叠层mcp及其制造方法

文档序号:6832076阅读:177来源:国知局
专利名称:叠层mcp及其制造方法
技术领域
本发明涉及半导体器件及其制造方法,更具体地涉及具有多个层叠并封装的半导体芯片的叠层多芯片封装(MCP)。
背景技术
常规地,通过进行如下工艺形成叠层MCP在半导体晶片上形成元件,研磨该晶片的背面,将薄膜类粘合剂附着到该背面,切割晶片以形成半导体芯片,通过重复进行安装由此形成的芯片的工艺和引线焊接工艺以多层形式层叠并安装芯片,然后树脂成型由此层叠的芯片。
图1是常规叠层MCP的放大部分的截面图。在此情况下,示出了层叠并安装四个半导体芯片的示例。在印刷电路板11的芯片安装部分上安装半导体芯片13-1,在其间设置粘合层12-1。芯片13-1的焊盘14-1与印刷电路板11上的布线层15-1通过焊接引线16-1彼此电连接。
在第一半导体芯片13-1上安装小于芯片13-1的第二半导体芯片13-2,在其间设置粘合层12-2。芯片13-2的焊盘14-2和印刷电路板11上的布线层15-2通过焊接引线16-2彼此电连接。
在第二半导体芯片13-2上形成小于芯片13-2的间隔层17,在其间设置粘合层12-3。对于间隔层17,例如,可使用在其上没有形成元件的芯片(称其为间隔芯片)。
在间隔层17上安装尺寸与芯片13-1基本相同的半导体芯片13-3,在其间设置粘合层12-4。芯片13-3的焊盘14-3和印刷电路板11上的布线层15-3通过焊接引线16-3彼此电连接。
在半导体芯片13-3上安装尺寸与芯片13-2基本相同的半导体芯片13-4,在其间设置粘合层12-5。芯片13-4的焊盘14-4和印刷电路板11上的布线层15-4通过焊接引线16-4彼此电连接。
将以叠层形式安装的芯片13-1至13-4和间隔层17以及焊接引线16-1至16-4密封到树脂封装18中。
在印刷电路板(多层印刷电路板)11中形成多层布线(未示出),并将在印刷电路板11的芯片安装表面上形成的布线层15-1至15-4电连接到在其背面上形成的各布线层19-1至19-4。以阵列形式在布线层19-1至19-4(BGA)上形成用于外部连接的焊料球20-1至20-4。
然而,上述叠层MCP及其制造方法存在下面问题(a)至(f)。
(a)通过研磨半导体晶片的背面之后将薄膜类粘合剂附着到晶片背面上,并通过切割分割晶片,来形成半导体芯片。因此,在许多情况下,在切割工艺中发生背面碎裂,并只能形成低弯曲强度的芯片。因此,只能形成厚度为100至150μm或更厚的芯片(例如,参考日本专利申请公开出版号11-204720)。
(b)如(a)所述,由于碎裂常常在由此形成的半导体芯片的背面发生,在将引线焊接到元件形成表面上时在芯片中可能发生破裂。
(c)作为解决问题(a)和(b)的方法,考虑使用研磨前切割(DBG)的方法(例如,参考日本专利申请公开出版号2003-17513)。但是,如果将薄膜类粘合剂附着到芯片的背面,以便在通过研磨前切割的方法分割晶片后以叠层形式安装芯片,则分割的晶片将粘在一起并有必要切除背面的薄膜类粘合剂。如果薄膜类粘合剂附着到个别的芯片,则不必进行切除工艺。但是,如果薄膜类粘合剂单独附着到大量芯片上,则制造工艺变得复杂。
(d)而且,作为解决问题(a)和(b)的另一方法,考虑在研磨半导体晶片的背面后通过蚀刻研磨表面以消除碎裂来增强芯片的弯曲强度的方法。但是,使用这种方法,如果将芯片的厚度减小到100μm或更小,发生的破裂或损坏大于没有进行蚀刻工艺的情况下的破裂或损坏。结果,增加了不合格芯片的数量。
(e)当要被层叠的芯片的尺寸基本相同时,对悬浮状态的上侧芯片进行引线焊接,且如果薄芯片的硬度较低则接触不良发生的可能性变大。例如,在图1中,芯片13-3的引线焊接部分具有距间隔层17的端部ΔL的悬臂,并在悬浮状态(未固定状态)下芯片13-3的端部被球焊(ball-bonded)。此时,在焊接时,由于芯片13-3的翘曲焊接位置可能偏离,或由于压力而发生破裂。而且,即使不发生破裂,也存在使芯片13-3发生弯曲并与下侧焊接引线16-2发生接触的可能,从而造成接触不良。
(f)为解决问题(e),考虑在研磨半导体晶片的背面后通过蚀刻研磨表面来消除碎裂和翘曲的方法。但是,即使通过上述方法可以解决破裂和翘曲的问题,但不能解决在球焊时由于压力引起芯片13-3的弯曲,进而引起接触不良的问题。

发明内容
根据本发明的一个方案,提供一种包括多个层叠并封装的半导体芯片的半导体器件,多个半导体芯片的至少一个包括粘合层,形成于半导体芯片的元件形成表面上,凸起,形成于半导体芯片上的焊盘上并从粘合层的表面露出,引线焊接,将凸起电连接到形成于印刷电路板上的布线层。
根据本发明另一方案,提供一种制造半导体器件的方法,包括进行第一球焊,以将第一焊接球焊接到形成于第一半导体芯片的第一焊盘上的第一凸起上,第一半导体芯片具有形成于其元件形成表面上的第一粘合层,第一凸起从第一粘合层的表面露出;通过从第一焊接球引出焊接引线,与形成于印刷电路板上的第一布线层,进行第一楔形焊接;在第一粘合层的位于第一半导体芯片上的第一焊盘内侧的部分上安装第二半导体芯片,第二半导体芯片具有形成于其元件形成表面上的第二粘合层,具有形成于第二焊盘上并从第二粘合层的表面露出的第二凸起,并小于第一半导体芯片的尺寸;进行第二球焊,以将第二焊接球焊接到第二半导体芯片上的第二凸起上;以及通过从第二焊接球引出焊接引线,与形成于印刷电路板上的第二布线层,进行第二楔形焊接。


图1是叠层MCP的放大部分的截面图,用于说明常规半导体器件及其制造方法;图2是叠层MCP的放大部分的截面图,用于说明根据本发明的一个实施例的半导体器件及其制造方法;图3A至3F顺序示出了图2所示的MCP的半导体芯片的制造步骤的截面图;图4是制造图2所示的MCP的半导体芯片的制造工艺的制造工艺图;图5是图2所示的MCP的安装工艺的制造工艺图;图6是用于说明根据本发明实施例的半导体器件的制造方法的修改1的制造工艺图;图7是用于说明根据本发明实施例的半导体器件的制造方法的修改2的制造工艺图;图8是用于说明根据本发明实施例的半导体器件的制造方法的修改3的制造工艺图;图9是用于说明根据本发明实施例的半导体器件的制造方法的修改4的制造工艺图;图10是用于说明根据本发明实施例的半导体器件的制造方法的修改5的制造工艺图;图11是用于说明根据本发明实施例的半导体器件的制造方法的修改6的制造工艺图;图12是用于说明根据本发明实施例的半导体器件的制造方法的修改7的制造工艺图;图13是用于说明根据本发明实施例的半导体器件的制造方法的修改8的制造工艺图;图14是用于说明根据本发明实施例的半导体器件的制造方法的修改9的制造工艺图;图15是用于说明根据本发明实施例的半导体器件的制造方法的修改10的制造工艺图;图16是用于说明根据本发明实施例的半导体器件的制造方法的修改11的制造工艺图;图17是用于说明根据本发明实施例的半导体器件的制造方法的修改12的制造工艺图;图18是用于说明根据本发明实施例的半导体器件的制造方法的修改13的制造工艺图;以及图19是用于说明根据本发明实施例的半导体器件的制造方法的修改14的制造工艺图。
