(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
活性面を有するシリコン基板、前記活性面の中央部に位置する複数のパッド、及び前記シリコン基板の端部に沿って形成される絶縁層を含む半導体チップと、
前記半導体チップが取り付けられる基板と、
前記基板に前記半導体チップのパッドを電気的に接続するボンディングワイヤーとを備え、
前記半導体チップは、前記パッドを除いて前記活性面上に形成される非活性層と、前記パッド及び前記半導体チップの端部を除いて前記非活性層上に形成されるポリイミド層とをさらに含み、
前記ボンディングワイヤーが前記半導体チップの端部の前記絶縁層に接触し、前記絶縁層により、前記ボンディングワイヤーと前記シリコン基板の間の電気的ショートを防ぐことを特徴とする半導体パッケージ。
【請求項２】
前記絶縁層は、前記ポリイミド層が存在しない前記半導体チップの活性面の端部に形成されることを特徴とする請求項１に記載の半導体パッケージ。
【請求項３】
前記絶縁層は、前記半導体チップの端部を経て、前記半導体チップの側面の部分に延設することを特徴とする請求項２に記載の半導体パッケージ。
【請求項４】
前記絶縁層は、エポキシ系のプラスチック樹脂であることを特徴とする請求項１に記載の半導体パッケージ。
【請求項５】
前記基板の上面の前記半導体チップ及び前記ボンディングワイヤーを封止する樹脂封止部と、
前記基板の下面に形成され、且つ前記半導体チップに電気的に接続される複数の外部端子とをさらに備えることを特徴とする請求項１に記載の半導体パッケージ。
【請求項６】
（ａ）複数の半導体チップ及び前記複数の半導体チップの間のスクライブ領域を有する半導体ウェーハであって、前記各々の半導体チップが、シリコン基板の活性面に形成される集積回路と、前記集積回路に電気的に接続される複数のパッドと、前記パッドを除いて前記活性面に形成される非活性層と、前記非活性層上に形成されるポリイミド層とを含む半導体ウェーハを製作する段階と、
（ｂ）前記パッド及び前記スクライブ領域から前記ポリイミド層を除去する段階と、
（ｃ）前記スクライブ領域上に絶縁層を形成する段階と、
（ｄ）前記半導体ウェーハを前記スクライブ領域に沿って切断して、個々の半導体チップに分離する段階と、
（ｅ）前記半導体チップを基板に取り付ける段階と、
（ｆ）前記半導体チップのパッドを前記基板にボンディングワイヤーにより電気的に接続する段階とを含み、
前記ボンディングワイヤーが前記絶縁層に接触し、前記絶縁層により、前記半導体チップのシリコン基板及び前記ボンディングワイヤーの間の電気的ショートを防ぐことを特徴とする半導体パッケージの製造方法。
【請求項７】
前記スクライブ領域から前記ポリイミド層を除去する段階の後、前記スクライブ領域に、前記段階（ｄ）の切断幅より広い幅を有する溝を形成する段階をさらに含むことを特徴とする請求項６に記載の半導体パッケージの製造方法。
【請求項８】
前記段階（ｄ）及び前記溝を形成する段階は、グリットサイズが４〜６μｍのダイヤモンドカッターを用いて、３５，０００〜４０，０００ｒｐｍの回転速度で秒当たりに８０ｍｍの深さに切断する段階を含むことを特徴とする請求項７に記載の半導体パッケージの製造方法。
【請求項９】
前記溝を形成する段階は、前記ウェーハの裏面研磨前に行うことを特徴とする請求項７に記載の半導体パッケージの製造方法。
【請求項１０】
前記絶縁層を形成する段階の後、前記溝に充填された絶縁物質が露出するように、前記ウェーハの裏面を研磨する段階をさらに含むことを特徴とする請求項９に記載の半導体パッケージの製造方法。
【請求項１１】
前記絶縁層は、ポッティング方法又はプリント方法により形成されることを特徴とする請求項６に記載の半導体パッケージの製造方法。
【請求項１２】
前記絶縁層は、エポキシ系のプラスチック樹脂であることを特徴とする請求項６に記載の半導体パッケージの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、半導体パッケージ及びその製造方法に関し、より詳しくは、ボンディングワイヤーが半導体チップの端部に接触して生ずる電気的ショートを防止する半導体パッケージ及びその製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
