JP2011171350A - Semiconductor device and method of manufacturing the same - Google Patents
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Abstract
Description
この発明は、半導体装置およびその製造方法に関する。 The present invention relates to a semiconductor device and a manufacturing method thereof.
CSP(Chip Size Package)といわれる半導体装置を製造する方法として、例えば、次のような製造方法が知られている。複数の半導体形成領域内のそれぞれに集積回路が形成された半導体ウエハを準備し、集積回路に接続された接続パッドに電気的に接続される複数の外部接続用電極を形成する。次に、半導体ウエハ上における外部接続用電極の間にエポキシ樹脂等からなる封止膜を形成する。 As a method for manufacturing a semiconductor device called CSP (Chip Size Package), for example, the following manufacturing method is known. A semiconductor wafer having an integrated circuit formed in each of a plurality of semiconductor formation regions is prepared, and a plurality of external connection electrodes that are electrically connected to connection pads connected to the integrated circuit are formed. Next, a sealing film made of an epoxy resin or the like is formed between the external connection electrodes on the semiconductor wafer.
封止膜は、一旦、外部接続用電極の上面を覆うように外部接続用電極の高さよりも厚く半導体基板上の全面に塗布される。次に、封止膜の上部を研削して柱状の外部接続用電極の上面を露出する。露出された外部接続用電極の上面に半田ボールを搭載し、リフロー処理により外部接続用電極に接合する。この後、半導体ウエハをダイシングして、半導体装置形成領域毎に分離して複数の半導体装置を同時に得る(例えば、特許文献1参照)。
上記おいて、封止膜は、半導体装置の半田ボールを回路基板の接続端子にボンディングする際、半導体装置と回路基板の熱膨張係数の差に起因して外部接続用電極に作用する応力集中を緩和する。また、外部環境から半導体装置を保護する。
The sealing film is once applied on the entire surface of the semiconductor substrate so as to be thicker than the height of the external connection electrode so as to cover the upper surface of the external connection electrode. Next, the upper part of the sealing film is ground to expose the upper surface of the columnar external connection electrode. A solder ball is mounted on the exposed upper surface of the external connection electrode and joined to the external connection electrode by a reflow process. Thereafter, the semiconductor wafer is diced and separated into semiconductor device formation regions to simultaneously obtain a plurality of semiconductor devices (see, for example, Patent Document 1).
In the above, the sealing film concentrates the stress acting on the external connection electrode due to the difference in thermal expansion coefficient between the semiconductor device and the circuit board when bonding the solder balls of the semiconductor device to the connection terminals of the circuit board. ease. In addition, the semiconductor device is protected from the external environment.
上記のような半導体装置において、半導体装置の薄型化のため半導体基板を薄くすると、封止膜を熱硬化した後の収縮応力により、半導体基板に反りが発生する。半導体基板の反りが大きくなると、外部接続用電極上に半田ボールを搭載する際の位置決め、外部接続用電極上面への半田ボールの載置、あるいは半導体基板裏面へのマーキング等、以降の作業が困難となる。このため、半導体基板の厚さが薄い場合でも半導体基板の反りが大きくならない方法の開発が求められている。 In the semiconductor device as described above, when the semiconductor substrate is thinned to reduce the thickness of the semiconductor device, the semiconductor substrate warps due to shrinkage stress after the sealing film is thermally cured. If the warpage of the semiconductor substrate becomes large, subsequent operations such as positioning when mounting the solder ball on the external connection electrode, placing the solder ball on the top surface of the external connection electrode, or marking on the back surface of the semiconductor substrate are difficult. It becomes. For this reason, there is a demand for the development of a method in which the warpage of the semiconductor substrate does not increase even when the semiconductor substrate is thin.
