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JP2002208571A - 半導体装置の製造方法および半導体装置 - Google Patents

半導体装置の製造方法および半導体装置

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JP2002208571A
JP2002208571A JP2001004689A JP2001004689A JP2002208571A JP 2002208571 A JP2002208571 A JP 2002208571A JP 2001004689 A JP2001004689 A JP 2001004689A JP 2001004689 A JP2001004689 A JP 2001004689A JP 2002208571 A JP2002208571 A JP 2002208571A
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 薄化された半導体素子の取り扱いが簡単な半
導体装置を効率よく製造することができる半導体装置の
製造方法および半導体装置を提供することを目的とす
る。 【解決手段】 半導体素子1’の電極形成面の裏面に低
弾性係数の樹脂接着材5を介してこの半導体素子1’よ
りも大きいバンパ部材4’を接合して成る半導体装置7
を製造する半導体装置7の製造方法において、薄化され
た半導体ウェハ1とバンパ板4を接着材5によって接合
した後、半導体ウェハ1を第1の切断具13Aによって
切断幅b1で切断した後に切断幅b1よりも狭い切断幅
b2の第2の切断具13Bによってバンパ板4を切断す
る。これにより、半導体装置7を効率よく製造すること
ができる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、半導体素子の電極
形成面の裏面に接着材により補強部材を接合して成る半
導体装置の製造方法および半導体装置に関するものであ
る。
【0002】
【従来の技術】電子機器の基板などに実装される半導体
装置は、ウェハ状態で回路パターン形成が行われた半導
体素子にリードフレームのピンや金属バンプなどを接続
するとともに樹脂などで封止するパッケージング工程を
経て製造されている。最近の電子機器の小型化に伴って
半導体装置の小型化も進み、中でも半導体素子を薄くす
る取り組みが活発に行われている。
【0003】薄化された半導体素子は外力に対する強度
が弱くハンドリング時のダメージを受けやすいことか
ら、従来より薄化された半導体素子を用いた半導体装置
は、半導体素子を補強のための樹脂層で封止する構造が
一般的である。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、薄い半
導体素子の表面に樹脂層を形成する工程においては、樹
脂層形成時の硬化収縮による半導体素子の反りや割れな
どの不具合が発生しやすいものであった。この問題は半
導体素子が薄化するほど顕著となり、100μm以下の
極薄の半導体素子では樹脂封止することすら困難な状況
となる。
【0005】そこで本発明は、薄化された半導体素子の
取り扱いが簡単な半導体装置を効率よく製造することが
できる半導体装置の製造方法および半導体装置を提供す
ることを目的とする。
【0006】
【課題を解決するための手段】請求項1記載の半導体装
置の製造方法は、半導体素子の外部接続用の電極が形成
された電極形成面の裏面に低弾性係数の樹脂接着材を介
してこの半導体素子よりも大きい補強部材を接合して成
る半導体装置を製造する半導体装置の製造方法であっ
て、複数の半導体素子が形成された半導体ウェハの電極
形成面の裏面を削る薄化工程と、薄化工程後の前記半導
体素子の裏面に低弾性係数の樹脂接着材を介して補強部
材を接合する接合工程と、接合工程後の半導体ウェハを
第1の切断具によって切断する第1切断工程と、第1切
断工程後に第1の切断具の切断幅よりも狭い切断幅を有
する第2の切断具によって前記補強部材を切断する第2
切断工程とを含む。
【0007】請求項2記載の半導体装置の製造方法は、
半導体素子の外部接続用の電極が形成された電極形成面
の裏面に低弾性係数の樹脂接着材を介してこの半導体素
子よりも大きい補強部材を接合して成る半導体装置を製
造する半導体装置の製造方法であって、複数の半導体素
子が形成された半導体ウェハの電極形成面の裏面を削る
