JP2001244281A - 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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Abstract

(57)【要約】 【課題】 部品点数、工程数、治工具数の削減によるコ
ストダウンが図れ、かつ、チップやパッケージの損傷を
低減することにより歩留まり向上が可能な半導体装置及
びその製造方法を提供する。 【解決手段】 ベアチップ構造によるＬＳＩチップ１の
表面にはバンプ３が設けられ、ＬＳＩチップ１の少なく
とも側壁面には、保護樹脂４が設けられている。側壁面
に設けられた保護樹脂４によって、ＬＳＩチップの欠け
やクラックの発生が防止される。

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
の製造方法に関し、特に、ベアチップにおけるクラック
の防止を図った半導体装置及びその製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】実装面に所定数のバンプを電極として配
置した構造のベアチップは、樹脂封止等が施されていな
いことから、実装スペースが小さくなり、携帯電話機等
の移動無線機のような収納スペースが限られた電子機器
に用いるのに適している。
【０００３】図１０は、従来の半導体装置（ベアチッ
プ）を示す。チップ１０１の片面には絶縁膜１０２が設
けられ、この絶縁膜１０２の表面に電極１０３を内蔵し
た配線層１０４が形成される。そして、電極１０３のそ
れぞれの先端部には、所定数のバンプ１０５が外部端子
としてＬＳＩ実装エリア１０６内に実装されている。
【０００４】図１１は、図１０で説明したベアチップが
搭載されるまでの工程を示す。図１２はベアチップがウ
ェハから切断される前の状態を示し、図１１のステップ
２０１の前処理に相当する。図１１及び図１２を用いて
ダイシングから実装までの工程を以下に説明する。図
中、“Ｓ”はステップを表している。図１２の（ａ）に
示すようにウェハ上からチップ１０１毎にダイシング
（切断）位置１０８（点線位置）から切り出しが行わ
れ、図１２の（ｂ）に示すように半導体装置１００に個
片化される。ウェハから半導体装置１００がダイシング
された後（Ｓ２０１）、その所定数がトレーに載せられ
る（Ｓ２０２）。トレーにおける各半導体装置１００
は、回路面やバンプ１０５がトレーに接触しないよう
に、クラック許容エリア１０７（端部から最外部の電極
までの部分で幅５０μｍ程度を治具で支持する。トレー
は専用の搬送治具によって検査工程へ搬送される（Ｓ２
０３）。ベアチップに対する検査の終了後（Ｓ２０
４）、再びトレーに載せられ（Ｓ２０５）、梱包工程へ
搬送されて梱包処理（Ｓ２０６）が行われた後、顧客に
向けて輸送される（Ｓ２０７）。顧客側では、納入され
たベアチップを開封（Ｓ２０８）し、搬送治具に移し替
え（Ｓ２０９）、配線基板上に吸着ツールを用いて搭載
した後、バンプ１０５を半田リフローによって配線に接
続することにより、実装が行われる（Ｓ２１０）。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】しかし、従来の半導体
装置によると、図１１に示したように、個片化した半導
体装置１００をトレーに移載して搬送するため、搬送時
や治具に接触した際に衝撃等が部分的に加わって欠損や
割れを生じ、電極や素子エリアにまで被害が及ぶ恐れが
ある。特に、欠損や割れはチップのコーナー部（周縁
部）に発生しやすい。このような事故は、製品歩留まり
低下や出荷製品の品質低下の原因になる。
【０００６】したがって、本発明の目的は、チップの損
傷を低減し、製品歩留まりの向上や出荷製品の品質確保
が図れるように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。
【０００７】
【課題を解決するための手段】本発明は、上記の目的を
達成するため、第１の特徴として、ＬＳＩによるベアチ
ップと、前記ベアチップの表面に設けられた複数のバン
プと、前記ベアチップの少なくとも側壁面に設けられた
保護部材を備えることを特徴とする半導体装置を提供す
る。
【０００８】この構成によれば、ベアチップの少なくと
も側壁面に設けられた保護部材は、チップに外的な力が
加わるのを低減し、特に、コーナー部の保護が可能にな
るため、欠損やクラックの発生を防止することができ
る。この結果、輸送時や搭載時の不良、実装時の接続不
良等が低減され、歩留まり及び信頼性が向上する。ま
た、ベアチップ構造であるため、部品点数の低減及び工
程数の低減が可能になり、半導体装置の小型化及び信頼
性の向上が可能になる。
【０００９】本発明は、上記の目的を達成するため、第
２の特徴として、複数のバンプが設けられているウェハ
を粘着シートに貼着し、前記粘着シートの周辺部を固定
