JP2000349114A

JP2000349114A - 半導体装置の製造方法および半導体装置

Info

Publication number: JP2000349114A
Application number: JP15908999A
Authority: JP
Inventors: Hiroshi Haji; 宏土師; Kiyoshi Arita; 潔有田; Kazuhiro Noda; 和宏野田
Original assignee: Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Holdings Corp
Priority date: 1999-06-07
Filing date: 1999-06-07
Publication date: 2000-12-15

Abstract

(57)【要約】【課題】製造工程での異物による汚染から保護され、
ハンドリングが容易な半導体装置の製造方法および半導
体装置を提供することを目的とする。【解決手段】半導体ウェハ１を樹脂で封止した半導体
を製造する半導体装置の製造方法において、複数の半導
体素子１’が形成された半導体ウェハ１を２枚のシート
状の樹脂膜３の間に挟み込んで半導体ウェハ１に熱圧着
することにより樹脂層３を形成する。この樹脂層３に電
極２の位置に対応して樹脂層３を貫通する貫通孔３ａを
形成し、この貫通孔３ａ内に電極と導通する導電部７を
形成した後に半導体ウェハ１を切断して複数の半導体装
置２６を得る。これにより製造工程の早期段階で半導体
ウェハ１の電極形成面上に封止用の樹脂層３を形成し、
半導体ウェハ１を製造工程での異物付着による汚染から
保護するとともに、ハンドリングを容易にすることがで
きる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する後術分野】本発明は、半導体素子の外部
接続用の電極上に導電部を形成して成る半導体装置の製
造方法および半導体装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】電子機器の基板などに実装される半導体
装置は、従来はウェハ状態で回路パターン形成が行われ
個片に分割された後の半導体素子の外部接続用電極に、
リードフレームのピンや金属バンプなどを接続し、この
接続部分を含む半導体素子全体を樹脂モールドで封止し
て半導体装置とするパッケージング工程を経て製造され
ている。

【０００３】ところで、半導体は信頼性を確保するため
にゴミや異物による汚染を極力排除する必要があり、そ
の製造工程においては取り扱いに細心の注意が求められ
る。このため、表面が保護されていない半導体素子を用
いるパッケージング工程は雰囲気中の微細異物を排除し
たクリーンルーム内で作業が行われ、また、搬送時のダ
メージを防ぐため特殊なキャリアに保持された状態で取
り扱われる。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】ところが、クリーンル
ーム設備や、専用の特殊キャリアなどを準備するために
は多額の設備費用が必要とされ、このことが半導体製造
コストの低減を妨げる大きな要因となっており、前述の
ウェハ状態でのパッケージングにおいても製造工程にお
ける異物付着による汚染からの半導体ウェハの保護を低
コストで行うことが課題となっていた。また近年半導体
ウェハは薄型化が進行しており、上述の問題に加えて自
動化装置における半導体ウェハのハンドリングもますま
す困難になっていることから、半導体ウェハのハンドリ
ング性を改善することが望まれていた。

【０００５】そこで本発明は、製造工程での異物付着に
よる汚染から保護され、ハンドリングが容易な半導体装
置の製造方法および半導体装置を提供することを目的と
する。

【０００６】

【課題を解決するための手段】請求項１記載の半導体装
置の製造方法は、半導体素子の少なくとも外部接続用の
電極が形成された電極形成面上を樹脂で封止した半導体
を製造する半導体装置の製造方法であって、複数の半導
体素子が形成された半導体基板の電極形成面上に樹脂層
を形成する樹脂層形成工程と、この樹脂層に前記電極位
置に対応して前記樹脂層を貫通する貫通孔を形成する貫
通孔形成工程と、この貫通孔内に前記電極と導通する導
電部を形成する導電部形成工程と、前記半導体基板を切
断して複数の半導体装置を得る工程とを含む。

【０００７】請求項２記載の半導体装置の製造方法は、
請求項１記載の半導体装置の製造方法であって、前記樹
脂層が半導体素子の少なくとも外部接続用電極形成面を
封止する封止機能を有する。

【０００８】請求項３記載の半導体装置の製造方法は、
請求項１記載の半導体装置の製造方法であって、前記樹
脂層形成工程において、前記半導体基板の両面に樹脂層
が形成される。

