JP6741264B2 - ウェハ上のアライメントマークを用いる半導体パッケージの製造方法 - Google Patents

ウェハ上のアライメントマークを用いる半導体パッケージの製造方法 Download PDF

Info

Publication number
JP6741264B2
JP6741264B2 JP2019510023A JP2019510023A JP6741264B2 JP 6741264 B2 JP6741264 B2 JP 6741264B2 JP 2019510023 A JP2019510023 A JP 2019510023A JP 2019510023 A JP2019510023 A JP 2019510023A JP 6741264 B2 JP6741264 B2 JP 6741264B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
alignment mark
resin layer
wafer
substrate
wafers
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.)
Active
Application number
JP2019510023A
Other languages
English (en)
Other versions
JPWO2018181552A1 (ja
Inventor
史朗 原
史朗 原
ソマワン クンプアン
ソマワン クンプアン
史人 居村
史人 居村
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
National Institute of Advanced Industrial Science and Technology AIST
Original Assignee
National Institute of Advanced Industrial Science and Technology AIST
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by National Institute of Advanced Industrial Science and Technology AIST filed Critical National Institute of Advanced Industrial Science and Technology AIST
Publication of JPWO2018181552A1 publication Critical patent/JPWO2018181552A1/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP6741264B2 publication Critical patent/JP6741264B2/ja
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L23/00Details of semiconductor or other solid state devices
    • H01L23/28Encapsulations, e.g. encapsulating layers, coatings, e.g. for protection
    • H01L23/31Encapsulations, e.g. encapsulating layers, coatings, e.g. for protection characterised by the arrangement or shape
    • H01L23/3107Encapsulations, e.g. encapsulating layers, coatings, e.g. for protection characterised by the arrangement or shape the device being completely enclosed
    • H01L23/3121Encapsulations, e.g. encapsulating layers, coatings, e.g. for protection characterised by the arrangement or shape the device being completely enclosed a substrate forming part of the encapsulation
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L23/00Details of semiconductor or other solid state devices
    • H01L23/12Mountings, e.g. non-detachable insulating substrates
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/02Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
    • H01L21/04Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof the devices having potential barriers, e.g. a PN junction, depletion layer or carrier concentration layer
    • H01L21/50Assembly of semiconductor devices using processes or apparatus not provided for in a single one of the subgroups H01L21/06 - H01L21/326, e.g. sealing of a cap to a base of a container
    • H01L21/56Encapsulations, e.g. encapsulation layers, coatings
    • H01L21/565Moulds
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/67Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H01L21/677Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere for conveying, e.g. between different workstations
    • H01L21/67703Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere for conveying, e.g. between different workstations between different workstations
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L23/00Details of semiconductor or other solid state devices
    • H01L23/544Marks applied to semiconductor devices or parts, e.g. registration marks, alignment structures, wafer maps
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L24/00Arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies; Methods or apparatus related thereto
    • H01L24/01Means 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
    • H01L24/02Bonding areas ; Manufacturing methods related thereto
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L24/00Arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies; Methods or apparatus related thereto
    • H01L24/93Batch processes
    • H01L24/94Batch processes at wafer-level, i.e. with connecting carried out on a wafer comprising a plurality of undiced individual devices
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2223/00Details relating to semiconductor or other solid state devices covered by the group H01L23/00
    • H01L2223/544Marks applied to semiconductor devices or parts
    • H01L2223/5442Marks applied to semiconductor devices or parts comprising non digital, non alphanumeric information, e.g. symbols
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2223/00Details relating to semiconductor or other solid state devices covered by the group H01L23/00
    • H01L2223/544Marks applied to semiconductor devices or parts
    • H01L2223/54426Marks applied to semiconductor devices or parts for alignment
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2223/00Details relating to semiconductor or other solid state devices covered by the group H01L23/00
    • H01L2223/544Marks applied to semiconductor devices or parts
    • H01L2223/54453Marks applied to semiconductor devices or parts for use prior to dicing
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2223/00Details relating to semiconductor or other solid state devices covered by the group H01L23/00
    • H01L2223/544Marks applied to semiconductor devices or parts
    • H01L2223/54473Marks applied to semiconductor devices or parts for use after dicing
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2223/00Details relating to semiconductor or other solid state devices covered by the group H01L23/00
    • H01L2223/544Marks applied to semiconductor devices or parts
    • H01L2223/54473Marks applied to semiconductor devices or parts for use after dicing
    • H01L2223/54486Located on package parts, e.g. encapsulation, leads, package substrate
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2224/00Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
    • H01L2224/01Means 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
    • H01L2224/02Bonding areas; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/023Redistribution layers [RDL] for bonding areas
    • H01L2224/0231Manufacturing methods of the redistribution layers
    • H01L2224/02313Subtractive methods
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2224/00Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
    • H01L2224/01Means 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
    • H01L2224/02Bonding areas; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/023Redistribution layers [RDL] for bonding areas
    • H01L2224/0237Disposition of the redistribution layers
    • H01L2224/02373Layout of the redistribution layers
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2224/00Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
    • H01L2224/01Means 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
    • H01L2224/02Bonding areas; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/023Redistribution layers [RDL] for bonding areas
    • H01L2224/0237Disposition of the redistribution layers
    • H01L2224/02377Fan-in arrangement
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2224/00Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
    • H01L2224/01Means 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
    • H01L2224/02Bonding areas; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/023Redistribution layers [RDL] for bonding areas
    • H01L2224/0237Disposition of the redistribution layers
    • H01L2224/02379Fan-out arrangement
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2224/00Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
    • H01L2224/01Means 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
    • H01L2224/02Bonding areas; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/03Manufacturing methods
    • H01L2224/038Post-treatment of the bonding area
    • H01L2224/03828Applying flux
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2224/00Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
    • H01L2224/01Means 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
    • H01L2224/02Bonding areas; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/04Structure, shape, material or disposition of the bonding areas prior to the connecting process
    • H01L2224/0401Bonding areas specifically adapted for bump connectors, e.g. under bump metallisation [UBM]
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2224/00Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
    • H01L2224/01Means 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
    • H01L2224/02Bonding areas; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/04Structure, shape, material or disposition of the bonding areas prior to the connecting process
    • H01L2224/05Structure, shape, material or disposition of the bonding areas prior to the connecting process of an individual bonding area
    • H01L2224/0554External layer
    • H01L2224/05541Structure
    • H01L2224/05548Bonding area integrally formed with a redistribution layer on the semiconductor or solid-state body
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2224/00Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
    • H01L2224/01Means 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
    • H01L2224/10Bump connectors; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/11Manufacturing methods
    • H01L2224/113Manufacturing methods by local deposition of the material of the bump connector
    • H01L2224/1133Manufacturing methods by local deposition of the material of the bump connector in solid form
    • H01L2224/11334Manufacturing methods by local deposition of the material of the bump connector in solid form using preformed bumps
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2224/00Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
    • H01L2224/01Means 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
    • H01L2224/10Bump connectors; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/11Manufacturing methods
    • H01L2224/118Post-treatment of the bump connector
    • H01L2224/11848Thermal treatments, e.g. annealing, controlled cooling
    • H01L2224/11849Reflowing
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2224/00Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
    • H01L2224/01Means 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
    • H01L2224/10Bump connectors; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/12Structure, shape, material or disposition of the bump connectors prior to the connecting process
    • H01L2224/13Structure, shape, material or disposition of the bump connectors prior to the connecting process of an individual bump connector
    • H01L2224/13001Core members of the bump connector
    • H01L2224/1302Disposition
    • H01L2224/13022Disposition the bump connector being at least partially embedded in the surface
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2224/00Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
    • H01L2224/01Means 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
    • H01L2224/10Bump connectors; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/12Structure, shape, material or disposition of the bump connectors prior to the connecting process
    • H01L2224/13Structure, shape, material or disposition of the bump connectors prior to the connecting process of an individual bump connector
    • H01L2224/13001Core members of the bump connector
    • H01L2224/1302Disposition
    • H01L2224/13024Disposition the bump connector being disposed on a redistribution layer on the semiconductor or solid-state body
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2224/00Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
    • H01L2224/01Means 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
    • H01L2224/26Layer connectors, e.g. plate connectors, solder or adhesive layers; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/28Structure, shape, material or disposition of the layer connectors prior to the connecting process
    • H01L2224/29Structure, shape, material or disposition of the layer connectors prior to the connecting process of an individual layer connector
    • H01L2224/29001Core members of the layer connector
    • H01L2224/29099Material
    • H01L2224/29198Material with a principal constituent of the material being a combination of two or more materials in the form of a matrix with a filler, i.e. being a hybrid material, e.g. segmented structures, foams
    • H01L2224/29199Material of the matrix
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2224/00Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
    • H01L2224/01Means 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
    • H01L2224/26Layer connectors, e.g. plate connectors, solder or adhesive layers; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/28Structure, shape, material or disposition of the layer connectors prior to the connecting process
    • H01L2224/29Structure, shape, material or disposition of the layer connectors prior to the connecting process of an individual layer connector
    • H01L2224/29001Core members of the layer connector
    • H01L2224/29099Material
    • H01L2224/29198Material with a principal constituent of the material being a combination of two or more materials in the form of a matrix with a filler, i.e. being a hybrid material, e.g. segmented structures, foams
    • H01L2224/29298Fillers
    • H01L2224/29299Base material
    • H01L2224/293Base material with a principal constituent of the material being a metal or a metalloid, e.g. boron [B], silicon [Si], germanium [Ge], arsenic [As], antimony [Sb], tellurium [Te] and polonium [Po], and alloys thereof
    • H01L2224/29338Base material with a principal constituent of the material being a metal or a metalloid, e.g. boron [B], silicon [Si], germanium [Ge], arsenic [As], antimony [Sb], tellurium [Te] and polonium [Po], and alloys thereof the principal constituent melting at a temperature of greater than or equal to 950°C and less than 1550°C
    • H01L2224/29339Silver [Ag] as principal constituent
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2224/00Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
    • H01L2224/01Means 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
    • H01L2224/26Layer connectors, e.g. plate connectors, solder or adhesive layers; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/31Structure, shape, material or disposition of the layer connectors after the connecting process
    • H01L2224/32Structure, shape, material or disposition of the layer connectors after the connecting process of an individual layer connector
    • H01L2224/321Disposition
    • H01L2224/32151Disposition the layer 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
    • H01L2224/32221Disposition the layer 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
    • H01L2224/32225Disposition the layer 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
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2224/00Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
    • H01L2224/73Means for bonding being of different types provided for in two or more of groups H01L2224/10, H01L2224/18, H01L2224/26, H01L2224/34, H01L2224/42, H01L2224/50, H01L2224/63, H01L2224/71
    • H01L2224/732Location after the connecting process
    • H01L2224/73251Location after the connecting process on different surfaces
    • H01L2224/73253Bump and layer connectors
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2224/00Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
    • H01L2224/80Methods for connecting semiconductor or other solid state bodies using means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected
    • H01L2224/83Methods for connecting semiconductor or other solid state bodies using means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected using a layer connector
    • H01L2224/83053Bonding environment
    • H01L2224/83095Temperature settings
    • H01L2224/83096Transient conditions
    • H01L2224/83097Heating
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2224/00Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
    • H01L2224/80Methods for connecting semiconductor or other solid state bodies using means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected
    • H01L2224/83Methods for connecting semiconductor or other solid state bodies using means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected using a layer connector
    • H01L2224/8312Aligning
    • H01L2224/83121Active alignment, i.e. by apparatus steering, e.g. optical alignment using marks or sensors
    • H01L2224/8313Active alignment, i.e. by apparatus steering, e.g. optical alignment using marks or sensors using marks formed on the semiconductor or solid-state body
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2224/00Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
    • H01L2224/80Methods for connecting semiconductor or other solid state bodies using means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected
    • H01L2224/83Methods for connecting semiconductor or other solid state bodies using means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected using a layer connector
    • H01L2224/8312Aligning
    • H01L2224/83121Active alignment, i.e. by apparatus steering, e.g. optical alignment using marks or sensors
    • H01L2224/83132Active alignment, i.e. by apparatus steering, e.g. optical alignment using marks or sensors using marks formed outside the semiconductor or solid-state body, i.e. "off-chip"
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2224/00Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
    • H01L2224/80Methods for connecting semiconductor or other solid state bodies using means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected
    • H01L2224/83Methods for connecting semiconductor or other solid state bodies using means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected using a layer connector
    • H01L2224/838Bonding techniques
    • H01L2224/8384Sintering
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2224/00Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
    • H01L2224/91Methods for connecting semiconductor or solid state bodies including different methods provided for in two or more of groups H01L2224/80 - H01L2224/90
    • H01L2224/92Specific sequence of method steps
    • H01L2224/9202Forming additional connectors after the connecting process
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2224/00Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
    • H01L2224/93Batch processes
    • H01L2224/94Batch processes at wafer-level, i.e. with connecting carried out on a wafer comprising a plurality of undiced individual devices
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L24/00Arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies; Methods or apparatus related thereto
    • H01L24/01Means 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
    • H01L24/02Bonding areas ; Manufacturing methods related thereto
    • H01L24/03Manufacturing methods
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L24/00Arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies; Methods or apparatus related thereto
    • H01L24/01Means 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
    • H01L24/10Bump connectors ; Manufacturing methods related thereto
    • H01L24/11Manufacturing methods
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L24/00Arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies; Methods or apparatus related thereto
    • H01L24/01Means 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
    • H01L24/10Bump connectors ; Manufacturing methods related thereto
    • H01L24/12Structure, shape, material or disposition of the bump connectors prior to the connecting process
    • H01L24/13Structure, shape, material or disposition of the bump connectors prior to the connecting process of an individual bump connector
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L24/00Arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies; Methods or apparatus related thereto
    • H01L24/80Methods for connecting semiconductor or other solid state bodies using means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected
    • H01L24/83Methods for connecting semiconductor or other solid state bodies using means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected using a layer connector

