半导体装置及其制造方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及半导体装置及其制造方法，特别涉及以大型的面板规模进行薄膜布线工序及组装工序的、具有面板规模扇出封装(Panel scale Fan-out package)构造的半导体装置及其制造方法。
【背景技术】
[0002]伴随近年电子设备的高功能化及轻薄短小化的要求，电子部件的高密度集成化、进而高密度安装化取得进展，这些电子设备所使用的半导体装置与以往相比，小型化进一步取得进展。
[0003]作为制造LSI单元和/或1C模块那样的半导体装置的方法，有下述方法:首先将通过电特性试验判定为合格品的多个半导体芯片以元件电路面为下的方式按预定的排列配置并粘贴在保持板上，之后在其上例如配置树脂片并加热、加压而模塑，将多个半导体芯片一并树脂封装，接着剥离保持板，并将树脂封装体切断、加工为预定的形状(例如圆形)，之后在埋入到了树脂封装体的半导体芯片的元件电路面上形成绝缘材料层，并在该绝缘材料层对准半导体芯片的电极焊盘的位置形成开口，之后在绝缘材料层的上方形成布线层，并且在开口内形成与半导体芯片的电极焊盘连接的导电部(通孔部)，接着依次进行阻焊层的形成、外部电极端子即焊球的形成，之后按每1个半导体芯片进行切断而单个化，完成半导体装置(例如，参照专利文献1)。
[0004]但是，在这样获得的以往的半导体装置中，在对多个半导体芯片一并进行树脂封装时，由于树脂因固化而收缩，并且其收缩量未必如设计那样，所以有时依半导体芯片的排列位置，树脂固化后的位置会从设计位置偏离，在产生了该位置偏离的半导体芯片中，由于在绝缘材料层的开口中形成的通孔部与半导体芯片的电极焊盘之间产生位置偏离，所以存在连接可靠性降低的问题。
[0005]在专利文献2中记载了解决该课题的半导体装置。
[0006]将该装置的基本的构造示于图20。
[0007]半导体装置20具备包含树脂固化体或金属的支撑板1，在其一个主面，半导体芯片2以元件电路面(表面)朝上的方式配置，与元件电路面相反侧的面(背面)通过粘接剂3附着固定到支撑板1。并且，在支撑板1的主面全体，以覆盖半导体芯片2的元件电路面的方式形成有仅一层的绝缘材料层4。在该单层的绝缘材料层4上，形成包含铜等导电性金属的布线层5，其一部分引出到半导体芯片2的周边区域。另外，在半导体芯片2的元件电路面上形成的绝缘材料层4，形成将半导体芯片2的电极焊盘(未图示)与布线层5电连接的导电部(通孔部)6。该导电部6与布线层5—并形成并一体化。另外，在布线层5的预定位置形成有多个焊球等外部电极7。进而，在绝缘材料层4上及除了焊球等外部电极7的接合部以外的布线层5上，形成有布线保护层(阻焊层)8。
[0008]该装置近年对要求日益提高的电子部件的高密度化、轻薄短小化作出重大的贡献。
[0009]但是，在专利文献2中，记载了在半导体装置20中，作为支撑板1，使用包含使绝缘树脂固化而成的树脂固化体或者不锈钢和/或42合金等金属的具有均一厚度的平板。但是，与半导体装置一体化的上述支撑板实现作为加强板、散热板及电磁屏蔽件的功能，另一方面在制造工序内还承担作为产品输送载体的作用，由于面板的把持容易性、翘曲抑制、单片化的容易性的目的，通常使用厚的不锈钢。因此，由于存在作为最终产品的半导体装置也会变厚，另外，作为支撑板1的材料无法选择热传导性优异的材料从而散热性也变差的问题，所以难以实现半导体装置的进一步低高度(低背)化(薄形化)。
[0010]例如，在使用SUS304作为支撑板(散热板)1的情况下，SUS304的热传导率(16.7[W/mK]) —般是作为散热板使用的铜的热传导率(约400W/mK)的20分之1以下，散热性差，PKG热阻的降低效果小。另外，若为了减轻支撑板的翘曲而使用0.3mm厚的SUS，则安装高度变高，无法适用于移动产品。
[0011]另外，在上述专利文献2中，记载了:通过在切断、分离为各个半导体装置之前例如机械性地研磨支撑板的与半导体芯片搭载面相反侧的面，也可以使半导体装置的厚度变薄，但是由于没有其具体的构建方法的记载，且有可能因研磨偏差和/或对半导体装置的应力负载导致品质降低，所以难以实用化。