【０００９】請求項４記載の半導体装置の製造方法は、
請求項３記載の半導体装置の製造方法であって、前記両
面に樹脂層を形成する工程において、２枚のシート状の
樹脂膜の間に前記半導体基板を挟み込むようにした。

【００１０】請求項５記載の半導体装置の製造方法は、
請求項３記載の半導体装置の製造方法であって、前記両
面に樹脂層を形成する工程において、袋状の樹脂膜に前
記半導体基板を挿入するようにした。

【００１１】請求項６記載の半導体装置は、半導体素子
の少なくとも外部接続用の電極が形成された電極形成面
上を樹脂で封止した半導体装置であって、複数の半導体
素子が形成された半導体基板の電極形成面上に樹脂層を
形成する樹脂層形成工程と、この樹脂層に前記電極位置
に対応して前記樹脂層を貫通する貫通孔を形成する貫通
孔形成工程と、この貫通孔内に前記電極と導通する導電
部を形成する導電部形成工程と、前記半導体基板を切断
して複数の半導体装置を得る工程とを含む半導体装置の
製造方法によって製造されたものである。

【００１２】請求項７記載の半導体装置は、請求項６記
載の半導体装置であって、前記樹脂層が半導体素子の少
なくとも外部接続用電極形成面を封止する封止機能を有
する。

【００１３】請求項８記載の半導体装置は、請求項６記
載の半導体装置であって、前記樹脂層形成工程におい
て、前記半導体基板の両面に樹脂層が形成される。

【００１４】本発明によれば、半導体装置の製造工程の
初期段階で半導体基板の電極形成面上に封止用の樹脂層
を形成することにより、半導体基板を製造工程での異物
による汚染から保護し、ハンドリングを容易にすること
ができる。

【００１５】

【発明の実施の形態】次に本発明の実施の形態を図面を
参照して説明する。図１は本発明の一実施の形態の半導
体装置の製造方法の工程説明図、図２は同半導体ウェハ
の平面図、図３、図４は同半導体装置の製造方法の工程
説明図、図５（ａ）は同半導体ウェハの斜視図、図５
（ｂ）は同半導体ウェハの断面図、図６は同半導体ウェ
ハの平面図、図７，図８は同半導体ウェハの斜視図、図
９は同レーザ加工装置の正面図、図１０、図１１，図１
２，図１３は同半導体装置の製造方法の工程説明図、図
１４は同半導体ウェハの断面図、図１５は同半導体ウェ
ハ切断装置の正面図、図１６，図１７は同半導体装置の
実装状態を示す断面図である。

【００１６】まずはじめに本発明の半導体装置の製造方
法について説明する。

【００１７】（１）樹脂層形成工程図１（ａ）において、１は複数の半導体素子が形成され
た半導体基板としての半導体ウェハである。図２に示す
ように、半導体ウェハ１には複数の半導体素子１’が格
子状に形成されており、半導体素子１’の上面には、外
部接続用の電極２が形成されている。また、半導体ウェ
ハ１の表面には位置認識用の認識マークＭ、半導体素子
の境界を示す境界線ＢＬが形成されている。この認識マ
ークＭの機能については後述する。

【００１８】次に、図１（ｂ）に示すように、半導体ウ
ェハ１の上面の電極形成面および下面には樹脂層３が形
成される。この樹脂層形成には、エポキシ樹脂やポリイ
ミド樹脂などの樹脂材料を２００μｍ程度の厚さのシー
ト状に加工した樹脂膜３の片面に接着剤４をコートした
ものが用いられる。この樹脂層３は、半導体ウェハ１の
上下両面を保護するのみならず、半導体ウェハ１から半
導体素子１’が切り出された後においてもそのまま封止
用の樹脂として機能する。

【００１９】したがって、樹脂層３に用いる樹脂材料に
は半導体素子を保護するための封止機能を有するものが
選ばれる。すなわち、耐湿性、耐マイグレーション性、
外力に対する十分な強度、電気絶縁性等、封止材として
満足できる性能を有するものでなければならない。この
ような樹脂は、既に半導体装置の製造に用いられている
ものでよい。また、半導体装置を基板に実装した後の信
頼性を高めるために、上述した樹脂にＳｉＯ₂等のフィ
ラーを混合したものを使用してもよい。この実装後の信
頼性については後述する。

