デバイスのパッケージ方法及びパッケージ構造

【課題】機械的衝撃に強く、搬送中や実装中等に、デバイスが欠けることを可及的に抑制できるデバイスのパッケージ構造を提供すること
【解決手段】デバイス１０の表面にデバイス電極１１が形成され、その表面を覆うようにして保護樹脂層１２が形成される。保護樹脂層の内部に、デバイス電極と導通する再配線メタル１３が配置され、さらに外部に露出する接合金属突起１４が再配線メタルと接続されている。そして、デバイスの側面、つまり、配線面（デバイス電極，再配線の形成面）と垂直な側面にも保護樹脂層１５を形成している。

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、デバイスのパッケージ方法及びパッケージ構造に関するもので、より具体的には、ウエハレベルＣＳＰに関する。
【０００２】
【従来の技術】半導体デバイスのパッケージ・プロセスとして、近年、ウエハレベルＣＳＰ（ｃｈｉｐｓｉｚｅｐａｃｋａｇｅ）と称されるものが用いられている。このウエハレベルＣＳＰは、例えば雑誌「日経マイクロデバイス」の１９９８年８月号の５２頁以降に詳しく説明されているように、従来のチップ毎に分離切断した後、個別処理するチップ・レベルＣＳＰに代わるもので、ウエハ状態のまま処理するようにしている。
【０００３】そして、そのプロセスを簡単に説明すると、まず、通常の半導体プロセスを用いてウエハ上で配線等を施す。次いで、ダイシングすることなくそのウエハ表面に保護樹脂層を形成する。次いで、ウエハをチップサイズに切断することにより、個々のチップに分断される。
【０００４】これにより、図１に示すようなチップが形成される。すなわち、デバイス１の表面にデバイス電極２が形成され、そのデバイス電極２の形成面に保護樹脂層３が形成され、表面を覆うようになっている。さらに、デバイス電極２には、再配線メタル４が接続されるように形成され、保護樹脂３から露出する再配線メタル４の端部に接合金属突起５を接合するようにしている。そして、デバイス１は、この接合金属突起５を介して外部回路と導通するようになる。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記した従来のシステムでは以下に示す問題があった。すなわち、その製造プロセス上の要請から、図１に示すように、デバイス１の側面には保護樹脂層を形成することはできなかった。その結果、側面はデバイス１の構造材が露出するので、機械的衝撃に弱いという問題がある。よって、搬送中に発生する振動などにより搬送容器の中でデバイスに欠けが生じたり、実装時のハンドリングでデバイスに欠けが生じるという問題がある。
【０００６】本発明は、上記した背景に鑑みてなされたもので、その目的とするところは、上記した問題を解決し、機械的衝撃に強く、搬送中や実装中等に、デバイスが欠けることを可及的に抑制できるデバイスのパッケージ構造及び係るパッケージ構造を簡単に製造することのできるデバイスのパッケージ方法を提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】上記した目的を達成するために、本発明に係るパッケージ構造では、ウエハレベルのパッケージプロセスで形成されるデバイスのパッケージ構造であって、デバイスの表面の配線面（実施の形態では、「再配線メタル１３等が形成された面」に相当）と、その配線面につながる側面を保護材（実施の形態では、保護樹脂層１２，１５）で被覆するように構成した（請求項１）。
【０００８】このようにすると、デバイスの配線面とともに、側面にも保護材が形成されるので、デバイスの側面が露出せず、機械的衝撃に強く、搬送中や実装中等に、デバイスが欠けることを可及的に抑制される。
【０００９】また、本発明に係るデバイスのパッケージ方法では、ウエハ状態のまま複数のデバイス（「チップ」とも称する）のパッケージを行うパッケージ方法であって、裏面に分離阻止材（実施の形態では、「ダイシングテープ２２」に相当）が貼り付けられたウエハの表面側に対し、デバイス形成領域の周囲を前記分離阻止材を残して切断する第１カット工程（実施の形態では、「ファーストダイシング」）と、その第１カット工程の後に、前記ウエハの表面側を保護層で被う保護層形成工程と、その後、前記ウエハの表面側に対し、前記デバイス形成領域の周囲を前記分離阻止材を残して切断する第２カット工程（実施の形態では、「セカンドダイシング」）とを含み、前記第２カット工程のカット位置の少なくとも一部が、前記第１カット工程のカット位置を含み、前記第２カット工程で形成される溝の幅は、前記第１カット工程で形成される溝の幅よりも小さくし、前記第１カット工程で形成された前記溝内に充填された保護材の一部を残すようにした（請求項２）。
