JP2011103371A - Method of manufacturing semiconductor device, substrate, and array of the semiconductor device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、半導体装置の製造方法、基板および半導体装置のアレイに関する。 The present invention relates to a semiconductor device manufacturing method, a substrate, and an array of semiconductor devices.
半導体素子としてのIC素子を搭載した半導体装置としては、外部端子をパッケージ周辺に配置したペリフェラル型と、外部端子をパッケージ下面に配置したエリア型とに大別される。ペリフェラル型とは、図24(a)〜(c)に示すように、DIP、SOP、QFPに代表されるパッケージのことである。図24(d)に示すように、ペリフェラル型は、ダイパッド201といわれるチップ搭載部にIC素子210を搭載し、IC素子210が備えるパッド電極とリードフレームのリード203とを金線等で接続し、その後、リード203の外周部の一部を残し、それ以外の全てを樹脂封止することで製造される。リード203のうちの樹脂パッケージ内側の部分は内部端子と呼ばれ、樹脂パッケージ外側の部分は外部端子とも呼ばれている。
Semiconductor devices equipped with an IC element as a semiconductor element are roughly classified into a peripheral type in which external terminals are arranged around the package and an area type in which external terminals are arranged on the lower surface of the package. The peripheral type is a package represented by DIP, SOP, and QFP as shown in FIGS. As shown in FIG. 24D, in the peripheral type, an
また、エリア型とは、図25(a)及び(b)、並びに、図26(a)及び(b)に示すように、BGAに代表されるパッケージのことであり、基板211の上にIC素子210を搭載し、金線もしくは半田、金のバンプにより基板211とIC素子210を電気的に接続させ、更にIC素子210等を樹脂封止することにより製造される。図25(a)及び(b)に示すように、基板211とIC素子210とが金線213で接続されているものは金線型BGAとも呼ばれている。ここで、図25(b)は、図25(a)の断面図である。
The area type is a package typified by BGA as shown in FIGS. 25A and 25B and FIGS. 26A and 26B. It is manufactured by mounting the
また、図26(a)及び(b)に示すように、基板211とIC素子210とがバンプ223で接続されているものはバンプ型BGAとも呼ばれている。特に、バンプ型BGAでは、図26(a)及び(b)に示すように樹脂封止を行わないタイプのものもある。ここで、図26(b)は図26(a)の断面図である。図26(a)及び(b)に示すように、エリア型の外部端子はリードではなく、基板211の裏面に搭載された電極(又は、半田ボール)225となっている。上記した構造は、典型的には、複数のIC素子を基板に搭載した半導体装置のアレイを形成した後分割することで形成される。
In addition, as shown in FIGS. 26A and 26B, the
ここで、以下に示す説明では、半導体素子や、電子部品を装着する際の目印となる領域を認識マークとして定義する。複数のIC素子を基板に搭載する手法としては、特許文献1に含まれる図27(特許文献1における図1)に示されるように、母基板の外周部に母基板と同一の組成を含み、且つ母基板101と主成分が同一で、色調が異なる組成を備えるセラミック製の絶縁層104を備える捨代領域103を備え、捨代領域103には、捨代領域103を貫通させて母基板101の表面を露出させた開口パターン104aを有している。この技術を用いることで、開口パターン4aを用いてダイシングを行う際での位置合わせを行うことが可能となる。また、電子部品を実装する領域には、典型的には凹部形状を備える搭載部5を備えている。電子部品は搭載部5が備える凹部の内側、周辺等に配置される。
Here, in the following description, a region serving as a mark for mounting a semiconductor element or an electronic component is defined as a recognition mark. As a method of mounting a plurality of IC elements on a substrate, as shown in FIG. 27 (FIG. 1 in Patent Document 1) included in
また、特許文献2に示すように、銅基板に貴金属をマスクとして形成した後、エッチングを行うことで銅基板の一部で繋がるポストを形成し、認識マーク、ダイシングマークの形成等を行う技術が開示されている。以下、図面を用いて説明を行う。図28(a)〜(e)は、ポストを形成してからの製造工程を示す断面図であり、図29は、認識マーク、ダイシングマークを形成した状態での平面図である。 Also, as shown in Patent Document 2, after forming a noble metal on a copper substrate as a mask, etching is performed to form a post connected by a part of the copper substrate, and forming a recognition mark, a dicing mark, etc. It is disclosed. Hereinafter, description will be made with reference to the drawings. 28A to 28E are cross-sectional views showing the manufacturing process after the post is formed, and FIG. 29 is a plan view in a state where the recognition mark and the dicing mark are formed.
図28(a)に示すように、まず始めに、基板10の表面に認識マーク8を形成する。認識マーク8は、例えばインクジェット工法を用いて形成する。認識マーク8は、例えばIC固定領域の外側に配置している。
As shown in FIG. 28A, first, the
次に、図28(b)に示すように、認識マーク8を目印にIC固定領域を認識し、認識したIC固定領域にIC素子11を位置合わせし、位置合わせした状態で、IC固定領域にある複数本のポスト5上にIC素子11を取り付ける。なお、このダイアタッチ(IC素子11の搭載)工程では、IC素子11とポスト5とを接着剤12で取り付ける。使用する接着剤12は、例えば熱硬化ペースト又はシート状のものである。図29は、この状態に対応する平面図である。
Next, as shown in FIG. 28 (b), the IC fixing area is recognized using the
次に、図28(c)に示すように、IC素子11の直下から外れた領域にあるポスト5の上面と、IC素子11の能動面に設けられているパッド端子とを例えば金線13で接続する。ここでは、認識マーク8を目印に、外部端子となるポスト5を認識し、認識したポスト5に金線13の一端を接続する。
Next, as shown in FIG. 28 (c), the upper surface of the
次に、図28(d)に示すように、IC素子11、金線13及びポスト5を含む基板10のIC素子11が固定された面側全面をモールド樹脂14で封止する。モールド樹脂14は、例えば熱硬化性のエポキシ樹脂等である。その後、ポスト5同士を連結している連結部6をIC素子11が搭載された面と反対側からエッチングして取り除く。これにより、図28(e)に示すように、隣り合うポスト5同士を電気的に切り離すことができ、金線13に繋がるポスト5をそれぞれ電気的に独立した外部端子として使用することが可能となる。そしてモールド樹脂で封止される前にダイシングマーク9を参照することで得られた位置情報をもとにダイシングを行い、個々の半導体装置として分離する。
Next, as shown in FIG. 28 (d), the entire surface of the
このような製造方法を用いることで、ポスト5をIC素子11の固定領域と、IC素子11が備えるパッド電極と、に対して共用することが可能となる。即ち、IC素子11を固定するための専用パターンが不要となり、寸法が異なるIC素子11を、同じ構成を備える基板10を用いて実装することが可能となる。そのため、基板10を形成するフォトマスク等の種類を減らすことが可能となり、製造コストを下げることができる。また、新規のIC素子11を扱う場合に、基板10をそのまま用いることができることから、TATを短縮することが可能となる。
By using such a manufacturing method, it is possible to share the
特許文献1に記載の技術を用いた場合、例えばチップサイズや端子数が異なるIC素子を搭載するには、異なったパターン(開口パターン4aの位置が異なる等)を有する基板が必要となる。即ち、各々のIC素子の寸法に合わせて専用のフォトマスクが必要となる。そのため、少量多品種のIC素子を扱う場合には、基板形成用の高額なフォトマスクを多種類備えておく必要があり、コスト的に不利になるという課題がある。また、新規のIC素子を扱う場合には、新規のフォトマスクを作成することが必要となり、TATが長くなるという課題もある。
When the technique described in
次に、特許文献2に記載の技術を用いた場合の課題について、図28(d)を用いて説明する。認識マーク8は、ポスト5の頂点に形成されることが必要となる。認識マーク8の形成にはフォトリソグラフ法や、インクジェット法による直接描画等の手法が用いられるが、このような方法では認識マーク形成に独立した工程を導入する必要があり、製造工程が増加するという課題がある。また、認識マーク8が形成されたポスト5は、その表面状態が変質するため、パッド電極や、IC素子11を固定する電極としては不向きである。そのため、認識マーク8として表面状態が変質したポスト5はIC素子11の搭載や、パッド電極として適切ではない。認識マーク8は各々のIC素子11と対応する数だけ基板10内に配置されるが、認識マーク8を残した状態では、認識マーク8起因の不純物がIC素子11や金線13の領域にまで拡散し、半導体装置100の信頼性を落とす可能性がある。そのため、高い信頼性を確保するためには、認識マーク8を半導体装置100内部に残らないようにする必要がある。そのため、レイアウト上の制限が生じるという課題がある。
Next, a problem when the technique described in Patent Document 2 is used will be described with reference to FIG. The
本発明は、上述の課題の少なくとも一部を解決するためになされたものであり以下の形態又は適用例として実現することが可能である。 SUMMARY An advantage of some aspects of the invention is to solve at least a part of the problems described above, and the invention can be implemented as the following forms or application examples.
[適用例1]本適用例にかかる半導体装置の製造方法は、第1領域と、前記第1領域の少なくとも一部を平面的に囲む第2領域とを有する第1面と、前記第1面と反対側に位置する第2面とを備えた基板を用意する工程と、前記第1領域内の前記第1面の第1方向に複数の列、そして前記第1方向と交差する第2方向に複数の行が並ぶように、同一形状を備える複数の第1マスク材を、隣りあう前記複数の第1マスク材の間隔がそれぞれ同一となるように前記第1領域内に形成する工程と、前記複数の第1マスク材をマスクとして、前記基板をエッチングして複数の凸部を形成する工程と、前記第2方向に沿って前記複数の第1マスク材の少なくとも一部と並行し、前記第2領域内に位置してなる、複数のマークを形成する工程と、半導体素子と前記複数の凸部との位置合わせを前記複数のマークを用いて行い、前記半導体素子を前記複数の凸部のうちの第1凸部に搭載する工程と、を含むことを特徴とする。 Application Example 1 A method of manufacturing a semiconductor device according to this application example includes a first surface having a first region and a second region that planarly surrounds at least a part of the first region, and the first surface. A substrate having a second surface located opposite to the first surface, a plurality of rows in the first direction of the first surface in the first region, and a second direction intersecting the first direction Forming a plurality of first mask materials having the same shape in the first region so that the intervals between the plurality of adjacent first mask materials are equal to each other so that a plurality of rows are arranged in a row, Etching the substrate to form a plurality of convex portions using the plurality of first mask materials as a mask, parallel to at least a part of the plurality of first mask materials along the second direction, A step of forming a plurality of marks located in the second region, and a semiconductor element Wherein the plurality of alignment of the convex portion was performed using a plurality of marks, characterized in that it comprises a and a step of mounting the first convex portion of the semiconductor element and the plurality of protrusions and.
