JP3705159B2 - Manufacturing method of semiconductor device - Google Patents
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Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、プリント回路基板上に実装される半導体装置の製造方法に関するものであり、特にチップとほぼ同じ大きさを有するチップ・サイズ・パッケージ(CSP)に用いられるものである。
【0002】
【従来の技術】
従来、多端子のICパッケージを小型化するものとして、半導体チップとほぼ同等あるいはわずかに大きいサイズのCSPがある。CSPはウェハから切り出したチップ毎にパッケージするものである。図3は従来構造における2種類のCSPの概略断面構成を示しており、CSPの電極接合は一般的に図3(a)に示すワイヤボンディングあるいは図3(b)に示すフリップチップなどにより行われる。
【0003】
ワイヤボンディングによる電極接合を行うCSPの製造工程は、次のように行われる。まず、ウェハをカットして形成した半導体チップJ1を回路基板J2上にダイマウントし、チップ側電極J3と回路基板側電極J4とをAuワイヤJ5によりボンディングして接続する。次にチップJ1を封止するための樹脂J6を塗布して硬化させる。最後に回路基板J2におけるチップ搭載側の反対側の外側電極J7上に突起電極J8を形成する。
【0004】
また、フリップチップによる電極接合を行うCSPの製造工程は、次のように行われる。まず、予めチップ側電極J3上に突起電極J3aを形成したウェハをカットしてチップJ1を形成し、突起電極J3aと回路基板側電極J4とをはんだ付け等で接続することによりチップJ1を回路基板J2に組み付ける。次に、チップJ1を封止するための樹脂J6をチップJ1と回路基板J2との間に注入して硬化させる。最後に回路基板J2におけるチップ搭載側の反対側の外側電極J7上に突起電極J8を形成する。
【0005】
以上のように、従来のCSPでは、ワイヤボンディング、フリップチップ等による電極接合と、樹脂によるチップ封止等が必要であり、組み付け工程が長くなり、パッケージコストが高くなるという問題があった。
【0006】
また、CSPのコストダウンを目的として特開平9−82850号公報および特開平10−50772号公報に記載されている半導体装置がある。しかしながら、特開平9−82850号公報に記載されている半導体装置では、チップ上の表面電極から外部接続端子部までの配線形成工程とチップ表面を樹脂で封止する工程とが別になり、全体の工程が長くなるという問題がある。
【0007】
また、特開平10−50772号公報に記載されている半導体装置では、チップ上の表面電極から外側に延びる外部接続端子をワイヤボンディングにより1つずつ形成しなければならず、ボンディング工程に時間がかかるという問題があった。
【0008】
これに対し、特開平8−335653号公報において、チップ上の表面電極から外部接続端子までの配線形成とチップ表面の樹脂封止とを同時に実施する半導体装置が記載されている。この半導体装置の構成を図4に示す。
【0009】
この半導体装置は、回路基板側電極J4上に突起電極J4aを形成した補助配線板(回路基板)J2とチップ側電極J3を形成したチップJ1とを熱融着性ポリイミド樹脂J6を介して接着するように構成されている。これにより、チップ側電極J3と回路基板側電極J4と接続するとともに、熱融着性ポリイミド樹脂J6によってチップJ1と回路基板J2との間隙を封止するものである。
【0010】
しかしながら、上記特開平8−335653号公報に記載された半導体装置では、回路基板J2以外に樹脂封止のための熱融着性ポリイミド樹脂J6が必要であり、また、回路基板J2への半導体チップJ1の接着が1チップ毎に行われるため、生産性が低いという問題があった。
【0011】
上記した各従来公報における工程の手間や生産性の低下といった問題を解決するものとして、特開2001−24086号公報に記載の半導体装置が提案されている。
【0012】
このものは、例えば熱可塑性樹脂材料で形成された回路基板の表面に平坦な電極を形成し、この回路基板をウェハに加圧・加熱することにより、ウェハ側の各チップに形成された平坦な電極と回路基板側の電極とを接続すると同時に、電極が形成されていない部分にてチップ表面(ウェハ表面)と回路基板の表面の樹脂部とを接着することにより、チップ表面の樹脂封止を同時に実施するものである。
