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半導體裝置的制造方法和半導體裝置與流程

文檔序號:12513864閱讀:552來源:國知局
半導體裝置的制造方法和半導體裝置與流程

本發(fā)明涉及一種半導體裝置的制造方法和半導體裝置。



背景技術(shù):

在目前的半導體裝置的制造工藝中,利用密封樹脂將單片化的半導體芯片個別地進行密封。作為這種技術(shù),例如有專利文獻1所記載的技術(shù)。在該文獻中,記載了利用筒夾拾取半導體芯片并安裝在基板后,使用半導體密封用環(huán)氧樹脂并利用傳遞模塑法將半導體芯片個別地密封(專利文獻1)。

專利文獻2中記載了從半導體晶片將芯片單片化的技術(shù)。具體而言,通過半切割,在半導體晶片的主面形成槽。通過對背面進行研磨,將包含半導體的芯片單片化。單片化的芯片在表面露出基底半導體的狀態(tài)下被拾取后進行芯片焊接。

現(xiàn)有技術(shù)文獻

專利文獻

專利文獻1:日本特開平9-107046號公報

專利文獻2:日本特開2011-210927號公報



技術(shù)實現(xiàn)要素:

發(fā)明所要解決的課題

然而,在上述文獻記載的半導體封裝體的制造工藝中,由于將各半導體芯片個別地進行密封,在生產(chǎn)率方面具有改善的余地。

并且,發(fā)明人進行研究后得知,當利用筒夾拾取芯片時,會產(chǎn)生芯片破裂(碎裂)。即上述文獻所記載的技術(shù)在可靠性方面具有改善的余地。

用于解決課題的方法

本發(fā)明人進一步研究后發(fā)現(xiàn),當拾取半導體芯片時,通過保護半導體芯片的表面能夠抑制碎裂。根據(jù)這種見解進而深入研究后發(fā)現(xiàn),通過將多個半導體芯片一起密封并且對相鄰芯片之間進行分割,能夠獲得側(cè)面和背面(與電路形成面相反的一側(cè))被密封材料層覆蓋的半導體芯片。而且,發(fā)現(xiàn)對該半導體芯片進行操作時的碎裂得到抑制,從而完成本發(fā)明。

根據(jù)本發(fā)明,提供一種半導體裝置的制造方法,其包括:準備工序,準備主面形成有電路的半導體晶片;貼附工序,將上述半導體晶片貼附于粘接層;第一分割工序,通過沿著切割區(qū)域?qū)N附于上述粘接層的狀態(tài)的上述半導體晶片進行分割而獲得多個半導體芯片;密封工序,在多個上述半導體芯片的上述主面貼附于上述粘接層的狀態(tài)下,將多個上述半導體芯片一起密封,由此在上述半導體芯片的側(cè)面之間的間隙和上述半導體芯片的背面上形成包含半導體密封樹脂組合物的密封材料層;和第二分割工序,對形成在上述半導體芯片的上述側(cè)面之間的間隙的上述密封材料層進行分割,而獲得在上述側(cè)面和上述背面形成有上述密封材料層的多個上述半導體芯片。

并且,根據(jù)本發(fā)明,提供一種半導體裝置的制造方法,其包括:準備結(jié)構(gòu)體的工序,該結(jié)構(gòu)體具備粘接部件和貼附于上述粘接部件的粘接面的多個半導體芯片,多個上述半導體芯片相互隔著規(guī)定間隔而配置,并且多個上述半導體芯片的電路形成面貼附于上述粘接部件的上述粘接面;使處于流動狀態(tài)的半導體密封用樹脂組合物與多個上述半導體芯片進行接觸,在上述間隔填充上述半導體密封用樹脂組合物,并且利用上述半導體密封用樹脂組合物覆蓋上述半導體芯片的與電路形成面相反的一側(cè)的面和側(cè)面而進行密封的工序;和使上述半導體密封用樹脂組合物固化的工序。

并且,根據(jù)本發(fā)明,提供一種半導體裝置,其具備:主面形成有電路的半導體芯片;形成在上述主面的凸塊;和覆蓋上述半導體芯片的側(cè)面和與上述主面相反的一側(cè)的背面的密封材料層。

發(fā)明效果

根據(jù)本發(fā)明,能夠提供一種可靠性和生產(chǎn)率優(yōu)異的半導體裝置的制造方法,并且能夠提供一種在可靠性方面得到改善的半導體裝置。

附圖說明

通過以下所述的優(yōu)選實施方式和與之附帶的以下附圖進一步明確上述目的和其他目的、特征和優(yōu)點。

圖1為表示本實施方式所涉及的半導體裝置的一例的剖面圖。

圖2為表示本實施方式所涉及的半導體裝置的一例的剖面圖。

圖3為用于說明本實施方式所涉及的半導體裝置的制造方法的一例的工序剖面圖。

圖4為用于說明本實施方式所涉及的半導體裝置的制造方法的一例的工序剖面圖。

圖5為用于說明本實施方式所涉及的半導體裝置的制造方法的一例的工序剖面圖。

圖6為本實施方式所涉及的制造方法中在使相鄰的半導體芯片間的間隔擴大時可使用的擴展裝置的結(jié)構(gòu)例。

圖7為本實施方式所涉及的制造方法中在使相鄰的半導體芯片間的間隔擴大時可使用的擴展裝置的結(jié)構(gòu)例。

圖8為表示本實施方式所涉及的半導體裝置的一例的剖面圖。

圖9為用于說明本實施方式所涉及的半導體裝置的制造方法的一例的圖。

圖10為用于說明本實施方式所涉及的半導體裝置的制造方法的一例的圖。

圖11為表示本實施方式所涉及的半導體裝置的制造方法中的半導體晶片的切割區(qū)域的俯視概念圖。

圖12為用于說明本實施方式所涉及的半導體裝置的制造方法的一例的圖。

圖13為用于說明本實施方式所涉及的半導體裝置的制造方法的一例的圖。

具體實施方式

以下,利用附圖對本發(fā)明的實施方式進行說明。另外,所有附圖中,對相同的構(gòu)成要件標注相同的符號,并適當省略說明。

<第一實施方式>

對本實施方式所涉及的半導體裝置的制造方法進行說明。

本實施方式的半導體裝置8的制造方法包括:準備結(jié)構(gòu)體7的工序,該結(jié)構(gòu)體7具備粘接部件10或30(粘接層)和貼附于粘接部件10或30的粘接面的多個半導體芯片5,多個半導體芯片5相互隔著規(guī)定間隔而配置,并且多個半導體芯片5的電路形成面貼附于粘接部件10或30的粘接面;使處于流動狀態(tài)的半導體密封用樹脂組合物49與多個半導體芯片5進行接觸,在相鄰的半導體芯片5之間的間隔填充半導體密封用樹脂組合物49,并利用半導體密封用樹脂組合物49覆蓋半導體芯片5的與電路形成面相反的一側(cè)的面和側(cè)面而進行密封的工序;和使半導體密封用樹脂組合物49固化的工序。

本實施方式的半導體裝置的制造方法中,能夠獲得以下的半導體裝置8,該半導體裝置8能夠在利用半導體密封用樹脂組合物的固化體(密封材料層40)覆蓋并保護半導體芯片5的與電路形成面(主面3)相反的一側(cè)的面(背面4)和側(cè)面9的狀態(tài)下利用筒夾進行拾取。由此,能夠在利用筒夾等操作裝置進行拾取時防止操作裝置直接接觸半導體芯片5,或者能夠通過半導體密封用樹脂組合物的固化體(密封材料層40)緩和筒夾等操作裝置接觸時對半導體芯片5施加的沖擊。因此,能夠預先防止因利用筒夾等操作裝置拾取半導體芯片5時施加的沖擊而導致半導體芯片5破損(碎裂)。因此,能夠?qū)崿F(xiàn)具有可靠性優(yōu)異的結(jié)構(gòu)的半導體裝置。

在此,關(guān)于專利文獻2所記載的單片化的半導體芯片,其側(cè)面和背面(與形成有凸塊的面相反的一側(cè)的面)未受到保護,為露出基底半導體材料的狀態(tài)。根據(jù)本發(fā)明人的研究可判明,若在該表面露出的狀態(tài)下實施拾取或搬送等操作,則該半導體芯片產(chǎn)生碎裂的可能性高。

相對于此,在本實施方式的制造工藝中,能夠在半導體芯片5的側(cè)面9和背面4(與主面3相反的一側(cè)的面)形成有密封材料層40的狀態(tài)下操作半導體芯片5。由此,能夠抑制拾取或搬送時產(chǎn)生的碎裂。因此,根據(jù)本實施方式的半導體裝置的制造方法,與現(xiàn)有的制造工藝相比,能夠獲得可靠性優(yōu)異的半導體裝置8。

