(57)【要約】【課題】半導体装置の厚さを極力薄くした場合においても形態が安定し、製造・組立等の工程で取り扱いが容易となり、且つ製造効率及び歩留りの向上を図る。【解決手段】キャリアテープ（３２）上に形成した回路パターン（２１）の素子搭載面側にソルダレジスト（２２）を形成し、このソルダレジストをパターニングしてワイヤボンディング部を露出させ、回路パターンの素子搭載面側であって、半導体装置のモールド樹脂の成形領域の外側に支持部材（２６）を貼着する。その後、キャリアテープを回路パターンから剥離し、回路パターンの外部端子形成側にもソルダレジスト（２２）を形成しパターニングを行って、回路パターンの他面の外部接続端子形成領域を露出させる。半導体素子（６）を搭載し、ワイヤボンディング接続し、モールド樹脂で封止した後、支持部材を除去する。【選択図】      図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
キャリアテープ上に形成した回路パターンの一面に第１絶縁層を形成し、且つ該第１絶縁層のパターニングを行って、回路パターンの前記一面の素子接続部を露出させる工程と、
前記回路パターンの一面上であって、半導体素子搭載領域を含む樹脂封止領域の外側に支持部材を貼着する工程と、
前記キャリアテープを前記回路パターンから除去する工程と、
前記キャリアテープを除去した、前記回路パターンの他面に第２絶縁層を形成し、且つ該第２絶縁層のパターニングを行って、回路パターンの前記他面の外部接続端子形成領域を露出させる工程と、
半導体素子を搭載するとともに、該半導体素子と前記回路パターンの一面の素子接続部との間で電気的な接続を行う工程と、
前記半導体素子及び前記素子接続部を含む領域を樹脂封止する工程と、
前記支持部材を除去する工程と、から成ることを特徴とする半導体装置の製造方法。
【請求項２】
前記第１絶縁層及び第２絶縁層はソルダレジストであることを特徴とする請求項１に記載の半導体装置の製造方法。
【請求項３】
支持部材は半導体素子搭載領域を含む樹脂封止領域の外側の周囲を覆うように枠状又はリング状に形成されていることを特徴とする請求項１又は２に記載の半導体装置の製造方法。
【請求項４】
キャリアテープ上に形成される回路パターンは、銅箔を剥離剤を介してキャリアテープに貼付し、該銅箔のパターニングを行なって回路パターンを形成した後、キャリアテープを回路パターンから剥離する際に前記剥離剤も同時に剥離されることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の半導体装置の製造方法。
【請求項５】
キャリアテープは金属箔であり、該キャリアテープを該キャリアテープ上に形成した回路パターンから除去する工程は、前記回路パターンを形成する金属には溶解しないエッチング液を使用して前記キャリアテープをエッチング処理により除去することを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の半導体装置の製造方法。
【請求項６】
半導体素子と回路パターンとの接続は、ワイアボンディング接続により行うことを特徴とする請求項１〜５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】
半導体素子と回路パターンとの接続は、フリップチップ接続により行うことを特徴とする請求項１〜５のいずれか１項に記載の半導体装置の製造方法。
【請求項８】
回路パターンの一面に形成された第１絶縁層上に半導体素子が搭載され、前記回路パターンの一面が前記第１絶縁層から露出する素子接続部と前記半導体素子との間が電気的に接続され、該半導体素子及び素子接続領域が樹脂で封止され、且つ前記回路パターンの他面に形成された第２絶縁層から露出する該回路パターンの他面に外部接続端子が接続されていることを特徴とする半導体装置。
【請求項９】
