JP3727939B2 - Manufacturing method of semiconductor device - Google Patents

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Description

本発明は、半導体装置の製造方法に関し、特に、複数のデバイスが作り込まれたウエハレベルパッケージにおいてウエハの薄型化を図るための裏面研削処理を含む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 including a back surface grinding process for thinning a wafer in a wafer level package in which a plurality of devices are fabricated.

なお、以下の記述において「半導体装置」とは、特に定義していない限り、ウエハから切断分割された後の個々の半導体チップ(デバイス)を指すのはもちろんのこと、ウエハに作り込まれていて未だ切断分割される前の状態にある個々の半導体素子(デバイス)をも指すものとする。   In the following description, unless otherwise defined, “semiconductor device” refers to individual semiconductor chips (devices) after being cut and divided from the wafer, unless otherwise defined. It also refers to individual semiconductor elements (devices) that are still in a state before being cut and divided.

近年、電子機器や装置の小型化の要求に伴い、それに用いられる半導体装置の小型化及び高密度化が図られている。このため、半導体装置の形状を個々の半導体素子(半導体チップ)の形状に極力近づけることで小型化を図ったチップサイズパッケージ(CSP)構造の半導体装置が開発され、製造されている。   In recent years, along with demands for downsizing electronic devices and apparatuses, downsizing and higher density of semiconductor devices used therefor have been attempted. For this reason, a semiconductor device having a chip size package (CSP) structure in which the size of the semiconductor device is reduced as close as possible to the shape of each semiconductor element (semiconductor chip) has been developed and manufactured.

典型的なCSP構造の半導体装置では、半導体ウエハのデバイスが作り込まれている側の表面に保護膜としてのパッシベーション膜(絶縁膜)が形成され、この絶縁膜上に、該絶縁膜の所要の箇所に形成されたビアホールを介して各デバイスの配線層(電極パッド)をパッケージ外部に連絡するための再配線層(再配線パターン)が形成されており、更にこの再配線層の端子形成部分にメタルポストが設けられ、このメタルポストが形成されている側の面全体が(但し、メタルポストの頂上部は露出するように)封止樹脂によって封止されており、更にメタルポストの頂上部に外部接続端子としての金属バンプが接合されている。   In a semiconductor device having a typical CSP structure, a passivation film (insulating film) as a protective film is formed on the surface of a semiconductor wafer on which a device is built, and a required film of the insulating film is formed on the insulating film. A rewiring layer (rewiring pattern) is formed to connect the wiring layer (electrode pad) of each device to the outside of the package through a via hole formed in the location, and further in the terminal formation portion of this rewiring layer A metal post is provided, and the entire surface on which the metal post is formed is sealed with sealing resin (but the top of the metal post is exposed), and further on the top of the metal post Metal bumps as external connection terminals are joined.

かかるCSP構造の半導体装置の用途とされるフラッシュメモリやDRAM等の各種デバイスについては、今後の動向として、個々の半導体チップに分割される前の段階にあるウエハレベルパッケージに対する薄型化の要求が一層高まりつつある。そして、この薄型化を図るためにウエハの裏面を研削する処理が一般に行われている。   With regard to various devices such as flash memory and DRAM, which are used for such CSP-structured semiconductor devices, as a future trend, there is a further demand for thinner wafer-level packages in the stage before being divided into individual semiconductor chips. It is growing. In order to reduce the thickness, a process of grinding the back surface of the wafer is generally performed.

従来のウエハレベルパッケージの製造工程においては、ウエハの裏面を研削する処理は最初の段階で行われていた。すなわち、半導体ウエハに複数のデバイスを作り込んだ後の段階(ウエハ表面にパッシベーション膜(絶縁膜)を形成する前の段階)で、一般的な手法であるウエハ裏面研削装置を用いた裏面研削(バックグラインディング(BG))処理によりウエハを薄くしてから、その後の工程を流動させていた。   In the conventional wafer level package manufacturing process, the process of grinding the back surface of the wafer is performed in the first stage. In other words, at the stage after forming a plurality of devices on a semiconductor wafer (the stage before forming a passivation film (insulating film) on the wafer surface), back grinding using a wafer back grinding apparatus, which is a general technique ( After the wafer was thinned by back grinding (BG) processing, the subsequent steps were flowed.

ウエハ裏面研削処理に係るプロセスでは、裏面研削に際し、パターン表面を保護するためのテープ(以下、便宜上「BG用テープ」という。)を貼り付けていた。この際、そのBG用テープを貼り付けるための専用のラミネータと、ウエハ裏面研削後にそのBG用テープを剥離するための専用のリムーバとを必要とし、BG用テープを剥離する際には更に剥離用テープも必要であった。裏面研削の際に用いるBG用テープは、パターン表面を保護する機能の他に、パターンが形成されている側の面を平坦な状態にしておくための機能も有している。このため、BG用テープには、表面の凹凸分を吸収できる厚膜タイプのものが一般に用いられている。   In the process related to the wafer back surface grinding process, a tape for protecting the pattern surface (hereinafter referred to as “BG tape” for the sake of convenience) is applied during back surface grinding. At this time, a dedicated laminator for attaching the BG tape and a dedicated remover for removing the BG tape after grinding the wafer back surface are required. Tape was also needed. In addition to the function of protecting the pattern surface, the BG tape used for back surface grinding also has a function of keeping the surface on which the pattern is formed flat. For this reason, a thick film type tape that can absorb irregularities on the surface is generally used for the BG tape.

上記のようにウエハの薄型化を図るための裏面研削処理に関連する技術としては、例えば、樹脂封止後にウエハ裏面の研削を行うようにしたものがある(例えば、特許文献1、特許文献2参照)。
特開2002−270720号公報 特開2002−231854号公報
As a technique related to the back surface grinding process for reducing the thickness of the wafer as described above, for example, there is a technique in which the back surface of the wafer is ground after resin sealing (for example, Patent Document 1 and Patent Document 2). reference).
JP 2002-270720 A JP 2002-231854 A

上述したように従来のウエハレベルパッケージの製造工程では、ウエハ裏面研削処理に係るプロセスにおいて厚膜タイプのBG用テープを必要とし、この厚膜タイプのBG用テープは非常に高価であることに加え、専用のラミネータ及び専用のリムーバ(剥離用テープを含む)も必要不可欠であったため、ウエハレベルパッケージの薄型化を実現するにあたりコスト面で大きな障害(製造コストの増大)となっていた。   As described above, in the manufacturing process of the conventional wafer level package, a thick film type BG tape is required in the process related to the wafer back grinding process, and this thick film type BG tape is very expensive. In addition, since a dedicated laminator and a dedicated remover (including a peeling tape) are indispensable, it has been a major obstacle (increase in manufacturing cost) in terms of cost in realizing a thin wafer level package.

また、ウエハレベルパッケージの製造工程において最初の段階でウエハ裏面研削処理を行っており、その後の全工程をウエハが薄い状態(薄ウエハ状態)で処理する必要があったため、工程の途中でいわゆる「ウエハ割れ」という致命的な欠陥が発生する可能性が高かった。   In addition, the wafer back surface grinding process is performed at the first stage in the manufacturing process of the wafer level package, and it is necessary to process all subsequent processes in a thin wafer state (thin wafer state). The possibility of a fatal defect called “wafer cracking” was high.

これに対処するためには、例えば、装置搬送系の保持・搬送機構に工夫を凝らして薄ウエハをウエハ割れが生じないように扱えるようにすることが考えられるが、この場合、装置搬送系に係るコストが増大するといった問題があった。また、薄ウエハ状態での処理に起因するウエハ割れを回避するための別の方法としては、ウエハレベルパッケージの製造工程においてウエハ裏面研削処理を出来るだけ後の段階(理想的には最終段階)で行うようにすることが考えられる。例えば、最終段階のアセンブリ工程において樹脂封止を行った後にウエハ裏面研削処理を行えば、少なくとも、薄ウエハ状態での処理に起因するウエハ割れは回避することができる。   In order to cope with this, for example, it may be possible to handle the thin wafer so that wafer cracking does not occur by elaborating the holding / transfer mechanism of the apparatus transfer system. There was a problem that the cost concerned increased. As another method for avoiding wafer cracking due to processing in a thin wafer state, the wafer back surface grinding process is performed as much as possible in the wafer level package manufacturing process (ideally, the final stage). It is possible to do so. For example, if the wafer back surface grinding process is performed after the resin sealing is performed in the final assembly process, at least a wafer crack caused by the process in a thin wafer state can be avoided.

しかしながら、樹脂封止後にウエハ裏面研削処理を行うと、別の原因によるウエハ割れが発生する可能性がある。すなわち、樹脂封止を行うと、例えば図10(a)に示すように、モールド樹脂(19)がウエハ(30)の外周部に拡散し、この拡散したモールド樹脂がウエハエッジ部にはみ出してウエハ裏面に廻り込む(つまり、ウエハ裏面へのモールド樹脂のはみ出しが生じる)ため、この状態でウエハ裏面研削処理を行うと、本来はウエハ材料(シリコン)のみを研磨すべき研磨用砥石に樹脂が入り込んで目詰まりをひき起こし、そのためにスムーズな研磨が行えず、場合によってはウエハが割れてしまうおそれがある。よって、何らかの工夫を施さない限り、樹脂封止後にウエハ裏面研削処理を行うことは適当ではない。   However, if the wafer back surface grinding process is performed after resin sealing, there is a possibility that the wafer cracks due to another cause. That is, when resin sealing is performed, for example, as shown in FIG. 10 (a), the mold resin (19) diffuses to the outer peripheral portion of the wafer (30), and the diffused mold resin protrudes to the wafer edge portion and the wafer back surface. (In other words, the mold resin protrudes from the back surface of the wafer.) When the wafer back surface grinding process is performed in this state, the resin enters the polishing grindstone that should originally polish only the wafer material (silicon). There is a risk of clogging, which prevents smooth polishing and may cause the wafer to crack. Therefore, unless some contrivance is applied, it is not appropriate to perform the wafer back surface grinding after the resin sealing.

また、更に後の段階としては、はんだボールを搭載し、リフロー後(はんだバンプの接合後)にウエハ裏面研削処理を行うことが考えられるが、この段階でもウエハ裏面へはみ出したモールド樹脂が残ったままであり、また、高価なBG用テープや専用のラミネータ及び専用のリムーバ(剥離用テープを含む)を必要とすることに変わりはなく、製造コストが増大するという課題は残されたままである。   Further, as a later stage, it is conceivable to mount solder balls and perform wafer back grinding after reflow (after solder bump bonding). However, even at this stage, the mold resin that protrudes from the wafer back remains. In addition, an expensive BG tape, a dedicated laminator, and a dedicated remover (including a peeling tape) are still required, and the problem that the manufacturing cost increases remains.

また、ウエハを薄型化すると、製造工程の途中でウエハ全体が反ってしまうといった問題もあった。例えば、モールド樹脂の封止及び熱硬化(キュア)を行ったときに、その封止樹脂の熱収縮の影響を受けて極薄のウエハが樹脂層側に引っ張られ、ウエハ全体が反ってしまう。このため、樹脂封止工程以降のプロセス(はんだボール搭載、リフロー、ダイシング等)は、ウエハが反った状態で流動させなければならない。このように従来の技術では、ウエハレベルパッケージの薄型化を行う上でウエハ全体が反ってしまうといった不都合があった。   Further, when the wafer is thinned, there is a problem that the entire wafer is warped during the manufacturing process. For example, when sealing and thermosetting (curing) a mold resin, an extremely thin wafer is pulled to the resin layer side under the influence of thermal shrinkage of the sealing resin, and the entire wafer is warped. For this reason, the processes after the resin sealing step (solder ball mounting, reflow, dicing, etc.) must be caused to flow while the wafer is warped. As described above, the conventional technique has a disadvantage that the entire wafer is warped when the wafer level package is thinned.

かかる不都合に対処するための方法として、例えば、ウエハ裏面に反り矯正用のフィルム層(例えば、エポキシ樹脂、シリコーン樹脂、ポリイミド樹脂等からなる絶縁樹脂フィルム)を真空ラミネート法により形成することが考えられる。この場合、エポキシ系、シリコーン系、ポリイミド系のフィルム層は、形成した後(熱硬化処理を行った後)に剥離することは実質上不可能なため、そのまま永久膜として残す必要性がある。このため、この永久膜(反り矯正用のフィルム層)の付いたウエハに対して、各種信頼性試験(ウエハとの密着信頼性試験など)を行う必要がある。   As a method for dealing with such inconvenience, for example, it is conceivable to form a film layer (for example, an insulating resin film made of an epoxy resin, a silicone resin, a polyimide resin, etc.) for warpage correction on the back surface of the wafer by a vacuum laminating method. . In this case, the epoxy-based, silicone-based, and polyimide-based film layers cannot be peeled off after being formed (after the thermosetting treatment), and therefore need to be left as a permanent film. For this reason, it is necessary to perform various reliability tests (such as an adhesion reliability test with the wafer) on the wafer with the permanent film (film layer for correcting warpage).

しかしこの場合、最終的にウエハをダイシングして個々の半導体チップ(デバイス)に分割したときに、ダイシング時の機械的衝撃により個々のチップにチッピングやクラック等が生じ、このチッピング等に起因して当該フィルム層とチップ裏面との間で剥離が生じるといった問題がある。つまり、各種信頼性試験を行った後に永久膜(フィルム層)のチップ裏面からの剥離が発生するため、信頼性試験を行った意味が無くなる。   However, in this case, when the wafer is finally diced and divided into individual semiconductor chips (devices), chipping or cracks occur in the individual chips due to mechanical impact during dicing, and this is caused by the chipping. There is a problem that peeling occurs between the film layer and the chip back surface. That is, since the peeling of the permanent film (film layer) from the back surface of the chip occurs after various reliability tests, the meaning of performing the reliability test is lost.