【0013】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、本発明者等の検討によれば、上記特開2001−24086号公報に記載の半導体装置では、チップ側電極と回路基板側電極とが接触するのと同時に、電極が形成されていない部分にてチップ表面と回路基板の表面とが接触するため、チップ側電極と回路基板側電極との間に、回路基板表面の軟化した樹脂が侵入して良好な電極接続ができない場合が生じることがわかった。
【0014】
本発明は上記問題に鑑み、製造コストが低減でき、かつ、信頼性の高い電極接続を実現することの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。
【0015】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、請求項1に記載の発明では、一面(11)に第1の電極(3)が形成され第1の電極の表面に前記一面から突出する突起電極(8)が形成された半導体基板(10)と、一面(2a)に第1の電極に対応する第2の電極(4)が形成された樹脂よりなる回路基板(2)とを用意する工程と、 半導体基板の前記一面と回路基板の前記一面とを対向させ、突起電極と第2の電極とを接触させる工程と、この工程の後、半導体基板と回路基板とを加圧しながら加熱することにより、突起電極と第2の電極とを圧着するとともに、回路基板を構成する樹脂を軟化させ、半導体基板の前記一面における第1の電極が形成されていない部分と回路基板の前記一面における第2の電極が形成されていない部分とを接着し、半導体基板と回路基板とを接着する工程と、を備えることを特徴としている。
【0016】
それによれば、チップ側電極である第1の電極(3)に突起電極(8)を形成し、まず、この突起電極と回路基板側電極である第2の電極(4)とを接触させた後に、電極が形成されていない部分にて半導体基板(10)の表面(11)と回路基板(2)の表面(2a)とを接触させるため、突起電極と第2の電極との間に回路基板表面の軟化した樹脂が侵入するのを防止することができる。
【0017】
また、突起電極(8)と回路基板側電極である第2の電極(4)と接触させる工程の後に、電極が形成されていない部分にて半導体基板(10)の表面(11)と回路基板(2)の表面(2a)とを接触させる工程を行うことは、これら両工程を同時に行う場合に比べても、時間的にはほとんど大差なく行うことが可能である。
【0018】
従って、本発明によれば、製造コストが低減でき、かつ、信頼性の高い電極接続を実現することのできる半導体装置(S1)の製造方法を提供することができる。
【0019】
ここで、半導体基板は、ウェハ(10)でもチップ(1)でも良い。ウェハの場合には、半導体基板と回路基板とを接着する工程の後に、接着した両基板をチップ単位に切断すればよい。
【0020】
また、請求項1に記載の発明では、半導体基板(10)と回路基板(2)とを接着する工程では、半導体基板と回路基板とを加圧した後に、この加圧状態を保持しながら両基板の加熱を行っている。
【0021】
上記加圧と加熱を同時に行うと、半導体基板(10)と回路基板(2)との線膨張係数の相違に伴う両基板(2、10)間の熱による変位の差により、当該両基板の間で位置ずれが発生しやすい。
【0022】
その点、本発明によれば、両基板(2、10)を加圧して押し付け合い互いに拘束された状態とした後に、加熱するので、両基板の熱による変位の差による位置ずれを、確実に抑制することができる。
【0025】
なお、上記各手段の括弧内の符号は、後述する実施形態に記載の具体的手段との対応関係を示す一例である。
【0026】
【発明の実施の形態】
以下、本発明を図に示す実施形態について説明する。図1は本実施形態に係る半導体装置S1の全体構成を示す図であり、(a)は概略断面図、(b)は(a)のA矢視図((a)の下側から見たもの)である。なお、この半導体装置S1はCSP(チップ・サイズ・パッケージ)タイプのものである。
【0027】
半導体装置S1は、シリコン等の半導体よりなる半導体チップ1および樹脂よりなる回路基板2から形成される。半導体チップ1は後述するウェハ10(図2参照)をカットすることにより形成されるものであり、その一面1aには複数の第1の電極(チップ側電極)3が形成されている。
