JP3683696B2 - 半導体素子の製造方法 - Google Patents
半導体素子の製造方法 Download PDFInfo
- Publication number
- JP3683696B2 JP3683696B2 JP01695998A JP1695998A JP3683696B2 JP 3683696 B2 JP3683696 B2 JP 3683696B2 JP 01695998 A JP01695998 A JP 01695998A JP 1695998 A JP1695998 A JP 1695998A JP 3683696 B2 JP3683696 B2 JP 3683696B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- semiconductor device
- resin
- substrate
- semiconductor
- manufacturing
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Lifetime
Links
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 title claims description 67
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 title claims description 15
- 229920005989 resin Polymers 0.000 claims description 38
- 239000011347 resin Substances 0.000 claims description 38
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 31
- 239000000758 substrate Substances 0.000 claims description 27
- 239000002184 metal Substances 0.000 claims description 17
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 claims description 17
- 238000005498 polishing Methods 0.000 claims description 10
- 239000012467 final product Substances 0.000 claims description 3
- 239000010931 gold Substances 0.000 description 18
- PCHJSUWPFVWCPO-UHFFFAOYSA-N gold Chemical compound [Au] PCHJSUWPFVWCPO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 16
- 229910052737 gold Inorganic materials 0.000 description 16
- 229910000679 solder Inorganic materials 0.000 description 10
- XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N Silicon Chemical compound [Si] XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 description 5
- 239000010703 silicon Substances 0.000 description 5
- 229910000906 Bronze Inorganic materials 0.000 description 3
- OAICVXFJPJFONN-UHFFFAOYSA-N Phosphorus Chemical compound [P] OAICVXFJPJFONN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 239000010974 bronze Substances 0.000 description 3
- KUNSUQLRTQLHQQ-UHFFFAOYSA-N copper tin Chemical compound [Cu].[Sn] KUNSUQLRTQLHQQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 229920005992 thermoplastic resin Polymers 0.000 description 3
- 229910001111 Fine metal Inorganic materials 0.000 description 2
- 230000002950 deficient Effects 0.000 description 2
- 239000003822 epoxy resin Substances 0.000 description 2
- LNEPOXFFQSENCJ-UHFFFAOYSA-N haloperidol Chemical compound C1CC(O)(C=2C=CC(Cl)=CC=2)CCN1CCCC(=O)C1=CC=C(F)C=C1 LNEPOXFFQSENCJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229920000647 polyepoxide Polymers 0.000 description 2
- 229910052709 silver Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000004332 silver Substances 0.000 description 2
- 229920001187 thermosetting polymer Polymers 0.000 description 2
- 229910001369 Brass Inorganic materials 0.000 description 1
- RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N Copper Chemical compound [Cu] RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N Ethanol Chemical compound CCO LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000004693 Polybenzimidazole Substances 0.000 description 1
- 239000004793 Polystyrene Substances 0.000 description 1
- XTXRWKRVRITETP-UHFFFAOYSA-N Vinyl acetate Chemical compound CC(=O)OC=C XTXRWKRVRITETP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 150000001241 acetals Chemical class 0.000 description 1
