JP2002164367A

JP2002164367A - 半導体装置の製造方法

Info

Publication number: JP2002164367A
Application number: JP2001317671A
Authority: JP
Inventors: Yoshihiko Nemoto; 義彦根本; Takashi Kondo; 隆近藤; Seishi Izumi; 清史出水
Original assignee: Mitsubishi Electric Corp
Current assignee: Mitsubishi Electric Corp
Priority date: 2001-10-16
Filing date: 2001-10-16
Publication date: 2002-06-07
Anticipated expiration: 2020-05-18
Also published as: JP3647792B2

Abstract

(57)【要約】【目的】半導体基板上に形成されたバンプ電極を露出
して樹脂封止する際、バンプ電極の頭頂部がつぶれるの
を防止すると共に、半導体基板や素子へのダメージを防
止する。【構成】半導体基板９上に上部へ行く程断面積が細く
なる上層部と柱状の下層部とで構成されるバンプ電極２
５を形成し、該バンプ電極上層部の底面よりも小さい開
口の貫通孔３２を持つ板材３３に、バンプ電極上層部を
貫通孔３２に差し入れた状態で、全体を金型３４で覆っ
て樹脂封止し、その後金型３４および板材３３を除去す
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、半導体装置の製造方
法に関し、特にバンプ電極を有する半導体装置の樹脂封
止に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、半導体チップの電極パッドとリー
ド線とを接続するには、電極パッド上にバンプ電極を形
成し、このバンプ電極とリード線とを接続する方法が知
られている。また、近年、基板上に超微粒子をノズルに
より吹きつけて成膜するガスデポジション法（以下、
Ｇ．Ｄ法と称す）が開発され、Ｇ．Ｄ法によるバンプ形
成も行われている。

【０００３】Ｇ．Ｄ法の概要を説明する。まず、不活性
ガスで加圧した超微粒子生成室内で、金属等の原料を加
熱、蒸発させる。すると、蒸発した金属原子は不活性ガ
スとの衝突によって冷却されて凝縮し、高純度の超微粒
子を生成する。このようにして生成した超微粒子を、圧
力の高い超微粒子生成室とは別に圧力の低い成膜室を設
け、この両室間の圧力差を利用することによって不活性
ガスと共に輸送管を経て細いノズルから高速に噴射させ
る。この噴射された超微粒子を、減圧下に置かれた基板
上に衝突、付着させることにより成膜させるのがＧ．Ｄ
法である。

【０００４】このようなＧ．Ｄ法による従来のバンプ形
成方法を図２０に基づいて説明する。減圧された成膜室
内に、素子構成され電極パッド１まで形成された半導体
基板２を、稼動ステージ３上に載置する。超微粒子生成
室（図示せず）で生成された金属超微粒子４を輸送管５
により導き、それに続くノズル６から高速に噴射する。
このとき稼動ステージ３により、その上の半導体基板２
上の電極パッド１をノズル６直下に位置合わせして、輸
送管５に装備されたシャッター７を開いて金属超微粒子
４を吹き付ける。吹き付けられた金属超微粒子４は電極
パッド１上に凝集し、所定の高さを得るまで堆積してバ
ンプ電極８を形成した後、シャッター７を閉じる。この
後、稼動ステージ３により、次のバンプ電極８を形成す
る電極パッド１をノズル６直下に移動させ同様の処理を
行う。

【０００５】従来のＧ．Ｄ法によるバンプ電極８の形成
は以上のように行われていたため、金属超微粒子を堆積
する際に、横への広がりを制御するのは困難で、バンプ
電極８の形状は、下部になるほど横に広がったものであ
った。このため、隣接バンプ電極８間の接触を招き易
く、バンプ電極８間のピッチを縮小することは困難であ
った。微細な先端径のノズル６を用いて微細バンプ電極
８を微細ピッチで形成しようとすると、バンプ電極８の
形状はその上面が尖塔状となり、リード線との接合が困
難なものとなった。

【０００６】ところで、バンプ電極が形成された半導体
チップをプリント基板等へ接続するには、通常、リード
線とバンプ電極とを接合し、そのリード線をプリント基
板等の基板へ半田付け等によって接続していた。また、
貫通孔を設けたフレキシブルフィルム等の搭載基板に、
半導体チップのバンプ電極等の突起電極を上記貫通孔に
直接合わせて半田付けする等の方法により搭載する方法
も知られている。