キャリアテープ上に形成した回路パターンの一面に第１絶縁層を形成し、且つ該第１絶縁層のパターニングを行って、回路パターンの前記一面の素子接続部を露出させる工程と、
前記回路パターンの一面上であって、半導体素子搭載領域を含む樹脂封止領域の外側に支持部材を貼着する工程と、
前記キャリアテープを前記回路パターンから除去する工程と、
前記キャリアテープを除去した、前記回路パターンの他面に第２絶縁層を形成し、且つ該第２絶縁層のパターニングを行って、回路パターンの前記他面の外部接続端子形成領域を露出させる工程と、から成ることを特徴とする半導体パッケージの製造方法。
【請求項１０】
回路パターンの一面に形成された第１絶縁層から露出する素子接続部を有し、該回路パターンの他面に形成された第２絶縁層から露出した該回路パターンの他面の部分に外部接続端子を接続可能としたことを特徴とする半導体パッケージ。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は半導体装置及び製造方法、特に、半導体素子と回路パターンとをワイヤボンディングにより接続し、半導体素子及びワイヤボンディング領域を樹脂封止すると共に、半導体素子搭載面とは反対側の装置の外面に、外部接続端子を設けた半導体装置及びその製造方法に関する。また、本発明は、このような半導体装置に使用する半導体パッケージ及びその製造方法にも関わる。
【０００２】
【従来の技術】
従来、半導体素子と回路パターンとをワイヤボンディングにより接続した薄型の半導体装置又はパッケージとして、種々の形態のものが提案されている。半導体装置の薄型化を更に促進するためには、半導体装置のベース材料又はベース基板となる樹脂テープ自体をより薄くする必要がある。しかしながら、樹脂テープ自体の厚さを薄くすると、形態が不安定となり、半導体装置の製造・組立等の工程での取り扱いが困難となり、製造効率等に影響を与えることとなる。
【０００３】
図１はこのような従来の半導体装置の断面図である。図１において、樹脂テープ等の絶縁基板１の一方の面、即ち素子の搭載面となる上面には接着剤２により銅箔３が貼り付けられており、この銅箔は周知の方法でパターン化されて導体パターンを形成している。この導体パターン３の一方の面、即ち上面にはソルダレジスト層４が形成されている。このソルダレジスト層４もパターン化されていて、ボンディングワイヤ７を接続する位置は開口され、銅箔が露出している部分は外層めっき（Ｎｉ／Ａｕ）５が施されている。半導体素子６はソルダレジスト層４上に搭載され、半導体素子６と外層めっき５との間がボンディングワイヤ７により接続される。半導体素子６及びボンディングワイヤ７及びその周辺部は樹脂８によってモールド成形されている。
【０００４】
絶縁基板１の他方の面、即ち外部端子を接続する下面にはソルダレジスト層９が形成されている。このソルダレジスト層９、絶縁基板１及び接着剤２を貫通して銅箔（導体パターン）２の他方の面が露出され、この部分には外層めっき（Ｎｉ／Ａｕ）１１が施されている。この外層めっき１１に接続するように、半田パンプ、半田ボール等の外部接続端子１０が設けられている。
【０００５】
モールド樹脂６の外壁に沿った位置、即ちトリム位置１２にてこの半導体装置が切断され、製品化される。
【０００６】
本発明に関連する従来技術を示す特許関連の資料として下記の特許文献がある。これらの内、特許文献１〜５は、半導体素子と回路パターンとをワイヤボンディングにより接続し、半導体素子、回路パターンやワイヤボンディング部を含む領域が樹脂封止されて成る半導体装置及びその製造方法が提案されている。また、回路パターンの半導体素子の他方の面には外部接続用の端子が設けられている。
【０００７】
また、特許文献６においては、半導体チップと回路パターンとがフリップチップ方式又はＴＡＢ方式により接続され、半導体素子や回路パターンが樹脂封止されて、回路パターンの半導体素子の他方の面には外部接続用の端子が設けられた半導体装置及びその製造方法が開示されている。