- 239000000853 adhesive Substances 0.000 description 1
- 230000001070 adhesive effect Effects 0.000 description 1
- 229910045601 alloy Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000000956 alloy Substances 0.000 description 1
- PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N aluminium oxide Inorganic materials [O-2].[O-2].[O-2].[Al+3].[Al+3] PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000010951 brass Substances 0.000 description 1
- 239000003990 capacitor Substances 0.000 description 1
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 description 1
- 238000000576 coating method Methods 0.000 description 1
- 230000000052 comparative effect Effects 0.000 description 1
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010949 copper Substances 0.000 description 1
- 229910003460 diamond Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010432 diamond Substances 0.000 description 1
- 238000007598 dipping method Methods 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 238000007772 electroless plating Methods 0.000 description 1
- 230000005669 field effect Effects 0.000 description 1
- 238000007689 inspection Methods 0.000 description 1
- 239000000155 melt Substances 0.000 description 1
- 238000000465 moulding Methods 0.000 description 1
- 229920006287 phenoxy resin Polymers 0.000 description 1
- 239000013034 phenoxy resin Substances 0.000 description 1
- 229920002492 poly(sulfone) Polymers 0.000 description 1
- 229920006122 polyamide resin Polymers 0.000 description 1
- 229920002480 polybenzimidazole Polymers 0.000 description 1
- 229920001721 polyimide Polymers 0.000 description 1
- 239000009719 polyimide resin Substances 0.000 description 1
- 229920002223 polystyrene Polymers 0.000 description 1
- 229920005749 polyurethane resin Polymers 0.000 description 1
- 239000000843 powder Substances 0.000 description 1
- 238000007639 printing Methods 0.000 description 1
- 238000007650 screen-printing Methods 0.000 description 1
- 239000002904 solvent Substances 0.000 description 1
- 229920002554 vinyl polymer Polymers 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L24/00—Arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies; Methods or apparatus related thereto
- H01L24/93—Batch processes
- H01L24/95—Batch processes at chip-level, i.e. with connecting carried out on a plurality of singulated devices, i.e. on diced chips
- H01L24/96—Batch processes at chip-level, i.e. with connecting carried out on a plurality of singulated devices, i.e. on diced chips the devices being encapsulated in a common layer, e.g. neo-wafer or pseudo-wafer, said common layer being separable into individual assemblies after connecting
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L2224/00—Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
- H01L2224/01—Means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected, e.g. chip-to-package, die-attach, "first-level" interconnects; Manufacturing methods related thereto
- H01L2224/10—Bump connectors; Manufacturing methods related thereto
- H01L2224/12—Structure, shape, material or disposition of the bump connectors prior to the connecting process