し、前記ウェハをチップ単位にダイシングして個片化
し、前記粘着シート上のチップ間に所定の隙間を形成
し、前記チップ間の隙間に樹脂を被覆して硬化させ、前
記チップ間の前記樹脂をダイシングして前記チップ単位
に分離することを特徴とする半導体装置の製造方法を提
供する。
【００１０】この方法によれば、複数のバンプが設けら
れているウェハを粘着シートに貼着したことにより、ダ
イシング後に粘着シートの拡張が可能になり、これによ
りチップの相互間には樹脂を被覆できるだけの隙間が形
成される。この隙間内に樹脂を被覆した後に硬化させれ
ば、１枚のウェハ状のチップ群が形成され、チップ間の
樹脂の部分でダイシングすることにより、側壁面に樹脂
が被覆された半導体チップを得ることができる。したが
って、チップに分離した状態で製造工程を通さないの
で、ハンドリングする工程が省略され、治工具の使用数
の削減、樹脂モールド工程や個片化のためのダイシング
工程での金型を不要にすることができる。更に、側壁面
に設けた樹脂被覆によってＬＳＩチップに発生するクラ
ックが低減し、信頼性及び歩留まりが向上する。また、
ベアチップ構造を維持できるので、部品点数を増すこと
がなく、小型化およびローコスト化が可能になる。
【００１１】本発明は、上記の目的を達成するため、第
３の特徴として、回路パターン上にバンプ搭載用の中間
電極が設けられているウェハを粘着シートに貼着し、前
記粘着シートの周辺部を固定し、前記ウェハをチップ単
位にダイシングして個片化し、前記粘着シート上のチッ
プ間に隙間を形成し、前記チップ間の隙間及び前記中間
電極の搭載面を樹脂で被覆して硬化させ、前記樹脂の硬
化により一体化されたウェハ状のチップ群を前記粘着シ
ートから剥離し、前記ウェハ状のチップ群の表面を前記
中間電極が露出するまで研削し、前記研削後の前記中間
電極の表面に複数のバンプを実装し、前記複数のバンプ
を実装した前記ウェハ状のチップ群を前記粘着シートま
たは他の粘着シートに固定し、前記チップ間の前記樹脂
を分離位置に定めてダイシングすることにより前記各チ
ップを個片化することを特徴とする半導体装置の製造方
法を提供する。
【００１２】この方法によれば、ウェハの回路パターン
上に設けられた中間電極は、チップ面からのバンプの高
さの調節および外力に対する緩衝の機能を有している。
この中間電極が設けられたウェハを粘着シートに貼着し
たことにより、ダイシング後に粘着シートの拡張が可能
になり、チップの相互間には保護樹脂を被覆できるだけ
の隙間が形成される。この隙間内に保護樹脂を被覆した
後に硬化させれば、１枚のウェハ状のチップ群が形成さ
れ、各中間電極にバンプを実装し、チップ間をダイシン
グすれば、ＬＳＩチップが完成する。このように、チッ
プが単体で製造工程を搬送されないので、ハンドリング
工程を省略でき、治工具の使用数の削減、および樹脂モ
ールド工程や個片化のためのダイシング工程での金型を
不要にすることができ、更に、側壁面及び中間電極搭載
面に設けた樹脂被覆によりＬＳＩチップに発生するクラ
ックを低減できるので、信頼性及び歩留まりが向上す
る。また、ベアチップ構造を維持できるので、部品点数
を増すことがなく、小型化およびローコスト化が可能に
なる。
【００１３】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
に基づいて説明する。図１は、本発明の半導体装置の第
１〜第４の実施の形態を示す。図１の（ａ）は、本発明
の半導体装置の第１の実施の形態を示す。半導体装置
は、図１の（ｅ）に示すように、角形を成したＬＳＩチ
ップ（ベアチップ）１を主体に構成され、その片面には
所定ピッチにより複数のＬＳＩ電極２が設けられてい
る。ＬＳＩ電極２のそれぞれには、外部との接続のため
の複数のバンプ（半田バンプ）３が、図１の（ｅ）のよ
うに搭載されている。更に、ＬＳＩチップ１の側壁の全
面には、図１の（ｅ）のように、保護部材としての保護
樹脂４が所定の厚みに設けられている。保護樹脂４に
は、密着性や温度特性に優れる材料、例えば、エポキシ
系やシリコン系の樹脂を用いることができる。保護樹脂
４が設けることにより、半導体装置の電気検査時のソケ
ット挿抜時、また、実装時のマウンターでの搬送時など
に加わる衝撃に起因するＬＳＩチップ１のコーナー部
（エッジ）の破損を防止することができる。保護樹脂４
の樹脂厚としては、０．００５〜１．０ｍｍの範囲で任
意に選択することができる。ここでは、一実施例とし
て、０．５ｍｍとした。
【００１４】ＬＳＩチップ１にベアチップを用いた場
合、トレー内でのチップ欠けや、実装装置によるハンド
リング時にチップクラックを生じ易いが、図１の（ａ）
の実施の形態によれば、ＬＳＩチップ１の側壁面が保護
樹脂４で保護されているため、欠損やクラックがＬＳＩ
チップ１に発生するのを防止することができる。また、
保護樹脂４の形成領域をＬＳＩチップ１の側壁面に限定
したため、必要最小限の樹脂量となり、小型かつ薄型の
