JP7075571B2 - 半導体装置の製造方法および半導体装置用基板 - Google Patents
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Description
平板状の母材上に複数の半導体素子を搭載するとともに、前記半導体素子を樹脂で一体化した複数の半導体装置を個片化により得る半導体装置の製造方法であって、
前記母材の表面の複数個所から一体的に突出する凸部を形成する凸部形成工程と、
前記凸部の側面に金属めっき層を形成する金属めっき層形成工程と、
前記側面に相対向する面である端面が前記金属めっき層に当接するように前
記母材の表面に電極層となる金属層を形成する金属層形成工程と、
前記半導体素子を前記母材上に配設するとともに、前記電極層となる金属層と
電気的に接続する実装工程と、
前記母材上に配設された前記半導体素子を含む配設部分の全体を樹脂で封止
して複数個が一体となった半導体装置を形成する樹脂封止工程と、
複数個が一体となった前記半導体装置から前記凸部と一体となった前記母材
を除去する母材除去工程と、
前記母材の除去により前記凸部に対応して前記樹脂の一方の面である裏面に
形成された凹部の底部を、前記凹部の幅と同等か、または小さい幅で分割して個片化する個片化工程とを有するとともに、
前記凸部形成工程は、前記母材の表面に形成した第1のレジストのパターニングにより所定の開口部を有する凸部用レジストパターンを形成する凸部用レジストパターン形成工程を経た後、前記母材の表面から一体的に突出する凸部を、前記開口部に電鋳により形成する工程であることを特徴とする。
第1の態様に記載する半導体装置の製造方法において、
前記金属めっき層形成工程は、前記凸部で区画された前記母材の表面の所定の領域に第2のレジストを形成するとともに、前記第2のレジストをパターニングして電鋳用レジストパターンを形成する電鋳用レジストパターン形成工程を経た後、前記凸部の側面に金属めっき層を形成する工程であることを特徴とする。
第2の態様に記載する半導体装置の製造方法において、
前記金属層形成工程は、前記電鋳用レジストパターンで囲まれた前記母材上の表面に電鋳により金属層を形成する工程であることを特徴とする。
第1~第3の態様のいずれか一つに記載する半導体装置の製造方法において、
前記金属めっき層形成工程では、前記凸部の側面とともに、前記側面から連続する前記母材の表面にも金属めっき層を形成することを特徴とする。
第3または第4の態様に記載する半導体装置の製造方法において、
前記金属層形成工程において、前記電鋳より形成された前記金属層の表面に
他の金属めっき層を形成することを特徴とする。
第2または第3の態様に記載する半導体装置の製造方法において、
前記金属層形成工程では、前記母材の表面に接触して形成された前記電鋳用
レジストパターンの表面を超えて前記金属層を形成する金属を電着させることにより前記電鋳用レジストパターンの上面側に張り出すオーバーハング部を前記金属層の上端部周縁に形成することを特徴とする。
図1~図16は第1の実施の形態の各工程を示す模式図である。これらの図に示すように、本形態に係る半導体装置は、次のような各工程を経て製造される。以下、順次詳細に説明する。
図1に示すように、平板状の母材1の表面(図中のX軸Y軸方向に沿う平面である上面;以下同じ)にレジスト(第1のレジスト)2Aを形成する。ここで、母材1は導電性を有する材料であれば特に限定はないが、SUSが好適である。
図3に示すように、凸部用レジストパターン2Bに形成した開口部2Cに電鋳により凸部3を形成する。その後、図4に示すように、凸部用レジストパターン2Bを所定の薬剤で除去することにより母材1の表面からZ軸に沿い図中上方に向かって一体的に突出する凸部3を形成する。ここで、凸部3を形成する材料としては、電鋳を行うことができる金属であれば特に制限はないが、後の母材除去工程(図14参照)のことを考慮すれば、母材1との一体性を良好にする必要がある。母材1と凸部3との密着性を確保する手段として、例えば、ストライクめっきなどの密着処理が挙げられる。また、母材1上に凸部3を形成後、母材1および凸部3の表面全面を覆うようにカバーめっき層を形成しても良い。