請求項1に記載の発明に係る半導体装置は、複数の接続パッドを有する半導体基板と、前記接続パッドに電気的に接続された複数の外部接続用電極と、未硬化の有機樹脂中に、予め硬化された有機樹脂により形成された微小体が分散された有機樹脂層を、前記半導体基板上における前記外部接続用電極の間に充填した後、前記未硬化の有機樹脂を硬化した封止膜と、を具備することを特徴とする。
請求項2に記載の発明に係る半導体装置は、請求項1に記載の半導体装置において、前記未硬化の有機樹脂は、前記微小体と同一の材料からなることを特徴とする。
請求項3に記載の発明に係る半導体装置は、請求項1または2に記載の半導体装置において、前記封止膜中にシリカが分散されていることを特徴とする。
請求項4に記載の発明に係る半導体装置は、請求項1乃至3のいずれか1項に記載の半導体装置において、前記未硬化の有機樹脂および前記微小体は熱硬化性樹脂により形成されていることを特徴とする。
請求項5に記載の発明に係る半導体装置は、請求項1乃至4のいずれか1項に記載の半導体装置において、前記半導体基板と前記外部接続用電極間に、前記接続パッドの一部を露出する開口部を有する絶縁膜を有し、前記絶縁膜上に前記接続パッドに接続された配線が形成され、前記外部接続用電極は前記配線上に形成されていることを特徴とする。
According to a first aspect of the present invention, there is provided a semiconductor device including: a semiconductor substrate having a plurality of connection pads; a plurality of external connection electrodes electrically connected to the connection pads; and an uncured organic resin in advance. A sealing film formed by curing an uncured organic resin after filling an organic resin layer in which fine bodies formed of a cured organic resin are dispersed between the external connection electrodes on the semiconductor substrate; It is characterized by comprising.
A semiconductor device according to a second aspect of the present invention is the semiconductor device according to the first aspect, wherein the uncured organic resin is made of the same material as the minute body.
A semiconductor device according to a third aspect of the present invention is the semiconductor device according to the first or second aspect, wherein silica is dispersed in the sealing film.
A semiconductor device according to a fourth aspect of the present invention is the semiconductor device according to any one of the first to third aspects, wherein the uncured organic resin and the micro body are formed of a thermosetting resin. It is characterized by that.
A semiconductor device according to a fifth aspect of the present invention is the semiconductor device according to any one of the first to fourth aspects, wherein a part of the connection pad is exposed between the semiconductor substrate and the external connection electrode. A wiring connected to the connection pad is formed on the insulating film, and the external connection electrode is formed on the wiring.
請求項6に記載の発明に係る半導体装置の製造方法は、複数の接続パッドおよび前記接続パッドに接続された複数の外部接続用電極を有する半導体基板上に、未硬化の有機樹脂に予め硬化された有機樹脂により形成された微小体が分散された有機樹脂層を、前記半導体基板上における前記外部接続用電極の間に充填した後、前記未硬化の有機樹脂を硬化して封止膜を形成することを特徴とする。
請求項7に記載の発明に係る半導体装置の製造方法は、請求項6に記載の半導体装置の製造方法において、前記半導体基板は、複数の半導体装置形成領域を含む半導体ウエハであり、前記封止膜を形成する工程の後、前記半導体ウエハを前記半導体装置形成領域毎に切断する工程を含むことを特徴とする。
請求項8に記載の発明に係る半導体装置の製造方法は、請求項6または6に記載の半導体装置の製造方法において、前記半導体基板上における前記外部接続用電極の間に、未硬化の有機樹脂に、予め硬化された有機樹脂により形成された微小体が分散された有機樹脂層を形成する工程は、印刷法、モールド法またはディスペンサ法のいずれかの方法によることを特徴とする。
請求項9に記載の発明に係る半導体装置の製造方法は、請求項6乃至8のいずれか1項に記載の半導体装置の製造方法において、前記半導体基板上における前記外部接続用電極の間に、未硬化の有機樹脂中に、予め硬化された有機樹脂により形成された微小体が分散された封止膜を形成する工程は、前記未硬化の有機樹脂に、予め硬化された有機樹脂により形成された微小体が分散された有機樹脂層を、前記外部接続用電極の高さよりも厚く形成し、前記外部接続用電極の上面を覆う工程を含むことを特徴とする。
請求項10に記載の発明に係る半導体装置の製造方法は、請求項9に記載の半導体装置の製造方法において、前記半導体基板上における前記外部接続用電極の間に、未硬化の有機樹脂に、予め硬化された有機樹脂により形成された微小体が分散された有機樹脂層を形成する工程は、前記未硬化の有機樹脂層を硬化する工程の後、前記微小体が分散された有機樹脂層の上面を、少なくとも前記外部接続用電極の上面が露出するまで研削する工程を含むことを特徴とする。
According to a sixth aspect of the present invention, there is provided a method of manufacturing a semiconductor device, wherein a semiconductor substrate having a plurality of connection pads and a plurality of external connection electrodes connected to the connection pads is precured into an uncured organic resin. After filling the organic resin layer in which the fine bodies formed of the organic resin are dispersed between the external connection electrodes on the semiconductor substrate, the uncured organic resin is cured to form a sealing film It is characterized by doing.
