JP2003100943A - 半導体素子の実装方法及びその半導体装置 - Google Patents

半導体素子の実装方法及びその半導体装置

Info

Publication number
JP2003100943A
JP2003100943A JP2001293686A JP2001293686A JP2003100943A JP 2003100943 A JP2003100943 A JP 2003100943A JP 2001293686 A JP2001293686 A JP 2001293686A JP 2001293686 A JP2001293686 A JP 2001293686A JP 2003100943 A JP2003100943 A JP 2003100943A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
wafer
semiconductor element
insulating resin
interposer
semiconductor
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
JP2001293686A
Other languages
English (en)
Other versions
JP4663184B2 (ja
JP2003100943A5 (ja
Inventor
Eishin Nishikawa
英信 西川
Kazuto Nishida
一人 西田
Kazumichi Shimizu
一路 清水
Hiroyuki Otani
博之 大谷
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Panasonic Holdings Corp
Original Assignee
Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Matsushita Electric Industrial Co Ltd filed Critical Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Priority to JP2001293686A priority Critical patent/JP4663184B2/ja
Priority to US10/253,604 priority patent/US7060528B2/en
Priority to CNB021433704A priority patent/CN1241244C/zh
Publication of JP2003100943A publication Critical patent/JP2003100943A/ja
Publication of JP2003100943A5 publication Critical patent/JP2003100943A5/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP4663184B2 publication Critical patent/JP4663184B2/ja
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L24/00Arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies; Methods or apparatus related thereto
    • H01L24/74Apparatus for manufacturing arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies
    • H01L24/741Apparatus for manufacturing means for bonding, e.g. connectors
    • H01L24/742Apparatus for manufacturing bump connectors
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L24/00Arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies; Methods or apparatus related thereto
    • H01L24/01Means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected, e.g. chip-to-package, die-attach, "first-level" interconnects; Manufacturing methods related thereto
    • H01L24/10Bump connectors ; Manufacturing methods related thereto
    • H01L24/11Manufacturing methods
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L24/00Arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies; Methods or apparatus related thereto
    • H01L24/01Means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected, e.g. chip-to-package, die-attach, "first-level" interconnects; Manufacturing methods related thereto
    • H01L24/26Layer connectors, e.g. plate connectors, solder or adhesive layers; Manufacturing methods related thereto
    • H01L24/27Manufacturing methods
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L24/00Arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies; Methods or apparatus related thereto
    • H01L24/01Means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected, e.g. chip-to-package, die-attach, "first-level" interconnects; Manufacturing methods related thereto
    • H01L24/26Layer connectors, e.g. plate connectors, solder or adhesive layers; Manufacturing methods related thereto
    • H01L24/28Structure, shape, material or disposition of the layer connectors prior to the connecting process
    • H01L24/29Structure, shape, material or disposition of the layer connectors prior to the connecting process of an individual layer connector
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L24/00Arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies; Methods or apparatus related thereto
    • H01L24/01Means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected, e.g. chip-to-package, die-attach, "first-level" interconnects; Manufacturing methods related thereto
    • H01L24/26Layer connectors, e.g. plate connectors, solder or adhesive layers; Manufacturing methods related thereto
    • H01L24/31Structure, shape, material or disposition of the layer connectors after the connecting process
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L24/00Arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies; Methods or apparatus related thereto
    • H01L24/80Methods for connecting semiconductor or other solid state bodies using means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected
    • H01L24/83Methods for connecting semiconductor or other solid state bodies using means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected using a layer connector
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L24/00Arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies; Methods or apparatus related thereto
    • H01L24/90Methods for connecting semiconductor or solid state bodies using means for bonding not being attached to, or not being formed on, the body surface to be connected, e.g. pressure contacts using springs or clips
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L24/00Arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies; Methods or apparatus related thereto
    • H01L24/93Batch processes
    • H01L24/94Batch processes at wafer-level, i.e. with connecting carried out on a wafer comprising a plurality of undiced individual devices
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L25/00Assemblies consisting of a plurality of individual semiconductor or other solid state devices ; Multistep manufacturing processes thereof
    • H01L25/50Multistep manufacturing processes of assemblies consisting of devices, each device being of a type provided for in group H01L27/00 or H01L29/00
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/02Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
    • H01L21/04Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof the devices having potential barriers, e.g. a PN junction, depletion layer or carrier concentration layer
    • H01L21/50Assembly of semiconductor devices using processes or apparatus not provided for in a single one of the subgroups H01L21/06 - H01L21/326, e.g. sealing of a cap to a base of a container
    • H01L21/56Encapsulations, e.g. encapsulation layers, coatings
    • H01L21/563Encapsulation of active face of flip-chip device, e.g. underfilling or underencapsulation of flip-chip, encapsulation preform on chip or mounting substrate
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2223/00Details relating to semiconductor or other solid state devices covered by the group H01L23/00
    • H01L2223/544Marks applied to semiconductor devices or parts
    • H01L2223/54406Marks applied to semiconductor devices or parts comprising alphanumeric information
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2223/00Details relating to semiconductor or other solid state devices covered by the group H01L23/00
    • H01L2223/544Marks applied to semiconductor devices or parts
    • H01L2223/54413Marks applied to semiconductor devices or parts comprising digital information, e.g. bar codes, data matrix
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2223/00Details relating to semiconductor or other solid state devices covered by the group H01L23/00
    • H01L2223/544Marks applied to semiconductor devices or parts
    • H01L2223/54426Marks applied to semiconductor devices or parts for alignment
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2223/00Details relating to semiconductor or other solid state devices covered by the group H01L23/00
    • H01L2223/544Marks applied to semiconductor devices or parts
    • H01L2223/54473Marks applied to semiconductor devices or parts for use after dicing
    • H01L2223/5448Located on chip prior to dicing and remaining on chip after dicing
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2224/00Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
    • H01L2224/01Means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected, e.g. chip-to-package, die-attach, "first-level" interconnects; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/02Bonding areas; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/04Structure, shape, material or disposition of the bonding areas prior to the connecting process
    • H01L2224/05Structure, shape, material or disposition of the bonding areas prior to the connecting process of an individual bonding area
    • H01L2224/0554External layer
    • H01L2224/0556Disposition
    • H01L2224/05571Disposition the external layer being disposed in a recess of the surface
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2224/00Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
