JP2005236117A - 半導体装置の製造方法 - Google Patents

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Abstract

【課題】突起電極の封止を精度よく行うことができるWCSPの製造方法を提供する。
【解決手段】半導体装置の製造方法は、半導体ウェハの主表面に、スクライブラインL1により区画される複数の半導体チップ領域20aを含む半導体チップ形成領域及び半導体チップ形成領域を囲む周辺領域を設定する工程と、複数の半導体チップ領域内それぞれに、回路素子及び回路素子に接続される複数の回路素子接続用パッド18を形成する工程と、複数の回路素子接続用パッドそれぞれの一部分を露出させる絶縁膜を、主表面上に形成する工程と、半導体チップ形成領域において、所定の間隔で配置される複数の突起電極28を、各半導体チップ領域上の絶縁膜上に形成する工程と、絶縁膜上に、突起電極の頂面を露出させる封止部を、形成する工程と、スクライブラインに沿って、半導体ウェハを切削する工程とを含む。
【選択図】図4

Description

この発明は、いわゆるWCSP(Wafer Level Chip Size Package)構造を有する半導体装置の製造方法に関する。
半導体ウェハから切り出された半導体チップと同等のサイズのパッケージは、一般に、CSP(Chip Size Package)と呼ばれている。また、半導体ウェハに形成されている半導体チップに対して、半導体ウェハ状態のまま樹脂封止を行った後、得られるCSPはWCSPと呼ばれている。
WCSPは、ウェハプロセスにより半導体ウェハにマトリクス状に複数個が形成された半導体装置を含む構造体に対して、個片化工程を行うことにより得られる。
上述したWCSPの製造工程において、半導体チップ形成領域内の柱状電極の高さをより均一にすることを目的として、半導体基板の外側の領域にダミーメッキ層(ダミー柱状電極)を形成する構成が知られている(特許文献1参照。)。
また、はんだバンプ及び組成比のばらつきを低減することを目的として、シリコンウェハ上のバンプ形成パターンの周囲に、はんだ付着エリアを形成する構成が知られている(特許文献2参照。)。
さらに、基板上のバンプを封止樹脂により封止するに際して、基板の中央部と周辺部の封止状態を均一なものとすることを目的として、基板の中央部と周辺部とで、加えられる圧力を可変として、圧縮封止を行う構成が知られている(特許文献3参照。)。
ここで、従来の封止工程の概略につき、図8を参照して説明する。図8は、従来の突起電極の封止工程を説明するために、半導体ウェハ100の一部領域を拡大して示す概略的な部分平面図である。
半導体ウェハ100は、半導体チップ形成領域112と、この半導体チップ形成領域112を囲む周辺領域114を具えている。
半導体チップ形成領域112は、スクライブラインL101により複数の半導体チップ領域200として、マトリクス状に区画される。
この半導体チップ領域200内には、5×5のマトリクス状に所定の距離で互いに離間する突起電極(以下、この突起電極を電極ポスト又は柱状電極と称する場合もある。)118が設けられている。
ここで、隣接する半導体チップ領域200同士の、スクライブラインL101を含む間隙領域をスクライブストリート140と称する。また、同一半導体チップ領域200内の隣接する突起電極118同士の間隙領域を、突起電極間領域142と称する。
この図示例の突起電極間領域142の幅w100は、スクライブストリート140の幅w101とは異なる幅となっている。具体的には、突起電極間領域142の幅w100は、スクライブストリート140の幅w101よりも小さくなっている。また、例えば、突起電極118の数がより少ない場合には、突起電極間領域142の幅w100が、スクライブストリート140の幅w101よりも大きくなる場合もある。
図示例では、半導体ウェハ100の中央部(図中左上)に注入された封止樹脂134が周辺領域114に向かって拡散して流れて行く様子を示している。上述したように、突起電極間領域142の幅w100は、スクライブストリート140の幅w101とは異なる幅となっているので、幅広のスクライブストリート140を流れる封止樹脂134の流速と突起電極間領域142を流れる封止樹脂134の流速も異なるものとなる。すなわち、図示例の場合には、スクライブストリート140を流れる樹脂の流速は、突起電極間領域142を流れる樹脂の流速よりも速くなる。
特開2000−332049号公報 特開平9−139387号公報 特開2001−185568号公報
上述したように、従来のWCSPの製造方法によれば、半導体ウェハ上に形成される突起電極同士の間隔、特にスクライブラインを挟んで隣接する突起電極同士の間隔と半導体チップ領域内で隣接する突起電極同士の間隔とが異なるため、半導体チップ形成領域内で封止樹脂の流速が不均一となってしまう。
