半导体装置及其制造方法

文档序号:6940596阅读:72来源:国知局
专利名称:半导体装置及其制造方法
技术领域
本发明涉及半导体装置及其制造方法。
背景技术
在现有技术中,已有在Cu衬底上安装源丝线键合(wire bonding)用的金属块 (block)而制造半导体封装的方法(例如,参照专利文献1)。
但是,在专利文献1中公开的半导体装置的结构,由于必须有键合丝线,所以存在 半导体装置整体上大型化,且制造工时多、成本高的问题。另外,在现有技术中,已有如下半导体装置,即,该半导体装置具有在第一主面上 配置引出了丝线的凸块(bump)、在与上述第一主面相反侧的面上经由第一导电物与第一金 属电极相接、用绝缘物覆盖外侧面的半导体元件,并且从上述凸块引出的丝线经由第二导 电物与第二金属电极连接(例如,参照专利文献2)。但是,在专利文献2中公开的半导体装置,半导体元件未配置在半导体装置的中 央部,而是配置在第一金属电极侧。由此,存在在移动半导体装置时半导体元件受到的冲击 大的问题。而且,上述导电物由导电性树脂或高熔点焊料等构成,上述金属电极由Al、Cu、 Au或包含它们的合金等构成,所以存在半导体装置整体上大型化,且成本高的问题。<专利文献1>日本特开平5-347324号公报<专利文献2>日本特开2000-252235号公报

发明内容
根据本发明的一个方案,提供一种半导体装置的制造方法,该半导体装置包括半 导体元件,该半导体元件具有相互对置的第一面和第二面、和在上述第一面上设置的电 极;第一外部电极,该第一外部电极,与上述半导体元件的上述第一面相对置,具有与上 述第一面大致平行的第一主面、与上述第一主面大致垂直的第一侧面、和向与上述第一主 面垂直的方向突出且与在上述半导体元件的上述第一面上设置的电极连接的凸部;第二外 部电极,该第二外部电极,与上述半导体元件的上述第二面相对置,具有与上述第二面大 致平行的第二主面、与上述第二主面大致垂直的第二侧面、和作为上述第二主面的相反侧 的面且大小与上述第二主面实质上相同的相反面;以及绝缘体,覆盖上述半导体元件和上 述第一外部电极的上述凸部;且把上述第一侧面和上述第二侧面作为安装面,上述半导体 元件配置在上述第一外部电极与上述第二外部电极之间,该制造方法的特征在于包括在 上述第一面的上述电极的每一个上,形成由导电体构成的上述凸部的工序,上述第一面的 上述电极设置在形成于半导体晶片上的多个上述半导体元件的上述半导体晶片的表面侧;在上述表面的上述多个半导体元件相互间形成沟的工序;向上述凸部相互间的间隙和上述 沟中填充绝缘体而形成密封部的工序;研磨上述半导体晶片的与上述表面相对置的背面直 到露出上述密封部,针对各上述半导体元件把上述半导体晶片分离的工序;在上述凸部的 每一个上形成由导电体构成且成为上述第一外部电极的一部分的第一引线的工序;在上述 多个半导体元件的上述背面上,直接形成作为成为上述第二外部电极的第二引线的导电材 料层,形成上述第二引线的工序;以及在上述多个半导体元件相互间切断上述密封部,把上 述多个半导体元件相互分离的工序。
另外,根据本发明的另一个方案,提供一种半导体装置的制造方法,该半导体装置 包括半导体元件,该半导体元件具有相互对置的第一面和第二面、和在上述第一面上设 置的电极;第一外部电极,该第一外部电极,与上述半导体元件的上述第一面相对置,具有 与上述第一面大致平行的第一主面、与上述第一主面大致垂直的第一侧面、和向与上述第 一主面垂直的方向突出且与上述电极连接的凸部;第二外部电极,该第二外部电极,与上述 半导体元件的上述第二面相对置,具有与上述第二面大致平行的第二主面、与上述第二主 面大致垂直的第二侧面、和作为上述第二主面的相反侧的面且大小与上述第二主面实质上 相同的相反面;以及绝缘体,覆盖上述半导体元件和上述第一外部电极的上述凸部;且把 上述第一侧面和上述第二侧面作为安装面,上述半导体元件配置在上述第一外部电极与上 述第二外部电极之间,该制造方法的特征在于包括在上述第一面的上述电极的每一个上, 形成由导电体构成的上述凸部的工序,上述第一面的上述电极设置在形成于半导体晶片上 的多个上述半导体元件的上述半导体晶片的表面侧;在上述半导体晶片的上述表面侧,用 绝缘体覆盖上述凸部,形成第一密封部的工序;在上述多个半导体元件相互间,形成从上述 半导体晶片的上述背面侧到达上述第一密封部中途的沟,把上述多个半导体元件分别分离 的工序;向上述沟中填充绝缘体而形成第二密封部的工序;研磨上述第一密封部,露出上 述凸部的工序;在上述凸部上形成由导电体构成且成为上述第一外部电极的一部分的第一 引线的工序;在上述多个半导体元件的每一个的上述背面上,直接形成作为成为上述第二 外部电极的第二引线的导电材料层,形成上述第二引线的工序;以及在上述多个半导体元 件相互间切断上述第一和第二密封部,把在上述背面上形成有第二引线的上述多个半导体 元件相互分离的工序。另外,根据本发明的另一个方案,提供一种半导体装置的制造方法,该半导体装置 包括半导体元件,该半导体元件具有相互对置的第一面和第二面、和在上述第一面上设 置的电极;第一外部电极,该第一外部电极,与上述半导体元件的上述第一面相对置,具有 与上述第一面大致平行的第一主面、与上述第一主面大致垂直的第一侧面、和向与上述第 一主面垂直的方向突出且与上述电极连接的凸部;第二外部电极,该第二外部电极,与上述 半导体元件的上述第二面相对置,具有与上述第二面大致平行的第二主面、与上述第二主 面大致垂直的第二侧面、和作为上述第二主面的相反侧的面且大小与上述第二主面实质上 相同的相反面;以及绝缘体,覆盖上述半导体元件和上述第一外部电极的上述凸部;且把 上述第一侧面和上述第二侧面作为安装面,上述半导体元件配置在上述第一外部电极与上 述第二外部电极之间,该制造方法的特征在于包括在形成于半导体晶片的表面上的多个 上述半导体元件的背面侧形成第二密封部的工序,上述背面是与上述半导体晶片的上述表 面相反侧的面;在上述多个半导体元件相互间,形成从上述半导体晶片的上述表面到达上述第二密封部中途的沟,把上述多个半导体元件分别分离的工序;在上述半导体晶片的上述表面侧,向上述沟中填充绝缘体,用上述绝缘体覆盖上述电极,形成第一密封部的工序; 在上述第一密封部中,形成开口的工序,该开口到达在上述多个半导体元件的每一个的上 述表面侧的上述第一面的上述电极;在上述背面上,直接形成作为成为上述第二外部电极 的第二引线的导电材料层,形成上述第二引线的工序;向上述第一密封部的上述开口填充 导电性材料,形成与上述电极连接的上述凸部的工序;形成与上述凸部电气连接且成为上 述第一外部电极的一部分的第一引线的工序;以及切断上述第一密封部,把与上述第一引 线连接的多个半导体元件相互分离的工序。另外,根据本发明的另一个方案,提供一种半导体装置的制造方法,该半导体装 置包括半导体元件,该半导体元件具有相互对置的第一面和第二面、和在上述第一面上 设置的电极;第一外部电极,该第一外部电极,与上述半导体元件的上述第一面相对置,具 有与上述第一面大致平行的第一主面、与上述第一主面大致垂直的第一侧面、和向与上述 第一主面垂直的方向突出且与在上述半导体元件的上述第一面上设置的电极连接的凸部; 第二外部电极,该第二外部电极,与上述半导体元件的上述第二面相对置,具有与上述第 二面大致平行的第二主面、与上述第二主面大致垂直的第二侧面、和作为上述第二主面的 相反侧的面且大小与上述第二主面实质上相同的相反面;以及绝缘体,覆盖上述半导体元 件和上述第一外部电极的上述凸部;且把上述第一侧面和上述第二侧面作为安装面,上述 半导体元件配置在上述第一外部电极与上述第二外部电极之间,该制造方法的特征在于包 括在形成于半导体晶片上的多个上述半导体元件的表面的上述多个半导体元件相互间, 形成沟的工序;向上述沟中填充绝缘体,用上述绝缘体覆盖上述电极,形成密封部的工序; 在上述密封部中,形成开口的工序,该开口到达在上述多个半导体元件的每一个的上述表 面侧的上述第一面的上述电极;向上述密封部的上述开口填充导电性材料,形成与上述电 极连接的上述凸部的工序;形成与上述凸部电气连接且成为上述第一外部电极的一部分的 第一引线的工序;研磨上述半导体晶片的与上述表面相对置的背面直到露出上述密封部, 针对各上述半导体元件分离上述半导体晶片的工序;在上述半导体元件的上述背面上,直 接形成作为成为上述第二外部电极的第二引线的导电材料层,形成上述第二引线的工序; 以及切断上述密封部,把与上述第一引线连接的多个半导体元件相互分离的工序。