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Container, Conveyance, Adherence, Positioning, Of Wafer (AREA)

Description

本発明は、ウェハを基板に取り付けてパッケージする半導体パッケージの製造方法および半導体パッケージに関する。
近年、半導体デバイスの製造ラインとして0.5インチサイズ(ハーフインチサイズ)のウェハに1個のデバイスを作成することを基本とし、そのために製造工程を複数の単位処理装置で構成し、これら複数の単位処理装置をフローシップやジョブショップに再配置することを容易にすることで、超少量生産でかつ多品種生産に適切に対応できるようにしたミニマルファブシステム(minimal fabrication system)が提案されている(例えば、特許文献1参照。)。
ミニマルファブシステムにおいては、複数の単位処理装置を用いて0.5インチサイズ(外径12.5mmの円盤状)のウェハ上に半導体を製造したものを、同一外形形状を有する単位処理装置を用いて外径13.5mmの円盤状のパッケージ基板上に取り付けてパッケージングする前工程−後工程一体化システムが提案されている(例えば、特許文献2参照。)。
国際公開第2012/029775号 特願2014−240531号
上述した特許文献2に記載の技術においては、ウェハ上に半導体を製造して半導体チップとするまでの、いわゆる前工程においては、ウェハ上に形成したアライメントマークを用いて位置合わせを行っている。ところが、前工程にて製造した半導体チップをパッケージ基板に取り付けて半導体パッケージにするまでの、いわゆる後工程においては、ウェハ上に形成したアライメントマークがモールド樹脂層にて覆われてしまう。このため、半導体チップ上に電極層やはんだボール等を形成する際の位置合わせが容易ではない。
本発明は、上述した従来技術における実状からなされたもので、その目的は、ウェハを基板上に取り付けてパッケージするまでの位置合わせが精度良くできる半導体パッケージの製造方法および半導体パッケージを提供することにある。
上記目的を達成するために、本発明は、上面に第1のアライメントマークおよびパッド部が形成されたウェハを、前記ウェハより大きな外形を有し外縁に位置決め用の位置決め部が形成された基板上にパッケージする半導体パッケージの製造方法であって、前記第1のアライメントマークおよび前記位置決め部を基準として、前記基板上に前記ウェハを取り付ける取付工程と、前記位置決め部を露出させた状態で前記ウェハ上に樹脂層を形成する樹脂層形成工程と、前記樹脂層から露出する前記位置決め部を基準として、前記樹脂層の一部を除去することにより、前記第1のアライメントマークを視認可能とする除去工程と、前記第1のアライメントマークを基準として、前記樹脂層上に第2のアライメントマークを形成するマーク形成工程と、前記第2のアライメントマークを基準として、前記パッド部に導通する配線パターンを前記樹脂層上に形成する配線パターン形成工程と、を具備することを特徴とする半導体パッケージの製造方法とした。
このように構成された本発明によれば、ウェハ上を覆う樹脂層の一部を除去して第1のアライメントマークを視認可能としているため、樹脂層を形成する前の状態でウェハ上に形成されている第1のアライメントマークを基準として、樹脂層上に第2のアライメントマークを精度良く形成することができる。そして、この精度良く形成された第2のアライメントマークを基準として、パッド部に導通する配線パターンを樹脂層上に形成することができるので、ウェハを基板上に取り付けてパッケージするまでの位置合わせを精度良く行うことができる。
また、上記目的を達成するために、本発明は、前記配線パターン形成工程が、前記第1のアライメントマークを基準として、前記パッド部を露出させるコンタクトホールを前記樹脂層に形成してから、前記第2のアライメントマークを基準として、前記コンタクトホールを介して前記パッド部に導通する前記配線パターンを形成することを特徴とする半導体パッケージの製造方法とした。
このように構成された本発明は、第1のアライメントマークを基準として、パッド部を露出させるコンタクトホールを樹脂層に形成しているため、このコンタクトホールを形成する工程と、第2のアライメントマークを形成す工程とを、同一の第1のアライメントマークを基準として、同一の工程で行うことができる。よって、これらコンタクトホールおよび第2のアライメントマークを形成する工程を簡略化することができる。また、同一の第1のアライメントマークを基準として第2のアライメントマークおよびコンタクトホールのそれぞれを形成することができるため、第2のアライメントマークとコンタクトホールとの位置関係を精度良くできる。
また、上記目的を達成するために、本発明は、前記マーク形成工程および前記配線パターン形成工程が、レーザ光を用いて前記第2のアライメントマークおよび前記コンタクトホールを形成することを特徴とする半導体パッケージの製造方法とした。
このように構成された本発明は、第2のアライメントマークおよびコンタクトホールの形成のそれぞれをレーザ光を用いて行なうため、第1のアライメントマークを基準とした樹脂層上を走査する一度のレーザ光の照射工程で、第2のアライメントマークとコンタクトホールとを形成することができる。
また、上記目的を達成するために、本発明は、前記基板が円盤状で、前記位置決め部が前記基板の外周の一部を直線状にカットして形成されていることを特徴とする半導体パッケージの製造方法とした。
このように構成された本発明は、円盤状の基板の外周の一部を直線状にカットして形成した位置決め部としているため、基板上にウェハを取り付ける際に、ウェハより外側に位置決め部が確実に位置するようになる。よって、位置決め部および第1のアライメントマークを基準としたウェハと基板との位置合わせを精度良く行うことができる。
また、上記目的を達成するために、本発明は、前記ウェハが外径12.5mmの円盤状で、前記基板が外径13.5mmの円盤状であることを特徴とする半導体パッケージの製造方法とした。
このように構成された本発明は、ウェハを外径12.5mmの円盤状とし、基板を外径13.5mmの円盤状とすることにより、いわゆるミニマルファブシステムに用いられるウェハおよび基板となる。
また、上記目的を達成するために、本発明は、上面に第1のアライメントマークおよびパッド部が形成されベース基板上に設置された複数のウェハを、前記ベース基板より大きな外形を有し外縁に位置決め用の位置決め部が形成された基板上にパッケージする半導体パッケージの製造方法であって、前記複数のウェハのうちの少なくともいずれか一つの前記ウェハの第1のアライメントマークおよび前記位置決め部を基準として、前記基板上に前記複数のウェハを取り付ける取付工程と、前記位置決め部を露出させた状態で前記複数のウェハ上に樹脂層を形成する樹脂層形成工程と、前記樹脂層から露出する前記位置決め部を基準として、前記樹脂層の一部を除去することにより、前記複数のウェハのうちの少なくともいずれか一つの前記ウェハの第1のアライメントマークを視認可能とする除去工程と、前記第1のアライメントマークを基準として、前記樹脂層上に第2のアライメントマークを形成するマーク形成工程と、前記第2のアライメントマークを基準として、前記パッド部に導通する配線パターンを前記樹脂層上に形成する配線パターン形成工程と、を具備することを特徴とする半導体パッケージの製造方法とした。
このように構成された本発明によれば、ベース基板上の少なくともいずれか一つのウェハ上を覆う樹脂層の一部を除去して第1のアライメントマークを視認可能としているため、樹脂層を形成する前の状態でいずれか一つのウェハ上に形成されている第1のアライメントマークのみを基準として、樹脂層上に第2のアライメントマークを精度良く形成することができる。そして、この精度良く形成された第2のアライメントマークを基準として、パッド部に導通する配線パターンを樹脂層上に形成することができるので、複数のウェハを基板上に取り付けてパッケージするまでの位置合わせを精度良く行うことができる。
また、上記目的を達成するために、本発明は、パッド部を備えたウェハと、前記ウェハの上面に形成された第1のアライメントマークと、位置決め用の位置決め部を外縁に備え、前記ウェハが上面にパッケージされ、前記ウェハより大きな外形の基板と、前記位置決め部が露出し前記第1のアライメントマークを視認可能な状態として前記ウェハ上に形成された樹脂層と、前記樹脂層上に形成された第2のアライメントマークと、前記樹脂層上に形成され前記パッド部に導通する配線パターンと、を具備することを特徴とする半導体パッケージとした。
このように構成された本発明によれば、第1のアライメントマークを視認可能な状態としてウェハ上に樹脂層が形成されているため、樹脂層を形成する前の状態でウェハ上に形成されている第1のアライメントマークを基準として、樹脂層上に第2のアライメントマークを精度良く形成することができる。そして、この精度良く形成された第2のアライメントマークを基準として、パッド部に導通する配線パターンを樹脂層上に形成することができるので、ウェハを基板上に取り付けてパッケージするまでの位置合わせを精度良く行うことができる。
また、上記目的を達成するために、本発明は、ース基板と、パッド部をそれぞれ備え前記べース基板上に並べて設置された複数のウェハと、前記複数のウェハそれぞれの上面に形成された第1のアライメントマークと、置決め用の位置決め部を外縁に備え、前記ベース基板が上面に設置されて前記複数のウェハのそれぞれが上面にパッケージされ、前記ベース基板より大きな外形の基板と、前記位置決め部が露出し前記複数のウェハのうちの少なくともいずれか一つの前記ウェハの前記第1のアライメントマークを視認可能な状態として前記複数のウェハ上に形成された樹脂層と、前記樹脂層上に形成された第2のアライメントマークと、前記樹脂層上に形成され前記パッド部に導通する配線パターンと、を具備することを特徴とする半導体パッケージとした。