并且,根據(jù)本實施方式的半導體裝置8的制造方法,能夠在單片化后將多個半導體芯片5一起進行樹脂密封。因此,能夠提高半導體裝置8的生產(chǎn)率。

因此,在本實施方式中,可以實現(xiàn)能夠兼顧可靠性和生產(chǎn)率的半導體裝置的制造方法。

以下,對半導體裝置的制造方法的各工序進行說明。

圖3~圖5為用于說明本實施方式所涉及的半導體裝置8的制造方法的一例的工序剖面圖。

圖3(a)為表示本實施方式所涉及的半導體晶片1的一例的圖。圖3(b)為表示在電路形成面貼附有保護膜10的半導體晶片1的圖。圖3(c)為表示對與電路形成面相反的一側(cè)的面進行研磨而成的半導體晶片1的圖。圖3(d)為表示在與電路形成面相反的一側(cè)的面貼附有切割膜20的半導體晶片1的圖。圖3(e)為表示將保護膜10從電路形成面剝離后的、單片化前的半導體晶片1的圖。

圖4(a)為用于說明獲得半導體芯片5的工序的圖。圖4(b)為用于說明設置間隔的工序的圖。圖4(c)為用于說明利用轉(zhuǎn)印部件30覆蓋電路形成面的圖。圖4(d)為用于說明剝離切割膜20的工序的圖。圖4(e)和圖4(f)為用于說明利用半導體密封用樹脂組合物49進行密封的工序的圖。圖5(a)為表示剝離脫模膜50的工序的圖。圖5(b)為表示將半導體裝置8單片化的工序的圖。圖5(c)為表示剝離轉(zhuǎn)印部件30的工序的圖。

如上述圖3~圖5所示,本實施方式的半導體裝置的制造方法由半導體晶片級工藝來實施。即,本實施方式的半導體裝置的制造方法可以包括:準備工序,準備主面3形成有電路的半導體晶片1;貼附工序,將半導體晶片1貼附于粘接層(保護膜10);第一分割工序,沿切割區(qū)域?qū)υ谫N附于粘接層(切割膜20)的狀態(tài)的半導體晶片1進行分割,而獲得多個半導體芯片5;密封工序,在多個半導體芯片5的主面3貼附于粘接層(轉(zhuǎn)印部件30)的狀態(tài)下,將多個半導體芯片5一起密封,由此在半導體芯片5的側(cè)面9間的間隙12和半導體芯片5的背面4上形成包含半導體密封樹脂組合物49的密封材料層40;和第二分割工序,通過對形成在半導體芯片5的側(cè)面9的間隙12的密封材料層40進行分割,而獲得在側(cè)面9和背面4形成有密封材料層40的多個半導體芯片(半導體裝置8)。

在本實施方式中,半導體晶片1,例如可以利用在硅基板上形成有單層或多層配線層的晶片。在半導體晶片1中,將形成有配線層一側(cè)的面稱為電路形成面(主面3)而進行說明。

在本實施方式中,作為上述粘接層,可以使用多個同種或異種的粘接層。例如,作為粘接層,出于各種操作的目的,也可以使用保護膜10、切割膜20、轉(zhuǎn)印部件30等。粘接部件(保護膜10或轉(zhuǎn)印部件30)可以為粘接膠帶單體,也可以為在支承基材上形成有粘接層的部件。保護膜10能夠保護半導體晶片1免受沖擊。轉(zhuǎn)印部件30能夠在維持半導體芯片5的配置的狀態(tài)下使相對粘接層的粘接面從主面3變更為背面4或從背面4變更為主面3,即可變更為相反的一側(cè)。

另外,對在本實施方式所涉及的制造方法的各工序中使用的切割膜20、轉(zhuǎn)印部件30、保護膜10和脫模膜50的詳細內(nèi)容在后面進行敘述。

首先,對以下工序進行說明,即該工序中,在半導體晶片1的與電路形成面相反的一側(cè)的面貼附切割膜20的狀態(tài)下,將半導體晶片1單片化,而獲得在貼附于切割膜20的狀態(tài)下的多個半導體芯片5的工序。

首先,準備主面3形成有電路的半導體晶片1。如圖3(a)所示,準備在整個電路形成面(主面3)形成有多個外部連接用凸塊(焊料凸塊2)的半導體晶片1。在本實施方式中,所謂晶片,在俯視觀察下可為圓形形狀,也可以為矩形形狀。該晶片是指薄層的板形狀,只要至少具有切出多個芯片程度的面積,則無特別限定。

接著,將半導體晶片1貼附于粘接層(保護膜10)。如圖3(b)所示,為了保護所準備的半導體晶片1的電路形成面(主面3),對該電路形成面貼附保護膜10,利用保護膜10覆蓋該電路形成面的整個面。由此,能夠防止對半導體晶片1的與電路形成面相反的一側(cè)的面進行研磨時因?qū)﹄娐沸纬擅媸┘記_擊而導致搭載在該電路形成面的電子零件等破損。

接著,如圖3(c)所示,去除貼附有保護膜10的半導體晶片1的與電路形成面(主面3)相反的一側(cè)的面(背面4)。由此使半導體晶片1的膜厚變薄。例如,可以利用化學機械研磨(CMP)等對半導體晶片1的背面4進行研磨。具體而言,將在貼附有保護膜10的狀態(tài)下的半導體晶片1固定在研磨裝置上,研磨與電路形成面相反的一側(cè)的面,從而使該半導體晶片1的厚度變成規(guī)定厚度。

本實施方式中,使膜厚變薄的工序之后的半導體晶片1的膜厚的上限值,例如可以設為300μm以下,也可以設為200μm以下。由此,能夠?qū)崿F(xiàn)所獲得的半導體裝置的薄層化。另一方面,該膜厚的下限值并無特別限定,例如可以設為100μm以上,也可以設為150μm以上。由此,能夠充分獲得半導體晶片1和半導體芯片5的機械強度。

近年來,對搭載半導體裝置的電子設備的小型化和輕量化等的需求正在提高。以滿足這種要求為目的進行半導體晶片的薄層化。在近年來對半導體晶片薄層化的工藝中,上述因利用筒夾等操作裝置進行拾取時施加的沖擊而導致半導體芯片破損的問題有更明顯化的傾向。

然而,根據(jù)本實施方式的制造工藝,即使在使用上述薄層化的半導體晶片1的情況下,也可以充分抑制因利用筒夾等操作裝置進行拾取時施加的沖擊而導致半導體芯片破損。如上所述,其原因在于能夠在半導體芯片5的側(cè)面9和背面4(與主面3相反的一側(cè)的面)形成有密封材料層40的狀態(tài)下操作半導體芯片5。

另外,本實施方式所涉及的制造方法中,如上所述,在貼附有保護膜10的狀態(tài)下,對半導體晶片1的與電路形成面(主面3)相反的一側(cè)的面(背面4)進行研磨,因此能夠有效地防止因研磨時產(chǎn)生的應力而導致搭載在半導體晶片1的電路形成面的電子零件等破損。

接著,如圖3(d)所示,在保護膜10貼附于電路形成面的狀態(tài)下,將切割膜20貼附于研磨而獲得的半導體晶片1的與電路形成面(主面3)相反的一側(cè)的面(背面4)。

接著,如圖3(e)所示,從半導體晶片1剝離保護膜10。而且,使半導體晶片1的主面3露出。此時,保護膜10優(yōu)選在降低該保護膜10與半導體晶片1之間的密合性后從半導體晶片1剝離。具體而言,可以舉出以下方法:通過對保護膜10與半導體晶片1的粘接部位進行例如紫外線照射或熱處理,而使形成該粘接部位的保護膜10的粘接層劣化,由此降低密合性。

接著,對半導體晶片的分割工序(第一分割工序)進行說明。

在本實施方式的第一分割工序中,通過沿切割區(qū)域?qū)N附于粘接層(切割膜20)的狀態(tài)的半導體芯片5進行分割,而獲得多個半導體芯片5。

圖11為表示在俯視觀察下半導體晶片1的切割區(qū)域的俯視概念圖。該俯視概念圖雖然與實際工藝不同,但可以作為理解切割區(qū)域的目的而使用。圖11的半導體晶片1具有圓形形狀。關(guān)于切割區(qū)域,第一切割線13位于與第二切割線14正交的方向。沿這些切割線能夠進行切割。另外,由第一切割線13與第二切割線14所劃分的區(qū)域為成為半導體芯片的半導體芯片區(qū)15。通過縮小切割區(qū)域的寬度,能夠增加有效芯片數(shù)。圖11中的L1指切割寬度。

具體而言,將在圖3(e)所示的與電路形成面相反的一側(cè)的面(背面4)貼附切割膜20的狀態(tài)的半導體晶片1單片化,制作圖4(a)所示的貼附有切割膜20的狀態(tài)的多個半導體芯片5。半導體晶片1的單片化(分割)可以使用切割刀片、激光等。

關(guān)于圖4(a)所示的半導體芯片5,相鄰的半導體芯片5彼此相互分離地配置在切割膜20上。在半導體芯片5的側(cè)面9之間形成有間隙11。在剖面觀察下,該間隙11的橫寬對應于切割寬度L1。

