JP2001068603A - 半導体装置及びその製造方法 - Google Patents

半導体装置及びその製造方法

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JP2001068603A JP23691799A JP23691799A JP2001068603A JP 2001068603 A JP2001068603 A JP 2001068603A JP 23691799 A JP23691799 A JP 23691799A JP 23691799 A JP23691799 A JP 23691799A JP 2001068603 A JP2001068603 A JP 2001068603A
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    • H01L2924/15183Fan-in arrangement of the internal vias in a single layer of the multilayer substrate

Abstract

(57)【要約】 【課題】 半導体チップにクラックが生じることによる
チップ不良の発生を抑制した半導体装置及びその製造方
法を提供する。 【解決手段】 本発明に係る半導体装置は、上面に銅配
線13が形成されたポリイミド基板11と、ポリイミド
基板11に設けられ、銅配線13に接続された接続孔
と、ポリイミド基板11の下面に形成され、前記接続孔
を介して銅配線13に接続された半田ボール15と、ポ
リイミド基板11の上面上にフェース・ダウン・ボンデ
ィングされた半導体チップ1と、半導体チップ1に取り
付けられ、銅配線13に接続された金バンプ5と、半導
体チップ1とポリイミド基板11との間に配置された異
方性導電膜7と、半導体チップ1の裏面全体に設けられ
た保護膜9と、を具備するものである。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、半導体装置及びそ
の製造方法に係わり、特に、一方の主面に導電パターン
と異方性導電膜が形成された基板に半導体チップをフェ
ース・ダウン・ボンディングした半導体装置及びその製
造方法に関するものである。
【0002】
【従来の技術】図2は、従来の半導体装置(エリアアレ
イパッケージ)の一例を示す断面図である。
【0003】この半導体装置はポリイミド基板11を有
し、このポリイミド基板11の上面にはメッキを施した
銅配線13が形成されている。また、ポリイミド基板1
1には接続孔が設けられており、この接続孔は銅配線1
3に接続されている。ポリイミド基板11の下面には半
田ボール15が取り付けられており、半田ボール15は
接続孔を介して銅配線13に接続されている。銅配線1
3及びポリイミド基板11の上には異方性導電膜(Anis
otropic Conductive Film)7が配置されている。
【0004】ポリイミド基板11の上面上には半導体チ
ップ1がフェース・ダウン・ボンディングにより実装さ
れている。この半導体チップ1には金バンプ5が設けら
れており、金バンプ5は銅配線13に電気的に接続され
ている。半導体チップ1の裏面のマーク印刷部4にはマ
ークが印刷されている。
【0005】次に、図2に示す半導体装置の製造方法に
ついて説明する。
【0006】まず、金バンプ5を有する半導体ウエハを
準備し、この半導体ウエハをダイシングすることにより
複数の半導体チップ1を形成する。
【0007】この後、上面に銅配線13と異方性導電膜
7が形成されたポリイミド基板11を準備し、このポリ
イミド基板11の上面側に複数の半導体チップ1をフェ
ース・ダウン・ボンディングする。これにより、半導体
チップ1は金バンプ5を介して銅配線13に電気的に接
続される。
【0008】次に、半導体チップ1の裏面のマーク印刷
部4にマーク(図示せず)を印刷する。この後、ポリイ
ミド基板11の下面側の接続孔上に半田ボール15を取
り付け、この半田ボールを接続孔を介して銅配線13に
電気的に接続する。
【0009】次に、ポリイミド基板11を切断すること
により、一つの半導体チップ1毎に分離する。このよう
にして図2に示す半導体装置を製造する。
【0010】
【発明が解決しようとする課題】ところで、上記従来の
半導体装置では、半導体チップ1の裏面のSiがむき出
しの状態となっているため、半導体チップ1にクラック
が発生することがあり、そのクラックが半導体チップの
能動面に達して半導体チップ1が不良となることがあ
る。
【0011】本発明は上記のような事情を考慮してなさ
れたものであり、その目的は、半導体チップにクラック