電子機器を製造する一般的な目的は、それらを小さくて薄く製造することである。この目的を達成するためには、電子機器の集積回路も小さくて薄くなるべきである。そこで、電子機器において、より小さい半導体チップを提供する高密度集積技術、及びより小さいＩＣパッケージを提供する有効なパッケージング技術が非常に重要になっている。コンピューターの場合、必要とする多数の回路素子を受容できるように、ＲＡＭ（Random Access Memory）やフラッシュメモリーのような半導体チップは相対的に大きくしなければならなかった。そのため、半導体チップに用いるパッケージの小型化が研究されている。
【０００３】
チップのサイズを低減するための一つの方法は、センターパッドタイプ（center pad type）の半導体チップを形成することである。一般的に、センターパッドタイプの半導体チップのサイズは、同一の回路構成要素を含むエッジパッドタイプ（edge pad type）の半導体チップのサイズより小さい。そこで、集積回路の制作者らは、一定のウェーハからもっと多くのチップを得るため、センターパッドタイプの半導体チップを製作している。
【０００４】
最近、開発されているパッケージの一つがボールグリッドアレー（ＢＧＡ）パッケージである。ＢＧＡパッケージは、プラスチックパッケージに比べると、母基板上に実装領域を少なく占め、優れた電気特性を与える。ＢＧＡパッケージには、通常のプラスチックパッケージとは異なり、リードフレームの代わり、印刷回路基板が用いられる。半導体チップの一面には、印刷回路基板が取り付けられる。印刷回路基板の反対面は、母基板に直接に取り付けるための外部端子としてのソルダボールが形成される領域である。ＢＧＡパッケージは、母基板に対する実装密度が高いとの長所がある。しかしながら、パッケージにおいて、ボンディングワイヤーは、半導体チップの一側に延長され、半導体チップが実装されるリードフレーム又は印刷回路基板に下げる。このボンディングワイヤーは、垂れるか、半導体チップの活性面の断面に接触して、電気的ショートを生ずることになる。
【０００５】
図１は、従来、知られているＢＧＡパッケージ１００の断面図である。図２は、図１のＢＧＡパッケージの一つである半導体チップ１０に分離されるウェーハの断面図である。図１及び図２に示すように、ＢＧＡパッケージ１００は、基板２０の上面に実装される半導体チップ１０を含む。ボンディングワイヤー５０は、半導体チップ１０上のパッド１２を基板２０に電気的に接続する。モールディング樹脂により、半導体チップ１０及びボンディングワイヤー５０を含む基板２０の上面を封止し、樹脂封止部３０を形成する。基板２０の下面に形成されているソルダボール４０は、回路配線パターン２４及びビアホール２６を介して半導体チップ１０に接続される。
【０００６】
基板２０は、基板胴体２２を含む印刷回路基板である。回路配線パターン２４は、基板胴体２２の上面に形成される上部配線パターン２３及び基板胴体２２の下面に形成される下部配線パターン２５を含む。ボンディングパッド１２と上部配線パターン２３は、ボンディングワイヤー５０により電気的に接続する。ソルダボール４０が存在する下部配線パターン２５と上部配線パターン２３は、ビアホールにより接続する。
【０００７】
センターパッドタイプの半導体チップ１０は、活性面の中央部にボンディングパッド１２を形成する。半導体チップ１０は、また、シリコン基板９０、窒化物層１４及びポリイミド層１６を含む。シリコン基板９０には集積回路素子が存在し、非活性パッシベーション層としての窒化物層１４は集積回路及びパッド１２を保護する。ポリイミド層１６は、窒化物層１４上の静電気発生及びα線による損傷を阻止することを助ける。
【０００８】