このように構成された本発明によれば、複数のウェハのうちの少なくともいずれか一つのウェハの第1のアライメントマークを視認可能な状態として複数のウェハ上に樹脂層を形成しているため、樹脂層を形成する前の状態でいずれか一つのウェハ上に形成されている第1のアライメントマークのみを基準として、樹脂層上に第2のアライメントマークを精度良く形成することができる。そして、この精度良く形成された第2のアライメントマークを基準として、パッド部に導通する配線パターンを樹脂層上に形成することができるので、複数のウェハを基板上に取り付けてパッケージするまでの位置合わせを精度良く行うことができる。
本発明によれば、ウェハ上を覆う樹脂層の一部を除去して第1のアライメントマークを視認可能としているため、ウェハ上の第1のアライメントマークを基準として樹脂層上に第2のアライメントマークを精度良く形成でき、この精度良く形成された第2のアライメントマークを基準として配線パターンを樹脂層上に形成できるので、ウェハを基板上に取り付けてパッケージするまでの位置合わせを精度良くできる。
本発明の第1の実施形態に係る半導体パッケージの製造方法に用いられる単位処理装置の外観図である。 上記単位処理装置にて行う前工程用および後工程用の単位処理装置を示す模式図である。 上記半導体パッケージの製造方法に用いられるウェハ上に半導体を製造する製造工程を示す工程図で、(a)はアライメントマーク形成、(b)はソース・ドレイン形成、(c)はゲート酸化膜形成、(d)は電極形成である。 上記ウェハパッケージ方法に用いられるウェハを示す図で、(a)は断面図、(b)は平面図である。 上記ウェハパッケージ方法に用いられる基板を示す図で、(a)は断面図、(b)は平面図である。 上記ウェハパッケージ方法におけるダイボンディング工程後の状態を示す図で、(a)は断面図、(b)は平面図である。 上記ウェハパッケージ方法における圧縮モールド成形工程後の状態を示す図で、(a)は断面図、(b)は平面図である。 上記ウェハパッケージ方法における第1のレーザアブレーション工程後の状態を示す図で、(a)は断面図、(b)は平面図である。 上記ウェハパッケージ方法における第2のレーザアブレーション工程後の状態を示す図で、(a)は断面図、(b)は平面図である。 上記ウェハパッケージ方法における第3のレーザアブレーション工程後の状態を示す図で、(a)は断面図、(b)は平面図である。 上記ウェハパッケージ方法におけるCuスパッタ工程およびCu電解めっき工程後の状態を示す図で、(a)は断面図、(b)は平面図である。 上記ウェハパッケージ方法のフォトリソグラフィ工程後の状態を示す図で、(a)は断面図、(b)は平面図である。 上記ウェハパッケージ方法のCuウェットエッチング工程後の状態を示す図で、(a)は断面図、(b)は平面図である。 上記ウェハパッケージ方法のソルダレジスト塗布工程およびパターニング工程後の状態を示す図で、(a)は断面図、(b)は平面図である。 上記ウェハパッケージ方法のはんだボールを搭載した状態を示す図で、(a)は断面図、(b)は平面図である。 本発明の第2の実施形態に係るウェハパッケージ方法に用いられるウェハを示す平面図である。 上記ウェハパッケージ方法における第1のレーザアブレーション工程後の状態を示す平面図である。 本発明の第3の実施形態に係るウェハパッケージ方法に用いられるウェハを示す平面図である。 上記ウェハパッケージ方法における第1のレーザアブレーション工程後の状態を示す平面図である。 本発明の第4の実施形態に係るウェハパッケージ方法における第1のレーザアブレーション工程後の状態を示す平面図である。
以下、本発明の実施形態を図に基づいて説明する。
[第1の実施形態]
本発明の第1の実施形態に係る半導体パッケージの製造方法に用いる半導体製造システム1は、図2に示すように、ウェハW上に半導体Aを製造するための半導体チップ製造装置3を構成する前工程用の単位処理装置群4と、半導体チップ製造装置3にて製造された半導体チップCをウェハWより大きなパッケージ基板Tに取り付けてパッケージして半導体パッケージPとする半導体パッケージ装置5を構成する後工程用の単位処理装置群6とで構成されている。これら前工程用および後工程の単位処理装置群4,6は、図1および図2に示すように、ミニマルファブ(minimal fabrication)構想に基づく複数の単位処理装置10にて構成されている。ここで、ミニマルファブ構想とは、多品種少量という半導体製造市場に最適なもので省資源・省エネルギー・省投資・高性能な多様なファブに対応でき、例えば特開2012−54414号公報に記載の生産をミニマル化させるミニマル生産システムを実現させるものである。
各単位処理装置10は、予め規格された大きさの筐体2を備えている。筐体2は、図1に示すように、幅(x)0.30m×奥行(y)0.45m×高さ(z)1.44mの大きさに統一された上下方向に長い略直方体状であって、内部への微粒子およびガス分子のそれぞれの侵入を遮断する構造とされている。また、筐体2は、上側の装置上部2aと下側の装置下部2bとで構成されている。
装置上部2aには、図2に示すように、ウェハWを処理するための種々の処理装置本体11が収容されている。処理装置本体11としては、エッチング、露光、現像等のウェハW上に半導体Aを製造するために必要な一つの処理工程を行うことが可能な構造や、半導体チップCをパッケージして半導体パッケージPにするまでに必要な一つの処理工程を行うことが可能な構成とされている。
装置上部2aの上下方向の中間部は、この装置上部2aの正面側が凹状に切り欠かれた側面視凹状の形状とされている。装置上部2aの上側の正面側には、操作パネル2cが取り付けられている。装置上部2aの下側の部分は、ウェハWを筐体2内に搬入させる前室2dとされている。前室2dの上面の略中央部には、搬送容器としてのシャトル7,8を設置するためのシャトル収容部としての略円形状のドッキングポート2eが設けられている。
前室2dは、筐体2内への微粒子およびガス分子のそれぞれを遮断する構成とされている。すなわち、前室2dには、シャトル7,8内に収容されているウェハW・半導体チップC・パッケージ基板T等を外気に曝す等することなく筐体2内へ出し入れできるようにする搬送装置としてのPLAD(Particle Lock Air-tight Docking)システム9が収容されている。PLADシステム9は、ミニマルファブ構想に適合させたすべての単位処理装置10に共通な機構および形状とされている。
装置下部2bには、処理装置本体11での処理に用いられる種々のユニットが収容されている。このユニットは、装置上部2a内の処理装置本体11を制御する制御装置や、処理装置本体11にて用いる薬液タンク、排液タンク等にて構成されている。また、装置下部2bには、筐体2を支持するための支持部mが設けられている。
<前工程用の単位処理装置群>
前工程用の単位処理装置群4は、ミニマルファブ構想において規格された所定の大きさのウェハWの表面に半導体Aを製造して半導体チップCとするまでの複数の単位処理装置10にて構成されている。また、前工程用の単位処理装置群4は、ウェハWの表面に製造する半導体Aの種類等に応じ、処理工程が異なる複数の単位処理装置10Aにて構成されている。
これら単位処理装置10Aにて処理するウェハWは、例えば外径12.5mm(ハーフインチサイズ:0.5インチ)の円盤状の平坦な表面を有し、単結晶シリコン(Si)にて構成された厚さ0.25mmの円盤状、例えばn型Si基板である。各ウェハWは、ウェハ搬送用の第1搬送容器であるシャトル7内に一枚ずつ収納される。
また、各ウェハWは、各単位処理装置10Aのドッキングポート2eにシャトル7を嵌合させて各単位処理装置10Aの処理を開始させることにより、シャトル7内に収容されたウェハWがPLADシステム9にてシャトル7内から取り出され処理装置本体11内の所定位置へ搬入される。各処理装置本体11にて処理が行われた後のウェハWは、PLADシステム9にてシャトル7内へ搬出される。そして、ウェハWは、表面に製造する半導体Aのレシピに従って次工程の単位処理装置10Aまで搬送される。
<後工程用の単位処理装置群>
後工程用の単位処理装置群6は、前工程用の単位処理装置群4にて製造された半導体チップCをパッケージして半導体パッケージPとするまでの複数の単位処理装置10にて構成されている。そして、後工程用の単位処理装置群6は、半導体チップCの種類およびパッケージの種類等に応じ、処理工程が異なる複数の単位処理装置10Bにて構成されている。
これら単位処理装置10Bによるパッケージは、例えば外径13.5mmの円盤状のパッケージ基板T上に半導体チップCを取り付けて行う。各パッケージ基板Tは、パッケージ基板Tまたはパッケージ基板Tが取り付けられた半導体チップCを搬送するための後工程用の第2搬送容器であるシャトル8内に一枚ずつ収納される。
また、パッケージ基板Tは、後工程用の各単位処理装置10Bのドッキングポート2eにシャトルを嵌合させて各単位処理装置10Bの処理を開始させることにより、このシャトル8内に収容されたパッケージ基板Tがシャトル8内から取り出されPLADシステム9により処理装置本体11内の所定位置へ搬入される。各処理装置本体11にて処理が行われた後のパッケージ基板Tは、PLADシステム9によりシャトル8内へ搬出される。半導体チップCおよびパッケージ基板Tは、半導体チップCをパッケージして半導体パッケージPとするまでのレシピに従って次工程の単位処理装置10Bまで搬送される。
