JP3955394B2 - Manufacturing method of spherical semiconductor device - Google Patents
Manufacturing method of spherical semiconductor device Download PDFInfo
- Publication number
- JP3955394B2 JP3955394B2 JP21044398A JP21044398A JP3955394B2 JP 3955394 B2 JP3955394 B2 JP 3955394B2 JP 21044398 A JP21044398 A JP 21044398A JP 21044398 A JP21044398 A JP 21044398A JP 3955394 B2 JP3955394 B2 JP 3955394B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- spherical
- spherical semiconductor
- semiconductor element
- semiconductor device
- manufacturing
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 title claims description 116
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 title claims description 29
- 239000000758 substrate Substances 0.000 claims description 47
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 29
- 230000004907 flux Effects 0.000 claims description 5
- 238000003466 welding Methods 0.000 claims description 3
- 230000001105 regulatory effect Effects 0.000 claims description 2
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 39
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 39
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 5
- 239000003566 sealing material Substances 0.000 description 5
- XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N Silicon Chemical compound [Si] XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 description 4
- 239000010703 silicon Substances 0.000 description 4
- 239000013078 crystal Substances 0.000 description 3
- 239000000463 material Substances 0.000 description 3
- 239000011347 resin Substances 0.000 description 2
- 229920005989 resin Polymers 0.000 description 2
- 229910000679 solder Inorganic materials 0.000 description 2
- 229910045601 alloy Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000000956 alloy Substances 0.000 description 1
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 description 1
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000000919 ceramic Substances 0.000 description 1
- 238000004140 cleaning Methods 0.000 description 1
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 1
- 238000006073 displacement reaction Methods 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 238000005530 etching Methods 0.000 description 1
- 239000000945 filler Substances 0.000 description 1
- 239000011810 insulating material Substances 0.000 description 1
- 238000000206 photolithography Methods 0.000 description 1
- 229920002120 photoresistant polymer Polymers 0.000 description 1
- 238000007789 sealing Methods 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L2224/00—Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
- H01L2224/01—Means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected, e.g. chip-to-package, die-attach, "first-level" interconnects; Manufacturing methods related thereto