半導体装置が得られる。以上により、半導体装置を製造
する際の輸送時の不良、搭載不良、実装時の接続不良等
が低減され、歩留まり及び信頼性を向上させることがで
きる。更に、ＣＳＰ（ Chip Size Package）のようにイ
ンターポーザーを設ける必要が無いため、部品点数の低
減及び工程数の低減が可能になり、半導体装置の小型化
及び信頼性の向上が可能になる。
【００１５】図１の（ｂ）は、本発明による半導体装置
の第２の実施の形態を示す。本実施の形態は、図１の
（ａ）の構成において、保護樹脂４のほか、保護樹脂５
をＬＳＩチップ１の裏面に設けたところに特徴がある。
これにより、ＬＳＩチップ１の側壁面のみでなく、チッ
プ裏面をも外部から保護することが可能になる。保護樹
脂５を設けたことにより、保護樹脂４の強度が高められ
る。また、裏面に識別用の捺印を行った場合には、捺印
強度を向上させることができる。保護樹脂５の厚みとし
ては、０．００５〜１．０ｍｍの中から任意に選択でき
る。なお、保護樹脂４と保護樹脂５は同一の厚みでもよ
いし、異なる厚みでもよい。図１の（ｂ）の構成によれ
ば、半導体装置の歩留まり及び信頼性は更に高められ
る。この場合も、ＣＳＰのようにインターポーザーを設
ける必要が無いため、部品点数の低減及び工程数の低減
が可能になる。
【００１６】図１の（ｃ）は、本発明による半導体装置
の第３の実施の形態を示す。本実施の形態は、図１の
（ａ）の構成において、そのバンプ搭載面が、バンプ３
の搭載部分を除いて他の部分を保護樹脂６で被覆したと
ころに特徴がある。保護樹脂６により、回路面が保護さ
れ、更に、バンプ３の接続部を固定する効果を持たすこ
とができるので、半導体装置の信頼性が向上する。保護
樹脂６の厚みとしては、０．００５〜０．５ｍｍの範囲
で任意に選択することができるが、０．０２ｍｍで良好
な結果が得られた。
【００１７】保護樹脂４及び保護樹脂６を設けたことに
より、ＬＳＩチップ１にベアチップを用いた場合に発生
するトレー内でのチップ欠け、実装装置によるハンドリ
ング時のチップクラック等の発生が低減される。更に、
保護樹脂６を設けたことにより、機械衝撃による回路面
の損傷やＬＳＩ電極などの吸湿による腐食を防止するこ
とができる。この結果、本実施の形態によれば、トレー
によるＬＳＩチップ１の輸送時の不良、搭載不良、実装
時の接続不良等を低減でき、歩留まりの向上、及び耐吸
湿性の向上が可能になる。更に、ＣＳＰのようにインタ
ーポーザーを設ける必要が無いため、部品点数の低減及
び工程数の低減が可能になる。
【００１８】図１の（ｄ）は、本発明による半導体装置
の第４の実施の形態を示す。本実施の形態は、図１の
（ｂ）の構成の特徴と図１の（ｃ）の構成の特徴を併せ
持っている。すなわち、ＬＳＩチップ１の側壁面は保護
樹脂４で被覆され、バンプ３の搭載面は保護樹脂６で被
覆され、更に、裏面は保護樹脂５により被覆されてい
る。このため、ＬＳＩチップ１の側壁面、裏面、及びバ
ンプ搭載面の全てが外部から保護されるほか、耐湿性の
向上が可能になるので、半導体装置の歩留まりと信頼性
は更に高められる。更に、実装時のツールや選別テスト
時のソケット挿抜による衝撃による破損からの保護性能
が高まり、ＣＳＰ等の通常のパッケージと同等の扱いが
可能となる。また、バンプの補強ができるため、半導体
装置の付加価値が高くなる。また、ＣＳＰのようにイン
ターポーザーを設けないため、部品点数の低減及び工程
数の低減が可能になる。
【００１９】図２は本発明の半導体装置の第５、第６の
実施の形態を示す。図２の（ａ）は、本発明の半導体装
置の第５の実施の形態を示す。本実施の形態は、図１の
（ｃ）の構成において、ＬＳＩ電極２とバンプ３の間
に、両者を接続するための中間電極７を設けたところに
特徴がある。中間電極７を設けたことにより、ＬＳＩチ
ップ１のＬＳＩ電極２とバンプ３の間の距離を調節する
ことができるため、バンプ３と外部回路との接続不良の
発生を防止することができる。更に、バンプ３の接続部
分にかかる応力集中を中間電極７によって吸収できるた
め、プリント基板との接続の信頼性を向上させることが
できる。
【００２０】保護樹脂４と６が設けられていることによ
り、半導体装置の電気検査時のソケット挿抜時や実装時
のマウンターでの搬送時等において外部から衝撃が加わ
った際、ＬＳＩチップ１のコーナー部（エッジ）が破損
したり、クラックが入るのを防止することができる。更
に、中間電極７を設けたことによって応力が緩和され、
バンプ部の接続の信頼性を向上させることができる。中
間電極７の厚みとしては、０．００５〜０．２ｍｍの範
囲において任意に選択することができる。また、中間電
極７の材料としては、Ｎｉ、Ｃｕ、Ａｇフィラー入りエ
ポキシ樹脂等を用いることができる。材料の選択によっ
ては、バンプ３を形成し易いように、表面の材質をＮｉ
メッキやＡｕメッキを施すなどして、保護および接着を
行ってもよい。
