(57)【要約】【課題】保護膜は、シリコン等の絶縁性樹脂を半導体基板上にスピンコート法により被覆させ、硬化させ形成するが、遠心力を利用して塗布するため、半導体基板上のはんだバンプの凹凸の影響により、保護膜の膜厚が薄くなり、段切れが生じる場合が多く、密着性も悪くなり、チッピングなどを起こしやすいという問題があった。【解決手段】電極以外の部分をポリイミド樹脂からなる絶縁性保護膜で形成し、保護膜のカバー性が悪くなる切削面の下地に酸化膜を形成することにより、保護膜でのカバー性向上が図れるとともに、レーザーダイシング装置の使用でチッピングを防止することもできる。【選択図】図１
2006073910.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
半導体基板の表面側に複数の半導体素子を形成し、前記半導体素子上に、配線金属層を形成し、前記半導体基板の表面側をレーザーダイシングにより前記半導体素子間にＶ字型切り込み溝を形成する工程と、
同時に、前記Ｖ字型切り込み溝表面に噴射ガスを吹き付け、レーザーの溶融昇華熱により酸化膜を形成する工程と、
前記配線金属層にはんだバンプを取付ける工程と、
前記半導体基板の裏面側に第１のダイシングシートを接着する工程と、
前記Ｖ字型切り込み溝に沿って前記半導体素子を個別に分離するまでダイシングブレードにより切削する工程と、
前記第１のダイシングシートを引き伸ばし、紫外線を照射する工程と、
前記半導体素子の表面側に第２のダイシングシートを接着し、前記第１のダイシングシートを剥離する工程と、
前記第２のダイシングシートを引き伸ばし、紫外線を照射する工程と、
前記第２のダイシングシートの接着面側から樹脂を塗布し、スピンコータにより、前記半導体素子以外の部分に付着した前記樹脂を除去する工程と、
前記第２のダイシングシートから前記半導体素子を取り外す工程とを具備したことを特徴とする半導体装置の製造方法。
【請求項２】
前記噴射ガスは、酸素ガス、もしくは水素と酸素の混合ガスであることを特徴とする請求項１記載の半導体装置の製造方法。
【請求項３】
塗布する前記樹脂は、ポリイミドであることを特徴とする請求項１記載の半導体装置の製造方法。
【請求項４】
半導体基板の表面側に複数の半導体素子を形成し、前記半導体素子上に、配線金属層を形成し、前記半導体基板の表面側をレーザーダイシングにより前記半導体素子間にＶ字型切り込み溝を形成し、同時に、前記Ｖ字型切り込み溝表面に噴射ガスを吹き付け、レーザーの溶融昇華熱により酸化膜を形成し、前記配線金属層にはんだバンプを取付け、前記半導体基板の裏面側に第１のダイシングシートを接着して、前記Ｖ字型切り込み溝に沿って前記半導体素子を個別に分離するまでダイシングブレードにより切削し、前記第１のダイシングシートを引き伸ばし、紫外線を照射し、前記半導体素子の表面側に第２のダイシングシートを接着し、前記第１のダイシングシートを剥離して、前記第２のダイシングシートを引き伸ばし、紫外線を照射し、前記第２のダイシングシートの接着面側から樹脂を塗布し、スピンコータにより、前記半導体素子以外の部分に付着した前記樹脂を除去して、前記第２のダイシングシートから取り外してできることを特徴とする半導体装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、半導体装置とその製造方法に関し、特にリードレスタイプの半導体装置及びその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
通信機器、ＡＶ機器の小型軽量化に伴い、使用部品においても、小型化の要求が厳しさを増してきており、トランジスタ、ダイオード、ＩＣ等の半導体装置においては、外形寸法の小型化を図る目的で内部配線のためのワイヤー、およびリードフレームを無くしたリードレスタイプの半導体装置が増加してきている。
【０００３】
従来の半導体装置の一実施例としてダイオードについて図面を参照しながら説明する。
