはほんの僅かだけ突出している。
【００１０】
ウェハ自体はこの場合、ほぼ同じ膨張係数を有するフィルムに直接被着されかつ載置面に直接コンタクト形成されるので、半導体チップの縁部から外側に向かって延在する、例えばボンディングワイヤのような導体は省略され、すなわちスペースも、相応する作業工程も必要でなくなる。個別チップの外側の輪郭内でのコンタクト形成によって、分割されていない半導体ウェハ全体を中間支持板として用いられるフィルムに接続しかつすべての接続およびコンタクト形成工程が終了してから漸く個別化することも可能である。
【００１１】
本発明の方法の有利な形態において次の順序工程が使用される：
ａ）　ウェハをフィルムと結合し、
ｃ）　加熱プレス成形することによってフィルムの下表面に隆起を成形し、
ｄ）　貫通孔をウェハの接続エレメントの下方の領域にそれぞれ生成して、該接続エレメントが該貫通孔内で露出しているようにし、
ｅ）　引き続いて、金属層をフィルムの下表面上におよび貫通孔内にデポジットし、ここで貫通孔の上側の端部領域では内部接続端子が露出しているウェハ接続エレメントの金属被膜として生成され、かつそれから金属層がフィルムの下表面でストラクチャ化され、
ｆ）　その後、ウェハのチップないしこれらによって形成されるモジュールを個別化することができる。
【００１２】
本発明の方法のこの形態では、工程ｃ）において加熱プレス成形により貫通孔も一緒に生成することができる。しかし有利には、貫通孔はレーザ穿孔によって生成される。加熱プレス成形により貫通孔を成形する際にも、残滓物をレーザビームで取り除くと好適である。フィルムの下表面に金属層をストラクチャ化するために、いずれの場合にも有利にはレーザが使用される。
【００１３】
変形された実施形態において工程は次のように順次実施される：
ｃ）　まず、フィルムに加熱プレス成形によって隆起を生成し、
ａ）　その後、フィルムをウェハと、有利には非導電性の接着剤によって結合し、
ｄ）　貫通孔をウェハの接続エレメントの下方に生成して、該接続エレメントが該貫通孔内で露出しているようにし、
ｅ）　金属層をフィルムの下表面上におよび貫通孔内にデポジットし、ここで貫通孔の上側の端部領域では工程ｂ）に従って内部接続端子が露出しているウェハ接続エレメントの金属被膜として生成され、かつその後金属層がフィルムの下表面でストラクチャ化されて導体路が形成されるようにし、かつ
ｆ）　ウェハを分割する。
【００１４】
この場合も貫通孔は上で説明した例の場合のように選択的に、加熱プレス成形によって成形するかまたはレーザ穿孔によって生成することができる。
【００１５】
大幅に変形されているシーケンスでは次の順序の工程を有している：
ｃ）　フィルムに加熱プレス成形によって隆起および場合によっては貫通孔を生成し、
ｄ）　貫通孔を、必要の場合には、穿孔または清浄し、
ｅ）　貫通孔および隆起も含めてフィルムの下表面および上表面にそれぞれ金属層を生成して、上表面に形成される内部接続端子が貫通孔を介してそれぞれ、外部接続端子を形成する隆起に接続されているようにストラクチャ化し、
ａ）　ウェハをフィルムと結合して、ウェハの接続端子がそれぞれ、内部接続端子と導電接続されるようにし、、
ｆ）　ウェハを分割する。
【００１６】
この場合も、貫通孔は有利にはレーザを用いて穿孔されるかまたは少なくとも残滓物が除去される。ウェハの接続エレメントは導電性の接着剤を用いて内部接続端子に接着することができる。しかし有利な別の形態において、ウェハの接続エレメントを該接続エレメントそれ自体および／または内部接続端子に被着されるパッドを用いてコンタクト形成することができる。
【００１７】
従って本発明の方法によって製造される半導体モジュールは次のような特徴を有している、すなわち、ウェハから分離された半導体チップを備え、該半導体チップはチップとはフィルムによって分離されている中間支持板に固定されておりかつ直接コンタクト形成されており、該中間支持板の上表面および下表面の間の貫通孔を用いたスルーホールを備え、該中間支持板の下表面に成形されている隆起を備え、該隆起の端表面は貫通孔を介してチップの接続エレメントと接続されており、こういった構成において、中間支持板の熱膨張係数は半導体チップの熱膨張係数に近似的に等しい。
【００１８】
次に本発明を図面に基づき実施例に則して詳細に説明する。その際
