JP4349409B2 - Mounting method of semiconductor chip - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、ダイシングにより切断された半導体チップをダイシングテープから剥離し、半導体チップにおけるダイシングテープが貼り付いていた面を、はんだを介して基板にはんだ付けするようにした半導体チップの実装方法に関する。 The present invention relates to a semiconductor chip mounting method in which a semiconductor chip cut by dicing is peeled from a dicing tape, and the surface of the semiconductor chip to which the dicing tape is attached is soldered to a substrate via solder.
従来のこの種の一般的な実装方法は次の通りである。半導体ウェハの一面にダイシングテープを貼り付け、この半導体ウェハをダイシングテープとは反対側の面から切断することにより、半導体チップを形成する。 The conventional general implementation method of this kind is as follows. A dicing tape is attached to one surface of the semiconductor wafer, and this semiconductor wafer is cut from the surface opposite to the dicing tape, thereby forming a semiconductor chip.
その後、半導体チップをダイシングテープから剥離し、半導体チップにおけるダイシングテープが貼り付いていた面すなわちはんだ付け面を、はんだを介して基板に対向させ、この状態で半導体チップと基板とをはんだにより接続する。 Thereafter, the semiconductor chip is peeled off from the dicing tape, and the surface of the semiconductor chip on which the dicing tape is attached, that is, the soldering surface is opposed to the substrate through solder, and in this state, the semiconductor chip and the substrate are connected by solder. .
さらに、特許文献1では、上記した一般的な実装方法において、半導体チップのはんだ付け面に残渣として残る接着剤を除去する目的で、はんだダイボンダ装置上にクリ−ニング剤を含浸した含浸体を設置し、この含浸体にて半導体チップのはんだ付け面を洗浄した後、はんだ付けする方法が提案されている。
ところで、上記した一般的な実装方法では、半導体チップのはんだ付け面に接着剤の残渣が残り、半導体チップをはんだ付けする際にはんだ濡れの劣化という問題が発生していた。 By the way, in the general mounting method described above, a residue of the adhesive remains on the soldering surface of the semiconductor chip, which causes a problem of deterioration of solder wetting when the semiconductor chip is soldered.
特に、加熱した基板の導体上にフラックスの無いはんだを設置して溶融し、ダイシングテープ上からコレットで半導体チップを拾い上げ、はんだ上に半導体チップを載せて基板の導体と接合するという、はんだダイボンド装置を使用する方法の場合は、半導体チップのはんだ付け面の接着剤残渣を除去する工程が無いため、上記したはんだが濡れないという問題が顕著となる。 In particular, solder die bonding equipment that installs and melts solder without flux on the conductor of the heated substrate, picks up the semiconductor chip with a collet from the dicing tape, and places the semiconductor chip on the solder to join with the conductor of the substrate In the case of using the method, since there is no step of removing the adhesive residue on the soldering surface of the semiconductor chip, the problem that the solder does not get wet becomes significant.
この問題について、本発明者は、試作検討を行った。図12は、本発明者が試作した実装方法を示す概略断面図である。基板10としてはセラミック基板を用いた。この場合、セラミック基板10上の導体11は、ガラス中に銀や銅の酸化物などの金属酸化物を含む導体を塗布・焼成したものであり、セラミック基板10における一般的な導体である。
With respect to this problem, the present inventor conducted a trial production. FIG. 12 is a schematic cross-sectional view showing a mounting method prototyped by the present inventors. A ceramic substrate was used as the
また、半導体チップ20はシリコン半導体などよりなる一般的なICチップなどであり、そのはんだ付け面21は、はんだ30の濡れ性を確保するためのNiや金などよりなる金属膜22により構成されている。
The
この半導体チップ20のはんだ付け面21は、ダイシングテープが貼り付けられていた面であり、ダイシングテープから半導体チップ20を拾い上げた後では、図12に示されるように、はんだ付け面21に接着剤202が残っている。この接着剤202は顕微鏡観察により認識されるもので、本発明者によれば、接着剤202は、はんだ付け面21の全面に残渣として残る。
The
ここで、金属基板上でのはんだ付けの場合、金属基板上ははんだ濡れ性が良いため、はんだは金属基板上を広がり、その上に半導体チップを載せれば、はんだ不濡れの問題は少ない。 Here, in the case of soldering on a metal substrate, since the solder wettability is good on the metal substrate, if the solder spreads on the metal substrate and a semiconductor chip is placed thereon, the problem of non-wetting of the solder is small.
しかし、本発明者の試作した実装方法のように、セラミック基板10上へはんだ付けを行う場合には、セラミック基板10上の導体11がガラス質であるため、導体11上でのはんだ30の濡れが悪く、広がりにくい。また、半導体チップ20のはんだ付け面21についても、はんだ濡れ性を確保すべき金属膜22の全面に接着剤202が残っているため、はんだ30の濡れが悪い。
However, when soldering is performed on the
そのため、図12(a)に示すような、はんだ30の不濡れの状態から、コレットK1を降下させてスクラブを行うことで、図12(b)に示されるように、はんだ30を介した接合を行うが、はんだ30の不濡れにより、フィレットが形成されない「フィレットなし」の部分や、余分なはんだ30がはみ出す「はんだはみ出し」の部分が発生する。
Therefore, as shown in FIG. 12B, the collet K1 is moved down from the non-wetting state of the
ここで、接着剤の残渣によるはんだ不濡れの対策として、上記特許文献1では、半導体チップのはんだ付け面を含浸体で洗浄した後、はんだ付けを行っているものの、含浸体には、洗浄により除去された接着剤が含まれ、この接着剤が次に洗浄されるはんだ付け面に付着することがある。この場合、含浸体を交換すればよいが、その都度、頻繁にはんだダイボンドを止める必要があり、また、交換の手間もかかる。 Here, as a measure against solder non-wetting due to adhesive residue, in Patent Document 1 described above, the soldered surface of the semiconductor chip is washed with the impregnated body and then soldered. The removed adhesive may be included and adhere to the soldered surface to be cleaned next. In this case, it is only necessary to replace the impregnated body. However, it is necessary to frequently stop the solder die bond each time, and it also takes time to replace.