另外,根据本发明的另一个方案,提供一种半导体装置,其特征在于包括半导体 元件,该半导体元件具有相互对置的第一面和第二面、和在上述第一面上设置的电极;第 一外部电极,该第一外部电极,与上述半导体元件的上述第一面相对置,具有与上述第一 面大致平行的第一主面、与上述第一主面大致垂直的第一侧面、和向与上述第一主面垂直 的方向突出且与上述电极连接的凸部;第二外部电极,该第二外部电极,与上述半导体元件 的上述第二面相对置,具有与上述第二面大致平行的第二主面、与上述第二主面大致垂直 的第二侧面、和作为上述第二主面的相反侧的面且大小与上述第二主面实质上相同的相反 面;以及绝缘体,覆盖上述半导体元件和上述第一外部电极的上述凸部;且把上述第一侧 面和上述第二侧面作为安装面,上述半导体元件配置在上述第一外部电极与上述第二外部 电极之间。另外,根据本发明的另一个方案,提供一种半导体装置,其特征在于包括半导体 元件,该半导体元件具有相互对置的第一面和第二面、和在上述第一面上设置的电极;第一外部电极,该第一外部电极,与上述半导体元件的上述第一面相对置,具有与上述第一 面大致平行的第一主面、与上述第一主面大致垂直的第一侧面、和向与上述第一主面垂直 的方向突出且与上述电极连接的凸部;第二外部电极,该第二外部电极,与上述半导体元件 的上述第二面相对置,具有与上述第二面大致平行的第二主面、与上述第二主面大致垂直 的第二侧面;第三外部电极,该第三外部电极,与上述半导体元件的上述第一面相对置,具 有与上述第一面大致平行的第三主面、与上述第三主面大致垂直的第三侧面、和向与上述 第三主面垂直的方向突出且与上述第一面接触的凸部;以及绝缘体,覆盖上述半导体元件、 上述第一外部电极的上述凸部和上述第三外部电极的上述凸部;且把上述第一侧面、上述 第二侧面和上述第三侧面作为安装面,上述半导体元件配置在上述第一外部电极和上述第 三外部电极、与上述第二外部电极之间。


图1(a) 图1(b)是根据本发明的实施方式1的半导体装置的示意图。图2是例示根据实施方式1的半导体装置的制造方法的流程图。图3(a) 图3(b)是例示根据实施方式1的半导体装置的制造方法的工序图。图4(a) 图4(g)是例示根据实施方式1的半导体装置的制造方法的工序图,是 接着图3(b)的图。图5是根据实施方式1的另一半导体装置的示意图。图6(a) 图6(c)是例示根据实施方式1的半导体装置的变形例的制造方法的制
造工序图。图7是例示根据实施方式2的半导体装置的制造方法的流程图。图8(a) 图8(h)是例示根据实施方式2的半导体装置的制造方法的制造工序 图。图9是例示根据实施方式3的半导体装置的另一制造方法的流程图。图10 (a) 图10 (f)是例示根据实施方式3的半导体装置的制造方法的制造工序 图。图11 (a) 图11 (e)是例示根据实施方式3的半导体装置的制造方法的制造工序 图,图11(a)是接着图10(f)的图。图12(a) 图12(f)是例示根据实施方式3的半导体装置的另一制造方法的制造 工序图。图13(a) 图13(d)是例示根据实施方式3的半导体装置的另一制造方法的制造
工序图。图14(a)和图14(b)是例示根据实施方式3的半导体装置的另一制造方法的制造
工序图。图15(a) 图15(b)是例示根据实施方式3的半导体装置的另一制造方法的制造
工序图。图16(a) 图16(c)是例示根据实施方式3的半导体装置的另一制造方法的制造
工序图。图17是根据实施方式4的另一半导体装置的示意图。
图18是例示根据本发明的实施方式的半导体装置的安装状态的示意立体图。图19是例示根据本发明的实施方式的半导体装置的安装状态的变形的示意立体 图。图20是例示根据本发明的实施方式的另一半导体装置的安装状态的示意立体 图。
具体实施例方式下面,参照

本发明的各实施方式。另外,附图是示意性或概念性的,各部分的厚度与宽度的关系、部分间的大小的比 例系数等都不一定与现实的相同。另外,即使在表示相同的部分时,有时在不同的图中也表 示成相互不同的尺寸和比例系数。另外,在本申请的说明书和各附图中,对与针对已给出的图描述过的要素相同的 要素赋予相同的附图标记,详细说明适当省略。(实施方式1)图1是根据本发明的实施方式1的半导体装置的示意图。该图(a)是平面图,该图(b)是该图(a)的A_A线剖面图。象图1(a)和(b)示出的那样,根据本实施方式的半导体装置具有半导体元件 11 ;在其两侧设置的第一外部电极82和第二外部电极83 ;以及密封半导体元件11的密封 部70。半导体元件11是例如二极管,其厚度T为例如100微米以上、400微米以下,是一 边为200微米左右的长方体。第一外部电极82包含与半导体元件11的表面连接的小的凸部82A、以及向外侧延 伸的大的第一引线82B。另一方面,第二外部电极83包含第二引线83B。第二外部电极83 (第二引线83B) 与半导体元件11的背面连接,沿着与从第二外部电极83朝向半导体元件11的方向垂直的 平面切断时,第二外部电极83的截面宽度,沿着从第二外部电极83朝向半导体元件11的 方向实质上是恒定的。即,在第二外部电极83上不设置凸部。半导体元件11和凸部82A被埋入密封部70中。这样,根据本实施方式的半导体装置包括半导体元件11、第一外部电极82、第二 外部电极83和绝缘体(密封部70)。半导体元件11具有相互对置的第一面和第二面;以及在第一面上设置的电极 (未图示)。半导体元件11,设置在半导体晶片上,例如,可以使第一面是半导体晶片的表面 侧的面,使第二面是与半导体晶片的表面相反侧的背面侧的面。另外,半导体元件11可以 还具有在第二面上设置的电极(未图示)。以下,把第一面作为表面、第二面作为背面进行 说明。第一外部电极82,与半导体元件11的第一面(表面)相对置,具有与第一面表面大致平行的第一主面、与第一主面大致垂直的第一侧面、以及向与第一主面垂直的方向突 出且与在第一面上设置的电极连接的凸部82A。第二外部电极,与半导体元件11的第二面(背面)相对置,具有与第二面(背面)大致平行的第二主面、与第二主面大致垂直的第二侧面、以及作为第二主面的相反侧的面 且大小与第二主面实质上相同的相反面。在半导体元件11的第二面上设置有电极时,第二 外部电极与在半导体元件11的第二面上设置的电极连接。密封部70覆盖半导体元件11和第一外部电极82的凸部82A。在该半导体装置中,把第一侧面和第二侧面作为安装面,半导体元件11配置在第一外部电极和第二外部电极之间。根据这样的构成的半导体装置,可以提供整体上可以小型化且可以降低材料成本 和制造成本的半导体装置。而且,本具体例的半导体装置,在第一外部电极82上设置凸部82A,在第二外部电 极83上不设置凸部。由此,与在第一外部电极82和第二外部电极83这两者上都设置凸部时相比,可以 省略制造工序,且可以削减部件(凸部),可降低成本。密封部70由例如树脂等构成。另外,密封部70可以具有多个部分(例如第一密封部70A和第二密封部70B等)。 这样的多个部分(例如第一密封部70A、第二密封部70B)可以由同一材料构成,也可以由不 同的材料构成。密封部70的多个部分无间隙地接合起来。第一外部电极82和第二外部电极83用例如铜形成。在本具体例中,分别在第一 引线82B和第二引线83B的表面上形成例如镍、锡等的镀层82C、83C。另外,镀层82C可以看作第一外部电极82的一部分,而且镀层82C也可以看作与 第一外部电极82并非一体的部分。镀层83C可以看作第二外部电极83的一部分,而且镀 层83C也可以看作与第二外部电极83并非一体的部分。下面,把镀层82C作为与第一外部 电极82并非一体的部分,把镀层83C作为与第二外部电极83并非一体的部分。根据情况 也可以省略镀层82C和镀层83C中的任一个。如后所述,该半导体装置可以安装在衬底等上。半导体装置的全长(沿着从第一外部电极82朝向第二外部电极83的方向的、从 第一外部电极82的端部到第二外部电极83的端部的长度)可以为例如600微米左右。另 夕卜,密封部70的外径(沿着与从第一外部电极82朝向第二外部电极83的方向垂直的平面 切断密封部70时的外径)可以为例如不足300微米。第一外部电极82和第二外部电极83 的外径(在本具体例中,沿着与从第一外部电极82朝向第二外部电极83的方向垂直的平 面切断镀层82C、83C时的外径)可以为例如300微米有余。通过使第一外部电极82和第 二外部电极83的外径比密封部70的外径大,可以在把半导体装置安装到衬底上时,简单地 实现衬底与外部电极的接触。另外,密封部70的外径也可以比第一外部电极82和第二外部电极83的外径大。 这样的话,在把半导体装置安装到衬底上时,用真空夹头(collet)拾取半导体装置变得容
