JP2004087598A

JP2004087598A - Manufacturing device of semiconductor device or the like, semiconductor device and its manufacturing method

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Publication number: JP2004087598A
Application number: JP2002243752A
Authority: JP
Inventors: Kazuya Kimino; 君野　和也
Original assignee: Ricoh Co Ltd
Current assignee: Ricoh Co Ltd
Priority date: 2002-07-03
Filing date: 2002-08-23
Publication date: 2004-03-18
Anticipated expiration: 2022-08-23
Also published as: JP3946107B2

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To reduce manufacturing costs in a semiconductor device manufacturing method including a resin sealing process for applying resin sealing to a semiconductor wafer substrate forming an electrode on one surface in a wafer state. <P>SOLUTION: In the resin sealing process, a discharge head 11 provided with a discharge nozzle for spurting liquid drops 29 of uncured insulating resin is driven on the semiconductor wafer substrate 1 forming the bump electrode 43 on one surface 1a while properly spurting the liquid drops 29 to form an uncured insulating resin layer 45 on one surface 1a excluding a bump electrode forming area (B) and then the uncured insulating resin layer 45 is cured to form a sealing resin layer 47 (C). <P>COPYRIGHT: (C)2004,JPO

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、半導体装置、半導体装置の製造方法、及びその製造方法に用いる半導体装置等の製造装置に関し、特に、半導体基板の一表面上に電極が形成され、電極の少なくとも一部が露出するようにその一表面上に封止樹脂層が形成されている半導体装置、半導体ウエハ基板にウエハ状態で絶縁材料の形成を行なう絶縁材料形成工程を含む半導体装置の製造方法、及びその製造方法に用いる半導体装置等の製造装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
一表面上にバンプ電極と呼ばれる凸型電極が形成された半導体ウエハ基板上に封止樹脂層を形成する従来技術として、凸型電極の先端部にコーティング層を形成し、スピンコート法により半導体ウエハ基板上に未硬化の封止樹脂を凸型電極の先端部が露出するように塗布し、封止樹脂を硬化させて封止樹脂層を形成した後、上記コーティング層を除去することにより封止樹脂層を形成する方法が知られている（特開平７−１６１７６４号公報参照）。
【０００３】
また、他の従来技術として、金型を作製し、その金型内に半導体ウエハ基板、タブレット状の封止樹脂、テンポラリフィルム（封止樹脂を金型に接触させないための材料）を配置し、封止樹脂を加熱圧縮して半導体ウエハ基板の一表面上へ押し広げて封止樹脂層を形成する方法も知られている（特開平２００１−５５４３２号公報参照）。このような方法では、封止樹脂層を形成した後、封止樹脂層を表面側から研磨して凸型電極の先端部を露出させている。
【０００４】
また、近年、ポスト電極と呼ばれる凸型電極が形成された半導体基板の一表面上に凸型電極の先端部が露出するように封止樹脂層が形成されている半導体装置であって、複数の半導体装置が形成された半導体ウエハ基板からチップに切り出すことなく、ウエハ状態のままで樹脂封止工程を行ないうる半導体装置が注目されている。このような半導体装置は例えばチップサイズパッケージ又はウエハレベルチップサイズパッケージと呼ばれている。チップサイズパッケージは例えば特開２０００−２６０９１０号公報に開示されている。チップサイズパッケージを製造する際の樹脂封止工程では、上記のスピンコート法により未硬化の封止樹脂層を形成する方法や、金型を用いて加熱圧縮により封止樹脂層を形成する方法を適用することができる。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、スピンコート法により未硬化の封止樹脂層を形成する方法では、凸型電極の先端部を露出させるためのコーティング層の形成が必要であり、コーティング層の除去工程も含めて工程が複雑になるという問題があった。さらに、未硬化の封止樹脂をスピンコート法により塗布するため、必要以上の封止樹脂を消費するという問題もあった。
さらに、未硬化の封止樹脂層の形成をスピンコート法で行なうため、凸型電極近傍での封止樹脂層の精密な境界の形成や封止樹脂層の厚みの制御が困難であるという問題があった。このような問題は封止樹脂層のみならず、例えば未硬化の絶縁樹脂を用いて所定の領域に絶縁材料を形成する場合にも同様に起こっていた。
【０００６】
また、金型を用いて加熱圧縮により封止樹脂層を形成する方法では、半導体ウエハ基板の仕様が異なるごとに金型を準備する必要があり、さらに、凸型電極の先端部を露出させるための封止樹脂層の研磨工程が必要なので、製造コストが増大するという問題があった。
【０００７】
また、封止樹脂層が形成された後の半導体ウエハ基板から半導体装置を切り出すためのダイシング工程の際や切り出した後の半導体装置の搬送時などに、ダイシングラインの交差部近傍に対応する部分の封止樹脂層の欠けが生じやすいという問題があった。
【０００８】
本発明の第１の目的は、種々の基板上に任意の形状の絶縁材料を形成することができる半導体装置等の製造装置を提供することである。
本発明の第２の目的は、半導体ウエハ基板にウエハ状態で絶縁材料の形成を行なう絶縁材料形成工程を含む半導体装置の製造方法及びその製造方法に用いる半導体装置等の製造装置において、製造コストを低減することができる半導体装置等の製造装置及び半導体装置の製造方法を提供することである。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
本発明の半導体装置等の製造装置は、基板を保持するための基板保持部と、未硬化絶縁樹脂の液滴を吐出ノズルから上記基板保持部に保持された基板の一表面に向けて噴出するための吐出機構と、上記基板保持部及び上記吐出ノズルの少なくとも一方を移動させるための駆動機構と、上記吐出機構及び上記駆動機構を制御して、上記基板の一表面上に未硬化絶縁樹脂を付着させるための制御部を備えているものである。
【００１０】
本発明の半導体装置等の製造装置では、制御部により吐出機構及び駆動機構を制御して、基板の一表面上に未硬化絶縁樹脂を付着させて未硬化絶縁樹脂層を形成する。未硬化絶縁樹脂層が形成された半導体ウエハ基板は基板保持部から取り出された後、硬化処理が施されて基板の一表面上に未硬化絶縁樹脂層から絶縁材料が形成される。本発明の半導体装置等の製造装置を用い、基板上で未硬化絶縁樹脂を付着させる領域を選択することにより、任意の形状の絶縁材料を形成することができる。ここで基板としては例えば半導体ウエハ基板を挙げることができる。
【００１１】
本発明の半導体装置等の製造装置の一態様として、上記基板は一表面上に電極が形成された半導体ウエハ基板であり、上記制御部は、上記基板保持部に保持された半導体ウエハ基板に対して、電極の少なくとも一部が露出するように半導体ウエハ基板の一表面上に未硬化絶縁樹脂を付着させるように上記吐出機構及び上記駆動機構を制御するものを挙げることができる。
【００１２】
この態様では、制御部により吐出機構及び駆動機構を制御して、半導体ウエハ基板の一表面上に電極の少なくとも一部が露出するように未硬化絶縁樹脂を付着させて未硬化絶縁樹脂層を形成する。例えば半導体ウエハ基板の一表面に形成されている電極が凸型電極の場合、凸型電極の先端部が露出するように未硬化絶縁樹脂を付着させて未硬化絶縁樹脂層を形成する。未硬化絶縁樹脂層が形成された半導体ウエハ基板は基板保持部から取り出された後、硬化処理が施されて半導体ウエハ基板の一表面上に封止樹脂層となる絶縁材料が形成される。本発明の半導体装置等の製造装置を用いることにより、凸型電極の先端を露出させるための工程、例えば上記コーティング層の形成や研磨工程などを必要としないので製造工程を簡略化でき、さらに封止樹脂形成用の金型を必要としないので本発明の半導体装置等の製造装置一台で多品種に対応でき、さらにスピンコート法によって未硬化絶縁樹脂層を形成する場合と比較して無駄な未硬化絶縁樹脂の消費を抑えることができるので、製造コストを低減できる。さらに、半導体ウエハ基板上の領域ごとに未硬化絶縁樹脂を付着させる量を制御することができるので、封止樹脂層としての絶縁材料の厚みの制御が容易になる。
【００１３】
また、従来、平坦形状のパッド電極が形成された半導体基板の一表面上に封止樹脂層が形成され、パッド電極上の封止樹脂層にパッド開口部が形成されている半導体装置がある。そのような半導体装置の製造工程において、封止樹脂層の形成はウエハ状態で行なわれ、パッド電極が形成された半導体ウエハ基板の一表面上に例えばスピンコート法により未硬化絶縁樹脂層を形成し、硬化させて封止樹脂層を全面に形成した後、パッド電極上の封止樹脂層をエッチング処理により選択的に除去してパッド開口部を形成している。
【００１４】
本発明の半導体装置等の製造装置をパッド電極が形成された半導体ウエハ基板の一表面上に封止樹脂層を形成する工程に用いる場合、パッド電極の少なくとも一部が露出するように半導体ウエハ基板の一表面上に封止樹脂層の材料としての未硬化絶縁樹脂を付着させる。例えばパッド開口部の形成領域には未硬化絶縁樹脂を付着させないようにする。これにより、パッド開口部を形成するためのエッチング工程をなくすことができるので、製造工程数を削減して製造コストを低減できる。さらに、スピンコート法によって未硬化絶縁樹脂層を形成する場合と比較して無駄な未硬化絶縁樹脂の消費を抑えることができるので、製造コストを低減できる。
【００１５】
本発明の半導体装置の製造方法は、半導体ウエハ基板にウエハ状態で絶縁材料の形成を行なう絶縁材料形成工程を含む半導体装置の製造方法であって、絶縁材料形成工程は、未硬化絶縁樹脂の液滴を噴出するための吐出ノズルを未硬化絶縁樹脂の液滴を適宜噴出させながら走査して、半導体ウエハ基板の一表面上に未硬化絶縁樹脂層を形成し、上記未硬化絶縁樹脂層を硬化させて絶縁材料を形成する。
【００１６】
本発明の半導体装置の製造方法では、半導体ウエハ基板上に絶縁材料を形成する際に、例えばスピンコート法によって未硬化絶縁樹脂層を形成する場合と比較して無駄な未硬化絶縁樹脂の消費を抑えることができるので、製造コストを低減できる。さらに、半導体ウエハ基板上で未硬化絶縁樹脂を付着させる領域を選択して絶縁材料の形成領域を選択することができる。さらに、半導体ウエハ基板上の領域ごとに未硬化絶縁樹脂を付着させる量を制御することができるので、絶縁材料の厚みの制御が容易になる。
【００１７】
本発明の半導体装置の製造方法の一局面として、上記絶縁材料形成工程は、一表面上に電極が形成された半導体ウエハ基板にウエハ状態で樹脂封止を行なう樹脂封止工程であり、上記樹脂封止工程において、電極の少なくとも一部が露出するように半導体ウエハ基板の一表面上に未硬化絶縁樹脂層を形成し、上記未硬化絶縁樹脂層を硬化させて封止樹脂層を形成することを挙げることができる。
【００１８】
この局面では、凸型電極の先端を露出させるための工程を必要としないので製造工程を簡略化でき、さらに封止樹脂形成用の金型を必要としないので金型を準備する必要がなくなり、さらにスピンコート法によって未硬化絶縁樹脂層を形成する場合と比較して無駄な未硬化絶縁樹脂の消費を抑えることができるので、製造コストを低減できる。さらに、半導体ウエハ基板上の領域ごとに未硬化絶縁樹脂を付着させる量を制御することができるので、封止樹脂層としての絶縁材料の厚みの制御が容易になる。
【００１９】
さらに、本発明の半導体装置の製造方法をパッド電極が形成された半導体ウエハ基板の一表面上に封止樹脂層を形成する工程に適用した場合、パッド電極の少なくとも一部が露出するように、例えばパッド開口部の形成領域には未硬化絶縁樹脂層を形成しないように、未硬化絶縁樹脂層を形成することにより、パッド開口部を形成するためのエッチング工程をなくすことができるので、製造工程数を削減して製造コストを低減できる。さらに、スピンコート法によって未硬化絶縁樹脂層を形成する場合と比較して無駄な未硬化絶縁樹脂の消費を抑えることができるので、製造コストを低減できる。
【００２０】
本発明の半導体装置は、半導体基板の一表面上に電極が形成され、電極の少なくとも一部が露出するようにその一表面上に封止樹脂層が形成されている半導体装置であって、上記封止樹脂層の形成領域形状の角部分に丸みが形成されているものである。
【００２１】
封止樹脂層の形成領域形状の角部分に丸みが形成されていることにより、半導体ウエハ基板から半導体装置を切り出すためのダイシング工程の際や切り出した後の半導体装置の搬送時などにおける封止樹脂層の欠けを低減することができる。
【００２２】
【発明の実施の形態】
本発明の半導体装置等の製造装置において、上記吐出機構は複数の吐出ノズルを備えていることが好ましい。その結果、複数の吐出ノズルから未硬化絶縁樹脂の液滴をそれぞれ噴出することにより、未硬化絶縁樹脂層を形成する時間を短縮することができる。
【００２３】
さらに、上記基板保持部は基板の温度を制御するための基板温度制御機構を備えていることが好ましい。その結果、半導体ウエハ基板の温度を制御することにより半導体ウエハ基板の一表面上に付着された未硬化絶縁樹脂の粘度を調節することができ、未硬化絶縁樹脂表面の平準化、半導体ウエハ基板の細部への充填度向上、及び未硬化絶縁樹脂の膜厚の制御を図ることができる。
【００２４】
さらに、異なる量の液滴を噴出する２種類以上の吐出機構を備えていることが好ましく、さらには、上記制御部は、電極の近傍領域では他の吐出機構よりも小さい液滴量を噴出する吐出機構を用いて未硬化絶縁樹脂の噴出を行なうように上記吐出機構及び上記駆動機構を動作させることが好ましい。その結果、異なる量の液滴を噴出する２種類以上の吐出機構を備えることにより、一表面上の領域ごとに異なる量の未硬化絶縁樹脂の液滴を噴出することができ、電極の近傍領域では他の吐出機構よりも小さい液滴量を噴出する吐出機構を用いて未硬化絶縁樹脂の噴出を行なうことにより、電極近傍の封止樹脂層の精密な境界の形成を行なうことができ、さらに電極の近傍領域以外の領域においてより大きい液滴量を噴出する吐出機構を用いることによりスループットを向上させることができる。
【００２５】
さらに、上記吐出機構は、上記樹脂収容部に収容された未硬化絶縁樹脂の温度を制御するための樹脂温度制御機構を備えていることが好ましい。その結果、噴出直前の未硬化絶縁樹脂の粘度を調節することができ、未硬化絶縁樹脂表面の平準化、半導体ウエハ基板の細部への充填度向上、及び未硬化絶縁樹脂の膜厚の制御を図ることができる。さらに、吐出ノズル近傍での樹脂の硬化による詰まりを軽減できる。
【００２６】
さらに、上記制御部は、半導体ウエハ基板のダイシングライン上の全部又は一部には未硬化絶縁樹脂を付着しないように上記吐出機構及び上記駆動機構を動作させることが好ましい。その結果、封止樹脂層としての絶縁材料の収縮に起因する応力によって生じる半導体ウエハ基板の反りを低減することができる。
【００２７】
また、上記制御部は、半導体ウエハ基板のダイシングライン上には未硬化絶縁樹脂を付着させず、かつダイシングラインの交差部近傍に対応する未硬化絶縁樹脂層の形成領域形状が角部分に丸みをもつように上記吐出機構及び上記駆動機構を動作させることが好ましい。その結果、封止樹脂層としての絶縁材料の収縮に起因する応力によって生じる半導体ウエハ基板の反りを低減することができる。さらに未硬化絶縁樹脂層を硬化させて封止樹脂層を形成した後に行なわれる半導体装置を切り出すためのダイシング工程においてダイシングラインの交差部近傍における封止樹脂層の欠けを防止することができ、さらに半導体ウエハ基板から切り出した後の半導体装置において封止樹脂層の形成領域形状の角部分に丸みをもたせることができ、切り出した後の半導体装置の搬送時などにおける封止樹脂層の欠けを低減することができる。
【００２８】
本発明の半導体装置の製造方法において、電極の近傍領域では、他の領域よりも小さい液滴量で未硬化絶縁樹脂を噴出させて上記未硬化絶縁樹脂層の形成を行なうことが好ましい。その結果、電極近傍の封止樹脂層の精密な境界の形成を行なうことができ、さらに、電極の近傍領域以外の領域においては、より大きい液滴量で未硬化絶縁樹脂を噴出させて未硬化絶縁樹脂層の形成を行なうことによりスループットを向上させることができる。
【００２９】
さらに、半導体ウエハ基板のダイシングライン上の全部又は一部には上記未硬化絶縁樹脂層を形成しないように未硬化絶縁樹脂の噴出を行なうことが好ましい。その結果、封止樹脂層としての絶縁材料の収縮に起因する応力によって生じる半導体ウエハ基板の反りを低減することができる。
【００３０】
さらに、半導体ウエハ基板のダイシングライン上には未硬化絶縁樹脂を付着させず、かつ上記ダイシングラインの交差部近傍において上記封止樹脂層の形成領域形状が角部分に丸みをもつように未硬化絶縁樹脂の液滴の噴出を行なうことが好ましい。その結果、封止樹脂層を形成した後に行なわれるダイシング工程において、ダイシングラインの交差部近傍における封止樹脂層の欠けを防止することができ、さらに半導体ウエハ基板から切り出した後の半導体装置において封止樹脂層の形成領域形状の角部分に丸みをもたせることができ、切り出した後の半導体装置の搬送時などにおける封止樹脂層の欠けを低減することができる。
【００３１】
さらに、半導体ウエハ基板の領域によって付着させる未硬化絶縁樹脂の量を異ならせることが好ましい。その結果、封止樹脂層の表面に凹凸形状を形成することができ、例えば実装基板の配線の凹凸形状に合わせて封止樹脂層の表面形状を形成することができる。
【００３２】
さらに、半導体ウエハ基板の一表面上に上記未硬化絶縁樹脂層を形成し、その未硬化絶縁樹脂層を半硬化状態にした後、さらにその上に未硬化絶縁樹脂層を形成する工程を１又は複数回繰り返し、その後、半硬化状態のものを含む未硬化絶縁樹脂層を硬化させることにより上記封止樹脂層を形成することが好ましい。その結果、大きい厚みをもつ封止樹脂層を形成することができる。さらに、上層側の１層又は複数層の未硬化絶縁樹脂層を形成する領域を選択することにより、表面に凹凸形状をもつ封止樹脂層を形成することができる。
【００３３】
本発明の半導体装置の一例として、半導体基板の一表面上に形成されている電極は凸型電極であり、封止樹脂層は凸型電極の先端部が露出するように形成されているものを挙げることができる。ただし、本発明の半導体装置はこれに限定されるものではなく、例えば平坦形状のパッド電極が形成された半導体基板の一表面上に封止樹脂層が形成され、パッド電極上の封止樹脂層にパッド開口部が形成されている半導体装置を挙げることができる。
【００３４】
【実施例】
図１は半導体装置の製造方法の一実施例を示す工程断面図である。図２は半導体装置等の製造装置の一実施例を示す概略構成図である。ここでは本発明の半導体装置等の製造装置を半導体装置の製造装置に適用した。まず、図２を参照して半導体装置の製造装置の実施例について説明する。以下に示す実施例では、本発明の半導体装置等の製造装置及び半導体装置の製造方法を、絶縁材料からなる封止樹脂層の形成に適用した。
【００３５】
一表面１ａ上に凸型電極であるバンプ電極（図示は省略）が形成された半導体ウエハ基板１を、一表面１ａを上方側にして保持するための基板保持部３が設けられている。基板保持部３には半導体ウエハ基板１を保持する面に真空吸着用の小さな開口部（図示は省略）が設けられており、その開口部は吸引経路を介して排気装置（図示は省略）に接続されている。これにより、基板保持部３に半導体ウエハ基板１を吸着保持できるように構成されている。基板保持部３には、半導体ウエハ基板１を加熱するためのヒーター５と、基板保持部３の温度を測定するための温度センサー７が設けられている。ヒーター５及び温度センサー７は本発明の半導体装置等の製造装置の基板温度制御機構を構成する。
【００３６】
基板保持部３を位置決めするためのステージ部９が設けられている。ステージ部９はモータなどの駆動部（図示は省略）により、基板保持部３を水平方向及び高さ方向に移動させ、水平面で回転させる機能を備えている。ステージ部９は本発明の半導体装置等の製造装置の駆動機構を構成する。
【００３７】
ステージ部９の上方に、未硬化絶縁樹脂を噴出するための吐出ヘッド１１と、半導体ウエハ基板１の画像情報を取得するための画像情報カメラ３１が設けられている。吐出ヘッド１１は本発明の半導体装置等の製造装置の吐出機構を構成する。この実施例では吐出ヘッド１１及び画像情報カメラ３１の位置は固定されている。
【００３８】
図３は、吐出ヘッドの概略構成図であり、（Ａ）は待機状態、（Ｂ）は吐出状態を示す。
吐出ヘッド１１の半導体ウエハ基板１と対向する面に複数の吐出ノズル１３が直線上又はアレイ状に配置されている。吐出ノズル１３を図２では２個のみ、図３では１個のみ示している。吐出ノズル１３ごとに未硬化絶縁樹脂を収容するための樹脂収容部１５が設けられている。
【００３９】
樹脂収容部１５は液供給流路１７及び吐出容器１９を介して吐出ノズル１３に接続されている。液供給流路１７の壁面の一部は可撓性を有する薄膜２１により構成されている。薄膜２１の液供給流路１７とは反対側にピエゾ素子２３が設けられている。吐出ヘッド１１には未硬化絶縁樹脂を加熱するためのヒーター２５と未硬化絶縁樹脂の温度を測定するための温度センサー２７も設けられている。
【００４０】
吐出ヘッド１１の動作について説明する。吐出ヘッド１１では、ピエゾ素子２３が変形する際の圧力を利用して未硬化絶縁樹脂の液滴２９の噴出を行なう。例えばピエゾ素子２３に電圧がかかるとピエゾ素子２３は伸張し、液供給流路１７が加圧され、その圧力により所定量の未硬化絶縁樹脂の液滴２９が吐出ノズル１３から噴出される（図３（Ｂ）参照）。ピエゾ素子２３が復元するとき、樹脂収容部１５から液供給流路１７に未硬化絶縁樹脂が吸引される（図３（Ａ）参照）。吐出ヘッド１１から噴出される未硬化絶縁樹脂の液滴量は例えば０．０５ナノリットルである。この実施例で用いている吐出ヘッド１１はインクジェットプリンタで用いられるピエゾ式（ピエゾジェット方式とも呼ばれる）プリンタヘッドと同様の構造をもっている。
【００４１】
図２に戻って説明を続けると、ステージ部９及び吐出ヘッド１１に電気的に接続され、それらの動作を制御するための制御部３３が設けられている。ステージ部９の近傍に、ステージ部９の位置情報を取得するためのステージ位置検出器３５が設けられている。制御部３３は温度センサー７、画像情報カメラ３１及びステージ位置検出器３５にも電気的に接続されている。温度センサー７及び温度センサー２７の温度情報、画像情報カメラ３１の画像情報、ステージ位置検出器３５のステージ位置情報は制御部３３へ送られる。制御部３３には設定情報などを表示するためのモニター３７も電気的に接続されている。
【００４２】
図１及び図２を参照して半導体装置の製造方法の一実施例及び半導体装置の製造装置の動作を説明する。図１では半導体装置の製造装置については吐出ノズルのみを図示し、他の部分の図示は省略している。この実施例では未硬化絶縁樹脂として例えば熱硬化性樹脂であるエポキシ樹脂液状封止材（ＣＥＬ−Ｃ−３１４０（日立化成工業（株）の製品）、粘度は０．６Ｐａ・ｓ）を用いた。
【００４３】
（１）一表面１ａ上に金属配線層３９及びパッド電極４１が形成され、パッド電極４１上にバンプ電極４３が形成された半導体ウエハ基板１を、一表面１ａを上方側にして基板保持部３に配置する。例えばバンプ電極４３の材料は半田であり、高さは一表面１ａから２０μｍである（図１（Ａ）参照）。基板保持部３は半導体ウエハ基板１を真空吸着して保持する。半導体ウエハ基板１としては、一表面１ａ、金属配線層３９、パッド電極４１及びバンプ電極４３の表面に、未硬化絶縁樹脂に対する濡れ性を向上させるための処置が施されたものや、未硬化絶縁樹脂に対する適度な濡れ性を有する素材からなる薄膜が形成されたものを用いてもよい。例えば濡れ性を向上させる処理としては、オゾンガスやプラズマなどの活性種を表面に接触させる方法によるものを挙げることができる。ただし、このような表面処理は必ずしも必要なものではない。
【００４４】
（２）制御部３３により、温度センサー２７からの温度情報に基づいてヒーター２５の加熱を制御して、吐出ヘッド１１の樹脂収容部１５内、液供給流路１７内及び吐出容器１９内の未硬化絶縁樹脂の温度を制御する。また、温度センサー７からの温度情報に基づいてヒーター５の加熱を制御して、半導体ウエハ基板１の一表面１ａの温度を制御する。
【００４５】
制御部３３の制御により、画像情報カメラ３１からの画像情報に基づいてステージ部９を動作させて基板保持部３に保持された半導体ウエハ基板１の位置合わせを行なう。制御部３３は、画像認識技術により、画像情報カメラ３１からの半導体ウエハ基板１の画像情報に基づいて、バンプ電極４３の形成領域を除く未硬化絶縁樹脂の液滴を付着させるべき半導体ウエハ基板１の一表面１ａの領域を計算する。その後、ステージ位置検出器３５からのステージ位置情報と照らし合わせ、ステージ部９及び吐出ヘッド１１へ駆動信号を送り、半導体ウエハ基板１を吸着した基板保持部３を順次位置決めするとともに、吐出ヘッド１１から未硬化絶縁樹脂の液滴２９を適宜噴出させて、金属配線層３９上及びパッド電極４１上を含む半導体ウエハ基板１の一表面１ａ上に未硬化絶縁樹脂層４５を形成する。このとき、ステージ部９及び吐出ヘッド１１はバンプ電極４３の形成領域には未硬化絶縁樹脂の液滴２９を噴出しないように制御される。ここでは未硬化絶縁樹脂層４５を例えば２０μｍ程度の膜厚に形成する（図１（Ｂ）参照）。
【００４６】
吐出ヘッド１１から噴出される未硬化絶縁樹脂の液滴２９の容積は例えば最小で５ナノリットル程度にまで精度良く制御できるので、液滴２９の樹脂量はバンプ電極４３との境界に必要な精度、例えば数μｍ程度の精度に対応できる液滴量に制御することができる。
【００４７】
（３）バンプ電極４３の形成領域を除く半導体ウエハ基板１の一表面１ａ上に未硬化絶縁樹脂層４５を形成した後、半導体ウエハ基板１を基板保持部３から取り出す。取り出した半導体ウエハ基板１に対して、温度は１２０℃、時間は３０分の条件で熱処理を施し、さらに温度は１５０℃、時間は１２０分の条件で熱処理を施して未硬化絶縁樹脂層４５を硬化させて、膜厚が約２０μｍの封止樹脂層４７を形成する（図１（Ｃ）参照）。
【００４８】
このように、半導体ウエハ基板１の一表面１ａ上にバンプ電極４３の先端部が露出するように封止樹脂層４７を形成する工程（樹脂封止工程）において、バンプ電極の先端を露出させるための工程を必要としないので製造工程を簡略化でき、さらに封止樹脂形成用の金型を必要としないので本発明の半導体装置等の製造装置一台で多品種に対応でき、さらにスピンコート法によって未硬化絶縁樹脂層を形成する場合と比較して無駄な未硬化絶縁樹脂の消費を抑えることができるので、製造コストを低減できる。さらに、半導体ウエハ基板１の一表面１ａ上の領域ごとに未硬化絶縁樹脂を付着させる量を制御することができるので、封止樹脂層４７の厚みの制御が容易になる。
【００４９】
図４は半導体装置の製造装置の他の実施例を示す概略構成図である。図２と同じ部分には同じ符号を付し、それらの部分の説明は省略する。
ステージ部９の上方に、吐出ヘッド１１と、吐出ヘッド１１とは異なる量の液滴を噴出するための吐出ヘッド４９が設けられている。吐出ヘッド４９の位置は固定されている。吐出ヘッド４９の構造は吐出ヘッド１１と同様であり、例えば１００ナノリットル程度の未硬化絶縁樹脂の液滴を噴出する。制御部３３は吐出ヘッド４９の動作も制御する。
【００５０】
図５は半導体装置の製造方法の他の実施例を示す工程断面図である。この実施例では図４に示した半導体装置の製造装置を用いた。図５では半導体装置の製造装置について２つの吐出ノズルのみを図示し、他の部分の図示は省略している。図４及び図５を参照して半導体装置の製造方法の実施例及び半導体装置の製造装置の動作を説明する。
【００５１】
（１）一表面１ａ上に金属配線層３９及びパッド電極４１が形成され、パッド電極４１上にバンプ電極４３が形成された半導体ウエハ基板１を、一表面１ａを上方側にして基板保持部３に配置する。制御部３３により、未硬化絶縁樹脂の液滴を付着させるべき半導体ウエハ基板１の一表面１ａの領域を計算した後、吐出ヘッド１１，４９及びステージ部９の動作を制御して、半導体ウエハ基板１の一表面１ａへ未硬化絶縁樹脂の噴出を開始する。バンプ電極４３の近傍領域以外の領域において、より大きい量の液滴５０を噴出する吐出ヘッド４９を用いて未硬化絶縁樹脂層４６を形成する。これにより、液滴量が小さい吐出ヘッド１１を用いて未硬化絶縁樹脂層４６を形成する場合に比べてスループットを向上させることができる（図５（Ａ）参照）。
【００５２】
（２）バンプ電極４３の近傍領域、例えばバンプ電極４３の外周部から５μｍ以内の領域へは、吐出ヘッド４９よりも小さい量の液滴２９を噴出する吐出ヘッド１１を用いて未硬化絶縁樹脂の噴出を行なう。これにより、バンプ電極４３近傍の未硬化絶縁樹脂の精密な境界の形成を行なうことができる（図５（Ｂ）参照）。
【００５３】
（３）バンプ電極４３の形成領域を除く半導体ウエハ基板１の一表面１ａ上に未硬化絶縁樹脂層４６を形成した後、半導体ウエハ基板１を基板保持部３から取り出し、取り出した半導体ウエハ基板１に対して、温度は１２０℃、時間は３０分の条件で熱処理を施し、さらに温度は１５０℃、時間は１２０分の条件で熱処理を施して未硬化絶縁樹脂層４６を硬化させて、封止樹脂層４８を形成する（図５（Ｃ）参照）。
【００５４】
図６は半導体装置の製造方法のさらに他の実施例を説明するための図であり、（Ａ）は封止樹脂層形成後の半導体ウエハ基板の一部分を示す平面図、（Ｂ）は（Ａ）のＡ−Ａ位置での断面図である。この実施例では図２に示した半導体装置の製造装置を用いた。図２及び図６を参照して半導体装置の製造方法の実施例及び半導体装置の製造装置の動作を説明する。
【００５５】
（１）図１を参照して説明した実施例の工程（１）及び（２）と同様にして、一表面１ａを上方側にして半導体ウエハ基板１を基板保持部３に配置し、制御部３３により、ヒーター２５の加熱を制御して吐出ヘッド１１の樹脂収容部１５内、液供給流路１７内及び吐出容器１９内の未硬化絶縁樹脂の温度を制御し、ヒーター５の加熱を制御して半導体ウエハ基板１の一表面１ａの温度を制御する。
【００５６】
（２）制御部３３の制御により、ステージ部９を動作させて基板保持部３に保持された半導体ウエハ基板１の位置合わせを行なう。制御部３３は、画像認識技術により、画像情報カメラ３１からの半導体ウエハ基板１の画像情報に基づいて、バンプ電極４３の形成領域及びダイシングライン５１の中央側の領域を除く未硬化絶縁樹脂の液滴を付着させるべき半導体ウエハ基板１の一表面１ａの領域を計算する。その後、ステージ位置検出器３５からのステージ位置情報と照らし合わせ、ステージ部９及び吐出ヘッド１１へ駆動信号を送り、半導体ウエハ基板１を吸着した基板保持部３を順次位置決めするとともに、吐出ヘッド１１から微少な未硬化絶縁樹脂の液滴を適宜噴出させて、金属配線層３９上及びパッド電極４１上を含む半導体ウエハ基板１の一表面１ａ上に未硬化絶縁樹脂層を形成する。このとき、ステージ部９及び吐出ヘッド１１はバンプ電極４３の形成領域及びダイシングライン５１の中央側の領域には未硬化絶縁樹脂を付着しないように制御される。ここでは未硬化絶縁樹脂層を例えば２０μｍ程度の膜厚に形成する。
【００５７】
（３）バンプ電極４３の形成領域及びダイシングライン５１の中央側の領域を除く半導体ウエハ基板１の一表面１ａ上に未硬化絶縁樹脂層を形成した後、半導体ウエハ基板１を基板保持部３から取り出す。取り出した半導体ウエハ基板１に対して、温度は１２０℃、時間は３０分の条件で熱処理を施し、さらに温度は１５０℃、時間は１２０分の条件で熱処理を施して未硬化絶縁樹脂層を硬化させて、膜厚が約２０μｍの封止樹脂層５３を形成する。
【００５８】
図６に示すように、バンプ電極４３の形成領域及びダイシングライン５１の中央側の領域を除く半導体ウエハ基板１の一表面１ａ上に封止樹脂層５３が形成される。これにより、図１を参照して説明した実施例と同様に、製造コストの低減及び封止樹脂層の厚み制御の容易化を図ることができる。さらに、ダイシングライン５１の中央側の領域には封止樹脂層５３は形成されていないので、封止樹脂層５３の収縮に起因する応力によって生じる半導体ウエハ基板１の反りを低減することができる。
【００５９】
この実施例では、ダイシングライン５１上に一部重複するように封止樹脂層５３を形成し、ダイシングライン５１の中央側の領域に封止樹脂層５３を形成しないようにしているが、本発明はこれに限定されるものではなく、ダイシングライン上の全部に封止樹脂層が形成されないようにしてもよい。また、この実施例では図２に示した半導体装置の製造装置を用いているが、図４に示した半導体装置の製造装置を用いてもよい。
【００６０】
図７は半導体装置の一実施例を示す図であり、（Ａ）は平面図、（Ｂ）は（Ａ）のＢ−Ｂ位置での断面図である。
半導体基板１ｂの一表面１ａ上に金属配線層３９及びパッド電極４１が形成され、パッド電極４１上にバンプ電極４３が形成されている。金属配線層３９上及びパッド電極４１上を含む一表面１ａ上にバンプ電極４３の先端部が露出するように封止樹脂層５５が形成されている。封止樹脂層５５の形成領域形状の角部分５７に丸みが形成されている。さらに、封止樹脂層５５の上面側の四辺５９に側面側から見て丸みが形成されている。
【００６１】
封止樹脂層５５の形成領域形状の角部分５７に丸みが形成されていることにより、半導体ウエハ基板から半導体装置を切り出すためのダイシング工程の際や切り出した後の半導体装置の搬送時などにおける封止樹脂層５５の欠けを低減することができる。さらに、ダイシング工程において封止樹脂層５５の上面側の辺５９にはダイシングブレードは接触しないので辺５９においてもダイシング工程における封止樹脂層５５の欠けを防止することができ、さらに封止樹脂層５５の上面側の辺５９に側面側から見て丸みが形成されていることにより、切り出した後の半導体装置の搬送時などにおける辺５９部分の封止樹脂層５５の欠けを低減することができる。
【００６２】
図８は半導体装置の製造方法のさらに他の実施例を説明するための図であり、（Ａ）は封止樹脂層形成後の半導体ウエハ基板の一部分を示す平面図、（Ｂ）は（Ａ）のＣ−Ｃ位置での断面図である。この製造方法の実施例は図７に示した半導体装置を製造する方法の一例である。この製造方法の実施例では図２に示した半導体装置の製造装置を用いた。図２及び図８を参照して半導体装置の製造方法の実施例及び半導体装置の製造装置の動作を説明する。
【００６３】
（１）図１を参照して説明した実施例の工程（１）及び（２）と同様にして、一表面１ａを上方側にして半導体ウエハ基板１を基板保持部３に配置し、制御部３３により、ヒーター２５の加熱を制御して吐出ヘッド１１の樹脂収容部１５内、液供給流路１７内及び吐出容器１９内の未硬化絶縁樹脂の温度を制御し、ヒーター５の加熱を制御して半導体ウエハ基板１の一表面１ａの温度を制御する。
【００６４】
（２）制御部３３の制御により、ステージ部９を動作させて基板保持部３に保持された半導体ウエハ基板１の位置合わせを行なう。制御部３３は、画像認識技術により、画像情報カメラ３１からの半導体ウエハ基板１の画像情報に基づいて、バンプ電極４３の形成領域、ダイシングライン５１の全部の領域及びダイシングライン５１の交差部５１ａ近傍の領域を除く未硬化絶縁樹脂の液滴を付着させるべき半導体ウエハ基板１の一表面１ａの領域を計算する。
【００６５】
ステージ位置検出器３５からのステージ位置情報と照らし合わせ、ステージ部９及び吐出ヘッド１１へ駆動信号を送り、半導体ウエハ基板１を吸着した基板保持部３を順次位置決めするとともに、吐出ヘッド１１から微少な未硬化絶縁樹脂の液滴を適宜噴出させて、金属配線層３９上及びパッド電極４１上を含む半導体ウエハ基板１の一表面１ａ上に未硬化絶縁樹脂層を形成する。このとき、ステージ部９及び吐出ヘッド１１はバンプ電極４３の形成領域、ダイシングライン５１の全部の領域及びダイシングライン５１の交差部５１ａ近傍の領域には未硬化絶縁樹脂を付着させず、かつ、ダイシングライン５１の交差部５１ａ近傍において未硬化絶縁樹脂層の形成領域形状が角部分に丸みをもつように制御される。ここでは未硬化絶縁樹脂層を例えば２０μｍ程度の膜厚に形成する。
【００６６】
（３）バンプ電極４３の形成領域、ダイシングライン５１の全部の領域及びダイシングライン５１の交差部５１ａ近傍の領域を除く半導体ウエハ基板１の一表面１ａ上に未硬化絶縁樹脂層を形成した後、半導体ウエハ基板１を基板保持部３から取り出す。取り出した半導体ウエハ基板１に対して、温度は１２０℃、時間は３０分の条件で熱処理を施し、さらに温度は１５０℃、時間は１２０分の条件で熱処理を施して未硬化絶縁樹脂層を硬化させて、膜厚が約２０μｍの封止樹脂層５５を形成する。封止樹脂層５５の形成領域形状の角部分５７に丸みが形成され、上面側の四辺５９に側面側から見て丸みが形成されている。