図２に示すように、スクライブ領域８２に沿って、ウェーハ８０に形成された半導体チップを分離する。ダイヤモンドカッターを用い、スクライブ領域８２に沿って切断し、個別の半導体チップ１０に分離する。ウェーハ８０を容易に切断するため、スクライブ領域８２にはポリイミド層が形成されていない。そうしなければ、ポリイミドがカッター６０にくっついて、ウェーハ８０のチッピングをもたらすためである。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
図１において、パッド１２と基板２０の上部配線パターン２３を接続するボンディングワイヤー５０の長さは、エッジパッドタイプの半導体チップをパッケージングするボンディングワイヤーの長さより長い。さらに、半導体パッケージ１００の厚さを減少するため、ボンディングワイヤー５０を低く形成する。そのため、半導体チップ１０の活性面の断部１８にボンディングワイヤー５０が接触する恐れがある。
【００１０】
前述したように、半導体チップ１０の活性面の端部からポリイミド層１６が除去され、窒化物層１４が露出される。ボンディングワイヤーが垂れるか又は半導体チップ１０の端部１８に接触する場合、窒化物層１４は、下部に位置する集積回路からボンディングワイヤー５０を絶縁することができるが、窒化物層が薄くて電気的ショートが生じ、チッピングをおこす恐れがある。このような電気的ショートは、ウェーハを機械的に切断した結果から生ずることが度々ある。切断工程は、窒化物層を切断して非常に滑らかな表面を形成することが好ましいが、実際には、切断工程の際のチッピングは、窒化物層１４の下部のシリコン基板９０で活性面の端部を露出し、ボンディングワイヤー５０に接触する場合、ショートを生ずることになる。
【００１１】
ボンディングワイヤが半導体チップの端部１８と接触することを避けるため、ボンディングワイヤーの高さを増加すると、電気的ショートは避けられるが、ボンディングワイヤーの高さの増加は、また半導体パッケージの厚さが増加することをもたらす。さらに、半導体チップの容量が増加するにつれて半導体チップのサイズが大きくなり、半導体チップのパッドから端部までの距離も遠くなる。そこで、ボンディングワイヤーが半導体チップの断面に接触する可能性が増加して、前記電気的ショートの問題点をもたらす。
【００１２】
そこで、本発明の目的は、半導体チップの活性面の端部にボンディングワイヤーが接触する場合においても、電気的ショートが生じない半導体パッケージ及びその製造方法を提供することにある。
【００１３】
【課題を解決するための手段】
本発明の実施態様によると、半導体パッケージは、ボンディングワイヤが半導体チップの活性面の端部に接触する場合に生じられる電気的ショートを避けるため、半導体チップの活性面の端部に絶縁領域を形成している。
【００１４】
本発明の実施態様において、半導体パッケージは、半導体チップ、基板及び樹脂封止部から構成される。半導体チップは、集積回路及び複数のパッドを有する活性面が形成されている基板を含む。パッドは、集積回路に電気的に接続され、活性面の中央部の近くに形成されている。パッドを除いた活性面に非活性層を積層し、その非活性層の上にポリイミド層を形成する。ポリイミド層は、電気的ショート又はα線による損傷を防止する。半導体チップの活性面に対向する半導体チップの表面を基板の上面に取り付ける。一つ以上のボンディングワイヤーにより半導体チップのパッドを基板に接続する。樹脂封止部は、基板上面の半導体チップ及びボンディングワイヤーを封止する。基板下面の外部端子は、半導体チップに電気的に接続する。基板の端部において、ボンディングワイヤーがポリイミド層に接続して、ボンディングワイヤー及びシリコン基板の間の電気的ショートを防止する。
【００１５】
