(57)【要約】【課題】  ウエハレベルで組立て可能な薄型ＣＳＰを提供する。【解決手段】  ウエハ裏面側に、スクライブライン上の特定箇所に形成したスルーホールの側面を利用して,ウエハ表裏間の電気接合を取り、基板実装用の電極を配置する。そしてスルーホールは半導体基板のスクライブライン上をハーフエッチングした凹部を、バックグラインドを用いて裏面研磨することで形成する。【選択図】    図５
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
それぞれが第１の電極パッドを有する複数の半導体回路が設けられた半導体ウエハのスクライブライン内の特定箇所を選択的にハーフエッチングし、底面と側面を有する凹部を形成するする工程と、
第１の絶縁膜を前記半導体ウエハの全面に形成した後、前記凹部の側面には前記第１の
絶縁膜を残し、前記電極パッド上と前記凹部の底面に形成された前記第１の絶縁膜を除去し開口する工程と、
レジストを定められた形状にパターニングした後、前記第１の電極パッドから前記凹部を覆う金属配線層を形成する工程と、
前記半導体ウエハの全面に絶縁層を形成する工程と、
前記凹部の前記底面から前記金属配線層を露出させるとともに前記半導体ウエハの半導体基板が所望の厚さになるよう裏面側から研削する工程と、
研削された前記半導体基板の裏面の定められた領域に第２の絶縁膜を形成する工程と、
前記半導体基板の前記裏面の全面に金属膜を成膜し、パターニングされたレジストにより実装用の第２の電極パッドを前記第２の絶縁膜の表面に形成する工程と、
前記スクライブラインの中央をダイシングし個片化する工程と、からなるウエハレベルＣＳＰの製造方法。
【請求項２】
前記絶縁層の上にさらにモールド樹脂を全面に形成する工程を有する請求項１記載のウエハレベルＣＳＰの製造方法。
【請求項３】
前記金属配線層はメッキ法により形成される請求項１あるいは２に記載のウエハレベルＣＳＰの製造方法。
【請求項４】
前記第２の電極パッドの表面にさらにバンプ電極を形成する工程を有する請求項１ないし３のいずれか１項に記載のウエハレベルＣＳＰの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は半導体素子を収納する小型パッケージの製造方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
携帯電話、デジタルカメラなど電子携帯機器は、小型、軽量化のニーズが高く、電子機器を構成する電子部品は、より小さく、より薄く、より軽いものが要求される。現在、小型携帯電子機器において、ＢＧＡ、ＣＳＰといった小型パッケージが適用されており、今後、ベアチップ実装あるいはウエハレベルで組立が可能なチップスケールの超小型パッケージが導入されることが予想される。特に、ウエハレベルで形成されるＣＳＰ（チップサイズパッケージ、またはチップスケールパッケージ）は、従来のＢＧＡ、ＣＳＰよりも小さく、ベアチップよりも取り扱いが容易であるため、次世代のパッケージとして注目される。
【０００３】
代表的なウエハレベルＣＳＰの断面構造を図８に示す。その製造方法は、次に示すプロセスで製造される。ウエハプロセスが終了した半導体基板１５をバックグラインドで５００μｍ程度まで研削し、半導体基板１５上にポリイミドなどの保護膜１７を形成し、電極パッド１６およびその他の必要部分を開口させる。次に銅の再配線層１８をメッキ法によって形成し、電極をアレイ状に再配置する。外部接続用の電極を形成するためメッキ法で銅ポスト１９を形成し、次に、モールド樹脂２０を封止する。最後に基板実装用のバンプ電極２１をボールマウンターもしくはスクリーン印刷で形成する。従来は、以上の方法で、ウエハレベルのＣＳＰの製造が行なわれてきた。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平１０−１３５２７０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかし、前記ウエハレベルＣＳＰにおいては、外部接続用の電極を形成するために、銅のポストを形成させる必要がある。銅ポストは、バンプ電極または実装基板と接続するためポスト面は完全に銅を露出させる必要があるが、銅ポストは、メッキ形成されるためポストの高さのバラツキが生じ、ポスト上面にモールド樹脂が付着し半田ボールとの接合信頼性が低下する問題が生じる。また、ポストの高さのバラツキを吸収するためには、モールド装置のトランスファ圧力を高精度にし、さらに特殊フィルムを使用する必要があり、パッケージの製造コストが高くなってしまうという問題が生じる。さらに、銅ポストがモールド樹脂の流動抵抗となり樹脂がウエハ面上に均一に拡がらず、樹脂の未充填が生じ、組立歩留りが低下する問題を引き起こす。
【０００６】
また、基板接合用のバンプ電極はモールド樹脂封止側の銅ポスト上に形成するためバンプ電極の形成は、電解メッキ法が使用できず、ボールマウントあるいはスクリーン印刷法により行われる。そのため、１００μｍ以下の狭ピッチバンプ電極の形成は困難になる。
【０００７】
本発明のウエハレベルＣＳＰは、基板接合用の電極をウエハ裏面に形成し、銅ポストを使用しない構造である。また、基板実装用の電極がモールド封止面にないため、上記課題をすべて解消することができる。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明のウエハレベルＣＳＰは、ウエハ裏面側に基板実装用の電極を有し、その構造は、スクライブライン上の特定箇所に形成したスルーホールの側面を利用して、ウエハ表裏間の電気接合をとることで実現する。スルーホールはシリコン基板のスクライブライン上をハーフエッチングして凹部を形成した後に裏面研磨することで形成される。
【発明の効果】
【０００９】
