JP2006196657A - Manufacturing method of semiconductor device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は半導体装置の製造方法に関し、特に半導体装置を小型化、薄型化するための製造方法に関する。 The present invention relates to a method for manufacturing a semiconductor device, and more particularly to a manufacturing method for reducing the size and thickness of a semiconductor device.
半導体装置を搭載する電子装置の小型化、薄型化に伴い、半導体装置自体の小型化、薄型化の要請が高まってきている。そのため、実装基板の薄型化、半導体素子の薄型化、封止樹脂の薄型化など種々の方法が試みられている。 With the downsizing and thinning of electronic devices on which semiconductor devices are mounted, there is an increasing demand for downsizing and thinning of semiconductor devices themselves. For this reason, various methods have been attempted, such as thinning the mounting substrate, thinning the semiconductor element, and thinning the sealing resin.
図3は従来のこの種の半導体装置の製造方法の説明図である。まず、比較的厚い(たとえば300〜700μm厚)半導体基板を個片化して形成した半導体素子1を用意する。半導体素子1表面にはバンプ電極等の電極2が形成されている。複数個の半導体素子1の電極2を、実装基板3上に形成された配線(図示せず)に、フェイスダウン姿勢で接合する。次にアンダーフィルと呼ばれるフィラーを含んだ液状樹脂を、半導体素子1表面と実装基板3の間に充填し、硬化させる(図3a)。
FIG. 3 is an explanatory view of a conventional method of manufacturing this type of semiconductor device. First, a
次に、フィラーを含まない別の液状樹脂を、半導体素子1の側壁部分のみに被着させ、硬化させることで、半導体素子1の周囲を取り囲むように樹脂5を形成する(図3b)。
Next, another liquid resin not containing a filler is applied only to the side wall portion of the
その後、半導体素子1の露出する裏面と樹脂5を研磨し、半導体素子1の厚さが100〜200μm程度となるまで薄型化する。続いて、ダイシングソーを用いて、隣接する半導体素子1間に露出する実装基板3を図3(c)に破線で示す位置で切断して個片化し、半導体装置が完成する(図3d)。(特許文献1図5参照)
Thereafter, the exposed back surface of the
また、別の従来のこの種の半導体装置の製造方法として、図4に示す製造方法が提案されている。前述の製造方法同様、まず、比較的厚い(たとえば300〜700μm厚)半導体基板を個片化して形成した半導体素子1を用意する。半導体素子1表面にはバンプ電極等の電極2が形成されている。半導体素子1の電極2を、実装基板3上に形成された配線(図示せず)に、フェイスダウン姿勢で接合する(図4a)。次にアンダーフィルと呼ばれるフィラーを含んだ液状樹脂を、半導体素子1表面と実装基板3の間に充填し、樹脂4で封止する。このとき、樹脂4が半導体素子1の側壁部分を取り囲むように封止する(図4b)。その後、半導体素子1の露出する裏面と樹脂4を研磨し、半導体素子1を薄型化する。その後、実装基板3を所定の位置で切断して個片化し、半導体装置が完成する(図4c)。(特許文献2図8参照)
従来の半導体装置の製造方法では、実装基板3上に樹脂4及び樹脂5が形成されない部分が残り、小型化を図る上で好ましくなかった。また、半導体素子1を取り囲む樹脂の厚さは、半導体装置周辺に向かって薄くなっており、試験工程や搬送工程等で半導体素子の割れ、樹脂の剥離、実装基板の破損等の不具合が生じてしまう場合があった。さらに、研磨した半導体素子1の裏面に保護用フィルムを貼り付ける際、表面に保護用フィルムを密着させることが難しかった。本発明はこのような不具合を解消するため、薄型化、小型化ができ、かつ直方体形状の半導体装置を提供することができる半導体装置の製造方法を提供することを目的とする。
In the conventional method for manufacturing a semiconductor device, a portion on which the