- H01L2224/10—Bump connectors; Manufacturing methods related thereto
- H01L2224/15—Structure, shape, material or disposition of the bump connectors after the connecting process
- H01L2224/16—Structure, shape, material or disposition of the bump connectors after the connecting process of an individual bump connector
- H01L2224/161—Disposition
- H01L2224/16135—Disposition the bump connector connecting between different semiconductor or solid-state bodies, i.e. chip-to-chip
- H01L2224/16145—Disposition the bump connector connecting between different semiconductor or solid-state bodies, i.e. chip-to-chip the bodies being stacked
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L2224/00—Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
- H01L2224/01—Means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected, e.g. chip-to-package, die-attach, "first-level" interconnects; Manufacturing methods related thereto
- H01L2224/10—Bump connectors; Manufacturing methods related thereto
- H01L2224/15—Structure, shape, material or disposition of the bump connectors after the connecting process
- H01L2224/16—Structure, shape, material or disposition of the bump connectors after the connecting process of an individual bump connector
- H01L2224/161—Disposition
- H01L2224/16151—Disposition the bump connector connecting between a semiconductor or solid-state body and an item not being a semiconductor or solid-state body, e.g. chip-to-substrate, chip-to-passive
- H01L2224/16221—Disposition the bump connector connecting between a semiconductor or solid-state body and an item not being a semiconductor or solid-state body, e.g. chip-to-substrate, chip-to-passive the body and the item being stacked
- H01L2224/16225—Disposition the bump connector connecting between a semiconductor or solid-state body and an item not being a semiconductor or solid-state body, e.g. chip-to-substrate, chip-to-passive the body and the item being stacked the item being non-metallic, e.g. insulating substrate with or without metallisation
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L29/00—Semiconductor devices specially adapted for rectifying, amplifying, oscillating or switching and having potential barriers; Capacitors or resistors having potential barriers, e.g. a PN-junction depletion layer or carrier concentration layer; Details of semiconductor bodies or of electrodes thereof ; Multistep manufacturing processes therefor
- H01L29/02—Semiconductor bodies ; Multistep manufacturing processes therefor
- H01L29/06—Semiconductor bodies ; Multistep manufacturing processes therefor characterised by their shape; characterised by the shapes, relative sizes, or dispositions of the semiconductor regions ; characterised by the concentration or distribution of impurities within semiconductor regions