【０００８】
【特許文献１】
特開平３−９４４３０号公報
【特許文献２】
特開平３−９４４３１号公報
【特許文献３】
特開平３−９９４５６号公報
【特許文献４】
特開平３−９４４５９号公報
【特許文献５】
特開平５−２８３４６０号公報
【特許文献６】
特開平３−９４４６０号公報
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
図１に示す従来の半導体装置においては、銅箔３が貼り付けられた樹脂テープ等の絶縁基板１を使用しているため、この絶縁基板１自体の厚さを薄くしない限り、半導体装置として肉薄化は困難である。また、絶縁基板１自体の厚さを薄くすると、取り扱いが不安定で困難となり、その形態を維持することが難しく、半導体装置の製造・組立等の工程に支障をきたすこととなる。
【００１０】
また、上記の特許文献１〜６に開示されている技術はいずれにおいても、半導体装置の薄型化が図られているが、前述のように、基材となる樹脂テープや基板の厚さを薄くすればする程、その形態が不安定となり、半導体装置の製造・組立等の工程での取り扱いが困難となるという問題がある。
【００１１】
そこで、本発明では、半導体素子と回路パターンとをワイヤボンディングにより接続し、半導体素子、回路パターン及びワイヤボンディング部の領域を樹脂封止すると共に、半導体素子の搭載面の反対側の装置の外面に、外部接続端子を設けた半導体装置を製造する場合において、装置の製品としての厚さを極力薄くした場合においても形態が安定し、半導体装置の製造・組立等の工程で取り扱いが容易となり、且つ製造効率及び歩留りの向上を図ることのできる半導体装置及びその製造方法を提供することを課題とする。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
上記の課題を達成するために、本発明によれば、キャリアテープ上に形成した回路パターンの一面に第１絶縁層を形成し、且つ該第１絶縁層のパターニングを行って、回路パターンの前記一面の素子接続部を露出させる工程と、前記回路パターンの一面上であって、半導体素子搭載領域を含む樹脂封止領域の外側に支持部材を貼着する工程と、前記キャリアテープを前記回路パターンから除去する工程と、前記キャリアテープを除去した、前記回路パターンの他面に第２絶縁層を形成し、且つ該第２絶縁層のパターニングを行って、回路パターンの前記他面の外部接続端子形成領域を露出させる工程と、半導体素子を搭載するとともに、該半導体素子と前記回路パターンの一面の素子接続部との間で電気的な接続を行う工程と、前記半導体素子及び前記素子接続部を含む領域を樹脂封止する工程と、前記支持部材を除去する工程と、から成ることを特徴とする半導体装置の製造方法が提供される。
【００１３】
この場合において、前記第１絶縁層及び第２絶縁層はソルダレジストであることを特徴とする。また、支持部材は半導体素子搭載領域を含む樹脂封止領域の外側周囲を覆うように枠状又はリング状に形成されていることを特徴とする。
【００１４】
更にまた、キャリアテープ上に形成される回路パターンは、銅箔を剥離剤を介してキャリアテープに貼付し、該銅箔のパターニングを行なって回路パターンを形成した後、キャリアテープを回路パターンから剥離する際に前記剥離剤も同時に剥離されることを特徴とする。
【００１５】
或いはまた、キャリアテープは金属箔であり、該キャリアテープを該キャリアテープ上に形成した回路パターンから除去する工程は、前記回路パターンを形成する金属には溶解しないエッチング液を使用して前記キャリアテープをエッチング処理により除去することを特徴とする。
【００１６】
半導体素子と導体パターンとの接続は、ワイアボンディング接続により行うことを特徴とする。或いはまた、半導体素子と導体パターンとの接続は、フリップチップ接続により行うことを特徴とする。
【００１７】