【０００４】
図６、図７は従来の半導体装置（ダイオード）の製造方法を示す。
【０００５】
拡散工程が終了しアルミニウム等の電極Ａ１、Ｋ１上にはんだバンプ４および５が形成された半導体基板１１を、セラミック基板２に接着する（図６（ａ））。
【０００６】
次に、ダイシングブレード１２にて半導体基板１１に切り込み溝１３を形成することにより半導体素子３を分離形成する（図６（ｂ））。
【０００７】
次に、半導体基板１１およびはんだバンプ４、５の表面に例えば、シリコン等の絶縁性樹脂をスピンコート法を用いて覆い、硬化させ保護膜１０を形成する（図６（ｃ））。
【０００８】
次に、はんだバンプ４、５の表面が現れるまで、保護膜１０を研削もしくは研磨する（図６（ｄ））。
【０００９】
次に、外部電極６および７をはんだバンプ４および５と電気的に導通するように保護膜１０上に配設する（図７（ｅ））。
【００１０】
次に、図６（ｂ）で用いたダイシングブレード１２よりも狭い幅寸法でダイシング可能なダイシングブレード１４を用いて、半導体素子３間の切り込み溝の中央部を切断する。保護膜１０が半導体素子の両側にコーティングされた状態に切断し、その後側面にも電極を形成させる（図７（ｆ））。
【００１１】
図８（ａ）、（ｂ）は、前述した製造方法を用いて形成された半導体装置の一実施例としてダイオードを示したものである。
【００１２】
図に示されるように、半導体装置１は、セラミック基板２上に半導体素子３を搭載し、半導体素子３の電極Ａ１、Ｋ１上のはんだバンプ４、５を介して外部電極６、７と電気的に接触する構成になっている。また、電極Ａ１、Ｋ１、半導体素子３の側面および表面のはんだバンプ４、５以外の部分は、シリコン等絶縁樹脂よりなる保護膜１０で覆われ、半導体素子３の側面については、更に側面電極８、９で被覆されていることを特徴とする（例えば、特許文献１参照）。
【特許文献１】特開平５−３２６６１８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１３】
しかしながら、上記従来の構成では、小型化を図ることはできるが、その製造方法において、以下のような課題を有している。
【００１４】
図６（ｃ）の保護膜１０は、シリコン等の絶縁性樹脂を半導体基板１１上にスピンコート法により被覆させ、硬化させて形成されるが、遠心力を利用して塗布するため、半導体基板１１上に形成されたはんだバンプ４、５の凹凸の影響により、半導体素子３の側面部に形成された切り込み溝の部分で保護膜１０の膜厚が薄くなり、段切れが生じる場合が多く、保護膜１０の密着性が悪くなり、チッピングなどの問題につながる。また、このような膜厚が薄くなる傾向の対策として、スピンコートの回転速度を遅くして、膜厚を厚くすることが考えられるが、保護膜１０が十分に塗り広げられなくなったり、塗布ムラが発生するという問題があった。
【００１５】
本発明は、前記問題に鑑み、半導体素子の側面部においても保護膜が薄くならず、チッピングまたは塗布ムラが発生しない安定した保護膜形成ができる半導体装置の製造方法及びそれを用いた半導体装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１６】
この目的を達成するために本発明の半導体装置の製造方法は、半導体基板の表面側に複数の半導体素子を形成し、前記半導体素子上に、配線金属層を形成し、前記半導体基板の表面側をレーザーダイシングにより前記半導体素子間にＶ字型切り込み溝を形成する工程と、
同時に、前記Ｖ字型切り込み溝表面に噴射ガスを吹き付け、レーザーの溶融昇華熱により酸化膜を形成する工程と、
前記配線金属層にはんだバンプを取付ける工程と、
前記半導体基板の裏面側に第１のダイシングシートを接着する工程と、
前記Ｖ字型切り込み溝に沿って前記半導体素子を個別に分離するまでダイシングブレードにより切削する工程と、
前記第１のダイシングシートを引き伸ばし、紫外線を照射する工程と、