另外,將半導體晶片1單片化時,需要使切割膜20不被切斷而能夠保持貼附有所獲得的多個半導體芯片5的狀態(tài)。切割膜20也可以從與半導體芯片5的粘接面朝向內(nèi)部,形成沿著切割區(qū)域的切口。該切口并未將切割膜20從上表面貫通至下表面,例如可以為膜厚的1/2深度,也可以為1/3深度。通過該切口,切割膜20在接著的半導體芯片5之間的擴展工序中能夠順利地擴展。由此,能夠使半導體芯片5的間隙更均等地擴大。

接著,對擴展半導體芯片的側(cè)面彼此的間隙的擴展工序進行說明。

本實施方式中,將半導體晶片1分割為多個半導體芯片5之后,也可以追加實施擴展相鄰的半導體芯片5彼此的間隔的工序。

具體而言,如圖4(b)所示,使切割膜20在半導體芯片5的面內(nèi)方向擴展,以使相鄰的半導體芯片5之間的間隔擴大至規(guī)定間隔。由此,在剖面觀察下,擴展工序之后的間隙12的寬度(擴展寬度L2)能夠變得大于擴展工序前的間隙11的寬度(L1)。

例如,相鄰的半導體芯片5之間的間隔優(yōu)選為等間隔。即,關(guān)于在矩形形狀的半導體芯片5中相鄰的半導體芯片5之間的間隔,將與半導體芯片5的一邊平行的方向設為第一方向、與上述第一方向正交的方向設為第二方向時,可以僅在第一方向上等間隔地擴展,也可以僅在第二方向上等間隔地擴展,優(yōu)選在第一方向和第二方向兩個方向上等間隔地擴展。因此,在使相鄰的半導體芯片5之間的間隔擴大時,優(yōu)選使上述相鄰的半導體芯片5之間的間隔在切割膜20面內(nèi)方向各向同性地擴展。

在此,如上所述,本實施方式所涉及的制造方法為使切割膜20在半導體芯片5的電路形成面的面內(nèi)方向擴展。因此,切割膜20優(yōu)選拉伸性優(yōu)異的結(jié)構(gòu)。

上述擴展工序中,切割膜20可以在被加熱的狀態(tài)下進行。由此,容易使切割膜20擴展。加熱溫度并無特別限定,但優(yōu)選遍及切割膜20整體,其溫度分布的不勻少。

上述第一分割工序中,也可以在分割半導體晶片1并且在切割膜20(粘接層)上形成上述切口之后實施上述擴展工序。利用該切口容易使切割膜20擴展,因此能夠減少對半導體芯片5之間的間隙11的寬度(切割寬度L1)擴展后的間隔12的寬度(擴展寬度L2)的不勻。在此,擴展寬度L2大于切割寬度L1。擴展寬度L2的上限值并無特別限定,例如優(yōu)選大于切割寬度與側(cè)面9上的密封材料層40的膜厚的合計寬度。

如上所述,本實施方式中的上述第一分割工序可以包括:通過在將半導體晶片1的背面4貼附于前粘接層的狀態(tài)下,對半導體晶片1進行分割,而獲得多個半導體芯片5的工序;和擴大相鄰的半導體芯片5之間的間隔(間隙11)的擴展工序。由此,能夠在擴大半導體芯片5之間的間隔的狀態(tài)下實施密封工序。

在本實施方式中,使相鄰的半導體芯片5之間的間隔擴大至規(guī)定間隔時,使用公知的切割裝置擴展切割膜20即可。

在此,在使相鄰的半導體芯片5之間的間隔擴大時,例如也可以使用以下的擴展裝置。

圖6和圖7為使相鄰的半導體芯片5之間的間隔擴大時可以使用的擴展裝置的結(jié)構(gòu)例。圖6為表示使相鄰的半導體芯片5之間的間隔擴大之前的狀態(tài)的圖。圖6(a)為側(cè)面剖面圖,圖6(b)為俯視圖。圖7為表示使相鄰的半導體芯片5之間的間隔擴大后的狀態(tài)的圖。圖7(a)為側(cè)面剖面圖,圖7(b)為俯視圖。

圖6和圖7的裝置具備:環(huán)狀框體100,其將貼附于被單片化而獲得的多個半導體芯片5的切割膜20的周圍夾緊;擴展臺140,其配置在框體100內(nèi)側(cè)的切割膜20的下方,通過向上方移動而使切割膜20擴展;和加熱部130,其設置在擴展臺140,且對該擴展臺140進行加熱,并且擴展臺140被分割成其中央部110和其周邊部120,加熱部130設置在擴展臺140的中央部110的與切割膜20的接觸面不同的面。

另外,在擴展臺140上的貼附切割膜20的狀態(tài)的多個半導體芯片5的配置區(qū)域,優(yōu)選溫度均勻。由此,能夠在該切割膜20的面內(nèi)方向均勻地控制切割膜20的擴展性。

另外,圖6和圖7的裝置能夠通過利用加熱部130對擴展臺140進行加熱而使切割膜20的擴展性提高。

由此,圖6和圖7的裝置能夠一邊對擴展臺140的中央部110和周邊部120進行加熱一邊使擴展臺140向上方移動。由此,能夠使切割膜20的面內(nèi)方向的擴展性均勻地提高,并且使擴展臺140向上方移動。因此,如圖7所示,能夠以相鄰的半導體芯片5之間的間隔成為等間隔的方式使切割膜20均勻地擴展。

接著,對半導體芯片的一起密封工序進行說明。

在第一實施方式中,在半導體晶片1的背面4貼附切割膜20的狀態(tài)下實施分割工序和擴展工序。在以下的一起密封工序中,為了實施對半導體芯片5的背面上也進行密封的工序,優(yōu)選預先使背面4露出。將這些一系列操作稱為轉(zhuǎn)印工序。另外,在使半導體晶片1的背面4露出的狀態(tài)下實施分割工序等的情況下,無需上述轉(zhuǎn)印工序,能夠?qū)崿F(xiàn)制造工藝的簡化。

首先,對上述轉(zhuǎn)印工序進行說明。

在本實施方式中,通過轉(zhuǎn)印工序能夠在維持半導體芯片5的配置狀態(tài)下,將半導體芯片5的粘接面變更為相反的一側(cè)。具體而言,如圖4(c)所示,在背面4貼附有切割膜20的狀態(tài)下,以橫跨多個半導體芯片5的整個電路形成面(主面3)的方式貼附轉(zhuǎn)印部件30。此時,轉(zhuǎn)印部件30可以以覆蓋焊料凸塊2的整個表面和半導體芯片5的整個電路形成面的方式貼附,也可以以該轉(zhuǎn)印部件30與半導體芯片5的電路形成面不接觸的方式,以僅覆蓋焊料凸塊2的表面的一部分的方式貼附(參考圖9(a))。本實施方式所涉及的制造方法中,通過控制轉(zhuǎn)印部件30的貼附程度(焊料凸塊2的埋入深度),能夠在使用下述半導體密封用樹脂組合物49進行密封的工序中對樹脂密封的區(qū)域進行調(diào)整。

接著,如圖4(d)所示,將切割膜20從半導體芯片5剝離。由此,在貼附切割膜20的狀態(tài)下貼附轉(zhuǎn)印部件30,之后將該切割膜20剝離,由此能夠不變動形成在各半導體芯片5之間的間隙的間隔而將轉(zhuǎn)印部件30貼附于半導體芯片5。另外,切割膜20優(yōu)選在降低該切割膜20與半導體芯片5之間的密合性后從半導體芯片5剝離。具體而言,可以舉出以下方法:通過對切割膜20與半導體芯片5的粘接部位進行例如紫外線照射或熱處理,而使形成該粘接部位的切割膜20的粘接層劣化,由此降低密合性。

另外,轉(zhuǎn)印部件30并無特別限定,例如,優(yōu)選以下構(gòu)成,即兼具能夠耐受用于固化下述半導體密封用樹脂組合物49而施加的熱的程度的耐熱性和固定在該轉(zhuǎn)印部件30上的半導體芯片5不會脫離的程度的粘接性。轉(zhuǎn)印部件30可以為粘接性膠帶單體,也可以為對由金屬或塑料等形成的板狀部件貼附粘接性膠帶而賦予剛性的部件。另外,本實施方式中,例如使用在包含42合金的金屬的板狀部件貼附粘接性膠帶而成的轉(zhuǎn)印部件。

通過直到現(xiàn)在為止的工序,獲得圖4(d)所示的結(jié)構(gòu)體7。該結(jié)構(gòu)體7具備以下結(jié)構(gòu),即,該結(jié)構(gòu)體7具有粘接部件(轉(zhuǎn)印部件30)和貼附于粘接部件(轉(zhuǎn)印部件30)的粘接面的多個半導體芯片5,多個半導體芯片5相互隔著規(guī)定間隔而配置,且多個半導體芯片5的電路形成面(主面3)貼附于粘接部件(轉(zhuǎn)印部件30)的粘接面。即,作為準備本實施方式的結(jié)構(gòu)體7的工序,可以包括:在半導體晶片1的與電路形成面相反的一側(cè)的面(背面4)貼附切割膜20的狀態(tài)下,將半導體晶片1單片化,獲得貼附于切割膜20的狀態(tài)的多個半導體芯片5的工序;使在切割膜20中貼附有多個半導體芯片5的區(qū)域在膜面內(nèi)方向擴展,從而使相鄰的半導體芯片5之間的間隔(間隙11)擴大至規(guī)定間隔的工序;以多個半導體芯片5的電路形成面(主面3)與粘接部件(轉(zhuǎn)印部件30)的粘接面接觸的方式貼附粘接部件的工序;和在多個半導體芯片5貼附于粘接部件的粘接面的狀態(tài)下,將切割膜20從半導體芯片5剝離的工序。