本発明は、かかる従来技術における課題に鑑み創作されたもので、ウエハレベルパッケージの薄型化を実現するにあたり、ウエハ割れを防止し、製造コストの削減に寄与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 problems in the prior art, and a semiconductor device manufacturing method capable of preventing wafer cracking and contributing to a reduction in manufacturing cost in realizing a thin wafer level package. The purpose is to provide.

また、本発明は、ウエハレベルパッケージの薄型化を実現するにあたり、ウエハの反りを矯正すると共に、裏面の反り矯正層は非永久膜扱いとなり、かつ、各種信頼性試験を不要とすることができる半導体装置の製造方法を提供することを目的とする。   In addition, the present invention corrects the warpage of the wafer and realizes the warp correction layer on the back surface as a non-permanent film and eliminates the need for various reliability tests when realizing a thin wafer level package. An object is to provide a method for manufacturing a semiconductor device.

上述した従来技術の課題を解決するため、本発明の第1の形態によれば、半導体ウエハの複数のデバイスが作り込まれている側の表面に、各デバイスの電極パッドが露出する開口部を有するように絶縁膜を形成する工程と、該絶縁膜上に、前記電極パッドが露出する開口部を覆うように所要の形状にパターニングされた導体層を形成する工程と、該導体層上に、該導体層の端子形成部分が露出する開口部を有するようにレジスト層を形成する工程と、該レジスト層をマスクにして前記導体層の端子形成部分にメタルポストを形成する工程と、前記半導体ウエハの前記メタルポストが形成されている側と反対側の面を研削して、所定の厚さになるまで薄化する工程と、前記レジスト層を除去した後、前記メタルポストの頂上部を露出させて封止樹脂でウエハ表面を封止する工程と、前記メタルポストの頂上部に金属バンプを接合する工程と、該金属バンプが接合された半導体ウエハを前記各デバイス単位に分割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が提供される。   In order to solve the above-described problems of the prior art, according to the first aspect of the present invention, an opening through which the electrode pad of each device is exposed is formed on the surface of the semiconductor wafer on which a plurality of devices are formed. A step of forming an insulating film so as to have, a step of forming a conductor layer patterned into a required shape so as to cover the opening from which the electrode pad is exposed on the insulating film, and on the conductor layer, Forming a resist layer so as to have an opening exposing a terminal forming portion of the conductor layer, forming a metal post on the terminal forming portion of the conductor layer using the resist layer as a mask, and the semiconductor wafer Grinding the surface opposite to the side on which the metal post is formed and thinning it to a predetermined thickness, and after removing the resist layer, exposing the top of the metal post Sealed A step of sealing a wafer surface with grease, a step of bonding metal bumps to the top of the metal post, and a step of dividing a semiconductor wafer to which the metal bumps are bonded into each device unit. A method for manufacturing a semiconductor device is provided.

この第1の形態に係る半導体装置の製造方法によれば、ウエハレベルパッケージの製造工程において比較的後の段階(メタルポストを形成した直後の段階)でウエハ裏面研削を行うようにしており、メタルポストを形成する段階までは半導体ウエハが厚い状態(厚ウエハ状態)で処理を行うことができるので、ウエハレベルパッケージの薄型化を実現するにあたり、従来技術に見られたような致命的な欠陥である「ウエハ割れ」の発生を防止することができる。   According to the semiconductor device manufacturing method of the first embodiment, the wafer back surface grinding is performed at a relatively later stage (stage immediately after forming the metal post) in the wafer level package manufacturing process. Since the semiconductor wafer can be processed in a thick state (thick wafer state) until the post is formed, a fatal defect such as that seen in the prior art can be realized in reducing the thickness of the wafer level package. Occurrence of certain “wafer cracking” can be prevented.

また、ウエハ裏面研削処理を行う直前の時点で、ウエハ表面(パターンが形成されている側の面)は、メタルポストの表面とレジスト層の表面によってほぼ平坦な状態となっているので、裏面研削に際し、従来のプロセスにおいて用いられていたような厚膜タイプの高価なBG用テープを貼り付ける必要が無くなり、そのため、専用のラミネータ及び専用のリムーバ(剥離用テープを含む)も一切不要となる。これは、製造コストの削減に大いに寄与する。   In addition, the wafer surface (the surface on which the pattern is formed) is almost flat due to the surface of the metal post and the surface of the resist layer immediately before performing the wafer back surface grinding process. At this time, it is not necessary to affix an expensive BG tape of a thick film type used in the conventional process, so that a dedicated laminator and a dedicated remover (including a peeling tape) are not required at all. This greatly contributes to the reduction of manufacturing costs.

また、第1の形態に係る半導体装置の製造方法の変形形態によれば、半導体ウエハの複数のデバイスが作り込まれている側の表面に、各デバイスの電極パッドが露出する開口部を有するように絶縁膜を形成する工程と、該絶縁膜上に、前記電極パッドが露出する開口部を覆うように全面に金属薄膜を形成する工程と、該金属薄膜上に、所要の形状にパターニングされたレジスト層を形成する工程と、該レジスト層をマスクにして前記金属薄膜上に再配線層を形成する工程と、前記半導体ウエハの前記再配線層が形成されている側と反対側の面を研削して、所定の厚さになるまで薄化する工程と、前記レジスト層を除去した後、前記再配線層の端子形成部分にメタルポストを形成する工程と、ウエハ表面に露出している金属薄膜を除去する工程と、前記メタルポストの頂上部を露出させて封止樹脂でウエハ表面を封止する工程と、前記メタルポストの頂上部に金属バンプを接合する工程と、該金属バンプが接合された半導体ウエハを前記各デバイス単位に分割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が提供される。   Further, according to the modification of the method for manufacturing a semiconductor device according to the first embodiment, the surface of the semiconductor wafer on the side where a plurality of devices are formed has an opening through which the electrode pad of each device is exposed. Forming an insulating film on the insulating film; forming a metal thin film on the entire surface of the insulating film so as to cover the opening from which the electrode pad is exposed; and patterning the metal thin film into a desired shape. Forming a resist layer; forming a rewiring layer on the metal thin film using the resist layer as a mask; and grinding a surface of the semiconductor wafer opposite to the side on which the rewiring layer is formed Then, the step of thinning to a predetermined thickness, the step of forming a metal post on the terminal forming portion of the rewiring layer after removing the resist layer, and the metal thin film exposed on the wafer surface Removing process A step of exposing the top of the metal post to seal the wafer surface with a sealing resin, a step of bonding a metal bump to the top of the metal post, and a semiconductor wafer to which the metal bump is bonded A method of manufacturing a semiconductor device, comprising the step of dividing the device into units.

この変形形態に係る製造方法においても、ウエハレベルパッケージの製造工程において比較的後の段階(再配線層を形成した直後の段階)でウエハ裏面研削処理を行い、再配線層を形成する段階までは厚ウエハ状態で処理を行うことができるので、ウエハ割れを防止することができる。また、ウエハ裏面研削処理を行う直前の時点で、ウエハ表面は、再配線層の表面とレジスト層の表面によってほぼ平坦な状態となっているので、裏面研削に際し、高価なBG用テープを貼り付ける必要が無くなり、専用のラミネータ及び専用のリムーバ(剥離用テープを含む)も不要となって、製造コストの削減に寄与する。   Also in the manufacturing method according to this modified embodiment, the wafer back surface grinding process is performed at a relatively later stage in the wafer level package manufacturing process (the stage immediately after the formation of the rewiring layer) until the rewiring layer is formed. Since processing can be performed in a thick wafer state, wafer cracking can be prevented. Further, since the wafer surface is almost flat by the surface of the rewiring layer and the surface of the resist layer immediately before the wafer back surface grinding process is performed, an expensive BG tape is attached to the back surface grinding. This eliminates the need for a dedicated laminator and a dedicated remover (including a peeling tape), thereby contributing to a reduction in manufacturing costs.

また、本発明の第2の形態によれば、半導体ウエハの複数のデバイスが作り込まれている側の表面に、各デバイスの電極パッドが露出する開口部を有するように絶縁膜を形成する工程と、該絶縁膜上に、前記電極パッドが露出する開口部を覆うように所要の形状にパターニングされた導体層を形成する工程と、該導体層上に、該導体層の端子形成部分が露出する開口部を有するようにレジスト層を形成する工程と、該レジスト層をマスクにして前記導体層の端子形成部分にメタルポストを形成する工程と、前記半導体ウエハの前記メタルポストが形成されている側と反対側の面を研削して、所定の厚さになるまで薄化する工程と、前記半導体ウエハの薄化された表面に耐熱性を有するフィルム層を形成する工程と、前記レジスト層を除去した後、前記メタルポストの頂上部を露出させて封止樹脂でウエハ表面を封止する工程と、前記メタルポストの頂上部に金属バンプを接合する工程と、該金属バンプが接合された半導体ウエハを、該半導体ウエハの前記フィルム層が形成されている側の面を支持部材上に接着させて搭載した後、前記各デバイスの領域を画定する線に沿って当該半導体ウエハを切断する工程と、前記フィルム層を前記支持部材上に接着させたまま前記各デバイスをピックアップ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が提供される。   Further, according to the second aspect of the present invention, the step of forming the insulating film on the surface of the semiconductor wafer on the side where a plurality of devices are formed has an opening through which the electrode pad of each device is exposed. And forming a conductor layer patterned in a required shape so as to cover the opening from which the electrode pad is exposed on the insulating film, and a terminal forming portion of the conductor layer is exposed on the conductor layer. Forming a resist layer so as to have an opening to be formed, forming a metal post on a terminal formation portion of the conductor layer using the resist layer as a mask, and forming the metal post of the semiconductor wafer Grinding the surface opposite the side and thinning it to a predetermined thickness, forming a heat-resistant film layer on the thinned surface of the semiconductor wafer, and the resist layer Removed A step of exposing the top of the metal post to seal the wafer surface with a sealing resin, a step of bonding a metal bump to the top of the metal post, and a semiconductor wafer to which the metal bump is bonded, A step of adhering and mounting the surface of the semiconductor wafer on which the film layer is formed on a support member, and then cutting the semiconductor wafer along a line defining a region of each device; And a step of picking up each of the devices with the layer adhered onto the support member.

この第2の形態に係る半導体装置の製造方法によれば、上述した第1の形態に係る半導体装置の製造方法の場合と同様にウエハレベルパッケージの製造工程において比較的後の段階(メタルポストを形成した直後の段階)でウエハ裏面研削を行うようにしており、さらに、ウエハ裏面研削を行った後、レジスト層の除去を行う前に、半導体ウエハの裏面に耐熱性を有するフィルム層を形成しているので、この工程以降、このフィルム層は、ウエハ割れに対する補強層として機能する。つまり、ほぼ全工程を厚ウエハ状態で流動させることができるので、上述した第1の形態の場合と比べると、ウエハ割れの危険性をより一層低減することができる。   According to the method for manufacturing a semiconductor device according to the second embodiment, as in the case of the method for manufacturing a semiconductor device according to the first embodiment described above, a relatively later stage (metal post is used in the wafer level package manufacturing process). The wafer backside grinding is performed at the stage immediately after the formation), and after the wafer backside grinding, before the resist layer is removed, a heat resistant film layer is formed on the backside of the semiconductor wafer. Therefore, after this step, this film layer functions as a reinforcing layer against wafer cracking. That is, almost all processes can be made to flow in a thick wafer state, so that the risk of wafer cracking can be further reduced as compared with the case of the first embodiment described above.

さらに、半導体ウエハの裏面に形成されたフィルム層は、その後の段階で熱処理を伴う樹脂封止を行ったときに半導体ウエハの反りが発生しないように平坦に保持する役目を果たす。また、このフィルム層は、最後のピックアップ処理を行う段階で、支持部材上に接着されたまま各デバイスの界面から剥離されるようになっている。つまり、反り矯正用としてウエハ裏面に形成されたフィルム層は最終的に除去され得るため、従来のように永久膜として残す必要性が無くなり、その結果、各種信頼性試験(ウエハとの密着信頼性試験など)を行う必要も無くなる。   Further, the film layer formed on the back surface of the semiconductor wafer serves to hold the semiconductor wafer flat so as not to cause warpage of the semiconductor wafer when resin sealing with heat treatment is performed at a later stage. In addition, this film layer is peeled off from the interface of each device while being adhered on the support member at the stage of the final pickup process. In other words, since the film layer formed on the backside of the wafer for warping correction can be finally removed, there is no need to leave it as a permanent film as in the past. As a result, various reliability tests (reliability of adhesion to the wafer) The need to conduct tests etc. is also eliminated.