- H01L29/0657—Semiconductor bodies ; Multistep manufacturing processes therefor characterised by their shape; characterised by the shapes, relative sizes, or dispositions of the semiconductor regions ; characterised by the concentration or distribution of impurities within semiconductor regions characterised by the shape of the body
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L2924/00—Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
- H01L2924/10—Details of semiconductor or other solid state devices to be connected
- H01L2924/1015—Shape
- H01L2924/10155—Shape being other than a cuboid
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L2924/00—Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
- H01L2924/10—Details of semiconductor or other solid state devices to be connected
- H01L2924/1015—Shape
- H01L2924/1017—Shape being a sphere
Landscapes
- Wire Bonding (AREA)
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は半導体装置、特に表面に1つ以上の電極を有する球状半導体素子からなる球状半導体装置の製造方法に関する。
【0002】
【従来の技術】
近年、シリコンウェハ上に集積回路を形成する、これまでの半導体デバイスの代わりに球状シリコンの表面に回路が形成されてなる球状半導体素子が開発されている。この球状半導体素子はその表面に1つ以上の電極を有し、種々の機能を持つ球状半導体素子を組み合わせることにより、多様な機能を持つ半導体装置を実現することができる。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、かかる球状半導体素子はそれ自体では機能することができず、つまり外部回路等と電気信号をやり取りするめに外部と電気的に接続する入出力手段が必要である。このように球状半導体素子自体は優れた機能を持ちながらも、従来では特にその実装レベルで有効な手段がないのが実情であった。
【0004】
本発明はかかる実情に鑑み、外部との接続性に優れた球状半導体装置の製造方法を提供することを目的とする。
【0005】
【課題を解決するための手段】
本発明の球状半導体装置の製造方法は、球状半導体素子の表面電極に球状バンプを有する半導体装置の製造方法であって、配列基板上の前記球状半導体素子の表面電極に対応する位置に、球状バンプを形成すべき導電性ボールを仮配列させ、各導電性ボールを前記球状半導体素子の表面電極に転写接合することを特徴とする。
【0006】
また、本発明の球状半導体装置の製造方法において、前記導電性ボールを配列基板から前記球状半導体素子の表面電極に転写する際、前記配列基板上の各導電性ボールを位置規制しながら転写するようにしたことを特徴とする。
【0007】
また、本発明の球状半導体装置の製造方法において、前記導電性ボールを配列基板から前記球状半導体素子の表面電極に転写する際、配列基板表面と前記球状半導体素子表面の間に所定の間隙が形成されるようにしたことを特徴とする。
【0008】
また、本発明の球状半導体装置の製造方法において、前記導電性ボールは、熱圧着により球状半導体素子の表面電極に転写接合されることを特徴とする。
【0009】
また、本発明の球状半導体装置の製造方法において、前記導電性ボールは、溶着により前記球状半導体素子の表面電極に転写接合されることを特徴とする。
【0010】
また、本発明の球状半導体装置の製造方法において、前記球状半導体素子の表面電極もしくは導電性ボールにフラックスを塗布し、導電性ボールを該電極に転写接合することを特徴とする。
【0011】
また、本発明の球状半導体装置の製造方法において、球状半導体素子の電極1組以上の導電性ボールを前記配列基板に配列させておき、1枚の配列基板から1組以上の導電性ボールを供給転写することによりバンプを形成することを特徴とする。
【0012】
本発明によれば、球状半導体素子の表面電極に対応する配列孔を有する配列基板を使用する。この配列基板に一旦、導電性ボールを仮配列させておき、導電性ボールと球状半導体素子の電極とを位置合わせしながら、両者を接触させて導電性ボールを表面電極に転写接合する。
【0013】
この場合特に半導体素子の表面は球面であるから、導電性ボールを仮配列する際に単に配列基板上に載置しただけでは転写時に位置ずれを起こしてしまう。本発明では配列基板上の各導電性ボールを位置規制しながら接触させることで、導電性ボールを適正かつ確実に転写することができる。
【0014】
【発明の実施の形態】
以下、図面に基づき本発明による半導体装置の製造方法の好適な実施形態を説明する。
図1は、本発明に係る半導体装置の一実施形態を示している。この例ではたとえば図示のように、球状半導体素子1の電極の位置に導電性の球状バンプ10が形成されている。
【0015】