    • H01L2224/01Means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected, e.g. chip-to-package, die-attach, "first-level" interconnects; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/02Bonding areas; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/04Structure, shape, material or disposition of the bonding areas prior to the connecting process
    • H01L2224/05Structure, shape, material or disposition of the bonding areas prior to the connecting process of an individual bonding area
    • H01L2224/0554External layer
    • H01L2224/05573Single external layer
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2224/00Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
    • H01L2224/01Means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected, e.g. chip-to-package, die-attach, "first-level" interconnects; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/10Bump connectors; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/11Manufacturing methods
    • H01L2224/113Manufacturing methods by local deposition of the material of the bump connector
    • H01L2224/1133Manufacturing methods by local deposition of the material of the bump connector in solid form
    • H01L2224/1134Stud bumping, i.e. using a wire-bonding apparatus
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2224/00Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
    • H01L2224/01Means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected, e.g. chip-to-package, die-attach, "first-level" interconnects; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/10Bump connectors; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/12Structure, shape, material or disposition of the bump connectors prior to the connecting process
    • H01L2224/13Structure, shape, material or disposition of the bump connectors prior to the connecting process of an individual bump connector
    • H01L2224/13001Core members of the bump connector
    • H01L2224/13099Material
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2224/00Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
    • H01L2224/01Means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected, e.g. chip-to-package, die-attach, "first-level" interconnects; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/10Bump connectors; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/12Structure, shape, material or disposition of the bump connectors prior to the connecting process
    • H01L2224/13Structure, shape, material or disposition of the bump connectors prior to the connecting process of an individual bump connector
    • H01L2224/13001Core members of the bump connector
    • H01L2224/13099Material
    • H01L2224/131Material with a principal constituent of the material being a metal or a metalloid, e.g. boron [B], silicon [Si], germanium [Ge], arsenic [As], antimony [Sb], tellurium [Te] and polonium [Po], and alloys thereof
    • H01L2224/13138Material with a principal constituent of the material being a metal or a metalloid, e.g. boron [B], silicon [Si], germanium [Ge], arsenic [As], antimony [Sb], tellurium [Te] and polonium [Po], and alloys thereof the principal constituent melting at a temperature of greater than or equal to 950°C and less than 1550°C
    • H01L2224/13144Gold [Au] as principal constituent
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2224/00Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
    • H01L2224/01Means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected, e.g. chip-to-package, die-attach, "first-level" interconnects; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/10Bump connectors; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/15Structure, shape, material or disposition of the bump connectors after the connecting process
    • H01L2224/16Structure, shape, material or disposition of the bump connectors after the connecting process of an individual bump connector
    • H01L2224/161Disposition
    • H01L2224/16135Disposition the bump connector connecting between different semiconductor or solid-state bodies, i.e. chip-to-chip
    • H01L2224/16145Disposition the bump connector connecting between different semiconductor or solid-state bodies, i.e. chip-to-chip the bodies being stacked
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2224/00Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
    • H01L2224/01Means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected, e.g. chip-to-package, die-attach, "first-level" interconnects; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/10Bump connectors; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/15Structure, shape, material or disposition of the bump connectors after the connecting process
    • H01L2224/16Structure, shape, material or disposition of the bump connectors after the connecting process of an individual bump connector
    • H01L2224/161Disposition
    • H01L2224/16151Disposition the bump connector connecting between a semiconductor or solid-state body and an item not being a semiconductor or solid-state body, e.g. chip-to-substrate, chip-to-passive
    • H01L2224/16221Disposition the bump connector connecting between a semiconductor or solid-state body and an item not being a semiconductor or solid-state body, e.g. chip-to-substrate, chip-to-passive the body and the item being stacked
    • H01L2224/16225Disposition the bump connector connecting between a semiconductor or solid-state body and an item not being a semiconductor or solid-state body, e.g. chip-to-substrate, chip-to-passive the body and the item being stacked the item being non-metallic, e.g. insulating substrate with or without metallisation
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2224/00Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
    • H01L2224/01Means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected, e.g. chip-to-package, die-attach, "first-level" interconnects; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/26Layer connectors, e.g. plate connectors, solder or adhesive layers; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/27Manufacturing methods
    • H01L2224/274Manufacturing methods by blanket deposition of the material of the layer connector
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2224/00Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
    • H01L2224/01Means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected, e.g. chip-to-package, die-attach, "first-level" interconnects; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/26Layer connectors, e.g. plate connectors, solder or adhesive layers; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/28Structure, shape, material or disposition of the layer connectors prior to the connecting process
    • H01L2224/29Structure, shape, material or disposition of the layer connectors prior to the connecting process of an individual layer connector
    • H01L2224/29001Core members of the layer connector
    • H01L2224/29099Material
    • H01L2224/2919Material with a principal constituent of the material being a polymer, e.g. polyester, phenolic based polymer, epoxy
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2224/00Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
    • H01L2224/01Means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected, e.g. chip-to-package, die-attach, "first-level" interconnects; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/42Wire connectors; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/44Structure, shape, material or disposition of the wire connectors prior to the connecting process
    • H01L2224/45Structure, shape, material or disposition of the wire connectors prior to the connecting process of an individual wire connector
    • H01L2224/45001Core members of the connector
    • H01L2224/45099Material
    • H01L2224/451Material with a principal constituent of the material being a metal or a metalloid, e.g. boron (B), silicon (Si), germanium (Ge), arsenic (As), antimony (Sb), tellurium (Te) and polonium (Po), and alloys thereof
    • H01L2224/45138Material with a principal constituent of the material being a metal or a metalloid, e.g. boron (B), silicon (Si), germanium (Ge), arsenic (As), antimony (Sb), tellurium (Te) and polonium (Po), and alloys thereof the principal constituent melting at a temperature of greater than or equal to 950°C and less than 1550°C
    • H01L2224/45144Gold (Au) as principal constituent
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2224/00Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