このように半導体チップ領域内で封止樹脂の流速が不均一となってしまうと、半導体ウェハの半導体チップ形成領域内で、図8において、符号135で示したボイド(空隙)が発生してしまうことがある。また、例えばフィラーといった封止樹脂の構成成分の分布が、このような不均一な流速に基因して、偏ってしまう恐れがある。
従って、半導体ウェハの中央部に形成される半導体チップと周縁近傍部に形成される半導体チップとでは、封止樹脂の成分組成が異なるものとなってしまうため、半導体装置の電気的特性にもばらつきが生じる恐れがある。
例えば、上記特許文献1及び特許文献2には、柱状電極の高さ及びはんだバンプの高さをウェハ面内で均一にすることを目的として、ダミーの柱状電極及びダミーのバンプを形成しているものの、封止樹脂をウェハ面内に均一に形成することは、意図されていない。また、特許文献3には、封止樹脂をウェハ面内において均一に形成することを目的としているものの、その実現手段は、製造装置に依存するものである。このような製造装置を実現するには、複雑な昇降機構を具えた金型が必要であるため、設備投資が嵩み、結果として、半導体装置の製造コストが上昇してしまう。また、かかる製造装置の運用及び調整が複雑となるため、製造される半導体装置の品質にばらつきが生じる恐れがある。
この発明は、上述した問題点に鑑みなされたものである。従って、この発明の目的は、突起電極の封止を精度よく行うことが可能なWCSPの製造方法を提供し、同一半導体ウェハから同時に製造される複数の半導体装置の品質(封止水準及び電気的特性等)のばらつきを抑制することにある。
これらの目的の達成を図るため、この発明の半導体装置の製造方法は、主として下記のような工程を含んでいる。
すなわち、(a)半導体ウェハの主表面に、スクライブラインにより区画される複数の半導体チップ領域を含む半導体チップ形成領域及び半導体チップ形成領域を囲む周辺領域を設定する。(b)複数の半導体チップ領域内それぞれに、回路素子及びこの回路素子に接続される複数の回路素子接続用パッドを形成する。(c)複数の回路素子接続用パッドそれぞれの一部分を露出させる絶縁膜を、主表面上に形成する。(d)半導体チップ形成領域において、所定の間隔で配置される複数の突起電極を、各半導体チップ領域上の絶縁膜上に形成する。(e)絶縁膜上に、突起電極の頂面を露出させる封止部を、形成する。(f)スクライブラインに沿って、半導体ウェハを切削する。
この発明の半導体装置の製造方法によれば、従来のWCSPの製造方法では、半導体チップ領域内での封止樹脂の流速が不均一であることに基因して不可避的に生じていた、半導体チップ形成領域内でのボイドの発生、及び封止樹脂の構成成分の不均一な分布といった問題を克服し、突起電極の封止を精度よく行うことができる。従って、同一半導体ウェハから同時に製造される複数の半導体装置の品質を均一なものとすることができる。
以下、図面を参照して、この発明の実施の形態につき説明する。なお、図面には、この発明が理解できる程度に各構成成分の形状、大きさ及び配置関係が概略的に示されているに過ぎず、これによりこの発明が特に限定されるものではない。また、以下の説明において、特定の材料、条件及び数値条件等を用いることがあるが、これらは好適例の1つに過ぎず、従って、何らこれらに限定されない。また、以下の説明に用いる各図において同様の構成成分については、同一の符号を付して示し、その重複する説明を省略する場合もあることを理解されたい。
まず、図1を参照して、この発明の半導体装置の製造方法により製造される半導体装置(半導体チップ)の構成につき説明する。
図1(A)は、この発明の製造方法により得られる半導体装置(半導体チップ)20の構成を説明するための概略的な平面図であり、図1(B)は、図1(A)のI−I’で示した一点鎖線に沿って切断した切り口を示す概略的な図である。
半導体装置20は、半導体基板(半導体ウェハ)10を含んでいる。半導体基板10は、回路素子15が形成されている領域を含んでいる。この回路素子15は、一般に、LSIなどの集積回路を有する複数の能動素子によって構成される。
この回路素子15の表面15aが、半導体基板10の主表面の一部分である。
回路素子15には、一般に、多層の配線構造(図示せず。以下、内部配線とも称する。)が形成されていて、これら複数の能動素子が協働して所定の機能を発揮できるように形成されている。表面15a上には、回路素子15及び配線構造31に接続される複数の電極パッド(以下、回路素子接続用パッド、あるいはランド部とも称する)18が設けられている。複数の回路素子接続用パッド18は、隣接する回路素子接続用パッド18同士のピッチ(間隔)が同一となるように、半導体チップ20の周縁に沿って設けられている。
