JP3831287B2 - 半導体装置の製造方法 - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
本発明は半導体装置の製造方法に係わり、特に、製品形成部が主面に縦横に整列配置形成される基板(配線母基板)を用い、各製品形成部に厚さが100μm以下と薄い半導体素子(半導体チップ)を搭載し、半導体素子の各電極と配線母基板の配線を導電性のワイヤで接続し、配線母基板の主面側を絶縁性の樹脂層で被い、配線母基板の裏面の配線上にバンプ電極(突起電極)を形成し、次いで配線母基板を樹脂層共々製品形成部の境界で切断して薄型の半導体装置を製造する技術に適用して有効な技術に関する。
【0002】
【従来の技術】
半導体装置(半導体集積回路装置)の製造技術の一つとして、製品形成部を主面に縦横に整列配置形成した配線母基板を用い、各製品形成部に半導体素子を搭載し、半導体素子の各電極と配線母基板の配線を導電性のワイヤで接続し、配線母基板の主面側を絶縁性の樹脂層で被い、その後配線母基板を樹脂層共々製品形成部の境界で切断して半導体装置を製造する技術が知られている。
【0003】
また、特開平10−27836号公報には、配線母基板を使う半導体装置の製造方法ではないが、機能素子の動作検査を行った後の基板の表面に保護テープを貼り付け、その後基板の裏面を削り、基板の裏面にダイシングテープを貼り付け、基板を切断して複数の機能素子毎に分離してチップ部品を形成し、チップ部品をダイシングテープからピックアップして所定のパッケージ部材に所定のペースト材を介して搭載し、ペースト材を硬化させた後、保護テープを除去する技術が開示されている。この技術においては、620μm厚さの基板をバックグラインドして400μmとしている。また、ダイシングテープからチップ部品をピックアップする場合、1本の突き上げピンでチップ部品を突き上げるとともに、平コレットでチップ部品を保持している。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】
半導体装置の薄型化から、本出願人においては、厚さが100μm以下となる半導体素子を組み込んだ厚さ0.5mm以下の半導体装置を検討している。この場合、製品形成部を主面に縦横に整列形成した配線母基板を使用し、製造の最終段階で配線母基板を縦横に切断して各製品形成部を半導体装置とする方法を採用している。
【0005】
図15は本発明に先立って検討した半導体装置の模式的断面図、図16は同半導体装置の製造方法を示すフローチャートである。
半導体装置60は、図15に示すように、配線基板構造からなる基板61と、この基板61の主面(図中上面)に固定された半導体素子62と、半導体素子62の表面の図示しない電極と基板61の主面に形成された図示しない配線を接続する導電性のワイヤ63と、半導体素子62やワイヤ63等を被い基板61の主面に設けられた絶縁性樹脂からなる封止体64と、基板61の裏面に設けられたバンプ電極(突起電極)65とからなっている。バンプ電極65は基板61の裏面に設けられた図示しない配線上に形成されている。基板61の周面および封止体64の周面はダイシングブレードで切断された面となることから、基板61および封止体64の各周面は各周面毎にそれぞれ同一面上に位置している。
【0006】
このような半導体装置60を、例えば、図16に示すフローチャートに従って製造する。即ち、半導体素子になる半導体素子部が主面に縦横に整列形成された半導体母基板(ウエハ)を用意した後、ウエハの主面全域に保護テープを貼り付ける(S301)。つぎに、750μmの厚さのウエハが100mmの厚さになるようにウエハの裏面を研磨(バックグラインド:BG)する(S302)。
【0007】
つぎに、ウエハから保護テープを剥離し(S303)、ウエハの裏面にダイシングテープを貼り付ける(S304)。その後、ダイシングブレードでウエハを縦横に切断する(ダイシング:S305)。ダイシングブレードによる切断では、半導体素子部の境で切断を行い、かつ切断はダイシングテープの途中深さとする。従って、分離された各半導体素子はダイシングテープに支持された状態になっている。
【0008】
つぎに、半導体装置を構成する製品形成部が主面に縦横に整列形成された配線母基板を用意した後、ダイシングテープ上の半導体素子を1個ずつピックアップして前記各製品形成部の半導体素子固定部に運んで固定し(チップボンディング:S306)、ついで半導体素子の電極と配線母基板の配線を導電性のワイヤで接続する(ワイヤボンディング:S307)。