本発明の他の態様において、半導体パッケージは、半導体チップ、基板、ボンディングワイヤー及び樹脂封止部を含む。半導体チップは、集積回路を有する活性面、集積回路に電気的に接続する複数のパッド、前記パッドを除いた活性面上の非活性層、非活性層上に形成されているポリイミド層、及びシリコン基板の端部に沿って形成された絶縁層から構成される。前記活性面の中央部に沿ってパッドが形成される。活性面に対向する半導体チップの表面は基板上面に取り付けられる。半導体チップのパッドは、ボンディングワイヤーにより、基板に接続される。基板上面の半導体チップ及びボンディングワイヤーは、樹脂封止部により封止される。基板下面に形成されている外部端子は、半導体チップに電気的に接続される。シリコン基板の端部において、ボンディングワイヤーは絶縁層に接続され、ボンディングワイヤ及びシリコン基板の間の電気的ショートを防ぐことになる。好ましくは、半導体チップの活性面の端部に形成されている絶縁層は、半導体チップの側面の隣部を介して延びることができる。絶縁層にはエポキシ系のプラスチック樹脂が用いられる。
【００１６】
本発明の他の実施態様は、半導体パッケージの製造方法に関する。前記製造方法は、複数の半導体チップ、及び半導体チップの間のスクライブ領域が形成されている半導体ウェーハを用いる。各々の半導体チップは、半導体ウェーハの活性面に形成される集積回路と、集積回路に電気的に接続する複数のパッドと、前記パッドを除いた活性面上の非活性層と、電気的ショート又はα線による損傷を防止するため、非活性面上に形成されたポリイミド層とから構成される。前記製造方法は、スクライブ領域に沿って切断して、個別の半導体チップに分離する切断段階と、一つ以上の半導体チップを基板に取り付ける段階と、半導体チップのパッドと電気的に接続するボンディングワイヤーを基板に取り付ける段階と、半導体チップ及びボンディングワイヤーを封止する段階とを含む。半導体チップの端部で、ボンディングワイヤーがポリイミド層に接触して、ボンディングワイヤーとシリコン基板の間の電気的ショートを防止する。
【００１７】
前記方法において、ウェーハの切断段階では、グリットサイズ（grit size）が２〜４μｍ又は０．３〜３μｍであるダイヤモンドカッターを用い、３５，０００〜４０，０００ｒｐｍの回転速度で、ウェーハを秒当たりに２０ｍｍの深さに切断する。
【００１８】
本発明の他の実施態様において、半導体パッケージの製造方法は、半導体チップの間に複数の半導体チップ及びスクライブ領域が形成されている半導体ウェーハから始まる。各々の半導体チップは、ウェーハの活性面上に形成されている集積回路と、集積回路に電気的に接続される複数のパッドと、パッドを除いた活性面に形成される非活性面と、非活性層に形成されるポリイミド層とを含む。前記製造方法は、パッド及びスクライブ領域からポリイミドを除去する段階と、スクライブ領域に絶縁層を形成する段階と、スクライブ領域に沿って切断して、個別の半導体チップに分離する切断段階と、基板の上面に半導体チップを取り付ける段階と、半導体チップのパッドと電気的に接続するボンディングワイヤーを基板に取り付ける段階と、半導体チップ及びボンディングワイヤーを封止する段階とを含む。基板の端部において、ボンディングワイヤが絶縁層に接触して、ボンディングワイヤとシリコン基板の間の電気的ショートを防止する。この実施例は、ポリイミド層の一部を除去した後、スクライブ領域に溝を形成する段階をさらに含む。ウェーハの切断及び絶縁溝の形成段階は、秒当たりに８０ｍｍの深さに切断し、３５，０００〜４０，０００ｒｐｍの回転速度で、スクライブ領域に沿って切断され、グリットサイズが４〜６μｍであるダイヤモンドカッターを用いられる。ウェーハを研磨する以前に溝が形成される。溝内に絶縁層を形成した後、ウェーハを裏面研磨することにより、溝を充填している絶縁物質を露出する。一般的に、絶縁層は、エポキシ系のプラスチック樹脂で、ポッティング又はプリント方法により形成される。
【００１９】
【発明の実施の形態】
以下、図面に基づいて、本発明の実施例を詳細に説明する。
【００２０】