【００６７】
図８に示すように、バンプ電極４３の形成領域、ダイシングライン５１の全部の領域及びダイシングライン５１の交差部５１ａ近傍の領域を除く半導体ウエハ基板１の一表面１ａ上に封止樹脂層５５が形成される。これにより、図１を参照して説明した実施例と同様に、製造コストの低減及び封止樹脂層の厚み制御の容易化を図ることができる。さらに、ダイシングライン５１の全部の領域及びダイシングライン５１の交差部５１ａ近傍の領域には封止樹脂層５５は形成されていないので、封止樹脂層の収縮に起因する応力によって生じる半導体ウエハ基板１の反りを低減することができる。
【００６８】
（４）封止樹脂層５５を形成した半導体ウエハ基板１をダイシングライン５１に沿って切断し、半導体装置を切り出す（ダイシング工程）。このとき、ダイシングライン５１上には封止樹脂層５５は形成されていないので、ダイシングライン５１の交差部５１ａ近傍に対応する封止樹脂層５５の形成領域形状の角部分５７及び上面側の四辺５９における封止樹脂層５５の欠けを防止することができる。さらに、切り出した後の半導体装置は、封止樹脂層５５の形成領域形状の角部分５７に丸みが形成され、上面側の四辺５９に側面側から見て丸みが形成されているので（図７参照）、切り出した後の半導体装置の搬送時などにおける封止樹脂層の欠けを低減することができる。
【００６９】
この実施例ではダイシングライン５１の交差部５１ａ近傍に対応する封止樹脂層５５の形成領域形状の角部分５７に丸みを形成しているが、本発明はこれに限定されるものではなく、ダイシングラインの交差部近傍に対応する封止樹脂層の形成領域形状の角部分に意図的には丸みを形成せずに、ダイシングライン上には封止樹脂層を形成しないようにしてもよい。その場合、未硬化絶縁樹脂の表面張力により、封止樹脂層の形成領域形状の角部分及び上面側の四辺に丸みが形成されるので、切り出した後の半導体装置の搬送時などにおける封止樹脂層の欠けを低減することができる。さらに、ダイシングライン上には封止樹脂層を形成しないので、ダイシング工程における封止樹脂層の欠けを防止することができる。
また、この実施例では図２に示した半導体装置の製造装置を用いているが、図４に示した半導体装置の製造装置を用いてもよい。
【００７０】
図９は半導体装置の製造方法のさらに他の実施例を示す工程断面図である。この実施例では図２に示した半導体装置の製造装置を用いた。図９では半導体装置の製造装置については吐出ノズルのみを図示し、他の部分の図示は省略している。図２及び図９を参照して半導体装置の製造方法の実施例及び半導体装置の製造装置の動作を説明する。
【００７１】
（１）一表面１ａ上に金属配線層３９及びパッド電極４１が形成され、パッド電極４１上にバンプ電極６１が形成された半導体ウエハ基板１を、一表面１ａを上方側にして基板保持部３に配置する。例えばバンプ電極６１の材料は半田であり、高さは一表面１ａから２０μｍである。
【００７２】
制御部３３により、未硬化絶縁樹脂の液滴を付着させるべき半導体ウエハ基板１の一表面１ａの領域を計算した後、ステージ部９及び吐出ヘッド１１の動作を制御して、半導体ウエハ基板１の一表面１ａへ未硬化絶縁樹脂の噴出を開始し、バンプ電極６１の形成領域を除く半導体ウエハ基板１の一表面１ａ上に未硬化絶縁樹脂層６３を例えば２０μｍ程度の膜厚に形成する（図９（Ａ）参照）。
【００７３】
（２）バンプ電極６１の形成領域を除く半導体ウエハ基板１の一表面１ａ上に未硬化絶縁樹脂層６３を形成した後、例えば温度は９０℃、時間は３０分の条件で熱処理を施して、未硬化絶縁樹脂層６３を半硬化させて半硬化封止樹脂層６５を形成する（図９（Ｂ）参照）。この熱処理は基板保持部３に設けられているヒーター５を用いて行なってもよいし、基板保持部３から取り出して他の装置を用いて行なってもよい。
【００７４】
（３）制御部３３によりステージ部９及び吐出ヘッド１１の動作を制御して、半硬化封止樹脂層６５上に、未硬化絶縁樹脂層６７を例えば２０μｍ程度の膜厚に形成する（図９（Ｃ）参照）。
【００７５】
（４）半硬化封止樹脂層６５上に未硬化絶縁樹脂層６７を形成した後、半導体ウエハ基板１を基板保持部３から取り出し、取り出した半導体ウエハ基板１に対して、温度は１２０℃、時間は３０分の条件で熱処理を施し、さらに温度は１５０℃、時間は１２０分の条件で熱処理を施して半硬化封止樹脂層６５及び未硬化絶縁樹脂層６７を硬化させて、膜厚が例えば２０μｍ程度の封止樹脂層６９を形成する（図９（Ｄ）参照）。
【００７６】
このように、半導体ウエハ基板１の一表面１ａ上に未硬化絶縁樹脂層６３を形成し、その未硬化絶縁樹脂層６３を半硬化させて半硬化封止樹脂層６５を形成した後、さらにその上に未硬化絶縁樹脂層６７を形成することにより、封止樹脂層６９の厚みを増大させることができる。
【００７７】
上記の実施例では未硬化絶縁樹脂層を半硬化状態にした後、さらにその上に未硬化絶縁樹脂層を形成する工程を１回だけ行なっているが、本発明はこれに限定されるものではなく、半硬化封止樹脂層の上に未硬化絶縁樹脂層を形成する工程を複数回繰り返して、所望の膜厚に封止樹脂層を形成するようにしてもよい。また、この実施例では図２に示した半導体装置の製造装置を用いているが、図４に示した半導体装置の製造装置を用いてもよい。
【００７８】
この実施例では、バンプ電極６１の形成領域を除く半導体ウエハ基板１の一表面１ａ上全面に封止樹脂層６９を形成しているが、本発明の半導体装置等の製造装置及び半導体装置の製造方法はこれに限定されるものではなく、図６又は図８を参照して説明したように、ダイシングライン上などに封止樹脂層を形成しないようにしてもよい。
【００７９】
図１０は半導体装置の製造方法のさらに他の実施例を示す工程断面図である。この実施例では図２に示した半導体装置の製造装置を用いた。図１０では半導体装置の製造装置については吐出ノズルのみを図示し、他の部分の図示は省略している。図２及び図１０を参照して半導体装置の製造方法の実施例及び半導体装置の製造装置の動作を説明する。
【００８０】
（１）一表面１ａ上に金属配線層３９及びパッド電極４１が形成され、パッド電極４１上にバンプ電極６１が形成された半導体ウエハ基板１を、一表面１ａを上方側にして基板保持部３に配置する。
制御部３３により、未硬化絶縁樹脂の液滴を付着させるべき半導体ウエハ基板１の一表面１ａの領域を計算した後、ステージ部９及び吐出ヘッド１１の動作を制御して、半導体ウエハ基板１の一表面１ａへ未硬化絶縁樹脂の噴出を開始し、バンプ電極６１の形成領域を除く半導体ウエハ基板１の一表面１ａ上に未硬化絶縁樹脂層６４を例えば２０μｍ程度の膜厚に形成する（図１０（Ａ）参照）。
【００８１】
（２）バンプ電極６１の形成領域を除く半導体ウエハ基板１の一表面１ａ上に未硬化絶縁樹脂層６４を形成した後、温度は９０℃、時間は３０分の条件で熱処理を施して、未硬化絶縁樹脂層６４を半硬化させて半硬化封止樹脂層６６を形成する（図１０（Ｂ）参照）。
【００８２】
（３）制御部３３によりステージ部９及び吐出ヘッド１１の動作を制御して、封止樹脂層の表面形状が例えば実装基板の配線の凹凸形状に合わせて凹凸形状をもつように、半硬化封止樹脂層６６上の所定の領域に、未硬化絶縁樹脂層７１を例えば２０μｍ程度の膜厚に形成する（図１０（Ｃ）参照）。
【００８３】
（４）半硬化封止樹脂層６６上の所定の領域に未硬化絶縁樹脂層７１を形成した後、半導体ウエハ基板１を基板保持部３から取り出し、取り出した半導体ウエハ基板１に対して、温度は１２０℃、時間は３０分の条件で熱処理を施し、さらに温度は１５０℃、時間は１２０分の条件で熱処理を施して半硬化封止樹脂層６６及び未硬化絶縁樹脂層７１を硬化させて、例えば実装基板の配線の凹凸形状に合わせて表面に凹凸形状をもつ封止樹脂層７３を形成する（図１０（Ｄ）参照）。
【００８４】
このように、上層側の未硬化絶縁樹脂層７１を形成する領域を選択することにより、表面に凹凸形状をもつ封止樹脂層７３を形成することができる。
この実施例では、未硬化絶縁樹脂層６４を半硬化させた半硬化封止樹脂層６６に形成する未硬化絶縁樹脂層７１の形成領域を選択することにより封止樹脂層７３の表面に凹凸形状を形成しているが、本発明の半導体装置等の製造装置及び半導体装置の製造方法はこれに限定されるものではなく、上層側の１層又は複数層の未硬化絶縁樹脂層の形成領域を選択することにより、封止樹脂層の表面に凹凸形状を形成するようにしてもよい。
また、この実施例では図２に示した半導体装置の製造装置を用いているが、図４に示した半導体装置の製造装置を用いてもよい。
【００８５】
図１１は半導体装置の製造方法のさらに他の実施例を示す工程断面図である。この実施例では図２に示した半導体装置の製造装置を用いた。図１１では半導体装置の製造装置について吐出ノズルのみを図示し、他の部分の図示は省略している。図２及び図１１を参照して半導体装置の製造方法の実施例及び半導体装置の製造装置の動作を説明する。
【００８６】
（１）一表面１ａ上に金属配線層３９及びパッド電極４１が形成され、パッド電極４１上にバンプ電極４３が形成された半導体ウエハ基板１を、一表面１ａを上方側にして基板保持部３に配置する。制御部３３により、未硬化絶縁樹脂の液滴を付着させるべき半導体ウエハ基板１の一表面１ａの領域を計算した後、ステージ部９及び吐出ヘッド１１の動作を制御して、半導体ウエハ基板１の一表面１ａへ未硬化絶縁樹脂の噴出を開始する（図１１（Ａ）参照）。
【００８７】
（２）封止樹脂層の表面形状が例えば実装基板の配線の凹凸形状に合わせて凹凸形状をもつように、領域ごとに膜厚を制御しつつ未硬化絶縁樹脂層７５を形成する。ここでは、未硬化絶縁樹脂層７５において、膜厚が例えば２０μｍ程度の厚膜部分７５ａと、膜厚が例えば１０μｍ程度の薄膜部分７５ｂが形成されるようにステージ部９及び吐出ヘッド１１の動作を制御する。薄膜部分７５ｂの形成領域において付着させる未硬化絶縁樹脂の量を厚膜部分７５ａの形成領域よりも少なくすることにより、薄膜部分７５ｂの膜厚を厚膜部分７５ａの膜厚よりも薄くできる（図１１（Ｂ）参照）。
【００８８】
（３）領域ごとに付着させる未硬化絶縁樹脂の量を制御しつつ、バンプ電極４３の形成領域を除く半導体ウエハ基板１の一表面１ａ上に、厚膜部分７５ａと薄膜部分７５ｂをもつ未硬化絶縁樹脂層７５を形成する（図１１（Ｃ）参照）。
【００８９】
（４）半導体ウエハ基板１を基板保持部３から取り出し、取り出した半導体ウエハ基板１に対して、温度は１２０℃、時間は３０分の条件で熱処理を施し、さらに温度は１５０℃、時間は１２０分の条件で熱処理を施して未硬化絶縁樹脂層７５を硬化させて、例えば薄膜部分７５ｂの形成領域に対応する領域に深さが２０μｍ程度の凹部７７ａをもつ膜厚が１５μｍ程度の封止樹脂層７７を形成する（図１１（Ｄ）参照）。
【００９０】
このように、領域によって付着させる未硬化絶縁樹脂の量を異ならせることにより、封止樹脂層の表面に例えば実装基板の配線の凹凸形状に合わせて凹凸形状を形成することができる。
この実施例では図２に示した半導体装置の製造装置を用いているが、図４に示した半導体装置の製造装置を用いてもよい。
【００９１】
上記の実施例では、半導体ウエハ基板１に形成されている電極として凸型電極であるバンプ電極４３，６１を示しているが、電極はこれに限定されるものではなく、例えばポスト電極と呼ばれるＣｕなどの金属材料からなる柱状のものであっても本発明の半導体装置等の製造装置、並びに半導体装置及びその製造方法を適用することができる。
【００９２】
また、本発明の半導体装置は平坦形状のパッド電極が形成された半導体基板の一表面上に封止樹脂層が形成され、パッド電極上の封止樹脂層にパッド開口部が形成されている半導体装置に適用することができ、本発明の半導体装置の製造方法及び半導体装置の製造装置は一表面上に平坦形状のパッド電極が形成された半導体ウエハ基板にウエハ状態で樹脂封止を行なう樹脂封止工程を含む半導体装置の製造方法及びその製造方法に用いる半導体装置の製造装置に適用することができる。
【００９３】
図１２は半導体装置の製造方法のさらに他の実施例を示す工程断面図である。この実施例では図２に示した半導体装置の製造装置を用いた。図１２では半導体装置の製造装置については吐出ノズルのみを図示し、他の部分の図示は省略している。図２及び図１２を参照して半導体装置の製造方法の実施例及び半導体装置の製造装置の動作を説明する。
【００９４】
（１）一表面１ａ上に金属配線層３９及びパッド電極４１が形成された半導体ウエハ基板１を、一表面１ａを上方側にして基板保持部３に配置する。
制御部３３により、未硬化絶縁樹脂の液滴を付着させるべき半導体ウエハ基板１の一表面１ａの領域を計算した後、ステージ部９及び吐出ヘッド１１の動作を制御して、半導体ウエハ基板１の一表面１ａへ未硬化絶縁樹脂の噴出を開始し、未硬化絶縁樹脂層７９の形成を開始する（図１２（Ａ）参照）。
【００９５】
（２）半導体ウエハ基板１の一表面１ａへ未硬化絶縁樹脂を適宜噴出させながら吐出ヘッド１１を走査して、金属配線層３９上及びパッド電極４１の外周部上を含み、パッド開口部８１の形成領域を除く半導体ウエハ基板１の一表面１ａ上に未硬化絶縁樹脂層７９を例えば２０μｍ程度の膜厚に形成する（図１２（Ｂ）参照）。
【００９６】
（３）未硬化絶縁樹脂層７９を形成した後、半導体ウエハ基板１を基板保持部３から取り出し、取り出した半導体ウエハ基板１に対して、温度は１２０℃、時間は３０分の条件で熱処理を施し、さらに温度は１５０℃、時間は１２０分の条件で熱処理を施して未硬化絶縁樹脂層７９を硬化させて、パッド電極４１上にパッド開口部８１をもつ封止樹脂層８３を形成する（図１２（Ｃ）参照）。
【００９７】
このように、従来技術のようにはパッド開口部を形成するためのエッチング工程を用いることなく、パッド開口部８１をもつ封止樹脂層８３を形成することができるので、製造工程数を削減して製造コストを低減できる。さらに、スピンコート法によって未硬化絶縁樹脂層を形成する場合と比較して無駄な未硬化絶縁樹脂の消費を抑えることができるので、製造コストを低減できる。
【００９８】
また、パッド開口部８１の形成領域に開口部をもつ未硬化絶縁樹脂層７９を形成する際に、図５を参照して説明した実施例と同様にして、異なる液滴量の未硬化絶縁樹脂を噴出する２つの吐出ヘッドを用いて、パッド開口部８１の形成領域の近傍では液滴量の小さい未硬化絶縁樹脂を噴出する吐出ヘッドを用いて未硬化絶縁樹脂の精密な境界の形成を行ない、他の領域では液滴量の大きい未硬化絶縁樹脂を噴出する吐出ヘッドを用いてスループットを向上させるようにしてもよい。
【００９９】
また、図６を参照して説明した実施例と同様にして、パッド開口部８１の形成領域及びダイシングラインの中央側の領域を除く半導体ウエハ基板１の一表面１ａ上に未硬化絶縁樹脂層７９を形成するようにしてもよい。これにより、封止樹脂層の収縮に起因する応力によって生じる半導体ウエハ基板１の反りを低減することができる。
【０１００】
また、図８を参照して説明した実施例と同様にして、パッド開口部８１の形成領域、ダイシングラインの全部の領域及びダイシングラインの交差部近傍の領域を除く半導体ウエハ基板１の一表面１ａ上に封止樹脂層８３を形成することにより、封止樹脂層の収縮に起因する応力によって生じる半導体ウエハ基板１の反りを低減することができる。その方法により形成された半導体装置は、図１３に示すように、封止樹脂層８３の形成領域形状の角部分８５に丸みが形成され、封止樹脂層８３の上面側の四辺８７に側面側から見て丸みが形成されているので、半導体ウエハ基板から半導体装置を切り出すためのダイシング工程の際や切り出した後の半導体装置の搬送時などにおける封止樹脂層８３の角部分８５及び四辺８７の欠けを低減することができる。
【０１０１】
また、図９を参照して説明した実施例と同様にして、パッド開口部８１の形成領域を除く半導体ウエハ基板１の一表面１ａ上に未硬化絶縁樹脂層を形成し、その未硬化絶縁樹脂層を半硬化させて半硬化封止樹脂層を形成した後、さらにその上に未硬化絶縁樹脂層を形成するようにしてもよい。これにより、封止樹脂層の厚みを増大させることができる。
【０１０２】
また、図１０を参照して説明した実施例と同様にして、パッド開口部８１の形成領域を除く半導体ウエハ基板１の一表面１ａ上に未硬化絶縁樹脂層を形成し、その未硬化絶縁樹脂層を半硬化させて半硬化封止樹脂層を形成した後、さらにその上に、形成領域を選択して未硬化絶縁樹脂層を形成するようにしてもよい。これにより、表面に凹凸形状をもつ封止樹脂層を形成することができる。
【０１０３】
また、図１１を参照して説明した実施例と同様にして、パッド開口部８１の形成領域を除く半導体ウエハ基板１の一表面１ａ上に、領域によって付着させる未硬化絶縁樹脂の量を異ならせて未硬化絶縁樹脂層を形成するようにしてもよい。これにより、表面に凹凸形状をもつ封止樹脂層を形成することができる。
【０１０４】
以上、本発明の半導体装置等の製造装置並びに半導体装置及びその製造方法の実施例を説明したが、本発明はこれらに限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載された本発明の範囲内で種々の変更が可能である。
【０１０５】
例えば、上記の実施例では、封止樹脂層材料として熱硬化性樹脂を用いているが、本発明はこれに限定されるものではなく、紫外線硬化型などの光硬化性樹脂など、他の封止樹脂材料を用いることができる。未硬化絶縁樹脂層の硬化処理は未硬化絶縁樹脂の特性に応じた適当な処理、例えば光硬化性樹脂であれば光照射処理を行なう。
【０１０６】
また、上記の実施例では、吐出ヘッド１１，４９の樹脂収容部１５内、液供給流路１７内及び吐出容器１９内の未硬化絶縁樹脂の温度を制御し、さらに半導体ウエハ基板１の一表面１ａの温度を制御しているが、本発明の半導体装置等の製造装置及び半導体装置の製造方法はこれに限定されるものではなく、未硬化絶縁樹脂及び半導体ウエハ基板の温度制御は、使用する未硬化絶縁樹脂の粘度が温度制御無しで適度な状態を保つものであれば必ずしも必要なものではない。
【０１０７】
また、図２及び図４に示した半導体装置の製造装置の実施例では、吐出ヘッド１１，４９の位置を固定し、基板保持部３の位置を移動させて半導体ウエハ基板を位置決めする構成としているが、本発明の半導体装置はこれに限定されるものではなく、吐出ヘッドに設けられた吐出ノズルの位置に対して半導体ウエハ基板を位置決めできる構成であれば、吐出ヘッドを移動させる構成であってもよいし、吐出ヘッド及び基板保持部の両方を移動させる構成であってもよい。
【０１０８】
また、本発明の半導体装置等の製造装置を構成する吐出機構としてピエゾ式の吐出ヘッド１１を用いているが、吐出機構はこれに限定されるものではない。例えばヒーターにより液を急激に加熱して発生させた気泡を液噴出の圧力として利用するサーマルジェット方式、又は電磁バルブの開閉によって液噴出を制御するバルブ方式など、インクジェットプリンタ用のプリンタヘッドを吐出機構に応用することができる。
【０１０９】
また、本発明の半導体装置等の製造装置を構成する吐出機構はインクジェットプリンタ用のプリンタヘッドを応用したものに限定されるものではなく、樹脂収容部に収容された未硬化絶縁樹脂の液滴を吐出ノズルから基板保持部に保持された半導体ウエハ基板の一表面に向けて噴出できる機能を備えたものであればどのような構成であってもよい。
【０１１０】
また、吐出ヘッド１１では、複数の吐出ノズル１３ごとに樹脂収容部１５を設けているが、樹脂収容部は複数の吐出ノズルで共通であってもよい。また、吐出ヘッド１１には複数の吐出ノズル１３が設けられているが、吐出ノズルの個数は１個であってもよい。
【０１１１】
また、半導体ウエハ基板１は図に示したものに限定されるものではなく、例えばダイシングラインに溝が形成された状態（ハーフカット法）のものであってもよい。
【０１１２】
また、上記の実施例では、本発明の半導体装置等の製造装置及び半導体装置の製造方法を封止樹脂層の形成に適用しているが、本発明の半導体装置等の製造装置及び半導体装置の製造方法はこれに限定されるものではなく、半導体ウエハ基板上に封止樹脂層以外の絶縁材料を形成する場合にも適用することができる。また、本発明の半導体装置等の製造装置により未硬化絶縁樹脂層を形成する対象は半導体ウエハ基板に限定されるものではなく、他の基板であってもよい。
【０１１３】
【発明の効果】
請求項１に記載された半導体装置等の製造装置では、基板を保持するための基板保持部と、未硬化絶縁樹脂の液滴を吐出ノズルから上記基板保持部に保持された基板の一表面に向けて噴出するための吐出機構と、上記基板保持部及び上記吐出ノズルの少なくとも一方を移動させるための駆動機構と、上記吐出機構及び上記駆動機構を制御して、上記基板の一表面上に未硬化絶縁樹脂を付着させるための制御部を備えているようにしたので、基板上で未硬化絶縁樹脂を付着させる領域を選択することにより、任意の形状の絶縁材料を形成することができる。
【０１１４】
請求項２及び３に記載された半導体装置等の製造装置では、上記基板は一表面上に電極が形成された半導体ウエハ基板であり、上記制御部は、上記基板保持部に保持された半導体ウエハ基板に対して、電極の少なくとも一部が露出するように半導体ウエハ基板の一表面上に未硬化絶縁樹脂を付着させるように上記吐出機構及び上記駆動機構を制御するようにしたので、電極の少なくとも一部が露出するように半導体ウエハ基板の一表面上に未硬化絶縁樹脂を付着させて未硬化絶縁樹脂層を形成することができるので、製造コストを低減でき、さらに、半導体ウエハ基板上の領域ごとに未硬化絶縁樹脂を付着させる量を制御することができるので、封止樹脂層の厚みの制御が容易になる。
【０１１５】
請求項４に記載された半導体装置等の製造装置では、吐出機構は複数の吐出ノズルを備えているようにしたので、未硬化絶縁樹脂層を形成する時間を短縮することができる。
【０１１６】
請求項５に記載された半導体装置等の製造装置では、基板保持部は半導体ウエハ基板の温度を制御するための基板温度制御機構を備えているようにしたので、半導体ウエハ基板の一表面上に付着された未硬化絶縁樹脂の粘度を調節することができ、未硬化絶縁樹脂表面の平準化、半導体ウエハ基板の細部への充填度向上、及び未硬化絶縁樹脂の膜厚の制御を図ることができる。
【０１１７】
請求項６に記載された半導体装置等の製造装置では、異なる量の液滴を噴出する２種類以上の吐出機構を備えているようにしたので、領域ごとに異なる量の未硬化絶縁樹脂の液滴を噴出することができる。
【０１１８】
請求項７に記載された半導体装置等の製造装置では、請求項５に記載された半導体装置等の製造装置において、制御部は、電極の近傍領域では他の吐出機構よりも小さい液滴量を噴出する吐出機構を用いて未硬化絶縁樹脂の噴出を行なうように吐出機構及び駆動機構を動作させるようにしたので、電極近傍の封止樹脂層の精密な境界の形成を行なうことができ、さらに電極の近傍領域以外の領域においてより大きい液滴量を噴出する吐出機構を用いることによりスループットを向上させることができる。
【０１１９】
請求項８に記載された半導体装置等の製造装置では、吐出機構は、樹脂収容部に収容された未硬化絶縁樹脂の温度を制御するための樹脂温度制御機構を備えているようにしたので、未硬化絶縁樹脂の粘度を調節することができ、未硬化絶縁樹脂表面の平準化、半導体ウエハ基板の細部への充填度向上、及び未硬化絶縁樹脂の膜厚の制御を図ることができる。さらに、吐出ノズル近傍での樹脂の硬化による詰まりを軽減できる。
【０１２０】
請求項９に記載された半導体装置等の製造装置では、制御部は、半導体ウエハ基板のダイシングライン上の全部又は一部には未硬化絶縁樹脂を付着しないように吐出機構及び駆動機構を動作させるようにしたので、封止樹脂層の収縮に起因する応力によって生じる半導体ウエハ基板の反りを低減することができる。
【０１２１】
請求項１０に記載された半導体装置等の製造装置では、制御部は、半導体ウエハ基板のダイシングライン上には未硬化絶縁樹脂を付着させず、かつダイシングラインの交差部近傍に対応する未硬化絶縁樹脂層の形成領域形状が角部分に丸みをもつように吐出機構及び駆動機構を動作させるようにしたので、ダイシング工程においてダイシングラインの交差部近傍における封止樹脂層の欠けを防止することができ、さらに切り出した後の半導体装置の搬送時などにおける封止樹脂層の欠けを低減することができる。
【０１２２】
請求項１１に記載された半導体装置の製造方法では、半導体ウエハ基板にウエハ状態で絶縁材料の形成を行なう絶縁材料形成工程を含む半導体装置の製造方法において、絶縁材料形成工程は、未硬化絶縁樹脂の液滴を噴出するための吐出ノズルを未硬化絶縁樹脂の液滴を適宜噴出させながら走査して、半導体ウエハ基板の一表面上に未硬化絶縁樹脂層を形成し、上記未硬化絶縁樹脂層を硬化させて絶縁材料を形成するようにしたので、例えばスピンコート法によって未硬化絶縁樹脂層を形成する場合と比較して無駄な未硬化絶縁樹脂の消費を抑えることができるので、製造コストを低減できる。さらに、半導体ウエハ基板上で未硬化絶縁樹脂を付着させる領域を選択して絶縁材料の形成領域を選択することができる。さらに、半導体ウエハ基板上の領域ごとに未硬化絶縁樹脂を付着させる量を制御することができるので、絶縁材料の厚みの制御が容易になる。
【０１２３】
請求項１２及び１３に記載された半導体装置の製造方法では、一表面上に電極が形成された半導体ウエハ基板にウエハ状態で樹脂封止を行なう樹脂封止工程において、未硬化絶縁樹脂の液滴を噴出するための吐出ノズルを未硬化絶縁樹脂の液滴を適宜噴出させながら走査して電極の少なくとも一部が露出するように半導体ウエハ基板の一表面上に未硬化絶縁樹脂層を形成し、未硬化絶縁樹脂層を硬化させて封止樹脂層を形成するようにしたので、製造コストを低減でき、さらに半導体ウエハ基板上の領域ごとに未硬化絶縁樹脂を付着させる量を制御することができるので、封止樹脂層の厚みの制御が容易になる。
【０１２４】
請求項１４に記載された半導体装置の製造方法では、上記電極の近傍領域では、他の領域よりも小さい液滴量で未硬化絶縁樹脂を噴出させて未硬化絶縁樹脂層の形成を行なうようにしたので、電極近傍の封止樹脂層の精密な境界の形成を行なうことができ、さらに、電極の近傍領域以外の領域においては、より大きい液滴量で未硬化絶縁樹脂を噴出させて未硬化絶縁樹脂層の形成を行なうことによりスループットを向上させることができる。
【０１２５】
請求項１５に記載された半導体装置の製造方法では、半導体ウエハ基板のダイシングライン上の全部又は一部には未硬化絶縁樹脂層を形成しないように未硬化絶縁樹脂の噴出を行なうようにしたので、封止樹脂層の収縮に起因する応力によって生じる半導体ウエハ基板の反りを低減することができる。
【０１２６】
請求項１６に記載された半導体装置の製造方法では、半導体ウエハ基板のダイシングライン上には未硬化絶縁樹脂を付着させず、かつダイシングラインの交差部近傍において封止樹脂層の形成領域形状が角部分に丸みをもつように未硬化絶縁樹脂の液滴の噴出を行なうようにしたので、封止樹脂層の収縮に起因する応力によって生じる半導体ウエハ基板の反りを低減することができ、さらにダイシング工程においてダイシングラインの交差部近傍における封止樹脂層の欠けを防止することができ、さらに切り出した後の半導体装置の搬送時などにおける封止樹脂層の欠けを低減することができる。
【０１２７】
請求項１７に記載された半導体装置の製造方法では、半導体ウエハ基板の一表面の領域によって付着させる未硬化絶縁樹脂の量を異ならせるようにしたので、封止樹脂層の表面に凹凸形状を形成することができる。
【０１２８】
請求項１８に記載された半導体装置の製造方法では、半導体ウエハ基板の一表面上に未硬化絶縁樹脂層を形成し、その未硬化絶縁樹脂層を半硬化状態にした後、さらにその上に未硬化絶縁樹脂層を形成する工程を１又は複数回繰り返し、その後、半硬化状態のものを含む未硬化絶縁樹脂層を硬化させることにより封止樹脂層を形成するようにしたので、大きい厚みをもつ封止樹脂層を形成することができ、さらに、上層側の１層又は複数層の未硬化絶縁樹脂層を形成する領域を選択することにより、表面に凹凸形状をもつ封止樹脂層を形成することができる。
【０１２９】
請求項１９及び２０に記載された半導体装置では、半導体基板の一表面上に電極が形成され、電極の少なくとも一部が露出するようにその一表面上に封止樹脂層が形成されている半導体装置において、封止樹脂層の形成領域形状の角部分に丸みが形成されているようにしたので、半導体ウエハ基板から半導体装置を切り出すためのダイシング工程の際や切り出した後の半導体装置の搬送時などにおける封止樹脂層の欠けを低減することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】半導体装置の製造方法の一実施例を示す工程断面図である。
【図２】半導体装置等の製造装置の一実施例を示す概略構成図である。
【図３】同実施例の吐出ヘッドの概略構成図であり、（Ａ）は待機状態、（Ｂ）は吐出状態を示す。
【図４】半導体装置等の製造装置の他の実施例を示す概略構成図である。
【図５】半導体装置の製造方法の他の実施例を示す工程断面図である。
【図６】半導体装置の製造方法のさらに他の実施例を説明するための図であり、（Ａ）は封止樹脂層形成後の半導体ウエハ基板の一部分を示す平面図、（Ｂ）は（Ａ）のＡ−Ａ位置での断面図である。
【図７】半導体装置の一実施例を示す図であり、（Ａ）は平面図、（Ｂ）は（Ａ）のＢ−Ｂ位置での断面図である。
【図８】半導体装置の製造方法のさらに他の実施例を説明するための図であり、（Ａ）は封止樹脂層形成後の半導体ウエハ基板の一部分を示す平面図、（Ｂ）は（Ａ）のＣ−Ｃ位置での断面図である。
【図９】半導体装置の製造方法のさらに他の実施例を示す工程断面図である。
【図１０】半導体装置の製造方法のさらに他の実施例を示す工程断面図である。
【図１１】半導体装置の製造方法のさらに他の実施例を示す工程断面図である。
【図１２】半導体装置の製造方法のさらに他の実施例を示す工程断面図である。
【図１３】半導体装置の他の実施例を示す図であり、（Ａ）は平面図、（Ｂ）は（Ａ）のＤ−Ｄ位置での断面図である。
【符号の説明】
１　　　半導体ウエハ基板
３　　　基板保持部
５，２５　　　ヒーター
７，２７　　　温度センサー
９　　　ステージ部
１１　　　吐出ヘッド
１３　　　吐出ノズル
１５　　　樹脂収容部
１７　　　液供給流路
１９　　　吐出容器
２１　　　薄膜
２３　　　ピエゾ素子
２９　　　液滴
３１　　　画像情報カメラ
３３　　　制御部
３５　　　ステージ位置検出器
３７　　　モニター
３９　　　金属配線層
４１　　　パッド電極
４３　　　バンプ電極
４５　　　未硬化絶縁樹脂層
４７　　　封止樹脂層[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to a semiconductor device, a method for manufacturing a semiconductor device, and an apparatus for manufacturing a semiconductor device and the like used in the method for manufacturing the semiconductor device. In particular, an electrode is formed on one surface of a semiconductor substrate and at least a part of the electrode is exposed. Device having a sealing resin layer formed on one surface thereof, a method of manufacturing a semiconductor device including an insulating material forming step of forming an insulating material in a wafer state on a semiconductor wafer substrate, and a semiconductor used in the manufacturing method The present invention relates to a manufacturing apparatus such as an apparatus.
[0002]
[Prior art]
As a conventional technique for forming a sealing resin layer on a semiconductor wafer substrate on which a convex electrode called a bump electrode is formed on one surface, a coating layer is formed at the tip of the convex electrode, and the semiconductor wafer is formed by spin coating. An uncured sealing resin is applied on the substrate so that the tips of the convex electrodes are exposed, and the sealing resin is cured to form a sealing resin layer. Then, the sealing is performed by removing the coating layer. A method for forming a resin layer is known (see Japanese Patent Application Laid-Open No. Hei 7-161664).
[0003]
As another conventional technique, a mold is manufactured, and a semiconductor wafer substrate, a tablet-like sealing resin, and a temporary film (a material for preventing the sealing resin from contacting the mold) are arranged in the mold, There is also known a method of forming a sealing resin layer by heating and compressing a sealing resin and spreading it on one surface of a semiconductor wafer substrate (see JP-A-2001-55432). In such a method, after forming the sealing resin layer, the sealing resin layer is polished from the surface side to expose the tip of the convex electrode.
[0004]
In recent years, a semiconductor device in which a sealing resin layer is formed on one surface of a semiconductor substrate on which a convex electrode called a post electrode is formed so that a tip end of the convex electrode is exposed, 2. Description of the Related Art A semiconductor device capable of performing a resin sealing step in a wafer state without cutting out a semiconductor wafer substrate on which a semiconductor device is formed into chips is attracting attention. Such a semiconductor device is called, for example, a chip size package or a wafer level chip size package. A chip size package is disclosed in, for example, Japanese Patent Application Laid-Open No. 2000-260910. In the resin sealing step when manufacturing a chip size package, a method of forming an uncured sealing resin layer by the above-described spin coating method or a method of forming a sealing resin layer by heating and compression using a mold are used. Can be applied.
[0005]
[Problems to be solved by the invention]
However, the method of forming an uncured sealing resin layer by spin coating requires the formation of a coating layer for exposing the tip of the convex electrode, and the process is complicated, including the step of removing the coating layer. Was a problem. Furthermore, since the uncured sealing resin is applied by the spin coating method, there is a problem that more sealing resin is consumed than necessary.