易ο另外,在密封部70的外径比第一外部电极82和第二外部电极83的外径大时,虽 然镀层82C、83C从密封部70后退,但由于在安装到衬底的电极焊盘上时,可以在镀层82C、 83C与衬底的电极焊盘之间夹有焊料,所以可以可靠地安装半导体装置。在镀层82C、83C与 电极焊盘之间夹着的焊料的厚度,为例如120微米左右。
另外,如上所述,可以使密封部70的侧面也从第一外部电极82的第一侧面和第二 外部电极83的第二侧面后退。而且,可以把第一外部电极82的第一主面和第一侧面的部分作为镀层(金属镀 层),把第二外部电极83的第二主面和第二侧面的部分作为镀层(金属镀层)。另外,第一外部电极82可以具有至少在第一侧面上形成的镀层,第二外部电极83 可以具有至少在第二侧面上形成的镀层。另外,第一外部电极82和第二外部电极83可以是镀金属。
本实施方式的半导体装置非常紧凑,可以高密度地安装。另外,如后述,由于可以 从一片半导体晶片形成多个半导体装置,所以可以降低成本。下面,说明具有这样的构成的半导体装置的制造方法的例子。以下说明的制造方法是这样的半导体装置的制造方法,即,该半导体装置包括半 导体元件11,该半导体元件11具有相互对置的第一面(表面)和第二面(背面)、和在 第一面上设置的电极;第一外部电极82,该第一外部电极82,与半导体元件11的第一面相 对置,具有与第一面大致平行的第一主面、与第一主面大致垂直的第一侧面、和向与第一主 面垂直的方向突出且与在半导体元件11的第一面上设置的电极连接的凸部82A;第二外部 电极83,该第二外部电极,与半导体元件11的第二面相对置,具有与第二面大致平行的第 二主面、与第二主面大致垂直的第二侧面、和作为第二主面的相反侧的面且大小与第二主 面实质上相同的相反面;以及覆盖半导体元件11和第一外部电极82的凸部82A的绝缘体 (密封部70);把第一侧面和第二侧面作为安装面,半导体元件11配置在第一外部电极82 和第二外部电极83之间。图2是例示根据实施方式1的半导体装置的制造方法的流程图。象图2所例示的那样,该半导体装置的制造方法包括形成于半导体晶片上的 多个半导体元件的在上述半导体晶片的表面侧设置的电极上,形成由导电体构成的凸部 82A的工序(步骤S110);在上述表面的上述多个半导体元件相互间形成沟的工序(步骤 S120);向上述凸部82A相互间的间隙和上述沟中填充绝缘体而形成密封部70的工序(步 骤S130);研磨上述半导体晶片的与上述表面相对置的背面直到露出密封部70,针对各个 上述半导体元件11把上述半导体晶片分离的工序(步骤S140);在上述凸部82A的每一个 上形成由导电体构成且成为上述第一外部电极82的一部分的第一引线82B的工序(步骤 S170);在上述多个半导体元件11的上述背面侧形成由导电体构成且成为上述第二外部电 极83的第二引线83B的工序(步骤S180);以及在上述多个半导体元件11相互间切断上 述密封部,分离上述多个半导体元件11的工序(步骤S190)。另外,在技术上允许的范围内,上述各工序可以交替,并且也可以同时实施。具体地,可采用以下的方法。图3(a) 图3(b)是例示根据实施方式1的半导体装置的制造方法的工序图。图4(a) 图4(g)是例示根据实施方式1的半导体装置的制造方法的工序图,是 接着图3(b)的图。首先,象图3(a)所示的那样,准备形成有电极44(相当于在第一面即表面上设置 的电极)的半导体晶片50。半导体晶片50的厚度为例如600微米。然后,象图3(b)所示的那样,在电极44上形成凸部82A。具体地,在电极44上,作为镀层的籽(seed)层,用溅射形成例如钛层和铜层。然后,在半导体晶片50上贴附干膜光 刻胶,经由掩模进行曝光显影,在电极44上的干膜光刻胶层上形成开口。然后,镀敷铜等来 形成凸部82A。然后,剥离干膜光刻胶,用化学药剂等(例如蚀刻液等)除去凹部82A以外 的籽层。凸部82A的厚度可以为例如100微米左右。然后,象图4(a)所示的那样,在半导体晶片50的表面侧形成沟85。例如,可以在 半导体晶片50的表面上利用刀片切割锯(bladedicing saw)纵横地形成宽度150微米左 右的沟。然后,象图4(b)所示的那样,用树脂埋入沟85和凸部82A相互间的间隙,形成作 为绝缘体的第一密封部70A(密封部70)。此时,也可以在半导体晶片50的表面上涂敷树 月旨,研磨表面而露出凸部82A。然后,象图4(c)所示的那样,研磨、减薄半导体晶片50的背面侧直到露出埋入沟 85的第一密封部70A(密封部70)。由此,把在半导体晶片50上形成的半导体元件11分离。然后,象图4(d)所示的那样,形成作为第一外部电极82的一部分的第一引线82B。 艮口,形成第一引线82B以与凸部82A连接。例如,在半导体晶片50的表面上涂敷作为第一 密封部70A(密封部70)的树脂,然后,在研磨树脂的表面而露出凸部82A时,形成第一引线 82B以与从树脂露出的凸部82A连接。第一引线82B可以通过例如镀铜形成,其工艺可以与 形成凸部82A的工艺相同。第一引线82B的厚度可以为例如100微米左右。然后,象图4(e)所示的那样,在半导体元件11的背面(第二面)上形成作为第二 外部电极83的第二引线83B。第二引线83B,可以通过例如溅射、镀铜、以及溅射与镀铜的 组合中的任一种形成,其工艺可以与形成凸部82A的工艺相同。第二引线83B的厚度可以 为例如100微米左右。然后,象图4(f)所示的那样,在切片薄板87上贴附工件,用刀片切割锯分离。然后,象图4(g)所示的那样,从切片薄板87上剥离,在第一引线82B和第二引线 83B的表面上依次镀敷例如镍层和锡层,形成镀层82C、83C。S卩,镀层82C、83C可以包含镍 层、锡层、以及镍层和锡层的层叠膜中的至少任一种。另外,此时,密封部70的外径可以比镀层82C、83C的外径小,也可以比镀层82C、 83C的外径大。根据这样的制造方法,可以提供整体上可以小型化且可以降低材料成本和制造成 本的半导体装置。另外,在根据本实施方式的半导体装置及其制造方法中,由于虽然在第一外部电 极82上设置凸部82A但省略了向第二外部电极83上赋予凸部,所以与在第一外部电极 82(表面)和第二外部电极83(背面)这两者上都设置凸部时相比,可以省略制造工序,且 可以削减部件(凸部),与在表面和背面这两者上都设置凸部时相比可以更加降低成本。例如,在第一外部电极82和第二外部电极83这两者上都设置凸部时,例如,在图 2所例示的步骤S140与步骤S170之间,实施在半导体晶片的背面形成与半导体元件11连 接的由导电体构成的第二凸部的工序(例如步骤S150);以及向第二凸部相互间的间隙中 填充绝缘体而形成第二密封部的工序(例如步骤S160)。与它相比,在根据本实施方式的制 造方法中,可以省略上述的步骤S150和步骤S160,与在表面和背面这两者上都设置凸部时 相比可以更加降低成本。
图5是根据实施方式1的另一半导体装置的示意图。S卩,该图是与图1(b)相当的示意剖面图。象图5所示的那样,在本具体例的半导体装置中也是,在一个外部电极(第一外部 电极82)上设置凸部(凸部82A)。另外,在本具体例中,绝缘体(密封部70)的侧面、第一 外部电极82的侧面和第二外部电极83的侧面实质上在同一平面上。这样的构成的半导体装置,可以用以下那样的方法制造。图6 (a) 图6 (c)是例示根据实施方式1的半导体装置的变形例的制造方法的制