【０００７】しかしながら、Ｇ．Ｄ法で形成された上述
したような従来のバンプ電極８を持つ半導体チップ９
を、図２１に示す様に、貫通孔１０を設け、配線１１が
施された搭載基板１２に半田等の接合材１３により接続
すると、従来のバンプ電極８は側面がなだらかな裾広が
りの形状であるため、半導体基板２と搭載基板１２との
距離を一定に確保することが難しく、また、半田等の接
合材１３が半導体基板２上まで廻り込み、半導体基板２
上に配設された素子にダメージを与えたり、リークの原
因となるものであった。このため、Ｇ．Ｄ法で形成され
た従来のバンプ電極８を有する半導体チップ９を、貫通
孔１０を設けた搭載基板１２に搭載して用いるのは困難
であった。

【０００８】一方、半導体チップの実装構造としては、
バンプ電極の頂部が露出するように、半導体チップを樹
脂で覆うものもある。従来の半導体チップの樹脂封止の
方法について、実開平２−１３１３４８号公報に示され
た図２２に基づいて説明する。まず、それぞれ凹部１
４、１５が形成された下金型１６と上金型１７とで、半
導体チップ９をはさみ込む様に覆い、ピストン１８等で
半導体チップ９に荷重を加えてバンプ電極８を下金型１
６に押し付ける（図２２（ａ））。その後金型１６、１
７で囲まれた領域に樹脂１９を注入して半導体チップ９
を封止した後金型１６、１７を取りはずす（図２２
（ｂ））。

【０００９】従来の樹脂封止の方法は、以上の様に、封
止樹脂１９のバンプ電極８上へのにじみ出しを防止する
ためにバンプ電極８を下金型１６に機械的に押し付ける
必要があった。しかしながら、複数のバンプ電極８に均
等に荷重を加えることは難しく、個々のバンプ電極８上
への樹脂１９のにじみ出しを完全に防止するためにはそ
の分強く押し付ける必要があり、そのためにバンプ電極
８の頭頂部をつぶしてその後の搭載基板への接続を困難
にしたり、またバンプ電極８を介して、半導体基板２や
素子にダメージを与えることがあった。

【００１０】

【発明が解決しようとする課題】このように従来では、
Ｇ．Ｄ法で形成されたバンプ電極８は、横方向への広が
りを制御するのが難しいため隣接バンプ電極８との接触
を招き易く、また微細化する程上面が尖塔状となりリー
ド線との接合が困難になる等、微細化の促進が困難であ
った。

【００１１】また、Ｇ．Ｄ法で形成された従来のバンプ
電極８を有する半導体チップ９を、貫通孔１０を設けた
搭載基板１２に、貫通孔１０とバンプ電極８とを半田１
３等で接合することにより搭載する場合、半導体基板２
と搭載基板１２との距離の確保が難しく、また半田１３
が半導体基板２上へ廻り込んで、素子へダメージを与え
たりリークの原因となる等の問題があった。

【００１２】さらに、従来ではバンプ電極８の頂部を露
出させて半導体チップ９を樹脂封止するには、バンプ電
極８を荷重により下金型１６に押し付ける必要があるた
め、バンプ電極８の頭頂部をつぶしたり、その下の半導
体基板２にダメージを与える等の問題があった。

【００１３】この発明は上記のような問題点を解消する
ためになされたもので、微細でかつ隣接バンプ電極間の
接触のない、Ｇ．Ｄ法によるバンプ電極を得ることを目
的としており、さらにこのバンプ電極の形成された半導
体基板を、素子へのダメージやリークの発生を伴うこと
なく、貫通孔を設けた搭載基板に搭載可能とすることを
目的とする。さらにまた、上記バンプ電極の形成された
半導体基板を、荷重によりバンプ電極の頭頂部をつぶし
たり素子へのダメージを与えたりする事なく、バンプ電
極頂部を露出させて樹脂で封止可能とすることを目的と
する。

