JP2002289632A - 半導体装置の製造方法および半導体装置 - Google Patents

半導体装置の製造方法および半導体装置

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JP2002289632A JP2001088683A JP2001088683A JP2002289632A JP 2002289632 A JP2002289632 A JP 2002289632A JP 2001088683 A JP2001088683 A JP 2001088683A JP 2001088683 A JP2001088683 A JP 2001088683A JP 2002289632 A JP2002289632 A JP 2002289632A
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semiconductor
semiconductor device
insulating resin
resin layer
manufacturing
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JP2001088683A
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English (en)
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Hiroyuki Sawai
宏之 沢井
Hitoshi Kawaguchi
均 川口
Toyomasa Takahashi
高橋  豊誠
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Sumitomo Bakelite Co Ltd
Original Assignee
Sumitomo Bakelite Co Ltd
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    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2224/00Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
    • H01L2224/01Means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected, e.g. chip-to-package, die-attach, "first-level" interconnects; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/10Bump connectors; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/11Manufacturing methods

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  • Encapsulation Of And Coatings For Semiconductor Or Solid State Devices (AREA)
  • Dicing (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】 半導体ウエハーの切断時のウエハークラック
を防止することにより、信頼性の高いリアルチップサイ
ズ半導体装置の製造方法を提供する。 【解決手段】 半導体素子周辺の切断部上に形成された
絶縁樹脂層を予め除去したのち、半導体素子単位に切断
することによって、半導体ウエハーのクラックを防止す
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、半導体装置の製造
方法及び半導体装置に関わり、特にチップサイズパッケ
ージ構造を有した半導体装置の製造方法及び半導体装置
に関するものである。
【0002】
【従来の技術】近年、電子機器の高機能化並びに軽薄短
小化の要求に伴い、電子部品の高密度集積化と高密度実
装化が進んでいる。これらの電子機器に使用される半導
体パッケージは、小型化かつ多ピン化している。
【0003】半導体パッケージは、その小型化かつ多ピ
ン化に伴って、従来のようなリードフレームを使用した
形態のパッケージでは、入出力端子をパッケージ周辺に
1列配置するため、小型化かつ多ピン化を同時に実現す
るには、端子ピッチを縮小する必要があり、小型化と多
ピン化に限界がある。最近では、半導体搭載用基板上に
半導体素子を実装したものとして、BGA(Ball