上記目的を達成するため、請求項1に係る本発明の製造方法は、実装基板上の配線に、半導体素子表面の電極がフェイスダウン姿勢で接合し、該半導体素子の裏面を該半導体素子の周囲を取り囲む封止樹脂から露出する構造の半導体装置の製造方法において、複数個の前記半導体素子を、前記実装基板上にフェイスダウン姿勢で接合する工程と、前記複数個の半導体素子を接合した半導体素子搭載部周囲に、ダム部を形成する工程と、該ダム部で囲まれた前記実装基板上に樹脂を塗布し、前記半導体素子の裏面を周囲を取り囲む封止樹脂から露出するように樹脂封止する工程と、前記半導体素子の露出する裏面及び前記封止樹脂を、前記実装基板上の高さが略均一となるように研磨する工程と、隣接する前記半導体素子間の前記研磨した封止樹脂及び前記実装基板を切断して個片化し、略直方体形状の半導体装置を形成する工程とを含むことを特徴とするものである。
In order to achieve the above object, in the manufacturing method of the present invention according to
また請求項2に係る本発明の製造方法は、実装基板上の配線に、半導体素子表面の電極がフェイスダウン姿勢で接合し、該半導体素子の裏面を該半導体素子の周囲を取り囲む封止樹脂から露出する構造の半導体装置の製造方法において、複数個の前記半導体素子を、前記実装基板上にフェイスダウン姿勢で接合する工程と、前記複数個の半導体素子を接合した半導体素子搭載部周囲に、ダム部を形成する工程と、該ダム部で囲まれた前記実装基板上に樹脂を塗布し、前記半導体素子の裏面を周囲を取り囲む封止樹脂から露出するように樹脂封止する工程と、前記半導体素子の露出する裏面及び前記封止樹脂を、前記実装基板上の高さが略均一となるように研磨する工程と、該研磨した表面を保護用フィルムで被覆する工程と、隣接する前記半導体素子間の前記保護用フィルム、前記研磨した封止樹脂及び前記実装基板を切断して個片化し、略直方体形状の半導体装置を形成する工程とを含むことを特徴とするものである。
Further, in the manufacturing method of the present invention according to
本発明の製造方法は、半導体素子搭載部の周囲にダム部を形成することで、半導体素子間に厚く樹脂を塗布することができ、半導体素子の裏面を研磨すると同時に半導体素子間の封止樹脂も研磨し、個片化するため、特別な装置を必要とせず、簡便に半導体装置の外形を直方体形状にすることができる。 In the manufacturing method of the present invention, by forming a dam part around the semiconductor element mounting part, a thick resin can be applied between the semiconductor elements, and the back surface of the semiconductor element is polished and simultaneously the sealing resin between the semiconductor elements In addition, since the semiconductor device is polished and separated into individual pieces, the external shape of the semiconductor device can be easily changed to a rectangular parallelepiped shape without requiring a special device.
また本発明の製造方法は、研磨した面はほぼ同一面となるため、保護用フィルムを簡便に被着することができる。 Moreover, since the polished surface becomes substantially the same surface in the production method of the present invention, a protective film can be easily applied.
本発明の製造方法により形成した半導体装置は、ほぼ直方体形状であるので、従来のように周辺部に薄い樹脂部がないため、破損等が生じることもなく、また保護用フィルムを被着すればさらに破損等が防止でき、信頼性上優れている半導体装置を提供することができる。 Since the semiconductor device formed by the manufacturing method of the present invention has a substantially rectangular parallelepiped shape, there is no thin resin portion in the peripheral portion as in the prior art, so there is no damage or the like, and if a protective film is applied Furthermore, damage and the like can be prevented, and a semiconductor device with excellent reliability can be provided.
以下、本発明の実施例について、詳細に説明する。 Examples of the present invention will be described in detail below.