また、従来では、共晶はんだが多く使用されてきたが、近年では、Pbフリーはんだの使用が義務づけられている。このPbフリーはんだは、共晶はんだに比べ、はんだ濡れ性に劣るため、特に、上記したようなはんだ不濡れが発生しやすい。 Conventionally, eutectic solder has been used a lot, but in recent years, the use of Pb-free solder has become mandatory. Since this Pb-free solder is inferior to the eutectic solder in terms of solder wettability, the solder non-wetting as described above is particularly likely to occur.
本発明は、上記したような問題に鑑みてなされたものであり、ダイシングにより切断された半導体チップをダイシングテープから剥離し、半導体チップにおけるダイシングテープが貼り付いていた面を、はんだを介して基板にはんだ付けするようにした半導体チップの実装方法において、従来よりもはんだ濡れ性に優れた実装を行えるようにすることを目的とする。 The present invention has been made in view of the above-described problems. A semiconductor chip cut by dicing is peeled off from a dicing tape, and a surface of the semiconductor chip to which the dicing tape is attached is attached to a substrate via solder. It is an object of the present invention to provide a method for mounting a semiconductor chip that is soldered to a solder that has better solder wettability than conventional methods.
上記目的を達成するため、請求項1に記載の発明は、ダイシングテープ(200)として、半導体ウェハ(100)の一面のうち半導体チップ(20)の周辺部となる部位に対向する部位、および、半導体ウェハ(100)の切断部としてのスクライブライン(DL)に対向する部位にのみ、当該ダイシングテープ(200)の接着剤(202)が部分的に配置されたものを、半導体ウェハ(100)の一面に貼り付け、半導体チップ(20)をダイシングテープ(200)から剥離する工程では、ダイシングテープ(200)の接着剤(202)が、半導体チップ(20)におけるダイシングテープ(200)が貼り付いていた面(21)の周辺部のみに残るように、半導体チップ(20)をダイシングテープ(200)から剥離することを特徴とする。 In order to achieve the above-mentioned object, the invention according to claim 1 is a dicing tape (200), a part facing one of the surfaces of the semiconductor wafer (100) facing the peripheral part of the semiconductor chip (20) , and A part of the semiconductor wafer (100) in which the adhesive (202) of the dicing tape (200) is partially disposed only at a portion facing the scribe line (DL) as a cutting portion of the semiconductor wafer (100). In the step of attaching to one surface and peeling the semiconductor chip (20) from the dicing tape (200), the adhesive (202) of the dicing tape (200) is attached to the dicing tape (200) of the semiconductor chip (20). The semiconductor chip (20) is peeled off from the dicing tape (200) so as to remain only in the periphery of the surface (21). And features.
それによれば、ダイシングテープ(200)の接着剤(202)は、半導体チップ(20)におけるダイシングテープ(200)が貼り付いていた面(21)、すなわち、半導体チップ(20)のはんだ付け面(21)の全体ではなく周辺部にしか残渣として残らないため、従来よりもはんだ濡れ性に優れた実装を行うことができる。 According to this, the adhesive (202) of the dicing tape (200) is applied to the surface (21) of the semiconductor chip (20) to which the dicing tape (200) is attached, that is, the soldering surface of the semiconductor chip (20) ( Since the residue remains only in the peripheral portion , not in the entirety of 21), mounting with better solder wettability than before can be performed.
また、請求項2に記載の発明のように、半導体ウェハ(100)として、当該半導体ウェハ(100)の一面のうち半導体チップ(20)の周辺部となる部位に凸部(101)を形成し、半導体チップ(20)の中央部側となる部位に凹部(102)を形成したものを用意し、この半導体ウェハ(100)の一面にダイシングテープ(200)を貼り付けることにより、ダイシングテープ(200)の接着剤(202)が半導体ウェハ(100)の一面のうち凸部(101)にのみ貼り付くようにし、ダイシングテープ(200)の剥離工程では、接着剤(202)が、半導体チップ(20)におけるダイシングテープ(200)が貼り付いていた面(21)のうち凸部(101)のみに残るように、剥離を行うようにしてもよい。 Further, as in the invention described in claim 2, as the semiconductor wafer (100), a convex portion (101) is formed on a portion of one surface of the semiconductor wafer (100) that is a peripheral portion of the semiconductor chip (20). by providing a one formed recess (102) at the site to be the center side of the semiconductor chip (20), paste the dicing tape (200) on one surface of the semiconductor wafer (100), the dicing tape (200 ) Adhesive (202) is attached only to the convex portion (101) of one surface of the semiconductor wafer (100), and in the step of removing the dicing tape (200), the adhesive (202) is applied to the semiconductor chip (20). ) In the surface (21) on which the dicing tape (200) is attached, so as to remain only on the convex portion (101).
それによれば、ダイシングテープ(200)の接着剤(202)は、半導体ウェハ(100)の一面のうち半導体チップ(20)の周辺部となる凸部(101)にのみ貼り付き、凹部(102)には付かないため、ダイシングテープ(200)の剥離工程にて、
接着剤(202)が、半導体チップ(20)におけるダイシングテープ(200)が貼り
付いていた面(21)の周辺部に残るように、剥離を行うことができ、剥離工程後においては、半導体チップ(20)のはんだ付け面(21)における凹部(102)では、接着剤残渣が残らないため、従来よりもはんだ濡れ性に優れた実装を行うことができる。
According to this, the adhesive (202) of the dicing tape (200) sticks only to the convex portion (101) which is the peripheral portion of the semiconductor chip (20) on one surface of the semiconductor wafer (100), and the concave portion (102). Is not attached, so in the peeling process of dicing tape (200),
The adhesive (202) is applied to the dicing tape (200) on the semiconductor chip (20).
Peeling can be performed so as to remain in the peripheral portion of the attached surface (21). After the peeling step, the adhesive residue is left in the recess (102) on the soldering surface (21) of the semiconductor chip (20). Therefore, mounting with better solder wettability than before can be performed .
