JP2004079928A

JP2004079928A - 半導体装置およびその製造方法

Info

Publication number: JP2004079928A
Application number: JP2002241417A
Authority: JP
Inventors: Munehiro Eguchi; 宗博江口
Original assignee: Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Holdings Corp
Priority date: 2002-08-22
Filing date: 2002-08-22
Publication date: 2004-03-11

Abstract

【課題】半導体ウェハと封止樹脂層との剥がれを防止でき、機械的な衝撃から半導体装置を保護することができる信頼性の優れた半導体装置の製造方法および半導体装置を提供する。
【解決手段】半導体ウェハ１の主面１ａに、半導体素子の境界面に沿って溝部を形成する工程と、その溝部の形成後、電極２および境界線３を露出させた封止樹脂層が形成される工程と、境界線に沿って半導体ウェハのみダイシングする工程を少なくとも備えている。これにより半導体素子の側面も絶縁樹脂で覆われるとともに、ウェハのみを少ない工程数で効率よくダイシングできる。また、裏面にも樹脂層を形成することにより、半導体装置の反りを防ぐことができるとともに、機械的な衝撃から半導体装置を保護することができる。
【選択図】　図１

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、半導体装置およびその製造方法に係わるものである。
【０００２】
【従来の技術】
近年、電子装置の小型化、軽量化により、電子装置に組み込まれる半導体装置は高密度で実装が行われており、半導体装置には小型化、軽量化、および低価格化の要求が強くなっている。そこで近年、パッケージ工程をウェハ状態で行う方法が実用化されている。この方法では、ウェハ状態で半導体素子の表面を保護する封止樹脂層が形成される。これにより、半導体装置の製造コストを低減できるだけでなく、製造工程において回路形成面が汚染などから保護されるとともに、薄くてダメージを受けやすい半導体ウェハの取り扱いが容易になる。半導体ウェハは封止樹脂層の形成後、ダイシングブレードによって個片に分割される。
【０００３】
しかしながら、このようにして得られる半導体装置は側面および裏面が露出しているため、機械的な衝撃によってチッピングが起こりやすく、信頼性が乏しいといえる。
【０００４】
これを解決する手段として、特開２００１−１６８２３１号公報に提案がある。図４に特開２００１−１６８２３１号公報で開示された半導体装置１００の断面図を示す。１０１は半導体ウェハ、１１は半導体ウェハの主面に形成された電極、２０は絶縁層、２２は樹脂層である。また、半導体装置の製造方法は、半導体装置の側面１０ｂは主面１０ａとなす角が鈍角をなすように形成されている。次に、絶縁層２０が主面１０ａ上に加えて、側面１０ｂにも形成される。次に、裏面を研磨することにより側面１０ｂ上に形成された絶縁層２０を裏面１０ｃから露出させる。さらに、半導体ウェハ１０１の裏面上に樹脂層２２を形成する。そして最終的に個々の半導体装置に分割される。これによると半導体装置の側面および裏面が絶縁層で形成されているので、物理的な衝撃を緩和して半導体素子装置の側面を保護することができ、チッピングの発生を防止することができる。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、特開２００１−１６８２３１号公報記載の半導体装置の製造方法は、半導体装置の側面および裏面を保護することはできるが、裏面１０ｃを研磨する際、絶縁層２０の残留応力によって半導体装置１００が反るという問題が生じる。この問題を、主面１０ａにバックグラインドテープを接着してから研磨することにより防いではいるが、研磨前にバックグラインドテープを貼り、研磨後にまたそのテープを剥がさなくてはいけないために工程が煩雑になる。
【０００６】
そこで、本発明が解決しようとする課題は、少ない工程数で効率よく半導体装置の側面および裏面を保護し、製造工程における封止樹脂膜と半導体ウェハとの剥がれおよび半導体ウェハの反りを防止でき、信頼性の向上を目的とした半導体装置を低コストで提供することである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために、本発明の半導体装置は電極を有する複数の半導体素子が形成された半導体装置の主面、側面および裏面に封止機能を有する感光性樹脂層が形成されているものである。
【０００８】
このことで物理的な衝撃を緩和して半導体素子装置の側面および裏面を保護することができ、チッピングの発生を防止することができる。
【０００９】
次に本発明の半導体装置の製造方法は、電極を有する複数の半導体素子が形成された半導体ウェハの主面に個々の半導体装置に分割する境界線に沿って溝部を形成する工程を有し、この前記半導体ウェハの主面に個々の半導体装置に分割する境界線に沿って溝部を形成する工程の後に、前記主面、前記溝部の側面および裏面に半導体装置の境界線を露出させた封止機能を有する樹脂層を形成する工程を有し、この前記主面、前記溝部の側面および裏面に半導体装置の境界線を露出させた封止機能を有する樹脂層を形成する工程後に、前記半導体ウェハを露出した境界線に沿って個々の半導体装置にダイシングする工程を有するものである。また、ここでの樹脂層は感光性樹脂を用いるものである。
【００１０】