また、本発明の第3の形態によれば、半導体ウエハの複数のデバイスが作り込まれている側の表面に、各デバイスの電極パッドが露出する開口部を有するように絶縁膜を形成する工程と、該絶縁膜上に、前記電極パッドが露出する開口部を覆うように所要の形状にパターニングされた導体層を形成する工程と、該導体層上に、該導体層の端子形成部分が露出する開口部を有するようにレジスト層を形成する工程と、該レジスト層をマスクにして前記導体層の端子形成部分にメタルポストを形成する工程と、前記レジスト層を除去した後、前記メタルポストの頂上部を露出させて封止樹脂でウエハ表面を封止する工程と、該封止樹脂でウエハ表面を封止したときにウエハエッジ部にはみ出した不要な封止樹脂を除去する工程と、前記半導体ウエハの前記メタルポストが形成されている側と反対側の面を研削して、所定の厚さになるまで薄化する工程と、前記メタルポストの頂上部に金属バンプを接合する工程と、該金属バンプが接合された半導体ウエハを前記各デバイス単位に分割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が提供される。   According to the third aspect of the present invention, the step of forming the insulating film on the surface of the semiconductor wafer on the side where a plurality of devices are formed has an opening through which the electrode pad of each device is exposed. And forming a conductor layer patterned in a required shape so as to cover the opening from which the electrode pad is exposed on the insulating film, and a terminal forming portion of the conductor layer is exposed on the conductor layer. Forming a resist layer so as to have an opening to be formed; forming a metal post on a terminal forming portion of the conductor layer using the resist layer as a mask; and removing the resist layer; A step of exposing the top and sealing the wafer surface with a sealing resin; a step of removing unnecessary sealing resin protruding from the wafer edge when the wafer surface is sealed with the sealing resin; and the semiconductor Hue Grinding the surface opposite to the side on which the metal post is formed and thinning it to a predetermined thickness, joining a metal bump to the top of the metal post, and the metal And a step of dividing the semiconductor wafer to which the bumps are bonded into the device units.

この第3の形態に係る半導体装置の製造方法によれば、樹脂封止を行ったときに、ウエハエッジ部にはみ出した不要な樹脂を除去した後でウエハ裏面研削を行うようにしているので、従来技術に見られたような樹脂のはみ出しに起因するウエハ割れをひき起こすことなく、これまで達成できなかった樹脂封止工程以降のウエハ裏面研削を実現することができる。その結果、ほぼ全工程を厚ウエハ状態で流動させることができるので、上述した第1の形態のように製造工程の途中の段階まで厚ウエハ状態で流動させる場合と比べると、ウエハ割れの危険性をより一層低減することが可能となる。   According to the method of manufacturing a semiconductor device according to the third embodiment, when resin sealing is performed, the wafer back surface grinding is performed after removing unnecessary resin protruding from the wafer edge portion. Wafer back surface grinding after the resin sealing step, which could not be achieved so far, can be realized without causing wafer cracking due to the protrusion of resin as seen in the art. As a result, almost all processes can be made to flow in a thick wafer state, so that there is a risk of wafer cracking as compared to the case of making a flow in a thick wafer state until the middle of the manufacturing process as in the first embodiment described above. Can be further reduced.

さらに、第3の形態に係る半導体装置の製造方法の変形形態によれば、半導体ウエハの複数のデバイスが作り込まれている側の表面に、各デバイスの電極パッドが露出する開口部を有するように絶縁膜を形成する工程と、該絶縁膜上に、前記電極パッドが露出する開口部を覆うように所要の形状にパターニングされた導体層を形成する工程と、該導体層上に、該導体層の端子形成部分が露出する開口部を有するようにレジスト層を形成する工程と、該レジスト層をマスクにして前記導体層の端子形成部分にメタルポストを形成する工程と、前記レジスト層を除去した後、前記半導体ウエハの前記メタルポストが形成されている側の面に、ウエハエッジ部に沿ってリング状に溝を形成する工程と、前記メタルポストの頂上部を露出させて封止樹脂でウエハ表面を封止する工程と、前記半導体ウエハの前記メタルポストが形成されている側と反対側の面を研削して、所定の厚さになるまで薄化する工程と、前記メタルポストの頂上部に金属バンプを接合する工程と、該金属バンプが接合された半導体ウエハを前記各デバイス単位に分割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が提供される。   Furthermore, according to the modification of the semiconductor device manufacturing method according to the third embodiment, the surface of the semiconductor wafer on the side where a plurality of devices are formed has an opening through which the electrode pad of each device is exposed. Forming an insulating film on the insulating film; forming a conductor layer patterned on the insulating film so as to cover the opening from which the electrode pad is exposed; and forming the conductor layer on the conductor layer. Forming a resist layer so that the terminal forming portion of the layer has an exposed opening, forming a metal post on the terminal forming portion of the conductor layer using the resist layer as a mask, and removing the resist layer Then, forming a groove in a ring shape along the wafer edge portion on the surface of the semiconductor wafer where the metal post is formed, and exposing the top of the metal post to form a sealing tree Sealing the wafer surface, grinding the surface of the semiconductor wafer opposite to the side on which the metal post is formed, and thinning it to a predetermined thickness; and There is provided a method for manufacturing a semiconductor device, comprising a step of bonding metal bumps to the top and a step of dividing a semiconductor wafer to which the metal bumps are bonded into each device unit.

この変形形態に係る製造方法によれば、樹脂封止を行ったときに半導体ウエハの外周部に拡散する樹脂を、ウエハエッジ部に沿ってリング状に形成された溝に落とし込むことができるので、ウエハ裏面への樹脂のはみ出しを抑制することができる。その結果、上述した第3の形態の場合と同様に、従来技術に見られたような樹脂のはみ出しに起因するウエハ割れをひき起こすことなく、これまで達成できなかった樹脂封止工程以降のウエハ裏面研削を実現することができ、ほぼ全工程を厚ウエハ状態で流動させることが可能となる。これによって、ウエハ割れの危険性をより一層低減することができる。   According to the manufacturing method according to this modified embodiment, the resin that diffuses to the outer peripheral portion of the semiconductor wafer when resin sealing is performed can be dropped into a groove formed in a ring shape along the wafer edge portion. The protrusion of the resin to the back surface can be suppressed. As a result, as in the case of the third embodiment described above, the wafers after the resin sealing process that could not be achieved so far without causing the wafer cracking caused by the protrusion of the resin as seen in the prior art. Backside grinding can be realized, and almost all processes can be made to flow in a thick wafer state. Thereby, the risk of wafer cracking can be further reduced.

以下、添付の図面を参照しながら本発明の実施の形態について説明する。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.

(第1の実施形態)
図1は本発明の第1の実施形態に係るCSP構造の半導体装置の断面構造を模式的に示したものである。
(First embodiment)
FIG. 1 schematically shows a cross-sectional structure of a semiconductor device having a CSP structure according to a first embodiment of the present invention.

図1において、10は本実施形態に係る半導体装置(CSP)、11はデバイスが作り込まれたシリコン(Si)基板を示し、このシリコン基板11は、後述する半導体(シリコン)ウエハを切断(分割)した一部分である。また、12はデバイス上に形成された配線パターンの一部分の領域によって画定される電極パッド、13はシリコン基板11の一方の面(図示の例では上側の面)に形成された保護膜としてのパッシベーション膜、14はパッシベーション膜13上に形成された絶縁膜(ポリイミド樹脂層)、15は電極パッド12が露出する開口部を覆うように絶縁膜14上に所要の形状にパターニング形成された金属薄膜(給電層/めっきベース膜)、16は金属薄膜15上に形成された再配線層、17は再配線層16の端子形成部分に形成されたメタルポスト、18はメタルポスト17の頂上部に形成されたバリヤメタル層、19はシリコン基板11のメタルポスト17が形成されている側の面全体を覆うように(但し、メタルポスト17(バリヤメタル層18)の頂上部を露出させて)形成された封止樹脂層、20は露出したメタルポスト17(バリヤメタル層18)の頂上部に接合された外部接続端子としてのはんだバンプ、21はシリコン基板11の他方の面(図示の例では下側の面)に形成されたウエハ割れ防止のための補強用の絶縁樹脂層を示す。各部材の材料や厚さなどについては、ここでは省略し、後述する製造方法の中で適宜説明する。   In FIG. 1, 10 indicates a semiconductor device (CSP) according to the present embodiment, 11 indicates a silicon (Si) substrate on which a device is formed, and this silicon substrate 11 cuts (divides) a semiconductor (silicon) wafer described later. ). Further, 12 is an electrode pad defined by a partial region of the wiring pattern formed on the device, and 13 is a passivation as a protective film formed on one surface (upper surface in the illustrated example) of the silicon substrate 11. A film 14 is an insulating film (polyimide resin layer) formed on the passivation film 13, and 15 is a metal thin film (patterned and formed on the insulating film 14 in a required shape so as to cover the opening from which the electrode pad 12 is exposed). (Feeding layer / plating base film), 16 is a redistribution layer formed on the metal thin film 15, 17 is a metal post formed in a terminal formation portion of the rewiring layer 16, and 18 is formed on the top of the metal post 17. The barrier metal layer 19 covers the entire surface of the silicon substrate 11 on which the metal post 17 is formed (however, the metal post 17 (barrier metal The sealing resin layer formed by exposing the top of the layer 18), 20 is a solder bump as an external connection terminal joined to the top of the exposed metal post 17 (barrier metal layer 18), and 21 is a silicon substrate. 11 shows an insulating resin layer for reinforcement for preventing cracking of the wafer formed on the other surface 11 (the lower surface in the illustrated example). The material and thickness of each member will be omitted here, and will be described as appropriate in the manufacturing method described later.

以下、本実施形態に係るCSP構造の半導体装置10について、その製造工程を順に示す図2〜図5を参照しながら説明する。なお、各図(図5(d)を除く)に示す断面構造は、図1に示した断面構造の一部分(左側の一部分)を拡大して示したものである。   Hereinafter, the semiconductor device 10 having the CSP structure according to the present embodiment will be described with reference to FIGS. In addition, the cross-sectional structure shown in each figure (except FIG.5 (d)) expands and shows a part (left-side part) of the cross-sectional structure shown in FIG.

先ず最初の工程では(図2(a)参照)、周知の方法により、複数のデバイスが作り込まれたウエハ30を作製する。すなわち、所定の厚さ(例えば、直径が8インチのウエハの場合には725μm程度の厚さ)を有するウエハに対し所要のデバイスプロセスを行った後、ウエハの一方の面(図示の例では上側の面)に窒化シリコン(SiN)やリンガラス(PSG)等からなる保護膜としてのパッシベーション膜13を形成し、各デバイス上に所要のパターンで形成されたアルミニウム(Al)の配線層の一部分の領域によって画定される電極パッド12に対応する部分のパッシベーション膜13を除去する(つまり、パッシベーション膜13の当該部分を開口する)。パッシベーション膜13の開口は、例えば、YAGレーザやエキシマレーザ等のレーザ加工によって行われる。これによって、図示のように表面がパッシベーション膜13で覆われ、かつ電極パッド12が露出したウエハ30が作製される。   First, in the first step (see FIG. 2A), a wafer 30 in which a plurality of devices are formed is manufactured by a known method. That is, after a required device process is performed on a wafer having a predetermined thickness (for example, a thickness of about 725 μm in the case of an 8-inch diameter wafer), one side of the wafer (in the illustrated example, the upper side) A passivation film 13 as a protective film made of silicon nitride (SiN), phosphorous glass (PSG), or the like is formed on the surface of the aluminum (Al) wiring layer in a predetermined pattern on each device. The portion of the passivation film 13 corresponding to the electrode pad 12 defined by the region is removed (that is, the portion of the passivation film 13 is opened). The opening of the passivation film 13 is performed by, for example, laser processing such as YAG laser or excimer laser. As a result, a wafer 30 whose surface is covered with the passivation film 13 and the electrode pads 12 are exposed as shown in the drawing is produced.

次の工程では(図2(b)参照)、ウエハ30のパッシベーション膜13上に絶縁膜14を形成する。例えば、フォトリソグラフィにより、ウエハ30の表面に感光性のポリイミド樹脂を塗布し、ポリイミド樹脂のソフトベーク(プリベーク)処理を行った後、マスク(図示せず)を用いて露光及び現像(ポリイミド樹脂層のパターニング)を行い、更にハードベーク(ポストベーク)処理を行い、図示のように所定の箇所に開口部VHを有する絶縁膜(ポリイミド樹脂層)14を形成する。この際、ポリイミド樹脂層のパターニングは、電極パッド12の形状に従うように行う。従って、露光及び現像を行うと、図示のように電極パッド12に対応する部分のポリイミド樹脂層14が除去されて、電極パッド12に到達するビアホール(開口部VH)が形成される。   In the next step (see FIG. 2B), an insulating film 14 is formed on the passivation film 13 of the wafer 30. For example, a photosensitive polyimide resin is applied to the surface of the wafer 30 by photolithography, and a soft baking (pre-baking) treatment of the polyimide resin is performed, followed by exposure and development (polyimide resin layer) using a mask (not shown). Patterning), and a hard bake (post-bake) process is performed to form an insulating film (polyimide resin layer) 14 having an opening VH at a predetermined location as shown in the figure. At this time, the patterning of the polyimide resin layer is performed in accordance with the shape of the electrode pad 12. Therefore, when exposure and development are performed, a portion of the polyimide resin layer 14 corresponding to the electrode pad 12 is removed as shown in the figure, and a via hole (opening VH) reaching the electrode pad 12 is formed.

