半导体装置的制造方法制造方法及图纸

本发明专利技术提供半导体装置的制造方法。在一个实施方式中，在支持基板上依次形成剥离层和布线层。在布线层上安装多个半导体芯片。多个半导体芯片由封装树脂层一并封装。由保持体平坦地保持树脂封装体整体，对剥离层进行加热且剪切而从支持基板分离树脂封装体。在对分离后的树脂封装体维持由保持体平坦地保持的状态且冷却之后，解除由保持体实现的树脂封装体的保持状态。切断树脂封装体(11)而将电路结构体单片化。

【技术实现步骤摘要】

本文描述的实施方式总体涉及。
技术介绍
便携电话等小型、薄型的便携型电子设备，其半导体装置的搭载区域的面积狭小， 且高度也低。因此，要求将半导体芯片安装于基板两面的两面安装型的半导体装置那样的薄型的半导体装置。薄型的半导体装置，例如如以下那样制作。首先，在预定的支持基板上形成了布线层之后，在布线层的表面安装半导体芯片。在对半导体芯片进行树脂封装而获得了树脂封装体之后，通过除去支持基板，来制作薄型的半导体装置。两面安装型的半导体装置，通过在布线层的背面也安装半导体芯片而制作。在上述的半导体装置的制造工序中，支持基板的除去工序变得重要。对于支持基板的除去工序，要求可以实现支持基板的反复使用，且不会使半导体芯片和/或布线层产生不良状况，以短时间简便地除去支持基板。对于这样的方面，提出有下述方法通过剪切在支持基板与布线层之间形成的包含热可塑性树脂等的剥离层，将具有布线层、半导体芯片和封装树脂层的电路结构体从支持基板分离。在形成于支持基板上的布线层上，通常，安装多个半导体芯片。对多个半导体芯片一并进行树脂封装而制作树脂封装体。通过将树脂封装体的布线层与封装树脂层一起切断，而单片化为电路结构体(半导体装置)。具有多个半导体芯片的树脂封装体，要求抑制从支持基板剥离时的翘曲。树脂封装体所产生的翘曲，也容易残存于将其单片化而得到的电路结构体。电路结构体(半导体装置)所产生的翘曲，成为在将其安装于基板等时使粘接性和/或连接性下降的主要原因。
技术实现思路
根据一个实施方式，提供一种，包括在支持基板上形成剥离层的工序；在剥离层上形成具有多个装置形成区域和切割区域的布线层的工序；以在多个装置形成区域分别配置半导体芯片的方式，在布线层上安装多个半导体芯片的工序；在布线层上形成覆盖多个半导体芯片的封装树脂层，获得具有布线层和多个半导体芯片的树脂封装体的工序；将树脂封装体从支持基板分尚的工序；以及基于切割区域切断树脂封装体，将具备布线层、半导体芯片和封装树脂层的电路结构体单片化的工序。在这样的中，在将树脂封装体从支持基板分离时，或者在将树脂封装体从支持基板分离之后，由保持体平坦地保持树脂封装体整体并对树脂封装体进行加热；在对树脂封装体维持由保持体平坦地保持的状态并进行冷却之后，解除由保持体实现的前述树脂封装体的保持状态。本专利技术的，可以抑制对多个半导体芯片一并进行封装而得到的树脂封装体的翘曲。附图说明图1A至图1D是表示第I实施方式的中的从剥离层的形成工序到封装树脂层的形成工序的剖面图。图2A至图2C是表示第I实施方式的中的从树脂封装体的分离工序到树脂封装体的切断工序的剖面图。图3A至图3C是放大表示图1A至图1C所表示的半导体装置的制造工序中的从布线层的形成工序到封装树脂层的形成工序的剖面图。图4A至图4C是放大表示图2A至图2C所表示的半导体装置的制造工序中的从树脂封装体的分离工序到剥离层的除去工序的剖面图。图5A至图5C是表示图2A至图2C所表示的半导体装置的制造工序中的从树脂封装体的分离工序到树脂封装体的冷却工序的剖面图。图6是表示将缓慢冷却树脂封装体的情况下的翘曲量与急剧冷却的情况比较而评价得到的结果的图。图7是表示树脂封装体的冷却工序中的温度简表的一例的图。图8是表示树脂封装体的冷却工序的其他例子的剖面图。图9是表示使用了用第I实施方式制作的半导体装置的半导体封装的一例的剖面图。图10是表示使用了用第I实施方式制作的半导体装置的两面安装型的半导体封装的一例的剖面图。图1lA至图1lC是表示第2实施方式的中的从布线基板的准备工序到封装树脂层的形成工序的剖面图。图12A以及图12B是表示第2实施方式的中的树脂封装体的冷却工序的剖面图。图13A至图13C是表示第3实施方式的中的从布线层的形成工序到切削半导体基板的工序的剖面图。