造工序图。在本制造方法中也是,在半导体晶片50的电极44上形成作为第一外部电极82的 一部分的凸部82A。在半导体晶片50的表面侧形成沟85,用树脂埋入沟85和凸部82A相 互间的间隙,形成第一密封部70A。该工序,由于与在 图3(a)和图3(b)以及图4(a) (c) 中例示的相同,所以省略图示。另外,象图4(c)所例示的那样,从第一密封部70A露出凸部 82A和半导体元件11的背面的电极(未图示)。然后,象图6(a)所示的那样,在凸部82A的露出面和第一密封部70A的表面上贴 附作为第一外部电极82的一部分的导电薄板86 (导电性薄膜)。然后,在半导体元件11的 背面的电极(未图示)和第一密封部70A的背面上贴附作为第二外部电极83的导电薄板 88。该导电薄板86和88可以使用任意的材料和厚度,可以使用例如厚度为100微米 的Cu等的薄膜。另外,在凸部82A、第一密封部70A和半导体元件11的背面的电极上贴附 导电薄板86和88时,可以使用导电性的粘接层。然后,象图6(b)所示的那样,在切片薄板87上贴附工件(贴附了导电薄板86和 88的半导体元件11),用刀片切割锯分离。此时,把第一密封部70A与导电薄板86和导电薄 板88—并切断。切片沟的宽度可以为例如60微米左右。由此,分别把导电薄板86和导电 薄板88分断,分别成为第一引线82B和第二引线83B。这样,在切断密封部70 (以及导电薄 板86和导电薄板88)之前,在贴附基材(切片薄板87)上贴附多个半导体元件11,该多个 半导体元件11贴附了成为第一引线的上述导电薄板和成为上述第二引线的导电薄板。由 此,利用切片薄板87固定多个半导体元件11的相互位置,即使在把多个半导体元件11分 离后,半导体元件11也不会变得散乱。然后,象图6(c)所示的那样,从切片薄板87上剥离,在第一引线82B和第二引线 83B的表面上依次镀敷例如镍层和锡层形成镀层82C、83C。由此,可以制造图5中例示的半导体装置。在该制造方法中,第一引线82B和第二 引线83B不是通过镀敷法,而是通过贴附导电薄板进行,工序简单,可以进一步降低成本。在该制造方法中,在图2所例示的流程图中,形成第一引线的工序(步骤S170)是 在凸部82A上贴附导电薄板86的工序。另外,此时,在第一密封部70A的表面上也贴附导 电薄板86。另外,形成第二引线83B的工序(步骤S180),是在半导体元件11的背面(例如半 导体元件11的背面的电极和第一密封部70A的背面)上贴附导电薄板88(作为第二引线 83B的导电材料层)的工序。这样,在根据本实施方式的制造方法中,可以是以下两种情形中的至少任一个形成第一引线82B的工序包含在半导体元件11的第一面侧上贴附作为第一引线82B的导电 薄板的工序;以及形成第二引线83B的工序包含在半导体元件11的第二面侧上贴附作为第 二引线83B的导电薄板的工序。(实施方式2)根据本实施方式的制造方法,也适用于在第一外部电极82上设置凸部82A但省略 了向第二外部电极83上赋予凸部的构成,是省略了制造工序的生产率高的制造方法。图7是例示根据实施方式2的半导体装置的制造方法的流程图。象图7所例示的那样,根据本实施方式的制造方法包括在形成于半导体晶片上 的多个半导体元件的在上述半导体晶片的表面侧设置的电极的每一个上,形成由导电体构 成的上述凸部的工序(步骤S210);在上述半导体晶片的上述表面侧,用绝缘体覆盖上述凸 部,形成第一密封部的工序(步骤S220);在上述多个半导体元件相互间,形成从上述半导 体晶片的上述背面侧到达上述第一密封部中途的沟,把上述多个半导体元件分别分离的工 序(步骤S241);向上述沟中填充绝缘体而形成第二密封部的工序(步骤S251);研磨上述 第一密封部露出上述凸部的工序(步骤S260);在上述凸部之上形成由导电体构成且成为 上述第一外部电极的一部分的第一引线的工序(步骤S280);在上述多个半导体元件相互 间的上述背面上,直接形成作为成为上述第二外部电极的第二引线的导电材料层,形成上 述第二引线的工序(步骤S290);在上述多个半导体元件相互间切断上述第一和第二密封 部,把通过上述第二引线的形成而形成的多个半导体装置相互间分离的工序(步骤S295)。另外,在技术上允许的范围内,上述各工序可以交替,并且也可以同时实施。具体地,采用以下的方法。图8(a) 图8(h)是例示根据实施方式2的半导体装置的制造方法的制造工序 图。首先,象图8(a)所示的那样,准备形成有半导体元件11以及电极44(是在半导体 元件11的第一面即表面上设置的电极,设为包含在半导体元件11中)和电极43 (是在半 导体元件11的第二面即背面上设置的电极,设为包含在半导体元件11中)的半导体晶片 50。在此,半导体晶片50的厚度为例如300微米左右。然后,象图8(b)所示的那样,在电极44上形成凸部82A。该方法可以与针对图 3(b)前面所述的相同。然后,象图8(c)所示的那样,用树脂把凸部82A埋入,形成第一密封部70A。S卩,在 半导体晶片50的表面侧用树脂(绝缘体)覆盖凸部82A,形成第一密封部70A。此时,把树 脂形成得厚,以把凸部82A埋没。然后,象图8(d)所示的那样,从半导体晶片50的背面侧用刀片切割锯切断,切断 半导体晶片50,形成到达第一密封部70A中途的沟85。可以在半导体晶片50的背面上纵 横地设置分离沟。然后,象图8(e)所示的那样,用树脂把半导体元件11埋入,形成第二密封部70B。 艮口,向沟85填充树脂(绝缘体),形成第二密封部70B。虽然在本具体例中电极43被埋没, 但第二密封部70B也可以形成为从第二密封部70B露出电极43的表面。然后,象图8(f)所示的那样,研磨第一密封部70A的表面露出凸部82A。另外,根 据需要,研磨第二密封部70B的表面露出电极43。
然后,象图8(g)所示的那样,在凸部82A之上形成第一引线82B,在电极43之上形 成第二引线83B。第一引线82B和第二引线83B也可以通过例如镀铜形成,其工艺可以与针 对图3(b)说明过的形成凸部82A的工艺相同。然后,象图8(h)所示的那样,在第一引线82B和第二引线83B的表面上依次镀敷 例如镍层和锡层,形成镀层82C、83C。镀层82C、83C中的至少任一个可以包含镍层、锡层、以 及镍层和锡层的层叠膜中的至少任一种。镀层82C、83C的厚度可以为例如5微米以上,10 微米以下左右。然后,用刀片切割锯分离,完成半导体装置。另外,在根据本实施方式的半导体装置及其制造方法中也是,由于在第一外部电 极82上设置凸部82A,省略了向第二外部电极83上赋予凸部,所以与在第一外部电极82 和第二外部电极83这两者上都设置凸部时相比,可以省略制造工序,且可以削减部件(凸 部),与在表面和背面这两者上都设置凸部时相比可以更加降低成本。例如,在第一外部电极82和第二外部电极83这两者上都设置凸部时,例如,在图7 所例示的步骤S220与步骤S241之间,实施在上述半导体晶片的背面形成与上述半导体元 件连接的由导电体构成的第二凸部的工序(例如步骤S230);并且在步骤S251与步骤S280 之间(例如步骤S260与步骤S280之间),实施研磨上述第二密封部露出上述第二凸部的 工序(例如步骤S270)。与它相比,在根据本实施方式的制造方法中,可以省略上述的步骤 S230和步骤S270,与在表面和背面这两者上都设置凸部时相比可以更加降低成本。这样,根据本实施方式,可以省略工序,以更简单的工序制造半导体装置。(实施方式3)根据本实施方式的制造方法,也适用于在第一外部电极82上设置凸部82A但省略 了向第二外部电极83上赋予凸部的构成,是省略了制造工序的生产率高的制造方法。图9是例示根据实施方式3的半导体装置的另一制造方法的流程图。象图9所例示的那样,该制造方法包括在形成于半导体晶片的表面上的多个半 导体元件的背面(与上述半导体晶片的上述表面相反侧的面)侧形成第二密封部的工序 (步骤S310);在上述多个半导体元件相互间,形成从上述半导体晶片的上述表面到达上述 第二密封部中途的沟,把上述多个半导体元件分别分离的工序(步骤S320);在上述半导体 晶片的上述表面侧,向上述沟中填充绝缘体,用上述绝缘体覆盖上述电极,形成第一密封部 的工序(步骤S330);在上述第一密封部中形成开口的工序,该开口到达在上述多个半导体 元件的每一个的上述表面侧设置的上述电极(步骤S350);在上述背面上直接形成作为成 为上述第二外部电极的第二引线的导电材料层,形成上述第二引线的工序(步骤S362);向 上述第一密封部的上述开口填充导电性材料,形成与上述电极连接的上述凸部82A的工序 (步骤S371);形成与上述凸部电气连接且成为上述第一外部电极的一部分的第一引线的 工序(步骤S372);以及切断上述第一密封部和上述第二密封部中的至少任一个,把通过上 述第一引线的形成而形成的多个半导体装置相互间分离的工序(步骤S380)。另外,在技术上允许的范围内,上述各工序可以交替,并且也可以同时实施。具体地,采用以下的方法。图10(a) 图10(f)是例示根据实施方式3的半导体装置的制造方法的制造工序 图。图11 (a) 图11 (e)是例示根据实施方式3的半导体装置的制造方法的制造工序图,图11(a)是接着图10(f)的图。首先,象图10(a)所示的那样,准备形成有半导体元件11以及电极44(在半导体 元件11的第一面即表面上设置的电极)和电极43 (在半导体元件11的第二面即背面上设 置的电极)的半导体晶片50。