図1(B)に示すように、表面15a上には、絶縁膜22が、回路素子接続用パッド18それぞれの一部分を露出させて形成されている。
絶縁膜22から露出している回路素子接続用パッド18には配線構造31がいわゆるファンイン方式で接続されている。
配線構造31は、外部端子32と電気的に接続される電極としての突起電極28と、この突起電極28と回路素子接続用パッド18とを電気的に接続する再配線層25とから構成されている。なお、この再配線層25のうち、突起電極28下部に位置する部分を、突起電極用パッド26として説明し、他の部分を配線24として説明する。突起電極28は、この突起電極用パッド26上に設けて電気的に接続されている。
また、この発明の製造方法により製造される半導体装置20には、内部ダミー突起電極用パッド26a及びこの内部ダミー突起電極用パッド26a上に設けられている内部ダミー突起電極28aが設けられている(詳細については後述する。)。
内部ダミー突起電極用パッド26a及びこの内部ダミー突起電極用パッド26a上に設けられている内部ダミー突起電極28aは、再配線層25と同一層に形成される。これら内部ダミー突起電極用パッド26a及びこの内部ダミー突起電極用パッド26a上に設けられている内部ダミー突起電極28aは、この配線構造31及び回路素子接続用パッド18のいずれとも接続されない構成としてもよいし、あるいは接続はされるが使用はされない、すなわち接続はされるが電気的には機能しない(させない)構成としてもよい。
配線構造31の一端側を構成する配線24は、絶縁膜22に設けられた貫通孔を介して、回路素子接続用パッド18の頂面と電気的に接続されている。一方、突起電極用パッド26は、配線24と接続されていて、かつ絶縁膜22上に延在させて形成されている。配線構造31の他端側を構成する突起電極28は、突起電極用パッド26上に形成されている。
突起電極用パッド26と内部ダミー突起電極用パッド26aとは、絶縁膜22上に設けられている。これら突起電極用パッド26と内部ダミー突起電極用パッド26aとは、好ましくは、外部端子32の配置位置に対応して互いに等間隔で離間されて、絶縁膜22上に配置されている。
突起電極用パッド26上には、円柱状の突起電極28が、内部ダミー突起電極用パッド26a上には、内部ダミー突起電極28aがマトリクス状に等間隔でそれぞれ配置されている。このとき、内部ダミー突起電極28aと、これと隣接する突起電極28の間隔もw0とされている。すなわち、行方向及び列方向に互いに隣接する内部ダミー突起電極28aを含む全ての突起電極28同士の間隔は等しい間隔(w0)とされている。
配線構造31が形成されている絶縁膜22上には、封止部34が、突起電極28及び内部ダミー突起電極28aを埋め込むように設けられている。このとき、封止部34からは、突起電極28及び内部ダミー突起電極28aのそれぞれの頂面が露出している。
封止部34から露出した突起電極28及び内部ダミー突起電極28aの頂面には、例えば半田ボールである複数の外部端子32が接続されて配置されている。図示例では5×5の25個が所定の間隔で設けられている。なお、内部ダミー突起電極28aは、電気的には機能しないので、この頂面には外部端子32を設けない構成としてもよい。
これら外部端子32は、隣接する外部端子32同士の間隔(外部端子32の径の中心−中心の間隔)w0が同一となるように、設けられている。このとき、半導体チップ20のエッジから最外側の外部端子32までの間隔w2は、スクライブ工程により消失する領域であるため、間隔w0の1/2よりも小さくなっている。
[第1の実施の形態]
図2〜図5を参照して、第1の実施の形態の製造方法につき説明する。
図2(A)、(B)、(C)及び(D)は、製造工程を説明するために、製造中途の1つの半導体装置を代表として、図1(A)のI−I’で示した一点鎖線と同じ位置で切断した切り口を示す概略的な図である。
図3は、後述する突起電極の形成工程が終了した時点における半導体基板10全体を示す概略的な平面図である。
図4は、図3に示した半導体チップ領域20aとその近傍を拡大して示した平面拡大図である。
図5は、ウェハプロセスが終了した個片化工程直前の半導体基板10を、図3のII−II’で示した一点鎖線で示した位置で切断した切り口を示す概略的な図である。
この発明の半導体装置は、スクライブラインL1に沿って、半導体基板10から切り出されて個片化されることで得られる。
図4に示すように、半導体基板10には、スクライブラインL1が格子状に形成されている。このスクライブラインL1によって区画される領域のそれぞれに、半導体装置20が形成される。