図5に示すように、凸部3で区画された母材1の表面の所定の領域にレジスト(第2のレジスト)4Aを形成する。これは所定のレジスト4Aを塗布することによっても形成し得るが、シート状のレジスト4Aを、凸部3を覆うように母材1の表面に貼着することで良好に形成することができる。
図7に示すように、凸部3の側面および母材1の表面が露出している領域にめっきを施すことにより金属めっき層5を形成する。ここで金属めっき層5の材料としては半田との間で大きな濡れ性を有する金属であれば、特別な限定はないが、耐食性が大きく化学的に安定な金が最適である。なお、金属めっき層5は少なくとも凸部3の側面に形成されていれば良い。また、金属めっき層5の形成前には、母材1に剥離処理を施すと良い。後の母材除去工程(図14参照)において母材1の金属めっき層5からの剥離を容易するためである。
図8に示すように、電鋳用レジストパターン4Bで囲まれた母材1上の表面に電鋳により金属層6を形成する。かかる電鋳においては、母材1を一方の電極とする。また、電鋳の際の材料金属として本形態ではニッケルを用いた。ただ電鋳を行うための金属としては他にもニッケル・コバルト合金や銅等を用いることもできる。なお、金属層6は、これら金属を用いて単層構造あるいは多層構造とすることができる。すなわち、金属層6がニッケル単層であれば問題はないが、金属層6に銅を用いた場合、金属めっき層5の表面に銅が拡散してしまうので、この場合にはバリア層としてニッケル層を形成しておくのが望ましい。
図11に示すように、半導体素子8を、金属層6を介して母材1上に配設するとともに、図12に示すように、金属層6のうち凸部3に当接するものを電極層として半導体素子8と電気的に接続する。かかる接続はワイヤ10を用いてワイヤボンディング法を適用することにより行う。ここで、金属層6に載置された半導体素子8はペースト等の介在層9で固定する。
図13に示すように、母材1上に配設された半導体素子8を含む配設部分の全体を樹脂11で封止して複数個が一体となった半導体装置Iを形成する。
図14に示すように、複数個が一体となった半導体装置Iから凸部3と一体となった母材1を除去する。本形態においては、凸部3と一体となった母材を樹脂11から剥離することで除去する。この結果、樹脂11の一方の面である裏面には凸部3の位置に対応する凹部3Aが形成される。なお、母材1の除去方法として、剥離除去以外に、溶解除去法、研削除去法等を適用し得る。
第2の実施の形態は、第1の実施の形態と異なり、半導体素子8を隣接する金属層6間に跨って配設したものである。すなわち半導体素子8の実装方法が異なる。
第3の実施の形態は、第1の実施の形態と異なり、半導体素子8をX軸および/またはY軸方向で隣接する金属層6の間に配設して電極となる各金属層6との間をワイヤ10により接続することで両者の電気的接続を確保したものである。
上記第1~第3の実施の形態においては、凸部3および金属層6を電鋳により形成しているが、これに限るものではない。1)母材1の表面の複数個所から一体的に突出する凸部3を形成することができ、2)凸部3の側面に相対向する面である端面が金属めっき層5に当接するよう電極層となる金属層6を母材1の表面に形成することができれば他の方法でも構わない。したがって、かかる他の実施の形態の場合、凸部用レジストパターン2Bおよび電鋳用レジストパターン4Bを形成する必要はない。
本形態に係る半導体装置用基板は、半導体素子8の実装工程、樹脂11による樹脂封止工程およびダイシングソー12による個片化工程を経て半導体装置Iを作製するための基板である。したがって、例えば図10に示すように、平板状の母材1と、母材1にその表面の複数個所から突出させて形成した凸部3と、凸部3の側面に形成した金属めっき層5と、凸部3の側面に相対向する面である端面が金属めっき層5に当接するように母材1の表面に形成されて電極層となる金属層6とを有している。なお、図10に示す場合は、オーバーハング部6Aおよび金属層6の表面の金属めっき層7を有するとともに、金属めっき層5は凸部3の側面から母材1の表面に連続させて形成してある。
1 母材