【００２１】図２の（ｂ）は、本発明の半導体装置の第
６の実施の形態を示す。本実施の形態は、図２の（ａ）
の構成において、裏面に保護樹脂５を設けた構成に特徴
がある。保護樹脂５を設けたことにより、図１の（ｂ）
および（ｄ）と同様に、保護樹脂４の強度が高められ
る。また、裏面に識別用の捺印を実施する場合、捺印強
度が向上する。保護樹脂５の厚みの具体例として、０．
００５〜１．０ｍｍを示すことができ、この範囲内で任
意に選択できる。なお、保護樹脂４と保護樹脂５の厚み
は等しくてもよいし、不同であってもよい。また、図２
の（ａ）で説明したように、中間電極７を設けたことに
より接続部の外部からの応力が緩和され、バンプ部の接
続の信頼性を向上させることができる。
【００２２】次に、上記した本発明の各実施の形態の製
造方法について説明する。図３は、図１の（ａ），
（ｃ）に示した半導体装置の製造方法を示す。ウェハ１
０には、予めバンプ３が形成されている。このウェハ１
０は、紫外線（ＵＶ）の照射によって粘着性が低下する
特性を持つ粘着シート１２に貼着され、ついで図３の
（ａ）のように、粘着シート１２をリング状の固定リン
グ１１に固定される。この状態で、図３の（ｂ）のよう
に、粘着シート１２をカットしないようにして、ウェハ
１０のみをダイシングし、所定寸法の複数のＬＳＩチッ
プ１に分離する。更に、図３の（ｃ）のように、粘着シ
ート１２の固定リング１１の近傍の下面の所定位置にリ
ング形のエキスパンド治具１３を位置決めした後、エキ
スパンド治具１３を上昇させて粘着シート１２を押し広
げ（エキスパンド）、チップ間のダイシングした部位の
間隔を拡張する。
【００２３】更に、図３の（ｄ）のように、ＬＳＩ１間
の隙間内に、ディスペンサー（またはポッティング）１
４を用いて液化した樹脂１５を滴下し、図３の（ｅ）の
ように、ＬＳＩチップ１の相互間の隙間を埋めて保護樹
脂４を形成する。この状態で樹脂１５を硬化させた後、
保護樹脂４を設けた部位から所定寸法にダイシングし、
各ＬＳＩチップ１に個片化する（図３の（ｆ））。な
お、図１の（ｃ）の構造の半導体装置を得るには、図３
の（ｄ）の工程において、バンプ３側にも保護樹脂６を
モールドすればよい。この場合、バンプとＬＳＩ電極の
間に中間電極を設けたものであってもよい。中間電極の
高さと同等の保護樹脂６を付けることにより、吸湿等に
よるＬＳＩ電極の腐食防止能力が更に向上する。
【００２４】従来、樹脂封止（モールド）は、個片化し
たＬＳＩチップをリードフレームや基板に搭載した後、
樹脂でモールドするという方法が用いられていた。しか
し、図３の（ｄ）に示す工程では、ダイシングで使用し
た治工具を流用して、樹脂被覆からダイシングまでの工
程を実施することができる。すなわち、個片化したＬＳ
Ｉチップ１をハンドリングする工程を削減できると共
に、樹脂モールド工程や個片化のためのダイシング工程
で金型を必要としない。したがって、ＬＳＩチップ１に
発生するチップクラックは低減（特に、コーナー部）
し、治工具の使用数や工程を削減することができる。
【００２５】なお、ＬＳＩチップ１の相互間隔を広くす
る方法は、図３の（ｃ）の工程に示したエキスパンド法
のほか、ウェハ１０のダイシング時のブレードの刃幅を
樹脂被覆後のダイシング時（図３の（ｆ））のブレード
の刃幅より広くする方法によってもよい。また、これら
の方法を組み合わせて用いてもよい。エキスパンド法
は、ウェハのダイシングエリアを必要最小限にできる。
一方ダイシング刃幅による方法は、エキスパンド法より
も高精度に加工できるという利点がある。
【００２６】図４は、図１の（ａ），（ｃ）の半導体装
置で薄型化を図る場合の製造方法を示す。図４において
は、その（ａ）〜（ｅ）の工程は図３の（ａ）〜（ｅ）
と同じであるので、ここでは重複する説明を省略する。
図４の（ｄ），（ｅ）のように、ＬＳＩチップ１の相互
間を保護樹脂４で被覆し、これを硬化させた後、粘着シ
ート１２からウェハ状になっている各ＬＳＩチップ１を
剥離し、その裏面を図４の（ｆ）のように研削する（こ
の（ｆ）の工程は省略することもできる）。ついで、再
び粘着シート１２（または別の粘着シート）に固定した
後、図４の（ｇ）のように、保護樹脂４の形成部分（図
の１点鎖線位置）からダイシングし、ＬＳＩチップ１の
それぞれに個片化する。これにより、図１の（ａ）の構
造の半導体装置が得られる。
【００２７】図４の方法によれば、図４の（ｆ）の工程
を追加したことにより、薄型の半導体装置が製造可能に
なるうえ、保護樹脂４のにじみや裏面の汚れを排除する
ことができる。図３の方法と同様に、図４の方法におい
ても、個片化したＬＳＩチップ１をハンドリングする工
程を削減できるほか、樹脂モールド工程や個片化のため
のダイシング工程においても金型を必要としない。した
がって、ＬＳＩチップ１に発生するクラックを低減でき
るほか、治工具の使用数や工程を削減することができ
る。
【００２８】図５は、図２の（ａ）に示した半導体装置