Furthermore, since the uncured sealing resin layer is formed by spin coating, it is difficult to form a precise boundary of the sealing resin layer near the convex electrode and to control the thickness of the sealing resin layer. was there. Such a problem occurs not only in the case where an insulating material is formed in a predetermined region using an uncured insulating resin, but also in the case where the insulating material is used, for example.
[0006]
In the method of forming a sealing resin layer by heating and compression using a mold, it is necessary to prepare a mold for each different specification of the semiconductor wafer substrate, and further, to expose the tip of the convex electrode. However, since a polishing step of the sealing resin layer is required, there is a problem that the manufacturing cost is increased.
[0007]
In addition, during a dicing step for cutting a semiconductor device from a semiconductor wafer substrate after a sealing resin layer is formed, or when transferring a semiconductor device after cutting, a portion corresponding to the vicinity of the intersection of the dicing lines is formed. There is a problem that chipping of the sealing resin layer easily occurs.
[0008]
A first object of the present invention is to provide an apparatus for manufacturing a semiconductor device or the like which can form an insulating material of any shape on various substrates.
A second object of the present invention is to reduce a manufacturing cost in a method of manufacturing a semiconductor device including an insulating material forming step of forming an insulating material on a semiconductor wafer substrate in a wafer state and a manufacturing apparatus of a semiconductor device or the like used in the manufacturing method. An object of the present invention is to provide an apparatus for manufacturing a semiconductor device and the like and a method for manufacturing the semiconductor device, which can be reduced.
[0009]
[Means for Solving the Problems]
The manufacturing apparatus for a semiconductor device or the like of the present invention ejects a droplet of uncured insulating resin from a discharge nozzle toward one surface of the substrate held by the substrate holding unit, for holding the substrate. A discharge mechanism, a drive mechanism for moving at least one of the substrate holding unit and the discharge nozzle, and controlling the discharge mechanism and the drive mechanism so that the uncured insulating resin is formed on one surface of the substrate. It is provided with a control unit for making it adhere.
[0010]
In the apparatus for manufacturing a semiconductor device or the like according to the present invention, the uncured insulating resin is deposited on one surface of the substrate by controlling the ejection mechanism and the driving mechanism by the control unit to form the uncured insulating resin layer. After the semiconductor wafer substrate on which the uncured insulating resin layer is formed is taken out of the substrate holding unit, a hardening process is performed to form an insulating material from the uncured insulating resin layer on one surface of the substrate. By using a manufacturing apparatus such as a semiconductor device of the present invention and selecting a region on a substrate to which an uncured insulating resin is to be attached, an insulating material having an arbitrary shape can be formed. Here, the substrate may be, for example, a semiconductor wafer substrate.
[0011]
As one mode of a manufacturing apparatus of a semiconductor device or the like of the present invention, the substrate is a semiconductor wafer substrate having an electrode formed on one surface, and the control unit is configured to control a semiconductor wafer substrate held by the substrate holding unit. Then, there may be mentioned one that controls the ejection mechanism and the drive mechanism so that the uncured insulating resin is attached to one surface of the semiconductor wafer substrate so that at least a part of the electrode is exposed.
[0012]
In this embodiment, the uncured insulating resin layer is formed by controlling the ejection mechanism and the driving mechanism by the control unit and adhering the uncured insulating resin so that at least a part of the electrode is exposed on one surface of the semiconductor wafer substrate. I do. For example, when the electrode formed on one surface of the semiconductor wafer substrate is a convex electrode, an uncured insulating resin is attached so that the tip of the convex electrode is exposed to form an uncured insulating resin layer. After the semiconductor wafer substrate on which the uncured insulating resin layer is formed is taken out of the substrate holding unit, the semiconductor wafer substrate is subjected to a curing process to form an insulating material to be a sealing resin layer on one surface of the semiconductor wafer substrate. By using the manufacturing apparatus such as a semiconductor device of the present invention, a step for exposing the tip of the convex electrode, for example, a step of forming or polishing the above-mentioned coating layer is not required, so that the manufacturing step can be simplified, and furthermore, the sealing is performed. Since a mold for forming a resin stopper is not required, a single apparatus for manufacturing a semiconductor device or the like of the present invention can support a wide variety of products, and is more wasteful than the case where an uncured insulating resin layer is formed by a spin coating method. Since the consumption of the uncured insulating resin can be suppressed, the manufacturing cost can be reduced. Further, since the amount of the uncured insulating resin to be applied can be controlled for each region on the semiconductor wafer substrate, the thickness of the insulating material as the sealing resin layer can be easily controlled.
[0013]
Further, conventionally, there is a semiconductor device in which a sealing resin layer is formed on one surface of a semiconductor substrate on which a flat pad electrode is formed, and a pad opening is formed in the sealing resin layer on the pad electrode. In the manufacturing process of such a semiconductor device, formation of a sealing resin layer is performed in a wafer state, and an uncured insulating resin layer is formed on one surface of a semiconductor wafer substrate on which pad electrodes are formed, for example, by a spin coating method. After curing to form a sealing resin layer on the entire surface, the sealing resin layer on the pad electrode is selectively removed by etching to form a pad opening.
[0014]
When the manufacturing apparatus such as a semiconductor device of the present invention is used in a step of forming a sealing resin layer on one surface of a semiconductor wafer substrate on which a pad electrode is formed, the semiconductor wafer substrate is so exposed that at least a part of the pad electrode is exposed. An uncured insulating resin as a material of a sealing resin layer is attached to one surface of the substrate. For example, the uncured insulating resin is prevented from adhering to the formation region of the pad opening. This eliminates the need for an etching step for forming the pad opening, thereby reducing the number of manufacturing steps and the manufacturing cost. Further, compared to the case where the uncured insulating resin layer is formed by spin coating, wasteful consumption of the uncured insulating resin can be suppressed, so that the manufacturing cost can be reduced.
[0015]
A method for manufacturing a semiconductor device according to the present invention is a method for manufacturing a semiconductor device including an insulating material forming step of forming an insulating material on a semiconductor wafer substrate in a wafer state, wherein the insulating material forming step includes the step of forming an uncured insulating resin liquid. The ejection nozzle for ejecting the droplet is scanned while appropriately ejecting the uncured insulating resin droplet to form an uncured insulating resin layer on one surface of the semiconductor wafer substrate, and the uncured insulating resin layer is cured. Then, an insulating material is formed.
[0016]
In the method of manufacturing a semiconductor device according to the present invention, when forming an insulating material on a semiconductor wafer substrate, wasteful consumption of uncured insulating resin is reduced as compared with a case where an uncured insulating resin layer is formed by, for example, a spin coating method. Since it can be suppressed, the manufacturing cost can be reduced. Further, a region on the semiconductor wafer substrate to which the uncured insulating resin is attached can be selected, and a region for forming the insulating material can be selected. Further, since the amount of the uncured insulating resin to be applied can be controlled for each region on the semiconductor wafer substrate, the thickness of the insulating material can be easily controlled.
[0017]
As one aspect of the method for manufacturing a semiconductor device according to the present invention, the insulating material forming step is a resin sealing step of performing resin sealing in a wafer state on a semiconductor wafer substrate having electrodes formed on one surface thereof. In the sealing step, forming an uncured insulating resin layer on one surface of the semiconductor wafer substrate so that at least a part of the electrode is exposed, and curing the uncured insulating resin layer to form a sealing resin layer Can be mentioned.
[0018]
In this aspect, a process for exposing the tip of the convex electrode is not required, so that the manufacturing process can be simplified, and since a mold for forming the sealing resin is not required, it is not necessary to prepare a mold, Further, compared to the case where the uncured insulating resin layer is formed by spin coating, wasteful consumption of the uncured insulating resin can be suppressed, so that the manufacturing cost can be reduced. Further, since the amount of the uncured insulating resin to be applied can be controlled for each region on the semiconductor wafer substrate, the thickness of the insulating material as the sealing resin layer can be easily controlled.
[0019]
Further, when the method of manufacturing a semiconductor device of the present invention is applied to a step of forming a sealing resin layer on one surface of a semiconductor wafer substrate on which pad electrodes are formed, at least a part of the pad electrodes is exposed. For example, by forming the uncured insulating resin layer so that the uncured insulating resin layer is not formed in the formation region of the pad opening, the etching step for forming the pad opening can be eliminated, so that the manufacturing process The manufacturing cost can be reduced by reducing the number. Further, compared to the case where the uncured insulating resin layer is formed by spin coating, wasteful consumption of the uncured insulating resin can be suppressed, so that the manufacturing cost can be reduced.
[0020]
The semiconductor device of the present invention is a semiconductor device in which an electrode is formed on one surface of a semiconductor substrate, and a sealing resin layer is formed on one surface of the semiconductor substrate so that at least a part of the electrode is exposed. The round shape is formed at the corner portion of the shape of the formation region of the sealing resin layer.
[0021]
Due to the roundness formed at the corners of the forming region of the sealing resin layer, the sealing resin is used during a dicing process for cutting out the semiconductor device from the semiconductor wafer substrate or at the time of transporting the semiconductor device after cutting out. Chipping of the layer can be reduced.
[0022]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
In the apparatus for manufacturing a semiconductor device or the like according to the present invention, the discharge mechanism preferably includes a plurality of discharge nozzles. As a result, the time for forming the uncured insulating resin layer can be reduced by ejecting the droplets of the uncured insulating resin from the plurality of discharge nozzles.
[0023]
Further, it is preferable that the substrate holding section includes a substrate temperature control mechanism for controlling the temperature of the substrate. As a result, by controlling the temperature of the semiconductor wafer substrate, it is possible to adjust the viscosity of the uncured insulating resin adhered on one surface of the semiconductor wafer substrate, to level the uncured insulating resin surface, It is possible to improve the degree of filling in details and control the thickness of the uncured insulating resin.
[0024]
Furthermore, it is preferable that two or more types of ejection mechanisms for ejecting different amounts of droplets are provided. Further, the control unit ejects a smaller amount of droplets in the vicinity of the electrode than other ejection mechanisms. It is preferable to operate the ejection mechanism and the driving mechanism so as to eject the uncured insulating resin using the ejection mechanism. As a result, by providing two or more types of ejection mechanisms for ejecting different amounts of droplets, it is possible to eject different amounts of uncured insulating resin droplets for each area on one surface, and the area near the electrode can be ejected. By ejecting the uncured insulating resin using an ejection mechanism that ejects a smaller droplet amount than other ejection mechanisms, it is possible to form a precise boundary of the sealing resin layer near the electrode, and Throughput can be improved by using an ejection mechanism that ejects a larger amount of droplets in a region other than the region near the electrode.
[0025]
Further, it is preferable that the ejection mechanism includes a resin temperature control mechanism for controlling the temperature of the uncured insulating resin accommodated in the resin accommodation section. As a result, it is possible to adjust the viscosity of the uncured insulating resin immediately before jetting, to level the surface of the uncured insulating resin, improve the degree of filling in the details of the semiconductor wafer substrate, and control the thickness of the uncured insulating resin. Can be planned. Further, clogging due to curing of the resin near the discharge nozzle can be reduced.
[0026]
Further, it is preferable that the control unit operates the ejection mechanism and the driving mechanism so that the uncured insulating resin does not adhere to all or a part of the dicing line of the semiconductor wafer substrate. As a result, the warpage of the semiconductor wafer substrate caused by the stress caused by the contraction of the insulating material as the sealing resin layer can be reduced.
[0027]
In addition, the control unit does not attach the uncured insulating resin on the dicing line of the semiconductor wafer substrate, and the shape of the uncured insulating resin layer forming area corresponding to the vicinity of the intersection of the dicing line has rounded corners. It is preferable that the ejection mechanism and the driving mechanism are operated so as to have. As a result, the warpage of the semiconductor wafer substrate caused by the stress caused by the contraction of the insulating material as the sealing resin layer can be reduced. Further, in the dicing step for cutting out the semiconductor device performed after forming the sealing resin layer by curing the uncured insulating resin layer, chipping of the sealing resin layer in the vicinity of the intersection of the dicing lines can be prevented. In the semiconductor device cut out from the semiconductor wafer substrate, the corners of the formation region of the sealing resin layer in the semiconductor device can be rounded, thereby reducing chipping of the sealing resin layer when the semiconductor device cut out is transferred. be able to.
[0028]
In the method of manufacturing a semiconductor device according to the present invention, it is preferable that the uncured insulating resin layer is formed by ejecting the uncured insulating resin with a smaller amount of liquid droplets in the region near the electrode than in other regions. As a result, a precise boundary of the sealing resin layer in the vicinity of the electrode can be formed, and in a region other than the region in the vicinity of the electrode, the uncured insulating resin is ejected with a larger amount of droplets to cure the uncured resin. By forming the insulating resin layer, the throughput can be improved.
[0029]
