(57)【要約】【課題】ダイシングに伴う不良品の発生を抑制するとともにより小型の半導体装置を製造する。【解決手段】基板母体５０は、積層された複数の配線層からなる配線基板３を有する。配線基板３のチップ実装面３ｂにおけるチップ実装部３ｂ’には半導体チップ２が実装されている。このチップ実装面３ｂ上にダイシング用の認識マーク１２が形成されている。ダイシングブレード１３は、認識マーク１２を基準に基板母体５０を切断して個片化する。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
積層された複数の配線層からなる配線基板を有するとともに前記配線基板のチップ実装面側にダイシング用の認識マークを有する基板母体を準備する工程と、前記基板母体のチップ実装面に複数の半導体チップが実装される工程と、前記認識マークを基準に前記基板母体を切断して個片化する工程と、を含む半導体装置の製造方法。
【請求項２】
前記配線基板の前記チップ実装面とは反対側の面側から、前記配線基板を透過して前記認識マークを認識する工程を含む、請求項１に記載の半導体装置の製造方法。
【請求項３】
前記基体母材は、前記配線基板の前記反対側の面上に形成された第１の層を有し、
前記認識マークに対応する位置における前記第１の層及び前記配線基板の総厚を薄くする工程を含む、請求項２に記載の半導体装置の製造方法。
【請求項４】
前記認識マークに対応する位置における前記第１の層に開口部を形成する工程を含む、請求項３に記載の半導体装置の製造方法。
【請求項５】
前記認識マークに対応する位置における前記配線基板の厚みを、前記認識マークに対応する位置以外の前記配線基板の厚みより薄くする工程を含む、請求項４に記載の半導体装置の製造方法。
【請求項６】
前記認識マークに対応する位置を照らす照明光を、前記認識マークを撮像する方向に対して斜め方向から照射する工程を含む、請求項１ないし５のいずれか１項に記載の半導体装置の製造方法。
【請求項７】
積層された複数の配線層を有するとともにチップ実装面上に複数の半導体チップが実装される配線基板を有し、ダイシング用の認識マークが、前記チップ実装面上に形成されている基板母体。
【請求項８】
前記配線基板の前記チップ実装面とは反対側の面上に形成された第１の層を有し、
前記認識マークは、前記第１の層側から前記配線基板を透過して認識される請求項７に記載の基板母体。
【請求項９】
前記認識マークに対応する位置における前記第１の層及び前記配線基板の総厚が、前記認識マークに対応する位置以外の前記総厚に比べて薄い、請求項８に記載の基板母体。
【請求項１０】
前記認識マークに対応する位置における前記第１の層に開口部が形成されている、請求項９に記載の基板母体。
【請求項１１】
前記認識マークに対応する位置における前記配線基板の厚みが、前記認識マークに対応する位置以外の前記配線基板の厚みに比べて薄い、請求項１０に記載の基板母体。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、認識マークに基づき基板母体を個片化して半導体装置を製造する半導体装置の製造方法及び基板母体に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、ＩＴ化やモバイル機器の普及に伴い、半導体装置の高密度実装化、すなわちデバイスの小型化が切望されている。このため、ＢＧＡ（ボールグリッドアレイ）タイプＣＳＰ（チップサイズパッケージ）は、さらなる小型化が進み、内蔵チップ端からパッケージ外部端までの距離が、例えば０．２〜０．３ｍｍ程度と、極端に短くなってきている。
【０００３】
このようなＢＧＡタイプの半導体装置の製造方法は、ＭＡＰ（モールドアレイパッケージ）方式を多く採用している。この方式は、図７で示すように、１枚の基板母体１５０の上に複数個分の半導体チップやバンプなどを一度に組み上げた後、基板ダイシング工程でダイシングブレード１１３を利用して複数の半導体装置に個片化する方式である。この方式は、製造工程を簡略化して作業効率を向上させるとともに製造コストを低減することができるため多用されている。
【０００４】