ここで、球状半導体素子1は球状のシリコン結晶材料を用い、複数の製造工程を経て球状結晶材料の表面に所望の回路を形成することでつくられる。この球状半導体素子1自体の製造工程としては主に、結晶材料の清浄工程、酸化膜形成工程、フォトレジスト膜形成工程、球面露光によるフォトリソグラフィ工程、パターン現像工程、エッチング工程等を含んでいる。これらの工程により形成された回路には、外部との電気的接続を行うための電極が設けられる。すなわち複数の電極が球状半導体素子1の球面に沿って列設される。
【0016】
たとえば、図1の例のように球状半導体素子1の表面の円周に沿って、外部との接続対象となる1組の球状バンプ10が形成されている。球状バンプ10は、導電性の金属ボールを球状半導体素子1の電極部に転写したものである。これら1組の球状バンプ10は、共通の接触平面(球面であってもよい)Sを有する。この接触平面Sと球状半導体素子1の表面との間に所定の間隙が形成されるように、1組の球状バンプ10を球状半導体素子1から突出配置してある。
【0017】
図2は、球状バンプ10の配列例を模式的に示している。接触平面Sに接する1組の球状バンプ10の各々は、球状半導体素子1の表面に形成されている電極2に接合する。図から明らかなように接触平面Sと球状半導体素子1の表面(頂点Pとする)間には間隙Gが形成される。この間隙Gを形成するように球状バンプ10を球状半導体素子1から突出させて配置することで、球状バンプ10をたとえば接続対象に加圧して接合する際、球状バンプ10の有効な加圧変形しろを確保し、適正なバンプ接合を保証する。
【0018】
図2の図示例において、頂点Pを通る接触平面S′とした場合には球状半導体素子1の表面との間に間隙がなくなり、このような状態では適正なバンプ接合が難しくなる。したがって、球状バンプ10の配列位置は、下記式を満足することが好ましい。
R−r≦(r+R)cosθ (0≦θ≦2π)
上式において、Rは球状半導体素子の半径、rは球状バンプの半径、またθは球状半導体素子と球状バンプの中心を結ぶ線と頂点Pを通る直径とのなす角度である。
【0019】
上記構成のように球状半導体素子1の表面の電極2に球状バンプ10を有する球状半導体装置を製造する本発明方法は、球状半導体素子1の表面の電極2に対応する配列孔を有する配列基板を使用する。この配列基板上に球状バンプ10を形成すべき導電性の金属ボールを仮配列させ、各導電性の金属ボールを球状半導体素子1の表面電極2に転写接合するというものである。
【0020】
ここで、図3は本発明方法に係る配列基板20上に、球状バンプ10を形成するための導電性の金属ボール11を仮配列した様子を示している。図1のように球状半導体素子1の表面の円周に沿って球状バンプ10を形成する場合には、図3に示されるように金属ボール11が円形に仮配列される。
【0021】
各金属ボール11は、図4に示すように配列基板20の配列孔21によって位置決めされ、保持されている。配列孔21は球状半導体素子1の電極2に対応して、この例では円周に沿って形成されている。なお、配列基板20は平板状のものであってよい。配列孔21の開口部21aはテーパ状に形成されており、このようにテーパを付すことで金属ボール11の座りをよくし、正確に位置決め保持することができる。
【0022】
ここで図5に示すように、配列孔21の開口部21aのテーパ角αは、好ましくは10°<α<60°の範囲に設定される。
また、最も好ましくは30°−θ<α<60°−θ(θ<20°)の範囲とする。
【0023】
また、配列基板20の配列孔21を適当なバキューム源(図示せず)と接続しておいてもよい。つまり配列孔21に仮配列された金属ボール11を図4の点線のように負圧吸引し、これにより金属ボール11を配列孔21に吸着させるようにすることができる。
【0024】
本発明方法において金属ボール11は、熱圧着により球状半導体素子1の表面電極2に転写接合することができる。図6において、配列基板20には前述の図3のように金属ボール11が円形に仮配列されているものとする。そして、配列基板20上に仮配列された金属ボール11に対して、球状半導体素子1を下降させる。金属ボール11と球状半導体素子1の電極2とを位置合わせしながら、両者を接触させる。このとき金属ボール11を適度に加熱して電極2に押しつけることで、金属ボール11を電極2に転写接合することができ、これにより球状半導体素子1の各電極2に球状バンプ10が形成される。
【0025】
上記の場合金属ボール11は、図4に示したように配列基板20の配列孔21にてテーパ状の開口部21aによって正確に位置決め保持されている。金属ボール11を電極2に転写する際、金属ボール11がぐらつかないように位置規制することで、金属ボール11を適正かつ確実に転写することができる。
【0026】
また、金属ボール11の転写時に配列基板20の基板表面20aと球状半導体素子1の表面(頂点P、図2参照)との間には間隙Gが形成されるようにする。なお、この間隙Gは電極2の配列位置、金属ボール11の大きさ等これらの幾何学的関係によって決まる。
【0027】
上記のように金属ボール11を転写接合して、球状半導体素子1の各電極2に球状バンプ10を形成する場合、金属ボール11をバキュームによって配列孔21に吸着させるようにしてもよい。このバキュームを用いると、金属ボール11が配列基板20の下面側にくるように保持することができ、上述の場合とは上下位置関係を逆にして金属ボール11を転写接合することができる。
【0028】
また、本発明方法において金属ボール11は、溶着により球状半導体素子1の表面の電極2に転写接合することができる。この場合球状半導体素子1の電極2もしくは金属ボール11にフラックスを塗布しておくのが好ましい。つまりアルミニウム等の合金からなる電極2は、一般には半田等の低融点金属とは濡れ性が悪いため、上記のようにフラックスを塗布することで良好な接合性を確保することができる。また、半田酸化膜の除去、金属ボールの固定等の目的にもフラックスとして有用な機能を発揮する。
【0029】
本発明に係る半導体装置を実装する場合、上記のように形成される球状バンプ10を介して外部回路等に接続することができる。つまり球状半導体素子1の電極2はたとえば、セラミックス基板、フィルムキャリア、シリコン基板、プリント回路基板、リードフレーム、半導体チップまたは球状半導体素子それぞれの電極と接続される。
【0030】