Further, it is preferable to blow out the uncured insulating resin so that the uncured insulating resin layer is not formed on all or a part of the dicing line of the semiconductor wafer substrate. As a result, the warpage of the semiconductor wafer substrate caused by the stress caused by the contraction of the insulating material as the sealing resin layer can be reduced.
[0030]
Further, the uncured insulating resin is not adhered on the dicing line of the semiconductor wafer substrate, and the uncured insulating resin is formed so that the shape of the sealing resin layer forming region has a rounded corner at the vicinity of the intersection of the dicing line. It is preferable to eject resin droplets. As a result, in the dicing step performed after the formation of the sealing resin layer, chipping of the sealing resin layer in the vicinity of the intersection of the dicing lines can be prevented, and further, the sealing in the semiconductor device cut out from the semiconductor wafer substrate. The corner portion of the formation region of the sealing resin layer can be rounded, so that the chipping of the sealing resin layer can be reduced when the semiconductor device is cut and transported.
[0031]
Further, it is preferable to vary the amount of the uncured insulating resin to be attached depending on the region of the semiconductor wafer substrate. As a result, an uneven shape can be formed on the surface of the sealing resin layer. For example, the surface shape of the sealing resin layer can be formed according to the uneven shape of the wiring of the mounting board.
[0032]
Further, the step of forming the uncured insulating resin layer on one surface of the semiconductor wafer substrate, setting the uncured insulating resin layer in a semi-cured state, and further forming an uncured insulating resin layer thereon is performed by one or more steps. It is preferable that the sealing resin layer is formed by repeating a plurality of times and thereafter curing the uncured insulating resin layer including the semi-cured state. As a result, a sealing resin layer having a large thickness can be formed. Further, by selecting a region where one or more uncured insulating resin layers on the upper layer side are to be formed, a sealing resin layer having an uneven shape on the surface can be formed.
[0033]
As an example of the semiconductor device of the present invention, the electrode formed on one surface of the semiconductor substrate is a convex electrode, and the sealing resin layer is formed so that the tip of the convex electrode is exposed. Can be mentioned. However, the semiconductor device of the present invention is not limited to this. For example, a sealing resin layer is formed on one surface of a semiconductor substrate on which a flat pad electrode is formed, and the sealing resin layer on the pad electrode is formed. Semiconductor device in which a pad opening is formed.
[0034]
【Example】
FIG. 1 is a process sectional view showing one embodiment of a method for manufacturing a semiconductor device. FIG. 2 is a schematic configuration diagram showing one embodiment of a manufacturing apparatus for a semiconductor device or the like. Here, the apparatus for manufacturing a semiconductor device or the like of the present invention is applied to an apparatus for manufacturing a semiconductor device. First, an embodiment of a semiconductor device manufacturing apparatus will be described with reference to FIG. In the following examples, the manufacturing apparatus for a semiconductor device and the like and the method for manufacturing a semiconductor device according to the present invention were applied to the formation of a sealing resin layer made of an insulating material.
[0035]
A substrate holding portion 3 is provided for holding the semiconductor wafer substrate 1 having a bump electrode (not shown) as a convex electrode formed on one surface 1a with the one surface 1a facing upward. The substrate holding unit 3 is provided with a small opening (not shown) for vacuum suction on a surface holding the semiconductor wafer substrate 1, and the opening is connected to an exhaust device (not shown) via a suction path. It is connected. Thus, the semiconductor wafer substrate 1 can be suction-held on the substrate holding unit 3. The substrate holder 3 is provided with a heater 5 for heating the semiconductor wafer substrate 1 and a temperature sensor 7 for measuring the temperature of the substrate holder 3. The heater 5 and the temperature sensor 7 constitute a substrate temperature control mechanism of the apparatus for manufacturing a semiconductor device or the like according to the present invention.
[0036]
A stage section 9 for positioning the substrate holding section 3 is provided. The stage unit 9 has a function of moving the substrate holding unit 3 in a horizontal direction and a height direction by a driving unit (not shown) such as a motor and rotating the substrate holding unit 3 on a horizontal plane. The stage section 9 constitutes a drive mechanism of a manufacturing apparatus of a semiconductor device or the like according to the present invention.
[0037]
Above the stage 9, there are provided an ejection head 11 for ejecting uncured insulating resin and an image information camera 31 for acquiring image information of the semiconductor wafer substrate 1. The ejection head 11 constitutes an ejection mechanism of a manufacturing apparatus of the present invention such as a semiconductor device. In this embodiment, the positions of the ejection head 11 and the image information camera 31 are fixed.
[0038]
3A and 3B are schematic configuration diagrams of the ejection head, where FIG. 3A shows a standby state and FIG. 3B shows an ejection state.
A plurality of ejection nozzles 13 are arranged in a straight line or in an array on the surface of the ejection head 11 facing the semiconductor wafer substrate 1. FIG. 2 shows only two ejection nozzles 13 and FIG. 3 shows only one ejection nozzle. A resin housing section 15 for housing the uncured insulating resin is provided for each discharge nozzle 13.
[0039]
The resin container 15 is connected to the discharge nozzle 13 via a liquid supply channel 17 and a discharge container 19. A part of the wall surface of the liquid supply channel 17 is constituted by a thin film 21 having flexibility. A piezo element 23 is provided on the side of the thin film 21 opposite to the liquid supply channel 17. The ejection head 11 is also provided with a heater 25 for heating the uncured insulating resin and a temperature sensor 27 for measuring the temperature of the uncured insulating resin.
[0040]
The operation of the ejection head 11 will be described. In the ejection head 11, the droplet 29 of the uncured insulating resin is ejected by utilizing the pressure when the piezo element 23 is deformed. For example, when a voltage is applied to the piezo element 23, the piezo element 23 expands, the liquid supply flow path 17 is pressurized, and a predetermined amount of the uncured insulating resin droplet 29 is ejected from the discharge nozzle 13 by the pressure (see FIG. 3 (B)). When the piezo element 23 is restored, the uncured insulating resin is sucked from the resin storage section 15 into the liquid supply channel 17 (see FIG. 3A). The droplet amount of the uncured insulating resin ejected from the ejection head 11 is, for example, 0.05 nanoliter. The ejection head 11 used in this embodiment has the same structure as a piezo type (also called a piezo jet type) printer head used in an ink jet printer.
[0041]
Returning to FIG. 2, the description is continued, and a control unit 33 that is electrically connected to the stage unit 9 and the ejection head 11 and controls the operation thereof is provided. A stage position detector 35 for obtaining position information of the stage unit 9 is provided near the stage unit 9. The control unit 33 is also electrically connected to the temperature sensor 7, the image information camera 31, and the stage position detector 35. The temperature information of the temperature sensor 7 and the temperature sensor 27, the image information of the image information camera 31, and the stage position information of the stage position detector 35 are sent to the control unit 33. A monitor 37 for displaying setting information and the like is also electrically connected to the control unit 33.
[0042]
One embodiment of a method for manufacturing a semiconductor device and the operation of the apparatus for manufacturing a semiconductor device will be described with reference to FIGS. FIG. 1 shows only the ejection nozzles of the semiconductor device manufacturing apparatus, and other parts are not shown. In this embodiment, as the uncured insulating resin, for example, an epoxy resin liquid sealing material (CEL-C-3140 (a product of Hitachi Chemical Co., Ltd.), a viscosity of 0.6 Pa · s), which is a thermosetting resin, was used. .
[0043]
(1) The semiconductor wafer substrate 1 in which the metal wiring layer 39 and the pad electrode 41 are formed on one surface 1a and the bump electrode 43 is formed on the pad electrode 41 is placed on the substrate holding portion 3 with the one surface 1a facing upward. To place. For example, the material of the bump electrode 43 is solder, and the height is 20 μm from one surface 1a (see FIG. 1A). The substrate holding unit 3 holds the semiconductor wafer substrate 1 by vacuum suction. As the semiconductor wafer substrate 1, one surface 1a, the metal wiring layer 39, the surface of the pad electrode 41 and the surface of the bump electrode 43 are subjected to a treatment for improving wettability to an uncured insulating resin, A thin film formed of a material having an appropriate wettability to resin may be used. For example, as a treatment for improving the wettability, a treatment by a method in which an active species such as ozone gas or plasma is brought into contact with the surface can be exemplified. However, such a surface treatment is not always necessary.
[0044]
(2) The control unit 33 controls the heating of the heater 25 based on the temperature information from the temperature sensor 27, and controls the heating of the heater 25 in the resin storage unit 15 of the ejection head 11, the liquid supply channel 17, and the ejection container 19. Control the temperature of the cured insulating resin. Further, based on the temperature information from the temperature sensor 7, the heating of the heater 5 is controlled to control the temperature of one surface 1a of the semiconductor wafer substrate 1.
[0045]
Under the control of the control unit 33, the stage unit 9 is operated based on the image information from the image information camera 31, and the semiconductor wafer substrate 1 held by the substrate holding unit 3 is aligned. The control unit 33 uses the image recognition technology based on the image information of the semiconductor wafer substrate 1 from the image information camera 31 to attach the uncured insulating resin droplets except for the area where the bump electrodes 43 are formed. The area of one surface 1a is calculated. Thereafter, the drive signal is sent to the stage unit 9 and the ejection head 11 by comparing the position with the stage position information from the stage position detector 35 to sequentially position the substrate holding unit 3 on which the semiconductor wafer substrate 1 has been sucked. An uncured insulating resin layer 45 is formed on one surface 1 a of the semiconductor wafer substrate 1 including the metal wiring layer 39 and the pad electrodes 41 by appropriately ejecting the uncured insulating resin droplets 29. At this time, the stage 9 and the ejection head 11 are controlled so as not to eject the droplet 29 of the uncured insulating resin to the region where the bump electrode 43 is formed. Here, the uncured insulating resin layer 45 is formed to a thickness of, for example, about 20 μm (see FIG. 1B).
[0046]
Since the volume of the uncured insulating resin droplet 29 ejected from the ejection head 11 can be accurately controlled, for example, to a minimum of about 5 nanoliters, the amount of the resin of the droplet 29 is required to be the precision required at the boundary with the bump electrode 43. For example, the droplet amount can be controlled to an accuracy of about several μm.
[0047]
(3) After the uncured insulating resin layer 45 is formed on one surface 1 a of the semiconductor wafer substrate 1 except for the area where the bump electrodes 43 are formed, the semiconductor wafer substrate 1 is taken out of the substrate holding unit 3. The unprocessed semiconductor wafer substrate 1 is subjected to a heat treatment at a temperature of 120 ° C. for a period of 30 minutes, and further subjected to a heat treatment at a temperature of 150 ° C. for a period of 120 minutes to remove the uncured insulating resin layer 45. By curing, a sealing resin layer 47 having a thickness of about 20 μm is formed (see FIG. 1C).
[0048]
Thus, in the step of forming the sealing resin layer 47 so that the tip of the bump electrode 43 is exposed on one surface 1a of the semiconductor wafer substrate 1 (resin sealing step), the tip of the bump electrode is exposed. The manufacturing process can be simplified since the process of the present invention is not required. Further, since a mold for forming a sealing resin is not required, a single manufacturing device such as a semiconductor device of the present invention can support a wide variety of products, and furthermore, a spin coating method. As compared with the case where the uncured insulating resin layer is formed, useless consumption of the uncured insulating resin can be suppressed, so that the manufacturing cost can be reduced. Further, since the amount of the uncured insulating resin to be attached can be controlled for each region on one surface 1a of the semiconductor wafer substrate 1, the thickness of the sealing resin layer 47 can be easily controlled.
[0049]
FIG. 4 is a schematic configuration diagram showing another embodiment of the semiconductor device manufacturing apparatus. The same parts as those in FIG. 2 are denoted by the same reference numerals, and description of those parts will be omitted.
Above the stage 9, an ejection head 11 and an ejection head 49 for ejecting a different amount of liquid droplets from the ejection head 11 are provided. The position of the ejection head 49 is fixed. The structure of the ejection head 49 is the same as that of the ejection head 11, and ejects droplets of, for example, about 100 nanoliters of uncured insulating resin. The control unit 33 also controls the operation of the ejection head 49.
[0050]
FIG. 5 is a process sectional view showing another embodiment of the method of manufacturing a semiconductor device. In this embodiment, the semiconductor device manufacturing apparatus shown in FIG. 4 was used. In FIG. 5, only two discharge nozzles are shown in the semiconductor device manufacturing apparatus, and illustration of other parts is omitted. An embodiment of the method of manufacturing a semiconductor device and the operation of the apparatus for manufacturing a semiconductor device will be described with reference to FIGS.
[0051]
(1) The semiconductor wafer substrate 1 in which the metal wiring layer 39 and the pad electrode 41 are formed on one surface 1a and the bump electrode 43 is formed on the pad electrode 41 is placed on the substrate holding portion 3 with the one surface 1a facing upward. To place. After calculating the area of one surface 1a of the semiconductor wafer substrate 1 to which the droplets of the uncured insulating resin are to be attached by the control unit 33, the operations of the ejection heads 11, 49 and the stage unit 9 are controlled to control the operation of the semiconductor wafer substrate. The ejection of the uncured insulating resin onto one surface 1a of the first resin is started. In a region other than the region near the bump electrode 43, the uncured insulating resin layer 46 is formed by using the ejection head 49 that ejects a larger amount of the droplet 50. Thus, the throughput can be improved as compared with the case where the uncured insulating resin layer 46 is formed using the ejection head 11 having a small droplet amount (see FIG. 5A).
[0052]
(2) In the vicinity of the bump electrode 43, for example, in a region within 5 μm from the outer periphery of the bump electrode 43, the ejection head 11 that ejects a smaller amount of the droplet 29 than the ejection head 49 is used. Make a squirt. Thereby, a precise boundary of the uncured insulating resin near the bump electrode 43 can be formed (see FIG. 5B).
[0053]
