半导体器件的制造方法技术

在半导体晶片（３０）的形成有多个器件的一侧的表面上，形成绝缘膜（１３、１４），然后形成覆盖露出各器件的电极极板（１２）的开口部的导体层（１５、１６），再形成具有露出该导体层的端子形成部分的开口部的抗蚀层（Ｒ２），以该抗蚀层（Ｒ２）为掩模，在导体层（１６）的端子形成部分形成金属接线柱（１７），然后对半导体晶片（３０）的背面进行研磨、直到变薄至预定厚度。然后，除去抗蚀层（Ｒ２），再除去导体层的多余的一部分（１５），使所述金属接线柱（１７）的顶部露出、并利用密封树脂进行密封，在金属接线柱（１７）的顶部接合金属凸块，以各器件为单位对半导体晶片进行分割。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及，尤其涉及在形成有多个器件的晶圆级封装中，包括用于实现晶片的薄型化的背面研磨处理的半导体器件制造方法。而且，下面所述的“半导体器件”，只要没有进行特别的定义，除了指从晶片上切断分割下来的各个半导体芯片(器件)，还指形成在晶片上的处于还未被切断分割的状态下的各个半导体元件(器件)。
技术介绍
近年来，伴随着电子设备和装置的小型化的要求，正在努力实现其中使用的半导体器件的小型化和高密度化。为此，开发并制造了通过使半导体器件的形状充分接近各个半导体元件(半导体芯片)的形状而实现了小型化的芯片尺寸封装(CSP)结构的半导体器件。在典型的CSP结构的半导体器件中，在半导体晶片的形成有器件的一侧的表面上形成有作为保护膜的钝化膜(绝缘膜)，在该绝缘膜上，形成有用于通过该绝缘膜的需要部位上形成的通孔将各器件的配线层(电极极板)连接到封装外部的再配线层(再配线图案)，还在该再配线层的端子形成部分设置有金属接线柱，利用密封树脂密封形成有该金属接线柱的一侧的整个面(但是金属接线柱的顶部露出)，并且在金属接线柱的顶部接合有作为外部连接端子的金属凸块(bump)。作为今后的动向，关于作为所述CSP结构的半导体器件的用途的闪存和DRAM等各种设备，对处于被分割为单个半导体芯片之前的阶段的晶圆级封装的薄型化要求正在提高。并且，为了实现薄型化一般进行研磨晶片的背面的处理。在以往的晶圆级封装的制造工艺中，研磨晶片背面的处理在最初的阶段进行。即，在半导体晶片上形成多个器件后的阶段(在晶片表面上形成钝化膜(绝缘膜)之前的阶段)，通过作为常用方法的利用晶片背面研磨装置进行的背面研磨(back grinding(BG))处理使晶片变薄，然后再执行其后的工序。在与晶片背面研磨处理相关的工序中，在进行背面研磨时，粘贴用于保护图案表面的带子(下面，为了方便将其称为“BG用带子”)。此时，需要用于粘贴该BG用带子的专用层合机和用于在进行晶片背面研磨后剥离该BG用带子的专用剥离器，在剥离BG用带子时还需要剥离用带子。进行背面研磨时使用的BG用带子，除了具有保护图案表面的功能之外，还具有使形成有图案的一侧的面处于平坦状态的功能。因此，BG用带子一般采用能够吸收表面凸凹部分的厚膜型。如上所述，作为与用于实现晶片的薄型化的背面研磨处理相关联的技术，例如有在树脂密封后进行晶片背面研磨的技术。(例如，参照专利文献1、专利文献2)。专利文献1特开2002-270720号公报专利文献2特开2002-231854号公报如上所述，在以往的晶圆级封装的制造工艺中，在与晶片背面研磨处理相关的工序中需要厚膜型的BG用带子，不仅该厚膜型的BG用带子非常昂贵，还必须要有专用的层合机和专用的剥离机(包括剥离用带子)，因此，在实现晶圆级封装的薄型化时，在成本方面形成巨大的障碍(制造成本的增加)。此外，由于在晶圆级封装的制造工艺中必须在最初的阶段进行晶片背面研磨处理，其后的全部工序都在晶片很薄的状态(薄晶片状态)下进行处理，所以很有可能在过程中发生所谓的“晶片破裂”的致命缺陷。为了解决这个问题，例如可以在器件搬送系统的保持/搬送机构上想办法，使得能够在不产生晶片破裂的情况下处理薄晶片，但该情况下，却存在与器件搬送系统相关的成本增加的问题。