JP2004079928A - Semiconductor device and its manufacturing method - Google Patents
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Abstract
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、半導体装置およびその製造方法に係わるものである。
【0002】
【従来の技術】
近年、電子装置の小型化、軽量化により、電子装置に組み込まれる半導体装置は高密度で実装が行われており、半導体装置には小型化、軽量化、および低価格化の要求が強くなっている。そこで近年、パッケージ工程をウェハ状態で行う方法が実用化されている。この方法では、ウェハ状態で半導体素子の表面を保護する封止樹脂層が形成される。これにより、半導体装置の製造コストを低減できるだけでなく、製造工程において回路形成面が汚染などから保護されるとともに、薄くてダメージを受けやすい半導体ウェハの取り扱いが容易になる。半導体ウェハは封止樹脂層の形成後、ダイシングブレードによって個片に分割される。
【0003】
しかしながら、このようにして得られる半導体装置は側面および裏面が露出しているため、機械的な衝撃によってチッピングが起こりやすく、信頼性が乏しいといえる。
【0004】
これを解決する手段として、特開2001−168231号公報に提案がある。図4に特開2001−168231号公報で開示された半導体装置100の断面図を示す。101は半導体ウェハ、11は半導体ウェハの主面に形成された電極、20は絶縁層、22は樹脂層である。また、半導体装置の製造方法は、半導体装置の側面10bは主面10aとなす角が鈍角をなすように形成されている。次に、絶縁層20が主面10a上に加えて、側面10bにも形成される。次に、裏面を研磨することにより側面10b上に形成された絶縁層20を裏面10cから露出させる。さらに、半導体ウェハ101の裏面上に樹脂層22を形成する。そして最終的に個々の半導体装置に分割される。これによると半導体装置の側面および裏面が絶縁層で形成されているので、物理的な衝撃を緩和して半導体素子装置の側面を保護することができ、チッピングの発生を防止することができる。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、特開2001−168231号公報記載の半導体装置の製造方法は、半導体装置の側面および裏面を保護することはできるが、裏面10cを研磨する際、絶縁層20の残留応力によって半導体装置100が反るという問題が生じる。この問題を、主面10aにバックグラインドテープを接着してから研磨することにより防いではいるが、研磨前にバックグラインドテープを貼り、研磨後にまたそのテープを剥がさなくてはいけないために工程が煩雑になる。
【0006】
そこで、本発明が解決しようとする課題は、少ない工程数で効率よく半導体装置の側面および裏面を保護し、製造工程における封止樹脂膜と半導体ウェハとの剥がれおよび半導体ウェハの反りを防止でき、信頼性の向上を目的とした半導体装置を低コストで提供することである。
【0007】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために、本発明の半導体装置は電極を有する複数の半導体素子が形成された半導体装置の主面、側面および裏面に封止機能を有する感光性樹脂層が形成されているものである。
【0008】
このことで物理的な衝撃を緩和して半導体素子装置の側面および裏面を保護することができ、チッピングの発生を防止することができる。
【0009】
次に本発明の半導体装置の製造方法は、電極を有する複数の半導体素子が形成された半導体ウェハの主面に個々の半導体装置に分割する境界線に沿って溝部を形成する工程を有し、この前記半導体ウェハの主面に個々の半導体装置に分割する境界線に沿って溝部を形成する工程の後に、前記主面、前記溝部の側面および裏面に半導体装置の境界線を露出させた封止機能を有する樹脂層を形成する工程を有し、この前記主面、前記溝部の側面および裏面に半導体装置の境界線を露出させた封止機能を有する樹脂層を形成する工程後に、前記半導体ウェハを露出した境界線に沿って個々の半導体装置にダイシングする工程を有するものである。また、ここでの樹脂層は感光性樹脂を用いるものである。
【0010】
このことで効率よく少ない工程数で半導体装置の側面および裏面を保護でき、製造工程における封止樹脂膜と半導体ウェハとの剥がれおよび半導体ウェハの反りを防止できる。
【0011】
【発明の実施の形態】
(実施の形態)
以下、本発明の実施の形態について、図1、図2および図3を用いて詳しく説明する。以下の図面においては、実質的に同一の機能を有する構成要素を同一の参照符号で示す。
【0012】
図1に本発明の実施形態における半導体装置50を模式的に示す断面図を示す。半導体装置50は電極を有する半導体ウェハ1の主面1aに絶縁樹脂層4と金属バンプ5を少なくとも有している。また、半導体装置50の側面にも樹脂が形成されており、エピタキシャル層9を機械的なチッピングから保護している。
【0013】
ここでの絶縁樹脂層4はノボラック樹脂を主材とした感光性樹脂を用いている。この感光性樹脂はエポキシ樹脂等に比べて耐湿性、密着性、絶縁性が優れていることから、半導体装置としての信頼性が向上できるとともに、樹脂層を薄くすることが可能となり、半導体装置の薄型化が期待できる。