図３は、本発明の一実施例によるＢＧＡパッケージ２００を示す断面図である。ＢＧＡパッケージ２００において、基板１２２の上面の中央には、非伝導性接着剤１７０により接着された半導体チップ１１０が実装される。基板１２０は、基板胴体１２２の上部又は内部に回路配線パターン１２４が形成されている絶縁基板である。回路配線パターンは、基板胴体１２２の上面に形成される上部配線パターン１２３及び基板胴体１２２の下部に形成される下部配線パターン１２５を含む。基板胴体１２２の上面から下面にビアホール１２６が貫通し、ビアホール１２６内の導体により、上部配線パターン１２３と下部配線パターン１２５を接続する。半導体チップ１１０の上面の活性面には、複数のボンディングパッド１１２が形成される。また、パッド１１２を除いた上面には、非活性層としての窒化物層１１４が形成される。窒化物層１１４は、半導体チップ１１０に形成されている集積回路を外部環境から保護するパッシベーション層である。窒化物層１１４上のポリイミド層１１６は、半導体チップ１１０の電気的ショート及びα線による損傷を防止する。ボンディングパッド１１２と上部配線パターン１２３は、ボンディングワイヤー１５０により電気的に接続する。そのため、パッケージ２００において、半導体チップ１１０の上端部にボンディングワイヤー１５０が電気的に接続するが、半導体チップ１１０の上端部を覆うポリイミド層１１６により、電気的ショートは生じない。
【００２１】
図４、図５及び図６は、ＢＧＡパッケージ２００内の半導体チップ１１０を製造するための方法を示す。図４は複数の半導体チップ１１０を含むシリコンウェーハの平面図である。従来、よく知られているウェーハの製造方法では、半導体チップ１１０上に集積回路を形成することができる。ウェーハは、回路が形成されていなく、隣接する半導体チップ１１０の間に位置するスクライブラインを含む。半導体チップ１１０をなす集積回路は、この発明において必須要素ではないので、集積回路の製造過程に対する詳細な説明は省略する。
【００２２】
図５に示すように、シリコン基板１９０の集積回路に電気的に接続するボンディングパッド１１２は、シリコン基板１９０の活性面である。非活性パッシベーション層としての窒化物層１１４は、シリコン基板１９０及びボンディングパッド１１２端部の活性面の一部を覆って、集積回路を保護する。窒化物層１１４及びボンディングパッド１１２上には、ポリイミド層１１６が形成され、電気的ショート又はα線による損傷から集積回路を保護する。好ましい実施例において、ボンディングパッド１１２は、アルミニウムにより形成され、半導体チップ１１０の活性面の中央部に存在する。
【００２３】
図６に示すように、パッド１１２からポリイミド層１１６を除去する工程、即ち、ホトリソグラフィー（photolithography）工程は、スクライブ領域１８２上にポリイミドが存在している状態で行われる。スクライブ領域１８２のスクライブラインに沿ってウェーハ１８０を切断し、個別半導体チップ１１０に分離する。即ち、この実施例で、切断工程によりウェーハ１８０を切断するが、スクライブ領域１８２にはポリイミド層１１６が残される。以前の製造工程は、切断工程中に生ずるポリイミドを除去して、チッピング（chipping）を避けている。これに対し、本発明の実施例による切断工程は、従来よりグリット（grit）のサイズが小さいダイヤモンドカッターを用い、前進速度を減少して、チッピングを減らすか又は避けている。特に、グリットサイズが２〜４μｍ又は０．３〜３μｍであるダイヤモンドカッターを用い、３５，０００〜４０，０００ｒｐｍの回転速度で、ウェーハ１８０を秒当たりに２０ｍｍの深さに切断する。
【００２４】
本実施例は、基板１９０とボンディングワイヤー１５０の間の電気的ショートを防止するため、ポリイミド層１１６を用いる。本発明の下記する他の実施例は、ショートを防止するため、半導体チップの活性面の端部で、エポキシ系のプラスチック樹脂を用いている。
【００２５】
図７は、本発明の他の実施例によるＢＧＡパッケージ３００を示す断面図である。ＢＧＡパッケージ３００は、非伝導性接着剤２７０により基板２２０の上面に取り付けられる半導体チップ２１０を含む。半導体チップ２１０のボンディングパッド２１２と基板２２０の上部配線パターン２２３は、ボンディングワイヤー２５０により電気的に接続する。基板２２０の上面を封止するモールド樹脂は、半導体チップ２１０及びボンディングワイヤー２５０を含む。基板２２０の下面の下部配線パターン２２５には、半導体チップ２１０と電気的に接続する複数のソルダボールが形成される。