A semiconductor device manufacturing method according to a seventh aspect of the present invention is the semiconductor device manufacturing method according to the sixth aspect, wherein the semiconductor substrate is a semiconductor wafer including a plurality of semiconductor device forming regions, and the sealing After the step of forming a film, the method includes a step of cutting the semiconductor wafer into each semiconductor device formation region.
The method of manufacturing a semiconductor device according to claim 8 is the method of manufacturing a semiconductor device according to claim 6 or 6, wherein an uncured organic resin is provided between the external connection electrodes on the semiconductor substrate. In addition, the step of forming the organic resin layer in which the fine bodies formed by the precured organic resin are dispersed is characterized by any one of a printing method, a molding method, and a dispenser method.
The method for manufacturing a semiconductor device according to claim 9 is the method for manufacturing a semiconductor device according to any one of claims 6 to 8, wherein the external connection electrode on the semiconductor substrate is between The step of forming a sealing film in which fine bodies formed of a pre-cured organic resin are dispersed in an uncured organic resin is formed of the pre-cured organic resin on the uncured organic resin. The method further includes forming an organic resin layer in which the minute bodies are dispersed to be thicker than the height of the external connection electrode and covering the upper surface of the external connection electrode.
A method for manufacturing a semiconductor device according to a tenth aspect of the present invention is the method for manufacturing a semiconductor device according to the ninth aspect, wherein an uncured organic resin is formed between the external connection electrodes on the semiconductor substrate. The step of forming the organic resin layer in which the fine bodies formed by the precured organic resin are dispersed includes the step of curing the uncured organic resin layer, and then the step of forming the organic resin layer in which the fine bodies are dispersed. The method includes a step of grinding the upper surface until at least the upper surface of the external connection electrode is exposed.
有機樹脂中に、有機樹脂により形成された微小体が分散された封止膜を用いるため、封止膜の収縮応力を小さくすることができ、半導体基板の反りを低減することができる。 Since a sealing film in which minute bodies formed of an organic resin are dispersed in an organic resin is used, the shrinkage stress of the sealing film can be reduced, and the warpage of the semiconductor substrate can be reduced.
以下、この発明の半導体装置について説明をする。
図1はこの発明の一実施形態に係る半導体装置10の拡大断面図を示す。図2は、ダイシングによって半導体装置10を得る前の半導体ウエハ1の平面図を示す。半導体装置10は、半導体ウエハ1上に行方向および列方向に、マトリクス状に配列されて形成される。半導体装置10は、後述する最終工程、すなわち、半田ボールを形成した後、半導体ウエハ1をダイシングライン2で切断することにより、同時に多数個が得られる。
The semiconductor device of the present invention will be described below.
