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JP2011082404A - Method of manufacturing semiconductor device - Google Patents

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JP2011082404A
JP2011082404A JP2009234752A JP2009234752A JP2011082404A JP 2011082404 A JP2011082404 A JP 2011082404A JP 2009234752 A JP2009234752 A JP 2009234752A JP 2009234752 A JP2009234752 A JP 2009234752A JP 2011082404 A JP2011082404 A JP 2011082404A
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Teruaki Chino
晃明 千野
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Shinko Electric Industries Co Ltd
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a method of manufacturing a semiconductor device such that a periphery and a back side of a semiconductor chip can be sealed with a resin substrate without any trouble. <P>SOLUTION: The method of manufacturing the semiconductor device includes the processes of: forming an adhesive layer 12 having an opening 12a on a support 10; sticking and temporarily fixing a peripheral edge of a surface of the semiconductor chip 20 on an outer peripheral part of the opening 12a of the adhesive layer 12 with a connection electrode 20a on a surface side of the semiconductor chip 20 down; forming the resin substrate 50 for sealing the periphery and back side of the semiconductor chip 20; and exposing the connection electrode 20a of the semiconductor chip 20 by removing the support 10 and the adhesive layer 12. Build-up wiring BW is connected directly to the connection electrode 20a of the semiconductor chip 20. <P>COPYRIGHT: (C)2011,JPO&INPIT

Description

本発明は半導体装置の製造方法に係り、さらに詳しくは、半導体チップが樹脂基板で封止されて、半導体チップの接続電極に配線層が接続された実装構造の製造に適用できる半導体装置の製造方法に関する。   The present invention relates to a method of manufacturing a semiconductor device, and more specifically, a method of manufacturing a semiconductor device applicable to manufacture of a mounting structure in which a semiconductor chip is sealed with a resin substrate and a wiring layer is connected to a connection electrode of the semiconductor chip. About.

従来、半導体チップが樹脂基板で封止されて、半導体チップの接続電極に配線層が接続された構造の半導体装置がある。そのような半導体装置では、半導体チップの接続電極に配線層を直接接続できるので、半導体チップをフリップチップ実装するためのはんだバンプを省略することができ、薄型化を図ることが可能である。   Conventionally, there is a semiconductor device having a structure in which a semiconductor chip is sealed with a resin substrate and a wiring layer is connected to a connection electrode of the semiconductor chip. In such a semiconductor device, since the wiring layer can be directly connected to the connection electrode of the semiconductor chip, solder bumps for flip-chip mounting of the semiconductor chip can be omitted, and the thickness can be reduced.

これにより、半導体装置内の配線経路を短くできることから、インダクタンスを低減できるので、電源特性の向上に有効な構造とすることができる。   Thereby, since the wiring path in the semiconductor device can be shortened, the inductance can be reduced, so that a structure effective for improving the power supply characteristics can be obtained.

そのような半導体装置に類似する技術は、特許文献1及び特許文献2に開示されている。   Techniques similar to such a semiconductor device are disclosed in Patent Document 1 and Patent Document 2.

WO 02/15266 A2WO 02/15266 A2 WO 02/33751 A2WO 02/33751 A2

後述する関連技術で説明するように、関連技術の半導体装置では、支持体の上に粘着シートを介して半導体チップがその接続電極を下側に向けて仮固定された後に、半導体チップの周囲及び背面側が樹脂で封止される。さらに、支持体及び粘着シートが除去された後に、半導体チップの接続電極に接続されるビルドアップ配線が形成される。   As described in the related art described later, in the related art semiconductor device, after the semiconductor chip is temporarily fixed on the support body with the adhesive electrode facing downward via an adhesive sheet, the periphery of the semiconductor chip and The back side is sealed with resin. Furthermore, after the support and the adhesive sheet are removed, a build-up wiring connected to the connection electrode of the semiconductor chip is formed.

関連技術では、半導体チップを樹脂で封止する際に、半導体チップと粘着シートとの界面から半導体チップの接続電極上に樹脂が染み込んで接続電極が汚染される問題がある。半導体チップの接続電極上に樹脂が染み込むと、ビルドアップ配線を形成する際に染み込んだ樹脂がビアホール内の残渣となりやすいため、半導体チップとビルドアップ配線との接続不良が発生しやすい。   In the related art, when the semiconductor chip is sealed with resin, there is a problem that the resin soaks into the connection electrode of the semiconductor chip from the interface between the semiconductor chip and the adhesive sheet and the connection electrode is contaminated. When the resin soaks onto the connection electrode of the semiconductor chip, the resin soaked when forming the build-up wiring is likely to be a residue in the via hole, so that poor connection between the semiconductor chip and the build-up wiring is likely to occur.

本発明は以上の課題を鑑みて創作されたものであり、不具合が発生することなく、半導体チップの周囲及び背面側を樹脂基板で封止できる半導体装置の製造方法を提供することを目的とする。   The present invention has been created in view of the above problems, and an object of the present invention is to provide a method for manufacturing a semiconductor device in which the periphery and the back side of a semiconductor chip can be sealed with a resin substrate without causing problems. .

上記課題を解決するため、本発明は、半導体装置の製造方法に係り、支持体の上に、開口部を備えた粘着層を形成する工程と、半導体チップの表面側の接続電極を下側に向けて、前記半導体チップの表面の周縁部を前記粘着層の開口部の外側周辺部に粘着させて仮固定する工程と、前記半導体チップの周囲及び背面側を封止する樹脂基板を形成する工程と、前記支持体及び前記粘着層を除去することにより、前記半導体チップの接続電極を露出させる工程とを有することを特徴とする。   In order to solve the above-described problems, the present invention relates to a method for manufacturing a semiconductor device, a step of forming an adhesive layer having an opening on a support, and a connection electrode on the surface side of the semiconductor chip on the lower side. A step of adhering a peripheral portion of the surface of the semiconductor chip to an outer peripheral portion of the opening portion of the adhesive layer and temporarily fixing, and a step of forming a resin substrate for sealing the periphery and back side of the semiconductor chip And exposing the connection electrodes of the semiconductor chip by removing the support and the adhesive layer.

本発明では、まず、支持体の上に開口部を備えた粘着層を形成し、半導体チップの周縁部を粘着層の開口部の外側周辺部に粘着させて仮固定する。次いで、樹脂を加圧/加熱処理して溶融/硬化させることにより、半導体チップの周囲及び背面側を樹脂基板で封止する。   In the present invention, first, an adhesive layer having an opening is formed on a support, and the peripheral edge of the semiconductor chip is adhered and temporarily fixed to the outer periphery of the opening of the adhesive layer. Next, the periphery and back side of the semiconductor chip are sealed with a resin substrate by applying pressure / heating treatment to melt / cur the resin.

このとき、半導体チップと粘着層との界面から樹脂が染み込むとしても、染込樹脂は半導体チップの周縁部と粘着層との界面から粘着層の開口部の側面に流れてトラップされる。これにより、半導体チップの接続電極が染込樹脂で汚染されることが防止される。   At this time, even if the resin soaks from the interface between the semiconductor chip and the adhesive layer, the soaked resin flows from the interface between the peripheral edge of the semiconductor chip and the adhesive layer to the side surface of the opening of the adhesive layer and is trapped. This prevents the connection electrode of the semiconductor chip from being contaminated with the soaking resin.

また、本発明では、半導体チップの接続電極が表面から突き出る突出接続電極であっても、突出接続電極が粘着層の開口部に配置されて突出接続電極の段差が解消されるので、半導体チップの周縁部を粘着層に密着させることができる。   In the present invention, even if the connection electrode of the semiconductor chip is a protruding connection electrode protruding from the surface, the protruding connection electrode is disposed in the opening of the adhesive layer, and the step of the protruding connection electrode is eliminated. A peripheral part can be stuck to an adhesion layer.

このため、突出接続電極を備えた半導体チップを樹脂基板で封止する場合であっても、染込樹脂は同様に粘着層の開口部の側面に流れてトラップされるので、突出接続電極の先端面(接続部)が染込樹脂で汚染されることが防止される。   For this reason, even when a semiconductor chip provided with a protruding connection electrode is sealed with a resin substrate, the infiltrated resin flows and is trapped on the side surface of the opening of the adhesive layer in the same manner. It is possible to prevent the surface (connection portion) from being contaminated with the infiltrating resin.