【００１４】

【課題を解決するための手段】この発明に係る請求項１
記載の半導体装置の製造方法は、半導体基板上に形成さ
れたバンプ電極の頂部を露出して樹脂封止された半導体
装置の製造方法であって、上記半導体基板上に、上部へ
行く程断面積が細くなる上層部と柱状の下層部とで構成
される上記バンプ電極を形成する工程と、該バンプ電極
上層部の底面よりも小さい開口の貫通孔を持つ板材に、
上記バンプ電極上層部を上記貫通孔内に差し入れて半導
体基板を固定させる工程と、上下２つの金型で上記板材
の上記半導体基板と対向しない面を密着させて上記板材
と上記半導体基板との全体を覆う工程と、上記半導体基
板が閉じ込められた空間に封止樹脂を注入して硬化させ
る工程と、その後上記２つの金型を取り除き、上記板材
を除去する工程とを有することを特徴とするものであ
る。

【００１５】この発明に係る請求項２記載の半導体装置
の製造方法は、板材に半導体基板を固定させた後、第２
の樹脂を貫通孔内に滴下して凝固させ、その後上記板材
を除去した後、上記第２の樹脂を除去することを特徴と
するものである。

【００１６】この発明に係る請求項３記載の半導体装置
の製造方法は、板材にアクリル板を用い、第２の樹脂に
アクリル樹脂を用いて、所定の有機溶剤で上記板材と上
記第２の樹脂とを同時に除去することを特徴とするもの
である。

【００１７】

【作用】この発明に係る半導体装置の製造方法は、バン
プ電極の頂部を露出して半導体基板を樹脂封止するの
に、上部へ行く程断面積が細くなる上層部と柱状の下層
部とで構成されるバンプ電極を形成し、このバンプ電極
上層部をその底面より小さい開口の貫通孔に差し入れて
板材に固定し、全体を金型で覆って行うため、従来のよ
うにバンプ電極を金型に押し付けて頭頂部をつぶしたり
素子へダメージを与えたりすることなく、容易にバンプ
電極の頂部を露出できる。このとき、板材の貫通孔内に
バンプ電極を差し入れた後、第２の樹脂を滴下して凝固
させると、板材と半導体基板とは強固に固定されるとと
もに、封止樹脂注入時のバンプ電極上へのにじみ出しも
完全に防止でき、さらに板材除去時にバンプ電極の腐食
も防止する。さらに第２の樹脂と板材とを同じ性質のア
クリル系を用いると、除去を同時にすることができ、工
程が簡略化される。

【００１８】

【実施例】実施例１．以下、この発明の一実施例を図に
ついて説明する。なお、従来の技術と重複する箇所は適
宜その説明を省略する。図１はこの発明の実施例１によ
る半導体装置の製造方法をバンプ電極形成について示し
た断面図である。まず、素子構成され電極パッド１まで
形成された半導体基板２上に、電極パッド１部分を開口
したフォトレジストパターン２０を形成する。次にＧ．
Ｄ法により半導体基板２上に金属超微粒子４の吹き付け
を行うが、まず成膜室内の稼動ステージ３上に半導体基
板２を載置し、フォトレジストパターン２０の開口サイ
ズより相対的に大きい、例えば２倍の開口サイズを持つ
ノズル６によって、稼動ステージ３を走査しながら金属
超微粒子４を吹き付ける（図１（ａ））。

【００１９】次に、電極パッド１上に堆積した金属超微
粒子４の膜の高さが、フォトレジスト膜２０の高さより
も低い、例えば８０％の高さで、Ｇ．Ｄ法による金属超
微粒子４の吹き付けを終了し、その後フォトレジストパ
ターン２０を有機溶剤により除去する。これにより金属
超微粒子４の膜でフォトレジスト膜２０上に堆積されて
いたものはフォトレジスト膜２０と同時に除去され、電
極パッド１上にのみ残存してバンプ電極２１を形成する
（図１（ｂ））。

