JP2004288857A - Method for manufacturing semiconductor - Google Patents
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Abstract
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、半導体の製造方法に関する。
【0002】
【従来の技術】
近年のプリント配線板の配線の高密度化に伴い、プリント配線板に実装される半導体素子の小型化が進んでいる。その中で、チップとリードフレーム(絶縁性基板)とが同一サイズとされたチップサイズパッケージが考案されている。(例えば、特許文献1、2参照)
このチップサイズパッケージは、それぞれ未切断の複数のチップと複数のリードフレームとを貼り合わせた後に各半導体素子を切断分離することができるので、分離されたチップを1個ずつリードフレームの上に載置する工程が不要であるという利点がある。
【0003】
しかしながら、従来は、リードフレームの端子は各半導体素子毎に個別に形成されていたので、作業時間、製造コストは、製造される半導体素子の数に比例して増加するという問題があった。
【0004】
【特許文献1】
特開2002−329850号公報
【特許文献2】
特開2002−198463号公報
【0005】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は上記事実を考慮してなされたものであり、半導体基板と絶縁性基板とを貼り合わせた後に各半導体素子に切断分離する製造方法において、製造する半導体素子数の増加に伴う作業時間、製造コストの増大を抑えることを目的とする。
【0006】
【課題を解決するための手段】
請求項1に記載の半導体製造方法は、所定のパターンで形成された複数の半導体膜と前記半導体膜にそれぞれ導通する複数の電極が形成された半導体基板と、前記半導体膜をプリント配線板に導通させるための複数の端子が前記電極に対応する箇所に設けられた絶縁性基板とを、前記電極と前記端子との間に導電性接着層を設けて貼り合わせた後に前記半導体膜、前記電極、及び前記端子で構成された半導体素子に切断分離する半導体製造方法であって、前記絶縁性基板の前記端子を前記半導体素子の切断ラインに跨って形成し、各半導体素子を切断分離する際に前記端子を各半導体素子に分割することを特徴とする。
【0007】
請求項1に記載の半導体製造方法では、半導体膜、電極、及び端子で構成される半導体素子に切断分離する前の半導体基板と絶縁性基板とを、電極と端子との間に導電性接着層を設けて貼り合わせ、その後、各半導体素子の切断ラインに沿って切断分離する。この際、切断ラインに跨って形成された端子が各半導体素子に分割される。
【0008】
ここで、端子を各半導体素子に個別に形成した場合は、端子の数は素子数に比例する。しかし、端子を切断ラインに跨って形成することで端子の数が減少するので導通検査にかかる手間が少なくなる。また、マスクの製造が容易になる。従って、製造する半導体素子数が増加しても、半導体素子数の増加に伴う絶縁性基板の製造コストの上昇を抑えることができる。
【0009】
請求項2に記載の半導体製造方法は、請求項1に記載の半導体製造方法であって、前記半導体基板と前記絶縁性基板の少なくとも一方を透光性材料で形成し、前記半導体膜をIII−V族化合物半導体膜とすることを特徴とする。
【0010】
請求項2に記載の半導体製造方法によって製造された半導体素子は、半導体基板又は絶縁性基板が光を透過させてIII−V族化合物半導体膜へ入射させる。これによって、半導体素子は発光素子又は受光素子として機能することができる。
【0011】
請求項3に記載の半導体製造方法は、請求項1又は2に記載の半導体製造方法であって、前記半導体基板と前記絶縁性基板を貼り合わせて固定部材の上に固定した後、太刃切断工具で前記切断ラインに沿って切断する第1工程と、切断溝に溶融樹脂を注入し、硬化させる第2工程と、前記溶融樹脂が硬化した固形樹脂を前記切断溝よりも細い細刃切断工具で切断し、各半導体素子を分離すると共に、各半導体素子の側面に保護膜を形成する第3工程と、を有することを特徴とする。
【0012】
請求項3に記載の半導体製造方法では、第1工程で、半導体基板と絶縁性基板を貼り合わせて固定部材の上に固定した後、切断ラインに沿って太刃切断工具で各半導体素子に切断分割する。次に第2工程で、各半導体素子が切断されて形成された各半導体素子間の切断溝に溶融樹脂を注入し、硬化させる。
【0013】
そして、第3工程で、溶融樹脂が硬化した固形樹脂を切断溝よりも細い細刃切断工具によって切断し、各半導体素子を分離すると共に、各半導体素子の側面に保護膜を形成する。
【0014】
この保護膜によって半導体基板と絶縁性基板との接着強度が補強される。また、半導体素子が発光素子や受光素子である場合には、不透明の樹脂剤を使用することで側面からの光の侵入を防止して光学特性を向上できる。さらに、半導体素子の側面を別途コーティングする方法と比較すると、光路を樹脂で塞ぐことなく確実に側面のみに保護膜を施すことができる。