これによれば、マークをインク印刷、レーザー加工等の製造方法を用いることなく形成できる。そのため、マークの形成に特化した製造装置は不要となり、設備投資を抑制することが可能となる。なお、「間隔」とは、凸部の中央から隣接する凸部中央との距離と定義する。 According to this, the mark can be formed without using a manufacturing method such as ink printing or laser processing. This eliminates the need for a manufacturing apparatus specialized for the formation of marks, thereby reducing capital investment. The “interval” is defined as the distance from the center of the convex portion to the center of the adjacent convex portion.
[適用例2]上記適用例にかかる半導体装置の製造方法であって、前記複数のマークを形成する工程は、前記第2領域内に第2マスク材を形成する工程と、前記第2マスク材をマスクとして前記基板をエッチングする工程と、を含むことを特徴とする。 Application Example 2 In the method of manufacturing a semiconductor device according to the application example, the step of forming the plurality of marks includes a step of forming a second mask material in the second region, and the second mask material. And etching the substrate using the mask as a mask.
上記した適用例によれば、第2マスク材をマスクとしてエッチングするため、当該エッチングにより生じる凸部と、第2マスク材との位置には合わせずれが原理的に発生しなくなるため、極めて高い精度で半導体素子を搭載することが可能となる。 According to the application example described above, since etching is performed using the second mask material as a mask, misalignment does not occur in principle at the position of the convex portion generated by the etching and the second mask material, so extremely high accuracy is achieved. Thus, it becomes possible to mount a semiconductor element.
[適用例3]上記適用例にかかる半導体装置の製造方法であって、前記複数の第1マスク材と前記第2マスク材は同じ構成を備え、且つ同時に形成されていることを特徴とする。 Application Example 3 A method of manufacturing a semiconductor device according to the application example, wherein the plurality of first mask materials and the second mask material have the same configuration and are formed at the same time.
上記した適用例によれば、例えばメッキ法等を用いることで、第1マスク材と第2マスク材とを同時に形成することができる。そのため、製造工程を短縮することが可能となる。また、第1マスク材と第2マスク材を同一のフォトマスクを用いて露光する方法が適用でき、この場合凸部とマークとの位置には合わせずれが原理的に発生しなくなるため、極めて高い精度で半導体素子を搭載することが可能となる。 According to the application example described above, the first mask material and the second mask material can be simultaneously formed by using, for example, a plating method. Therefore, it is possible to shorten the manufacturing process. Further, it is possible to apply a method of exposing the first mask material and the second mask material using the same photomask, and in this case, since the misalignment does not occur in principle in the position of the convex portion and the mark, it is extremely high. A semiconductor element can be mounted with high accuracy.
[適用例4]上記適用例にかかる半導体装置の製造方法であって、前記基板をエッチングする工程は、前記複数の凸部を形成する工程と同時に行われることを特徴とする。 Application Example 4 In the semiconductor device manufacturing method according to the application example, the step of etching the substrate is performed simultaneously with the step of forming the plurality of convex portions.
上記した適用例によれば、一回のエッチングで、凸部とマークを形成することができる。そのため、製造工程を短縮することが可能となる。 According to the application example described above, the convex portion and the mark can be formed by one etching. Therefore, it is possible to shorten the manufacturing process.
[適用例5]上記適用例にかかる半導体装置の製造方法であって、前記マークを形成する工程では、前記基板の前記マークを囲う領域に凹部が設けられ、かつ、前記マークの第1の面と、前記凸部の第1の面とが同一平面上に位置するように、前記マークが設けられることを特徴とする。 Application Example 5 In the semiconductor device manufacturing method according to the application example, in the step of forming the mark, a recess is provided in a region surrounding the mark of the substrate, and the first surface of the mark And the first surface of the convex portion is provided on the same plane.
上記した適用例によれば、マークと凸部〔凹部に囲われた領域)とを撮像する際に、撮像装置の焦点位置を変えることなく撮像することが可能となる。そのため、微細化が進み高い拡大倍率(焦点深度は浅くなる)を必要とする場合でも容易に合焦させることが可能となり、半導体素子とマークとを、高い精度で位置あわせを行うことが可能となる。 According to the application example described above, when the mark and the convex portion (the region surrounded by the concave portion) are imaged, the image can be captured without changing the focal position of the imaging device. Therefore, even when miniaturization progresses and a high magnification ratio (shallow depth of focus) is required, it becomes possible to focus easily, and the semiconductor element and the mark can be aligned with high accuracy. Become.
[適用例6]上記適用例にかかる半導体装置の製造方法であって、前記第1マスク材と前記第2マスク材は、フォトレジスト、前記基板と異なる物質のメッキ層、又はこれらを積層した材質であることを特徴とする。 [Application Example 6] A method of manufacturing a semiconductor device according to the application example, wherein the first mask material and the second mask material are a photoresist, a plated layer of a material different from the substrate, or a material in which these are laminated. It is characterized by being.
上記した適用例によれば、次のマークを探索する際、撮像装置の焦点位置を変えることなく探索することが可能となる。そのため、微細化が進み高い拡大倍率(焦点深度は浅くなる)を必要とする場合でも容易に次のマークを探索させることが可能となり、半導体素子とマークとを、高い速度で位置あわせを行うことが可能となる。 According to the application example described above, when searching for the next mark, it is possible to search without changing the focal position of the imaging apparatus. Therefore, even when miniaturization progresses and a high magnification factor (shallow depth of focus) is required, it becomes possible to easily search for the next mark, and the semiconductor element and the mark can be aligned at a high speed. Is possible.
[適用例7]本適用例にかかる基板は、第1面側にある第1領域内に設けられ、前記第1面側での平面視で第1方向に複数の列、前記第1方向と交差する第2方向に複数の行をなし、前記第1方向及び前記第2方向に沿ってそれぞれ同一の間隔で隣り合う複数の凸部と、前記第1面側での平面視で前記第1領域の少なくとも一部と隣接する第2領域内に位置し、前記第2方向に沿って前記複数の凸部の少なくとも一部と並行して並ぶ、複数のマークと、を備えたことを特徴とする。 Application Example 7 A substrate according to this application example is provided in a first region on the first surface side, and includes a plurality of rows in the first direction and the first direction in a plan view on the first surface side. A plurality of rows are formed in the intersecting second direction, and a plurality of convex portions adjacent to each other at the same interval along the first direction and the second direction, and the first surface in the first surface side in the plan view. A plurality of marks located in a second region adjacent to at least a part of the region and arranged in parallel with at least a part of the plurality of convex portions along the second direction. To do.
これによれば、マークは規則的に配置されることとなるため、マークの発見が容易となり、短い時間でマークを探索することが可能となる。また、第1領域内にはマークがないため、第1領域内にマークを設ける場合と比べ、第1領域の利用率を向上させることが可能となる。 According to this, since the marks are regularly arranged, it is easy to find the marks, and it is possible to search for the marks in a short time. In addition, since there is no mark in the first area, the utilization factor of the first area can be improved as compared with the case where the mark is provided in the first area.
[適用例8]本適用例にかかる半導体装置のアレイは、第1面側にある第1領域内に設けられ、前記第1面側での平面視で第1方向に複数の列、前記第1方向と交差する第2方向に複数の行をなし、前記第1方向及び前記第2方向に沿ってそれぞれ同一の間隔で隣り合う、電気的に分離され、且つ機械的にそれぞれ固定された複数の凸部と、前記第1領域の少なくとも一部と平面的に隣接する第2領域内に配置され、前記複数の半導体素子と並行して並ぶ複数のマークと、を有する基板と、前記複数の凸部のうちの少なくとも一つの前記凸部に搭載された半導体素子と、を備えたことを特徴とする。 Application Example 8 An array of semiconductor devices according to this application example is provided in a first region on the first surface side, and includes a plurality of columns in the first direction in a plan view on the first surface side, A plurality of rows in a second direction intersecting with one direction, adjacent to each other at the same interval along the first direction and the second direction, and electrically separated and mechanically fixed respectively. A substrate having a plurality of marks arranged in parallel with the plurality of semiconductor elements, and a plurality of marks arranged in a second region planarly adjacent to at least a part of the first region, and the plurality of marks And a semiconductor element mounted on at least one of the convex portions.
これによれば、マークは規則的に配置されることとなるため、マークの発見が容易となり、半導体素子を短時間でかつ位置ずれを起こすことなく搭載することが可能となる。また、上記の構成であれば、マークをIC素子と電気的に接続させる有効領域外に配置することが可能となり、半導体素子の実効密度を向上させることが可能となる。 According to this, since the marks are regularly arranged, it is easy to find the marks, and it is possible to mount the semiconductor element in a short time without causing a positional shift. Further, with the above configuration, the mark can be disposed outside the effective region that is electrically connected to the IC element, and the effective density of the semiconductor element can be improved.
以下、本発明を具体化した各実施形態を図面に基づいて説明する。
(第1の実施形態:半導体装置のアレイ及び半導体装置)
Hereinafter, embodiments embodying the present invention will be described with reference to the drawings.