基板ダイシング工程では、図８に示すように、認識マーク１１１を図示しない認識用カメラを利用して位置認識し、ダイシングブレード１１３により、認識マーク１１１を基準に基板母体１５０切断し、個片化する。ここで、半田ボール１０５は、ボール実装面のボール実装部１１０に形成されている。また、認識マーク１１１は、ボール実装部１１０の外周部に形成されている。すなわち、認識マーク１１１は、半導体チップ１０２と同じ配線層上に形成されているのではなく、半田ボール１０５が形成されている配線層上に形成されている。
【０００５】
しかし、２層以上の配線層を有する配線基板１０３においては各配線層毎に基板パターン位置のずれが発生することがある。図９で示すように、認識マーク１１１が形成された配線層が半導体チップ１０２を搭載した配線層に対して距離Ｈ１だけずれたとする。すなわち、半導体チップ１０２と認識マーク１１１との間の相対的な位置関係にずれが生じたとする。そうすると、たとえ認識マーク１１１に対してダイシングブレード１１３を正確に位置あわせしても正しい切断位置１１５から切断位置がＨ１だけずれて切断位置１１４にて切断が行われることとなる。その結果、半導体装置の損傷、例えば、チップ１０２に接続されているボンディングワイヤ１０８を切断してしまい、不良品を発生させることになる。
【０００６】
特に、近年のＣＳＰは距離の余裕が極端に小さくなっているため、正確な位置で切断することが極めて重要となってきている。そこで、基板パターン層間の位置ずれを防止するために基板メーカーに高精度高規格の基板作成を要求する方法も考えられるが、品質確保のために歩留りの悪化や基板コストの上昇を招いてしまう。
【０００７】
一方、認識マークの検出を改善する提案として、基板の裏面の認識マークを透過し位置合わせを行う方法が特許文献１に開示されている。また、ウェハの裏面から光を透過し認識マークを画像認識する方法が特許文献２に開示されている。
【特許文献１】特開２０００−２７７６８０号公報
【特許文献２】特開２００３−３４７３９０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかしながら、特許文献１に開示された方法は認識マークがチップ実装面に無いため、基板層間の位置ずれの対策にはならない。また、特許文献２に開示された方法はウェハダイシング向けであり基板ダイシングには対応していない。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明の半導体装置の製造方法は、積層された複数の配線層からなる配線基板を有するとともに前記配線基板のチップ実装面側にダイシング用の認識マークを有する基板母体を準備する工程と、複数の半導体チップが実装される工程と、認識マークを基準に基板母体を切断して個片化する工程と、を含む。
【００１０】
上記本発明は、ダイシング用の認識マークを、半導体チップを実装したチップ実装面上に形成する。このため、配線基板の配線層間でずれが生じたとしても、半導体チップと認識マークとの間の相対的な位置関係にずれが生じることはない。よって、本発明により、認識マークを基準に基板母体を切断すれば、半導体チップを損傷することなく個片化することができる。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、半導体チップを損傷することなく個片化することができるため、ダイシングに伴う不良品を発生させることがなく、半導体装置の製造コストを削減することができる。また、本発明によれば、半導体チップの端部から半導体装置の端部までの距離を短くすることができるため、より小型の半導体装置を製造することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
次に、図面を参照しながら本発明の実施形態について以下説明する。
（第１の実施形態）
図１は、本実施形態の基板ダイシング用の認識マークが形成された基板母体の平面図であり、図１（ａ）がチップ実装面側から見た（認識マークが直接見える）平面図であり、図１（ｂ）がボール実装面側から見た（認識マークが配線基板を透過して見える）平面図である。図２は、図１（ｂ）のＡ−Ａ’断面をＢ側から見た基板母体の断面図である。また、図３は、ボール実装面側から見た基板母体全体の平面図である。