    • H01L2224/73Means for bonding being of different types provided for in two or more of groups H01L2224/10, H01L2224/18, H01L2224/26, H01L2224/34, H01L2224/42, H01L2224/50, H01L2224/63, H01L2224/71
    • H01L2224/731Location prior to the connecting process
    • H01L2224/73101Location prior to the connecting process on the same surface
    • H01L2224/73103Bump and layer connectors
    • H01L2224/73104Bump and layer connectors the bump connector being embedded into the layer connector
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2224/00Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
    • H01L2224/73Means for bonding being of different types provided for in two or more of groups H01L2224/10, H01L2224/18, H01L2224/26, H01L2224/34, H01L2224/42, H01L2224/50, H01L2224/63, H01L2224/71
    • H01L2224/732Location after the connecting process
    • H01L2224/73201Location after the connecting process on the same surface
    • H01L2224/73203Bump and layer connectors
    • H01L2224/73204Bump and layer connectors the bump connector being embedded into the layer connector
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2224/00Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
    • H01L2224/80Methods for connecting semiconductor or other solid state bodies using means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected
    • H01L2224/83Methods for connecting semiconductor or other solid state bodies using means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected using a layer connector
    • H01L2224/831Methods for connecting semiconductor or other solid state bodies using means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected using a layer connector the layer connector being supplied to the parts to be connected in the bonding apparatus
    • H01L2224/83101Methods for connecting semiconductor or other solid state bodies using means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected using a layer connector the layer connector being supplied to the parts to be connected in the bonding apparatus as prepeg comprising a layer connector, e.g. provided in an insulating plate member
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2224/00Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
    • H01L2224/80Methods for connecting semiconductor or other solid state bodies using means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected
    • H01L2224/83Methods for connecting semiconductor or other solid state bodies using means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected using a layer connector
    • H01L2224/8319Arrangement of the layer connectors prior to mounting
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2224/00Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
    • H01L2224/80Methods for connecting semiconductor or other solid state bodies using means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected
    • H01L2224/83Methods for connecting semiconductor or other solid state bodies using means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected using a layer connector
    • H01L2224/838Bonding techniques
    • H01L2224/8385Bonding techniques using a polymer adhesive, e.g. an adhesive based on silicone, epoxy, polyimide, polyester
    • H01L2224/83855Hardening the adhesive by curing, i.e. thermosetting
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2224/00Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
    • H01L2224/80Methods for connecting semiconductor or other solid state bodies using means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected
    • H01L2224/83Methods for connecting semiconductor or other solid state bodies using means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected using a layer connector
    • H01L2224/838Bonding techniques
    • H01L2224/8385Bonding techniques using a polymer adhesive, e.g. an adhesive based on silicone, epoxy, polyimide, polyester
    • H01L2224/83855Hardening the adhesive by curing, i.e. thermosetting
    • H01L2224/83856Pre-cured adhesive, i.e. B-stage adhesive
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L23/00Details of semiconductor or other solid state devices
    • H01L23/544Marks applied to semiconductor devices or parts, e.g. registration marks, alignment structures, wafer maps
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2924/00Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
    • H01L2924/0001Technical content checked by a classifier
    • H01L2924/00014Technical content checked by a classifier the subject-matter covered by the group, the symbol of which is combined with the symbol of this group, being disclosed without further technical details
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2924/00Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
    • H01L2924/01Chemical elements
    • H01L2924/01004Beryllium [Be]
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2924/00Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
    • H01L2924/01Chemical elements
    • H01L2924/01005Boron [B]
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2924/00Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
    • H01L2924/01Chemical elements
    • H01L2924/01006Carbon [C]
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2924/00Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
    • H01L2924/01Chemical elements
    • H01L2924/01013Aluminum [Al]
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2924/00Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
    • H01L2924/01Chemical elements
    • H01L2924/01023Vanadium [V]
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2924/00Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
    • H01L2924/01Chemical elements
    • H01L2924/01027Cobalt [Co]
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2924/00Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
    • H01L2924/01Chemical elements
    • H01L2924/01033Arsenic [As]
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2924/00Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
    • H01L2924/01Chemical elements
    • H01L2924/01057Lanthanum [La]
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2924/00Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
    • H01L2924/01Chemical elements
    • H01L2924/01078Platinum [Pt]
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2924/00Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
    • H01L2924/01Chemical elements
    • H01L2924/01079Gold [Au]
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2924/00Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
    • H01L2924/01Chemical elements
    • H01L2924/01082Lead [Pb]
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2924/00Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
    • H01L2924/01Chemical elements
    • H01L2924/01087Francium [Fr]
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2924/00Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
    • H01L2924/06Polymers
    • H01L2924/0665Epoxy resin
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2924/00Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
    • H01L2924/06Polymers
    • H01L2924/078Adhesive characteristics other than chemical
    • H01L2924/0781Adhesive characteristics other than chemical being an ohmic electrical conductor
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2924/00Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
    • H01L2924/10Details of semiconductor or other solid state devices to be connected
    • H01L2924/11Device type
    • H01L2924/14Integrated circuits

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Wire Bonding (AREA)
  • Dicing (AREA)
  • Container, Conveyance, Adherence, Positioning, Of Wafer (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】 生産性の高い半導体素子の実装方法及びその
半導体装置を提供する。 【解決手段】 複数の半導体素子1Aを形成したウェハ
1の電極にバンプ3を形成し、ウェハとインターポーザ
5間に絶縁性樹脂6を介して接するように仮圧着し、加
熱加圧で樹脂を硬化しウェハとインターポーザを本圧着
して、ウェハの電極とインターポーザの電極を接合させ
るとともに、ウェハのダイシングラインと一致して配置
された溝2にウェハとインターポーザとの間からはみ出
した樹脂が流れ込んで樹脂流動を均一化させ、その後、
半導体素子毎に切り離す。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、ウェハ自体又はウ
ェハから切り離された半導体素子を、回路基板へ実装さ
れるインターポーザに実装する半導体素子の実装方法及
びその半導体装置に関する。
【0002】
【従来の技術】今日、電子回路基板は、あらゆる製品に
使用されるようになり、かつ、携帯機器の増加から、回
路基板のICチップをパッケージでなく裸のまま搭載す
るフリップチップ実装方法が求められている。
【0003】従来の電子機器の回路基板へICチップを
接合する方法について、以下に説明する。
【0004】図20〜図22に示されるように、絶縁性
樹脂のシートを半導体素子の実装方における封止材とし
て使用する半導体素子の実装工法が提案されている。
【0005】図20(a)において、ウェハ101を設
備第1ステージ108上に吸着、平坦化し、第1ステー
ジ108より250℃に加熱した後に、図20(b)に