次の工程では(図2(c)参照)、絶縁膜(ポリイミド樹脂層)14が形成されている側の全面に、スパッタリングにより金属薄膜15を形成する。この金属薄膜15は、密着金属層を構成するクロム(Cr)層又はチタン(Ti)層と、この密着金属層の上に積層される銅(Cu)層の2層構造を有している。金属薄膜15は、全面にCr又はTiをスパッタリングにより堆積させ(密着金属層:Cr層又はTi層)、更にその上にCuをスパッタリングにより堆積させることにより(Cu層)、形成され得る。このようにして形成された金属薄膜15は、後の再配線形成工程、メタルポスト形成工程で必要な電解めっき処理の際にそのめっきベース膜(給電層)として機能する。   In the next step (see FIG. 2C), a metal thin film 15 is formed by sputtering on the entire surface where the insulating film (polyimide resin layer) 14 is formed. The metal thin film 15 has a two-layer structure of a chromium (Cr) layer or a titanium (Ti) layer constituting an adhesion metal layer and a copper (Cu) layer laminated on the adhesion metal layer. The metal thin film 15 can be formed by depositing Cr or Ti on the entire surface by sputtering (adhesive metal layer: Cr layer or Ti layer) and further depositing Cu on the entire surface by sputtering (Cu layer). The metal thin film 15 thus formed functions as a plating base film (feeding layer) in the electrolytic plating process required in the subsequent rewiring forming process and the metal post forming process.

次の工程では(図2(d)参照)、金属薄膜15の表面(Cu層表面)の脱水ベークを行い、液状のフォトレジストを塗布して乾燥させた後、マスク(図示せず)を用いて露光及び現像(フォトレジストのパターニング)を行い、レジスト層R1を形成する。このフォトレジストのパターニングは、次の工程で形成される再配線パターンの形状に従うように行う。   In the next step (see FIG. 2D), the surface of the metal thin film 15 (Cu layer surface) is dehydrated and baked, a liquid photoresist is applied and dried, and then a mask (not shown) is used. Then, exposure and development (patterning of a photoresist) are performed to form a resist layer R1. The patterning of the photoresist is performed in accordance with the shape of the rewiring pattern formed in the next step.

次の工程では(図3(a)参照)、金属薄膜15を給電層としてその表面に電解Cuめっきを施し、パターニングされたレジスト層R1をマスクにしてCuの再配線層(再配線パターン)16を形成する。   In the next step (see FIG. 3A), electrolytic Cu plating is applied to the surface of the metal thin film 15 as a power feeding layer, and a Cu rewiring layer (rewiring pattern) 16 is formed using the patterned resist layer R1 as a mask. Form.

次の工程では(図3(b)参照)、例えば、有機溶剤を含む剥離液を用いてフォトレジスト(レジスト層R1)を剥離し、除去する。   In the next step (see FIG. 3B), for example, the photoresist (resist layer R1) is stripped and removed using a stripping solution containing an organic solvent.

次の工程では(図3(c)参照)、金属薄膜15の表面(Cu層表面)及び再配線層16の表面を清浄にした後、感光性のドライフィルム(厚さ100μm程度)を貼り付け、さらにマスク(図示せず)を用いて露光及び現像(ドライフィルムのパターニング)を行い、レジスト層R2を形成する。このドライフィルムのパターニングは、次の工程で形成されるメタルポストの形状に従うように行う。   In the next step (see FIG. 3C), after cleaning the surface of the metal thin film 15 (Cu layer surface) and the surface of the rewiring layer 16, a photosensitive dry film (thickness of about 100 μm) is applied. Further, exposure and development (dry film patterning) are performed using a mask (not shown) to form a resist layer R2. The patterning of the dry film is performed in accordance with the shape of the metal post formed in the next step.

次の工程では(図4(a)参照)、同様に金属薄膜15を給電層として再配線層16の表面に電解Cuめっきを施し、パターニングされたレジスト層R2をマスクにして再配線層16の端子形成部分にCuのポスト(メタルポスト)17を形成する。このCuポスト17は、ドライフィルム(レジスト層R2)の厚さと同じ100μm程度の高さを有している。   In the next step (see FIG. 4A), similarly, the surface of the rewiring layer 16 is subjected to electrolytic Cu plating using the metal thin film 15 as a power feeding layer, and the patterned resist layer R2 is used as a mask. Cu posts (metal posts) 17 are formed in the terminal forming portions. The Cu post 17 has a height of about 100 μm, which is the same as the thickness of the dry film (resist layer R2).

更にCuポスト17の頂上部に、電解めっきによりバリヤメタル層18を形成する。このバリヤメタル層18は、例えば、Cuポスト17を給電層としてその表面に密着性向上のためのニッケル(Ni)めっきを施し、更にこのNi層上に導電性向上のためのパラジウム(Pd)めっきを施した後、このPd層上に金(Au)めっきを施すことにより形成され得る(Ni/Pd/Au)。この場合、Pd層を設けずにNi層上に直接Au層を形成してもよい(Ni/Au)。この時点で、再配線パターンが形成されている側の面(図示の例では上側の面)はほぼ平坦な状態となっている。   Further, a barrier metal layer 18 is formed on the top of the Cu post 17 by electrolytic plating. For example, the barrier metal layer 18 is provided with nickel (Ni) plating for improving adhesion on the surface of the Cu post 17 as a power feeding layer, and further palladium (Pd) plating for improving conductivity is applied on the Ni layer. After the application, the Pd layer can be formed by applying gold (Au) plating (Ni / Pd / Au). In this case, the Au layer may be formed directly on the Ni layer without providing the Pd layer (Ni / Au). At this time, the surface on which the rewiring pattern is formed (the upper surface in the illustrated example) is almost flat.

次の工程では(図4(b)参照)、周知の研削装置を用いてウエハ裏面(図示の例では下側の面)を研削し、ウエハ30の厚さを所定の厚さ(例えば、250μm〜300μm程度)に薄くする。この際、前の工程で作製された構造体のパターン面(上側の面)はほぼ平坦であるので、研削に先立って当該構造体を保持する際にそのパターン面側をチャックするのが容易となる。よって、このようにチャックした状態でウエハ30の裏面を、図中矢印で示すように所定の厚さになるまで研削することができる。   In the next step (see FIG. 4B), the wafer back surface (the lower surface in the illustrated example) is ground using a known grinding apparatus, and the thickness of the wafer 30 is set to a predetermined thickness (for example, 250 μm). To about 300 μm). At this time, since the pattern surface (upper surface) of the structure manufactured in the previous step is substantially flat, it is easy to chuck the pattern surface side when holding the structure prior to grinding. Become. Therefore, the back surface of the wafer 30 can be ground until it has a predetermined thickness as indicated by an arrow in the figure in such a chucked state.

このようにパターン面がほぼ平坦な状態となっているため、裏面研削に際し、従来のプロセスにおいて用いられていたようなパターン表面保護用のテープ(BG用テープ)を貼り付ける必要が無くなる。つまり、Cuポスト17(バリヤメタル層18)の表面とドライフィルム(レジスト層R2)の表面が、従来のBG用テープの役割を果たしている。   Since the pattern surface is in a substantially flat state as described above, it is not necessary to apply a pattern surface protection tape (BG tape) used in the conventional process when grinding the back surface. That is, the surface of the Cu post 17 (barrier metal layer 18) and the surface of the dry film (resist layer R2) serve as a conventional BG tape.

次の工程では(図4(c)参照)、例えば、水酸化ナトリウム(NaOH)やモノエタノールアミン系などのアルカリ性の薬液を用いてドライフィルム(レジスト層R2)を剥離し、除去する。   In the next step (see FIG. 4C), for example, the dry film (resist layer R2) is peeled and removed using an alkaline chemical such as sodium hydroxide (NaOH) or monoethanolamine.

次の工程では(図4(d)参照)、ウエットエッチングにより、露出しているめっきベース膜(金属薄膜15)を除去する。すなわち、Cuを溶かすエッチング液で金属薄膜15の上層部分のCu層を除去し、次にCr又はTiを溶かすエッチング液で下層部分の密着金属層(Cr層又はTi層)を除去する。これによって、図示のように絶縁膜(ポリイミド樹脂層)14が露出する。この後、所定の表面洗浄等を行う。   In the next step (see FIG. 4D), the exposed plating base film (metal thin film 15) is removed by wet etching. That is, the Cu layer in the upper layer portion of the metal thin film 15 is removed with an etching solution that dissolves Cu, and then the adhesion metal layer (Cr layer or Ti layer) in the lower layer portion is removed with an etching solution that dissolves Cr or Ti. As a result, the insulating film (polyimide resin layer) 14 is exposed as shown. Thereafter, predetermined surface cleaning or the like is performed.

なお、Cuを溶かすエッチング液を用いた時、再配線層16を構成するCuも除去されて再配線パターンが断線するように見えるが、実際にはかかる不都合は生じない。その理由は、上述したように金属薄膜15の上層部分はCuのスパッタリングにより形成されるためその膜厚はミクロンオーダー以下(0.5μm程度)であるのに対し、再配線層16は電解Cuめっきにより形成されるためその膜厚は少なくとも10μm程度であるので、金属薄膜15のCuは完全に除去されても、再配線層16(Cu)についてはその表層部分のみが除去される程度であり、再配線パターンが断線することはないからである。   When an etching solution that dissolves Cu is used, Cu constituting the rewiring layer 16 is also removed, and the rewiring pattern appears to be disconnected, but in reality, such a problem does not occur. The reason is that, as described above, the upper layer portion of the metal thin film 15 is formed by sputtering of Cu, so that the film thickness is less than a micron order (about 0.5 μm), whereas the rewiring layer 16 is formed by electrolytic Cu plating. Therefore, even if Cu of the metal thin film 15 is completely removed, only the surface layer portion of the rewiring layer 16 (Cu) is removed. This is because the rewiring pattern does not break.

次の工程では(図5(a)参照)、万一のウエハ割れに対処するために、ウエハ30の裏面に補強用及び樹脂封止工程以降のウエハ反りの矯正用の絶縁樹脂層21を形成する。この絶縁樹脂層21の材料としては、例えば、熱硬化性のエポキシ樹脂やポリイミド樹脂、ノボラック樹脂やソルダレジスト等が用いられる。これらの樹脂等をコーティングし、硬化させることで絶縁樹脂層21が形成される。あるいは、これらの樹脂等を用いる代わりに、フィルム状の絶縁性シート部材を貼着してもよい。   In the next step (see FIG. 5A), in order to deal with a wafer crack, an insulating resin layer 21 for reinforcing and correcting wafer warpage after the resin sealing step is formed on the back surface of the wafer 30. To do. As a material of the insulating resin layer 21, for example, a thermosetting epoxy resin, a polyimide resin, a novolac resin, a solder resist, or the like is used. The insulating resin layer 21 is formed by coating and curing these resins and the like. Alternatively, instead of using these resins and the like, a film-like insulating sheet member may be attached.

次の工程では(図5(b)参照)、ウエハ30のCuポスト17が形成されている側の面全体を覆うように(但し、Cuポスト17(バリヤメタル層18)の頂上部を露出させて)封止樹脂で封止する(封止樹脂層19の形成)。これは、例えば以下のようにして行うことができる。   In the next step (see FIG. 5B), the entire top surface of the wafer 30 where the Cu post 17 is formed is covered (however, the top of the Cu post 17 (barrier metal layer 18) is exposed). ) Sealing with sealing resin (formation of sealing resin layer 19). This can be done, for example, as follows.

先ず、上型と下型に分かれた封止金型を用意し、これを所定温度(175℃程度)に加熱する。次に、上型に樹脂フィルムを吸着させ、下型の凹部内にウエハ30を装着し、更にこの上に封止樹脂として密着力の高いタブレット状の熱硬化性樹脂(例えば、エポキシ樹脂)を載せる。そして、封止金型の熱とプレスによる圧力で熱硬化性樹脂を溶融してウエハ全面に広げ(3分程度)、この後、金型からウエハ30を取り出す。そして、熱硬化性樹脂を硬化させる処理(キュア)を行う(1時間〜12時間程度の範囲内)。ウエハ30は樹脂フィルムと一体になっているので、この樹脂フィルムをウエハ30から引き剥がす。これによって、図示のように表面が封止樹脂層19で覆われ、かつ、Cuポスト17(バリヤメタル層18)の頂上部が露出したウエハ30が作製される。   First, a sealing mold divided into an upper mold and a lower mold is prepared, and this is heated to a predetermined temperature (about 175 ° C.). Next, a resin film is adsorbed on the upper mold, the wafer 30 is mounted in the recess of the lower mold, and a tablet-like thermosetting resin (for example, epoxy resin) having high adhesion as a sealing resin is further formed thereon. Put it on. Then, the thermosetting resin is melted and spread over the entire surface of the wafer by the heat of the sealing mold and the pressure by the press (about 3 minutes), and then the wafer 30 is taken out of the mold. And the process (cure) which hardens a thermosetting resin is performed (within the range of about 1 hour-12 hours). Since the wafer 30 is integrated with the resin film, the resin film is peeled off from the wafer 30. As a result, a wafer 30 is produced in which the surface is covered with the sealing resin layer 19 and the top of the Cu post 17 (barrier metal layer 18) is exposed as shown.

次の工程では(図5(c)参照)、露出したCuポスト17(バリヤメタル層18)の頂上部に、表面処理剤としてのフラックスを塗布した後、外部接続端子として用いられるはんだを印刷法あるいはボール搭載法により形成し、240℃〜260℃程度の温度でリフローして固定する(はんだバンプ20の接合)。その後、表面を洗浄してフラックスを除去する。   In the next step (see FIG. 5C), a flux as a surface treatment agent is applied to the top of the exposed Cu post 17 (barrier metal layer 18), and then a solder used as an external connection terminal is applied by a printing method or It is formed by a ball mounting method and fixed by reflowing at a temperature of about 240 ° C. to 260 ° C. (joining of solder bumps 20). Thereafter, the surface is washed to remove the flux.

