JP2007027377A - Manufacturing method of semiconductor device - Google Patents
Manufacturing method of semiconductor device Download PDFInfo
- Publication number
- JP2007027377A JP2007027377A JP2005206837A JP2005206837A JP2007027377A JP 2007027377 A JP2007027377 A JP 2007027377A JP 2005206837 A JP2005206837 A JP 2005206837A JP 2005206837 A JP2005206837 A JP 2005206837A JP 2007027377 A JP2007027377 A JP 2007027377A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- layer
- forming
- temporary substrate
- opening
- semiconductor device
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Withdrawn
Links
Images
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L2224/00—Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
- H01L2224/01—Means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected, e.g. chip-to-package, die-attach, "first-level" interconnects; Manufacturing methods related thereto
- H01L2224/10—Bump connectors; Manufacturing methods related thereto
- H01L2224/12—Structure, shape, material or disposition of the bump connectors prior to the connecting process
- H01L2224/13—Structure, shape, material or disposition of the bump connectors prior to the connecting process of an individual bump connector
Landscapes
- Internal Circuitry In Semiconductor Integrated Circuit Devices (AREA)
Abstract
Description
本発明は半導体装置の製造方法に関わり、さらに詳しくは、CSP(チップサイズパッケ−ジ)プロセスをウエハ上で行うようにしたウェハレベルパッケージの製造に適用できる半導体装置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 method for manufacturing a semiconductor device applicable to manufacturing a wafer level package in which a CSP (chip size package) process is performed on a wafer.
近年、マルチメディア機器を実現するためのキーテクノロジーであるLSI技術はデータ伝送の高速化、大容量化に向かって着実に開発が進んでいる。これに伴って、LSIと電子機器とのインターフェイスとなる実装技術の高密度化が進められている。 In recent years, LSI technology, which is a key technology for realizing multimedia devices, has been steadily developed for higher data transmission speed and capacity. Along with this, the density of packaging technology that serves as an interface between LSI and electronic devices is being increased.
そのような要求に応じるICパッケ−ジとして、チップサイズと略同等の大きさにパッケージされたCSPが知られている。さらには、ウエハ段階でCSP構造に係る成膜や加工などを行い、その後にダイシングして個別のCSPを得るようにしたウエハレベルCSPが知られている。 As an IC package that meets such requirements, a CSP packaged in a size substantially equal to the chip size is known. Further, a wafer level CSP is known in which film formation and processing related to the CSP structure are performed at the wafer stage, and then dicing is performed to obtain individual CSPs.
ウェハレベルCSPでは、半導体回路が形成されたシリコンウェハの接続パッドに所要の再配線層と接続端子が形成された後に、シリコンウェハがダイシングされて個々のCSPが得られる。 In the wafer level CSP, after a necessary rewiring layer and connection terminals are formed on connection pads of a silicon wafer on which a semiconductor circuit is formed, the silicon wafer is diced to obtain individual CSPs.
しかしながら、上記したウェハレベルCSPの製造方法では、半導体回路が形成されたシリコンウェハに直接再配線層や接続端子を形成するので、半導体回路にダメージを与えるような処理は行うことができず、製造方法が制約されるおそれがある。また、パッケージの薄型化のためにシリコンウェハが薄型化されて強度が低下している場合は、再配線工程での取り扱いが困難になる。 However, in the above-described wafer level CSP manufacturing method, since the rewiring layer and the connection terminal are directly formed on the silicon wafer on which the semiconductor circuit is formed, a process that damages the semiconductor circuit cannot be performed. The method may be restricted. Further, when the silicon wafer is thinned to reduce the package thickness and the strength is reduced, handling in the rewiring process becomes difficult.
そこで、シリコンウェハとは別の仮基板上に配線層を形成しておき、仮基板上の配線層をシリコンウェハの接続パッドに接合した後に、仮基板を選択的に除去することにより、シリコンウェハ上に配線層を転写・形成する方法が提案されている。そのような方法に類似した技術は、特許文献1〜3に記載されている。
しかしながら、仮基板上に形成された配線層を精度よくシリコンウェハの接続部に接合し、かつシリコンウェハから仮基板を安定して除去する技術に関しては、十分に確立しているとはいえず、そのような技術について切望されている状況下にある。 However, the technique for bonding the wiring layer formed on the temporary substrate to the connection portion of the silicon wafer with high accuracy and stably removing the temporary substrate from the silicon wafer is not sufficiently established. There is an aspirational situation for such technology.
本発明は以上の課題を鑑みて創作されたものであり、何ら不具合が発生することなく、仮基板上の配線層を精度よく半導体基板上に転写・形成し、かつ半導体基板から仮基板を安定して除去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。 The present invention was created in view of the above problems, and without causing any problems, the wiring layer on the temporary substrate can be accurately transferred and formed on the semiconductor substrate, and the temporary substrate can be stabilized from the semiconductor substrate. It is an object of the present invention to provide a method for manufacturing a semiconductor device that can be removed in this manner.
上記課題を解決するため、本発明は半導体装置の製造方法に係り、仮基板の上に紫外線照射剥離型接着層を形成する工程と、前記紫外線照射剥離型接着層の上に、最上に接続部を備えた所要の配線層を形成する工程と、前記仮基板上の前記配線層の前記接続部と半導体回路が形成された半導体基板の接続部とを接合する工程と、前記仮基板側から前記紫外線照射剥離型接着層に紫外線を照射することにより、前記紫外線照射剥離型接着層及び前記仮基板を剥離して除去する工程とを有することを特徴とする。 In order to solve the above-described problems, the present invention relates to a method for manufacturing a semiconductor device, and includes a step of forming an ultraviolet irradiation peelable adhesive layer on a temporary substrate, and an uppermost connection portion on the ultraviolet radiation peelable adhesive layer. A step of forming a required wiring layer comprising: a step of bonding the connection portion of the wiring layer on the temporary substrate and a connection portion of a semiconductor substrate on which a semiconductor circuit is formed; A step of peeling and removing the ultraviolet irradiation peelable adhesive layer and the temporary substrate by irradiating the ultraviolet radiation peelable adhesive layer with ultraviolet rays.