このように、半導体チップが樹脂基板で封止される際に染込樹脂による接続電極の汚染が防止されるので、半導体チップの接続電極に接続される配線層を歩留りよく形成することができる。   As described above, since the connection electrode is prevented from being contaminated by the soaking resin when the semiconductor chip is sealed with the resin substrate, the wiring layer connected to the connection electrode of the semiconductor chip can be formed with a high yield.

以上説明したように、本発明では、不具合が発生することなく、半導体チップの周囲及び背面側を樹脂基板で封止することができる。   As described above, according to the present invention, the periphery and back side of the semiconductor chip can be sealed with the resin substrate without causing a problem.

図1は本発明に関連する関連技術の半導体装置の製造方法を示す平面図及び断面図(その1)である。1A and 1B are a plan view and a cross-sectional view (No. 1) showing a method of manufacturing a semiconductor device according to a related technique related to the present invention. 図2(a)〜(c)は本発明に関連する関連技術の半導体装置の製造方法を示す平面図及び断面図(その2)である。2A to 2C are a plan view and a cross-sectional view (No. 2) showing a method of manufacturing a semiconductor device according to related technology related to the present invention. 図3は本発明の第1実施形態の半導体装置の製造方法を示す平面図及び断面図(その1)である。3A and 3B are a plan view and a cross-sectional view (No. 1) showing the method for manufacturing the semiconductor device according to the first embodiment of the invention. 図4は本発明の第1実施形態の半導体装置の製造方法を示す平面図及び断面図(その2)である。4A and 4B are a plan view and a cross-sectional view (No. 2) showing the method for manufacturing the semiconductor device according to the first embodiment of the invention. 図5(a)〜(c)は本発明の第1実施形態の半導体装置の製造方法を示す断面図(その3)である。5A to 5C are cross-sectional views (part 3) illustrating the method for manufacturing the semiconductor device according to the first embodiment of the invention. 図6(a)〜(d)は本発明の第1実施形態の半導体装置の製造方法を示す断面図(その4)である。6A to 6D are cross-sectional views (part 4) illustrating the method for manufacturing the semiconductor device according to the first embodiment of the invention. 図7(a)及び(b)は本発明の実施形態の半導体装置の製造方法を示す断面図(その5)である。7A and 7B are sectional views (No. 5) showing the method for manufacturing the semiconductor device according to the embodiment of the invention. 図8は本発明の第2実施形態の半導体装置の製造方法を示す平面図及び断面図(その1)である。8A and 8B are a plan view and a cross-sectional view (No. 1) showing the method for manufacturing a semiconductor device according to the second embodiment of the invention. 図9(a)〜(c)は本発明の第2実施形態の半導体装置の製造方法を示す断面図(その2)である。9A to 9C are cross-sectional views (part 2) illustrating the method for manufacturing the semiconductor device according to the second embodiment of the present invention. 図10(a)〜(c)は本発明の第2実施形態の半導体装置の製造方法を示す断面図(その3)である。10A to 10C are cross-sectional views (part 3) illustrating the method for manufacturing the semiconductor device according to the second embodiment of the invention. 図11(a)及び(b)は本発明の第2実施形態の半導体装置の製造方法を示す断面図(その4)である。11A and 11B are sectional views (No. 4) showing the method for manufacturing a semiconductor device according to the second embodiment of the invention.

以下、本発明の実施の形態について、添付の図面を参照して説明する。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.

(関連技術)
本発明の実施形態を説明する前に、本発明に関連する関連技術の問題点について説明する。図1及び図2は関連技術の半導体装置の製造方法を示す図である。
(Related technology)
Prior to describing embodiments of the present invention, problems of related technologies related to the present invention will be described. 1 and 2 are diagrams showing a method of manufacturing a semiconductor device according to related art.

関連技術の半導体装置の製造方法では、図1に示すように、まず、支持体100の上に粘着シート120を介して複数の半導体チップ200を横方向に並べて配置する。半導体チップ200はその接続電極200aが下側を向いた状態で支持体100上の粘着シート120に仮固定される。   In the related-art semiconductor device manufacturing method, as shown in FIG. 1, first, a plurality of semiconductor chips 200 are arranged in a horizontal direction on a support 100 via an adhesive sheet 120. The semiconductor chip 200 is temporarily fixed to the adhesive sheet 120 on the support 100 with the connection electrode 200a facing downward.

図1の部分拡大断面図には、図1の平面図の2つの半導体チップ200の様子が示されている。   The partial enlarged cross-sectional view of FIG. 1 shows the state of the two semiconductor chips 200 in the plan view of FIG.

続いて、図2(a)に示すように、半導体チップ200が仮固定された支持体100を下型400の上に配置する。続いて、支持体100及び半導体チップ200の上に粉末樹脂を配置する。さらに、上型420によって粉末樹脂を下側に加圧した状態で加熱することにより溶融/硬化させる。これにより、半導体チップ200の周囲及び背面側が樹脂基板500で封止される。   Subsequently, as shown in FIG. 2A, the support body 100 on which the semiconductor chip 200 is temporarily fixed is disposed on the lower mold 400. Subsequently, a powder resin is disposed on the support 100 and the semiconductor chip 200. Furthermore, the powder resin is melted / cured by heating in a state where the powder resin is pressed downward by the upper mold 420. Thereby, the periphery and back side of the semiconductor chip 200 are sealed with the resin substrate 500.

次いで、図2(b)に示すように、支持体100及び樹脂基板500から下型400及び上型420を取り外す。   Next, as shown in FIG. 2B, the lower mold 400 and the upper mold 420 are removed from the support body 100 and the resin substrate 500.

図2(a)及び(b)の工程では、半導体チップ200は粘着シート120に仮固定されているだけであり、半導体チップ200の接続電極200aが設けられた素子面Aと粘着シート120とは強固には接着されていない。   In the steps of FIGS. 2A and 2B, the semiconductor chip 200 is only temporarily fixed to the adhesive sheet 120. The element surface A provided with the connection electrode 200a of the semiconductor chip 200 and the adhesive sheet 120 are as follows. It is not firmly bonded.

このため、粉末樹脂を加圧/加熱して溶融/硬化させる際に、半導体チップ200の素子面Aと粘着シート120との界面から半導体チップ200の素子面Aに液状樹脂が染み込みやすい。   For this reason, when the powder resin is pressurized / heated and melted / cured, the liquid resin is likely to penetrate into the element surface A of the semiconductor chip 200 from the interface between the element surface A of the semiconductor chip 200 and the adhesive sheet 120.

従って、半導体チップ200の周縁側の接続電極200aが染込樹脂R(図2(b)の太線部)で被覆されて汚染されてしまう(図2(b)の半導体チップ200の平面図ではハッチング部)。   Therefore, the connection electrodes 200a on the peripheral side of the semiconductor chip 200 are covered with the impregnating resin R (thick line portion in FIG. 2B) and become contaminated (hatching in the plan view of the semiconductor chip 200 in FIG. 2B). Part).

特に図示しないが、半導体チップ200の接続電極200aが素子面Aから突き出る突出接続電極(バンプ電極)となっている場合は、半導体チップ200の素子面Aと粘着シート120との界面に隙間が生じるので、染込樹脂Rの染み込み量がさらに顕著になる。   Although not particularly illustrated, when the connection electrode 200a of the semiconductor chip 200 is a protruding connection electrode (bump electrode) protruding from the element surface A, a gap is generated at the interface between the element surface A of the semiconductor chip 200 and the adhesive sheet 120. Therefore, the amount of the soaking resin R soaked becomes more prominent.

続いて、図2(c)に示すように、樹脂基板500及び半導体チップ200から支持体100及び粘着シート120を除去することにより、半導体チップ200の接続電極200aを露出させる。   Subsequently, as illustrated in FIG. 2C, the support body 100 and the adhesive sheet 120 are removed from the resin substrate 500 and the semiconductor chip 200 to expose the connection electrodes 200 a of the semiconductor chip 200.