図１ないし図８は第１の形態のシーケンスによる工程に従ったウェハから半導体モジュールを本発明により製造する過程を示し、
図９は本発明により製造されたモジュールの、プリント回路基板へのコンタクト形成を示し、
図１０ないし１６は第２の形態のシーケンスによる工程に従ったウェハから半導体モジュールを本発明により製造する過程を示し、
図１７は第２の実施例により製造されたモジュールの、プリント回路基板へのコンタクト形成を示している。
【００１９】
図１ないし図８に示されている、１つもしくは複数の半導体モジュールに対する製造方法は、接続エレメント（パッド）１１を備えている半導体ウェハ１の下表面に熱可塑性のフィルム２が被着される、例えば接着されるという第１の工程を以て始まる。このフィルムは有利にはＬＣＰ（Ｌｉｑｕｉｄ Ｃｒｙｓｔａｌ Ｐｏｌｙｍｅｒ）から成っている。これは半導体ウェハのシリコンと同様に、例えば５ないし２０ｐｐｍの低い熱膨張係数を有している。このフィルムは有利には、５０および２５０μｍ間の厚さを有している。しかしこの他に、フィルムに対する別の材料、例えばテフロンとして市販されているポリテトラフルオルエチレンをベースとしている材料も使用可能である。
【００２０】
第２の工程において、フィルムが加熱プレスないし圧刻成形される。このために、フィルム２と結合されているウェハ１は圧刻成形型の型半部３１および３２の間に挿入され、その際型半部３１には空所３３が設けられている。これら空所によってフィルム２の下表面に対する加熱圧刻成形によりそれぞれ隆起、いわゆるバンプ２１が成形される。これらバンプ２１は、成形型が取り外された後のウェハ１とフィルム２との結合体を示している図３で見てとれる。この形式で実現されたバンプ２１は有利には、１００および２５０μｍの間の直径および１５０および３５０μｍの間の高さを有している。これらは半導体モジュールにおいて後に、エラスチックな外部接続端子として用いられる。
【００２１】
図４に示されているように、次の工程において、フィルムの下表面からフィルムを通る貫通孔２２が、それぞれウェハの接続エレメント１１の下方にくるように形成され、レーザを用いて行われるこの穿孔後に、貫通孔２２中で接続エレメント１１はむき出しになる。フィルム２の下表面の金属化によって、図５に示されているように同時に、貫通孔２２の内壁およびバンプ２１に金属が被される。この過程において半導体ウェハの接続エレメント１１の露出している面にも内部接続端子２４が形成される。従ってこれはウェハの接続エレメントとコンタクト形成されている。同時にこの金属化層はバンプ２１の端表面に金属性の外部接続端子２５を形成する。
【００２２】
図６のレーザストラクチャ化によってフィルム２の下表面の不要な金属面が除去されて、内部接続端子２４と外部接続端子２５との間の接続導体並びに場合により必要なその他の導体路だけが残っている。フィルム２の下表面はその後、図７に示されているように、はんだストップラッカ２６が被覆される。これは例えばスプレー・コーティングまたはエレクトロ・デポジションを用いて行われ、その際外部接続端子２５は露出されたままである。これら外部接続端子には図８に示されているように、付加的なはんだロケーティングパッド２７を取り付けることができ、その後個々の半導体モジュールが矢印５によって示されている分離ラインで例えばカッティングによって個別化される。
【００２３】
このようにして形成された、チップ１０および中間支持板２０から成る半導体モジュール３０はぞれから図９に示されているようにプリント回路基板６に装着されかつそこにはんだ付けすることができる。
【００２４】
工程順序が多少変えられている別のシーケンスが図１０ないし１６に示されている。この場合まず、その特性については既に上で説明したように、フィルム２だけが加熱圧刻成形具に置かれかつ型半部３１および３２の間で圧刻成形される。この場合も下側の型半部３１には空所３３が設けられていて、これら空所によってフィルム２の下表面に対する加熱によりそれぞれバンプ２１が成形される（図１１）。このように圧刻成形されたフィルム２にそれから図１２に示されているように貫通孔２２がレーザ穿孔によって空けられる。前に既に説明したように、貫通孔は状況によっては加熱圧刻成形の際に生成するようにしてもよい。
【００２５】