また、この場合、半導体ウェハ(100)の一面が金属膜(22)により構成されたものとすれば、凸部(101)では凹部(102)よりも金属膜(22)の厚さを大きくすることにより、凸部(101)および凹部(102)を構成することができる。 In this case, if one surface of the semiconductor wafer (100) is formed of the metal film (22), the thickness of the metal film (22) is made larger in the convex portion (101) than in the concave portion (102). Thereby, a convex part (101) and a recessed part (102) can be comprised.
また、請求項4に記載の発明のように、ダイシングテープ(200)として、当該ダイシングテープ(200)の接着剤(202)が紫外線照射により接着性が低下するものを、半導体ウェハ(100)の一面に貼り付け、ダイシングテープ(200)の剥離工程では、半導体チップ(20)におけるダイシングテープ(200)が貼り付いている面(21)の周辺部のみにて、ダイシングテープ(200)の接着剤(202)に対して紫外線を照射した後、半導体チップ(20)をダイシングテープ(200)から剥離させるようにしてもよい。 Further, as in the invention described in claim 4, as the dicing tape (200), the adhesive (202) of the dicing tape (200) whose adhesiveness is lowered by ultraviolet irradiation is used for the semiconductor wafer (100). In the step of attaching to one surface and removing the dicing tape (200), the adhesive for the dicing tape (200) is provided only at the periphery of the surface (21) to which the dicing tape (200) is attached in the semiconductor chip (20). After irradiating ultraviolet rays to (202), the semiconductor chip (20) may be peeled off from the dicing tape (200).
それによれば、接着剤(202)のうち紫外線が照射されなかった部分が、半導体チップ(20)におけるダイシングテープ(200)が貼り付いていた面(21)の周辺部のみに残るため、接着剤(202)を、半導体チップ(20)のはんだ付け面(21)の全体ではなく一部にしか残渣として残らないようにすることができるため、従来よりもはんだ濡れ性に優れた実装を行うことができる。 According to this, the portion of the adhesive (202) that has not been irradiated with ultraviolet light remains only in the peripheral portion of the surface (21) to which the dicing tape (200) has been attached in the semiconductor chip (20). Since (202) can be left as a residue on only a part of the soldering surface (21) of the semiconductor chip (20), mounting with better solder wettability than before is performed. Can do.
なお、特許請求の範囲およびこの欄で記載した各手段の括弧内の符号は、後述する実施形態に記載の具体的手段との対応関係を示す一例である。 In addition, the code | symbol in the bracket | parenthesis of each means described in the claim and this column is an example which shows a corresponding relationship with the specific means as described in embodiment mentioned later.
以下、本発明の実施形態について図に基づいて説明する。なお、以下の各実施形態相互において、互いに同一もしくは均等である部分には、説明の簡略化を図るべく、図中、同一符号を付してある。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. In the following embodiments, parts that are the same or equivalent to each other are given the same reference numerals in the drawings in order to simplify the description.
(第1実施形態)
図1は、本発明の第1実施形態に係る半導体チップ20の実装構造を示す概略断面図である。この実装構造においては、基板10の一面上に、半導体チップ20が搭載され、はんだ30を介して接合されてなる。
(First embodiment)
FIG. 1 is a schematic cross-sectional view showing a mounting structure of a
基板10は、アルミナなどよりなるセラミック基板であり、その一面上には、導体11が設けられている。この導体11は、セラミック基板における一般的な導体材料、すなわち、ガラス中に銀や銅の酸化物などの金属酸化物を含む導体を塗布・焼成することにより形成されたものである。
The
また、半導体チップ20は、シリコン半導体などよりなる一般的なICチップなどよりなる。そして、半導体チップ20は、そのはんだ付け面21を導体11に対向させた状態でセラミック基板10の一面上に搭載されており、半導体チップ20のはんだ付け面21と導体11とが、はんだ30を介して接続されている。
The
半導体チップ20のはんだ付け面21は、はんだ30の濡れ性を確保するための金属膜22により構成されている。この金属膜22は、蒸着やスパッタなどにより形成されたNiや金などよりなる膜であり、最表面は金であることが望ましい。たとえば、金属膜22は、下地側からTi、Ni、金が積層された膜として構成されている。
The
この半導体チップ20のはんだ付け面21は、後述するダイシングテープ(図2参照)が貼り付けられていた面であり、当該ダイシングテープから半導体チップ20を拾い上げた後では、図1に示されるように、はんだ付け面21にダイシングテープの接着剤202が残っている。
The
この接着剤202は顕微鏡観察により認識されるもので、たとえばアクリル系樹脂などよりなる。本実施形態では、接着剤202は、はんだ付け面21の全面ではなく一部に残渣として残っている。
The adhesive 202 is recognized by microscopic observation, and is made of, for example, an acrylic resin. In the present embodiment, the adhesive 202 remains as a residue on a part of the
特に、本実施形態では、はんだ付け面21の中央部側の部位には接着剤202は存在せず、周辺部に接着剤202が残っている。つまり、はんだ付け面21の中央部側の部位では、清浄な金属膜22によって良好な濡れ性を以て、はんだ30が接合されており、接合強度が十分に確保された接合形態となっている。
In particular, in the present embodiment, the adhesive 202 does not exist in the central portion side portion of the
また、はんだ30は、本実施形態では、半導体チップ20のはんだ付け面21の全体と基板10の導体11との間に介在し、半導体チップ20とセラミック基板10とを接合しているが、このはんだ30としては、一般的なはんだ、特にPbフリーはんだを採用することができる。