FIG. 1 is an enlarged cross-sectional view of a
図3は、図2に二点鎖線で図示された半導体装置形成領域A、すなわち、一対の行方向のダイシングライン2と一対の列方向のダイシングライン2により囲まれた領域内の拡大平面図を示す。
半導体装置形成領域A内には、四つの側辺の各側辺に沿って接続パッド3が配列され、接続パッド3が配列された領域の内側には多数の外部接続用電極20が配列されている。外部接続用電極20は、通常は、半導体装置形成領域Aの周側辺から中心に向かう環状に配列されるが、これとは異なるように配列されることもある。
FIG. 3 is an enlarged plan view of the semiconductor device formation region A illustrated by a two-dot chain line in FIG. 2, that is, a region surrounded by a pair of row
In the semiconductor device formation region A,
外部接続用電極20と接続パッド3とは配線15により接続されている。図示はしないが、各配線15の外部接続用電極20に対応する部分には、外部接続用電極20の直径とほぼ同一サイズか、僅かに大きいサイズのパッド部が形成されており、各外部接続用電極20は、配線15のパッド部上に形成される。
以下、図1を参照して半導体装置10の詳細について説明をするが、図面の明確化のため、図1においては、半導体装置形成領域A内の各側辺近傍にそれぞれ1個の外部接続用電極20が形成されているものとして説明する。
The
Hereinafter, the
半導体装置10は、例えば、シリコン基板などの半導体基板11を有する。半導体基板の11の厚さは150〜400μmである。半導体基板11の主面(上面)側には、集積回路11aが形成されている。半導体基板11の主面上には、集積回路11aに接続された複数の接続パッド3が形成されている。接続パッド3は、例えば、アルミニウム系金属で形成されている。また、半導体基板11の主面上には、接続パッド3の中央部を露出する開口部4aを有する第1の絶縁膜4が形成されている。第1の絶縁膜4は、酸化シリコン、窒化シリコンなどの無機材料で形成されており、その周側面は、半導体基板11の周側面から少し引っ込んだ位置にある。
The
第1の絶縁膜4上に、第2の絶縁膜12が形成されている。第2の絶縁膜12は、ポリイミド系樹脂、PBO(Poly-p-Phenylene Benzobisoxazole;ポリパラフェニレンベンゾビスオキサゾール)系樹脂等の有機樹脂材料によって形成されている。第2の絶縁膜12にも、接続パッド3の中央部を露出する開口部12aが形成されている。第2の絶縁膜12の開口部12aは、第1の絶縁膜4の開口部4aより小さいサイズに形成され、第1の絶縁膜4の開口部4a近傍を覆っている。但し、第2の絶縁膜12の開口部12aは、第1の絶縁膜4の開口部4aより大きくするか、または同一寸法とすることもできる。第2の絶縁膜12の周側面は、第1の絶縁膜4の周側面と同一の位置にあり、第1の絶縁膜4の周側面と共に半導体基板11の周側面から少し引っ込んでいる。
A second insulating
第2の絶縁膜12上には、一端側が第2の絶縁膜12の開口部12aを介して接続パッド3に接続された配線15が形成されている。配線15は、第1の配線13と第1の配線13上に形成された第2の配線14の二層構造を有する。第1の配線13および第2の配線14は、例えば、銅系金属により形成することができる。配線15は、二層構造に限らず、三層以上の積層構造とすることもできる。その場合には、例えば、チタン(Ti)、タングステン(W)またはチタンとタングステンの合金などからなる金属層を1層以上介在させる。
On the second insulating
配線15のパッド部(図示せず)上には外部接続用電極20が形成されている。外部接続用電極20は平坦な上面20aを有し、例えば、直径150〜300μm、高さ60〜120μmの円柱形状を有し、銅系金属等の導電性金属で形成されている。第2の絶縁膜12上における外部接続用電極20の外周側面の周囲領域、換言すれば、外部接続用電極20の間には、封止膜(有機樹脂層)16が充填されている。
An
封止膜(有機樹脂層)16は、エポキシ系樹脂またはポリイミド系樹脂等からなる有機樹脂17中に、多数の樹脂粉末(微小体)18が分散されたものである。また、図示はしないが、封止膜(有機樹脂層)16にはシリカ等の無機材料からなるフィラーが含まれている。樹脂粉末18は、有機樹脂で形成されており、限定する意味ではないが、エポキシ系樹脂またはポリイミド系樹脂等の熱硬化型樹脂で形成することが望ましい。また、特に、結合強度面から有機樹脂17と同一の材料であることが望ましい。