【００２０】このように形成されたバンプ電極２１は、
電極パッド１上以外に堆積された金属超微粒子４の膜が
フォトレジスト膜２０除去時に同時に除去されるため、
電極パッド１上にのみ形成された柱状パターンとなり、
横方向に広がることなく隣接バンプ電極２１と確実に分
離される。また、フォトレジストパターン２０の開口サ
イズより相対的に大きい開口サイズを持つノズル６によ
り金属超微粒子４の吹き付けを行うので、処理時間が短
縮され生産性が向上するとともにバンプ電極２１表面の
平坦性は極めて良好となり、図２に示す様に、バンプ電
極２１とリード線２２との接合を容易に確実に行うこと
ができ、従来のＧ．Ｄ法によるバンプ電極８では不可能
であったＴＡＢ（Tape Automated Bonding）にも利用で
きる。

【００２１】実施例２．図３はこの発明の実施例２によ
る半導体装置の構造をバンプ電極部分について示した断
面図である。図に示す様に、素子構成された半導体基板
２上の電極パッド１上にのみバンプ電極２３が形成さ
れ、このバンプ電極２３は、柱状の下層部２３ａと、底
面が下層部２３ａと等しい断面積を持ち、上部へ行く程
断面積が小さくなる上層部２３ｂとで構成されるもので
ある。

【００２２】次に、このように構成されるバンプ電極２
３の形成方法を、図４に基づいて以下に示す。まず、上
記実施例１と同様に、半導体基板２上に電極パッド１部
分を開口したフォトレジストパターン２０を形成する。
次に、Ｇ．Ｄ法による金属超微粒子４の吹き付けを行う
が、まず稼動ステージ３により、その上に載置された半
導体基板２上の電極パッド１をノズル６直下に中心を合
わせて位置合わせする。このときフォトレジストパター
ン２０の開口サイズより相対的に小さい開口サイズのノ
ズル６を用い、シャッター７と稼動ステージ３とを動作
させて電極パッド１上に個別に金属超微粒子４を吹き付
け、フォトレジストパターン２０の開口端部での金属超
微粒子４の膜の高さ、即ち、バンプ電極下層部２３ａの
高さがフォトレジスト膜２０の高さよりも低い、例えば
８０％の高さに堆積させる（図４）。Ｇ．Ｄ法による金
属超微粒子４の吹き付け完了後、フォトレジストパター
ン２０を有機溶剤により除去すると、フォトレジスト膜
２０上の金属超微粒子４による膜も同時に除去され、電
極パッド１上にバンプ電極２３を形成する（図３参
照）。

【００２３】なお、上記実施例２ではバンプ電極２３の
高さを全て同じに形成したが、Ｇ．Ｄ法によって電極パ
ッド１上に個別に形成するため、金属超微粒子４の堆積
時間や速度を変えることによって、同一半導体基板２内
で複数種の高さを持つバンプ電極２３を形成できる。ま
た、上記実施例２によるバンプ電極２３についても、上
記実施例１と同様に、電極パッド１上以外に堆積された
金属超微粒子４の膜がフォトレジスト膜２０除去時に同
時に除去されるため、隣接バンプ電極２３と確実に分離
できる。また、上記実施例１と比べてフォトレジスト膜
２０上に堆積する金属超微粒子４は僅かであるため、金
属原料の利用効率が良く安価である。これは金等の貴金
属を用いる場合には特に有効となる。さらにまた、上記
実施例２によるバンプ電極２３では、下層部２３ａが柱
状で、その上面を底面とする上層部２３ｂが上部程断面
積が小さくなる二段構造となっているため、貫通孔を設
けたフレキシブルフィルム等の搭載基板へ半導体チップ
を搭載するのに利点がある。これについて、実施例３を
用いて以下に説明する。

【００２４】実施例３．図５は、上記実施例２で示した
バンプ電極２３の形成された半導体基板としての半導体
チップ９を、貫通孔２４を設けたフレキシブルフィルム
等の搭載基板１２に搭載した半導体装置の構造を示した
断面図である。図に示す様に、貫通孔２４内にバンプ電
極上層部２３ｂを差し入れて、貫通孔２４内壁に被着し
て搭載基板１２の両面に設けられた配線層１１と一体化
するＣｕ等の金属１１ａとバンプ電極上層部２３ｂとを
半田等の導電性接合材１３（以下、接合材と称す）で接
合することにより、半導体チップ９を搭載基板１２に搭
載したものである。このとき、貫通孔２４の大きさは、
バンプ電極上層部２３ｂ底面よりも小さいものである。
なお、接合材１３は半田等の低融点金属の他導電性樹脂
や導電性ペーストでも良い。