接著,在多個半導體晶片5的主面3貼附于粘接層(轉(zhuǎn)印部件30)的狀態(tài)下將多個半導體晶片一起密封。具體而言,如圖4(e)所示,在支承基材上準備液態(tài)的半導體密封用樹脂組合物49。例如,在脫模膜50(支承基材)上配置通過熔融而處于流動狀態(tài)的半導體密封用樹脂組合物49。即,將脫模膜50上處于流動狀態(tài)的半導體密封用樹脂組合物49與主面3粘接在轉(zhuǎn)印部件30的多個半導體芯片5的背面4相對配置。

接著,如圖4(f)所示,將處于流動狀態(tài)的半導體密封用樹脂組合物49壓接在多個半導體芯片5的與電路形成面相反的一側(cè)的面(背面4)。然后,能夠通過加熱處理使半導體密封用樹脂組合物49固化而形成密封材料層40。由此,能夠在相鄰的半導體芯片5之間的間隔(間隙12)填充密封材料層40。進而,可以利用密封材料層40以覆蓋半導體芯片5的與電路形成面相反的一側(cè)的面(背面4)和側(cè)面9的方式進行密封。例如,也可以利用密封材料層40填充形成在相鄰的半導體芯片5之間的間隔,并且以焊料凸塊2的整體或一部分露出的方式,將半導體芯片5的頂面和側(cè)面用密封材料層40進行密封。另外,也可以在多個半導體芯片5中位于外周的半導體芯片5的側(cè)面9的外側(cè)面形成密封材料層40。

在本實施方式中,當利用筒夾拾取所制作的半導體芯片5時,能夠利用半導體密封用樹脂組合物的固化體(密封材料層40)保護由該筒夾所吸附的部位。由此,能夠在以半導體密封用樹脂組合物49的固化體覆蓋并保護半導體芯片5的與電路形成面相反的一側(cè)的面和側(cè)面的狀態(tài)下,利用筒夾等操作裝置拾取所獲得的半導體芯片5。因此,根據(jù)本實施方式所涉及的制造方法,能夠預先防止因利用筒夾等操作裝置拾取半導體芯片5時施加的沖擊而導致該半導體芯片5破損的可能性。

在此,所謂處于流動狀態(tài)的半導體密封用樹脂組合物49,可以為處于熔融狀態(tài)的熱固性樹脂組合物,可以為液態(tài)樹脂組合物,也可以為成型為膜狀或片狀的樹脂組合物處于軟化狀態(tài)的樹脂組合物。作為半導體密封用樹脂組合物49的配置方法,可以疊層配置包含半導體密封用樹脂組合物的膜,也可以通過灌封來配置包含半導體密封用樹脂組合物的膏。

在此,關(guān)于密封半導體芯片的工序,列舉使用固態(tài)顆粒狀樹脂組合物作為半導體密封用樹脂組合物的情況作為例子,進行詳細說明。

使用半導體密封用樹脂組合物49密封半導體芯片5的方法并無特別限定,可以舉出:傳遞模塑法、壓縮成型法、注射成型法、層壓法等,優(yōu)選為被固定的半導體芯片5不易產(chǎn)生位置偏移的壓縮成型法。另外,進行壓縮成型而密封半導體芯片5時,也可以使用粉粒狀樹脂組合物進行樹脂密封。另外,關(guān)于半導體密封用樹脂組合物49的詳細內(nèi)容在下文敘述。

具體而言,在壓縮成型模具的上模與下模之間設置收容有顆粒狀樹脂組合物的樹脂材料供給容器。接著,利用夾緊、吸附之類的固定方法將貼附有粘接層(轉(zhuǎn)印部件30)的半導體芯片5固定在壓縮成型模具的上模與下模中的一方。以下,列舉以與電路形成面相反的一側(cè)的面與樹脂材料供給容器相對的方式將半導體芯片5固定在壓縮成型模具的上模的情況作為例子,進行說明。

接著,在減壓下,一邊縮小模具的上模與下模的間隔,一邊通過構(gòu)成樹脂材料供給容器底面的擋板等的樹脂材料供給機構(gòu),將稱量的顆粒狀樹脂組合物供給至下模所具備的下模模腔內(nèi)。在該模具模腔內(nèi),需要預先靜置脫模膜50。由此,顆粒狀樹脂組合物在下模模腔內(nèi)被加熱至規(guī)定溫度,其結(jié)果,能夠在脫模膜50上準備熔融狀態(tài)的半導體密封用樹脂組合物49。接著,通過使模具的上模與下模結(jié)合,而對固定在上模的半導體芯片5按壓熔融狀態(tài)的半導體密封用樹脂組合物49。由此,能夠利用熔融狀態(tài)的半導體密封用樹脂組合物49填埋形成在相鄰的半導體芯片5之間的間隔,并且能夠利用半導體密封用樹脂組合物49覆蓋半導體芯片5的頂面和側(cè)面。然后,一邊保持使模具的上模與下模結(jié)合的狀態(tài),一邊使半導體密封用樹脂組合物49固化。

在此,在進行壓縮成型時,優(yōu)選一邊使模具內(nèi)成為減壓狀態(tài),一邊進行樹脂密封,更優(yōu)選成為真空條件。由此,能夠?qū)π纬稍谙噜彽陌雽w芯片5之間的間隔不留未填充部分而良好地填充半導體密封用樹脂組合物49。

壓縮成型時的成型溫度并無特別限定,優(yōu)選50~200℃,尤其優(yōu)選80~180℃。另外,成型壓力并無特別限定,優(yōu)選0.5~12MPa,尤其優(yōu)選1~10MPa。而且,成型時間優(yōu)選30秒~15分鐘,尤其優(yōu)選1~10分鐘。通過將成型溫度、壓力、時間設定為上述范圍,能夠防止產(chǎn)生未填充熔融狀態(tài)的半導體密封用樹脂組合物49的部分和半導體芯片5發(fā)生位置偏移的兩種情況。

接著,通過對形成于半導體芯片5的側(cè)面9的間隙12的密封材料層40進行分割(第二分割工序),能夠獲得在側(cè)面9和背面4形成有密封材料層40的多個半導體芯片5。

具體而言,如圖5(a)所示,首先,剝離配置在密封層40的背面(面41)的脫模膜50。

接著,如圖5(b)所示,對位于半導體芯片5的間隙12的密封材料層40進行分割。將第二分割工序的分割寬度設定為L3。通過調(diào)整第二分割寬度L3能夠控制殘留在側(cè)面9的密封材料層40的膜厚。

具體而言,例如,在將轉(zhuǎn)印部件30貼附于半導體芯片5的狀態(tài)下,將填充在間隔12的半導體密封用樹脂組合物49的固化體(密封材料層40)切斷,從而單片化成被密封材料層40密封的多個半導體芯片5。此時,轉(zhuǎn)印部件30可以與密封材料層40一并被切斷,也可以不切斷而保持橫跨多個半導體芯片5而貼附的狀態(tài),從提高半導體裝置8的生產(chǎn)率的觀點考慮,在將半導體芯片5單片化時,優(yōu)選設為不切斷轉(zhuǎn)印部件30而能夠保持橫跨半導體芯片5而貼附的狀態(tài)。另外,上述半導體芯片5的單片化可以使用切割刀片、激光等。

接著,如圖5(c)所示,將轉(zhuǎn)印部件30從半導體裝置8剝離。由此,能夠制作本實施方式所涉及的半導體裝置8。另外,轉(zhuǎn)印部件30優(yōu)選在降低該轉(zhuǎn)印部件30與半導體裝置8之間的密合性后從該半導體芯片5剝離。具體而言,可以舉出以下方法:通過對轉(zhuǎn)印部件30與半導體芯片5的粘接部位進行例如紫外線照射或熱處理,使形成該粘接部位的轉(zhuǎn)印部件30的粘接層劣化,由此降低密合性。