2A (第1の)レジスト
2B 凸部用レジストパターン
2C 開口部
3 凸部
4A (第2の)レジスト
4B 電鋳用レジストパターン
5,7 金属めっき層
6 金属層
6A オーバーハング部
8 半導体素子
10 ワイヤ
11 樹脂
12 ダイシングソー
13 回路基板
20 バンプ
CL 切断線
Claims (6)
- 平板状の母材上に複数の半導体素子を搭載するとともに、前記半導体素子を樹脂で一体化した複数の半導体装置を個片化により得る半導体装置の製造方法であって、
前記母材の表面の複数個所から一体的に突出する凸部を形成する凸部形成工程と、
前記凸部の側面に金属めっき層を形成する金属めっき層形成工程と、
前記側面に相対向する面である端面が前記金属めっき層に当接するように前
記母材の表面に電極層となる金属層を形成する金属層形成工程と、
前記半導体素子を前記母材上に配設するとともに、前記電極層となる金属層と
電気的に接続する実装工程と、
前記母材上に配設された前記半導体素子を含む配設部分の全体を樹脂で封止
して複数個が一体となった半導体装置を形成する樹脂封止工程と、
複数個が一体となった前記半導体装置から前記凸部と一体となった前記母材
を除去する母材除去工程と、
前記母材の除去により前記凸部に対応して前記樹脂の一方の面である裏面に
形成された凹部の底部を、前記凹部の幅と同等か、または小さい幅で分割して個片化する個片化工程とを有するとともに、
前記凸部形成工程は、前記母材の表面に形成した第1のレジストのパターニングにより所定の開口部を有する凸部用レジストパターンを形成する凸部用レジストパターン形成工程を経た後、前記母材の表面から一体的に突出する凸部を、前記開口部に電鋳により形成する工程であることを特徴とする半導体装置の製造方法。 - 請求項1に記載する半導体装置の製造方法において、
前記金属めっき層形成工程は、前記凸部で区画された前記母材の表面の所定の領域に第2のレジストを形成するとともに、前記第2のレジストをパターニングして電鋳用レジストパターンを形成する電鋳用レジストパターン形成工程を経た後、前記凸部の側面に金属めっき層を形成する工程であることを特徴とする半導体装置の製造方法。 - 請求項2に記載する半導体装置の製造方法において、
前記金属層形成工程は、前記電鋳用レジストパターンで囲まれた前記母材上の表面に電鋳により金属層を形成する工程であることを特徴とする半導体装置の製造方法。 - 請求項1~請求項3のいずれか一つに記載する半導体装置の製造方法において、
前記金属めっき層形成工程では、前記凸部の側面とともに、前記側面から連続する前記母材の表面にも金属めっき層を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3または請求項4に記載する半導体装置の製造方法において、
前記金属層形成工程において、前記電鋳より形成された前記金属層の表面に
他の金属めっき層を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2または請求項3に記載する半導体装置の製造方法において、
前記金属層形成工程では、前記母材の表面に接触して形成された前記電鋳用
レジストパターンの表面を超えて前記金属層を形成する金属を電着させることにより前記電鋳用レジストパターンの上面側に張り出すオーバーハング部を前記金属層の上端部周縁に形成することを特徴とする半導体の製造方法。
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JP2011216921A (ja) | 2002-12-27 | 2011-10-27 | Kyushu Hitachi Maxell Ltd | 半導体装置および半導体装置の製造方法 |
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- 2017-03-30 JP JP2017068307A patent/JP7075571B2/ja active Active
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