JP2001110811A - 半導体装置の製造方法 - Google Patents

半導体装置の製造方法

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正 五十嵐
Akinori Tsukuda
秋範 佃
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 半導体基板主表面上の回路素子と半導体基板
裏面のリードフレームとの電気的な接続を保ちながら、
半導体装置全体の大きさを容易に縮小可能な半導体装置
の製造方法を提供する。 【構成】 まず、回路素子１０２を形成した半導体基板
１０１の第１の主表面１０８に、開口部１０３を等方性
エッチングにより形成する。次に、開口部１０３におい
て露出する第２の主表面１０９から回路素子１０２まで
延在し、回路素子１０２と電気的に接続されている第１
の導電層１０４を形成する。次に、半導体基板１０１の
裏面１１０を第１の導電層１０４が露出するまで削る。
その後、半導体基板１０１の裏面側に第１の導電層１０
４と電気的に接続されるように第２の導電層１０７を形
成する。そして、断面図における直線CDおよび直線EF、
上面図における直線GH及び直線IJで挟まれた領域をダイ
シングラインとして、半導体基板１０１を分割する。最
後に、第２の導電層１０７とリードフレーム１０６とを
接着する。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】この発明は半導体装置の製造
方法、特にバイアホールを用いて配線を行う半導体装置
の製造方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】図７および図８は従来の半導体装置の製
造方法について説明するための各工程の上面図およびＡ
−Ｂ断面図である。以下、図７および図８を用いて従来
の半導体装置の製造方法について説明する。
【０００３】まず、図７（Ａ）に示すように、半導体基
板７０１の第１の主表面７０８に回路素子７０２を形成
する。なお、図には形成した回路素子７０２の一部のみ
を示してある。
【０００４】次に、図７（Ｂ）に示すように、半導体基
板７０１の第１の主表面７０８に開口部７０３を形成す
る。
【０００５】次に、図７（Ｃ）に示すように、開口部７
０３にて露出する第２の主表面７０９から回路素子７０
２まで延在し、回路素子７０２と電気的に接続された第
１の導電層７０４を形成する。
【０００６】その後、図７（Ｄ）に示すように、半導体
基板７０１の裏面７１０を第１の導電層７０４が露出す
るまで削る。
【０００７】裏面７１０を削った後、図７（Ｅ）に示す
ように、半導体基板７０１の裏面側に第２の導電層７０
７を形成する。
【０００８】そして、図７（Ｆ）に示すように、断面図
における直線CDと直線EF、上面図における直線GHと直線
IJに挟まれた領域をダイシングラインとして、半導体基
板７０１を分割する。
【０００９】最後に、図８（Ａ）に示すように、第２の
導電層７０７とリードフレーム７０６とを接着する。
【００１０】以上に述べたように従来の実施例によって
製造された半導体装置は、第１の主表面１０８における
回路素子７０１と裏面１１０におけるリードフレーム７
０６とが、電気的に接続されている。この電気的な接続
は、第２の導電層７０７および第２の主表面７０９から
回路素子７０２まで延在している第１の導電層７０４を
介してなされている。したがって、ワイヤボンディング
などの操作を必要とせずに第２の導電層７０７をリード
フレーム７０６に接着するだけで、外部と電気的に接続
された構造の半導体装置を得ることができる。
【００１１】
【発明が解決しようとする課題】以上に述べたように、
従来のバイアホールに挟まれた回路素子を含む半導体装
置の製造方法においては、隣り合うバイアホール、つま
り開口部７０３同士の間を切断することで複数の半導体
装置を７０１を分割していた。
【００１２】しかしながら、従来の製造方法を用いたま
ま半導体装置全体の大きさを縮小しようとすると、分割
後においても半導体基板７０１にバイアホールを残さな
ければならないため、このバイアホールによって回路素
子７０２を形成するための領域が狭くなってしまう。こ
のため、回路素子７０２の高集積化が困難になり、した
がって半導体装置全体の大きさの縮小が困難になるとい
う問題があった。
【００１３】本発明は、回路素子７０１とリードフレー
ム７０６との電気的な接続を保ちながら、容易に縮小が
可能な半導体装置の製造方法を提供することを目的とす
る。
【００１４】
【課題を解決するための手段】そこで本発明の半導体装
置の製造方法は、半導体基板の第１の主表面上に複数の
回路素子を形成する工程と、隣り合う複数の回路素子の
うち、所定の回路素子間の第１の主表面に開口部を形成