另外,所獲得的半導體裝置8也可以根據(jù)需要安裝在基板上。另外,當將所制作的半導體裝置安裝于基板時,可以使用倒裝焊接機或芯片焊接機等公知裝置。

根據(jù)以上情況,能夠通過本實施方式的半導體裝置的制造方法獲得半導體裝置8。

根據(jù)本實施方式所涉及的制造方法,能夠獲得以下的半導體芯片5,該半導體芯片5能夠在利用半導體密封用樹脂組合物的固化體(密封材料層40)覆蓋并保護半導體芯片5的與電路形成面相反的一側(cè)的面和側(cè)面的狀態(tài)下,利用筒夾等操作裝置進行拾取。由此,能夠防止筒夾等操作裝置直接與半導體芯片5接觸,并且能夠通過半導體密封用樹脂組合物的固化體(密封材料層40)緩和利用筒夾等操作裝置進行拾取時對半導體芯片5施加的沖擊。因此,根據(jù)本實施方式所涉及的制造方法,能夠預先防止因利用筒夾等操作裝置進行拾取時施加的沖擊而導致半導體芯片5破損的可能性。即,根據(jù)本實施方式所涉及的制造方法,能夠緩和因利用筒夾等操作裝置進行吸附并拾取時對半導體芯片5施加的沖擊所帶來的影響。因此,根據(jù)本實施方式所涉及的制造方法,與現(xiàn)有的制造方法相比,能夠制造可靠性優(yōu)異的半導體裝置8。另外,根據(jù)本實施方式所涉及的制造方法,能夠在單片化后不配置在基板上而將所獲得的多個半導體芯片5一起進行樹脂密封。因此,與現(xiàn)有的制造方法相比,能夠使生產(chǎn)效率飛躍性地提高。另外,在將利用本實施方式所涉及的制造方法獲得的半導體裝置8安裝在基板時,由于密封材料層40與基板為分離的結(jié)構(gòu),因此也能夠抑制密封材料層40與基板之間產(chǎn)生的密合不良,能夠進一步提高可靠性。

在本實施方式中,保護膜10在對半導體晶片1的與電路形成面相反的一側(cè)的面進行研磨時用于保護該半導體晶片1的電路形成面,但如在第三實施方式中后述的那樣,也具有本實施方式中將半導體晶片1單片化時使用的切割膜20的功能和本實施方式中覆蓋半導體芯片5的與電路形成面相反的一側(cè)的面和側(cè)面而進行密封時使用的轉(zhuǎn)印部件30的功能。因此,從生產(chǎn)效率的觀點考慮,后述第三實施方式所涉及的制造方法更優(yōu)異,根據(jù)本實施方式所涉及的制造方法,在各制造工序中使用不同的粘接部件10和30,因此也具有為了維持該粘接部件10和30的強度等而可分開使用等的優(yōu)點。即根據(jù)本實施方式所涉及的制造方法,能夠精度良好地制作可靠性優(yōu)異的半導體裝置。

對本實施方式所涉及的半導體裝置進行說明。

圖1和圖2為表示本實施方式所涉及的半導體裝置8的一例的剖面圖。

如圖1和圖2所示,本實施方式所涉及的半導體裝置8具備:半導體芯片5;焊料凸塊2,其設置在半導體芯片5的下表面(主面3);和密封材料層40,其覆蓋半導體芯片5的頂面和側(cè)面中的至少一部分,焊料凸塊2的整體或一部分露出。

具體而言,圖1所示的半導體裝置8具備:半導體芯片5,主面3形成有電路;密封材料層40,其覆蓋半導體芯片5的整個側(cè)面9和整個背面4;和凸塊(焊料凸塊2),在俯視觀察下,在半導體芯片5的周圍形成有密封材料層40,而凸塊僅形成在半導體芯片5的主面3區(qū)域上。

本實施方式所涉及的半導體裝置8具備半導體芯片5的頂面(背面4)和側(cè)面9中的至少一部分被密封材料層40覆蓋的半導體芯片5。由此,在制造半導體裝置8時,即便利用筒夾拾取半導體芯片5,也能夠預先防止該半導體芯片5破損。因此,通過本實施方式所涉及的制造工藝所獲得的半導體裝置8與現(xiàn)有的半導體裝置相比,可靠性優(yōu)異。

如圖1所示,半導體芯片5的下表面(主面3)整體露出。換言之,半導體芯片5的主面3整體未被密封材料層40覆蓋。即半導體芯片5的主面3可以與密封材料層40的與頂面(面41)相反的一側(cè)的面45形成同一面。在此,所謂同一面是指能夠容許轉(zhuǎn)印部件30的表面粗糙度等工藝上不可避免的微凹凸的大致同一面。即,圖1的半導體裝置8中,焊料凸塊2的整體具有未被密封材料層40覆蓋而露出的結(jié)構(gòu)。

另一方面,在圖2的半導體裝置8中,半導體芯片5的下表面(主面3)的一部分與焊料凸塊2的一部分被密封材料層40覆蓋。換言之,半導體芯片5的主面3中,比外周部的配置有焊料凸塊2的區(qū)域更靠內(nèi)側(cè)的區(qū)域未被密封材料層40覆蓋而露出。焊料凸塊2具有一部分從半導體芯片5的主面3側(cè)朝向相反的一側(cè)被密封材料層40覆蓋,但剩余的前端部露出的結(jié)構(gòu)。

圖1和圖2的半導體裝置8均能夠?qū)崿F(xiàn)安裝在基板上時密封材料層40與基板不接觸而兩者分離的結(jié)構(gòu)。即,在本實施方式中,密封材料層40可以具有不密封至安裝半導體芯片5的安裝基板的結(jié)構(gòu)。

根據(jù)本實施方式所涉及的半導體裝置8,當將該半導體裝置8安裝在基板上時,與基板接合在密封材料的現(xiàn)有的半導體裝置的結(jié)構(gòu)不同。即,能夠?qū)崿F(xiàn)密封材料層40與安裝基板不接觸的兩者分離的結(jié)構(gòu)。其結(jié)果能夠提供比現(xiàn)有的半導體裝置小型化的半導體裝置8。另外,由于半導體裝置8的結(jié)構(gòu)與基板接合在密封材料的現(xiàn)有的半導體裝置的結(jié)構(gòu)不同,因此也可以不經(jīng)由內(nèi)插板而直接安裝于母板。而且,由于半導體裝置8能夠?qū)崿F(xiàn)密封材料層40與基板不接觸而兩者分離的結(jié)構(gòu),因此能夠解決現(xiàn)有的半導體裝置中產(chǎn)生的基板與密封材料的界面密合不良的問題。因此,與現(xiàn)有的半導體裝置相比,能夠?qū)崿F(xiàn)在可靠性方面也優(yōu)異的半導體裝置8。而且,由于半導體裝置8具備利用半導體密封用樹脂組合物的固化體(密封材料層40)覆蓋并保護半導體芯片5的與電路形成面相反的一側(cè)的面和側(cè)面的狀態(tài)的結(jié)構(gòu),因此與現(xiàn)有的半導體裝置相比,在耐碎裂性方面也優(yōu)異。

另外,本實施方式所涉及的半導體裝置8由于焊料凸塊2的整體或一部分露出,因此操作性優(yōu)異,能夠用于各種工藝。具體而言,本實施方式所涉及的半導體裝置8能夠安裝于母板、內(nèi)插板和引線框架等各種基板。

<第二實施方式>

對第二實施方式的半導體裝置的制造方法進行說明。

圖9為用于說明本實施方式所涉及的半導體裝置的制造方法的一例的圖。

第二實施方式中有所不同的方面為,在第一實施方式的轉(zhuǎn)印工序(圖4(c))中,使轉(zhuǎn)印部件30埋入半導體芯片5上的焊料凸塊2的一部分且不與半導體芯片5的主面3面接觸。

具體而言,如圖9(a)所示,將轉(zhuǎn)印部件30以覆蓋焊料凸塊2的一部分且不與半導體芯片5的電路形成面接觸的方式貼附于半導體芯片5。在這種結(jié)構(gòu)狀態(tài)下,將半導體芯片5一起密封。

在本實施方式中,液體狀態(tài)的半導體密封用樹脂組合物49除了填充在半導體芯片5的與電路形成面相反的一側(cè)的面(背面4)和側(cè)面9,還填充在半導體芯片5的電路形成面(主面3)。由此,能夠以利用密封材料層40覆蓋至半導體芯片5的側(cè)面9、背面4和主面3的方式進行一起密封。根據(jù)第二實施方式,也能夠獲得與第一實施方式相同的效果,尤其能夠進一步抑制操作時的碎裂。

圖8為表示本實施方式所涉及的半導體裝置8的一例的剖面圖。

圖8所示的半導體裝置8在半導體芯片5的下表面(主面3)整體被密封材料層40覆蓋的方面與第一實施方式不同。另外,凸塊(焊料凸塊2)的前端部的一部分具有從密封材料層40突出的結(jié)構(gòu),且露出。

關(guān)于圖8所示的半導體裝置8,也與第一實施方式同樣地,半導體芯片5的頂面和側(cè)面中的至少一部分被密封材料層40覆蓋。因此,關(guān)于圖8所示的半導體裝置8,也與第一實施方式同樣地,能夠解決現(xiàn)有的半導體裝置中產(chǎn)生的因利用筒夾拾取半導體芯片時施加的沖擊而導致半導體芯片破損的問題。因此,本實施方式所涉及的半導體裝置8與現(xiàn)有的半導體裝置相比,能夠成為可靠性方面優(yōu)異的半導體裝置。

而且,關(guān)于圖8所示的半導體裝置8,也與第一實施方式同樣地,由于焊料凸塊2的一部分露出,因此在將該半導體裝置8安裝在基板上時,能夠?qū)崿F(xiàn)密封材料層40與基板不接觸而兩者分離的結(jié)構(gòu)。