Further, in this embodiment, the
また、本実施形態では、半導体チップ20のはんだ付け面と反対側の面には、図示しない電極が設けられており、この電極とセラミック基板10のパッド12とがボンディングワイヤ40によって結線され、これら両者はワイヤ40を介して、電気的に接続されている。
In the present embodiment, an electrode (not shown) is provided on the surface opposite to the soldering surface of the
次に、本実施形態における実装構造を形成するための実装方法について述べる。図2は、本実装方法を示す工程図である。図2において、(a)は半導体ウェハ100の断面図、(b)はダイシングテープ200の貼り付け面側の平面図、(c)は半導体ウェハ100にダイシングテープ200を貼り付けたワークを示す断面図、(d)は(c)に示されるワークをダイシングした後の状態を示す断面図、(e)はダイシング後の半導体チップ20をダイシングテープ200から剥離した状態で示す断面図である。
Next, a mounting method for forming the mounting structure in the present embodiment will be described. FIG. 2 is a process diagram showing the present mounting method. 2A is a cross-sectional view of the
図2(a)に示されるように、半導体ウェハ100は、複数個の半導体チップ20がダイシングされる領域であるスクライブラインDLにて連結されたものである。
As shown in FIG. 2A, the
ここで、半導体ウェハ100の下面は、各半導体チップ20におけるはんだ付け面21となる面であり、この面には上記金属膜22が形成されている。そして、最終的には、スクライブラインDLにて、半導体ウェハ100を切断することにより、個片化された半導体チップ20ができあがる。
Here, the lower surface of the
また、図2に示されるように、ダイシングテープ200は、一般的なこの種のものと同様に、塩化ビニルやポリオレフィンなどよりなるテープ基部201と、テープ基部201の貼り付け面側に設けられたアクリル系樹脂などよりなる上記接着剤202とを備えて構成されている。
As shown in FIG. 2, the dicing
そして、半導体ウェハ100の一面にダイシングテープ200を貼り付けるのであるが(図2(c)参照)、本実施形態では、図2(b)、(c)に示されるように、ダイシングテープ200として、半導体ウェハ100の一面のうち半導体チップ20の周辺部となる部位に対向する部位、および、半導体ウェハの切断部としてのスクライブラインDLに対向する部位にのみ、接着剤202が部分的に配置されたものを用いている。
Then, the dicing
このように、貼り付け面の全体ではなく一部に接着剤202が設けられたダイシングテープ200は、テープ基部201に対して、マスクを用いて接着剤202を印刷することにより作成される。
As described above, the dicing
ここで、半導体チップ20の周辺部に位置する接着剤202は、その幅L1が狭い方が接着剤202の残りが少なくなることから、はんだ付け性の面ではいいが、狭すぎることにより、ダイシング工程において、半導体ウェハ100がダイシングテープ200から剥れやすくなる。そこで、半導体チップ20の1辺の長さをL2とすると、接着剤20の幅L1は、長さL2の1/5〜1/10程度の大きさであることが望ましい。
Here, the adhesive 202 located in the peripheral part of the
そして、本実装方法では、このような半導体ウェハ100とダイシングテープ200とを用いて、図2(c)に示されるように位置あわせして、半導体ウェハ100の一面にダイシングテープ200を貼り付ける(テープ貼り付け工程)。
In this mounting method, the
次に、本実装方法では、図2(d)に示されるように、半導体ウェハ100をダイシングテープ200とは反対側の面から切断することにより、個片化された半導体チップ20を形成する(ダイシング工程)。
Next, in this mounting method, as shown in FIG. 2D, the
ここでは、ダイシングテープ200はハーフカットとしており、切断されてはいない。なお、図3は、このダイシング工程を示す模式的な俯瞰図である。ダイシングブレードKによって、半導体ウェハ100がスクライブラインDLに沿って切断される。
Here, the dicing
その後、図2(e)に示されるように、個々の半導体チップ20をダイシングテープ200から剥離して拾い上げる(ダイシングテープの剥離工程)。この剥離工程では、上記したダイシングテープ200の接着剤202の配置構成によって、接着剤202が、半導体チップ20におけるダイシングテープ200が貼り付いていた面、すなわちはんだ付け面21の周辺部に残るように、剥離が行われる。
Thereafter, as shown in FIG. 2E, the
次に、この拾い上げられた半導体チップ20を、セラミック基板10の一面上に搭載し、はんだ接合する。図4は、本実装方法における(a)チップ搭載工程、(b)はんだ接合工程を示す工程図である。
Next, the picked-up
まず、図4(a)に示されるように、半導体チップ20をコレットK1で吸着し、セラミック基板10の一面上に持ってくる。このコレットK1は、一般的なはんだダイボンド装置のものと同様であり、半導体チップ20を吸着し且つ昇降機能およびスクラブ機能を持つものである。
First, as shown in FIG. 4A, the
そして、半導体チップ20におけるダイシングテープ200が貼り付いていた面21すなわちはんだ付け面21を、導体11に位置あわせし、はんだ30を介してセラミック基板10に対向させる。ここで、はんだ30は、はんだワイヤを導体11上に設置して溶融させたものである。
Then, the
ここまでがチップ搭載工程であり、図4(a)に示される状態となる。次に、図4(b)に示されるように、コレットK1によって半導体チップ20を下降させ、半導体チップ20とセラミック基板10の導体11とをはんだ30により接続する。これがはんだ接合工程である。
Up to here is the chip mounting process, and the state shown in FIG. Next, as shown in FIG. 4B, the
こうして半導体チップ20とセラミック基板10とがはんだ付けされた後、上記図1に示されるように、必要に応じて半導体チップ20とセラミック基板10との間でワイヤボンディングを行い、ワイヤ40による接続を行う。こうして、本実施形態の実装構造ができあがる。
After the
ところで、本実施形態では、ダイシングテープ200の剥離工程では、ダイシングテープ200の接着剤202が、半導体チップ20におけるダイシングテープ200が貼り付いていたはんだ付け面21の全体ではなく一部に残るように、半導体チップ20をダイシングテープ200から剥離している。
By the way, in this embodiment, in the peeling process of the dicing
それによれば、ダイシングテープ200の接着剤202は、半導体チップ20のはんだ付け面21の全体ではなく一部にしか残渣として残らないため、この残渣が残っていない部分にて、はんだ濡れ性を確保することができ、従来よりもはんだ濡れ性に優れた実装を行うことができる。
According to this, since the adhesive 202 of the dicing
特に、本実施形態では、セラミック基板10上の導体11がガラス質であるため、導体11上では、はんだ30の濡れが悪く、広がりにくい。しかし、本実施形態では、半導体チップ20のはんだ付け面21については、はんだ濡れ性を確保すべき金属膜22の一部しか接着剤202が残っていないため、接着剤202が無い部分の清浄な金属膜22にて、はんだ30を濡れ広がらせることができる。
In particular, in this embodiment, since the
また、本実施形態では、半導体チップ20のはんだ付け面21の中央部側の部位にて、はんだ30が濡れて十分な接合が行われるため、はんだ接合強度を確保するうえで好ましく、接合信頼性の向上が図れる。
Further, in the present embodiment, the