【0015】
請求項4に記載の半導体製造方法は、請求項1乃至3の何れかに記載の半導体製造方法であって、前記導電性接着層を導電性ペーストで形成することを特徴とする。
【0016】
請求項4に記載の半導体製造方法では、電極と端子を接続するための導電性接着層を導電性ペーストで形成する。このため、ボンディングワイヤーで接続するという複雑な作業が不要になる。また、導電性ペーストはスクリーン印刷等によって一斉に塗布できるので、作業性が向上する。
【0017】
請求項5に記載の半導体製造方法は、請求項1乃至4の何れかに記載の半導体製造方法であって、前記絶縁性基板が、複数の前記半導体端子を連結し各半導体素子を切断分離する際に前記端子から切断される連結部と前記端子とが導電性材料で一体成形されたリードフレームと、前記リードフレームの前記端子と前記連結部に囲まれ、各半導体素子を切断分離する際に各半導体素子に分割される絶縁性プレートと、で構成することを特徴とする。
【0018】
請求項5に記載の半導体製造方法では、複数の端子を連結部で連結したリードフレームとリードフレームの端子と連結部に囲まれた絶縁性プレートを半導体基板に貼着し、半導体膜を絶縁性プレートによって絶縁、及び保護している。
【0019】
このように、全ての端子を一体成形し、各半導体素子を切断分離する際に初めて各端子が独立して機能するように構成したことで、端子の形成に要する工程は、リードフレームをエッチング等で形成する工程と、リードフレームを各素子に分割する工程のみとなる。
【0020】
ここで、リードフレームを形成する工程は半導体素子数に関係無く1度の処理で行われ、リードフレームを分割する工程の作業工数は、各半導体素子を分割する切断ラインの本数に比例する。
【0021】
即ち、端子を形成する工程には、製造する半導体素子数に比例する、所謂O(n)となる工程がなく、半導体素子数の平方根に比例する、所謂O(n0.5)となる工程(詳細は後述する)しか含まれない。従って、製造する半導体素子数が増加しても、半導体素子数の増加に伴う作業時間、製造コストの増加を抑えることができる。
【0022】
請求項6に記載の半導体製造方法は、請求項5に記載の半導体製造方法であって、前記絶縁性プレートは、溶融樹脂を前記リードフレームの前記端子と前記連結部との間に流し込み、硬化させることによって形成することを特徴とする。
【0023】
請求項6に記載の半導体製造方法であって、溶融樹脂をリードフレームの端子と連結部との間に流し込み、硬化させることによって絶縁性プレートを形成する。このため、溶融樹脂を硬化させる際に併せて後述するような光学的集光手段等を形成できる。また、絶縁性プレートを貼着する工程を削減でき、作業効率が向上する。
【0024】
請求項7に記載の半導体製造方法は、請求項5又は6に記載の半導体製造方法であって、前記絶縁性プレートとして光学的手段を設けることを特徴とする。
【0025】
これによって、新たに光学的手段を取り付けるための取付部を設ける必要がないので、半導体素子の小型化が妨げられない。
【0026】
なお、ここでいう光学的手段とは、レンズのような光を収束させる集光機能、散乱板のような光を散乱させる散乱機能、光を減少させるような減光機能、反射板のような光を反射させる反射機能、またはプリズムのような光を屈折させる屈折機能等を実現する手段を指すが、光学的な機能を実現する手段であればこれらに限定されない。
【0027】
【発明の実施の形態】
以下に図面を参照しながら第1の実施形態について説明する。
【0028】
図1(A)、(B)に示す第1の実施形態のIII−V族化合物半導体素子(以下、半導体素子と言う)10は、図2〜図4に示すように、各半導体素子10が切断分離される前の半導体基板12と絶縁性基板14とを貼り合わせた後、各半導体素子10を切断ラインL(図2、図3に2点鎖線で図示)で切断分離することによって得られる。
【0029】
図1(A)、(B)に示すように、半導体素子10は、半導体基板12から切断分離されたチップ16と、絶縁性基板14から切断分離されたベース18とが貼り合わされて構成されている。
【0030】
チップ16の基板20は光を透過するガラス基板とされている。基板20のベース18との接合面にはITO等の透明電極22がスパッタリングによって蒸着され、透明電極22の上にガリウムナイトライド(GaN)等のIII−V族化合物半導体膜(以下、半導体膜と言う)24が形成されている。
【0031】
基板20の1の隅部20Aには透明電極22が蒸着されずに基板20が剥き出しになっている。そして、金電極26が隅部20Aの端部に沿って半導体膜24の上面へ延出している。
【0032】
また、透明電極22に覆われ、隅部20Aと隣合う隅部20Bには金電極28が形成されている。これによって、半導体膜24は、透明電極22と金電極26、28を介して外部に導通可能となっている。
【0033】