<第三實施方式>

對第三實施方式的半導體裝置的制造方法進行說明。

圖10為用于說明本實施方式所涉及的半導體裝置的制造方法的一例的圖。

本實施方式所涉及的制造方法可以不經(jīng)過第一實施方式的轉(zhuǎn)印工序而簡化。即,能夠在半導體芯片5的主面3貼附有粘接層(保護膜10)的狀態(tài)下實施第一分割工序和一起密封工序。具體而言,準備具備保護膜10和貼附于該保護膜10的粘接面的狀態(tài)的多個半導體芯片5的結(jié)構(gòu)體7,能夠在維持保護膜10貼附于多個半導體芯片5的狀態(tài)而直接密封半導體芯片5。

另外,實施方式中準備結(jié)構(gòu)體7的工序包括:在以半導體晶片1的電路形成面(主面3)與粘接部件(保護膜10)的粘接面接觸的方式貼附粘接部件的狀態(tài)下,將半導體晶片1單片化,獲得貼附于粘接部件的狀態(tài)的多個半導體芯片5的工序;和使粘接部件中的貼附有多個半導體芯片5的區(qū)域在膜面內(nèi)方向擴展,而使相鄰的半導體芯片5之間的間隔擴大至規(guī)定間隔。

以下,對上述工序進行說明。

如圖10(a)所示,將在主面3貼附有保護膜10的狀態(tài)的半導體晶片1單片化,而制作貼附有保護膜10的狀態(tài)的多個半導體芯片5。另外,在將半導體晶片1單片化時,使保護膜10不被切斷,由此能夠保持貼附有所獲得的多個半導體芯片5的狀態(tài)。

接著,如圖10(b)所示,例如也可以使保護膜10在半導體芯片5的面內(nèi)方向擴展,而使相鄰的半導體芯片5之間的間隔擴大至規(guī)定間隔。另外,也可以使半導體芯片5之間的間隔在粘接部件(保護膜10)的面內(nèi)方向各向同性地擴展。

接著,如圖10(c)和(d)所示,使處于流動狀態(tài)的半導體密封用樹脂組合物49與多個半導體芯片5的與電路形成面相反的一側(cè)的面進行接觸,在相鄰的半導體芯片5之間的間隔填充半導體密封用樹脂組合物49,并且利用半導體密封用樹脂組合物49覆蓋半導體芯片5的與電路形成面相反的一側(cè)的面和側(cè)面而進行密封。

通過以上方法,能夠獲得具備與第一實施方式相同結(jié)構(gòu)的半導體裝置8。另外,根據(jù)本實施方式,也能夠獲得與第一實施方式相同的效果。而且,根據(jù)本實施方式的制造方法,能夠簡化半導體裝置8的制造工序,因此與現(xiàn)有的制造方法相比,能夠使生產(chǎn)效率進一步飛躍性地提高。

<第四實施方式>

對第四實施方式的半導體裝置的制造方法進行說明。

圖12為用于說明本實施方式所涉及的半導體裝置的制造方法的一例的圖。

在第四實施方式中,能夠?qū)嵤┦沟诙指罟ば蛑械姆指顚挾萀3比第一分割工序中的分割寬度L1窄的切割寬度窄小工序。即,在第四實施方式中,在減小分割寬度這方面與第一實施方式等其他實施方式不同。

首先,如圖12(a)所示,將半導體晶片1的主面3貼附于保護膜10(粘接層)。接著,如圖12(b)所示,從半導體晶片1的背面4側(cè)進行切割。在剖面觀察下,將通過第一次切割形成的間隙11的寬度設為分割寬度L1。之后,如圖12(c)所示,在半導體晶片1的主面3貼附于保護膜10的狀態(tài)下將多個半導體芯片5一起密封。由此,在半導體芯片5的側(cè)面9和背面4上形成密封材料層40。另外,在半導體芯片5的側(cè)面9的間隙11填充有密封材料層40。

接著,如圖12(d)所示,沿切割區(qū)域?qū)ξ挥谙噜彽陌雽w芯片5彼此之間的間隙11的密封材料層40進行切割。在剖面觀察下,將由第二次切割形成的間隙的寬度設為分割寬度L3。此后,能夠通過剝離保護膜10而獲得本實施方式的半導體裝置8。

在本實施方式中,作為切割方法,可以使用刀片切割或激光切割。另外,作為變更切割寬度的方法,例如可以使用減小刀片寬度,或減小激光的照射直徑,或?qū)⑶懈罘椒◤牡镀兏鼮榧す?,或減少刀片的刃數(shù)的方法等。

通過減小切割寬度,能夠調(diào)整殘留在半導體芯片5的側(cè)面9上的密封材料層40的膜厚的厚度。由此,能夠使半導體芯片5的側(cè)面9上的密封材料層40的膜厚充分變厚。因此,能夠抑制操作時的碎裂,能夠?qū)崿F(xiàn)提高半導體裝置的可靠性的結(jié)構(gòu)。另外,為了增加半導體晶片1的有效芯片數(shù),可以在縮小分割寬度L1的狀態(tài)下也縮小分割寬度L3。由此,能夠提高有效芯片數(shù)并且提高上述可靠性。

在本實施方式中,分割寬度L1的下限值例如可以設為50μm以上,也可以設為60μm以上。由此,容易在半導體芯片5之間填充半導體密封用樹脂組合物。分割寬度L1的上限值例如可以設為150μm以下,也可以設為100μm以下。由此,能夠增加半導體晶片1的有效芯片數(shù)。

在本實施方式中,作為分割寬度L3,只要小于上述分割寬度L1,則無特別限定。分割寬度L3的下限值例如可以設為10μm以上,也可以設為20μm以上。由此,能夠提高切割的控制性。分割寬度L3的上限值例如可以設為50μm以下,也可以設為40μm以下。由此,能夠確保半導體芯片5的側(cè)面9上的密封材料層40的膜厚。因此,在第四實施方式中,能夠充分獲得與第一實施方式相同的效果。

<第五實施方式>

對第五實施方式的半導體裝置的制造方法進行說明。

圖13為用于說明本實施方式所涉及的半導體裝置的制造方法的一例的圖。

在第五實施方式中,在密封工序之后包括在半導體晶片1的主面3上形成外部連接用的凸塊(焊料凸塊2)的工序,這一點與第一實施方式不同。即,在第一實施方式中,在形成凸塊后,實施第一分割工序和一起密封工序,但是在第五實施方式中,在實施第一分割工序和一起密封工序之后,形成凸塊。之后,實施第二分割工序。由此,不僅可以在半導體芯片5的主面3形成配線層和凸塊,而且也可以在比該區(qū)域更靠外側(cè)形成配線層和凸塊。

以下,對各工序進行說明。

首先,如圖13(a)所示,準備在主面3形成有電路的半導體晶片1。另外,成為在主面3上未形成(未圖示的配線層)和焊料凸塊2的狀態(tài)的結(jié)構(gòu)。接著,例如在半導體晶片1的主面3貼附保護膜10。

接著,如圖13(b)所示,實施上述第一分割工序和一起密封工序。也可以實施擴展工序。

之后,如圖13(c)所示,剝離保護膜10。此時,多個半導體芯片5的主面3和密封材料層40的與頂面(面41)相反的一側(cè)的面45露出。這些主面3和面45可以形成同一平面。

接著,在這些半導體芯片5的主面3上和密封材料層40的面45上形成未圖示的配線層和焊料凸塊2。焊料凸塊2不僅可以形成在主面3上,而且也可以形成在密封材料層40的面45上。由此,能夠擴大半導體芯片5的間距寬度。之后,通過實施上述第二分割工序而進行單片化。通過以上方法,能夠獲得圖14(d)所示的半導體裝置8。

對本實施方式中所使用的各部件的詳細內(nèi)容進行說明。

以下,對本實施方式所涉及的半導體密封用樹脂組合物49、切割膜20、轉(zhuǎn)印部件30、保護膜10和脫模膜50的構(gòu)成進行說明。

<半導體密封用樹脂組合物>

以下,對半導體密封用樹脂組合物為顆粒狀的樹脂組合物的方式進行詳細說明,但并不限定于此。

本實施方式所涉及的半導體密封用樹脂組合物優(yōu)選含有環(huán)氧樹脂作為其構(gòu)成材料。作為環(huán)氧樹脂,例如為在1分子內(nèi)具有2個以上環(huán)氧基的單體、低聚物、聚合物全部,環(huán)氧樹脂的分子量和分子結(jié)構(gòu)并無特別限定。具體而言,可以舉出:聯(lián)苯型環(huán)氧樹脂、雙酚A型環(huán)氧樹脂、雙酚F型環(huán)氧樹脂、茋型環(huán)氧樹脂、對苯二酚型環(huán)氧樹脂等結(jié)晶性環(huán)氧樹脂;甲酚酚醛清漆型環(huán)氧樹脂、苯酚酚醛清漆型環(huán)氧樹脂、萘酚酚醛清漆型環(huán)氧樹脂等酚醛清漆型環(huán)氧樹脂;含亞苯基骨架的苯酚芳烷基型環(huán)氧樹脂、含亞聯(lián)苯基骨架的苯酚芳烷基型環(huán)氧樹脂、含亞苯基骨架的萘酚芳烷基型環(huán)氧樹脂等酚芳烷基型環(huán)氧樹脂;三苯酚甲烷型環(huán)氧樹脂、烷基改性三苯酚甲烷型環(huán)氧樹脂等三官能型環(huán)氧樹脂;二環(huán)戊二烯改性苯酚型環(huán)氧樹脂、萜烯改性苯酚型環(huán)氧樹脂等改性苯酚型環(huán)氧樹脂;含三嗪核的環(huán)氧樹脂等含雜環(huán)的環(huán)氧樹脂等,可以使用這些中的一種或組合兩種以上使用。