図１３の続く工程において、フィルム２の下表面にも上表面にも金属化層２３および２８が生成され、その際貫通孔の壁も上から下まで金属化される。下側および上側の金属層２３ないし２８の後続のストラクチャ化によって余分の金属面が除去され、その結果いずれの場合も上表面においては内部接続端子２４および下表面においてはバンプの端表面での外部接続端子２５並びに貫通孔２２を介するこれらの接続は維持される。その他の導体路が必要に応じてストラクチャ化される。
【００２６】
その後フィルムは上面および下面においてはんだストップラッカ２６が成膜され、その際上表面における内部接続端子２４およびバンプにおける外部接続端子２５は露出されたままである。はんだストップラッカを、バンプが形成されている表面に被着させるために、スプレー・コーティングまたはＥＤレジスト法（Ｅｌｅｃｔｒｏ Ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ）を使用することができる。それから、バンプないし外部接続端子に２５にそれぞれ、はんだ付けおよび／または接着可能な層２７が被着され（図１５）、それは必要に応じてパッドの形のものであってもよい。
【００２７】
図１６に示されているように、このような形式で加工されかつストラクチャ化されたフィルム２にそれから、半導体ウェハ１が、その接続エレメント１１がそれぞれ内部接続端子２４上にきて、接続エレメント１１が内部接続端子とはんだ付けされるまたは導電性接着剤を用いて接着されることが可能であるように装着される。例えばはんだ付けのためにその前に被着されたパッド２８が用いられる。
【００２８】
先に述べた例の場合のように、それから半導体モジュール３０は分離ライン５に沿って個別化され（図１６）かつ図１７に示されているようにプリント回路基板６にはんだ付けされる。
【００２９】
２つの説明されたシーケンスを混ぜることも可能である：すなわちまず、図１０および図１１のフィルム２を加熱圧刻成形し、それから半導体ウェハ１の下表面と直接結合して、図３の結合体が得られるようにしてもよい。これに、図４ないし８に基づいて既に説明した工程を続けることができる。この場合半導体ウェハは圧刻成形具の圧力にさらされないことになり、その他ストラクチャ化およびコンタクト形成は、前に説明したように、行われるようにすればよい。
【図面の簡単な説明】
【図１】
第１の形態のシーケンスによる工程に従ったウェハから半導体モジュールを本発明により製造する過程を示す図である。
【図２】
第１の形態のシーケンスによる工程に従ったウェハから半導体モジュールを本発明により製造する過程を示す図である。
【図３】
第１の形態のシーケンスによる工程に従ったウェハから半導体モジュールを本発明により製造する過程を示す図である。
【図４】
第１の形態のシーケンスによる工程に従ったウェハから半導体モジュールを本発明により製造する過程を示す図である。
【図５】
第１の形態のシーケンスによる工程に従ったウェハから半導体モジュールを本発明により製造する過程を示す図である。
【図６】
第１の形態のシーケンスによる工程に従ったウェハから半導体モジュールを本発明により製造する過程を示す図である。
【図７】
第１の形態のシーケンスによる工程に従ったウェハから半導体モジュールを本発明により製造する過程を示す図である。
【図８】
第１の形態のシーケンスによる工程に従ったウェハから半導体モジュールを本発明により製造する過程を示す図である。
【図９】
本発明により製造されたモジュールの、プリント回路基板へのコンタクト形成を示す図である。
【図１０】
第２の形態のシーケンスによる工程に従ったウェハから半導体モジュールを本発明により製造する過程を示す図である。
【図１１】
第２の形態のシーケンスによる工程に従ったウェハから半導体モジュールを本発明により製造する過程を示す図である。
【図１２】
第２の形態のシーケンスによる工程に従ったウェハから半導体モジュールを本発明により製造する過程を示す図である。
【図１３】
第２の形態のシーケンスによる工程に従ったウェハから半導体モジュールを本発明により製造する過程を示す図である。
【図１４】
第２の形態のシーケンスによる工程に従ったウェハから半導体モジュールを本発明により製造する過程を示す図である。
【図１５】
第２の形態のシーケンスによる工程に従ったウェハから半導体モジュールを本発明により製造する過程を示す図である。
【図１６】
第２の形態のシーケンスによる工程に従ったウェハから半導体モジュールを本発明により製造する過程を示す図である。