おいて、ワイヤボンディング装置に付属するキャピラリ
104により、25μm径(三菱マテリアル製)のAu
線を用いてスタッドバンプ103を形成する。又は、ウ
ェハ101のパッド上にメッキを施してバンプを形成す
る場合もある。
【0006】図20(c)において、インターポーザ1
05上に、導電粒子を含んだ絶縁性樹脂シート106を
半導体素子実装領域に置き、図21(a)において、カ
ートリッジヒータ108を内蔵した貼り付けツール10
7を用いて加熱、加圧を行って絶縁性樹脂シート106
をインターポーザ105上に貼り付けた。このときの加
熱は絶縁性樹脂シート106に硬化反応を起こさず、か
つ、絶縁性樹脂シート106の軟化を起こさせ、インタ
ーポーザ105への貼り付けを容易にする温度が必要で
あり、通常60〜100℃で行う。
【0007】図21(b),(c)において、絶縁性樹
脂シート106上のセパレーターと呼ばれるフィルムを
はがし、インターポーザ105上の電極とウェハ上のバ
ンプ103が接するように位置合わせして、カートリッ
ジヒータ108aを内蔵した圧着ツール110により、
加熱、荷重により絶縁性樹脂シート106の硬化反応を
起こさせて圧着する。このときの圧着条件は通常、18
0〜240℃、8〜30secで行う。
【0008】図22において、インターポーザ105に
圧着したウェハ101をダイシング装置により半導体装
置126毎に分割し、個片化する。
【0009】半導体素子個片毎の実装は、通常、絶縁性
樹脂シートに導電粒子を混入させた異方性導電フィルム
(ACF)を用い、ACF工法として広く実用されるよ
うになってきた。
【0010】また、以上の工程を行うことにより、半導
体装置を一括で短時間に、容易に製造することができる
ようになってきている。
【0011】
【発明が解決しようとする課題】このように、電気製品
の小型化を実現するために、従来の技術に示したフリッ
プチップ実装が提案され、実用化されているが、以下の
ような問題点を生じている。
【0012】第1に、半導体素子の個片毎に圧着し、加
熱と加圧を行って実装を行っているために、生産性が向
上しない。そのために、ウェハレベルでウェハの電極上
にバンプを形成し、上記ウェハとインターポーザ間にA
CFを介して接するように装着し、加熱、加圧でACF
を硬化してウェハとインターポーザを圧着し、ウェハ上
の電極とインターポーザの電極を接合させ、その後に、
半導体素子毎に切り離す工程が生産性向上として提案さ
れているが、従来のような、ACF工法などの圧接工法
においては、ウェハ周辺へのACFの樹脂の逃げは大き
く、中央部ではACFの樹脂が逃げられないと行った問
題が起こり、ウェハレベルでの均一な接合が困難であ
る。
【0013】第2に、ウェハレベルでのスタッドバンプ
の形成はウェハへの加熱を伴うが、1番目の半導体素子
でのバンプ形成と最終の半導体素子でのバンプ形成とで
は熱履歴が大きく異なり、特に初期の順番の半導体素子
でのバンプ形成においては、加熱時間が長く、半導体素
子とAuバンプとの間に合金層の形成が促進され、半導
体素子の電極上のバンプの接合強度が低下する。
【0014】第3に、半導体素子上のスタッドバンプ形
成においては、半導体素子の電極、例えばAlなどが露
出してしまい、半導体装置組立後の吸湿による、半導体
素子の電極の腐食が発生することがある。
【0015】第4に、現在では半導体装置の個片毎に、
半導体素子の半導体素子面の反対面に1番ピンなどのマ
ーキングを行っているため、生産性が向上しない。
【0016】第5に、ウェハでのマーキングにおいて
は、半導体素子面と、半導体素子反対面の位置関係が分
からない。このときに、半導体素子にエッチング等にお
いて、貫通孔を設けて、表裏面の位置関係を示すことが
可能であるが、コストアップの要因になる。
【0017】第6に、ACFのように、インターポーザ
にACFを貼り付けて、その後に半導体素子を実装する
というように、半導体素子の絶縁性封止樹脂の供給は個
片の半導体素子毎に行われ、生産性が低い。かつ、イン
ターポーザの所定の場所に、任意に、ACFを貼り付け
るのは、量産設備上複雑となる。また、複数の半導体素
子を1つのインターポーザ上に実装する場合、工程上、
複数のサイズのACFを用意する必要があり、コストア
ップの要因、また、量産管理上複雑となる。
【0018】第7に、複数の半導体素子を積層して構成
する半導体装置において、積層工法に、ACFなどの加
圧加熱による圧接工法を用いたとき、加圧時に下層側の
ウェハがたわんで、下層と上層のウェハの電気的接合が
不十分になる。
【0019】第8に、複数の半導体素子を積層した半導
体装置において、ウェハ積層した後に個片切断を行う
と、上層と下層の半導体結晶面の方向違いにより、半導
体素子に欠けを生じることがある。
【0020】上記したように種々の問題があるが、とり
わけ、半導体素子の個片毎に圧着し、加熱と加圧を行っ
て実装を行っているために、生産性が向上しないという
ことが、最も大きな問題であった。
【0021】従って、本発明の目的は、生産性の高い半
導体素子の実装方法及びその半導体装置を提供すること
にある。
【0022】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明は以下のように構成する。
【0023】本発明の第1態様によれば、複数の半導体
素子を形成したウェハの電極上にスタッドバンプをワイ
ヤボンディングにより形成し、上記ウェハの上記複数の
半導体素子とインターポーザ間に絶縁性樹脂を介して接
するように仮圧着し、上記仮圧着よりも高い温度で加熱
し、かつ、上記仮圧着よりも大きな圧力で加圧すること
により、上記絶縁性樹脂を硬化して上記ウェハと上記イ
ンターポーザを本圧着して上記ウェハ上の上記複数の半
導体素子の各電極と上記インターポーザの各電極とを接
合させて接合体を形成し、その後、上記ウェハの上記半
導体素子毎に上記接合体をダイシングにより切り離して
個片の半導体装置を製造する半導体装置の製造方法を提
供する。
【0024】本発明の第2態様によれば、上記本圧着時
において、上記ウェハのダイシングラインと一致して配
置された溝内に、上記ウェハと上記インターポーザとの
間からはみ出した上記絶縁性樹脂が流れ込むことにより
上記絶縁性樹脂の流動を均一化させる第1の態様に記載
の半導体素子の実装方法を提供する。
【0025】本発明の第3態様によれば、上記本圧着時
において、上記ウェハのダイシングラインと一致して配
置され、かつ、上記インターポーザと上記ウェハを本圧
着後にできるウェハ周辺の単位長さ当たりの絶縁性樹脂
はみ出し体積V2(cm/mm)以上の体積V1(c
/mm)を有する溝内に、上記ウェハと上記インタ
ーポーザとの間からはみ出した上記絶縁性樹脂が流れ込
むことにより上記絶縁性樹脂の流動を均一化させる第1
の態様に記載の半導体素子の実装方法を提供する。
【0026】本発明の第4態様によれば、上記スタッド
バンプ形成時に加熱するとき、上記ウェハ上の半導体素
子形成領域毎に加熱する第1〜3のいずれか1つの態様
に記載の半導体素子の実装方法を提供する。
【0027】本発明の第5態様によれば、上記本圧着時
で加熱するとき、上記ウェハ上の半導体素子形成領域毎
に加熱する第1〜3のいずれか1つの態様に記載の半導
体素子の実装方法を提供する。
【0028】本発明の第6態様によれば、上記ウェハの
電極上への上記スタッドバンプの形成後に、上記ウェハ
上に上記絶縁性樹脂層を形成する第1〜5のいずれか1
つの態様に記載の半導体素子の実装方法を提供する。
【0029】本発明の第7態様によれば、上記ウェハの
電極上への上記スタッドバンプの形成後、絶縁性樹脂ペ
ーストをスピンコート方式で形成し、上記ペーストを硬
化することにより、上記ウェハ上に絶縁性樹脂層を形成
する第6の態様に記載の半導体素子の実装方法を提供す
る。
【0030】本発明の第8態様によれば、上記ウェハの
電極上への上記スタッドバンプの形成後、絶縁性樹脂ペ
ーストをスピンコート方式で形成し、上記ペーストを半
硬化することにより、上記ウェハ上に絶縁性樹脂層を形
成する第6の態様に記載の半導体素子の実装方法を提供
する。
【0031】本発明の第9態様によれば、上記ウェハの
電極上への上記スタッドバンプの形成後、絶縁性樹脂フ
ィルムを上記ウェハ上に貼り付けたのち、加熱、加圧を
行うことにより、上記ウェハ上に絶縁性樹脂層を形成す
る第6の態様に記載の半導体素子の実装方法を提供す
る。
【0032】本発明の第10態様によれば、上記バンプ
形成前に、上記ウェハの半導体素子形成面の反対面に予
め半導体素子毎の一括マーキングを行う第1〜9のいず
れか1つの態様に記載の半導体素子の実装方法を提供す
る。
【0033】本発明の第11態様によれば、上記ウェハ
の上記半導体素子形成面の反対面に予め半導体素子毎の
一括マーキングは、上記ウェハに設けられたオリフラを
用いて当て基準として位置合わせを行う第10の態様に
記載の半導体素子の実装方法を提供する。
【0034】本発明の第12態様によれば、上記スタッ
ドバンプ形成時に加熱するとき、上記ウェハを吸着保持
する第1ステージとは異なる第2ステージにより、上記
スタッドバンプを形成する半導体素子形成領域のスタッ
ドバンプ形成面とは反対面を吸着保持しかつ加熱する第
5の態様に記載の半導体素子の実装方法を提供する。
【0035】本発明の第13態様によれば、上記スタッ
ドバンプ形成時に加熱するとき、上記第2ステージは、
上記スタッドバンプを形成する半導体素子形成領域の移
動とともに同期して移動して、常に、上記スタッドバン
プを形成する半導体素子形成領域のスタッドバンプ形成
面とは反対面を吸着保持しかつ加熱する第14の態様に
記載の半導体素子の実装方法を提供する。
【0036】本発明の第14態様によれば、上記接合体
を形成したのち、上記接合体の上記ウェハの上にさらに
別のウェハを積み重ねるように第2の絶縁性樹脂を介し
て圧着させ、かつ、上下に積層されたウェハの上記バン
プの位置と別のウェハのバンプの位置を揃えかつ上記上
下に積層されたウェハの電極間は上記第2の絶縁性樹脂
を貫通して接合したのち、上記ウェハの上記半導体素子
毎に上記接合体をダイシングにより切り離して個片の半
導体装置を製造する第1の態様に記載の半導体素子の実
装方法を提供する。
【0037】本発明の第15態様によれば、上記上下に
積層されたウェハは2枚のウェハの結晶構造面を揃えて
積層される第14の態様に記載の半導体素子の実装方法
を提供する。
【0038】
【発明の実施の形態】以下に、本発明にかかる実施の形
態を図面に基づいて詳細に説明する。
【0039】(第1実施形態)本発明の第1実施形態に
かかる半導体素子の実装方法は、図1に示すように、多
数の半導体素子1Aを形成したウェハ1の各電極上にバ
ンプ3をそれぞれ形成するバンプ形成工程と、その後、
上記ウェハ1とインターポーザ5との間に絶縁性樹脂層
(第1実施形態では一例として絶縁性樹脂シート)6を
介して接するように上記ウェハ1を半導体装置形成用中
間回路基板言い換えればインターポーザ5に仮圧着する
仮圧着工程と、その後、加熱、加圧で絶縁性樹脂層6の
熱硬化性又は熱可塑性の絶縁性樹脂を硬化してウェハ1
とインターポーザ5を本圧着し、ウェハ1上の各電極と
インターポーザ5の各電極9を接合させて接合体30を
形成する本圧着工程と、その後、上記半導体素子1Aを
含む半導体装置毎に上記接合体30を切り離して半導体
装置26を製造する切り離し工程とを有するものであ
る。製造された半導体装置26は、単独で又は他の電子
部品とともに所定の回路が形成された回路基板に実装さ
れる。なお、図1(a)における実線1zは半導体素子
毎の境界を示す仮想線である。
【0040】詳しくは、上記バンプ形成工程では、ウェ
ハ1をウェハ保持用ステージ上に吸着して平坦化させ、
ステージより例えば250℃に加熱した後に、ワイヤボ
ンディング装置に付属するキャピラリにより、例えば2
5μm径(三菱マテリアル製)のAu線を用いてスタッ
ドバンプ3をウェハ1の各パッド電極上に形成する。ウ
ェハ1の電極上へのAu線によるスタッドバンプ3の形
成時、ウェハ1への加熱はウェハ1上の半導体素子形成
領域毎に加熱する。この代わりに、ウェハ1の各パッド
上にメッキを施してバンプを形成する場合もある。
【0041】上記仮圧着工程では、ウェハ1の各電極上
へのAu線によるスタッドバンプ3の形成後に、ウェハ
1の全面上に絶縁性樹脂ペーストを供給したのちスピン
コート方式で広げて絶縁性樹脂層6を形成し、その後、
絶縁性樹脂層6を硬化又は半硬化する。又は、ウェハ1
上への絶縁性樹脂層6の形成は、絶縁性樹脂フィルムを
ウェハ1の全面上に貼り付け、その後、加熱、加圧して
絶縁性樹脂層6を形成し、その絶縁性樹脂層6を硬化又
は半硬化するようにしてもよい。絶縁性樹脂層6が熱硬
化性の絶縁性樹脂の場合には、未硬化又は半硬化とす
る。上記ウェハ1上の絶縁性樹脂層6は、完全硬化又は
半硬化でもよく、完全硬化の場合は、半導体素子1Aの
電極露出部の保護を強化でき、半硬化のときには、後工
程での半導体素子実装時における絶縁性封止樹脂との密
着性を上げることができ、半導体装置自体の信頼性品質
を向上することができる。
【0042】一方、これとは別に、インターポーザ5に
ダイシング装置を用いて、半導体素子1A毎に、ダイシ
ングラインに一致するように、例えば深さ0.15mm
のV型の溝2を互いに平行にかつ格子状に形成する。こ
の溝2は、ウェハ1の上面であって個々の半導体素子1
Aの外周、あるいは、インターポーザ5側の半導体素子
1Aを圧着する外周部に予め設けている。一例として、
図1(b),(c)にはインターポーザ5側の半導体素
子1Aを圧着する外周部に溝2を予め設けた状態を示
す。また、ウェハ1上の個々の半導体素子1Aの外周あ
るいは、インターポーザ5側の半導体素子1Aを圧着す
る外周部に設けられる溝2の体積V1(cm/mm)
と、インターポーザ5とウェハ1を圧着した後にできる
ウェハ1の周辺の単位長さ当たりの絶縁性樹脂層6の絶
縁性樹脂のはみ出し体積V2(cm /mm)とは、V
2≦V1とする。
【0043】このような体積の溝2にしたのち、上記仮
圧着工程において、図2(a)に示すように、カートリ
ッジヒータ8を内蔵した貼り付けツール7を用いて、例
えば80℃の加熱、例えば約14.7MPa(150k
gf/cm)の加圧で絶縁性樹脂層6の絶縁性樹脂を
若干硬化してウェハ1とインターポーザ5を仮圧着す
る。このように貼り付けツール7により押え付けてウェ
ハ1をインターポーザ5に貼り付けるとき、絶縁性樹脂
層6の絶縁性樹脂の逃げ場所を、上記溝2により、十分
に確保することができて、インターポーザ5に対するウ
ェハ1内での均一な圧接接合を可能とする。なお、好ま
しくは、貼り付けツール7には吸着によりウェハ1が保
持され、ステージ11上にはインターポーザ5が吸着に
より位置決め保持されている。
【0044】なお、上記カートリッジヒータ8を内蔵し
た貼り付けツール7は他の実施形態においても仮圧着又
は樹脂シートの貼り付けなどに使用する仮圧着用実装ヘ
ッド又は貼り付けツールとして使用できる。
【0045】その後の上記本圧着工程においては、図2
(b)に示すように、ウェハ1を絶縁性樹脂層6を介し
てステージ11上のインターポーザ5に仮圧着した状態
において、カートリッジヒータ8aを内蔵した圧着ツー
ル10により、ウェハ1の裏面(図では上面)を例えば
本圧着荷重約44.1MPa(450kgf/cm
で加圧し、例えば200℃に加熱して、絶縁性樹脂層6
の絶縁性樹脂を完全に硬化してウェハ1とインターポー
ザ5を本圧着する。本圧着後には、ウェハ1上の各バン
プ3とインターポーザ5の各電極9との間は、絶縁性樹
脂層6を貫通して直接的に接触して電気的に接続した状
態となる。
【0046】なお、上記カートリッジヒータ8aを内蔵
した圧着ツール10は他の実施形態においても本圧着に
使用する本圧着用実装ヘッドとして使用できる。
【0047】ここで、従来のように、インターポーザ1
05に溝2を設けないとき、図3(a)に本圧着時の絶
縁性樹脂層106の流動を示している。ウェハ101の
中央部分の絶縁性樹脂が流れ出さず、周辺部は絶縁性樹
脂が流れやすくなっている。結果として、ウェハ101
の中央部のバンプ103とインターポーザ105の電極
109の接続抵抗値はウェハ101の周辺部よりも高
く、あるいは接続オープンとなる。一方、本第1実施形
態に相当する図3(b)においては、ウェハ1の中央部
及び周辺部において、インターポーザ5に設けた溝2が
あるために、ウェハ1の中央部及び周辺部の絶縁性樹脂
層6の絶縁性樹脂の流動が均一になり、ウェハ1の中央
部及び周辺部にかかわらず、安定した電気的接続を得る
ことができる。
【0048】その後の上記切り離し工程では、上記半導
体素子1Aを含む半導体装置毎に上記接合体30を切り
離して半導体素子1A毎に個片化して、多数の半導体装
置を得る。
【0049】上記第1実施形態によれば、複数の半導体
素子1Aの各バンプ3を同時的にインターポーザ5の各
電極9に圧着することができるので、半導体素子1Aの
個片毎にインターポーザに実装するときには半導体素子
1Aの個片毎の厚みを考慮する必要があるのに対して、
そのような半導体素子1Aの個片毎の厚みのバラツキを
考慮する必要がなくなる。また、インターポーザ5に複
数の半導体素子1Aを樹脂層6を介して貼り付けるの
で、レジスト塗布工程、硬化工程、露光工程、現像工
程、又は、メッキ工程などが不要となる。言い換えれ
ば、メッキ工程など半導体工場でしかできないことが不
要となり、半導体素子1Aが絶縁性樹脂層で封止された
状態でインターポーザ5に実装された半導体装置26の
状態で所定の回路基板に実装することができ、半導体工
場を持たない工場でも容易に取り扱うことができる。
【0050】また、レベリング無しに、複数の半導体素
子1Aの各バンプ3を同時的にインターポーザ5の各電
極9に圧着して接続させることができるので、レベリン
グが不要となり、かつ、ウェハ1の反り矯正も可能とな
り、さらに、ロット毎のウェハの厚みのバラツキも考慮
する必要が無くなり、複数の半導体装置を同時に一括し
て高い生産性でもって製造することができる。すなわ
ち、従来の、ウェハレベルでウェハの電極上にバンプを
形成し、上記ウェハとインターポーザ間に絶縁性樹脂を
介して接するように仮圧着し、加熱、加圧で絶縁性樹脂
を硬化してウェハとインターポーザを本圧着し、ウェハ
上の電極とインターポーザの電極を接合させ、その後
に、半導体装置毎に切り離す工程において、ACF工法
などの圧接工法を用いて、ウェハとインターポーザを接
合した場合には、ウェハ周辺への絶縁性樹脂の逃げは大
きく、中央部では絶縁性樹脂が逃げられないと行った問
題が起こり、ウェハレベルでの均一な接合が困難であっ
た。一方、上記第1実施形態では、ウェハ1上の個々の
半導体素子1Aの外周あるいはインターポーザ5側の半
導体素子1Aを圧着する外周部に溝2を設けることによ
り、ウェハ1とインターポーザ5の圧着時の絶縁性樹脂
層6の絶縁性樹脂の逃げ場所を設けることができるた
め、ウェハ1内の中央部及び周辺部の両方で均一に絶縁
性樹脂を溝2内に逃がすことができ、ウェハレベルでの
ウェハ1とインターポーザ5の均一な接合が可能とな
る。また、ウェハ上の個々の半導体素子1Aの外周ある
いはインターポーザ側の半導体素子1Aを圧着する外周
部に設ける溝2の体積V1(cm/mm)と、インタ
ーポーザ5とウェハ1を圧着した後にできるウェハ周辺