このスクライブラインL1に沿ってスクライブが行われると、スクライブラインL1の両側近傍の領域は、若干消失する。従って、実際に製造される半導体装置20のエッジは、スクライブラインL1を中心として両側に一定の距離だけシフトされた位置のライン、すなわち、図中、L2で示すラインに沿うこととなる。従って、このラインL2をエッジラインL2と称する場合もある。
図3に示すように、例えば、シリコン(Si)基板である半導体基板10には、半導体チップ形成領域12とこれを囲む周辺領域14とが区画されて存在している。半導体チップ形成領域12は、通常のウェハプロセスにより、複数の能動素子等を含む回路素子15が作り込まれている領域である(図2(A)参照。)。
回路素子15は、一般に、Al(アルミニウム)を含む合金、Au(金)を含む合金等から形成される多層の配線構造(図示せず。)により互いに接続されていて、所定の機能を発揮できるように形成される。
回路素子15の表面15a上には、たとえば、Al(アルミニウム)を含む合金、Au(金)を含む合金、及びCu(銅)を含む合金のうちから選択された一種の合金を材料として構成される回路素子接続用パッド18が形成される。なお、回路素子接続用パッド18の各々は、スクライブラインL1に囲まれた領域内に、スクライブラインL1に接近し、かつ平行に、設けられている。これらパッド18は、前述した合金のみを材料として用いて構成される場合に限定されず、任意好適な金属材料を用いて形成することができる。
次いで、半導体基板10上に、従来公知のスピンコート法(スピン塗布法)等により、例えば絶縁材料であるポリイミドを、厚さ10μm程度でコーティングして、絶縁膜22を形成する。絶縁膜22は、回路素子接続用パッド18それぞれの一部分を露出させて形成する。好ましくは、絶縁膜22は、その上面が平坦となるように形成するのがよい。
具体的には、例えば、絶縁膜22を半導体基板10全面に形成した後に、絶縁膜22の表面から、回路素子接続用パッド18に達する開口を公知のホトリソグラフィ技術により形成して、回路素子接続用パッド18の一部分を露出させればよい。
次に、図2(B)に示すように、回路素子接続用パッド18に接続され、露出した回路素子接続用パッド18から絶縁膜22上へ導出される再配線層25を形成する。
図4に示すように、露出した回路素子接続用パッド18から半導体チップ領域20aの内側に向かって、いわゆるファンイン方式で導出される配線24及びこの配線24に接続される突起電極用パッド26を、再配線層25の一部分として形成する。
このとき、内部ダミー突起電極用パッド26aは、配線24及び突起電極用パッド26とのいずれにも接続されない。これら突起電極用パッド26及び内部ダミー突起電極用パッド26aは、同一の絶縁膜22上に、回路素子接続用パッド18と同一材料を用いてかつ回路素子接続用パッド18の形成工程と同一工程で、再配線層25の一部としてそれぞれ形成される。
ここで、再配線層25の製造工程につき説明する。まず、絶縁膜22上に、露出する回路素子接続用パッド18に至る金属膜を設ける。
図2(B)及び図5に示すように、この金属膜を、公知のホトリソグラフィ技術により、任意好適なパターンの配線24、これに接続される突起電極用パッド26及び内部ダミー突起電極用パッド26aを再配線層25としてパターニングする。
続いて、形成された再配線層25上に、突起電極28及び内部ダミー突起電極28aを形成する。この工程は、公知のホトリソグラフィ技術によりパターン化されたレジストをマスクにして、例えば導体である銅(Cu)を従来公知の方法によりメッキした後、レジストを除去する工程として、突起電極28及び内部ダミー突起電極28aを形成する。
これら突起電極28及び内部ダミー突起電極28aは、一般的な水準として、延在方向に対して垂直方向の断面形状が直径100〜250μm程度の円となる円柱状とするのが好適である。
また、図3及び図4に示すように、スクライブストリート40の幅w1と、突起電極間領域42の幅w0は、等しい幅とされている。すなわち、突起電極28及び内部ダミー突起電極28aは、突起電極28同士並びに突起電極28及び内部ダミー突起電極28aとの間隔が等しくなるように配置される。
然る後、図2(C)に示すように、従来公知のトランスファーモールド方式もしくは印刷方式にて、例えば、エポキシ系のモールド樹脂や液状封止材といった従来公知の封止樹脂を用いて、封止部34を形成する。
具体的には、半導体基板10上の半導体チップ形成領域12又は周辺領域14の部分領域に封止樹脂が注入又は塗布される。