即,本制造方法还具有在多个半导体元件11的每一个的第 二面(背面)上形成作为多个半导体元件11的每一个的一部分的电极43的工序。在本具 体例中,该电极43在多个半导体元件11中作为连续的层形成。在此,半导体晶片50的厚 度为例如300微米左右。另外,在本具体例中,电极43在多个半导体元件11中是相连的形 状,例如可以用未构图的形状。然后,象图10(b)所示的那样,在半导体晶片50的背面侧形成由树脂层构成的第 二密封部70B。该形成可以使用利用液状树脂的成形、传递成形、压缩成形以及使用薄板状 树脂的方法等。然后,象图10(c)所示的那样,在半导体元件11之间,切断半导体晶片50,形成到 达第二密封部70B中途的沟85。即,在多个半导体元件相互间,形成从半导体晶片50的表 面到达第二密封部70B中途的沟85,把多个半导体元件11分别分离。由此,半导体元件11 虽然被分离,但成为被第二密封部70B固定的状态。然后,象图10(d)所示的那样,向沟85和半导体元件11的周围埋入树脂,形成第 一密封部70A。即,在半导体晶片50的表面侧,向沟85中填充树脂(绝缘体),形成第一密 封部70A。此时也可以使用利用液状树脂的成形、传递成形、压缩成形以及使用薄板状树脂 的方法等。然后,象图10(e)所示的那样,分别研磨减薄第一密封部70A和第二密封部70B的 表面。此时,电极44成为被埋入第一密封部70A中的状态。另一方面,除去第二密封部70B, 其结果从第一密封部70A露出电极43。然后,象图10(f)所示的那样,通过从第一密封部70A的表面进行利用激光等的开 孔加工,形成到达电极44的孔90。即,在第一密封部70A中形成到达电极44(在多个半导 体元件11的每一个的表面侧设置的电极)的孔90(开口)。然后,象图11(a)所示的那样,对电极44的表面进行清洁,用无电解镀敷形成铜等 的籽层91。另外,籽层91的形成可以用例如溅射法等的任意方法。然后,象图11(b)所示的那样,在孔90周围的第一密封部70A的表面上形成光刻 胶92。该光刻胶92具有不覆盖孔90,露出孔90的图案形状。然后,象图11 (c)所示的那样,电解镀敷铜等,形成第一外部电极82和第二外部电 极83。即,形成第一外部电极82中包含的凸部82A (向孔90埋入导电材料的部分)和第一 引线82B,以及作为第二外部电极83的第二引线83B。此时,第一引线82B和第二引线83B可以同时形成。另外,本实施方式并不仅限于 此,也可以在形成第一引线82B之后形成第二引线83B,且也可以在形成第二引线83B之后 形成第一引线82B。在分别形成第一引线82B和第二引线83B时,可以采用例如涂敷导电性 材料的方法、贴附导电薄板树脂的方法。这样,在本具体例中,形成凸部82A的工序可以包含在从开口(孔90)露出的电 极44 (在第一面上设置的电极)上形成籽层91的工序;以及在开口周围的第一密封部70A 的表面上形成光刻胶,在除光刻胶以外的区域上利用电解镀敷法向籽层91上的开口(孔90)的内部填充导电性材料的工序。另外,形成第一引线82B的工序可以包含在开口(孔90)周围的第一密封部70A 的表面上形成光刻胶,在除光刻胶以外的区域上利用电解镀敷法形成与凸部82A相接的导 电材料层。另外,在本具体例中,多个半导体元件11的每一个还具有在多个半导体元件11 的每一个的第二面(背面)上设置且在多个半导体元件11相互间延伸的电极(电极43)。另外,本具体例的制造方法可以还具有在多个半导体元件11的每一个的第二面 上形成在多个半导体元件11相互间延伸的电极(电极43)的工序。形成第二引线83B的 工序包含与电极43(在多个半导体元件11的每一个的第二面上设置的电极)相接着形成 第二引线83B的工序。该在多个半导体元件11的每一个的第二面上形成在多个半导体元件11相互间延 伸的电极(电极43)的工序,象图10(a)所示的那样,在例如步骤S310之前实施。另外,该 在多个半导体元件11的每一个的第二面上形成在多个半导体元件11相互间延伸的电极 (电极43)的工序,也可以在例如形成第二引线83B的工序(步骤S362)之前的任意工序 中实施,例如,可以在除去第二密封 部70B,从第一密封部70A露出半导体元件11的第二面 (设置电极43的面)之后实施。然后,象图11(d)所示的那样,剥离光刻胶92,在切片薄板94上贴附工件,用刀片 切割锯切断,分离成半导体装置。然后,象图11(e)所示的那样,从切片薄板94上剥离半导体装置,在第一外部电极 82和第二外部电极83的表面上形成镀层82C、83C。另外,此时也是,密封部70的外径可以比镀层82C、83C的外径大,也可以比镀层 82C、83C的外径小。这样,向上述第一密封部的上述开口填充导电性材料,形成与上述电极连接的上 述凸部82A的工序(步骤S371)、和形成与上述凸部82A电气连接且成为上述第一外部电极 82的一部分的第一引线82B的工序(步骤S372),也可以通过利用电解镀敷法的通路孔填 充(viafilling)来形成的方法,一并实施。另外,在上述通路孔填充中,把电解镀敷的条件设定成,在例如孔90内部的镀液 的对流程度低的部分,使镀层先生长。图12(a) 图12(f)是例示根据实施方式3的半导体装置的另一制造方法的制造 工序图。在该方法中,使用图3(a)中例示的半导体晶片50,S卩,使用形成有电极44(相当于 在第一面即表面上设置的电极)的半导体晶片50。象图12(a)所示的那样,与图4(a)同样地,在半导体晶片50的表面侧形成沟85。 例如,可以在半导体晶片50的表面上利用刀片切割锯纵横地形成宽度150微米左右的沟。然后,象图12(b)所示的那样,与图4(b)同样地,用树脂埋入沟85,形成作为绝缘 体的第一密封部70A(密封部70)。然后,象图12(c)所示的那样,与图10(f)同样地,通过从第一密封部70A的表面 进行例如利用激光等的开孔加工,形成到达电极44的孔90。S卩,在第一密封部70A中形成 到达电极44 (在多个半导体元件11的每一个的表面侧设置的电极)的孔90 (开口)。
然后,象图12(d)所示的那样,与图11(a)同样地,对电极44的表面进行清洁,用 无电解镀敷形成铜等的籽层91。另外,籽层91的形成可以用例如溅射法等的任意方法。然后,象图12(e)所示的那样,与图11(b)同样地,在孔90周围的第一密封部70A 的表面上形成光刻胶92。该光刻胶92具有不覆盖孔90,露出孔90的图案形状。然后,象图12(f)所示的那样,与图4(c)同样地,研磨、减薄半导体晶片50的背面 侧直到露出埋入沟85的第一密封部70A(密封部70)。由此,把在半导体晶片50上形成的 半导体元件11分离。另外,可以在图12(b)中例示的工序之后、图12(f)中例示的工序之 前的任意阶段,实施研磨半导体晶片50的背面侧把半导体元件11分离的工序。而且,与图11(c)同样地,例如,电解镀敷铜等,形成凸部82A和第一引线82B。即, 形成第一外部电极82。然后,形成第二引线83B。例如,可以用电解镀敷铜等的方法同时形成第一引线 82B和第二引线83B。此时,根据需要在半导体晶片50的背面上形成电极43,在电极43的 表面上电解镀敷铜等形成第二引线83B。另外,也可以在半导体晶片50的背面侧的整个面上设置第二引线83B,此时,例 如,在形成第二引线83B时,可以采用例如涂敷导电性材料的方法、贴附导电薄板树脂的方法。这样,第一引线82B和第二引线83B可以同时形成,也可以在形成第一引线82B之 后形成第二引线83B,且也可以在形成第二引线83B之后形成第一引线82B。在分别形成第 一引线82B和第二引线83B时,可以采用例如涂敷导电性材料的方法、贴附导电薄板树脂的方法。这样,在形成了第一引线82B和第二引线83B之后,利用例如针对图11(d)和图 11(e)说明过的方法,分离半导体元件11,根据需要形成镀层82C、83C,制作半导体装置。如上所述,根据本实施方式的半导体装置的制造方法包括在形成于半导体晶片 50上的多个半导体元件11的表面的多个半导体元件11相互间,形成沟85的工序;向沟85 中填充绝缘体,用绝缘体覆盖电极44,形成密封部70 (第一密封部70A)的工序;在密封部 70中形成到达在多个半导体元件11的每一个的表面侧的第一面的电极44的开口(孔90) 的工序;向密封部70的开口填充导电性材料,形成与电极44连接的凸部82A的工序;形成 与凸部82A电气连接且成为第一外部电极82的一部分的第一引线82B的工序;研磨半导体 晶片11的与表面相对置的背面直到露出密封部70,针对各半导体元件11分离半导体晶片 50的工序;在半导体元件11的背面上,直接形成作为成为第二外部电极83的第二引线83B 的导电材料层,形成第二引线83B的工序;以及切断密封部70,把与第一引线82B连接的多 个半导体元件11相互间分离的工序。形成凸部82A的工序和形成第一引线82B的工序中的至少任一个可以包含例如, 在开口 90周围的第一密封部70A的表面上形成光刻胶,在除光刻胶以外的区域上利用电解 镀敷法向上述籽层上的上述开口的内部填充导电性材料的工序。另外,形成第一引线82B 的工序和形成第二引线83B的工序中的至少任一个,也可以用贴附导电薄板的方法。图13(a) 图13(d)是例示根据实施方式3的半导体装置的另一制造方法的制造 工序图。这些图示出图11(a)的工序之后的工序的其它例子。