前記半導体素子の表面側に第２のダイシングシートを接着し、前記第１のダイシングシートを剥離する工程と、
前記第２のダイシングシートを引き伸ばし、紫外線を照射する工程と、
前記第２のダイシングシートの接着面側から樹脂を塗布し、スピンコータにより、前記半導体素子以外の部分に付着した前記樹脂を除去する工程と、
前記第２のダイシングシートから前記半導体素子を取り外す工程とを具備したことを特徴とする。
【００１７】
かかる構成によれば、前記切り込み溝の凹部分の下地をまず酸化膜で形成し、樹脂にて絶縁性保護膜を形成することができる。
【００１８】
また本発明の半導体装置の製造方法は、前記噴射ガスは、酸素ガス、もしくは水素と酸素の混合ガスであることを特徴とする。
【００１９】
かかる構成によれば、レーザーダイシングと同時にガス吹き出し管よりガスを噴射して、切り込み溝表面に酸化膜を形成する。
【００２０】
また本発明の半導体装置の製造方法は、前記塗布する樹脂は、ポリイミドであることを特徴とする。
【００２１】
かかる構成によれば、ポリイミド樹脂を塗布し、スピンコータにより不要部分の樹脂を除去する。
【００２２】
また本発明の半導体装置は、半導体基板の表面側に複数の半導体素子を形成し、前記半導体素子上に、配線金属層を形成し、前記半導体基板の表面側をレーザーダイシングにより前記半導体素子間にＶ字型切り込み溝を形成し、同時に、前記Ｖ字型切り込み溝表面に噴射ガスを吹き付け、レーザーの溶融昇華熱により酸化膜を形成し、前記配線金属層にはんだバンプを取付け、前記半導体基板の裏面側に第１のダイシングシートを接着して、前記Ｖ字型切り込み溝に沿って前記半導体素子を個別に分離するまでダイシングブレードにより切削し、前記第１のダイシングシートを引き伸ばし、紫外線を照射し、前記半導体素子の表面側に第２のダイシングシートを接着し、前記第１のダイシングシートを剥離して、前記第２のダイシングシートを引き伸ばし、紫外線を照射し、前記第２のダイシングシートの接着面側から樹脂を塗布し、スピンコータにより、前記半導体素子以外の部分に付着した前記樹脂を除去して、前記第２のダイシングシートから取り外してできることを特徴とする。
【００２３】
かかる構成によれば、側面部の絶縁性保護膜も安定して形成ができ、チッピングの発生もない半導体装置となる。
【発明の効果】
【００２４】
以上詳述したように、本発明の半導体装置の製造方法およびそれを用いた半導体装置は、電極以外の部分をポリイミド樹脂からなる絶縁性保護膜で形成することと、保護膜のカバー性が悪くなる切削面の下地に酸化膜を形成することにより、より強固に保護膜でのカバー性の向上が図られるとともに、またレーザーダイシング装置の使用でダイシング切削面がＶ字構造になり、チッピングを防止することもできる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２５】
以下、本発明の一実施の形態について図面を参照しながら説明する。
【００２６】
図１乃至図４は、本発明による半導体装置の製造方法の一実施の形態としてトランジスタにおける工程毎の断面図を示したものである。
【００２７】
図１（ａ）に示されるように、半導体基板２５上の半導体素子２１上に、配線金属層２０を形成する。
【００２８】
次に、図１（ｂ）に示されるように、個々の隣り合う半導体素子２１間に配線金属層２０が形成された面側に、レーザーダイシング装置で切り込み溝２２を形成する。このとき半導体素子２１の表面のレーザー光線２３が照射される部分に、酸素ガスを吹き付けるため、ガス吹き出し管２４を設置する。ダイシング時、レーザー光線の照射により、Ｓｉが溶融昇華熱で、切り込み溝２２部表面に酸化膜２６を形成する。
【００２９】
次に、図１（ｃ）に示されるように、金属配線層２０が形成された面とＶ字型切込み溝２２の表面にプラズマＣＶＤ法により、例えば窒化珪素からなる絶縁膜２７を形成する。
【００３０】
次に、図１（ｄ）に示されるように、半導体素子２１上の配線金属層２０部分をエッチングすることにより外部電極形成用の開口部２８を形成する。