【００１０】このようにすると、２回のカット工程の間に保護材形成を行い、しかも、第２カット工程で形成される溝の幅のほうを狭くするようにしたため、第１カット工程により形成された溝内に充填された保護材の一部が、第２カット工程で除去されるので、分離阻止材を外すと、個々のデバイスに分離される。また、第２カット工程のカット幅（溝幅）のほうを狭くしたため、デバイスの周囲に位置する溝内にも保護材が残る。よって、分離された個々のデバイスの側面に保護材が形成される。
【００１１】
【発明の実施の形態】図２は、本発明に係るパッケージ構造の好適な一実施の形態を示している。同図に示すように、デバイス１０の表面にデバイス電極１１が形成されており、その表面を覆うようにして保護樹脂層１２が形成されている。この保護樹脂層１２の内部に、デバイス電極１１と導通するように接続された再配線メタル１３が配置されている。そして、再配線メタル１３の形成領域に位置する保護樹脂層１２の一部は開口しており、その開口部１２ａを介して再配線メタル１３の一部が露出し、その露出部分にて接合金属突起１４が再配線メタル１３と接続されている。これにより、デバイス１０内の回路が、接合金属突起１４を介して外部回路と導通が可能となる。
【００１２】ここで本発明では、デバイス１０の側面、つまり、配線面（デバイス電極１１，再配線１３の形成面）と垂直な面の全周（４つの面）にも保護樹脂層１５を形成している。これにより、その保護樹脂層１５によりデバイス１０の側面が保護されるので、機械的衝撃を受けても、デバイスが欠けたりするおそれが可及的になくなる。
【００１３】次に、上記した構成のパッケージ構造（デバイス１０の側面に保護樹脂層１５を設ける構造）を製造する製造方法の好適な一実施の形態について説明する。まず、図３に示すように、通常の半導体プロセスにより、内部配線等を行ったウエハ２０の表面所定位置に再配線メタル１３を形成したものを用意する。そして、そのウエハ２０の裏面（再配線メタル１３の未形成面）の全面に、分離阻止材であるダイシングテープ２２を貼り付ける。
【００１４】このとき用いるダイシングテープ２２は、たとえば後述する保護樹脂層の形成工程における保護樹脂の硬化時に高温（１００℃以上）にならない場合には、通常の高分子のダイシングテープを用いることができる。また、硬化時に高温になる場合には、分離阻止材として高分子ダイシングテープに替えてガラス基板またはセラミック基板を用い、係る基板を接着剤を介してデバイスのウエハ２０に貼り付けるようにしてもよい。このようにすると、熱によるテープの変形を抑止し、最終的なデバイスチップの外形寸法を精度よくすることができる。
【００１５】次に、図４に示すように、ファーストダイシングを行い、ウエハ２０の所定位置を格子状に切断する。このとき、ダイシングテープ２２は切断しない。これにより、格子状の溝２４が形成される。そして、ウエハ２０のうち、この溝２４で仕切られる各部分が、最終製品の各デバイス（図２における符号１０）を構成することになる。さらに、このファーストダイシングで用いるブレードは、比較的厚いものを用いる。これにより、溝２４はブレードに応じた幅ｄ１となる。
【００１６】次いで、図５に示すように、ウエハ２０の表面を保護樹脂２５で覆う。つまり、この保護樹脂２５でデバイスの封止を行う。この保護樹脂２５の形成工程は、再配線メタル１３の電極部が保護樹脂２５で被覆されないようにし、保護樹脂２５の表面に再配線メタル１３が露出するようにする。このとき、保護樹脂２５の表面はほぼ面一になり、溝２４内にも樹脂が充填される。
【００１７】この処理は、予め再配線メタル１３の上には樹脂注入されないような所定の型を用い、その型内に樹脂注入するようにしてもよいし、或いは、一旦再配線メタル１３を含めて表面全面を保護樹脂で被膜した後、樹脂表面を研磨して再配線メタル１３の表面を露出するようにしてもよく、各種の方法がとれる。さらに、保護樹脂の形成は、注型に限らず、トランスファモールドや射出成形など各種の方法をとることができるのは言うまでもない。