(3) After the uncured insulating resin layer 46 is formed on one surface 1a of the semiconductor wafer substrate 1 excluding the region where the bump electrodes 43 are formed, the semiconductor wafer substrate 1 is taken out of the substrate holding section 3 and the taken out semiconductor wafer substrate 1 On the other hand, a heat treatment is performed at a temperature of 120 ° C. for a time of 30 minutes, and a heat treatment is further performed at a temperature of 150 ° C. for a time of 120 minutes to cure the uncured insulating resin layer 46, and to perform sealing. The resin layer 48 is formed (see FIG. 5C).
[0054]
6A and 6B are views for explaining still another embodiment of the method for manufacturing a semiconductor device. FIG. 6A is a plan view showing a part of the semiconductor wafer substrate after forming a sealing resin layer, and FIG. 2) is a cross-sectional view at the AA position. In this embodiment, the semiconductor device manufacturing apparatus shown in FIG. 2 was used. An embodiment of the method for manufacturing a semiconductor device and the operation of the apparatus for manufacturing a semiconductor device will be described with reference to FIGS.
[0055]
(1) Similarly to the steps (1) and (2) of the embodiment described with reference to FIG. 1, the semiconductor wafer substrate 1 is placed on the substrate holding unit 3 with one surface 1a facing upward, and the control unit is 33 controls the heating of the heater 25 to control the temperature of the uncured insulating resin in the resin storage portion 15 of the ejection head 11, the liquid supply channel 17 and the ejection container 19, and controls the heating of the heater 5. Thus, the temperature of one surface 1a of the semiconductor wafer substrate 1 is controlled.
[0056]
(2) Under the control of the control unit 33, the stage unit 9 is operated to position the semiconductor wafer substrate 1 held by the substrate holding unit 3. The control unit 33 uses the image recognition technology to perform the liquid processing of the uncured insulating resin except for the area where the bump electrode 43 is formed and the area on the center side of the dicing line 51 based on the image information of the semiconductor wafer substrate 1 from the image information camera 31. The area of one surface 1a of the semiconductor wafer substrate 1 to which the droplet is to be attached is calculated. Thereafter, the drive signal is sent to the stage unit 9 and the ejection head 11 by comparing the position with the stage position information from the stage position detector 35 to sequentially position the substrate holding unit 3 on which the semiconductor wafer substrate 1 has been sucked. A minute droplet of the uncured insulating resin is ejected appropriately to form an uncured insulating resin layer on one surface 1a of the semiconductor wafer substrate 1 including the metal wiring layer 39 and the pad electrodes 41. At this time, the stage section 9 and the discharge head 11 are controlled so that the uncured insulating resin does not adhere to the area where the bump electrode 43 is formed and the area on the center side of the dicing line 51. Here, the uncured insulating resin layer is formed to a thickness of, for example, about 20 μm.
[0057]
(3) After an uncured insulating resin layer is formed on one surface 1a of the semiconductor wafer substrate 1 excluding the region where the bump electrodes 43 are formed and the region on the center side of the dicing line 51, the semiconductor wafer substrate 1 is removed from the substrate holding portion 3. Take out. The unheated insulating resin layer is cured by subjecting the semiconductor wafer substrate 1 taken out to a heat treatment at a temperature of 120 ° C. for a time of 30 minutes, and a heat treatment at a temperature of 150 ° C. for a time of 120 minutes. Thus, a sealing resin layer 53 having a thickness of about 20 μm is formed.
[0058]
As shown in FIG. 6, a sealing resin layer 53 is formed on one surface 1a of the semiconductor wafer substrate 1 excluding a region where the bump electrode 43 is formed and a region on the center side of the dicing line 51. As a result, as in the embodiment described with reference to FIG. 1, it is possible to reduce the manufacturing cost and to easily control the thickness of the sealing resin layer. Further, since the sealing resin layer 53 is not formed in the region on the center side of the dicing line 51, the warpage of the semiconductor wafer substrate 1 caused by the stress caused by the contraction of the sealing resin layer 53 can be reduced.
[0059]
In this embodiment, the sealing resin layer 53 is formed so as to partially overlap the dicing line 51, and the sealing resin layer 53 is not formed in the central region of the dicing line 51. Is not limited to this, and the sealing resin layer may not be formed all over the dicing line. Further, in this embodiment, the semiconductor device manufacturing apparatus shown in FIG. 2 is used, but the semiconductor device manufacturing apparatus shown in FIG. 4 may be used.
[0060]
7A and 7B are views showing one embodiment of the semiconductor device, wherein FIG. 7A is a plan view, and FIG. 7B is a cross-sectional view at the position BB in FIG.
A metal wiring layer 39 and a pad electrode 41 are formed on one surface 1a of the semiconductor substrate 1b, and a bump electrode 43 is formed on the pad electrode 41. A sealing resin layer 55 is formed on one surface 1 a including the metal wiring layer 39 and the pad electrode 41 so that the tip of the bump electrode 43 is exposed. A round portion is formed at a corner portion 57 of the shape of the formation region of the sealing resin layer 55. Further, four sides 59 on the upper surface side of the sealing resin layer 55 are rounded when viewed from the side surface.
[0061]
The roundness is formed at the corner portion 57 of the shape of the formation region of the sealing resin layer 55, so that the semiconductor device can be sealed during a dicing step for cutting out a semiconductor device from a semiconductor wafer substrate or at the time of transporting the semiconductor device after cutting out. Chipping of the sealing resin layer 55 can be reduced. Furthermore, since the dicing blade does not come into contact with the side 59 on the upper surface side of the sealing resin layer 55 in the dicing step, the chipping of the sealing resin layer 55 in the dicing step can be prevented even on the side 59. Since the side 59 on the upper surface side of the upper surface 55 is rounded as viewed from the side, the chipping of the sealing resin layer 55 at the side 59 at the time of transporting the semiconductor device after cutting out can be reduced. .
[0062]
8A and 8B are views for explaining still another embodiment of a method for manufacturing a semiconductor device, wherein FIG. 8A is a plan view showing a part of a semiconductor wafer substrate after a sealing resin layer is formed, and FIG. () Is a cross-sectional view at the CC position. This embodiment of the manufacturing method is an example of a method of manufacturing the semiconductor device shown in FIG. In this embodiment of the manufacturing method, the semiconductor device manufacturing apparatus shown in FIG. 2 was used. An embodiment of the semiconductor device manufacturing method and the operation of the semiconductor device manufacturing apparatus will be described with reference to FIGS.
[0063]
(1) Similarly to the steps (1) and (2) of the embodiment described with reference to FIG. 1, the semiconductor wafer substrate 1 is placed on the substrate holding unit 3 with one surface 1a facing upward, and the control unit is 33 controls the heating of the heater 25 to control the temperature of the uncured insulating resin in the resin storage portion 15 of the ejection head 11, the liquid supply channel 17 and the ejection container 19, and controls the heating of the heater 5. Thus, the temperature of one surface 1a of the semiconductor wafer substrate 1 is controlled.
[0064]
(2) Under the control of the control unit 33, the stage unit 9 is operated to position the semiconductor wafer substrate 1 held by the substrate holding unit 3. The control unit 33 uses the image recognition technology to determine the area where the bump electrode 43 is formed, the entire area of the dicing line 51, and the vicinity of the intersection 51 a of the dicing line 51 based on the image information of the semiconductor wafer substrate 1 from the image information camera 31. The area of one surface 1a of the semiconductor wafer substrate 1 to which the uncured insulating resin droplet is to be attached excluding the area is calculated.
[0065]
By comparing the position with the stage position information from the stage position detector 35, a drive signal is sent to the stage unit 9 and the ejection head 11 to sequentially position the substrate holding unit 3 on which the semiconductor wafer substrate 1 has been sucked, and the minute amount from the ejection head 11. The uncured insulating resin layer is formed on one surface 1a of the semiconductor wafer substrate 1 including the metal wiring layer 39 and the pad electrodes 41 by appropriately ejecting droplets of the uncured insulating resin. At this time, the uncured insulating resin is not adhered to the area where the bump electrode 43 is formed, the entire area of the dicing line 51, and the area near the intersection 51a of the dicing line 51, and the dicing is performed. In the vicinity of the intersection 51a of the line 51, the shape of the region where the uncured insulating resin layer is formed is controlled so that the corners are rounded. Here, the uncured insulating resin layer is formed to a thickness of, for example, about 20 μm.
[0066]
(3) After forming the uncured insulating resin layer on one surface 1a of the semiconductor wafer substrate 1 excluding the formation region of the bump electrode 43, the entire region of the dicing line 51, and the region near the intersection 51a of the dicing line 51, The semiconductor wafer substrate 1 is taken out of the substrate holding unit 3. The unheated insulating resin layer is cured by subjecting the semiconductor wafer substrate 1 taken out to a heat treatment at a temperature of 120 ° C. for a time of 30 minutes, and a heat treatment at a temperature of 150 ° C. for a time of 120 minutes. Thus, a sealing resin layer 55 having a thickness of about 20 μm is formed. The corners 57 of the formation region shape of the sealing resin layer 55 are rounded, and the four sides 59 on the upper surface side are rounded when viewed from the side.
[0067]
As shown in FIG. 8, a sealing resin layer 55 is formed on one surface 1 a of the semiconductor wafer substrate 1 except for the region where the bump electrode 43 is formed, the entire region of the dicing line 51, and the region near the intersection 51 a of the dicing line 51. It is formed. As a result, as in the embodiment described with reference to FIG. 1, it is possible to reduce the manufacturing cost and to easily control the thickness of the sealing resin layer. Furthermore, since the sealing resin layer 55 is not formed in the entire region of the dicing line 51 and in the region near the intersection 51a of the dicing line 51, the semiconductor wafer substrate 1 generated by the stress caused by the contraction of the sealing resin layer Warpage can be reduced.
[0068]
(4) The semiconductor wafer substrate 1 on which the sealing resin layer 55 is formed is cut along the dicing lines 51 to cut out a semiconductor device (dicing step). At this time, since the sealing resin layer 55 is not formed on the dicing line 51, the corner portion 57 of the formation region shape of the sealing resin layer 55 corresponding to the vicinity of the intersection 51a of the dicing line 51 and the four sides on the upper surface side The chipping of the sealing resin layer 55 at 59 can be prevented. Further, in the semiconductor device after being cut out, the corner portions 57 of the formation region shape of the sealing resin layer 55 are rounded, and the four sides 59 on the upper surface are rounded when viewed from the side (FIG. 7). See, for example), the chipping of the sealing resin layer at the time of transporting the semiconductor device after cutting out can be reduced.
[0069]
In this embodiment, the corners 57 of the formation region of the sealing resin layer 55 corresponding to the vicinity of the intersection 51a of the dicing line 51 are rounded. However, the present invention is not limited to this. The sealing resin layer may not be formed on the dicing line without intentionally forming the roundness at the corner of the formation region of the sealing resin layer corresponding to the vicinity of the intersection of the lines. In this case, since the surface tension of the uncured insulating resin causes roundness to be formed at the corners and the four sides on the upper surface side of the sealing resin layer forming region shape, the sealing resin during the transfer of the semiconductor device after cutting out is used. Chipping of the layer can be reduced. Further, since the sealing resin layer is not formed on the dicing line, chipping of the sealing resin layer in the dicing step can be prevented.
Further, in this embodiment, the semiconductor device manufacturing apparatus shown in FIG. 2 is used, but the semiconductor device manufacturing apparatus shown in FIG. 4 may be used.
[0070]
FIG. 9 is a process sectional view showing still another embodiment of the method for manufacturing a semiconductor device. In this embodiment, the semiconductor device manufacturing apparatus shown in FIG. 2 was used. FIG. 9 shows only the discharge nozzles of the semiconductor device manufacturing apparatus, and other parts are not shown. An embodiment of the method for manufacturing a semiconductor device and the operation of the apparatus for manufacturing a semiconductor device will be described with reference to FIGS.
[0071]
(1) The semiconductor wafer substrate 1 in which the metal wiring layer 39 and the pad electrode 41 are formed on one surface 1a and the bump electrode 61 is formed on the pad electrode 41 is placed on the substrate holding portion 3 with the one surface 1a facing upward. To place. For example, the material of the bump electrode 61 is solder, and the height is 20 μm from one surface 1a.
[0072]
After calculating the area of one surface 1a of the semiconductor wafer substrate 1 to which the droplets of the uncured insulating resin are to be attached by the control unit 33, the operations of the stage unit 9 and the ejection head 11 are controlled to The ejection of the uncured insulating resin to one surface 1a is started, and an uncured insulating resin layer 63 is formed to a thickness of, for example, about 20 μm on one surface 1a of the semiconductor wafer substrate 1 excluding a region where the bump electrodes 61 are formed (FIG. 9 (A)).
[0073]
(2) After forming the uncured insulating resin layer 63 on one surface 1a of the semiconductor wafer substrate 1 excluding the formation region of the bump electrode 61, a heat treatment is performed, for example, at a temperature of 90 ° C. for a time of 30 minutes. The uncured insulating resin layer 63 is semi-cured to form a semi-cured sealing resin layer 65 (see FIG. 9B). This heat treatment may be performed using the heater 5 provided in the substrate holding unit 3 or may be performed by taking out from the substrate holding unit 3 and using another device.
[0074]
(3) The operation of the stage unit 9 and the ejection head 11 is controlled by the control unit 33 to form the uncured insulating resin layer 67 on the semi-cured sealing resin layer 65 to a thickness of, for example, about 20 μm (FIG. 9). (C)).
[0075]
(4) After forming the uncured insulating resin layer 67 on the semi-cured sealing resin layer 65, the semiconductor wafer substrate 1 is taken out from the substrate holding unit 3, and the temperature is set to 120 ° C. The heat treatment is performed for 30 minutes at a temperature of 150 ° C. and the heat treatment is performed for 120 minutes to cure the semi-cured sealing resin layer 65 and the uncured insulating resin layer 67. For example, a sealing resin layer 69 of about 20 μm is formed (see FIG. 9D).
[0076]
As described above, the uncured insulating resin layer 63 is formed on one surface 1a of the semiconductor wafer substrate 1, and the uncured insulating resin layer 63 is semi-cured to form the semi-cured sealing resin layer 65. By forming the uncured insulating resin layer 67 thereon, the thickness of the sealing resin layer 69 can be increased.
[0077]
In the above embodiment, the step of forming the uncured insulating resin layer on the uncured insulating resin layer after the semi-cured state is performed only once, but the present invention is not limited to this. Alternatively, the step of forming the uncured insulating resin layer on the semi-cured sealing resin layer may be repeated a plurality of times to form the sealing resin layer to a desired thickness. Further, in this embodiment, the semiconductor device manufacturing apparatus shown in FIG. 2 is used, but the semiconductor device manufacturing apparatus shown in FIG. 4 may be used.