その後に、半導体チップ200及び樹脂基板500の上に樹脂からなる層間絶縁層600を形成した後に、層間絶縁層600をレーザで加工することより、半導体チップ200の接続電極200aに到達するビアホールVHを形成する。さらに、ビアホールVHを介して半導体チップ200の接続電極200aに接続されるビルドアップ配線700が形成される。   Thereafter, an interlayer insulating layer 600 made of resin is formed on the semiconductor chip 200 and the resin substrate 500, and then the interlayer insulating layer 600 is processed with a laser so that the via hole VH reaching the connection electrode 200a of the semiconductor chip 200 is formed. Form. Further, a build-up wiring 700 connected to the connection electrode 200a of the semiconductor chip 200 through the via hole VH is formed.

このとき、染込樹脂Rは層間絶縁層600に比べてレーザで加工しにくい特性を有するため、ビアホールVHの底部に染込樹脂Rが残渣として残りやすい。半導体チップ200の接続電極200a上に染込樹脂Rが残っていると、半導体チップ200とビルドアップ配線700との接続不良が発生しやすく、ビルドアップ配線700の歩留り低下の要因になる。   At this time, since the impregnated resin R has a characteristic that it is difficult to process with a laser as compared with the interlayer insulating layer 600, the impregnated resin R tends to remain as a residue at the bottom of the via hole VH. If the soaked resin R remains on the connection electrode 200a of the semiconductor chip 200, a connection failure between the semiconductor chip 200 and the build-up wiring 700 is likely to occur, causing a decrease in the yield of the build-up wiring 700.

以下に説明する本発明の実施形態は、前述した不具合を解消することができる。   Embodiments of the present invention described below can solve the above-described problems.

(第1の実施の形態)
図3〜図7は本発明の第1実施形態の半導体装置の製造方法を示す図である。本発明の半導体装置は半導体パッケージとも呼称される。
(First embodiment)
3 to 7 are views showing a method of manufacturing the semiconductor device according to the first embodiment of the present invention. The semiconductor device of the present invention is also referred to as a semiconductor package.

本発明の第1実施形態の半導体装置の製造方法では、図3に示すように、まず、平板状の支持体10の上に、複数の開口部12aを備えた厚みが30〜50μmの粘着層12を形成する。図3の部分拡大断面図には、図3の平面図の粘着層12の2つの開口部12aの様子が示されている。   In the method for manufacturing a semiconductor device according to the first embodiment of the present invention, as shown in FIG. 3, first, an adhesive layer having a plurality of openings 12 a on a flat support 10 and having a thickness of 30 to 50 μm. 12 is formed. The state of the two openings 12a of the adhesive layer 12 in the plan view of FIG. 3 is shown in the partially enlarged sectional view of FIG.

粘着層12の開口部12aは、支持体10上の半導体チップが搭載されるチップ搭載領域に対応して配置される。また、粘着層12の開口部12aは、四角状の半導体チップに対応して四角状に形成され、半導体チップの面積より一回り小さい面積で相似形に形成される。   The opening 12a of the adhesive layer 12 is disposed corresponding to a chip mounting region on which the semiconductor chip on the support 10 is mounted. The opening 12a of the adhesive layer 12 is formed in a square shape corresponding to the rectangular semiconductor chip, and is formed in a similar shape with an area slightly smaller than the area of the semiconductor chip.

開口部12aを備えた粘着層12を支持体10上に形成する方法としては、シート状の粘着層に予めプレス加工などで開口部を設けておき、開口部が設けられた粘着層を支持体10の上に貼付してもよい。   As a method of forming the adhesive layer 12 having the opening 12a on the support 10, an opening is provided in advance in the sheet-like adhesive layer by pressing or the like, and the adhesive layer provided with the opening is used as the support. 10 may be affixed.

あるいは、シート状の粘着層を支持体10の上に貼付した後に、粘着層を加工して開口部を形成してもよい。又は、液状硬化型粘着剤を支持体の上に塗布し、粘着剤を硬化させて粘着層とした後に、粘着層を加工して開口部を形成してもよい。   Or after sticking a sheet-like adhesion layer on the support body 10, you may process an adhesion layer and form an opening part. Or after apply | coating a liquid curable adhesive on a support body and hardening an adhesive to make an adhesive layer, an adhesive layer may be processed and an opening part may be formed.

粘着層12として、アクリル系、ゴム系、又はシリコーン系などの各種の粘着材料を使用することができる。   Various adhesive materials such as acrylic, rubber, or silicone can be used as the adhesive layer 12.

粘着層12は、被粘着物を仮固定した後に、被粘着物から引き剥がすことができるものであり、仮接着層と呼ばれることもある。   The adhesive layer 12 can be peeled off from the adherend after temporarily fixing the adherend, and is sometimes referred to as a temporary adhesive layer.

次いで、図4に示すように、表面側の素子面Aに接続電極20aが露出して設けられた半導体チップ20(LSIチップ)を用意する。図4の部分拡大断面図には、図4の平面図の2つの半導体チップ20の様子が示されている。   Next, as shown in FIG. 4, a semiconductor chip 20 (LSI chip) is prepared in which the connection electrode 20a is exposed on the element surface A on the front surface side. The partial enlarged cross-sectional view of FIG. 4 shows the state of the two semiconductor chips 20 in the plan view of FIG.

半導体チップ20の素子面Aでは、接続電極20a以外の領域には不図示の保護絶縁層(パッシベーション膜)が設けられている。   On the element surface A of the semiconductor chip 20, a protective insulating layer (passivation film) (not shown) is provided in a region other than the connection electrode 20a.

半導体チップ20は、各チップ領域にトランジスタなどの回路素子とそれらを接続する多層配線が設けられたシリコンウェハ(不図示)が切断されたものであり、半導体チップ20の接続電極20aは多層配線に接続されている。半導体チップ20としては、例えばCPUなどのロジックLSIが使用され、その厚みは300〜700μmである。   The semiconductor chip 20 is obtained by cutting a silicon wafer (not shown) in which circuit elements such as transistors and multilayer wirings for connecting them are provided in each chip region, and the connection electrodes 20a of the semiconductor chip 20 are formed by multilayer wirings. It is connected. As the semiconductor chip 20, for example, a logic LSI such as a CPU is used, and the thickness thereof is 300 to 700 μm.

図4の例では、半導体チップ20の接続電極20aは素子面A(表面)と同一位置に配置されているが、接続電極20aが素子面A(表面)から沈み込んで形成されていてもよい。あるいは、後述する第2実施形態で説明するように、半導体チップ20の接続電極20aが素子面A(表面)から突出していてもよい。   In the example of FIG. 4, the connection electrode 20a of the semiconductor chip 20 is disposed at the same position as the element surface A (front surface), but the connection electrode 20a may be formed by sinking from the element surface A (front surface). . Alternatively, as described in a second embodiment to be described later, the connection electrode 20a of the semiconductor chip 20 may protrude from the element surface A (surface).

そして、接続電極20aを下側に向けた状態で複数の半導体チップ20を粘着層12の開口部12aの上にそれぞれ配置する。   Then, the plurality of semiconductor chips 20 are respectively disposed on the openings 12a of the adhesive layer 12 with the connection electrodes 20a facing downward.

このとき、前述したように粘着層12の開口部12aの面積は半導体チップ20の面積より一回り小さい面積に設定されているため、半導体チップ20の素子面A(表面)の周縁部が粘着層12の開口部12aの外側周辺部に配置される。   At this time, since the area of the opening 12a of the adhesive layer 12 is set to be slightly smaller than the area of the semiconductor chip 20 as described above, the peripheral portion of the element surface A (surface) of the semiconductor chip 20 is the adhesive layer. It arrange | positions at the outer periphery part of the 12 opening parts 12a.

これにより、半導体チップ20の周縁部のみが粘着層12に粘着されて仮固定される。そして、半導体チップ20の接続電極20aと支持体10との間に隙間(空間)c(粘着層12の厚みに相当)が設けられた状態となる。   As a result, only the peripheral edge of the semiconductor chip 20 is adhered and temporarily fixed to the adhesive layer 12. Then, a gap (space) c (corresponding to the thickness of the adhesive layer 12) is provided between the connection electrode 20 a of the semiconductor chip 20 and the support 10.

粘着層12に接触する半導体チップ20の周縁部は接続電極20aが配置されていない非接続領域となっており、その幅dは2〜5μmに設定される。   The peripheral part of the semiconductor chip 20 in contact with the adhesive layer 12 is a non-connection region where the connection electrode 20a is not disposed, and its width d is set to 2 to 5 μm.