The sealing film (organic resin layer) 16 is obtained by dispersing a large number of resin powders (microscopic objects) 18 in an
詳細は後述するが、樹脂粉末18は、予め樹脂粉末として形成されているものであるから、有機樹脂17を硬化する際の収縮が無く、従って、封止膜(有機樹脂層)16の収縮応力を小さいものとすることができる。封止膜(有機樹脂層)16の周側面は、半導体基板11の周側面と同一位置にあり、第1の絶縁膜4および第2の絶縁膜12の周囲における半導体基板11上にも形成され、第1の絶縁膜4の側面および第2の絶縁膜12の側面を覆っている。
Although details will be described later, since the
封止膜(有機樹脂層)16の上面16aは、外部接続用電極20の上面20aと同一か、あるいは数μm程度、外部接続用電極20の上面20aよりも高く形成されている。
外部接続用電極20の上面20aには半田ボール29が形成されている。半田ボール29は、外部接続用電極20の外形(直径)より少し大きい外形(直径)を有する。外部接続用電極20の直径が150〜250μmの場合、半田ボール29の直径は、最大部分において、200〜300μm程度である。
The
次に、図4〜図14を参照して図1に図示される本発明の半導体装置10の製造方法の一実施形態を説明する。
先ず、図4に図示されるように、完成された半導体装置10の半導体基板11の厚さより厚い、例えば、厚さ500μm以上の半導体ウエハ1を準備する。半導体ウエハ1には、各半導体装置形成領域A内に集積回路11aと、この集積回路11aに接続された接続パッド3と、接続パッド3の中央部を露出する開口部4aを有し、半導体ウエハ1の主面を覆う第1の絶縁膜4が形成されている。接続パッド3は、例えば、アルミニウム系金属により形成されている。
Next, an embodiment of a method for manufacturing the
First, as shown in FIG. 4, a
第1の絶縁膜4は酸化シリコンまたは窒化シリコン等の無機材料からなるもので、半導体上ウエハ1の全面に、CVD(Chemical Vapor Deposition)法により第1の絶縁膜4を成膜した後、第1の開口部4aを形成する。また、同時に、第1の絶縁膜4の周側面がダイシングライン2より少し引っ込んだ位置となるように周囲を除去する。第1の絶縁膜4の第1の開口部4a内および第1の絶縁膜4の周側面の周囲を除去するパターニングは、一般に知られたフォトリソグラフィ技術より行うことができる。
The first
次に、図5に図示されるように、第1の絶縁膜4上に第2の絶縁膜12を形成する。ポリイミド系樹脂またはPBO系樹脂等の有機樹脂を、第1の絶縁膜4上および接続パッド3上にべた状に塗布する。塗布の方法は、スピンコーティング法、スクリーン印刷法、スキャン塗布法等、適宜な方法を用いることができる。有機樹脂をべた状に塗布した後、フォトリソグラフィ技術によって、接続パッド2の中央部を露出する開口部12aを形成すると共に、第2の絶縁膜12の周側面がダイシングライン2より少し引っ込んだ位置となるように周囲を除去する。この場合、第2の絶縁膜12の開口部12aは、第1の絶縁膜4の開口部4aよりも小さいサイズに形成する。
Next, as illustrated in FIG. 5, a second insulating
次に、図6に図示されるように、第1の配線13を形成するための金属膜13Aおよび第2の配線14を形成する。第2の絶縁膜12上全面および第2の絶縁膜12の開口部12aから露出する接続パッド3上にスパッタ法または無電解めっき法により、例えば、銅系金属からなる金属膜13Aを形成する。金属膜13Aは、ダイシングライン2およびその近傍に対応する半導体ウエハ1上にも形成される。この金属膜13A上にフォトレジスト膜41を塗布し、このフォトレジスト膜41に、フォトリソグラフィ技術により、形成しようとする第2の配線14の形状の開口41aを形成する。そして、金属膜13Aを電流路として電解めっきを行い、開口41a内における金属膜13A上に第2の配線14を形成する。この状態を図6に図示する。この後、フォトレジスト膜41を剥離する。
Next, as illustrated in FIG. 6, a