が生じることによるチップ不良の発生を抑制した半導体
装置及びその製造方法を提供することにある。
【0012】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するた
め、本発明に係る半導体装置は、一方の主面に導電パタ
ーンが形成された基板と、前記基板に設けられ、前記導
電パターンに接続された接続孔と、前記基板の他方の主
面に形成され、前記接続孔を介して導電パターンに接続
された接続端子と、前記基板の一方の主面上にフェース
・ダウン・ボンディングされた半導体チップと、前記半
導体チップに取り付けられ、前記導電パターンに接続さ
れたバンプと、前記半導体チップと前記基板との間に配
置された異方性導電膜と、前記半導体チップの裏面全体
に設けられた保護膜と、を具備することを特徴とする。
【0013】上記半導体装置では、半導体チップの裏面
全体に保護膜を設け、この保護膜により半導体チップの
裏面がむき出しになることがないように保護している。
このため、半導体チップにクラックが発生することを抑
えることができ、そのクラックが半導体チップの能動面
に達して半導体チップが不良となることを抑制できる。
【0014】また、本発明に係る半導体装置において、
前記保護膜は、ポリイミド、エポキシ樹脂又はセラミッ
クからなる膜、もしくは、Cu板、Al板又は金属板が
ニッケルメッキされたものであることが好ましい。
【0015】本発明に係る半導体装置の製造方法は、バ
ンプを有する半導体ウエハを準備する工程と、回転する
半導体ウエハの裏面上に液状のポリイミドを滴下する工
程と、半導体ウエハの裏面上のポリイミドをベークする
工程と、半導体ウエハをダイシングすることにより、半
導体チップを形成する工程と、一方の主面に導電パター
ンと異方性導電膜が形成された基板を準備する工程と、
前記基板の一方の主面側に前記半導体チップをフェース
・ダウン・ボンディングする工程と、を具備することを
特徴とする。
【0016】本発明に係る半導体装置の製造方法は、バ
ンプを有する半導体ウエハを準備する工程と、前記半導
体ウエハをダイシングすることにより、半導体チップを
形成する工程と、前記半導体チップの裏面の形状に切断
されたポリイミド・テープを準備する工程と、前記ポリ
イミド・テープを前記半導体チップの裏面に貼り付ける
工程と、一方の主面に導電パターンと異方性導電膜が形
成された基板を準備する工程と、前記基板の一方の主面
側に前記半導体チップをフェース・ダウン・ボンディン
グする工程と、を具備することを特徴とする。
【0017】また、本発明に係る半導体装置の製造方法
において、前記基板を準備する工程における基板には前
記導電パターンに接続する接続孔が設けられており、前
記フェース・ダウン・ボンディングする工程の後に、前
記基板の他方の主面側の接続孔上に半田ボールを取り付
け、この半田ボールを接続孔を介して導電パターンに接
続する工程をさらに含むことが好ましい。
【0018】本発明に係る半導体装置の製造方法は、バ
ンプを有する半導体ウエハを準備する工程と、前記半導
体ウエハをダイシングすることにより、半導体チップを
形成する工程と、一方の主面に導電パターンと異方性導
電膜が形成された基板を準備する工程と、前記基板の一
方の主面側に前記半導体チップをフェース・ダウン・ボ
ンディングする工程と、半導体チップの裏面の形状に切
断されたポリイミド・テープを準備し、このポリイミド
・テープを半導体チップの裏面に貼り付ける工程と、を
具備することを特徴とする。
【0019】また、本発明に係る半導体装置の製造方法
において、前記基板を準備する工程における基板には前
記導電パターンに接続する接続孔が設けられており、前
記貼り付ける工程の後に、前記基板の他方の主面側の接
続孔上に半田ボールを取り付け、この半田ボールを接続
孔を介して導電パターンに接続する工程をさらに含むこ
とが好ましい。
【0020】
【発明の実施の形態】以下、図面を参照して本発明の一
実施の形態について説明する。
【0021】図1は、本発明の実施の形態による半導体
装置を示す断面図である。
【0022】この半導体装置はポリイミド基板11を有
し、このポリイミド基板11の上面には配線パターン1
3が形成されている。この配線パターン13としては、
例えばメッキを施した銅配線が用いられる。また、ポリ
イミド基板11には接続孔が設けられており、この接続
孔は配線パターン13に接続されている。ポリイミド基
板11の下面には接続端子15が取り付けられており、
接続端子15としては例えば半田ボールが用いられる。
接続端子15は接続孔を介して配線パターン13に接続
されている。配線パターン13及びポリイミド基板11
の上には異方性導電膜7が配置されている。