ここで図7(A)は、球状半導体素子1を用いたBGAパッケージの例を示している。図において、球状半導体素子1の各電極2はそれに形成された球状バンプ10を介して、プリント回路基板30と接続される。球状半導体素子1が接続されたプリント回路基板30はさらに、各種の電子機器等と接続され、これらの電子機器との間で電気信号のやり取りを行うことができる。
【0031】
この例の場合をはじめ本発明の半導体装置を実装するにあたって、図7(A)に示すように球状半導体素子1を封止材料3で封止するとよい。なお、この封止材料3としては、樹脂あるいは樹脂とフィラーを含むモールドコンパウンド等の絶縁材料で封止するのが好ましい。このように封止することで、球状半導体素子1の回路面の保護を図り、あるいは球状半導体素子1とプリント回路基板30等の熱膨張係数の差に起因する熱歪みを有効に抑制することができる。
【0032】
図7(B)に示すように複数の球状半導体素子1が各電極2に形成された複数の球状バンプ10を介して相互に接続され、このように接続されたものがプリント回路基板20と接続されるものであってもよい。この場合、図7(A)に示したように複数の球状半導体素子1全体を封止材料3で封止してもよい。
【0033】
あるいはまた、図8は、球状半導体素子1を用いたQFPパッケージの例を示している。図において、球状半導体素子1の各電極2はそれに形成された球状バンプ10を介して、リードフレーム31と接続される。この場合にも球状半導体素子1を封止材料3で封止するとよい。
【0034】
さらに、図9は所謂、複数個どりで球状半導体素子1に球状バンプ10を転写接合する例を示している。この例は、球状半導体素子の電極1組以上の金属ボールを配列基板に配列させておき、1枚の配列基板から1組以上の金属ボールを供給転写するというものである。
【0035】
たとえば、まず図9(A)のように複数の球状半導体素子1が保持基板100に並べて保持される。この場合、各球状半導体素子1の電極2が下側に配置されるようにする。配列基板200には球状半導体素子1に対応して、複数組の金属ボール11を仮配列させておく。なお、金属ボール11は、配列基板200に形成されている仮配列用のディンプルもしくは凹部201(図9(B)参照)によって正確に位置決めされているものとする。この電極2と金属ボール11をアライメントした状態で、保持基板100を配列基板200に重ね合わせる。
【0036】
保持基板100と配列基板200に重ね合わせて、適度な圧力をかけることにより金属ボール11を電極2に転写接合することができる。つぎに、図9(B)のように保持基板100を引き上げると、球状半導体素子1の各電極2に球状バンプ10が形成される。このように複数の球状半導体素子1に一括でバンプを形成することで、製造実装工程を大幅に効率化することができる。
【0037】
本発明の好適な実施の形態を説明したが、球状半導体素子1の電極2の位置に形成されるべき球状バンプ10の配列の仕方等につき、たとえば図1等に示した円形状の場合のみに限定されるものではなく、その他種々の配列方法を採用可能であり、いずれの場合も形成された球状バンプ10を介して外部との電気的接続を容易かつ的確に行うことができる。
【0038】
【発明の効果】
以上説明したように本発明によれば、この種の球状半導体素子から成る半導体装置の製造において、配列基板に一旦、導電性ボールを仮配列させておき、導電性ボールと球状半導体素子の電極とを位置合わせしながら、両者を接触させて導電性ボールを表面電極に転写接合する。これより導電性ボールでなる優れた特性の球状バンプを形成することができ、この球状バンプを介して外部回路等との良好な電気的接続を実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の半導体装置の製造方法に係る一実施形態を示す斜視図である。
【図2】本発明の半導体装置における球状バンプの配列例を模式的に示す図である。
【図3】本発明の実施形態における配列基板上に金属ボールを仮配列した様子を示す平面図である。
【図4】図3に示した配列基板上に仮配列された金属ボールを示す断面図である。
【図5】本発明の半導体装置の製造方法に係る配列基板の配列孔まわりの部分拡大図である。
【図6】本発明の半導体装置の製造方法における金属ボール転写時の様子を示す図である。
【図7】本発明に係る半導体装置のそれぞれ実装例を示す図である。
【図8】本発明に係る半導体装置の別の実装例を示す図である。
【図9】本発明の半導体装置の製造方法における複数個どりの例を示す図である。
【符号の説明】
1 球状半導体素子
2 電極
3 封止材料
10 球状バンプ
11 金属ボール
20 配列基板
21 配列孔
21a 開口部[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a semiconductor device, and more particularly to a method for manufacturing a spherical semiconductor device comprising a spherical semiconductor element having one or more electrodes on its surface.
[0002]
[Prior art]
In recent years, a spherical semiconductor element in which a circuit is formed on the surface of spherical silicon has been developed instead of a conventional semiconductor device that forms an integrated circuit on a silicon wafer. This spherical semiconductor element has one or more electrodes on its surface, and a semiconductor device having various functions can be realized by combining spherical semiconductor elements having various functions.