【0028】
ここで、チップ側電極3は、半導体チップ1の一面1aに対して平坦になるように形成されている。また、回路基板2におけるチップ1が接着される面2a側には、チップ側電極3に対応する複数の第2の電極(回路基板側電極)4が形成されている。
【0029】
また、回路基板2におけるチップ接着側の反対側の面2bにも平坦な外側電極5が形成されており、回路基板2内には、これらの回路基板側電極4および外側電極5を電気的に接続するための内部配線6が形成されている。また、外側電極5にはマザーボードであるプリント基板(図示せず)に接続するための半田等よりなるバンプ7が形成されている。
【0030】
回路基板2は、例えば熱可塑性樹脂材料から形成され、本例では、ポリイミド樹脂から形成されている。また、チップ側電極3は例えばAlから形成され、回路基板側電極4は例えばSnやAu等の金属材料から形成されている。
【0031】
ここにおいて、チップ側電極(第1の電極)3の表面には、半導体チップ1の一面1aよりも回路基板4側へ突出する突起電極8が形成されている。この突起電極8は、例えば無電解メッキにより形成されたNi−Auバンプ(Niを芯材とし、Ni表面をAuで被覆したもの)からなるものにできる。
【0032】
そして、この突起電極8と回路基板側電極4とが接触、接着または接合している。本例では、突起電極8の表面を構成するAuと、回路基板側電極4を構成するSnまたはAuとが固相拡散により接続されている。
【0033】
また、半導体チップ1の一面1aにおけるチップ側電極3が形成されていない部分(以下、半導体チップ1の電極非形成部という)と回路基板2の一面2aにおける回路基板側電極4が形成されていない部分(以下、回路基板2の電極非形成部という)とが直接接着して、半導体チップ1と回路基板2とが接着されている。
【0034】
半導体チップ1の電極非形成部は、図示しないが無機物(窒化膜等)や有機物等の保護膜にて被覆されている。一方、回路基板2の電極非形成部は、上記した熱可塑性樹脂等の樹脂材料よりなる。そして、両電極非形成部の対向部において、回路基板2の一面2a側の樹脂が、回路基板側電極4よりもチップ1側へ盛り上がってチップ1の電極非形成部に直接接着するとともに、電極3、4、8の接続部を封止している。
【0035】
次に、上記構成の半導体装置S1の製造方法を図2に基づいて説明する。図2は、本実施形態における半導体装置の製造工程を示す概略断面図である。まず、図2(a)に示す様に、上記ウェハ(本発明でいう半導体基板)10と回路基板2とを用意する。
【0036】
ウェハ10は、半導体チップ1としてチップ単位にカットされていないもので、その一面11(上記半導体チップ1の一面1aに相当する)には、複数のチップ側電極3が形成されている。また、ウェハ10の一面11におけるチップ側電極3が形成されていない部分(ウェハ10の電極非形成部)は、上記の半導体チップ1の電極非形成部に相当する部位であり、上記した保護膜が設けられている。
【0037】
このウェハ10において、チップ側電極3の表面には、ウェハ10の一面11から突出する突起電極8が形成されている。一方、回路基板2の一面2aには、チップ側電極3に対応する複数の回路基板側電極4が形成されている。
【0038】
なお、ウェハ10は、通常の半導体プロセスを経て製造することができ、突起電極8も、この半導体プロセスにおけるメッキプロセスにより、例えば上記Ni−Auバンプとして容易に形成することができる。
【0039】
次に、図2(b)に示す様に、チップ側電極3と回路基板側電極4との位置を合わせながら、ウェハ10の一面11と回路基板の一面2aとを対向させ、突起電極8と回路基板側電極4とを接触させる(突起電極接触工程)。
【0040】
次に、図2(c)に示す様に、ウェハ10と回路基板2とを挟み込むようにして加圧する。この際、上記のように回路基板2の外側電極5は平坦に形成されているので、加圧作業を行いやすくなっている。そして、ウェハ10と回路基板2に圧力をかけた状態で加熱を行う(加圧・加熱工程)。
【0041】
この加圧・加熱によって、ウェハ10内のチップ側電極3に形成された突起電極8と回路基板2に形成された回路基板側電極4とが圧着され、両電極4、8は、接触、接着または接合の形態にて電気的に接続される。具体的には、本実施形態のように突起電極8が表面をAuとしたNi−Auバンプであり、回路基板側電極4がSn、Au等の金属材料であれば、AuとSnもしくはAu同士の固相拡散接合により電極同士の接続が形成される。