さらに、後工程用の各単位処理装置10Bは、その処理に応じて処理装置本体11が異なるものの、その他の筐体2、操作パネル2c、ドッキングポート2eおよびPLADシステム9等は、前工程用の単位処理装置10Aと同一に構成されている。
<前工程での半導体チップ製造>
次に、前工程用の単位処理装置群4による半導体チップCの製造方法について、図2および図3を参照して説明する。
(ウェハ初期洗浄)
まず、図2に示すように、前工程用の単位処理装置群4のうちの所定の単位処理装置10Aを用いてウェハWをSPM洗浄してから、この単位処理装置10Aに隣接して設置されている他の単位処理装置10AにてRCA洗浄を行う。
このとき、ウェハWは、前工程用のシャトル7内に収納した状態で、所定の単位処理装置10Aのドッキングポート2eに嵌合させて位置決め保持される。そして、この単位処理装置10Aによる処理を開始することによって、シャトル7内からPLADシステム9内へ搬入される。この後、ウェハWは、PLADシステム9にて処理装置本体11の所定位置へ搬送される。この単位処理装置10Aによる所定の処理が行われた後、処理装置本体11の所定位置に設置されたウェハWは、PLADシステム9によってシャトル7内へ搬送されて保持される。そして、ドッキングポート2eからシャトル7を取り外すことによって、所定の処理が行われた後のウェハWをシャトル7に収納した状態で単位処理装置10Aから取り出すことができる。さらに、このシャトル7を次工程の単位処理装置10Aのドッキングポート2eに嵌合させ、この単位処理装置10Aによる次工程を行う。
(アライメントマーク形成)
RCA洗浄した後のウェハWは、その上面である表面にドライエッチング用のレジスト液を塗布してから露光する。その後、図3(a)に示すように、ウェハWを現像してフォトレジスト21を形成してパターニングしてからSiドライエッチングを行い、第1のアライメントマーク22をウェハWの表面に形成する。この後、ウェハW上のフォトレジスト21の除去を行う。
(ソース・ドレイン不純物拡散領域形成)
第1のアライメントマーク22を形成したウェハWは、洗浄してからドライ酸化する。その後、ウェハWの表面にウェットエッチング用のレジスト液を塗布してから露光した後に現像して、このウェハWの表面に所定のレジストパターンを形成する。次いで、図3(b)に示すように、このウェハWを熱酸化膜ウェットエッチングしてSiO2層23を形成する。この後、ウェハW上のレジストを除去してから洗浄した後に不純物拡散剤24を塗布する。そして、不純物拡散剤24を塗布したウェハWを加熱処理して不純物拡散を行いソース・ドレイン不純物拡散領域となる拡散領域p+25を形成してからウェットエッチングを行い不純物拡散剤24の除去を行う。
(ゲート酸化膜形成)
次いで、ソース・ドレイン不純物拡散領域を形成したウェハWを洗浄してからドライ酸化して、図3(c)に示すように、ウェハWの表面にSiO2からなるゲート酸化膜26を形成する。
(ゲート、ソース・ドレインコンタクト形成)
ゲート酸化膜26を形成したウェハWの表面にウェットエッチング用のレジスト液を塗布してから露光した後に現像して、このウェハWの表面にレジストパターンを形成してから熱酸化膜ウェットエッチングを行う。この後、図3(d)に示すように、ウェハW上のレジストを除去しゲートおよびソースまたはドレイン間のコンタクトホール27を形成する。
(Al電極形成)
コンタクトホール27を形成したウェハWは、洗浄してからアルミニウム(Al)をスパッタリングして、例えば1μm以下の膜厚のAl層28をウェハWの表面に成膜する。その後、ウェハWの表面に、ウェットエッチング用のレジスト液を塗布してから露光した後に現像して、Al層28の表面に所定のレジストパターンを形成する。次いで、Alウェットエッチングを行い、ゲート電極G、ソース電極Sおよびドレイン電極Dを形成してから、ウェハW上のレジストをO2プラズマアッシングにて除去する。その後、これらゲート電極G、ソース電極Sおよびドレイン電極Dを形成したウェハWをH2にて焼成処理してH2シンタリングする。このとき、これらゲート電極G、ソース電極Sおよびドレイン電極Dとともに、Al層28のパターニングによって第1のアライメントマーク22が視認可能となる。
(パッシベーション膜形成)
この後、図4(a)および図4(b)に示すように、例えばSiN等の保護膜であるパッシベーション膜29をゲート酸化膜26上に形成することによって、ウェハWの表面に半導体Aを形成した外径ハーフインチサイズの半導体チップCとなる。パッシベーション膜29は、ゲート電極G、ソース電極Sおよびドレイン電極Dの一部が露出するようにゲート酸化膜26上に設けられている。そして、パッシベーション膜29から露出しているゲート電極G、ソース電極Sおよびドレイン電極Dの一部がパッド部PAとなる。各パッド部PAは、図4(b)に示すように、半導体チップCの上面において略正方形状となるように等間隔に離間されて配置されている。なお、第1のアライメントマーク22は、図3(d)に示すように、ウェハWに凹状に形成しているが、図4(b)においては、模式的にウェハ上に図示している。
<後工程での半導体パッケージ製造>
次に、後工程用の単位処理装置群6による半導体パッケージの製造方法(ウェハパッケージ方法)について、図2、図5〜図14を参照して説明する。
(パッケージ基板)
パッケージ基板Tは、図5(a)および図5(b)に示すように、ウェハWより大きな外形、例えば外径13.5mm、厚さ0.2mmの円盤状の鉄ニッケル合金(42アロイ)製である。パッケージ基板Tの外縁である外周には、位置決め用の位置決め部としてのDカットOが3か所ほど形成されている。これらDカットOは、パッケージ基板Tの外周の一部を直線状にカットしたオリフラ(オリエンテーション・フラット:orientation flat)である。また、これらDカットOは、パッケージ基板Tの表面と裏面とを識別することができるように、パッケージ基板Tの中心位置を基準として90°の角度を成した位置のそれぞれと、これらいずれか一方のDカットOの中心位置からパッケージ基板Tの中心位置を基準として120°の角度を成した位置とに形成されている。
(ダイアタッチ:ダイボンド)
そして、図2に示すように、後工程用の単位処理装置10のうちの所定の単位処理装置10Bを用い、図6(b)に示すように、パッケージ基板Tの表面に、接着する手段としてAgペースト31を塗布する。この状態で、半導体チップCの半導体Aを形成した側を上側に向けた状態とし、この半導体チップCの下面をAgペースト31上に載置して貼り合せる。このとき、図6(a)に示すように、パッケージ基板TのDカットOと、半導体チップCの第1のアライメントマーク22とを基準として、これらパッケージ基板Tと半導体チップCとのX,Y,θ方向における位置合わせを行う。その後、貼り合せたパッケージ基板Tおよび半導体チップCを加熱してAgペースト31を硬化してパッケージ基板T上に半導体チップCを接合する(取付工程)。
このとき、半導体チップCは、図2に示すように、前工程用のシャトル7内に収納した状態で、所定の後工程用の単位処理装置10Bのドッキングポート2eに嵌合させる。この状態で、この単位処理装置10Bによる処理を開始することによって、シャトル7内から半導体チップCが取り出され、この単位処理装置10Bの処理装置本体11の所定位置へ搬送される。この後、この単位処理装置10Bのドッキングポート2eに、パッケージ基板Tを収容した後工程用のシャトル8を嵌合させ、この単位処理装置10Bによる処理を開始することによって、シャトル8内からパッケージ基板Tが取り出され、すでに半導体チップCが搬送されている単位処理装置10Bの処理装置本体11の所定位置へパッケージ基板Tが搬送される。
そして、この単位処理装置10Bにおいて、半導体チップCを表面に接着したパッケージ基板Tは、この単位処理装置10Bの処理装置本体11の所定位置からPLADシステム9にて搬出され、ドッキングポート2eに嵌合させたシャトル8内に収容される。その後、この単位処理装置10Bのドッキングポート2eからシャトル8を取り外してから、このシャトル8を次工程の単位処理装置10Bのドッキングポート2eに嵌合させる。なお、以降の後工程においては、各単位処理装置10Bにて処理した後のパッケージ基板Tを後工程用のシャトル8を用いて次工程の単位処理装置10Bへ受け渡していく。
(圧縮モールド成形)
パッケージ基板T上に接合した半導体チップCを取り囲み、かつ各DカットOが露出するように、半導体チップCの表面にモールド樹脂を滴下して塗布した後、このモールド樹脂を塗布したパッケージ基板Tおよび半導体チップCを、図示しない金型内に入れて加圧しつつ加熱してモールド樹脂を硬化して、図7(a)および図7(b)に示すように、例えば外径12.8mm、膜厚0.1mmのモールド樹脂層32を形成する(樹脂層形成工程)。モールド樹脂層32は、半導体チップCの側面や半導体チップCの表面に露出しているパッド部PAのそれぞれを完全に覆っている。また、モールド樹脂層32は、各DカットOを露出させているものの、半導体チップCの表面に視認可能に形成した第1のアライメントマーク22上やパッド部PA上を覆っており、これら第1のアライメントマーク22およびパッド部PAを視認できない状態としている。
(第1のレーザアブレーション:レーザビア)
モールド樹脂層32から露出しているDカットOを基準として、予め作成したCADデータとのX,Y,θ方向における位置合わせ(アライアメント)を行い、半導体チップCの表面のモールド樹脂層32のうちの第1のアライメントマーク22付近上を覆うモールド樹脂層32を除去するレーザアブレーションを行う(除去工程)。このとき、図8(a)および図8(b)に示すように、半導体チップCの表面の各第1のアライメントマーク22が確実に視認可能となるように、各第1のアライメントマーク22の外形よりもある程度広い範囲のモールド樹脂層32の一部を除去するパターニングとする。すると、半導体チップCの表面の第1のアライメントマーク22上を覆うモールド樹脂層32を除去したスルーホール33が形成され、これらスルーホール33によって半導体チップCの表面側から第1のアライメントマーク22が視認可能な状態となる。