なお、本実施形態においては、ダイシングテープ200の接着剤202は、半導体ウェハ100の一面のうち半導体チップ20の周辺部となる部位に対向する部位と、スクライブラインDLに対向する部位とに、部分的に配置されたが、スクライブラインDLに対向する部位には接着剤202が存在しないものであってもよい。
In the present embodiment, the adhesive 202 of the dicing
(第2実施形態)
図5は、本発明の第2実施形態に係る半導体チップの実装方法の要部を示す工程図である。図5において、(a)は半導体ウェハ100の断面図、(b)はダイシングテープ200の貼り付け面側の平面図である。
(Second Embodiment)
FIG. 5 is a process diagram showing the main part of the semiconductor chip mounting method according to the second embodiment of the present invention. 5A is a cross-sectional view of the
図5に示されるように、本実施形態では、ダイシングテープ200として、半導体ウェハ20の一面のうち半導体チップ20となる部位に対向する部位に、接着剤202がメッシュ形状に配置されたものを用いる。
As shown in FIG. 5, in this embodiment, a dicing
ここで、スクライブラインDLに対向する部位では、一般的なものと同様に隙間無く接着剤202の配置がなされている。このようなメッシュ状の接着剤202の配置は、テープ基部201に対して、メッシュ状の開口部を有するマスクを用いて接着剤202を印刷することにより作成される。
Here, in the part facing the scribe line DL, the adhesive 202 is arranged without a gap as in a general case. Such an arrangement of the
そして、本実施形態では、このような半導体ウェハ100とダイシングテープ200とを用いて、上記第1実施形態と同様に、テープ貼り付け工程、ダイシング工程、ダイシングテープの剥離工程、さらには、チップ搭載工程、はんだ接合工程を行う。それにより、上記第1実施形態と同様の実装構造ができあがる。
In the present embodiment, using such a
ただし、本実施形態では、半導体チップ20のはんだ付け面21に残る接着剤202が、図5(b)に対応してメッシュ状に残った状態となる。つまり、本実施形態によれば、ダイシングテープの剥離工程では、半導体チップ20におけるはんだ付け面21のうち、メッシュ形状の接着剤202以外の部分では、実質的に接着剤202の残渣が存在しない状態が実現される。
However, in this embodiment, the adhesive 202 remaining on the
このように、本実施形態によっても、半導体チップ20のはんだ付け面21の全体ではなく一部にしか、接着剤202が残渣として残らないため、従来よりもはんだ濡れ性に優れた実装を行うことができる。
As described above, according to the present embodiment, the adhesive 202 remains as a residue only on a part of the
また、図6は、本第2実施形態に係る半導体チップの実装方法のもう一つの例の要部を示す工程図である。図6において、(a)は半導体ウェハ100の断面図、(b)はダイシングテープ200の貼り付け面側の平面図である。
FIG. 6 is a process diagram showing the main part of another example of the semiconductor chip mounting method according to the second embodiment. 6A is a cross-sectional view of the
本実施形態においては、この図6に示されるように、ダイシングテープ200として、半導体ウェハ100の一面のうち半導体チップ20となる部位に対向する部位に、接着剤202が複数個の点形状に配置されたものを用いる。このような接着剤202の配置も、マスクを用いた印刷により形成できる。
In the present embodiment, as shown in FIG. 6, as the dicing
この場合も、ダイシングテープの剥離工程では、半導体チップ20におけるはんだ付け面21のうち、実質的に接着剤202が配置されている部位以外は残渣が存在しない状態が実現されるため、上記図5の例と同様の作用効果が得られる。
Also in this case, the dicing tape peeling step realizes a state in which no residue exists except for a portion where the adhesive 202 is substantially disposed on the
なお、上記図5、図6に示される例では、半導体チップ20のはんだ付け面21と接着剤202との接触面積を、従来のような全面に接着剤202を配置した場合に比べて、1/2程度以下とすることが適当である。
In the example shown in FIGS. 5 and 6, the contact area between the
(第3実施形態)
上記各実施形態では、ダイシングテープ200側から接着剤残渣の対策を行ったが、本発明の第3実施形態は、半導体チップ20側から対策を行うものである。
(Third embodiment)
In each of the above embodiments, measures against adhesive residue are taken from the dicing
図7は、本第3実施形態に係る半導体チップの実装方法に用いる半導体ウェハ100およびダイシングテープ200を示す図であり、(a)は半導体ウェハ100の断面図、(b)はダイシングテープ200の貼り付け面側の平面図である。
7A and 7B are diagrams showing the
なお、図7(b)では、半導体ウェハ100にダイシングテープ200を貼り付けたときの両者の接着領域の外形、すなわち半導体チウェハ100の凸部101の外形を破線にて示してある。また、図8は、本実施形態に係る半導体チップの実装方法を示す工程図である。
In FIG. 7B, the outer shape of the adhesion region when the dicing
本実施形態では、図7に示されるように、ダイシングテープ200は、従来のものと同様に、貼り付け面側の全体に接着剤202が設けられたものを用いる。一方、半導体ウェハ100として、当該半導体ウェハ100の一面のうち半導体チップ20となる部位に凸部101と凹部102とを形成したものを用意する。
In the present embodiment, as shown in FIG. 7, a dicing
ここでは、用意される半導体ウェハ100において、半導体ウェハ100の一面のうち半導体チップ20の周辺部となる部位を凸部101とし、半導体チップの中央部側となる部位を凹部102としている。
Here, in the
より具体的に述べると、1つの半導体チップ20をみたとき、図7(b)に示されるように、凸部101の平面パターンは矩形枠状であり、この凸部101の内周部に、矩形状の平面パターンをなす凹部102が配置された形となっている。
More specifically, when one
ここでは、半導体ウェハ100における半導体の部分に凹凸を形成して、凸部101、凹部102を構成しており、これら凸部101および凹部102の表面は、上記各実施形態と同様に、金の膜を最表面とする金属膜22により構成されている。つまり、本実施形態においても、半導体チップ20のはんだ付け面21は、その全体が金属膜22により構成されている。
Here, irregularities are formed in the semiconductor portion of the
このような半導体ウェハ100は、図8(a)〜(c)に示される工程にて作られる。まず、半導体ウェハ100における一面のうち凸部101となる部位のみに、スパッタや蒸着などにより酸化膜103を付ける(図8(a)参照)。
Such a
次に、半導体ウェハ100の一面をKOHやNaOHなどのエッチング液に浸して、凹部102を形成するとともに、フッ酸などのエッチングにより酸化膜103を除去する。これにより、図8(b)に示されるように、半導体ウェハ100に凸部101、凹部102が形成される。