[0012]【专利文献1】日本特开2003-197662号公报
[0013]【专利文献2】日本特开2010-219489号公报
【发明内容】
[0014]本发明的目的在于提供低高度的半导体装置及其制造方法。
[0015]另外，本发明的目的在于提供低热阻的半导体装置及其制造方法。
[0016]本发明的发明者们进行了锐意研究，结果发现，通过为了获得低高度的半导体装置而使搭载半导体芯片的支撑板减薄、为了获得低热阻的半导体装置而使用将低热传导性的平板复合化而成的复合支撑板作为支撑板，能够解决上述课题，从而完成了本发明。
[0017]S卩，本发明如以下所述。
[0018](1) 一种半导体装置，具备:
[0019]支撑板；
[0020]半导体芯片，其经由粘接层以元件电路面朝上的方式搭载于上述支撑板的一个主面；
[0021]绝缘材料层，其封装上述半导体芯片及其周边；
[0022]开口，其在上述绝缘材料层中，形成于在上述半导体芯片的上述元件电路面配置的电极上；
[0023]导电部，其以与上述半导体芯片的上述电极连接的方式形成于上述开口内；
[0024]布线层，其以在上述绝缘材料层上与上述导电部连接的方式形成，并且一部分延伸到上述半导体芯片的周边区域；以及
[0025]外部电极，其形成于上述布线层上，
[0026]其中上述支撑板是在半导体装置的制造过程中使用的将多个平板层叠而成的复合支撑板之中的搭载有上述半导体芯片的平板，是从构成上述复合支撑板的其他平板分离了的平板。
[0027](2) 一种(1)中所述的半导体装置的制造方法，包括:
[0028]将多个平板层叠而制作复合支撑板的工序；
[0029]在构成上述复合支撑板的第1平板的主面，对齐配置多个半导体芯片，并通过粘接剂附着固定这些半导体芯片的与元件电路面相反侧的面的工序；
[0030]在上述半导体芯片的上述元件电路面上及上述第1平板的主面上形成绝缘材料层的工序；
[0031]在配置于上述半导体芯片的上述元件电路面的电极上的位置，在上述绝缘材料层形成开口的工序；
[0032]在上述绝缘材料层上形成一部分延伸至上述半导体芯片的周边区域的布线层，并且在上述绝缘材料层的上述开口内形成与上述半导体芯片的上述电极连接的导电部的工序;
[0033]在上述布线层上形成外部电极的工序；
[0034]通过在预定的位置切断上述第1平板及上述绝缘材料层，将包含一个或多个半导体芯片的半导体装置单片化的工序；以及
[0035]在上述的将包含一个或多个半导体芯片的半导体装置单片化的工序之前或之后，将构成上述复合支撑板的多个平板内的上述第1平板以外的平板从半导体装置分离的工序。
[0036](3) (2)中所述的半导体装置的制造方法，其中，
[0037]上述复合支撑板是第1平板与第2平板通过粘接剂层叠而成的支撑板，通过除去粘接剂而将上述第1平板以外的平板从半导体装置分离。
[0038](4) (3)中所述的半导体装置的制造方法，其中，
[0039]上述第1平板与第2平板之间的粘接剂沿着用于将包含一个或多个半导体芯片的半导体装置单片化的切断线而设置，在将包含一个或多个半导体芯片的半导体装置单片化时，通过与上述第1平板及上述绝缘材料层一并切断上述第1平板与第2平板之间的粘接剂而将上述第1平板与第2平板分离。
[0040](5) (4)中所述的半导体装置的制造方法，其中，
[0041]在上述第2平板沿着上述切断线设置凹部，在上述凹部中设置粘接剂。
[0042](6) (2)中所述的半导体装置的制造方法，其中，
[0043]上述复合支撑板通过第1平板、第3平板和第2平板按照该顺序层叠而成，
[0044]上述第3平板的面积比上述第1平板及第2平板小，
[0045]上述第2平板与上述第3平板通过粘接剂粘接，
[0046]在上述第1平板与上述第3平板之间不存在粘接剂而直接接触，
[0047]上述第2平板的不存在上述第3平板的区域部分与上述第1平板的不存在上述第3平板的区域部分通过粘接剂粘接，
[0048]在将包含一个或多个半导体芯片的半导体装置单片化时，通过与上述第1平板及上述绝缘材料层一并切断上述第1平板、上述第3平板及第2平板层叠着