このようにして、複数の半導体チップ20は支持体10上の各チップ搭載領域に位置合わせされた状態で粘着層12の開口部12aの外側周辺部にそれぞれ仮固定される。   In this way, the plurality of semiconductor chips 20 are temporarily fixed to the outer peripheral portion of the opening 12a of the adhesive layer 12 in a state of being aligned with each chip mounting region on the support 10.

後述するように、支持体10は半導体チップ20が樹脂基板で封止された後に除去される。このため、支持体10として、ウェットエッチングによって容易に除去できる銅板などの金属板が好適に使用される。支持体10としては、ある程度の剛性を有し、後に除去(剥離)できるものであればよく、金属板以外のものを代用することも可能である。   As will be described later, the support 10 is removed after the semiconductor chip 20 is sealed with a resin substrate. For this reason, a metal plate such as a copper plate that can be easily removed by wet etching is preferably used as the support 10. The support 10 may have any rigidity as long as it has a certain degree of rigidity and can be removed (peeled) later. A support other than a metal plate can be used instead.

次いで、図5(a)に示すように、図4の構造体を下型40の上に配置し、半導体チップ20及び粘着層12の上に樹脂基板を得るための粉末樹脂50aを配置する。粉末樹脂50aとしては、エポキシ樹脂などの熱硬化性樹脂が使用される。粉末樹脂50aには、シリカなどのフィラーが含まれていてもよく、その含有率は例えば80〜90%である。   Next, as shown in FIG. 5A, the structure of FIG. 4 is disposed on the lower mold 40, and a powder resin 50 a for obtaining a resin substrate is disposed on the semiconductor chip 20 and the adhesive layer 12. A thermosetting resin such as an epoxy resin is used as the powder resin 50a. The powder resin 50a may contain a filler such as silica, and the content thereof is, for example, 80 to 90%.

次いで、図5(b)に示すように、粉末樹脂50aが150〜170℃の温度で加熱された上型42によって下型40側に加圧される。これにより、粉末樹脂50aが溶融/硬化すると同時に、上型42によって樹脂が成形されて、半導体チップ20の側面側の周囲から背面側に樹脂基板50が形成される。   Next, as shown in FIG. 5B, the powder resin 50 a is pressed toward the lower mold 40 by the upper mold 42 heated at a temperature of 150 to 170 ° C. Thereby, at the same time as the powder resin 50a is melted / cured, the resin is molded by the upper mold 42, and the resin substrate 50 is formed from the periphery on the side surface side of the semiconductor chip 20 to the back surface side.

樹脂基板50は、半導体チップ20の背面上において100〜300μmの厚みをもって形成される。樹脂基板50は複数の半導体チップ20を支持する支持基板として機能する。   The resin substrate 50 is formed with a thickness of 100 to 300 μm on the back surface of the semiconductor chip 20. The resin substrate 50 functions as a support substrate that supports the plurality of semiconductor chips 20.

このとき、関連技術で説明したように、半導体チップ20の素子面Aと粘着層12との界面から液状樹脂が染み込みやすい。しかしながら、本実施形態では、半導体チップ20の素子面A側に染み込む染込樹脂R(図5(b)の太線部)は、半導体チップ20の周縁部と粘着層12のとの界面からから重力によって粘着層12の開口部12aの側面に垂れ流れてトラップされる。   At this time, as described in the related art, the liquid resin is likely to permeate from the interface between the element surface A of the semiconductor chip 20 and the adhesive layer 12. However, in the present embodiment, the infiltrating resin R (thick line portion in FIG. 5B) that permeates the element surface A side of the semiconductor chip 20 is gravitational force from the interface between the peripheral portion of the semiconductor chip 20 and the adhesive layer 12. As a result, it drips and traps on the side surface of the opening 12a of the adhesive layer 12.

従って、半導体チップ20の素子面Aの接続電極20aが染込樹脂Rによって汚染されることが防止される。   Therefore, the connection electrode 20a on the element surface A of the semiconductor chip 20 is prevented from being contaminated by the soaking resin R.

また、染込樹脂Rの量が多い場合であっても、染込樹脂Rは粘着層12の開口部12aの側面から底面に流れるため、半導体チップ20の接続電極20aが染込樹脂Rによって汚染されるおそれはない。   Even when the amount of the soaking resin R is large, since the soaking resin R flows from the side surface to the bottom surface of the opening 12a of the adhesive layer 12, the connection electrode 20a of the semiconductor chip 20 is contaminated by the soaking resin R. There is no fear.

なお、粉末樹脂50aの代わりに、エポキシ樹脂などの熱硬化性の液状樹脂を塗布し、加圧/加熱処理を行って樹脂基板50を形成してもよい。あるいは、エポキシ樹脂などの熱硬化性の半硬化状態の樹脂シートを真空雰囲気で貼付し、加圧/加熱処理を行うことにより、樹脂基板50を得ることも可能である。また、エポキシ樹脂などをトランスファモールド工法で充填して樹脂基板50を形成してもよい。   Note that the resin substrate 50 may be formed by applying a thermosetting liquid resin such as an epoxy resin instead of the powder resin 50a and performing pressure / heating treatment. Alternatively, it is also possible to obtain the resin substrate 50 by applying a thermosetting semi-cured resin sheet such as an epoxy resin in a vacuum atmosphere and performing pressure / heating treatment. Alternatively, the resin substrate 50 may be formed by filling an epoxy resin or the like with a transfer mold method.

樹脂基板50がフィラーを含有している場合は、その熱膨張係数を半導体チップ20(シリコン)に近似させることができるので、熱応力の発生が抑制されて反りの発生が防止される。   When the resin substrate 50 contains a filler, the coefficient of thermal expansion can be approximated to that of the semiconductor chip 20 (silicon), so that the generation of thermal stress is suppressed and the generation of warpage is prevented.

その後に、図5(c)に示すように、支持体10及び樹脂基板50から下型40及び上型42を取り外す。   Thereafter, as shown in FIG. 5C, the lower mold 40 and the upper mold 42 are removed from the support 10 and the resin substrate 50.

次いで、図6(a)に示すように、支持体10を除去することにより、粘着層12及び半導体チップ20の接続電極20aを露出させる。支持体10として銅板などの金属板が使用される場合は、金属板がウェットエッチングによって除去される。   Next, as shown in FIG. 6A, the support 10 is removed to expose the adhesive layer 12 and the connection electrode 20 a of the semiconductor chip 20. When a metal plate such as a copper plate is used as the support 10, the metal plate is removed by wet etching.

この場合は、半導体チップ20の接続電極20aが腐食されないように、支持体10のウェットエッチング液に耐性を有する金(Au)など金属層が接続電極20aの最上に形成されている。   In this case, a metal layer such as gold (Au) that is resistant to the wet etching solution of the support 10 is formed on the top of the connection electrode 20a so that the connection electrode 20a of the semiconductor chip 20 is not corroded.

さらに、図6(b)に示すように、図6(a)の構造体から粘着層12を引き剥がすことにより、半導体チップ20の素子面A及び樹脂基板50の下面を露出させる。このとき、半導体チップ20の周縁部から粘着層12の開口部12aの側面に付着した染込樹脂Rは粘着層12と共に半導体チップ20から除去される。   Further, as shown in FIG. 6B, the element surface A of the semiconductor chip 20 and the lower surface of the resin substrate 50 are exposed by peeling off the adhesive layer 12 from the structure of FIG. At this time, the soaking resin R adhering to the side surface of the opening 12 a of the adhesive layer 12 from the peripheral edge of the semiconductor chip 20 is removed from the semiconductor chip 20 together with the adhesive layer 12.

このようにして、半導体チップ20の接続電極20aはクリーンな状態で露出する。   In this way, the connection electrode 20a of the semiconductor chip 20 is exposed in a clean state.

あるいは、粘着層12として熱剥離性粘着剤を使用してもよく、この場合は、加熱を施すことにより、図5(c)の構造体から粘着層12及び支持板10を同時に分離して図6(b)の構造を得ることができる。   Alternatively, a heat-peelable pressure-sensitive adhesive may be used as the pressure-sensitive adhesive layer 12. In this case, the pressure-sensitive adhesive layer 12 and the support plate 10 are separated from the structure of FIG. The structure of 6 (b) can be obtained.