【００１３】
基板母体５０は、後述の半導体装置の配線基板の母体であり、その外観は、たとえば平面長方形の薄板状である。
【００１４】
図２に示すように、基板母体５０は、積層された複数の配線層からなる配線基板３を有する。配線基板３のチップ実装面３ｂのチップ実装部３ｂ’には半導体チップ２が実装されている。また、このチップ実装面３ｂの周辺部上には後述する認識マーク１２が形成されている。さらにチップ実装面３ｂ上にはソルダーレジスト７ｂが形成されている。一方、配線基板３の、チップ実装面３ｂと反対側の面であるボール実装面３ａのボール実装部３ａ’には半田ボール５が実装されている。また、このボール実装面３ａ上には配線基板３をソルダーレジスト（第１の層）７ａが形成されている。また、ソルダーレジスト７ａは、認識マーク１２と対応する位置に開口部７ａ1が形成されている。
【００１５】
チップ実装面３ｂに実装された半導体チップ２は配線基板３に設けられた接続パッド４とボンディングワイヤ８を介して電気的に接続されている。また、チップ実装面３ｂ側の半導体チップ２、ボンディングワイヤ８及び接続パッド４は封止体６により封止されている。
【００１６】
配線基板３は、複数の配線層が積層されてなるものであり、各配線層にはそれぞれ導体パターンが形成されている。図示しないが、半田ボール５が実装されている側の配線層には半田ボール５に接合するためのパターンが形成されている。同様に図示しないが、半導体チップ２が実装されている側の配線層には信号配線や電源配線用の導体パターンが形成されているとともに接続パッド４が設けられており、半導体チップ２と接続パッド４とはボンディングワイヤ８で接続されている。各配線層はスルーホール内の導体（銅箔等）を通じて電気的に接続されている。
【００１７】
ソルダーレジスト７ａ、７ｂは、たとえばポリイミド系樹脂からなり、半田付け部以外の導体パターンを溶融半田から保護する保護膜としての機能を有する。ソルダーレジスト７ａには、上述したように認識マーク１２に対応する位置に開口部７ａ1が形成されている。ここで、ソルダーレジスト７ａの厚みと配線基板３の厚みの総和を、ソルダーレジスト７ａと配線基板３との総厚とする。認識マーク１２に対応する位置における総厚は、開口部７ａ1が形成されていることで他の部分の総厚に比べ薄くなっている。
【００１８】
認識マーク１２は、ソルダーレジスト７ａ側からは直接認識することはできない。しかしながら、本実施形態の基板母体５０は、認識マーク１２に対応する位置の総厚を薄くしたことで、配線基板３を透過してソルダーレジスト７ａ側から認識マーク１２を認識することができるようになっている。
【００１９】
なお、図２には、認識マーク１２に対応する位置のソルダーレジスト７ａを全て除去することで配線基板３の表面を露出させた例を示している。しかしながら、本発明はこれに限定されるものではなく、配線基板３を透過してソルダーレジスト７ａ側から認識マーク１２を認識することが可能であれば、開口部７ａ1におけるソルダーレジスト７ａの厚みを薄くするだけであってもよい。
【００２０】
次に、本実施形態の半導体装置の製造方法について説明する。
【００２１】
まず、積層された複数の配線層からなる配線基板３を有する基板母体５０を準備する。基板母体５０のチップ実装面３ｂ上に、ダイシング用の認識マーク１２が形成されており、さらに、チップ実装面３ｂ側にソルダーレジスト７ｂが形成され、ボール実装面３ａにはソルダーレジスト７ａが形成されている。このソルダーレジスト７ａの、認識マーク１２に対応する位置には開口部７ａ1が形成されている。このような基板母体５０の配線基板３のチップ実装部３ｂ’上（チップ実装面３ｂ上）に複数の半導体チップ２が搭載され、配線基板３のチップ実装面３ｂに形成された接続パッド４と半導体チップ２とはボンディングワイヤ８によって電気的に接続される。そして、半導体チップ２、ボンディングワイヤ８、接続パッド４及びソルダーレジスト７ｂを含む配線基板３のチップ実装面３ｂ側は封止体６によって封止される。
【００２２】
このような構成の基板母体５０をボール実装面３ａが上向きとなるように、不図示のステージ上に載置する。