【図１７】
第２の実施例により製造されたモジュールの、プリント回路基板へのコンタクト形成を示す図である。
【国際公開パンフレット】
2004515078.tif 000003
2004515078.tif 000004
2004515078.tif 000005
2004515078.tif 000006
2004515078.tif 000007
2004515078.tif 000008
2004515078.tif 000009
2004515078.tif 000010
2004515078.tif 000011
2004515078.tif 000012
2004515078.tif 000013
2004515078.tif 000014
2004515078.tif 000015
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2004515078.tif 000017
2004515078.tif 000018
2004515078.tif 000019
2004515078.tif 000020
2004515078.tif 000021
2004515078.tif 000022
2004515078.tif 000023
2004515078.tif 000024
2004515078.tif 000025
【国際公開パンフレット（コレクトバージョン）】
2004515078.tif 000026
2004515078.tif 000027
【手続補正書】
【提出日】平成15年2月13日(2003.2.13)
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】特許請求の範囲
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも１つの半導体構成部分を含んでいる半導体ウェハから半導体モジュールを製造するための方法であって、
ａ）　半導体ウェハ（１）をその接続側で熱可塑性のフィルム（２）の上表面に直接結合し、該フィルムの熱膨張係数は半導体材料の熱膨張係数と同じように低く、
ｂ）　フィルム（２）の上表面に、金属から成る扁平な内部接続端子（２４）を形成しかつウェハ（１）の接続エレメント（１１）と接続し、
ｃ）　フィルム（２）の下表面に、加熱プレス成形により隆起（２１）を成形し、該隆起の端面は外部接続端子（２５）を形成し、
ｄ）　フィルムの下表面と上表面との間に貫通孔（２２）を生成し、
ｅ）　貫通孔（２２）内およびフィルム（２）の下表面並びに隆起（２１）に金属層（２３）をデポジットしかつ次のようにストラクチャ化し、すなわち該金属層がそれぞれ、外部接続端子（２５）から貫通孔（２２）を介して内部接続端子（２４）に至る導体路を形成するようにストラクチャ化しかつ
ｆ）　フィルム（２）とコンタクト形成し終えたウェハ（１）を最後の工程で個々の半導体モジュール（１０）に分割する
という工程を有しているが、順は不同であってよい
方法。
【請求項２】
ａ）　ウェハ（１）をフィルム（２）と結合し、
ｃ）　ウェハ（１）とフィルム（２）とから成る結合体を加熱プレス成形することによってフィルムの下表面に隆起（２１）を成形し、
ｄ）　貫通孔（２２）をウェハ（１）の接続エレメント（１１）の下方の領域にそれぞれ生成して、該接続エレメント（１１）が該貫通孔（２２）内で露出しているようにし、
ｅ）　金属層（２３）をフィルム（２）の下表面上におよび貫通孔（２２）内にデポジットし、ここで貫通孔（２２）の上側の端部領域では工程ｂ）に従って内部接続端子（２４）が露出しているウェハ接続エレメント（１１）の金属被膜として生成されかつそれから金属層（２３）がフィルム（２）の下表面でストラクチャ化され、かつ
ｆ）　ウェハを分割する
請求項１記載の方法。
【請求項３】
貫通孔（２２）を全体または部分的に工程ｃ）において加熱プレス成形によって成形する
請求項２記載の方法。
【請求項４】
貫通孔（２２）をレーザ穿孔により生成するかまたは加熱プレス成形の残滓物のレーザ加工によって清浄する
請求項２または３記載の方法。
【請求項５】
ｂ）　まず、フィルム（２）に加熱プレス成形によって隆起（２１）を生成し、
ａ）　プレス成形されたフィルム（２）をウェハ（１）と結合し、