象图13(a)所示的那样,在多个半导体元件11的每一个的第二面上形成第二引线 83B(步骤S362)。然后,电解镀敷铜等,形成凸部82A(步骤S371)。在该凸部82A的形成 中,例如,也可以使用以印刷、浇注等的各种方法涂敷导电浆料等的方法。另外,步骤S362 和步骤S371的顺序也可以交替。然后,象图13(b)所示的那样,在孔90周围的第一密封部70A的表面上形成光刻 胶92。该光刻胶92具有不覆盖孔90,露出孔90的图案形状。
然后,象图13(c)所示的那样,在未被光刻胶92覆盖的凸部82A上形成第一引线 82B,形成第一外部电极82 (步骤S372)。然后,象图13(d)所示的那样,剥离光刻胶92,与例如针对图11(d)说明过的同样 地,分离半导体元件11,完成半导体装置。另外,也可以是例如,在针对图12(c)说明的工序之后,研磨半导体晶片50的背面 侧,分离半导体元件11,然后形成凸部82A,形成第二引线83B,形成图13(a)中例示的结构, 然后经图13(b) 图13(d)的工序形成半导体装置。另外,在上述中,形成凸部82A与形成 第二引线83B的顺序可以交替。另外,此时也可以根据需要,在技术上允许的任意阶段形成 背面侧的电极43。图14(a)和图14(b)是例示根据实施方式3的半导体装置的另一制造方法的制造
工序图。这些图示出图11(a)的工序之后的工序的其它例子。象图14(a)所示的那样,在多个半导体元件11的每一个的第二面上形成第二引线 83B(步骤S362)。然后,电解镀敷铜等,形成凸部82A和第一引线82B,形成第一外部电极 82 (步骤S371和步骤S372)。另外,步骤S362与步骤S371和步骤S372的顺序也可以交替。然后,象图14(b)所示的那样,例如,用例如刀片切割锯分割第一引线82B的部分。 此时,也可以切断密封部70 (第一密封部70A)的至少一部分。然后,与例如针对图11(d)说明过的同样地,分离半导体元件11,完成半导体装 置。在该方法中,是不使用光刻胶92的方法,工序被简化。另外,也可以与分离第一引线82B的部分连续地把密封部70 (第一密封部70A)的 全部都切断,分离半导体元件11。此时,例如,在分割第一引线82B的部分之前,在工件上贴 附切片薄板94之后,连续分割第一引线82B与半导体元件11。另外,也可以是例如,在针对图12(c)说明的工序之后,研磨半导体晶片50的背 面侧,分离半导体元件11,然后形成凸部82A和第一引线82B,形成第二引线83B,形成图 14(a)中例示的结构。另外,在上述中,形成凸部82A和第一引线82B与形成第二引线83B 的顺序可以交替。另外,此时也可以根据需要,在技术上允许的任意阶段形成背面侧的电极 43。图15(a)和图15(b)是例示根据实施方式3的半导体装置的另一制造方法的制造
工序图。这些图示出图11(a)的工序之后的工序的其它例子。象图15(a)所示的那样,例如,通过电解镀敷铜等,在多个半导体元件11的每一个 的第二面上形成第二引线83B,与此同时,形成凸部82A和第一引线82B,形成第一外部电极 82。在该方法中,与多个半导体元件11的每一个的表面侧连续地设置第一引线82B,与多个半导体元件11的每一个的背面侧连续地设置第二引线83B。然后,象图15(b)所示的那样,例如,在工件上贴附切片薄板94,利用刀片切割锯 把第一引线82B、密封部70 (第一密封部70A)以及第二引线83B —并分割。在该方法中,工序被进一步简化。另外,也可以是例如,在针对图12(c)说明的工序之后,研磨半导体晶片50的背 面侧,分离半导体元件11,然后形成凸部82A和第一引线82B,形成第二引线83B,形成图 15(a)中例示的结构。另外,在上述中,形成凸部82A和第一引线82B与形成第二引线83B 的顺序可以交替。另外,此时也可以根据需要,在技术上允许的任意阶段形成背面侧的电极 43。图16(a) 图16(c)是例示根据实施方式3的半导体装置的另一制造方法的制造
工序图。这些图示出图11(a)的工序之后的工序的其它例子。象图16(a)所示的那样,例如,通过电解镀敷铜等,向开口(孔90)的内部填充导 电性材料,形成凸部82A。在该凸部82A的形成中,也可以使用以印刷、浇注等的各种方法涂 敷例如导电浆料等的方法。然后,象图16(b)所示的那样,通过电解镀敷铜等,在多个半导体元件11的每一个 的第二面上形成第二引线83B,与此同时,形成第一引线82B,形成第一外部电极82。形成第 二引线83B和形成第一引线82B中的至少任一个,也可以使用例如贴附导电薄板的方法。然后,象图16(c)所示的那样,例如,在工件上贴附切片薄板94,利用刀片切割锯 把第一引线82B、密封部70 (第一密封部70A)以及第二引线83B —并分割。该方法也是工序被简化的方法。另外,也可以是例如,在针对图12(c)说明的工序之后,研磨半导体晶片50的背面 侧,分离半导体元件11,然后形成凸部82A,形成图16(a)中例示的结构。另外,此时也可以 根据需要,在技术上允许的任意阶段形成背面侧的电极43。这样,根据本实施方式的半导体装置的制造方法可以有各种变形。另外,在根据本实施方式的半导体装置及其制造方法中也是,由于在第一外部电 极82上设置凸部82A,省略了向第二外部电极83上赋予凸部,所以与在第一外部电极82 和第二外部电极83这两者上都设置凸部时相比,可以省略制造工序,且可以削减部件(凸 部),与在表面和背面这两者上都设置凸部时相比可以更加降低成本。例如,在第一外部电极82和第二外部电极83这两者上都设置凸部时,例如,在图 9所例示的步骤S330与步骤S350之间,实施在上述第二密封部中形成到达上述半导体元 件的上述背面侧的电极的开口的工序(例如步骤S340);在步骤S350与步骤S362之间,实 施向上述第二密封部的上述开口埋入导电性材料,形成第二凸部的工序(例如步骤S361)。 与它相比,在根据本实施方式的制造方法中,可以省略上述的步骤S340和步骤S361,与在 表面和背面这两者上都设置凸部时相比可以更加降低成本。这样,根据本实施方式,可以省略工序,以更简单的工序制造半导体装置。另外,如果利用根据实施方式2和3的半导体装置的制造方法,则可以制造例如图1中例示的构成的半导体装置(密封部70的截面比第一外部电极82和第二外部电极83大 一些)、图5中例示的构成的半导体装置(密封部70的侧面、第一外部电极82的侧面和第二外部电极83的侧面实质上在同一平面上)等任意构成的半导体装置。(实施方式4)图17是根据实施方式4的另一半导体装置的示意图。S卩,该图是与图1(b)相当的示意剖面图。象图17所示的那样,在本具体例的半导体装置中,在半导体元件11的表面上设置 两个外部电极即第一外部电极82和第三外部电极84。另外,第三外部电极84在与大致平 行于半导体元件11的表面的第一主面垂直的方向上突出,具有与半导体元件11的表面的 电极连接的凸部84A。另外,在该图中省略了半导体元件11的电极。第三外部电极84具有 凸部84A和第三引线84B,在第三外部电极84的表面上设置镀层84C。另一方面,在半导体元件11的背面上设置第二外部电极83,在本具体例中,第二 外部电极83没有凸部。