【００２０】次に樹脂層形成の第１の例を図３、図５を
参照して説明する。第１の例は半導体ウェハ１をシート
状の樹脂膜で挟み込むものであり、図３に示すように、
供給ローラ８から供給される上下２枚の同じ厚さのシー
ト状の樹脂膜３の間に半導体ウェハ１を送り込んで挟み
込む。樹脂膜３には予め片面に接着剤４（図５（ｂ）参
照）がコートされており、樹脂膜３は接着剤４側を向か
い合わせた状態でガイドローラ９Ａにガイドされて供給
される。

【００２１】そしてこの２枚の樹脂膜３の間に半導体ウ
ェハ１が送り込まれ、次いで樹脂膜３によって挟み込ま
れた半導体ウェハ１を熱圧着ローラ９Ｂの間を通過させ
ることにより、樹脂膜３を半導体ウェハ１に熱圧着す
る。これにより図５（ａ）に示すように、円形の半導体
ウェハ１は表裏両面を矩形の樹脂膜３により封止された
状態となる。この状態では、図１（ｃ）および図５
（ｂ）に示すように、樹脂膜３が半導体ウェハ１に接着
されることにより、同じ厚さの樹脂層３が半導体ウェハ
１の両面に形成される。なお本実施の形態では熱硬化性
の接着剤を用いて半導体ウェハ１に樹脂膜を貼りつける
場合を例に説明したが、光硬化性の接着剤を用いて貼り
つけてもよい。ただしこの場合には、樹脂膜としては光
透過性のものに限られる。

【００２２】次に樹脂層形成の第２の例を図４を参照し
て説明する。第２の例は、図４に示すように、２枚の樹
脂膜３を加工した袋状の樹脂膜３Ｃ内に半導体ウェハ１
を挿入し、この状態で樹脂膜３を上下両方向から半導体
ウェハ１に熱圧着する。この方法によっても、第１の例
と同様に半導体ウェハ１の両面に同じ厚さの樹脂層３を
形成することができる。なお、樹脂層３を形成する方法
として、上述のような樹脂膜を用いる替わりに、液状の
樹脂を前記半導体ウェハに均一に塗布する方法や、電着
により樹脂を半導体ウェハ１の表面に付着させる方法を
用いてもよい。いずれの方法においても、充分な厚さを
有する樹脂層を簡便な方法により低コストで形成するこ
とが出来る。ただし、樹脂層を均一な厚さで形成すると
いう点では、シート状の樹脂膜を接着剤を用いて貼りつ
ける方法が好ましい。

【００２３】このように、半導体製造工程における早期
段階の半導体ウェハ状態において、半導体ウェハの少な
くとも電極形成面側に封止用の樹脂層を形成することに
より、半導体ウェハ１を製造工程での異物付着による汚
染から有効に保護することができるとともに、薄くて撓
みやすい半導体ウェハ１を樹脂層３により補強して運搬
時などの半導体ウェハ１のハンドリングを容易にするこ
とができる。なお、このときに半導体ウェハ１の表裏両
面に樹脂層３を形成することにより、封止による保護と
補強の効果をさらに確実なものとすることができるとと
もに、樹脂層３が半導体ウェハ１に対して上下対称に配
置されるため温度変化に伴うそりや変形を極めて小さく
抑えることができる。

【００２４】次に、半導体ウェハ１の樹脂層３に設けら
れる開口部について説明する。図４に示すように、袋状
の樹脂層３には開口部Ａが予め形成されている。この開
口部Ａは図５（ａ）および図６に示すように、樹脂膜３
を熱圧着した状態で半導体ウェハ１に形成された認識マ
ークＭの位置と合致するように配置されている。したが
って、半導体ウェハ１が樹脂層３によって封止された状
態においても、認識マークＭを光学的手段によって認識
することができ、後述するように後工程における半導体
ウェハ１の位置決めを高精度で行うことが出来る。な
お、半導体ウェハ１に認識マークＭを形成する替わり
に、特定位置の半導体素子１’の電極２の位置に同様の
開口部を設け、この電極２を認識マークとして認識する
ようにしてもよい。さらには、半導体素子の境界を示す
境界線ＢＬや半導体素子表面の回路パターン等の特徴部
を認識マークの代用としてもよい。