【００２５】上記実施例３による半導体装置では、半導
体基板２と搭載基板１２との距離を、確実にバンプ電極
下層部２３ａの高さよりも大きくすることができ、また
バンプ電極の側面がなだらかな形状である従来のものと
比べ、バンプ電極２３は二段構造であるため、半田等の
接合材１３の半導体基板２上への廻り込みを抑制でき
る。このため素子へのダメージやリークの発生が防止で
きる。

【００２６】実施例４．上記実施例２、３ではバンプ電
極上層部２３ｂの底面が柱状の下層部２３ａの上面と一
致するものであったが、これに限るものではない。図６
に示すバンプ電極２５は、上部程断面積の小さくなる上
層部２５ｂの底面が柱状の下層部２５ａの上面よりも大
きく形成されたものである。この様なバンプ電極２５の
形成は、図７に示す様に、フォトレジストパターン２０
の開口端部での金属超微粒子４の膜の高さをフォトレジ
スト膜２０の高さよりも高い、例えば１２０％の高さに
形成することにより行う。この他の工程は上記実施例２
の場合と同様である。

【００２７】なお、この場合も同一半導体基板２内でバ
ンプ電極２５の高さを変えても良い。上記実施例４で
は、フォトレジスト膜２０除去時に、その上に堆積され
た金属超微粒子４の膜のうち、フォトレジストパターン
２０の開口部に堆積されたものに連なるものは残存す
る。このようにバンプ電極上層部２５ｂの底面が下層部
２５ａの上面より大きく、横に広がったものになるた
め、上記実施例２のものには劣るが、下層部２５ａが柱
状であるため、従来のものより隣接バンプ電極２５間の
分離性は良い。また、金属原料の利用効率は、上記実施
例２のものよりさらに良い。

【００２８】実施例５．さらに、上記実施例４に示すバ
ンプ電極２５の形成された半導体チップ９を、図８に示
す様に、バンプ電極上層部２５ｂの底面積よりも小さい
貫通孔２４を持つ搭載基板１２に上記実施例３と同様に
搭載すると、上記実施例３と同様の効果が、バンプ電極
上層部２５ｂの底面の広がりが大きいため、一層確実に
得られる。

【００２９】実施例６．次に、同一半導体チップ９内で
高さの異なるバンプ電極が形成された半導体チップ９を
貫通孔２４を設けた搭載基板１２に接合した半導体装置
について述べる。図９に示す様な、低いバンプ電極２６
ａと高いバンプ電極２６ｂとの二種類の高さのバンプ電
極２６が形成された半導体チップ９を図１０に示す様
に、低いバンプ電極２６ａと、搭載基板１２の半導体チ
ップ９と対向する面に形成された電極である電極ランド
部としてのランド２７とを接合し、高いバンプ電極２６
ｂを上記実施例３で示した様に貫通孔２４内に差し入れ
て接合したものである。接合材１３は半田等の低融点金
属の他導電性樹脂や導電性ペーストでも良い。

【００３０】一般に貫通孔２４の形成は半導体素子の加
工精度に比べて粗く、半導体チップ９上に形成可能なバ
ンプ電極数に比べ、搭載基板１２上に形成可能な貫通孔
２４の数は少ない。上記実施例６では二種類の高さのバ
ンプ電極２６を形成して低いバンプ電極２６ａを貫通孔
２４を用いないランド２７に接合することにより、バン
プ電極数の多い半導体チップ９にも適用できる。

【００３１】実施例７．上記実施例６の高いバンプ電極
２６ｂを信号用に、低いバンプ電極２６ａを接地用に利
用した場合について図１１〜図１３に基づいて以下に示
す。図１１はバンプ電極２６の斜視図、図１２はこのバ
ンプ電極２６を形成した半導体チップ９を示す断面図で
ある。図１１、図１２に示す様に、信号用の高いバンプ
電極２６ｂの周囲を取り囲んで接地用の低いバンプ電極
２６ａが形成されたものである。