次に、金属膜13A上および第2の配線14上にドライフォトレジストフィルムからなるフォトレジスト膜42を形成する。このフォトレジスト膜42は、その上面が、形成する外部接続用電極20の上面より高い位置となるように、外部接続用電極20の高さより大きい厚さに形成する。そして、フォトリソグラフィ技術により、フォトレジスト膜42に、形成しようとする外部接続用電極20の形状の開口42aを形成するに。図7には、フォトレジスト膜42に外部接続用電極20の開口42aが形成された状態が図示されている。
Next, a
次に、金属膜13Aを電流路として電解めっきを行い、フォトレジスト膜42の開口42a内における第2の配線14上に外部接続用電極20を形成する。この状態を図8に図示する。
次に、フォトレジスト膜42を剥離し、第2の配線14をマスクとして、金属膜13Aをエッチングする。これにより第2の配線14と同一パターンを有する第1の配線13が形成される。つまり、第1の配線13上に第2の配線14が積層された配線15が形成される。この状態を図9に図示する。
Next, electrolytic plating is performed using the
Next, the
次に、封止膜(有機樹脂層)16を形成する。封止膜16は、未硬化(液状)の有機樹脂17中に、多数の樹脂粉末(微小体)18が分散されたものである。また、図示はしないが、封止膜16にはシリカ等の無機材料からなるフィラーが含まれている。有機樹脂17はエポキシ系樹脂またはポリイミド系樹脂等の熱硬化型樹脂が望ましい。また、樹脂粉末18も、エポキシ系樹脂またはポリイミド系樹脂等の熱硬化型樹脂により形成することが望ましく、特に、結合強度面から有機樹脂17と同一の材料であることが望ましい。樹脂粉末18は、例えば、硬化温度以上の温度に加熱した熱硬化性樹脂材料をヤスリあるいは適宜な研削装置により研削して形成することができる。また、樹脂粉末18は、熱硬化性樹脂の破砕粉体あるいは懸濁重合で合成した樹脂粒子を用いることができる。封止膜16中に含まれる樹脂粉末(微小体)18の混入率は、20wt%以上が望ましい。また、樹脂粉末(微小体)18の径は、配線15間の間隔の1/2以下、例えば配線間の間隔が0.5mmの場合、樹脂粉末(微小体)18の径は、0.25mm以下であることが望ましい。
Next, a sealing film (organic resin layer) 16 is formed. The sealing
封止膜16は、図10に図示するように、配線15上および第2の絶縁膜12上に外部接続用電極20の上面20aを覆うように外部接続用電極20の高さよりも厚く形成する。封止膜16は、第2の絶縁膜12の周囲における半導体ウエハ1上にも形成される。封止膜16は、スクリーン印刷法、モールド法またはディスペンサ法等により外部接続用電極20の間に充填する。
As illustrated in FIG. 10, the sealing
次に、封止膜16の有機樹脂17を熱硬化性樹脂の硬化温度以上に加熱して硬化する。有機樹脂17は、硬化過程において大きく収縮するため、この有機樹脂17の収縮応力により半導体ウエハ1に反りが生じる。有機樹脂17が常温硬化型である場合には加熱する必要はないが、硬化過程において、有機樹脂17が収縮することは同様であるので、やはり、収縮応力により基板に反りが生じる。しかし、本発明においては、封止膜16中に予め硬化された樹脂粉末18が分散されているため、有機樹脂17の収縮応力は小さい。このため、その分、半導体ウエハ1の反りを小さくすることができる。
Next, the
封止膜16を硬化した後は、図11に図示するように封止膜16の上部を研削して、外部接続用電極20の上面20aを露出させる。この状態では、封止膜16の上面16aは、外部接続用電極20の上面20aと同一面となっている。
After the sealing
外部接続用電極20は、電解めっきにより形成するため、それぞれ、高さが異なり、また、各外部接続用電極20の上面20aにはかなり大きな凹凸が形成されている。従って、外部接続用電極20の上面20aを露出する工程では、封止膜16と共に外部接続用電極20の上部側を研削する。外部接続用電極20は銅系金属などの軟質の金属で形成されているので、外部接続用電極20の上面20aを研削する工程において、図11には図示されていないが、外部接続用電極20の上面20aの周囲にバリのようなダレができる。このダレを有する外部接続用電極20の上面20a上に半田ボールを搭載してリフロー処理をすると、半田ボールが異形となり、外部端子に半田付けした場合、十分な接合強度を得ることができない。
Since the