まず、従来例同様、比較的厚い(たとえば300〜700μm厚)半導体基板を個片化して形成した半導体素子1を用意する。半導体素子1表面にはバンプ電極等の電極2が形成されている。複数個の半導体素子1の電極2を、実装基板3上に形成された配線(図示せず)に、フェイスダウン姿勢で接合する。次に本発明では、複数の半導体素子1を接合した半導体素子搭載部6の周囲を取り囲むようにダム部7を形成する。このダム部7の高さは、後工程で塗布する少なくとも半導体装置として残る部分の樹脂4の厚さが、研磨後の半導体素子1の裏面までの高さより厚くなるように適宜設定する。つまり、樹脂4が半導体素子1の裏面と共に研磨される厚さに塗布できる高さに設定する。ダム部7は、ディスペンサを使って、樹脂を一回あるいは複数回塗布することで形成することができる(図1a)。なお、実装基板1上の半導体素子搭載部6は、全ての半導体素子1が等間隔に配置されている場合に限定されるものでないことは言うまでもない。たとえば図1(d)に示すように、隣接する半導体素子1間の間隔の一部が広くなっていてもかまわない。但し、隣接する半導体素子1間の間隔が広くなることによって、少なくとも半導体装置として残る部分の樹脂4の厚さが、研磨後の半導体素子1の裏面までの高さより厚くなるように配置する必要があり、樹脂4の厚さが研磨後の半導体素子1の裏面までの高さより薄くなる場合には、半導体素子間の間隔を狭くするか、半導体素子1間に別のダム部7を形成すればよい。
First, as in the conventional example, a
次にアンダーフィルと呼ばれるフィラーを含んだ液状樹脂を、ディスペンサ8を用いて、半導体素子1表面と実装基板3の間に充填し、樹脂4で封止する。ここで、樹脂4の厚さは、前述の説明の通り、研磨後の半導体素子の裏面の高さより厚くなっていることが本発明の特徴となる(図1b)。
Next, a liquid resin containing a filler called underfill is filled between the surface of the
その後、半導体素子1の露出する裏面と樹脂4を研磨し、半導体素子1の厚さが100〜200μm程度となるまで薄型化する。続いて、ダイシングソーを用いて、半導体素子1間の樹脂4及び実装基板3を図中破線で示す位置で切断して個片化し、半導体装置が完成する(図1c)。
Thereafter, the exposed back surface of the
このように形成した半導体装置は、個片化後の形状が、ほぼ直方体形状となり、半導体素子の周囲を比較的厚い樹脂で取り囲む構造となるため、試験工程や搬送工程等で半導体素子の割れ、樹脂の剥離、実装基板の破損等の不具合が生じることがない。 The semiconductor device formed in this way has a substantially rectangular parallelepiped shape after being singulated, and has a structure that surrounds the periphery of the semiconductor element with a relatively thick resin. There are no problems such as peeling of the resin and damage to the mounting board.
次に別の実施例について説明する。第1の実施例同様、比較的厚い(たとえば300〜700μm厚)半導体基板を個片化して形成した半導体素子1を用意する。半導体素子1表面にはバンプ電極等の電極2が形成されている。複数個の半導体素子1の電極2を実装基板3上に形成された配線(図示せず)に、フェイスダウン姿勢で接合する。次に複数の半導体素子1を接合した半導体素子搭載部6の周囲を取り囲むようにダム部7を形成する。このダム部7の高さは、後工程で塗布する少なくとも半導体装置として残る部分の樹脂4の厚さが、研磨後の半導体素子1の裏面までの高さより厚くなるように適宜設定する。つまり、樹脂4が半導体素子1の裏面と共に研磨される厚さに塗布できる高さに設定する。ダム部7は、ディスペンサを使って、樹脂を一回あるいは複数回塗布することで形成することができる(図1a)。なお、前述の説明通り、実装基板1上の半導体素子搭載部6は、図1(d)に示すように、必ずしも全ての半導体素子1を等間隔で配列する必要はなく、隣接する半導体素子1間の間隔の一部が、広くなっていてもかまわない。但し、隣接する半導体素子1間の間隔が広くなることによって、少なくとも半導体装置として残る部分の樹脂4の厚さが、研磨後の半導体素子1の裏面までの高さより厚くなるように配置する必要があり、樹脂4の厚さが研磨後の半導体素子1の裏面までの高さが薄くなる場合には、半導体素子1間に別途ダム部7を形成する必要がある。
Next, another embodiment will be described. As in the first embodiment, a
次にアンダーフィルと呼ばれるフィラーを含んだ液状樹脂を、半導体素子1表面と実装基板3の間に充填し、樹脂4で封止する。ここで、樹脂4の厚さは、前述の説明の通り、研磨後の半導体素子の裏面の高さより厚くなっている(図1b)。
Next, a liquid resin containing a filler called underfill is filled between the surface of the
その後、半導体素子1の露出する裏面と樹脂4を研磨し、半導体素子1の厚さが100〜200μm程度となるまで薄型化する。続いて、本実施例では、研磨した表面を保護用フィルム9で被覆する。保護用フィルム9は、接着剤が付着した粘着フィルムあるいは熱硬化型フィルム等を使用することができる。研磨した表面がほぼ平面であるので、熱硬化性の樹脂フィルムを用いた場合、簡単に被覆することができ、特に好適である。
Thereafter, the exposed back surface of the
その後、ダイシングソーを用いて、半導体素子1間の保護用フィルム9、樹脂4及び実装基板3を図中破線で示す位置で切断し、個片化し、半導体装置が完成する(図2)。
Thereafter, using a dicing saw, the protective film 9, the
このように形成した半導体装置は、個片化後の形状が、ほぼ直方体形状となり、半導体素子の周囲を比較的厚い樹脂で取り囲む構造となるため、試験工程や搬送工程等で半導体素子の割れ、樹脂の剥離、実装基板の破損等の不具合が生じることがなくなる。また、露出する半導体素子1の裏面を保護用フィルム9で被覆する構造となっているため、さらに半導体素子1の破損を防止することができる。
The semiconductor device formed in this way has a substantially rectangular parallelepiped shape after being singulated, and has a structure that surrounds the periphery of the semiconductor element with a relatively thick resin. Problems such as resin peeling and breakage of the mounting board are not caused. Further, since the back surface of the exposed