の単位長さ当たりの絶縁性樹脂はみ出し体積V2(cm
/mm)との関係は、V2≦V1となるように溝2を
形成すれば、絶縁性樹脂の逃げ体積を十分に確保するこ
とができ、より確実に、ウェハレベルでのウェハ1とイ
ンターポーザ5の均一な圧着接合が可能となる。
【0051】(第2実施形態)本発明の第2実施形態に
かかる半導体素子の実装方法を図4(a)〜(c)を用
いて説明する。上記第1実施形態では、インターポーザ
5側に溝2を設けているが、ウェハ1側、あるいはイン
ターポーザ5とウェハ1の両方に溝2Aを設けても同様
の効果が得られる。ウェハ1側に溝2Aを設ける場合に
ついて第2実施形態として説明する。
【0052】図4(a)は、ウェハ1のインターポーザ
接合側の面に、個々の半導体素子1Aの外周に互いに平
行にかつ格子状に溝2Aを設けたとき、ウェハ1とイン
ターポーザ5との圧着時の絶縁性樹脂の流動を示してい
る。
【0053】図4(a)において、ウェハ1側に溝2A
を設けても同様の効果が得られ、圧着時の絶縁性樹脂の
流動が均一化する。結果として、ウェハ1の中央部及び
周辺部にかかわらず、安定した電気的接続を得ることが
できる。
【0054】更なる第2実施形態の効果を図4(b),
(c)に示す。
【0055】図4(b)及び(c)に示すように、ウェ
ハ1を設備のステージ11上の平坦な載置面に載置した
のち、ステージ11に貫通形成された多数の貫通孔13
より吸引してウェハ1をステージ11上に吸着して平坦
化し、ステージ11に内蔵したヒータにより250℃に
加熱した後に、ワイヤボンディング装置に付属するキャ
ピラリ4により、例えば25μm径(三菱マテリアル
製)のAu線を用いてスタッドバンプ3をウェハ1の各
電極上に形成する。
【0056】上記第2実施形態によれば以下のような効
果を奏することができる。すなわち、一般に、ウェハ1
には片面のみに半導体素子1Aを形成するので反りが生
じている。この反りのため、スタッドバンプ形成時にお
いては、ウェハ1内に均一に安定した形状にスタッドバ
ンプを形成することができない可能性がある。これに対
して、この第2実施形態に示すように、ウェハ1に溝2
Aを形成するときには、ウェハ1の片面のみの半導体素
子1Aの形成により発生する応力を溝2Aで解放させる
ことができ、ウェハ1がステージ11上で平坦化し、安
定した形状でスタッドバンプ3を形成することができ
る。
【0057】(第3実施形態)本発明の第3実施形態に
かかる半導体素子の実装方法を図5を用いて説明する。
この第3実施形態は、上記した又は後述する各実施形態
において、スタッドバンプ形成時に、スタッドバンプ3
を形成する半導体素子形成領域毎に加熱するものであ
る。
【0058】図5は、スタッドバンプ形成方法を示して
いる。
【0059】ウェハ1上の各電極へのスタッドバンプ3
の形成は、第1ステージ11Aにより、ウェハ1の周辺
部を吸着して固定し、かつ、第2ステージ12に内蔵さ
れたカートリッジヒーター8Bによってウェハ1を加熱
する。このときの第2ステージ12の温度は一例として
250℃である。
【0060】さらに、スタッドバンプ3を形成するウェ
ハ1内の第1の半導体素子形成領域の直下に第2ステー
ジ12を直交する2方向にバンプ形成領域と同期して移
動させ、第2の半導体素子形成領域のバンプ形成時には
第2ステージ12を第2の半導体素子形成領域まで移動
させる。なお、第2ステージ12にも貫通した貫通孔1
3Bを形成して、ウェハ1の対向する半導体素子形成領
域を下方から吸引して吸着保持できるようにしている。
【0061】すなわち、第2ステージ12により、ウェ
ハ1の多数の半導体素子形成領域のうちのバンプ形成領
域のみを下方から吸着保持しつつ、その領域のみを局部
的にカートリッジヒーター8Bにより加熱できるように
している。
【0062】この第3実施形態によれば、バンプ3を形
成する半導体素子形成領域のみを選択的にかつ局部的に
加熱するため、1番目の半導体素子形成領域でのバンプ
形成と、最終の半導体素子形成領域でのバンプ形成とで
は、両者の間での熱履歴の差を小さくすることができ、
バンプ接合的に安定した強度を維持することができる。
すなわち、バンプ形成のためにウェハへ加熱するとき、
バンプ3を形成する半導体素子形成領域毎に加熱するよ
うにし、加熱されている半導体素子形成領域でのバンプ
形成が終了すると、次にバンプ形成する半導体素子形成
領域を加熱するというように、バンプ形成動作と加熱動
作とが同一の半導体素子形成領域に対して行われるよう
に同期させ、少なくともバンプ形成領域のみを加熱する
ようにする。この結果、加熱時間が一定で短時間とな
り、合金層の形成を減少させることができて、そのバラ
ツキも少なくすることができ、品質の安定化を図ること
ができ、安定した接合の信頼性を得ることができる。
【0063】(第4実施形態)本発明の第4実施形態に
かかる半導体素子の実装方法の第4実施例を図6〜図8
を用いて説明する。この第4実施形態は、上記した又は
後述する各実施形態において、スタッドバンプ形成後の
バンプ3をなどを絶縁性樹脂層16で保護するものであ
る。
【0064】図6(a)〜(c)は、スタッドバンプ形
成方法を示している。
【0065】ウェハ1を設備ステージ上に吸着、平坦化
し、ステージより例えば250℃に加熱した後に、ワイ
ヤボンディング装置に付属するキャピラリ4により、例
えば25μm径(三菱マテリアル製)のAu線を用いて
スタッドバンプ3をウェハ1のパッド14上に形成す
る。また、ウェハ1のパッド14上にメッキを施してバ
ンプを形成する場合もある。
【0066】図7(a)は、バンプ3を形成したウェハ
1上に熱硬化性の絶縁性樹脂ペースト15をディスペン
サ31から滴下し、スピンコート装置により、図7
(b),(c)に示すように絶縁性樹脂ペースト15を
ウェハ1上で広げてウェハ1上に絶縁性樹脂層16を形
成し、例えば150℃、30分の加熱により絶縁性樹脂
層16を硬化させる。
【0067】図8(a)において、インターポーザ5上
の電極9とウェハ1に形成したバンプ3が接するように
位置合わせして貼り付けツール7により仮圧着する。仮
圧着時には、貼り付けツール7より加熱し、ウェハ1の
温度を例えば80℃にし、また、仮圧着荷重を例えば約
14.7MPa(150kgf/cm)で行う。この
条件でウェハ1を仮圧着したとき、絶縁性樹脂層16の
反応率(硬化率)は例えば10%となる。
【0068】その後に、ウェハ1を仮圧着したインター
ポーザ5において、ウェハ1の裏面を本圧着荷重例えば
約44.1MPa(450kgf/cm)で加圧、例
えば200℃に加熱して本圧着する。このとき、ウェハ
1上の各バンプ3とインターポーザ5の各電極9間は絶
縁性樹脂層16を貫通して直接的に接触して電気的に接
続される。
【0069】図8(b)において、ダイシング装置によ
り半導体装置毎に個片に分割する。
【0070】このように、第5実施形態によれば、半導
体素子1A上のスタッドバンプ形成においては、半導体
素子1Aの電極、例えばAlなとが露出してしまい、半
導体装置組立後の吸湿により半導体素子電極の腐食が発
生することがあるといった問題に対して、ウェハ1の電
極上へのAu線によるスタッドバンプ形成後に、ウェハ
1上に絶縁性樹脂層16を形成することにより、半導体
素子1A上の電極の露出を防止できる。
【0071】このとき、ウェハ1上の絶縁性樹脂層16
は、完全硬化又は半硬化でもよく、完全硬化の場合は、
半導体素子1Aの電極露出部の保護を強化でき、半硬化
のときには、後工程での半導体素子実装時における絶縁
性封止樹脂との密着性を上げることができ、半導体装置
自体の信頼性品質を向上することができる。
【0072】(第5実施形態)本発明の第5実施形態に
かかる半導体素子の実装方法を図9及び図10を用いて
説明する。この第5実施形態は、上記した又は後述する
各実施形態において、ウェハ1の半導体素子1Aと反対
の面に一括マーキングするものである。
【0073】図9(a)に示すように、ステージ19上
に、ウェハ1の半導体素子1Aが形成された半導体素子
形成面を載置し、ステージ19の吸引孔19aを通じて
半導体素子形成面を吸引して吸着保持したのち、ウェハ
1の半導体素子1Aと反対の面にスクリーン版17を載
置し、スクリーン版17上でスキージ18をインク28
とともに移動させて、スクリーン版17の貫通孔を貫通
したインク28が半導体素子1Aと反対の面に供給され
るスクリーン印刷により、インク28をマーキングして
マーク27を形成した後、熱処理してマーク27を定着
させる。
【0074】その後は、図9(c)に示すように、先の
実施形態と同様の方法でダイシングして、マーキングに
よるマーク27付きの半導体装置26を製造する。この
マーキングは、半導体装置26を回路基板に実装すると
きに電極の位置決めのために使用され、例えば、半導体
素子1Aの1番ピンの真上に付けられる。また、マーク
27に代えて、バーコードなどの二次元コード若しくは
三次元コードなどでもよい。また、位置決め用としての
用途以外に、品質不良時のバッドマーク、品番、ロゴ、
ロット番号などもスクリーン印刷により形成するように
してもよい。
【0075】ここで、図10(a),(b)にインク印
刷時のウェハ位置合わせ方法を示す。ウェハレベルでの
マーキングにおいては、一般に、半導体素子1Aが形成
された半導体素子面と、半導体素子面とは反対側の面す
なわち反対面との位置関係が分からない。このとき、半
導体素子1Aにエッチング等により貫通孔を設けて、半
導体素子面と反対面との位置関係を示すことが可能であ
るが、コストアップの要因になる。これに対して、第5
実施形態では、ウェハ1へのバンプ形成前において、図
10(a),(b)に示すように、ウェハ1に設けられ
たオリフラ20を用いて、このオリフラ20をステージ
19の少なくとも2個の位置合わせピン21に当接させ
る。そして、このオリフラ20を基準として、ウェハ1
とスクリーン版17との位置合わせを行い、ウェハ1の
半導体素子形成面の反対面の各半導体素子1Aの所望位
置に対するマーキングを、ウェハ1の全ての半導体素子
1Aに対して一括してスクリーン印刷により行うことが
できて、安価にかつ効率よく一括マーキングすることが
できる。なお、図9(b)における実線1zは半導体素
子毎の境界を示す仮想線である。
【0076】(第6実施形態)本発明の第6実施形態に
かかる半導体素子の実装方法を図11及び図12を用い
て説明する。この第6実施形態は、絶縁性樹脂シート6
Bをウェハ1に貼り付けた後、半導体素子毎に個片化さ
せ、その後、インターポーザ5に実装するものである。
【0077】図11(b)において、スタッドバンプを
形成した図11(a)のウェハ1の半導体素子形成領域
上に、例えば厚み60μmのエポキシ樹脂を主成分とす
る絶縁性樹脂シート(ソニーケミカル製、MJ−932
NP)6Bを置き、図2(a)に示すカートリッジヒー
ター8を内蔵した貼り付けツール7を、一例として、温
度80℃、荷重約14.7MPa(150kgf/cm
)の条件で絶縁性樹脂シート6Bを介してウェハ1に
押え付けて、図11(c)に示すように絶縁性樹脂シー
ト6Bをウェハ1に貼り付ける。
【0078】次いで、スタッドバンプ3を形成し、絶縁
性樹脂シート6Bを貼り付けたウェハ1をスクライブ装
置にて半導体素子1A毎に切断し、図12(a)に示す
ように半導体素子1A毎に個片化する。
【0079】次いで、図12(b)において、インター
ポーザ5上の電極10と半導体素子個片をバンプ3が接
するように位置合わせして、仮圧着用実装ヘッド(一例
としては、図2(a)の仮圧着用実装ヘッドである貼り
付けツール7を半導体素子個片に対応して小型化したも
の。)によりインターポーザ5に仮圧着する。仮圧着時
には、仮圧着用実装ヘッドより加熱し、ウェハ1の半導
体素子1Aの温度を例えば80℃にし、また、仮圧着荷
重を例えば約0.637MPa(6.5kgf/c
)で行う。この仮圧着条件でウェハ1の半導体素子
1Aを仮圧着すると、絶縁性樹脂シートの反応率(硬化
率)は例えば10%となる。
【0080】その後に、ウェハ1の半導体素子1Aを仮
圧着したインターポーザ5において、ウェハ1の半導体
素子1Aの裏面を、本圧着用実装ヘッド(一例として
は、図2(b)の本圧着用実装ヘッドである圧着ツール
10を半導体素子個片に対応して小型化したもの。)に
より、本圧着荷重約例えば2.45MPa(25kgf
/cm)で加圧し、例えば200℃に加熱して本圧着
する。このとき、ウェハ1の半導体素子1A上の各バン
プ3とインターポーザ5の各電極9間は、絶縁性樹脂シ
ート6Bを貫通して直接的に接触して電気的に接続され
る。
【0081】第6実施形態によれば以下の効果をえるこ
とができる。すなわち、従来、インターポーザにACF
を貼り付けた後に半導体素子を実装する場合には、半導
体素子の絶縁性封止樹脂の供給は個片の半導体素子毎に
行われ、生産性が低いものであった。また、インターポ
ーザの所定の場所に、任意に、ACFを貼り付けるの
は、量産設備上、複雑なものとなっていた。また、複数
の半導体素子を一つのインターポーザ上に実装する場
合、工程上、複数のサイズのACFを用意する必要があ
り、コストアップの要因、また、量産管理上、複雑とな
っていた。これに対して、この第6実施形態では、多数
の半導体素子1Aを形成したウェハ1の電極上にバンプ
3を一括して形成するバンプ形成工程と、上記ウェハ1
上にシート状の絶縁性樹脂シート6を貼り付けて加圧加
熱により絶縁性樹脂層を形成する工程と、半導体素子1
A毎に切り離す工程と、その後に半導体素子1Aのバン
プ3とインターポーザ5の電極9を合せて位置合わせ
し、加熱、加圧して半導体素子1Aを圧着することによ
り、絶縁性樹脂シート6Bにより樹脂封止しつつ半導体
素子1Aを一つのインターポーザ5に容易に圧着するこ
とができる。すなわち、各半導体素子1A毎の絶縁性封
止樹脂の供給ではなく、ウェハ状態で多数の半導体素子
1Aに対して絶縁性封止樹脂を一括して供給することが
でき、生産性が高くなるとともに、実装前に半導体素子
1Aに絶縁性樹脂層が形成されているので、インターポ
ーザの所定の場所に、任意に、ACFを貼り付ける必要
も無く、複数のサイズのACFを用意する必要も無くな
る。よって、マルチチップモジュールを容易に製造する
ことができる。
【0082】(第7実施形態)本発明の第7実施形態に
かかる半導体素子の実装方法を図13(a)〜(c)を
用いて説明する。この第7実施形態は、インターポーザ
5上に複数のウェハ1−1,1−2を積み重ねるもので
ある。
【0083】図13(a)において、一例として、ガラ
スエポキシ製のインターポーザ5(NEC製、FR−
5)上に、厚み60μmのエポキシ樹脂を主成分とする
絶縁性樹脂シート6−1(ソニーケミカル製、MJ−9
32NP)を半導体素子形成領域に置き、図2(a)に
示すようなカートリッジヒーター8を内蔵した貼り付け
ツール7により、一例として、温度80℃、荷重約1
4.7MPa(150kgf/cm)の条件で絶縁性
樹脂シート6−1を1枚目のウェハ1−1に対して押え
付けて、絶縁性樹脂シート6−1を1枚目のウェハ1−
1に貼り付ける。
【0084】図13(b)において、インターポーザ5
上の電極9と1枚目のウェハ1−1のパッド電極1aに
形成したバンプ3が絶縁性樹脂シート6−1を介して対
向するように位置合わせして図2(a)に示すような仮
圧着用実装ヘッド8により仮圧着する。仮圧着時には、
仮圧着用実装ヘッド8より加熱し、一例として、1枚目
のウェハ1−1の温度を80℃にし、また、仮圧着荷重
を約14.7MPa(150kgf/cm)で行う。
この仮圧着条件で1枚目のウェハ1−1を仮圧着する
と、絶縁性樹脂シート6−1の反応率(硬化率)は10
%となる。
【0085】その後に、1枚目のウェハ1−1を仮圧着
したインターポーザ5において、1枚目のウェハ1−1
の裏面をインターポーザ5に対して本圧着用荷重例えば
約44.1MPa(450kgf/cm)で加圧し、
例えば200℃に加熱して本圧着する。この結果、イン
ターポーザ5上の各電極9と1枚目のウェハ1−1の各
パッド電極1aに形成した各バンプ3とが、絶縁性樹脂
シート6−1を貫通して直接的に接触して互いに電気的
に接続される。
【0086】次いで、図13(c)において、1枚目の
ウェハ1−1の第1の半導体素子1Aのインターポーザ
5とは反対側の面に予め形成した電極と2枚目のウェハ
1−2の第2の半導体素子1Aに形成したバンプ3とが
絶縁性樹脂シート6−2を介して対向するように位置合
わせして図2(a)に示すような仮圧着用実装ヘッド8
により仮圧着する。なお、1枚目のウェハ1−1の第1
の半導体素子1Aと2枚目のウェハ1−2の第2の半導
体素子1Aのバンプ位置は同じ位置に配置している。仮
圧着時には、仮圧着用実装ヘッド8より加熱し、一例と
して、2枚目のウェハ1−2の温度を80℃にし、ま
た、仮圧着用荷重を約14.7MPa(150kgf/
cm)で行う。この仮圧着条件で2枚目のウェハ1−
2を1枚目のウェハ1−1に仮圧着すると、絶縁性樹脂
シート6−2の反応率(硬化率)は例えば10%とな
る。
【0087】その後に、2枚目のウェハ1−2を1枚目
のウェハ1−1に仮圧着したインターポーザ5におい
て、一例として、2枚目のウェハ1−2の裏面を本圧着
荷重約44.1MPa(450kgf/cm)で加圧
し、200℃に加熱して本圧着する。このとき、2枚目
のウェハ1−2の上の各バンプ3と1枚目のウェハ1−
1の各電極間は、絶縁性樹脂シート6−2を貫通して直
接的に接触して電気的に接続される。
【0088】なお、1枚目のウェハ1−1の第1の半導
体素子1Aと2枚目のウェハ1−2の第2の半導体素子
1Aを同時に加熱、加圧により接合しても同様の接続抵
抗を得ることができる。
【0089】この第7実施形態によれば、ウェハレベル
において、複数のウェハ1−1,1−2従って複数の半
導体素子1Aを1つのインターポーザ5上に積層して構
成される半導体装置を製造するとき、1枚目のウェハ1
−1とインターポーザ5と、1枚目のウェハ1−1と2
枚目のウェハ1−2とをそれぞれ別々に電極とバンプと
を直接的に接続するようにしたので、1枚目のウェハ1
−1とインターポーザ5とを接合したのち1枚目のウェ
ハ1−1と2枚目のウェハ1−2とを接合するとき、1
枚目のウェハ1−1がたとえ撓んでも、1枚目のウェハ
1−1と2枚目のウェハ1−2との接合を十分に行うこ
とができる。よって、従来のように、積層工法にACF
などの加圧加熱による圧接工法を用いると、加圧時に下
層側のウェハが撓んで下層と上層のウェハの電気的接合
が不十分になる問題があったが、上記第7実施形態では
このような問題を確実に解消することができる。
【0090】(第8実施形態)本発明の第8実施形態に
かかる半導体素子の実装方法を図14及び図15を用い
て説明する。この第8実施形態は、第7実施形態におい
て2枚のウェハ1−1,1−2の結晶構造面が互いに揃
うようにオリフラ20を互いに合わせて接合するもので
ある。
【0091】図14(a)において、ガラスエポキシ製
のインターポーザ5(NEC製、FR−5)上に、例え
ば厚み60μmのエポキシ樹脂を主成分とする絶縁性樹
脂シート6C(ソニーケミカル製、MJ−932NP)
を1枚目のウェハ1−1の半導体素子形成領域が実装さ
れる領域に置き、カートリッジヒーターを内蔵した貼り
付けツールにより、例えば、温度80℃、荷重約14.