薄化工程と、薄化工程後の前記半導体素子の裏面に低弾
性係数の樹脂接着材を介して補強部材を接合する接合工
程と、接合された半導体素子と補強部材とを半導体素子
側の方が補強部材側よりも切断幅が大きいテーパ状切断
面を有する切断具によって切断する切断工程とを含む。
【0008】請求項3記載の半導体装置は、半導体素子
の外部接続用の電極が形成された電極形成面の裏面に低
弾性係数の樹脂接着材を介してこの半導体素子よりも大
きい補強部材を接合して成る半導体装置であって、複数
の半導体素子が形成された半導体ウェハの電極形成面の
裏面を削る薄化工程と、薄化工程後の前記半導体素子の
裏面に低弾性係数の樹脂接着材を介して補強部材を接合
する接合工程と、接合工程後の半導体ウェハを第1の切
断具によって切断する第1切断工程と、第1切断工程後
に第1の切断具の切断幅よりも狭い切断幅を有する第2
の切断具によって前記補強部材を切断する第2切断工程
とを含む半導体装置の製造方法によって製造された。
【0009】請求項4記載の半導体装置は、半導体素子
の外部接続用の電極が形成された電極形成面の裏面に低
弾性係数の樹脂接着材を介してこの半導体素子よりも大
きい補強部材を接合して成る半導体装置であって、複数
の半導体素子が形成された半導体ウェハの電極形成面の
裏面を削る薄化工程と、薄化工程後の前記半導体素子の
裏面に低弾性係数の樹脂接着材を介して補強部材を接合
する接合工程と、接合された半導体素子と補強部材とを
半導体素子側の方が補強部材側よりも切断幅が大きいテ
ーパ状切断面を有する切断具によって切断する切断工程
とを含む半導体装置の製造方法によって製造された。
【0010】本発明によれば、薄化された半導体素子の
裏面に低弾性係数の樹脂接着材を介して補強部材を接合
した後の切断工程において、半導体ウェハ側の切断幅と
補強部材側の切断幅が異なる切断具によって切断するこ
とにより、電極形成面の裏面に低弾性係数の樹脂接着材
を介してこの半導体素子よりも大きい補強部材を接合し
て成る半導体装置を効率よく製造することができる。
【0011】
【発明の実施の形態】次に本発明の実施の形態を図面を
参照して説明する。図1、図2は本発明の一実施の形態
の半導体装置の製造方法の工程説明図、図3は本発明の
一実施の形態の半導体装置の斜視図、図4は本発明の一
実施の形態の半導体装置の実装方法の説明図、図5は本
発明の一実施の形態の半導体装置の製造方法の工程説明
図である。なお、図1、図2は半導体装置の製造方法を
工程順に示している。
【0012】図1(a)において、1は複数の半導体素
子が形成された半導体ウェハである。半導体ウェハ1の
上面には、外部接続用の電極であるバンプ2が形成され
ている。図1(b)に示すように、半導体ウェハ1の上
面のバンプ形成面(電極形成面)にはシート3が貼着さ
れ、シート3によって補強された状態で電極形成面の裏
面の薄化加工が行われる(薄化工程)。薄化加工手段と
しては、砥石を用いた研磨装置や、ドライエッチング装
置によるドライエッチング、さらには薬液の化学反応を
利用してエッチングを行うもの(ウェットエッチング)
がある。これにより、半導体ウェハ1は約50μmの厚
さまで薄化される。具体的な薄化加工方法としては、ま
ず砥石を用いた研磨装置で半導体ウェハ1の裏面の粗加
工を行い、ドライエッチングやウェットエッチングで仕
上げ加工を行う。この仕上げ加工では、粗加工によって
半導体ウェハの裏面に生じたマイクロクラックを除去す
るので、抗折強度に優れた極薄の半導体ウェハ1を得る
ことができる。
【0013】次に、薄化された半導体ウェハ1の下面へ
バンパ板4が接合される(接合工程)。図1(c)に示
すように、樹脂やセラミックあるいは金属などの材質を
板状に形成したバンパ板4の上面には接着材5が塗布さ
れる。ここで、接着材5は低弾性係数の樹脂接着材であ
り、エラストマーなど接合状態における弾性係数が小さ
く、小さな外力で容易に伸縮する材質が用いられる。
【0014】次にこの接着材5の塗布面に対して、薄化
された半導体ウェハ1を貼着する。このバンパ板4は、
各半導体素子毎に切り分けられて半導体装置を形成した
状態で、半導体装置のハンドリング用の保持部として機
能すると共に、半導体素子を外力や衝撃から保護する補
強部材としての役割をも有するものである。このためバ
ンパ板4は、半導体素子の曲げ剛性よりも大きな曲げ剛
性を有する充分な厚さとなっている。この後、図1
(d)に示すように、半導体ウェハ1を貼着後のバンパ