- H01L2224/12105—Bump connectors formed on an encapsulation of the semiconductor or solid-state body, e.g. bumps on chip-scale packages
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L2224/00—Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
- H01L2224/01—Means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected, e.g. chip-to-package, die-attach, "first-level" interconnects; Manufacturing methods related thereto
- H01L2224/10—Bump connectors; Manufacturing methods related thereto
- H01L2224/15—Structure, shape, material or disposition of the bump connectors after the connecting process
- H01L2224/16—Structure, shape, material or disposition of the bump connectors after the connecting process of an individual bump connector
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L2224/00—Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
- H01L2224/01—Means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected, e.g. chip-to-package, die-attach, "first-level" interconnects; Manufacturing methods related thereto
- H01L2224/26—Layer connectors, e.g. plate connectors, solder or adhesive layers; Manufacturing methods related thereto
- H01L2224/27—Manufacturing methods
- H01L2224/274—Manufacturing methods by blanket deposition of the material of the layer connector
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L2224/00—Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
- H01L2224/01—Means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected, e.g. chip-to-package, die-attach, "first-level" interconnects; Manufacturing methods related thereto
- H01L2224/42—Wire connectors; Manufacturing methods related thereto
- H01L2224/47—Structure, shape, material or disposition of the wire connectors after the connecting process
- H01L2224/48—Structure, shape, material or disposition of the wire connectors after the connecting process of an individual wire connector
- H01L2224/4805—Shape
- H01L2224/4809—Loop shape
- H01L2224/48095—Kinked
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L2224/00—Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
- H01L2224/01—Means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected, e.g. chip-to-package, die-attach, "first-level" interconnects; Manufacturing methods related thereto
- H01L2224/42—Wire connectors; Manufacturing methods related thereto
- H01L2224/47—Structure, shape, material or disposition of the wire connectors after the connecting process
- H01L2224/48—Structure, shape, material or disposition of the wire connectors after the connecting process of an individual wire connector
- H01L2224/481—Disposition
- H01L2224/48151—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
- H01L2224/48221—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
- H01L2224/48245—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 metallic
- H01L2224/48247—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 metallic connecting the wire to a bond pad of the item
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L2224/00—Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
- H01L2224/01—Means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected, e.g. chip-to-package, die-attach, "first-level" interconnects; Manufacturing methods related thereto
- H01L2224/42—Wire connectors; Manufacturing methods related thereto