First Embodiment: Semiconductor Device Array and Semiconductor Device
以下、第1の実施形態としての半導体装置のアレイについて、図面を参照して説明する。図1(a)は、本実施形態にかかる半導体装置のアレイの、半導体素子としてのIC素子を搭載した表面(第1面)の平面図である。図1(b)は、図1(a)のA−A’線断面図、図1(c)は、マークの裏面(第2面)側の形状を示す拡大平面図である。ここで、図1(a)では視認性の向上のため、モールド樹脂61を除いた状態で図示している。また、図1(b)では、ポスト40が円柱形状をとるよう記載しているが、後述する製造方法の特性により円柱形状とは異なる形状を備える場合がある。
Hereinafter, an array of semiconductor devices as a first embodiment will be described with reference to the drawings. FIG. 1A is a plan view of a surface (first surface) on which an IC element as a semiconductor element is mounted in the array of the semiconductor device according to the present embodiment. 1B is a cross-sectional view taken along the line A-A ′ of FIG. 1A, and FIG. 1C is an enlarged plan view showing the shape of the back surface (second surface) side of the mark. Here, in FIG. 1A, the
半導体装置のアレイ300は、モールド樹脂61、金線53、IC素子51、ポスト40、メッキ層3a、メッキ層3b、第1領域20a、第2領域20b、マーク7と、を備えている。ここで、複数のマーク7が並んでいる方向と並行する方向(本実施形態では平行に並んでいる)を第1方向とし、第1方向と交差(本実施形態では直交している)する方向を第2方向として扱う。
The
第1領域20aはIC素子51や、IC素子51が電気的に接続されるポスト40が収められ、ダイシングにより点線で示した領域で切り離すことで半導体装置100を得る領域である。第2領域20bは、第1領域20aの少なくとも一部を囲んでいる領域である。第2の領域20bは、マーク7を備えている。このマーク7の位置を参照することで、IC素子51の実装位置情報を得ることができる。また、マーク7はダイシング位置を示すマークとしての機能を備えている。モールド樹脂61は、ポスト40を支えている。そして、ポスト40はIC素子51を固定すると共に、例えば金線53を介して、IC素子51を囲う位置にあるポスト40とIC素子51とを電気的に接続する機能(ワイヤーボンディング機能)を備えている。ポスト40は、第1方向及び第2方向に対し等間隔に配置されており、ポスト基材41、メッキ層3a、メッキ層3bを含んでいる。なお、”間隔”とはポスト40の中央と、隣接するポスト40の中央との距離とを示す。以下、ピッチとも呼ぶ。
The
メッキ層3aは、ポスト基材41の表面(第1面)に位置し、ポスト基材41の酸化等の影響を避けるべく、IC素子51の固定や、IC素子51を囲う領域に位置するポスト40と、IC素子51とのワイヤーボンディングの強度を確保する機能を備えている。メッキ層3bは、ポスト基材41の裏面(第2面)に位置している。そして、ポスト基材41の酸化等の影響を避けて半導体装置100を搭載する回路基板(図示せず)との半田密着性を確保すべく形成されている。なお、メッキ層3a、メッキ層3bは、後述する半導体装置の製造工程で自己整合型マスクとして用いられる場合がある。
The plated
図1(c)は、マーク7周辺を裏面から見た場合の平面形状を示す拡大平面図である。このように、IC素子51等を搭載し、モールド樹脂61により封入した後でも、マーク7は裏面から見ることができる。そのため、マーク7を目印としてダイシング工程を行うことが可能となり、製造工程中で生じた半導体装置のアレイ300の寸法ずれ等を補正してダイシングすることが可能となり、より位置精度が高いダイシングを行うことが可能となる(製造方法については後述する)。なお、裏面側にマーク7を貫通させて形成せず表面側にのみマーク7を形成しても良い。
FIG. 1C is an enlarged plan view showing a planar shape when the periphery of the
続けて、マーク7と別に位置合わせマークを用いた場合とを比較した例について説明する。図2は、マークと別に位置合わせマークを形成した場合におけるIC素子のレイアウト例である。図2に示すように、IC素子51は、ポスト40を例えば6×6個使用して一つの半導体装置100を構成している。ここで、位置合わせマーク7aを導入すると、一つの半導体装置100を構成するためには、7×7個のポスト40を必要とするこことなる。そのため、半導体装置100の取れ数は減少する。例えば、図1(a)と図2とを比較した場合には、位置合わせマーク7aを入れることで、この場合では、半導体装置100の取れ数は9個から6個に減ってしまう。特に、半導体装置100が小さい場合には、取れ数の減少が大きくなるが、マーク7を位置合わせマークとして用いることで、半導体装置のアレイ300中の半導体装置100の密度を高めることが可能となる。
Next, an example in which the alignment mark is used separately from the
本実施形態では、第1方向と並行な方向にマーク7を形成する実施形態について説明したが、これは第1方向と交差する第2方向に対してマークを配置する構成を用いても良い。特に、ダイシング装置が、第1方向と第2方向にマークが形成されることでダイシング精度を向上できる構成を備えている場合には、好適である。
In the present embodiment, the embodiment in which the
(第1の変形例:半導体装置の構成)
上記した実施形態では、例えば図1に示したように、半導体装置100として、IC素子51を1つだけ用いた実施形態について説明したが、本発明はこれに限られることはなく、例えば複数のIC素子を用いた(マルチチップモジュール:MCM)を用いた場合にも適用可能である。
(First Modification: Configuration of Semiconductor Device)
In the above-described embodiment, for example, as illustrated in FIG. 1, the embodiment using only one
図3(a)は、本発明の変形例にかかる半導体装置の構成例を示す平面図である。図3(b)は、図3(a)をA−A’線で切断したときの断面図である。図3(a)では、図面の複雑化を回避するためにモールド樹脂61の記入を省略している。なお、図3(a)、(b)において、上記した実施形態で説明したものと同一構成を有する部分には同一符号を付し、その詳細な説明は省略する。
FIG. 3A is a plan view showing a configuration example of a semiconductor device according to a modification of the present invention. FIG. 3B is a cross-sectional view of FIG. 3A taken along line A-A ′. In FIG. 3A, the entry of the
図3(a)、(b)に示すように、本発明では、一つの半導体装置100に2個のIC素子51、IC素子51’が配置されている。IC素子51、IC素子51’は同一種類でも良いし、互いに外形やパッド端子の数が異なる異種類でも良い。このように、複数個のIC素子51、IC素子51’をモールド樹脂61で封止した半導体装置100を備えた半導体装置のアレイ300を構成することも好適であり、半導体装置100を搭載する回路基板(図示せず)の実装密度を等価的に向上させることが可能となる。
As shown in FIGS. 3A and 3B, in the present invention, two
このような半導体装置のアレイ300に対しても、上記の実施形態と同様の方法でマーク7によりIC素子51、IC素子51’の位置合わせを行い、ダイアタッチ、ワイヤーボンド、ダイシング等をして得ることができる。
For such an
即ち、図3(a)に示すように、まず始めに、マーク7を目印に、第1のIC固定領域と第2のIC固定領域をそれぞれ探索する。次に、第1のIC固定領域のポスト40に第1のIC素子51を取り付けると共に、第2のIC固定領域のポスト40に第2のIC素子51’を取り付ける(所謂ダイアタッチ工程)。そして、IC固定領域以外の領域に配置されているポスト40と、IC素子51、IC素子51’のパッド端子とを金線53等で接続する。ここでは、マーク7を目印に、外部端子となるポスト40を探索し、探索したポスト40に金線53の一端を接続するようにしても良い。
That is, as shown in FIG. 3A, first, the first IC fixing area and the second IC fixing area are searched using the
この場合においてマーク7を裏面側に貫通させて形成することは必須ではなく、表面にのみ配置しても良い。この構成を備えていれば、IC素子51の実装精度を向上することが可能となる。また、表面加工用と裏面加工用に異なるフォトマスクを用いる場合、裏面加工用マスクには、マーク7のパターン形成を省略できることからより汎用性が高く、しかもTATを短縮して裏面加工用マスクを提供することが可能となる。
In this case, it is not essential to form the
次に、図3(b)に示すように、IC素子51、IC素子51’、金線53及びポスト40を例えば熱硬化性のエポキシ樹脂等を用いたモールド樹脂61で封止する。その後、IC素子51、IC素子51’が同一の半導体装置100内に含まれるように半導体装置のアレイ300をダイシングすることによって、個々の半導体装置100に分割する。即ち、IC素子51、IC素子51’と、金線53でIC素子51、IC素子51’と電気的に結合されたポスト40とを含む矩形の形状と認識させることで、2つのIC素子51、IC素子51’を一つのIC素子と等価なものとして扱うことが可能となり、MCMに対応することが可能となる。なお、ここでは2つのIC素子51、IC素子51’をMCMに対応させる例について説明したが、これは3つ以上のIC素子を用いた場合でも同様に展開可能である。
Next, as shown in FIG. 3B, the
このように、本変形例によれば、上記した実施形態と同様に、ポスト40はダイパッドにもなるし外部端子にもなる。従って、MCMを組み立てる際においても、IC素子51、IC素子51’の種類毎に、固有のダイパッドや固有のリードフレーム、固有の基板(インターポーザ等)を用意する必要はなく、その製造コストの低減が可能である。また、この場合でも上記したように、IC固定領域以外の領域のポスト40を金線53の中継端子として使用しても良い。即ち、金線53を介してIC素子51のパッド端子に接続されているポスト40を、金線53を介して他のポスト40に接続しても良い。このような方法によれば、ポスト40の配置位置を変えなくても、IC素子51、IC素子51’のパッド端子を任意の位置まで引き出すことができるので、半導体装置100の外部端子位置を実質的に変更することができる。また、上記したように、半導体装置100の側面にポスト40が残留しないようダイシングすることができ、半導体装置100を実装した回路基板(図示せず)の配線パターンと、半導体装置100の回りに残ったポスト40との間でのショートする等に起因する不良発生や、配線パターンをレイアウトする際に生じる制限を抑えることが可能となる。
Thus, according to this modification, the
さらに、図3(a)に示すように、IC素子51、IC素子51’が備えるパッド端子同士を金線53及びポスト40を介して電気的に接続しても良い。これにより、IC素子51、IC素子51’間の配線を半導体装置100内で行えることから、半導体装置100を実装した回路基板(図示せず)の配線パターンを減らすことができ、配線パターンの自由度を高めることが可能となる。
(第2の実施形態:半導体素子を搭載する基板)
Further, as shown in FIG. 3A, the pad terminals included in the
(Second Embodiment: Substrate on which a semiconductor element is mounted)
以下、第2の実施形態について、図面を参照して説明する。図4(a)は、本実施形態にかかる基板の表面(第1面)の平面図である。図4(b)は、図4(a)のA−A’線での断面図である。 Hereinafter, a second embodiment will be described with reference to the drawings. FIG. 4A is a plan view of the surface (first surface) of the substrate according to the present embodiment. FIG. 4B is a cross-sectional view taken along the line A-A ′ of FIG.