【００２６】
ＢＧＡパッケージ３００において、半導体チップ２１０の端部２１８上には、絶縁層２１５が存在する。即ち、絶縁層は、半導体チップ２１０の活性面端部、及びポリイミド層が形成されていない半導体チップ２１０の残されたスクライブ領域上に存在する。さらに、半導体チップ２１０の上面だけでなく半導体チップ２１０の側面も絶縁層２１５が形成される。そこで、ボンディングワイヤー２５０は、半導体チップ２１０の端部で絶縁層２１５に接続され、前記絶縁層２１５は、基板２９０及びボンディングワイヤー２５０の間の電気的ショートを防止する。ここで、ポッティング（potting）又はプリント方法により絶縁層２１５を形成する。
【００２７】
図８及び図９を参照して、半導体チップの活性面の端部上に絶縁層を形成するポッティング方法を説明する。非伝導性接着剤２７０により半導体チップ２１０を基板２２０の上面に取り付けた後、シリンジを利用して、半導体チップ２１０の活性面の端部２１０に、絶縁物質２１５ａを印加する。次いで、絶縁物質２１５ａを硬化して絶縁層２１５を形成する。絶縁物質２１５ａとしては、エポキシ系のプラスチック樹脂が好ましい。従来のウェーハ製作工程により、半導体チップ２１０を製作する。特に、この製作工程では、活性面の端部からポリイミド層を除去して、窒化物層が露出される。この窒化物層が露出されている部分を絶縁物質２１５ａにより覆い、半導体チップ２１０の側面にまで延長する。
【００２８】
前述したように、ポッティング方法で絶縁層２１５を形成した後、従来のパッケージ製造工程によりＢＧＡパッケージ３００を完成する。特に、ワイヤーボンディング工程でボンディングワイヤー２５０を取り付け、モールディング工程で半導体チップ２１０及びボンディングワイヤー２５０を封止し、ソルダボール形成工程でＢＧＡパッケージ３００の外部端子を形成する。図７は、ポッティング方法により形成された絶縁層２１５を有する半導体チップ２１０を用いて完成されたＢＧＡパッケージ３００を示す。
【００２９】
図１０〜図１４は、プリント方法により半導体チップの活性面の端部に絶縁層を形成する方法を示す。図１０に示すように、ウェーハ２８０は、スクライブ領域２８２及びボンディングパッド２１２の一部が露出するように、ポリイミド層２１４が除去される。ウェーハ２８０は裏面研磨前の状態で、そのサイズが６インチの場合は６４０μｍ、８インチは７２０μｍ、１２インチは８２５μｍの厚さを有する。
【００３０】
図１１は、スクライブ領域２８２に溝２８４が形成された後のウェーハを示す。ウェーハのスクライブラインに沿って、所定の深さに切断して溝２８４を形成する。溝２８４の幅は、ウェーハを個別半導体チップ２１０に分離する場合、ウェーハを切断するに要する幅より広い。
【００３１】
通常、半導体チップ２１０が約２８０μｍ〜約４５０μｍの厚さを有するので、溝２８４の深さは、約３２０μｍ〜約５００μｍであることが好ましい。一般的に、溝２８４の深さは、半導体チップ２１０の所望の厚さに従う。絶縁溝２８４の幅は、通常、チップを分離するに要するスクライブ領域２８２の幅に従う。スクライブ領域２８２の幅が約１２０μｍである場合、チップを分離する切断幅は４５μｍ〜５０μｍであって、溝２８４の幅は約６０μｍに形成する。
【００３２】
次いで、図１２に示すように、ポリイミド層２１６及び窒化物層２１４の上部、並びに溝２８４の内部に絶縁物質２１５ｂをプリントする。絶縁溝２８４を露出する開口部を有するマスク（図示せず）により、絶縁物質２１５ｂの境界を定めることができる。次いで、マスクを除去し、絶縁物質２１５ｂを硬化する。ここで、プリント方法の代わり、ポッティング方法で絶縁溝２８４を充填して、マスクの有無に関わらず、絶縁物質２１５ｂの境界を制御することができる。
【００３３】
図１３は、ウェーハの裏面を研磨して、溝２８４の底面で絶縁物質２１５ｂが露出されるウェーハを示す。図１２において、″Ａ″は、ウェーハ２８０の裏面を研磨する行き先である。前述したように、ウェーハを研磨した後、半導体ウェーハの厚さは、約２８０μｍ〜約４５０μｍである。