この封止樹脂に対して金型又はスキージにより圧力を加える。すると、封止樹脂は、図4に示す突起電極28及び内部ダミー突起電極28aにより区画されるスクライブストリート40、突起電極間領域42及びこれらの上面を、半導体基板10の表面、すなわち、周辺領域14及び半導体チップ形成領域12を覆うように流れていく。このようにして、封止樹脂を、突起電極28及び内部ダミー突起電極28aの高さの1.5倍程度の高さで、半導体基板10上に成形する。
次いで、図2(C)に示すように、封止樹脂の表面に対して研削等を行って突起電極28及び内部ダミー突起電極28aの頂面を、封止部34から露出させる。
突起電極28及び内部ダミー突起電極28aのいずれか一方又は両方の露出した頂面に対して設計上必要な任意好適な処理を行ってもよい。例えば突起電極28及び内部ダミー突起電極28aの材料を銅とした場合には、これらの頂面にバリアメタル層として、薄いNi(ニッケル)膜を形成してもよい。
続いて、図2(D)に示すように、外部端子32を、公知の方法である、印刷及びリフロー工程、もしくは半田ボール等の搭載及びリフロー工程を行うことにより形成する。
図5にも示すように、この時点で、この実施の形態におけるウェハレベルでの半導体装置のパッケージングが終了する。
次に、パッケージングが終了した状態の半導体ウェハ10を、図4に示して説明したスクライブラインL1に沿って切削することで個片化する。このようにして、同一の構造を有する複数の第1の実施の形態の半導体チップ20を1枚の半導体基板10から製造することができる。
ここで、図4を参照して、突起電極間領域42の幅w0、スクライブストリート40の幅w1、個片化工程が行われた後の半導体チップ20のエッジラインL2から突起電極28の径の中心までの距離w2、隣接するエッジラインL2同士の間隔w3及びエッジラインL2から回路素子接続用パッド18の端縁までの距離w4の一般的な水準につき、説明する。
突起電極間領域42の幅w0は、一般的には突起電極の径の2倍程度とされる。従って、突起電極28の径を上述したように100〜250μmとすれば、好ましくは、w0は200〜500μm程度とするのがよい。この発明のスクライブストリート40の幅w1は、突起電極間領域42の幅w0と等しい幅とすることを特徴としている。従って、スクライブストリートの幅w1は、決定されたw0に準じて、好ましくは、200〜500μm程度とするのがよい。個片化工程のスクライブによって消滅する領域である隣接するエッジラインL2同士の間隔w3は、スクライブライン幅ともいわれるが、好ましくは、50〜100μm程度とするのがよい。エッジラインL2から回路素子接続用パッド18の端縁までの間隔w4は、半導体チップの機能を損なわない範囲で任意好適なものとすればよい。この間隔w4は、一般的に、40〜100μm程度とすることができる。従って、エッジラインL2から突起電極28の径の中心までの間隔w2は、間隔w0及びw1の1/2から間隔w3の1/2を減じた間隔となる。
この例では、ファンイン方式で導出される配線24及びこの配線24に接続される突起電極用パッド26を、再配線層25の一部分として形成する例を説明したが、例えばファンアウト方式として、回路素子接続用パッド18よりも外側に位置する突起電極用パッド26を、再配線層25の一部分として形成し、この上に突起電極28を形成してももちろんよい。
また、この例では、内部ダミー突起電極用パッド26aは、配線24と突起電極用パッド26とのいずれにも接続されないように形成する構成を説明したが、接続はされるが使用はされない、すなわち接続はされるが電気的には機能しない(させない)構成としてもよい。
上述したように、スクライブストリート40の幅w1と、突起電極間領域42の幅w0は、等しい幅とされている。従って、封止樹脂はスクライブストリート40及び突起電極間領域42を同じ速さで拡散していく。従って、半導体チップ形成領域12を覆う封止樹脂の組成は、最初に注入又は塗布される地点と、注入又は塗布地点から拡散した樹脂が拡散して最終的に到達する到達地点とで均一なものとすることができる。さらに、半導体チップ形成領域12において、ボイド又は未充填領域の発生を抑制することが可能となる。
〔第2の実施の形態〕
図6及び図7を参照して、この発明の第2の実施の形態の半導体装置の製造方法につき説明する。この実施の形態の製造方法により製造される半導体チップの構成については、第1の実施の形態の製造方法により製造される半導体チップと同様であるのでその詳細な説明は省略する。
図6は、後述する突起電極及び外部ダミー突起電極の形成工程が終了した時点における半導体基板10全体を示す概略的な平面図である。
図7は、ウェハプロセスが終了した個片化工程直前の半導体基板10を、図6のIII−III’で示した一点鎖線に沿って切断した切り口を示す概略的な図である。