最後の工程では(図5(d)参照)、前の工程ではんだバンプ20が接合されたウエハ30(絶縁膜14、封止樹脂層19、絶縁樹脂層21を含む)を、ダイシング用の支持部材(図示せず)上に搭載した後、ダイサー等(図示の例ではダイサーのブレードBL)により切断して個々の半導体チップ(デバイス)に分割する。これによって、本実施形態に係るCSP構造の半導体装置10(図1)が作製されたことになる。   In the last step (see FIG. 5D), the wafer 30 (including the insulating film 14, the sealing resin layer 19, and the insulating resin layer 21) to which the solder bumps 20 are bonded in the previous step is supported for dicing. After mounting on a member (not shown), it is cut by a dicer or the like (the dicer blade BL in the example shown) and divided into individual semiconductor chips (devices). As a result, the semiconductor device 10 (FIG. 1) having the CSP structure according to the present embodiment is manufactured.

以上説明したように、本実施形態に係るCSP構造の半導体装置10の製造方法によれば、ウエハレベルパッケージの製造工程において比較的後の段階(Cuポスト17及びバリヤメタル層18を形成した直後の段階)でウエハ30の裏面研削を行うようにしており(図4(b)参照)、Cuポスト17及びバリヤメタル層18を形成する工程までは(図2(a)〜図4(a)参照)ウエハ30が厚い状態(この場合、725μm程度の厚ウエハ状態)で処理を行うことができるので、ウエハレベルパッケージの薄型化を実現するにあたり、従来技術に見られたような「ウエハ割れ」の発生を防止することができる。   As described above, according to the method for manufacturing the semiconductor device 10 having the CSP structure according to the present embodiment, a relatively later stage in the wafer level package manufacturing process (a stage immediately after the Cu post 17 and the barrier metal layer 18 are formed). ) Is performed to back-grind the wafer 30 (see FIG. 4B), and the process up to the step of forming the Cu post 17 and the barrier metal layer 18 (see FIGS. 2A to 4A) is performed. 30 can be processed in a thick state (in this case, a thick wafer state of about 725 μm). Therefore, in realizing thinning of the wafer level package, the occurrence of “wafer cracking” as seen in the prior art is avoided. Can be prevented.

また、ウエハ30の裏面研削を行う直前の時点で(図4(a)参照)、ウエハ表面(パターンが形成されている側の面)は、Cuポスト17(バリヤメタル層18)の表面とドライフィルム(レジスト層R2)の表面によってほぼ平坦な状態となっているので、ウエハ裏面研削に際し、従来のプロセスにおいて用いられていたような厚膜タイプの高価なBG用テープを貼り付ける必要が無くなる。その結果、専用のラミネータ及び専用のリムーバ(剥離用テープを含む)も一切不要となる。これによって、製造コストを削減することが可能となる。   Further, immediately before the back surface grinding of the wafer 30 (see FIG. 4A), the wafer surface (surface on which the pattern is formed) is the surface of the Cu post 17 (barrier metal layer 18) and the dry film. Since the surface of the (resist layer R2) is almost flat, it is not necessary to affix a thick film type expensive BG tape as used in the conventional process when grinding the back surface of the wafer. As a result, a dedicated laminator and a dedicated remover (including a peeling tape) are not required at all. This makes it possible to reduce manufacturing costs.

上述した実施形態では、電解めっきによるCuポスト17及びバリヤメタル層18の形成後(ドライフィルムR2を剥離する前)にウエハ30の裏面研削を行うようにしているが(図4(b)参照)、裏面研削を行うタイミングはこの時点に限定されないことはもちろんである。本発明の要旨からも明らかなように、要は、ウエハ30の裏面研削を行う直前に表面がほぼ平坦な状態となっている段階であって、ウエハレベルパッケージの製造工程において出来るだけ後の段階であれば十分である。これを考慮し、例えば、再配線層16の形成後(フォトレジストR1の剥離前)の段階(図3(a)参照)でウエハ30の裏面研削を行うようにしてもよい。   In the embodiment described above, the back surface of the wafer 30 is ground after the formation of the Cu post 17 and the barrier metal layer 18 by electrolytic plating (before the dry film R2 is peeled off) (see FIG. 4B). Of course, the timing of the back grinding is not limited to this point. As is apparent from the gist of the present invention, the point is that the surface is in a substantially flat state immediately before the backside grinding of the wafer 30 and is as late as possible in the manufacturing process of the wafer level package. If it is enough. In consideration of this, for example, the back surface grinding of the wafer 30 may be performed at the stage (see FIG. 3A) after the formation of the rewiring layer 16 (before the removal of the photoresist R1).

また、上述した実施形態では、図2(a)の工程においてウエハの一方の面に保護膜としてのパッシベーション膜13を設けているが、場合によってはこのパッシベーション膜13を設けずに、その後の工程(図2(b)の工程)で形成される絶縁膜(ポリイミド樹脂層)14にパッシベーション膜の機能を兼用させてもよい。あるいはその逆に、絶縁膜14を設けずに、パッシベーション膜13のみでもよい。   In the above-described embodiment, the passivation film 13 is provided as a protective film on one surface of the wafer in the process of FIG. 2A. However, in some cases, the passivation film 13 is not provided and the subsequent process is performed. The insulating film (polyimide resin layer) 14 formed in (the process of FIG. 2B) may also function as a passivation film. Or conversely, only the passivation film 13 may be provided without providing the insulating film 14.

また、上述した実施形態では、図2(b)の工程においてウエハ30の表面に形成する絶縁膜14として感光性のポリイミド樹脂を用いた場合について説明したが、かかる絶縁膜の材料は感光性樹脂に限定されないことはもちろんであり、例えば非感光性のポリイミド樹脂やエポキシ樹脂等の樹脂を使用してもよい。   In the above-described embodiment, the case where a photosensitive polyimide resin is used as the insulating film 14 formed on the surface of the wafer 30 in the step of FIG. 2B has been described. The material of the insulating film is a photosensitive resin. Of course, the resin is not limited to, for example, a resin such as non-photosensitive polyimide resin or epoxy resin may be used.

また、上述した実施形態では、図5(a)の工程において万一のウエハ割れに対処するためにウエハ裏面に補強用及びウエハ反り矯正用の絶縁樹脂層21を形成しているが、この絶縁樹脂層21は必ずしも形成する必要はなく、場合によってはこの工程を省略してもよい。   Further, in the above-described embodiment, the insulating resin layer 21 for reinforcing and correcting the warpage of the wafer is formed on the back surface of the wafer in order to deal with a wafer crack in the process of FIG. The resin layer 21 is not necessarily formed, and this step may be omitted depending on circumstances.

(第2の実施形態)
図6は本発明の第2の実施形態に係るCSP構造の半導体装置の断面構造を模式的に示したものである。
(Second Embodiment)
FIG. 6 schematically shows a cross-sectional structure of a semiconductor device having a CSP structure according to the second embodiment of the present invention.

図示のように第2の実施形態に係る半導体装置10aは、上述した第1の実施形態に係る半導体装置10(図1)と比べて、シリコン基板11aの裏面が露出している点で相違する。上述したように第1の実施形態では、ウエハレベルパッケージの製造工程の途中で万一のウエハ割れに対処するためにウエハ裏面に形成した補強用の絶縁樹脂層21をそのまま最後まで残し(図5参照)、半導体装置10としているのに対し、この第2の実施形態では、第1の実施形態と同様に製造工程の途中でウエハ割れ対策としてウエハ裏面にフィルム層を形成するが、このフィルム層は、後述するように製造工程の最終段階でウエハ裏面(シリコン基板11aの裏面)から剥離除去される。その結果、図6に示すようにシリコン基板11aの裏面が露出する。本実施形態に係る半導体装置10aの他の構成については、基本的に第1の実施形態に係る構成(図1)と同じであるので、その説明は省略する。   As illustrated, the semiconductor device 10a according to the second embodiment differs from the semiconductor device 10 according to the first embodiment described above (FIG. 1) in that the back surface of the silicon substrate 11a is exposed. . As described above, in the first embodiment, the reinforcing insulating resin layer 21 formed on the back surface of the wafer in order to deal with a wafer crack in the course of the manufacturing process of the wafer level package is left as it is (FIG. 5). In contrast, in the second embodiment, a film layer is formed on the back surface of the wafer as a countermeasure against wafer cracking in the middle of the manufacturing process, as in the first embodiment. Is peeled off from the back surface of the wafer (the back surface of the silicon substrate 11a) at the final stage of the manufacturing process, as will be described later. As a result, the back surface of the silicon substrate 11a is exposed as shown in FIG. Since the other configuration of the semiconductor device 10a according to the present embodiment is basically the same as the configuration according to the first embodiment (FIG. 1), description thereof is omitted.

製造工程の途中でウエハ裏面に形成されるフィルム層は、ウエハ割れを防止するための補強用としての機能に加え、封止樹脂の熱硬化等の熱処理を行ったときにウエハの反りが発生しないようにする機能(ウエハの反りを矯正する機能)も有している。このフィルム層の材料や厚さ、形態などについては、後述する製造方法の中で適宜説明する。   The film layer formed on the backside of the wafer during the manufacturing process does not cause warpage of the wafer when heat treatment such as thermosetting of the sealing resin is performed in addition to the function for reinforcement to prevent wafer cracking. It also has a function (function to correct wafer warpage). The material, thickness, form, and the like of this film layer will be appropriately described in the manufacturing method described later.

以下、本実施形態に係るCSP構造の半導体装置10aについて、その製造工程を順に示す図7〜図9を参照しながら説明する。なお、各図に示す断面構造は、図6に示した断面構造の一部分(左側の一部分)を拡大して示したものである。   Hereinafter, the semiconductor device 10a having the CSP structure according to the present embodiment will be described with reference to FIGS. In addition, the cross-sectional structure shown in each figure expands and shows a part (left part) of the cross-sectional structure shown in FIG.

先ず、図2(a)〜図4(a)の工程で行った処理と同様にして、表面がパッシベーション膜13で覆われ、かつ電極パッド12が露出したウエハ30aを作製し、パッシベーション膜13上に絶縁膜(ポリイミド樹脂層)14を形成し、電極パッド12及び絶縁膜14上に金属薄膜15を形成し、この金属薄膜15を給電層としてその表面にCuの再配線層16を形成し、パターニングされたドライフィルム(レジスト層R2)をマスクにして再配線層16の端子形成部分にCuのポスト(メタルポスト)17及びバリヤメタル層18を形成する。   First, in the same manner as the processing performed in the steps of FIGS. 2A to 4A, a wafer 30a whose surface is covered with the passivation film 13 and the electrode pads 12 are exposed is manufactured. An insulating film (polyimide resin layer) 14 is formed on the electrode pad 12, a metal thin film 15 is formed on the electrode pad 12 and the insulating film 14, a Cu rewiring layer 16 is formed on the surface of the metal thin film 15 as a power feeding layer, Using the patterned dry film (resist layer R2) as a mask, a Cu post (metal post) 17 and a barrier metal layer 18 are formed on the terminal formation portion of the rewiring layer 16.

次の工程では(図7(a)参照)、図4(b)の工程で行った処理と同様にして、研削装置によりウエハ裏面を研削し、ウエハ30aの厚さを所定の厚さ(例えば、200μm程度)に薄くする。   In the next step (see FIG. 7A), the wafer back surface is ground by a grinding apparatus in the same manner as the processing performed in the step of FIG. 4B, and the thickness of the wafer 30a is set to a predetermined thickness (for example, , About 200 μm).

次の工程では(図7(b)参照)、薄化されたウエハ30aの裏面に対し、CO2 レーザによるマーキングを行う。すなわち、各デバイス毎に、それぞれ製造番号や顧客の会社名などの情報を書き込む。 In the next step (see FIG. 7B), the back surface of the thinned wafer 30a is marked with a CO 2 laser. That is, information such as a production number and a customer company name is written for each device.

次の工程では(図7(c)参照)、ウエハ割れとウエハの反りに対処するために、ウエハ30aの裏面に所定の厚さ(例えば、70〜290μm程度)を有するフィルム層22を形成する。本実施形態では、このフィルム層22として、耐熱性(最大240℃程度)を有し、かつ耐薬品性を有するテープ(以下、便宜上「耐熱性テープ」という。)を用いている。好適には、ダイ・アタッチ・フィルム(DAF)プロセス用の高耐熱性を有するPET(ポリエステル系)を基材としたテープが用いられる。この耐熱性テープ22は、PETフィルム等の基材上に接着剤等が塗布された多層構造を有しており、この接着剤層を介してウエハ30aの裏面に貼り付けられる。   In the next step (see FIG. 7C), a film layer 22 having a predetermined thickness (for example, about 70 to 290 μm) is formed on the back surface of the wafer 30a in order to deal with wafer cracking and wafer warpage. . In this embodiment, a tape having heat resistance (up to about 240 ° C.) and chemical resistance (hereinafter referred to as “heat-resistant tape” for convenience) is used as the film layer 22. Preferably, a tape based on PET (polyester) having high heat resistance for a die attach film (DAF) process is used. The heat-resistant tape 22 has a multilayer structure in which an adhesive or the like is applied on a base material such as a PET film, and is attached to the back surface of the wafer 30a via the adhesive layer.