基板6は、IC素子51(点線で示す)の搭載や、金線53のワイヤーボンディングを行える構造を備えている。ここで、図4(a)では、ポスト40が円柱形状をとるよう記載しているが、後述する製造方法の特性により円柱形状とは異なる形状を備える場合がある。
The
基板6は、ポスト40、ポスト基材41、メッキ層3a、メッキ層3b、第1領域20a、第2領域20b、マーク7と、を備えている。ポスト40は、ポスト基材41、メッキ層3a、メッキ層3bを備えている。ここで、複数のマーク7が並んでいる方向と並行する方向(本実施形態では平行)を第1方向とし、第1方向と交差(本実施形態では直交している)する方向を第2方向として扱う
The
第1領域20aは、基板6におけるIC素子51が搭載される面(第1面)や、IC素子51が電気的に接続される、前述したポスト40が収められ、ダイシングにより点線で示した領域で切り離すことで半導体装置100を得る領域である。第2領域20bは、第1領域20aの少なくとも一部を囲んでいる領域である。第2の領域20bは、マーク7を備えている。このマーク7の位置を参照することで、IC素子51の実装位置情報を得ることができる。また、マーク7はダイシング位置を示すマークとしての機能を備えている。複数のポスト基材41は、第1方向及び第2方向に対し等間隔に配置されており、ポスト基材41を前述したように加工してえられるポスト40の探索を容易に行えるようになっている。
The
この場合においてマーク7を裏面側に貫通させて形成することは必須ではなく、表面にのみ配置しても良い。この構成を備えていれば、IC素子51の実装精度を向上することが可能となる。また、表面加工用と裏面加工用に異なるフォトマスクを用いる場合、裏面加工用マスクには、マーク7のパターン形成を省略できることからより汎用性が高く、しかもTATを短縮して裏面加工用マスクを提供することが可能となる。
In this case, it is not essential to form the
メッキ層3aは、ポスト基材41の表面(第1面)に位置し、IC素子51の固定や、IC素子51とのワイヤーボンディング工程で加えられる熱や応力に耐える機能を備えている。メッキ層3bは、ポスト基材41の裏面(第2面)に位置している。そして、ポスト基材41の裏面側(第2面側)の酸化等の影響を避けて半導体装置100を搭載する回路基板(図示せず)への搭載時に用いられる半田等との密着性を確保すべく形成されている。なお、メッキ層3a、メッキ層3bは、後述する半導体装置の製造工程で自己整合型マスクとして用いられる場合がある。このような基板を用いることで、IC素子51の装着位置を高速且つ高精度に検出することが可能となる。また、前述した位置合わせマーク7aを用いる場合と比べ、半導体装置100の実装密度を向上させることが可能となる。また、マーク7の並びと交差する第2方向に対して、マーク7を並べることでIC素子51の実装位置精度を高められる場合には、第2方向に対してもマーク7を並べることが好適となる。
The plated
(第3の実施形態:半導体装置の製造方法−1)
以下、第3の実施形態として、上記した半導体装置の製造方法について図面を参照しながら説明する。本実施形態では、上記した半導体装置のアレイ300をダイシングして半導体装置100を製造する第1の製造方法について説明する。ここで上記したものと類似した構成を備えるものについては、同一の符号を割り当てるものとする。図5(a)、(c)、(e)、図6(a)、(c)、(e)、図7(a)、(c)、(e)、図8(a)、(c)、(e)は、図1(a)のA−A’線に対応する工程断面図である。そして図5(b)、(d)、(f)、図6(b)、(d)、(f)、図7(b)、(d)、(f)、図8(b)、(d)、(f)、は、本実施形態にかかる基板の表面(第1面)の図1(a)に示す領域Bに対応する工程を示す平面図である。なお、裏面(第2面)側に特徴がある場合には、その旨明記し、裏面の平面図を示す。そして、図9は、半導体装置のアレイ300のダイシング工程を示す平面図である。
Third Embodiment: Semiconductor Device Manufacturing Method-1
Hereinafter, as a third embodiment, a method for manufacturing the above-described semiconductor device will be described with reference to the drawings. In the present embodiment, a first manufacturing method for manufacturing the
まず、工程1として、図5(a)、(b)に示す基板としての基板1を用意する。基板1は、例えば材料が銅からなる銅板であってもよい。基板1の平面視での寸法は、基板1から作成される半導体装置100の第1領域20aにかかるパッケージ外形2つ分と、第2領域20bにかかる領域2つ分よりも大きいものであれば良い。また、基板1の厚さは、例えば0.10〜0.30mm程度である。
First, as
次に、工程2として、図5(c)、(d)に示すように、基板1の第1面(以下、「表面」とも記載する)及び第2面(以下、「裏面」とも記載する)にそれぞれフォトレジスト層2a’、フォトレジスト層2b’を形成する。このフォトレジスト層2a’、フォトレジスト層2b’は例えばポジ型でも、ネガ型でも良い。なお、図面の煩雑化を避けるため、例えば凸部40p等、平面図における小さな円形領域内のハッチングは省略している。
Next, as step 2, as shown in FIGS. 5C and 5D, the first surface (hereinafter also referred to as “front surface”) and the second surface (hereinafter referred to as “back surface”) of the
次に、工程3として、図5(e)、(f)に示すように、基板1の表面に位置するフォトレジスト層2a’、フォトレジスト層2b’を露光・現像処理する。具体的には、第1領域20a内では複数本のポスト40(図1(a)参照)に対応するパターンを備え、第2領域20b内ではマーク7(図1(a)参照)と対応するマーク前駆体7’を備えたレジストパターン2aを形成する。レジストパターン2bは、フォトレジスト層2b’をそのまま残した状態とする。なお、第1領域20a及び第2領域20bと離れた領域では、フォトレジスト層2b’になんらかのパターンを割り当てても良い。
Next, as step 3, as shown in FIGS. 5E and 5F, the
なお、ここではレジストパターン2aを形成した後フォトレジストを形成し、硬化させることで、裏面にレジストパターン2bを形成しても良い。また、順序を変えて、裏面にレジストパターン2bを形成してからレジストパターン2aを形成しても良い。
Here, the resist
次に、工程4として、図6(a)、(b)に示すように、例えば塩化第2鉄溶液、又はアルカリ性のエッチング溶液(以下、アルカリ溶液とも記載する)を用いて、ディップ式やスプレー式のウェットエッチング法により、レジストパターン2a、2bをマスクとして基板1のエッチングを行い、凸部40pと、マーク7とを形成する。ここで、マーク7は、このエッチングでは、基板1の一部分で凸部40pが繋がる、即ちハーフエッチングとなるようにエッチング時間や、エッチング液の温度、濃度を制御してエッチングを行う。本実施形態では、マーク7は、凹部63xが形成された領域である。
Next, as
次に、工程5として、図6(c)、(d)に示すように、レジストパターン2a、2bを一旦除去し、改めてフォトレジスト層をそれぞれ表側、裏側に形成した後、表側のフォトレジスト層を露光・現像処理して、凸部40pが形成された領域と、マーク7に形成された凹部63xを囲う領域とを露出させたレジストパターン16aを形成すると共に、基板1の裏面を覆うレジストパターン16bを形成する。なお、表面にレジストパターン16aを形成した後フォトレジスト層を形成し、硬化させることで裏面にレジストパターン16bを形成しても良い。また、順序を変えて、裏面にレジストパターン16bを形成してから表面にレジストパターン16aを形成しても良い。
Next, as
次に、工程6として、図6(e)、(f)に示すように、レジストパターン16a、16bをマスクとして、電界メッキ等の方法を用いて凸部40pが露出された領域と、マーク前駆体7の凹部63xを囲う領域と、に例えば表面に近い方からNi(ニッケル)/Pd(パラジウム)/Au(金)の多層メッキを行い、メッキ層3aを形成する。メッキ層3aとしては、Ni/Pd/Auに代えてNi/Auの2層構造や、Ag(銀)単層を用いても良い。また、Rh(ロジウム)やRu(ルテニウム)等を含む金属を用いても良い。基板1を用いる場合には、銅と選択比が取れる金属をメッキすることが好適である。メッキ層3aは、全層の厚さが、例えば3μm程度の値を有している。
Next, as
次に、工程7として、図7(a)、(b)に示すように、レジストパターン16a、16bを一旦除去し、改めてフォトレジスト層をそれぞれ表側、裏側に形成した後、裏面側のフォトレジスト層を露光・現像処理して、平面視で第1領域20a内では、表面側から見て基板1がエッチングされている領域に合わせ、第2領域20b内では凹部63xを囲うようにフォトレジスト層を残したレジストパターン17bを形成すると共に、基板1の表面全面にレジストパターン17aを形成する。ここでマーク7は、平面的に凹部63xで囲われた領域を示す。この場合、マーク7が位置する領域ではフォトレジストを残し、後述する図9で示される工程でマーク7の認識が容易に行えるようレジストパターン17bを形成することが好適である。なお、ここではレジストパターン17bを形成した後フォトレジスト層を形成し、硬化させることで全面にレジストパターン17aを形成しても良い。また、順序を変えて、全面にレジストパターン17aを形成してからレジストパターン17bを形成しても良い。ここで、図7(b)は裏面から見た平面図である。
Next, as
次に、工程8として、図7(c)、(d)に示すように、レジストパターン17a、17bをマスクとして、例えばNi(ニッケル:表面寄り)/Pd(パラジウム:中層)/Au(金:表面から離れた位置)の多層メッキを行い、メッキ層3bを形成する。メッキ層3bとしては、Ni/Pd/Auに代えてNi(表面寄り)/Au(表面から離れた位置)の2層構造や、Ag(銀)単層を用いても良い。また、Rh(ロジウム)やRu(ルテニウム)等を含む金属を用いても良い。銅を材料として用いた基板1を用いる場合には、材料としての銅と選択比が取れる金属をメッキすることが好適である。メッキ層3bは、全層の厚さが、例えば3μm程度の値を有している。ここで、図7(d)は裏面から見た平面図である。
Next, as
次に、工程9として、図7(e)、(f)に示すようにそして、レジストパターン17a,17bを除去する。ここで、図7(f)は裏面から見た平面図である。ここで、図7(e)、(f)に示されるものは、基板6としての構造を備えている。
Next, as step 9, as shown in FIGS. 7E and 7F, the resist
次に、工程10として、図8(a)、(b)に示すように、接着剤23をIC素子51に塗布し、マーク7を目印として凸部40pに装着する(ダイアタッチ)。なお、接着剤23はIC素子51に塗布するのではなく、凸部40p上に載置した後に、マーク7を目印としてIC素子51を接着剤23上に装着してもよい。このとき、接着剤23を載置する際にもマーク7を目印として、接着剤23を凸部40p上に載置してもよい。そして、IC素子51が装着された凸部40pを囲む領域にある凸部40pと、IC素子51が備えるパッド端子(電極)とを、金線53を用いて電気的に接続する(ワイヤーボンディング)。
Next, as
次に、工程11として、図8(c)、(d)に示すように、表面側を、例えば熱硬化性のエポキシ樹脂等の樹脂を含むモールド樹脂61によって封入する(覆う)。この工程では、凸部40p、IC素子51、金線53を覆うようにモールド樹脂61を設ける。。この工程は、減圧雰囲気で行っても良い。この場合、エポキシ樹脂による封入工程において、空隙を発生させることなく表面側を封入することが可能となる。ここで、図8(d)は裏面側からの平面図を示している。
Next, as
次に、工程12として、図8(e)、(f)に示すように、メッキ層3bをマスクとして、例えば塩化第2鉄溶液や、アルカリ溶液を用いて、裏面側から基板1をエッチングし、凸部40pを各々切り離し、ポスト40を形成する。各ポスト40は、モールド樹脂61によって支持されており、基板1による固定が解かれてもその位置を保持できる。そして、同時に第2領域中に残された基板1に対応する金属板301をエッチングし、凹部63xを介してマーク7の裏面側からモールド樹脂61を露出させる。ここで、基板1をエッチングする前に、ここまでの製造工程で付随的に形成された金属酸化膜を除去すべく、硫酸系の洗浄液を用いて洗浄する工程を挿入することも好適である。また、基板1をエッチングした後には、マスクとなるメッキ層3bがバリとなって残留してしまう。そこで、ホーニング(バリ取り)工程を行うことが好適である。具体的には、水等の液体を噴流状にメッキ層3bのバリにあてることで機械的に除去する。モールド樹脂61は、周囲の金属層と光学的な特性が大きくことなるため、裏面からでも良好に認識可能であり、ダイシング用のマークとしても好適に用いることができる。