[0003]
[Problems to be solved by the invention]
However, such a spherical semiconductor element cannot function by itself, that is, input / output means that is electrically connected to the outside is necessary to exchange electrical signals with an external circuit or the like. As described above, while the spherical semiconductor element itself has an excellent function, conventionally, there is no effective means particularly at the mounting level.
[0004]
In view of such circumstances, an object of the present invention is to provide a method for manufacturing a spherical semiconductor device excellent in external connectivity.
[0005]
[Means for Solving the Problems]
A method for manufacturing a spherical semiconductor device according to the present invention is a method for manufacturing a semiconductor device having a spherical bump on a surface electrode of a spherical semiconductor element, wherein the spherical bump is placed at a position corresponding to the surface electrode of the spherical semiconductor element on an array substrate. The conductive balls to be formed are temporarily arranged, and each conductive ball is transferred and bonded to the surface electrode of the spherical semiconductor element.
[0006]
In the method of manufacturing a spherical semiconductor device according to the present invention, when transferring the conductive balls from the array substrate to the surface electrode of the spherical semiconductor element, the conductive balls on the array substrate are transferred while regulating the position. It is characterized by that.
[0007]
In the method for manufacturing a spherical semiconductor device of the present invention, a predetermined gap is formed between the surface of the array substrate and the surface of the spherical semiconductor element when the conductive balls are transferred from the array substrate to the surface electrode of the spherical semiconductor element. It is made to be made to be done.
[0008]
In the method for manufacturing a spherical semiconductor device of the present invention, the conductive ball is transferred and bonded to the surface electrode of the spherical semiconductor element by thermocompression bonding.
[0009]
In the method for manufacturing a spherical semiconductor device of the present invention, the conductive ball is transferred and bonded to the surface electrode of the spherical semiconductor element by welding.
[0010]
In the method for manufacturing a spherical semiconductor device of the present invention, a flux is applied to the surface electrode or conductive ball of the spherical semiconductor element, and the conductive ball is transferred and bonded to the electrode.
[0011]
In the method for manufacturing a spherical semiconductor device of the present invention, one or more sets of conductive balls of electrodes of a spherical semiconductor element are arranged on the array substrate, and one or more sets of conductive balls are supplied from one array substrate. A bump is formed by transferring.
[0012]
According to the present invention, an array substrate having array holes corresponding to the surface electrodes of the spherical semiconductor element is used. The conductive balls are temporarily arranged on the array substrate, and the conductive balls and the electrodes of the spherical semiconductor element are aligned, and the conductive balls are transferred and bonded to the surface electrode by bringing them into contact with each other.
[0013]
In this case, in particular, since the surface of the semiconductor element is a spherical surface, when the conductive balls are temporarily arranged, simply placing them on the arrangement substrate causes a displacement in the transfer. In the present invention, the conductive balls on the array substrate are brought into contact with each other while restricting the position, whereby the conductive balls can be transferred appropriately and reliably.
[0014]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Preferred embodiments of a method for manufacturing a semiconductor device according to the present invention will be described below with reference to the drawings.
FIG. 1 shows an embodiment of a semiconductor device according to the present invention. In this example, as shown, for example, conductive
[0015]
Here, the
[0016]
For example, a set of
[0017]
FIG. 2 schematically shows an arrangement example of the
[0018]
In the illustrated example of FIG. 2, when the contact plane S ′ passes through the apex P, there is no gap between the
R−r ≦ (r + R) cos θ (0 ≦ θ ≦ 2π)
In the above equation, R is the radius of the spherical semiconductor element, r is the radius of the spherical bump, and θ is the angle formed by the line passing through the center of the spherical semiconductor element and the spherical bump and the diameter passing through the apex P.
[0019]
The method of the present invention for manufacturing a spherical semiconductor device having the
[0020]
Here, FIG. 3 shows a state in which
[0021]
As shown in FIG. 4, each
[0022]
Here, as shown in FIG. 5, the taper angle α of the
Most preferably, the range is 30 ° −θ <α <60 ° −θ (θ <20 °).