の製造方法を示す。図５の（ａ）に示すように、ウェハ
１０には、予め中間電極７が形成されている。このウェ
ハ１０は、紫外線（ＵＶ）照射によって粘着性が低下す
る粘着シート１２に貼着される。ウェハ１０を貼着した
粘着シート１２は、リング形の固定リング１１に固定さ
れる。この状態で、ウェハ１０は、図５の（ｂ）のよう
に所定位置からダイシングされ、複数のＬＳＩチップ１
に分離される。ついで、図５の（ｃ）のように、粘着シ
ート１２の固定リング１１の近傍の下面の所定位置にエ
キスパンド治具１３を位置決めした後、エキスパンド治
具１３を上昇させて粘着シート１２を押し広げ（エキス
パンド）、ウェハ１０のダイシングされた部位の間隔を
拡張する。
【００２９】更に、図５の（ｄ）のように、ＬＳＩ１の
相互の隙間内に、ディスペンサー１４を用いて液化した
樹脂１５を滴下するほか、中間電極７の形成面にも該中
間電極７が覆われる状態に滴下し、保護樹脂４及び６を
形成する。図５の（ｅ）のように、保護樹脂４，６を硬
化させた後、保護樹脂４，６で一体化された各ＬＳＩチ
ップ１を粘着シート１２から剥離し、図５の（ｆ）のよ
うに、中間電極７の形成面を研削し、中間電極７を露出
させる。この研削は、必要に応じて裏面（図の下面）に
も行い、半導体装置の厚みを決定する。ついで、図５の
（ｇ）のように、中間電極７のそれぞれの表面にバンプ
３を搭載する。更に、図５の（ｈ）のように、バンプ３
が搭載されたＬＳＩチップ１群を粘着シート１２に固定
し、ＬＳＩ１間の中間位置（図の１点鎖線位置）で所定
寸法にダイシングし、各ＬＳＩチップ１に個片化する。
【００３０】図５の製造方法によれば、保護樹脂４，６
の被覆を一括して行い、中間電極７が樹脂に埋設された
構造による薄型の半導体装置を製造することが容易にで
きる。また、ハンドリングは、殆どがウェハによるもの
であり、搬送時の治工具として、全てリング固定治具を
使用することができる。したがって、接続の信頼性を向
上させる中間電極７を持った薄型の半導体装置が、一括
した工程で製造できるようになる。また、従来必要とし
たトランスファーモールド用の金型や、個片化するため
のダイシング用金型等を必要としないので、半導体装置
製造設備が簡素化させることができ、かつ、ＬＳＩチッ
プの外形寸法に限りなく近い半導体装置の製造が可能に
なる。
【００３１】図６は、図１の（ｄ）に示した半導体装置
の製造方法を示す。図６の（ａ）から（ｆ）までの工程
は、図３の（ａ）から（ｅ）までの工程と同じであるの
で、ここでは説明を省略する。図６の（ｅ）の工程で樹
脂硬化を行った後、ＬＳＩチップ１を粘着シート１２か
ら剥離した後、ＬＳＩチップ１を裏返しにし、その面に
ディスペンサー１４を用いて樹脂１５を被覆し、保護樹
脂６を設ける。この保護樹脂６が硬化した後、その表面
を研削する（ｆ）。ついで、図６の（ｇ）のように、粘
着シート１２（または別の粘着シート）に搭載し、ＬＳ
Ｉチップ相互間の中間位置（図示の鎖線位置）から切断
すれば、図１の（ｄ）に示した半導体装置が完成する。
以上のように、簡単な工程によりＬＳＩチップ１の両面
に保護樹脂４，６を設けることができるので、従来必要
としたトランスファーモールド用の金型や個片ダイシン
グ用の金型等を必要とせず、製造設備を簡素化させるこ
とができると共に、ＬＳＩチップの外形寸法に限りなく
近い半導体装置の製造が可能になる。チップ裏面への樹
脂塗布は、ディスペンサー用いておこなったが、回転塗
布法、スクリーン印刷、ローラ塗布、シャワー法、樹脂
シートの塗布等を用いてもよい。
【００３２】図７は図２の（ｂ）に示した半導体装置の
製造方法を示す。図７の（ａ）から（ｆ）までの工程
は、図５の（ａ）から（ｆ）までの工程と同じであるの
で、ここでは説明を省略する。図７の（ｆ）の工程で研
削を行った後、同図（ｇ）のように、裏面（中間電極７
の搭載面の反対面）に保護樹脂５を被覆する。ついで、
図７の（ｈ）のように、中間電極７のそれぞれにバンプ
３を搭載する。ただし、次に、バンプ３が搭載済みのＬ
ＳＩチップ群を再び粘着シート１２（または、別の粘着
シート）に固定する。そして、図７の（ｉ）に示す鎖線
位置からダイシングし、各ＬＳＩチップ１に個片化す
る。図７の製造方法においては、（ｆ）の工程を設けた
ことによって、薄型の半導体装置が製造可能になるう
え、樹脂のにじみや、裏面の汚れが排除することができ
る。
【００３３】図７の方法によれば、被覆処理の内、保護
樹脂４と保護樹脂６の被覆を一括して行うことが可能で
ある。そして、樹脂に埋設された中間電極７の上にバン
プ３が搭載されるので、バンプ３とチップ素子（図示せ
ず）の接続部に加わるストレスが低減されるほか、保護
樹脂５がバンプ３上に乗るのを防止することができる。
また、ハンドリングは、殆どがウェハによる工程であ
り、搬送の際の治工具は全てリング固定治具を使用する
ことができる。したがって、接続の信頼性を向上させた
薄型の半導体装置を一括した工程で製造できるようにな