そして、半導体膜24をプリント配線板に導通させると共に、半導体膜24を保護、絶縁するベース18は、ガラスエポキシ樹脂によって形成されている。ベース18には、金電極26、28に対応して中心角が約90°の扇形状のスルーホール18Aが形成され、金電極26、28と接合される面からスルーホール18Aの壁面へ、そしてプリント配線板のランド(図示せず)と接合される裏面へ亘って銅箔が被覆されてスルーホール端子30が形成されている。また、金電極26、28とスルーホール端子30は導電性ペースト32(図2参照)によって導通可能に接着されている。これによって、チップ16とプリント配線板が導通できる。
【0034】
また、基板20とベース18は、どちらも光透過性の材料で形成されているので、半導体素子10の表面側とプリント配線板側の双方向から半導体膜24へ光を入射できる。
【0035】
そして、半導体素子10の側面は不透明のエポキシ樹脂で形成された保護膜34で被覆されている。この保護膜34によって、半導体素子10の側面は遮光され、発光素子又は受光素子の光学機能が向上されている。また、保護膜34によってチップ16とベース18との接着が補強されている。
【0036】
なお、半導体素子10が発光素子の場合は、保護膜34の光の屈折率が、チップ16とベース18の光の屈折率との差が大きいと側面にて光が反射、散乱するということが起こる。このため、半導体素子10が発光素子の場合は、チップ16とベース18の光の屈折率の差が小さい透明な樹脂に炭素等の光を吸収する微粒子を分散した材料で保護膜34を形成することが好ましい。
【0037】
ここから、半導体素子10の製造方法について説明する。
【0038】
図2に示すように、半導体基板12には、チップ16を図中矢印A方向には各列同じ向きで、図中矢印B方向には各列向きを180度反転させて配列する。そして、金電極26、28を切断ラインLの交点Pを中心に密集させ、切断ラインLに跨る1つの金電極36として形成する。
【0039】
また、絶縁性基板14には、ベース18を、スルーホール端子30が切断ラインLの交点Pに密集するように配列し、スルーホール端子30を切断ラインLに跨る1つの円状のスルーホール端子38として形成する。
【0040】
そして、スルーホール端子38の金電極36に面する部分に熱硬化性樹脂である導電性ペースト32をスクリーン印刷やスタンピング等の方法で塗布し、半導体基板12と絶縁性基板14の側面を合わせて貼り合わせて仮固定を行う。そして、160℃で30分間加熱し、導電性ペースト32を硬化させる。
【0041】
次に、図3、図4(A)に示すように絶縁性基板14側をダイシングテープ40に貼り付けて半導体基板12と絶縁性基板14を固定し、太刃切断工具42によって切断ラインLで各半導体素子10を切断分離する。この際、複数の半導体素子10に跨って形成された円状のスルーホール端子38が各半導体素子10に分割され、扇形状のスルーホール端子30となる。
【0042】
ここで、スルーホール端子38を各半導体素子10に個別に形成した場合は、スルーホール端子38の数は半導体素子10の数に比例する所謂O(n)となる。しかし、スルーホール端子38を切断ラインLに跨って形成することでスルーホール端子38の数を減少させることができる。従って、半導体素子10の製造数が増加しても、製造数の増加に伴う製造コストの上昇を抑えることができる。
【0043】
次に、図4(B)に示すように、各半導体素子10が太刃切断工具42によって切断されることによって各半導体素子10の間に形成された切断溝44にエポキシ等の溶融樹脂46を注入し、硬化させる。そして、図4(C)に示すように、切断溝44よりも細い細刃切断工具48によって溶融樹脂46が硬化した固形樹脂47の中央部を切断する。
【0044】
これによって、図4(D)に示すように、各半導体素子10が切断分割されると共に、固形樹脂47が各半導体素子10の側面に保護膜34として残存する。従って、半導体素子10の側面に保護膜を別途吹き付け等でコーティングする方法と比較して、光路を固形樹脂47で塞ぐことなく確実に各半導体素子10の側面のみに保護膜34のコーティングを施すことができる
そして、図4(E)に示すように、分離された各半導体素子10をダイシングテープ40から剥がすと、図1に示す半導体素子10が得られる。
【0045】
次に、第2の実施形態について説明する。なお、第1の実施形態と同様の構成には同一の符号を付している。
【0046】
図5(A)、(B)に示すIII−V族化合物半導体素子(以下、半導体素子と言う)50は、図6、図7に示すように、各半導体素子50が切断分離されていない半導体基板12と絶縁性プレート52、及びリードフレーム54を貼り合わせた後、各半導体素子を切断ラインL(図2、図6、7に2点鎖線で図示)で切断分離することによって得られる。
【0047】
図5(A)、(B)に示すように、半導体素子50は、半導体基板12から切断分離されたチップ16と、絶縁性プレート52から切断分離された窓材56、及びリードフレーム54から切断分離された端子58、60とが貼り合わされて構成されている。
【0048】
端子58は金電極26に面して設けられ、端子60は金電極28に面して設けられ、それぞれ導電性ペースト32(図6参照)で導通可能に接着されている。端子60からは後述する連結部62の切断片62Aが突出しているが、金電極26とは接しておらず、金電極26と金電極28とが直接導通することはない。