【0009】
つぎに、半導体素子及びワイヤを被うように配線母基板の主面に絶縁性樹脂層を形成する(樹脂層形成:S308)。
つぎに、配線母基板の裏面にバンプ電極(突起電極)を形成する(S309)。バンプ電極は配線母基板の裏面の配線(電極)上に形成する。
【0010】
つぎに、絶縁性樹脂層の主面に支持体を貼り付けるとともに、ダイシングブレードによって製品形成部の境界に沿い、かつ配線母基板から絶縁性樹脂層を経て前記支持体の途中深さまで切断して各製品形成部を個片化する(S310)。この切断による個片化によって、図15に示すような半導体装置60が複数製造されることになる。
【0011】
しかし、このような半導体装置の製造方法では、ウエハの裏面をバックグラインド(研磨)してウエハの厚さを100μm以下と従来の400μmに比較して大幅に薄くする。このような極薄ウエハは割れ、欠けがさらに起き易く、取扱いが難しい。
【0012】
また、チップボンディング工程において、突き上げ針をダイシングテープの下から突き上げて半導体素子を浮かせるとともに、降下させるコレットの下面に半導体素子を真空吸着保持して半導体素子のピックアップを行うが、このコレットによる半導体素子の取扱いにおいて、半導体素子(半導体チップ)が100μm以下と薄いため、割れ,欠けが発生しやすい。また、直接コレットの保持面が半導体素子に接触するため、半導体素子の表面に傷が付きやすくなる。
【0013】
本発明の目的は、極薄の半導体母基板(ウエハ)の割れ,欠けを起き難くして半導体装置の製造歩留りの向上を高めることにある。
本発明の他の目的は、半導体素子の製造及び半導体素子の搭載等半導体素子の取扱い時の半導体素子の割れ,欠け発生を抑止して安価な半導体装置を製造する方法を提供することにある。
本発明の前記ならびにそのほかの目的と新規な特徴は、本明細書の記述および添付図面からあきらかになるであろう。
【0014】
【課題を解決するための手段】
本願において開示される発明のうち代表的なものの概要を簡単に説明すれば、下記のとおりである。
【0015】
(1)本発明の半導体装置の製造方法においては、半導体母基板(ウエハ)及び製品形成部が主面に縦横に整列形成された配線母基板をそれぞれ用意し、ウエハの主面を耐熱性で透明な粘着テープからなる保護テープで被うとともに、ウエハの裏面を研磨(バックグラインド)してウエハを100μm以下の厚さにし、枠によって支持されるダイシングテープに裏面を介してウエハを貼り付け、ダイシングブレードによってウエハの主面側を保護テープを含んでダイシングテープの途中深さまで切断してダイシングテープで支持される複数の半導体素子(半導体チップ)を形成し、ダイシングテープ上の半導体素子を真空吸着型のコレットで1個づつピックアップして、半導体母基板の各製品形成部の半導体素子固定部に運んで固定し、各半導体素子の主面に貼り付けられている保護テープを除去し、半導体素子の電極と配線母基板の配線を導電性のワイヤで接続し、半導体素子及びワイヤ等を被うように配線母基板の主面に絶縁性樹脂層を形成し、絶縁性樹脂層の主面に支持体を貼り付けて支持体によって配線母基板を支持させ、ダイシングブレードによって製品形成部の境界に沿いかつ配線母基板から絶縁性樹脂層を経て前記支持体の途中深さまで切断して各製品形成部を個片化(半導体素子化)し、支持体から製品形成部を剥がすことによって半導体装置を製造する。前記絶縁性樹脂層を形成した後、前記配線母基板の裏面の配線表面に突起電極(バンプ電極)を形成する。絶縁性樹脂層の厚さを選択して半導体装置の厚さを0.5mm以下に製造する。
【0016】
前記(1)の手段によれば、(a)ウエハはその主面が保護テープで被われる。従って、ウエハ取扱い時にウエハの主面が汚染されたり、傷が付いたりし難くなる。また、保護テープはウエハの主面を保護するだけでなく強度部材ともなる。この結果、ウエハ取扱い時に割れ,欠けが起き難くなる。これはバックグラインドによってさらに薄くなったウエハにおいてはより効果的である。
【0017】
(b)ウエハ主面が保護テープで保護されていることから、ダイシングブレードによる切断時、表面の汚染防止が可能となるばかりでなく、切断した縁や半導体素子部の表面が損傷され難くなる。この結果、半導体素子の割れ,欠けが起き難くなり、半導体素子の品質向上及び製造歩留りが向上する。