また、本発明によれば、回路パターンの一面に形成された第１絶縁層上に半導体素子が搭載され、前記回路パターンの一面が前記第１絶縁層から露出する素子接続部と前記半導体素子との間が電気的に接続され、該半導体素子及び素子接続領域が樹脂で封止され、且つ前記回路パターンの他面に形成された第２絶縁層から露出する該回路パターンの他面に外部接続端子が接続されていることを特徴とする半導体装置が提供される。
【００１８】
更にまた、本発明によれば、キャリアテープ上に形成した回路パターンの一面に第１絶縁層を形成し、且つ該第１絶縁層のパターニングを行って、回路パターンの前記一面の素子接続部を露出させる工程と、前記回路パターンの一面上であって、半導体素子搭載領域を含む樹脂封止領域の外側に支持部材を貼着する工程と、前記キャリアテープを前記回路パターンから除去する工程と、
前記キャリアテープを除去した、前記回路パターンの他面に第２絶縁層を形成し、且つ該第２絶縁層のパターニングを行って、回路パターンの前記他面の外部接続端子形成領域を露出させる工程と、から成ることを特徴とする半導体パッケージの製造方法が提供される。
【００１９】
更にまた、本発明によれば、回路パターンの一面に形成された第１絶縁層から露出する素子接続部を有し、該回路パターンの他面に形成された第２絶縁層から露出した該回路パターンの他面の部分に外部接続端子を接続可能としたことを特徴とする半導体パッケージが提供される。
【００２０】
【発明の実施の形態】
以下、添付図面を参照して本発明の実施の形態について詳細に説明する。
【００２１】
図２は本発明に係る半導体装置の断面図である。図２において、本発明においては、従来例で使用していた樹脂テープ等の絶縁基板を用いず、銅箔２１の一方の面及び他方の面、即ち上面及び下面には、ソルダレジスト層２２、２３がそれぞれ形成されている。銅箔２１はパターン化されて導体パターンを形成している。上下面のソルダレジスト層２２、２３もパターン化されていて、上面のソルダレジスト層２２はボンディングワイヤ７を接続する位置は開口され、開口部の銅箔が露出されている部分は外層めっき（Ｎｉ／Ａｕ）２４が施されている。半導体素子６はソルダレジスト層２２上に搭載され、半導体素子６と外層めっき２４との間がボンディングワイヤ７により接続される。半導体素子６、ボンディングワイヤ７及びその周辺部は樹脂８によってモールド成形されている。
【００２２】
絶縁基板１の下面のソルダレジスト層２３は外部接続端子を形成する部位が開口されており、銅箔２２の下面の露出している部分は、外層めっき（Ｎｉ／Ａｕ）２５が施されている。この外層めっき２５に接続するように、半田パンプ、半田ボール等の外部接続端子１０が設けられている。
【００２３】
上面のレジスト層２２上には、半導体素子６の搭載領域及びモールド樹脂８の形成領域の外側を囲むように、枠状の支持部材（スティフナー）２６が接着層２７により接着されている。この支持部材２６は製造過程における半導体装置を保持し、その形状を安定化させる作用をする。
【００２４】
モールド樹脂６の外壁に沿った位置、即ちトリム位置１２にてこの半導体装置が切断され、製品化される。この際、支持部材２６も半導体装置の部分から切断され、除去される。
【００２５】
図３（ａ）〜図３（ｃ）及び図４（ａ）〜図４（ｃ）は本発明による半導体装置の製造工程を示す。
【００２６】
まず、図３（ａ）に示す工程では、エポキシやポリイミド等の樹脂からなるキャリアテープ３２上に剥離層３１を介して銅箔等の金属箔２１を貼り付け、通常のパターン形成技術により、金属箔２１を導体パターン化する。キャリアテープ３２は樹脂等からなるテープであるが、金属箔２１を安定的に保持しうる程度の強度及び厚さを有する必要がある。
【００２７】
剥離層３１を形成する剥離剤として、シリコーン樹脂やふっ素樹脂を用いることができる。また、加熱により接着力を失う樹脂や、紫外線の照射により接着力を失う樹脂を用いることも可能である。
【００２８】