次いで、図6(c)に示すように、図6(b)の構造体を上下反転させて、半導体チップ20の素子面A(表面)及び樹脂基板50の上にエポキシやポリイミドなどの樹脂フィルムを貼付するなどして第1層間絶縁層60を形成する。さらに、レーザによって第1層間絶縁層60を加工することにより、半導体チップ20の接続電極20aに到達する深さの第1ビアホールVH1を形成する。   Next, as shown in FIG. 6C, the structure of FIG. 6B is turned upside down, and a resin film such as epoxy or polyimide is formed on the element surface A (front surface) of the semiconductor chip 20 and the resin substrate 50. The first interlayer insulating layer 60 is formed by sticking or the like. Further, the first interlayer insulating layer 60 is processed by a laser to form the first via hole VH1 having a depth reaching the connection electrode 20a of the semiconductor chip 20.

このとき、半導体チップ20の接続電極20a上にはレーザ加工しにくい染込樹脂Rが存在しないので、第1ビアホールVH1内に半導体チップ20の接続電極20aを信頼性よく露出させることができる。   At this time, since there is no dye resin R that is difficult to be laser processed on the connection electrode 20a of the semiconductor chip 20, the connection electrode 20a of the semiconductor chip 20 can be reliably exposed in the first via hole VH1.

なお、感光性のエポキシやポリイミドなどの樹脂から第1層間絶縁層60を形成し、露光・現像によって第1ビアホールVH1を形成してもよい。   Alternatively, the first interlayer insulating layer 60 may be formed from a resin such as photosensitive epoxy or polyimide, and the first via hole VH1 may be formed by exposure and development.

続いて、図6(d)に示すように、第1ビアホールVH1(ビア導体)を介して半導体チップ20の接続電極20aに接続される第1配線層70を第1層間絶縁層60の上に形成する。第1ビアホールVH1内には半導体チップ20の接続電極20aが露出しているので、第1配線層70が半導体チップ20の接続電極20aに信頼性よく電気接続される。   Subsequently, as shown in FIG. 6D, the first wiring layer 70 connected to the connection electrode 20a of the semiconductor chip 20 through the first via hole VH1 (via conductor) is formed on the first interlayer insulating layer 60. Form. Since the connection electrode 20a of the semiconductor chip 20 is exposed in the first via hole VH1, the first wiring layer 70 is electrically connected to the connection electrode 20a of the semiconductor chip 20 with high reliability.

第1配線層70は各種の配線形成方法によって形成することができる。以下に一例としてセミアディティブ法で形成する方法について説明する。まず、第1ビアホールVH1内及び第1層間絶縁層60の上にスパッタ法や無電解めっきによって銅などからなるシード層(不図示)を形成する。さらに、第1配線層70が配置される部分に開口部が設けられためっきレジスト(不図示)を形成する。   The first wiring layer 70 can be formed by various wiring forming methods. As an example, a method of forming by a semi-additive method will be described below. First, a seed layer (not shown) made of copper or the like is formed in the first via hole VH1 and on the first interlayer insulating layer 60 by sputtering or electroless plating. Further, a plating resist (not shown) provided with an opening in a portion where the first wiring layer 70 is disposed is formed.

続いて、シード層をめっき給電経路に利用する電解めっきにより、第1ビアホールVH1内及びめっきレジストの開口部に銅などからなる金属めっき層(不図示)を形成する。さらに、めっきレジストを除去した後に、金属めっき層をマスクにしてシード層をエッチングすることにより第1配線層70が得られる。   Subsequently, a metal plating layer (not shown) made of copper or the like is formed in the first via hole VH1 and in the opening of the plating resist by electrolytic plating using the seed layer as a plating power feeding path. Further, after removing the plating resist, the first wiring layer 70 is obtained by etching the seed layer using the metal plating layer as a mask.

本実施形態では、半導体チップ20がフリップチップ実装によって配線基板に接続されるのではなく、半導体チップ20の接続電極20aに第1配線層70が直接接続される。従って、フリップチップ実装するための高さの高い(例えば50〜100μm)はんだバンプなどのバンプ電極を使用する必要がないので、半導体装置の薄型化を図ることができる。   In the present embodiment, the semiconductor chip 20 is not connected to the wiring board by flip chip mounting, but the first wiring layer 70 is directly connected to the connection electrode 20 a of the semiconductor chip 20. Accordingly, since it is not necessary to use bump electrodes such as solder bumps having a high height (for example, 50 to 100 μm) for flip chip mounting, the semiconductor device can be thinned.

次いで、図7(a)に示すように、同様な方法により、第1配線層70を被覆する第2層間絶縁層62を形成した後に、第1配線層70に到達する第2ビアホールVH2を第2層間絶縁層62に形成する。さらに、同様な方法により、第2ビアホールVH2(ビア導体)を介して第1配線層70に接続される第2配線層72を第2層間絶縁層62の上に形成する。   Next, as shown in FIG. 7A, after the second interlayer insulating layer 62 covering the first wiring layer 70 is formed by the same method, the second via hole VH2 reaching the first wiring layer 70 is formed in the second via hole VH2. A two-layer insulating layer 62 is formed. Further, a second wiring layer 72 connected to the first wiring layer 70 through the second via hole VH2 (via conductor) is formed on the second interlayer insulating layer 62 by a similar method.

その後に、第2配線層72の接続部CP上に開口部64aが設けられたソルダレジスト64を形成する。さらに、必要に応じて、第2配線層72の接続部CP上に下から順にニッケル/金めっき層を形成するなどしてコンタクト層(不図示)を形成する。   Thereafter, a solder resist 64 provided with an opening 64 a is formed on the connection portion CP of the second wiring layer 72. Furthermore, if necessary, a contact layer (not shown) is formed on the connection portion CP of the second wiring layer 72 by forming a nickel / gold plating layer in order from the bottom.

その後に、第2配線層72の接続部CP上にはんだボールやリードピンなどの外部接続端子を設けてもよいし、接続部CP自体を外部接続端子としてもよい。   Thereafter, an external connection terminal such as a solder ball or a lead pin may be provided on the connection portion CP of the second wiring layer 72, or the connection portion CP itself may be used as the external connection terminal.

これにより、半導体チップ20の素子面A(表面)及び樹脂基板50の上に半導体チップ20の接続電極20aに接続される2層のビルドアップ配線BWが形成される。2層のビルドアップ配線BWを例示するが、n層(nは1以上の整数)の配線層を任意に形成することができる。   As a result, a two-layer build-up wiring BW connected to the connection electrode 20 a of the semiconductor chip 20 is formed on the element surface A (front surface) of the semiconductor chip 20 and the resin substrate 50. Although the two-layer build-up wiring BW is illustrated, an n-layer (n is an integer of 1 or more) wiring layer can be arbitrarily formed.

半導体チップ20の接続電極20aのピッチが第1、第2配線層70,72によって所望の広いピッチに変換される。   The pitch of the connection electrodes 20 a of the semiconductor chip 20 is converted to a desired wide pitch by the first and second wiring layers 70 and 72.

さらに、図7(b)に示すように、各半導体チップ20間の境界部(中間部)のビルドアップ配線BWから樹脂基板50まで切断することにより、第1実施形態の個々の半導体装置1が得られる。   Further, as shown in FIG. 7B, by cutting from the buildup wiring BW at the boundary portion (intermediate portion) between the semiconductor chips 20 to the resin substrate 50, the individual semiconductor devices 1 of the first embodiment can be obtained. can get.

なお、半導体装置1の放熱性を向上させる場合は、図7(a)の工程の後に、樹脂基板50の下面側から樹脂基板50を研磨することにより、半導体チップ20の背面を露出させてもよい。その後に、同様に、各半導体チップ20間の境界部が切断されて個々の半導体装置が得られる。   In order to improve the heat dissipation of the semiconductor device 1, the back surface of the semiconductor chip 20 may be exposed by polishing the resin substrate 50 from the lower surface side of the resin substrate 50 after the step of FIG. Good. Thereafter, similarly, the boundary portion between each semiconductor chip 20 is cut to obtain individual semiconductor devices.