另外，作为避免由在薄晶片状态下进行的处理而导致的晶片破裂的另一种方法，可以在晶圆级封装制造工艺中在尽可能靠后的阶段(理想的是在最后阶段)进行晶片背面研磨处理。例如，如果在最终阶段的安装工序中在进行了树脂密封之后进行晶片背面研磨处理，至少能够避免由薄晶片状态下的处理所导致的晶片破裂。可是，如果在树脂密封之后进行晶片背面研磨处理，却有可能产生因为其他原因导致的晶片破裂。即，当进行树脂密封时，例如，如图10(a)所示，模制树脂(19)向晶片(30)的外周部扩散，该扩散了的模塑树脂溢出晶片边缘部并绕到晶片背面(即发生向晶片背面的模制树脂的溢出)，因此，如果在该状态下进行晶片背面研磨处理，则树脂进入本来应该只研磨晶片材料(硅)的研磨用磨石，引起堵塞，因此不能顺利进行研磨，根据情况可能会导致晶片破裂。因此，在树脂密封后就进行晶片背面研磨处理是不恰当的，除非采取了措施。而且，虽然可以考虑在其后的阶段搭载焊球并在进行回流焊后(在接合焊球后)进行晶片背面研磨处理，可是即使在这个阶段，也残留有溢出到晶片背面的模制树脂，并且，需要高价的BG用带子和专用层合机以及专用剥离机(包括剥离用带子)的情况并没有改变，制造成本增加的问题依然存在。而且，还有一个问题，即，如果使晶片薄型化，那么在制造过程中晶体整体会翘曲。例如，当进行模制树脂的密封和热硬化(固化)之后，受到该密封树脂的热收缩的影响，极薄的晶片被拉向树脂层侧，晶片整体翘曲。因此树脂密封工序以后的处理(焊球搭载、回流、切割等)在晶片翘曲的状态下进行。如上所述，以往的技术存在如下问题当进行晶圆级封装的薄型化时，晶片整体发生翘曲。作为解决这个问题的方法，提出有例如通过真空层合法在晶片背面形成用于校正翘曲的薄膜层(例如由环氧树脂、硅树脂、聚酰亚胺树脂等构成的绝缘树脂薄膜)。这种情况下，环氧系、硅系、聚酰亚胺系的薄膜层在形成后(在进行了热硬化处理之后)实际上不能被剥离，因此必须原样作为永久膜留下。因此，必须对带有该永久膜(用于进行翘曲校正的薄膜层)的晶片进行各种可靠性测试(与晶片的密合可靠性测试等)。可是，在该情况下，有如下的问题当晶片最终被切割分离成各个半导体芯片(器件)时，由于切割时的机器的冲击，每一个晶片都会发生碎裂、裂化等，并且由于该碎裂等而在该薄膜层和晶片背面之间发生剥离。即由于在进行各种可靠性测试之后发生永久膜(薄膜层)从晶片背面剥离，使已经进行的各种可靠性测试变得没有意义。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种在实现晶圆级封装的薄型化时可防止晶片破裂并有助于减少制造成本的半导体器件制造方法。本专利技术的另外一个目的是提供一种在实现晶圆级封装的薄型化时，可校正晶片的翘曲，并把背面的翘曲校正层当作非永久膜进行处理，并且不需要进行各种可靠性测试的半导体器件制造方法。为了达成上述目的，根据本专利技术的第一实施方式，提供了一种，其特征在于，包括在半导体晶片的形成有多个器件的一侧的表面上，形成具有露出各器件的电极极板的开口部的绝缘膜的工序；在该绝缘膜上形成按照所需形状进行了构图、覆盖露出所述电极极板的开口部的导体层的工序；在该导体层上形成具有露出该导体层的端子形成部分的开口部的抗蚀层的工序；以该抗蚀层为掩模，在所述导体层的端子形成部分形成金属接线柱的工序；对所述半导体晶片的形成有所述金属接线柱的一侧相反侧的面进行研磨，直到变薄至预定厚度的工序；在除去所述抗蚀层之后，使所述金属接线柱的顶部露出、利用密封树脂密封晶片表面的工序；在所述的金属接线柱的顶部接合金属凸块的工序；以所述各器件为单位对接合有该金属凸块的半导体晶片进行分割的工序。根据该第一实施方式的，在晶圆级封装制造工艺中，是在比较靠后的阶段(紧接在形成金属接线柱之后的阶段)进行晶片的背面研磨，在形成金属接线柱之前的阶段可以在半导体晶片很厚的状态(厚晶片状态)下进行处理，因此，当实现晶圆级封装的薄型化时，能够防止现有技术中出现的致命缺陷即“晶片破裂”。