【００３２】図１３は、図１２に示す半導体チップ９を
搭載基板１２に、上記実施例６に示した様に接合したも
のである。図１３に示す様に、搭載基板１２の半導体チ
ップ９と対向する面には接地用配線層２８ａが、対向し
ない面には信号用配線層２８ｂがそれぞれ設けられ、接
地用の低いバンプ電極２６ａは接地用配線層２８ａと接
続されて一体化するランド２７に、信号用の高いバンプ
電極２６ｂは信号用配線層２８ｂと接続されて一体化す
る貫通孔２４内壁の被着金属２９に、それぞれ接合され
る。

【００３３】このように構成される半導体装置のバンプ
電極２６部分の形成方法について図１４に基づいて以下
に説明する。まず、上記実施例１と同様の方法で、フォ
トレジストパターン２０を形成後、Ｇ．Ｄ法により電極
パッド１上に、フォトレジストパターン２０の開口サイ
ズよりも大きい開口サイズのノズル６を用いて稼動ステ
ージ３を走査しながら金属超微粒子４の吹き付けを行う
（図１４（ａ））。続いて、信号用のバンプ電極２６ｂ
を形成する電極パッド１上に、上記実施例２と同様の方
法で、フォトレジストパターン２０の開口サイズよりも
小さい開口サイズのノズル６を用いて個別にＧ．Ｄ法に
よる金属超微粒子４の吹き付けを行う（図１４
（ｂ））。その後、フォトレジスト膜２０とその上に堆
積された金属超微粒子４の膜を除去して、バンプ電極２
６を完成する（図１２参照）。

【００３４】上記の様な半導体装置では、信号用の高い
バンプ電極２６ｂの周囲を取り囲んで接地用の低いバン
プ電極２６ａが形成されているため、シールド効果があ
り、ノイズやクロストークによる悪影響が防止でき、各
信号配線の特性インピーダンスをほぼ一定に保つことが
できるため、高速化が図れる。

【００３５】なお、上記実施例７で示すバンプ電極２６
は、以下に示す様な変形開口のノズル６を用いても形成
できる。図１５（ａ）に示すノズル６の開口部３０は、
一部にノズル６の支持部分を有する円環状の開口部３０
ａであり、この様な円環状の開口部３０ａを持つノズル
６で接地用の低いバンプ電極２６ａを１個所づつ形成で
きる。この円環状の開口部３０ａを持つノズル６による
金属超微粒子４の堆積とは別途、微小な開口を持つノズ
ル６を用いた堆積を行って、中央部の信号用の高いバン
プ電極２６ｂを形成して図１６に示すバンプ電極２６を
完成する。この様に形成されたバンプ電極２６はノズル
６の支持部分による影のため凹部３１が形成されるもの
であるが、悪影響のない微小な程度に形成でき、同様に
シールド効果がある。

【００３６】また図１５（ｂ）に示すノズル６の開口部
３０は、円環状の開口部３０ａの中央部に微小な開口部
３０ｂを持ち、この様な１対の開口部３０を持つノズル
６によって接地用の低いバンプ電極２６ａと信号用の高
いバンプ電極２６ｂ下層部とが一対づつ形成できる。さ
らに別途、微小な開口を持つノズル６によって信号用の
高いバンプ電極２６ｂ上層部を形成して図１６に示すバ
ンプ電極２６を完成する。

【００３７】実施例８．次に、上記実施例４に示すバン
プ電極２５の形成された半導体チップ９を樹脂封止する
場合について説明する。図１７は樹脂封止型半導体装置
の構造を示す断面図であり、バンプ電極２５の頂部を露
出して封止樹脂１９で半導体チップ９を覆ったものであ
る。

【００３８】以下、製造方法を樹脂封止工程について、
図１８に基づいて説明する。まず、バンプ電極上層部２
５ｂの底面積よりも小さい貫通孔３２が形成されたＡｌ
等から成る板材３３に、バンプ電極上層部２５ｂを貫通
孔３２内に差し入れることにより、半導体チップ９を固
定する（図１８（ａ））。次に凹部の形成された上下の
２つの金型３４ａ、３４ｂで、板材３３と半導体チップ
９全体を覆う。このとき板材３３の半導体チップ９と対
向しない面は下金型３４ｂと密着し、その上から上金型
３４ａの凹部で半導体チップ９を覆って板材３３を押さ
えるように固定する（図１８（ｂ））。