【0049】
また、窓材56が、端子58、60、及び保護膜34の間に嵌め込まれており、半導体膜24を絶縁、保護している。この窓材56は、光を透過するガラスエポキシ樹脂等の材料で形成されており、半導体素子50の表面側とプリント配線板側の双方向から半導体膜24へ光を入射できる。
【0050】
ここから、半導体素子50の製造方法について説明する。
【0051】
図6に示すように、リードフレーム54には、端子58、60を、切断ラインLの交点Pに密集させて配列し、切断ラインLに跨る1つの端子64として形成する。そして、図中矢印A方向に並ぶ各端子64を連結部62によって連結し、さらにこれらをフレーム68で連結する。また、フレーム68にも端子58、60を形成する。このリードフレーム54は銅板や真鍮板等の導電性の材料にエッチングやプレス加工等を施すことによって形成する。
【0052】
また、絶縁性プレート52には、窓材56を矢印B方向に2列、矢印A方向に任意の数だけ配列する。
【0053】
そして、リードフレーム54の端子64に導電性ペースト32をスクリーン印刷やスタンピング等の方法で塗布し、図7に示すように、絶縁性プレート52をリードフレーム54の空間54Aに嵌め込んで、リードフレーム54と絶縁性プレート52をチップ16の半導体膜24が形成された面に貼り合わせる。そして、160℃で30分間加熱し、導電性ペースト32を硬化させる。
【0054】
この際、半導体基板12とリードフレーム54との熱膨張率の差が大きいと熱膨張によって貼り合わせ位置がずれてしまうので、半導体基板12とリードフレーム54との熱膨張率の差はできるだけ小さい方が好ましい。半導体基板12とリードフレーム54との熱膨張率の差を小さくできないような場合は、非熱硬化型の導電性ペーストを使用すればこの問題を解消できる。
【0055】
なお、絶縁性プレート52は、貼り合わせる前に成形せずに、チップ16に貼り合わされたリードフレーム54の空間54Aに透明な溶融樹脂を流し込むようにして形成してもよい。
【0056】
そして、各半導体素子50を太刃切断工具42によって切断分離する。この際、4つの半導体素子50に跨って形成された端子64が端子58、60に分割される。また、連結部62は切断される。
【0057】
ここで、連結部62は切断ラインLに対して傾斜しているので、太刃切断工具によって切断されると完全に分離され、端子58と端子60は、電気的に分離される。そして、第1の実施形態と同様の方法で、半導体素子50の側面に保護膜34を形成すると、半導体素子50が得られる。
【0058】
このように、全ての端子58、60を一体で成形し、各半導体素子50を切断分離する際に、端子58、60が電気的に分離するように構成したことで、端子58、60の形成に要する作業工程は、半導体素子50の数に関わりのない銅板等にエッチング等を施す工程と、チップ14、絶縁性プレート52と一緒に切断ラインLで切断する工程のみである。
【0059】
ここで、図示された36個の半導体素子50の切断ラインLは14本となり、この切断ラインLの本数が半導体素子50を切断分離する工程に要する作業の工数となる。なお、半導体素子50の素子数(n)を4、9、……、144、169とした場合、切断ラインLの本数は図8の表に示すようになる。図8の表から素子数の平方根(n0.5)と切断ラインLの本数との比が、略一定(約2.36)となることがわかる。
【0060】
即ち、切断ラインの本数Lは素子数の平方根(n0.5)に比例し、端子58、60を形成するのに要する作業工数は、O(n0.5)となる。従って、素子数(n)の増加に伴う作業時間、製造コストの上昇を抑えることができる。
【0061】
次に、第3の実施形態について説明する。なお、第1、第2の実施形態と同様の構成には同一の符号を付している。
【0062】
図9に示すIII−V族化合物半導体素子(以下、半導体素子と言う)70は、図10、図11に示すように、各半導体素子70が切断分離される前の半導体基板12とプリズムプレート72、及びリードフレーム54を貼り合わせた後、各半導体素子70を切断ラインL(図10、図11に2点鎖線で図示)で切断分離することによって得られる。なお、第2の実施形態の半導体素子50とは、窓材56をプリズム74に変えた点のみが異なり、この相違点についてのみ説明する。
【0063】
図9に示すように、プリズム74は、チップ16の半導体膜24が形成された面から斜面を突出させている。プリズム74は、紫外線を透過する石英ガラス、サイトップ(商品名:旭硝子製)等、ポリエチレン等で形成されており、プリズム74へ傾斜して入射した光を屈折させて金電極26の受光面へ入射させる。
【0064】
ここから、半導体素子70の製造方法について説明する。
【0065】
図10に示すように、プリズムプレート72には、プリズム74をリードフレーム54の空間54Aの幅方向に2列、空間54Aの長手方向に任意の数だけ連続して配列する。
【0066】
そして、図11に示すように、プリズムプレート72をリードフレーム54の空間54Aに嵌め込んで、各半導体素子70を太刃切断工具42によって切断ラインLで切断分離する。この際、プリズム74は各半導体素子70に分割される。