【００２５】また、図７に示すように、半導体ウェハ１
を封止する樹脂層３の樹脂材質として、半導体ウェハ１
の上面を透視可能な透明樹脂膜３Ｄを用いるようにして
もよい。さらには、図８に示すように、半導体ウェハ１
の縁部に樹脂層３が無い未封止部Ｅを設けるようにして
もよい。この場合、未封止部Ｅは半導体ウェハ１の縁部
の全周に設けても、または部分的にのみ設けるようにし
てもよい。いずれの場合においても、半導体ウェハ１の
上面の認識マークＭや電極２などの特徴部を光学的に認
識することが可能となっている。

【００２６】（２）貫通孔形成工程次に、両面に樹脂層３が形成された半導体ウェハ１に対
して貫通孔形成が行われる。この貫通孔形成にはレーザ
加工が用いられ、電極２の位置に対応して樹脂層３を貫
通する貫通孔を形成する。図９はこの貫通孔孔形成工程
において用いられるレーザ加工装置を示している。

【００２７】図９において、位置決めテーブル１１に設
けられたワーク保持部１２には樹脂層形成工程を経て樹
脂層が形成された半導体ウェハ１が保持されている。ワ
ーク保持部１２の上方にはレーザ光源部１３およびレー
ザ走査部１４から構成されたレーザ照射装置が配設され
ており、レーザ照射装置にはカメラ１５が装着されてい
る。レーザ走査部１４は、ポリゴンミラーやガルバノミ
ラー等の周知の光学要素を備えており、レーザ光源部１
３から発射されたレーザ光を半導体ウェハ１の表面に向
かって垂直に照射するとともに、図９の矢印ａ、ａで示
す所定の範囲内でレーザ光の照射位置を変更する。カメ
ラ１５は半導体ウェハ１の認識マークＭを撮像する。記
憶部１７は半導体ウェハ１の設計データ、すなわち認識
マークＭと電極２の相対的な位置関係を示すデータを格
納している。

【００２８】位置決めテーブル１１、レーザ光源部１
３、レーザ走査部１４、カメラ１５、認識部１７は制御
部１６に接続されている。制御部１６はレーザ光源部１
３のＯＮ／ＯＦＦを制御し、位置決めテーブル１１およ
びレーザ走査部１４制御することにより、半導体ウェハ
１に対するレーザ光の照射部位を制御する。本実施の形
態では、位置決めテーブル１１およびレーザ走査部１４
が半導体ウェハ１１に対してレーザ光を位置決めする位
置決め手段となっている。

【００２９】カメラ１５に撮像された半導体ウェハ１の
撮像データを制御部１６によって処理することにより、
半導体ウェハ１の表面に形成された認識マークＭの位置
を検出するとともに、この認識マークＭの位置に関する
データと記憶部１７に格納されている認識マークＭと電
極２との相対的な位置関係を示すデータに基づいて位置
決めテーブル１１上における電極２の位置が求められ
る。

【００３０】したがって、この位置検出結果に基づいて
位置決めテーブル１１、レーザ走査部１４を制御するこ
とにより、半導体ウェハ１の電極２の位置にレーザ光を
正確に照射することが出来る。この貫通孔形成において
は、半導体ウェハ１の上面すなわち電極形成面側の樹脂
層３の電極２に対応した位置にレーザ光を照射すること
により、照射位置にある樹脂が昇華し、図１（ｃ）に示
すように、樹脂層３には開口部が底部よりも広いテーパ
形状で電極２の表面に到達する貫通孔３ａが形成され
る。

【００３１】なお貫通孔形成工程において、電極２に到
達する貫通孔をレーザ加工のみで形成する替わりに、以
下に説明するようなレーザ加工とプラズマ処理を組み合
わせた貫通孔形成方法を用いてもよい。この方法は、所
定位置に凹部を形成する粗加工にレーザ加工を用い、仕
上げ加工にプラズマ処理を用いるものである。以下図１
０を参照して説明する。図１０（ａ）において、樹脂層
３にはレーザ加工により電極２の位置に対応して凹部３
ａ’が形成される。このとき、厚さｔが１０μｍ程度の
未除去樹脂膜３ｂを凹部３ａ’底面の電極２表面に残留
させた状態でレーザ光の照射を停止する。そしてこの
後、残留した未除去樹脂膜３ｂを除去するためのプラズ
マ処理が行われる。