【0042】
また、回路基板2は熱可塑性樹脂から形成されていることから上記加熱によって、軟化する。そして、加圧によって、回路基板2の電極非形成部の樹脂部分が、ウェハ10側へ盛り上がり、ウェハ10の電極非形成部に直接接着される。
【0043】
ここで、本実施形態で回路基板2として用いているポリイミド樹脂等の有機物は官能基を有していることから、回路基板2を加熱する際に官能基がチップ表面(ウェハ表面)の保護膜の原子に接近して接合状態を作り、化学的な結合が得やすくなると考えられる。
【0044】
このように、回路基板2とウェハ10とを接着することにより、結果的に、チップ1の表面を樹脂で覆うことになり、電極4、8を接続すると同時に、当該電極接続部の樹脂による封止を実施することができる。
【0045】
以上の加圧・加熱工程における加熱温度は100〜300℃で、特に望ましくは150〜250℃であり、加圧時間は30秒〜30分であり、加圧力は500kPa〜5000kPa程度である。
【0046】
この後、図2(d)に示す様に、マザーボードであるプリント基板への接続のために必要であれば、ウェハ10を接着しない回路基板側の外側電極5上に半田等よりなるバンプ7を形成する。このバンプ7は例えばハンダボールを用いて形成する。そして、ウェハ10及び回路基板2をチップ単位(図2(d)中の破線)でカットすることにより、複数のCSPタイプの半導体装置S1を得ることができる。
【0047】
ところで、上記製造方法によれば、チップ側電極3に形成された突起電極8と回路基板側電極4とを接触させた後に、ウェハ10及び回路基板2の電極非形成部にてウェハ表面と回路基板表面とを接触させるため、突起電極8と回路基板側電極4との間に回路基板表面の軟化した樹脂が侵入するのを防止することができる。
【0048】
また、突起電極8と回路基板側電極4と接触させる工程(突起電極接触工程)の後に、両基板2、10の電極非形成部にて、両基板2、10の表面同士を接触させる工程(加圧・加熱工程)を行うことは、上記した特開2001−24086号公報のように、これら両工程を同時に行う場合に比べても、時間的にはほとんど大差なく行うことが可能である。
【0049】
さらに、電極が形成されていないチップ表面と回路基板表面の樹脂部とを接着することにより、電極接続と同時にチップの樹脂封止を実現できるため、樹脂封止のための樹脂材料が不要となる。従って、本実施形態によれば、製造コストが低減でき、かつ、信頼性の高い電極接続を実現することのできる半導体装置S1の製造方法を提供することができる。
【0050】
ここで、上記製造方法において、用いられる半導体基板としては、ウェハ10でも切断後の半導体チップ1でも良い。本実施形態では、ウェハ単位で組み付けを行うので、ウェハから切り出したチップ単位で回路基板2に組み付ける場合に比べて、半導体装置製造における生産性を向上させることができ、パッケージコストを低減させることができる。
【0051】
また、上記製造方法において、加圧・加熱工程では、加圧と加熱とを同時に行っても良いが、好ましくは、ウェハ10と回路基板2とを挟み込んで加圧した後に、この加圧状態を保持しながらウェハ10と回路基板2の加熱を行うことが望ましい。
【0052】
これは、室温ではウェハ10上のチップ側電極3と回路基板2上の回路基板側電極4との位置合わせができていても、加熱した後ではウェハ10と回路基板2とは線膨張係数が異なるので、チップ側電極3と回路基板側電極4との位置ずれが発生してしまうためである。
【0053】
その点、室温でウェハ10と回路基板2を挟み込んで加圧し、互いに拘束された状態とした後に加熱するようにすれば、両基板2、10の熱による変位の差による位置ずれを、問題ないレベルに抑制することができる。
【0054】
さらに通常、回路基板2には反りなどによる変形が発生しており、回路基板2上に形成した回路基板側電極4の位置が上下にばらつくことがある。これについても、ウェハ10と回路基板2を挟み込んで加圧し、この後に加熱することで回路基板2を軟らかくして、反りなどの変形をなくすことができ、チップ側電極3の上の突起電極8と回路基板側電極4との良好な接続を得ることができる。
【0055】