このことで効率よく少ない工程数で半導体装置の側面および裏面を保護でき、製造工程における封止樹脂膜と半導体ウェハとの剥がれおよび半導体ウェハの反りを防止できる。
【００１１】
【発明の実施の形態】
（実施の形態）
以下、本発明の実施の形態について、図１、図２および図３を用いて詳しく説明する。以下の図面においては、実質的に同一の機能を有する構成要素を同一の参照符号で示す。
【００１２】
図１に本発明の実施形態における半導体装置５０を模式的に示す断面図を示す。半導体装置５０は電極を有する半導体ウェハ１の主面１ａに絶縁樹脂層４と金属バンプ５を少なくとも有している。また、半導体装置５０の側面にも樹脂が形成されており、エピタキシャル層９を機械的なチッピングから保護している。
【００１３】
ここでの絶縁樹脂層４はノボラック樹脂を主材とした感光性樹脂を用いている。この感光性樹脂はエポキシ樹脂等に比べて耐湿性、密着性、絶縁性が優れていることから、半導体装置としての信頼性が向上できるとともに、樹脂層を薄くすることが可能となり、半導体装置の薄型化が期待できる。
【００１４】
なお、図２は図１の半導体装置の裏面にも絶縁樹脂層が形成されている半導体装置６０を模式的に示す断面図である。半導体装置６０は半導体装置５０に比べて、裏面にも樹脂層が形成されていることから、裏面を機械的な衝撃から保護することができ、信頼性を向上することができる。
【００１５】
図３に本発明における半導体装置の製造方法の工程図を示す。図は半導体ウェハの一部分を示したものである。図３（ａ）において、１は複数の半導体素子や集積回路からなる半導体ウェハである。半導体ウェハ１の主面１ａには外部接続用のアルミからなる電極２が形成されており、半導体ウェハをそれぞれ個片化するために境界線３が形成されている。次に図３（ｂ）に示すように、半導体ウェハ１の主面１ａから境界線３に沿い、例えばダイシングブレードを用いて、溝部６を構成する。この溝部６は半導体装置の側面にあるエピタキシャル層９を保護することを目的としており、このエピタキシャル層を樹脂層で覆うように溝部の大きさを構成する。ここでは深さ４０μｍ、幅６０μｍとした。次に図３（ｃ）に示すように、半導体ウェハ１の主面１ａに絶縁樹脂層４として感光性樹脂を塗布する。次に図３（ｄ）に示すように、フォトリソグラフィー技術を用いて電極２と境界線３を露出した絶縁樹脂層４が形成される。ここでは境界線の幅を２０μｍとし、溝部の両側面６ａには幅２０μｍの絶縁樹脂が形成される。その後、図３（ｅ）に示すように電極上部にバンプ５が例えば金属めっきで形成され、最後に図３（ｆ）に示すように境界線３に沿ってダイシングを行い、図３（ｇ）に示すように、個々の半導体装置に分割する。
【００１６】
本実施形態では、絶縁樹脂層４として感光性樹脂を使用することにより、フォトリソグラフィー技術による微細なパターニングが可能となり、境界線の樹脂を取り除くことができる。このことにより、少ない工程数で効率よく半導体装置の側面も封止樹脂で覆うことができるとともに、ウェハのみダイシングすることができる。このことにより、機械的な衝撃から半導体装置の側面を保護でき、製造工程における封止樹脂膜と半導体ウェハとの剥がれを防止できる。
【００１７】
裏面にも樹脂層を形成する場合においては、図示しないが、図３（ｃ）において、主面に絶縁樹脂層を形成する工程と同時に裏面にも絶縁樹脂層を形成する。次に図３（ｄ）において、裏面１ｂも同様に境界線３を露出した絶縁樹脂層４を形成する。この工程を含めることにより、主面、裏面とを同時に封止樹脂層４を形成することができ、半導体装置の反りを効果的に防ぐことができる。また、同一の封止樹脂層を用いていることから硬化収縮や熱膨張係数が等しくなり、半導体装置の反りをより効果的に防ぐことができる。
【００１８】
以上、本発明の実施の形態を示したが、本発明の実施の形態は上述した図面および記述に限定されるものではなく、例えば溝部の幅や深さを変化させるなど、趣旨に基づき種々の変形を行っても構わないことはいうまでもない。また、主面１ａと裏面１ｂの上部に形成する樹脂層はそれぞれ別の樹脂を利用しても構わない。
【００１９】
【発明の効果】
本発明の半導体装置によれば、半導体装置の側面および裏面にも樹脂層が形成されていることから、物理的な衝撃を緩和して、チッピングの発生を防止することができる。また、今回使用した感光性樹脂はエポキシ樹脂等に比べて耐湿性、密着性、絶縁性が優れていることから、半導体装置としての信頼性が向上できるとともに、樹脂層を薄くすることが可能となり、半導体装置の薄型化が期待できる。
【００２０】
また、絶縁樹脂として感光性樹脂を使用することにより、少ない工程数で効率よく半導体装置の側面および裏面に封止樹脂層を形成できる。また、半導体ウェハの電極形成面に境界線を露出した封止樹脂層を形成できるため、ウェハのみダイシングすることができる。よって、機械的な衝撃から半導体装置を保護することができ、封止樹脂と半導体ウェハとの密着性が確保できる。さらに、主面、裏面とを同時に封止樹脂層を形成できることから、半導体装置の反りを防ぐことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施形態における半導体装置５０を模式的に示す断面図
【図２】本発明の実施形態における半導体装置６０を模式的に示す断面図
【図３】（ａ）〜（ｇ）は本発明の実施形態における半導体装置の製造方法を説明するための工程断面図
【図４】従来の半導体装置の製造法で得られた半導体装置の断面説明図
【符号の説明】
１、１０１　半導体ウェハ
１ａ　半導体ウェハの主面
２、１１　電極
３　境界線
４、２０　絶縁樹脂層
５　金属バンプ
６　溝部
６ａ　溝部側面
７　酸化膜
８　窒化膜
９　エピタキシャル層
２２　樹脂層
５０、６０、１００　半導体装置