【0067】
なお、本実施形態では、プリズムプレート72を貼り合わせる前に形成するようにしたが、リードフレーム54の空間54Aに透明な樹脂を流し込み、この樹脂を硬化させる際に、プリズム74の形状に加工するようにしてもよい。
【0068】
また、本実施形態では、プリズム74について説明したが、これに換えてレンズや拡散板等も適用可能である。
【0069】
以上、第1乃至第3の実施形態では、III−V族化合物半導体素子を例に取って説明したが、本発明は、他のチップサイズパッケージの半導体素子についても適用可能である。
【0070】
【発明の効果】
本発明は上記構成にしたので、半導体基板と絶縁基板とを貼り合わせた後に各半導体素子を切断分離する製造方法において、製造する半導体素子数の増加に伴う作業時間、製造コストの増大を抑えることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】(A)第1の実施形態に係る半導体素子を示す平面図である。
(B)(A)のB−B断面図である。
【図2】第1の本実施形態に係る半導体素子の製造方法を示す斜視図である。
【図3】第1の実施形態に係る半導体素子の製造方法を示す斜視図である
【図4】(A)第1の実施形態に係る半導体素子の製造方法を示す断面図である。
(B)第1の実施形態に係る半導体素子の製造方法を示す断面図である。
(C)第1の実施形態に係る半導体素子の製造方法を示す断面図である。
(D)第1の実施形態に係る半導体素子の製造方法を示す断面図である。
(E)第1の実施形態に係る半導体素子の製造方法を示す断面図である。
【図5】(A)第2の実施形態に係る半導体素子を示す平面図である。
(B)(A)のB−B断面図である。
【図6】第2の実施形態に係る半導体素子の製造方法を示す斜視図である
【図7】第2の実施形態に係る半導体素子の製造方法を示す斜視図である
【図8】第2の実施形態に係る半導体素子の製造方法における素子数と切断ラインの本数との関係を示す表である。
【図9】第3の実施形態に係る半導体素子を示す断面図である。
【図10】第3の実施形態に係る半導体素子の製造方法を示す斜視図である。
【図11】第3の実施形態に係る半導体素子の製造方法を示す斜視図である。
【符号の説明】
10 半導体素子
12 半導体基板
14 絶縁性基板
24 半導体膜
32 導電性ペースト(導電性接着層)
34 保護膜
36 金電極(電極)
38 金電極(電極)
40 ダイシングテープ(固定部材)
42 太刃切断工具
44 切断溝
46 溶融樹脂
47 固形樹脂
48 細刃切断工具
50 半導体素子
52 絶縁性プレート
54 リードフレーム
62 連結部
64 端子
68 フレーム(連結部)
70 半導体素子
72 プリズムプレート(絶縁性プレート)
74 プリズム(光学的手段)[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to a method for manufacturing a semiconductor.
[0002]
[Prior art]
With the recent increase in the density of wiring on printed wiring boards, the miniaturization of semiconductor elements mounted on printed wiring boards has been progressing. Among them, a chip size package in which a chip and a lead frame (insulating substrate) have the same size has been devised. (For example, see Patent Documents 1 and 2)
This chip size package can cut and separate each semiconductor element after bonding a plurality of uncut chips and a plurality of lead frames, so that the separated chips are mounted one by one on the lead frame. There is an advantage that a placing step is unnecessary.
[0003]
However, conventionally, since the terminals of the lead frame are individually formed for each semiconductor element, there has been a problem that work time and manufacturing cost increase in proportion to the number of semiconductor elements to be manufactured.