【００３９】次に、流動性のあるエポキシ系等の封止樹
脂１９を、半導体チップ９が閉じ込められた空間３５に
注入し、熱処理などにより硬化された後、上下の金型３
４ａ、３４ｂを取り除く（図１８（ｃ））。次に、板材
３３をエッチング等により除去すると、板材３３の貫通
孔３２内に差し入れられていたバンプ電極上層部２５ｂ
の頂部のみが露出した樹脂封止型の半導体装置が得られ
る（図１７参照）。

【００４０】上記のような樹脂封止の方法では、従来の
ようにバンプ電極２５を直接金型３４に押し付けること
はなく、バンプ電極２５の頭頂部をつぶしたり素子にダ
メージを与えることはない。また、板材３３に設けられ
た貫通孔３２にバンプ電極上層部２５ｂを差し入れるた
め、樹脂１９がバンプ電極２５上ににじみ出すことが防
止される。若干にじみ出しがあっても、板材３３のエッ
チング除去時に同時に除去される。また、この方法で
は、バンプ電極２５の数の多少にかかわらず同様の効果
を奏することができる。

【００４１】なお、上記実施例８では、上記実施例４に
示すバンプ電極２５について説明したが、上記実施例２
に示すバンプ電極２３の場合でも同様の効果を奏する。

【００４２】実施例９．次に、樹脂封止の方法の別例に
ついて図１９に基づいて以下に説明する。まず、上記実
施例８と同様に、貫通孔３２を設けた板材３３に半導体
チップ９を載置して固定させた後、貫通孔３２内に、封
止樹脂１９とは性質の異なるアクリル系等の第２の樹脂
３６を滴下して硬化させる（図１９（ａ））。次に、上
記実施例８と同様に、上下の金型３４ａ、３４ｂで板材
３３と半導体チップ９とを覆い（図１９（ｂ））、その
後半導体チップ９が閉じ込められた空間３５に封止樹脂
１９を注入して硬化させ、金型３４を取り除く（図１９
（ｃ））。

【００４３】次に、板材３３をエッチング等により除去
すると、バンプ電極２５頂部が貫通孔３２内に滴下した
第２の樹脂３６で覆われ、それ以外の半導体チップ９全
体は封止樹脂１９で覆われたものとなる（図１９
（ｄ））。その後、有機溶剤等によりバンプ電極２５頂
部を覆う第２の樹脂３６を除去し、バンプ電極２５頂部
を露出して樹脂封止された半導体装置を得る（図１７参
照）。

【００４４】上記実施例９では、板材３３と半導体チッ
プ９を固定する際に、バンプ電極２５を差し入れた貫通
孔３２内に第２の樹脂３６を滴下して硬化させる。これ
によって、上記実施例８の効果に加えて板材３３と半導
体チップ９をより強固に固定することができ、また封止
樹脂１９注入時のバンプ電極２５上へのにじみ出しが完
全に防止でき、さらに、板材３３をエッチング除去する
際にバンプ電極２５の腐食を防止することができ、信頼
性が向上する。

【００４５】なお、上記実施例９において、板材３３に
アクリル板を用い、貫通孔３２に滴下する第２の樹脂３
６にアクリル樹脂を用いて、板材３３と第２の樹脂３６
とを同時に有機溶剤で除去すると製造工程が簡略化され
る。

【００４６】

【発明の効果】以上のようにこの発明によれば、上部へ
行く程断面積が細くなる上層部と柱状の下層部とで構成
されるバンプ電極を形成し、貫通孔を設けた板材を用い
て、樹脂封止を行うことにより、従来のようにバンプ電
極の頭頂部をつぶしたり素子へのダメージを与えたりす
ることなく、容易にバンプ電極の頂部を露出して樹脂封
止した半導体装置が得られる。また、バンプ電極を差し
入れた貫通孔内に第２の樹脂を用いることにより、板材
と半導体基板とを一層強固に固定し、封止樹脂のバンプ
電極上へのにじみ出しを完全に防止し、板材除去時にバ
ンプ電極の腐食も防止する。さらに、第２の樹脂と板材
とを同じ性質のアクリル系を用いると、同時に除去する
ことができ、工程が簡略化される。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の実施例１による半導体装置の製造方
法を示す断面図である。