【００３４】
図１４は、スクライブ領域２８２を切断して個別半導体チップ２１０に分離されたウェーハ２８０示す。ウェーハを切断するに要する幅が溝の幅より狭くて、ウェーハを切断した後、溝内に絶縁物質２１５ｂの一部が残される。そこで、半導体チップの上面及び側面には、絶縁層２１５を形成することになる。図１１及び図１４で、ウェーハ２８０を切断するための条件又はパラメータは、従来、ウェーハ切断工程と同一である。例えば、４μｍ〜６μｍのグリットサイズを有するダイヤモンドカッターを用い、３５，０００〜４０，０００ｒｐｍの回転速度で、秒当たりに約８０μｍの深さに切断する。
【００３５】
絶縁層２１５を有する個別半導体チップ２１０を得た後、半導体チップを取り付ける工程、ワイヤーボンディング工程、モールディング工程及びソルダボールの形成工程のような従来の工程によって、半導体パッケージの形成を完成する。
【００３６】
図１５は、本発明の他の実施例によるＢＧＡパッケージ４００を示す断面図である。ＢＧＡパッケージ４００は、その活性面の端部に絶縁層３１５を有する半導体チップ３１０を含む。ＢＧＡパッケージ４００において、その他の部分の構造は、前述したものと同様である。ここで、絶縁層３１５は、ポッティング又はプリント方法により形成される。半導体チップ３１０のパッド３１２を基板３２０の上部配線パターン３２３に接続するボンディングワイヤー３５０は、半導体チップ３１０の端部３１８に形成された絶縁層３１５に接触する。それで、絶縁層３１５は、ボンディングワイヤー３５０とシリコン基板３９０の間の電気的ショートを防止する。
【００３７】
図１６、図１７及び図１８を参照して、ＢＧＡパッケージ４００の半導体チップ３１０を説明する。図１６は、前記パッド３１２及びスクライブ領域３８２上のポリイミド層が除去されているウェーハを示す。図１６は、裏面を研磨した後のウェーハ３８０を示し、ウェーハ３８０の厚さは、半導体チップ３１０の所望の厚さに従い、約２８０μｍ〜約４５０μｍである。又は、裏面研磨工程前のウェーハを用いることもできる。
【００３８】
図１７は、スクライブ領域３８２に絶縁物質３１５ａを形成した後のウェーハ２８０を示す。プリント方法により、絶縁物質３１５ｂを塗布し、その絶縁物質３１５ｂを硬化する。又は、ポッティング方法により、ウェーハ２８０のスクライブ領域２８２に絶縁物質３１５ｂを塗布することもできる。
【００３９】
図１８は、スクライブラインに沿って、切断して、個別の半導体チップ３１０に分離した後のウェーハを示す。ウェーハを切断するために要する幅がスクライブ領域３８２の幅より狭く、絶縁物質３１５ａの一部が残され、半導体チップ３１０の端部に絶縁層３１５を形成することになる。前述したような従来のウェーハ切断技術により、絶縁物質３１５ａ及びウェーハ３８０を切断して、半導体チップ３１０に分離する。半導体チップ３１０を得た後、前述した従来の製造方法でパッケージを完成する。
【００４０】
図１９は、本発明のまた他の実施例によるＢＧＡパッケージの断面図である。ＢＧＡパッケージ５００は、半導体チップ４１０の端部に絶縁層４１５を含む。ＢＧＡパッケージ５００の半導体チップ４１０の製造方法は、半導体チップ４１０のスクライブ領域の溝が図１１の溝より薄いことを除いては、図１０及び図１４に示した半導体チップと同様である。例えば、半導体チップ４１０のスクライブ領域の溝は、幅が約６０μｍで、その深さは約７０μｍ〜１５０μｍに切断することが好ましい。
【００４１】
図１０において、裏面研磨工程前のウェーハが用いられたが、裏面研磨工程前又は後のいずれかのウェーハを、半導体チップ４１０の製作に用いても構わない。裏面研磨工程後のウェーハを用いる場合、溝内に絶縁物質を形成して、すぐウェーハ切断工程が進行される。
【００４２】
本発明の好ましい実施例において、センターパッドタイプの半導体チップを用いて、ＢＧＡパッケージに半導体チップを印加するが、本発明による半導体チップは、ダイパッドを有するリードフレームにも印加されることがある。
【００４３】