以上説明したように、本実施形態の半導体装置の製造方法では、支持体10の上に開口部12aを備えた粘着層12を形成し、半導体チップ20の周縁部を粘着層12の開口部12aの外側周辺部に粘着させて仮固定する。次いで、粉末樹脂50aを加圧/加熱処理して溶融/硬化させることにより、半導体チップ20の周囲及び背面側を樹脂基板50で封止する。   As described above, in the method for manufacturing a semiconductor device of this embodiment, the adhesive layer 12 having the opening 12 a is formed on the support 10, and the peripheral portion of the semiconductor chip 20 is formed as the opening 12 a of the adhesive layer 12. Adhere to the outer peripheral part of the tape and temporarily fix it. Next, the periphery and back side of the semiconductor chip 20 are sealed with the resin substrate 50 by pressurizing / heating the powdered resin 50a and melting / curing it.

このとき、半導体チップ20の素子面Aと粘着層12との界面から染込樹脂Rが染み込むとしても、染込樹脂Rは半導体チップ20の周縁部から粘着層12の開口部12aの側面に流れてトラップされる。これにより、半導体チップ20の接続電極20aが染込樹脂Rで汚染されることが防止される。   At this time, even if the soaking resin R permeates from the interface between the element surface A of the semiconductor chip 20 and the adhesive layer 12, the soaking resin R flows from the peripheral portion of the semiconductor chip 20 to the side surface of the opening 12 a of the adhesive layer 12. Trapped. As a result, the connection electrode 20a of the semiconductor chip 20 is prevented from being contaminated by the soaking resin R.

その後に、支持体10を除去した後に、粘着層12を染込樹脂Rと共に除去することにより半導体チップ20の接続電極20aを露出させる。   Then, after removing the support body 10, the connection layer 20a of the semiconductor chip 20 is exposed by removing the adhesive layer 12 together with the soaking resin R.

このように、半導体チップ20が樹脂基板50で封止される際に染込樹脂Rによる接続電極20aの汚染が防止されるので、半導体チップ20の接続電極20aに接続されるビルドアップ配線BWを歩留りよく形成することができる。   As described above, when the semiconductor chip 20 is sealed with the resin substrate 50, the connection electrode 20a is prevented from being contaminated by the infiltrated resin R. Therefore, the build-up wiring BW connected to the connection electrode 20a of the semiconductor chip 20 is provided. It can be formed with good yield.

(第2の実施の形態)
図8〜図11は本発明の第2実施形態の半導体装置の製造方法を示す図である。
(Second Embodiment)
8 to 11 are views showing a method of manufacturing a semiconductor device according to the second embodiment of the present invention.

第2実施形態では、突出接続電極(バンプ電極)を備えた半導体チップが樹脂基板で封止される。第2実施形態では、第1実施形態と同一工程についてはその詳しい説明を省略する。   In the second embodiment, a semiconductor chip provided with protruding connection electrodes (bump electrodes) is sealed with a resin substrate. In the second embodiment, detailed description of the same steps as those in the first embodiment is omitted.

第2実施形態の半導体装置の製造方法では、図8に示すように、まず、第1実施形態と同様な方法により、支持体10の上に複数の開口部12aを備えた粘着層12を形成する。そして、素子面A(表面)から突き出る突出接続電極20bを備えた半導体チップ20を用意する。突出接続電極20bとしては、例えば金バンプが使用される。   In the semiconductor device manufacturing method of the second embodiment, as shown in FIG. 8, first, the adhesive layer 12 having a plurality of openings 12a is formed on the support 10 by the same method as in the first embodiment. To do. And the semiconductor chip 20 provided with the protrusion connection electrode 20b which protrudes from the element surface A (surface) is prepared. For example, a gold bump is used as the protruding connection electrode 20b.

半導体チップ20の素子面A側では、突出接続電極20b以外の領域に不図示の保護絶縁層(パッシベーション膜)が設けられており、突出接続電極20bは保護絶縁層から20〜50μmの高さで突出している。突出接続電極20bは円柱状や四角柱状などで形成される。粘着層12の厚みは、半導体チップ20の突出接続電極20bの高さに対応して形成される。   On the element surface A side of the semiconductor chip 20, a protective insulating layer (passivation film) (not shown) is provided in a region other than the protruding connection electrode 20b, and the protruding connection electrode 20b has a height of 20 to 50 μm from the protective insulating layer. It protrudes. The protruding connection electrode 20b is formed in a columnar shape, a quadrangular prism shape, or the like. The thickness of the adhesive layer 12 is formed corresponding to the height of the protruding connection electrode 20 b of the semiconductor chip 20.

そして、突出接続電極20bを下側に向けて半導体チップ20を粘着層12の開口部12aの上に配置する。これにより、第1実施形態と同様に、半導体チップ20の素子面Aの周縁部が粘着層12の開口部12aの外側周辺部に粘着されて仮固定される。   Then, the semiconductor chip 20 is disposed on the opening 12a of the adhesive layer 12 with the protruding connection electrode 20b facing downward. Thereby, similarly to the first embodiment, the peripheral portion of the element surface A of the semiconductor chip 20 is adhered and temporarily fixed to the outer peripheral portion of the opening 12a of the adhesive layer 12.

図8の例では、半導体チップ20の突出接続電極20bは、その先端面が支持体10に当接した状態で粘着層12の開口部12aに配置される。この場合は、突出接続電極20bの先端面が平坦面で形成されることが好ましい。   In the example of FIG. 8, the protruding connection electrode 20 b of the semiconductor chip 20 is disposed in the opening 12 a of the adhesive layer 12 with its tip end surface in contact with the support 10. In this case, it is preferable that the tip end surface of the protruding connection electrode 20b is formed as a flat surface.

このように、半導体チップ20の突出接続電極20bの高さに対応する厚みをもつ粘着層12の開口部12aに半導体チップ20の突出接続電極20bが配置される。これにより、突出接続電極20bを備えた半導体チップ20であっても、突出接続電極20bの段差を解消することができ、半導体チップ20の周縁部を粘着層12に密着させることができる。   Thus, the protruding connection electrode 20b of the semiconductor chip 20 is disposed in the opening 12a of the adhesive layer 12 having a thickness corresponding to the height of the protruding connection electrode 20b of the semiconductor chip 20. Thereby, even if it is the semiconductor chip 20 provided with the protrusion connection electrode 20b, the level | step difference of the protrusion connection electrode 20b can be eliminated, and the peripheral part of the semiconductor chip 20 can be stuck to the adhesion layer 12. FIG.

図8の例では、半導体チップ20の突出接続電極20bの先端面が支持体10に当接しているが、必ずしも半導体チップ20の突出接続電極20bの先端面を支持体10に当接させる必要はない。   In the example of FIG. 8, the tip end surface of the protruding connection electrode 20 b of the semiconductor chip 20 is in contact with the support body 10, but the tip end surface of the protruding connection electrode 20 b of the semiconductor chip 20 is not necessarily in contact with the support body 10. Absent.

粘着層12の厚みを半導体チップ20の突出接続電極20bの高さと同等以上に設定することにより、半導体チップ20の突出接続電極20bの段差が解消されて、半導体チップ20の周縁部が粘着層12に密着していればよい。つまり、半導体チップ20の突出接続電極20bの先端面と支持体10との間に隙間が生じていてもよい。   By setting the thickness of the adhesive layer 12 to be equal to or higher than the height of the protruding connection electrode 20 b of the semiconductor chip 20, the step of the protruding connection electrode 20 b of the semiconductor chip 20 is eliminated, and the peripheral portion of the semiconductor chip 20 becomes the adhesive layer 12. It only has to be in close contact with. That is, a gap may be formed between the front end surface of the protruding connection electrode 20 b of the semiconductor chip 20 and the support 10.

次いで、図9(a)に示すように、第1実施形態と同様な方法により、図8の構造体を下型40の上に配置し、半導体チップ20及び粘着層12の上に粉末樹脂50aを配置する。   Next, as shown in FIG. 9A, the structure of FIG. 8 is placed on the lower mold 40 by the same method as in the first embodiment, and the powder resin 50a is placed on the semiconductor chip 20 and the adhesive layer 12. Place.