また、本実施形態では、上記図1に示す様に、少なくとも一面1a側に第1の電極3が形成された半導体チップ1と、少なくとも一面2a側に第1の電極3に対応する第2の電極4が形成された樹脂よりなる回路基板2とを備え、第1の電極3にはチップ1の一面1aよりも回路基板2側へ突出する突起電極8が形成されており、突起電極8と第2の電極4とが接触して電気的に接続されており、更に、回路基板2の電極非形成部が、第2の電極4よりも半導体チップ1側へ盛り上がった状態で半導体チップ1の電極非形成部に接着していることを特徴とする半導体装置S1が提供される。
【0056】
この半導体装置S1によれば、半導体チップ1には、その一面1aより突出する突起電極8が設けられているため、上記製造方法から明らかなように、樹脂よりなる回路基板2と半導体チップ1との接着において、突起電極8と回路基板側電極(第2の電極)4とを接触させた後に、電極非形成部における接着を行うことができる。
【0057】
そのため、本実施形態によれば、製造コストが低減でき、かつ、信頼性の高い電極接続を実現することのできる半導体装置S1を提供することもできる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本実施形態に係る半導体装置の全体構成を示す図であり、(a)は概略断面図、(b)は(a)のA矢視図である。
【図2】図1に示す半導体装置の製造方法を示す工程図である。
【図3】従来技術の半導体装置の構成を示す断面図である。
【図4】従来技術の半導体装置の構成を示す断面図である。
【符号の説明】
1…半導体チップ、1a…半導体チップの一面、2…回路基板、
2a…回路基板の一面、3…第1の電極(チップ側電極)、
4…第2の電極(回路基板側電極)、8…突起電極、10…ウェハ、
11…ウェハの一面。[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a method of manufacturing a semiconductor device mounted on a printed circuit board, and particularly to a chip size package (CSP) having almost the same size as a chip.
[0002]
[Prior art]
2. Description of the Related Art Conventionally, there is a CSP having a size substantially equal to or slightly larger than that of a semiconductor chip as a multi-terminal IC package. The CSP is packaged for each chip cut out from the wafer. FIG. 3 shows a schematic cross-sectional configuration of two types of CSPs in a conventional structure, and electrode bonding of the CSP is generally performed by wire bonding shown in FIG. 3 (a) or flip chip shown in FIG. 3 (b). .
[0003]
The manufacturing process of CSP which performs electrode bonding by wire bonding is performed as follows. First, the semiconductor chip J1 formed by cutting the wafer is die-mounted on the circuit board J2, and the chip-side electrode J3 and the circuit board-side electrode J4 are bonded and connected by the Au wire J5. Next, a resin J6 for sealing the chip J1 is applied and cured. Finally, the protruding electrode J8 is formed on the outer electrode J7 opposite to the chip mounting side in the circuit board J2.