[0004]
[Patent Document 1]
JP 2002-329850 A [Patent Document 2]
Japanese Patent Application Laid-Open No. 2002-198463
[Problems to be solved by the invention]
The present invention has been made in view of the above facts, and in a manufacturing method of cutting and separating each semiconductor element after bonding a semiconductor substrate and an insulating substrate, a work time associated with an increase in the number of semiconductor elements to be manufactured, An object is to suppress an increase in manufacturing cost.
[0006]
[Means for Solving the Problems]
The semiconductor manufacturing method according to claim 1, wherein the semiconductor substrate is provided with a plurality of semiconductor films formed in a predetermined pattern and a plurality of electrodes respectively connected to the semiconductor film, and the semiconductor film is connected to a printed wiring board. The semiconductor film, the electrode, and a plurality of terminals for causing an insulating substrate provided at a location corresponding to the electrode to be bonded to each other by providing a conductive adhesive layer between the electrode and the terminal. And a semiconductor manufacturing method for cutting and separating the semiconductor element configured by the terminal, wherein the terminal of the insulating substrate is formed over a cutting line of the semiconductor element, and when cutting and separating each semiconductor element, The terminal is divided into each semiconductor element.
[0007]
The semiconductor manufacturing method according to claim 1, wherein the semiconductor substrate and the insulating substrate before being cut and separated into the semiconductor element including the semiconductor film, the electrode, and the terminal are separated by a conductive adhesive layer between the electrode and the terminal. Are provided and bonded, and then cut and separated along a cutting line of each semiconductor element. At this time, a terminal formed over the cutting line is divided into each semiconductor element.
[0008]
Here, when terminals are individually formed on each semiconductor element, the number of terminals is proportional to the number of elements. However, since the number of terminals is reduced by forming the terminals over the cutting line, the labor required for the continuity test is reduced. Further, the manufacture of the mask becomes easy. Therefore, even if the number of semiconductor elements to be manufactured increases, an increase in the manufacturing cost of the insulating substrate due to the increase in the number of semiconductor elements can be suppressed.
[0009]
The semiconductor manufacturing method according to claim 2 is the semiconductor manufacturing method according to claim 1, wherein at least one of the semiconductor substrate and the insulating substrate is formed of a light-transmitting material, and the semiconductor film is formed of III-. It is a group V compound semiconductor film.
[0010]
In the semiconductor device manufactured by the semiconductor manufacturing method according to the second aspect, the semiconductor substrate or the insulating substrate transmits light and makes the light enter the III-V compound semiconductor film. Thus, the semiconductor element can function as a light emitting element or a light receiving element.
[0011]
A semiconductor manufacturing method according to a third aspect is the semiconductor manufacturing method according to the first or second aspect, wherein the semiconductor substrate and the insulating substrate are attached to each other and fixed on a fixing member. A first step of cutting along the cutting line with a tool, a second step of injecting and curing a molten resin into a cutting groove, and a fine-blade cutting tool for thinning the solid resin in which the molten resin is hardened than the cutting groove And a third step of separating each semiconductor element and forming a protective film on the side surface of each semiconductor element.
[0012]
In the semiconductor manufacturing method according to the third aspect, in the first step, after the semiconductor substrate and the insulative substrate are bonded and fixed on the fixing member, each semiconductor element is cut along the cutting line with a thick blade cutting tool. To divide. Next, in a second step, a molten resin is injected into a cut groove between the semiconductor elements formed by cutting each semiconductor element, and is cured.
[0013]
Then, in a third step, the solid resin in which the molten resin is cured is cut by a fine-blade cutting tool smaller than the cutting groove to separate each semiconductor element and to form a protective film on a side surface of each semiconductor element.
[0014]
This protective film reinforces the adhesive strength between the semiconductor substrate and the insulating substrate. In the case where the semiconductor element is a light emitting element or a light receiving element, the use of an opaque resin material prevents light from entering from the side surface and improves optical characteristics. Furthermore, compared with the method of separately coating the side surface of the semiconductor element, the protective film can be reliably applied only to the side surface without blocking the optical path with the resin.
[0015]
According to a fourth aspect of the present invention, there is provided the semiconductor manufacturing method according to any one of the first to third aspects, wherein the conductive adhesive layer is formed of a conductive paste.
[0016]
In a semiconductor manufacturing method according to a fourth aspect, a conductive adhesive layer for connecting an electrode and a terminal is formed of a conductive paste. Therefore, a complicated operation of connecting with a bonding wire is not required. Further, since the conductive paste can be applied all at once by screen printing or the like, workability is improved.