半導体チップを積層し、半導体チップと外部端子との間に電気的連結手段としてボンディングワイヤーを用いる場合、主にエッジパッドタイプの半導体チップが用いられるが、上部には、エッジパッドタイプ又はセンターパッドタイプの半導体が用いられる。また、本発明によると、半導体チップの端部に絶縁物質又はポリイミド層を形成する工程には、エッジパッドタイプの半導体チップも適合である。特に、積層されている半導体チップの下部の絶縁領域は、半導体チップの上部のボンディングワイヤーが半導体チップの下部の端部に接触することを防止して、前記絶縁物質により電気的ショートが防止される。
【００４４】
尚、発明を実施するための具体的な実施例は、あくまでも、本発明の技術内容を明らかにするものであって、そのような具体例にのみ限定して狭義に解釈されるべきものではなく、本発明の精神と次に記載する特許請求の範囲内で、いろいろと変更して実施することができるものである。
【００４５】
【発明の効果】
本発明の構造によると、半導体チップの端部にポリイミド又はエポキシ系のプラスチック樹脂から形成された絶縁層により、半導体チップの端部に接触するボンディングワイヤと半導体チップのシリコン基板の間の電気的ショートの発生を防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】従来技術によるボールグリッドアレーパッケージを示す断面図である。
【図２】ウェーハからの半導体チップの分離を示す断面図である。
【図３】本発明の実施例によるボールグリッドアレーパッケージを示す断面図である。
【図４】図３のボールグリッドアレーパッケージに適用される半導体チップをウェーハから分離する段階を示すウェーハの平面図である。
【図５】半導体チップを個別チップに分離する前の図４の４ｂ―４ｂ線断面図である。
【図６】ウェーハのスクライブ線に沿ってウェーハを切断した後の図４の４ｂ―４ｂ線断面図である。
【図７】本発明の他の実施例によるボールグリッドアレーパッケージを示す断面図である。
【図８】基板に取り付けられた半導体チップの端部に沿う絶縁層の形成を示す平面図である。
【図９】図８の６ｂ−６ｂ線断面図である。
【図１０】スクライブライン及びパッドが露出されたポリイミド層を有するウェーハを示す断面図である。
【図１１】スクライブ領域内に溝を形成して切断するウェーハを示す断面図である。
【図１２】図１１における溝を絶縁物質から充填した後のウェーハを示す断面図である。
【図１３】図１２における裏面を研磨した後のウェーハを示す断面図である。
【図１４】図１３におけるスクライブ線に沿ってウェーハを切断した後のウェーハを示す断面図である。
【図１５】本発明の他の実施例によるボールグリッドアレーパッケージの断面図である。
【図１６】スクライブライン及びパッドを露出するポリイミド層を有するウェーハを示す断面図である。
【図１７】図１６におけるウェーハのスクライブ領域上に厚い絶縁層を形成した後のウェーハを示す断面図である。
【図１８】スクライブラインに沿ってウェーハを切断した後のウェーハを示す断面図である。
【図１９】本発明の他の実施例によるボールグリッドアレーパッケージを示す断面図である。
【符号の説明】
１０、１１０、２１０、３１０、４１０    半導体チップ
２０、１２０、２２０、３２０、４２０    基板
３０、１３０、２３０、３３０、４３０    樹脂封止部
４０、１４０、２４０、３４０、４４０    ソルダボール
５０、１５０、２５０、３５０、４５０    ボンディングワイヤー
７０、１７０、２７０、３７０、４７０    非伝導性接着剤
８０、１８０、２８０、３８０    ウェーハ
８２、１８２、２８２、３８２    スクライブ領域
９０、１９０、２９０、３９０、４９０    シリコン基板
【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】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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