Next, as
次に、工程13として、図9に示すように、例えば半導体装置のアレイ300のモールド樹脂61側に図示せぬ紫外線硬化フィルム(紫外線を照射することで脆性化し、容易に剥がすことが可能となるフィルム)を用いて固定し、裏面からブレード302を用いて、マーク7の位置をリアルタイムで参照しながらダイシングすることで、高いダイシング位置精度を得ることが可能となる。なお、図9中の太線は、ダイシングラインがこの領域を切断していくことを示す線であり、実在する線ではない。ここで、この切断方向は第1方向に沿って行われている。そして、同様の操作を第2方向に対して行った後、紫外線照射を行い、紫外線硬化フィルムを脆性化させて分離することで半導体装置100を形成することが可能となる。なお、場合によっては、紫外線硬化フィルムに固定された状態で完成品としても良い。
Next, as
以下、第1の実施形態に示すようにダイシングを行うことで半導体装置100が形成される。上記したように、直接マーク7を見ながらダイシングを行うことができるため、モールド樹脂61等を切断する際に、ダイシングラインを補正することができる。また、マーク7は、裏面側では平面視で基板1中にモールド樹脂61を露出させた構成を備えている。基板1とモールド樹脂61とでは、光学的特性(例えば、光反射率)が大きく異なるため、高いコントラストが得られる。そのため、容易且つ高精度でダイシングラインの補正をより正確に行うことが可能となる。
Thereafter, as shown in the first embodiment, the
(第2の変形例:半導体装置の製造方法)
以下、第3の実施形態における変形例について説明する。第3の実施形態を用いる場合、メッキ層3a(図6(e)参照)は、第1領域20aと、第2領域20bとで同じメッキ材を用いて形成しているが、第1領域で必要となるメッキ層は耐酸化性が強く、信頼性に優れた物質を用いることが好適であるのに対し、第2領域20bでは、第2領域20bに形成されるマーク7(図6(e)参照)は、光学的な特性が周囲と異なるものが好適であることから、別のメッキ層を形成することが好適な場合がある。以下、この場合における変形例について説明する。工程的には、第3の実施形態と類似している部分が多いので、適宜引用し、説明の重複を避けるものとする。ここで、図10(a)、(c)、(e)、図11(a)は、図1(a)のA−A’線に対応する工程断面図、図10(b)、(d)、(f)、図11(b)は本実施形態にかかる基板の表面(第1面)の図1(a)に示す領域Bに対応する工程を示す平面図である。なお、裏面(第2面)側に特徴がある場合には、その旨明記し、裏面の平面図を示す。
(Second Modification: Semiconductor Device Manufacturing Method)
Hereinafter, a modification of the third embodiment will be described. When the third embodiment is used, the
まず、第3の実施形態として工程1〜工程4を行う。次に、工程5Aとして、図10(a)、(b)に示すように第2領域20bを覆うパターンを備え、第1領域20aの凸部40pの頂部が開口したレジストパターン16c、裏面側にレジストパターン16d(第1領域20aと、第2領域20bを共に覆う)を形成する。ここでマーク7は、平面的に凹部63xで囲われた領域を示す。
First, steps 1 to 4 are performed as the third embodiment. Next, as step 5A, as shown in FIGS. 10A and 10B, a resist
次に、図10(c)、(d)に示すように工程6AとしてNi/Pd/Auメッキを行い、メッキ層3aを形成する。
Next, as shown in FIGS. 10C and 10D, Ni / Pd / Au plating is performed as step 6A to form a
次に、工程7Aとして、図10(e)、(f)に示すように、レジストパターン16c、レジストパターン16dを除去した後、新たに裏面側に位置する第1領域20aと、第2領域20bを共に覆うレジストパターン16fと、表面に位置し、第2領域20bのマーク7と第1領域とを覆うレジストパターン16eを形成する。
Next, as step 7A, as shown in FIGS. 10E and 10F, after removing the resist
次に、工程8Aとして、図11(a)、(b)に示すように、メッキ層3cを第2領域20bに、マーク7を除く領域に形成する。メッキ層3cは、光学的に光反射率に優れた、例えばAg(銀)等を用いることが好適である。そして、レジストパターン16eと、レジストパターン16fとを除去した後、第3の実施形態に示す工程10から13を行うことで半導体装置100が形成される。この場合、信頼性に優れた金系の物質を第1領域20aに用い、反射率に優れた銀系の物質を第2領域20bに用いたことで、高い信頼性と、優れた合わせ精度とを兼ね備えた製造方法を提供することが可能となる。なお、工程5A、6Aの組と、工程7A、8Aの組とを組にした状態であれば、プロセス順序を入れ替えても良い。また、後述する半導体装置の製造方法−2、3に対しても適用可能であり、第1領域20aと、第2領域20bを別々に覆うレジストパターンを形成する工程を挿入することで対応できる。
Next, as step 8A, as shown in FIGS. 11A and 11B, the
(第3の変形例:半導体装置の製造方法)
以下、第3の実施形態における別の変形例について説明する。第3の実施形態では、工程4に示すように、凸部40pと、マーク7とを同一工程で形成しているが、この場合、凸部40pと、マーク7とのエッチング深さを変えることができず、例えばマーク7のエッチング量を多くして貫通させ、裏面側でのダイシングマークと兼任させる等の扱いができず、プロセス条件に関する自由度が低下してしまうという懸念があり、凸部40pと、マーク7とを独立した深さに対応しうるエッチングを行うことが好適な場合がある。以下、この場合における変形例について説明する。工程的には、第3の実施形態と類似している部分が多いので、適宜引用し、説明の重複を避けるものとする。ここで、図12(a)、(c)、図13(a)、(c)は、図1(a)のA−A’線に対応する工程断面図、図12(b)、(d)、図13(b)、(d)は本実施形態にかかる基板の表面(第1面)の図1(a)に示す領域Bに対応する工程を示す平面図である。なお、裏面(第2面)側に特徴がある場合には、その旨明記し、裏面の平面図を示す。
(Third Modification: Semiconductor Device Manufacturing Method)
Hereinafter, another modification of the third embodiment will be described. In the third embodiment, as shown in
まず、工程1と工程2とを行う。次に、工程3Bとして、図12(a)、(b)に示すように、基板1の表面に位置するフォトレジスト層2a’、フォトレジスト層2b’を露光・現像処理する。具体的には、第1領域20a内では複数本のポスト40(図1(a)参照)に対応するパターンを備え、第2領域20bを覆うレジストパターン2aを形成する。レジストパターン2bは、フォトレジスト層2b’をそのまま残した状態とする。なお、第1領域20a及び第2領域20bと離れた領域では、フォトレジスト層2b’になんらかのパターンを割り当てても良い。なお、レジストパターン2aを形成した後フォトレジストを形成し、硬化させることで、裏面にレジストパターン2bを形成しても良い。また、順序を変えて、裏面にレジストパターン2bを形成してからレジストパターン2aを形成しても良い。
First,
次に、工程4Bとして、図12(c)、(d)に示すように、例えば塩化第2鉄溶液、又はアルカリ性のエッチング溶液(以下、アルカリ溶液とも記載する)を用いて、ディップ式やスプレー式のウェットエッチング法により、レジストパターン2a、2bをマスクとして基板1のエッチングを行い、凸部40pを形成する。このエッチングでは、基板1の一部分で凸部40pが繋がる、即ちハーフエッチングとなるようにエッチング時間や、エッチング液の温度、濃度を制御してエッチングを行う。ここでマーク7は、平面的に凹部63xで囲われた領域を示す。
Next, as step 4B, as shown in FIGS. 12C and 12D, for example, using a ferric chloride solution or an alkaline etching solution (hereinafter also referred to as an alkaline solution), a dip method or a spray is used. The
次に、工程5Bとして、図13(a)、(b)に示すように、レジストパターン2a、2bを一旦除去し、改めてフォトレジスト層をそれぞれ表側、裏側に形成した後、表側のフォトレジスト層を露光・現像処理して、凸部40pが形成された領域(第1領域20a)を覆い、マーク7(図13(c)、(d)参照)に対応する第2領域20bにレジストパターン2cを形成すると共に、基板1の裏面を覆うレジストパターン2dを形成する。なお、表面にレジストパターン2cを形成した後フォトレジスト層を形成し、硬化させることで裏面にレジストパターン2dを形成しても良い。また、順序を変えて、裏面にレジストパターン2dを形成してから表面にレジストパターン2cを形成しても良い。
Next, as step 5B, as shown in FIGS. 13A and 13B, the resist
次に、工程6Bとして、図13(c)、(d)に示すように、マーク7をエッチングにより形成する。本変形例では、貫通孔形状を備えるマーク7を形成している。この場合、裏面側からでのマーク7の位置を検出することができるため、ダイシング工程における精度をより高くすることが可能である。なお、マーク7を貫通孔にした場合には、後述するモールド樹脂61での封入工程では、裏面側にテープ等を貼って、はみ出しを防止することが好ましい。そして、第3の実施形態における工程5の、”レジストパターン2a、2bを一旦除去し”を”レジストパターン2c、2dを一旦除去し”、と読み替えて第3の実施形態に従ってプロセスを続けていくことで、半導体装置100が形成される。この場合、マーク7の深さと凸部40pの深さとを独立して変えられることから、裏面までマーク7を通したり、又はマーク7のエッチング量を減らしたりする等、構造の自由度を向上させることが可能となる。
Next, as step 6B, as shown in FIGS. 13C and 13D, the
(第4の変形例:半導体装置の製造方法)
以下、第3の実施形態における更に別の変形例について説明する。第3の実施形態では、マーク7は凹形状を備えたものを用いていたが、これは凸形状のものを用いても良い。以下、この場合における変形例について説明する。工程的には、第3の実施形態と類似している部分が多いので、適宜引用し、説明の重複を避けるものとする。この変形例で異なるものは第2領域20bを覆うマスクが主であるため、工程上主な差異を示す部分について説明する。ここで、図14(a)、図15(a)、(c)は、図1(a)のA−A’線に対応する工程断面図、図14(b)、図15(b)、(d)、(e)は本実施形態にかかる基板の表面(第1面)の図1(a)に示す領域Bに対応する工程を示す平面図である。なお、裏面(第2面)側に特徴がある場合には、その旨明記し、裏面の平面図を示す。
(Fourth Modification: Semiconductor Device Manufacturing Method)
Hereinafter, still another modification of the third embodiment will be described. In the third embodiment, the
まず、工程1、2を行う。次に、工程3Cとして、図14(a)、(b)に示すように、基板1の表面に位置するフォトレジスト層2a’、フォトレジスト層2b’を露光・現像処理する。具体的には、第1領域20a内では複数本のポスト40(図1(a)参照)に対応するパターンを備え、第2領域20b内でもポスト40(図1の第1領域内に位置するポスト40参照)と同等な形状を備えるマーク7を形成すべく、第1領域20a内と同様なレジストパターン2eを形成する。また、裏面はレジストパターン2fにより第1領域20a、第2領域20bで覆っている。