【0014】
なお、図2は図1の半導体装置の裏面にも絶縁樹脂層が形成されている半導体装置60を模式的に示す断面図である。半導体装置60は半導体装置50に比べて、裏面にも樹脂層が形成されていることから、裏面を機械的な衝撃から保護することができ、信頼性を向上することができる。
【0015】
図3に本発明における半導体装置の製造方法の工程図を示す。図は半導体ウェハの一部分を示したものである。図3(a)において、1は複数の半導体素子や集積回路からなる半導体ウェハである。半導体ウェハ1の主面1aには外部接続用のアルミからなる電極2が形成されており、半導体ウェハをそれぞれ個片化するために境界線3が形成されている。次に図3(b)に示すように、半導体ウェハ1の主面1aから境界線3に沿い、例えばダイシングブレードを用いて、溝部6を構成する。この溝部6は半導体装置の側面にあるエピタキシャル層9を保護することを目的としており、このエピタキシャル層を樹脂層で覆うように溝部の大きさを構成する。ここでは深さ40μm、幅60μmとした。次に図3(c)に示すように、半導体ウェハ1の主面1aに絶縁樹脂層4として感光性樹脂を塗布する。次に図3(d)に示すように、フォトリソグラフィー技術を用いて電極2と境界線3を露出した絶縁樹脂層4が形成される。ここでは境界線の幅を20μmとし、溝部の両側面6aには幅20μmの絶縁樹脂が形成される。その後、図3(e)に示すように電極上部にバンプ5が例えば金属めっきで形成され、最後に図3(f)に示すように境界線3に沿ってダイシングを行い、図3(g)に示すように、個々の半導体装置に分割する。
【0016】
本実施形態では、絶縁樹脂層4として感光性樹脂を使用することにより、フォトリソグラフィー技術による微細なパターニングが可能となり、境界線の樹脂を取り除くことができる。このことにより、少ない工程数で効率よく半導体装置の側面も封止樹脂で覆うことができるとともに、ウェハのみダイシングすることができる。このことにより、機械的な衝撃から半導体装置の側面を保護でき、製造工程における封止樹脂膜と半導体ウェハとの剥がれを防止できる。
【0017】
裏面にも樹脂層を形成する場合においては、図示しないが、図3(c)において、主面に絶縁樹脂層を形成する工程と同時に裏面にも絶縁樹脂層を形成する。次に図3(d)において、裏面1bも同様に境界線3を露出した絶縁樹脂層4を形成する。この工程を含めることにより、主面、裏面とを同時に封止樹脂層4を形成することができ、半導体装置の反りを効果的に防ぐことができる。また、同一の封止樹脂層を用いていることから硬化収縮や熱膨張係数が等しくなり、半導体装置の反りをより効果的に防ぐことができる。
【0018】
以上、本発明の実施の形態を示したが、本発明の実施の形態は上述した図面および記述に限定されるものではなく、例えば溝部の幅や深さを変化させるなど、趣旨に基づき種々の変形を行っても構わないことはいうまでもない。また、主面1aと裏面1bの上部に形成する樹脂層はそれぞれ別の樹脂を利用しても構わない。
【0019】
【発明の効果】
本発明の半導体装置によれば、半導体装置の側面および裏面にも樹脂層が形成されていることから、物理的な衝撃を緩和して、チッピングの発生を防止することができる。また、今回使用した感光性樹脂はエポキシ樹脂等に比べて耐湿性、密着性、絶縁性が優れていることから、半導体装置としての信頼性が向上できるとともに、樹脂層を薄くすることが可能となり、半導体装置の薄型化が期待できる。
【0020】
また、絶縁樹脂として感光性樹脂を使用することにより、少ない工程数で効率よく半導体装置の側面および裏面に封止樹脂層を形成できる。また、半導体ウェハの電極形成面に境界線を露出した封止樹脂層を形成できるため、ウェハのみダイシングすることができる。よって、機械的な衝撃から半導体装置を保護することができ、封止樹脂と半導体ウェハとの密着性が確保できる。さらに、主面、裏面とを同時に封止樹脂層を形成できることから、半導体装置の反りを防ぐことができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施形態における半導体装置50を模式的に示す断面図
【図2】本発明の実施形態における半導体装置60を模式的に示す断面図
【図3】(a)〜(g)は本発明の実施形態における半導体装置の製造方法を説明するための工程断面図
【図4】従来の半導体装置の製造法で得られた半導体装置の断面説明図
【符号の説明】
1、101 半導体ウェハ
1a 半導体ウェハの主面
2、11 電極
3 境界線
4、20 絶縁樹脂層
5 金属バンプ
6 溝部
6a 溝部側面
7 酸化膜
8 窒化膜
9 エピタキシャル層
22 樹脂層
50、60、100 半導体装置[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to a semiconductor device and a method for manufacturing the same.
[0002]
[Prior art]