7MPa(150kgf/cm)の条件で絶縁性樹脂
シート6Cをインターポーザ5に対して押え付けて貼り
付ける。
【0092】次に、図14(b)において、インターポ
ーザ5上の各電極9と1枚目のウェハ1−1に形成した
各バンプ3とが絶縁性樹脂シート6Cを介して対向する
ように位置合わせして、仮圧着用実装ヘッドにより、イ
ンターポーザ5に1枚目のウェハ1−1を絶縁性樹脂シ
ート6Cを介して仮圧着する。仮圧着時には、仮圧着用
実装ヘッドより加熱し、1枚目のウェハ1−1の温度を
例えば80℃にし、また、仮圧着荷重を例えば約14.
7MPa(150kgf/cm)で行う。この仮圧着
条件で、1枚目のウェハ1−1を絶縁性樹脂シート6C
を介してインターポーザ5に仮圧着すると、絶縁性樹脂
シート6Cの反応率(硬化率)は例えば10%となる。
【0093】その後、1枚目のウェハ1−1を仮圧着し
たインターポーザ5において、1枚目のウェハ1−1の
裏面を本圧着荷重例えば約44.1MPa(450kg
f/cm)で加圧し、例えば200℃に加熱して本圧
着し、1枚目のウェハ1−1の各半導体素子1Aの各バ
ンプ3とインターポーザ5の各電極9とが、絶縁性樹脂
シート6Cを貫通して直接的に接触して電気的に接続さ
れる。
【0094】次いで、図15(a)において、1枚目の
ウェハ1−1の第1の半導体素子1Aのインターポーザ
5とは反対側の面に予め形成した電極と、2枚目のウェ
ハ1−2の第2の半導体素子1Aに形成したバンプ3と
が絶縁性樹脂シート6Dを介して対向するように位置合
わせして、実装ヘッドにより仮圧着する。このとき、1
枚目のウェハ1−1と2枚目のウェハ1−2の結晶面が
揃うように、オリフラ20を互いに合わせて接合する。
仮圧着時には、仮圧着用実装ヘッドより加熱し、一例と
して、2枚目のウェハ1−2の温度を80℃にし、ま
た、仮圧着荷重を約14.7MPa(150kgf/c
)で仮圧着を行う。この仮圧着条件で2枚目のウェ
ハ1−2を1枚目のウェハ1−1に絶縁性樹脂シート6
Dを介して仮圧着すると、絶縁性樹脂シート6Dの反応
率(硬化率)は例えば10%となる。
【0095】その後、2枚目のウェハ1−2を仮圧着し
た1枚目のウェハ1−1を有するインターポーザ5にお
いて、一例として、2枚目のウェハ1−2の裏面を本圧
着荷重約44.1MPa(450kgf/cm)で加
圧、200℃に加熱して本圧着する。このとき、2枚目
のウェハ1−2上の各バンプ3とインターポーザ5の各
電極9間は、絶縁性樹脂シート6Dを貫通して直接的に
接触して電気的に接続される。
【0096】なお、1枚目のウェハ1−1の第1の半導
体素子1Aと2枚目のウェハ1−2の第2の半導体素子
1Aを同時に加熱、加圧により接合しても同様の接続抵
抗を得ることができる。
【0097】この第8実施形態によれば、以下の効果が
得られる。すなわち、複数の半導体素子1Aを積層した
半導体装置において、従来の方法ではウェハ積層した後
に個片切断を行うと上層と下層の半導体結晶面の方向違
いにより、半導体素子に欠けを生じることがあるが、第
8実施形態においては、オリフラ20を互いに合わせる
ことにより1枚目のウェハ1−1と2枚目のウェハ1−
2のウェハ結晶面を揃えて積層しているため、個片切断
時に欠けを生じることを防ぐことができる。
【0098】(第9実施形態)本発明の第9実施形態に
かかる半導体素子の実装方法は、図16に示すように、
上記各実施形態による半導体素子の実装方法を実施する
ときのより具体的な工程について説明する。
【0099】図16において、ステップS1のウェハの
切断工程では、必要に応じて、1枚のウェハ1のアクテ
ィブ面に、半導体素子1A毎に切れ目としてのダイシン
グラインと一致する、絶縁性樹脂はみ出し用溝2,2A
を形成する。このとき、必要に応じて、1枚のウェハ1
をそのまま使用するものに限らず、2分の1、又は、4
分の1、又は、8分の1など任意に分割した後、各分割
されたウェハに対して以下の工程を行うようにしてもよ
い。ウェハ1を分割する例を図17に示す。図17
(a)はウェハ1を4分の1に分割する例、図17
(b)はウェハ1を図において縦に3列、横に3行に分
割する例、図17(c)はウェハ1を図において縦に3
列、横に4行に分割する例、図17(d)はウェハ1を
図において縦に3列、横に2行に分割する例、図17
(e)はウェハ1を図において縦に4列、横に4行に分
割する例を示す。なお、図17における縦横の線を上記
したようにウェハの分割線と見る代わりに、第1実施形
態での溝2の配置箇所としてもよい。すなわち、全ての
ダイシングライン沿いに溝2を形成するのではなく、多
数のダイシングラインのうちの任意のダイシングライン
沿いに溝2を形成するものであって、図17(a)に示
すように図において縦1本、横1本の溝2としたり、図
17(b)に示すように図において縦2本、横2本の溝
2としたり、図17(c)に示すように図において縦2
本、横3本の溝2としたり、図17(d)に示すように
図において縦2本、横1本の溝2としたり、図17
(e)に示すように図において縦3本、横3本の溝2と
してもよい。従って、これらの場合には、半導体素子1
A毎に溝2を形成するのではなく、複数個の半導体素子
1A毎に溝2を形成することになる。
【0100】なお、このステップS1のウェハの切断工
程は、場合によっては省略することができる。
【0101】次に、ステップS2のバンプ形成工程で
は、各半導体素子1Aの電極である各パッド1a(図1
3参照)上にワイヤボンディングによりバンプ3を形成
する。このとき、例えば、第3実施形態により半導体素
子形成領域毎に加熱することができる。
【0102】次に、ステップS3のマーキング工程で
は、ウェハ1のバンプ形成面とは反対側の面に回路基板
への実装時の位置決めのためのマーキングを行う。この
とき、例えば、第5実施形態により一括マーキングを行
うことができる。
【0103】次に、ステップS4の接着剤配置工程で
は、ウェハ1側、又は、インターポーザ5側に接着剤と
して機能する絶縁性樹脂を配置して絶縁性樹脂層6を形
成する。絶縁性樹脂層6の形成の仕方としては、絶縁性
樹脂の塗布若しくはコーティング、絶縁性樹脂シートの
貼り付け、などにより行う。
【0104】一方、インターポーザ5に関しては、ステ
ップS11とステップS12がある。
【0105】ステップS11の溝形成工程では、必要に
応じて、インターポーザ5に対して、半導体素子1A毎
に切れ目としてダイシングラインと一致する溝2,2A
を形成する。なお、インターポーザ5に溝形成する必要
が無い場合にはステップS11の溝形成工程を省略する
ことができる。
【0106】ステップS12の封止剤配置工程では、必
要に応じて、ポリイミドなどの絶縁性樹脂をスピンコー
トすることにより、インターポーザ5の電極露出面を覆
う。なお、インターポーザ5の電極露出面を覆う必要が
無い場合にはステップS12の封止剤配置工程を省略す
ることができる。
【0107】次に、ステップS5の位置合わせ工程で
は、ステージ11,11Aに吸着保持されたインターポ
ーザ5と、仮圧着用実装ヘッド(一例としては、図2
(a)の貼り付けツール7)に吸着保持されたウェハ1
の複数の半導体素子1Aとの位置合わせを行う。
【0108】次に、ステップS6の熱圧着工程では、ス
テージ11,11Aに吸着保持されたインターポーザ5
に対して、仮圧着用ツールに吸着保持されたウェハ1の
複数の半導体素子1Aを絶縁性樹脂層6を介して加熱加
圧して仮圧着を行う。その後、仮圧着よりも高い温度及
び大きな圧力で、仮圧着されたウェハ1の複数の半導体
素子1Aをインターポーザ5に対して本圧着用実装ヘッ
ド(一例としては、図2(b)の圧着ツール10)によ
り本圧着させる。すなわち、上記絶縁性樹脂層6を硬化
して上記ウェハ1と上記インターポーザ5を本圧着して
上記ウェハ1上の上記複数の半導体素子1Aの各バンプ
3と上記インターポーザ5の各電極9とを接合させる。
このような仮圧着及び本圧着の熱圧着により、各バンプ
3のレベリング無しで、ウェハ1及びインターポーザ5
の反り矯正を行いつつ両者の圧着を行うことができる。
【0109】次に、ステップS7の検査工程では、熱圧
着されて形成された接合体30の各半導体素子1Aの動
作、例えば、電気的特性などを検査する。
【0110】この検査工程の前後いずれかにおいて、上
記接合体30のバックグラインドを行うことにより、接
合体全体をより薄くすることができる。半導体装置個片
毎にバックグラインドを行って薄くするよりも、多数の
半導体装置をまとめて薄型化するほうが行いやすい。ま
た、半導体装置個片毎に薄型化するときには、個片自体
の反りによりバックグラインドを行うのが困難である
が、このように一括してまとめて行えば、このような問
題はない。
【0111】次に、ステップS8のダイシング工程で
は、上記接合体30に対して半導体素子1A毎にダイシ
ングを行って切り離して、半導体素子1A毎に半導体装
置26を形成する。
【0112】次に、ステップS9のトレイ収納工程で
は、各半導体装置26をトレイ内にそれぞれ収納する。
【0113】ステップS10の出荷工程では、多数の上
記半導体装置26がトレイに収納された状態で、トレイ
ごと出荷する。
【0114】このようにすれば、ウェハレベルの状態で
一括してインターポーザ5との圧着及び絶縁性樹脂によ
る封止を行って製造された半導体装置26をトレイに収
納して出荷することができる。
【0115】また、上記したように、上記各実施形態に
おいて、1枚のウェハ1をそのまま使用するものに限ら
ず、図17に示すように、2分の1、又は、4分の1、
又は、8分の1など任意に分割した後、各分割されたウ
ェハに対して、上記各実施形態を適用するようにしても
よい。例えば、第6実施形態に適用した場合として、図
18に示すように、1枚のウェハ1を4分の1に分割し
た分割体1H(図17(a)参照)を2枚使用し、1枚
目の分割体1Hを、分割体1Hと大略同一形状又は三角
形状の絶縁性樹脂シート6Hを介して仮圧着及び本圧着
してインターポーザ5に接合したのち、1枚目の分割体
1Hの上に、2枚目の分割体1Hを、分割体1Hと大略
同一形状又は三角形状の絶縁性樹脂シート6Hを介して
仮圧着及び本圧着するようにしてもよい。このように、
1枚のウェハではなく、分割された分割体で実装を行う
ようにすれば、1枚のウェハの場合よりも、加圧力を小
さくすることができ、場合によっては、上記溝2が不要
となる場合もあり、かつ、バックグラインドされて薄型
化された場合でも取り扱いやすくなる。また、同一ウェ
ハから分割された分割体を第6又は7実施形態のように
積層する場合(例えば図18参照)には、厚みが同一で
あるため、実装しやすくなる。
【0116】(第10実施形態)本発明の第10実施形