る。そして、ウェハ状態で全ての組立工程を流すことが
可能になるため、設備投資の削減、工程、治工具の簡素
化が図れ、コスト低減が可能になる。バンプ形成は、は
んだペーストを印刷してリフロすることにより形成でき
る。印刷法の他、はんだボール搭載やめっき法、蒸着法
などであってもよい。
【００３４】図８は図６の変形例を示す。本実施の形態
は、樹脂による裏面被覆の工程が、研削後ではなくウェ
ハ固定工程の前に置かれているところに特徴がある。ま
ず、図８の（ａ）のように、予めバンプ３が設けられた
ウェハ１０の裏面に、ディスペンサー１４を用いて、樹
脂１５による保護樹脂５を被覆する。ここでは、回転塗
布法を用いたが、スクリーン印刷、ローラ塗布、シャワ
ー法、樹脂シートの塗布等、いずれの方法を用いてもよ
い。次に、図８の（ｂ）のように、固定リング１１に固
定された粘着シート１２にウェハ１０の保護樹脂５の形
成面を固定し、粘着シート１２が切断されないようにし
ながらウェハ１０をダイシングし、各ＬＳＩチップ１に
分離する（図８の（ｃ））。ついで、固定リング１１の
内側の下部に配置したエキスパンド治具１３を押し上
げ、粘着シート１２を拡大させてＬＳＩチップ１の相互
の距離を拡張する（図８の（ｄ））。こうして形成され
たＬＳＩチップ間の隙間に対し、ディスペンサー１４を
用いて樹脂１５を被覆し、保護樹脂４を形成する（図８
の（ｅ））。この状態で保護樹脂４を乾燥（図８の
（ｆ））させた後、ウェハ状に一体化されたＬＳＩチッ
プを粘着シート１２から剥離し、これを裏返しにして粘
着シート１２に固定し、保護樹脂５が設けられている裏
面を研削する（図８の（ｇ））。そして、ＬＳＩチップ
１の相互間からダイシングし、ＬＳＩチップ１のそれぞ
れに個片化する。本実施の形態の効果は、図６の実施の
形態と同じである。
【００３５】図９は本発明と従来の比較例を示す。黒丸
の折れ線が本発明（図１の（ａ）の実施の形態）、白丸
の折れ線が比較例（図１０に示した従来例のベアチッ
プ）によるものである。なお、本発明は、樹脂を除いた
ＬＳＩチップのみの許容幅を２５μｍとし、樹脂厚を加
えた値を許容幅としている。ここでは、輸送中（搬送
中）にＬＳＩチップに加わる衝撃を想定した。具体的に
は、被試験のＬＳＩチップをトレーに入れ、緩衝材によ
る梱包状態で０．７ｍの高さからの落下試験を実施し
た。また、プリント基板実装ユーザーにおける最悪の取
り扱いのケースを想定してピンセットによるトレー間の
移し替えも行った。図９に示されるように、図１０に示
した許容幅（クラック許容エリア）１０７を小さくする
と不良率が大きくなり、ＬＳＩチップの取り数が減少
（すなわち、歩留まりが低下）することがわかる。そし
て、図９より明らかなように、許容幅１０７が１００μ
ｍ以上になると、本発明は、従来ベアチップに比べて、
不良率が急激に低減し効果が顕著になることがわかる。
すなわち、同一サイズで比較して、本発明は不良率が小
さく機械的信頼性の向上効果が大きい。
【００３６】上記の実施の形態においては、保護樹脂４
の形成をポッティングにより行ったが、予め格子状の樹
脂部品を用意しておき、これをＬＳＩチップ間にはめ込
むようにしてもよいし、熱収縮性のフィルム等で覆う構
成にしてもよい。更に、保護樹脂４，５，６に代えて、
ゴム材、エラストマ等を用いてもよい。
【００３７】また、図４および図６の実施の形態におい
ては、保護樹脂の形成面（裏面）の研削の後にダイシン
グを行うものとしたが、逆に、先にダイシングを行い、
後で裏面を研削するようにしてもよい。この場合、ダイ
シングした各ＬＳＩチップのパンプ形成面を粘着シート
に貼着して裏面研削を行うことになる。また、裏面への
樹脂の塗布、研磨、バンプ形成等は、チップ単位に分離
する前に行う方が行程が簡略であるが、設備上の制約が
ある場合、チップ単位に分離後に行うことも可能であ
る。
【００３８】
【発明の効果】以上説明した通り、本発明の半導体装置
によれば、ベアチップの少なくとも側壁面に保護部材を
設けてチップの損傷を防止した構成にしたので、輸送及
び搭載時の不良、実装時の接続不良等が低減され、歩留
まり及び信頼性が向上する。また、基本的にベアチップ
であるため、インターポーザー等の部品を必要とせず、
部品点数の低減及び工程数の低減が可能になり、半導体
装置のコストダウン、小型化、及び信頼性の向上が可能
になる。
【００３９】また、本発明の半導体装置の製造方法によ
れば、複数のバンプが設けられているウェハを粘着シー
トに貼着して前記粘着シートの周辺部を固定した後、ウ
ェハをチップ単位に個片化し、粘着シートの前記ウェハ
貼着部を拡張してダイシングしたチップ間に隙間を形成
し、この隙間を樹脂で被覆して硬化した後、チップ間の
隙間からダイシングするようにしたので、チップ単体で
製造工程を通すことがなく、ハンドリング工程が省略さ
れ、治工具の使用数の削減、樹脂モールド工程や個片化
のためのダイシング工程での金型が不要になるので、設