次に、図３（ｂ）に示す工程では、導体パターン層２１の一方の面、即ち半導体素子の搭載面である、導体パターンの上面にレジスト層２２を形成し、このレジスト層２２を周知の技術でパターン化する。即ち、後の工程で、ワイヤボンディングする部位に開口部を形成し、当該部位における導体パターン２１の上面を露出させるように、レジスト層２２をパターン化するのである。
【００２９】
次に、図３（ｃ）に示す工程では、後の工程で搭載する半導体素子の搭載領域及び後の工程でモールド成形する領域の外側を囲むように、製造すべき半導体装置の形状に合わせて枠状又はリング状の支持部材（スティフナー）２６を接着層２７によりレジスト層２２を上面に接着させる。この支持部材２６は、この半導体装置を製造する工程において、導体パターン層２１及びレジスト層２２の形態を安定的に保持するためのものである、これらを保持するのに充分な強度及び剛性を有する金属や樹脂材等より成る。
【００３０】
次に、図４（ａ）に示す工程では、支持部材２６をレジスト層２２に貼り付けて形態を安定化させた状態で、キャリアテープ３２を剥離層３１と共に導体パターン層２１から剥離する。ついで、図４（ｂ）に示すように、導体パターン層２１の下面、即ち後の工程で搭載する半田バンプの取付側の面にソルダレジスト層２３を形成し、このソルダレジスト層２３を周知の方法でパターニングする。これにより、半田バンプの取付位置に対応する部位のソルダレジスト層２３に開口部が形成され、この部位における導体パターン層２１の下面が露出される。
【００３１】
ついで、半導体素子搭載側のソルダレジスト層２２の開口部の導体パターン層２１の上面が露出された部分、及び半田バンプの搭載側のソルダレジスト層２３の開口部の導体パターン２１の下面が露出された部分にそれぞれ外層めっき（Ｎｉ／Ａｕ）２４、２５が形成される。
【００３２】
次に、図４（ｃ）に示すように、半導体素子６が半導体素子搭載側のソルダレジスト層２２上にダイボンディング法により搭載され、この半導体素子６と外層めっき（Ｎｉ／Ａｕ）２４との間が、ボンディングワイヤ７で接続され、半導体素子６及びワイヤボンディング領域等をモールド樹脂８により封止されて、半導体装置としての形態が安定化される。
【００３３】
モールド樹脂８により半導体装置としての形態が安定化された後、図２に示すトリム位置１２にて半導体装置が切断され、支持部材２６を含む周囲の導体層２１及びレジスト層２２、２３が除去される。これにより、図５に示すような、製品としての半導体装置が得られる。
【００３４】
図６（ａ）〜図６（ｃ）は、前述の実施形態におけるワイヤボンディング接続に代えて、フリップチップ接続により半導体素子を導体パターンに接続・搭載する第２実施形態を示す。したがって、図４（ｂ）までの工程は、前述の実施形態における製造工程と同様である。
【００３５】
この第２実施形態では、まず、図６（ａ）に示すように、バンプ９を形成した半導体素子６を、これらのバンプ９を導体パターン２１の外層めっき（Ｎｉ／Ａｕ）２４にフリップチップ接続により電気的に接続するように搭載する。
【００３６】
次に、図６（ｂ）に示すように、樹脂のポッティングにより、半導体素子６とソルダレジスト層２２との間に樹脂（アンダーフィル材）３４を充填し、樹脂封止を行う。
【００３７】
次いで、図６（ｃ）に示すように、トリム位置１２にて半導体装置が切断され、支持部材２６を含む周囲の導体層２１及びレジスト層２２、２３が除去される。これにより、半導体素子６がフリップチップ接続により導体パターン２１に接続された製品としての半導体装置が得られる。
【００３８】
図７（ａ）〜図７（ｃ）及び図８（ａ）〜図８（ｃ）は、テープキャリアとして金属箔を使用した第３実施形態による半導体装置の製造工程を示す。
【００３９】
まず、図７（ａ）に示す工程では、金属箔からなるキャリアテープ３２上に導体パターン層２１を形成する。この導体パターン層２１の形成には、次の（１）又は（２）のいずれかの方法を採用することができる。
【００４０】