1;半導体素子、2;電極、3;実装基板、4;樹脂、5;樹脂、
6;半導体素子搭載部、7;ダム部、8;ディスペンサ、9;保護用フィルム
DESCRIPTION OF
6; Semiconductor element mounting portion, 7; Dam portion, 8; Dispenser, 9; Protective film
Claims (2)
複数個の前記半導体素子を、前記実装基板上にフェイスダウン姿勢で接合する工程と、
前記複数個の半導体素子を接合した半導体素子搭載部周囲に、ダム部を形成する工程と、
該ダム部で囲まれた前記実装基板上に樹脂を塗布し、前記半導体素子の裏面を周囲を取り囲む封止樹脂から露出するように樹脂封止する工程と、
前記半導体素子の露出する裏面及び前記封止樹脂を、前記実装基板上の高さが略均一となるように研磨する工程と、
隣接する前記半導体素子間の前記研磨した封止樹脂及び前記実装基板を切断して個片化し、略直方体形状の半導体装置を形成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。 In the method of manufacturing a semiconductor device having a structure in which the electrode on the surface of the semiconductor element is bonded to the wiring on the mounting substrate in a face-down posture, and the back surface of the semiconductor element is exposed from the sealing resin surrounding the periphery of the semiconductor element.
Bonding a plurality of the semiconductor elements on the mounting substrate in a face-down posture;
Forming a dam portion around a semiconductor element mounting portion obtained by bonding the plurality of semiconductor elements;
Applying a resin onto the mounting substrate surrounded by the dam portion, and sealing the resin so that the back surface of the semiconductor element is exposed from the sealing resin surrounding the periphery; and
Polishing the exposed back surface of the semiconductor element and the sealing resin so that the height on the mounting substrate is substantially uniform;
And cutting the polished sealing resin between the adjacent semiconductor elements and the mounting substrate into individual pieces to form a substantially rectangular parallelepiped semiconductor device.
複数個の前記半導体素子を、前記実装基板上にフェイスダウン姿勢で接合する工程と、
前記複数個の半導体素子を接合した半導体素子搭載部周囲に、ダム部を形成する工程と、
該ダム部で囲まれた前記実装基板上に樹脂を塗布し、前記半導体素子の裏面を周囲を取り囲む封止樹脂から露出するように樹脂封止する工程と、
前記半導体素子の露出する裏面及び前記封止樹脂を、前記実装基板上の高さが略均一となるように研磨する工程と、
該研磨した表面を保護用フィルムで被覆する工程と、
隣接する前記半導体素子間の前記保護用フィルム、前記研磨した封止樹脂及び前記実装基板を切断して個片化し、略直方体形状の半導体装置を形成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。
In the method of manufacturing a semiconductor device having a structure in which the electrode on the surface of the semiconductor element is bonded to the wiring on the mounting substrate in a face-down posture, and the back surface of the semiconductor element is exposed from the sealing resin surrounding the periphery of the semiconductor element.
Bonding a plurality of the semiconductor elements on the mounting substrate in a face-down posture;
Forming a dam portion around a semiconductor element mounting portion obtained by bonding the plurality of semiconductor elements;
Applying a resin onto the mounting substrate surrounded by the dam portion, and sealing the resin so that the back surface of the semiconductor element is exposed from the sealing resin surrounding the periphery; and
Polishing the exposed back surface of the semiconductor element and the sealing resin so that the height on the mounting substrate is substantially uniform;
Coating the polished surface with a protective film;
A step of cutting the protective film between the adjacent semiconductor elements, the polished sealing resin, and the mounting substrate into individual pieces to form a substantially rectangular semiconductor device. Manufacturing method.
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