[0017]
A semiconductor manufacturing method according to a fifth aspect is the semiconductor manufacturing method according to any one of the first to fourth aspects, wherein the insulating substrate connects a plurality of the semiconductor terminals and cuts and separates each semiconductor element. When the connecting portion cut from the terminal and the terminal are integrally formed of a conductive material with a lead frame, the terminal of the lead frame is surrounded by the terminal and the connecting portion, and when each semiconductor element is cut and separated. And an insulating plate divided into each semiconductor element.
[0018]
In the semiconductor manufacturing method according to the fifth aspect, a lead frame in which a plurality of terminals are connected by a connecting portion, an insulating plate surrounded by the terminals of the lead frame and the connecting portion are attached to the semiconductor substrate, and the semiconductor film is insulated. Insulated and protected by a plate.
[0019]
As described above, since all the terminals are integrally formed and each terminal functions independently for the first time when each semiconductor element is cut and separated, the steps required for forming the terminals include etching of the lead frame and the like. And a step of dividing the lead frame into each element.
[0020]
Here, the step of forming the lead frame is performed in one process regardless of the number of semiconductor elements, and the number of working steps in the step of dividing the lead frame is proportional to the number of cutting lines dividing each semiconductor element.
[0021]
That is, in the step of forming the terminal, there is no so-called O (n) step which is proportional to the number of semiconductor elements to be manufactured, and there is no so-called O (n 0.5 ) step which is proportional to the square root of the number of semiconductor elements. (Details will be described later). Therefore, even if the number of semiconductor elements to be manufactured increases, it is possible to suppress an increase in work time and manufacturing cost accompanying the increase in the number of semiconductor elements.
[0022]
The semiconductor manufacturing method according to
[0023]
7. The semiconductor manufacturing method according to
[0024]
A semiconductor manufacturing method according to a seventh aspect is the semiconductor manufacturing method according to the fifth or sixth aspect, wherein an optical means is provided as the insulating plate.
[0025]
This eliminates the need to provide a mounting portion for mounting a new optical means, and does not hinder miniaturization of the semiconductor element.
[0026]
In addition, the optical means here is a condensing function such as a lens that converges light, a scattering function such as a scattering plate that scatters light, a dimming function such as reducing light, and a reflection plate. A means for realizing a reflection function of reflecting light or a refraction function of refracting light, such as a prism, is not limited thereto, as long as it is a means for realizing an optical function.
[0027]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
Hereinafter, a first embodiment will be described with reference to the drawings.
[0028]
The III-V compound semiconductor device (hereinafter, referred to as a semiconductor device) 10 according to the first embodiment shown in FIGS. 1A and 1B includes, as shown in FIGS. After laminating the
[0029]
As shown in FIGS. 1A and 1B, a
[0030]
The
[0031]
The
[0032]
Further, a
[0033]
The base 18 that conducts the
[0034]
Further, since both the
[0035]
The side surface of the
[0036]
In the case where the
[0037]
Now, a method for manufacturing the
[0038]
As shown in FIG. 2, the
[0039]
The
[0040]
Then, a
[0041]
Next, as shown in FIG. 3 and FIG. 4A, the
[0042]
Here, when the through-
[0043]
Next, as shown in FIG. 4B, a
[0044]
As a result, as shown in FIG. 4D, each
[0045]
Next, a second embodiment will be described. The same components as those in the first embodiment are denoted by the same reference numerals.
[0046]
The group III-V compound semiconductor device (hereinafter, referred to as a semiconductor device) 50 shown in FIGS. 5A and 5B is a semiconductor device in which each
[0047]
As shown in FIGS. 5A and 5B, the
[0048]
The terminal 58 is provided facing the
[0049]
Further, a
[0050]
Now, a method for manufacturing the
[0051]
As shown in FIG. 6, the
[0052]
Further, two rows of
[0053]
Then, the
[0054]
At this time, if the difference in the coefficient of thermal expansion between the
[0055]
The insulating
[0056]
Then, each
[0057]
Here, since the connecting
[0058]
As described above, all the
[0059]
Here, the number of cutting lines L of the 36
[0060]
That is, the number L of the cutting lines is proportional to the square root (n 0.5 ) of the number of elements, and the number of working steps required to form the
[0061]
Next, a third embodiment will be described. The same components as those in the first and second embodiments are denoted by the same reference numerals.
[0062]
As shown in FIGS. 10 and 11, a III-V compound semiconductor device (hereinafter, referred to as a semiconductor device) 70 shown in FIG. 9 has a
[0063]
As shown in FIG. 9, the
[0064]
Now, a method for manufacturing the
[0065]
As shown in FIG. 10, on the
[0066]
Then, as shown in FIG. 11, the
[0067]
In this embodiment, the
[0068]
In the present embodiment, the
[0069]
As described above, in the first to third embodiments, the group III-V compound semiconductor device has been described as an example. However, the present invention can be applied to a semiconductor device of another chip size package.