Next, one surface of the
その後、半導体ウェハ100の凸部101および凹部102の表面に金属膜22を形成する(図8(c)参照)。これにより、図7に示されるような半導体ウェハ100ができあがる。
Thereafter, the
そして、本実施形態の実装方法では、この半導体ウェハ100の一面にダイシングテープ200を貼り付ける。このとき、本実施形態では、上記図7(b)に示されるように、接着剤202が半導体ウェハ100の一面のうち凸部101にのみ貼り付き、凹部102には貼り付かない。
In the mounting method of this embodiment, the dicing
ここで、半導体チップ20の厚さをH1とし、凹部102の深さをH2とすると、凹部102の深さH2が半導体チップ20の厚さH1の1/10以上であるならば、凹部102が接着剤202に接することはない。
Here, when the thickness of the
なお、図7において、半導体チップ20の周辺部に位置する凸部102の幅L3は、半導体チップ20の1辺の長さL2の1/5〜1/10程度の大きさであることが望ましい。その理由は、上記第1実施形態における寸法L1、L2の関係(上記図4参照)と同様である。
In FIG. 7, the width L <b> 3 of the
その後は、本実装方法においても、上記第1実施形態と同様に、ダイシング工程、ダイシングテープの剥離工程を行う。本実施形態では、ダイシングテープ200の接着剤202は、半導体ウェハ100の一面のうち凸部101にのみ貼り付いているため、ダイシングテープの剥離工程後においては、半導体チップ20のはんだ付け面21における凹部102では、接着剤202の残渣が残らない(図8(d)参照)。
Thereafter, also in the present mounting method, a dicing step and a dicing tape peeling step are performed as in the first embodiment. In the present embodiment, since the adhesive 202 of the dicing
そして、さらに、図8(d)、(e)に示されるように、本実装方法においても、上記第1実施形態と同様の要領で、チップ搭載工程、はんだ接合工程を行う。それにより、図8(e)に示されるような実装構造ができあがる。この実装構造においては、半導体チップ20に凸部101および凹部102が形成されているが、接着剤202の残り方については、上記第1実施形態と同様である。
Further, as shown in FIGS. 8D and 8E, also in this mounting method, the chip mounting process and the solder bonding process are performed in the same manner as in the first embodiment. Thereby, a mounting structure as shown in FIG. 8E is completed. In this mounting structure, the
このように、本実施形態の実装方法によっても、半導体チップ20のはんだ付け面21の全体ではなく一部にしか、接着剤202が残渣として残らないため、従来よりもはんだ濡れ性に優れた実装を行うことができる。
As described above, even with the mounting method of the present embodiment, the adhesive 202 remains as a residue only on a part of the
また、本実施形態においても、上記第1実施形態と同様に、半導体チップ20のはんだ付け面21の中央部側の部位にて、はんだ30が濡れて十分な接合が行われるため、はんだ接合強度を確保するうえで好ましい。
Also in the present embodiment, as in the first embodiment, since the
(第4実施形態)
図9は、本発明の第4実施形態に係る半導体チップの実装方法に用いる半導体ウェハ100を示す図であり、(a)は断面図、(b)はダイシングテープ200が貼り付けられる一面の平面図である。
(Fourth embodiment)
9A and 9B are views showing a
本実施形態も上記第3実施形態と同様に、半導体ウェハ100の一面のうち半導体チップ20となる部位に凸部101と凹部102とを形成したものである。ここで、上記第3実施形態では、半導体ウェハ100における半導体の部分に凹凸部101、102を形成したが、本実施形態では、金属膜22の厚さを変えることにより、凸部101および凹部102を構成している。
In the present embodiment, similarly to the third embodiment, a
図9に示される例では、半導体ウェハ100の一面は、Ni膜22aと金膜22bとが積層された膜としての金属膜22により構成されており、このうちのNi膜22aの厚さを、凸部101では凹部102よりも大きくすることにより、凸部101および凹部102を構成している。
In the example shown in FIG. 9, one surface of the
そして、本実施形態によれば、このような半導体ウェハ100を用いて上記第3実施形態と同様の実装工程を行うことにより、同様の作用効果が得られる。
And according to this embodiment, the same effect is obtained by performing the mounting process similar to the said 3rd Embodiment using such a
なお、金属膜22が単層の膜であっても、スパッタや蒸着などの成膜方法において部分的にマスクをするなどの方法により、膜厚を変えることは可能であるため、金属膜22の厚さを変えて凸部101および凹部102を構成することは可能である。
Note that even if the
(第5実施形態)
図10は、本発明の第5実施形態に係る半導体チップの実装方法に用いる半導体ウェハ100を示す図であり、(a)は断面図、(b)はダイシングテープ200が貼り付けられる一面の平面図である。
(Fifth embodiment)
10A and 10B are views showing a
本実施形態も上記第3実施形態と同様に、半導体ウェハ100の一面のうち半導体チップ20となる部位に凸部101と凹部102とを形成したものである。ここで、本実施形態では、半導体チップ20の全体に点状に配置された凸部101を形成している。
In the present embodiment, similarly to the third embodiment, a
この場合、凸部101、凹部102の形成方法は、上記第3実施形態のように半導体に凹凸を形成するものでもよいし、金属膜22の厚さを変えるものであってもよい。本実施形態では、半導体チップ20の中心部および周辺部ともに、はんだ濡れが良くなることが期待される。
In this case, the method of forming the
なお、上記の各実施形態では、半導体ウェハ100の一面にダイシングテープ200を貼り付ける工程において、ダイシングテープ200における接着剤202の配置パターンを工夫したり、半導体ウェハ100におけるダイシングテープ200が貼り付けられる一面に凹凸部101、102を形成したりすることにより、半導体ウェハ100の当該一面のうち半導体チップ20となる部位の全体ではなく、一部のみに接着剤202が貼り付くようにしていた。そして、その結果として、剥離工程では、接着剤202が、半導体チップ20のはんだ付け面21の一部に残るように、剥離していた。
In each of the above embodiments, in the step of attaching the dicing
(第6実施形態)
図11は、本発明の第6実施形態に係る半導体チップの実装方法の要部を示す概略断面図である。
(Sixth embodiment)
FIG. 11 is a schematic cross-sectional view showing the main part of the semiconductor chip mounting method according to the sixth embodiment of the present invention.