する工程と、開口部において露出する第２の主表面から
回路素子まで延在し、回路素子と電気的に接続される第
１の導電層を形成する工程と、半導体基板を、開口部に
おいて分割する工程とを有することを特徴とする。
【００１５】
【発明の実施の形態】図１は本発明の第1の実施の形態
の半導体装置の製造方法について説明するための各工程
の上面図およびＡ−Ｂ断面図である。以下、図１を用い
て本発明の第1の実施の形態の半導体装置の製造方法に
ついて説明する。
【００１６】まず図１（Ａ）に示すように、半導体基
板、例えばガリウム−砒素の半導体基板１０１の第１の
主表面１０８上に、回路素子１０２を形成する。
【００１７】次に図１（Ｂ）に示すように、半導体基板
１０１の第１の主表面１０８に、開口部１０３を等方性
エッチングにより形成する。なお、開口部１０３は半導
体基板１０１の裏面１１０まで貫通していてもよい。
【００１８】次に図１（Ｃ）に示すように、例えばAlや
Auを用いて開口部１０３において露出する第２の主表面
１０９から回路素子１０２まで延在し、回路素子１０２
と電気的に接続されている第１の導電層１０４を形成す
る。
【００１９】次に図１（Ｄ）に示すように、例えばAl2O
3を研磨剤として半導体基板１０１の裏面を第１の導電
層１０４が露出するまで削る。
【００２０】その後、図１（Ｅ）に示すように、例えば
Ti、PtまたはAuを用いて半導体基板１０１の裏面側に第
１の導電層１０４と電気的に接続されるように第２の導
電層１０７を形成する。
【００２１】そして図１（Ｆ）に示すように、直線CDお
よび直線EFで挟まれた領域、上面工程図における直線GH
及び直線IJで挟まれた領域をダイシングラインとして、
半導体基板１０１を分割する。
【００２２】最後に図１（Ｇ）に示すように半導体基板
１０１を分割後、第２の導電層１０７をそれぞれリード
フレーム１０６と接着する。
【００２３】上述した通り、本発明の第１の実施の形態
の半導体装置の製造方法においては、開口部１０３に重
なるようにダイシングラインを設定する。
【００２４】したがって、半導体装置全体の大きさを縮
小しようとするとき、分割後においては半導体基板７０
１にバイアホール、つまり開口部１０３を残さなくても
いいため、このバイアホールによって回路素子１０２を
形成するための領域が狭くなってしまうことはない。こ
のため、回路素子１０２の高集積化が可能となり、した
がって半導体装置全体の大きさの縮小が容易になる。
【００２５】図２は本発明の第２の実施の形態の半導体
装置の製造方法について説明するための各工程の上面図
およびＡ−Ｂ断面図である。以下、図２を用いて本発明
の第２の実施の形態の半導体装置の製造方法について説
明する。
【００２６】この半導体装置の製造方法は、本発明の第
１の実施の形態の半導体装置の製造方法とほぼ同様の構
成のため、詳しい説明は省略する。
【００２７】本実施の形態は本発明の第１の実施の形態
の半導体装置の製造方法において、図１における半導体
基板１０１の裏面１１０を削る工程および第２の導電層
１０４を形成する工程を行わず、代わりに図２（Ｅ）に
示すように、リードフレーム２０６と第１の導電層２０
４とが電気的に接続されるように、リードフレーム２０
６と半導体基板２０１の裏面２１０とを導電性接着剤２
０５を用いて接着する工程を行うことを特徴とする。
【００２８】具体的には、半導体基板２０１を分割した
後、まずリードフレーム２０６の表面上に導電性接着剤
２０５、例えばAgペーストを厚く塗布する。その後、裏
面２１０全体を導電性接着剤２０５と接触させる。分割
後の半導体基板２０１とリードフレーム２０５とを圧し
て、導電性接着剤２０５を第１の導電層２０４と接触す
るように盛り上がらせる。
【００２９】上述した通り、本発明の第２の実施の形態
の半導体装置の製造方法は、実施例１の効果を奏する。
さらに、リードフレーム２０６と第１の導電層２０４と
が電気的に接続されるように、半導体基板２０１の裏面
２１０とリードフレーム２０６とを導電性接着剤２０５
を介して接合することにより、半導体基板２０１の裏面
２１０を削る必要がなくなる。したがって、半導体基板
２０１の厚さを十分に保ったまま半導体基板２０１の分
割を行うことができる。ゆえに、半導体基板２０１を分
割するときに半導体基板２０１が割れてしまう危険性を
低減させることができる。
【００３０】ただし、第１の導電層２０４の形成が終わ
った後、半導体基板２０１が割れてしまう危険性がない
程度の厚さにまで半導体基板２０１の裏面２１０を削っ
てもよい。これにより、半導体基板２０１の厚さを自由
に決定することができる。
【００３１】図３は本発明の第３の実施の形態の半導体
装置の製造方法について説明するための各工程の上面図
およびＡ−Ｂ断面図である。以下、図３を用いて本発明
の第３の実施の形態の半導体装置の製造方法について説