【0023】ポリイミド基板11の上面上には半導体チ
ップ1がフェース・ダウン・ボンディングにより実装さ
れている。この半導体チップ1には金バンプ5が設けら
れており、金バンプ5は配線パターン13に電気的に接
続されている。
【0024】半導体チップ1の裏面全体には厚さ数ミク
ロン〜数十ミクロン程度の保護膜9が設けられている。
この保護膜9としては、例えば、ポリイミド、エポキシ
樹脂又はセラミックからなる膜、もしくは、Cu板、A
l板又は金属板がニッケルメッキされたもの等を用いる
ことが可能である。この保護膜9のマーク印刷部3には
マークが印刷されている。
【0025】上記実施の形態によれば、半導体チップ1
の裏面全体に保護膜9を設け、この保護膜9により半導
体チップの裏面のSiがむき出しになることがないよう
に保護している。このため、従来の半導体装置のように
半導体チップにクラックが発生することを抑えることが
できる。したがって、そのクラックが半導体チップの能
動面に達して半導体チップ1が不良となることを抑制で
きる。
【0026】また、保護膜9としてCu板等がニッケル
メッキされたものを用いると、クラックの発生を抑える
だけでなく、半導体チップの放熱性を向上させることも
できる。
【0027】次に、図1に示す半導体装置を製造する第
1の方法について説明する。
【0028】まず、金バンプ5を有する半導体ウエハを
準備し、この半導体ウエハを回転させる。この後、回転
する半導体ウエハの裏面上に液状のポリイミドを滴下す
る。これにより、半導体ウエハの裏面全体にポリイミド
が塗布される。次に、半導体ウエハを所定の温度でベー
クすることにより、半導体ウエハの裏面全体に厚さ数ミ
クロン〜数十ミクロン程度のポリイミドからなる保護膜
9が形成される。
【0029】この後、半導体ウエハをダイシングするこ
とにより、裏面に保護膜9を有する複数の半導体チップ
1が形成される。
【0030】次に、上面にメッキを施した銅配線13と
異方性導電膜7が形成されたポリイミド基板11を準備
する。このポリイミド基板11には、銅配線13に接続
された接続孔が形成されている。この後、このポリイミ
ド基板11の上面側に複数の半導体チップ1をフェース
・ダウン・ボンディングする。これにより、半導体チッ
プ1は金バンプ5を介して銅配線13に電気的に接続さ
れる。
【0031】この後、保護膜9のマーク印刷部3にマー
ク(図示せず)を印刷する。次に、ポリイミド基板11
の下面側の接続孔上に半田ボール15を取り付け、この
半田ボールを接続孔を介して銅配線13に電気的に接続
する。
【0032】次に、ポリイミド基板11を切断すること
により、一つの半導体チップ1毎に分離する。このよう
にして図1に示す半導体装置を製造する。
【0033】次に、図1に示す半導体装置を製造する第
2の方法について説明する。
【0034】まず、金バンプ5を有する半導体ウエハを
準備し、この半導体ウエハをダイシングすることにより
複数の半導体チップ1を形成する。
【0035】また、厚さ60〜90ミクロン程度のポリ
イミド・テープを準備し、このポリイミド・テープを半
導体チップ1の裏面の形状(例えば矩形)に切断する。
この後、切断されたポリイミド・テープを半導体チップ
1の裏面に貼り付ける。これにより、半導体チップ1の
裏面全体にポリイミド・テープからなる保護膜9が形成
される。
【0036】次に、上面にメッキを施した銅配線13と
異方性導電膜7が形成されたポリイミド基板11を準備
する。この後、このポリイミド基板11の上面側に複数
の半導体チップ1をフェース・ダウン・ボンディングす
る。
【0037】この後、保護膜9のマーク印刷部3にマー
ク(図示せず)を印刷する。次に、ポリイミド基板11
の下面側の接続孔上に半田ボール15を取り付け、この
半田ボールを接続孔を介して銅配線13に電気的に接続
する。
【0038】次に、ポリイミド基板11を切断すること
により、一つの半導体チップ1毎に分離する。このよう
にして図1に示す半導体装置を製造する。
【0039】尚、本発明は上記実施の形態に限定され
ず、種々変更して実施することが可能である。例えば、
本実施の形態は、種々のエリアアレイパッケージに適用
することが可能である。
【0040】また、本実施の形態では、ポリイミド基板
11を用いているが、他の基板を用いることも可能であ
り、例えばセラミック基板を用いることも可能である。
【0041】また、本実施の形態による半導体装置を製
造する第2の方法では、半導体ウエハをダイシングした
後に、ポリイミド・テープを半導体チップ1の裏面に貼
り付けているが、半導体チップ1をフェース・ダウン・
ボンディングした後に、ポリイミド・テープを半導体チ
ップ1の裏面に貼り付け、マークを印刷することも可能
である。