態にかかる半導体素子の実装方法は、図19に示すよう
に、インターポーザ5と、樹脂シートなどの樹脂層と、
ウェハ1とを真空室40の内部43に配置し、真空状態
又は減圧状態で、真空室40の底部のヒータ41により
加熱しつつ、仮圧着及び本圧着兼用実装ヘッド42によ
り、仮圧着及び本圧着動作を行うようにしてもよい。こ
のようにすれば、加圧力を小さくすることができるとと
もに、均一な加圧力をインターポーザ5と樹脂シートな
どの樹脂層とウェハ1とに作用させることができ、か
つ、樹脂シートなどの樹脂層から気泡が除去しやすくな
る。
【0117】
【実施例】以下、本発明の上記種々の実施形態にかかる
半導体素子の実装方法についての実施例を図1から図1
5を用いて説明する。
【0118】(第1実施例)本発明の第1実施形態にか
かる半導体素子の実装方法の第1実施例を図1(a)〜
図3(b)を用いて説明する。
【0119】図1(a)において、ウェハサイズは5イ
ンチ、ウェハ厚みは0.4mm、ウェハ内半導体素子数
は78個、半導体素子内のパッド電極数は256個、最
少ピッチは100μm、総パッド数は19,968パッ
ドであった。
【0120】このウェハ1を設備ステージ上に吸着して
平坦化させ、ステージより250℃に加熱した後に、ワ
イヤボンディング装置に付属するキャピラリにより、2
5μm径(三菱マテリアル製)のAu線を用いてスタッ
ドバンプ3をウェハ1の各パッド電極上に形成した。又
は、ウェハ1の各パッド上にメッキを施してバンプを形
成する場合もある。
【0121】一方、インターポーザ5にダイシング装置
を用いて、深さ0.15mmのV型の溝を形成した。
【0122】図2(a)において、ガラスエポキシ製の
インターポーザ5(NEC製、FR−5)上に、厚み6
0μmのエポキシ樹脂を主成分とする絶縁性樹脂シート
6(ソニーケミカル製、MJ−932NP)を半導体素
子形成領域に置き、カートリッジヒータを内蔵した貼り
付けツールを温度80℃、荷重約14.7MPa(15
0kgf/cm)の条件で押え付けて貼り付けた。
【0123】図2(a)において、インターポーザ5上
の電極9と半導体素子1に形成したバンプ3が接するよ
うに位置合わせして仮圧着用実装ヘッド7により仮圧着
した。仮圧着時には、仮圧着用実装ヘッド7より加熱
し、ウェハ温度を80℃にし、また、仮圧着荷重を約1
4.7MPa(150kgf/cm)で仮圧着を行っ
た。この仮圧着条件でウェハ1を仮圧着したとき、絶縁
性樹脂シート6の反応率(硬化率)は10%であった。
【0124】その後に、図2(b)において、ウェハ1
を仮圧着したインターポーザ5において、ウェハ裏面を
本圧着荷重約44.1MPa(450kgf/cm
で加圧し、200℃に加熱して本圧着した。このとき、
ウェハ1上のバンプ3とインターポーザ5の電極9間は
電気的に接続した。
【0125】図3(a)はインターポーザ105上に溝
を設けないとき、圧着時の絶縁性樹脂106の流動を示
している。ウェハ101の中央部分の絶縁性樹脂106
が流れ出さず、周辺部は絶縁性樹脂106が流れやすく
なっていた。結果として、中央部のバンプ103とイン
ターポーザ105の電極の接続抵抗値はウェハ101の
周辺部よりも高く、あるいは、接続オープンであった。
一方、この第1実施例の図3(b)においては、ウェハ
1の中央部及び周辺部において、インターポーザ5に設
けた溝2があるために、ウェハ中央部及び周辺部の絶縁
性樹脂6の流動が均一になり、ウェハ1の中央部及び周
辺部にかかわらず、安定した電気的接続を得ることがで
きた。
【0126】一方、今回は、インターポーザ5に溝2A
を設けたが、ウェハ1側、あるいは、インターポーザ5
及びウェハ1の両方に溝2,2Aを設けても同様の効果
が得られる。
【0127】(第2実施例)本発明の第2実施形態にか
かる半導体素子の実装方法の第2実施例を図4(a)〜
(c)を用いて説明する。
【0128】図4(a)は、ウェハ側に溝を設けたとき
の圧着時の絶縁性樹脂流動を示している。
【0129】図4(a)において、ウェハ1側に溝2A
を設けても同様の効果が得られ、圧着時の絶縁性樹脂の
流動が均一化した。結果として、ウェハ中央部、周辺部
にかかわらず、安定した電気的接続を得ることができ
た。
【0130】更なる実施例の効果を図4(b),(c)
に示す。
【0131】図4(b)において、ウェハサイズは5イ
ンチ、ウェハ厚みは0.4mm、ウェハ内半導体素子数
は78個、半導体素子内のパッド電極数は256個、最
少ピッチは100μm、総パッド数は19,968パッ
ドであった。ウェハ内の半導体素子形成領域の周辺部に
ダイシング装置を用いて、深さ0.15mmのV型の溝
を形成した。
【0132】図4(c)において、このウェハ1を設備
第1ステージ8上に貫通孔13を介して吸引により吸着
して平坦化し、ステージより250℃に加熱した後に、
ワイヤボンディング装置に付属するキャピラリ4によ
り、25μm径(三菱マテリアル製)のAu線を用いて
スタッドバンプ3を形成した。
【0133】一般に、ウェハには片面のみに半導体素子
を形成するので、反りが生じている。そのため、スタッ
ドバンプ形成時においては、ウェハ内に均一に安定して
形成することができない。一方、ウェハに溝を形成した
ときには、ウェハ片面のみの半導体素子形成による応力
を溝部分で開放されるので、ウェハが平坦化し、安定し
てスタッドバンプを形成できた。
【0134】(第3実施例)本発明の第3実施形態にか
かる半導体素子の実装方法の第3実施例を図5を用いて
説明する。
【0135】図5は、スタッドバンプ形成方法を示して
いる。
【0136】ウェハサイズは5インチ、ウェハ厚みは
0.4mm、ウェハ内半導体素子数は78個、半導体素
子内のパッド電極数は256個、最小ピッチは100μ
m、総パッド数は19968パッドであった。ウェハ1
上へのスタッドバンプ形成は、第1ステージ11によ
り、ウェハ周辺部を吸着して固定し、かつ、第2ステー
ジ12に内蔵されたカートリッジ8によってウェハ1を
加熱した。このときの第2ステージ12の温度は250
℃であった。
【0137】さらに、スタッドバンプ3を形成するウェ
ハ内の第1の半導体素子形成領域の直下に第2ステージ
12を移動させ、第2の半導体素子形成領域のバンプ形
成時には第2ステージ12を第2の半導体素子形成領域
まで移動させた。
【0138】この方法により、1番目の半導体素子形成
領域でのバンプ形成と最終の半導体素子形成領域でのバ
ンプ形成とでは熱履歴の差が小さく、バンプ接合的に安
定した強度を維持できた。
【0139】(第4実施例)本発明の第4実施形態にか
かる半導体素子の実装方法の第4実施例を図6〜図8を
用いて説明する。
【0140】図6は、スタッドバンプ形成方法を示して
いる。ウェハサイズは5インチ、ウェハ厚みは0.4m
m、ウェハ内半導体素子数は78個、半導体素子内のパ
ッド電極数は256個、最小ピッチは100μm、総パ
ッド数は19,968パッドであった。
【0141】このウェハ1を設備ステージ上に吸着、平
坦化し、ステージより250℃に加熱した後に、ワイヤ
ボンディング装置に付属するキャピラリ4により、25
μm径(三菱マテリアル製)のAu線を用いてスタッド
バンプを形成した。
【0142】また、ウェハのパッド上にメッキを施して
バンプを形成する場合もある。
【0143】図7は、バンプを形成したウェハ1上に熱
硬化性の絶縁性樹脂ペースト15を滴下、スピンコート
装置により、ウェハ上に絶縁性樹脂層を形成し、加熱1
50℃、30分により絶縁性樹脂層を硬化させた。
【0144】図8(a)において、インターポーザ5上
の電極9とウェハ1に形成したバンプ3が接するように
位置合わせして仮圧着用実装ヘッドにより仮圧着した。
仮圧着時には、仮圧着用実装ヘッドより加熱し、ウェハ
1の温度を80℃にし、また、仮圧着荷重を約14.7
MPa(150kgf/cm)で仮圧着を行った。こ
の仮圧着条件でウェハ1を仮圧着した時、絶縁性樹脂シ
ートの反応率(硬化率)は10%であった。
【0145】その後に、ウェハ1を仮圧着したインター
ポーザ5において、ウェハ1の裏面を本圧着荷重約4
4.1MPa(450kgf/cm)で加圧、200
℃に加熱して本圧着した。このときには、ウェハ1上の
バンプ3とインターポーザ5の電極9間は電気的に接続
した。
【0146】図8(b)において、ダイシング装置によ
り半導体装置毎に個片に分割した。
【0147】この方法により、半導体素子上のスタッド
バンプ形成においては、半導体素子の電極、例えばAl
なとが露出してしまい、半導体装置組立後の吸湿によ
る、半導体素子電極の腐食が発生することがある問題に
対して、ウェハ1の電極上へのAu線によるスタッドバ
ンプ形成後に、ウェハ1上に絶縁性樹脂層を形成し半導
体素子上の電極の露出を防止できた。
【0148】このとき、ウェハ1上の絶縁性樹脂層は、
完全硬化又は半硬化でもよく、完全硬化の場合は、半導
体素子の電極露出部の保護を強化でき、半硬化のときに
は、後工程での半導体素子実装時における絶縁性封止樹
脂との密着を上げることができ、半導体装置自体の信頼
性品質を向上することができた。
【0149】(第5実施例)本発明の第5実施形態にか
かる半導体素子の実装方法の第5実施例を図9及び図1
0を用いて説明する。
【0150】図9(a)は、スタッドバンプ形成方法を
示している。ウェハサイズは5インチ、ウェハ厚みは
0.4mm、ウェハ内半導体素子数は78個、半導体素
子内のパッド電極数は256個、最小ピッチは100μ
m、総パッド数は19968パッドであった。このウェ
ハ1の半導体素子と反対の面スクリーン印刷により、イ
ンク28をマーキング印刷し、熱処理した。
【0151】その後、上記と同様の方法で図9(c)に
示す半導体装置26を製造した。
【0152】図10はインク印刷時のウェハ位置合わせ
方法を示している。ウェハレベルでのマーキングにおい
ては、半導体素子面と、半導体素子反対面の位置関係が
分からない。このときに、半導体素子にエッチング等に
おいて、貫通孔を設けて、表裏面の位置関係を示すこと
が可能であるが、コストアップの要因になる。この第5
実施例では、ウェハへのバンプ形成前において、ウェハ
に設けられたオリフラを用いて基準として位置合わせを
行い、ウェハの半導体素子形成面の反対面に、半導体素
子毎の一括マーキングを行い、安価にかつ効率よく一括
マーキングすることができた。
【0153】(第6実施例)本発明の第6実施形態にか
かる半導体素子の実装方法の第6実施例を図11〜図1
2を用いて説明する。
【0154】図11(a)は、スタッドバンプ形成方法
を示している。ウェハサイズは5インチ、ウェハ厚みは
0.4mm、ウェハ内半導体素子数は78個、半導体素
子内のパッド電極数は256個、最小ピッチは100μ