ｄ）　貫通孔（２２）をウェハ（１）の接続エレメント（１１）の下方において生成して、該接続エレメントが該貫通孔（２２）内で露出しているようにし、
ｅ）　金属層をフィルム（２）の下表面上におよび貫通孔（２２）内にデポジットし、ここで貫通孔（２２）の上側の端部領域では工程ｂ）に従って内部接続端子（２４）が露出しているウェハ接続エレメント（１１）の金属被膜として生成され、その後金属層（２３）がフィルム（２）の下表面でストラクチャ化され、かつ
ｆ）　ウェハを分割する
という個々の工程のシーケンスを有する
請求項１記載の方法。
【請求項６】
工程ｃ）の際に、貫通孔（２２）を少なくとも部分的に加熱プレス成形によって形成する
請求項５記載の方法。
【請求項７】
貫通孔（２２）を、工程ｄ）においてレーザ穿孔によって生成するかまたはレーザ加工によって加熱プレス成形工程ｃ）の残滓物を清浄する請求項５または６記載の方法。
【請求項８】
工程ａ）においてウェハ（１）を非導電性の接着剤によってフィルム（２）と結合する
請求項５から７までのいずれか１項記載の方法。
【請求項９】
ｃ）　フィルム（２）に加熱プレス成形によって隆起（２１）および場合によっては貫通孔（２２）を生成し、
ｄ）　貫通孔（２２）を、必要の場合には、穿孔または清浄し、
ｅ）　貫通孔（２２）および隆起（２１）も含めてフィルム（２）の下表面および上表面に金属層（２３）を生成しかつ次のようにストラクチャ化し、すなわち上表面に形成される内部接続端子（２４）が貫通孔（２２）を介してそれぞれ、外部接続端子（２５）を形成する隆起（２１）に接続されているようにストラクチャ化し、
ａ）　ウェハ（１）をフィルム（２）と結合して、ウェハの外部接続端子（２５）がそれぞれ、内部接続端子（２４）と導電接続されるようにし、かつ
ｆ）　ウェハを分割する
という個々の工程のシーケンスを有する
請求項１記載の方法。
【請求項１０】
貫通孔（２２）をレーザを用いて穿孔ないし清浄する
請求項９記載の方法。
【請求項１１】
ウェハの接続エレメント（１１）を導電性の接着剤を用いて内部接続端子（２４）に接着する
請求項９または１０記載の方法。
【請求項１２】
ウェハの接続エレメントを該接続エレメントそれ自体（１１）および／または内部接続端子（２４）に被着されるパッド（２８）によってコンタクト形成する
請求項９または１０記載の方法。
【請求項１３】
隆起（２１）をフィルムの下表面から突出しているように成形する
請求項１から１２までのいずれか１項記載の方法。
【請求項１４】
隆起（２１）をフィルムの下表面にリング形状の凹所を成形することによって窪んでいるように実現する
請求項１から１２までのいずれか１項記載の方法。
【請求項１５】
半導体モジュールであって、
ウェハ（１）から分離された半導体チップ（１０）を備え、該半導体チップは熱可塑性フィルムの部分によって形成されている中間支持板（２０）に固定されておりかつ内部接続端子が中間支持板の上表面に直接コンタクト形成されており、ここで中間支持板（２０）は半導体材料の熱膨張係数と類似して低い熱膨張係数を有しており、
中間支持板の上表面および下表面の間の貫通孔（２２）に導電性のスルーホールが実現されており、
該中間支持板（２０）の下表面に、中間支持板の熱可塑性の材料から成る隆起（２１）が成形されており、該隆起の端表面（２５）は貫通孔（２２）を介してチップ（１０）の接続エレメント（１１）と導電接続されている
半導体モジュール。
【請求項１６】
中間支持板（２０）はＬＣＰから成っている
請求項１５記載の半導体モジュール。
【請求項１７】
中間支持板（２０）はポリテトラフルオルエチレンをベースとしているフィルムから成っている
請求項１５記載の半導体モジュール。
【請求項１８】
中間支持板（２０）は５０および２５０μｍの間の厚みを有している
請求項１５から１７までのいずれか１項記載の半導体モジュール。
【請求項１９】
隆起（２１）は１００および２５０μｍの間の直径並びに１５０および３５０μｍの間の高さを有している
請求項１５から１８までのいずれか１項記載の半導体モジュール。
【国際調査報告】
2004515078.tif 000028
2004515078.tif 000029
2004515078.tif 000030
2004515078.tif 000031
2004515078.tif 000032
2004515078.tif 000033