【００３２】図１０（ｂ）に示すように、半導体ウェハ
１はプラズマ処理装置１８の処理室１９内に収容され、
電極２０上に載置される。処理室１９内を真空排気部２
１によって排気し、次いでガス供給部２２によって酸素
ガスを含むプラズマ発生用ガスを処理室１９内に供給す
る。この状態で高周波電源２３を駆動して電極２０に高
周波電圧を印加することにより処理室１９内にはプラズ
マが発生し、半導体ウェハ１の上面のプラズマ処理が行
われ、樹脂層３の表面３ｃおよび凹部３ａ’内部のプラ
ズマのエッチング作用が及んだ部分は樹脂が除去され
る。このとき、電極２表面に残留していた未除去樹脂膜
３ｂが完全に除去されるように、プラズマ処理条件、処
理時間が設定される。これにより、樹脂層３の各電極２
に対応した位置には、樹脂残さのない良好な貫通孔３ａ
（図１（ｃ）参照）が形成される。

【００３３】このように、樹脂層３への貫通孔形成に際
し、レーザ加工とプラズマ処理とを組み合わせることに
より、レーザ加工とプラズマ処理の長所を生かして効率
的で品質の優れた加工を行うことが出来る。すなわち、
粗加工にレーザ加工を採用することにより高い位置精度
で樹脂除去効率のよい加工が行えるとともに、電極２表
面に未除去樹脂膜３ｂを残留させることにより、レーザ
加工時の熱が電極２を介して半導体素子に伝達されるこ
とによる半導体素子の熱ダメージを防止することができ
る。そして未除去樹脂膜３ｂの除去を目的とした仕上げ
加工にプラズマ処理を用いることにより、半導体素子へ
の熱ダメージを生じることなくレーザ加工後の電極２表
面の未除去樹脂膜３ｂとともに、凹部３ａ’内にレーザ
加工によって生じた樹脂残さを良好に除去することが出
来る。

【００３４】（３）導電部形成工程次に、貫通孔３ａ内に導電部を形成する工程について説
明する。導電部を形成する工法としては、電極２の表面
に金属をメッキして成長させる方法や、ペースト状の導
電材を用いる方法、あるいは両者を組み合わせた方法が
適用できる。以下本明細書では、ペースト状の導電材を
貫通孔３ａの内部に充填し、この導電材を加熱すること
により、導電部を形成する方法を例に説明を行う。ペー
スト状の導電材としては、クリーム半田等の金属ペース
トや導電性樹脂が用いられる。金属ペーストの場合に
は、加熱によって金属成分を溶融させて半導体素子の電
極と接合して導電部となり、導電性樹脂の場合は貫通孔
内で熱硬化することによって電極と電気的に導通した導
電部となる。次に図面を用いて導電部形成工程を具体的
に説明する。

【００３５】図１１は、金属ペーストを用いて導電部を
形成する工程を示している。金属ペーストは導電性の金
属粒子と液状の有機溶剤とを混合してペースト状とした
ものであり、その代表的なものとしてクリーム半田が知
られている。まずはじめに、図１１（ａ）に示すように
金属ペーストであるクリーム半田５が充填される。クリ
ーム半田５はスキージ等のへら状のものを用いて充填さ
れる。次いで、貫通孔３ａに充填されたクリーム半田５
上には、図１１（ｂ）に示すように導電性ボールとして
の半田ボール６が搭載される。この半田ボール６はクリ
ーム半田５と同じ半田で形成されている。

【００３６】この後半導体ウェハ１はリフロー工程に送
られここで加熱される。これにより、半田ボール６およ
びクリーム半田５中の半田粒子が溶融し、電極２上面と
半田接合される。これにより、図１１（ｃ）に示すよう
に、貫通孔３ａには電極２と導通する導電部７が形成さ
れる（図１（ｄ）も参照）。この導電部７は、樹脂層３
の上面よりも上方に突出する突出部７ａを一体的に備え
たものとなっている。