本実施形態では、この耐熱性テープ22として、紫外線(UV)の照射に感応して硬化する性質を有するもの(つまり、UV照射により剥離するタイプのもの)を用いている。また、この耐熱性テープ22が「耐薬品性」を必要とする理由は、後の工程でドライフィルム(レジスト層R2)の剥離用としてアルカリ性の薬液を用いる必要があり、さらに、露出しているめっきベース膜(金属薄膜15)を除去するために酸性もしくはアルカリ性のエッチング液を用いる必要があり、これらの薬液に耐える必要があるからである。   In the present embodiment, the heat-resistant tape 22 is a tape having a property of being cured in response to ultraviolet (UV) irradiation (that is, a type that is peeled off by UV irradiation). The reason why this heat-resistant tape 22 needs “chemical resistance” is that an alkaline chemical solution must be used for peeling off the dry film (resist layer R2) in a later step, and it is exposed. This is because it is necessary to use an acidic or alkaline etching solution to remove the plating base film (metal thin film 15), and it is necessary to withstand these chemical solutions.

次の工程では(図8(a)参照)、図4(c)及び(d)の工程で行った処理と同様にして、ドライフィルム(レジスト層R2)を剥離し、露出しているめっきベース膜(金属薄膜15)を除去する。   In the next step (see FIG. 8A), the dry film (resist layer R2) is peeled off and exposed in the same manner as the processing performed in the steps of FIGS. 4C and 4D. The film (metal thin film 15) is removed.

次の工程では(図8(b)参照)、ウエハ30aの裏面に貼り付けられた耐熱性テープ22に紫外線(UV)を照射する。このUVの照射量は、耐熱性テープ22を構成する接着剤層をある程度硬化させるに十分な照射量であって、それほど過大でない照射量に設定される。この段階でUV照射を行う理由については、後で説明する。   In the next step (see FIG. 8B), the heat-resistant tape 22 attached to the back surface of the wafer 30a is irradiated with ultraviolet rays (UV). This UV irradiation amount is set to an irradiation amount that is sufficient to cure the adhesive layer constituting the heat-resistant tape 22 to some extent and is not so great. The reason for performing UV irradiation at this stage will be described later.

次の工程では(図8(c)参照)、図5(b)の工程で行った処理と同様にして、ウエハ30aのCuポスト17が形成されている側の面全体を覆うように(但し、Cuポスト17(バリヤメタル層18)の頂上部を露出させて)封止樹脂で封止する。   In the next step (see FIG. 8C), the entire surface on the side where the Cu post 17 of the wafer 30a is formed is covered in the same manner as the processing performed in the step of FIG. Then, the top of the Cu post 17 (barrier metal layer 18) is exposed) and sealed with a sealing resin.

次の工程では(図8(d)参照)、図5(c)の工程で行った処理と同様にして、外部接続端子(はんだバンプ20)を接合する。   In the next process (see FIG. 8D), the external connection terminals (solder bumps 20) are joined in the same manner as the process performed in the process of FIG.

次の工程では(図9(a)参照)、はんだバンプ20が接合された半導体ウエハ30aを、ダイシング用フレーム40に支持されたダイシング用テープ41上に、半導体ウエハ30aの耐熱性テープ22が貼り付けられている側の面を接着させて搭載する。さらに、ダイサー等(図示の例ではダイサーのブレードBL)により、各デバイスの領域を画定する線に沿って半導体ウエハ30aを切断する。このとき、図中破線で示すように、耐熱性テープ22の途中の段階まで切り込みを入れるようにする。これによって、半導体ウエハ30aは、耐熱性テープ22が貼り付けられた状態で個々の半導体チップ(デバイス)に分割されたことになる。   In the next step (see FIG. 9A), the semiconductor wafer 30a to which the solder bumps 20 are bonded is pasted on the dicing tape 41 supported by the dicing frame 40. Adhere the attached side surface and mount. Furthermore, the semiconductor wafer 30a is cut along a line that defines the area of each device by a dicer or the like (in the example shown, a dicer blade BL). At this time, as shown by a broken line in the figure, the cut is made to the middle of the heat-resistant tape 22. As a result, the semiconductor wafer 30a is divided into individual semiconductor chips (devices) with the heat-resistant tape 22 attached.

最後の工程では(図9(b)参照)、前の工程で切断分割された各半導体チップ(デバイス)10aをピックアップする。このとき、半導体ウエハ30aの裏面に貼り付けられていた耐熱性テープ22は、ダイシング用テープ41上に接着されたまま、ウエハ裏面から完全に剥離される。これは、耐熱性テープ22に予めUV照射(図8(b))を行っているからである。   In the last step (see FIG. 9B), each semiconductor chip (device) 10a cut and divided in the previous step is picked up. At this time, the heat-resistant tape 22 adhered to the back surface of the semiconductor wafer 30a is completely peeled off from the back surface of the wafer while being adhered on the dicing tape 41. This is because UV irradiation (FIG. 8B) is performed on the heat resistant tape 22 in advance.

すなわち、耐熱性テープ22は、上述したように基材(PETフィルム)上に接着剤等が塗布された多層構造を有しており、最終的にピックアップ処理を行った時に、この接着剤層が基材に完全に付着した状態でウエハ裏面から剥がれれば問題はないが、UV照射を行う前にキュア(図8(c))やリフロー(図8(d))などの熱処理を行うと接着剤層が変質するため、ピックアップ時に接着剤層の一部がウエハ裏面にこびり付いた状態となり、耐熱性テープ22をきれいに剥がすことができない。よって、本実施形態のように熱処理を行う前の段階でUV照射を行い、この接着剤層をある程度硬化させた状態にしておくことで、最後にピックアップ処理を行った時に、この接着剤層を基材に完全に付着させた状態で耐熱性テープ22をウエハ裏面からきれいに剥離することが可能となる。但し、UVの照射量が過大になると、ピックアップ処理に至る途中の段階で何らかの衝撃等によりその段階で耐熱性テープ22が剥がれてしまう可能性もあるため、上述したようにUVの照射量は適量に設定する必要がある。   That is, the heat-resistant tape 22 has a multilayer structure in which an adhesive or the like is applied on a base material (PET film) as described above, and when this pickup process is finally performed, the adhesive layer is There is no problem if it is peeled off from the back of the wafer in a state where it is completely attached to the substrate, but if it is subjected to a heat treatment such as cure (FIG. 8C) or reflow (FIG. 8D) before UV irradiation, adhesion will occur. Since the agent layer is altered, a part of the adhesive layer is stuck to the back surface of the wafer during pick-up, and the heat-resistant tape 22 cannot be removed cleanly. Therefore, UV irradiation is performed at a stage before heat treatment as in the present embodiment, and this adhesive layer is cured to some extent. It becomes possible to peel the heat-resistant tape 22 cleanly from the back surface of the wafer in a state where it is completely adhered to the substrate. However, if the UV irradiation amount is excessive, the heat resistant tape 22 may be peeled off at some stage during the pickup process due to some impact or the like. Must be set to

以上説明したように、第2の実施形態に係るCSP構造の半導体装置10aの製造方法によれば、上述した第1の実施形態の場合と同様にウエハレベルパッケージの製造工程において比較的後の段階(Cuポスト17及びバリヤメタル層18を形成した直後の段階)でウエハ30aの裏面研削を行うようにしており(図7(a)参照)、さらに、ウエハ裏面研削処理を行った後、ドライフィルム(レジスト層R2)の剥離とめっきベース膜(金属薄膜15)のエッチング除去を行う前に、ウエハ30aの裏面に所定の厚さを有する耐熱性テープ22を貼り付けているので(図7(c)参照)、この工程以降、この耐熱性テープ22は、ウエハ割れに対する補強用のフィルム層として機能する。   As described above, according to the method for manufacturing the semiconductor device 10a having the CSP structure according to the second embodiment, a relatively later stage in the wafer level package manufacturing process as in the case of the first embodiment described above. The back grinding of the wafer 30a is performed at the stage (immediately after the formation of the Cu post 17 and the barrier metal layer 18) (see FIG. 7A). Further, after the wafer back grinding processing is performed, a dry film ( Since the resist layer R2) is peeled off and the plating base film (metal thin film 15) is removed by etching, the heat-resistant tape 22 having a predetermined thickness is attached to the back surface of the wafer 30a (FIG. 7C). After this step, the heat-resistant tape 22 functions as a reinforcing film layer against wafer cracking.

つまり、この第2の実施形態によれば、図7(b)の工程(CO2 レーザによるマーキング)を除いて全工程を厚ウエハ状態で流動させることができるので、上述した第1の実施形態の場合と比べると、ウエハ割れの危険性をより一層低減することができる。 That is, according to the second embodiment, all the steps can be made to flow in a thick wafer state except for the step of FIG. 7B (marking by a CO 2 laser), so the first embodiment described above. Compared with the above case, the risk of wafer cracking can be further reduced.

また、ウエハ30aの裏面に貼り付けられた耐熱性テープ22は、その後の段階で樹脂封止及び熱硬化(キュア)等の熱処理を行ったときにウエハ30aの反りが発生しないように平坦に保持すると共に、最後のピックアップ処理を行う段階で(図9(b))ウエハ裏面から完全に剥離することができる。つまり、反り矯正用としてウエハ裏面に貼り付けた耐熱性テープ22を最終的に除去できるため、従来のように永久膜として残す必要性が無くなる。その結果、各種信頼性試験(ウエハとの密着信頼性試験など)を行う必要も無くなり、永久膜(フィルム層)とチップ裏面との間で剥離が生じるといった問題も発生しない。   Further, the heat-resistant tape 22 attached to the back surface of the wafer 30a is held flat so that the wafer 30a is not warped when heat treatment such as resin sealing and thermosetting (curing) is performed at a later stage. At the same time, the final pick-up process (FIG. 9B) can be completely peeled from the back surface of the wafer. That is, since the heat-resistant tape 22 attached to the back surface of the wafer for warping correction can be finally removed, there is no need to leave it as a permanent film as in the prior art. As a result, it is not necessary to perform various reliability tests (such as an adhesion reliability test with a wafer), and the problem that peeling occurs between the permanent film (film layer) and the chip back surface does not occur.

上述した第2の実施形態では、耐熱性テープ22の形態として、UVを当ててから剥離するタイプのもの(いわゆる「UV剥離タイプ」のもの)を用いた場合を例にとって説明したが、使用する耐熱性テープの形態はこれに限定されないことはもちろんである。例えば、UVを当てずに加温して剥離するタイプのもの(いわゆる「熱剥離タイプ」のもの)を用いてもよい。これは、UV剥離タイプのものと比べるとコストが安いというメリットがある。   In the second embodiment described above, the heat-resistant tape 22 is described as an example in which a type that peels after applying UV (so-called “UV peeling type”) is used. Of course, the form of the heat-resistant tape is not limited to this. For example, a type that is heated and peeled off without applying UV (so-called “thermal peeling type”) may be used. This has an advantage that the cost is lower than that of the UV peeling type.

熱剥離タイプのテープは、例えば50〜60℃程度の熱を加えることでその粘着力が低下し、更に引き剥がす力を加えることで剥離され得る。ここで留意すべき点は、単に熱を加えただけでは剥離できない点である。すなわち、熱剥離タイプのテープを貼り付けた後の段階で、さらに高い175℃程度の温度でキュア(図8(c))を行い、さらに240℃〜260℃程度の温度でリフロー(図8(d))を行うことになるが、この段階で温度条件のみに依存して剥がれることはなく、最後のピックアップ処理を行う段階(図9(b))で、ウエハに貼り付けられた当該テープ(熱剥離タイプのテープ)を所定の温度(50〜60℃程度)に加熱すると共に、各デバイスを当該テープから引き剥がす力を加えることで、当該テープをウエハ裏面から剥離することができる。このため、ピックアップ処理の段階でその所定の温度に加熱するための加温機構を必要とする。   The heat-peeling type tape can be peeled off by applying a heat of about 50 to 60 ° C., for example, to reduce its adhesive strength and further applying a peeling force. It should be noted here that the film cannot be peeled off simply by applying heat. That is, at the stage after the heat-peeling type tape is applied, curing is performed at a higher temperature of about 175 ° C. (FIG. 8C), and reflow is performed at a temperature of about 240 ° C. to 260 ° C. (FIG. 8 ( d)), but the tape is not peeled off depending on only the temperature condition at this stage, and the tape (figure 9b) attached to the wafer in the stage of performing the final pickup process (FIG. 9B). The tape can be peeled from the back surface of the wafer by heating the heat-peeling type tape to a predetermined temperature (about 50 to 60 ° C.) and applying a force for peeling each device from the tape. For this reason, a heating mechanism for heating to the predetermined temperature at the stage of the pickup process is required.

(第3の実施形態)
前述したように、薄ウエハ状態での処理に起因するウエハ割れを回避するためには出来るだけ後の段階でウエハ裏面研削処理を行うのが望ましいが、例えば、樹脂封止後にウエハ裏面研削処理を行った場合、従来技術の課題に関連して説明したようにモールド樹脂のはみ出しに起因するウエハ割れが発生するおそれがある。図10及び図11は、かかる不都合を解消するための方法を示したものである。
(Third embodiment)
As described above, in order to avoid wafer cracking due to processing in a thin wafer state, it is desirable to perform wafer back grinding at a later stage as much as possible. If it is performed, as described in relation to the problems of the prior art, there is a risk that wafer cracking due to the protrusion of the mold resin may occur. 10 and 11 show a method for eliminating such inconvenience.

図10は本発明の第3の実施形態に係る半導体装置の製造工程の一部を示したものであり、図11は図10(b)の工程で行うウエハエッジ部の加工処理を説明するための図である。   FIG. 10 shows a part of the manufacturing process of the semiconductor device according to the third embodiment of the present invention, and FIG. 11 is for explaining the processing of the wafer edge portion performed in the process of FIG. FIG.