【0042】
【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、半
導体チップの裏面全体に保護膜を設けている。したがっ
て、半導体チップにクラックが生じることによるチップ
不良の発生を抑制した半導体装置及びその製造方法を提
供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施の形態による半導体装置を示す断
面図である。
【図2】従来の半導体装置(エリアアレイパッケージ)
の一例を示す断面図である。
【符号の説明】
1半導体チップ 3,4 マーク印刷部 5 金バンプ 7 異方性導電膜 9保護膜 11 ポリイミド基板 13 配線パターン(銅配線) 15 接続端子(半田ボール)

Claims (7)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 一方の主面に導電パターンが形成された
    基板と、 前記基板に設けられ、前記導電パターンに接続された接
    続孔と、 前記基板の他方の主面に形成され、前記接続孔を介して
    導電パターンに接続された接続端子と、 前記基板の一方の主面上にフェース・ダウン・ボンディ
    ングされた半導体チップと、 前記半導体チップに取り付けられ、前記導電パターンに
    接続されたバンプと、 前記半導体チップと前記基板との間に配置された異方性
    導電膜と、 前記半導体チップの裏面全体に設けられた保護膜と、 を具備することを特徴とする半導体装置。
  2. 【請求項2】 前記保護膜は、ポリイミド、エポキシ樹
    脂又はセラミックからなる膜、もしくは、Cu板、Al
    板又は金属板がニッケルメッキされたものであることを
    特徴とする請求項1記載の半導体装置。
  3. 【請求項3】 バンプを有する半導体ウエハを準備する
    工程と、 回転する半導体ウエハの裏面上に液状のポリイミドを滴
    下する工程と、 半導体ウエハの裏面上のポリイミドをベークする工程
    と、 半導体ウエハをダイシングすることにより、半導体チッ
    プを形成する工程と、一方の主面に導電パターンと異方
    性導電膜が形成された基板を準備する工程と、 前記基板の一方の主面側に前記半導体チップをフェース
    ・ダウン・ボンディングする工程と、 を具備することを特徴とする半導体装置の製造方法。
  4. 【請求項4】 バンプを有する半導体ウエハを準備する
    工程と、 前記半導体ウエハをダイシングすることにより、半導体
    チップを形成する工程と、 前記半導体チップの裏面の形状に切断されたポリイミド
    ・テープを準備する工程と、 前記ポリイミド・テープを前記半導体チップの裏面に貼
    り付ける工程と、 一方の主面に導電パターンと異方性導電膜が形成された
    基板を準備する工程と、 前記基板の一方の主面側に前記半導体チップをフェース
    ・ダウン・ボンディングする工程と、 を具備することを特徴とする半導体装置の製造方法。
  5. 【請求項5】 前記基板を準備する工程における基板に
    は前記導電パターンに接続する接続孔が設けられてお
    り、前記フェース・ダウン・ボンディングする工程の後
    に、前記基板の他方の主面側の接続孔上に半田ボールを
    取り付け、この半田ボールを接続孔を介して導電パター
    ンに接続する工程をさらに含むことを特徴とする請求項
    3〜4のうちいずれか1項記載の半導体装置の製造方
    法。
  6. 【請求項6】 バンプを有する半導体ウエハを準備する
    工程と、 前記半導体ウエハをダイシングすることにより、半導体
    チップを形成する工程と、 一方の主面に導電パターンと異方性導電膜が形成された
    基板を準備する工程と、 前記基板の一方の主面側に前記半導体チップをフェース
    ・ダウン・ボンディングする工程と、 半導体チップの裏面の形状に切断されたポリイミド・テ
    ープを準備し、このポリイミド・テープを半導体チップ
    の裏面に貼り付ける工程と、 を具備することを特徴とする半導体装置の製造方法。
  7. 【請求項7】 前記基板を準備する工程における基板に
    は前記導電パターンに接続する接続孔が設けられてお
    り、前記貼り付ける工程の後に、前記基板の他方の主面
    側の接続孔上に半田ボールを取り付け、この半田ボール
    を接続孔を介して導電パターンに接続する工程をさらに
    含むことを特徴とする請求項6記載の半導体装置の製造
    方法。
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