【００３７】次に、導電部形成工程の他の方法について
図１２を参照しながら説明する。図１２（ａ）に示すよ
うに、貫通孔３ａが設けられた樹脂層３の上面にスクリ
ーンマスク２５を装着し、貫通孔３ａの位置に対応して
設けられたパターン孔２５ａを介して、貫通孔３ａ内と
パターン孔２５ａ内にクリーム半田５を充填する。これ
により、図１２（ｂ）に示すように貫通孔３ａ内部のみ
ならず樹脂層３の上面にもクリーム半田５が供給され
る。そしてこの後加熱によりクリーム半田５中の半田粒
子を溶融させるが、各貫通孔３ａの位置には充分な量の
クリーム半田５が供給されているので、溶融した半田は
貫通孔３ａの上側に突出した状態で固化し、図１２
（ｃ）に示すように各貫通孔３ａの位置には、電極２と
導通した導電部７が形成される。

【００３８】図１３は導電部形成工程のさらに他の方法
を示している。この方法は、図１１の半田ボール搭載を
省略したものである。すなわち、貫通孔３ａ内にクリー
ム半田５を充填し（図１１（ａ））、加熱して半田粒子
を溶融させて導電部５０を形成する（図１１（ｂ））。
この導電部５０は突出部を持たないので半導体素子をフ
ェイスアップ状態（電極形成面を上に向けた状態）で基
板に実装する場合や、基板側の電極に凸部が形成されて
いるような場合に有効である。なお本実施の形態では、
金属ペーストに替えて導電性樹脂を使用してもよい。導
電性樹脂は熱硬化性の樹脂に銀等の金属粉を混ぜ合わせ
たものであり、貫通孔３ａ内で硬化して導電部となる。

【００３９】図１４はさらに別の方法を示すものであ
り、図１３に示す方法で形成された導電部５０の上面に
突出部となるバンプ５１を形成するものである。バンプ
５１はワイヤボンディングもしくは金属ボールを接合す
る方法で作られる。このように導電部と突出部とを別々
に作成する工法は、前述の図１２および図１３に示す方
法に比べて工程が多くなるものの、導電部は作業性に優
れたペースト状導電材を使用し、突出部は基板との接合
性に優れた金等の金属で形成するような場合に有利な方
法である。

【００４０】（４）半導体ウェハ分割工程以上のように導電部が形成された半導体ウェハ１は、半
導体ウェハ分割工程に送られる。ここでは、図１５に示
すような半導体ウェハ切断装置にセットされて各半導体
素子ごとに切断される。図１５において、位置決めテー
ブル３１に設けられたワーク保持部３２には、導電部形
成工程を経て導電部が形成された半導体ウェハ１が保持
されている。ワーク保持部３２の上方には昇降テーブル
３３および半導体ウェハ１の認識マークＭを撮像するカ
メラ３６が配設されており、昇降テーブル３３にはウェ
ハ切断部３４が装着されている。ウェハ切断部３４は円
板状の切断刃３５を備えており、切断刃３５によって半
導体ウェハ１は切断される。

【００４１】位置決めテーブル３１、昇降テーブル３
３、ウェハ切断部３４、カメラ３６、記憶部３８は制御
部３７に接続されている。記憶部３８は半導体ウェハ１
の設計データすなわち認識マークＭと半導体素子の境界
線ＢＬとの相対的な位置関係を示すデータを格納してい
る。制御部３７は位置決めテーブル３１を制御すること
により半導体ウェハ１に対する切断刃３５の位置を制御
する。本実施の形態では、位置決めテーブル３１が半導
体ウェハ１に対して切断刃３５を位置決めする位置決め
手段となっている。カメラ３６に撮像された半導体ウェ
ハ１の撮像データを制御部３７によって処理することに
より、半導体ウェハ１の表面に形成された認識マークＭ
の位置を検出するとともに、この認識マークＭの位置に
関するデータと記憶部３８に格納されている認識マーク
Ｍと境界線ＢＬとの相対的な位置関係を示すデータに基
づいて位置決めテーブル３１上における境界線ＢＬの位
置が求められる。