[0078]
In this embodiment, the sealing resin layer 69 is formed over the entire surface 1a of the semiconductor wafer substrate 1 except for the region where the bump electrodes 61 are formed. The method is not limited to this, and the sealing resin layer may not be formed on the dicing line or the like as described with reference to FIG. 6 or FIG.
[0079]
FIG. 10 is a process sectional view showing still another embodiment of the method for manufacturing a semiconductor device. In this embodiment, the semiconductor device manufacturing apparatus shown in FIG. 2 was used. FIG. 10 shows only the discharge nozzles of the semiconductor device manufacturing apparatus, and other parts are not shown. An embodiment of the semiconductor device manufacturing method and the operation of the semiconductor device manufacturing apparatus will be described with reference to FIGS.
[0080]
(1) The semiconductor wafer substrate 1 in which the metal wiring layer 39 and the pad electrode 41 are formed on one surface 1a and the bump electrode 61 is formed on the pad electrode 41 is placed on the substrate holding portion 3 with the one surface 1a facing upward. To place.
After calculating the area of one surface 1a of the semiconductor wafer substrate 1 to which the droplets of the uncured insulating resin are to be attached by the control unit 33, the operations of the stage unit 9 and the ejection head 11 are controlled to The ejection of the uncured insulating resin to one surface 1a is started, and an uncured insulating resin layer 64 is formed to a thickness of, for example, about 20 μm on one surface 1a of the semiconductor wafer substrate 1 excluding a region where the bump electrodes 61 are formed (FIG. 10 (A)).
[0081]
(2) After forming the uncured insulating resin layer 64 on the one surface 1a of the semiconductor wafer substrate 1 excluding the area where the bump electrodes 61 are formed, heat treatment is performed at a temperature of 90 ° C. for 30 minutes. The cured insulating resin layer 64 is semi-cured to form a semi-cured sealing resin layer 66 (see FIG. 10B).
[0082]
(3) The operation of the stage unit 9 and the ejection head 11 is controlled by the control unit 33, and the semi-cured sealing is performed so that the surface shape of the sealing resin layer has an uneven shape, for example, in accordance with the uneven shape of the wiring of the mounting board. An uncured insulating resin layer 71 is formed in a predetermined region on the resin stopper layer 66 to a thickness of, for example, about 20 μm (see FIG. 10C).
[0083]
(4) After forming the uncured insulating resin layer 71 in a predetermined region on the semi-cured sealing resin layer 66, the semiconductor wafer substrate 1 is taken out from the substrate holding unit 3, and the semiconductor wafer substrate 1 taken out is subjected to temperature control. Is subjected to a heat treatment at 120 ° C. for 30 minutes, and further subjected to a heat treatment at 150 ° C. for 120 minutes to cure the semi-cured sealing resin layer 66 and the uncured insulating resin layer 71. For example, a sealing resin layer 73 having an uneven shape on the surface is formed in accordance with the uneven shape of the wiring of the mounting board (see FIG. 10D).
[0084]
As described above, by selecting the region where the uncured insulating resin layer 71 on the upper layer side is to be formed, the sealing resin layer 73 having an uneven surface can be formed.
In this embodiment, the surface of the sealing resin layer 73 is formed by selecting an area where the uncured insulating resin layer 71 to be formed on the semi-cured sealing resin layer 66 obtained by semi-curing the uncured insulating resin layer 64 is formed. However, the manufacturing apparatus for a semiconductor device or the like and the method for manufacturing a semiconductor device according to the present invention are not limited thereto, and the formation region of one or more uncured insulating resin layers on the upper layer side may be formed. By selection, an uneven shape may be formed on the surface of the sealing resin layer.
Further, in this embodiment, the semiconductor device manufacturing apparatus shown in FIG. 2 is used, but the semiconductor device manufacturing apparatus shown in FIG. 4 may be used.
[0085]
FIG. 11 is a process sectional view showing still another embodiment of the method for manufacturing a semiconductor device. In this embodiment, the semiconductor device manufacturing apparatus shown in FIG. 2 was used. FIG. 11 shows only the discharge nozzles of the semiconductor device manufacturing apparatus, and other parts are not shown. An embodiment of the method for manufacturing a semiconductor device and the operation of the apparatus for manufacturing a semiconductor device will be described with reference to FIGS.
[0086]
(1) The semiconductor wafer substrate 1 in which the metal wiring layer 39 and the pad electrode 41 are formed on one surface 1a and the bump electrode 43 is formed on the pad electrode 41 is placed on the substrate holding portion 3 with the one surface 1a facing upward. To place. After calculating the area of one surface 1a of the semiconductor wafer substrate 1 to which the droplets of the uncured insulating resin are to be attached by the control unit 33, the operations of the stage unit 9 and the ejection head 11 are controlled to The ejection of the uncured insulating resin to one surface 1a is started (see FIG. 11A).
[0087]
(2) The uncured insulating resin layer 75 is formed while controlling the film thickness of each region so that the surface shape of the sealing resin layer has an uneven shape corresponding to, for example, the uneven shape of the wiring of the mounting board. Here, in the uncured insulating resin layer 75, the operation of the stage 9 and the ejection head 11 is performed so that a thick film portion 75a having a thickness of, for example, about 20 μm and a thin film portion 75b having a thickness of, for example, about 10 μm are formed. Control. By making the amount of uncured insulating resin adhered in the formation region of the thin film portion 75b smaller than that of the formation region of the thick film portion 75a, the thickness of the thin film portion 75b can be made smaller than the film thickness of the thick film portion 75a (FIG. 11 (B)).
[0088]
(3) While controlling the amount of uncured insulating resin adhered to each region, an uncured film having a thick film portion 75a and a thin film portion 75b on one surface 1a of the semiconductor wafer substrate 1 excluding the region where the bump electrodes 43 are formed. An insulating resin layer 75 is formed (see FIG. 11C).
[0089]
(4) The semiconductor wafer substrate 1 is taken out from the substrate holding unit 3, and the semiconductor wafer substrate 1 taken out is subjected to a heat treatment at a temperature of 120 ° C. for a time of 30 minutes. The uncured insulating resin layer 75 is cured by performing a heat treatment under the conditions of, for example, a sealing resin having a thickness of about 15 μm and a concave portion 77a having a depth of about 20 μm in a region corresponding to the formation region of the thin film portion 75b. A layer 77 is formed (see FIG. 11D).
[0090]
As described above, by making the amount of the uncured insulating resin adhered to each region different, it is possible to form an uneven shape on the surface of the sealing resin layer, for example, in accordance with the uneven shape of the wiring of the mounting board.
In this embodiment, the semiconductor device manufacturing apparatus shown in FIG. 2 is used, but the semiconductor device manufacturing apparatus shown in FIG. 4 may be used.
[0091]
In the above embodiment, the bump electrodes 43 and 61 which are convex electrodes are shown as the electrodes formed on the semiconductor wafer substrate 1. However, the electrodes are not limited to these, and for example, Cu electrodes called post electrodes are used. The manufacturing apparatus for a semiconductor device or the like of the present invention, the semiconductor device, and the method for manufacturing the same can be applied to a columnar device made of a metal material such as the above.
[0092]
Further, the semiconductor device of the present invention is a semiconductor device in which a sealing resin layer is formed on one surface of a semiconductor substrate on which a flat pad electrode is formed, and a pad opening is formed in the sealing resin layer on the pad electrode. The semiconductor device manufacturing method and the semiconductor device manufacturing apparatus according to the present invention can be applied to a semiconductor wafer substrate having a flat pad electrode formed on one surface. The present invention can be applied to a semiconductor device manufacturing method including a stopping step and a semiconductor device manufacturing apparatus used in the manufacturing method.
[0093]
FIG. 12 is a process sectional view showing still another embodiment of the method for manufacturing a semiconductor device. In this embodiment, the semiconductor device manufacturing apparatus shown in FIG. 2 was used. FIG. 12 shows only the discharge nozzles of the semiconductor device manufacturing apparatus, and other parts are not shown. An embodiment of the method for manufacturing a semiconductor device and the operation of the apparatus for manufacturing a semiconductor device will be described with reference to FIGS.
[0094]
(1) The semiconductor wafer substrate 1 in which the metal wiring layer 39 and the pad electrode 41 are formed on one surface 1a is placed on the substrate holding unit 3 with one surface 1a facing upward.
After calculating the area of one surface 1a of the semiconductor wafer substrate 1 to which the droplets of the uncured insulating resin are to be attached by the control unit 33, the operations of the stage unit 9 and the ejection head 11 are controlled to The ejection of the uncured insulating resin to one surface 1a is started, and the formation of the uncured insulating resin layer 79 is started (see FIG. 12A).
[0095]
(2) The discharge head 11 is scanned while appropriately blowing uncured insulating resin onto one surface 1 a of the semiconductor wafer substrate 1, and the pad opening 81 is formed on the metal wiring layer 39 and the outer periphery of the pad electrode 41. An uncured insulating resin layer 79 is formed to a thickness of, for example, about 20 μm on one surface 1a of the semiconductor wafer substrate 1 excluding the formation region (see FIG. 12B).
[0096]
(3) After the uncured insulating resin layer 79 is formed, the semiconductor wafer substrate 1 is taken out of the substrate holding unit 3, and the semiconductor wafer substrate 1 taken out is subjected to a heat treatment at a temperature of 120 ° C. and a time of 30 minutes. Then, a heat treatment is performed at a temperature of 150 ° C. for a time of 120 minutes to cure the uncured insulating resin layer 79, thereby forming a sealing resin layer 83 having a pad opening 81 on the pad electrode 41 ( FIG. 12C).
[0097]
As described above, the sealing resin layer 83 having the pad opening 81 can be formed without using an etching step for forming the pad opening as in the related art, so that the number of manufacturing steps can be reduced. As a result, manufacturing costs can be reduced. Further, compared to the case where the uncured insulating resin layer is formed by spin coating, wasteful consumption of the uncured insulating resin can be suppressed, so that the manufacturing cost can be reduced.
[0098]
When forming the uncured insulating resin layer 79 having an opening in the region where the pad opening 81 is formed, the uncured insulating resin having a different droplet amount is formed in the same manner as in the embodiment described with reference to FIG. In the vicinity of the region where the pad opening 81 is formed, a precise boundary between the uncured insulating resin is formed using an ejection head that ejects a small amount of uncured insulating resin in the vicinity of the region where the pad opening 81 is formed. In other areas, the throughput may be improved by using an ejection head that ejects an uncured insulating resin having a large droplet amount.
[0099]
In the same manner as in the embodiment described with reference to FIG. 6, the uncured insulating resin layer 79 is formed on one surface 1a of the semiconductor wafer substrate 1 excluding the region where the pad opening 81 is formed and the region on the center side of the dicing line. May be formed. Thereby, the warpage of the semiconductor wafer substrate 1 caused by the stress caused by the contraction of the sealing resin layer can be reduced.
[0100]
Further, in the same manner as in the embodiment described with reference to FIG. 8, one surface 1a of the semiconductor wafer substrate 1 excluding the formation region of the pad opening 81, the entire region of the dicing line, and the region near the intersection of the dicing line. By forming the sealing resin layer 83 thereon, it is possible to reduce the warpage of the semiconductor wafer substrate 1 caused by the stress caused by the contraction of the sealing resin layer. As shown in FIG. 13, the semiconductor device formed by this method has rounded corners 85 in the shape of the formation region of the sealing resin layer 83, and has four sides 87 on the upper surface side of the sealing resin layer 83. Is formed, the corner portions 85 and the four sides 87 of the sealing resin layer 83 are formed at the time of a dicing step for cutting the semiconductor device from the semiconductor wafer substrate or at the time of transporting the semiconductor device after the cutting. Chipping can be reduced.
[0101]
Further, in the same manner as in the embodiment described with reference to FIG. 9, an uncured insulating resin layer is formed on one surface 1a of the semiconductor wafer substrate 1 excluding the region where the pad opening 81 is formed. After the layer is semi-cured to form a semi-cured sealing resin layer, an uncured insulating resin layer may be further formed thereon. Thereby, the thickness of the sealing resin layer can be increased.
[0102]
Further, in the same manner as in the embodiment described with reference to FIG. 10, an uncured insulating resin layer is formed on one surface 1a of the semiconductor wafer substrate 1 excluding the region where the pad opening 81 is formed. After the layer is semi-cured to form a semi-cured sealing resin layer, a formation region may be further selected to form an uncured insulating resin layer thereon. As a result, a sealing resin layer having an uneven shape on the surface can be formed.
[0103]
Further, in the same manner as in the embodiment described with reference to FIG. 11, the amount of the uncured insulating resin to be adhered to one surface 1a of the semiconductor wafer substrate 1 except for the region where the pad opening 81 is formed is varied. To form an uncured insulating resin layer. As a result, a sealing resin layer having an uneven shape on the surface can be formed.
[0104]
The embodiments of the apparatus for manufacturing a semiconductor device and the like and the semiconductor device and the method for manufacturing the same according to the present invention have been described above. However, the present invention is not limited to these, and the scope of the present invention described in the claims is not limited. Various changes are possible within.
[0105]
For example, in the above-described embodiment, a thermosetting resin is used as the sealing resin layer material. However, the present invention is not limited to this, and other sealing materials such as a photocurable resin such as an ultraviolet curable resin may be used. An anti-resin material can be used. The curing treatment of the uncured insulating resin layer is performed by an appropriate treatment according to the properties of the uncured insulating resin, for example, a light irradiation treatment in the case of a photocurable resin.
[0106]
Further, in the above embodiment, the temperature of the uncured insulating resin in the resin storage portion 15 of the discharge heads 11 and 49, the liquid supply flow path 17 and the discharge container 19 is controlled, and furthermore, one surface of the semiconductor wafer substrate 1 is controlled. Although the temperature of 1a is controlled, the manufacturing apparatus of a semiconductor device or the like and the method of manufacturing a semiconductor device according to the present invention are not limited to this, and the temperature control of the uncured insulating resin and the semiconductor wafer substrate may be performed. It is not always necessary as long as the viscosity of the uncured insulating resin maintains an appropriate state without temperature control.