图14A至图14C是表示第3实施方式的中的从半导体基板的分离工序到半导体基板的冷却工序的剖面图。具体实施方式(第I实施方式)关于第I实施方式的，参照附图进行说明。 图1A至图1D、图2A至图2C、图3A至图3C、图4A至图4C以及图5A至图5C，是表示第I实施方式的半导体装置的制造工序的图。首先，如图1A所示，作为支持基板I准备 8英寸的Si晶片等。在支持基板I上形成剥离层2。支持基板1，也可以是玻璃基板、蓝宝石基板、树脂基板等。剥离层2，例如由聚苯乙烯类树脂、甲基丙烯类树脂、乙烯类树脂、聚丙烯类树脂、 纤维素类树脂、聚酰亚胺类树脂等热可塑性树脂形成。剥离层2的厚度优选设定为I 20 μ m的范围，更优选设定为3 15 μ m的范围。若剥离层2的厚度不足I μ m,则在支持基板I的分离工序中有可能难以良好地剪切剥离层2。在将剥离层2形成得较厚的情况下，其厚度在20 μ m左右也足以。若将剥离层2的厚度设定为比20 μ m厚，则会引起制造成本的增加。接着，如图1B所示，在剥离层2上形成布线层3。布线层3具有多个装置形成区域X和在多个装置形成区域X之间设置的切割区域D。布线层3具有图3A所示的结构，例如如以下那样形成。首先，在剥离层2上形成构成布线层3的第I有机绝缘膜4A。接着， 对第I有机绝缘膜4A实施曝光显影处理而形成开口部。开口部以与在布线层3的第I面 (从支持基板I的剥离面)3a上配置的连接焊盘对应的方式形成。接着，形成构成布线层3的金属布线。例如，在第I有机绝缘膜4A上形成镀籽晶层5，并在其上形成抗蚀剂膜且实施曝光显影处理，之后以镀籽晶层5作为电极进行电镀来形成金属布线6。金属布线6由Cu、Al、Ag、Au等形成。将抗蚀剂膜及在第I有机绝缘膜4A 上露出的镀籽晶层5除去之后，形成使与布线层3的第2面3b侧的连接焊盘对应的部分开口的第2有机绝缘膜4B。金属布线6的一部分在开口内露出，该部分构成贯通有机绝缘膜 4的连接焊盘6a。金属布线6的连接焊盘6a，分别露出于布线层3的第I以及第2面3a、3b。连接焊盘6a在第2面3b侧的露出部，作为与在布线层3上安装的半导体芯片的连接部起作用。 连接焊盘6a在第I面3a侧的露出部，作为与其他的半导体芯片和/或布线基板等的连接部起作用。虽然在图3A中示出单层的金属布线6，但是也可以由2层或2层以上的金属布线构成布线层3。有机绝缘膜4与金属布线6的层数对应地形成。在此所述的布线层3的形成工序是一例，也可以应用其他的形成工序形成布线层3。接着，如图1C所示，在布线层3上安装多个半导体芯片7。半导体芯片7被分别配置于布线层3的装置形成区域X上。半导体芯片7的安装工序，例如如图3B所示，应用倒装芯片(FC)连接来实施。即，半导体芯片7具有包含Sn-Ag合金等的金属凸块8。半导体芯片7，以金属凸决8与连接焊盘6a的在第2面3b侧露出的部分连接的方式安装。布线层 3与半导体芯片7的连接不限于FC连接，而也可以应用引线接合法进行电连接。如ID以及图3C所示，在布线层3的第2面3b上形成封装树脂层9。封装树脂层 9通过模铸成型等形成。封装树脂层9如图3C所示，根据需要在半导体芯片7与布线层3 的间隙填充了底部填充树脂10之后形成。封装树脂层9，以一并覆盖在布线层3上安装的多个半导体芯片7的方式形成。即，多个半导体芯片7以晶片级一并被树脂封装。这样，制作出将在布线层3本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种半导体装置的制造方法，包括：在支持基板上形成剥离层的工序；在前述剥离层上形成具有多个装置形成区域和切割区域的布线层的工序；以在前述多个装置形成区域分别配置半导体芯片的方式，在前述布线层上安装多个半导体芯片的工序；在前述布线层上形成覆盖前述多个半导体芯片的封装树脂层，获得具有前述布线层和前述多个半导体芯片的树脂封装体的工序；将前述树脂封装体从前述支持基板分离的工序；以及基于前述切割区域切断前述树脂封装体，将具备前述布线层、前述半导体芯片和前述封装树脂层的电路结构体单片化的工序；其中，在将前述树脂封装体从前述支持基板分离时，或者在将前述树脂封装体从前述支持基板分离之后，由保持体平坦地保持前述树脂封装体整体并进行加热；在对前述树脂封装体维持由前述保持体平坦地保持的状态并进行冷却之后，解除由前述保持体实现的前述树脂封装体的保持状态。