具体实施例方式
图2是叠层MCP的放大部分的截面图,用于说明根据本发明的一个实施例的半导体器件。为简化说明,这里以层叠并封装三个半导体芯片的情况作为示例。
在印刷电路板21的芯片安装部分上安装半导体芯片22-1。在芯片22-1的元件形成表面上设置粘合层23-1。在芯片22-1的焊盘24-1上形成凸起(柱凸起或板凸起)25-1,并从粘合层23-1的表面露出(或突出)该凸起。凸起25-1和印刷电路板21上的布线层26-1通过焊接引线27-1彼此电连接。
在半导体芯片22-1上安装半导体芯片22-2,在其间设置粘合层23-1。芯片22-2小于芯片22-1并被安装到粘合层23-1的位于焊盘24-1内侧的部分上。芯片22-2优选具有这样的尺寸,以便距形成于芯片22-2下的芯片22-1上的焊盘24-150μm至2000μm的距离向内设置其边缘部分。在芯片22-2的元件形成表面上形成粘合层23-2。在芯片22-2的焊盘24-2上形成凸起(柱凸起或板凸起)25-2,并从粘合层23-2的表面露出(或凸出)凸起25-2。凸起25-2和印刷电路板21上的布线层26-2通过焊接引线27-2彼此电连接。
在粘合层23-2上形成小于芯片22-2的间隔层28。例如,对于间隔层28,可使用在其上没有形成元件的芯片。在粘合层23-2的位于焊盘24-2内侧的部分上安装间隔层28。间隔层优选具有这样的尺寸,以便距形成于间隔层28下面的芯片22-2上的焊盘24-250μm至2000μm的距离向内设置其边缘部分。在间隔层28上形成粘合层23-3。粘合层23-3具有用于掩埋焊接引线27-2的球焊部分的倒角(fillet)。
在粘合层23-3上安装尺寸与芯片22-2基本相同的第三半导体芯片22-3。在芯片22-3的元件形成表面上形成粘合层23-4。在芯片22-3的焊盘24-3上形成凸起(柱凸起或板凸起)25-3,并从粘合层23-4的表面露出(或凸出)凸起25-3。凸起25-3和印刷电路板21上的布线层26-3通过焊接引线27-3彼此电连接。
将以叠层形式安装的芯片23-1至23-3和间隔层28以及焊接引线26-1至26-3密封到树脂封装29中。
在印刷电路板(多层印刷电路板)21中形成多层布线(未示出),并将在印刷电路板21的芯片安装表面上形成的布线层26-1至26-3电连接到在其背面上形成的各布线层30-1至30-3。在布线层30-1至30-3上以阵列形式形成用于外部连接的焊料球31-1至31-3(BGA)。对于外部连接端子,可使用各种结构,不仅可以是BGA而且可以是PGA。
接着,参考附图3A至3F、4和5说明制造具有上述结构的叠层MCP的方法。图3A至3F顺序示出了制造半导体芯片的步骤的截面图,图4是半导体芯片的制造工艺图,以及图5是安装工艺的制造工艺图。
在图3A至3F以及图4所示的步骤中,形成半导体芯片22-1、22-2、22-3,每个具有在半导体芯片的元件形成表面上形成的粘合层,以及从粘合层露出的凸起。除元件形成工艺外,以相同的方式形成芯片22-1、22-2、22-3,并如下形成。
也就是,通过使用公知的工艺在半导体晶片(半导体衬底)上形成各种元件(步骤1)。然后,如图3A所示,在与晶片22的每个芯片对应的焊盘24上形成凸起25,在晶片22上已形成元件(步骤2)。在此情况下,示出了形成柱凸起的示例,并通过使用毛细管32形成电连接到元件的凸起25。
此后,如图3B所示,从元件形成表面开始沿晶片22的切割线或芯片分割线,通过使用金刚石划片器、金刚石刀片、激光划片器等,形成深度没有达到晶片背面的沟槽33。由此进行所谓的半切切割工艺(步骤3)。
接着,如图3C所示,将薄膜类粘合剂附着到晶片22的元件形成表面上,以形成粘合层23(步骤4)。然后,按需要加热粘合层23以便使凸起23从粘合层23的表面露出。通过使用液态粘合剂并通过旋涂方式涂敷粘合剂来形成粘合层23,以覆盖除了凸起25的上部的晶片。
然后,如图3D所示将表面保护带(BSG带)34附着到粘合层23上(步骤5),并如图3E所示通过使用磨石35研磨晶片22的背面(步骤6)。因此,同时进行减小晶片22厚度的工艺和将晶片分割成单个芯片22-i(i=1、2、3)的工艺(研磨前切割)。
在研磨端部后,将单独分割的芯片22-i安装在拾取器件的固定桌上,并在XY方向移动固定桌以便设置拾取工具,以对应接着要被拾取的芯片22-i。然后,如图3F所示,抽空拾取器件的支撑夹具(backup holder)36的内部空间,以在支撑夹具36的上表面上吸住并固定表面保护带34。在此情况下,向上移动在其上安装有插针37的带针夹具38,以从支撑夹具36的上表面突出插针37。结果,在箭头方向从粘合层23一侧向上推芯片22-i,在其间设置表面保护带34,以便从表面保护带34剥离或分离芯片22-i的拐角部分。而且,通过使用称作夹头的抽吸工具夹住芯片22-i的背面,以完全分离或拾取芯片(步骤7)。此时,粘合层23(23-i)在对应沟槽33的位置被撕破并切断。
由此形成半导体芯片22-1、22-2、22-3后,根据图5所示的过程进行将芯片安装到印刷电路板21上并封装它们的工艺。
首先,确定第一层芯片22-1和印刷电路板21之间的位置关系,然后将芯片22-1安装在芯片安装位置(步骤8)。然后,将焊接球焊接到芯片22-1的凸起25-1上,并从焊接球引出引线(焊接引线27-1)以与在印刷电路板21上形成的布线层26-1实现楔形焊接(步骤9)。
接着,将小于芯片22-1的第二层芯片22-2安装到粘合层23-1的位于芯片22-1上的焊盘24-1内侧的部分上(步骤10)。将焊接球焊接到芯片22-2的凸起24-2上,并从焊接球引出引线(焊接引线27-2)以与在印刷电路板21上形成的布线层26-2实现楔形焊接(步骤11)。
然后,将间隔层28安装到粘合层23-2的位于芯片22-2上的焊盘24-2内侧的部分上,间隔层28具有在其上表面上形成的粘合层23-3并小于芯片22-2(步骤12)。对于粘合层23-3,选择低粘度的材料。
此后,将芯片22-3安装到粘合层23-3上,芯片22-3具有在其元件形成表面上形成的粘合层23-4,并具有在焊盘24-3上形成并从粘合层23-4的表面露出的凸起25-3(步骤13)。该步骤为热压焊步骤。也就是,通过熔融间隔层28上的粘合层23-3形成倒角以达到芯片22-2上的球焊部分,由此增强芯片22-3的边缘部分。