【００３１】
次に、図２（ｅ）に示されるように、外部電極用のはんだバンプ２９、３０を印刷等により配線金属層２０と同電位に形成する。
【００３２】
次に、図２（ｆ）に示されるように、半導体基板２５の裏面に第１のダイシングシート３１を接着する。
【００３３】
次に、図２（ｇ）に示されるように、個々の半導体素子間に配線金属層２０が形成された面側から例えば、２０μｍ幅のダイシングブレード３２にて切削し、半導体素子２１を分離する。
【００３４】
次に、図３（ｈ）の矢印３３の方向に、第１のダイシングシート３１を引き伸ばし、剥離しやすくするため紫外線を照射し、第１のダイシングシート３１の粘着力を弱めておく。
【００３５】
次に、図３（ｉ）に示されるように、配線金属層２０が形成された面に第２のダイシングシート３４を接着する。
【００３６】
次に、図３（ｊ）に示されるように、第１のダイシングシート３１をはがす。
【００３７】
次に、図４（ｋ）に示されるように、第２のダイシングシート３４を矢印３５の方向に引き伸ばし、剥離しやすくするため紫外線を接着面側から照射し、第２のダイシングシート３４の粘着力を弱めておく。
【００３８】
次に、図４（ｌ）に示されるように、半導体素子２１の裏面側から、ポリイミド樹脂３６を塗布し、スピンコータ（図示しない）により、半導体素子２１以外の部分のポリイミド樹脂３６を除去し、硬化させ図４（ｍ）のようにする。そして、第２のダイシングシート３４を剥離させることにより、図４（ｎ）に示されるようなトランジスタ４０を得ることができる。
【００３９】
尚、はんだバンプ２９、３０の形成方法について、印刷法を用いることで説明したが、これに限るものではなく、メッキ法あるいは金ワイヤによるボールバンプ法で形成しても良い。また、本発明はトランジスタに限られるものではなく、ダイオード等他の半導体装置についても応用できる。
【００４０】
図５は、前述した半導体装置の製造方法により形成されたトランジスタの一実施形態を示す。
【００４１】
図５（ａ）はトランジスタ４０の平面図、（ｂ）は、（ａ）のＡ−Ａ’断面図である。図５（ａ）に示されるように、半導体基板２５上に、直径が例えばφ０．１ｍｍのはんだバンプからなるコレクタ電極４１ａ、４１ｂ、エミッタ電極４２、ベース電極４３を備える。また、図５（ｂ）に示されるように、各電極は、絶縁酸化膜４４に開けられた開口部に形成された配線金属層２０を介して内部回路４５、４６と電気的に同電位に接続され、各電極以外の部分が、例えば、厚みが４０μｍのポリイミド樹脂３６で覆われた構成をとる。
【産業上の利用可能性】
【００４２】
本発明の半導体装置の製造方法およびそれを用いた半導体装置は、切削面においても安定した膜厚の保護膜を形成する方法として有用である。
【図面の簡単な説明】
【００４３】
【図１】本発明の半導体装置の製造方法を示す断面図
【図２】本発明の半導体装置の製造方法を示す断面図
【図３】本発明の半導体装置の製造方法を示す断面図
【図４】本発明の半導体装置の製造方法を示す断面図
【図５】（ａ）本発明の半導体装置の平面図、（ｂ）はその断面図
【図６】従来の半導体装置の製造方法を示す断面図
【図７】従来の半導体装置の製造方法を示す断面図
【図８】（ａ）は従来の半導体装置の断面図、（ｂ）はその平面図
【符号の説明】
【００４４】
１  半導体装置
２  セラミック基板
３、２１  半導体素子
４、５  はんだバンプ
６、７  外部電極
８、９  側面電極
１０  保護膜
１１、２５  半導体基板
１２、１４  ダイシングブレード
２０  配線金属層
２６  酸化膜
２７  絶縁膜
２９、３０  はんだバンプ
３１、３４  ダイシングシート
３６  ポリイミド樹脂
【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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