- H01L2224/47—Structure, shape, material or disposition of the wire connectors after the connecting process
- H01L2224/48—Structure, shape, material or disposition of the wire connectors after the connecting process of an individual wire connector
- H01L2224/484—Connecting portions
- H01L2224/48463—Connecting portions the connecting portion on the bonding area of the semiconductor or solid-state body being a ball bond
- H01L2224/48465—Connecting portions the connecting portion on the bonding area of the semiconductor or solid-state body being a ball bond the other connecting portion not on the bonding area being a wedge bond, i.e. ball-to-wedge, regular stitch
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L2224/00—Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
- H01L2224/93—Batch processes
- H01L2224/94—Batch processes at wafer-level, i.e. with connecting carried out on a wafer comprising a plurality of undiced individual devices
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L2924/00—Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
- H01L2924/01—Chemical elements
- H01L2924/01004—Beryllium [Be]
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L2924/00—Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
- H01L2924/01—Chemical elements
- H01L2924/01015—Phosphorus [P]
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L2924/00—Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
- H01L2924/01—Chemical elements
- H01L2924/01029—Copper [Cu]
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L2924/00—Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
- H01L2924/01—Chemical elements
- H01L2924/01033—Arsenic [As]
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L2924/00—Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
- H01L2924/01—Chemical elements
- H01L2924/01047—Silver [Ag]
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L2924/00—Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
- H01L2924/01—Chemical elements
- H01L2924/01078—Platinum [Pt]
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L2924/00—Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
- H01L2924/01—Chemical elements
- H01L2924/01079—Gold [Au]
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L2924/00—Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
- H01L2924/01—Chemical elements
- H01L2924/01082—Lead [Pb]
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L2924/00—Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
- H01L2924/10—Details of semiconductor or other solid state devices to be connected
- H01L2924/102—Material of the semiconductor or solid state bodies
- H01L2924/1025—Semiconducting materials
- H01L2924/10251—Elemental semiconductors, i.e. Group IV
- H01L2924/10253—Silicon [Si]
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L2924/00—Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
- H01L2924/10—Details of semiconductor or other solid state devices to be connected
- H01L2924/11—Device type
- H01L2924/13—Discrete devices, e.g. 3 terminal devices
- H01L2924/1304—Transistor
- H01L2924/1306—Field-effect transistor [FET]
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L2924/00—Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