【００４２】したがって、この位置検出結果に基づいて
位置決めテーブル３１およびウェハ切断部３４を制御す
ることにより、半導体ウェハ１の所定位置を切断するこ
とができる。この半導体ウェハ分割工程においては、半
導体ウェハ１に格子状に形成された半導体素子１’（図
２参照）の分割線に沿って樹脂封止後の半導体ウェハ１
を切断することにより、図１（ｅ）に示すように、電極
形成面が樹脂封止された半導体装置２６が完成する。

【００４３】次に、図１６、図１７を参照して本実施の
形態の半導体装置の製造方法によって製造された半導体
装置を、基板へ実装した実装構造について説明する。図
１６は半田の導電部７が形成された半導体装置２６を基
板２７に半田接合によって実装した例を示している。図
１６（ａ）に示すように、半導体素子１’下面に樹脂層
３が形成され樹脂層３の貫通孔３ａに導電部７が形成さ
れた半導体装置２６を、電極２８が形成された基板２７
に搭載する。半導体装置２６を搭載した基板２７を加熱
することにより、導電部７は溶融して電極２８に半田接
合される。

【００４４】このようにして得られる実装構造は、前述
のように半導体素子１’の下面からのバンプ高さが十分
に確保されているため、実装状態において実装高さｈを
確保することが出来る。また実装状態では、半導体素子
１’の外部接続用の電極２と導電部７との接合部は周囲
を充分な厚さの樹脂層３に強固に囲まれた状態にある。
したがって、ヒートサイクル時の基板２１と半導体素子
１’との熱膨張係数の差に起因する熱応力は接合部に集
中的に作用せず、樹脂層３が全く存在しない状態や、樹
脂層３があってもその厚さが薄い場合と比較して低い応
力レベルに抑えられ、結果として実装後の信頼性が高ま
る。また樹脂層３に含まれるフィラの含有率を変えて樹
脂層３の熱膨張係数を半導体素子１’と基板の熱膨張係
数の中間の値に調整することにより、実装後の信頼性を
さらに高めることができる。

【００４５】図１７は、金属バンプが形成された半導体
装置２６をボンドによって基板２７に接着して実装する
例を示している。図１７（ａ）に示すように、ボンド２
９が塗布された基板２７上に、導電部７が形成された半
導体装置２６を搭載する。導電部７を電極２８に押圧し
た状態でボンド２９を硬化させることにより、図１７
（ｂ）に示すように半導体装置２６は基板２７に実装さ
れる。この場合においても、実装後には充分な実装高さ
ｈが確保され、樹脂層３はボンド層２９とともにヒート
サイクル時の熱応力を緩和する応力緩和層として機能す
る。これにより、図１６に示す例と同様に電極２と導電
部７との接合部の応力は低いレベルに抑えられる。

【００４６】このように、上記いずれの場合において
も、充分な実装高さが確保されていることと相まって、
樹脂層３は充分な厚さで接合部を強固に補強しているた
め、半導体装置２６の実装後の信頼性を大幅に向上させ
ることができる。また半導体装置の製造工程の早期段階
で半導体ウェハ１を封止用の樹脂で保護してしまうこと
から貫通孔形成工程以降の工程においてクリーンルーム
や特殊なキャリアを必ずしも必要としないので、設備に
要する費用を削減でき、信頼性と低コストの両立を可能
としている。

【００４７】さらに、樹脂層を貫通する導電部形成にペ
ースト状の導電材を用いることにより、メッキによる方
法と比べて低コストで充分な厚さの樹脂層を形成するこ
とが可能となっている。したがって、ペースト状の導電
材を用いることにより高い信頼性を備えた半導体装置を
さらに低コストで製造することができ、高い信頼性と低
コストの両立をより高い次元で実現することができる。

【００４８】なお本実施の形態では、半導体ウェハの両
面に樹脂層３を形成する例を示したが、半導体素子の電
極形成面のみに樹脂層３を形成するようにしてもよい。
この場合においても、半導体素子の電極形成面を汚染や
ダメージから有効に保護することが出来る。

【００４９】

【発明の効果】本発明によれば、半導体装置の製造工程
の早期段階で半導体基板の電極形成面上に封止樹脂層を
形成するようにしたので、半導体基板を製造工程での異
物付着による汚染から有効に保護できるとともに、運搬
時や取り扱い時のハンドリングを容易にすることができ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施の形態の半導体装置の製造方法
の工程説明図