本発明では、まず、紫外線が透過する仮基板(ガラスや樹脂)の上に紫外線照射剥離型接着層を介して最上に接続部を備えた所要の配線層が形成される。その後に、半導体回路が形成された半導体基板(シリコンウェハなど)の接続部に仮基板の接続部が接合される。
さらに、仮基板側から紫外線照射剥離型接着層に紫外線が照射され、紫外線照射剥離型接着層の粘着強度が低下することによって、紫外線照射剥離型接着層及び仮基板が剥離されて除去される。
In the present invention, first, a required wiring layer having a connection portion at the top is formed on a temporary substrate (glass or resin) through which ultraviolet rays are transmitted via an ultraviolet ray irradiation peelable adhesive layer. Thereafter, the connection portion of the temporary substrate is bonded to the connection portion of the semiconductor substrate (such as a silicon wafer) on which the semiconductor circuit is formed.
Further, the ultraviolet irradiation peelable adhesive layer is irradiated with ultraviolet rays from the temporary substrate side, and the adhesive strength of the ultraviolet irradiation peelable adhesive layer is reduced, whereby the ultraviolet irradiation peelable adhesive layer and the temporary substrate are peeled and removed.
本発明では、仮基板上の配線層を半導体基板に転写・形成する際に、不要な仮基板を除去するための剥離層として紫外線照射によって粘着強度が低下する特性を有する紫外線照射剥離型接着層が使用される。このため、任意の工程で、紫外線照射剥離型接着層に紫外線を照射することによって容易に仮基板を除去することができるので、転写技術によって半導体基板上に再配線層を容易に形成することができるようになる。 In the present invention, when transferring and forming a wiring layer on a temporary substrate onto a semiconductor substrate, an ultraviolet irradiation peelable adhesive layer having a characteristic that the adhesive strength is reduced by ultraviolet irradiation as a release layer for removing an unnecessary temporary substrate. Is used. For this reason, since the temporary substrate can be easily removed by irradiating the ultraviolet irradiation peelable adhesive layer with an ultraviolet ray in an arbitrary process, a rewiring layer can be easily formed on the semiconductor substrate by a transfer technique. become able to.
また、紫外線が透過する仮基板(例えばガラスや樹脂)は半導体基板(例えばシリコン)の熱膨張係数に近似したものを選択できるので、仮基板の接続部を半導体基板の接続部に接合する際の熱応力の発生を抑制することができる。従って、仮基板の接続部と半導体基板の接続部とを位置ずれが発生することなく信頼性よく接合することができる。 In addition, since a temporary substrate (for example, glass or resin) that transmits ultraviolet rays can be selected to approximate the thermal expansion coefficient of a semiconductor substrate (for example, silicon), the connection portion of the temporary substrate is bonded to the connection portion of the semiconductor substrate. Generation of thermal stress can be suppressed. Therefore, the connection part of the temporary substrate and the connection part of the semiconductor substrate can be bonded with high reliability without causing positional displacement.
また、仮基板に形成された配線層を半導体基板に転写する方法を採用するので、配線層を形成する工程において半導体基板の半導体回路に悪影響を及ぼす手法(例えばレーザ)であっても使用することができ、製造方法が制限されることもない。 In addition, since a method of transferring the wiring layer formed on the temporary substrate to the semiconductor substrate is adopted, even a technique (for example, laser) that adversely affects the semiconductor circuit of the semiconductor substrate in the step of forming the wiring layer should be used. The manufacturing method is not limited.
本発明の好適な態様では、前記配線層を形成する工程は、前記紫外線照射剥離型接着層の上に設けられた第1樹脂層の開口部に前記外部接続端子用パッドを形成する工程と、前記第1樹脂層上に前記外部接続端子用パッドに電気接続される配線部を形成する工程と、前記配線部の一部を被覆すると共に、前記配線部の上に開口部が設けられた第2樹脂層の該開口部に前記接続部を形成する工程とを含む。 In a preferred aspect of the present invention, the step of forming the wiring layer includes the step of forming the external connection terminal pad in the opening of the first resin layer provided on the ultraviolet radiation peelable adhesive layer; Forming a wiring part electrically connected to the external connection terminal pad on the first resin layer; and covering a part of the wiring part and providing an opening on the wiring part. Forming the connecting portion in the opening of the two resin layers.
この態様では、仮基板上に形成される配線層は最下に外部接続端子用パッドを備えており、仮基板及び紫外線照射剥離型接着層が除去された後に、露出した外部接続端子用パッドに外部接続端子が設けられる。 In this aspect, the wiring layer formed on the temporary substrate is provided with the external connection terminal pads at the bottom, and the exposed external connection terminal pads are removed after the temporary substrate and the ultraviolet irradiation peelable adhesive layer are removed. External connection terminals are provided.
以上説明したように、本発明では、何ら不具合が発生することなく、仮基板上に形成された配線層を半導体基板上に転写・形成することができる。 As described above, according to the present invention, the wiring layer formed on the temporary substrate can be transferred and formed on the semiconductor substrate without causing any problems.
以下、本発明の実施の形態について、添付の図面を参照して説明する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.