備費および生産コストの低減が可能になる。更に、ＬＳ
Ｉチップの側壁面に設けた樹脂被覆によって、クラック
の発生が低減するので、信頼性及び歩留まりが向上す
る。
【００４０】更に、本発明の他の製造方法によれば、バ
ンプ搭載用の中間電極が設けられているウェハを粘着シ
ートに貼着して前記粘着シートの周辺部を固定した後、
ウェハをダイシングして各チップに個片化し、更に、粘
着シートを拡張してチップ間に隙間を形成し、この隙間
と中間電極の搭載面を樹脂で被覆して硬化させ、樹脂硬
化により一体化されたウェハ状のチップ群を粘着シート
から剥離し、チップ群の表面を中間電極が露出するまで
研削し、この研削後の中間電極の表面にバンプを実装
し、チップ群を粘着シートに固定してチップ間の中間か
らダイシングするようにしたので、チップ単体で製造工
程に通さないので、ハンドリングする工程が省略され、
治工具の使用数の削減、樹脂モールド工程や個片化のた
めのダイシング工程での金型を不要にすることができ、
設備費および生産コストの低減が可能になる。更に、側
壁面及び電極搭載面に設けた樹脂被覆によりＬＳＩチッ
プに発生するクラックを低減できるので、信頼性及び歩
留まりが向上する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の半導体装置の第１〜第４の実施の形態
を示す断面図である。
【図２】本発明の半導体装置の第５および第６の実施の
形態を示す断面図である。
【図３】図１の（ａ），（ｃ）に示した半導体装置の製
造方法を示す説明図である。
【図４】図１の（ａ），（ｃ）の半導体装置で薄型化を
図る場合の製造方法を示す説明図である。
【図５】図２の（ａ）に示した半導体装置の製造方法を
示す説明図である。
【図６】図１の（ｄ）に示した半導体装置の製造方法を
示す説明図である。
【図７】図２の（ｂ）に示した半導体装置の製造方法を
示す説明図である。
【図８】図６の変形例の製造工程を示す説明図である。
【図９】本発明と従来の比較例を示す特性図である。
【図１０】従来の半導体装置を示す断面図である。
【図１１】図１０で説明したベアチップが搭載されるま
での工程を示すフローチャートである。
【図１２】ベアチップがウェハから切断される前の状態
を示す平面図および切断後のベアチップの断面図であ
る。
【符号の説明】
１ ＬＳＩチップ ２ ＬＳＩ電極 ３ バンプ ４，５，６ 保護樹脂 ７ 中間電極 １０ ウェハ １１ 固定リング １２ 粘着シート １３ エキスパンド治具 １４ ディスペンサー １５ 樹脂
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Ｆターム(参考） 4M109 AA01 CA04 CA10 CA11 CA12 DB17 EE02 GA10 5F061 AA01 CA04 CA10 CA11 CA12 FA06

Claims (22)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 ＬＳＩによるベアチップと、前記ベアチ
    ップの表面に設けられた複数のバンプと、前記ベアチッ
    プの少なくとも側壁に設けられた保護部材を備えること
    を特徴とする半導体装置。
  2. 【請求項２】 前記保護部材は、前記側壁面に加えて前
    記複数のバンプの搭載面にも設けられていることを特徴
    とする請求項１記載の半導体装置。
  3. 【請求項３】 前記保護部材は、前記側壁面に加えて前
    記ベアチップの裏面にも設けられていることを特徴とす
    る請求項１又は２記載の半導体装置。
  4. 【請求項４】 前記保護部材は、樹脂材であることを特
    徴とする請求項１，２又は３記載の半導体装置。
  5. 【請求項５】 前記ベアチップは、回路パターンに接続
    された電極部と前記バンプとの間に中間電極が設けられ
    ていることを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に
    記載の半導体装置。
  6. 【請求項６】 複数のバンプが設けられているウェハを
    粘着シートに貼着し、前記ウェハをチップ単位にダイシ
    ングして個片化し、前記粘着シート上のチップ間に所定
    の隙間を形成し、前記チップ間の隙間に樹脂を被覆して
    硬化させてウェハ状のチップ群とし、前記チップ間の前
    記樹脂をダイシングして前記チップ単位に分離すること
    を特徴とする半導体装置の製造方法。
  7. 【請求項７】 前記樹脂を被覆するステップは、前記複
    数のバンプの形成面へ前記樹脂を被覆するステップを含
    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。
  8. 【請求項８】 前記樹脂を被覆するステップは、前記ウ
    ェハ状のチップ群の裏面に樹脂を被覆するステップを含