本発明のウエハレベルＣＳＰは、外部接続用の電極を形成するための銅のポストを形成する必要がなく、ポストのバラツキを吸収させるためのモールド装置の改良、特殊フィルムの使用する必要がなくなり、パッケージの製造コストが低くできる。銅ポストがないためモールド樹脂が流動抵抗を受けずにウエハ面上に均一に拡がるため、樹脂の未充填が生じず、組立歩留りが向上する。また、基板接合用のバンプはモールド樹脂封止面側にないため、  半田ボールマウント、スクリーン印刷法のほか電解メッキ法によるバンプ形成ができ、１００μｍ以下の狭ピッチバンプ電極の形成が可能になる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】第一の実施例の半導体装置の上面図である。
【図２】第一の実施例の半導体装置の断面図である。
【図３】第一の実施例の半導体装置の断面図である。
【図４】第一の実施例の半導体装置の断面図である。
【図５】第一の実施例の半導体装置の断面図である。
【図６】第二の実施例の半導体装置の断面図である。
【図７】第三の実施例の半導体装置の断面図である。
【図８】従来のウエハレベルＣＳＰの断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
次に、本発明の実施例を、図面を参照しながら説明する。図１は、本発明の第１実施例を表した上面図で、図２から図４は断面図である。第１実施例のウエハレベルＣＳＰの構造を図面を参照しながら説明する。
【００１２】
パッケージ組立に用いられる半導体回路形成後のウエハは、図２（ａ）に示すように、半導体基板１に電極パッド２が形成され、電極パット２の上層にチッ化シリコンなどの保護膜３が電極パッド２およびスクライブライン４上を除く部分に形成した形態とする。
【００１３】
第１の工程は、図２（ｂ）に示すようにスクライブラインエリアの特定箇所にハーフエッチング箇所５を選択的にウエットエッチングし、約５０〜１００μｍ深さの凹部を形成する。
【００１４】
次に図２（ｃ）に示すようにポリイミドなどの絶縁膜６をウエハ全面に形成し、図２（ｄ）に示すように電極パッド２およびスクライブライン上のハーフエッチング箇所５を選択的に開口する。このときに凹部の底面の絶縁膜は除去するが、凹部の側面には絶縁膜が残るようにする。
【００１５】
次に、２０００Å〜５０００Å厚さの銅をスパッタリングにより成膜した後、図３（ａ）に示すようにレジスト７を所望形状にパターニングし、図３（ｂ）に示す厚さ約２０〜５０μｍ程度の銅、アルミなどの金属配線層８をメッキ法によって形成させ、その上層に必要に応じて、ポリイミドなどの絶縁層９を全面に形成させる。
【００１６】
次に図３（ｃ）に示すように半導体回路の保護、パッケージのハンドリング、放熱性などを向上させる目的でトランスファモールドあるいはポッティングなどで厚さ３０μｍ〜１００μｍ程度のモールド樹脂１０を半導体回路側全面に封止する。
【００１７】
次に、図３（ｄ）に示すようにシリコン基板１を実装用途に従い、厚さ２０μｍ〜２００μｍにバックグラインドする。バックグラインドにより金属配線８のうちハーフエッチング箇所５の凹部に埋め込まれた部分の端面が裏面側に露出する。
【００１８】
次に図４（ａ）に示すように、半導体基板１の研削面にポリイミドなどの絶縁膜１１を成膜した後、所望形状にパターニングする図４（ｂ）。次に、銅などの金属膜をウエハ裏面全面にスパッタなどの方法で成膜した後、レジストパターニングし、図４（ｃ）に示すように厚さ１０〜５０μｍ程度の電極パッド１２を半導体基板１の裏面にメッキなどの方法で形成する。
【００１９】
最後に、図５に示すようにスクライブラインの中心をスクライブ幅の５０％程度の切りしろでダイシングしパッケージを個片にする。上述の方法で、半導体基板１の裏面に実装用の電極パッド１２を有するウエハレベルのパッケージを提供することができる。
【００２０】
次に、本発明の第二の実施例について説明する。図６は、本発明の第２実施例を表した断面図である。半導体基板１の表面の一部に電極パッド２を形成し、電極パッド２の周囲に保護膜３と、保護膜３の上に絶縁膜６が形成され、最上層に絶縁膜９が形成されている。そして半導体基板１の裏面の一部に、絶縁膜１１と電極パッドが形成されている。図６に示すように、第２の実施例は、モールド樹脂封止を行なわない構造のため、パッケージの厚さを１００μｍ以下にすることができ、ＩＣカードなど用途に対応することができる。
【００２１】
次に、本発明の第３の実施例について説明する。図７は、本発明の第３の実施例を表した断面図である。図７に示すように、第３の実施例は、ウエハ裏面の実装用電極パッドにボールマウント法、スクリーン印刷法ほか電界メッキ法によってバンプ電極１３が形成できるため、１００μｍ以下の狭ピッチのバンプ形成を可能にする。この時は、ウエハ裏面に形成した絶縁膜をエラストマなどの緩衝材１４を代替えに使用すると実装基板とバンプ間の応力を吸収し、実装時の信頼性が向上する。
【符号の説明】
【００２２】
１      半導体基板
２      電極パッド
３      保護膜
４      スクライブエリア
５      ハーフエッチング箇所
６      絶縁膜
７      レジスト
８      金属配線層
９      絶縁層
１０      モールド樹脂
１１      絶縁膜
１２      電極パッド
１３      バンプ電極
１４      緩衝材
１５      半導体基板
１６      電極パッド
１７      保護膜
１８      再配線層
１９      銅ポスト
２０      モールド樹脂
２１      バンプ電極
【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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