(第1の実施の形態)
図1〜図5は本発明の第1実施形態の半導体装置の製造方法を示す断面図、図6及び図7はシリコンウェハにバンプを形成する方法を示す断面図である。第1実施形態の半導体装置の製造方法は、図1(a)に示すように、まず、紫外線(UV)が透過する特性を有する仮基板10を用意する。そのような仮基板10の好適な一例としては、波長が200〜450nmの紫外線が透過するホウ珪酸ガラス、シリカガラス、アクリル樹脂、又はポリテトラフルオロエチレン(テフロン(登録商標))樹脂などがあり、その厚みは0.5〜1mmである。
(First embodiment)
1 to 5 are sectional views showing a method for manufacturing a semiconductor device according to the first embodiment of the present invention. FIGS. 6 and 7 are sectional views showing a method for forming bumps on a silicon wafer. In the method for manufacturing a semiconductor device according to the first embodiment, as shown in FIG. 1A, first, a
その後に、図1(b)に示すように、仮基板10の上に紫外線照射剥離型接着層12を形成する。紫外線照射剥離型接着層12は、紫外線(UV)を照射することによって粘着力が低下して剥離が可能になる特性を有するものである。紫外線照射剥離型接着層12の好適な一例としては、エポキシポリマー又はアクリルポリマーに光官能基を導入することによって紫外線照射により粘着力が低下する特性の紫外線硬化型樹脂があり、その膜厚は20〜100μmで形成される。
Thereafter, as shown in FIG. 1B, an ultraviolet irradiation peelable
次いで、同じく図1(b)に示すように、紫外線照射剥離型接着層12の上に銅(Cu)などからなる第1シード層14をスパッタ法又は無電解めっきによって形成する。続いて、図1(c)に示すように、第1シード層14上に開口部16aが設けられた第1樹脂層16を形成する。第1樹脂層16の形成方法としては、感光性樹脂層を形成した後にフォトリソグラフィによって開口部16aを形成する方法を使用してもよいし、あるいは熱硬化性樹脂層を形成した後にレーザによって開口部16aを形成してもよい。
Next, as shown in FIG. 1B, a
その後に、同じく図1(c)に示すように、第1樹脂層16の開口部16a内に第1シード層14をめっき給電層に利用する電解めっきにより銅(Cu)などからなる外部接続端子用パッド18を形成する。外部接続端子用パッド18には、後に外部接続端子が設けられる。
Thereafter, as shown in FIG. 1C, an external connection terminal made of copper (Cu) or the like is formed by electrolytic plating using the
次いで、図2(a)に示すように、外部接続端子用パッド18上に第2シード層20aを形成した後に、第2シード層20a上に開口部22aが設けられたレジスト膜22をフォトリソグラフィによって形成する。続いて、第2シード層20aをめっき給電層に利用する電解めっきにより、その開口部22a内に金属層20bを形成する。
Next, as shown in FIG. 2A, after the
さらに、図2(b)に示すように、レジスト膜22を除去した後に、金属層20bをマスクにして第2シード層20aをエッチングすることにより、シード層20aと金属層20bとにより構成されて、外部接続端子用パッド18に電気的に接続される配線部20を得る。
Further, as shown in FIG. 2B, after the
次いで、図2(c)に示すように、第1樹脂層16の形成方法と同様な方法により、配線部20上に開口部24aが設けられた第2樹脂層24を形成する。その後に、第1シード層14、外部接続端子用パッド18及び配線部20を給電経路に利用する電解めっきにより、第2樹脂層24の開口部24a内にNi/Au層を形成して接続パッド26(接続部)とする。なお、接続パッド26が第2樹脂層24の上面から突出して形成される場合は、接続パッド26の上部を研磨して平坦化してもよい。
Next, as shown in FIG. 2C, the
以上により、仮基板10上に、紫外線照射剥離型接着層12及び第1シード層14を介して、外部接続端子用パッド18、配線部20及び接続パッド26から構成される再配線層3が形成される。なお、再配線層3は、配線部20をn層(nは2以上の整数)に積層して形成してもよい。
As described above, the
仮基板10上に形成された再配線層3は、半導体回路が複数の素子形成領域に形成された正規のシリコンウェハ(半導体基板)の再配線層になるように、複数の領域に区画されて形成される。そして、後に説明するように、仮基板10上に形成された再配線層3は、半導体回路が形成された正規のシリコンウェハに転写・形成されて、その半導体回路に接続される再配線層となる。
The
次に、そのような正規のシリコンウェハにバンプを形成する方法を説明する。図6(a)〜(d)には、シリコンウェハに金バンプを形成方法が示されている。図6(a)に示すように、まず、所要のトランジスタなどが作り込まれて半導体回路(不図示)が形成され、半導体回路に接続された接続パッド32が上面側に露出した状態で形成されたシリコンウェハ30を用意する。その後に、図6(b)に示すように、シリコンウェハ30の上に接続パッド32を被覆するシード層34を形成する。さらに、図6(c)に示すように、接続パッド32上のシード層34aの部分上に開口部36aが設けられたレジスト膜36を形成した後に、その開口部36a内にシード層34をめっき給電層に利用する電解めっきにより金(Au)層38aを形成する。
Next, a method for forming bumps on such a regular silicon wafer will be described. 6A to 6D show a method for forming gold bumps on a silicon wafer. As shown in FIG. 6A, first, a required transistor or the like is formed to form a semiconductor circuit (not shown), and the
次いで、図6(d)に示すように、レジスト膜36を除去した後に、金層38aをマスクにしてシード層34をエッチングする。これによって、シード層34を介して接続パッド32に電気的に接続される金バンプ38(接続部)が得られる。
Next, as shown in FIG. 6D, after removing the resist