在此情况下,将焊接球焊接到芯片22-3的凸起25-3上,并从焊接球引出引线(焊接引线27-3)以与在印刷电路板21上形成的布线层26-3实现楔形焊接(步骤14)。
然后,如上所述在芯片22-1上顺序层叠芯片22-2、间隔层28和芯片22-3并引线焊接后,通过使用树脂成型等将其封装(步骤15)以完成图2所示的叠层MCP。
根据上述制造方法,由于在形成凸起25后用粘合层23涂敷晶片22的元件形成表面,用粘合层23覆盖除了凸起25的其它部分,并消除了凸起25的明显突出。因此,由于可以使结构平坦,可以抑制在背面研磨时晶片破裂的发生和生产率的降低。在常规情况下,具有如球凸起或柱凸起的高凸起,不能通过使用用于背面研磨的表面保护带34,来消除由凸起的突出引起的台阶差异(step difference),并存在晶片破裂的可能。但是,由于将表面保护带34附着到粘合层23以消除使用两个元件引起的台阶差异,可以处理高于常规凸起的凸起。而且在旋涂液态粘合剂的情况下,通过调整粘合层23的厚度来消除台阶差异,而不考虑凸起25的高度,并可使用如球凸起或柱凸起的高凸起。
由于在以集成方式形成芯片22-i和粘合层23的情况下拾取芯片,因此粘合层23具有增强作用。因此,当拾取薄芯片22-i时可极大地减少芯片22-i破裂的发生。结果,可相对容易地形成厚度为100μm或更小的芯片。而且,由于可以形成受背面碎裂影响更小并具有高强度的芯片,因此可减少焊接时破裂的发生。另外,即使使用研磨前切割的方法也不必进行切割粘合层的步骤,并可降低工艺复杂性。
在上面的实施例中,为简化说明以叠层形式安装三个半导体芯片(包括间隔芯片的四个芯片)的情况为示例。但是,如果使用如芯片22-1和22-2的情况更小或基本具有相同大小的上侧芯片,则通过插入至少一个间隔层可进一步层叠芯片。使用本技术,可层叠包括间隔芯片的七或八个芯片。
这里以使用研磨前切割的方法的情况为示例,在此情况下,效果是显著的。但是,本发明可应用于在背面研磨之后进行切割步骤的普通制造工艺。
根据上述结构和制造方法,抑制了背面碎裂,即使当使用较薄芯片时也可增强弯曲强度,并抑制了接触不良的发生。而且,由于层叠具有高弯曲强度的薄芯片来形成叠层MCP,因此可封装薄结构或多层叠层结构。
在叠层MCP的制造工艺中,可多方面修改形成半导体芯片的步骤。下面介绍上述步骤的各种修改。这些修改主要基于研磨前切割的方法,并在背面研磨之前通过在半导体芯片的元件形成表面上形成粘合层或粘合带、或将粘合层或粘合带附着到半导体芯片的元件形成表面上,来增强半导体芯片。在安装上层芯片的步骤中使用元件形成表面上的粘合层。
如图6所示,首先,通过使用公知的工艺在半导体晶片22上形成各种元件(步骤1)。然后在其上已形成元件的晶片22的元件形成表面上形成凸起25(步骤2)。在形成柱凸起的情况下,通过使用前述的毛细管32形成电连接到元件的凸起25。此后,从元件形成表面开始沿晶片22的切割线或芯片分割线,通过使用金刚石划片器、金刚石刀片、激光划片器等,形成深度没有达到晶片背面的沟槽33。由此,进行所谓的半切切割工艺(步骤3)。接着,将具有在片状基础构件上形成的粘合层的粘合片附着到晶片22的元件形成表面,以覆盖具有粘合层23的凸起25(步骤4)。此后,通过使用磨石35研磨晶片22的背面(步骤5)。因此,同时进行减小晶片22的厚度的工艺以及将晶片分割成单个芯片22-i的工艺(研磨前切割)。在研磨端部后,将单独分割的芯片22-i安装在拾取器件的固定桌上,并在XY方向上移动固定桌以便设置拾取工具,以对应接着要被拾取的芯片22-i。然后,向上移动在其上安装有插针37的带针夹具38,以从支撑夹具36的上表面突出插针37,同时抽空拾取装置的支撑夹具36的内部空间。结果,在箭头方向从粘合层23一侧向上推芯片22-i,通过使用夹头夹住芯片22-i的背面,并完全分离或拾取芯片(步骤6)。此时,将粘合带的粘合层-构件分离,并留在芯片22-i的元件形成表面上。
由此形成半导体芯片22-1、22-2、22-3后,根据图5所示的过程在印刷电路板21上安装并封装芯片22-1、22-2、22-3(包括间隔层28)。
如图7所示,首先,通过使用公知的工艺在半导体晶片22上形成各种元件(步骤1)。然后,从元件形成表面开始沿晶片22的切割线或芯片分割线,通过使用金刚石划片器、金刚石刀片、激光划片器等,形成深度没有达到晶片背面的沟槽33。由此,进行所谓的半切切割工艺(步骤2)。此后,在其上已形成元件的晶片22的元件形成表面上形成凸起25(步骤3)。如果形成柱凸起,通过使用前述的毛细管32形成电连接到元件的凸起25。接着,将薄膜类粘合剂附着到晶片22的元件形成表面上以形成粘合层23(步骤4)。然后,根据需要加热粘合层23以便凸起25从粘合层23的表面露出。通过使用液态粘合剂并通过旋涂方式涂敷粘合剂来形成粘合层23,以覆盖除了凸起25上部的晶片。然后,将表面保护带(BSG带)附着到晶片22背面上的粘合层23(步骤5)。通过使用磨石35研磨晶片22的背面(步骤6)。因此,同时进行减小晶片22厚度的工艺和将晶片分割成单个芯片22-i的工艺(研磨前切割)。在研磨端部后,将单独分割的芯片22-i安装在拾取器件的固定桌上,并在XY方向上移动固定桌以便设置拾取工具,以对应接着要被拾取的芯片22-i。然后,抽空拾取器件的支撑夹具36的内部空间,以在支撑夹具36的上表面上吸住并固定表面保护带34。在此情况下,向上移动在其上安装有插针37的带针夹具38以从支撑夹具36的上表面突出插针37。结果,在箭头方向从粘合层23一侧向上推芯片22-i,在其间设置表面保护带34,以便从表面保护带34分离芯片22-i的拐角部分。而且,通过使用夹头夹住芯片22-i的背面以完全分离或拾取芯片(步骤7)。此时,粘合层23(23-i)在对应沟槽33的位置被撕破并切断。
由此形成半导体芯片22-1、22-2、22-3后,根据图5所示的过程进行将芯片22-1、22-2、22-3(包括间隔层28)安装到印刷电路板21上并封装它们的工艺。
