JP3128548B2 - 半導体装置および半導体装置の製造方法 - Google Patents
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Description
その製造方法に関するものであり、特にそのパッケージ
に関わるものである。
み、チップサイズパッケージ等の半導体素子が注目を集
めている。
では図6に示すようなものがあった。図6の半導体素子は
半導体基板1に電極パッド2が形成され、電極パッド2に
電気的に接続するCu等による配線3が形成されている。
半導体基板表面および配線3は樹脂4によって封止されて
いる。樹脂表面に露出した配線3の上に半田などによる
バンプ5が形成されている。
製造方法について説明する。まず半導体基板であるウェ
ハ70上にCu等の配線71が形成される(図7-A)。この状
態でウェハ全体に対して樹脂72を充填する(図7-B)。
その後、表面全体を研磨して配線71を表面に露出させる
(図7-C)。配線72の表面に半田などによるバンプ電極7
3を形成する(図7-D)。ウェハを個々の半導体素子に切
断し、分割することによって、半導体素子の形成を終了
する(図7-E )。
構造、および製造方法では、個々の半導体素子に分割す
る際に、半導体素子表面と樹脂との界面でストレスによ
って半導体素子が欠けてしまったり、半導体素子を実装
する際の熱ストレスによって、樹脂と半導体素子の剥離
が生じる等の問題があった。
するために、本発明の半導体素子は第1の厚さを有する
中央部および第1の厚さよりも薄い第2の厚さを有する周
辺部を有する半導体基板と、半導体基板上に形成された
電極パッドと、半導体基板を封止する封止樹脂と、封止
樹脂上に形成された突起電極と、電極パッドと突起電極
とを電気的に接続する配線とを有することを特徴とす
る。
導体ウェハ上に電極パッドを形成する工程と、電極パッ
ドと接続される配線を形成する工程と、半導体ウェハの
所定領域に第1の幅を有する溝を形成する工程と、半導
体ウェハおよび前記配線を樹脂封止する工程と、樹脂上
に前記配線と電気的に接続された突起電極を形成する工
程と、所定領域を第1の幅よりも小さい刃厚の刃を用い
て切断し、個々の半導体素子を分割する工程とを有する
ことを特徴とする。
明の第1の実施の形態における半導体素子の構造を示す
図である。
た図であり、図1-Bは図1-Aにおける線AB部分の断面図で
ある。以下図1を用いて本発明の第1の実施の形態につ
いて説明する。なお図6と共通する部分に関しては共通
の符号を用いて説明する。
さを有している。半導体素子の周辺部12での半導体基板
1の厚さはその中央部11よりも薄くなっており、段差部6
を形成している(図1中で丸で囲んで示す)。この段差
部6は半導体基板が樹脂封止される側の面に形成され
る。この段差部6の深さ、つまり中央部表面から周辺部1
2の上部までの距離は10μm以上が望ましい(図1-BにYと
して示す)。半導体素子の端部から中央部までの距離、
つまりこの段差部6の幅は3μm以上が望ましい(図1-Bに
Xとして示す)。半導体基板1の表面部分には所定箇所に
アルミ電極パッド2が形成されている。半導体基板上に
はCuによる配線3が形成されている。配線3はアルミ電極
パッド2に電気的に接続している。半導体基板1の表面お
よび配線3は樹脂4によって封止されている。樹脂4の上
には突起電極5が形成されている。本実施の形態では樹
脂4の表面に露出した配線3の上に半田などによるバンプ
電極5が形成されている。
板1の周辺部12が中央部11よりも薄くなり段差部6を形成
している。この段差部6は、半導体素子の中央部11を囲
むように4辺それぞれに形成されている。(図1-A) この段差部がある事で、半導体素子の周辺部12では樹脂
4と半導体基板1の接触する部分が増え、アンカー効果が
強くなる。
板1と樹脂4が剥離しにくくなる。
する際の熱ストレスによって、樹脂と半導体基板の剥離
が生じるといった問題が低減された、安定した半導体素
子となる。
の製造方法を示す図である。
半導体素子の製造方法について説明する。
り、Cuの配線21を形成する(図2-A)。この配線は図示
しないウェハ上に形成された電極パッドに電気的に接続
されている。
半導体ウェハ20の表面に溝23を形成する。この溝23は個
々の半導体素子の周辺部となる部分に形成される。この
溝形成に用いられる刃22の刃厚は35〜150μmである。溝
23の幅はこの刃厚よりも1〜5μm大きく形成され、その
深さは10μm以上とする(図2-B)。10μm以上の深さと
することにより、刃の先端の形状にあまり依存せずに、
安定した幅で溝を形成することが可能となる。
脂24を充填する。この時充填した樹脂24は溝23にも入り
込む(図2-C)。
るまで、研磨刃25によって樹脂24の表面を研磨する(図
2-D)。その後、露出した配線21上に半田ボール等によ
るバンプ電極26を形成する(図2-E)。
前述の工程で溝23を形成した部分を切断する。この切断
によって、半導体ウェハ20が個々の半導体素子に分割さ
れる。この切断時に用いられる刃27の刃厚は前述の溝23
を形成する時に用いた刃22に比べて薄く、出来れば6μm
以上薄くすることが望ましい(図2-F)。
20の表面に溝23を形成し、樹脂封止後に溝23の部分を切
断することによって個々の素子に分割する。