2. Description of the Related Art In recent years, as electronic devices have become smaller and lighter, semiconductor devices incorporated in electronic devices have been mounted at higher density, and demands for smaller, lighter, and lower cost semiconductor devices have increased. I have. Therefore, in recent years, a method of performing the packaging process in a wafer state has been put to practical use. In this method, a sealing resin layer for protecting the surface of the semiconductor element in a wafer state is formed. This not only reduces the manufacturing cost of the semiconductor device, but also protects the circuit formation surface from contamination and the like in the manufacturing process, and facilitates the handling of a thin and easily damaged semiconductor wafer. After the formation of the sealing resin layer, the semiconductor wafer is divided into individual pieces by a dicing blade.
[0003]
However, since the side and back surfaces of the semiconductor device thus obtained are exposed, chipping is likely to occur due to mechanical impact, and the reliability is poor.
[0004]
As means for solving this, there is a proposal in JP-A-2001-168231. FIG. 4 is a sectional view of a
[0005]
[Problems to be solved by the invention]
However, the method for manufacturing a semiconductor device described in Japanese Patent Application Laid-Open No. 2001-168231 can protect the side surface and the back surface of the semiconductor device, but when polishing the
[0006]
Therefore, the problem to be solved by the present invention is to efficiently protect the side surface and the back surface of the semiconductor device with a small number of steps, to prevent peeling of the sealing resin film from the semiconductor wafer and warpage of the semiconductor wafer in the manufacturing process, An object of the present invention is to provide a semiconductor device for improving reliability at low cost.
[0007]
[Means for Solving the Problems]
In order to solve the above problems, a semiconductor device of the present invention has a plurality of semiconductor elements having electrodes, and has a main surface, a side surface, and a back surface on which a photosensitive resin layer having a sealing function is formed. It is.
[0008]
Thus, physical impact can be reduced to protect the side surface and the back surface of the semiconductor element device, and occurrence of chipping can be prevented.