図10に示す各工程の処理に先立ち、先ず、図2(a)〜図5(a)の工程で行った処理と同様の処理を行う。但し、ウエハ裏面研削処理(図4(b))と、絶縁樹脂層21の形成処理(図5(a))は除く。そして、図10(a)の工程では、図5(b)の工程で行った処理と同様にして、ウエハ30のCuポスト17が形成されている側の面全体を覆うように(但し、Cuポスト17(バリヤメタル層18)の頂上部を露出させて)封止樹脂で封止する。このとき、図示のように樹脂(19)がウエハ30の外周部に拡散し、この拡散した樹脂がウエハエッジ部にはみ出してウエハ裏面に廻り込む。この状態でウエハ裏面研削処理を行うと、前述したようにウエハ割れが発生するおそれがある。   Prior to the processing of each step shown in FIG. 10, first, the same processing as that performed in the steps of FIGS. 2 (a) to 5 (a) is performed. However, the wafer back surface grinding process (FIG. 4B) and the insulating resin layer 21 forming process (FIG. 5A) are excluded. Then, in the process of FIG. 10A, the entire surface of the wafer 30 on which the Cu post 17 is formed is covered in the same manner as the process performed in the process of FIG. The top 17 of the post 17 (barrier metal layer 18) is exposed) and sealed with a sealing resin. At this time, as shown in the figure, the resin (19) diffuses to the outer peripheral portion of the wafer 30, and the diffused resin protrudes to the wafer edge portion and goes around the wafer back surface. If the wafer back surface grinding process is performed in this state, there is a possibility that wafer cracking may occur as described above.

そこで、次の工程では(図10(b)参照)、ダイサー(ブレードBL)を利用した丸切り加工(「円形ダイシング法」ともいう。)により、ウエハエッジ部にはみ出した不要な樹脂をカット(除去)する。具体的には、図11に示すように、先ず、ウエハ30の中心から、所定の半径部分だけオフセットした位置にブレードBLを下ろし(同図(a)参照)、ブレードBLの高さを固定したまま、ウエハ30を吸着したチャックテーブル(図示せず)を回転させることで(同図(b)参照)、ウエハ30の当該位置の部分を切断することができる。これによって、ウエハエッジ部の不要な樹脂層19が除去される。   Therefore, in the next step (see FIG. 10B), unnecessary resin that protrudes from the wafer edge portion is cut (removed) by round cutting (also referred to as “circular dicing method”) using a dicer (blade BL). ) Specifically, as shown in FIG. 11, first, the blade BL is lowered to a position offset by a predetermined radius from the center of the wafer 30 (see FIG. 11A), and the height of the blade BL is fixed. The portion of the wafer 30 at that position can be cut by rotating a chuck table (not shown) that adsorbs the wafer 30 (see FIG. 5B). Thereby, the unnecessary resin layer 19 in the wafer edge portion is removed.

このようにしてウエハエッジ部にはみ出した不要な樹脂層19を除去した後、次の工程では(図10(c)参照)、図4(b)の工程で行った処理と同様にして、研削装置によりウエハ裏面を研削し、ウエハ30を所定の厚さに薄くする。この後、特に図示はしていないが、露出したCuポスト17(バリヤメタル層18)の頂上部にはんだバンプ20を接合し、ウエハ30(絶縁膜14、封止樹脂層19を含む)をダイシングして個々の半導体チップ(デバイス)に分割する。   After removing the unnecessary resin layer 19 protruding from the wafer edge portion in this way, in the next step (see FIG. 10C), the grinding apparatus is performed in the same manner as the processing performed in the step of FIG. By grinding the back surface of the wafer, the wafer 30 is thinned to a predetermined thickness. Thereafter, although not particularly illustrated, solder bumps 20 are bonded to the top of the exposed Cu posts 17 (barrier metal layer 18), and the wafer 30 (including the insulating film 14 and the sealing resin layer 19) is diced. And divided into individual semiconductor chips (devices).

このように第3の実施形態に係る半導体装置の製造方法によれば、ウエハレベルパッケージの製造工程の最終段階に近い段階で樹脂封止を行ったときに、ウエハエッジ部にはみ出した不要な樹脂層19を除去した後でウエハ裏面研削処理を行うようにしているので、従来技術に見られたような樹脂のはみ出しに起因するウエハ割れをひき起こすことなく、これまで達成できなかった樹脂封止工程以降のウエハ裏面研削処理を実現することができる。その結果、ほぼ全工程を厚ウエハ状態で流動させることができるので、第1の実施形態のように製造工程の途中の段階まで厚ウエハ状態で流動させる場合と比べると、ウエハ割れの危険性をより一層低減することが可能となる。   As described above, according to the semiconductor device manufacturing method according to the third embodiment, when resin sealing is performed at a stage close to the final stage of the manufacturing process of the wafer level package, an unnecessary resin layer that protrudes from the wafer edge portion. Since the wafer back surface grinding process is performed after removing 19, the resin sealing process which has not been achieved so far without causing the wafer cracking caused by the protrusion of the resin as seen in the prior art. Subsequent wafer back surface grinding processing can be realized. As a result, almost all processes can be made to flow in a thick wafer state, so that the risk of wafer cracking can be reduced as compared to the case of making the wafer flow in a thick wafer state until the middle of the manufacturing process as in the first embodiment. This can be further reduced.

上述した第3の実施形態では、ウエハ裏面研削処理に先立ち、樹脂封止を行ったときに発生するウエハエッジ部での樹脂のはみ出しの問題を解消する方法として、はみ出した不要な樹脂層19をカット(除去)する方法を例にとって説明したが、ウエハエッジ部での樹脂のはみ出しの問題を解消する方法はこれに限定されないことはもちろんである。例えば、樹脂封止時にウエハの外周部に拡散した樹脂がウエハエッジ部に留まり、ウエハ裏面に廻り込むのを防ぐような方法を採ってもよい。図12はその場合の方法を例示したものである。   In the third embodiment described above, the unnecessary unnecessary resin layer 19 is cut as a method of solving the problem of the resin protrusion at the wafer edge portion that occurs when the resin sealing is performed prior to the wafer back surface grinding process. Although the method of (removing) has been described as an example, it is needless to say that the method of solving the problem of the resin protrusion at the wafer edge portion is not limited to this. For example, a method may be adopted in which resin diffused in the outer peripheral portion of the wafer during resin sealing stays at the wafer edge portion and prevents it from entering the wafer back surface. FIG. 12 illustrates the method in that case.

図12に示す方法では、図示の工程の処理に先立ち、先ず、図2(a)〜図5(a)の工程で行った処理と同様の処理を行う。但し、ウエハ裏面研削処理(図4(b))と、絶縁樹脂層21の形成処理(図5(a))は除く。そして、図12(a)の工程では、ウエハ30のCuポスト17(バリヤメタル層18)が形成されている側の面に、ウエハエッジ部に沿ってリング状にU字溝Gを形成する。このU字溝Gは、図11に例示したような円形ダイシング法に、ダイサーのブレードBLの形状を活かして行うプロファイル加工を併用することで、形成することができる。図示の例ではU字溝Gとなっているが、形成する溝の断面形状は「U字状」に限定されないことはもちろんであり、例えば、V字状、矩形状、その他の形状であってもよい。   In the method shown in FIG. 12, prior to the process of the illustrated process, first, the same process as the process performed in the process of FIGS. 2A to 5A is performed. However, the wafer back surface grinding process (FIG. 4B) and the insulating resin layer 21 forming process (FIG. 5A) are excluded. 12A, a U-shaped groove G is formed in a ring shape along the wafer edge portion on the surface of the wafer 30 on which the Cu post 17 (barrier metal layer 18) is formed. This U-shaped groove G can be formed by using a circular dicing method as exemplified in FIG. 11 together with profile processing performed utilizing the shape of the blade BL of the dicer. In the example shown in the figure, it is a U-shaped groove G, but the cross-sectional shape of the groove to be formed is not limited to the “U-shaped”, for example, a V-shaped shape, a rectangular shape, and other shapes. Also good.

このようにしてウエハエッジ部にU字溝Gを形成した後、次の工程では(図12(b)参照)、図5(b)の工程で行った処理と同様にして、ウエハ30のCuポスト17が形成されている側の面全体を覆うように(但し、Cuポスト17(バリヤメタル層18)の頂上部を露出させて)封止樹脂19で封止する。このとき、図示のようにウエハ30の外周部に拡散した樹脂19は、ウエハエッジ部に形成されたU字溝Gに落とし込まれる。この後、特に図示はしていないが、研削装置によりウエハ裏面を研削してウエハ30を所定の厚さに薄くし、露出したCuポスト17(バリヤメタル層18)の頂上部にはんだバンプ20を接合した後、ウエハ30(絶縁膜14、封止樹脂層19を含む)をダイシングして個々の半導体チップ(デバイス)に分割する。   After the U-shaped groove G is formed in the wafer edge portion in this way, in the next process (see FIG. 12B), the Cu post of the wafer 30 is performed in the same manner as the process performed in the process of FIG. Sealing is performed with a sealing resin 19 so as to cover the entire surface on the side where 17 is formed (however, the top of the Cu post 17 (barrier metal layer 18) is exposed). At this time, as shown in the drawing, the resin 19 diffused to the outer peripheral portion of the wafer 30 is dropped into a U-shaped groove G formed in the wafer edge portion. Thereafter, although not particularly illustrated, the back surface of the wafer is ground by a grinding device to thin the wafer 30 to a predetermined thickness, and the solder bumps 20 are joined to the top of the exposed Cu post 17 (barrier metal layer 18). After that, the wafer 30 (including the insulating film 14 and the sealing resin layer 19) is diced and divided into individual semiconductor chips (devices).

このように図12に示す実施形態によれば、樹脂封止時にウエハ30の外周部に拡散した樹脂19をウエハエッジ部のU字溝Gに落とし込むようにしているので、ウエハ裏面への樹脂のはみ出しを抑制することができる。その結果、上述した第3の実施形態の場合と同様に、従来技術に見られたような樹脂のはみ出しに起因するウエハ割れをひき起こすことなく、これまで達成できなかった樹脂封止工程以降のウエハ裏面研削処理を実現することができ、ほぼ全工程を厚ウエハ状態で流動させることができる。これによって、ウエハ割れの危険性をより一層低減することが可能となる。   As described above, according to the embodiment shown in FIG. 12, since the resin 19 diffused to the outer peripheral portion of the wafer 30 at the time of resin sealing is dropped into the U-shaped groove G of the wafer edge portion, the resin sticks out to the back surface of the wafer. Can be suppressed. As a result, as in the case of the third embodiment described above, without causing the wafer cracking due to the protrusion of the resin as seen in the prior art, the resin sealing process and the subsequent steps that could not be achieved so far Wafer backside grinding processing can be realized, and almost all processes can be made to flow in a thick wafer state. As a result, the risk of wafer cracking can be further reduced.

本発明の第1の実施形態に係るCSP構造の半導体装置の構成を模式的に示す断面図である。It is sectional drawing which shows typically the structure of the semiconductor device of the CSP structure which concerns on the 1st Embodiment of this invention. 図1の半導体装置の製造工程(その1)を示す断面図である。FIG. 3 is a cross-sectional view showing a manufacturing process (No. 1) of the semiconductor device of FIG. 1; 図2の製造工程に続く製造工程(その2)を示す断面図である。FIG. 3 is a cross-sectional view showing a manufacturing process (part 2) subsequent to the manufacturing process of FIG. 2; 図3の製造工程に続く製造工程(その3)を示す断面図である。FIG. 4 is a cross-sectional view showing a manufacturing process (part 3) following the manufacturing process of FIG. 3; 図4の製造工程に続く製造工程(その4)を示す断面図(一部は斜視図)である。FIG. 5 is a cross-sectional view (partially a perspective view) showing a manufacturing process (part 4) following the manufacturing process of FIG. 4; 本発明の第2の実施形態に係るCSP構造の半導体装置の構成を模式的に示す断面図である。It is sectional drawing which shows typically the structure of the semiconductor device of the CSP structure which concerns on the 2nd Embodiment of this invention. 図6の半導体装置の製造工程(その1)を示す断面図である。FIG. 7 is a cross-sectional view showing a manufacturing process (No. 1) of the semiconductor device of FIG. 6; 図7の製造工程に続く製造工程(その2)を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the manufacturing process (the 2) following the manufacturing process of FIG. 図8の製造工程に続く製造工程(その3)を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the manufacturing process (the 3) following the manufacturing process of FIG. 本発明の第3の実施形態に係る半導体装置の製造工程の一部を示す断面図である。It is sectional drawing which shows a part of manufacturing process of the semiconductor device which concerns on the 3rd Embodiment of this invention. 図10の工程(b)で行うウエハエッジ部の加工処理を説明するための図である。It is a figure for demonstrating the process of a wafer edge part performed at the process (b) of FIG. 図10の実施形態の変形例に係る製造工程の一部を示す断面図である。It is sectional drawing which shows a part of manufacturing process which concerns on the modification of embodiment of FIG.