さらに、図9(b)に示すように、第1実施形態と同様な方法により、粉末樹脂50aを上型42によって下側に加圧しながら加熱する。これにより、粉末樹脂50aが溶融/硬化すると同時に、上型42によって樹脂が成形されて、半導体チップ20の側面側の周囲から背面側に樹脂基板50が形成される。   Furthermore, as shown in FIG. 9B, the powder resin 50a is heated while being pressed downward by the upper mold 42 by the same method as in the first embodiment. Thereby, at the same time as the powder resin 50a is melted / cured, the resin is molded by the upper mold 42, and the resin substrate 50 is formed from the periphery on the side surface side of the semiconductor chip 20 to the back surface side.

このとき、第1実施形態と同様に、半導体チップ20の素子面A側に染み込む染込樹脂R(図9(b)の太線部)は、半導体チップ20の周縁部と粘着層12との界面から重力によって粘着層12の開口部12aの側面に垂れ流れてトラップされる。従って、半導体チップ20の突出接続電極20bの先端面(接続部)が染込樹脂Rによって汚染されることが防止される。   At this time, as in the first embodiment, the infiltrating resin R (thick line portion in FIG. 9B) that permeates the element surface A side of the semiconductor chip 20 is the interface between the peripheral portion of the semiconductor chip 20 and the adhesive layer 12. From the surface of the adhesive layer 12 and trapped by gravity. Therefore, the tip surface (connecting portion) of the protruding connection electrode 20b of the semiconductor chip 20 is prevented from being contaminated by the infiltrating resin R.

またこのとき、半導体チップ20の突出接続電極20bの先端面は支持体10に当接して密着している。従って、染込樹脂Rの染込量が多く粘着層12の開口部12aの底面まで流入する場合であっても、染込樹脂Rは粘着層12の開口部12aの側面から半導体チップ20の突出接続電極20b間を通り底面に流れる。   At this time, the tip end surface of the protruding connection electrode 20 b of the semiconductor chip 20 is in contact with and closely contacts the support 10. Therefore, even when the amount of the soaking resin R is large and flows into the bottom surface of the opening 12a of the adhesive layer 12, the soaking resin R projects from the side surface of the opening 12a of the adhesive layer 12. It flows between the connection electrodes 20b and flows to the bottom surface.

従って、染込樹脂Rの染込量が多い場合であっても、半導体チップ20の接続電極20aの先端面(接続部)が染込樹脂Rで汚染されるおそれはない。   Accordingly, even when the amount of the soaking resin R is large, there is no possibility that the tip surface (connecting portion) of the connection electrode 20a of the semiconductor chip 20 is contaminated with the soaking resin R.

なお、半導体チップ20の突出接続電極20bの先端面と支持体10との間に隙間が存在する場合は、突出接続電極20bの先端面に染込樹脂Rが付着しないように、それらの隙間が染込樹脂Rの厚み(例えば2〜3μm程度)より大きくなるように設定することが肝要である。   In addition, when a gap exists between the front end surface of the protruding connection electrode 20b of the semiconductor chip 20 and the support body 10, the gap is set so that the impregnating resin R does not adhere to the front end surface of the protruding connection electrode 20b. It is important to set the thickness so as to be larger than the thickness of the infiltrated resin R (for example, about 2 to 3 μm).

その後に、図9(c)に示すように、支持体10及び樹脂基板50から下型40及び上型42を取り外す。   Thereafter, as shown in FIG. 9C, the lower mold 40 and the upper mold 42 are removed from the support 10 and the resin substrate 50.

次いで、図10(a)に示すように、第1実施形態と同様に、支持体10を除去することにより、半導体チップ20の突出接続電極20b及び粘着層12を露出させる。   Next, as shown in FIG. 10A, the protruding connection electrodes 20b and the adhesive layer 12 of the semiconductor chip 20 are exposed by removing the support 10 in the same manner as in the first embodiment.

さらに、図10(b)に示すように、図10(a)の構造体から粘着層12を引き剥がすことにより、半導体チップ20の素子面A側を完全に露出させる。このとき、半導体チップ20の周縁部から粘着層12の開口部12aの側面に付着した染込樹脂Rは粘着層12と共に半導体チップ20から除去される。   Furthermore, as shown in FIG. 10B, the element surface A side of the semiconductor chip 20 is completely exposed by peeling off the adhesive layer 12 from the structure of FIG. At this time, the soaking resin R adhering to the side surface of the opening 12 a of the adhesive layer 12 from the peripheral edge of the semiconductor chip 20 is removed from the semiconductor chip 20 together with the adhesive layer 12.

このようにして、半導体チップ20の突出接続電極20bの先端面(接続部)はクリーンな状態で露出する。このとき、仮に、染込樹脂Rの量が多い場合に、半導体チップ20の突出接続電極20bの側面に薄皮の染込樹脂Rが付着して残るとしても、その部分は接続部として使用しないので特に問題はない。   In this way, the tip end surface (connection portion) of the protruding connection electrode 20b of the semiconductor chip 20 is exposed in a clean state. At this time, if the amount of the soaked resin R is large, even if the thin soaked resin R remains on the side surface of the protruding connection electrode 20b of the semiconductor chip 20, that portion is not used as a connection portion. There is no particular problem.

次いで、図10(c)に示すように、図10(b)の構造体を上下反転させて、半導体チップ20の素子面A(表面)及び樹脂基板50の上に第1層間絶縁層60を形成する。さらに、レーザによって第1層間絶縁層60を加工することにより、半導体チップ20の突出接続電極20bの先端面(接続部)に到達する深さの第1ビアホールVH1を形成する。   Next, as shown in FIG. 10C, the structure of FIG. 10B is turned upside down to form the first interlayer insulating layer 60 on the element surface A (front surface) of the semiconductor chip 20 and the resin substrate 50. Form. Further, by processing the first interlayer insulating layer 60 with a laser, the first via hole VH1 having a depth reaching the tip surface (connecting portion) of the protruding connection electrode 20b of the semiconductor chip 20 is formed.

このとき、半導体チップ20の突出接続電極20bの先端面(接続部)にはレーザ加工しにくい染込樹脂Rが存在しないので、第1ビアホールVH1内に半導体チップ20の突出接続電極20bの先端面(接続部)を信頼性よく露出させることができる。   At this time, since the impregnated resin R that is difficult to be laser-processed does not exist on the tip surface (connecting portion) of the protruding connection electrode 20b of the semiconductor chip 20, the tip surface of the protruding connection electrode 20b of the semiconductor chip 20 is in the first via hole VH1. (Connection part) can be exposed reliably.

なお、第1実施形態と同様に、感光性の樹脂から、第1ビアホールVH1が設けられた第1層間絶縁層60を形成してもよい。   As in the first embodiment, the first interlayer insulating layer 60 provided with the first via holes VH1 may be formed from a photosensitive resin.

続いて、同じく図10(c)に示すように、第1ビアホールVH1(ビア導体)を介して半導体チップ20の突出接続電極20bに接続される第1配線層70を第1層間絶縁層60の上に形成する。   10C, the first wiring layer 70 connected to the protruding connection electrode 20b of the semiconductor chip 20 through the first via hole VH1 (via conductor) is formed on the first interlayer insulating layer 60. Then, as shown in FIG. Form on top.

なお、図10(c)の工程において、第1ビアホールVH1を形成する代わりに、第1層間絶縁層60の表面を突出接続電極20bの先端面が露出するまで研磨し、次いで、研磨した第1層間絶縁層60の表面に突出接続電極20bに接続される第1配線層70を形成してもよい。   In the step of FIG. 10C, instead of forming the first via hole VH1, the surface of the first interlayer insulating layer 60 is polished until the tip end surface of the protruding connection electrode 20b is exposed, and then the polished first A first wiring layer 70 connected to the protruding connection electrode 20 b may be formed on the surface of the interlayer insulating layer 60.

次いで、図11(a)に示すように、第1実施形態と同様な方法により、第1配線層70に接続される第2配線層72などを形成することにより、半導体チップ20の突出接続電極20bに接続される2層のビルドアップ配線BWを形成する。   Next, as shown in FIG. 11A, the protruding wiring electrode of the semiconductor chip 20 is formed by forming the second wiring layer 72 and the like connected to the first wiring layer 70 by the same method as in the first embodiment. A two-layer build-up wiring BW connected to 20b is formed.