【0018】
(c)ダイシング後も、半導体素子は保護テープで主面を保護されていることから、表面の汚染や傷付きが防止できる。また、保護テープが強度部材となることから、ピックアップ時の突き上げ針による突き上げや、コレットによる真空吸着保持,搬送及びチップ固定においても半導体素子は損傷され難くなる。
【0019】
(d)絶縁性樹脂層形成後、配線母基板を樹脂層とともに切断することから一度に多量の半導体装置を製造することができ、半導体装置の製造コストの低減を図ることができる。
【0020】
(e)半導体素子は100μm以下となることから、樹脂層を薄くすることで、製造される半導体装置の厚さを0.5mm以下と薄型化できる。
【0021】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照して本発明の実施の形態を詳細に説明する。なお、発明の実施の形態を説明するための全図において、同一機能を有するものは同一符号を付け、その繰り返しの説明は省略する。
【0022】
(実施形態1)
図1乃至図14は本発明の一実施形態(実施形態1)である半導体装置の製造方法に係わる図である。図1は本実施形態1の半導体装置の模式的断面図、図2乃至図14は本実施形態1の半導体装置の製造方法に係わる図である。
【0023】
図1は本実施形態1の半導体装置の製造方法によって製造された半導体装置1の模式的断面図である。
本実施形態1の半導体装置1は、図1に示すように、配線基板構造からなる基板2と、この基板2の主面(図中上面)に固定された半導体素子3と、半導体素子3の表面の図示しない電極と基板2の主面に形成された図示しない配線を接続する導電性のワイヤ4と、半導体装置1やワイヤ4等を被うとともに基板2の主面に設けられた絶縁性樹脂からなる封止体5と、基板2の裏面に設けられたバンプ電極(突起電極)6とからなっている。バンプ電極6は基板2の裏面に設けられた図示しない配線上に形成されている。基板2の周面および封止体5の周面はダイシングブレードで切断された面となることから、基板2および封止体5の各周面は各周面毎にそれぞれ同一面上に位置している。
【0024】
基板2は100μm程度の厚さになり、半導体素子3は100μm程度の厚さとなり、封止体5の厚さは200μm程度となり、バンプ電極6の基板2の裏面からの突出長さは100μm程度になり、半導体装置1は0.5mm以下と薄型になっている。
【0025】
このような半導体装置1は、図2のフローチャートに示すように、ウエハを用意した後、保護テープ貼付(S101)、バックグラインド(S102)、ダイシングテープ貼付(S103)、ダイシング(S104)、チップボンディング(S105)、保護テープ剥離(除去:S106)、ワイヤボンディング(S107)、樹脂層形成(S108)、バンプ電極形成(S109)、個片切断(S110)の各工程を経て最終製品となって製造される。
【0026】
つぎに、前記各工程に沿って半導体装置の製造方法を説明する。最初に、半導体母基板(ウエハ)3a及び配線母基板2aを用意する。
前記ウエハ3aは、図3に示すように、図示しないが、円形となるとともにその一部は直線状に切断されて方向識別用の面(OFF)になっている。また、このOFFに沿って縦横に半導体素子部が整列形成されている。この半導体素子部は矩形の半導体素子となる部分であり、所定の回路素子が形成されている。また、この半導体素子部の主面(図では上面)には、図示しないが電極が露出している。ウエハ2aは、例えば、750μmの厚さになり、8インチの直径となっている。図3で示す点線は裏面研磨(バックグラインド)による最終研磨位置である。
【0027】
一方、前記配線母基板2aは、図7及び図8に示すように平面的に見て、周縁の枠部11と、枠部11の内側の一群の製品形成部12とからなっている。製品形成部12は1個の半導体装置1を製造する部分であり、図8に示すように、配線母基板2aの主面において縦横に整列配置形成されている。各製品形成部12においては、省略してあるが、その主面及び主面の反対面となる裏面に配線が設けられているとともに、表裏の配線は配線母基板2aを貫通するように充填された導体で電気的に接続されている。主面は半導体素子が固定される面であり、裏面はバンプ電極等の外部電極端子が形成される面である。配線母基板2aは、ガラスエポキシ樹脂基板等の樹脂配線基板からなっている。