如图8所示,首先,通过使用公知的工艺在半导体晶片22上形成各种元件(步骤1)。然后,从元件形成表面开始沿晶片22的切割线或芯片分割线,通过使用金刚石划片器、金刚石刀片、激光划片器等,形成深度没有达到晶片背面的沟槽33。由此,进行所谓的半切切割工艺(步骤2)。此后,在其上已形成元件的晶片22的元件形成表面上形成凸起25(步骤3)。如果形成柱凸起,通过使用前述的毛细管32形成电连接到元件的凸起25。接着,通过将具有在片状基础构件上形成的粘合层的粘合片附着于晶片22的元件形成表面来形成粘合层,以覆盖凸起25(步骤4)。此后,通过使用磨石35研磨晶片22的背面(步骤5)。因此,同时进行减小晶片22厚度的工艺和将晶片分割成单个芯片22-i的工艺(研磨前切割)。在研磨端部后,将单独分割的芯片22-i安装在拾取器件的固定桌上,并在XY方向上移动固定桌以便设置拾取工具,以对应接着要被拾取的芯片22-i。然后,抽空拾取器件的支撑夹具36的内部空间,以在支撑夹具36的上表面上吸住并固定粘合带。在此情况下,向上移动在其上安装有插针37的带针夹具38以从支撑夹具36的上表面突出插针37。结果,在箭头方向从粘合层一侧向上推芯片22-i。然后,通过使用夹头夹住芯片22-i的背面以分离和拾取芯片(步骤6)。此时,将粘合片的粘合层从基础构件分离,并留在芯片22-i的元件形成表面上。
由此形成半导体芯片22-1、22-2、22-3后,根据图5所示的过程进行将芯片22-1、22-2、22-3(包括间隔层28)安装到印刷电路板21上并封装它们的工艺。
如图9所示,首先,通过使用公知的工艺在半导体晶片22上形成各种元件(步骤1)。然后在其上已形成元件的晶片22的元件形成表面上形成凸起25(步骤2)。如果形成柱凸起,则通过使用前述的毛细管32形成电连接到元件的凸起25。此后,从元件形成表面开始沿晶片22的切割线或芯片分割线,通过使用金刚石划片器、金刚石刀片、激光划片器等,形成深度没有达到晶片背面的沟槽33。由此,进行所谓的半切切割工艺(步骤3)。接着,将薄膜类粘合剂附着到晶片22的元件形成表面以形成粘合层23(步骤4)。然后,根据需要加热粘合层23以从粘合层23的表面露出凸起25。也可通过使用液态粘合剂并旋涂粘合剂来形成粘合层23,以覆盖除了凸起25上部的晶片。此后,将表面保护带(BSG带)34附着到在晶片22的元件形成表面上形成的粘合层23(步骤5),并通过使用磨石35研磨晶片22的背面(步骤6)。因此,同时进行减小晶片22的厚度的工艺以及将晶片切割成单个芯片22-i的工艺(研磨前切割)。在研磨端部后,将每个在上述工艺中单独分割的芯片22-i的背面安置并附着到在平面环(晶片环)上安装的拾取带,然后分离表面保护带34。结果,将芯片22-i从表面保护带34传送到拾取带(步骤7)。接着,将平面环安装到拾取器件的固定桌上,并在XY方向上移动固定桌以便设置拾取工具,以对应接着要被拾取的芯片22-i。然后,进行监测每个芯片22-i的表面的工艺以便检测每个单个芯片22-i的位置并检测用于确定芯片质量好坏的标记。然后,抽空拾取器件的支撑夹具36的内部空间,以将拾取带夹紧并固定在支撑夹具36的上表面上。在此情况下,向上移动在其上安装有插针37的带针夹具38,以从支撑夹具36的上表面突出插针37。结果,在箭头方向从背面向上推芯片22-i,在其间设置拾取带,以便将芯片22-i的拐角部分从拾取带分离。因此,通过使用夹头夹紧芯片的元件形成表面并分离和拾取芯片(步骤8)。此时,粘合层23在对应沟槽33的位置被撕破并切断。
由此形成半导体芯片22-1、22-2、22-3后,根据图5所示的过程进行将芯片22-1、22-2、22-3(包括间隔层28)安装在印刷电路板21上并封装它们的工艺。
如图10所示,首先,通过使用公知的工艺在半导体晶片22上形成各种元件(步骤1)。然后,在其上已形成元件的晶片22的元件形成表面上形成凸起25(步骤2)。如果形成柱凸起,则通过使用前述的毛细管32形成电连接到元件的凸起25。此后,从元件形成表面开始沿晶片22的切割线或芯片分割线,通过使用金刚石划片器、金刚石刀片、激光划片器等,形成深度没有达到晶片背面的沟槽33。由此,进行所谓的半切切割工艺(步骤3)。接着,将薄膜类粘合剂附着到晶片22的元件形成表面以形成粘合层23(步骤4)。然后,根据需要加热粘合层23以从粘合层23的表面露出凸起25。也可通过使用液态粘合剂并旋涂粘合剂来形成粘合层23,以覆盖除了凸起25上部的晶片。此后,通过使用磨石35研磨晶片22的背面(步骤5)。因此,同时进行减小晶片22的厚度的工艺以及将晶片切割成单个芯片22-i的工艺(研磨前切割)。在研磨端部后,将每个单独分割的芯片22-i的背面安置并附着到在平面环上安装的拾取带(步骤6)。然后,将平面环安装到拾取器件的固定桌上,并在XY方向上移动固定桌以便设置拾取工具,以对应接着要被拾取的芯片22-i。然后,进行监测每个芯片22-i的表面的工艺以便检测每个单个芯片22-i的位置并检测用于确定芯片质量好坏的标记。然后,抽空拾取器件的支撑夹具36的内部空间,以将拾取带夹紧并固定在支撑夹具36的上表面上。在此情况下,向上移动在其上安装有插针37的带针夹具38,以从支撑夹具36的上表面突出插针37。结果,在箭头方向从背面向上推芯片22-i,在其间设置拾取带,以便将芯片22-i的拐角部分从拾取带分离。因此,通过使用夹头夹紧芯片的元件形成表面并分离和拾取芯片(步骤7)。此时,粘合层23在对应沟槽33的位置被撕破并切断。
由此形成半导体芯片22-1、22-2、22-3后,根据图5所示的过程进行将芯片22-1、22-2、22-3(包括间隔层28)安装在印刷电路板21上并封装它们的工艺。
如图11所示,首先,通过使用公知的工艺在半导体晶片22上形成各种元件(步骤1)。然后,从元件形成表面开始沿晶片22的切割线或芯片分割线,通过使用金刚石划片器、金刚石刀片、激光划片器等,形成深度没有达到晶片背面的沟槽33。由此,进行所谓的半切切割工艺(步骤2)。此后,在其上已形成沟槽33和元件的晶片22的元件形成表面上形成凸起25(步骤3)。如果形成柱凸起,则通过使用前述的毛细管32形成电连接到元件的凸起25。接着,将薄膜类粘合剂附着到晶片22的元件形成表面以形成粘合层23(步骤4)。然后,根据需要加热粘合层23以从粘合层23的表面露出凸起25。也可通过使用液态粘合剂并旋涂粘合剂来形成粘合层23,以覆盖除了凸起25上部的晶片。此后,将表面保护带(BSG带)34附着到粘合层23上(步骤5),并通过使用磨石35研磨晶片22的背面(步骤6)。因此,同时进行减小晶片22的厚度的工艺以及将晶片切割成单个芯片22-i的工艺(研磨前切割)。在研磨端部后,将每个单独分割的芯片22-i的背面安置并附着到在平面环上安装的拾取带,然后分离表面保护带34。因此,将芯片22-i从表面保护带34传送到拾取带(步骤7)。接着,将平面环安装到拾取器件的固定桌上,并在XY方向上移动固定桌以便设置拾取工具,以对应接着要被拾取的芯片22-i。然后,进行监测每个芯片22-i的表面的工艺以便检测每个单个芯片22-i的位置并检测用于确定芯片质量好坏的标记。然后,抽空拾取器件的支撑夹具36的内部空间,以将拾取带夹紧并固定在支撑夹具36的上表面上。在此情况下,向上移动在其上安装有插针37的带针夹具38,以从支撑夹具36的上表面突出插针37。结果,在箭头方向从背面向上推芯片22-i,在其间设置拾取带,以便将芯片22-i的拐角部分从拾取带分离。因此,通过使用夹头夹紧芯片的元件形成表面并分离和拾取芯片(步骤8)。此时,粘合层23在对应沟槽33的位置被撕破并切断。