あるいは、シリコンウェハ30に金バンプ34の代わりにはんだバンプを設けてもよい。この形態の場合は、図7(a)に示すように、上記した図6(c)と同様に、接続パッド32上のシード層34の部分上に開口部36aが設けられたレジスト膜36を形成した後に、その開口部36a内に電解めっきによって銅(Cu)/ニッケル(Ni)/金(Au)層35aとはんだ層35bを順次形成する。
Alternatively, solder bumps may be provided on the
続いて、図7(b)に示すように、レジスト膜36を除去し、次いではんだ層35bをマスクにしてシード層34をエッチングした後に、はんだ層35bをリフロー加熱することによりはんだバンプ35(接続部)を得る。
Subsequently, as shown in FIG. 7B, after removing the resist
なお、シリコンウェハ30として、金バンプ38やはんだバンプ35を備えたものを例示したが、各種の金属バンプを使用できることはいうまでもない。
In addition, although the thing provided with the
次に、半導体回路が形成されたシリコンウェハ30に上述した仮基板10上の再配線層3を転写・形成する方法について説明する。本実施形態では、図6(d)の金バンプ38を備えたシリコンウェハ30を使用する例について説明する。
Next, a method for transferring and forming the
図3(a)に示すように、図2(c)の仮基板10の接続パッド26(Ni/Au層)に図6(d)のシリコンウェハ30の金バンプ38が対応するように、仮基板10の上にシリコンウェハ30を配置し、仮基板10の接続パッド26(Ni/Au層)とシリコンウェハ30の金バンプ38とを熱圧着によって接合する。このとき、仮基板10の熱膨張係数がシリコンウェハ30の熱膨張係数(3.4ppm/℃)と大幅に異なる場合、熱応力の発生によって仮基板10の接続パッド26とシリコンウェハ30の金バンプ38とが位置ずれして信頼性の高い接合が得られない場合が想定される。しかしながら、本実施形態では、仮基板10(ガラス又は樹脂)の熱膨張係数は3.4±2ppm/℃に設定できるので、仮基板10の接続パッド26とシリコンウェハ30の金バンプ38とを位置ずれが発生することなく信頼性よく接合することができる。
As shown in FIG. 3A, the
なお、仮基板10の接続パッド26とシリコンウェハ30の金バンプ38とを接合した後に、仮基板10とシリコンウェハ30との間にアンダーフィル樹脂を充填してもよい。
Note that an underfill resin may be filled between the
次いで、図3(b)に示すように、波長が200〜450nmの紫外線を仮基板10の外側から仮基板10を透過させて紫外線照射剥離型接着層12に照射する。このとき、紫外線の照射強度は1000〜5000mJ/cm2の範囲に設定される。上述したように、紫外線照射剥離型接着層12は紫外線を照射することで剥離できる機能を有するので、第1シード層14と紫外線照射剥離型接着層12との界面で剥離することができる。
Next, as illustrated in FIG. 3B, ultraviolet rays having a wavelength of 200 to 450 nm are transmitted through the
これにより、図4(a)に示すように、図3(b)の構造体から仮基板10及び紫外線照射剥離型接着層12が除去されて、下側に第1シード層14が露出した状態となる。このように、本実施形態では、紫外線照射剥離型接着層12を剥離層として使用するので、剥離時の応力発生などの不具合が発生することなく、仮基板10を所定の工程で安定して除去することができる。
As a result, as shown in FIG. 4A, the
続いて、図4(b)に示すように、図4(a)の構造体からシード層14をエッチングによって選択的に除去することにより、下側に外部接続端子用パッド18と第1樹脂層16とを露出させる。このようにして、シリコンウェハ30の上(図4(b)では下)に、接続パッド26、配線部20及び外部接続端子用パッド18から構成される再配線層3がシリコンウェハ30の金バンプ38に電気接続された状態で転写・形成される。
Subsequently, as shown in FIG. 4B, the
なお、上記した形態では、シリコンウェハ30の接続部として金属バンプ(金バンプ38又ははんだバンプ35)を例示し、仮基板10の接続部としてNi/Au層からなる接続パッド26を例示したが、シリコンウェハ30の接続部を接続パッドとし、仮基板10の接続部を金属バンプとしてもよい。また、シリコンウェハ30及び仮基板10の各接続部の材料は各種金属の組み合わせを採用できる。また、仮基板10の接続部とシリコンウェハ30の接続部とを導電性樹脂ペーストで接合するようにしてもよい。
In the above-described embodiment, metal bumps (gold bumps 38 or solder bumps 35) are exemplified as connection portions of the
次いで、図4(c)に示すように、外部接続端子用パッド18上にはんだ層を印刷で形成した後にリフロー加熱することにより、外部接続端子39を形成する。あるいは、外部接続端子用パッド18上にはんだボールを搭載した後にリフロー加熱することにより、外部接続端子39を形成してもよい。なお、外部接続端子39を設けずに、外部接続端子用パッド18を外部接続端子として利用してもよい。
Next, as shown in FIG. 4C, a solder layer is formed on the external
その後に、図5に示すように、図4(c)の構造体をシリコンウェハ30の個々の素子形成領域が得られるように切断することにより、第1実施形態のCSP構造を有する個々の半導体装置1が得られる。
Thereafter, as shown in FIG. 5, the structure shown in FIG. 4C is cut so that individual element formation regions of the
以上説明したように、第1実施形態の半導体装置の製造方法では、まず、仮基板10の上に、紫外線照射剥離型接着層12及び第1シード層14を介して、外部接続端子用パッド18、配線部20及び接続パッド26から構成される再配線層3が形成される。その後に、半導体回路が形成されたシリコンウェハ30の金バンプ38に仮基板10の接続パッド26が接合される。さらに、仮基板10側から紫外線照射剥離型接着層12に紫外線を照射することにより、紫外線照射剥離型接着層12を第1シード層14との界面から剥離し、紫外線照射剥離型接着層12及び仮基板10を除去する。その後に、第1シード層14が除去される。
As described above, in the method of manufacturing a semiconductor device according to the first embodiment, first, the external