この実施の形態の半導体装置の製造方法は、図6及び図7に示すように、再配線層を形成する工程及び突起電極を形成する工程において、半導体基板10の周辺領域14内に、外部ダミー突起電極用パッド26b及び外部ダミー突起電極28bを形成する工程が含まれることを特徴としている。また、これらの工程を除く他工程の材料の選択及び条件は、第1の実施の形態で既に説明したと同様であるので、再配線層を形成する工程及び突起電極を形成する工程に主眼をおいて説明し、第1の実施の形態と同様の工程についてはその詳細な説明を省略する。
図6及び図7に示すように、スクライブラインL1の設定、回路素子15の形成、回路素子接続用パッド18の形成、及び絶縁膜22の形成工程を第1の実施の形態と同様に順次に行う。
次に、第1の実施の形態と同様に、露出した回路素子接続用パッド18から半導体チップ領域20aの内側に向かって、いわゆるファンイン方式で導出される配線24及びこの配線24に接続される突起電極用パッド26を、再配線層25として形成する。
さらに、所望により、配線24及び回路素子接続用パッド18のいずれとも接続されない内部ダミー突起電極用パッド26aを、同一の絶縁膜22上に、回路素子接続用パッド18と同一材料を用いて、かつ回路素子接続用パッド18の形成工程と同一工程で再配線層25の一部として形成してもよい。
加えて、この実施の形態の半導体装置の製造方法では、さらに、周辺領域14内に、配線24、回路素子接続用パッド18及び内部ダミー突起電極用パッド26aのいずれとも接続されない外部ダミー突起電極用パッド26bを、同一の絶縁膜22上に、回路素子接続用パッド18と同一材料を用いて、かつ回路素子接続用パッド18の形成工程と同一工程で再配線層25の一部として形成する。
第2の実施の形態の再配線層25の製造工程の詳細については、第1の実施の形態の製造工程と同一の条件とすることができる。
続いて、形成された突起電極用パッド26、内部ダミー突起電極用パッド26a及び外部ダミー突起電極用パッド26b上に、突起電極28、内部ダミー突起電極28a及び外部ダミー突起電極28bを第1の実施の形態で説明したと同一の工程により同時に形成する。好ましくは、最大限可能な個数である複数個(複数列)の外部ダミー突起電極28bは、半導体チップ形成領域12を画成するスクライブラインL1(図4及び図7参照。)を囲んで、周辺領域14内に形成される。
このとき、図6及び図7に示すように、スクライブラインL1を挟んだ突起電極28同士の間隔w1、半導体チップ領域20a内の突起電極28同士と突起電極28及び内部ダミー突起電極28aの間隔w0、及び外部ダミー突起電極28b同士と突起電極28及び外部ダミー突起電極28bの間隔w5は、いずれも互いに等しい間隔として配置する。
然る後、第1の実施の形態と同様に、封止部34及び外部端子32を形成する。
次に、樹脂封止が終了した状態の半導体基板10を、スクライブラインL1に沿って切削することで個片化する。このようにして、同一の構造を有する複数の第2の実施の形態の半導体チップ20を1枚の半導体基板から製造することができる。
この実施の形態の説明において、好適例として、周辺領域14内に最大限可能な限りの個数の外部ダミー突起電極28bを形成する例を図示して説明した。しかしながら、外部ダミー突起電極28bは、半導体チップ形成領域12を画成するスクライブラインL1(図4及び図7参照。)を1重(一列)に囲んで、形成される構成とすることもできる。
この例では、ファンイン方式で導出される配線24及びこの配線24に接続される突起電極用パッド26を、再配線層25の一部分として形成する例を説明したが、例えばファンアウト方式として、回路素子接続用パッド18よりも外側に位置する突起電極用パッド26を、再配線層25の一部分として形成し、この上に突起電極28を形成してももちろんよい。
また、この例では、内部ダミー突起電極用パッド26a及び外部ダミー突起電極用パッド26bは、配線24と回路素子接続用パッド18とのいずれにも接続されないように形成する構成を説明したが、内部ダミー突起電極用パッド26a及び外部ダミー突起電極用パッド26bのいずれか一方又は両方と、接続はされるが使用はされない、すなわち接続はされるが電気的には機能しない(させない)構成としてもよい。
上述したように、第2の実施の形態の半導体装置の製造方法によれば、半導体基板10の周辺領域14にも半導体チップ形成領域12内の突起電極28と同一構成の外部ダミー突起電極28bを半導体チップ形成領域12内の突起電極28の配置間隔と同一になるように配置するので、第1の実施の形態の製造方法により得られる効果に加えて、半導体基板10の中央部と周辺部における突起電極28を封止する封止部34の厚みをより均一にすることができる。