【0028】
つぎに、図3に示すように、前記ウエハ3aの主面全域に保護テープ15を貼り付ける(S101:図3参照)。保護テープ15は、ダイシング時にウエハ3aの主面のダイシングライン等が見えるように透明となっている。また、保護テープ15は半導体装置の各製造工程における熱に対して十分耐えるような耐熱性テープ(耐熱温度200℃程度)となっている。また、保護テープ15は一面が接着可能な粘着テープになっている。さらに、保護テープ15は、100μm程度の厚さとなり、強度部材として作用する。保護テープ15としては、例えばポリイミド樹脂テープからなっている。
【0029】
なお、保護テープ15として、耐熱性の紫外線照射硬化型テープを使用してもよい。この場合、ウエハ3aの主面に紫外線照射硬化型テープを貼り付け、除去するときは紫外線照射硬化型テープに紫外線を照射して接着部分を硬化させて接着性を劣化させる。その後、この紫外線照射硬化型テープを除去(剥離)させる。
【0030】
ウエハ3aはその主面が保護テープ15で被われることから、ウエハ取扱い時にウエハ3aの主面が汚染されたり、傷が付いたりし難くなる。また、保護テープ15はウエハ3aの主面を保護するだけでなく強度部材ともなる。この結果、ウエハ取扱い時に割れ,欠けが起き難くなる。
【0031】
つぎに、750μmの厚さのウエハが100mmの厚さになるようにウエハの裏面を研磨(バックグラインド:BG)する(S102)。このバックグラインドにおいても強度が不十分なウエハ3aは保護テープ15によって補強されることになる。この補強はバックグラインドによってさらに薄くなったウエハにおいてはより効果的である。
【0032】
つぎに、図4に示すように、ウエハ3aをその裏面を介して常用のダイシングテープ16に貼り付ける(S103)。ダイシングテープ16はその外周部分が支持枠17に張り付けられている。その後、図5に示すように、ダイシングブレード18でウエハ3aを縦横に切断する(ダイシング:S104)。ダイシングブレード18による切断では、ウエハ3aにおいて縦横に整列形成された半導体素子部の境で切断を行う。即ち、ダイシングは格子状に行われる。この場合、第1の方向に順次切断した後、この第1の方向に直交する第2の方向に順次切断を行い格子状の切断が終了する。
【0033】
このダイシングにおいては、切断はダイシングテープ16の途中深さとする。従って、切断によって分離された各半導体素子3はダイシングテープ16に貼り付いて支持された状態になっている。
【0034】
このダイシングにおいては、保護テープ15も切断されるが、貼り付いたままであることから、半導体素子3の主面は保護テープ15によって保護される。また、ダイシングブレード18による切断時、ウエハ3a及び切断によって形成される半導体素子3の表面の汚染防止が可能となるばかりでなく、切断した縁や半導体素子3の表面が損傷され難くなり、半導体素子3の割れ,欠けが起き難くなり、半導体素子の品質向上及び製造歩留りが向上する。
このダイシングの後も、ダイシングテープ16に支持された半導体素子3はその表面(主面)を保護テープ15で保護されることになる。
【0035】
つぎに、ダイシングテープ16上の半導体素子3を1個ずつピックアップして配線母基板2aの各製品形成部12の半導体素子固定部に運んで固定する(チップボンディング:S105)。図8及び図7は配線母基板2aの主面に保護テープ15付きの半導体素子3が固定(搭載)された状態を示す平面図及び断面図である。
【0036】
また、図6(a)〜(d)は、ダイシングテープ16上の半導体素子3をピックアップする状態を示す模式図である。即ち、図6(a)に示すように、ダイシングテープ16の上方から真空吸着型のコレット20を所定の半導体素子3の真上に降下させ、四角錐窪み面からなる保持面に半導体素子3を近接させる〔図6(b)参照〕。
【0037】
つぎに、前記コレット20の真下に位置させた複数の突き上げ針21を上昇させ、ダイシングテープ16を貫通させて半導体素子3を押し上げる。これに連動させて、コレット20に真空吸引動作させてコレット20の四角錐窪み面に半導体素子3を真空吸着保持させる〔図6(c)参照〕。その後、コレット20は半導体素子3を所定箇所に運ぶ〔図6(d)参照〕。