板4の下面には、ダイシング工程における保持用のシー
ト6が貼着され、シート3が電極形成面から剥離され
る。
【0015】次いで、シート6によって保持されたバン
パ板4および半導体ウェハ1はダイシング工程に送られ
る。ここでは、複数の切断具を備えたダイシング装置に
よって、バンパ板4と半導体ウェハ1とを異なるダイシ
ング幅で切断する2段ダイシングが行われる。すなわち
図2(a)に示すように半導体ウェハ1は切断幅b1の
第1の切断具13Aによって切断され、個片の半導体素
子1’に分割される(第1切断工程)。次いでバンパ板
4は、図2(b)に示すようにb1よりも狭い切断幅b
2を有する第2の切断具13Bによって切断され、個片
のバンパ部材4’となる(第2切断工程)。これによ
り、シート6に保持されたバンパ板4および半導体ウェ
ハ1は、図2(c)に示すようにそれぞれ異なる切断幅
b1,b2で切断され、個片に分離される。
【0016】そして、接着材5によって半導体素子1’
と接着されたバンパ部材4’をシート6から剥離するこ
とにより、図2(d)に示すように個片の半導体装置7
が完成する。この半導体装置7は、外部接続用の電極で
あるバンプ2が形成された半導体素子1’と、この半導
体素子1’の電極形成面の裏面に接着材5により接合さ
れた補強部材としてのバンパ部材4’とを備えた構成と
なっており、バンパ部材4’のサイズB2は半導体素子
1’のサイズB1よりも大きく、その外周端は、半導体
素子1’の外周端よりも外側に突出している。バンパ部
材4’は半導体素子1’と接着材5によって接合された
構造となっている。接着材5は低弾性係数の樹脂接着材
であるので、半導体素子1’の変形を許容する状態で、
この半導体素子1’をバンパ部材4’に接合している。
【0017】図3に示すように、バンパ部材4’の上面
には、従来の樹脂封止型の電子部品の上面と同様に、識
別情報としての部品コード8が印字されており、コーナ
部には実装時の方向を特定する極性マーク9が形成され
ている。すなわち、バンパ部材4’の半導体素子1’と
の接合面の裏面は、識別情報の印加面となっている。
【0018】この半導体装置7の実装について図4を参
照して説明する。図4(a)に示すように、半導体装置
7はバンパ部材4’の上面を実装ヘッド10によって吸
着して保持され、実装ヘッド10を移動させることによ
り、基板11の上方に位置する。そして半導体装置7の
バンプ2を基板11の電極12に位置合わせした状態
で、実装ヘッド10を下降させて半導体素子1’のバン
プ2を基板11の電極12の上に着地させる。
【0019】その後基板11を加熱することにより、バ
ンプ2を電極12に半田接合する。すなわち、半導体装
置7を基板11へ搭載する際のハンドリングにおいて、
実装ヘッド10によって、保持部であるバンパ部材4’
を保持する。なおバンプ2の電極12との接合に、導電
性樹脂接着材による接合方法を用いてもよい。
【0020】この半導体装置7を基板11に実装して成
る実装構造は、半導体装置7の電極であるバンプ2をワ
ークである基板11の電極12に接合することにより半
導体装置7が基板11に固定される形態となっている。
図4(c)に示すように、実装後に基板11に何らかの
外力により、撓み変形が発生した場合には、半導体素子
1’は薄くて撓みやすくしかも接着材5は低弾性係数の
変形しやすい材質を用いていることから、基板11の撓
み変形に対して半導体素子1’と接着材5の接着層のみ
が追従して変形する。
【0021】これにより、実装後にアンダーフィル樹脂
を充填するなどの補強処理を必要とすることなく接合部
の応力が緩和され、単に半導体素子1’とバンパ部材
4’とを接着材5により接合するという簡易な形態のパ
ッケージ構造で、実装後の信頼性を確保が実現される。
【0022】なお上記実施の形態では、図2に示す半導
体装置を個片に分離する工程(第1切断工程、第2切断
工程)において、切断幅の異なる2種類の第1の切断具
13A,第2の切断具13Bを用いて、半導体ウェハ
1、バンパ板4を個別に切断する例を示しているが、図
5(a)に示すように、切断後に半導体素子1’側の方
がバンパ部材4’側よりも切断幅が大きくなるようなテ
ーパ状切断面を有する切断具13Cによって、半導体ウ
ェハ1およびバンパ板4を同一切断工程で切断するよう
にしてもよい。この方法によっても、図5(b)に示す
ように、バンパ部材4’のサイズB2が半導体素子1’
のサイズB1よりも大きい半導体装置7’を得ることが