(第2のレーザアブレーション:レーザビア)
次いで、視認可能となった第1のアライメントマーク22を基準として、予め作成したCADデータとのX,Y,θ方向における位置合わせを行い、図9(a)および図9(b)に示すように、半導体チップCの表面のモールド樹脂層32に第2のアライメントマーク34を形成するためのレーザアブレーションを行う(マーク形成工程)。第2のアライメントマーク34は、第1のアライメントマーク22を基準として位置合わせを行っているため、DカットOを基準に位置合わせを行なう場合に比べ、精度良く形成することができる。
また、第2のアライメントマーク34は、半導体チップCの中心位置を基準として第1のアライメントマーク22よりも半導体チップCの外側の位置に形成されている。なお、第1のアライメントマーク22は、モールド樹脂層32の一部を除去して視認可能としているため、本工程以降のプロセス、例えば成膜工程やエッチング工程等において視認できなくなる可能性がある。しかしながら、第2のアライメントマーク34は、モールド樹脂層32の一部を除去してモールド樹脂層32自体に形成しているため、本工程以降のプロセスにおいて、視認できなくなる可能性が低い。
(第3のレーザアブレーション:レーザビア)
視認可能となった第1のアライメントマーク22を基準として、予め作成したCADデータとのX,Y,θ方向における位置合わせを行い、図10(a)および図10(b)に示すように、半導体チップCの表面のモールド樹脂層32のうちのパッド部PA上の一部のモールド樹脂層32を除去して露出するレーザアブレーションを行う。この結果、半導体チップCの表面の各パッド部PAは、モールド樹脂層32の一部を除去して形成したコンタクトホール35によって、半導体チップCの表面側に露出した状態となる。また、コンタクトホール35は、図10(b)に示すように、平面視略正方形状となるように所定の間隔を空けて形成されている(コンタクトホール形成工程)。
ここで、第2および第3のレーザアブレーションは、それぞれ第1のアライメントマーク22を基準に位置合わせを行うため、一度のレーザビア加工で同時に行っても良く、第3のレーザアブレーションの後に第2のレーザアブレーションを行っても良い。
(デスミア処理)
次いで、各コンタクトホール35によってパッド部PAの一部を露出した半導体チップCの表面を、CCPドライエッチングしてプラズマ清浄(デスミア加工)を行う。
(銅めっきシード層形成)
この後、半導体チップCの表面に銅(Cu)をスパッタリングし半導体チップCの表面全体を覆う、例えば0.1μmの膜厚のCuスパッタ膜を形成する。このCuスパッタ膜は、半導体チップC上の第1および第2のアライメントマーク22,34の側面、スルーホール33にて視認可能な第1のアライメントマーク22上、コンタクトホール35にて露出したパッド部PA上、および第2のアライメントマーク34上のそれぞれを覆っている。よって、Cuスパッタ膜は、コンタクトホール35を介して各パッド部PAに電気的に導通している。
(銅電解めっき)
さらに、Cuスパッタ膜を形成した半導体チップCの表面をCu電解めっきして、図11(a)および図11(b)に示すように、例えば3μmの膜厚の導電膜であるCu膜36をモールド樹脂層32上に形成する。このとき、Cu膜36によって第1のアライメントマーク22が視認できなくなるとともに、第1のアライメントマーク22の膜厚が1μm以下でCu膜36の膜厚が3μmであることから、第1のアライメントマーク22を視認可能とするために形成したスルーホール33による段差も視認できなくなる。ただし、第2のアライメントマーク34は、モールド樹脂層32自体に形成しているため、第2のアライメントマーク34の段差は視認可能な状態となっている。
(フォトリソグラフィ)
Cu膜36を形成した半導体チップCの表面にフォトレジスト用のレジスト液を塗布して、例えば1.0μmの膜厚のレジスト膜を形成する。次いで、レジスト膜を形成した半導体チップCをマスクレス露光してから現像して、図12(a)および図12(b)に示すように、Cu膜36上に所定のパターンのフォトレジスト37を形成する。このフォトレジスト37は、スルーホール33および第2のアライメントマーク34の部分のレジスト膜を除去している。また、フォトレジスト37は、各スルーホール33と第2のアライメントマーク34との間のそれぞれのCu膜36上のレジスト膜の一部が残され、この残したレジスト膜にて覆うCu膜36が、後述の第3のアライメントマーク38となる。さらに、フォトレジスト37を形成する際のマスクレス露光は、レジスト膜を介して第2のアライメントマーク34の段差が視認可能であることから、この第2のアライメントマーク34の段差を基準として、予め作成したCADデータとのX,Y,θ方向における位置合わせを行い、半導体チップC上のレジスト膜をパターニングして行う(パターン形成工程)。
(エッチング)
次いで、フォトレジスト37を用い半導体チップCの表面をCuエッチングしてCu膜36をパターニングしてからCCPドライエッチングしてフォトレジスト37を除去し、電極層であるCu再配線層39を形成する。このとき、図13(a)および図13(b)に示すように、スルーホール33および第2のアライメントマーク34を覆うCu膜36を除去したフォトレジスト37としているため、追って、第1および第2のアライメントマーク22,34が視認可能となる。また、これら第1および第2のアライメントマーク22,34間に形成したCu再配線層39の一部が、次工程用の位置合わせ部としての第3のアライメントマーク38となる(配線パターン形成工程)。
(ソルダレジスト塗布)
さらに、第3のアライメントマーク38を基準として、予め作成したCADデータとのX,Y,θ方向における位置合わせを行い、図14(a)および図14(b)に示すように、Cu再配線層39を配線パターンとして形成した半導体チップCの表面にインクジェットプリンタにて、例えば30μmの膜厚のソルダレジスト層41を所定パターンに印刷してから紫外線(UV)硬化して、Cu再配線層39に連通したコンタクトホール42をソルダレジスト層41に形成する。このとき、第2のアライメントマーク34を基準として半導体チップCとCADデータとのX,Y,θ方向における位置合わせを行なってもよい。
(はんだボール搭載:ボールマウント)
その後、半導体チップCの表面にフラックス(図示せず)を塗布してからソルダレジスト層41に形成したコンタクトホール42のパターン、すなわちホールパターンを基準として、はんだボール43が通過するマスクとのX,Y,θ方向における位置合わせを行う。次いで、図15(a)および図15(b)に示すように、半導体チップCの表面のソルダレジスト層41の各コンタクトホール42に、例えば直径0.4mmのはんだボール43を搭載した後に加熱処理して各はんだボール43の一部を溶融し半導体チップC上のCu再配線層39に電気的に接続する。この結果、外径ハーフインチサイズの半導体チップCを、外径13.5mmのパッケージ基板T上にパッケージしたダイアタッチ方式のBGA(Ball grid array)タイプの半導体パッケージPとなる。
<作用効果>
ミニマルファブ構想に適用させた外径12.5mmのウェハWや外径13.5mmのパッケージ基板Tは、それぞれが比較的小さな寸法である。このため、半導体Aを形成したウェハWを精度良くパッケージ基板T上に取り付けてパッケージするためには、これらウェハWおよびパッケージ基板Tの厚さや大きさを均一にする必要がある。しかしながら、これらウェハWやパッケージ基板Tを製造する上で、これらウェハWおよびパッケージ基板Tの厚さや大きさを均一にすることは非常に難しく実際には個々のウェハW間やパッケージ基板T間にばらつきが生じてしまうおそれがある。
そして、パッケージ基板T上にウェハWを取り付ける工程においては、パッケージ基板Tの外縁に形成されているDカットOとウェハW上の第1のアライメントマーク22とを基準にして位置合わせすることにより、パッケージ基板T上にウェハWを精度良く取り付けることができる。しかしながら、パッケージ基板T上に取り付けたウェハWをパッケージしていく工程においては、パッケージ基板T上のウェハWを覆うようにモールド樹脂層32を形成することによって、第1のアライメントマーク22がモールド樹脂層32にて覆われ視認できない状態になってしまう。
この場合に、例えばパッケージ基板TのDカットOを基準として位置合わせを行い、ウェハW上のモールド樹脂層32にコンタクトホール35を形成することも可能であるが、上述のように、パッケージ基板Tは厚さや大きさにばらつきがあるおそれがある。このため、ウェハW上の第1のアライメントマーク22ではなく、パッケージ基板TのDカットOを基準としてモールド樹脂層32にコンタクトホール35を形成した場合には、パッケージ基板Tの厚さや大きさのばらつきによってコンタクトホール35が精度良く形成できないおそれがある。
そこで、上記第1の実施形態に係る半導体パッケージの製造方法においては、パッケージ基板T上にウェハWを取り付け、このウェハW上にモールド樹脂層32を形成して第1のアライメントマーク22を視認できない状態になった後に、この第1のアライメントマーク22上のモールド樹脂層32の一部を除去して、第1のアライメントマーク22を視認可能とする。さらに、この視認可能とした第1のアライメントマーク22を基準として本工程後のプロセスを行なう際に基準となる第2のアライメントマーク34をモールド樹脂層32に形成する。