- H01L2924/15—Details of package parts other than the semiconductor or other solid state devices to be connected
- H01L2924/181—Encapsulation
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L2924/00—Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
- H01L2924/19—Details of hybrid assemblies other than the semiconductor or other solid state devices to be connected
- H01L2924/1901—Structure
- H01L2924/1904—Component type
- H01L2924/19041—Component type being a capacitor
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Computer Hardware Design (AREA)
- Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Wire Bonding (AREA)
- Encapsulation Of And Coatings For Semiconductor Or Solid State Devices (AREA)
- Structures Or Materials For Encapsulating Or Coating Semiconductor Devices Or Solid State Devices (AREA)
Description
【発明の属する技術分野】
本発明は、極めて小型の、実装のための部分も含めた投影寸法が2mm×2mmより小さい、新規な構造をもつ半導体素子とその製造方法に関する。
【0002】
【従来の技術】
個別トランジスター、ダイオード等の半導体素子は、電子機械や装置の中に組み込まれて広範囲に使用されている。それらの機械や装置の精密化、小型化に伴って、より小型の半導体素子の要求が益々強まっている。
【0003】
これら半導体素子の中身を構成する半導体装置自身は0. 3mm角程度と極めて小さくなっているのに、実装用の電極であるリードフレームを含めた外形寸法はせいぜい2. 5×2. 1mm程度の投影寸法となる。現状での最も小型の半導体素子のいわゆる投影面積は約4mm2 を大幅に下回ることは出来ていない。また、高さもリードフレームを介在していることもあって1mm程度となってしまう。
【0004】
リードフレームを介在させない方式としてテープキャリア方式が提案されている。この方式では、半導体装置の電極部をテープにバンプで接続して、基板等に実装するやり方である。これもテープの厚みの介在分だけ厚さが制限される。また、素子自体がモールド樹脂で覆われにくい。
【0005】
コンデンサー等はいわゆるチップ素子になり、チップ・オン・ボード方式で基板に実装されるやり方がとられ、まさに小型化の要請に答えてきている。このような概念を半導体素子に適用することができれば良いのだが、樹脂で覆わないとどうしても信頼性上問題が生じる。
【0006】
特開平8−64725号公報には、上記不都合を解消し薄型化を達成する半導体装置とその製造方法が開示されている。即ち、半導体チップの電極上にバンプまたはAuボールを形成し、該バンプまたはAuボールをモールド樹脂の表面に露出させたことを特徴とする樹脂封止型半導体装置とその製造方法である。ICカードやメモリカード等の薄型化がこの方法で可能となる。しかし、本発明のごとく、極めて小型の半導体素子に特開平8−64725号公報の方法をそのまま適用してモールド樹脂で完全に覆うためには、半導体装置を事前に個別化する必要が生じて、生産性上極めて非効率となる。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、樹脂で完全に覆われ、かつ極めて小さな投影面積を可能とする新しい構造の半導体素子と、そのような半導体素子を一括して製造し得る製造方法を提供することを目的とするものである。
【0008】
【課題を解決するための手段】
現状の個別半導体素子は、能動領域とその周辺または上部に2つ以上の内部電極を有する半導体装置を、リードフレームのアイランドと呼ぶ部分に樹脂や比較的低温で溶融する金属を介して固着し、リードフレームと上記の内部電極を金属細線で結線し、次いで樹脂により半導体装置およびリードフレームを覆う部分をモールドし、バリ取り、フォーミング、電気的検査等の工程を経て製造されている。図4は、このようにして製造されているダイオードの一例である。図4において、11は基板、12は内部電極、13は能動領域、14は金属細線、15はリードフレーム、16はリードフレームのアイランド部、17は樹脂モールドである。
【0009】
本発明者らは、鋭意検討を重ねた結果、現状のようなリードフレームを用いている限り小型化には自ずと限界があるという結論に達した。素子はモールドされるのであるが、モールド寸法自体は1. 5mm×1. 5mm程度にはできてもそこからはみでたリードフレームを実装のためにフォーミングする必要があり、そのはみだし分が小型化の足かせになっていることである。また、リードフレームの厚みに限界があること、リードフレーム表裏をモールド樹脂で覆う必要があること等で高さにも限界がある。
【0010】
現状の実装用電極も含めてモールド寸法程度にする工夫から本発明はなされた。
【0011】
本発明は、基板上に形成された内部電極を備えた半導体装置を有する半導体素子において、前記内部電極上に導電性物体が形成されており、かつ前記半導体素子は前記導電性物体の少なくとも一部を除いて基板の側面を含めて樹脂により完全に覆われており、前記導電性物体の前記樹脂に覆われずに露出している部分が外部電極となっていることを特徴とする半導体素子の製造方法に関する。
【0012】
すなわち、本発明は、前記構成を特徴とする小型半導体素子の製造方法であって、基板に形成された内部電極を備えた多数個の半導体装置を準備する工程、前記内部電極部分に導電性物体を載せる工程、前記基板上の半導体装置を個別に隔離するように、最終製品としての半導体素子の境界部に相当する基板位置に厚み方向に切れ目を入れる工程、前記半導体装置および前記導電性物体を樹脂で覆う工程、該樹脂の表面を前記導電性物体が見えるまで研磨する工程、前記基板の前記半導体装置と反対側の面を少なくとも前記切れ目に到達するまで研磨する工程、および前記半導体装置を個別に切断する工程、からなることを特徴とする半導体素子の製造方法である。
【0013】
上述の工程を経て、上述のような構造にすることで、例えば1. 2×1. 2mmの投影寸法で高さが0. 22mmといった極めて小型の半導体素子が可能になった。半導体装置は、一般に多段プロセスを経てウェハー上に多数個形成される。その際、半導体素子として使用するために、1個の素子について2つ以上の内部電極が一括して形成される。その内部電極に金等の金属細線を介在しないで、直接外部電極に結線できるようにするのが本発明のポイントである。そのようなウェハーを用意し、そのウェハー上の多数個の半導体装置の多数個の内部電極の上に導電性物体を0.02mm以上の厚みに形成する。この厚さは後述する工程で表面を研磨した後の導電性物体の厚さをいうのであって、実際には研磨後表面に現れる導電性物体の形状が均一になるように所望の厚さ以上の厚さで形成する。導電性物体の厚みが0.02mm未満であると以下の問題を生じる。素子の完成後、チップ素子を基板に実装する際に、ハンダにより電極部を接続するが、ハンダの溶融時に導電性物体がハンダに食われ断線につながる場合がある。また、後述する表面受感部側に形成される樹脂が薄くなることにより、温度湿度ストレスに対する信頼性が低下する。従って、0. 02mm以上が実用上好ましい厚みである。