Grid Array)やCSP(Chip Scal
e Package)といったエリア実装型の新しいパ
ッケージ方式が、各社から提案されている。これらの半
導体パッケージでは、半導体素子の電極をエリア型に再
配列して、実装基板の配線端子とピッチを合わせるため
に、インターポーザと呼ばれる半導体搭載用基板上に、
半導体素子を搭載する構造が主流となっている。インタ
ーポーザには、フレキシブルプリント基板や、ガラスエ
ポキシ樹脂積層板が用いられる。
【0004】最近では、さらなる小型化のため、このC
SPを半導体チップサイズにまで小型化するRCSP
(Real Chip Size Package)が
提案されている。
【0005】これらのRCSPの製造方法としては、ウ
エハー状態でパッケージングを行い、ダイシングにより
半導体素子単位に個片化することにより、半導体装置を
製造する方法が知られている。具体例として、半導体ウ
エハー表面にスリット開口を有する接着剤付きフレキテ
ープを接着し、金ワイヤボンディングで電気的接続を図
った後、液状樹脂で封止し、外部接続用の半田ボールを
搭載後、個片化したもの(電気材料1999年9月号P
27−33)や、半導体ウエハー表面に形成した絶縁層
上に半導体素子のAlパッドから再配線を行い、銅メッ
キによるポスト形成、樹脂封止後、最後に半田ボールを
搭載後、個片化したもの(電気材料1999年9月号P
22−26)が提案されている。
【0006】しかし、これらの方法では、個片化工程
で、半導体ウエハーと絶縁樹脂層を同時に切断する方法
をとるため、半導体ウエハーと絶縁樹脂の線膨張差に起
因する応力が切断部に印可された状態で切断することに
なり、絶縁樹脂層および半導体ウエハーにクラックが発
生するおそれがある。
【0007】また、特開2000-138245号公報
には、絶縁樹脂層の形成工程を実施する前に、予めウエ
ハーの個片化工程で切断される位置に切断位置溝を形成
し、かつ個片化工程では絶縁樹脂が充填された切断位置
溝の形成位置でウエハーを切断することにより、絶縁樹
脂層および半導体ウエハーのクラックを防止する方法が
提案されている。
【0008】しかし、この方法では、絶縁樹脂層を厚く
する必要があり、樹脂の厚みに起因する切断位置の絶縁
樹脂層と半導体ウエハー界面に印可される応力は増加す
るので、絶縁樹脂層および半導体ウエハーのクラック
を、十分に防止することは出来ていない。
【0009】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、RCSPの
製造方法における、上記のような現状の問題に鑑み、半
導体ウエハーの切断時のウエハークラックを防止するこ
とにより信頼性の高い半導体装置の製造方法を提供する
ものである。
【0010】
【課題を解決するための手段】本発明は、半導体ウエハ
ー表面に再配線用絶縁樹脂層、半導体電極と半田バンプ
を導通する再配線回路および銅ポスト、再配線回路保護
用絶縁樹脂層、および、半田バンプを形成した後、半導
体ウエハーを半導体素子単位に切断される半導体装置の
製造方法であって、半導体ウエハーの半導体素子周辺の
切断部に形成された絶縁樹脂層を、予め除去したのち、
半導体素子単位に切断されることを特徴とする半導体装
置の製造方法である。
【0011】前記半導体素子周辺の切断部に形成された
絶縁樹脂層が、切断幅よりも大きい幅で除去されると良
い。切断幅より小さい場合は、切断刃が絶縁樹脂および
半導体ウエハーを同時に切断する恐れがあり、その場
合、絶縁樹脂層および半導体ウエハーのクラックを防止
することは出来ない。また、絶縁樹脂の除去幅は、個片
化後の半導体装置の半導体チップ端部に印可される応力
を低減させるため、半導体素子の活性層を保護する範囲
で出来るだけ大きくすることが望ましく、除去幅を大き
くすることにより、半導体装置の熱衝撃性が向上する。
【0012】半導体素子周辺の切断部上に形成された絶
縁樹脂層の除去は、化学エッチングやプラズマ照射、レ
ーザー加工、物理研磨などの方法で除去しても良いが、
好ましくは、絶縁樹脂層として感光性樹脂を用い、フォ
トリソグラフィー法(露光・現像)により、半導体素子
周辺の切断部の絶縁樹脂層を除去することで、ウエハー
単位で一括で処理でき、また、高精度の位置合わせが可
能であり、半導体ウエハー表面へのダメージが少ないこ
とから、絶縁樹脂層の除去方法として好適である。
【0013】又、本発明は、前記いずれかの製造方法に
より製造されたことを特徴とする半導体装置である。
【0014】
【発明の実施の形態】以下に、図面を用いて本発明の実
施の形態について説明するが、本発明はこれによって何
ら限定されるものではない。図1は、本発明の実施形態
である半導体装置の製造方法の一例を説明するための図