First, steps 1 and 2 are performed. Next, as step 3C, as shown in FIGS. 14A and 14B, the
次に、図15(a)、(b)に示すように工程4を行う。ここでレジストパターンに割り当てた名称は異なっているが、例えば同じレジストを用いることで、同様な工程を用いることができる。なお、以下の工程では、レジストパターン名が異なる場合でも、同一工程として扱い、特記しない。
Next,
次に、工程5Cとして、図15(c)、(d)に示すように、レジストパターン2a、2bを一旦除去し、改めてフォトレジスト層をそれぞれ表側、裏側に形成した後、表側のフォトレジスト層を露光・現像処理して、凸部40pの頂部と、マーク7の頂部とを露出させたレジストパターン2gを形成すると共に、基板1の裏面に位置する第1領域20aと第2領域20bとを覆うレジストパターン2hを形成する。次に工程6以下を行うことで、図1(a)に示す半導体装置100を得ることができる。この場合、第3の実施形態における図8(a)、(b)に示す接着剤23をIC素子51に塗布し、マーク7を目印として凸部40pに装着する(ダイアタッチ)工程を行う場合に特徴を備える。ここで、凸部40pとマーク7とは同じ高さを備えている(言い換えると凸部40pの表面とマーク7の表面が同一平面上にある)ため、ダイアタッチ工程で容易に光学観察系の焦点を合わせられる。従って、高速且つ正確な位置精度を持って、ダイアタッチやワイヤーボンディングを行うことが可能となる。なお、この場合、ポスト40と、マーク7とは同じ形状で同じ間隔を持って配列されている。この構成を用いた場合に、マーク7の位置認識が困難になる場合には、図15(e)に示すように、マーク7の並びを明示的に示せるよう、メッキ層3aにより囲われた(部分図を示しており、全体では囲われている)マーク7を形成し、明示化しても良い。また、他の方法でマーク7を明示化しても良く、例えばマーク7の並びに一つ大きさの違うマーク7を配置したり、マーク7を明示化する線等を配置したりすることも好ましい。また、後述する半導体装置の製造方法−2、3に対しても適用可能であり、第1領域20aと、第2領域20bを別々に覆うレジストパターンを形成する工程を挿入することで対応できる。
Next, as step 5C, as shown in FIGS. 15C and 15D, the resist
(第4の実施形態:半導体装置の製造方法−2)
以上、半導体装置の製造方法に関して説明したが、半導体装置の製造方法としては上記した方法以外にも例示することができる。以下、本発明の第4の実施形態としての半導体装置の製造方法を、図面を参照しながら説明する。ここで、図16(a)、(c)、(e)、図17(a)、(c)、(e)は本実施形態にかかる半導体装置の製造方法を説明するための工程断面図、図16(b)、(d)、(f)、図17(b)、(d)、(f)は、本実施形態にかかる半導体装置の製造方法を説明するための平面図である。最終的な形状は図1(a)、(b)と類似したものとなるため、工程断面図は、図1(a)にかかるA−A’線についてのものを用い、平面図は図1(a)に示す領域B内についてのものを用いている。
Fourth Embodiment: Semiconductor Device Manufacturing Method-2
Although the method for manufacturing a semiconductor device has been described above, examples of the method for manufacturing a semiconductor device include those other than the methods described above. A semiconductor device manufacturing method as a fourth embodiment of the present invention will be described below with reference to the drawings. Here, FIGS. 16A, 16C, 17E, 17A, 17C, 17E are process cross-sectional views for explaining a method for manufacturing a semiconductor device according to the present embodiment, 16 (b), (d), (f), FIGS. 17 (b), (d), and (f) are plan views for explaining the method for manufacturing the semiconductor device according to the present embodiment. Since the final shape is similar to that shown in FIGS. 1A and 1B, the cross-sectional view taken along the line AA 'in FIG. 1A is used, and the plan view is shown in FIG. A region B shown in (a) is used.
まず、図16(a)、(b)に示す、基板としての基板1を用意する。基板1の平面視での寸法は、基板1から作成される半導体装置100の第1領域20aにかかるパッケージ外形2つ分と、第2領域20bにかかる領域2つ分よりも大きいものであれば良い。また、基板1の厚さは、例えば0.10〜0.30mm程度である。
First, a
次に、図16(c)、(d)に示すように、基板1の第1面(以下、「表面」とも記載する)及び第2面(以下、「裏面」とも記載する)にそれぞれフォトレジスト層18a’、フォトレジスト層18b’を形成する。このフォトレジスト層18a’、フォトレジスト層18b’は例えばポジ型でも、ネガ型でも良い。
Next, as shown in FIGS. 16C and 16D, each of the first surface (hereinafter also referred to as “front surface”) and the second surface (hereinafter also referred to as “back surface”) of the
次に、図16(e)、(f)に示すように、基板1の表面及び裏面に位置するフォトレジスト層18a’、フォトレジスト層18b’を露光・現像処理して、複数本の凸部(以下、ポストとも記載する)が形成される第1領域20aと、第1領域20aを囲う第2領域20b内に位置するマーク7(図1(a)参照)に対応するパターン形状に形成したレジストパターン18a、18bを形成する。
Next, as shown in FIGS. 16E and 16F, the
次に、図17(a)、(b)に示すように、レジストパターン18a、18bをマスクとして、電界メッキ等の方法を用いて表面側の第1領域20aには凸部40p(図17(e)参照)を覆うメッキ層3aが形成される。そして、第2領域20bには凹状の形状を備えるマーク7(図17(e)参照)を囲うメッキ層3aが形成される。
Next, as shown in FIGS. 17A and 17B, using the resist
そして、裏面側の第1領域20aには、表面側と同様に凸部40p(図17(e)参照)と平面視で重なる領域を覆うメッキ層3bが形成される。そして、第2領域20bには平面視でマーク7を裏面からも観察可能とすべくメッキ層3bが形成される。メッキ工程では、例えば基板1の表面に近い方からNi(ニッケル)/Pd(パラジウム)/Au(金)の多層メッキを行い、メッキ層3a、3bを形成する。メッキ層3a、3bとしては、Ni/Pd/Auに代えてNi/Auの2層構造や、Ag(銀)単層を用いても良い。また、Rh(ロジウム)やRu(ルテニウム)等を含む金属を用いても良い。基板1の材料として銅を用いる場合には、銅と選択比が取れる金属をメッキすることが好適である。メッキ層3a、3bは、全層の厚さが、例えば3μm程度の値を有している。
Then, in the
次に、図17(c)、(d)に示すようにレジストパターン18a、18bを除去する。そして図17(e)、(f)に示すように、表面側では、メッキ層3aをマスクに基板1を表面側からエッチングして第1領域20aに複数本の凸部40pと、平面視でマーク7を形成すると共に、裏面側では、メッキ層3bをマスクとして、複数本の凸部40pと平面視で重なる領域と対応する位置に凸部40qを形成する。ここで、マーク7は、平面的に凹部63xで囲われた領域である。そして各領域を形成する際には、基板1で一部が繋がっているハーフエッチングとなるようにエッチング時間や、エッチング液の温度、濃度を制御してエッチングを行う。基板1のハーフエッチングは、例えばディップ式又はスプレー式のウェットエッチングで行う。また、エッチング液には、例えば塩化第2鉄溶液又は、アルカリ溶液を用いる。この状態は、基板6として図示せぬ半導体素子等を搭載することが可能な構成を備えている。
Next, as shown in FIGS. 17C and 17D, the resist
なお、基板1の表面及び裏面のエッチング量は、同じ深さに形成しても良いし、異なる深さに形成しても良い。例えば、スプレー式のウェットエッチングを行う場合には、表面側のエッチング時間を裏面側のエッチング時間の2倍に設定する。これにより、例えば表面側のエッチング量を0.1mmとし、裏面側のエッチング量を0.05mmに設定することができる。本実施形態では、異なる深さとなるようプロセスを行っている。
In addition, the etching amount of the surface of the board |
この場合、図17(c)、(d)に示す第2領域20bをメッキ層3bで被覆していても良い。この場合、図17(e)、(f)の工程を行うと、マーク7は表面に形成される。このマーク7があることで図示せぬIC素子等の位置をマーク7により認識させて精密なダイアタッチ工程を行うことが可能となる。また、表面加工用と裏面加工用に異なるフォトマスクを用いる場合、裏面加工用マスクには、マーク7のパターン形成を省略できることからより汎用性が高く、しかもTATを短縮して裏面加工用マスクを提供することが可能となる。
In this case, the
ここで、ウェットエッチング工程を終えた後、エッチング液の影響により基板1の露出した面が酸化して黒ずむ場合がある。そこで、ウェットエッチング終了後酸化層を除去すべく酸洗浄を行う工程を用いても良い。この場合、酸化層に含まれる不純物により生じる信頼性の低下等を防ぐことが可能となる。そして、上記した第3の実施形態に示す工程10から13の工程を続けて行うことで、半導体装置100が形成される。
Here, after the wet etching process is finished, the exposed surface of the
この製造方法を用いることで、半導体装置の製造方法−1と比べ、エッチング工程を1回減らすことができる。また、メッキ工程を1回減らすことができる。また、両面同時にエッチングするため、片側ずつエッチングする場合と比べ、フォトレジスト塗布工程を2回減らすことができる。また、レジストパターンの除去回数を3回減らすことができる。そのため、製造に必要とする時間を短縮できると共に、フォトレジストの使用量を削減することが可能となる。 By using this manufacturing method, the etching process can be reduced once compared with the manufacturing method-1 of the semiconductor device. Moreover, the plating process can be reduced once. Moreover, since both surfaces are etched simultaneously, the photoresist coating process can be reduced twice compared with the case of etching one side at a time. Further, the number of resist pattern removals can be reduced by three times. Therefore, it is possible to reduce the time required for manufacturing and reduce the amount of photoresist used.