【0014】
この際の導電性物体を内部電極上に形成する方法は種々取りうる。例えば、1個毎の内部電極の上に金、銀、ハンダ等の金属のボールをボールボンディングにより形成する方法である。この際、不良の半導体装置の部分はマークを付与しておき、ボンディング時にその不良半導体装置を認識してその内部電極には金属をボールボンディングしないようにすることも可能である。所望の厚みにより金属ボールを積層にすることも可能である。所望の厚みが0. 1mmの場合、3個の金属ボールの積層体を形成するような形態である。あるいは、内部電極上に導電性樹脂を印刷法等で形成する方法も取り得る。あるいは、このような導電性樹脂がその上に形成する別の導電性物体を固定するための接着剤層を兼ねるような形態も取り得る。その場合、まず導電性樹脂を付着後、例えば金、銀、銅、真鍮、リン青銅等の小片をダイボンディングにより1個毎に載せていく方法を取り得る。この小片を載せる方法としては、特公平7−13987号公報に記載の方法、すなわち、上述の金属製小片を振動によりトレーに振り込んでおき、その金属小片を保持したトレーとウェハーとを重ね合わせることによって行う方法も取りうる。この方法においては、隣同士の半導体装置の内部電極が近接している場合には、それらの電極上に一括でそれらの電極に見合う大きさの金属小片を載せることができる。その場合には、後の切断工程でそれぞれの半導体装置を分割することが出来る。
【0015】
半導体装置の形態上、内部電極の高さが異なる場合、例えば電界効果型トランジスターのようにゲート電極とその他の電極の基板上の高さが異なる場合、付加的工夫がなされうる。例えば、ゲート電極以外の電極と同一レベルにある別電極を形成しておき、ゲート電極とこの別電極それをあらかじめ金属細線で結線しておき、別電極に本発明の導電性物体を形成するような形態である。
【0016】
次いで、基板上の半導体装置を個別に引き離すように、最終の製品である半導体素子中の基板の厚みに切れ目を入れる工程が続く。これはダイシングにより好適に行うことができる。
【0017】
本発明の半導体素子の製造法においては、上記導電性物体を載せる工程と切れ目を入れる工程は逆にしても良い。
【0018】
次いで、半導体装置および導電性物体をカバーするように樹脂で覆う工程を経る。この際使用できる樹脂としては、エポキシ樹脂、ポリイミド樹脂、イミド変性エポキシ樹脂等の熱硬化性樹脂や、フェノキシ樹脂、ポリアミド樹脂、ポリベンツイミダゾール樹脂、ポリスチレン、ポリスルホン樹脂、ポリウレタン樹脂、ポリビニールアセタール、ポリ酢酸ビニルアルコールとそのアロイ樹脂等の熱可塑性樹脂をあげることができる。この際、ウェハー全体を一括成型することが好ましい。スピンコーター等のコーターによる塗布やトランスファーモールド等のモールディングによって本工程を行うことができる
次いで、樹脂層を研磨する工程が続く。本工程において、先述の金属ボールあるいは金属よりなる導電性物体が露出するようになる。露出した部分が外部電極となる。導電性物体の種類によっては、外部基板への接着がよりうまくいくように、金やハンダ等の他の金属層を付与することが可能である。その際、無電解メッキあるいはハンダ槽へのディッピングによるのが好ましい。本発明はかくてウェハー全体を一括して素子化することを特徴とするものである。
【0019】
次いで、基板の半導体装置と反対側の面を切れ目あるいはそれ以上まで研磨する工程が続く。この場合の研磨は、一般の適当なアルミナやダイヤモンド等の粉末を用いての研磨機あるいはグラインダーのような装置が好適に使用できる。
【0020】
さらに、個別の半導体素子にするには、ダイシング等によって個別に分離すれば良い。
【0021】
本発明は、種々の変形が可能である。上述したような工程の場合にはウェハーの裏面が露出するようになる。それが問題の場合には、最終工程あるいは途中工程で、裏面に樹脂を付与すれば良い。
【0022】
【発明の実施の形態】
次に、本発明による実施例を図面に基づいて説明する。
【0023】
(実施例1)
本発明の小型の半導体素子の一実施例の構造を、断面透視図として図1に示す。1はシリコン基板、2は半導体装置の内部電極、3は半導体装置の能動層、4は金ボール、5および7は樹脂、8は外部接続用ハンダである。本例では、金ボール4は2個のボールを積層した構造である。
【0024】
図1のような半導体素子を作成するための本発明の工程の例を図2および図3を用いて説明する。図2(1)は厚さ0.6mmのシリコン基板(ウエハー)1上に内部電極2と能動層3を有するダイオードが多数個形成されている状態を示す。そのウェハーをボールボンダーに載せ、内部電極部に金ボール4を2段重ねで載せた状態を図2(2)に示している。溶融状態でボール状の金は内部電極上でつぶれて金の全体の厚みが0.08mmになった。次いで基板1上の半導体装置を個別に引き離すように0.15mm幅のブレードを使用しダイシングソーで基板1に0.15mm+αの深さに切れ目1aを入れた状態を図2(3)に示している。次いで、金ボール4を覆うだけの厚みに熱硬化性エポキシ樹脂5をスピンコートして硬化した状態を図2(4)に示している。次いで樹脂5の上面を金ボール4が現れ、金の全体の厚みがほぼ0.05mmとなるまで研磨した状態を示したのが図3(5)である。金が見えた部分を6で示す。基板の半導体装置と反対側の面を切れ目1aまで研磨した状態を図3(6)に示す。次いで、シリコンウェハー1の裏面に樹脂7を0.02mmの厚みにスピンコートし、さらに樹脂を硬化させた状態を図3(7)に示してある。次いで表面に現れた金属製バンプの部分にハンダ層8を形成した状態を図3(8)に示す。
【0025】
図3(8)の状態のものを0.05mm幅のブレードを使用しダイシングにより個別素子に分離した様子を図3(9)に示す。このようにして、図1に示したような半導体素子が出来上がった。この際、シリコンウェハー1の裏面へ塗布する樹脂として透明なものを用いると、個別素子になった状態が目視できるので、切断がやりやすくなる。本実施例ではハンダ層8は含めない状態で1. 2×1. 2mm角で厚さが0.22mmの大きさの素子にした。
【0026】
(実施例2)
実施例1における金ボールに代えてリン青銅を用いた場合について述べる。図2(1)の状態のウェハーの内部電極部分にスクリーン印刷によりテクノα社製の導電性熱可塑性樹脂STAYHOLDを塗布し、溶剤を飛ばして乾燥させた。150度に加熱したダイボンダー上にウェハーを担持し、0. 1mm角のほぼ立方体のリン青銅をダイボンダーにより熱可塑性樹脂部分に熱圧着して載せた。あとの工程は実施例1と同様な工程を経て実施例1と同じ大きさのダイオードを作った。
【0027】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、樹脂で完全に覆われ、かつ極めて小さい半導体素子を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の半導体素子の一実施例の断面透視図である。