这样,根据本实施方式的半导体装置包括半导体元件11,该半导体元件11具有 相互对置的第一面(相当于表面)和第二面(相当于背面)、和在第一面上设置的电极(例 如电极44);第一外部电极82 (包含凸部82A和第一引线82B),该第一外部电极82,与半导 体元件11的第一面相对置,具有与第一面大致平行的第一主面、与第一主面大致垂直的第 一侧面、和向与第一主面垂直的方向突出且与第一电极(电极44)连接的凸部(凸部82A); 第二外部电极83 (包含第二引线83B),该第二外部电极83,与半导体元件11的第二面相对 置,具有与第二面大致平行的第二主面、和与第二主面大致垂直的第二侧面;第三外部电极 84 (包含凸部84A和第三引线84B),该第三外部电极84,与半导体元件11的第一面相对置, 具有与第一面大致平行的第三主面、与第三主面大致垂直的第三侧面、和向与第三主面垂 直的方向突出且与上述第一面接触的凸部84A ;以及覆盖半导体元件11、第一外部电极82 的凸部82A和第三外部电极84的凸部84A的绝缘体(密封部70)。另外,把第一侧面、第二 侧面和第三侧面作为安装面,半导体元件11配置在第一外部电极82和第三外部电极84与 第二外部电极83之间。另外,半导体元件11可以具有设置在第一面上且与上述电极(电极44)分离的电 极(未图示)。此时,第三外部电极84的凸部84A和与上述电极(电极44)分离的上述电 极连接。另外,在本具体例中,第二外部电极83没有凸部。即,第二外部电极83还具有作 为第二主面的相反侧的面且大小与第二主面实质上相同的相反面。即,沿着与从第二外部 电极83朝向半导体元件11的方向垂直的平面切断时第二外部电极83的截面形状,沿着从 第二外部电极83朝向半导体元件11的方向实质上是恒定的。例如,半导体元件11是晶体管,第一外部电极82是例如栅电极,第二外部电极83 是漏电极,第三外部电极84是源电极。根据这样的构成的半导体装置,可以提供整体上可以小型化且可以降低材料成本 和制造成本的半导体装置。这样的半导体装置,可以利用针对图2 图16说明过的制造方法以及将其变形了 的制造方法制造。另外,通过省略向第二外部电极83上赋予凸部,与在第一外部电极82(和 第三外部电极84)和第二外部电极83这两者上都设置凸部时相比,可以省略制造工序,且 可以削减部件(凸部),与在表面和背面这两者上都设置凸部时相比可以更加降低成本。
但是,本发明的实施方式不仅限于此,第二外部电极83也可以具有凸部。S卩,在本发明的实施方式中,只要在半导体元件11的表面和背面上分别设置的第 一外部电极82和第二外部电极83中的至少任一个具有凸部即可。另外,也可以还具有在 半导体元件11的表面和背面中的至少任一个上设置的第三外部电极84。该第三外部电极 84可以具有凸部,也可以不具有凸部。另外,第三外部电极84可以是一个,也可以是多个。图18是例示根据本发明的实施方式的半导体装置的安装状态的示意立体图。象图18所示的那样,根据本发明的任一实施方式的半导体装置IOa安装(mount) 在例如衬底18的电极焊盘102上。此时,第一外部电极82的第一侧面和第二外部电极83 的第二侧面作为安装面,半导体元件11配置在第一外部电极82与第二外部电极83之间。 另外,电极焊盘102通过例如焊料104与第一外部电极82和第二外部电极83电气连接。
在根据本发明的实施方式的半导体装置中,由于在封装的整个侧面上形成电极, 所以安装性优良。另外,通过对晶片一并处理可以实现批量生产,而且是不使用框和衬底的 制造工序,所以可以降低成本。而且,在根据实施方式的半导体装置中可以实现在现有的丝 线键合结构中由于丝线长而难以实现的低嵌位(clamp)电压化。另外,还可以使半导体装 置成为超小型,进而使用半导体装置的电子设备也可以成为超小型。图19是例示根据本发明的实施方式的半导体装置的安装状态的变形的示意立体 图。象图19所示的那样,根据本发明的任一实施方式的半导体装置IOa安装(mount) 在例如衬底18的电极焊盘102上,而且在半导体装置IOa上安装根据本发明的任一实施方 式的半导体装置10b。例如,下侧的半导体装置IOa的第一外部电极82与上侧的半导体装 置IOb的第一外部电极82通过例如焊料104连接,例如下侧的半导体装置IOa的第二外部 电极83与上侧的半导体装置IOb的第二外部电极83通过例如焊料104连接。这样,如果 利用根据本发明的实施方式的半导体装置,层叠半导体装置的安装方法变得容易,使用半 导体装置的电子设备可以进一步小型化。图20是例示根据本发明的实施方式的另一半导体装置的安装状态的示意立体 图。象图20所示的那样,图17中例示的半导体装置(半导体装置IOc)安装(mount) 在例如衬底18的电极焊盘102a、102b和102c上。例如,电极焊盘102a、102b和102c通过 例如焊料104分别与第一外部电极82、第二外部电极83和第三外部电极84连接。此时也 是,第一外部电极82的第一侧面和第二外部电极83的第二侧面作为安装面,半导体元件11 配置在第一外部电极82与第二外部电极83之间。以上,参照具体例说明了本发明的实施方式,但本发明不限于这些具体例。例如, 关于构成半导体装置的半导体元件、电极、凸部、引线、镀层、绝缘体、密封部、导电薄板等各 要素的具体构成,本领域普通技术人员通过从公知的范围内适当选择,只要能同样地实施 本发明,获得同样的效果,就包含在本发明的范围内。另外,各具体例的任意两个以上的要素在技术上允许的范围内的组合,只要包含 本发明的主要构思,就包含在本发明的范围内。此外,基于上面作为本发明的实施方式描述的半导体装置及其制造方法,本领域 普通技术人员能够适当设计变更后实施的所有的半导体装置及其制造方法也是,只要包含本发明的主要构思,就包含在本发明的范围内。 此外,在本发明的构思范畴内,只要是本领域普通技术人员,就可以想到各种变更例和修正例,这些变更例和修正例也包含在本发明的范围内。例如,针对上述各实施方式, 本领域普通技术人员适当地追加、删除构成要素或进行设计变更后的实施方式,或追加、省 略工序或进行条件变更后的实施方式,只要包含本发明的主要构思,就包含在本发明的范 围内。
权利要求
一种半导体装置的制造方法,该半导体装置包括半导体元件,该半导体元件具有相互对置的第一面和第二面、和在上述第一面上设置的电极;第一外部电极,该第一外部电极,与上述半导体元件的上述第一面相对置,具有与上述第一面大致平行的第一主面、与上述第一主面大致垂直的第一侧面、和向与上述第一主面垂直的方向突出且与在上述半导体元件的上述第一面上设置的电极连接的凸部;第二外部电极,该第二外部电极,与上述半导体元件的上述第二面相对置,具有与上述第二面大致平行的第二主面、与上述第二主面大致垂直的第二侧面、和作为上述第二主面的相反侧的面且大小与上述第二主面实质上相同的相反面;以及绝缘体,覆盖上述半导体元件和上述第一外部电极的上述凸部;且把上述第一侧面和上述第二侧面作为安装面,上述半导体元件配置在上述第一外部电极与上述第二外部电极之间,该制造方法的特征在于包括在上述第一面的上述电极的每一个上,形成由导电体构成的上述凸部的工序,上述第一面的上述电极设置在形成于半导体晶片上的多个上述半导体元件的上述半导体晶片的表面侧;在上述表面的上述多个半导体元件相互间形成沟的工序;向上述凸部相互间的间隙和上述沟中填充绝缘体而形成密封部的工序;研磨上述半导体晶片的与上述表面相对置的背面直到露出上述密封部,针对各上述半导体元件把上述半导体晶片分离的工序;在上述凸部的每一个上形成由导电体构成且成为上述第一外部电极的一部分的第一引线的工序;在上述多个半导体元件的上述背面上,直接形成作为成为上述第二外部电极的第二引线的导电材料层,形成上述第二引线的工序;以及在上述多个半导体元件相互间切断上述密封部,把上述多个半导体元件相互分离的工序。
2.一种半导体装置的制造方法,该半导体装置包括半导体元件,该半导体元件具有相互对置的第一面和第二面、和在上述第一面上设置 的电极;第一外部电极,该第一外部电极,与上述半导体元件的上述第一面相对置,具有与上 述第一面大致平行的第一主面、与上述第一主面大致垂直的第一侧面、和向与上述第一主 面垂直的方向突出且与上述电极连接的凸部;第二外部电极,该第二外部电极,与上述半导体元件的上述第二面相对置,具有与上 述第二面大致平行的第二主面、与上述第二主面大致垂直的第二侧面、和作为上述第二主 面的相反侧的面且大小与上述第二主面实质上相同的相反面;以及 绝缘体,覆盖上述半导体元件和上述第一外部电极的上述凸部;且 把上述第一侧面和上述第二侧面作为安装面,上述半导体元件配置在上述第一外部电 极与上述第二外部电极之间, 该制造方法的特征在于包括在上述第一面的上述电极的每一个上,形成由导电体构成的上述凸部的工序,上述第 一面的上述电极设置在形成于半导体晶片上的多个上述半导体元件的上述半导体晶片的 表面侧;在上述半导体晶片的上述表面侧,用绝缘体覆盖上述凸部,形成第一密封部的工序; 在上述多个半导体元件相互间,形成从上述半导体晶片的上述背面侧到达上述第一密 封部中途的沟,把上述多个半导体元件分别分离的工序; 向上述沟中填充绝缘体而形成第二密封部的工序; 研磨上述第一密封部,露出上述凸部的工序;在上述凸部上形成由导电体构成且成为上述第一外部电极的一部分的第一引线的工序;在上述多个半导体元件的每一个的上述背面上,直接形成作为成为上述第二外部电极 的第二引线的导电材料层,形成上述第二引线的工序;以及在上述多个半导体元件相互间切断上述第一和第二密封部,把在上述背面上形成有第 二引线的上述多个半导体元件相互分离的工序。