よって、このモールド樹脂層32を形成する前に視認可能な第1のアライメントマーク22を基準として、モールド樹脂層32上に第2のアライメントマーク34を形成することができる。この結果、第2のアライメントマーク34を精度良く形成できる。
さらに、モールド樹脂層32にコンタクトホール35を形成する工程においては、視認可能となった第1のアライメントマーク22を基準として位置合わせできるから、これらコンタクトホール35を精度良く形成できる。また、モールド樹脂層32上に形成したCu膜36をパターニングしてCu再配線層39を形成する工程においては、この状態においても視認可能な第2のアライメントマーク34の段差を基準として位置合わせできるので、Cu再配線層39を精度良く形成できる。
また、Cu膜36をパターニングしてCu再配線層39を形成する際に、第2のアライメントマーク34を基準としてCu膜36をパターニングして第3のアライメントマーク38を形成している。この結果、これらCu再配線層39および第1ないし第3のアライメントマーク22,34,38を覆うようにソルダレジスト層41を形成した状態であっても、第2または第3のアライメントマーク34,38を基準としてCu再配線層39に導通するコンタクトホール42をソルダレジスト層41に形成できる。よって、これらコンタクトホール42を精度良く形成できる。
以上により、第1のアライメントマーク22を基準として精度良く形成した第2のアライメントマーク34を基準として、パッド部PAに導通するCu再配線層39のパターンをウェハW上に形成できる。よって、ウェハWをパッケージ基板T上に取り付けてパッケージするまでの位置合わせを精度良くできる。
さらに、パッケージ基板Tに取り付けたウェハW上にモールド樹脂層32を形成し、このモールド樹脂層32の一部を除去して第1のアライメントマーク22が視認可能な状態においては、この第1のアライメントマーク22を基準としてモールド樹脂層32にコンタクトホール35を形成する。この結果、第2のアライメントマーク34を基準としてコンタクトホール35を形成する場合に比べ、元々ウェハW上に形成されている第1のアライメントマーク22を基準としているため、より精度良くコンタクトホール35を形成することができる。
また、モールド樹脂層32上にCu膜36を被覆し第1のアライメントマーク22が視認できない状態においては、モールド樹脂層32に形成した第2のアライメントマーク34を基準としてCu膜36をパターニングしてCu再配線層39や第3のアライメントマーク38を形成する。この結果、大きさや厚さにばらつきのおそれがあるパッケージ基板TのDカットOを基準として、これらCu再配線層39および第3のアライメントマーク38を形成する場合に比べ、これらCu再配線層39および第3のアライメントマーク38を精度良く形成できる。
さらに、第1のアライメントマーク22を基準として第2のアライメントマーク34およびコンタクトホール35のそれぞれを、モールド樹脂層32上を走査する一度のレーザ光の照射工程、すなわち一度のレーザビア加工で形成でき、これら第2のアライメントマーク34およびコンタクトホール35を同一工程で形成することができる。この結果、レーザアブレーション工程を一つ少なくでき、第2のアライメントマーク34およびコンタクトホール35を形成する工程を簡略化できる。また、2度のレーザアブレーションで第2のアライメントマーク34とコンタクトホール35とを別個に形成する場合に比べ、これら第2のアライメントマーク34とコンタクトホール35との位置関係をより精度良くできる。
また、円盤状のパッケージ基板Tの外周の一部を直線状にカットして形成したDカットOを位置合わせ用のオリフラとしている。このため、パッケージ基板TがウェハWより大きいことから、パッケージ基板T上にウェハWを取り付ける際に、このウェハWより外側の位置にDカットOが確実に位置するようになる。よって、これらDカットOおよび第1のアライメントマーク22を基準とした、ウェハWとパッケージ基板Tとの位置合わせを精度良く確実にできる。さらに、外径12.5mmの円盤状のウェハWとし、外径13.5mmの円盤状のパッケージ基板Tとすることにより、いわゆるミニマルファブシステムに用いられるウェハWおよびパッケージ基板Tとなる。
[第2の実施形態]
次に、本発明に係る第2の実施形態について、図16および図17を参照して説明する。
本第2の実施形態に係る半導体チップCは、図16に示すように、複数、例えば3つの外形が円形状のウェハW,W1,W2が一つの金属製のベース基板51上の所定位置に設置されており、これら複数のウェハW,W1,Wのそれぞれの第1のアライメントマーク22の位置情報が、予めコンピュータ等に記憶されている。
この結果、少なくともいずれか一つのウェハW上を覆うモールド樹脂層32の一部を除去して第1のアライメントマーク22を視認可能とするだけで、図17に示すように、モールド樹脂層32を形成する前の状態でいずれか一つのウェハW上に形成されている第1のアライメントマーク22を基準として、モールド樹脂層32上に第2のアライメントマーク34を形成することができる。
そして、これら複数のウェハW,W1,W2それぞれの第1のアライメントマーク22の位置情報が正確に記憶されていることにより、ウェハW上に形成した第2のアライメントマーク34のみを基準として、これら各ウェハW,W1,W2それぞれ用のCu再配線層39をモールド樹脂層32上に形成することができる。よって、これらウェハW,W1,W2のうちの少なくともいずれか一つのウェハWの第1のアライメントマーク22を使用するだけで、これら複数のウェハW,W1,W2のそれぞれをパッケージ基板T上に取り付けてパッケージするまでの位置合わせを精度良く行うことができる。
[第3の実施形態]
次に、本発明に係る第3の実施形態について、図18および図19を参照して説明する。
本第3の実施形態に係る半導体チップCは、上記第2の実施形態に係る半導体チップCとは異なり、図18に示すように、ベース基板51上の所定位置に複数、例えば3つの外形が四角形状のウェハW,W1,W2が設置されたものであり、これら複数のウェハW,W1,Wのそれぞれの第1のアライメントマーク22の位置情報が、予めコンピュータ等に記憶されている。
この結果、上記第2の実施形態と同様に、少なくともいずれか一つのウェハW上を覆うモールド樹脂層32の一部を除去して第1のアライメントマーク22を視認可能とすることによって、図19に示すように、モールド樹脂層32を形成する前の状態でいずれか一つのウェハW上に形成されている第1のアライメントマーク22を基準として、モールド樹脂層32上に第2のアライメントマーク34を形成することができる。
[第4の実施形態]
また、上記第3の実施形態とは異なり、図20に示す第4の実施形態のように、各ウェハW,W1,W2上を覆うモールド樹脂層32の一部をそれぞれ除去して第1のアライメントマーク22を視認可能とし、モールド樹脂層32を形成する前の状態で各ウェハW,W1,W2上に形成されている第1のアライメントマーク22を基準として、各ウェハW,W1,W2のモールド樹脂層32上に第2のアライメントマーク34をそれぞれ形成してもよい。
<その他>
なお、上記各実施形態では、ミニマルファブ構想に適合したハーフインチサイズ(径12.5mm)のウェハWと、このウェハWを取り付ける外径13.5mmのパッケージ基板Tとを用いた半導体パッケージの製造方法としている。しかしながら、本発明はこれに限定されることはなく、例えば1インチのウェハを用いたり、外径13.5mm以外の大きさのパッケージ基板を用いたりする半導体パッケージの製造方法であっても対応して用いることができる。また、ハーフインチサイズの半導体チップCを外径13.5mmのパッケージ基板T上にパッケージしたダイアタッチ方式のBGAタイプの半導体パッケージPに限らず、例えばフリップチップ方式のBGAタイプ等の他のパッケージ構造の半導体パッケージであっても対応して用いることができる。
また、上記第2の実施形態においては、ベース基板51上に外形が円形状の複数のウェハW,W1,W2を設置した半導体チップCとし、上記第3および第4の実施形態においては、ベース基板51上に外形が四角形状の複数のウェハW,W1,W2を設置した半導体チップCとしているが、ベース基板51上に設置するウェハW,W1,W2の外形は、円形状や四角形状とは限らず、任意の形状であってもよい。
1 半導体製造システム
2 筐体
2a 装置上部
2b 装置下部
2c 操作パネル
2d 前室
2e ドッキングポート
3 半導体チップ製造装置
4 単位処理装置群(前工程)
5 半導体パッケージ装置
6 単位処理装置群(後工程)
7 シャトル(前工程用)
8 シャトル(後工程用)
9 PLADシステム
10 単位処理装置
10A 単位処理装置(前工程用)
10B 単位処理装置(後工程用)
11 処理装置本体
21 フォトレジスト
22 第1のアライメントマーク
23 SiO2層
24 不純物拡散剤
25 拡散領域p+
26 ゲート酸化膜
27 コンタクトホール
28 Al層
29 パッシベーション膜
31 Agペースト
32 モールド樹脂層
33 スルーホール
34 第2のアライメントマーク
35 コンタクトホール
36 Cu膜
37 フォトレジスト
38 第3のアライメントマーク
39 Cu再配線層(配線パターン)
41 ソルダレジスト層
42 コンタクトホール
43 はんだボール
51 ベース基板
W,W1,W2 ウェハ
A 半導体
C 半導体チップ
T パッケージ基板(基板)
P 半導体パッケージ
m 支持部
G ゲート電極
S ソース電極
D ドレイン電極
PA パッド部
O Dカット(位置決め部)