【図2】本発明の半導体素子の製造方法の模式図である。
【図3】本発明の半導体素子の製造方法の模式図である。
【図4】比較例としてのこれまでの半導体素子の断面図である。
【符号の説明】
1 シリコン基板(ウェハー)
2 内部電極
3 能動層
4 金ボール
5 樹脂
6 表面に現れた金ボールの部分
7 樹脂
8 ハンダボール
11 基板
12 内部電極
13 能動領域
14 金属細線
15 リードフレーム
16 リードフレームのアイランド部
17 樹脂モールド
Claims (3)
- 小型半導体素子の製造方法であって、
基板に形成された内部電極を備えた多数個の半導体装置を準備する工程、
前記内部電極部分に導電性物体を載せる工程、
前記基板上の半導体装置を個別に隔離するように、最終製品としての半導体素子の境界部に相当する基板位置に厚み方向に切れ目を入れる工程、
前記半導体装置および前記導電性物体を樹脂で覆う工程、
該樹脂の表面を前記導電性物体が見えるまで研磨する工程、
前記基板の前記半導体装置と反対側の面を少なくとも前記切れ目に到達するまで研磨する工程、および
前記半導体装置を個別に切断する工程、
からなることを特徴とする半導体素子の製造方法。 - 前記基板の研磨面を樹脂で覆う工程を付加することを特徴とする請求項1に記載の半導体素子の製造方法。
- 研磨後表面に現れた前記導電性物体上に金属層を付与する工程をさらに含むことを特徴とする請求項1または2に記載の半導体素子の製造方法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP01695998A JP3683696B2 (ja) | 1998-01-29 | 1998-01-29 | 半導体素子の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP01695998A JP3683696B2 (ja) | 1998-01-29 | 1998-01-29 | 半導体素子の製造方法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH11214434A JPH11214434A (ja) | 1999-08-06 |
JP3683696B2 true JP3683696B2 (ja) | 2005-08-17 |
Family
ID=11930659
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP01695998A Expired - Lifetime JP3683696B2 (ja) | 1998-01-29 | 1998-01-29 | 半導体素子の製造方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP3683696B2 (ja) |
Families Citing this family (10)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US6903451B1 (en) | 1998-08-28 | 2005-06-07 | Samsung Electronics Co., Ltd. | Chip scale packages manufactured at wafer level |
JP3921885B2 (ja) * | 1999-08-25 | 2007-05-30 | 松下電器産業株式会社 | 樹脂封止型半導体装置の製造方法 |
JP2001217340A (ja) | 2000-02-01 | 2001-08-10 | Nec Corp | 半導体装置及びその製造方法 |
JP4508396B2 (ja) * | 2000-10-30 | 2010-07-21 | パナソニック株式会社 | チップ型半導体装置及びその製造方法 |
JP3706573B2 (ja) | 2001-11-22 | 2005-10-12 | 株式会社ルネサステクノロジ | 半導体パッケージ及び半導体パッケージの製造方法 |
JP4523299B2 (ja) | 2003-10-31 | 2010-08-11 | 学校法人早稲田大学 | 薄膜コンデンサの製造方法 |
JP2006196701A (ja) | 2005-01-13 | 2006-07-27 | Oki Electric Ind Co Ltd | 半導体装置の製造方法 |
US8587124B2 (en) | 2007-09-21 | 2013-11-19 | Teramikros, Inc. | Semiconductor device having low dielectric insulating film and manufacturing method of the same |
JP4666028B2 (ja) * | 2008-03-31 | 2011-04-06 | カシオ計算機株式会社 | 半導体装置 |
CN101552248B (zh) * | 2008-03-31 | 2013-01-23 | 兆装微股份有限公司 | 半导体装置及其制造方法 |
-
1998
- 1998-01-29 JP JP01695998A patent/JP3683696B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPH11214434A (ja) | 1999-08-06 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP3420057B2 (ja) | 樹脂封止型半導体装置 | |
US7816187B2 (en) | Method for fabricating semiconductor package free of substrate | |
KR100500919B1 (ko) | 수지봉입형 반도체장치 및 그 제조방법 | |
JP4400898B2 (ja) | チップサイズパッケージ及びその製造方法 | |
US5155068A (en) | Method for manufacturing an IC module for an IC card whereby an IC device and surrounding encapsulant are thinned by material removal | |
JP3142723B2 (ja) | 半導体装置及びその製造方法 | |
JP4097403B2 (ja) | 半導体装置 | |
JP3207738B2 (ja) | 樹脂封止型半導体装置及びその製造方法 | |
KR100559652B1 (ko) | 반도체장치 및 그 제조방법 | |
US20020041019A1 (en) | Semiconductor package having implantable conductive lands and method for manufacturing the same | |
US7939383B2 (en) | Method for fabricating semiconductor package free of substrate | |
JP2002100709A (ja) | 半導体装置及びその製造方法 | |
JP3449796B2 (ja) | 樹脂封止型半導体装置の製造方法 | |