【図２】この発明の実施例１による半導体装置とリード
線との接続構造を示す断面図である。

【図３】この発明の実施例２による半導体装置の構造を
示す断面図である。

【図４】この発明の実施例２による半導体装置の製造方
法を示す断面図である。

【図５】この発明の実施例３による半導体装置の構造を
示す断面図である。

【図６】この発明の実施例４による半導体装置の構造を
示す断面図である。

【図７】この発明の実施例４による半導体装置の製造方
法を示す断面図である。

【図８】この発明の実施例５による半導体装置の構造を
示す断面図である。

【図９】この発明の実施例６による半導体装置の構造を
示す断面図である。

【図１０】この発明の実施例６による搭載基板に接合さ
れた半導体装置の構造を示す断面図である。

【図１１】この発明の実施例７によるバンプ電極の斜視
図である。

【図１２】この発明の実施例７による半導体装置の構造
を示す断面図である。

【図１３】この発明の実施例７による搭載基板に接合さ
れた半導体装置の構造を示す断面図である。

【図１４】この発明の実施例７による半導体装置の製造
方法を示す断面図である。

【図１５】この発明の実施例７による半導体装置の製造
に用いるノズルの開口部を示す断面図である。

【図１６】図１５のノズルを用いて形成されたバンプ電
極の斜視図である。

【図１７】この発明の実施例８による半導体装置の構造
を示す断面図である。

【図１８】この発明の実施例８による半導体装置の製造
方法を示す断面図である。

【図１９】この発明の実施例９による半導体装置の製造
方法を示す断面図である。

【図２０】従来の半導体装置の製造方法を示す断面図で
ある。

【図２１】従来の搭載基板に接合された半導体装置の構
造を示す断面図である。

【図２２】従来の半導体装置の樹脂封止方法を示す断面
図である。

【符号の説明】

１電極パッド２半導体基板４金属超微粒子６ノズル９半導体基板としての半導体チップ１１配線層１２搭載基板１３導電性接合材としての接合材１９封止樹脂２０フォトレジスト膜２１、２３、２５バンプ電極２３ａ、２５ａバンプ電極下層部２３ｂ、２５ｂバンプ電極上層部２４貫通孔２６バンプ電極２６ａ低いバンプ電極２６ｂ高いバンプ電極２７電極ランド部としてのランド２８ａ、２８ｂ配線層３０ａ円環状の開口部３０ｂ微小開口部３２貫通孔３３板材３４金型３５空間３６第２の樹脂

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者出水清史伊丹市瑞原４丁目１番地三菱電機株式会社ユー・エル・エス・アイ開発研究所内Ｆターム(参考） 5F061 AA01 BA07 CA21 CB07 CB13 DA06

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】半導体基板上に形成されたバンプ電極の
頂部を露出して樹脂封止された半導体装置の製造方法に
おいて、上記半導体基板上に、上部へ行く程断面積が細
くなる上層部と柱状の下層部とで構成される上記バンプ
電極を形成する工程と、該バンプ電極上層部の底面より
も小さい開口の貫通孔を持つ板材に、上記バンプ電極上
層部を上記貫通孔内に差し入れて上記半導体基板を固定
させる工程と、上下２つの金型で上記板材の上記半導体
基板と対向しない面を密着させて上記板材と上記半導体
基板との全体を覆う工程と、上記半導体基板が閉じ込め
られた空間に封止樹脂を注入して硬化させる工程と、そ
の後上記２つの金型を取り除き、上記板材を除去する工
程とを有することを特徴とする半導体装置の製造方法。
【請求項２】板材に半導体基板を固定させた後、第２
の樹脂を貫通孔内に滴下して凝固させ、その後上記板材
を除去した後、上記第２の樹脂を除去することを特徴と
する請求項１記載の半導体装置の製造方法。
【請求項３】板材にアクリル板を用い、第２の樹脂に
アクリル樹脂を用いて、所定の有機溶剤で上記板材と上
記第２の樹脂とを同時に除去することを特徴とする請求
項２記載の半導体装置の製造方法。