Claims (8)

  1. 上面に第1のアライメントマークおよびパッド部が形成されたウェハを、前記ウェハより大きな外形を有し外縁に位置決め用の位置決め部が形成された基板上にパッケージする半導体パッケージの製造方法であって、
    前記第1のアライメントマークおよび前記位置決め部を基準として、前記基板上に前記ウェハを取り付ける取付工程と、
    前記位置決め部を露出させた状態で前記ウェハ上に樹脂層を形成する樹脂層形成工程と、
    前記樹脂層から露出する前記位置決め部を基準として、前記樹脂層の一部を除去することにより、前記第1のアライメントマークを視認可能とする除去工程と、
    前記第1のアライメントマークを基準として、前記樹脂層上に第2のアライメントマークを形成するマーク形成工程と、
    前記第2のアライメントマークを基準として、前記パッド部に導通する配線パターンを前記樹脂層上に形成する配線パターン形成工程と、
    を具備することを特徴とする半導体パッケージの製造方法。
  2. 請求項1記載の半導体パッケージの製造方法において、
    前記配線パターン形成工程は、前記第1のアライメントマークを基準として、前記パッド部を露出させるコンタクトホールを前記樹脂層に形成してから、前記第2のアライメントマークを基準として、前記コンタクトホールを介して前記パッド部に導通する前記配線パターンを形成する
    ことを特徴とする半導体パッケージの製造方法。
  3. 請求項2記載の半導体パッケージの製造方法において、
    前記マーク形成工程および前記配線パターン形成工程は、レーザ光を用いて前記第2のアライメントマークおよび前記コンタクトホールを形成する
    ことを特徴とする半導体パッケージの製造方法。
  4. 請求項1ないし3のいずれか一項に記載の半導体パッケージの製造方法において、
    前記基板は円盤状で、
    前記位置決め部は前記基板の外周の一部を直線状にカットして形成されている
    ことを特徴とする半導体パッケージの製造方法。
  5. 請求項1ないし4のいずれか一項に記載の半導体パッケージの製造方法において、
    前記ウェハは外径12.5mmの円盤状で、
    前記基板は外径13.5mmの円盤状である
    ことを特徴とする半導体パッケージの製造方法。
  6. 上面に第1のアライメントマークおよびパッド部が形成されベース基板上に設置された複数のウェハを、前記ベース基板より大きな外形を有し外縁に位置決め用の位置決め部が形成された基板上にパッケージする半導体パッケージの製造方法であって、
    前記複数のウェハのうちの少なくともいずれか一つの前記ウェハの第1のアライメントマークおよび前記位置決め部を基準として、前記基板上に前記複数のウェハを取り付ける取付工程と、
    前記位置決め部を露出させた状態で前記複数のウェハ上に樹脂層を形成する樹脂層形成工程と、
    前記樹脂層から露出する前記位置決め部を基準として、前記樹脂層の一部を除去することにより、前記複数のウェハのうちの少なくともいずれか一つの前記ウェハの第1のアライメントマークを視認可能とする除去工程と、
    前記第1のアライメントマークを基準として、前記樹脂層上に第2のアライメントマークを形成するマーク形成工程と、
    前記第2のアライメントマークを基準として、前記パッド部に導通する配線パターンを前記樹脂層上に形成する配線パターン形成工程と、
    を具備することを特徴とする半導体パッケージの製造方法。
  7. パッド部を備えたウェハと、
    前記ウェハの上面に形成された第1のアライメントマークと、
    位置決め用の位置決め部を外縁に備え、前記ウェハが上面にパッケージされ、前記ウェハより大きな外形の基板と、
    前記位置決め部が露出し前記第1のアライメントマークを視認可能な状態として前記ウェハ上に形成された樹脂層と、
    前記樹脂層上に形成された第2のアライメントマークと、
    前記樹脂層上に形成され前記パッド部に導通する配線パターンと、
    を具備することを特徴とする半導体パッケージ。
  8. ース基板と、
    パッド部をそれぞれ備え前記べース基板上に並べて設置された複数のウェハと、
    前記複数のウェハそれぞれの上面に形成された第1のアライメントマークと、
    置決め用の位置決め部を外縁に備え、前記ベース基板が上面に設置されて前記複数のウェハのそれぞれが上面にパッケージされ、前記ベース基板より大きな外形の基板と、
    前記位置決め部が露出し前記複数のウェハのうちの少なくともいずれか一つの前記ウェハの前記第1のアライメントマークを視認可能な状態として前記複数のウェハ上に形成された樹脂層と、
    前記樹脂層上に形成された第2のアライメントマークと、
    前記樹脂層上に形成され前記パッド部に導通する配線パターンと、
    を具備することを特徴とする半導体パッケージ。
JP2019510023A 2017-03-31 2018-03-28 ウェハ上のアライメントマークを用いる半導体パッケージの製造方法 Active JP6741264B2 (ja)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2017071402 2017-03-31
JP2017071402 2017-03-31
PCT/JP2018/012931 WO2018181552A1 (ja) 2017-03-31 2018-03-28 ウェハ上のアライメントマークを用いる半導体パッケージの製造方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPWO2018181552A1 JPWO2018181552A1 (ja) 2019-11-14
JP6741264B2 true JP6741264B2 (ja) 2020-08-19