このため、次に、外部接続用電極20の上面20aをエッチングしてダレと共に外部接続用電極20の上部側を除去する。この工程により、外部接続用電極20の上面20aは封止膜16の上面16aより数μm程度以下の範囲で低くなる。なお、外部接続用電極20の上面20aを研削しない場合、例えば、封止膜16を外部接続用電極20の高さよりも低く形成する、あるいはモールド法により封止膜16の上面16aを外部接続用電極20の上面20aと実質的に同一面に形成する場合等は、ダレを除去するための外部接続用電極20の上面20aをエッチングする工程は不要である。
Therefore, next, the
次に、外部接続用電極20の上面20a上にフラックス層を印刷法等により形成する(図示せず)。そして、このフラックス層上に半田ボール29を搭載し、リフロー炉に収容してリフロー処理を行う。このリフロー処理により、半田ボール29が外部接続用電極20の上面20aに接合される。この状態を図12に図示する。上記におけるフラックス層の形成に替えて、金またはニッケルなどの半田にぬれ性を示す金属層を形成する表面処理を行うようにしてもよい。
Next, a flux layer is formed on the
次に、図13に示すように、半田ボール29の高さよりも厚い接着テープ43を封止膜16の上面16aに貼り付ける。接着テープ43は、例えば、紫外線硬化型接着剤を用い、半田ボール29の最上部を含む全体を覆うように貼り付ける。接着テープ43の厚さは、例えば、半田ボール29の高さより20μm程度以上厚いものが望ましい。
Next, as shown in FIG. 13, an
そして、接着テープ43を支持部材として、半導体ウエハ1の裏面を研削する。研削は、最終の半導体基板11の厚さ、例えば、150〜400μm程度となるまで行う。図13は、半導体ウエハ1の裏面の研削が終了した状態を示す。
次に、研削された半導体ウエハ1の裏面をダイシングテープ(図示せず)に貼り付ける。そして、接着テープ43に紫外線を照射して接着テープ43硬化させ、接着テープ43をピーリング法により剥離する。この状態を図14に示す。
そして、封止膜16および半導体ウエハ1をダイシングライン2で切断することにより、図1に図示された半導体装置10を複数個、同時に得ることができる。
Then, the back surface of the
Next, the back surface of the
Then, by cutting the sealing
上述した如く、本発明の半導体装置は、有機樹脂17中に、有機樹脂により形成された樹脂粉末18が分散された封止膜16を用いるため、封止膜16の収縮応力を小さくすることができ、半導体ウエハ1の反りを小さくすることができる。また、有機樹脂17と樹脂粉末18とを同一材料により形成することにより有機樹脂17と樹脂粉末18の結合強度を大きくすることができる。さらに、この場合、外部接続用電極20の上面20aを露出するために封止膜16の上面を研削する作業も容易である。
As described above, since the semiconductor device of the present invention uses the sealing
なお、上記実施形態では、半導体ウエハ1を切断して個々の半導体装置を得る前に、各半導体装置形成領域A内における外部接続用電極20上に半田ボール29を形成するものであった。しかし、半田ボール29は、半導体装置10がボンディングされる回路基板の接続端子上に形成しておいてもよい。
In the above embodiment, the
また、外部接続用電極20は、接続パッド3に接続された配線15上に形成する構造であった。しかし、外部接続用電極20を、直接、接続パッド3上に形成するようにしてもよい。
In addition, the
第1の絶縁膜4および第2の絶縁膜12を単層とすることもできる。単層とする場合、酸化シリコン等の無機材料からなる液状の樹脂、またはポリイミド系樹脂、PBO樹脂などの有機樹脂のいずれかを用いて、スピンコート法、スクリーン印刷法などにより形成する。
The first
配線15は、第1の配線13および第2の配線14の二層積層構造の他、三層積層構造とすることができることは記載したが、スパッタ法あるいは無電解めっき法等により単層として形成することもできる。
Although it has been described that the