図1(A)は、半導体装置の構成を説明するための概略的な平面図であり、図1(B)は、図1(A)のI−I’で示した一点鎖線に沿って切断した切り口を示す概略的な図である。 図2(A)、(B)、(C)及び(D)は、製造工程を説明するために、製造中途の1つの半導体装置を代表として、図1(A)のI−I’で示した一点鎖線に沿って切断した切り口を示す概略的な図である。 図3は、突起電極の形成工程が終了した時点における第1の実施の形態の半導体ウェハ全体を示す概略的な平面図である。 図4は、図3に示した半導体チップ領域とその近傍を拡大して示した平面拡大図である。 図5は、ウェハプロセスが終了した個片化工程直前の第1の実施の形態の半導体ウェハを、図3のII−II’で示した一点鎖線に沿って切断した切り口を示す概略的な図である。 図6は、突起電極の形成工程が終了した時点における第2の実施の形態の半導体ウェハ全体を示す概略的な平面図である。 図7は、ウェハプロセスが終了した個片化工程直前の第2の実施の形態の半導体ウェハを、図6のIII−III’で示した一点鎖線に沿って切断した切り口を示す概略的な図である。 図8は、従来技術の説明図である。
符号の説明
10:半導体ウェハ(半導体基板)
12:半導体チップ形成領域
14:周辺領域
15:回路素子
15a:回路素子の表面(基板の主表面)
18:回路素子接続用パッド
20:半導体チップ
20a:半導体チップ領域
22:絶縁膜
24:配線
25:再配線層
26:突起電極用パッド
26a:内部ダミー突起電極用パッド
26b:外部ダミー突起電極用パッド
28:突起電極
28a:内部ダミー突起電極
28b:外部ダミー突起電極
31:配線構造
32:外部端子
34:封止部

Claims (4)

  1. (a)半導体ウェハの主表面に、スクライブラインにより区画される複数の半導体チップ領域を含む半導体チップ形成領域及び該半導体チップ形成領域を囲む周辺領域を設定する工程と、
    (b)前記複数の半導体チップ領域内それぞれに、回路素子及び該回路素子に接続される複数の回路素子接続用パッドを形成する工程と、
    (c)前記複数の回路素子接続用パッドそれぞれの一部分を露出させる絶縁膜を、前記主表面上に形成する工程と、
    (d)前記半導体チップ形成領域において、所定の間隔で配置される複数の突起電極を、前記各半導体チップ領域上の前記絶縁膜上に形成する工程と、
    (e)前記絶縁膜上に、前記突起電極の頂面を露出させる封止部を、形成する工程と、
    (f)前記スクライブラインに沿って、前記半導体ウェハを切削する工程と
    を含むことを特徴とする半導体装置の製造方法。
  2. 前記(c)工程の後に、前記回路素子接続用パッドから前記突起電極へと延在する配線を形成する工程を、さらに含むことを特徴とする請求項1に記載の半導体装置の製造方法。
  3. (a)半導体ウェハの主表面に、スクライブラインにより区画される複数の半導体チップ領域を含む半導体チップ形成領域及び該半導体チップ形成領域を囲む周辺領域を設定する工程と、
    (b)前記複数の半導体チップ領域内それぞれに、回路素子及び該回路素子に接続される複数の回路素子接続用パッドを形成する工程と、
    (c)前記複数の回路素子接続用パッドそれぞれの一部分を露出させる絶縁膜を、前記主表面上に形成する工程と、
    (d)前記半導体ウェハの主表面内において、所定の間隔で配置される複数の突起電極及び複数のダミー突起電極を、前記各半導体チップ領域上の前記絶縁膜上及び前記周辺領域上の前記絶縁膜上それぞれに形成する工程と、
    (e)前記絶縁膜上に、前記突起電極の頂面を露出させる封止部を、形成する工程と、
    (f)前記スクライブラインに沿って、前記半導体ウェハを切削する工程と
    を含むことを特徴とする半導体装置の製造方法。
  4. 前記(c)工程の後に、前記回路素子接続用パッドから前記突起電極へと延在する配線を形成する工程を、さらに含むことを特徴とする請求項3に記載の半導体装置の製造方法。
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2007288038A (ja) * 2006-04-19 2007-11-01 Casio Comput Co Ltd 半導体装置
JP2014026042A (ja) * 2012-07-25 2014-02-06 Japan Display Inc 表示装置
JP2017069580A (ja) * 2016-12-28 2017-04-06 ラピスセミコンダクタ株式会社 半導体装置

Families Citing this family (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