これにより、シリコンウェハ30の金バンプ38に再配線層3の接続パッド26が電気接続された状態で、シリコンウェハ30上に再配線層3が転写・形成される。その後に、露出した外部接続用パッド18に外部接続端子39が設けられた後に、分割されて個々の半導体装置1が得られる。
As a result, the
本実施形態では、剥離層として紫外線照射剥離型接着層12を使用し、紫外線照射によって紫外線照射剥離型接着層12を剥離する手法を採用するので、仮基板10を上手く除去できないといった不具合は発生せず、安定して仮基板10を除去することができる。また、紫外線が透過する仮基板10(ガラスや樹脂)はシリコンウェハ30の熱膨張係数に近似したものを選択できるので、仮基板10の接続パッド26をシリコンウェハ30の金バンプ38に接合する際に、熱応力の発生が抑制されて位置ずれすることなく接合することができる。
In this embodiment, since the ultraviolet irradiation peelable
また、仮基板10上に再配線層3を形成し、その再配線層3をシリコンウェハ30上に転写する方法を採用するので、シリコンウェハ30の半導体回路に悪影響を及ぼす手法(例えばレーザ)であっても使用することができ、製造方法が制限されることもない。
Further, since a method of forming the
また、同様な理由によりシリコンウェハ30上では再配線層3を形成するための成膜工程やめっき工程などを行う必要がないので、それらの工程においてクリーン度をシリコンウェハ30の仕様に合わせたり、シリコンウェハ30の静電気対策を考慮する必要がなく、プロセス管理が容易になる。
Further, for the same reason, it is not necessary to perform a film forming process or a plating process for forming the
さらには、シリコンウェハ30が薄型化されて強度が弱い場合であっても、シリコンウェハ30上では再配線層3を形成するための成膜工程やめっき工程などを行う必要がないので、それらの工程で取り扱いが難しくなるといった課題も解決される。
Furthermore, even when the
(第2の実施の形態)
図8〜図10は本発明の第2実施形態の半導体装置の製造方法を示す断面図である。第2実施形態が第1実施形態と異なる点は、仮基板10上にインプリント法によって配線層を形成することにある。第2実施形態では、第1実施形態と同一工程においてはその詳しい説明を省略する。
(Second Embodiment)
8 to 10 are sectional views showing a method for manufacturing a semiconductor device according to the second embodiment of the present invention. The second embodiment is different from the first embodiment in that a wiring layer is formed on the
図8(a)に示すように、まず、第1実施形態と同様な方法により、仮基板10の上に紫外線照射剥離型接着層12を形成した後に、第1シード層14を形成する。その後に、図8(b)に示すように、半硬化状態の第1樹脂層16をシード層14上に形成する。次いで、図8(c)に示すように、所要形状の金型(不図示)で半硬化状態の第1樹脂層16をプレス(押圧)することにより、第1樹脂層16に開口部16x及びそれに連通する凹部16yを形成する。この開口部16x及び凹部16yは、金属層が埋め込まれて配線層を形成するものであり、第1実施形態の外部接続端子用パッド18と配線部20が同時に形成されるように成型される。すなわち、外部接続端子用パッド18が形成される部分ではシード層14が露出するように第1樹脂層16に開口部16xが形成され、配線部20が形成される部分では第1樹脂層16がシード層14上に残るように凹部16yが形成される。その後に、第1樹脂層16を熱処理して完全に硬化させる。
As shown in FIG. 8A, first, after forming the ultraviolet irradiation peeling
次いで、図9(a)に示すように、開口部16x及び凹部16yが形成された第1樹脂層16上にCu層をスパッタ法又は無電解めっきで形成して第2シード層20aとする。さらに、図9(b)に示すように、第1、第2シード層14,20aをめっき給電層として利用する電解めっきにより第1樹脂層16の開口部16x及び凹部16yを埋め込む金属層20bを第2シード層20a上に形成する。その後に、図9(c)に示すように、金属層20b及び第2シード層20aを第1樹脂層16の上面が露出するまで研磨することにより、第1樹脂層16の開口部16x及び凹部16yに第2シード層20aと金属層20bを埋め込む。
Next, as shown in FIG. 9A, a Cu layer is formed by sputtering or electroless plating on the
これにより、第1樹脂層16の開口部16xの下部に外部接続端子用パッド18が形成され、凹部16yに外部接続端子用パッドに繋がる配線部20が形成される。
As a result, the external
次いで、図10(a)に示すように、第1実施形態と同様に、配線部20上に開口部24aが設けられた第2樹脂層24を形成した後に、電解めっきにより第2樹脂層24の開口部24aにNi/Au層を形成して接続パッド26とする。これにより、第1実施形態と同様に、仮基板10の上に、紫外線照射剥離型接着層12及び第1シード層14を介して、外部接続端子用パッド18、配線部20及び接続パッド26により構成される再配線層3が形成される。
Next, as shown in FIG. 10A, as in the first embodiment, after the
続いて、図10(b)に示すように、第1実施形態と同様に、半導体回路が形成されたシリコンウェハ30の金バンプ38を仮基板10の接続パッド26に接合した後に、仮基板10側から紫外線を紫外線照射剥離型接着層12に照射する。これにより、図11(a)に示すように、仮基板10及び紫外線照射剥離型接着層12が剥離されて、下面に第1シード層14が露出する。
Subsequently, as shown in FIG. 10B, after the gold bumps 38 of the
次いで、図11(b)に示すように、第1実施形態と同様に、第1シード層14を除去した後に、露出した外部接続用パッド18に外部接続端子39を設ける。その後に、図11(c)に示すように、図11(b)の構造体を切断することにより、第2実施形態のCSP構造を有する個々の半導体装置1aが得られる。
Next, as shown in FIG. 11B, as in the first embodiment, after the
第2実施形態は、第1実施形態と同様な効果を奏する。 The second embodiment has the same effects as the first embodiment.