    むことを特徴とする請求項６又は７記載の半導体装置の
    製造方法。
  9. 【請求項９】 前記ウェハを前記粘着シートに貼着する
    ステップは、その前のステップとして前記ウェハの裏面
    に樹脂を被覆するステップを有することを特徴とする請
    求項６又は７記載の半導体装置の製造方法。
  10. 【請求項１０】 前記チップ単位に分離するステップ
    は、樹脂の硬化により一体化されたウェハ状のチップ群
    の裏面または分離されたチップの裏面を研削するステッ
    プを含むことを特徴とする請求項６〜９のいずれか１項
    に記載の半導体装置の製造方法。
  11. 【請求項１１】 前記チップ単位に分離するステップ
    は、前記ウェハ状のチップ群の裏面を研削した後、前記
    ウェハ状のチップ群の裏面または分離されたチップの裏
    面を樹脂で被服するステップを含むことを特徴とする請
    求項６又は７記載の半導体装置の製造方法。
  12. 【請求項１２】 前記チップ間に隙間を形成するステッ
    プは、周辺部を固定された前記粘着シートの固定部の近
    傍をエキスパンド治具で押し上げ、前記チップの搭載領
    域の面積を拡張するステップを含むことを特徴とする請
    求項６〜１１のいずれか１項に記載の半導体装置の製造
    方法。
  13. 【請求項１３】 前記チップ間に隙間を形成するステッ
    プは、前記被覆した樹脂の部分をダイシングするブレー
    ドの刃幅より大なる刃幅のブレードによって前記ウェハ
    をチップ単位にダイシングするステップを含むことを特
    徴とする請求項６〜１２のいずれか１項に記載の半導体
    装置の製造方法。
  14. 【請求項１４】 回路パターン状にバンプ搭載用の中間
    電極が設けられているウェハを粘着シートに貼着し、前
    記ウェハをダイシングしてチップ単位に個片化し、前記
    粘着シート上のチップ間に隙間を形成し、前記チップ間
    の隙間及び中間電極の搭載面を樹脂で被覆して硬化さ
    せ、前記樹脂の硬化により一体化されたウェハ状のチッ
    プ群の表面を前記中間電極が露出するまで研削し、前記
    チップ間の前記樹脂を分離位置に定めてダイシングする
    ことにより前記各チップを分離することを特徴とする半
    導体装置の製造方法。
  15. 【請求項１５】 前記中間電極を露出するまで研削する
    ステップは、前記研削後の前記中間電極の表面に複数の
    バンプを実装するステップを含むことを特徴とする請求
    項１４記載の半導体装置の製造方法。
  16. 【請求項１６】 前記各チップを分離するステップは、
    分離された前記中間電極の表面に複数のバンプを実装す
    るステップを含むことを特徴とする請求項１４記載の半
    導体装置の製造方法。
  17. 【請求項１７】 前記中間電極を露出するまで研削する
    ステップは、前記ウェハ状のチップ群の裏面を樹脂で被
    覆するステップを含むことを特徴とする請求項１４，１
    ５又は１６記載の半導体装置の製造方法。
  18. 【請求項１８】 前記ウェハを前記粘着シートに貼着す
    るステップは、その前のステップとして前記ウェハの裏
    面に樹脂を被覆するステップを有することを特徴とする
    請求項１４，１５又は１６記載の半導体装置の製造方
    法。
  19. 【請求項１９】 前記チップ単位に分離するステップ
    は、樹脂の硬化により一体化されたウェハー状のチップ
    群または分離されたチップの裏面を研削するステップを
    含むことを特徴とする請求項１４〜１８のいずれか１項
    に記載の半導体装置の製造方法。
  20. 【請求項２０】 前記チップ単位に分離するステップ
    は、前記ウェハ状のチップ群の裏面を研削した後、前記
    ウェハ状のチップ群の裏面または分離されたチップの裏
    面を樹脂で被服するステップを含むことを特徴とする請
    求項１４又は１６記載の半導体装置の製造方法。
  21. 【請求項２１】 前記チップ間に隙間を形成するステッ
    プは、周辺部を固定された粘着シートの固定部の近傍を
    エキスパンド治具で押し上げ、前記チップの搭載領域の
    面積を拡張することを特徴とする請求項１４〜２０のい
    ずれか１項に記載の半導体装置の製造方法。
  22. 【請求項２２】 前記チップ間に隙間を形成するステッ
    プは、前記被覆した樹脂の部分をダイシングするブレー
    ドの刃幅より大なる刃幅のブレードによって前記ウェハ
    をチップ単位にダイシングするステップを含むことを特
    徴とする請求項１４〜２１のいずれか１項に記載の半導
    体装置の製造方法。
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