また、図17(a)、(b)において、基板1をエッチングする前に基板1の表面及び裏面にそれぞれメッキ保護用のフォトレジスト(図示せず)を新たに形成しておいても良い。基板1のエッチング工程では当該フォトレジストで覆われたメッキ層3a及び3bをマスクに基板1をエッチングすることになるので、メッキ層3a及び3bをエッチング液から保護することができる。なお、このフォトレジストは表面、裏面のどちらか片側だけに形成しても良い。例えば表面側に形成することで、良好な密着性を持ってワイヤーボンディングを行うことが可能となる。
In FIGS. 17A and 17B, before the
ここで、基板1をエッチングする前に、ここまでの製造工程で付随的に形成された金属酸化膜を除去すべく、硫酸系の洗浄液を用いて洗浄する工程を挿入することも好適である。また、基板1をエッチングした後、マスクとして用いたメッキ層3a、3bがバリとして残留することとなる。そのため、ホーニング(バリ取り)工程を行うことも好適である。具体的には、水等の液体を噴流状にメッキ層3a、3bのバリにあてることで機械的に除去する。この場合には、両面にホーニング工程を行うことが好適となる。
Here, before the
(第5の実施形態:半導体装置の製造方法−3)
以上、半導体装置の製造方法に関して説明したが、半導体装置の製造方法としては上記した方法以外にも例示することができる。以下、本発明の第5の実施形態としての半導体装置の製造方法を、図面を参照しながら説明する。ここで、図18(a)、(c)、(e)、図19(a)、(c)は本実施形態にかかる半導体装置の製造方法を説明するための工程断面図、図18(b)、(d)、(f)、図19(b)、(d)は、本実施形態にかかる半導体装置の製造方法を説明するための平面図である。最終的な形状は図1(a)、(b)と類似したものとなるため、工程断面図は、図1(a)にかかるA−A’線についてのものを用い、平面図は図1(a)に示す領域B内についてのものを用いている。
Fifth Embodiment: Semiconductor Device Manufacturing Method-3
Although the method for manufacturing a semiconductor device has been described above, examples of the method for manufacturing a semiconductor device include those other than the methods described above. Hereinafter, a semiconductor device manufacturing method according to a fifth embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. Here, FIGS. 18A, 18C, 19E, 19A, and 19C are process cross-sectional views for explaining the manufacturing method of the semiconductor device according to the present embodiment, and FIG. ), (D), (f), FIG. 19B, and FIG. 19D are plan views for explaining the method for manufacturing the semiconductor device according to the present embodiment. Since the final shape is similar to that shown in FIGS. 1A and 1B, the cross-sectional view taken along the line AA 'in FIG. 1A is used, and the plan view is shown in FIG. A region B shown in (a) is used.
まず、図18(a)、(b)に示す基板1を用意する。基板1の平面視での寸法は、基板1から作成される半導体装置100の第1領域20aにかかるパッケージ外形2つ分と、第2領域20bにかかるマーク7とを含む領域よりも大きいものであれば良い。また、基板1の厚さは、例えば0.10〜0.30mm程度である。
First, the
次に、図18(c)、(d)に示すように、基板1の第1面(以下、「表面」とも記載する)及び第2面(第1の面とは反対側の面。以下、「裏面」とも記載する)に、電界メッキ等の方法を用いてメッキを行う。メッキ工程では、例えば表面に近い方からNi(ニッケル)/Pd(パラジウム)/Au(金)の多層メッキを行い、メッキ層3a、3bを形成する。メッキ層3a、3bとしては、Ni/Pd/Auに代えてNi/Auの2層構造や、Ag(銀)単層を用いても良い。また、Rh(ロジウム)やRu(ルテニウム)等を含む金属を用いても良い。基板1を用いる場合には、銅と選択比が取れる金属をメッキすることが好適である。表面側に形成されたメッキ層3a、裏面側に形成されたメッキ層3bは、全層の厚さが、例えば3μm程度の値を有している。本実施形態では、Ni/Pd/Auを用いた場合について説明を続ける。
Next, as shown in FIGS. 18C and 18D, the first surface (hereinafter also referred to as “surface”) and the second surface (the surface opposite to the first surface) of the
次に、図18(e)、(f)に示すように、表面側と裏面側にそれぞれフォトレジスト層18a’、フォトレジスト層18b’を形成する。このフォトレジスト層18a’、フォトレジスト層18b’は例えばポジ型でも、ネガ型でも良い。
Next, as shown in FIGS. 18E and 18F, a
次に、図19(a)、(b)に示すように、フォトレジスト層18a’、フォトレジスト層18b’を露光・現像処理を行い、基板1の表面及び裏面にレジストパターン18a、レジストパターン18bを形成する。
Next, as shown in FIGS. 19A and 19B, the
この場合、図19(a)、(b)に示す領域20bをメッキ層3bで被覆していても良い。この場合、図17(e)、(f)の工程を行うと、マーク7は表面に形成される。このマーク7があることで図示せぬIC素子等の位置をマーク7により認識させて精密なダイアタッチ工程を行うことが可能となる。また、表面加工用と裏面加工用に異なるフォトマスクを用いる場合、裏面加工用マスクには、マーク7のパターン形成を省略できることからより汎用性が高く、しかもTATを短縮して裏面加工用マスクを提供することが可能となる。
In this case, the
次に、図19(c)、(d)に示すように、レジストパターン18aとレジストパターン18bとをマスクとして、基板1を残し、基板1により一部が繋がるようにエッチングを行う(所謂ハーフエッチング)ことで、表面側の第1領域20aには凸部40pとなる領域が形成される。そして、第2領域20bにはマーク7が形成される。そして、裏面側の第1領域20aには、表面側と同様に凸部40pと平面的に重なる凸部40qとなる領域が形成される。そして、第2領域20bには平面視でマーク7の周囲にメッキされた領域が残される。メッキ工程では、例えば表面に近い方からNi(ニッケル)/Pd(パラジウム)/Au(金)の多層メッキを行い、メッキ層3a、3bを形成する。メッキ層3a、3bとしては、Ni/Pd/Auに代えてNi/Auの2層構造や、Ag(銀)単層を用いても良い。また、Rh(ロジウム)やRu(ルテニウム)等を含む金属を用いても良い。基板1の材料として銅を用いる場合には、銅と選択比が取れる金属をメッキすることが好適である。メッキ層3a、3bは、全層の厚さが、例えば3μm程度の値を有している。
Next, as shown in FIGS. 19C and 19D, the resist
ここで各領域の形成する際には、基板1で一部が繋がっているハーフエッチングとなるようにエッチング時間や、エッチング液の温度、濃度を制御してエッチングを行う。基板1のハーフエッチングは、例えばディップ式又はスプレー式のウェットエッチングで行う。また、メッキ層3a、3bのエッチング液としては、Auを溶解できる王水を用い、メッキ層3a、3bをエッチングした後には、エッチング液を、例えば塩化第2鉄溶液又は、アルカリ溶液に切り替えることで対応できる。
Here, when each region is formed, the etching is performed while controlling the etching time, the temperature and the concentration of the etching solution so that half etching is partially connected to the
なお、基板1の表面及び裏面のエッチング量は、同じ深さに形成しても良いし、異なる深さに形成しても良い。例えば、スプレー式のウェットエッチングを行う場合には、表面側のエッチング時間を裏面側のエッチング時間の2倍に設定する。これにより、例えば表面側のエッチング量を0.1mmとし、裏面側のエッチング量を0.05mmに設定することができる。本実施形態では、異なる深さとなるようプロセスを行っている。
In addition, the etching amount of the surface of the board |
基板1のエッチング工程ではメッキ層3a及び3bを覆うレジストパターン18a、18bをマスクにメッキ層3a、3b及び基板1をエッチングすることになるので、レジストパターン18a、18bに覆われたメッキ層3a及び3bをエッチング液から保護することができる。ここで、ウェットエッチング終了後、酸洗浄を行う工程を用いても良い。また、ウェットエッチング等の化学的加工手段でエッチングすることに代えて、物理的なエッチングを行っても良い。例えばガラス粒子等を吹き付けて削るサンドブラスト処理を行うことで機械的に加工することも可能である。
In the etching process of the
次に、図19(e)、(f)に示すように、レジストパターン18a、18bを除去し、第3の実施形態に示す工程10から13を続けて行うことで、半導体装置100が形成される。
Next, as shown in FIGS. 19E and 19F, the resist
この製造方法を用いることで、第3の実施形態で説明した半導体装置の製造方法と比べ、エッチング工程を1回減らすことができる。また、メッキ工程を1回減らすことができる。また、両面同時にエッチングするため、片側ずつエッチングする場合と比べ、フォトレジスト塗布工程を2回減らすことができる。また、レジストパターンの除去回数を3回減らすことができる。そのため、製造に必要とする時間を短縮できると共に、フォトレジストの使用量を削減することが可能となる。 By using this manufacturing method, the etching process can be reduced once compared with the semiconductor device manufacturing method described in the third embodiment. Moreover, the plating process can be reduced once. Moreover, since both surfaces are etched simultaneously, the photoresist coating process can be reduced twice compared with the case of etching one side at a time. Further, the number of resist pattern removals can be reduced by three times. Therefore, it is possible to reduce the time required for manufacturing and reduce the amount of photoresist used.