(第3の実施の形態)
図12及び図13は本発明の第3実施形態の半導体装置の製造方法を示す断面図である。第3実施形態では、仮基板上に電子部品を形成又は実装し、再配線層と同時にシリコンウェハに転写・形成することにある。第3実施形態では、第1実施形態と同一工程についてはその詳しい説明を省略する。
(Third embodiment)
12 and 13 are cross-sectional views illustrating a method of manufacturing a semiconductor device according to the third embodiment of the present invention. In the third embodiment, an electronic component is formed or mounted on a temporary substrate, and transferred and formed on a silicon wafer simultaneously with the rewiring layer. In the third embodiment, detailed description of the same steps as those in the first embodiment is omitted.
図12(a)に示すように、まず、第1実施形態と同様な方法により、図2(b)と同様な構造体を作成した後に、配線部20に接続される電子部品25を形成又は実装する。電子部品としては、キャパシタ(C)、リアクタンス(L)、抵抗(R)、又は半導体チップなどが使用され、本実施形態の一連の製造工程で薄膜を加工して作り込んで形成してもよいし、電子部品をはんだなどで実装してもよい。図12(a)の例では、キャパシタ(C)、リアクタンス(L)又は抵抗(R)などの電子部品25を作り込んだ形態が示されている。
As shown in FIG. 12A, first, a structure similar to that in FIG. 2B is created by the same method as in the first embodiment, and then the
次いで、図12(b)に示すように、電子部品25を被覆すると共に、配線部20上に開口部24aが設けられた第2絶縁層24を形成した後に、その開口部24a内にNi/Au層を電解めっきで形成して接続パッド26を得る。これにより、仮基板10の上に電子部品25が内蔵された再配線層3が形成される。
Next, as shown in FIG. 12B, after the
続いて、第1実施形態の仮基板10の接続パッド26にシリコンウェハ30の金バンプ38を接合する工程(図3(a))から外部接続端子39を設ける工程(図4(c))までの工程を遂行する。これにより、図13(a)に示すように、シリコンウェハ30の金バンプ38に再配線層3の接続パッド26が電気接続された状態で、シリコンウェハ30上に、電子部品25が接続された再配線層3が転写・形成される。その後に、図13(b)に示すように、図13(a)の構造体を切断することにより、第3実施形態のCSP構造を有する個々の半導体装置1bが得られる。
Subsequently, from the step of bonding the gold bumps 38 of the
第3実施形態は第1実施形態と同様な効果を奏すると共に、シリコンウェハ30に何ら悪影響を及ぼすことなく、シリコンウェハ30上に形成される再配線層3に電子部品25を内蔵させることができる。
The third embodiment has the same effect as the first embodiment, and can incorporate the
(第4の実施の形態)
図14〜図16は本発明の第4実施形態の半導体装置の製造方法を示す断面図である。第4実施形態の特徴は、仮基板上に配線層を形成する前にそれに接続される外部接続端子を仮基板上に作り込んでおき、配線層と同時にシリコンウェハ上に転写・形成することにある。第4実施形態では、第1実施形態と同様な工程についてはその詳しい説明を省略する。
(Fourth embodiment)
14 to 16 are sectional views showing a method for manufacturing a semiconductor device according to the fourth embodiment of the present invention. The feature of the fourth embodiment is that an external connection terminal connected to the temporary substrate is formed on the temporary substrate before forming the wiring layer on the temporary substrate, and is transferred and formed on the silicon wafer simultaneously with the wiring layer. is there. In the fourth embodiment, detailed description of the same steps as those in the first embodiment is omitted.
図14(a)に示すように、まず、第1実施形態と同様に仮基板10の上に紫外線照射剥離型接着層12を形成した後に、その上に銅箔40(第1金属からなる金属箔)を貼着する。続いて、図14(b)に示すように、銅箔40上に開口部16aが設けられた第1樹脂層16を形成した後に、その開口部16aを通して銅箔40をウェットエッチングすることにより凹部40aを形成する。次いで、図14(c)に示すように、銅箔40をめっき給電層に利用する電解めっきにより銅箔40の凹部40a内にはんだ層42a(第2金属からなる金属層)を形成した後に、第1樹脂層16の開口部16aに銅層を形成して第1実施形態と同様な外部接続端子用パッド18とする。
As shown in FIG. 14 (a), first, after the ultraviolet irradiation peelable
次いで、図15(a)に示すように、第1実施形態の第2シード層20aを形成する工程(図2(a))から接続パッド26を形成する工程(図2(c))を遂行する。これにより、仮基板10の上方に、はんだ層42aに接続された外部接続端子用パッド18、配線部20及び接続パッド26より構成される再配線層3が形成される。
Next, as shown in FIG. 15A, the process of forming the connection pad 26 (FIG. 2C) is performed from the process of forming the
さらに、図15(b)に示すように、第1実施形態と同様に、仮基板10の接続パッド26にシリコンウェハ30の金バンプ38を接合した後に、紫外線照射剥離型接着層12に紫外線を照射することにより仮基板10及び紫外線照射剥離型接着層12を除去する。これにより、第4実施形態では、図16(a)に示すように、下側に銅箔40が露出した状態となる。
Further, as shown in FIG. 15B, as in the first embodiment, after the gold bumps 38 of the
続いて、図16(b)に示すように、銅箔40をはんだ層42a及び第1樹脂層16に対して選択的に除去する。例えば、塩化第二鉄水溶液、塩化第二銅水溶液又は過硫酸アンモニウム水溶液などを用いたウェットエッチングにより、はんだ層42a及び第1樹脂層16に対して銅箔40を選択的にエッチングして除去することができる。
Subsequently, as shown in FIG. 16B, the
これにより、はんだ層42aが第1樹脂層16の下面から突出した状態で露出する。
Thereby, the
次いで、図16(c)に示すように、はんだ層42aをリフロー加熱することによって外部接続端子42とした後に、この構造体を切断する。これにより、第4実施形態のCSP構造を有する個々の半導体装置1cが得られる。
Next, as shown in FIG. 16C, the
以上のように、第4実施形態では、仮基板10上に第1シード層14の代わりに銅箔40を使用し、それに設けた凹部40aに外部接続端子42となるはんだ層42aを作り込んだ後に、再配線層3と同時にはんだ層42aをシリコンウェハ30上に転写するようにしている。従って、第1実施形態と違って、再配線層3をシリコンウェハ30に転写した後に、外部接続端子39を特別に形成する必要がない。
As described above, in the fourth embodiment, the
第4実施形態は、第1実施形態と同様な効果を奏する。 The fourth embodiment has the same effects as the first embodiment.