本実施形態では、ダイシングテープ200として、接着剤202が紫外線照射により接着性が低下するものを用いる。このような接着剤202は、たとえば、紫外線硬化型のアクリル樹脂やエポキシ樹脂などの紫外線硬化性樹脂よりなるものである。
In the present embodiment, as the dicing
そして、このダイシングテープ200を半導体ウェハ100の一面に貼り付け、ダイシング工程を行う。そして、図11に示されるように、ダイシングテープ200の剥離工程では、半導体チップ20におけるダイシングテープ200が貼り付いている面21の一部の領域にて、接着剤202に対して紫外線UVを照射する。
And this dicing
それにより、接着剤202のうち紫外線照射された部分が、硬化などにより接着性が低下した部分202aとなる。その後、半導体チップ20をダイシングテープ200から剥離させることにより、接着剤202のうち紫外線が照射されなかった部分が、半導体チップ20におけるはんだ付け面21に残る。
As a result, the portion of the adhesive 202 that has been irradiated with ultraviolet rays becomes the
その後は、上記第1実施形態と同様に、チップ搭載工程、はんだ接合工程を行うことにより、本実施形態においても、半導体チップ20が基板にはんだ接合されてなる実装構造が完成する。
Thereafter, similarly to the first embodiment, by performing the chip mounting process and the solder bonding process, the mounting structure in which the
このように、本実施形態によれば、接着剤202のうち紫外線が照射されなかった部分が、半導体チップ20におけるダイシングテープ200が貼り付いていた面に残るため、接着剤202を、半導体チップ20のはんだ付け面21の全体ではなく一部にしか残渣として残らないようにすることができ、従来よりもはんだ濡れ性に優れた実装を行うことができる。
As described above, according to the present embodiment, the portion of the adhesive 202 that has not been irradiated with ultraviolet rays remains on the surface of the
(他の実施形態)
なお、上記第1実施形態などのように、ダイシングテープ200側にて接着剤202を部分的に配置する形態と、上記第3実施形態などのように、半導体チップ20側に凹凸部101、102を設ける形態とを、可能な範囲で組み合わせて行ってもよい。
(Other embodiments)
Note that the adhesive 202 is partially disposed on the dicing
たとえば、上記図10に示される凹凸部101、102を有する半導体ウェハ100と、上記図5に示されるメッシュ状の接着剤202を有するダイシングテープ200とを、組み合わせてもよい。
For example, the
また、基板10としては、セラミック基板以外にも、プリント基板、金属基板など各種の配線基板を採用することができる。
In addition to the ceramic substrate, various wiring boards such as a printed board and a metal board can be adopted as the
10…基板としてのセラミック基板、20…半導体チップ、
21…半導体チップにおけるダイシングテープが貼り付いていた面としてのはんだ付け面、
22…金属膜、30…はんだ、100…半導体ウェハ、
101…凸部、102…凹部、200…ダイシングテープ、202…接着剤。
10 ... Ceramic substrate as substrate, 20 ... Semiconductor chip,
21 ... Soldering surface as the surface on which the dicing tape is adhered in the semiconductor chip,
22 ... Metal film, 30 ... Solder, 100 ... Semiconductor wafer,
101 ... convex part, 102 ... concave part, 200 ... dicing tape, 202 ... adhesive.
Claims (4)
前記半導体チップ(20)を前記ダイシングテープ(200)から剥離し、
前記半導体チップ(20)における前記ダイシングテープ(200)が貼り付いていた面(21)を、はんだ(30)を介して基板(10)に対向させ、前記半導体チップ(20)と前記基板(10)とを前記はんだ(30)により接続する半導体チップの実装方法において、
前記ダイシングテープ(200)として、前記半導体ウェハ(100)の一面のうち前記半導体チップ(20)の周辺部となる部位に対向する部位、および、前記半導体ウェハ(100)の切断部としてのスクライブライン(DL)に対向する部位にのみ、当該ダイシングテープ(200)の接着剤(202)が部分的に配置されたものを、前記半導体ウェハ(100)の一面に貼り付け、
前記ダイシングテープ(200)の剥離工程では、前記ダイシングテープ(200)の接着剤(202)が、前記半導体チップ(20)における前記ダイシングテープ(200)が貼り付いていた面(21)の周辺部のみに残るように、前記半導体チップ(20)を前記ダイシングテープ(200)から剥離することを特徴とする半導体チップの実装方法。 A dicing tape (200) was attached to one surface of the semiconductor wafer (100), and the semiconductor wafer (100) was cut from the surface opposite to the dicing tape (200) to form a semiconductor chip (20). rear,
Peeling the semiconductor chip (20) from the dicing tape (200);
The surface (21) to which the dicing tape (200) is attached in the semiconductor chip (20) is opposed to the substrate (10) through solder (30), and the semiconductor chip (20) and the substrate (10) are arranged. In the mounting method of the semiconductor chip, which is connected by the solder (30),
As the dicing tape (200), a part of one surface of the semiconductor wafer (100) facing a part to be a peripheral part of the semiconductor chip (20) , and a scribe line as a cutting part of the semiconductor wafer (100) (1) A part of the dicing tape (200) in which the adhesive (202) is partially disposed is attached to one surface of the semiconductor wafer (100) only at a portion facing the (DL) .