符号の説明Explanation of symbols

10,10a…半導体装置(CSP)、
11,11a…半導体基板(シリコン基板)、
12…電極パッド(各デバイスの配線層の一部分)、
13…パッシベーション膜(SiN層又はPSG層)、
14…絶縁膜(ポリイミド樹脂層)、
15…金属薄膜(給電層/めっきベース膜)、
16…導体層(再配線層/再配線パターン)、
17…メタルポスト(Cuポスト)、
18…バリヤメタル層、
19…封止樹脂層、
20…外部接続端子(はんだバンプ)、
21…絶縁樹脂層、
22…フィルム層(耐熱性テープ)、
30,30a…半導体ウエハ(シリコンウエハ)、
40…ダイシング用フレーム、
41…支持部材(ダイシング用テープ)、
BL…ダイサーのブレード、
G…U字溝、
R1,R2…レジスト層(めっきレジスト)、
VH…開口部(ビアホール)。
10, 10a ... Semiconductor device (CSP),
11, 11a ... Semiconductor substrate (silicon substrate),
12 ... Electrode pad (a part of the wiring layer of each device),
13 ... Passivation film (SiN layer or PSG layer),
14: Insulating film (polyimide resin layer),
15 ... Metal thin film (feed layer / plating base film),
16 ... conductor layer (redistribution layer / redistribution pattern),
17 ... Metal post (Cu post),
18 ... barrier metal layer,
19 ... sealing resin layer,
20: External connection terminals (solder bumps),
21 ... insulating resin layer,
22 ... Film layer (heat-resistant tape),
30, 30a ... Semiconductor wafer (silicon wafer),
40 ... Dicing frame,
41 ... Support member (dicing tape),
BL ... Dicer blade,
G ... U-shaped groove,
R1, R2 ... resist layer (plating resist),
VH: Opening (via hole).

Claims (10)

半導体ウエハの複数のデバイスが作り込まれている側の表面に、各デバイスの電極パッドが露出する開口部を有するように絶縁膜を形成する工程と、
該絶縁膜上に、前記電極パッドが露出する開口部を覆うように所要の形状にパターニングされた導体層を形成する工程と、
該導体層上に、該導体層の端子形成部分が露出する開口部を有するようにレジスト層を形成する工程と、
該レジスト層をマスクにして前記導体層の端子形成部分にメタルポストを形成する工程と、
前記半導体ウエハの前記メタルポストが形成されている側と反対側の面を研削して、所定の厚さになるまで薄化する工程と、
前記レジスト層を除去した後、前記メタルポストの頂上部を露出させて封止樹脂でウエハ表面を封止する工程と、
前記メタルポストの頂上部に金属バンプを接合する工程と、
該金属バンプが接合された半導体ウエハを前記各デバイス単位に分割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。
Forming an insulating film on the surface of the semiconductor wafer on the side where a plurality of devices are formed so as to have an opening through which the electrode pad of each device is exposed;
Forming a conductor layer patterned into a required shape on the insulating film so as to cover the opening from which the electrode pad is exposed;
Forming a resist layer on the conductor layer so as to have an opening exposing a terminal forming portion of the conductor layer;
Forming a metal post on a terminal forming portion of the conductor layer using the resist layer as a mask;
Grinding the surface of the semiconductor wafer opposite to the side on which the metal post is formed, and thinning it to a predetermined thickness;
After removing the resist layer, exposing the top of the metal post and sealing the wafer surface with a sealing resin;
Bonding a metal bump to the top of the metal post;
Dividing the semiconductor wafer to which the metal bumps are bonded into the device units.
半導体ウエハの複数のデバイスが作り込まれている側の表面に、各デバイスの電極パッドが露出する開口部を有するように絶縁膜を形成する工程と、
該絶縁膜上に、前記電極パッドが露出する開口部を覆うように全面に金属薄膜を形成する工程と、
該金属薄膜上に、所要の形状にパターニングされたレジスト層を形成する工程と、
該レジスト層をマスクにして前記金属薄膜上に再配線層を形成する工程と、
前記半導体ウエハの前記再配線層が形成されている側と反対側の面を研削して、所定の厚さになるまで薄化する工程と、
前記レジスト層を除去した後、前記再配線層の端子形成部分にメタルポストを形成する工程と、
ウエハ表面に露出している金属薄膜を除去する工程と、
前記メタルポストの頂上部を露出させて封止樹脂でウエハ表面を封止する工程と、
前記メタルポストの頂上部に金属バンプを接合する工程と、
該金属バンプが接合された半導体ウエハを前記各デバイス単位に分割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。
Forming an insulating film on the surface of the semiconductor wafer on the side where a plurality of devices are formed so as to have an opening through which the electrode pad of each device is exposed;
Forming a metal thin film on the entire surface of the insulating film so as to cover the opening from which the electrode pad is exposed;
Forming a resist layer patterned into a required shape on the metal thin film;
Forming a rewiring layer on the metal thin film using the resist layer as a mask;
Grinding the surface of the semiconductor wafer opposite to the side on which the rewiring layer is formed, and thinning the surface to a predetermined thickness;
After removing the resist layer, forming a metal post in the terminal formation portion of the rewiring layer;
Removing the metal thin film exposed on the wafer surface;
Exposing the top of the metal post and sealing the wafer surface with a sealing resin;
Bonding a metal bump to the top of the metal post;
Dividing the semiconductor wafer to which the metal bumps are bonded into the device units.
前記封止樹脂でウエハ表面を封止する工程の直前に、前記半導体ウエハの薄化された表面に絶縁樹脂層を形成する工程を含むことを特徴とする請求項1又は2に記載の半導体装置の製造方法。   3. The semiconductor device according to claim 1, further comprising a step of forming an insulating resin layer on the thinned surface of the semiconductor wafer immediately before the step of sealing the wafer surface with the sealing resin. Manufacturing method. 半導体ウエハの複数のデバイスが作り込まれている側の表面に、各デバイスの電極パッドが露出する開口部を有するように絶縁膜を形成する工程と、
該絶縁膜上に、前記電極パッドが露出する開口部を覆うように所要の形状にパターニングされた導体層を形成する工程と、
該導体層上に、該導体層の端子形成部分が露出する開口部を有するようにレジスト層を形成する工程と、
該レジスト層をマスクにして前記導体層の端子形成部分にメタルポストを形成する工程と、
前記半導体ウエハの前記メタルポストが形成されている側と反対側の面を研削して、所定の厚さになるまで薄化する工程と、
前記半導体ウエハの薄化された表面に耐熱性を有するフィルム層を形成する工程と、
前記レジスト層を除去した後、前記メタルポストの頂上部を露出させて封止樹脂でウエハ表面を封止する工程と、
前記メタルポストの頂上部に金属バンプを接合する工程と、
該金属バンプが接合された半導体ウエハを、該半導体ウエハの前記フィルム層が形成されている側の面を支持部材上に接着させて搭載した後、前記各デバイスの領域を画定する線に沿って当該半導体ウエハを切断する工程と、
前記フィルム層を前記支持部材上に接着させたまま前記各デバイスをピックアップ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。
Forming an insulating film on the surface of the semiconductor wafer on the side where a plurality of devices are formed so as to have an opening through which the electrode pad of each device is exposed;
Forming a conductor layer patterned into a required shape on the insulating film so as to cover the opening from which the electrode pad is exposed;
Forming a resist layer on the conductor layer so as to have an opening exposing a terminal forming portion of the conductor layer;
Forming a metal post on a terminal forming portion of the conductor layer using the resist layer as a mask;
Grinding the surface of the semiconductor wafer opposite to the side on which the metal post is formed, and thinning it to a predetermined thickness;
Forming a heat-resistant film layer on the thinned surface of the semiconductor wafer;
After removing the resist layer, exposing the top of the metal post and sealing the wafer surface with a sealing resin;
Bonding a metal bump to the top of the metal post;
After the semiconductor wafer to which the metal bumps are bonded is mounted with the surface of the semiconductor wafer on which the film layer is formed adhered on a support member, the semiconductor wafer is mounted along a line that defines the area of each device. Cutting the semiconductor wafer;
And picking up each of the devices while the film layer is adhered onto the support member.
前記フィルム層を形成する工程において、該フィルム層として、紫外線の照射に感応して硬化する性質を有する耐熱性テープを用い、
前記レジスト層を除去した後、前記封止樹脂でウエハ表面を封止する前に、前記耐熱性テープに所定の照射量で紫外線を照射する工程を含むことを特徴とする請求項4に記載の半導体装置の製造方法。
In the step of forming the film layer, as the film layer, a heat-resistant tape having a property of curing in response to ultraviolet irradiation is used.
5. The method according to claim 4, further comprising: irradiating the heat resistant tape with a predetermined amount of ultraviolet light after removing the resist layer and before sealing the wafer surface with the sealing resin. 6. A method for manufacturing a semiconductor device.
前記フィルム層を形成する工程において、該フィルム層として、加温されたときに粘着力が低下する性質を有する耐熱性テープを用い、
前記各デバイスをピックアップする工程において、前記耐熱性テープを所定の温度に加熱すると共に、各デバイスを当該耐熱性テープから引き剥がす力を加えることを特徴とする請求項4に記載の半導体装置の製造方法。
In the step of forming the film layer, as the film layer, using a heat-resistant tape having a property that the adhesive strength is reduced when heated,
5. The manufacturing of a semiconductor device according to claim 4, wherein in the step of picking up each device, the heat-resistant tape is heated to a predetermined temperature, and a force for peeling the devices from the heat-resistant tape is applied. Method.
半導体ウエハの複数のデバイスが作り込まれている側の表面に、各デバイスの電極パッドが露出する開口部を有するように絶縁膜を形成する工程と、
該絶縁膜上に、前記電極パッドが露出する開口部を覆うように所要の形状にパターニングされた導体層を形成する工程と、
該導体層上に、該導体層の端子形成部分が露出する開口部を有するようにレジスト層を形成する工程と、
該レジスト層をマスクにして前記導体層の端子形成部分にメタルポストを形成する工程と、
前記レジスト層を除去した後、前記メタルポストの頂上部を露出させて封止樹脂でウエハ表面を封止する工程と、
該封止樹脂でウエハ表面を封止したときにウエハエッジ部にはみ出した不要な封止樹脂を除去する工程と、
前記半導体ウエハの前記メタルポストが形成されている側と反対側の面を研削して、所定の厚さになるまで薄化する工程と、
前記メタルポストの頂上部に金属バンプを接合する工程と、
該金属バンプが接合された半導体ウエハを前記各デバイス単位に分割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。
Forming an insulating film on the surface of the semiconductor wafer on the side where a plurality of devices are formed so as to have an opening through which the electrode pad of each device is exposed;
Forming a conductor layer patterned into a required shape on the insulating film so as to cover the opening from which the electrode pad is exposed;
Forming a resist layer on the conductor layer so as to have an opening exposing a terminal forming portion of the conductor layer;
Forming a metal post on a terminal forming portion of the conductor layer using the resist layer as a mask;
After removing the resist layer, exposing the top of the metal post and sealing the wafer surface with a sealing resin;
Removing unnecessary sealing resin protruding from the wafer edge when the wafer surface is sealed with the sealing resin;
Grinding the surface of the semiconductor wafer opposite to the side on which the metal post is formed, and thinning it to a predetermined thickness;
Bonding a metal bump to the top of the metal post;
Dividing the semiconductor wafer to which the metal bumps are bonded into the device units.
半導体ウエハの複数のデバイスが作り込まれている側の表面に、各デバイスの電極パッドが露出する開口部を有するように絶縁膜を形成する工程と、
該絶縁膜上に、前記電極パッドが露出する開口部を覆うように所要の形状にパターニングされた導体層を形成する工程と、
該導体層上に、該導体層の端子形成部分が露出する開口部を有するようにレジスト層を形成する工程と、
該レジスト層をマスクにして前記導体層の端子形成部分にメタルポストを形成する工程と、
前記レジスト層を除去した後、前記半導体ウエハの前記メタルポストが形成されている側の面に、ウエハエッジ部に沿ってリング状に溝を形成する工程と、
前記メタルポストの頂上部を露出させて封止樹脂でウエハ表面を封止する工程と、
前記半導体ウエハの前記メタルポストが形成されている側と反対側の面を研削して、所定の厚さになるまで薄化する工程と、
前記メタルポストの頂上部に金属バンプを接合する工程と、
該金属バンプが接合された半導体ウエハを前記各デバイス単位に分割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。
Forming an insulating film on the surface of the semiconductor wafer on the side where a plurality of devices are formed so as to have an opening through which the electrode pad of each device is exposed;
Forming a conductor layer patterned into a required shape on the insulating film so as to cover the opening from which the electrode pad is exposed;
Forming a resist layer on the conductor layer so as to have an opening exposing a terminal forming portion of the conductor layer;
Forming a metal post on a terminal forming portion of the conductor layer using the resist layer as a mask;
After removing the resist layer, forming a groove in a ring shape along the wafer edge portion on the surface of the semiconductor wafer where the metal post is formed;
Exposing the top of the metal post and sealing the wafer surface with a sealing resin;
Grinding the surface of the semiconductor wafer opposite to the side on which the metal post is formed, and thinning it to a predetermined thickness;
Bonding a metal bump to the top of the metal post;
Dividing the semiconductor wafer to which the metal bumps are bonded into the device units.
前記メタルポストを形成する工程において、該メタルポストを形成した後、更に該メタルポストの頂上部にバリヤメタル層を形成することを特徴とする請求項1から8のいずれか一項に記載の半導体装置の製造方法。   9. The semiconductor device according to claim 1, wherein in the step of forming the metal post, a barrier metal layer is further formed on the top of the metal post after the metal post is formed. Manufacturing method. 前記絶縁膜を形成する工程において、前記開口部をフォトリソグラフィにより形成することを特徴とする請求項1から8のいずれか一項に記載の半導体装置の製造方法。   9. The method of manufacturing a semiconductor device according to claim 1, wherein in the step of forming the insulating film, the opening is formed by photolithography.
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