また、第4の実施形態と比べ、メッキ保護用のレジストマスクを形成することなく、メッキ層3a、3bをエッチング液に晒すことなくエッチングを行うことができる。即ち、工程を増やすことなく良質なメッキ層3a、3bを保持することが可能となる。
Further, as compared with the fourth embodiment, etching can be performed without exposing the plating layers 3a and 3b to an etching solution without forming a resist mask for plating protection. That is, it is possible to hold the high-quality plated
ここで、基板1をエッチングする前に、ここまでの製造工程で付随的に形成された金属酸化膜を除去すべく、硫酸系の洗浄液を用いて洗浄する工程を挿入することも好適である。また、基板1をエッチングした後、マスクとして用いたメッキ層3a、3bがバリとして残留することとなる。そのため、ホーニング(バリ取り)工程を行うことも好適である。具体的には、水等の液体を噴流状にメッキ層3a、3bのバリにあてることで機械的に除去する。この場合には、両面にホーニング工程を行うことが好適となる。
Here, before the
(第5の変形例:半導体装置の製造方法)
以下、上記した実施形態、変形例に対し別の変形例について説明する。上記した実施形態、変形例では、ワイヤーボンディング工程を用いて半導体素子とポストとを結合させていたが、これは半導体素子の固定と電気的接続とを同時に行う工程(所謂フェースダウン工程)を用いても良い。具体的には、第3の実施形態の程10で示され、図8(a)、(b)で図示されるダイアタッチ工程が別の構成をとる。図20(a)、(b)はそれぞれダイアタッチ工程に対応する断面図、及び平面図である。ここで上記した実施形態との主たる差異は、ワイヤーボンディングに代えて、IC素子51の電極とメッキ層3a(凸部40pを覆うメッキ層3)とが直接固定を兼ねて電気的に結合していることである。この工程の後は、第3の実施形態の工程10から13のプロセスを行うことでフェースダウン工程を用いた半導体装置の製造方法に対応することが可能となる。
(Fifth Modification: Semiconductor Device Manufacturing Method)
Hereinafter, another modified example will be described with respect to the above-described embodiment and modified example. In the above-described embodiment and modification, the semiconductor element and the post are bonded using the wire bonding process, but this uses a process (so-called face-down process) for simultaneously fixing and electrically connecting the semiconductor element. May be. Specifically, the die attach process shown in FIG. 10 of the third embodiment and shown in FIGS. 8A and 8B has another configuration. 20A and 20B are a sectional view and a plan view, respectively, corresponding to the die attach process. Here, the main difference from the above-described embodiment is that, instead of wire bonding, the electrode of the
(第6の実施形態:半導体装置の製造方法−4)
以上、半導体装置の製造方法に関して説明したが、半導体装置の製造方法としては上記した方法以外にも例示することができる。以下、本発明の第6の実施形態としての半導体装置の製造方法を、図面を参照しながら説明する。なお、本実施形態では、第4の変形例に示したようにマーク7が凸形状を備えている場合について説明する。なお、以下に説明する各図において、同一の構成を有する部分には同一の符号を付し、その重複する説明は省略する。
Sixth Embodiment: Semiconductor Device Manufacturing Method-4
Although the method for manufacturing a semiconductor device has been described above, examples of the method for manufacturing a semiconductor device include those other than the methods described above. Hereinafter, a semiconductor device manufacturing method according to a sixth embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. In the present embodiment, a case will be described in which the
図21〜図23は、本発明の第6実施形態にかかる基板6の製造方法を示す図である。詳しく説明すると、図21(a)、(c)、(e)、図22(a)、(c)、(d)、(e)、図23(a)、(c)は図1(a)にかかるA−A’線工程断面図であり、図21(b)、(d)、(f)、図22(b)、(f)、図23(b)、(d)は図1(a)におけるA−A’線における断面図であり、図21(b)、図22(b)、図23(は、図1(a)における領域B内の平面図である。最終的な構成は類似しているため、図1で用いた領域を用いている。
21-23 is a figure which shows the manufacturing method of the board |
まず始めに、図21(a)、(b)に示すような基板1を用意する。基板1の平面視での寸法は、基板1から作成される半導体装置100の第1領域20aにかかるパッケージ外形2つ分と、第2領域20bにかかる領域2つ分よりも大きいものであれば良い。また、基板1の厚さは、例えば0.10〜0.30mm程度である。
First, a
次に、図21(c)、(d)に示すように、基板1の表面(第1面)をレジストパターン19aで全面的に覆うと共に、基板1の裏面にはその表面を部分的に露出するレジストパターン19bを形成する。レジストパターン19bの隣接する孤立パターン同士中心間の距離(即ち、ピッチ)は例えば0.5〜1.0mm程度、孤立パターンの形状は、例えば直径φは0.2〜0.3mm程度の正円形である。
Next, as shown in FIGS. 21C and 21D, the surface (first surface) of the
ここで、領域20bにあたる領域をレジストパターン19bで覆っても良い。この場合、後工程では基板1の裏面は塞がれ、基板1の表面にマーク7(図23参照)が形成されることとなる。ここで、表面加工用と裏面加工用に異なるフォトマスクを用いる場合、裏面加工用マスクには、マーク7のパターン形成を省略できることからより汎用性が高く、しかもTATを短縮して裏面加工用マスクを提供することが可能となる。
Here, the region corresponding to the
次に、図21(e)、(f)に示すように、正円形のパターンを備えたレジストパターン19bをマスクに、基板1の裏面をハーフエッチング(即ち、基板1の厚み方向の途中までエッチング)して、基板1の裏面側に凸部40pを形成する。基板1のエッチングには、例えば塩化第2鉄溶液を使用する。
Next, as shown in FIGS. 21E and 21F, the back surface of the
次に、レジストパターン19aとレジストパターン19bを取り除く。そして、図22(a)、(b)に示すように、基板1の表面及び裏面にそれぞれ銀(Ag)又はパラジウム(Pd)等の金属を用いたメッキ層3a、3b(説明の便宜上、表面側を3a、裏面側を3bとする)を形成する。なお、メッキ層3a、3bの形成は、基板1のエッチングの前に行ってもよい。基板1の裏面に凸部40pを形成し、メッキ層3を形成した後は、そこに複数個の正円形が浮かび上がることとなる。
Next, the resist
また、このようなメッキ処理等と前後して或いは同時に、図22(c)に示すような、接着剤25が塗布された支持基板21を用意する。
Also, a
次に、図22(d)に示すように、メッキ処理が施された基板1の裏面を、接着剤25が塗布された支持基板21の表面に押し当てて接着する。
Next, as shown in FIG. 22 (d), the back surface of the
次に、図22(e)、(f)に示すように、凸部40pと平面的に重なるレジストパターン19cを基板1の表面に形成する。
Next, as shown in FIGS. 22E and 22F, a resist
次に、図23(a)、(b)に示すように、正円形のレジストパターン19cをマスクに、基板1をその表面側から裏面側にかけて貫通するまでエッチングして、ポスト40を形成する。ポスト40を形成した後は、図23(c)、(d)に示すように、ポスト40の表面からレジストパターン19cを除去する。これにより、基板6が完成する。なお、第2領域20bに形成されたポスト40は、マーク7として機能する。
Next, as shown in FIGS. 23A and 23B, using the regular circular resist
以下、第3の実施形態のプロセスAのモールド樹脂61の封入までを行い、接着剤25が塗布された支持基板21を接着剤25ごと剥がす。そして、紫外線硬化フィルム(紫外線を照射することで脆性化し、容易に剥がすことが可能となるフィルム)を用いて表面側を固定し、裏面からブレード302を用いてダイシングすることで半導体装置100を形成することができる。樹脂パッケージから露出しているポスト40の裏面側は、メッキ層3bで覆われたままでも良いし、メッキ層3bを覆うように半田ボール等を載せても良い。
Thereafter, the process up to the encapsulation of the
1…基板、2a…レジストパターン、2a'…フォトレジスト層、2b'…フォトレジスト層、2b…レジストパターン、2c…レジストパターン、2d…レジストパターン、2e…レジストパターン、2f…レジストパターン、2g…レジストパターン、2h…レジストパターン、3a…メッキ層、3b…メッキ層、5…ポスト、6…基板、7…マーク、7'…マーク前駆体、7a…位置合わせマーク、8…認識マーク、9…ダイシングマーク、10…基板、11…IC素子、12…接着剤、13…金線、14…モールド樹脂、16a…レジストパターン、16b…レジストパターン、16c…レジストパターン、16d…レジストパターン、16e…レジストパターン、16f…レジストパターン、17a…レジストパターン、17b…レジストパターン、18a…レジストパターン、18a'…フォトレジスト層、18b…レジストパターン、18b'…フォトレジスト層、19a…レジストパターン、19b…レジストパターン、19c…レジストパターン、20a…第1領域、20b…第2領域、21…支持基板、23…接着剤、25…接着剤、40…ポスト、40p…凸部、40q…凸部、41…ポスト基材、51…IC素子、53…金線、61…モールド樹脂、63x…凹部、100…半導体装置、101…母基板、102…配線基板領域、103…捨代領域、104…絶縁層、104a…開口パターン、105…搭載部、109…複数個取り配線基板、201…ダイパッド、210…IC素子、203…リード、211…基板、213…金線、223…バンプ、225…電極、300…半導体装置のアレイ、301…金属板、302…ブレード。
DESCRIPTION OF
Claims (8)
前記第1領域内の前記第1面の第1方向に複数の列、そして前記第1方向と交差する第2方向に複数の行が並ぶように、同一形状を備える複数の第1マスク材を、隣りあう前記複数の第1マスク材の間隔がそれぞれ同一となるように前記第1領域内に形成する工程と、
前記複数の第1マスク材をマスクとして、前記基板をエッチングして複数の凸部を形成する工程と、
前記第2方向に沿って前記複数の第1マスク材の少なくとも一部と並行し、前記第2領域内に位置してなる、複数のマークを形成する工程と、
半導体素子と前記複数の凸部との位置合わせを前記複数のマークを用いて行い、前記半導体素子を前記複数の凸部のうちの第1凸部に搭載する工程と、
を含むことを特徴とする半導体装置の製造方法。 A substrate having a first surface having a first region and a second surface that surrounds at least a part of the first region in a plan view, and a second surface located on the opposite side of the first surface is prepared. Process,
A plurality of first mask members having the same shape so that a plurality of columns are arranged in a first direction of the first surface in the first region, and a plurality of rows are arranged in a second direction intersecting the first direction. Forming the first region in the first region such that the intervals between the plurality of first mask materials adjacent to each other are the same;
Etching the substrate to form a plurality of convex portions using the plurality of first mask materials as a mask;
Forming a plurality of marks which are located in the second region in parallel with at least a part of the plurality of first mask materials along the second direction;
Performing alignment between the semiconductor element and the plurality of protrusions using the plurality of marks, and mounting the semiconductor element on a first protrusion of the plurality of protrusions;
A method for manufacturing a semiconductor device, comprising:
前記第2領域内に第2マスク材を形成する工程と、
前記第2マスク材をマスクとして前記基板をエッチングする工程と、
を含むことを特徴とする半導体装置の製造方法。 The method of manufacturing a semiconductor device according to claim 1, wherein the step of forming the plurality of marks includes:
Forming a second mask material in the second region;
Etching the substrate using the second mask material as a mask;
A method for manufacturing a semiconductor device, comprising:
3. The method of manufacturing a semiconductor device according to claim 2, wherein the plurality of first mask materials and the second mask material have the same configuration and are formed at the same time. .
前記基板の前記マークを囲う領域に凹部が設けられ、かつ、前記マークの第1の面と、前記凸部の第1の面とが同一平面上に位置するように、前記マークが設けられることを特徴とする半導体装置の製造方法。 5. The method of manufacturing a semiconductor device according to claim 1, wherein in the step of forming the mark,
A concave portion is provided in a region surrounding the mark of the substrate, and the mark is provided such that the first surface of the mark and the first surface of the convex portion are located on the same plane. A method of manufacturing a semiconductor device.
前記第1面側での平面視で前記第1領域の少なくとも一部と隣接する第2領域内に位置し、前記第2方向に沿って前記複数の凸部の少なくとも一部と並行して並ぶ、複数のマークと、を備えたことを特徴とする基板。 Provided in a first region on the first surface side, in a plan view on the first surface side, a plurality of columns in a first direction, a plurality of rows in a second direction intersecting the first direction, A plurality of convex portions adjacent to each other at the same interval along the first direction and the second direction;
Located in a second region adjacent to at least a portion of the first region in plan view on the first surface side, and arranged in parallel with at least a portion of the plurality of convex portions along the second direction. A substrate comprising a plurality of marks.
前記複数の凸部のうちの少なくとも一つの前記凸部に搭載された半導体素子と、
を備えたことを特徴とする半導体装置のアレイ。 Provided in a first region on the first surface side, in a plan view on the first surface side, a plurality of columns in a first direction, a plurality of rows in a second direction intersecting the first direction, A plurality of convex portions that are adjacent to each other at the same interval along the first direction and the second direction, are electrically separated and mechanically fixed, and at least a part of the first region is planar. A substrate having a plurality of marks arranged in a second region adjacent to each other and arranged in parallel with the plurality of semiconductor elements;
A semiconductor element mounted on at least one of the plurality of protrusions;
An array of semiconductor devices, comprising:
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JP2009257711A JP2011103371A (en) | 2009-11-11 | 2009-11-11 | Method of manufacturing semiconductor device, substrate, and array of the semiconductor device |
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Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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JP2018037504A (en) * | 2016-08-31 | 2018-03-08 | 新光電気工業株式会社 | Lead frame and electronic component device, and method for manufacturing them |
-
2009
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