るのは、表面部に直接刃が当たるときである。分割に用
いられる刃27は半導体ウェハ20の表面部には直接当たら
ずに、その前に形成された溝23の底部に当たる。半導体
ウェハ20の表面部にストレスがかかるのは、切断時では
なく、溝23を形成する時となる。
分割切断時に比べ、刃22が半導体ウェハ20の表面に当た
る時間が短い。したがって半導体ウェハ20の表面に与え
るストレスも小さく、個々の半導体素子表面に欠けが生
じるといったことが少なくなる。また溝23形成時に表面
部分に欠けが生じたとしても、樹脂封止によって欠けた
部分に樹脂24が充填される。したがって欠けた部分から
の腐食等も防止できる。
実施の形態の半導体素子およびその製造方法により、樹
脂部分と半導体基板部分の剥離の恐れも無く、半導体素
子の表面の欠けなども低減した半導体素子が供給出来
る。
実施の形態における半導体素子の構造を示す図である。
た図であり、図3-Bは図3-Aにおける線A-O-B部分の断面
図である。以下図3を用いて本発明の第2の実施の形態に
ついて説明する。なお図1と共通する部分に関しては共
通の符号を用いて説明する。
点は第1の実施の形態と同様である。
に点線で示す通り、その幅(図中Xで示す)がパルス波
形のように周期的に変化している。このような形状とす
ることでアンカー効果はさらに強くなる。また半導体素
子の一辺に沿って形成されている段差の部分が一方向で
はない。半導体素子の辺に平行な方向の段差部31と垂直
な方向の段差部32とが存在する。
えられる力がどちらから加えられても十分に基板と樹脂
の剥離を防ぐ事が出来る。
態よりもさらにアンカー効果の優れた半導体素子とな
る。
導体素子の製造方法を示す図である。
半導体素子の製造方法について説明する。なお図2と共
通する部分に関しては共通の符号を用いて説明する。
り、Cuの配線21を形成する(図4-A)。
面に溝23を形成する。この溝23は個々の半導体素子の周
辺部となる部分に形成される。溝23の幅は下限値として
の幅X1μmと上限値としての幅X2μmの間で周期的に変
化している。なお、溝23の深さは10μmとする(図4-
B)。この溝23の形状を上部から見た場合の拡大図を図5
に示す。その後、半導体ウェハ20の表面に対して樹脂24
を充填する。この時充填した樹脂24は溝23にも入り込む
(図4-C)。
出するまで、研磨刃25によって樹脂表面を研磨する(図
4-D)。その後、露出した配線20上に半田ボール等によ
るバンプ電極26を形成する(図4-E)。
個々の半導体素子に分割切断する。この切断時に用いら
れる刃27の刃厚は前述の溝を最小幅X1より薄く、出来れ
ば6μm以上薄くすることが望ましい(図4-F)。
低減出来るのは第1の実施の形態と同様である。本実施
例ではさらにパルス波形のような形状の段差部とするこ
とで、樹脂24が硬化して収縮する時のストレスを、段差
部で吸収することも可能となる。以上、詳細に説明した
ように本発明第2の実施の形態の半導体装置およびその
製造方法により、樹脂部分と半導体基板部分の剥離の恐
れも無い安定した半導体装置が供給出来る。
研磨して配線を露出させたが、必ずしも研磨する必要は
なく、樹脂封止時に配線が露出する程度に樹脂量を制御
してもよい。
段差部の形状は必ずしもパルス波形のような形状にしな
くてもよく、その幅が所定の上限値と下限値の範囲内で
変化し、その下限値の幅よりも小さい刃厚の刃を用いて
個々の素子に分割すれば、効果が得られる。
を示す図。
方法の工程を示す工程図。
を示す図。
方法の工程を示す工程図。
方法における溝の形状を示す図
図。
Claims (3)
- 【請求項1】 第1の厚さを有する中央部および第1の
厚さよりも薄い第2の厚さを有する周辺部を有する半導
体基板と、 前記半導体基板の中央部の表面に形成された電極パッド
と、 前記半導体基板の中央部の表面及び周辺部の表面を封止
する封止樹脂と、先端面と側面とを有し、前記半導体基板の中央部に形成
され、前記電極パッドと接続し、前記封止樹脂によって
該先端面とほぼ同一の高さまで該側面が封止される配線
と、 前記配線の先端面 に形成された突起電極とを有すること
を特徴とする半導体素子。 - 【請求項2】 半導体ウエハ上に電極パッドを形成する
工程と、 前記半導体ウエハの所定領域に、底面を有する溝を形成
する工程と、 前記溝を含む前記半導体ウエハの表面と、前記電極パッ
ドに接続される該半導体ウエハ上に形成された配線の側
面とを封止樹脂で封止する工程と、 前記露出した配線の一端に、突起電極を形成する工程
と、 前記溝の底面の一部を削ることにより複数の半導体素子
に分割する工程とを有することを特徴とする半導体素子
の製造方法。 - 【請求項3】 半導体ウエハ上に電極パッドを形成する
工程と、 前記半導体ウエハの所定領域に、上限値としての第1の
値および下限値としての第2の値の範囲内でその幅が変
化し、底面を有する溝を形成する工程と、 前記溝を含む前記半導体ウエハの表面と、前記電極パッ
ドに接続される該半導体ウエハ上に形成された配線の側
面とを樹脂封止する工程と、 前記露出した配線の一端に、突起電極を形成する工程
と、 前記溝の底面の一部を削ることにより複数の半導体素子
に分割する工程とを有することを特徴とする半導体素子
の製造方法。
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