[0070]
【The invention's effect】
Since the present invention is configured as described above, in a manufacturing method of cutting and separating each semiconductor element after bonding a semiconductor substrate and an insulating substrate, it is possible to suppress an increase in work time and an increase in manufacturing cost due to an increase in the number of semiconductor elements to be manufactured. Can be.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1A is a plan view showing a semiconductor device according to a first embodiment.
(B) It is BB sectional drawing of (A).
FIG. 2 is a perspective view illustrating the method for manufacturing the semiconductor device according to the first embodiment.
FIG. 3 is a perspective view illustrating a method for manufacturing a semiconductor device according to the first embodiment. FIG. 4A is a cross-sectional view illustrating a method for manufacturing a semiconductor device according to the first embodiment.
FIG. 3B is a sectional view illustrating the method for manufacturing the semiconductor device according to the first embodiment;
FIG. 2C is a sectional view illustrating the method for manufacturing the semiconductor device according to the first embodiment.
FIG. 3D is a sectional view illustrating the method for manufacturing the semiconductor element according to the first embodiment.
FIG. 5E is a sectional view illustrating the method for manufacturing the semiconductor device according to the first embodiment;
FIG. 5A is a plan view showing a semiconductor device according to a second embodiment.
(B) It is BB sectional drawing of (A).
FIG. 6 is a perspective view illustrating a method for manufacturing a semiconductor device according to a second embodiment. FIG. 7 is a perspective view illustrating a method for manufacturing a semiconductor device according to a second embodiment. 10 is a table showing a relationship between the number of elements and the number of cutting lines in the method for manufacturing a semiconductor element according to the embodiment.
FIG. 9 is a cross-sectional view illustrating a semiconductor device according to a third embodiment.
FIG. 10 is a perspective view illustrating a method for manufacturing a semiconductor device according to a third embodiment.
FIG. 11 is a perspective view illustrating a method for manufacturing a semiconductor device according to a third embodiment.
[Explanation of symbols]
34
38 Gold electrode (electrode)
40 Dicing tape (fixing member)
42 Thick
70
74 prism (optical means)
Claims (7)
前記絶縁性基板の前記端子を各半導体素子の切断ラインに跨って形成し、各半導体素子を切断分離する際に前記端子を各半導体素子に分割することを特徴とする半導体製造方法。A semiconductor substrate formed with a plurality of semiconductor films formed in a predetermined pattern and a plurality of electrodes respectively conducting to the semiconductor film, and a plurality of terminals for conducting the semiconductor film to a printed wiring board correspond to the electrodes. A conductive adhesive layer provided between the electrode and the terminal, and bonding the insulating substrate provided at the position to be cut into a semiconductor element including the semiconductor film, the electrode, and the terminal. A semiconductor manufacturing method for separating,
A method of manufacturing a semiconductor device, comprising: forming the terminal of the insulating substrate over a cutting line of each semiconductor element; and dividing the semiconductor element when cutting and separating each semiconductor element.
切断溝に溶融樹脂を注入し、硬化させる第2工程と、
前記溶融樹脂が硬化した固形樹脂を前記切断溝よりも細い細刃切断工具で切断し、各半導体素子を分離すると共に、各半導体素子の側面に保護膜を形成する第3工程と、
を有することを特徴とする請求項1又は2に記載の半導体製造方法。After bonding the semiconductor substrate and the insulating substrate and fixing them on a fixed member, a first step of cutting along the cutting line with a thick blade cutting tool,
A second step of injecting molten resin into the cut grooves and curing the resin;
A third step of cutting the solid resin obtained by curing the molten resin with a fine-blade cutting tool smaller than the cutting groove, separating each semiconductor element, and forming a protective film on a side surface of each semiconductor element;
The method for manufacturing a semiconductor according to claim 1, further comprising:
複数の前記半導体端子を連結し各半導体素子を切断分離する際に前記端子から切断される連結部と前記端子とが導電性材料で一体成形されたリードフレームと、
前記リードフレームの前記端子と前記連結部に囲まれ、各半導体素子を切断分離する際に各半導体素子に分割される絶縁性プレートと、
で構成することを特徴とする請求項1乃至4の何れかに記載の半導体製造方法。The insulating substrate,
When connecting the plurality of semiconductor terminals and cutting and separating each semiconductor element, a connection portion cut from the terminal and the terminal and a lead frame formed integrally with a conductive material,
An insulating plate that is surrounded by the terminals and the connecting portion of the lead frame and is divided into the respective semiconductor elements when the respective semiconductor elements are cut and separated,
5. The semiconductor manufacturing method according to claim 1, wherein:
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- 2003-03-20 JP JP2003078638A patent/JP2004288857A/en active Pending
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