Claims

電極が形成された半導体素子の主面および側面に封止機能を有する感光性樹脂層が形成されていることを特徴とする半導体装置。
前記半導体素子裏面に封止機能を有する感光性樹脂層が形成されていることを特徴とする請求項１記載の半導体装置。
電極を有する複数の半導体素子が形成された半導体ウェハの主面に個々の半導体素子に分割する境界線に沿って溝部を形成する工程と、前記主面および前記溝部の側面上に半導体装置の境界線を露出させた封止機能を有する樹脂層を形成する工程と、露出した境界線に沿って前記半導体ウェハを個々の半導体装置にダイシングする工程とを有することを特徴とする半導体装置の製造方法。
前記半導体ウェハの主面に個々の半導体装置に分割する境界線に沿って溝部を形成する工程後に、前記主面および前記溝部の側面に半導体装置の境界線を露出させた封止機能を有する樹脂層を形成する工程を有し、この前記主面および前記溝部の側面に半導体装置の境界線を露出させた封止機能を有する樹脂層を形成する工程後に、前記半導体ウェハを露出した境界線に沿って個々の半導体装置にダイシングする工程を有することを特徴とする請求項３記載の半導体装置の製造方法。
前記半導体ウェハの裏面に個々の半導体素子に分割する境界線を露出させた樹脂層を形成する工程を含むことを特徴とした請求項３記載の半導体装置の製造方法。
前記半導体ウェハの主面に個々の半導体素子に分割する境界面に沿って溝部を形成する工程後に、前記主面、前記溝部の側面および裏面に半導体装置の境界線を露出させた封止機能を有する樹脂層を形成する工程を有し、この前記主面、前記溝部の側面および裏面に個々の半導体装置に分割する境界線を露出させた封止機能を有する樹脂層を形成する工程後に、前記半導体ウェハを露出した境界線に沿って個々の半導体装置にダイシングする工程を有することを特徴とする請求項５記載の半導体装置の製造方法。
前記記載の樹脂層は感光性樹脂を用いることを特徴とする請求項３、請求項４、請求項５および請求項６記載の半導体装置の製造方法。