[0107]
In the embodiment of the semiconductor device manufacturing apparatus shown in FIGS. 2 and 4, the positions of the ejection heads 11 and 49 are fixed, and the position of the substrate holding unit 3 is moved to position the semiconductor wafer substrate. However, the semiconductor device of the present invention is not limited to this, and is configured to move the ejection head as long as the semiconductor wafer substrate can be positioned with respect to the position of the ejection nozzle provided in the ejection head. Alternatively, a configuration in which both the ejection head and the substrate holding unit are moved may be employed.
[0108]
In addition, although the piezo-type ejection head 11 is used as an ejection mechanism constituting a manufacturing apparatus of a semiconductor device or the like of the present invention, the ejection mechanism is not limited to this. For example, a thermal jet system that uses bubbles generated by rapidly heating the liquid with a heater as the pressure for ejecting the liquid, or a valve system that controls the ejection of the liquid by opening and closing an electromagnetic valve. It can be applied to
[0109]
Further, the ejection mechanism constituting the manufacturing apparatus of the semiconductor device or the like of the present invention is not limited to the application of a printer head for an inkjet printer, and the droplets of the uncured insulating resin accommodated in the resin accommodating portion are discharged. Any configuration may be used as long as it has a function of being able to eject from the discharge nozzle toward one surface of the semiconductor wafer substrate held by the substrate holding unit.
[0110]
In addition, in the ejection head 11, the resin accommodating portion 15 is provided for each of the plurality of ejection nozzles 13, but the resin accommodating portion may be common to the plurality of ejection nozzles. Further, the ejection head 11 is provided with a plurality of ejection nozzles 13, but the number of ejection nozzles may be one.
[0111]
Further, the semiconductor wafer substrate 1 is not limited to the one shown in the figure, and may be, for example, a state in which a groove is formed in a dicing line (half cut method).
[0112]
Further, in the above-described embodiment, the manufacturing apparatus of the semiconductor device and the like and the method of manufacturing the semiconductor device of the present invention are applied to the formation of the sealing resin layer. The manufacturing method is not limited to this, and can be applied to a case where an insulating material other than the sealing resin layer is formed on the semiconductor wafer substrate. Further, the object on which the uncured insulating resin layer is formed by the manufacturing apparatus such as the semiconductor device of the present invention is not limited to a semiconductor wafer substrate, but may be another substrate.
[0113]
【The invention's effect】
In a manufacturing apparatus for a semiconductor device or the like according to claim 1, a substrate holding portion for holding a substrate, and a droplet of uncured insulating resin is discharged from a discharge nozzle onto one surface of the substrate held by the substrate holding portion. A discharge mechanism for ejecting the liquid toward the substrate, a drive mechanism for moving at least one of the substrate holding unit and the discharge nozzle, and controlling the discharge mechanism and the drive mechanism so that the discharge mechanism is positioned on one surface of the substrate. Since the control unit for attaching the cured insulating resin is provided, an insulating material having an arbitrary shape can be formed by selecting a region on the substrate to which the uncured insulating resin is attached.
[0114]
4. In the apparatus for manufacturing a semiconductor device according to claim 2, the substrate is a semiconductor wafer substrate having electrodes formed on one surface, and the control unit is configured to control the semiconductor wafer held by the substrate holding unit. The discharge mechanism and the drive mechanism are controlled so that the uncured insulating resin is attached to one surface of the semiconductor wafer substrate so that at least a part of the electrode is exposed to the substrate. Since an uncured insulating resin layer can be formed by attaching an uncured insulating resin on one surface of the semiconductor wafer substrate so that a part thereof is exposed, manufacturing costs can be reduced, and furthermore, the area on the semiconductor wafer substrate can be reduced. Since the amount of the uncured insulating resin to be applied can be controlled every time, the thickness of the sealing resin layer can be easily controlled.
[0115]
In the apparatus for manufacturing a semiconductor device or the like according to the fourth aspect, since the ejection mechanism includes a plurality of ejection nozzles, the time for forming the uncured insulating resin layer can be reduced.
[0116]
In the apparatus for manufacturing a semiconductor device or the like according to claim 5, the substrate holding section is provided with a substrate temperature control mechanism for controlling the temperature of the semiconductor wafer substrate. The viscosity of the uncured insulating resin adhered can be adjusted to level the uncured insulating resin surface, improve the degree of filling of the details of the semiconductor wafer substrate, and control the thickness of the uncured insulating resin. it can.
[0117]
In the manufacturing apparatus for a semiconductor device or the like according to claim 6, two or more types of ejection mechanisms for ejecting different amounts of liquid droplets are provided. Drops can be ejected.
[0118]
In the apparatus for manufacturing a semiconductor device or the like according to claim 7, in the apparatus for manufacturing a semiconductor device or the like according to claim 5, the control unit reduces a droplet amount smaller than other ejection mechanisms in a region near the electrode. Since the ejection mechanism and the drive mechanism are operated so as to eject the uncured insulating resin by using the ejection mechanism that ejects, a precise boundary of the sealing resin layer in the vicinity of the electrode can be formed. Throughput can be improved by using an ejection mechanism that ejects a larger amount of droplets in a region other than the region near the electrode.
[0119]
In the apparatus for manufacturing a semiconductor device or the like according to claim 8, the ejection mechanism includes a resin temperature control mechanism for controlling the temperature of the uncured insulating resin housed in the resin housing. It is possible to adjust the viscosity of the uncured insulating resin, to level the surface of the uncured insulating resin, to improve the degree of filling of the details of the semiconductor wafer substrate, and to control the thickness of the uncured insulating resin. Further, clogging due to curing of the resin near the discharge nozzle can be reduced.
[0120]
In the manufacturing apparatus for a semiconductor device or the like according to the ninth aspect, the control unit operates the ejection mechanism and the driving mechanism so that the uncured insulating resin does not adhere to all or a part of the dicing line of the semiconductor wafer substrate. As a result, it is possible to reduce the warpage of the semiconductor wafer substrate caused by the stress caused by the contraction of the sealing resin layer.
[0121]
In the apparatus for manufacturing a semiconductor device or the like according to claim 10, the control unit does not attach the uncured insulating resin on the dicing line of the semiconductor wafer substrate, and the uncured insulating resin corresponding to the vicinity of the intersection of the dicing line. Since the ejection mechanism and the drive mechanism are operated so that the resin layer formation region shape has a rounded corner, chipping of the sealing resin layer in the vicinity of the intersection of the dicing lines in the dicing process can be prevented. Further, chipping of the sealing resin layer at the time of transporting the semiconductor device after further cutting can be reduced.
[0122]
12. The method of manufacturing a semiconductor device according to claim 11, further comprising an insulating material forming step of forming an insulating material on the semiconductor wafer substrate in a wafer state, wherein the insulating material forming step comprises the step of forming an uncured insulating resin. An uncured insulating resin layer is formed on one surface of the semiconductor wafer substrate by scanning an ejection nozzle for ejecting the uncured insulating resin while appropriately ejecting the uncured insulating resin droplet. Is cured to form an insulating material, so that wasteful consumption of uncured insulating resin can be suppressed as compared with a case where an uncured insulating resin layer is formed by, for example, a spin coating method. Can be reduced. Further, a region on the semiconductor wafer substrate to which the uncured insulating resin is attached can be selected, and a region for forming the insulating material can be selected. Further, since the amount of the uncured insulating resin to be applied can be controlled for each region on the semiconductor wafer substrate, the thickness of the insulating material can be easily controlled.
[0123]
In the method of manufacturing a semiconductor device according to claim 12, the uncured insulating resin droplets are formed in a resin sealing step of performing resin sealing in a wafer state on a semiconductor wafer substrate having electrodes formed on one surface. Forming an uncured insulating resin layer on one surface of the semiconductor wafer substrate so as to expose at least a part of the electrode by scanning while appropriately ejecting uncured insulating resin droplets with a discharge nozzle for ejecting Since the sealing resin layer is formed by curing the uncured insulating resin layer, the manufacturing cost can be reduced, and the amount of uncured insulating resin to be adhered to each region on the semiconductor wafer substrate can be controlled. Therefore, it is easy to control the thickness of the sealing resin layer.
[0124]
In the method of manufacturing a semiconductor device according to the fourteenth aspect, the uncured insulating resin layer is formed by ejecting the uncured insulating resin in a smaller amount of droplets than the other regions in the region near the electrode. As a result, a precise boundary of the sealing resin layer near the electrode can be formed, and in a region other than the region near the electrode, the uncured insulating resin is ejected with a larger amount of liquid droplets to cure the uncured resin. By forming the insulating resin layer, the throughput can be improved.
[0125]
In the method of manufacturing a semiconductor device according to the present invention, the uncured insulating resin is ejected so as not to form the uncured insulating resin layer on all or a part of the dicing line of the semiconductor wafer substrate. In addition, the warpage of the semiconductor wafer substrate caused by the stress caused by the contraction of the sealing resin layer can be reduced.
[0126]
In the method of manufacturing a semiconductor device according to the sixteenth aspect, the uncured insulating resin is not attached on the dicing line of the semiconductor wafer substrate, and the shape of the formation region of the sealing resin layer near the intersection of the dicing line is square. Since the uncured insulating resin droplets are ejected so as to have a rounded portion, the warpage of the semiconductor wafer substrate caused by the stress caused by the contraction of the sealing resin layer can be reduced. In this case, chipping of the sealing resin layer in the vicinity of the intersection of the dicing lines can be prevented, and chipping of the sealing resin layer at the time of transporting the semiconductor device after cutting out can be reduced.
[0127]
In the method of manufacturing a semiconductor device according to the seventeenth aspect, since the amount of the uncured insulating resin to be applied is varied depending on the region of one surface of the semiconductor wafer substrate, the uneven shape is formed on the surface of the sealing resin layer. can do.
[0128]
In the method of manufacturing a semiconductor device according to the present invention, an uncured insulating resin layer is formed on one surface of a semiconductor wafer substrate, and the uncured insulating resin layer is semi-cured, and then is further formed thereon. The step of forming the cured insulating resin layer is repeated one or more times, and thereafter, the sealing resin layer is formed by curing the uncured insulating resin layer including those in a semi-cured state, so that the sealing resin layer has a large thickness. A sealing resin layer can be formed, and further, by selecting a region for forming one or more uncured insulating resin layers on the upper layer side, a sealing resin layer having an uneven shape on the surface is formed. be able to.
[0129]
21. The semiconductor device according to claim 19, wherein an electrode is formed on one surface of the semiconductor substrate, and a sealing resin layer is formed on one surface of the semiconductor substrate so that at least a part of the electrode is exposed. In the apparatus, rounding is formed at the corners of the formation area of the sealing resin layer, so that the semiconductor device is cut out from the semiconductor wafer substrate during the dicing step or when the semiconductor device is transported after cutting. For example, chipping of the sealing resin layer can be reduced.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a process sectional view showing one embodiment of a method for manufacturing a semiconductor device.
FIG. 2 is a schematic configuration diagram showing one embodiment of a manufacturing apparatus of a semiconductor device or the like.
FIGS. 3A and 3B are schematic configuration diagrams of the ejection head of the embodiment, wherein FIG. 3A shows a standby state and FIG. 3B shows an ejection state.
FIG. 4 is a schematic configuration diagram showing another embodiment of a manufacturing apparatus for a semiconductor device or the like.
FIG. 5 is a process sectional view showing another embodiment of the method for manufacturing a semiconductor device.
6A and 6B are views for explaining still another embodiment of the method for manufacturing a semiconductor device, wherein FIG. 6A is a plan view showing a part of the semiconductor wafer substrate after forming a sealing resin layer, and FIG. It is sectional drawing in the AA position of A).
FIGS. 7A and 7B are views showing one embodiment of a semiconductor device, wherein FIG. 7A is a plan view, and FIG. 7B is a cross-sectional view at a position BB in FIG.
8A and 8B are diagrams for explaining still another embodiment of the method for manufacturing a semiconductor device, wherein FIG. 8A is a plan view showing a part of the semiconductor wafer substrate after forming a sealing resin layer, and FIG. It is sectional drawing in CC position of A).
FIG. 9 is a process cross-sectional view showing still another embodiment of the method for manufacturing a semiconductor device.
FIG. 10 is a process sectional view illustrating still another embodiment of the method for manufacturing a semiconductor device.
FIG. 11 is a process sectional view illustrating still another embodiment of the method for manufacturing a semiconductor device.
FIG. 12 is a process sectional view illustrating still another embodiment of the method for manufacturing a semiconductor device.
13A and 13B are diagrams showing another embodiment of the semiconductor device, wherein FIG. 13A is a plan view, and FIG. 13B is a cross-sectional view taken along a line DD in FIG. 13A.
[Explanation of symbols]
1 Semiconductor wafer substrate
3 Board holding part
5,25 heater
7,27 Temperature sensor
9 Stage part
11 Discharge head
13 Discharge nozzle
15 Resin storage
17 Liquid supply channel
19 Discharge container
21 Thin film
23 Piezo element
29 droplets
31 Image Information Camera
33 control unit
35 Stage position detector
37 monitors
39 metal wiring layer
41 pad electrode
43 Bump electrode
45 Uncured insulating resin layer
47 Sealing resin layer