【0038】
コレット20は、前記配線母基板2aの各製品形成部12の半導体素子固定部に順次半導体素子3を運び、半導体素子固定部と半導体素子3との間に予め供給しておいた接合材で固定する。
【0039】
この固定時、半導体素子3の主面の周縁はコレット20の四角錐窪み面の各傾斜した面に支持されるため、半導体素子3は常にコレット20の中心に寄るように作用する。従って、配線母基板2aに対するコレット20の停止位置に対応して半導体素子3の固定位置は正確に決まることになる。また、コレット20は四角錐窪み面で半導体素子3を捕らえるため、コレット20を配線母基板2aの主面に平行に振動させて半導体素子3を固定することができる。半導体素子3の固定は銀ペースト等のペースト材、金と錫の合金層あるいは金とシリコンの合金層等による固定である。
なお、突き上げ針21は細いため、曲がったり損傷したりしないようにそれぞれガイド22に沿って上下動する構造になっている。
【0040】
また、図8において半導体素子3の周囲の実線及び破線は後述する切断線であり、半導体素子3を囲むこれらの線による四角形領域が製品形成部12である。前記実線及び破線に沿ってV溝等を設けておき、配線母基板2aを製品形成部12毎に個片化する際、簡単に切断が行えるようにしておいてもよい。
【0041】
つぎに、配線母基板2aの主面に固定された半導体素子3の表面の保護テープ15を除去(剥離)する(S106)。図9には保護テープ15を除去する手段を3例示してある。
【0042】
第1の保護テープ除去手段は、図9(a)に示すように、テープ巻き出しリール30から解き出してテープ巻き取りリール31に巻き取る粘着テープ32を、配線母基板2aの主面に固定された半導体素子3の主面に貼り付けられている保護テープ15に押し付けて、粘着テープ32に保護テープ15を接着させ、その後、粘着テープ32を半導体素子3から相対的に離すことによって半導体素子3から保護テープ15を取り除くことができる。
【0043】
具体的には、テープ巻き出しリール30から解き出した粘着テープ32の背面に移動ローラ33を矢印に示すように加圧状態で接触させ、この移動ローラ33を矢印(細線及び太線で示す矢印)に示すように回転移動させながら半導体素子3上の保護テープ15に粘着テープ32を押し付けて保護テープ15を粘着テープ32に接着させることによって、半導体素子3の主面から保護テープ15を剥離する。
【0044】
テープ巻き出しリール30とテープ巻き取りリール31を配線母基板2aの長さ以上に配置し、解き出した粘着テープ32の上から細長い移動ローラ33を、配線母基板2aの左端から右端に回転させながら移動することによって、粘着テープ32の裏面に各半導体素子3の主面を被っていた保護テープ15を接着させることができ、配線母基板2aを所定高さ降下させることによって半導体素子3に貼り付いていた保護テープ15を剥がすことができる。
【0045】
この剥離手段では、粘着テープ32による接着力を半導体素子3に対する保護テープ15の接着力よりも大きくさせておき、保護テープ15を粘着テープ32に付着させて保護テープ15を半導体素子3から剥がすものである。
【0046】
第2の保護テープ除去手段は、図9(b)に示すように、配線母基板2aの各製品形成部12上の半導体素子3に対応する真空吸引ノズル35を有する真空吸引治具36を用意した後、真空吸引ノズル35の先端を各半導体素子3上の保護テープ15に重ねて矢印37に示すように真空吸引して真空吸引ノズル35で保護テープ15を保持する。その後、真空吸引治具36を配線母基板2aから矢印38に示すように離して保護テープ15を半導体素子3の主面から剥離(除去)する。
【0047】
この剥離手段では、真空吸引ノズル35による真空吸引力を半導体素子3に対する保護テープ15の接着力よりも大きくさせておき、保護テープ15を真空吸引ノズル35に吸引させて保護テープ15を半導体素子3から剥がすものである。
【0048】
第3の保護テープ除去手段は、図9(c)に示すように、配線母基板2aに固定されている全ての半導体素子3の主面側の保護テープ15に、1枚の粘着テープ40を接着し、その後粘着テープ40を配線母基板2a(半導体素子3)から遠ざけることによって保護テープ15を半導体素子3から剥がして除去するものである。即ち、粘着テープ40による接着力を半導体素子3に対する保護テープ15の接着力よりも大きくさせておき、保護テープ15を粘着テープ40に付着させて保護テープ15を半導体素子3から剥がすものである。