明する。
【００３２】この半導体装置の製造方法は、本発明の第
１の実施の形態の半導体装置の製造方法とほぼ同様の構
成のため、詳しい説明は省略する。本実施の形態は本発
明の第１の実施の形態の半導体装置の製造方法におい
て、開口部３０３を主表面３０８の端から端まで延在す
るように形成し、半導体基板３０１の分割は半導体基板
３０１の裏面３１０を削ることによって行うことを特徴
とする。上述した通り、本発明の第３の実施の形態の半
導体装置の製造方法は、実施例１の効果を奏する。さら
に、半導体基板３０１の裏面３１０を削ることによって
半導体基板３０１の分割も行うので、第１の実施例に比
べて必要な工定数を減らすことができる。
【００３３】図４は本発明の第４の実施の形態の半導体
装置の製造方法について説明するための各工程の上面図
およびＡ−Ｂ断面図である。以下、図４を用いて本発明
の第４の実施の形態の半導体装置の製造方法について説
明する。
【００３４】この半導体装置の製造方法は、本発明の第
１の実施の形態の半導体装置の製造方法とほぼ同様の構
成のため、詳しい説明は省略する。本実施の形態は本発
明の第１の実施の形態の半導体装置の製造方法におい
て、図４（Ｂ）に示すように、開口部４０３を第２の主
表面４０９が第１の主表面４０８に対して垂直になるよ
うに、異方性エッチングを用いて形成することを特徴と
する。
【００３５】上述した通り、本発明の第４の実施の形態
の半導体装置の製造方法は、実施例１の効果を奏する。
さらに、開口部４０３を第２の主表面４０９が第１の主
表面４０８に対して垂直に形成するので、開口部４０３
が半導体基板４０１の主表面４０８に占める面積を、第
１の実施例に比べて小さくすることができる。
【００３６】図５は本発明の第５の実施の形態の半導体
装置の製造方法について説明するための各工程の上面図
およびＡ−Ｂ断面図である。以下、図５を用いて本発明
の第５の実施の形態の半導体装置の製造方法について説
明する。
【００３７】この半導体装置の製造方法は、本発明の第
１の実施の形態の半導体装置の製造方法とほぼ同様の構
成のため、詳しい説明は省略する。本実施の形態は、本
発明の第１の実施の形態の半導体装置の製造方法におい
て、図５（Ｃ）に示すように、第１の導電層５０４を半
導体基板５０１の第１の主表面５０８に対して斜め方向
からの、例えば電子ビームを用いた蒸着によって形成す
ることを特徴とする。
【００３８】上述した通り、本発明の第５の実施の形態
の半導体装置の製造方法は、実施例１の効果を奏する。
さらに、第１の導電層５０４を半導体基板５０１の第１
の主表面５０８に対して斜め方向からの蒸着によって形
成するので、第２の主表面５０９が第１の主表面５０８
に対して垂直に近い場合でも、第１の導電層５０４を確
実に形成することができる。
【００３９】図６は本発明の第５の実施の形態の半導体
装置の製造方法について説明するための各工程の上面図
およびＡ−Ｂ断面図である。以下、図６を用いて本発明
の第６の実施の形態の半導体装置の製造方法について説
明する。
【００４０】まず図６（Ａ）に示すように、半導体基
板、例えばガリウム−砒素の半導体基板６０１の第１の
主表面６０８に回路素子６０２を形成する。
【００４１】次に図６（Ｂ）に示すように、半導体基板
６０１の第１の主表面６０８に回路素子６０２と電気的
に接続された第１の導電層６０４をAl、Auなどの金属を
用いて形成する。
【００４２】次に図６（Ｃ）に示すように、半導体基板
６０１の第１の裏面６１０に第１の導電層６０４が半導
体基板６０１の裏面側から露出するように、開口部６０
３を等方性エッチングにより形成する。
【００４３】その後、図６（Ｄ）に示すように、開口部
６０３の中において露出する第２の裏面６１１から第１
の裏面６１０まで延在する第２の導電層６０７を形成す
る。
【００４４】そして図６（Ｅ）に示すように、における
直線CDおよび直線EFで挟まれた領域、上面工程図におけ
る直線GH及び直線IJで挟まれた領域をダイシングライン
として、半導体基板６０１を分割する。ここで、ダイシ
ングラインは上面図において開口部６０３に重なるよう
に設定する。
【００４５】最後に、図６（Ｆ）に示すように、リード
フレーム６０６と第２の導電層６０７とを接着する。
【００４６】上述した通り、本発明の第６の実施の形態
の半導体装置の製造方法においては、開口部６０３に重
なるようにダイシングラインを設定する。この方法を用
いると、開口部６０３は分割後の半導体基板６０１には
残らない。しかし、第２の導電層６０７のうち第２の裏
面６１１に形成された部分は残存するため、回路素子６
０１とリードフレーム６０６との電気的な接続が断絶し
てしまうことはない。しかも、半導体基板６０１を分割
後は、開口部６０３の配置に分離片の主表面６０８が使
用されなくなる。そのため、半導体基板６０１の主表面