由此形成半导体芯片22-1、22-2、22-3后,根据图5所示的过程进行将芯片22-1、22-2、22-3(包括间隔层28)安装在印刷电路板21上并封装它们的工艺。
如图12所示,首先,通过使用公知的工艺在半导体晶片22上形成各种元件(步骤1)。然后,从元件形成表面开始沿晶片22的切割线或芯片分割线,通过使用金刚石划片器、金刚石刀片、激光划片器等,形成深度没有达到晶片背面的沟槽33。由此,进行所谓的半切切割工艺(步骤2)。此后,在其上已形成沟槽33和元件的晶片22的元件形成表面上形成凸起25(步骤3)。如果形成柱凸起,则通过使用前述的毛细管32形成电连接到元件的凸起25。接着,将薄膜类粘合剂附着到晶片22的元件形成表面以形成粘合层23(步骤4)。然后,根据需要加热粘合层23以从粘合层23的表面露出凸起25。也可通过使用液态粘合剂并旋涂粘合剂来形成粘合层23,以覆盖除了凸起25上部的晶片。此后,通过使用磨石35研磨晶片22的背面(步骤5)。因此,同时进行减小晶片22的厚度的工艺以及将晶片切割成单个芯片22-i的工艺(研磨前切割)。在研磨端部后,将每个单独分割的芯片22-i的背面安置并附着到在平面环上安装的拾取带。因此,将芯片22-i从表面保护带34传送到拾取带(步骤6)。接着,将平面环安装到拾取器件的固定桌上,并在XY方向上移动固定桌以便设置拾取工具,以对应接着要被拾取的芯片22-i。此后,进行监测每个芯片22-i的表面的工艺以便检测每个单个芯片22-i的位置并检测用于确定芯片质量好坏的标记。然后,抽空拾取器件的支撑夹具36的内部空间,以将拾取带夹紧并固定在支撑夹具36的上表面上。在此情况下,向上移动在其上安装有插针37的带针夹具38,以从支撑夹具36的上表面突出插针37。结果,在箭头方向从背面向上推芯片22-i,在其间设置拾取带,以便将芯片22-i的拐角部分从拾取带分离。因此,通过使用夹头夹紧芯片的元件形成表面并分离和拾取芯片(步骤7)。此时,粘合层23在对应沟槽33的位置被撕破并切断。
由此形成半导体芯片22-1、22-2、22-3后,根据图5所示的过程进行将芯片22-1、22-2、22-3(包括间隔层28)安装在印刷电路板21上并封装它们的工艺。
如图13所示,首先,通过使用公知的工艺在半导体晶片22上形成各种元件(步骤1)。然后在其上已形成元件的晶片22的元件形成表面上形成凸起25(步骤2)。如果形成柱凸起,则通过使用前述的毛细管32形成电连接到元件的凸起25。此后,从元件形成表面开始沿晶片22的切割线或芯片分割线,通过使用金刚石划片器、金刚石刀片、激光划片器等,形成深度没有达到晶片背面的沟槽33。由此,进行所谓的半切切割工艺(步骤3)。接着,将薄膜类粘合剂附着到晶片22的元件形成表面以形成粘合层23(步骤4)。然后,根据需要加热粘合层23以从粘合层23的表面露出凸起25。也可通过使用液态粘合剂并旋涂粘合剂来形成粘合层23,以覆盖除了凸起25上部的晶片。此后,将表面保护带(BSG带)34附着到粘合层23上(步骤5),并通过使用磨石35研磨晶片22的背面(步骤6)。因此,同时进行减小晶片22的厚度的工艺以及将晶片切割成单个芯片22-i的工艺(研磨前切割)。在研磨端部后,将每个单独分割的芯片22-i的背面安置并附着到在平面环上安装的紫外(UV)固化型拾取带,并分离表面保护带34。因此,将芯片22-i从表面保护带34传送到拾取带(步骤7)。此后,从光源16将紫外线施加到拾取带以固化拾取带并降低其粘度(步骤8)。接着,将平面环安装到拾取器件的固定桌上,并在XY方向上移动固定桌以便设置拾取工具,以对应接着要被拾取的芯片22-i。然后,进行监测每个芯片22-i的表面的工艺以便检测每个单个芯片22-i的位置并检测用于确定芯片质量好坏的标记。然后,抽空拾取器件的支撑夹具36的内部空间,以将拾取带夹紧并固定在支撑夹具36的上表面上。在此情况下,向上移动在其上安装有插针37的带针夹具38,以从支撑夹具36的上表面突出插针37。结果,在箭头方向从背面向上推芯片22-i,在其间设置拾取带,以便将芯片22-i的拐角部分从拾取带分离。因此,通过使用夹头夹紧芯片的元件形成表面并分离和拾取芯片(步骤9)。此时,粘合层23在对应沟槽33的位置被撕破并切断。
由此形成半导体芯片22-1、22-2、22-3后,根据图5所示的过程进行将芯片22-1、22-2、22-3(包括间隔层28)安装在印刷电路板21上并封装它们的工艺。
如图14所示,首先,通过使用公知的工艺在半导体晶片22上形成各种元件(步骤1)。然后在其上已形成元件的晶片22的元件形成表面上形成凸起25(步骤2)。如果形成柱凸起,则通过使用前述的毛细管32形成电连接到元件的凸起25。此后,从元件形成表面开始沿晶片22的切割线或芯片分割线,通过使用金刚石划片器、金刚石刀片、激光划片器等,形成深度没有达到晶片背面的沟槽33。由此,进行所谓的半切切割工艺(步骤3)。接着,将薄膜类粘合剂附着到晶片22的元件形成表面以形成粘合层23(步骤4)。然后,根据需要加热粘合层23以从粘合层23的表面露出凸起25。也可通过使用液态粘合剂并旋涂粘合剂来形成粘合层23,以覆盖除了凸起25上部的晶片。此后,通过使用磨石35研磨晶片22的背面(步骤5)。因此,同时进行减小晶片22的厚度的工艺以及将晶片切割成单个芯片22-i的工艺(研磨前切割)。在研磨端部后,将每个单独分割的芯片22-i的背面安置并附着到在平面环上安装的紫外(UV)固化型拾取带。因此,将芯片22-i从表面保护带34传送到拾取带(步骤6)。此后,将紫外线施加到拾取带以固化拾取带并降低其粘度(步骤7)。接着,将平面环安装到拾取器件的固定桌上,并在XY方向上移动固定桌以便设置拾取工具,以对应接着要被拾取的芯片22-i。然后,进行监测每个芯片22-i的表面的工艺以便检测每个单个芯片22-i的位置并检测用于确定芯片质量好坏的标记。然后,抽空拾取器件的支撑夹具36的内部空间,以将拾取带夹紧并固定在支撑夹具36的上表面上。在此情况下,向上移动在其上安装有插针37的带针夹具38,以从支撑夹具36的上表面突出插针37。结果,在箭头方向从背面向上推芯片22-i,在其间设置拾取带,以便将芯片22-i的拐角部分从拾取带分离。因此,通过使用夹头夹紧芯片的元件形成表面并分离和拾取芯片(步骤8)。此时,粘合层23在对应沟槽33的位置被撕破并切断。