【0049】
保護テープとして紫外線照射硬化型テープを用いる場合は、保護テープを半導体素子から剥離する際、紫外線を保護テープに照射させて接着力を弱めてから保護テープの剥離を行う。この剥離は、前述の3つの剥離手段が使用できることは勿論である。
【0050】
つぎに、半導体素子3の図示しない電極と配線母基板2aの図示しない配線を導電性のワイヤ4で接続する(ワイヤボンディング:S107)。図11及び図10は配線母基板2aの配線と半導体素子3の電極をワイヤ4で接続した模式的平面図と模式的断面図である。
【0051】
つぎに、半導体素子3及びワイヤ4を被うように配線母基板2aの主面に絶縁性樹脂層5aを形成する(樹脂層形成:S108)。図13及び図12は配線母基板2aの主面に絶縁性樹脂層5aを形成した状態を示す配線母基板2aの模式的断面図及び模式的平面図である。
【0052】
絶縁性樹脂層5aは、トランスファモールド法による片面モールドで形成する。絶縁性樹脂層5aは、例えば、エポキシ樹脂で形成する。この際、絶縁性樹脂層5aの厚さを選択して半導体装置1の厚さが0.5mm以下になるようにする。
【0053】
つぎに、配線母基板2aの裏面にバンプ電極(突起電極)6を形成する(図14参照:S109)。バンプ電極6は配線母基板2aの裏面の図示しない配線(電極)上に形成する。
【0054】
つぎに、図14に示すように配線母基板2aの主面に支持枠44に貼り付けられた支持体(粘着テープ)45を貼り付けるとともに、ダイシングブレード46によって製品形成部の境界に沿い、かつ配線母基板2aから絶縁性樹脂層5aを経て支持体45の途中深さまで切断して各製品形成部を個片化して半導体装置1を形成する(S110)。分離された半導体装置1は支持体45に貼り付けられた状態になっている。そこで、各半導体装置1を支持体45から取り外す(剥離)ことによって図1に示すような半導体装置1が複数製造されることになる。
【0055】
半導体装置1の四角形状からなる基板2の各周面と、この各周面に対応する封止体5の各周面は、配線母基板2a及び絶縁性樹脂層5aをダイシングブレードで切断することからそれぞれ同一平面に位置する平坦な面になっている。
【0056】
本実施形態1によれば以下の効果を有する。
(1)ウエハ3aはその主面が保護テープ15で被われる。従って、ウエハ取扱い時にウエハ3aの主面が汚染されたり、傷が付いたりし難くなる。また、保護テープ15はウエハ3aの主面を保護するだけでなく強度部材ともなる。この結果、ウエハ取扱い時に割れ,欠けが起き難くなる。これはバックグラインドによってさらに薄くなったウエハ3aにおいてはより効果的である。
【0057】
(2)ウエハ主面が保護テープ15で保護されていることから、ダイシングブレード18による切断時、表面の汚染防止が可能となるばかりでなく、切断した縁や半導体素子部の表面が損傷され難くなる。この結果、半導体素子3の割れ,欠けが起き難くなり、半導体素子3の品質向上及び製造歩留りが向上する。
【0058】
(3)ダイシング工程において、前記ウエハ3aはダイシングテープ16と保護テープ15で挟まれた構造となり、この状態でダイシングが行われることから、ダイシングによる半導体素子3の割れ欠け(チッピング)が発生し難くなるとともに、半導体素子3が反り難くなる。即ち、主面が保護テープ15で保護され、ダイシングテープ16に貼り付けられた半導体素子3をピックアップして配線母基板2aに固定することから、半導体素子3の割れ欠けが発生し難くなり、製造歩留りの向上が図れる。
【0059】
(4)透明な保護テープ15でウエハ3aの主面を被うことから、ウエハ3aをダイシングする際のダイシングラインの目視が容易になり、ダイシングの作業効率向上とダイシング歩留り向上が図れる。
【0060】
(5)ダイシング後も、半導体素子3は保護テープ15で主面を保護されていることから、表面の汚染や傷付きが防止できる。また、保護テープ15が強度部材となることから、ピックアップ時の突き上げ針21による突き上げや、コレット20による真空吸着保持,搬送及びチップ固定においても半導体素子3は損傷され難くなる。
【0061】