【技术特征摘要】
1.一种半导体装置的制造方法，包括在支持基板上形成剥离层的工序；在前述剥离层上形成具有多个装置形成区域和切割区域的布线层的工序；以在前述多个装置形成区域分别配置半导体芯片的方式，在前述布线层上安装多个半导体芯片的工序；在前述布线层上形成覆盖前述多个半导体芯片的封装树脂层，获得具有前述布线层和前述多个半导体芯片的树脂封装体的工序；将前述树脂封装体从前述支持基板分离的工序；以及基于前述切割区域切断前述树脂封装体，将具备前述布线层、前述半导体芯片和前述封装树脂层的电路结构体单片化的工序；其中，在将前述树脂封装体从前述支持基板分离时，或者在将前述树脂封装体从前述支持基板分离之后，由保持体平坦地保持前述树脂封装体整体并进行加热；在对前述树脂封装体维持由前述保持体平坦地保持的状态并进行冷却之后，解除由前述保持体实现的前述树脂封装体的保持状态。2.根据权利要求1所述的半导体装置的制造方法，其中前述树脂封装体整体地由第I保持体平坦地保持，且前述支持基板由第2保持体保持；通过对前述树脂封装体以及前述剥离层进行加热且使前述第I保持体与前述第2保持体相对地移动，将前述树脂封装体从前述支持基板分离。3.根据权利要求2所述的半导体装置的制造方法，其中前述剥离层包含热可塑性树脂；并且通过剪切加热后的前述剥离层，将前述树脂封装体从前述支持基板分离。4.根据权利要求1所述的半导体装置的制造方法，其中将前述树脂封装体从前述支持基板分离；使从前述支持基板分离后的前述树脂封装体整体地由前述保持体平坦地保持且进行加热。5.根据权利要求4所述的半导体装置的制造方法，其中通过剪切前述剥离层、溶解前述剥离层、利用蚀刻除去前述剥离层、利用光使前述剥离层固化或利用光分解前述剥离层，将前述树脂封装体从前述支持基板分离。6.根据权利要求1所述的半导体装置的制造方法，其中前述树脂封装体，被加热到比前述封装树脂的玻璃化转变点高5 15°C的温度。7.根据权利要求6所述的半导体装置的制造方法，其中前述树脂封装体，在被冷却到比前述玻璃化转变点低的温度之后，被解除由前述保持体实现的保持状态。8.根据权利要求7所述的半导体装置的制造方法，其中将通过前述玻璃化转变点的温度域的温度梯度设定为I 10°C /分钟的范围。9.根据权利要求7所述的半导体装置的制造方法，其中使达到通过前述玻璃化转变点的温度域之前的温度域以及通过前述玻璃化转变点的温度域之后的温度域中的温度梯度，比通过前述玻璃化转变点的温度域的温度梯度大。10.根据权利要求1所述的半导体装置的制造方法，其中使保持于前述保持体的前述树脂封装体接触于散热体而冷却。11.一种半导体装置的制造方法，包括准备具有多个装置形成区域和切割区域的布线基板的工序； 以在前述多个装置形成区域分别配置半导体芯片的方式，在前述布线基板...

【专利技术属性】
技术研发人员：佐藤隆夫，三浦正幸，加本拓，
申请(专利权)人：株式会社东芝，
类型：发明
国别省市：