另外,作為獲得顆粒狀的樹脂組合物的方法,并無特別限定,例如可以舉出以下方法:將熔融混煉的樹脂組合物供應給具有由多個小孔的圓筒狀外周部與圓盤狀底面所構(gòu)成的轉(zhuǎn)子的內(nèi)側(cè),利用使轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)而獲得的離心力,使該樹脂組合物通過小孔而獲得(以下也稱為“離心制粉法”。);利用混合機將各原料成分進行預混合后,利用輥、捏合機或擠出機等混煉機進行加熱混煉后,經(jīng)過冷卻、粉碎工序而成為粉碎物,使用篩對該粉碎物進行粗粒和微粉的去除而獲得(以下也稱為“粉碎篩分法”。);利用混合機將各原料成分進行預混合后,使用在螺桿前端部設置配置有多個小孔的模嘴的擠出機進行加熱混煉,并且對從配置在模嘴的小孔呈股線狀擠出的熔融樹脂,利用與模嘴面大致平行地滑動旋轉(zhuǎn)的切割器進行切斷而獲得(以下也稱為“熱切割法”。)等。任一方法均能通過選擇混煉條件、離心條件、篩分條件、切斷條件等而獲得所需的粒度分布或顆粒密度。作為尤其優(yōu)選的制法,為離心制粉法,由此獲得的顆粒狀的樹脂組合物能夠穩(wěn)定地表現(xiàn)出所需的粒度分布或顆粒密度,因此在搬送路徑上的搬送性或防止粘固方面為優(yōu)選。另外,離心制粉法能夠使粒子表面在一定程度上變得平滑,因此也不存在粒子彼此粘連或與搬送路面的摩擦阻力變大的情況,在防止向搬送路徑的供給口的橋接(堵塞)和防止搬送路徑上的滯留的方面也為優(yōu)選。另外,離心制粉法在熔融狀態(tài)下使用離心力而形成,因此成為粒子內(nèi)包含一定程度的空隙的狀態(tài),能夠使顆粒密度在一定程度上降低,因此對壓縮成型時的搬送性有利。

另一方面,粉碎篩分法需要對通過篩分產(chǎn)生的大量微粉和粗粒的處理方法進行研究,但篩分裝置等因為在半導體密封用樹脂組合物的現(xiàn)有制造生產(chǎn)線中使用,因此能夠直接使用現(xiàn)有的制造生產(chǎn)線,在該方面為優(yōu)選。另外,關(guān)于粉碎篩分法,因為粉碎前將熔融樹脂片材化時的片材厚度的選擇、粉碎時的粉碎條件或篩網(wǎng)的選擇、篩分時的篩的選擇等用于表現(xiàn)本發(fā)明的粒度分布的能夠獨立控制的因素較多,因此用于調(diào)整為所需粒度分布的方法的選項較多,在該方面為優(yōu)選。另外,熱切割法也能夠在例如在擠出機的前端附加熱切割機構(gòu)的程度上直接利用現(xiàn)有的制造生產(chǎn)線,在該方面為優(yōu)選。

<切割膜>

本實施方式所涉及的切割膜20是在對半導體晶片1進行單片化時,能夠未被切斷而保持貼附于所獲得的半導體芯片5的狀態(tài)的膜。該切割膜20,只要能夠粘接在半導體晶片1,且與半導體芯片5的位置偏移小,則無特別限定。作為切割膜20,例如可以具有在支承膜上疊層有粘接劑層的多層疊層結(jié)構(gòu)。另外,切割膜20也可以具有通過加熱或照射紫外線而使粘接力較小地變化的功能。由此,能夠提高從被粘接體(半導體芯片5)的剝離性。

支承膜的構(gòu)成材料并無特別限定,例如可以含有選自聚乙烯、聚丙烯、乙烯-丙烯共聚物、聚烯烴、聚丁烯、聚丁二烯、聚甲基戊烯、聚氯乙烯、聚偏二氯乙烯、氯乙烯共聚物、聚對苯二甲酸乙二醇酯、聚對苯二甲酸丁二醇酯、聚萘二甲酸乙二醇酯、聚氨酯、乙烯-乙酸乙烯酯共聚物、離子聚合物、乙烯-(甲基)丙烯酸共聚物、乙烯-(甲基)丙烯酸酯共聚物、聚苯乙烯、乙烯基聚異戊二烯、聚碳酸酯、聚苯硫醚、聚醚醚酮、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物、聚酰亞胺、聚醚酰亞胺、聚酰胺、氟樹脂等中的一種以上的樹脂。

另外,為了提高與粘接劑層的密合性,支承膜的表面可以實施化學或物理的表面處理。另外,在支承膜中,在無損發(fā)明效果的范圍內(nèi),可以含有各種添加劑(填充劑、增塑劑、抗氧化劑、阻燃劑、抗靜電劑)。

另外,作為切割膠帶的粘接劑層,可以使用由包含丙烯酸系粘接劑、橡膠系粘接劑、乙烯基烷基醚系粘接劑、硅酮系粘接劑、聚酯系粘接劑等的第一樹脂組合物構(gòu)成的粘接劑層。在這些中,可以使用丙烯酸系粘接劑。

<轉(zhuǎn)印部件(粘接部件)>

接著,如上所述,本實施方式所涉及的轉(zhuǎn)印部件30優(yōu)選為以下構(gòu)成,即兼具耐受用于固化下述半導體密封用樹脂組合物49而施加的熱的程度的耐熱性和固定在該轉(zhuǎn)印部件30上的半導體芯片5不會脫離的程度的粘接性的構(gòu)成。具體而言,本實施方式所涉及的轉(zhuǎn)印部件30優(yōu)選為疊層基材層和粘接劑層而成的結(jié)構(gòu)。

粘接劑層由包含能夠進行交聯(lián)反應的樹脂和具有助熔劑活性的化合物的樹脂組合物所構(gòu)成。作為能夠進行交聯(lián)反應的樹脂,例如可以舉出:環(huán)氧樹脂、氧雜環(huán)丁烷樹脂、酚醛樹脂、(甲基)丙烯酸酯樹脂、不飽和聚酯樹脂、鄰苯二甲酸二烯丙酯樹脂、馬來酰亞胺樹脂等被分類為所謂熱固性樹脂的樹脂,另外,也可以舉出具有羧基、環(huán)氧基等官能團的熱塑性樹脂等作為能夠進行交聯(lián)反應的樹脂。這些中,優(yōu)選使用固化性和保存性、固化物的耐熱性、耐濕性、耐化學品性優(yōu)異的環(huán)氧樹脂。

具有助熔劑活性的化合物,只要是具有通過加熱等去除金屬氧化膜的效果,則無特別限定。例如,也可以為活性松香、具有羧基的有機化合物等有機酸、胺、酚、醇、吖嗪等自身具有助熔劑活性、或具有促進助熔劑活性的作用的化合物。

作為該具有助熔劑活性的化合物,更具體而言,可以舉出分子中具有至少一個以上羧基和/或酚性羥基的化合物,該化合物可以為液態(tài),也可以為固體。

另外,對耐熱性或尺寸穩(wěn)定性、耐濕性等特性無特別要求時,也可以還含有無機填充劑。作為這類無機填充劑,例如可以舉出:滑石、燒制粘土、未燒制粘土、云母、玻璃等硅酸鹽;氧化鈦、氧化鋁、熔融二氧化硅(熔融球形二氧化硅、熔融破碎二氧化硅)、結(jié)晶二氧化硅等的粉末等的氧化物;碳酸鈣、碳酸鎂、水滑石等碳酸鹽;氫氧化鋁、氫氧化鎂、氫氧化鈣等氫氧化物;硫酸鋇、硫酸鈣、亞硫酸鈣等硫酸鹽或亞硫酸鹽、硼酸鋅、偏硼酸鋇、硼酸鋁、硼酸鈣、硼酸鈉等硼酸鹽;氮化鋁、氮化硼、氮化硅等氮化物等。這些無機填充劑可以單獨使用,也可以混合使用。這些中優(yōu)選熔融二氧化硅、結(jié)晶二氧化硅等二氧化硅粉末,尤其優(yōu)選熔融球形二氧化硅。

通過使無機填充劑包含于樹脂組合物中,能夠提高使樹脂組合物固化后的耐熱性、耐濕性、強度等,并且能夠提高粘接劑層相對半導體芯片5的剝離性。另外,無機填充劑的形狀并無特別限定,優(yōu)選圓球形,由此,能夠提供作為無特別異向性的粘接劑層而優(yōu)選的樹脂組合物。