である。
【0015】図1aは、半導体ウエハーのAl電極2部
及び半導体素子切断部以外の部分に再配線用絶縁樹脂層
3を形成した断面図である。再配線層用絶縁層3は、耐
熱性及び信頼性の観点から、ポリイミド樹脂、ポリベン
ゾオキサイド樹脂、ベンゾシクロブテン(BCB)樹脂
が用いられるが、非感光性樹脂の場合は、再配線用絶縁
樹脂層3上に所定パターンのフォトレジストを形成後、
フォトレジストをマスクとして、再配線用樹脂をエッチ
ングすることにより、所定パターンの再配線絶縁層3を
形成することができる。また、感光性樹脂の場合は、フ
ォトリソグラフィー法により、直接所定パターンの再配
線用絶縁樹脂層3を形成することができる。
【0016】次に、半導体ウエハーのAl電極と半田バ
ンプを導通するための再配線回路を形成する。具体的に
は、スパッタ等の方法にて、給電層を半導体ウエハーの
Al電極側全面に形成後、給電層の上にレジスト層を形
成し、銅メッキにて再配線回路を形成した後、レジスト
剥離して、再配線回路4を形成する。(図1b)
【0017】次に、厚膜形成が可能なメッキレジスト
(例えばJSR製THB-N120)をスピンコート法
等で全面に形成し、フォトリソグラフィー法により、外
部接続用銅ポスト5を形成する部分のレジストを開口し
たのち、上記給電層を用いて、電解メッキ法にて、銅メ
ッキを行う。その後、メッキレジストを剥離、給電層を
エッチング除去することにより、外部接続用銅ポスト5
を形成する。(図1c)
【0018】次に、再配線保護用絶縁樹脂層6を形成す
る。(図2d)。絶縁樹脂層6が、エポキシ樹脂等の非
感光性樹脂からなる場合は、半導体ウエハーのAl電極
側全面に絶縁樹脂層を形成後、レーザー加工、プラズマ
照射などの方法で、外部接続用銅ポスト5部と半導体素
子周辺の切断部上の絶縁樹脂を除去することができる。
絶縁樹脂層6が、光重合型及び化学増幅型感光性樹脂か
らなる場合は、半導体ウエハーのAl電極側全面に絶縁
樹脂層を形成後、マスク露光、現像、加熱硬化すること
により、絶縁樹脂を部分的に除去することができる。ま
た、感光性樹脂としては、半導体素子にダメージを与え
ないテトラメチルアンモニウムハイドライド(TMA
H)で現像可能なアルカリ可溶性樹脂を用いるのが好ま
しいく、耐熱性からの観点からもフェノールノボラック
系樹脂が好適である。
【0019】次に、半田ボールを外部接続用銅ポスト5
上に配置、リフローし半田接合して半田バンプ7を形成
する。(図2e)
【0020】最後に、前記絶縁樹脂除去部の中心をダイ
シングにより、切断することにより、半導体ウエハーを
半導体素子に個片化し、リアルチップサイズの半導体装
置を得ることができる。(図2f)
【0021】
【発明の効果】本発明の半導体装置の製造方法によれ
ば、半導体ウエハーの切断時のウエハークラックを防止
することができ、信頼性の高い半導体装置を製造するこ
とができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明による半導体パッケージの製造方法を説
明する順次図である。
【図2】本発明による半導体パッケージの製造方法を説
明する順次図である(図1の続き)。
【符号の説明】
1 :半導体ウエハー 2 :Al電極 3 :再配線用絶縁樹脂層 4 :再配線回路 5 :外部接続用銅ポスト 6 :再配線保護用絶縁樹脂層 7 :半田バンプ

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】半導体ウエハー表面に、再配線用絶縁樹脂
    層、半導体電極と半田バンプを導通する再配線回路およ
    び銅ポスト、再配線回路保護用絶縁樹脂層、および、半
    田バンプを形成した後、半導体ウエハーを半導体素子単
    位に切断される半導体装置の製造方法であって、半導体
    ウエハーの半導体素子周辺の切断部に形成された絶縁樹
    脂層を、予め除去したのち、半導体素子単位に切断され
    ることを特徴とする半導体装置の製造方法。
  2. 【請求項2】半導体素子周辺の切断部に形成された絶縁
    樹脂層が、切断幅よりも大きい幅で除去されることを特
    徴とする請求項1記載の半導体装置の製造方法。
  3. 【請求項3】絶縁樹脂層が、感光性樹脂からなり、フォ
    トリソグラフィー法により、半導体素子周辺の切断部の
    絶縁樹脂層を除去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。
  4. 【請求項4】請求項1、2又は3記載の製造方法で製造
    されたことを特徴とする半導体装置。
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