TWI367566B (en) * 2004-05-06 2012-07-01 United Test And Assembly Ct Structurally-enhanced integrated circuit package and method of manufacture
US7342312B2 (en) 2004-09-29 2008-03-11 Rohm Co., Ltd. Semiconductor device
JP5501668B2 (ja) * 2009-06-17 2014-05-28 ルネサスエレクトロニクス株式会社 半導体装置の製造方法、半導体チップ及び半導体ウェハ
US8642385B2 (en) * 2011-08-09 2014-02-04 Alpha & Omega Semiconductor, Inc. Wafer level package structure and the fabrication method thereof
TWI473178B (zh) * 2011-09-15 2015-02-11 Alpha & Omega Semiconductor 一種晶圓級的封裝結構及其製備方法
US11562952B2 (en) * 2021-01-29 2023-01-24 Cirrus Logic, Inc. Chip scale package

Family Cites Families (16)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH04373131A (ja) 1991-06-22 1992-12-25 Nec Corp 高密度実装用icペレット
JP2792532B2 (ja) * 1994-09-30 1998-09-03 日本電気株式会社 半導体装置の製造方法及び半導体ウエハー
JPH09139387A (ja) 1995-11-13 1997-05-27 Denso Corp 半導体装置の電極形成方法
JP3120848B2 (ja) 1999-03-17 2000-12-25 カシオ計算機株式会社 半導体装置の製造方法
JP4526651B2 (ja) * 1999-08-12 2010-08-18 富士通セミコンダクター株式会社 半導体装置
JP3971541B2 (ja) * 1999-12-24 2007-09-05 富士通株式会社 半導体装置の製造方法及びこの方法に用いる分割金型
JP2003168700A (ja) 2001-09-18 2003-06-13 Seiko Epson Corp 半導体ウエハ、半導体装置及びその製造方法、回路基板並びに電子機器
JP2003100801A (ja) * 2001-09-25 2003-04-04 Mitsubishi Electric Corp 半導体装置
US6664630B2 (en) * 2001-10-16 2003-12-16 Hitachi Maxell, Ltd. Semiconductor device
TW577160B (en) * 2002-02-04 2004-02-21 Casio Computer Co Ltd Semiconductor device and manufacturing method thereof
JP3617647B2 (ja) * 2002-11-08 2005-02-09 沖電気工業株式会社 半導体装置及びその製造方法
JP4056360B2 (ja) * 2002-11-08 2008-03-05 沖電気工業株式会社 半導体装置及びその製造方法
JP4093018B2 (ja) * 2002-11-08 2008-05-28 沖電気工業株式会社 半導体装置及びその製造方法
JP3808030B2 (ja) * 2002-11-28 2006-08-09 沖電気工業株式会社 半導体装置及びその製造方法
JP3983205B2 (ja) * 2003-07-08 2007-09-26 沖電気工業株式会社 半導体装置及びその製造方法
JP3904541B2 (ja) * 2003-09-26 2007-04-11 沖電気工業株式会社 半導体装置内蔵基板の製造方法

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2007288038A (ja) * 2006-04-19 2007-11-01 Casio Comput Co Ltd 半導体装置
JP2014026042A (ja) * 2012-07-25 2014-02-06 Japan Display Inc 表示装置
JP2017069580A (ja) * 2016-12-28 2017-04-06 ラピスセミコンダクタ株式会社 半導体装置

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