而且，在进行晶本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种半导体器件的制造方法，其特征在于，包括：　　　　在半导体晶片的形成有多个器件的一侧的表面上，形成具有露出各器件的电极极板的开口部的绝缘膜的工序；　　　　在该绝缘膜上形成按照所需形状进行了构图、覆盖露出所述电极极板的开口部的导体层的工序；　　　　在该导体层上形成具有露出该导体层的端子形成部分的开口部的抗蚀层的工序；　　　　以该抗蚀层为掩模，在所述导体层的端子形成部分形成金属接线柱的工序；　　　　对所述半导体晶片的形成有所述金属接线柱的一侧相反侧的表面进行研磨，直到变薄至预定厚度的工序；　　　　在除去所述抗蚀层之后，使所述金属接线柱的顶部露出、利用密封树脂密封晶片表面的工序；　　　　在所述的金属接线柱的顶部接合金属凸块的工序；　　　　以所述各器件为单位对接合有该金属凸块的半导体晶片进行分割的工序。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种半导体器件的制造方法，其特征在于，包括在半导体晶片的形成有多个器件的一侧的表面上，形成具有露出各器件的电极极板的开口部的绝缘膜的工序；在该绝缘膜上形成按照所需形状进行了构图、覆盖露出所述电极极板的开口部的导体层的工序；在该导体层上形成具有露出该导体层的端子形成部分的开口部的抗蚀层的工序；以该抗蚀层为掩模，在所述导体层的端子形成部分形成金属接线柱的工序；对所述半导体晶片的形成有所述金属接线柱的一侧相反侧的表面进行研磨，直到变薄至预定厚度的工序；在除去所述抗蚀层之后，使所述金属接线柱的顶部露出、利用密封树脂密封晶片表面的工序；在所述的金属接线柱的顶部接合金属凸块的工序；以所述各器件为单位对接合有该金属凸块的半导体晶片进行分割的工序。2.一种半导体器件的制造方法，其特征在于，包括在半导体晶片的形成有多个器件的一侧的表面上，形成具有露出各器件的电极极板的开口部的绝缘膜的工序；在该绝缘膜的整个表面上形成覆盖露出所述电极极板的开口部的金属薄膜的工序；在该金属薄膜上形成按照所需形状进行了构图的抗蚀层的工序；以该抗蚀层为掩模，在所述金属薄膜上形成再配线层的工序；对所述半导体晶片的形成有所述再配线层的一侧相反侧的表面进行研磨，直到变薄至预定厚度的工序；在除去所述抗蚀层之后，在所述再配线层的端子形成部分形成金属接线柱的工序；除去在晶片表面上露出的金属薄膜的工序；使所述金属接线柱的顶部露出、利用密封树脂密封晶片表面的工序；在所述金属接线柱的顶端接合金属凸块的工序；以所述各器件为单位对接合有该金属凸块的半导体晶片进行分割的工序。3.根据权利要求1或2所述的半导体器件的制造方法，其特征在于，包括紧接在进行利用所述密封树脂密封晶片表面的工序之前，在所述半导体晶片的进行了减薄的表面上形成绝缘树脂层的工序。4.一种半导体器件的制造方法，其特征在于，包括在半导体晶片的形成有多个器件的一侧的表面上，形成具有露出各器件的电极极板的开口部的绝缘膜的工序；在该绝缘膜上形成按照所需形状进行了构图、覆盖露出所述电极极板的开口部的导体层的工序；在该导体层上形成具有露出该导体层的端子形成部分的开口部的抗蚀层的工序；以该抗蚀层为掩模，在所述导体层的端子形成部分形成金属接线柱的工序；对所述半导体晶片的形成有所述金属接线柱的一侧的相反侧的表面进行研磨，直到变薄至预定厚度的工序；在所述半导体晶片的进行了减薄的表面上形成具有耐热性的薄膜层的工序；在除去所述抗蚀层之后，使所述金属接线柱的顶部露出、利用密封树脂密封晶片表面的工序；在所述金属接线柱的顶部接合金属凸块的工序；将接合有该金属凸块的半导体晶片搭载到支持部件上，使该半导体晶片的形成有所述薄膜层的一侧的表面与该支持部件粘接，然后，沿着划分所述各器件的区域的线切断该半导体晶...

【专利技术属性】
技术研发人员：山野孝治，原山洋一，
申请(专利权)人：新光电气工业株式会社，
类型：发明
国别省市：JP[日本]