[0004]
In addition, the manufacturing process of the CSP that performs electrode bonding by flip chip is performed as follows. First, a wafer on which the protruding electrode J3a is formed in advance on the chip side electrode J3 is cut to form a chip J1, and the protruding electrode J3a and the circuit board side electrode J4 are connected by soldering or the like to connect the chip J1 to the circuit board. Assemble to J2. Next, a resin J6 for sealing the chip J1 is injected between the chip J1 and the circuit board J2 and cured. Finally, the protruding electrode J8 is formed on the outer electrode J7 opposite to the chip mounting side in the circuit board J2.
[0005]
As described above, the conventional CSP requires wire bonding, electrode bonding by flip chip, chip sealing with resin, and the like, and has a problem that the assembly process becomes long and the package cost increases.
[0006]
In addition, there are semiconductor devices described in JP-A-9-82850 and JP-A-10-50772 for the purpose of reducing the cost of CSP. However, in the semiconductor device described in Japanese Patent Application Laid-Open No. 9-82850, the wiring forming process from the surface electrode on the chip to the external connection terminal portion and the process of sealing the chip surface with resin are separated, There is a problem that a process becomes long.
[0007]
Further, in the semiconductor device described in Japanese Patent Laid-Open No. 10-50772, external connection terminals extending outward from the surface electrode on the chip must be formed one by one by wire bonding, and the bonding process takes time. There was a problem.
[0008]
On the other hand, Japanese Patent Application Laid-Open No. 8-335653 describes a semiconductor device that simultaneously performs wiring formation from a surface electrode on a chip to an external connection terminal and resin sealing on the chip surface. The structure of this semiconductor device is shown in FIG.
[0009]
In this semiconductor device, an auxiliary wiring board (circuit board) J2 on which a protruding electrode J4a is formed on a circuit board side electrode J4 and a chip J1 on which a chip side electrode J3 is formed are bonded via a heat-fusible polyimide resin J6. It is configured as follows. Thus, the chip-side electrode J3 and the circuit board-side electrode J4 are connected, and the gap between the chip J1 and the circuit board J2 is sealed with the heat-fusible polyimide resin J6.
[0010]
However, the semiconductor device described in the above-mentioned Japanese Patent Application Laid-Open No. 8-335653 requires a heat-sealable polyimide resin J6 for resin sealing in addition to the circuit board J2, and a semiconductor chip to the circuit board J2. Since bonding of J1 is performed for each chip, there is a problem that productivity is low.
[0011]
A semiconductor device described in Japanese Patent Application Laid-Open No. 2001-24086 has been proposed as a solution to the above-described problems such as process labor and productivity reduction in each of the above conventional publications.
[0012]
For example, a flat electrode is formed on the surface of a circuit board made of, for example, a thermoplastic resin material, and this circuit board is pressed and heated on the wafer, thereby forming a flat electrode formed on each chip on the wafer side. At the same time that the electrode is connected to the electrode on the circuit board side, the chip surface (wafer surface) and the resin part on the surface of the circuit board are bonded to each other at the portion where the electrode is not formed, thereby sealing the resin on the chip surface. It is performed at the same time.
[0013]
[Problems to be solved by the invention]
However, according to the study by the present inventors, in the semiconductor device described in Japanese Patent Laid-Open No. 2001-24086, a portion where no electrode is formed at the same time when the chip side electrode and the circuit board side electrode are in contact with each other. Since the chip surface and the surface of the circuit board come into contact with each other, the softened resin on the circuit board surface may invade between the chip side electrode and the circuit board side electrode, and a good electrode connection may not be possible. all right.
[0014]
In view of the above problems, it can be reduced in manufacturing cost, and aims to provide a method of manufacturing a semiconductor device capable of realizing a highly reliable electrode connection.