【００１８】その後、図６に示すように、露出した再配線メタル１３の上に接合金属突起１４を形成する。この接合金属突起１４は、例えば接合金属突起１４の上にハンダなどの低融点金属を印刷した後に溶融したり、金属ボールを置いた後加熱することによりその金属ボールと再配線メタル１３とを接合するようにしてもよい等、各種の手法を用いることができる。
【００１９】次いで、図７に示すように、セカンドダイシング処理を行い、ファーストダイシングで形成した溝２４の位置を再度カットする。このダイシングにより、保護樹脂層２５に格子状の溝２６を形成することになり、その溝２６の底面はダイシングテープ２２が露出するようにする。換言すると、ダイシングテープ２２を残して保護樹脂２５の厚さ分だけカットする。
【００２０】このとき用いるブレードはファーストダイシングで用いたブレードよりも薄いものを用いる。これにより、図示するようにセカンドダイシングにより形成される溝２６の幅ｄ２は、溝２４の幅ｄ１よりも狭くなる。その結果、ウエハ２０の垂直な側面の周囲にも保護樹脂２５が残る。
【００２１】その後、ダイシングテープ２２を剥離することにより、図８に示すように、個々のデバイス１０に分離し、チップデバイスが製造される。そして、上記したようにセカンドダイシングで薄いブレードを用いることにより、側面にも保護樹脂２５が残ったため、最終製品のデバイス１０の側面にも保護樹脂層１５が形成されることになる。
【００２２】
【発明の効果】以上のように、本発明に係るパッケージ構造では、ウエハレベルＣＳＰであってもデバイスの側面に保護樹脂層が形成されるため、機械的強度が増す。その結果、たとえデバイスに搬送中や実装中等に力がかかることがあっても、デバイスが欠けることを可及的に抑制できる。さらに、デバイスの表面及び側面が保護樹脂層で覆われるため、耐湿性も向上する。
【００２３】そして、係るパッケージ構造を製造するパッケージ方法では、２回ダイシングを行い、しかも、１回目と２回目の間に保護樹脂層を形成する工程を行うとともに、２回目のカット幅を短く（狭く）することにより、簡単にデバイスの側面に保護樹脂層を形成することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】従来例を示す図である。
【図２】本発明に係るパッケージ構造の好適な一実施の形態を示す図である。
【図３】本発明に係るパッケージ方法の好適な一実施の形態を示す工程図（その１）である。
【図４】本発明に係るパッケージ方法の好適な一実施の形態を示す工程図（その２）である。
【図５】本発明に係るパッケージ方法の好適な一実施の形態を示す工程図（その３）である。
【図６】本発明に係るパッケージ方法の好適な一実施の形態を示す工程図（その４）である。
【図７】本発明に係るパッケージ方法の好適な一実施の形態を示す工程図（その５）である。
【図８】本発明に係るパッケージ方法の好適な一実施の形態を示す工程図（その６）である。
【符号の説明】
１０デバイス
１１デバイス電極
１２保護樹脂層（保護材）
１３再配線メタル
１４接合金属突起
１５保護樹脂層（保護材）
２０ウエハ
２２ダイシングテープ（分離阻止材）
２４溝
２５保護樹脂
２６溝

【特許請求の範囲】
【請求項１】ウエハ状態のまま複数のデバイスのパッケージを行うパッケージ方法であって、裏面に分離阻止材が貼り付けられたウエハの表面側に対し、デバイス形成領域の周囲を前記分離阻止材を残して切断する第１カット工程と、その第１カット工程の後に、前記ウエハの表面側を保護層で被う保護層形成工程と、その後、前記ウエハの表面側に対し、前記チップ形成領域の周囲を前記分離阻止材を残して切断する第２カット工程とを含み、前記第２カット工程のカット位置の少なくとも一部が、前記第１カット工程のカット位置を含み、前記第２カット工程で形成される溝の幅は、前記第１カット工程で形成される溝の幅よりも小さくし、前記第１カット工程で形成された前記溝内に充填された保護材の一部を残すことを特徴とするデバイスのパッケージ方法。
【請求項２】ウエハレベルのパッケージプロセスで形成されるデバイスのパッケージ構造であって、デバイスの表面の配線面と、その配線面につながる側面を保護材で被覆してなることを特徴とするデバイスのパッケージ構造。

【図１】