【００２３】
次に、図２に示すマーク位置認識用カメラ１６により認識マーク１２を認識させる。マーク位置認識用カメラ１６は、認識マーク１２が形成されている側であるチップ実装面３ｂとは反対側のボール実装面３ａ側から認識マーク１２を認識する。すなわち、マーク位置認識用カメラ１６は、図１に示す認識マーク位置１２ａにて、配線基板３を透過して認識マーク１２を認識する。
【００２４】
開口部７ａ1が形成されている部分におけるソルダーレジスト７ａと配線基板３との総厚は、ソルダーレジスト７ａが除去されている分だけ他の部分に比べ薄くなっている。このため、マーク位置認識用カメラ１６は、配線基板３を透過してチップ実装面３ｂ側の認識マーク１２を認識することができる。
【００２５】
次に、基板母体５０を、マーク位置認識用カメラ１６により認識された認識マーク１２を基準にダイシングブレード１３により切断して個片化する。
【００２６】
図９に示した例では、認識マーク１１１は、半導体チップ１０２が実装されていない配線層上に形成されていた。このため、半導体チップ１０２を実装した配線層と認識マーク１１１が形成された配線層との間で位置ずれが生じると、認識マーク１１１に基づいて基板母体を切断しても、その切断位置は、所望の切断位置からずれてしまい不良品を発生させてしまう場合があった。
【００２７】
これに対して、本実施形態の基板母体５０は、半導体チップ２が実装されているチップ実装面３ｂ上に認識マーク１２が形成されている。すなわち、半導体チップ２と認識マーク１２とは配線基板３の同一の配線層上に設けられている。このため、配線基板３を構成する各配線層間において位置ずれが生じたとしても、半導体チップ２と認識マーク１２との相対的な位置関係は影響を受けない。すなわち、本実施形態の場合、認識マーク１２に基づき切断すれば、必ず所望の位置（図２中の切断面１５）で基板母体５０を切断して個片化することができる。よって、本実施形態の製造方法によれば、ボンディングワイヤ８を誤って切断してしまい、不良品を発生させることもない。
【００２８】
基板ダイシングが終了し個片化されたＢＧＡタイプ半導体装置は、以後の工程を一般的な方法に従い製造する。
【００２９】
以上、本実施形態の半導体装置の製造方法によれば、基板母体５０の配線基板３において配線層間でずれが生じたとしても、半導体チップ２と認識マーク１２との相対的な位置関係は影響を受けない。このため、本実施形態の半導体装置の製造方法は、認識マーク１２にしたがって切断すれば、半導体チップを損傷することなく、例えば、ボンディングワイヤを切断してしまうといったことがない。よって、本実施形態の半導体装置の製造方法は、以下の効果を得ることができる。すなわち、本実施形態の半導体装置の製造方法によれば、ボンディングワイヤの切断等による不良品を発生させることがないため、半導体装置の製造コストを削減することができる。また、本実施形態の半導体装置の製造方法によれば、半導体チップの端部から半導体装置の端部までの距離を詰めることができるため、より小型の半導体装置を製造することができる。
（第２の実施形態）
図４にマーク位置認識用カメラ１６と照明１７との位置関係を説明するための模式図を示す。なお、説明に用いる符号は第１の実施形態と同じ部材については同じ符号を用いるものとする。
【００３０】
照明１７は、認識マーク１２に対応する位置である開口部７ａ1を照らす照明光を照射するためのものである。この照明１７からの照射光は、マーク位置認識用カメラ１６の撮像方向に対して斜め方向から照射される。このように斜め方向から照射光を照射することで配線基板３の反射を低減させ、認識マーク１２の確認をよりし易くしている。なお、照明１７の最適設置位置及び角度は、配線基板３及び認識マーク１２の厚さ、材質等により変動する。よって、照明１７の設置方向は、認識マーク１２を撮像するのに最適な条件が得られるのであれば、マーク位置認識用カメラ１６に対して周囲３６０度方向のいずれに配置してもよい。また、照明１７からの照射光とマーク位置認識用カメラ１６の撮像方向の関係は、配線基板３の反射を低減させるためには平行でない関係が好ましく、また、照明効果を得るためには直交とならない関係が好ましい。
【００３１】