[0009]
Next, the method for manufacturing a semiconductor device according to the present invention includes a step of forming a groove along a boundary line dividing the individual semiconductor device on a main surface of a semiconductor wafer on which a plurality of semiconductor elements having electrodes are formed, After the step of forming a groove on the main surface of the semiconductor wafer along a boundary line for dividing the semiconductor device into individual semiconductor devices, sealing is performed by exposing the boundary line of the semiconductor device on the main surface, the side surface and the back surface of the groove portion. Forming a resin layer having a function, and forming a resin layer having a sealing function exposing a boundary line of a semiconductor device on the main surface, the side surface and the back surface of the groove, and then forming the semiconductor wafer. Is diced into individual semiconductor devices along the exposed boundaries. Further, the resin layer here uses a photosensitive resin.
[0010]
As a result, the side surface and the back surface of the semiconductor device can be efficiently protected with a small number of steps, and peeling of the sealing resin film from the semiconductor wafer and warpage of the semiconductor wafer in the manufacturing process can be prevented.
[0011]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
(Embodiment)
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to FIGS. 1, 2, and 3. FIG. In the drawings, components having substantially the same function are denoted by the same reference numerals.
[0012]
FIG. 1 is a sectional view schematically showing a
[0013]
Here, the insulating resin layer 4 uses a photosensitive resin mainly composed of a novolak resin. This photosensitive resin has better moisture resistance, adhesion, and insulation than epoxy resin and the like, so that the reliability as a semiconductor device can be improved and the resin layer can be made thinner. Thinning can be expected.
[0014]
FIG. 2 is a cross-sectional view schematically showing a
[0015]
FIG. 3 shows a process chart of a method for manufacturing a semiconductor device according to the present invention. The figure shows a part of a semiconductor wafer. In FIG. 3A, reference numeral 1 denotes a semiconductor wafer including a plurality of semiconductor elements and integrated circuits. An
[0016]
In the present embodiment, by using a photosensitive resin as the insulating resin layer 4, fine patterning by photolithography becomes possible, and the resin at the boundary can be removed. Thus, the side surface of the semiconductor device can be efficiently covered with the sealing resin in a small number of steps, and dicing can be performed only on the wafer. Thus, the side surface of the semiconductor device can be protected from mechanical shock, and peeling of the sealing resin film and the semiconductor wafer in the manufacturing process can be prevented.
[0017]
In the case where the resin layer is also formed on the back surface, although not shown, in FIG. 3C, the insulating resin layer is formed on the back surface simultaneously with the step of forming the insulating resin layer on the main surface. Next, in FIG. 3D, an insulating resin layer 4 having the
[0018]
As described above, the embodiment of the present invention has been described. However, the embodiment of the present invention is not limited to the above-described drawings and description. For example, various widths and depths of the groove portion are changed based on the purpose. It goes without saying that deformation may be performed. Further, different resin may be used for the resin layer formed on the main surface 1a and the upper surface of the back surface 1b.
[0019]
【The invention's effect】
According to the semiconductor device of the present invention, since the resin layer is also formed on the side surface and the back surface of the semiconductor device, physical impact can be reduced and occurrence of chipping can be prevented. In addition, the photosensitive resin used this time has better moisture resistance, adhesion, and insulation than epoxy resin, etc., which can improve the reliability as a semiconductor device and make the resin layer thinner. In addition, thinning of a semiconductor device can be expected.
[0020]
Further, by using a photosensitive resin as the insulating resin, the sealing resin layer can be efficiently formed on the side surface and the back surface of the semiconductor device with a small number of steps. In addition, since a sealing resin layer having a boundary line exposed on the electrode forming surface of the semiconductor wafer can be formed, only the wafer can be diced. Therefore, the semiconductor device can be protected from mechanical shock, and the adhesion between the sealing resin and the semiconductor wafer can be ensured. Further, since the sealing resin layer can be formed on the main surface and the back surface at the same time, warpage of the semiconductor device can be prevented.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a cross-sectional view schematically illustrating a
DESCRIPTION OF
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- 2002-08-22 JP JP2002241417A patent/JP2004079928A/en active Pending
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