由此形成半导体芯片22-1、22-2、22-3后,根据图5所示的过程进行将芯片22-1、22-2、22-3(包括间隔层28)安装在印刷电路板21上并封装它们的工艺。
如图15所示,首先,通过使用公知的工艺在半导体晶片22上形成各种元件(步骤1)。然后,从元件形成表面开始沿晶片22的切割线或芯片分割线,通过使用金刚石划片器、金刚石刀片、激光划片器等,形成深度没有达到晶片背面的沟槽33。由此,进行所谓的半切切割工艺(步骤2)。此后,在其上已形成沟槽33和元件的晶片22的元件形成表面上形成凸起25,如果形成柱凸起,则通过使用前述的毛细管32形成电连接到元件的凸起25(步骤3)。接着,将薄膜类粘合剂附着到晶片22的元件形成表面以形成粘合层23(步骤4)。然后,根据需要加热粘合层23以从粘合层23的表面露出凸起25。也可通过使用液态粘合剂并旋涂粘合剂来形成粘合层23,以覆盖除了凸起25上部的晶片。此后,将表面保护带(BSG带)34附着到粘合层23上(步骤5),并通过使用磨石35研磨晶片22的背面(步骤6)。因此,同时进行减小晶片22的厚度的工艺以及将晶片切割成单个芯片22-i的工艺(研磨前切割)。在研磨端部后,将每个单独分割的芯片22-i的背面安置并附着到在平面环上安装的紫外(UV)固化型拾取带然后分离表面保护带34。因此,将芯片22-i从表面保护带34传送到拾取带(步骤7)。此后,从光源16将紫外线施加到拾取带以固化拾取带并降低其粘度(步骤8)。接着,将平面环安装到拾取器件的固定桌上,并在XY方向上移动固定桌以便设置拾取工具,以对应接着要被拾取的芯片22-i。然后,进行监测每个芯片22-i的表面的工艺以便检测每个单个芯片22-i的位置并检测用于确定芯片质量好坏的标记。然后,抽空拾取器件的支撑夹具36的内部空间,以将拾取带夹紧并固定在支撑夹具36的上表面上。在此情况下,向上移动在其上安装有插针37的带针夹具38,以从支撑夹具36的上表面突出插针37。结果,在箭头方向从背面向上推芯片22-i,在其间设置拾取带,以便将芯片22-i的拐角部分从拾取带分离。因此,通过使用夹头夹紧芯片的元件形成表面并分离和拾取芯片(步骤9)。此时,粘合层23在对应沟槽33的位置被撕破并切断。
由此形成半导体芯片22-1、22-2、22-3后,根据图5所示的过程进行将芯片22-1、22-2、22-3(包括间隔层28)安装在印刷电路板21上并封装它们的工艺。
如图16所示,首先,通过使用公知的工艺在半导体晶片22上形成各种元件(步骤1)。然后,从元件形成表面开始沿晶片22的切割线或芯片分割线,通过使用金刚石划片器、金刚石刀片、激光划片器等,形成深度没有达到晶片背面的沟槽33。由此,进行所谓的半切切割工艺(步骤2)。此后,在其上已形成沟槽33和元件的晶片22的元件形成表面上形成凸起25(步骤3)。如果形成柱凸起,则通过使用前述的毛细管32形成电连接到元件的凸起25。接着,将薄膜类粘合剂附着到晶片22的元件形成表面以形成粘合层23(步骤4)。然后,根据需要加热粘合层23以从粘合层23的表面露出凸起25。也可通过使用液态粘合剂并旋涂粘合剂来形成粘合层23,以覆盖除了凸起25上部的晶片。此后,通过使用磨石35研磨晶片22的背面(步骤5)。因此,同时进行减小晶片22的厚度的工艺以及将晶片切割成单个芯片22-i的工艺(研磨前切割)。在研磨端部后,将每个单独分割的芯片22-i的背面安置并附着到在平面环上安装的紫外(UV)固化型拾取带(步骤6)。此后,从光源16将紫外线施加到拾取带以固化拾取带并降低其粘度(步骤7)。接着,将平面环安装到拾取器件的固定桌上,并在XY方向上移动固定桌以便设置拾取工具,以对应接着要被拾取的芯片22-i。然后,进行监测每个芯片22-i的表面的工艺以便检测每个单个芯片22-i的位置并检测用于确定芯片质量好坏的标记。而且,抽空拾取器件的支撑夹具36的内部空间,以将拾取带夹紧并固定在支撑夹具36的上表面上。在此情况下,向上移动在其上安装有插针37的带针夹具38,以从支撑夹具36的上表面突出插针37。结果,在箭头方向从背面向上推芯片22-i,在其间设置拾取带,以便将芯片22-i的拐角部分从拾取带分离。因此,通过使用夹头夹紧芯片的元件形成表面并分离和拾取芯片(步骤8)。此时,粘合层23在对应沟槽33的位置被撕破并切断。
由此形成半导体芯片22-1、22-2、22-3后,根据图5所示的过程进行将芯片22-1、22-2、22-3(包括间隔层28)安装在印刷电路板21上并封装它们的工艺。
如图17所示,首先,通过使用公知的工艺在半导体晶片22上形成各种元件(步骤1)。此后在其上已形成元件的晶片22的元件形成表面上形成凸起25(步骤2),如果形成柱凸起,则通过使用前述的毛细管32形成电连接到元件的凸起25。接着,将薄膜类粘合剂附着到晶片22的元件形成表面以形成粘合层23(步骤3)。然后,根据需要加热粘合层23以从粘合层23的表面露出凸起25。也可通过使用液态粘合剂并旋涂粘合剂来形成粘合层23,以覆盖除了凸起25上部的晶片。在此情况下,切割粘合层23,并从元件形成表面开始沿晶片22的切割线或芯片分割线,通过使用金刚石划片器、金刚石刀片、激光划片器等,形成深度没有达到晶片背面的沟槽33。由此,进行所谓的半切切割工艺(步骤4)。此后,将表面保护带(BSG带)34附着到粘合层23上(步骤5),并通过使用磨石35研磨晶片22的背面(步骤6)。因此,同时进行减小晶片22的厚度的工艺以及将晶片切割成单个芯片22-i的工艺(研磨前切割)。在研磨端部后,抽空拾取器件的支撑夹具36的内部空间,以将拾取带夹紧并固定在支撑夹具36的上表面上。在此情况下,向上移动在其上安装有插针37的带针夹具38,以从支撑夹具36的上表面突出插针37。结果,在箭头方向从粘合层23一侧向上推芯片22-i,在其间设置表面保护带34,以便将芯片22-i的拐角部分从表面保护带34分离。因此,通过使用夹头夹紧芯片的元件形成表面并分离和拾取芯片(步骤7)。此时,粘合层23在对应沟槽33的位置被撕破并切断。
由此形成半导体芯片22-1、22-2、22-3后,根据图5所示的过程进行将芯片22-1、22-2、22-3(包括间隔层28)安装在印刷电路板21上并封装它们的工艺。