[0023]
Further, the array holes 21 of the
[0024]
In the method of the present invention, the
[0025]
In the above case, the
[0026]
In addition, a gap G is formed between the substrate surface 20a of the
[0027]
When the
[0028]
In the method of the present invention, the
[0029]
When the semiconductor device according to the present invention is mounted, it can be connected to an external circuit or the like via the
[0030]
Here, FIG. 7A shows an example of a BGA package using the
[0031]
In mounting the semiconductor device of the present invention including the case of this example, the
[0032]
As shown in FIG. 7B, a plurality of
[0033]
Alternatively, FIG. 8 shows an example of a QFP package using the
[0034]
Further, FIG. 9 shows an example in which a
[0035]
For example, first, a plurality of
[0036]
The
[0037]
Although the preferred embodiment of the present invention has been described, the arrangement of the
[0038]
【The invention's effect】
As described above, according to the present invention, in the manufacture of a semiconductor device composed of this type of spherical semiconductor element, the conductive balls are temporarily arranged on the array substrate, and the conductive balls and the electrodes of the spherical semiconductor elements are arranged. The conductive balls are transferred and bonded to the surface electrode by bringing them into contact with each other while aligning them. As a result, it is possible to form a spherical bump having excellent characteristics made of a conductive ball, and it is possible to realize a good electrical connection with an external circuit or the like via the spherical bump.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a perspective view showing an embodiment according to a method of manufacturing a semiconductor device of the present invention.
FIG. 2 is a diagram schematically showing an arrangement example of spherical bumps in the semiconductor device of the present invention.
FIG. 3 is a plan view showing a state in which metal balls are temporarily arranged on the arrangement substrate in the embodiment of the present invention.
4 is a cross-sectional view showing metal balls temporarily arranged on the arrangement substrate shown in FIG. 3;
FIG. 5 is a partially enlarged view around the array hole of the array substrate according to the method of manufacturing a semiconductor device of the present invention.
FIG. 6 is a diagram showing a state at the time of metal ball transfer in the method for manufacturing a semiconductor device of the present invention.
FIG. 7 is a diagram showing a mounting example of a semiconductor device according to the present invention.
FIG. 8 is a diagram showing another example of mounting the semiconductor device according to the present invention.
FIG. 9 is a diagram showing an example of a plurality of methods in the method for manufacturing a semiconductor device of the present invention.
[Explanation of symbols]
Claims (7)
配列基板上の前記球状半導体素子の表面電極に対応する位置に、球状バンプを形成すべき導電性ボールを仮配列させ、各導電性ボールを前記球状半導体素子の表面電極に転写接合することを特徴とする球状半導体装置の製造方法。A method of manufacturing a semiconductor device having a spherical bump on a surface electrode of a spherical semiconductor element,
Conductive balls on which spherical bumps are to be formed are temporarily arranged at positions corresponding to the surface electrodes of the spherical semiconductor elements on the array substrate, and each conductive ball is transferred and bonded to the surface electrodes of the spherical semiconductor elements. A method for manufacturing a spherical semiconductor device.