[0015]
[Means for Solving the Problems]
In order to achieve the above object, in the first aspect of the present invention, the first electrode (3) is formed on one surface (11), and the protruding electrode (8) protruding from the one surface is formed on the surface of the first electrode. A step of preparing a formed semiconductor substrate (10) and a circuit substrate (2) made of a resin having a second electrode (4) corresponding to the first electrode formed on one surface (2a); A step of making the one surface of the circuit board and the one surface of the circuit board face each other and bringing the protruding electrode and the second electrode into contact with each other, and after this step, heating the semiconductor substrate and the circuit board while applying pressure, thereby forming the protruding electrode And the second electrode are pressure-bonded, and the resin constituting the circuit board is softened so that the first electrode on the one surface of the semiconductor substrate is not formed and the second electrode on the one surface of the circuit board is formed. Glue the parts that are not, the semiconductor And a step of bonding the substrate and the circuit board.
[0016]
According to this, the protruding electrode (8) is formed on the first electrode (3) which is the chip side electrode, and first, the protruding electrode and the second electrode (4) which is the circuit board side electrode are brought into contact with each other. Later, in order to bring the surface (11) of the semiconductor substrate (10) and the surface (2a) of the circuit board (2) into contact with each other at a portion where no electrode is formed, a circuit is formed between the protruding electrode and the second electrode. Intrusion of the softened resin on the substrate surface can be prevented.
[0017]
Further, after the step of bringing the protruding electrode (8) into contact with the second electrode (4) which is the circuit board side electrode, the surface (11) of the semiconductor substrate (10) and the circuit board at a portion where the electrode is not formed. Performing the step of contacting the surface (2a) of (2) can be performed with almost no difference in time as compared with the case where these two steps are performed simultaneously.
[0018]
Therefore, according to the present invention, it is possible to provide a method of manufacturing the semiconductor device (S1) that can reduce the manufacturing cost and realize highly reliable electrode connection.
[0019]
Here, the semiconductor substrate may be a wafer (10) or a chip (1). In the case of a wafer, after bonding the semiconductor substrate and the circuit board, the bonded substrates may be cut into chips.
[0020]
According to the first aspect of the present invention , in the step of bonding the semiconductor substrate (10) and the circuit board (2), after the semiconductor substrate and the circuit board are pressurized, both of them are held while maintaining the pressurized state. have you row the heating of the substrate.
[0021]
When the pressurization and heating are performed simultaneously, the difference in thermal displacement between the two substrates (2, 10) due to the difference in the linear expansion coefficient between the semiconductor substrate (10) and the circuit substrate (2) causes Misalignment is likely to occur.
[0022]
In that respect, according to the present invention, since both the substrates (2, 10) are pressed and pressed to be in a state of being constrained to each other and then heated, the displacement due to the difference in displacement due to the heat of both substrates can be reliably prevented. Can be suppressed.
[0025]
In addition, the code | symbol in the bracket | parenthesis of each said means is an example which shows a corresponding relationship with the specific means as described in embodiment mentioned later.
[0026]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Embodiments shown in the drawings will be described below. 1A and 1B are diagrams illustrating an entire configuration of a semiconductor device S1 according to the present embodiment, where FIG. 1A is a schematic cross-sectional view, and FIG. 1B is a view as viewed from an arrow A in FIG. Stuff). The semiconductor device S1 is of a CSP (chip size package) type.
[0027]
The semiconductor device S1 is formed of a
[0028]
Here, the chip-
[0029]
Also, a flat
[0030]
The
[0031]
Here, on the surface of the chip-side electrode (first electrode) 3, a protruding
[0032]
The protruding
[0033]
Further, a portion where the chip-
[0034]
The electrode non-formation part of the
[0035]
Next, a method for manufacturing the semiconductor device S1 having the above configuration will be described with reference to FIG. FIG. 2 is a schematic cross-sectional view showing the manufacturing process of the semiconductor device in the present embodiment. First, as shown in FIG. 2A, the wafer (semiconductor substrate in the present invention) 10 and the
[0036]
The
[0037]
In the
[0038]
The
[0039]
Next, as shown in FIG. 2B, while aligning the positions of the
[0040]
Next, as shown in FIG. 2C, the
[0041]
By this pressurization and heating, the protruding
[0042]
Moreover, since the
[0043]
Here, since the organic substance such as polyimide resin used as the
[0044]
In this way, bonding the
[0045]
The heating temperature in the above pressurizing / heating step is 100 to 300 ° C., particularly preferably 150 to 250 ° C., the pressurizing time is 30 seconds to 30 minutes, and the applied pressure is about 500 kPa to 5000 kPa.