并且,作為基材層,例如只要為由聚乙烯、聚丙烯等聚烯烴、乙烯-乙酸乙烯酯共聚物、聚酯、聚酰亞胺、聚對苯二甲酸乙二醇酯、聚氯乙烯、聚酰胺、聚氨酯等制作的耐熱性或耐化學品性優(yōu)異的膜,則能夠使用?;膶拥暮穸炔o特別限定,通常優(yōu)選30~500μm。

<保護膜(粘接部件)>

接著,保護膜10是在對半導體晶片1的與電路形成面相反的一側(cè)的面進行研磨時保護電路形成面的膜。此保護膜10只要是對半導體晶片1粘接的膜,則無特別限定,例如為疊層背面研磨膠帶與粘接劑層而成的結(jié)構(gòu)即可。并且,如圖10所示,保護膜10有時也用作半導體晶片1單片化時的保護部件,有時也使該保護膜10在面內(nèi)方向擴展,有時也為了固化半導體密封用樹脂組合物49而進行加熱。因此,保護膜10優(yōu)選為以下構(gòu)成,即兼具一定程度的擴展性、能夠耐受用于固化半導體密封用樹脂組合物49而施加的熱的程度的耐熱性和固定在保護膜10上的半導體芯片5不會脫離的程度的粘接性。

保護膜10由背面研磨膠帶和粘接劑層所構(gòu)成。另外,也可以在背面研磨膠帶與粘接劑層之間設置脫模膜50。由此,背面研磨膠帶與粘接劑層之間的剝離變得容易。

粘接劑層由含有能夠進行交聯(lián)反應的樹脂和具有助熔劑活性的化合物的樹脂組合物所構(gòu)成。作為能夠進行交聯(lián)反應的樹脂,例如可以舉出:環(huán)氧樹脂、氧雜環(huán)丁烷樹脂、酚醛樹脂、(甲基)丙烯酸酯樹脂、不飽和聚酯樹脂、鄰苯二甲酸二烯丙酯樹脂、馬來酰亞胺樹脂等被分類為所謂熱固性樹脂的樹脂,并且也可以舉出具有羧基、環(huán)氧基等官能團的熱塑性樹脂等作為能夠進行交聯(lián)反應的樹脂。這些中,優(yōu)選使用固化性和保存性、固化物的耐熱性、耐濕性、耐化學品性優(yōu)異的環(huán)氧樹脂。

具有助熔劑活性的化合物,只要是具有通過加熱等去除金屬氧化膜的效果的化合物,則無特別限定。例如,也可以為活性松香、具有羧基的有機化合物等有機酸、胺、酚、醇、吖嗪等自身具有助熔劑活性、或具有促進助熔劑活性的作用的化合物。

作為該具有助熔劑活性的化合物,更具體而言,可以舉出分子中具有至少一個以上羧基和/或酚性羥基的化合物,該化合物可以為液態(tài),也可以為固體。

另外,作為背面研磨膠帶,例如只要是由聚乙烯、聚丙烯等聚烯烴、乙烯-乙酸乙烯酯共聚物、聚酯、聚酰亞胺、聚對苯二甲酸乙二醇酯、聚氯乙烯、聚酰胺、聚氨酯等制作的耐熱性或耐化學品性優(yōu)異的膜,即可使用。背面研磨膠帶的厚度并無特別限定,通??梢栽O為30~500μm。

<脫模膜>

接著,脫模膜50只要是具有優(yōu)異脫模性的結(jié)構(gòu)則無特別限定,例如優(yōu)選具有含聚酯樹脂材料的脫模層的脫模膜。

本實施方式所涉及的脫模膜50為具有含聚酯樹脂材料的脫模層(第一脫模層)的脫模膜50。

本實施方式所涉及的脫模膜50中,所謂脫模層,是指至少將該脫模膜50配置在對象物上時形成與對象物接觸的面(以下也表示為“脫模面”。)的樹脂層,所謂聚酯樹脂,是指多元羧酸(二羧酸)與多元醇(二醇)的縮聚物,且為具有多個羧基(-COOH)的化合物。

另外,在本實施方式中,聚酯樹脂材料并無特別限定,例如可以舉出:聚對苯二甲酸乙二醇酯樹脂、聚對苯二甲酸丁二醇酯樹脂、聚三亞甲基對苯二甲酸酯樹脂、聚六亞甲基對苯二甲酸酯樹脂等聚亞烷基對苯二甲酸酯樹脂。這些中,優(yōu)選使用聚對苯二甲酸丁二醇酯樹脂。

本實施方式所涉及的脫模膜50可以形成單層結(jié)構(gòu),也可以形成多層結(jié)構(gòu)。

以上,對本發(fā)明的實施方式進行了敘述,但這些為本發(fā)明的示例,也可以采用上述以外的各種構(gòu)成。

另外,在上述實施方式中,密封半導體芯片5時,舉出使用顆粒狀的半導體密封用樹脂組合物49進行壓縮成型的情況作為例子進行了說明,但也可以通過旋轉(zhuǎn)涂布法、印刷法、分配法對半導體芯片5的與電路形成面相反的一側(cè)的面涂布液態(tài)半導體密封用樹脂組合物49后使其干燥,也可以在加壓條件下對半導體芯片5的與電路形成面相反的一側(cè)的面按壓成型為膜狀的處于軟化狀態(tài)的半導體密封用樹脂組合物49,使其滲入,也可以利用毛細管現(xiàn)象使液態(tài)半導體密封用樹脂組合物49流入至相鄰的半導體芯片5之間的間隔。

而且,在上述實施方式中,舉出使用在電路形成面安裝有多個焊料凸塊2的半導體晶片1而制造半導體裝置8的情況作為例子進行了說明,但在使用電路形成面未安裝多個焊料凸塊2的半導體晶片1,制造半導體芯片5的下表面的至少一部分未被密封材料層40覆蓋的半導體裝置8的后工序中,可以在半導體芯片5的電路形成面安裝焊料凸塊2后安裝至基板,也可以將半導體芯片5與基板通過引線接合而電連接。

另外,在密封半導體芯片5時,也可以使用加工成片狀的包含半導體密封用樹脂組合物49的密封材料(以下表示為片狀密封材料。)通過以下方法進行層壓。

首先,將以輥形狀準備的片狀密封材料安裝至真空加壓式層壓機的卷出裝置,連接至卷取裝置。接著,將貼附有保護膜10的半導體晶片1搬送至隔膜(彈性膜)式層壓機部。接著,在減壓下,開始加壓時,片狀密封材料被加熱至規(guī)定溫度而成為熔融狀態(tài),之后通過隔膜對熔融狀態(tài)的片狀密封材料進行加壓,而對半導體晶片1按壓,由此能夠利用該片狀密封材料填充形成在半導體晶片1的切口20,并且能夠利用片狀密封材料覆蓋半導體晶片1的與電路形成面相反的一側(cè)的面。之后,經(jīng)過規(guī)定時間使片狀密封材料固化。由此,能夠?qū)雽w芯片5密封。

另外,對片狀密封材料要求更高精度的平坦性時,也可以在利用隔膜式層壓機進行加壓后,追加利用調(diào)整為高精度的平坦加壓裝置的加壓工序而成型。

在進行上述層壓成型時,隔膜(彈性膜)式層壓機部的成型溫度優(yōu)選為50~120℃,更優(yōu)選為80~110℃。另外,隔膜(彈性膜)式層壓機部的成型壓力優(yōu)選為0.5~1MPa,更優(yōu)選為0.6~0.9MPa。而且,隔膜(彈性膜)式層壓機部的成型時間優(yōu)選為30秒~5分鐘,更優(yōu)選為1~3分鐘。通過將隔膜(彈性膜)式層壓機部的成型溫度、壓力、時間設為上述范圍,能夠防止產(chǎn)生未填充處于熔融狀態(tài)的片狀密封材料的部分。

在進行上述層壓成型時,平坦加壓裝置的加壓溫度優(yōu)選為80~130℃,更優(yōu)選為90~120℃。另外,平坦加壓裝置的成型壓力優(yōu)選為0.5~2MPa,更優(yōu)選為0.8~1.5MPa。而且,平坦加壓裝置的成型時間優(yōu)選為30秒~5分鐘,更優(yōu)選為1~3分鐘。通過將平坦加壓裝置的加壓溫度、成型壓力、時間設為上述范圍,能夠防止產(chǎn)生未填充處于熔融狀態(tài)的片狀密封材料的部分。

另外,通過使用上述片狀密封材料的層壓成型法將半導體芯片5密封成型后所實施的后固化溫度優(yōu)選為150~200℃,更優(yōu)選為165~185℃。而且,后固化時間優(yōu)選為1小時~5小時,更優(yōu)選為2小時~4小時。

本申請主張以2014年8月29日提出的日本申請?zhí)卦?014-175135號作為基礎的優(yōu)先權(quán),并將其公開的全部內(nèi)容引入本申請中。

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