(6)絶縁性樹脂層5aの形成後、配線母基板2aを樹脂層とともに切断することから一度に多量の半導体装置1を製造することができ、半導体装置1の製造コストの低減を図ることができる。
【0062】
(7)半導体素子3は100μm以下となることから、樹脂層を薄くすることで、製造される半導体装置1の厚さを0.5mm以下と薄型化できる。
【0063】
以上本発明者によってなされた発明を実施形態に基づき具体的に説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々変更可能であることはいうまでもない。実施形態では、製品形成部に単一の半導体素子を搭載した例について説明したが、複数の半導体素子を搭載する構成についても適用できる。また、必要とするならば、チップコンデンサやチップ抵抗等の受動部品の搭載も可能である。
また、基板の裏面にバンプ電極を設ける構造としたが、外部電極端子はこれ以外の構成のものでもよい。
【0064】
【発明の効果】
本願において開示される発明のうち代表的なものによって得られる効果を簡単に説明すれば、下記のとおりである。
(1)薄いウエハの割れ,欠けを防止できることから半導体装置の製造歩留りの向上を高めることができる。
(2)半導体素子の製造及び半導体素子の搭載等、半導体素子の取扱い時の半導体素子の割れ,欠け発生を抑止することができることから半導体装置の製造コストの低減を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施形態(実施形態1)である半導体装置の製造方法によって製造された半導体装置の断面図である。
【図2】本実施形態1の半導体装置の製造方法を示すフローチャートである。
【図3】本実施形態1の半導体装置の製造方法において、主面に保護テープを貼り付けた状態を示すウエハの模式図である。
【図4】本実施形態1の半導体装置の製造方法において、バックグラインドしたウエハをダイシングテープに貼り付けた状態を示すウエハの模式図である。
【図5】本実施形態1の半導体装置の製造方法において、ウエハをダイシングブレードでダイシングする状態を示すウエハの模式図である。
【図6】本実施形態1の半導体装置の製造方法において、ダイシングテープから半導体素子をピックアップして配線母基板にチップボンディングを行う状態を示す模式図である。
【図7】本実施形態1の半導体装置の製造方法において、配線母基板に半導体素子を整列配置搭載した状態を示す模式的断面図である。
【図8】本実施形態1の半導体装置の製造方法において、配線母基板に半導体素子を整列配置搭載した状態を示す模式的平面図である。
【図9】本実施形態1の半導体装置の製造方法において、半導体素子に貼り付けられている保護テープを除去する方法を示す模式図である。
【図10】本実施形態1の半導体装置の製造方法において、配線母基板の配線と半導体素子の電極をワイヤで接続した状態を示す模式的断面図である。
【図11】本実施形態1の半導体装置の製造方法において、配線母基板の配線と半導体素子の電極をワイヤで接続した状態を示す模式的平面図である。
【図12】本実施形態1の半導体装置の製造方法において、配線母基板主面に絶縁性樹脂層を形成した状態を示す配線母基板の模式的断面図である。
【図13】本実施形態1の半導体装置の製造方法において、配線母基板主面に絶縁性樹脂層を形成した状態を示す配線母基板の模式的平面図である。
【図14】本実施形態1の半導体装置の製造方法において、配線母基板と絶縁性樹脂層を切断する状態を示す模式的断面図である。
【図15】本発明に先立って検討した半導体装置の模式的断面図である。
【図16】本発明に先立って検討した半導体装置の製造方法を示すフローチャートである。
【符号の説明】
1…半導体装置、2…基板、2a…配線母基板、3…半導体素子、3a…半導体母基板(ウエハ)、4…ワイヤ、5…封止体、5a…絶縁性樹脂層、6…バンプ電極(突起電極)、11…枠部、12…製品形成部、15…保護テープ、16…ダイシングテープ、17…支持枠、18…ダイシングブレード、20…コレット、21…突き上げ針、22…ガイド、30…テープ巻き出しリール、31…テープ巻き取りリール、32…粘着テープ、33…移動ローラ、35…真空吸引ノズル、36…真空吸引治具、37,38…矢印、40…粘着テープ、45…支持体、46…ダイシングブレード、60…半導体装置、61…基板、62…半導体素子、63…ワイヤ、64…封止体、65…バンプ電極(突起電極)。