（１）例えばアルミニウム箔又はステンレス箔等の金属箔からなるキャリアテープ３２に銅箔を圧着し、この銅箔をエッチングして導体パターン層２１とする。この場合において、導体パターン２１を形成するのに使用するエッチング液は、銅箔を溶解するもので、キャリアテープ３２を形成しているアルミニウム箔又はステンレス箔等の金属は溶解しないものを使用する必要がある。
【００４１】
（２）キャリアテープ３２としての銅箔に上に、導体パターンの形成部分が開口するようにめっきレジストパターンを塗布し、キャリアテープ３２としての銅箔を給電層して、電解めっき（例えば金めっき）を施すことにより導体パターン２１を形成する。この場合においても、導体パターン２１を形成する金属は、テープキャリアとしての金属箔のエッチング液には溶解しないものとする。
【００４２】
次に、図７（ｂ）に示す工程では、導体パターン層２１の上面にレジスト層２２を形成し、このレジスト層２２を前述の実施形態と同様にパターン化する。
【００４３】
次に、図７（ｃ）に示す工程では、支持部材２６をレジスト層２２に貼り付けて形態を安定化させ、キャリアテープ３２として金属層を除去する。この場合、金属層の剥離、即ち引き剥がし、或いはエッチングにより溶解させたりして除去する。エッチングにより除去する場合、導体パターンを形成する金属は、金属箔のエッチング液に溶解しないものとする。
【００４４】
次に、図８（ａ）〜図８（ｃ）に示すように、第１実施形態の場合と同様、レジスト層２３を形成し、半導体素子６を搭載し、樹脂封止し、切断することにより半導体装置とする。
【００４５】
以上添付図面を参照して本発明の実施形態について説明したが、本発明は上記の実施形態に限定されるものではなく、本発明の精神ないし範囲内において種々の形態、変形、修正等が可能である。
【００４６】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、半導体素子と導体回路パターンとをワイヤボンディングにより接続し、半導体素子、回路パターン及びワイヤボンディング部の領域を樹脂封止すると共に、半導体素子の搭載面の反対側の装置の外面に、外部接続端子を設けた半導体装置を製造する場合において、装置の製品としての厚さを極力薄くした場合においても形態が安定し、半導体装置の製造・組立等の工程で取り扱いが容易となり、且つ製造効率及び歩留りの向上を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】従来の半導体装置の断面図である。
【図２】本発明による半導体装置の断面図である。
【図３】本発明による半導体装置の製造工程の前半部を示す断面図である。
【図４】本発明による半導体装置の製造工程の後半部を示す断面図である。
【図５】本発明による製造して最終製品としての半導体装置の断面図である。
【図６】フリップチップ接続により半導体素子を搭載する、本発明による半導体装置の製造方法の第２実施形態を示す断面図である。
【図７】本発明の第３実施形態に係る半導体装置の製造方法の前半の工程を示す断面図である。
【図８】図７の工程に続く後半の工程を示す断面図である。
【符号の説明】
６…半導体素子
７…ボンディングワイヤ
８…モールド樹脂
９…バンプ
１０…半田パンプ
１２…トリム位置
２１…銅箔（導体パターン）
２２、２３…ソルダレジスト層
２４、２５…めっき層
２６…支持部材
２７…接着剤
３１…剥離層
３２…キャリアテープ
３４…樹脂（アンダフィル材）
【図１】
2004273628.tif 000003
【図２】
2004273628.tif 000004
【図３】
2004273628.tif 000005
【図４】
2004273628.tif 000006
【図５】
2004273628.tif 000007
【図６】
2004273628.tif 000008
【図７】
2004273628.tif 000009
【図８】
2004273628.tif 000010