1,1a、1b、1c…半導体装置、3…再配線層、10…仮基板、12…紫外線照射剥離型接着層、14…第1シード層、16…第1樹脂層、16a,16x,22a,24a,36a…開口部、16y,40a…凹部、18…外部接続端子用パッド、20a…第2シード層、20b…金属層、20…配線部、22,36…レジスト膜、24…第2樹脂層、26,32…接続パッド、30…シリコンウェハ(半導体基板)、34…シード層、35a…銅(Cu)/ニッケル(Ni)/金(Au)層、35b,42a…はんだ層、35…はんだバンプ、38a…金層、38…金バンプ、39、42…外部接続端子、40…銅箔。
DESCRIPTION OF
Claims (12)
前記紫外線照射剥離型接着層の上に、最上に接続部を備えた配線層を形成する工程と、
前記仮基板上の前記配線層の前記接続部と半導体回路が形成された半導体基板の接続部とを接合する工程と、
前記仮基板側から前記紫外線照射剥離型接着層に紫外線を照射することにより、前記紫外線照射剥離型接着層及び前記仮基板を剥離して除去する工程とを有することを特徴とする半導体装置の製造方法。 Forming an ultraviolet irradiation peelable adhesive layer on the temporary substrate;
A step of forming a wiring layer having a connection portion at the top on the ultraviolet radiation peeling type adhesive layer;
Bonding the connection portion of the wiring layer on the temporary substrate and the connection portion of the semiconductor substrate on which a semiconductor circuit is formed;
A step of detaching and removing the ultraviolet radiation peelable adhesive layer and the temporary substrate by irradiating the ultraviolet radiation peelable adhesive layer with ultraviolet rays from the temporary substrate side. Method.
前記紫外線照射剥離型接着層の上に設けられた第1樹脂層の開口部に前記外部接続端子用パッドを形成する工程と、
前記第1樹脂層上に前記外部接続端子用パッドに電気接続される配線部を形成する工程と、
前記配線部の一部を被覆すると共に、前記配線部の上に開口部が設けられた第2樹脂層の該開口部に前記接続部を形成する工程とを含むことを特徴とする請求項2に記載の半導体装置の製造方法。 The step of forming the wiring layer includes:
Forming the external connection terminal pad in the opening of the first resin layer provided on the ultraviolet radiation peelable adhesive layer;
Forming a wiring portion electrically connected to the external connection terminal pad on the first resin layer;
And a step of covering the part of the wiring part and forming the connection part in the opening part of the second resin layer provided with an opening part on the wiring part. The manufacturing method of the semiconductor device as described in any one of Claims 1-3.
前記紫外線照射剥離型接着層の上にシード層を形成する工程と、
前記シード層の上に前記開口部が設けられた前記第1樹脂層を形成する工程と、
前記シード層をめっき給電層に利用する電解めっきにより前記第1樹脂層の前記開口部に金属層を形成して前記外部接続端子用パッドを得る工程とを含み、
前記紫外線照射剥離型接着層及び前記仮基板を剥離して除去する工程の後に、前記シード層を除去する工程をさらに有する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。 The step of forming the external connection terminal pad includes:
Forming a seed layer on the ultraviolet radiation peelable adhesive layer;
Forming the first resin layer provided with the opening on the seed layer;
Forming a metal layer in the opening of the first resin layer by electrolytic plating using the seed layer as a plating power feeding layer to obtain the external connection terminal pad,
The method for manufacturing a semiconductor device according to claim 3, further comprising a step of removing the seed layer after the step of peeling and removing the ultraviolet radiation peelable adhesive layer and the temporary substrate.
露出する前記外部接続端子用パッドに外部接続端子を設ける工程をさらに有することを特徴とする請求項2乃至4のいずれか一項に記載の半導体装置の製造方法。 After the step of peeling and removing the ultraviolet irradiation peelable adhesive layer and the temporary substrate,
5. The method of manufacturing a semiconductor device according to claim 2, further comprising a step of providing an external connection terminal on the exposed external connection terminal pad.