Claims

A substrate holding unit for holding the substrate,
An ejection mechanism for ejecting droplets of uncured insulating resin from an ejection nozzle toward one surface of the substrate held by the substrate holding unit,
A drive mechanism for moving at least one of the substrate holding unit and the discharge nozzle,
An apparatus for manufacturing a semiconductor device or the like, comprising: a control unit for controlling the ejection mechanism and the driving mechanism to adhere an uncured insulating resin onto one surface of the substrate.

The substrate is a semiconductor wafer substrate having an electrode formed on one surface, and the control unit is configured to control the semiconductor wafer such that at least a part of the electrode is exposed to the semiconductor wafer substrate held by the substrate holding unit. 2. The apparatus for manufacturing a semiconductor device or the like according to claim 1, wherein the ejection mechanism and the driving mechanism are controlled so that uncured insulating resin adheres to one surface of the substrate. 3.

The electrode formed on one surface of the semiconductor wafer substrate is a convex electrode, and the control unit controls the discharge mechanism and the drive mechanism to attach an uncured insulating resin so that a tip of the convex electrode is exposed. 3. The apparatus for manufacturing a semiconductor device or the like according to claim 2, wherein the apparatus is controlled.

4. The apparatus for manufacturing a semiconductor device or the like according to claim 1, wherein the discharge mechanism includes a plurality of discharge nozzles.

5. The apparatus for manufacturing a semiconductor device or the like according to claim 1, wherein the substrate holding unit includes a substrate temperature control mechanism for controlling a temperature of the substrate.

The apparatus for manufacturing a semiconductor device or the like according to any one of claims 1 to 5, further comprising two or more types of ejection mechanisms for ejecting different amounts of droplets.

The control unit operates the ejection mechanism and the drive mechanism to eject the uncured insulating resin using an ejection mechanism that ejects a smaller amount of liquid droplets than other ejection mechanisms in a region near the electrode. 7. The apparatus for manufacturing a semiconductor device or the like according to 6.

The manufacturing apparatus of a semiconductor device or the like according to any one of claims 1 to 7, wherein the discharge mechanism includes a resin temperature control mechanism for controlling a temperature of the uncured insulating resin stored in the resin storage unit.

9. The semiconductor according to claim 1, wherein the control unit operates the ejection mechanism and the driving mechanism so that uncured insulating resin does not adhere to all or a part of the dicing line of the semiconductor wafer substrate. 10. Manufacturing equipment such as equipment.

The control unit does not attach the uncured insulating resin on the dicing line of the semiconductor wafer substrate, and the shape of the area of the uncured insulating resin layer corresponding to the vicinity of the intersection of the dicing line has a rounded corner. The apparatus for manufacturing a semiconductor device or the like according to any one of claims 1 to 8, wherein the discharge mechanism and the drive mechanism are operated.

A method of manufacturing a semiconductor device including an insulating material forming step of forming an insulating material on a semiconductor wafer substrate in a wafer state,
In the insulating material forming step, the ejection nozzle for ejecting the uncured insulating resin droplet is scanned while appropriately ejecting the uncured insulating resin droplet, and the uncured insulating resin layer is formed on one surface of the semiconductor wafer substrate. Forming an insulating material by curing the uncured insulating resin layer.

The insulating material forming step is a resin sealing step of performing resin sealing in a wafer state on a semiconductor wafer substrate having electrodes formed on one surface,
In the resin sealing step, an uncured insulating resin layer is formed on one surface of the semiconductor wafer substrate so that at least a part of the electrode is exposed, and the uncured insulating resin layer is cured to form a sealing resin layer. The method of manufacturing a semiconductor device according to claim 11.

13. The method for manufacturing a semiconductor device according to claim 12, wherein the electrode formed on one surface of the semiconductor wafer substrate is a convex electrode, and the uncured insulating resin layer is formed such that a tip of the convex electrode is exposed. .

14. The method of manufacturing a semiconductor device according to claim 12, wherein the uncured insulating resin layer is formed by ejecting uncured insulating resin with a smaller amount of liquid droplets in a region near the electrode than in other regions.

15. The method of manufacturing a semiconductor device according to claim 11, wherein the uncured insulating resin is jetted so as not to form the uncured insulating resin layer on all or a part of the dicing line of the semiconductor wafer substrate.

The uncured insulating resin is not adhered to the dicing line of the semiconductor wafer substrate, and the uncured insulating resin is formed so that the shape of the sealing resin layer formation region in the vicinity of the intersection of the dicing lines has rounded corners. The method for manufacturing a semiconductor device according to claim 11, wherein droplets are ejected.

17. The method for manufacturing a semiconductor device according to claim 11, wherein an amount of the uncured insulating resin to be attached is varied depending on a region on one surface of the semiconductor wafer substrate.

Forming the uncured insulating resin layer on one surface of the semiconductor wafer substrate, setting the uncured insulating resin layer in a semi-cured state, and further forming an uncured insulating resin layer thereon one or more times. 18. The method of manufacturing a semiconductor device according to claim 11, wherein the sealing resin layer is formed by repeatedly curing an uncured insulating resin layer including a semi-cured one.

In a semiconductor device in which an electrode is formed on one surface of a semiconductor substrate and a sealing resin layer is formed on one surface so that at least a part of the electrode is exposed,
A semiconductor device, wherein roundness is formed at a corner of a shape of a formation region of the sealing resin layer.

20. The semiconductor device according to claim 19, wherein the electrode formed on one surface of the semiconductor substrate is a convex electrode, and the sealing resin layer is formed such that a tip of the convex electrode is exposed.