Family

ID=63676325

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2019510023A Active JP6741264B2 (ja) 2017-03-31 2018-03-28 ウェハ上のアライメントマークを用いる半導体パッケージの製造方法

Country Status (3)

Country Link
US (1) US11056410B2 (ja)
JP (1) JP6741264B2 (ja)
WO (1) WO2018181552A1 (ja)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP7005370B2 (ja) * 2018-02-07 2022-01-21 三菱電機株式会社 半導体装置の製造方法

Family Cites Families (15)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0368126A (ja) 1989-08-05 1991-03-25 Mitsubishi Electric Corp 半導体装置の製造方法
JPH11260768A (ja) 1998-03-09 1999-09-24 Casio Comput Co Ltd 半導体装置及びその製造方法
JP2001144197A (ja) 1999-11-11 2001-05-25 Fujitsu Ltd 半導体装置、半導体装置の製造方法及び試験方法
KR20080031522A (ko) 2000-02-25 2008-04-08 이비덴 가부시키가이샤 다층프린트배선판 및 다층프린트배선판의 제조방법
JP4854846B2 (ja) 2000-02-25 2012-01-18 イビデン株式会社 多層プリント配線板の製造方法
CN101268012B (zh) * 2005-10-07 2012-12-26 株式会社尼康 微小构造体及其制造方法
JP5263918B2 (ja) 2007-07-24 2013-08-14 日本電気株式会社 半導体装置及びその製造方法
JP5064158B2 (ja) * 2007-09-18 2012-10-31 新光電気工業株式会社 半導体装置とその製造方法
JP5361002B2 (ja) 2010-09-01 2013-12-04 独立行政法人産業技術総合研究所 デバイス製造装置および方法
US8928159B2 (en) * 2010-09-02 2015-01-06 Taiwan Semiconductor Manufacturing & Company, Ltd. Alignment marks in substrate having through-substrate via (TSV)
JP5734624B2 (ja) 2010-11-12 2015-06-17 新光電気工業株式会社 半導体パッケージの製造方法
TWI672788B (zh) * 2013-03-27 2019-09-21 日商尼康股份有限公司 標記形成方法、標記檢測方法、及元件製造方法
JP2014240531A (ja) 2013-06-11 2014-12-25 東洋紡株式会社 低温で高収縮な長繊維不織布
US9704822B2 (en) * 2015-11-10 2017-07-11 International Business Machines Corporation Bonding substrates using solder surface tension during solder reflow for three dimensional self-alignment of substrates
US10636688B2 (en) * 2018-06-22 2020-04-28 Taiwan Semiconductor Manufacturing Co., Ltd. Method for alignment, process tool and method for wafer-level alignment

Also Published As

Publication number Publication date
US20200266119A1 (en) 2020-08-20
US11056410B2 (en) 2021-07-06
JPWO2018181552A1 (ja) 2019-11-14
WO2018181552A1 (ja) 2018-10-04

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US6841454B2 (en) Chip-like electronic components, a method of manufacturing the same, a pseudo wafer therefor and a method of manufacturing thereof
US9142532B2 (en) Chip-on-wafer bonding method and bonding device, and structure comprising chip and wafer
TWI536511B (zh) 封裝半導體晶粒的方法
TWI539508B (zh) 半導體裝置之製造方法及電子裝置之製造方法
US6933172B2 (en) Semiconductor wafer with spacer and its manufacturing method, semiconductor device and its manufacturing method, and circuit substrate and electronic device
US20060205116A1 (en) Methods for packaging microfeature devices and microfeature devices formed by such methods
US8759685B2 (en) Wiring substrate and method of manufacturing the wiring substrate
KR20170070779A (ko) 웨이퍼 레벨 패키지 및 제조 방법
JP2004534375A (ja) パケージ集積回路およびその製造方法
US9024437B2 (en) Chip package and method for forming the same
JP3422767B2 (ja) ウェハ、シャドー・マスク、半導体ウエハの製造方法及びシャドー・マスクの製造方法
TWI677035B (zh) 半導體封裝及半導體封裝的製程方法
JP5270192B2 (ja) マスクおよびこのマスクを用いた基板の製造方法
JP3904496B2 (ja) 半導体装置の製造方法
JP6741264B2 (ja) ウェハ上のアライメントマークを用いる半導体パッケージの製造方法
JP4180512B2 (ja) 薄化前に接触孔が開けられるカラー画像センサの製造方法
JP4471213B2 (ja) 半導体装置およびその製造方法
JP2008288555A (ja) マスクおよびこのマスクを用いたプリント配線板の製造方法
KR20070053452A (ko) 볼 그리드 어레이 및 웨이퍼레벨 반도체 패키지용 솔더볼범핑 툴 및 그 제조 방법
JP2006066437A (ja) 半導体装置の製造方法及び当該製造方法に使用される製造装置
JP6434050B2 (ja) 前工程−後工程一体化システム
CN100499094C (zh) 半导体元件
JP2008288481A (ja) 半導体装置およびその製造方法
US20220059406A1 (en) Method for manufacturing semiconductor package
US8242616B1 (en) Method for manufacturing semiconductor device and molded structure

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20190723

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20200512

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20200611

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: 20200707

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20200716

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 6741264

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250