６０８において回路素子６０２を形成するための領域を
広くすることができる。
【００４７】
【発明の効果】上述した通り、本発明の実施の形態の半
導体装置の製造方法においては、開口部に重なるように
ダイシングラインを設定するので、半導体装置全体の大
きさの縮小が容易になる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施の形態の半導体装置の製造
方法を示す断面図および上面図。
【図２】本発明の第２の実施の形態の半導体装置の製造
方法を示す断面図および上面図。
【図３】本発明の第３の実施の形態の半導体装置の製造
方法を示す断面図および上面図。
【図４】本発明の第４の実施の形態の半導体装置の製造
方法を示す断面図および上面図。
【図５】本発明の第５の実施の形態の半導体装置の製造
方法を示す断面図および上面図。
【図６】本発明の第６の実施の形態の半導体装置の製造
方法を示す断面図および上面図。
【図７】従来の半導体装置の製造方法を示す断面図およ
び上面図。
【図８】従来の半導体装置の製造方法を示す断面図およ
び上面図。
【符号の説明】
１０１：半導体基板 １０２：回路素子 １０３：開口部 １０４：第１の導電層 １０６：リードフレーム １０７：第２の導電層 １０８：第１の主表面 １０９：第２の主表面 １１０：裏面
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Ｆターム(参考） 5F033 GG02 HH08 HH13 JJ08 JJ13 KK07 KK13 KK18 MM30 PP15 PP21 QQ07 QQ16 QQ18 QQ46 XX00 5F044 LL07 QQ07 RR06 5F047 AA11 BA21 CB03

Claims (7)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 半導体基板の第１の主表面上に複数の回
    路素子を形成する工程と、 隣り合う前記複数の回路素子のうち、所定の前記回路素
    子間の前記第１の主表面に開口部を形成する工程と、前
    記開口部において露出する第２の主表面から前記回路素
    子まで延在し、前記複数の回路素子のうち所定の前記回
    路素子と電気的に接続される第１の導電層を形成する工
    程と、前記半導体基板を、前記開口部において分割する
    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。
  2. 【請求項２】 前記第１の導電層の形成工程後、前記半
    導体基板の裏面を前記第１の導電層が前記裏面方向に露
    出するまで削り、その後前記半導体基板の前記裏面側
    に、前記第１の導電層と電気的に接続された第２の導電
    層を形成す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。
  3. 【請求項３】 前記分割工程後、前記第１の導電層とリ
    ードフレームとを電気的に接続する工程を有することを
    特徴とする請求項１に記載の半導体装置の製造方法。
  4. 【請求項４】 前記開口部を前記第１の主表面の端から
    端まで延在するように形成し、 前記分割は前記半導体基板の前記裏面を削ることによっ
    て行う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。
  5. 【請求項５】 前記第２の主表面が、前記第１の主表面
    に対して垂直の側壁を有するように前記開口部を形成す
    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。
  6. 【請求項６】 前記第２の主表面に前記第１の導電層を
    形成する工程を、前記第１の主表面に対する斜め方向か
    ら、スパッタリングを用いての蒸着によって行うことを
    特徴とする請求項１または５に記載の半導体装置の製造
    方法。
  7. 【請求項７】 半導体基板の第１の主表面上に複数の回
    路素子を形成する工程と、 隣り合う前記複数の回路素子のうち、所定の前記回路素
    子と電気的に接続される第１の導電層を、前記主表面上
    に形成する工程と、 前記半導体基板の第１の裏面に、前記第１の導電層が前
    記第１の裏面方向に露出するように開口部を形成する工
    程と、 前記開口部にて露出する第２の裏面に前記第１の導電層
    と電気的に接続されている第２の導電層を形成する工程
    と、 前記半導体基板を、前記開口部において分割する工程と
    を有することを特徴とする半導体装置の製造方法。
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