US7423340B2 (en) | Semiconductor package free of substrate and fabrication method thereof | |
JP3683696B2 (ja) | 半導体素子の製造方法 | |
US7354796B2 (en) | Method for fabricating semiconductor package free of substrate | |
US20080105960A1 (en) | Integrated Circuit Package and Method for Manufacturing an Integrated Circuit Package | |
CN111048468B (zh) | 电子元件的层叠件及其制造方法 | |
JP4334047B2 (ja) | 半導体装置とその製造方法 | |
JP2003046053A (ja) | 半導体装置およびその製造方法 | |
US20050194665A1 (en) | Semiconductor package free of substrate and fabrication method thereof | |
JP2004015015A (ja) | 半導体装置及びその製造方法 | |
JP4033969B2 (ja) | 半導体パッケージ、その製造方法及びウェハキャリア | |
JPH09330992A (ja) | 半導体装置実装体とその製造方法 | |
US20050184368A1 (en) | Semiconductor package free of substrate and fabrication method thereof |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20040514 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20050218 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20050222 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20050421 |
|
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: 20050517 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20050526 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
S111 | Request for change of ownership or part of ownership |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313115 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20080603 Year of fee payment: 3 |
|
R360 | Written notification for declining of transfer of rights |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R360 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20080603 Year of fee payment: 3 |
|
R360 | Written notification for declining of transfer of rights |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R360 |
|
R371 | Transfer withdrawn |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R371 |
|
S111 | Request for change of ownership or part of ownership |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313115 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20080603 Year of fee payment: 3 |
|
R350 | Written notification of registration of transfer |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20080603 Year of fee payment: 3 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20090603 Year of fee payment: 4 |
|
S531 | Written request for registration of change of domicile |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313531 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20090603 Year of fee payment: 4 |
|
R350 | Written notification of registration of transfer |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100603 Year of fee payment: 5 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110603 Year of fee payment: 6 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110603 Year of fee payment: 6 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120603 Year of fee payment: 7 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120603 Year of fee payment: 7 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130603 Year of fee payment: 8 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130603 Year of fee payment: 8 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20140603 Year of fee payment: 9 |
|
EXPY | Cancellation because of completion of term |