さらに、図11(b)に示すように、各半導体チップ20間の境界部(中間部)のビルドアップ配線BWから樹脂基板50まで切断することにより、第2実施形態の個々の半導体装置1aが得られる。   Further, as shown in FIG. 11B, by cutting from the build-up wiring BW at the boundary portion (intermediate portion) between the semiconductor chips 20 to the resin substrate 50, the individual semiconductor devices 1a of the second embodiment can be obtained. can get.

以上説明したように、第2実施形態の半導体装置の製造方法では、まず、支持体10の上に開口部12aを備えた粘着層12を形成する。そして、半導体チップ20の突出接続電極20bを粘着層12の開口部12aに配置した状態で半導体チップ20の周縁部を粘着層12の開口部12aの外側周辺部に粘着させて仮固定する。   As described above, in the semiconductor device manufacturing method according to the second embodiment, first, the adhesive layer 12 having the opening 12 a is formed on the support 10. Then, with the protruding connection electrode 20b of the semiconductor chip 20 disposed in the opening 12a of the adhesive layer 12, the peripheral edge of the semiconductor chip 20 is adhered and temporarily fixed to the outer peripheral part of the opening 12a of the adhesive layer 12.

これより、半導体チップ20の突出接続電極20bの段差が解消されて、半導体チップ20の周縁部が粘着層12の開口部12aの外側周辺部に密着する。   Thereby, the step of the protruding connection electrode 20b of the semiconductor chip 20 is eliminated, and the peripheral edge portion of the semiconductor chip 20 is brought into close contact with the outer peripheral portion of the opening 12a of the adhesive layer 12.

続いて、半導体チップ20の周囲及び背面側を樹脂基板50で封止する。樹脂基板50で封止する際に、液状樹脂が半導体チップ20の素子面Aと粘着層12との界面から染み込むとしても、染込樹脂Rは半導体チップ20の周縁部から粘着層12の開口部12aの側面に垂れ流れてトラップされる。   Subsequently, the periphery and back side of the semiconductor chip 20 are sealed with the resin substrate 50. Even when the liquid resin soaks from the interface between the element surface A of the semiconductor chip 20 and the adhesive layer 12 when sealing with the resin substrate 50, the soaked resin R opens from the peripheral edge of the semiconductor chip 20 to the opening of the adhesive layer 12. It drips on the side surface of 12a and is trapped.

これにより、半導体チップ20の突出接続電極20bの先端面(接続部)が染込樹脂Rで汚染されることが防止される。従って、半導体チップ20の突出接続電極20bに接続されるビルドアップ配線BWを歩留りよく形成するができる。   This prevents the tip surface (connecting portion) of the protruding connection electrode 20b of the semiconductor chip 20 from being contaminated with the infiltrating resin R. Therefore, the build-up wiring BW connected to the protruding connection electrode 20b of the semiconductor chip 20 can be formed with a high yield.

1,1a…半導体装置、10…支持体、12…粘着層、12a,64a…開口部、20…半導体チップ、20a…接続電極、20b…突出接続電極、40…下型、42…上型、50…樹脂基板、50a…粉末樹脂、60…第1層間絶縁層、62…第2層間絶縁層、64…ソルダレジスト、70…第1配線層、72…第2配線層、A…素子面、c…空間、CP…接続部、d…幅、R…染込樹脂、BW…ビルドアップ配線、VH1…第1ビアホール、VH2…第2ビアホール。 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1,1a ... Semiconductor device, 10 ... Support body, 12 ... Adhesive layer, 12a, 64a ... Opening part, 20 ... Semiconductor chip, 20a ... Connection electrode, 20b ... Projection connection electrode, 40 ... Lower mold | type, 42 ... Upper mold | type, DESCRIPTION OF SYMBOLS 50 ... Resin board | substrate, 50a ... Powder resin, 60 ... 1st interlayer insulation layer, 62 ... 2nd interlayer insulation layer, 64 ... Solder resist, 70 ... 1st wiring layer, 72 ... 2nd wiring layer, A ... Element surface, c: Space, CP: Connection part, d: Width, R: Penetration resin, BW: Build-up wiring, VH1: First via hole, VH2: Second via hole.

Claims (6)

支持体の上に、開口部を備えた粘着層を形成する工程と、
半導体チップの表面側の接続電極を下側に向けて、前記半導体チップの表面の周縁部を前記粘着層の開口部の外側周辺部に粘着させて仮固定する工程と、
前記半導体チップの周囲及び背面側を封止する樹脂基板を形成する工程と、
前記支持体及び前記粘着層を除去することにより、前記半導体チップの接続電極を露出させる工程とを有することを特徴とする半導体装置の製造方法。
Forming an adhesive layer with an opening on the support; and
A step of temporarily fixing the peripheral edge of the surface of the semiconductor chip to the outer peripheral part of the opening of the adhesive layer, with the connection electrode on the surface side of the semiconductor chip facing downward;
Forming a resin substrate for sealing the periphery and back side of the semiconductor chip;
And a step of exposing the connection electrode of the semiconductor chip by removing the support and the adhesive layer.
前記支持体を除去する工程の後に、
前記半導体チップの表面及び前記樹脂基板の上に、前記半導体チップの前記接続電極に直接接続される配線層を形成する工程をさらに有することを特徴とする請求項1に記載の半導体装置の製造方法。
After the step of removing the support,
The method for manufacturing a semiconductor device according to claim 1, further comprising a step of forming a wiring layer directly connected to the connection electrode of the semiconductor chip on the surface of the semiconductor chip and the resin substrate. .
前記半導体チップの接続電極は該半導体チップの表面から突き出る突出接続電極となっており、前記粘着層の厚みは前記突出接続電極の高さと同等以上に設定されており、
前記半導体チップを仮固定する工程において、
前記半導体チップの前記突出接続電極が前記粘着層の開口部に配置されることを特徴とする請求項1又は2に記載の半導体装置の製造方法。
The connection electrode of the semiconductor chip is a protruding connection electrode protruding from the surface of the semiconductor chip, and the thickness of the adhesive layer is set to be equal to or higher than the height of the protruding connection electrode,
In the step of temporarily fixing the semiconductor chip,
The method for manufacturing a semiconductor device according to claim 1, wherein the protruding connection electrode of the semiconductor chip is disposed in an opening of the adhesive layer.
前記粘着層を形成する工程において、
前記粘着層に複数の前記開口部が設けられており、
前記粘着層に前記半導体チップを仮固定する工程において、
前記粘着層の前記複数の開口部に複数の前記半導体チップをそれぞれ配置し、
前記配線層を形成する工程の後に、
前記複数の半導体チップ間の境界部を切断することにより、個々の半導体装置を得る工程をさらに有することを特徴とする請求項2に記載の半導体装置の製造方法。
In the step of forming the adhesive layer,
A plurality of the openings are provided in the adhesive layer;
In the step of temporarily fixing the semiconductor chip to the adhesive layer,
A plurality of the semiconductor chips are respectively disposed in the plurality of openings of the adhesive layer,
After the step of forming the wiring layer,
3. The method of manufacturing a semiconductor device according to claim 2, further comprising a step of obtaining individual semiconductor devices by cutting boundary portions between the plurality of semiconductor chips.
前記樹脂基板を形成する工程は、
前記半導体チップの背面及び前記粘着層の上に熱硬化性の粉末樹脂又は液状樹脂を形成し、加圧/加熱処理によって硬化させる工程であることを特徴とする請求項1又は2に記載の半導体装置の製造方法。
The step of forming the resin substrate includes:
3. The semiconductor according to claim 1, wherein the semiconductor chip is a step of forming a thermosetting powder resin or liquid resin on the back surface of the semiconductor chip and the adhesive layer and curing the resin by pressure / heating treatment. 4. Device manufacturing method.
前記支持体は金属板からなり、
前記支持体及び前記粘着層を除去する工程において、前記金属板をウェットエッチングによって除去することを特徴とする請求項1又は2に記載の半導体装置の製造方法。
The support is made of a metal plate,
The method for manufacturing a semiconductor device according to claim 1, wherein the metal plate is removed by wet etching in the step of removing the support and the adhesive layer.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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JP2013038300A (en) * 2011-08-10 2013-02-21 Fujitsu Ltd Electronic device and method for manufacturing the same
JP2016039238A (en) * 2014-08-07 2016-03-22 パナソニックIpマネジメント株式会社 Insulating resin sheet, and circuit board and semiconductor package that use the insulating resin sheet

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