3.如权利要求1或2所述的半导体装置的制造方法,其特征在于 存在以下情形中的至少任一个形成上述第一引线的上述工序包含通过镀敷法形成上述第一引线的工序、以及 形成上述第二引线的上述工序包含通过镀敷法形成上述第二引线的工序。
4.如权利要求1或2所述的半导体装置的制造方法,其特征在于 存在以下情形中的至少任一个形成上述第一引线的上述工序包含在上述半导体元件的上述第一面上贴附作为上述 第一引线的导电薄板的工序、以及形成上述第二引线的上述工序包含在上述半导体元件的上述第二面上贴附作为上述 第二引线的导电薄板的工序。
5.一种半导体装置的制造方法,该半导体装置包括半导体元件,该半导体元件具有相互对置的第一面和第二面、和在上述第一面上设置 的电极;第一外部电极,该第一外部电极,与上述半导体元件的上述第一面相对置,具有与上 述第一面大致平行的第一主面、与上述第一主面大致垂直的第一侧面、和向与上述第一主 面垂直的方向突出且与上述电极连接的凸部;第二外部电极,该第二外部电极,与上述半导体元件的上述第二面相对置,具有与上 述第二面大致平行的第二主面、与上述第二主面大致垂直的第二侧面、和作为上述第二主 面的相反侧的面且大小与上述第二主面实质上相同的相反面;以及 绝缘体,覆盖上述半导体元件和上述第一外部电极的上述凸部;且 把上述第一侧面和上述第二侧面作为安装面,上述半导体元件配置在上述第一外部电 极与上述第二外部电极之间, 该制造方法的特征在于包括在形成于半导体晶片的表面上的多个上述半导体元件的背面侧形成第二密封部的工 序,上述背面是与上述半导体晶片的上述表面相反侧的面;在上述多个半导体元件相互间,形成从上述半导体晶片的上述表面到达上述第二密封 部中途的沟,把上述多个半导体元件分别分离的工序;在上述半导体晶片的上述表面侧,向上述沟中填充绝缘体,用上述绝缘体覆盖上述电 极,形成第一密封部的工序;在上述第一密封部中,形成开口的工序,该开口到达在上述多个半导体元件的每一个 的上述表面侧的上述第一面的上述电极;在上述背面上,直接形成作为成为上述第二外部电极的第二引线的导电材料层,形成 上述第二引线的工序;向上述第一密封部的上述开口填充导电性材料,形成与上述电极连接的上述凸部的工序;形成与上述凸部电气连接且成为上述第一外部电极的一部分的第一引线的工序;以及 切断上述第一密封部,把与上述第一引线连接的多个半导体元件相互分离的工序。
6.如权利要求5所述的半导体装置的制造方法,其特征在于还包括,在上述多个半导体元件的每一个的上述第二面上形成作为上述多个半导体元 件的每一个的一部分的电极的工序;且形成上述第二引线的工序包含在形成于上述多个半导体元件的每一个的上述第二面 上的上述电极上直接形成上述导电材料层,形成上述第二引线的工序。
7.如权利要求5所述的半导体装置的制造方法,其特征在于 形成上述凸部的工序包含在从上述开口露出的在上述第一面上设置的上述电极上形成籽层的工序;以及 在上述开口周围的上述第一密封部的表面上形成光刻胶,在除上述光刻胶以外的区域 上利用电解镀敷法向上述籽层上的上述开口的内部填充导电性材料的工序。
8.一种半导体装置的制造方法,该半导体装置包括半导体元件,该半导体元件具有相互对置的第一面和第二面、和在上述第一面上设置 的电极;第一外部电极,该第一外部电极,与上述半导体元件的上述第一面相对置,具有与上 述第一面大致平行的第一主面、与上述第一主面大致垂直的第一侧面、和向与上述第一主 面垂直的方向突出且与在上述半导体元件的上述第一面上设置的电极连接的凸部;第二外部电极,该第二外部电极,与上述半导体元件的上述第二面相对置,具有与上 述第二面大致平行的第二主面、与上述第二主面大致垂直的第二侧面、和作为上述第二主 面的相反侧的面且大小与上述第二主面实质上相同的相反面;以及 绝缘体,覆盖上述半导体元件和上述第一外部电极的上述凸部;且 把上述第一侧面和上述第二侧面作为安装面,上述半导体元件配置在上述第一外部电 极与上述第二外部电极之间, 该制造方法的特征在于包括在形成于半导体晶片上的多个上述半导体元件的表面的上述多个半导体元件相互间, 形成沟的工序;向上述沟中填充绝缘体,用上述绝缘体覆盖上述电极,形成密封部的工序; 在上述密封部中,形成开口的工序,该开口到达在上述多个半导体元件的每一个的上述表面侧的上述第一面的上述电极;向上述密封部的上述开口填充导电性材料,形成与上述电极连接的上述凸部的工序; 形成与上述凸部电气连接且成为上述第一外部电极的一部分的第一引线的工序; 研磨上述半导体晶片的与上述表面相对置的背面直到露出上述密封部,针对各上述半 导体元件分离上述半导体晶片的工序;在上述半导体元件的上述背面上,直接形成作为成为上述第二外部电极的第二引线的 导电材料层,形成上述第二引线的工序;以及切断上述密封部,把与上述第一引线连接的多个半导体元件相互分离的工序。
9.一种半导体装置,其特征在于包括半导体元件,该半导体元件具有相互对置的第一面和第二面、和在上述第一面上设置 的电极;第一外部电极,该第一外部电极,与上述半导体元件的上述第一面相对置,具有与上 述第一面大致平行的第一主面、与上述第一主面大致垂直的第一侧面、和向与上述第一主 面垂直的方向突出且与上述电极连接的凸部;第二外部电极,该第二外部电极,与上述半导体元件的上述第二面相对置,具有与上 述第二面大致平行的第二主面、与上述第二主面大致垂直的第二侧面、和作为上述第二主 面的相反侧的面且大小与上述第二主面实质上相同的相反面;以及 绝缘体,覆盖上述半导体元件和上述第一外部电极的上述凸部;且 把上述第一侧面和上述第二侧面作为安装面,上述半导体元件配置在上述第一外部电 极与上述第二外部电极之间。
10.一种半导体装置,其特征在于包括半导体元件,该半导体元件具有相互对置的第一面和第二面、和在上述第一面上设置 的电极;第一外部电极,该第一外部电极,与上述半导体元件的上述第一面相对置,具有与上 述第一面大致平行的第一主面、与上述第一主面大致垂直的第一侧面、和向与上述第一主 面垂直的方向突出且与上述电极连接的凸部;第二外部电极,该第二外部电极,与上述半导体元件的上述第二面相对置,具有与上 述第二面大致平行的第二主面、与上述第二主面大致垂直的第二侧面;第三外部电极,该第三外部电极,与上述半导体元件的上述第一面相对置,具有与上 述第一面大致平行的第三主面、与上述第三主面大致垂直的第三侧面、和向与上述第三主 面垂直的方向突出且与上述第一面接触的凸部;以及绝缘体,覆盖上述半导体元件、上述第一外部电极的上述凸部和上述第三外部电极的 上述凸部;且把上述第一侧面、上述第二侧面和上述第三侧面作为安装面,上述半导体元件配置在 上述第一外部电极和上述第三外部电极、与上述第二外部电极之间。
全文摘要
提供一种半导体装置的制造方法,包括如下工序在形成于半导体晶片上的多个半导体元件的半导体晶片的表面侧设置的各电极上,形成由导电体构成的凸部;在表面的多个半导体元件相互间形成沟;在上述电极中的任一个上的凸部及凸部相互间的间隙和沟中填充绝缘体而形成密封部;研磨半导体晶片的与表面相对置的背面直到露出密封部,针对各半导体元件把半导体晶片分离;在凸部的每一个上形成由导电体构成且成为第一外部电极的一部分的第一引线;在多个半导体元件的背面上,直接形成作为成为第二外部电极的第二引线的导电材料层,形成第二引线;以及在多个半导体元件相互间切断密封部,把多个半导体元件相互分离。
文档编号H01L23/482GK101834148SQ20101010801
公开日2010年9月15日 申请日期2010年1月28日 优先权日2008年7月28日
发明者东条启, 木谷智之, 能木孝男, 菅谦太郎 申请人:株式会社东芝
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