(57)【要約】　　　（修正有）【課題】半導体チップとほぼ同じ大きさのパッケージを効率よく製造する製造方法を提供する。【解決手段】表面に複数の素子領域を備えたウエハ５の複数の素子領域に突起電極２を形成し、ウエハ５表面に複数の素子領域の境界を示す凹部を備えた封止樹脂１２を突起電極２の表面を露出させて形成し、封止樹脂１２から露出した突起電極２上にボール電極４を形成し、凹部を基準として複数の素子領域を個々の素子１に分割する。【選択図】　　図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
表面に複数の素子領域を備えたウエハの前記複数の素子領域に突起電極を形成する工程と、前記ウエハ表面に前記複数の素子領域の境界を示す凹部を備えた封止樹脂を前記突起電極の表面を露出させて形成する工程と、前記封止樹脂から露出した突起電極上にボール電極を形成する工程と、前記凹部を基準として前記複数の素子領域を個々の素子に分割する工程と、を備えたことを特徴とする半導体装置の製造方法。
【請求項２】
請求項１項記載の半導体装置の製造方法において、前記突起電極を形成した後に、前記突起電極表面の高さを揃えることを特徴とする半導体装置の製造方法。
【請求項３】
請求項１項記載の半導体装置の製造方法において、前記凹部を備えた封止樹脂を形成する工程は、この凹部に対応する凸部を有する金型によりおこなうことを特徴とする半導体装置の製造方法。
【請求項４】
請求項３項記載の半導体装置の製造方法において、前記金型により樹脂封止する前に、この金型により前記突起電極表面の高さを揃えることを特徴とする半導体装置の製造方法。
【請求項５】
請求項１項記載の半導体装置の製造方法において、前記突起電極はメッキにより形成することを特徴とする半導体装置の製造方法。
【請求項６】
請求項１項記載の半導体装置の製造方法において、前記凹部は前記複数の素子の分割される領域に沿って形成した溝であることを特徴とする半導体装置の製造方法。
【請求項７】
表面に複数の素子領域を備えたウエハの前記複数の素子領域に突起電極を形成する工程と、前記突起電極の表面を含む前記ウエハ表面に前記ウエハ表面近傍まで到達する前記複数の素子領域の境界を示す凹部を備えた封止樹脂を形成する工程と、前記突起電極の表面が露出するまで前記封止樹脂を研磨する工程と、前記封止樹脂から露出した突起電極上にボール電極を形成する工程と、前記凹部を基準として前記複数の素子領域を個々の素子に分割する工程と、を備えたことを特徴とする半導体装置の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は樹脂封止された半導体素子、特にＬＳＩチップと略同じサイズのチップサイズパッケージの製造方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来このような分野の技術としては、半導体素子上にリードを形成し、このリードの一部にバンプを形成し、半導体素子の裏面を露出させた状態で樹脂封止するものがあった。このような技術は特開平８−３０６８５３号公報に開示されている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記した半導体素子の製造方法では、個々のチップに分割してから個々のパッケージを作成しているので、その作成に工程数がおおくなり、製造が煩雑になる。
【０００４】
本発明は、チップサイズパッケージを容易に作成できる製造方法を提供ことを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、半導体装置の製造方法において、表面に複数の素子領域を備えたウエハの複数の素子領域に突起電極を形成する工程と、ウエハ表面に前記複数の素子領域の境界を示す凹部を備えた封止樹脂を突起電極の表面を露出させて形成する工程と、封止樹脂から露出した突起電極上にボール電極を形成する工程と、凹部を基準として複数の素子領域を個々の素子に分割する工程とを備えたものである。
【０００６】
また、半導体装置の製造方法において、表面に複数の素子領域を備えたウエハの複数の素子領域に突起電極を形成する工程と、突起電極の表面を含むウエハ表面にウエハ表面近傍まで到達する複数の素子領域の境界を示す凹部を備えた封止樹脂を形成する工程と、突起電極の表面が露出するまで封止樹脂を研磨する工程と、封止樹脂から露出した突起電極上にボール電極を形成する工程と、凹部を基準として複数の素子領域を個々の素子に分割する工程とを備えたものである。
【０００７】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施例について図面を参照しながら説明する。図１は本発明の第１実施形態を説明する断面図であり、１はＬＳＩチップ、２は１辺が約５０〜１００μｍ、高さ約１５μｍの金めっき等で形成されたバンプ電極、３はＬＳＩチップ表面保護のためのエポキシ樹脂であり、ＬＳＩチップ１の表面と側面を覆っている。また、エポキシ樹脂３の表面はバンプ電極２の表面と同じ高さになっている。４は外部基板と接続するためのハンダボールであり、直径約３００〜５００μｍ程度の球状である。
【０００８】
次にこのような半導体素子の製造方法の第１の実施形態を図２（ａ）〜（ｈ）を参照しながら説明する。
【０００９】
まず、図２（ａ）に示すように、回路素子の形成されたウエハ５上の図示しないアルミ電極上にバンプ電極２を金めっき等で形成する。バンプ電極２の大きさは１辺が約５０〜１００μｍ、高さ約１５μｍとする。
【００１０】
次に、図２（ｂ）に示すように、ウエハ５の裏面をスクライブシート７を用いてスクライブリング８に張り付け、ダイヤモンドブレード９等で図２（ｃ）に示すように個片に分割する。ここで、ダイヤモンドブレード９の幅は、およそ６０μｍ程度のものを用いる。
【００１１】
次に、図２（ｄ）に示すように、スクライブシート７に支持されている個片に分割済のウエハ５をスクライブリング８、スクライブシート７と共にモールド金型１０に入れる。上下の金型で挟んだ際に上金型を１バンプ当たり５０ｇｆ程度の圧力で押さえ、金型温度は約１８０℃でプレスすることにより、金バンプ２の表面高さを揃える。その後、ゲート１１より樹脂１２を注入する。図２（ｅ）は図２（ｄ）において樹脂を注入後、金型１０をはずした状態を示している。この図に示されるように、バンプ電極２の上面が露出した状態で樹脂１２が形成されている。
【００１２】
その後、図２（ｆ）に示すように、バンプ電極２の上面にハンダボール４を搭載する。ハンダボール４の搭載方法としては、バンプ電極２上にフラックスを塗布し、その上にハンダボール４を載せ、その後２００〜２５０℃の熱を加え、ハンダボール４とバンプ電極を接合させることにより搭載することができる。ハンダボール４を搭載後、図２（ｇ）に示されるように、分割された隙間に樹脂が注入されているウエハをダイヤモンドブレード１４等で個々のチップに再度分割することで、図２（ｈ）に示すように、ＬＳＩチップ１の側面も樹脂で覆われたチップサイズパッケージを得ることができる。ここで、ダイヤモンドブレード１４の幅はおよそ４０μｍ程度であり、ダイヤモンドブレード９の幅よりも細いものを用いているため、容易にＬＳＩチップ１の側面に樹脂を残した状態で個々のチップに分割することができる。
【００１３】
また、図２（ｂ）おいて、ダイヤモンドブレード９の幅を、図２（ｇ）に示すダイヤモンドブレード１４の幅の２倍程度とすれば、図２（ｈ）におけるＬＳＩチップ１側面の樹脂の厚さを十分確保することができ、側面の樹脂のはがれに対してより高い強度を得ることができる。
【００１４】
次に本願発明の製造方法の第２の実施形態について図３（ａ）〜（ｈ）を用いて説明する。図２と対応する箇所には同一の符号を付し、その詳細な説明を省略する。
【００１５】
第２の実施形態では、まず、回路素子の形成されたウエハ５上の図示しないアルミ電極上にバンプ電極２を金めっき等で形成する。
【００１６】
次に、図３（ｂ）に示すようにダイヤモンドブレード１４を用いてウエハを個片に分割する。ここで用いるダイヤモンドブレード１４は、第１の実施形態の図２（ｇ）に示す幅の細いものを用いる。
【００１７】
次に、図３（ｃ）に示すようにスクライブシート７を引き伸ばし、個片に分割されたウエハ間を広げる。ここで、個片に分割されたウエハ間の間隔は約１００μｍ程度とする。
【００１８】
次に、第１の実施例と同様に金型１０を用いてＬＳＩチップ個片間の隙間も含めたＬＳＩチップ表面全体を樹脂にて封止する。
【００１９】
次に、図３（ｆ）に示すようにバンプ電極２上にハンダボール４を搭載する。
【００２０】
ハンダボール４搭載後、図３（ｇ）に示すように、ダイヤモンドブレード１４を用いて樹脂の充填されたＬＳＩチップ間を再度分割する。それにより、図３（ｈ）に示すようにＬＳＩチップ１側面も樹脂で覆われたチップサイズパッケージを得ることができる。
【００２１】
この第２の実施形態で示される製造方法によれば、ウエハを最初に分割する際のダイヤモンドブレードの幅を薄くできるのでダイヤモンドブレードで削る部分が少なくなり、ウエハ面内のチップ取り数が増加する。また、２回の分割工程において同一のダイヤモンドブレードを用いることができるため、製造装置を簡略化することができる。
【００２２】
また、上述の製造方法において、図４に示すように、半導体ウエハ５の図示しない電極パッド上にワイヤボンディング方式でスタッドバンプ電極２’を形成してもよい。この場合、ウエハの品種に応じてホトリソマスクを作成する必要がなく、部材コストを削減できる。また、一般に、ホトリソ・メッキ方式でバンプを形成する場合には多額な設備投資が必要となるが、スタッドバンプ方式の場合はワイヤボンダーがあればことが足りてしまうので、従来工程で用いている設備を用いることができ、設備コストも低減できる。
【００２３】
また、図５に示すように、半導体ウエハ５上のバンプ電極２あるいはスタッドバンプ電極２’の表面の高さをツール１６を用いて揃えてもよい。この場合、半導体ウエハ５をステージ１５の上に載せ、ツール１０を温度１００℃、荷重約５０ｇｆバンプ、程度の条件として、バンプ電極を押さえる。このように、ツール１６を用いてバンプ電極の表面高さを揃える場合、処理するウエハの厚さにばらつきがあったとしても、バンプ電極を適切な高さに揃えることができる。
【００２４】
また、個片に分割されたＬＳＩチップの裏面にも樹脂を形成してもよい。樹脂は、たとえば、ＬＳＩチップを再度分割後、裏面に樹脂を塗布する。あるいは回路素子の形成されたウエハ５上にバンプ電極２を形成した後、ウエハ裏面にスピンコート法で樹脂を塗布することにより形成する。この場合、チップ裏面の欠けも防ぐことができ、さらに信頼性の高いチップサイズパッケージを提供することが可能となる。
【００２５】
次に、図６（ａ）〜（ｆ）を用いて本発明の製造方法の第３の実施形態を説明する。図２および図３と対応する箇所には同一の符号を付し、その詳細な説明を省略する。
【００２６】
図６（ａ）に示すように、回路素子の形成されたウエハ５上の図示しないアルミ電極上にバンプ電極２を金めっき等で形成する。バンプ電極２の大きさは１辺が約５０〜１００μｍ、高さ約１５μｍとする。
【００２７】
次に、図６（ｂ）に示すように、このバンプ電極が形成されたウエハ７を金型に入れる。上下の金型で挟んだ際に上金型を１バンプ当たり５０ｇｆ程度の圧力で押さえ、金型温度は約１８０℃でプレスすることにより、金バンプ２の表面高さを揃える。ここで、上金型１７の表面にはウエハを個片チップに分割する際の対応する位置に突起部１８が設けられている。その後ゲート１１より、樹脂を注入する。
【００２８】
このようにして注入された樹脂は、図６（ｃ）に示すように、封止樹脂１２の上金型１７の突起部１８に対応する位置に凹部１９が形成されている。
【００２９】
次に、図６（ｄ）に示すように、バンプ電極２の上面にハンダボール４を搭載する。
【００３０】
次に、図６（ｅ）に示すように、樹脂１２表面に形成されている凹部１９を目印としてダイヤモンドブレード１４によりウエハ５を個々のチップに分割し、図６（ｆ）に示すようなチップサイズパッケージが得られる。
【００３１】
この第３の実施形態によれば、一般的には不透明である樹脂１２の分割する位置に凹部を設けているため、個々のチップに切断する際に目印となり、作業効率が向上する。さらに、凹部に沿って切断するため、切断する樹脂部の厚さが薄くなり、ダイヤモンドブレード１４の消耗量も低減できる。
【００３２】
また、上述の図６（ｂ）の工程で、バンプ電極２の表面から所定間隔の逃げ部を有し、ウエハ５表面近傍まで達する凸部を有する金型を用いて樹脂を注入してもよい。その場合、ウエハ５上に形成された封止樹脂からはバンプ電極が露出していないので、研磨等により露出させる。このようにすると、金型のクリアランスを余裕を持って設計することが可能となり、金型製造コストを低減することができるとともに、処理する個々のウエハの厚さおよびバンプ電極の高さに多少のばらつきがあってもそれを吸収することができる。
【００３３】
また、上述の各実施例においては、バンプ電極の材質として金を用いているが、ハンダを用いてもよい。ハンダを用いた場合は、その後形成するハンダボールとの相性が良くなり、密着強度が向上する。また、ハンダは安価であるので材料コストを低減できる。
【００３４】
【発明の効果】
本発明に係る半導体装置の製造方法によれば、ＬＳＩチップの側面あるいは裏面に樹脂が形成されているので、チップの欠けを防止することができ、信頼性の高いチップサイズパッケージを容易に製造することができる。
【００３５】
また、ウエハ表面に形成された樹脂に、ＬＳＩチップを個片に分割する際の切断部分を示す凹部を設けたので、個片に分割する際に目印となり、正確に分割することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施形態を示すチップの断面図である。
【図２】本発明の製造方法の第１の実施形態の製造工程図である。
【図３】本発明の製造方法の第２の実施形態の製造工程図である。
【図４】本発明の製造方法の第２の実施形態の変形例を示す図である。
【図５】本発明の製造方法の第２の実施形態の他の変形例を示す図である。
【図６】本発明の製造方法の第３の実施形態を示す図である。
【符号の説明】
１　ＬＳＩチップ
２　バンプ電極
２’スタッドバンプ電極
３　エポキシ樹脂
４　ハンダボール
５　ウエハ
７　スクライブシート
８　スクライブリング
９　ダイヤモンドブレード
１０　金型
１１　ゲート
１２　樹脂
１４　ダイヤモンドブレード
１５　ステージ
１６　ツール
１７　上金型
１８　突起部
１９　凹部
【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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