【図２】本発明の一実施の形態の半導体ウェハの平面図

【図３】本発明の一実施の形態の半導体装置の製造方法
の工程説明図

【図４】本発明の一実施の形態の半導体装置の製造方法
の工程説明図

【図５】（ａ）本発明の一実施の形態の半導体ウェハの
斜視図（ｂ）本発明の一実施の形態の半導体ウェハの断面図

【図６】本発明の一実施の形態の半導体ウェハの平面図

【図７】本発明の一実施の形態の半導体ウェハの斜視図

【図８】本発明の一実施の形態の半導体ウェハの斜視図

【図９】本発明の一実施の形態のレーザ加工装置の正面
図

【図１０】本発明の一実施の形態の半導体装置の製造方
法の工程説明図

【図１１】本発明の一実施の形態の半導体装置の製造方
法の工程説明図

【図１２】本発明の一実施の形態の半導体装置の製造方
法の工程説明図

【図１３】本発明の一実施の形態の半導体装置の製造方
法の工程説明図

【図１４】本発明の一実施の形態の半導体ウェハの断面
図

【図１５】本発明の一実施の形態の半導体ウェハ切断装
置の正面図

【図１６】本発明の一実施の形態の半導体装置の実装状
態を示す断面図

【図１７】本発明の一実施の形態の半導体装置の実装状
態を示す断面図

【符号の説明】

１半導体ウェハ１’ 半導体素子２電極３樹脂層３ａ貫通孔５クリーム半田６半田ボール７、５０導電部２６半導体装置２７基板

フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号ＦＩテーマコート゛(参考）Ｈ０１Ｌ 23/12 Ｌ (72)発明者野田和宏大阪府門真市大字門真1006番地松下電器産業株式会社内Ｆターム(参考） 5F061 AA01 BA07 CA03 CA22 CA26 CB13

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】半導体素子の少なくとも外部接続用の電極
が形成された電極形成面上を樹脂で封止した半導体を製
造する半導体装置の製造方法であって、複数の半導体素
子が形成された半導体基板の電極形成面上に樹脂層を形
成する樹脂層形成工程と、この樹脂層に前記電極位置に
対応して前記樹脂層を貫通する貫通孔を形成する貫通孔
形成工程と、この貫通孔内に前記電極と導通する導電部
を形成する導電部形成工程と、前記半導体基板を切断し
て複数の半導体装置を得る工程とを含むことを特徴とす
る半導体装置の製造方法。
【請求項２】前記樹脂層が半導体素子の少なくとも外部
接続用電極形成面を封止する封止機能を有することを特
徴とする請求項１記載の半導体装置の製造方法。
【請求項３】前記樹脂層形成工程において、前記半導体
基板の両面に樹脂層が形成されることを特徴とする請求
項１記載の半導体装置の製造方法。
【請求項４】前記両面に樹脂層を形成する工程におい
て、２枚のシート状の樹脂膜の間に前記半導体基板を挟
み込むことを特徴とする請求項３記載の半導体装置の製
造方法。
【請求項５】前記両面に樹脂層を形成する工程におい
て、袋状の樹脂膜に前記半導体基板を挿入することを特
徴とする請求項３記載の半導体装置の製造方法。
【請求項６】半導体素子の少なくとも外部接続用の電極
が形成された電極形成面上を樹脂で封止した半導体装置
であって、複数の半導体素子が形成された半導体基板の
電極形成面上に樹脂層を形成する樹脂層形成工程と、こ
の樹脂層に前記電極位置に対応して前記樹脂層を貫通す
る貫通孔を形成する貫通孔形成工程と、この貫通孔内に
前記電極と導通する導電部を形成する導電部形成工程
と、前記半導体基板を切断して複数の半導体装置を得る
工程とを含む半導体装置の製造方法によって製造された
ことを特徴とする半導体装置。
【請求項７】前記樹脂層が半導体素子の少なくとも外部
接続用電極形成面を封止する封止機能を有することを特
徴とする請求項６記載の半導体装置。
【請求項８】前記樹脂層形成工程において、前記半導体
基板の両面に樹脂層が形成されることを特徴とする請求
項６記載の半導体装置。