[0046]
Thereafter, as shown in FIG. 2D, if necessary for connection to a printed circuit board as a mother board, bumps 7 made of solder or the like are formed on the
[0047]
By the way, according to the above manufacturing method, after the protruding
[0048]
In addition, after the step of contacting the protruding
[0049]
Further, by bonding the chip surface on which the electrode is not formed and the resin part on the circuit board surface, it is possible to realize the resin sealing of the chip simultaneously with the electrode connection, so that a resin material for resin sealing is not necessary. . Therefore, according to the present embodiment, it is possible to provide a method of manufacturing the semiconductor device S1 that can reduce the manufacturing cost and realize highly reliable electrode connection.
[0050]
Here, in the above manufacturing method, the semiconductor substrate used may be the
[0051]
In the above manufacturing method, in the pressurizing / heating step, pressurization and heating may be performed simultaneously. Preferably, after the
[0052]
Even if the
[0053]
In that respect, if the
[0054]
Furthermore, the
[0055]
Further, in the present embodiment, as shown in FIG. 1, the
[0056]
According to this semiconductor device S1, since the
[0057]
Therefore, according to the present embodiment, it is possible to provide the semiconductor device S1 that can reduce the manufacturing cost and can realize highly reliable electrode connection.
[Brief description of the drawings]
1A and 1B are diagrams illustrating an entire configuration of a semiconductor device according to an embodiment, where FIG. 1A is a schematic cross-sectional view, and FIG. 1B is a view as viewed from an arrow A in FIG.
2 is a process diagram showing a manufacturing method of the semiconductor device shown in FIG. 1; FIG.
FIG. 3 is a cross-sectional view showing a configuration of a conventional semiconductor device.
FIG. 4 is a cross-sectional view showing a configuration of a conventional semiconductor device.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF
2a: one surface of the circuit board, 3 ... first electrode (chip side electrode),
4 ... 2nd electrode (circuit board side electrode), 8 ... Projection electrode, 10 ... Wafer,
11: One side of the wafer.
Claims (2)
前記半導体基板の前記一面と前記回路基板の前記一面とを対向させ、前記突起電極と前記第2の電極とを接触させる工程と、
この工程の後、前記半導体基板と前記回路基板とを加圧し、この後に、この加圧状態を保持しながら前記半導体基板と前記回路基板との加熱を行うことにより、前記突起電極と前記第2の電極とを圧着するとともに、前記回路基板を構成する前記樹脂を軟化させ、前記半導体基板の前記一面における前記第1の電極が形成されていない部分と前記回路基板の前記一面における前記第2の電極が形成されていない部分とを接着し、前記半導体基板と前記回路基板とを接着する工程と、を備えることを特徴とする半導体装置の製造方法。A semiconductor substrate (10) having a first electrode (3) formed on one surface (11) and a protruding electrode (8) projecting from the one surface on the surface of the first electrode; and a first surface (2a) Preparing a circuit board (2) made of a resin on which a second electrode (4) corresponding to the first electrode is formed;
The one surface of the semiconductor substrate and the one surface of the circuit substrate are opposed to each other, and the protruding electrode and the second electrode are brought into contact with each other;
After this step, the semiconductor substrate and the circuit substrate are pressurized, and then the semiconductor substrate and the circuit substrate are heated while maintaining the pressurized state, whereby the protruding electrode and the second substrate are heated. The resin constituting the circuit board is softened, and the second surface of the one side of the circuit board and the second part of the one side of the circuit board are softened. Adhering a portion where no electrode is formed, and adhering the semiconductor substrate and the circuit board. A method for manufacturing a semiconductor device, comprising:
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