前記紫外線照射剥離型接着層の上に第1樹脂層を形成する工程と、
金型で前記第1樹脂層を押圧することにより、前記第1樹脂層に開口部とそれに連通す凹部を形成する工程と、
前記開口部及び凹部を埋め込む金属層を前記第1樹脂層の上に形成する工程と、
前記金属層を前記第1樹脂層の上面が露出するまで研磨して、前記金属層を前記樹脂層の開口部及び凹部に埋め込むことにより、前記開口部の下部に前記外部接続端子用パッドを得ると共に、前記凹部に前記外部接続端子用パッドに繋がる配線部を得る工程と、
前記配線部上に開口部が設けられた第2樹脂層の該開口部に前記接続部を形成する工程とを含むことを特徴とする請求項2に記載の半導体装置の製造方法。 The step of forming the wiring layer includes:
Forming a first resin layer on the ultraviolet radiation peelable adhesive layer;
Forming an opening in the first resin layer and a recess communicating with the first resin layer by pressing the first resin layer with a mold;
Forming a metal layer that fills the opening and the recess on the first resin layer;
The metal layer is polished until the upper surface of the first resin layer is exposed, and the metal layer is embedded in the opening and recess of the resin layer, whereby the external connection terminal pad is obtained below the opening. And a step of obtaining a wiring portion connected to the external connection terminal pad in the concave portion;
The method of manufacturing a semiconductor device according to claim 2, further comprising: forming the connection portion in the opening portion of the second resin layer in which the opening portion is provided on the wiring portion.
前記紫外線照射剥離型接着層の上に第1金属からなる金属箔を形成する工程と、
前記金属箔の上に開口部が設けられた樹脂層を形成する工程と、
前記樹脂層の開口部内の前記金属箔の部分に凹部を形成する工程と、
前記金属箔と異なる第2金属からなる金属層を電解めっきによって前記金属箔の凹部に形成する工程とをさらに有し、
前記外部接続端子用パッドは前記金属層上の前記樹脂層の開口部に形成され、
前記紫外線照射剥離型接着層及び前記仮基板を剥離して除去する工程の後に、
前記金属箔を前記金属層に対して選択的に除去することにより、外部接続端子となる前記金属層を露出させる工程をさらに有することを特徴する請求項2又は3に記載の半導体装置の製造方法。 Before the step of forming the wiring layer,
Forming a metal foil made of a first metal on the ultraviolet radiation peelable adhesive layer;
Forming a resin layer provided with an opening on the metal foil;
Forming a recess in the portion of the metal foil in the opening of the resin layer;
Forming a metal layer made of a second metal different from the metal foil in the concave portion of the metal foil by electrolytic plating,
The external connection terminal pad is formed in the opening of the resin layer on the metal layer,
After the step of peeling and removing the ultraviolet irradiation peelable adhesive layer and the temporary substrate,
4. The method of manufacturing a semiconductor device according to claim 2, further comprising a step of exposing the metal layer serving as an external connection terminal by selectively removing the metal foil with respect to the metal layer. .
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2005206837A JP2007027377A (en) | 2005-07-15 | 2005-07-15 | Manufacturing method of semiconductor device |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2005206837A JP2007027377A (en) | 2005-07-15 | 2005-07-15 | Manufacturing method of semiconductor device |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2007027377A true JP2007027377A (en) | 2007-02-01 |
Family
ID=37787762
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2005206837A Withdrawn JP2007027377A (en) | 2005-07-15 | 2005-07-15 | Manufacturing method of semiconductor device |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2007027377A (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR101519313B1 (en) * | 2012-02-02 | 2015-05-11 | 해리스 코포레이션 | Method for making a redistributed wafer using transferable redistribution layers |
-
2005
- 2005-07-15 JP JP2005206837A patent/JP2007027377A/en not_active Withdrawn
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR101519313B1 (en) * | 2012-02-02 | 2015-05-11 | 해리스 코포레이션 | Method for making a redistributed wafer using transferable redistribution layers |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US8410614B2 (en) | Semiconductor device having a semiconductor element buried in an insulating layer and method of manufacturing the same | |
JP5005603B2 (en) | Semiconductor device and manufacturing method thereof | |
US10774427B2 (en) | Fabrication method of substrate having electrical interconnection structures | |
JP5313626B2 (en) | Electronic component built-in substrate and manufacturing method thereof | |
US20040159933A1 (en) | Electronic parts packaging structure and method of manufacturing the same | |
US20090250251A1 (en) | Circuit Device and Method for Manufacturing the Circuit Device | |
JP2005286036A (en) | Electronic component packaging structure and its manufacturing method | |
JP2009135162A (en) | Wiring board and electronic component device | |
JP6418757B2 (en) | WIRING BOARD, MANUFACTURING METHOD THEREOF, AND SEMICONDUCTOR DEVICE | |
US10573587B2 (en) | Package structure and manufacturing method thereof | |
JP2008130704A (en) | Method of manufacturing semiconductor device | |
JP4206885B2 (en) | Manufacturing method of semiconductor device | |
US7615408B2 (en) | Method of manufacturing semiconductor device | |
JP2004165277A (en) | Electronic component mounting structure and manufacturing method therefor | |
KR100990396B1 (en) | Stacked wafer level package and method manufacturing the same | |
JP2007317857A (en) | Semiconductor device and its manufacturing method | |
JP4887170B2 (en) | Manufacturing method of semiconductor device | |
JP2008218521A (en) | Circuit device and method for manufacturing the same | |
JP2007027377A (en) | Manufacturing method of semiconductor device | |
JP2008204968A (en) | Semiconductor package substrate and manufacturing method thereof | |
JP2007123578A (en) | Semiconductor device and its manufacturing method | |
KR101003658B1 (en) | Stacked wafer level package and method manufacturing the same | |
JP2008047710A (en) | Semiconductor substrate and semiconductor device, and manufacturing method thereof | |
JP2007103855A (en) | Substrate for semiconductor device and semiconductor device | |
KR100823224B1 (en) | Semiconductor package printed circuit substrate and fabrication mothod thereof forming micro bump |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A300 | Withdrawal of application because of no request for examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 20081007 |