できる。
【0023】
【発明の効果】本発明によれば、薄化された半導体素子
の裏面に低弾性係数の樹脂接着材を介して補強部材を接
合した後の切断工程において、半導体ウェハ側の切断幅
と補強部材側の切断幅が異なる切断具によって切断する
ようにしたので、電極形成面の裏面に低弾性係数の樹脂
接着材を介してこの半導体素子よりも大きい補強部材を
接合して成る半導体装置を効率よく製造することができ
る。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施の形態の半導体装置の製造方法
の工程説明図
【図2】本発明の一実施の形態の半導体装置の製造方法
の工程説明図
【図3】本発明の一実施の形態の半導体装置の斜視図
【図4】本発明の一実施の形態の半導体装置の実装方法
の説明図
【図5】本発明の一実施の形態の半導体装置の製造方法
の工程説明図
【符号の説明】
1 半導体ウェハ 1’ 半導体素子 4 バンパ板 4’ バンパ部材 5 接着材 7、7’ 半導体装置 13A 第1の切断具 13B 第2の切断具 13C 切断具

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】半導体素子の外部接続用の電極が形成され
    た電極形成面の裏面に低弾性係数の樹脂接着材を介して
    この半導体素子よりも大きい補強部材を接合して成る半
    導体装置を製造する半導体装置の製造方法であって、複
    数の半導体素子が形成された半導体ウェハの電極形成面
    の裏面を削る薄化工程と、薄化工程後の前記半導体素子
    の裏面に低弾性係数の樹脂接着材を介して補強部材を接
    合する接合工程と、接合工程後の半導体ウェハを第1の
    切断具によって切断する第1切断工程と、第1切断工程
    後に第1の切断具の切断幅よりも狭い切断幅を有する第
    2の切断具によって前記補強部材を切断する第2切断工
    程とを含むことを特徴とする半導体装置の製造方法。
  2. 【請求項2】半導体素子の外部接続用の電極が形成され
    た電極形成面の裏面に低弾性係数の樹脂接着材を介して
    この半導体素子よりも大きい補強部材を接合して成る半
    導体装置を製造する半導体装置の製造方法であって、複
    数の半導体素子が形成された半導体ウェハの電極形成面
    の裏面を削る薄化工程と、薄化工程後の前記半導体素子
    の裏面に低弾性係数の樹脂接着材を介して補強部材を接
    合する接合工程と、接合された半導体素子と補強部材と
    を半導体素子側の方が補強部材側よりも切断幅が大きい
    テーパ状切断面を有する切断具によって切断する切断工
    程とを含むことを特徴とする半導体装置の製造方法。
  3. 【請求項3】半導体素子の外部接続用の電極が形成され
    た電極形成面の裏面に低弾性係数の樹脂接着材を介して
    この半導体素子よりも大きい補強部材を接合して成る半
    導体装置であって、複数の半導体素子が形成された半導
    体ウェハの電極形成面の裏面を削る薄化工程と、薄化工
    程後の前記半導体素子の裏面に低弾性係数の樹脂接着材
    を介して補強部材を接合する接合工程と、接合工程後の
    半導体ウェハを第1の切断具によって切断する第1切断
    工程と、第1切断工程後に第1の切断具の切断幅よりも
    狭い切断幅を有する第2の切断具によって前記補強部材
    を切断する第2切断工程とを含む半導体装置の製造方法
    によって製造されたことを特徴とする半導体装置。
  4. 【請求項4】半導体素子の外部接続用の電極が形成され
    た電極形成面の裏面に低弾性係数の樹脂接着材を介して
    この半導体素子よりも大きい補強部材を接合して成る半
    導体装置であって、複数の半導体素子が形成された半導
    体ウェハの電極形成面の裏面を削る薄化工程と、薄化工
    程後の前記半導体素子の裏面に低弾性係数の樹脂接着材
    を介して補強部材を接合する接合工程と、接合された半
    導体素子と補強部材とを半導体素子側の方が補強部材側
    よりも切断幅が大きいテーパ状切断面を有する切断具に
    よって切断する切断工程とを含む半導体装置の製造方法
    によって製造されたことを特徴とする半導体装置。
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