その他、本発明の半導体装置は発明の趣旨の範囲内において、種々、変形して構成することが可能であり、要は、複数の接続パッドを有する半導体基板と、接続パッドに電気的に接続された複数の外部接続用電極と、半導体基板上における外部接続用電極の間に設けられ、有機樹脂中に、有機樹脂により形成された微小体が分散された封止膜と、を具備するものであればよい。 In addition, the semiconductor device of the present invention can be variously modified and configured within the scope of the present invention. In short, a semiconductor substrate having a plurality of connection pads and a connection pad are electrically connected. A plurality of external connection electrodes, and a sealing film provided between the external connection electrodes on the semiconductor substrate and in which fine bodies formed of the organic resin are dispersed in the organic resin. I just need it.
また、本発明の半導体装置の製造方法は、複数の接続パッドおよび接続パッドの一部を露出する開口部を有する絶縁膜が形成された半導体基板を準備する工程と、絶縁膜の開口部を介して接続パッドに接続された複数の外部接続用電極を形成する工程と、半導体基板上における外部接続用電極の間に、有機樹脂中に、有機樹脂により形成された微小体が分散された封止膜を形成する工程と、を含む方法であればよい。 According to another aspect of the present invention, there is provided a method for manufacturing a semiconductor device, comprising: preparing a semiconductor substrate on which an insulating film having a plurality of connection pads and an opening exposing a part of the connection pads is formed; The step of forming a plurality of external connection electrodes connected to the connection pads and the external connection electrodes on the semiconductor substrate are sealed in which fine bodies formed of the organic resin are dispersed in the organic resin. And a step of forming a film.
1 半導体ウエハ
2 ダイシングライン
3 接続パッド
4 第1の絶縁膜
10 半導体装置
11 半導体基板
12 第2の絶縁膜
15 配線
16 封止膜(有機樹脂層)
17 有機樹脂
18 樹脂粉末(微小体)
20 外部接続用電極
29 半田ボール
DESCRIPTION OF
17
20
Claims (10)
前記接続パッドに電気的に接続された複数の外部接続用電極と、
未硬化の有機樹脂中に、予め硬化された有機樹脂により形成された微小体が分散された有機樹脂層を、前記半導体基板上における前記外部接続用電極の間に充填した後、前記未硬化の有機樹脂を硬化した封止膜と、
を具備することを特徴とする半導体装置。 A semiconductor substrate having a plurality of connection pads;
A plurality of external connection electrodes electrically connected to the connection pads;
After filling an organic resin layer in which fine bodies formed of a precured organic resin are dispersed in an uncured organic resin between the external connection electrodes on the semiconductor substrate, the uncured organic resin is filled. A sealing film obtained by curing an organic resin;
A semiconductor device comprising:
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