In the peeling process of the dicing tape (200), the adhesive (202) of the dicing tape (200) is a peripheral portion of the surface (21) of the semiconductor chip (20) where the dicing tape (200) is attached. The semiconductor chip mounting method, wherein the semiconductor chip (20) is peeled off from the dicing tape (200) so as to remain only on the substrate.
前記半導体チップ(20)を前記ダイシングテープ(200)から剥離し、
前記半導体チップ(20)における前記ダイシングテープ(200)が貼り付いていた面(21)を、はんだ(30)を介して基板(10)に対向させ、前記半導体チップ(20)と前記基板(10)とを前記はんだ(30)により接続する半導体チップの実装方法において、
前記半導体ウェハ(100)として、当該半導体ウェハ(100)の一面のうち前記半導体チップ(20)の周辺部となる部位に凸部(101)を形成し、前記半導体チップ(20)の中央部側となる部位に凹部(102)を形成したものを用意し、
この半導体ウェハ(100)の一面に前記ダイシングテープ(200)を貼り付けることにより、前記ダイシングテープ(200)の接着剤(202)が前記半導体ウェハ(100)の一面のうち前記凸部(101)にのみ貼り付くようにし、
前記ダイシングテープ(200)の剥離工程では、前記接着剤(202)が、前記半導体チップ(20)における前記ダイシングテープ(200)が貼り付いていた面(21)のうち前記凸部(101)のみに残るように、前記半導体チップ(20)を前記ダイシングテープ(200)から剥離することを特徴とする半導体チップの実装方法。 A dicing tape (200) was attached to one surface of the semiconductor wafer (100), and the semiconductor wafer (100) was cut from the surface opposite to the dicing tape (200) to form a semiconductor chip (20). rear,
Peeling the semiconductor chip (20) from the dicing tape (200);
The surface (21) to which the dicing tape (200) is attached in the semiconductor chip (20) is opposed to the substrate (10) through solder (30), and the semiconductor chip (20) and the substrate (10) are arranged. In the mounting method of the semiconductor chip, which is connected by the solder (30),
As the semiconductor wafer (100), a convex portion (101) is formed on a portion of one surface of the semiconductor wafer (100) that is a peripheral portion of the semiconductor chip (20), and a central portion side of the semiconductor chip (20) Prepare a part with a recess (102) at the site
By adhering the dicing tape (200) to one surface of the semiconductor wafer (100), the adhesive (202) of the dicing tape (200) causes the convex portion (101) on one surface of the semiconductor wafer (100). Stick only to the
In the peeling step of the dicing tape (200), the adhesive (202) is used only for the convex portion (101) in the surface (21) of the semiconductor chip (20) to which the dicing tape (200) is attached. The semiconductor chip mounting method is characterized in that the semiconductor chip (20) is peeled off from the dicing tape (200) so as to remain.
前記半導体チップ(20)を前記ダイシングテープ(200)から剥離し、
前記半導体チップ(20)における前記ダイシングテープ(200)が貼り付いていた面(21)を、はんだ(30)を介して基板(10)に対向させ、前記半導体チップ(20)と前記基板(10)とを前記はんだ(30)により接続する半導体チップの実装方法において、
前記ダイシングテープ(200)として、当該ダイシングテープ(200)の接着剤(202)が紫外線照射により接着性が低下するものを、前記半導体ウェハ(100)の一面に貼り付け、
前記ダイシングテープ(200)の剥離工程では、前記半導体チップ(20)における前記ダイシングテープ(200)が貼り付いている面(21)の周辺部のみにて、前記ダイシングテープ(200)の前記接着剤(202)に対して紫外線を照射した後、前記半導体チップ(20)を前記ダイシングテープ(200)から剥離させることにより、
前記ダイシングテープ(200)の接着剤(202)のうち前記紫外線が照射されなかった部分が、前記半導体チップ(20)における前記ダイシングテープ(200)が貼り付いていた面(21)に残るようにすることを特徴とする半導体チップの実装方法。 A dicing tape (200) was attached to one surface of the semiconductor wafer (100), and the semiconductor wafer (100) was cut from the surface opposite to the dicing tape (200) to form a semiconductor chip (20). rear,
Peeling the semiconductor chip (20) from the dicing tape (200);
The surface (21) to which the dicing tape (200) is attached in the semiconductor chip (20) is opposed to the substrate (10) through solder (30), and the semiconductor chip (20) and the substrate (10) are arranged. In the mounting method of the semiconductor chip, which is connected by the solder (30),
As the dicing tape (200), the adhesive (202) of the dicing tape (200) whose adhesiveness is lowered by ultraviolet irradiation is attached to one surface of the semiconductor wafer (100),
In the peeling step of the dicing tape (200), the adhesive of the dicing tape (200) is formed only at the periphery of the surface (21) to which the dicing tape (200) is attached in the semiconductor chip (20). After irradiating ultraviolet rays to (202), by peeling the semiconductor chip (20) from the dicing tape (200),
A portion of the adhesive (202) of the dicing tape (200) that has not been irradiated with the ultraviolet light remains on the surface (21) of the semiconductor chip (20) to which the dicing tape (200) has been attached. A method for mounting a semiconductor chip, comprising:
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