なお、照明１７は透過確認をし易くするため、その個数を２台以上としてもよいし、ダイシング位置により各照明１７を点灯させたり、消灯させる制御を行ってもよい。
（第３の実施形態）
図５に本実施形態の基板母体の一部側断面図を示す。なお、説明に用いる符号は第１及び第２の実施形態と同じ部材については同じ符号を用いるものとする。
【００３２】
配線基板３は複数の層から構成されているが、ここでは、本実施形態では、簡単のため、図５に示すように、第１の配線層３ｃと第２の配線層３ｄとが積層されて構成されているものとする。各配線層のうち、開口部７ａ1が形成されたソルダーレジスト７ａ側に配置されている第１の配線層３ｃには開口部７ａ1に対応する位置に開口部３ａ1が形成されている。すなわち、図５は、認識マーク１２の周辺の配線基板３を薄くすることで光の透過性を良くし、認識マーク１２を認識し易くした例を示したものである。本構成により、認識マーク１２の位置をより正確に認識でき、よって、より正確なダイシングを行うことが可能となる。なお、認識マーク１２は基板周辺部に形成しているため、個片化された半導体装置自体には強度等の影響は無い。
（第４の実施形態）
図６に本実施形態の認識マークの形状例を示す。なお、説明に用いる符号は第１ないし第３の実施形態と同じ部材については同じ符号を用いるものとする。
【００３３】
第１の実施形態の説明において、例えば図１や図３では、認識マーク１２の形状として十字型のものを例示した。しかしながら、本発明の認識マーク１２の形状はこれに限定されるものではない。例えば、図６（ａ）に示す十字型のものの他、図６（ｂ）の楕円型や、図６（ｃ）の直線形状型であってもよい。要するに、認識マーク１２の形状は、ソルダーレジスト７ａに形成された開口部７ａ1の配線基板３を透過して認識することができ、かつ切断位置を規定可能なものであればどのような形状であってもよい。
【００３４】
また、開口部７ａ1の形状についても、例えば図１や図３では、四角形のものを例示したがこれに限定されるものではない。図６（ｂ）や図６（ｃ）に示すように円形であってもよいし、他の形状であってもよい。すなわち、開口部７ａ1の形状は、認識マーク１２を認識することができれば、どのような形状であってもよい。
【図面の簡単な説明】
【００３５】
【図１】本発明の第１の実施形態の基板ダイシング用の認識マークが形成された基板母体の平面図である。
【図２】図１（ｂ）のＡ−Ａ’断面をＢ側から見た基板母体の断面図である。
【図３】ボール実装面側から見た本発明の基板母体全体の平面図である。
【図４】本発明の第２の実施形態におけるマーク位置認識用カメラと照明との位置関係を説明するための模式図である。
【図５】本発明の第３の実施形態における基板母体の一部側断面図である。
【図６】本発明の第４の実施形態における認識マークの形状例を示す図である。
【図７】本発明に関連する技術の基板母体のダイシングの状況を説明する図である。
【図８】ボール実装面側から見た本発明に関連する技術の基板母体全体の平面図である。
【図９】本発明に関連する技術の基板母体の一部側断面図である。
【符号の説明】
【００３６】
２    半導体チップ
３ａ1    開口部
３    配線基板
３ａ    ボール実装面
３ａ’    ボール実装部
３ｂ    チップ実装面
３ｂ’    チップ実装部
３ｃ    第１の配線層
３ｄ    第２の配線層
４    接続パッド
５    半田ボール
６    封止体
７ａ    ソルダーレジスト（第１の層）
７ｂ    ソルダーレジスト
７ａ1    開口部
８    ボンディングワイヤ
１２    認識マーク
１３    ダイシングブレード
１５    切断面
１６    マーク位置認識用カメラ
１７    照明
５０    基板母体
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
2010021288.tif 000009
【図８】
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【図９】
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