Claims (8)
- (a)半導体集積回路となる半導体素子部が主面に縦横に整列形成された半導体母基板を用意する工程と、
(b)矩形の周縁部の内側に複数の素子搭載部が縦横に整列配置され、前記素子搭載部のそれぞれに主面に設けられた配線とその裏面に設けられた配線と配線母基板を貫通して設けられた表裏間の対応する配線を接続する導体とを備えた配線母基板を用意する工程と、
(c)前記半導体母基板の主面全域に保護テープを貼り付ける工程と、
(d)前記保護テープが貼り付けられた状態の前記半導体母基板の裏面を所定厚さ除去する工程と、
(e)前記除去する工程を経た前記半導体母基板を裏面を介してダイシングテープに貼り付ける工程と、
(f)ダイシングブレードによって前記半導体素子部の境界に沿い、かつ前記半導体母基板の主面から前記ダイシングテープの途中深さまで、前記保護テープと前記半導体母基板を切断して複数の半導体素子を形成する工程と、
(g)前記ダイシングテープ上の前記半導体素子を1個ずつピックアップして前記素子搭載部のそれぞれに固定する工程と、
(h)前記素子搭載部のそれぞれに前記半導体素子が固定された状態にある前記配線母基板に対し、前記保護テープ・半導体素子間接着力より強い接着力を有する粘着テープを前記保護テープに押しつけた後相対的に遠ざける動作により、あるいは前記複数の素子搭載部に対応する複数の吸引ノズルの先端をそれぞれ前記半導体素子上にある保護テープに重ね前記保護テープ・半導体素子間接着力より強い吸引力で吸引することにより、前記各半導体素子の主面に貼り付けられている前記保護テープを除去する工程と、
(i)前記素子搭載部のそれぞれにおいて前記半導体素子の電極と対応する前記配線母基板の配線を導電性のワイヤで接続する工程と、
(j)前記半導体素子及び前記ワイヤを被うように前記配線母基板の主面に絶縁性樹脂層を形成する工程と、
(k)前記絶縁性樹脂層で覆われた前記配線母基板に、前記絶縁性樹脂層の主面を介して支持体を貼り付ける工程と、
(l)ダイシングブレードによって前記素子搭載部間の境界に沿い、かつ前記配線母基板から前記絶縁性樹脂層を経て前記支持体の途中深さまで切断して複数の半導体装置を形成する工程と、
(m)前記支持体から各半導体装置を分離する工程と、
を含み、これによって周面が前記絶縁性樹脂層の切断面と前記配線母基板の切断面によって構成される半導体装置を製造することを特徴とする半導体装置の製造方法。 - 前記絶縁性樹脂層を形成した後、前記配線母基板の裏面の配線上にそれぞれ突起電極を形成することを特徴とする請求項1に記載の半導体装置の製造方法。
- 前記保護テープは耐熱性で透明な粘着テープであることを特徴とする請求項1に記載の半導体装置の製造方法。
- 前記保護テープは耐熱性の紫外線照射硬化型テープであり、前記半導体母基板に貼り付け、除去前に紫外線を照射して接着部分を硬化させて接着性を劣化させることを特徴とする請求項1に記載の半導体装置の製造方法。
- 前記工程(b)において前記配線母基板を750μm程度の厚さに構成し、前記工程(c)において前記保護テープの厚さを少なくとも100μm程度の厚さとし、前記工程(d)において前記半導体母基板を厚さ100μm前後以下の厚さに形成し、前記工程(j )において前記絶縁性樹脂層の厚さを200μm程度とし、前記突起電極の配線母基板の裏面からの突出長さを100μm程度に選択することにより半導体装置の厚さを0.5mm以下に形成することを特徴とする請求項2に記載の半導体装置の製造方法。
- 前記ダイシングテープ上の前記半導体素子のピックアップは、前記ダイシングテープの下から前記半導体素子に向かって突き上げる複数の突き上げ針による前記半導体素子の突き上げと、前記突き上げられた半導体素子を真空吸着保持する真空吸着型コレットで行うことを特徴とする請求項1に記載の半導体装置の製造方法。
- 前記コレットは吸着面に四角錐窪み面を有する角錐コレットであり、前記半導体素子を前記四角錐窪み面で保持し、この四角錐窪み面で前記半導体素子の固定位置を決定することを特徴とする請求項6に記載の半導体装置の製造方法。
- 前記各素子搭載部に複数の半導体素子を固定することを特徴とする請求項1記載の半導体装置の製造方法。
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