如图18所示,首先,通过使用公知的工艺在半导体晶片22上形成各种元件(步骤1)。此后,在其上已形成元件的晶片22的元件形成表面上形成凸起25(步骤2),如果形成柱凸起,则通过使用前述的毛细管32形成电连接到元件的凸起25。此后,将薄膜类粘合剂附着到晶片22的元件形成表面以形成粘合层23(步骤3)。然后,根据需要加热粘合层23以从粘合层23的表面露出凸起25。也可通过使用液态粘合剂并旋涂粘合剂来形成粘合层23,以覆盖除了凸起25上部的晶片。在此情况下,切割粘合层,并从元件形成表面开始沿晶片22的切割线或芯片分割线,通过使用金刚石划片器、金刚石刀片、激光划片器等,形成深度没有达到晶片背面的沟槽33。由此,进行所谓的半切切割工艺(步骤4)。此后,将表面保护带(BSG带)34附着到粘合层23上(步骤5),并通过使用磨石35研磨晶片22的背面(步骤6)。因此,同时进行减小晶片22的厚度的工艺以及将晶片切割成单个芯片22-i的工艺(研磨前切割)。在研磨端部后,将每个单独分割的芯片22-i的背面安置并附着到在平面环上安装的拾取带,然后分离表面保护带34。因此,将芯片22-i从表面保护带34传送到拾取带(步骤7)。接着,将平面环安装到拾取器件的固定桌上,并在XY方向上移动固定桌以便设置拾取工具,以对应接着要被拾取的芯片22-i。然后,进行监测每个芯片22-i的表面的工艺以便检测每个单个芯片22-i的位置并检测用于确定芯片质量好坏的标记。此后,抽空拾取器件的支撑夹具36的内部空间,以将拾取带夹紧并固定在支撑夹具36的上表面上。在此情况下,向上移动在其上安装有插针37的带针夹具38,以从支撑夹具36的上表面突出插针37。结果,在箭头方向从背面向上推芯片22-i,在其间设置拾取带,以便将芯片22-i的拐角部分从拾取带分离。因此,通过使用夹头夹紧芯片的元件形成表面并分离和拾取芯片(步骤8)。此时,粘合层23在对应沟槽33的位置被撕破并切断。
由此形成半导体芯片22-1、22-2、22-3后,根据图5所示的过程进行将芯片22-1、22-2、22-3(包括间隔层28)安装在印刷电路板21上并封装它们的工艺。
如图19所示,首先,通过使用公知的工艺在半导体晶片22上形成各种元件(步骤1)。此后在其上已形成元件的晶片22的元件形成表面上形成凸起25(步骤2),如果形成柱凸起,则通过使用前述的毛细管32形成电连接到元件的凸起25。此后,将薄膜类粘合剂附着到晶片22的元件形成表面以形成粘合层23(步骤3)。然后,根据需要加热粘合层23以从粘合层23的表面露出凸起25。也可通过使用液态粘合剂并旋涂粘合剂来形成粘合层23,以覆盖除了凸起25上部的晶片。在此情况下,切割粘合层,并从元件形成表面开始沿晶片22的切割线或芯片分割线,通过使用金刚石划片器、金刚石刀片、激光划片器等,形成深度没有达到晶片背面的沟槽33。由此,进行所谓的半切切割工艺(步骤4)。此后,将表面保护带(BSG带)34附着到粘合层23上(步骤5),并通过使用磨石35研磨晶片22的背面(步骤6)。因此,同时进行减小晶片22的厚度的工艺以及将晶片切割成单个芯片22-i的工艺(研磨前切割)。在研磨端部后,将每个单独分割的芯片22-i的背面安置并附着到在平面环上安装的紫外(UV)固化型拾取带,然后分离表面表面保护带34。结果将芯片22从表面保护带34传送到拾取带(步骤7)。然后从光源16将紫外线施加到拾取带以固化拾取带并降低其粘度(步骤8)。接着,将平面环安装到拾取器件的固定桌上,并在XY方向上移动固定桌以便设置拾取工具,以对应接着要被拾取的芯片22-i。此后,进行监测每个芯片22-i的表面的工艺以便检测每个单个芯片22-i的位置并检测用于确定芯片质量好坏的标记。然后,抽空拾取器件的支撑夹具36的内部空间,以将拾取带夹紧并固定在支撑夹具36的上表面上。在此情况下,向上移动在其上安装有插针37的带针夹具38,以从支撑夹具36的上表面突出插针37。结果,在箭头方向从背面向上推芯片22-i,在其间设置拾取带,以便将芯片22-i的拐角部分从拾取带分离。因此,通过使用夹头夹紧芯片的元件形成表面并分离和拾取芯片(步骤9)。此时,粘合层23在对应沟槽33的位置被撕破并切断。
由此形成半导体芯片22-1、22-2、22-3后,根据图5所示的过程进行将芯片22-1、22-2、22-3(包括间隔层28)安装在印刷电路板21上并封装它们的工艺。
在上述实施例和修改中将紫外固化型带用作表面保护带34。然后,在晶片背面研磨后,通过将紫外线施加到表面保护带34并降低其粘度,很容易进行拾取芯片的工艺。
在上述实施例和修改中的背面研磨(BSG)工艺中,可以使用称作切入(in-feed)研磨方法的方法或称作始终进料(through feed)研磨方法或缓慢进料(creep feed)研磨方法的方法,前一方法用于在旋转研磨磨石和用来固定晶片22的夹具桌并在降低磨石的同时研磨晶片22的背面,后一方法用于在旋转晶片22和磨石的同时研磨晶片。此时,如果研磨晶片22的背面而达到沟槽33,则将晶片分割成单个芯片22-i。在此情况下,将晶片分割成单个芯片22-i后,任可继续研磨(和抛光)晶片22,并可研磨和抛光晶片至少5μm。结果,即使在通过半切切割工艺形成的沟槽33的侧壁表面与通过彼此交叉研磨和抛光工艺形成的表面彼此交叉的部分中发生碎裂,可以通过研磨和抛光工艺除去相应的部分。通过增加研磨和抛光量可除去更大的碎裂区域。但是,可以根据晶片22的厚度、完成时芯片22-i的厚度等需要来设置研磨和抛光量。因此,例如,完成时芯片的厚度可以减小到30至50μm。
而且,当通过研磨晶片的背面达到沟槽33将晶片22分割成单个芯片22-i时,可以使用具有一种磨粒直径的研磨石。但是,当同时考虑减少研磨时间和防止碎裂发生时,优选通使用具有至少两种磨粒直径的研磨石在两个或更多个阶段研磨晶片。即,首先,使用约#360(主磨粒直径为40至60μm)的大磨粒直径的研磨石研磨并抛光晶片。然后,使用约#2000(主磨粒直径为4至6μm)的小磨粒直径的研磨石研磨并抛光晶片,并将晶片分割成单个芯片22-i。因此,由于当最后分割晶片时使用小磨粒直径的研磨石,可以减少将晶片22切割成单个芯片22-i所需的时间并可以抑制碎裂的发生。
在上述实施例和修改中,如果在背面研磨后蚀刻研磨表面以进行镜面加工工艺,则可形成背面碎裂很少和较小翘曲的薄芯片。而且,可以减少在传送时破裂的发生以及在引线焊接时接触不良的发生。此时,粘合层23充当晶片或芯片的增强构件以有效地抑制破裂、损坏等的发生。
如上述,根据本发明的一个方案的半导体器件及其制造方法,即使对于薄芯片,可以抑制背面碎裂的发生,增强弯曲强度,并抑制接触不良的发生。
对本领域的技术人员来说,其它的优点和修改将是显而易见的。因此,本发明在其更宽范围内并不限于这里示出和说明的具体细节和代表性实施例。因此,只要不脱离所附权利要求书和其等同替换限定的总发明构思的精神或范围,可以进行各种修改。
权利要求
1.一种半导体器件,具有多个层叠并封装的半导体芯片,其特征在于,多个半导体芯片的至少一个包括粘合层,形成于半导体芯片的元件形成表面上,凸起,形成于半导体芯片上的焊盘上,并从粘合层的表面露出,以及焊接引线,将凸起与形成于印刷电路板上的布线层电连接。