Priority Applications (4)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP21044398A JP3955394B2 (en) | 1998-07-09 | 1998-07-09 | Manufacturing method of spherical semiconductor device |
US09/350,125 US6509645B2 (en) | 1998-07-09 | 1999-07-09 | Spherical semiconductor device and method for fabricating the same |
US09/851,324 US20020132462A1 (en) | 1998-07-09 | 2001-05-09 | Spherical semiconductor device and method for fabricating the same |
US10/255,759 US6909182B2 (en) | 1998-07-09 | 2002-09-27 | Spherical semiconductor device and method for fabricating the same |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP21044398A JP3955394B2 (en) | 1998-07-09 | 1998-07-09 | Manufacturing method of spherical semiconductor device |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2000031190A JP2000031190A (en) | 2000-01-28 |
JP3955394B2 true JP3955394B2 (en) | 2007-08-08 |
Family
ID=16589424
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP21044398A Expired - Fee Related JP3955394B2 (en) | 1998-07-09 | 1998-07-09 | Manufacturing method of spherical semiconductor device |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP3955394B2 (en) |
Families Citing this family (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP3580749B2 (en) | 2000-02-18 | 2004-10-27 | シャープ株式会社 | Mounting method of granular semiconductor device |
JP2002076249A (en) * | 2000-08-28 | 2002-03-15 | Dainippon Printing Co Ltd | Cluster spherical semiconductor |
JP2002286959A (en) | 2000-12-28 | 2002-10-03 | Canon Inc | Semiconductor device, photoelectric fusion substrate and manufacturing method for the same |
JP4758030B2 (en) * | 2001-06-22 | 2011-08-24 | シャープ株式会社 | Semiconductor device |
JP3927883B2 (en) | 2002-08-02 | 2007-06-13 | キヤノン株式会社 | Optical waveguide device and photoelectric fusion substrate using the same |
-
1998
- 1998-07-09 JP JP21044398A patent/JP3955394B2/en not_active Expired - Fee Related
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP2000031190A (en) | 2000-01-28 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US7854367B2 (en) | Apparatus and method for arranging magnetic solder balls | |
JP2000074993A (en) | High performance integrated circuit chip package | |
JPH11233687A (en) | Semiconductor device having sub-chip scale package structure and manufacture thereof | |
JP2000180469A (en) | Contactor for semiconductor device, tester using contactor for semiconductor device, testing method using contactor for semiconductor device and method for cleaning contactor for semiconductor device | |
JP2850901B2 (en) | Ball arrangement jig and manufacturing method thereof | |
US6909182B2 (en) | Spherical semiconductor device and method for fabricating the same | |
JP3955394B2 (en) | Manufacturing method of spherical semiconductor device | |
JPH10247700A (en) | Electronic part, mounting method thereof and mask | |
JPH1167795A (en) | Semiconductor chip mounting device, method for mounting semiconductor chip and semiconductor device | |
JP4465891B2 (en) | Semiconductor device | |
JP3568869B2 (en) | Semiconductor integrated circuit device and method of manufacturing the same | |
JP4206779B2 (en) | Manufacturing method of semiconductor device | |
JP3904326B2 (en) | Electronic device having bumps formed thereon and method of manufacturing the electronic device | |
JP4655269B2 (en) | Method and apparatus for mounting conductive ball | |
JP2004247464A (en) | Semiconductor device and manufacturing method therefor | |
JP2000306949A (en) | Semiconductor device, manufacture thereof and mounting structure thereof | |
JP2000031189A (en) | Spherical semiconductor device | |
JP2001298102A (en) | Packaging structure of functional element and its manufacturing method | |
JP2001135667A (en) | Method of forming bump, mold to be used therein, semiconductor device, its manufacturing method, circuit board and electronic apparatus | |
JP3943037B2 (en) | Manufacturing method of semiconductor device | |
JP3759703B2 (en) | Semiconductor device using COF film and manufacturing method thereof | |
JP2833167B2 (en) | Method for forming and mounting solder bumps | |
JPH08107164A (en) | Semiconductor device | |
JP3912888B2 (en) | Package type semiconductor device | |
JP2001358253A (en) | Bga type semiconductor device |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20050616 |
|
A711 | Notification of change in applicant |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A712 Effective date: 20061019 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20070228 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20070410 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20070502 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110511 Year of fee payment: 4 |
|
S531 | Written request for registration of change of domicile |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313531 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110511 Year of fee payment: 4 |
|
R350 | Written notification of registration of transfer |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110511 Year of fee payment: 4 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120511 Year of fee payment: 5 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130511 Year of fee payment: 6 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130511 Year of fee payment: 6 |
|
S533 | Written request for registration of change of name |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313533 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130511 Year of fee payment: 6 |
|
R350 | Written notification of registration of transfer |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20140511 Year of fee payment: 7 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |