(57)【要約】【課題】  複数の半導体チップを搭載し樹脂封止するセラミック基板において、認識マーク基準でダイシングしてダイシング溝中心と分割溝中心を一致させることができるセラミック基板及び半導体装置の製造方法を提供する。【解決手段】  複数の半導体チップを搭載し、半導体チップを被覆する樹脂封止体を主面に形成してなるセラミック基板において、セラミック基板１主面に形成され、セラミック基板を半導体チップ毎に分割するための分割溝２と、セラミック基板を分割する前に樹脂封止体のみをダイシングするために用いられる認識マーク３とを設ける。分割溝は認識マークを分断するように認識マーク上に形成されている。分割溝の両サイドの直近に一定幅の認識マークが必ず存在するので認識マーク基準でダイシングすれば樹脂封止体のダイシング溝中心とセラミック基板の分割溝中心を一致させることが容易にでき分割後の形状を安定させる。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の半導体チップを搭載し、前記半導体チップを被覆する樹脂封止体を主面に形成してなるセラミック基板において、前記セラミック基板主面に形成され、前記セラミック基板を半導体チップ毎に分割するための分割溝と、ダイシング用認識マークを備え、
前記分割溝は、前記認識マークを分断するように、前記認識マーク上に形成されていることを特徴とする半導体装置用セラミック基板。
【請求項２】
前記認識マークは、表面に金メッキが施されていることを特徴とする請求項１に記載の半導体装置用セラミック基板。
【請求項３】
前記認識マークは、前記分割溝の位置バラツキ範囲より大きいことを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の半導体装置用セラミック基板。
【請求項４】
セラミック基板表面に認識マークを形成する工程と、
前記セラミック基板表面に、前記認識マークを分断するように、分割溝を形成する工程と、
複数の半導体チップを前記セラミック基板上に搭載する工程と、
前記セラミック基板上に樹脂封止体を形成して前記半導体チップを被覆する工程と、
前記樹脂封止体に先端が前記セラミック基板表面より深く前記分割溝に入り込むように、前記認識マークを基準にして、ダイシング溝を形成する工程と、
前記ダイシング溝及び前記分割溝に沿って前記樹脂封止体及び前記セラミック基板を分割して、前記樹脂封止体及び前記セラミック基板に封止された前記半導体チップを個別に切り分け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５】
前記認識マークは、前記分割溝の位置バラツキ範囲より大きいことを特徴とする請求項４に記載の半導体装置の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、複数の半導体チップを搭載し樹脂封止するセラミック基板及びこのセラミック基板を用いた半導体装置の製造方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来のセラミック基板と樹脂封止体により封止されたシリコンなどの半導体チップは、次のように形成される。このような半導体装置を製造する半導体技術を図７乃至図１０を参照して説明する。図７は、半導体チップを搭載するセラミック基板の平面図及び側面図、図８は、図７に示すセラミック基板平面図の一部を示す部分拡大平面図、図９は、半導体チップを搭載し樹脂封止体を形成したセラミック基板の部分断面図、図１０は、セラミック基板を半導体チップ毎に分割して個別の半導体装置に切り分けた部分断面図である。
アルミナなどからなるセラミック基板１０１は、通常１０〜１００ｍｍ角程度の大きさを有している。セラミック基板１０１主面には個々の半導体装置に分割するために分割溝１０２が設けられている。
【０００３】
図７では縦横各８本の分割溝１０２を描いているが、通常は、１００ｍｍ角のセラミック基板１０１に縦横各９本の分割溝を設けて１０ｍｍ角の半導体装置を切り出す（この時の半導体チップは２．５ｍｍ角である）。セラミック基板１０１の周辺部分であって、分割溝１０２近傍には、セラミック基板１０１の分割前に樹脂封止体のみをダイシングするための認識マーク１０３を付けている。図８に示すように、認識マーク１０３は、例えば、０．１ｍｍ離れた同じ大きさである１対の０．２ｍｍ幅で１．０ｍｍ長の長方形パターンである。分割溝１０２は、認識マーク１０３を構成する１対の長方形パターンの間を通るように形成されている。
半導体チップが搭載されるセラミック基板１０１の主面には、半導体チップの電極との間を電気的に接続するＣｕなどの配線パターン（図示しない）が形成されている。通常はこの配線パターンを形成する工程において認識マーク１０３が形成される。したがって認識マーク１０３は、配線パターンと同じＣｕなどを用いている。認識マーク１０３は、更に表面にＡｕメッキが施されて認識機能を高めている。
【０００４】
図９に示すように、このようなセラミック基板１０１上に半導体チップ１０５を搭載する。半導体チップ１０５は、半導体チップ１０５の電極（図示せず）とセラミック基板１０１主面の配線パターンとを電気的に接続するＡｕなどのボンディングワイヤ（図示しない）を用いた半導体チップやフリップチップボンディングを用いた半導体チップ等どのようなタイプのものをも用いることができる。セラミック基板１０１に搭載された半導体チップ１０５は、エポキシなどの樹脂封止体１０４により封止される。樹脂封止体１０４に認識マーク１０３で認識しながらダイシング溝１０６を入れてセラミック基板１０１を半導体チップ１０５毎に分割し、複数の半導体装置を形成する。
従来の絶縁層上に形成された半導体素子を樹脂封止した半導体装置は、特許文献１に記載されている。
【０００５】
図９に示すような従来技術による半導体装置においては、セラミック基板に分割溝を形成する工程と認識マークを形成する工程（配線パターンを形成する工程と同じ）とは別工程で行われている。このように工程が異なると、分割溝と認識マーク双方の位置ずれが大きく、認識マークに分割溝が重なることもある（図８参照）。また、認識マーク基準でダイシングを行うと、図９に示すように、ダイシング溝中心と分割溝中心が一致しないので、図１０に示すように、分割後製品である半導体装置１００が異形状になることがあった。また、ダイシング用認識マークとして前記分割溝を使用する場合、基板表面を白、溝を黒とする二値化処理をしているが、基板そのものが黒っぽい場合は表面を白にする為の照明条件が難しく誤認識することが多かった。
【特許文献１】特開平特開２０００−２６０９１８号公報（図１）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明は、このような事情によりなされたものであり、複数の半導体チップを搭載し樹脂封止するセラミック基板において、認識マーク基準でダイシングしてダイシング溝中心と分割溝中心を一致させることができるセラミック基板及びこのセラミック基板を用いた半導体装置の製造方法を提供することを目的にしている。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記目的を達成するために、本発明の半導体装置用セラミック基板の一態様は、複数の半導体チップを搭載し、前記半導体チップを被覆する樹脂封止体を主面に形成してなるセラミック基板において、前記セラミック基板主面に形成され、前記セラミック基板を半導体チップ毎に分割するための分割溝と、ダイシング用認識マークを備え、前記分割溝は、前記認識マークを分断するように、前記認識マーク上に形成されていることを特徴としている。
【０００８】
また、本発明の半導体装置の製造方法の一態様は、セラミック基板表面に認識マークを形成する工程と、前記セラミック基板表面に、前記認識マークを分断するように、分割溝を形成する工程と、複数の半導体チップを前記セラミック基板上に搭載する工程と、前記セラミック基板上に樹脂封止体を形成して前記半導体チップを被覆する工程と、前記樹脂封止体に先端が前記セラミック基板表面より深く前記分割溝に入り込むように、前記認識マークを基準にして、ダイシング溝を形成する工程と、前記ダイシング溝及び前記分割溝に沿って前記樹脂封止体及び前記セラミック基板を分割して、前記樹脂封止体及び前記セラミック基板に封止された前記半導体チップを個別に切り分ける工程とを備えたことを特徴としている。
【発明の効果】
【０００９】
本発明は、セラミック基板に設けられた分割溝の両サイドの直近に一定幅の認識マークが必ず存在するので、認識マーク基準でダイシングすれば樹脂封止体のダイシング溝中心とセラミック基板の分割溝中心を一致させることが容易にでき、分割後の形状を安定させることができる。
また、認識マークに金属メッキを使用する場合には、二値化処理時の照明条件を容易に作ることが可能となりダイシングの安定化が可能となった。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
本発明は、セラミック基板に分割溝の位置バラツキ範囲より大きな認識マークをつけた後、その認識マークを分断する様に分割溝を形成することを特徴とする。以下、実施例を参照して発明の実施の形態を説明する。
【実施例１】
【００１１】
まず、図１乃至図４を参照して実施例１を説明する。
図１は、半導体チップを搭載する半導体装置用セラミック基板の平面図及び側面図、図２は、図１に示すセラミック基板平面図の一部を示す部分拡大平面図、図３は、半導体チップを搭載し樹脂封止体を形成したセラミック基板の部分断面図、図４は、セラミック基板を半導体チップ毎に分割して個別の半導体装置に切り分けた部分断面図である。セラミック基板１は、アルミナ、窒化アルミ、窒化ケイ素などからなり、例えば、１０〜１００ｍｍ角程度の大きさを有している。セラミック基板１の主面には個々の半導体装置に分割するために分割溝２が設けられている。図１では縦横各８本の分割溝２を描いている。セラミック基板１に縦横各８本の分割溝を設けて、例えば、１０ｍｍ角の半導体装置を切り出す。この時の半導体チップは、例えば、２．５ｍｍ角である。複数の認識マーク３は、セラミック基板１の周辺部分に形成され、分割溝２が各認識マーク３を分断する様にセラミック基板１主面に形成されている。
【００１２】
認識マーク３は、セラミック基板１の分割前に樹脂封止体をダイシングするために付けられている。実際には、樹脂封止体の一部又は全部、もしくは樹脂封止体の全部とセラミック基板の一部をダイシングするために認識マーク３は付せられる。認識マーク３は、例えば、０．５ｍｍ幅で１．０ｍｍ長のパターンを有している。分割溝２は、認識マーク３を構成するパターンを分断するように形成されている。
半導体チップが搭載されるセラミック基板１の主面には、半導体チップの電極との間を電気的に接続するＣｕなどの配線パターン（図示しない）が形成されている。そして、この配線パターンを形成する工程において認識マーク３が形成される。従って認識マーク３は、配線パターンと同じＣｕなどを材料としている。認識マーク３は、更に表面にＡｕメッキが施されてその認識機能を高めている。  
【００１３】
図３に示すように、セラミック基板１上には、半導体チップ５を搭載する。半導体チップ５は、チップ電極（図示せず）とセラミック基板１の主面に形成された配線パターンとを電気的に接続するＡｕなどのボンディングワイヤ（図示しない）を有する半導体チップやフリップチップボンディングを用いた半導体チップ等どのようなタイプのものを用いることができる。セラミック基板１に搭載された半導体チップ５は、エポキシなどの樹脂封止体４により封止される。樹脂封止体４に認識マーク３で認識しながらダイシング溝６を入れてセラミック基板１を半導体チップ５毎に分割し、複数の半導体装置を形成する。
セラミック基板に設けられた分割溝の両サイドの直近に一定幅の認識マークが必ず存在するので、認識マーク基準でダイシングすれば樹脂封止体のダイシング溝中心とセラミック基板の分割溝中心を一致させることが容易にでき分割後の形状を安定させることができる。
【実施例２】
【００１４】
次に、図５及び図６を参照して実施例２を説明する。
この実施例は、実施例１で説明したセラミック基板を用いて形成された半導体装置を説明する。図５及び図６は、この実施例の半導体装置の製造工程を説明するセラミック基板の工程断面図であり、図１（ａ）のＡ−Ａ′線に沿う部分の断面図を示している。まず、シリカ（ＳｉＯ2 ）、窒化シリコン（ＳｉＮ）、窒化アルミ（ＡｌＮ）などの粉末を溶媒に溶かし、所定の形状に加工し、乾燥して半生状態のセラミック基板１を形成する（図５（ａ））。次に、半生状態のセラミック基板１の主面にＣｕなどからなる配線パターンを形成する。この時、同じ工程で同じ主面に認識マークの下地層３ａを形成する（図５（ｂ））。
【００１５】
次に、半生状態のセラミック基板１表面の下地層３ａを分断する様に縦横に複数の分割溝２を形成する。分割溝２は、セラミック基板１の主面から約１００μｍの深さに形成される。この後、半生状態のセラミック基板１を所定温度で焼成する（図５（ｃ））。次に、この状態で認識マークの下地層３ａ表面にＡｕなどのメッキ層３ｂを形成する。認識マーク３は、下地層３ａ及びメッキ層３ｂから構成される（図５（ｄ））。図５（ｄ）に示されるセラミック基板１は、図１のセラミック基板１のＡ−Ａ′線に沿う部分の断面を示している。
【００１６】
次に、複数の半導体チップ５を焼成されたセラミック基板１の主面に縦横に形成された分割溝２に囲まれるように１つずつ搭載する（図６（ａ））。その後セラミック基板１を金型にいれて、トランスファモールド法などによりセラミック基板１上に半導体チップ５を被覆する如くエポキシ樹脂などの樹脂封止体４を形成する（図６（ｂ））。次に、樹脂封止体４に先端がセラミック基板１の主面より深く、且つ分割溝２に入り込むダイシング溝６を形成する。ダイシング溝６は、セラミック基板１の主面から約５０μｍの深さまで入り込む（図６（ｃ））。その後、分割溝２に沿ってセラミック基板１を分割し、セラミック基板１と樹脂封止体４に被覆された半導体チップ５から構成された半導体装置１０を個別に切り分ける（図４参照）。
【００１７】
このように、セラミック基板に設けられた分割溝の両サイドの直近に一定幅の認識マークが必ず存在するので、認識マーク基準でダイシングすれば樹脂封止体のダイシング溝中心とセラミック基板の分割溝中心を一致させることが容易にでき分割後の形状を安定させることができる。また、認識マークに金属メッキを使用する場合には、二値化処理時の照明条件を容易に作ることが可能となりダイシングの安定化が可能となり、図４に示すような異形状のない半導体装置が形成される。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】本発明の実施例１に係る半導体チップを搭載するセラミック基板の平面図及び側面図。
【図２】図１に示すセラミック基板平面図の一部（Ｂ領域）を示す部分拡大平面図。
【図３】本発明の実施例１に係る半導体チップを搭載し樹脂封止体を形成したセラミック基板の部分断面図。
【図４】本発明の実施例１に係るセラミック基板を半導体チップ毎に分割して個別の半導体装置に切り分けた部分断面図。
【図５】本発明の実施例２に係る半導体装置の製造工程を説明するセラミック基板の工程断面図であり、図１（ａ）のＡ−Ａ′線に沿う部分の断面図。
【図６】本発明の実施例２に係る半導体装置の製造工程を説明するセラミック基板の工程断面図であり、図１（ａ）のＡ−Ａ′線に沿う部分の断面図。
【図７】従来の半導体チップを搭載するセラミック基板の平面図及び側面図。
【図８】図７に示すセラミック基板平面図の一部（Ａ領域）を示す部分拡大平面図。
【図９】従来の半導体チップを搭載し樹脂封止体を形成したセラミック基板の部分断面図。
【図１０】従来のセラミック基板を半導体チップ毎に分割して個別の半導体装置に切り分けた部分断面図。
【符号の説明】
【００１９】
１、１０１・・・セラミック基板
２、１０２・・・分割溝
３、１０３・・・認識マーク
３ａ・・・認識マークの下地層
３ｂ・・・認識マークのメッキ層
４、１０４・・・樹脂封止体
５、１０５・・・半導体チップ
６、１０６・・・ダイシング溝
１０、１００・・・半導体装置
【図１】
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【図２】
2005311231.tif 000004
【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
2005311231.tif 000008
【図７】
2005311231.tif 000009
【図８】
2005311231.tif 000010
【図９】
2005311231.tif 000011
【図１０】
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