2.根据权利要求1的器件,其特征在于,多个半导体芯片中设置在上层中的半导体芯片小于设置在下层中的半导体芯片。
3.根据权利要求1的器件,其特征在于,还包括设置在多个半导体芯片的两个之间的间隔层,其中两个被设置以将间隔层夹在中间的上半导体芯片和下半导体芯片具有基本相同的尺寸并大于间隔层的尺寸。
4.一种半导体器件,其特征在于,包括第一半导体芯片,第一粘合层,形成于第一半导体芯片的元件形成表面上,第一凸起,形成于第一半导体芯片上的第一焊盘上,并从第一粘合层的表面露出,第一焊接引线,将第一凸起和形成于印刷电路板上的第一布线层电连接,间隔层,小于第一半导体芯片,并被安装到第一粘合层的位于第一半导体芯片上的第一焊盘内侧的部分上,第二粘合层,形成于间隔层上,并具有形成以覆盖第一凸起和第一焊接引线的连接部分的倒角,第二半导体芯片,安装于第二粘合层上,并具有与第一半导体芯片基本相同的尺寸,第三粘合层,形成于第二半导体芯片的元件形成表面上,第二凸起,形成于第二半导体芯片上的第二焊盘上,并从第三粘合层的表面露出,以及第二焊接引线,将第二凸起与形成于印刷电路板上的第二布线层电连接。
5.根据权利要求4的器件,其特征在于,还包括大于第一和第二半导体芯片的第三半导体芯片,在第三半导体芯片的元件形成表面上形成的第四粘合层,在第三半导体芯片上的第三焊盘上形成的第三凸起并从第四粘合层的表面露出第三凸起,以及将第三凸起与形成于印刷电路板上的第三布线层电连接的第三焊接引线,其中将第一和第二半导体芯片安装在第三半导体芯片上。
6.根据权利要求4的器件,其特征在于,间隔层是在其上没有形成元件的半导体芯片。
7.根据权利要求4的器件,其特征在于,还包括在印刷电路板上形成的并电连接到第一和第二布线层的外部连接电极。
8.根据权利要求7的器件,其特征在于,还包括密封第一和第二半导体芯片、第一和第二焊接引线以及印刷电路板的表面的封装。
9.一种用于制造半导体器件的方法,其特征在于,包括进行第一球焊,以将第一焊接球焊接到第一凸起上,第一凸起形成于第一半导体芯片的第一焊盘上,第一半导体芯片具有形成于其元件形成表面上的第一粘合层,且第一凸起从第一粘合层的表面露出,通过从第一焊接球引出焊接引线,与形成于印刷电路板上的第一布线层进行第一楔形焊接,在第一粘合层的位于第一半导体芯片上的第一焊盘内侧的部分上安装第二半导体芯片,第二半导体芯片具有形成于其元件形成表面上的第二粘合层,具有形成于第二焊盘上并从第二粘合层的表面露出的第二凸起,并小于第一半导体芯片,进行第二球焊,以将第二焊接球焊接到第二半导体芯片上的第二凸起上,以及通过从第二焊接球引出焊接引线,与形成于印刷电路板上的第二布线层进行第二楔形焊接。
10.根据权利要求9的方法,其特征在于,还包括密封第一和第二半导体芯片、第一和第二焊接引线以及印刷电路板表面。
11.根据权利要求9的方法,其特征在于,在研磨方法之前使用切割,通过分割在其上已形成元件的半导体晶片,形成第一和第二半导体芯片,并在分割半导体晶片之前形成第一和第二粘合层以及第一和第二凸起。
12.根据权利要求9的方法,其特征在于,还包括在第二粘合层的位于第二半导体芯片上的第二焊盘内侧的部分上安装间隔层,间隔层具有形成于其上表面上的第三粘合并小于第二半导体芯片层,在第三粘合层上安装第三半导体芯片,第三半导体芯片具有形成于其元件形成表面上的第四粘合层,具有形成于第二焊盘上并从第四粘合层的表面露出的第三凸起,并具有与第二半导体芯片基本相同的尺寸,进行第三球焊,以将第三焊接球焊接到第三半导体芯片上的第三凸起上,以及通过从第三焊接球引出焊接引线,与形成于印刷电路板上的第三布线层进行第三楔形焊接,其中用于在第三粘合层上安装第三半导体芯片的工艺是热压焊工艺,在该热压焊工艺中熔融第三粘合层以形成倒角,并通过使倒角达到第二半导体芯片的第二球焊部分来增强第三球焊步骤中的第三半导体芯片。
13.根据权利要求10的方法,其特征在于,在研磨方法之前使用切割,通过分割在其上已形成元件的半导体晶片,形成第三半导体芯片,并在分割半导体晶片前形成第四粘合层和第三凸起。
14.据权利要求12的方法,其特征在于,还包括密封第一、第二和第三半导体芯片,第一、第二和第三焊接引线以及印刷电路板的表面。
15.一种制造半导体器件的方法,其特征在于,包括进行第一球焊,以将第一焊接球焊接到形成于第一半导体芯片的第一焊盘上的第一凸起上,第一半导体芯片具有形成于其元件形成表面上的第一粘合层,第一凸起从第一粘合层的表面露出,通过从第一焊接球引出焊接引线,与形成于印刷电路板上的第一布线层,进行第一楔形焊接,在第一粘合层的位于第一半导体芯片上的第一焊盘内侧的部分上安装间隔层,间隔层具有形成于其上表面的第二粘合层并小于第一半导体芯片,在第二粘合层上安装第二半导体芯片,第二半导体芯片具有形成于其元件形成表面上的第三粘合层,具有形成于第二焊盘上并从第三粘合层的表面露出的第二凸起,并具有与第一半导体芯片基本相同的尺寸,进行第二球焊,以将第二焊接球焊接到第二半导体芯片上的第二凸起上,以及通过从第二焊接球引出焊接引线,与形成于印刷电路板上的第二布线层进行第二楔形焊接,其中用于在第二粘合层上安装第二半导体芯片的工艺是热压焊工艺,在该热压焊工艺中熔融第二粘合层以形成倒角,并通过使倒角达到第一半导体芯片的第一球焊部分来增强第二球焊步骤中的第二半导体芯片。
16.根据权利要求15的方法,其特征在于,在研磨方法之前使用切割,通过分割在其上已形成元件的半导体晶片,形成第一和第二半导体芯片,并在分割半导体晶片之前形成第一和第二粘合层以及第一和第二凸起。
17.根据权利要求15的方法,其特征在于,还包括密封第一和第二半导体芯片、第一和第二焊接引线以及印刷电路板的表面。
全文摘要
引线焊接到印刷电路板(21)的半导体芯片(22-1),具有预先形成于其元件形成表面的粘合层(23-1),并具有从粘合层(23-1)的表面露出的凸起(25-1)。在上述半导体芯片(22-1)上层叠另一半导体芯片(22-2),在其间设置粘合层(23-1),并通过引线焊接将另一半导体芯片引线焊接到印刷电路板(21)。同样,在由此获得的半导体结构上顺序层叠至少一个半导体芯片(22-3)以形成叠层MCP。
文档编号H01L21/50GK1655353SQ20041005847
公开日2005年8月17日 申请日期2004年8月19日 优先权日2004年2月13日
发明者田久真也, 饭冢和宏, 桐谷美佳 申请人:株式会社东芝
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