m、総パッド数は19968パッドであった。
【0155】このウェハ1を設備第1ステージ8上に吸
着、平坦化し、ステージより250℃に加熱した後に、
ワイヤボンディング装置に付属するキャピラリ4によ
り、25μm径(三菱マテリアル製)のAu線を用いて
スタッドバンプ3を形成した。又は、ウェハのパッド上
にメッキを施してバンプを形成する場合もある。
【0156】図11(b),(c)において、スタッド
バンプを形成したウェハ上に、厚み60μmのエポキシ
樹脂を主成分とする絶縁性樹脂シート(ソニーケミカル
製、MJ−932NP)を半導体素子形成領域に置き、
カートリッジヒーターを内蔵した貼り付けツールを温度
80℃、荷重約14.7MPa(150kgf/c
)の条件で押え付けて貼り付けた。
【0157】図12(a)は、スタッドバンプ3を形成
し、絶縁性樹脂シート6を貼り付けたウェハ1をスクラ
イブ装置にて切断し、半導体素子毎に個片化した。
【0158】図12(b)において、インターポーザ5
上の電極9と半導体素子個片をバンプ3が接するように
位置合わせして仮圧着用実装ヘッドにより仮圧着した。
仮圧着時には、仮圧着用実装ヘッドより加熱し、ウェハ
1の温度を80℃にし、また、仮圧着荷重を約0.63
7MPa(6.5kgf/cm)で仮圧着を行った。
この仮圧着条件でウェハを仮圧着したとき、絶縁性樹脂
シートの反応率(硬化率)は10%であった。
【0159】その後に、ウェハ1を仮圧着したインター
ポーザ5において、ウェハ裏面を本圧着荷重約2.45
MPa(25kgf/cm)で加圧、200℃に加熱
して本圧着した。このとき、ウェハ1上のバンプ3とイ
ンターポーザ5の電極9間は電気的に接続した。
【0160】ACFのように、インターポーザにACF
を貼り付けて、その後に半導体素子を実装するというよ
うに、半導体素子の絶縁性封止樹脂の供給は個片の半導
体素子毎に行われ、生産性が低い。かつ、インターポー
ザの所定の場所に、任意に、ACFを貼り付けるのは、
量産設備上複雑となる。また、複数の半導体素子を一つ
のインターポーザ上に実装する場合、工程上、複数のサ
イズのACFを用意する必要があり、コストアップの要
因、また、量産管理上複雑となる。
【0161】この第6実施例では、半導体素子を形成し
たウェハの電極上にバンプを形成するバンプ形成工程
と、上記ウェハ上にシート状の絶縁性樹脂層を貼り付け
て加圧加熱により形成する工程と、半導体素子毎に切り
離す工程と、その後に半導体素子のバンプとインターポ
ーザの電極を合せて位置合わせし、加熱、加圧して半導
体素子を実装することにより、複数の半導体素子を一つ
のインターポーザ5に容易に実装することができた。
【0162】(第7実施例)本発明の第7実施形態にか
かる半導体素子の実装方法の第7実施例を図13〜図1
4を用いて説明する。
【0163】図13(a)において、ガラスエポキシ製
のインターポーザ5(NEC製、FR−5)上に、厚み
60μmのエポキシ樹脂を主成分とする絶縁性樹脂シー
ト6−1(ソニーケミカル製、MJ−932NP)を半
導体素子形成領域に置き、カートリッジヒーターを内蔵
した貼り付けツールを温度80℃、荷重約14.7MP
a(150kgf/cm)の条件で押え付けて貼り付
けた。
【0164】図13(b)において、インターポーザ5
上の電極9とウェハ1に形成したバンプ3が接するよう
に位置合わせして仮圧着用実装ヘッドにより仮圧着し
た。仮圧着時には、仮圧着用実装ヘッドより加熱し、ウ
ェハ1の温度を80℃にし、また、仮圧着荷重を約1
4.7MPa(150kgf/cm)で仮圧着を行っ
た。この仮圧着条件でウェハを仮圧着したとき、絶縁性
樹脂シートの反応率(硬化率)は10%であった。
【0165】その後に、ウェハ1を仮圧着したインター
ポーザ5において、ウェハ裏面を本圧着荷重約44.1
MPa(450kgf/cm)で加圧、200℃に加
熱して本圧着した。
【0166】図13(c)において、第1の半導体素子
にあらかじめ形成した電極と第2の半導体素子1Aに形
成したバンプ3が接するように位置合わせして仮圧着用
実装ヘッドにより仮圧着した。なお、第1の半導体素子
と第2の半導体素子のバンプ位置は同じ位置に配置し
た。仮圧着時には、仮圧着用実装ヘッドより加熱し、ウ
ェハ温度を80℃にし、また、仮圧着荷重を約14.7
MPa(150kgf/cm)で仮圧着を行った。こ
の仮圧着条件でウェハを仮圧着したとき、絶縁性樹脂シ
ートの反応率(硬化率)は10%であった。
【0167】その後に、ウェハ1を仮圧着したインター
ポーザ5において、ウェハ裏面を本圧着荷重約44.1
MPa(450kgf/cm)で加圧、200℃に加
熱して本圧着した。このときには、ウェハ1上のバンプ
3とインターポーザの電極間は電気的に接続した。
【0168】なお、第1の半導体素子と第2の半導体素
子を同時に加熱、加圧により接合しても同様の接続抵抗
を得ることができた。
【0169】ウェハレベルにおいて、複数の半導体素子
を積層した半導体装置において、積層工法に、ACFな
どの加圧加熱による圧接工法を用いたとき、加圧時に下
層側のウェハがたわんで、下層と上層のウェハの電気的
接合が不十分になる問題を解決することができた。
【0170】(第8実施例)本発明の第8実施形態にか
かる半導体素子の実装方法の第8実施例を図14〜図1
5を用いて説明する。
【0171】図14(a)において、ガラスエポキシ製
のインターポーザ5(NEC製、FR−5)上に、厚み
60μmのエポキシ樹脂を主成分とする絶縁性樹脂シー
ト6(ソニーケミカル製、MJ−932NP)を半導体
素子形成領域に置き、カートリッジヒーターを内蔵した
貼り付けツールを温度80℃、荷重約14.7MPa
(150kgf/cm)の条件で押え付けて貼り付け
た。
【0172】図14(b)において、インターポーザ上
の電極とウェハに形成したバンプ3が接するように位置
合わせして仮圧着用実装ヘッドにより仮圧着した。仮圧
着時には、仮圧着用実装ヘッドより加熱し、ウェハ1の
温度を80℃にし、また、仮圧着荷重を約14.7MP
a(150kgf/cm)で仮圧着を行った。この仮
圧着条件でウェハを仮圧着したとき、絶縁性樹脂シート
の反応率(硬化率)は10%であった。
【0173】その後に、ウェハ1を仮圧着したインター
ポーザ5において、ウェハ裏面を本圧着荷重約44.1
MPa(450kgf/cm)で加圧、200℃に加
熱して本圧着した。
【0174】図15(a),(b)において、第1の半
導体素子にあらかじめ形成した電極と第2の半導体素子
に形成したバンプ3が接するように位置合わせして実装
ヘッドにより実装した。このとき、第1のウェハと第2
のウェハの結晶面が揃うようにオリフラを合わせて接合
した。仮圧着時には、仮圧着用実装ヘッドより加熱し、
ウェハ1の温度を80℃にし、また、仮圧着荷重を約1
4.7MPa(150kgf/cm)で仮圧着を行っ
た。この仮圧着条件でウェハを仮圧着したとき、絶縁性
樹脂シートの反応率(硬化率)は10%であった。
【0175】その後に、ウェハ1を仮圧着したインター
ポーザ5において、ウェハ裏面を本圧着荷重約44.1
MPa(450kgf/cm)で加圧、200℃に加
熱して本圧着した。このときには、ウェハ1上のバンプ
3とインターポーザ5の電極9間は電気的に接続した。
その後、ダイシングして図15(c)に示す半導体装置
26を製造した。
【0176】なお、第1の半導体素子と第2の半導体素
子を同時に加熱、加圧により接合しても同様の接続抵抗
を得ることができた。
【0177】複数の半導体素子を積層した半導体装置に
おいて、ウェハ積層した後に個片切断を行うと、上層、
下層の半導体結晶面の方向違いにより、半導体素子に欠
けを生じることがあるが、本第8実施例においては、第
1のウェハと第2のウェハの結晶面を揃えて積層してい
るため、個片切断時に欠けを生じることを防ぐことがで
きた。
【0178】なお、上記様々な実施形態のうちの任意の
実施形態を適宜組み合わせることにより、それぞれの有
する効果を奏するようにすることができる。
【0179】
【発明の効果】本発明によれば、ウェハレベルでウェハ
の電極上にバンプを形成し、上記ウェハとインターポー
ザ間に絶縁性樹脂を介して接するように仮圧着し、加
熱、加圧で絶縁性樹脂を硬化するとともにウェハとイン
ターポーザを圧着して、ウェハ上の電極とインターポー
ザの電極を直接的に接合させ、その後、半導体素子毎に
切り離して半導体装置を製造するので、ウェハレベル
で、一括して複数の半導体装置を製造することができる
ため、生産性を向上させることができる。
【0180】すなわち、複数の半導体素子の各バンプを
同時的にインターポーザの各電極に圧着することができ
るので、半導体素子の個片毎にインターポーザに実装す
るときには半導体素子の個片毎の厚みを考慮する必要が
あるのに対して、そのような半導体素子の個片毎の厚み
のバラツキを考慮する必要がなくなる。また、インター
ポーザに複数の半導体素子を樹脂層を介して貼り付ける
ので、レジスト塗布工程、硬化工程、露光工程、現像工
程、又は、メッキ工程などが不要となる。言い換えれ
ば、メッキ工程など半導体工場でしかできないことが不
要となり、半導体素子が絶縁性樹脂層で封止された状態
でインターポーザに実装された半導体装置の状態で所定
の回路基板に実装することができ、半導体工場を持たな
い工場でも容易に取り扱うことができる。
【0181】また、レベリング無しに、複数の半導体素
子の各バンプを同時的にインターポーザの各電極に圧着
して接続させることができるので、レベリングが不要と
なり、かつ、ウェハの反り矯正も可能となり、さらに、
ロット毎のウェハの厚みのバラツキも考慮する必要が無
くなり、複数の半導体装置を同時に一括して高い生産性
でもって製造することができる。すなわち、従来の、ウ
ェハレベルでウェハの電極上にバンプを形成し、上記ウ
ェハとインターポーザ間に絶縁性樹脂を介して接するよ
うに仮圧着し、加熱、加圧で絶縁性樹脂を硬化してウェ
ハとインターポーザを本圧着し、ウェハ上の電極とイン
ターポーザの電極を接合させ、その後に、半導体装置毎
に切り離す工程において、ACF工法などの圧接工法を
用いて、ウェハとインターポーザを接合した場合には、
ウェハ周辺への絶縁性樹脂の逃げは大きく、中央部では
絶縁性樹脂が逃げられないと行った問題が起こり、ウェ
ハレベルでの均一な接合が困難であった。
【0182】一方、本発明では、ウェハ上の個々の半導
体素子の外周あるいはインターポーザ側の半導体素子を
圧着する外周部に溝を設けることにより、ウェハとイン
ターポーザの圧着時の絶縁性樹脂層の絶縁性樹脂の逃げ
場所を設けることができるため、ウェハ内の中央部及び
周辺部の両方で均一に絶縁性樹脂を溝内に逃がすことが
でき、ウェハレベルでのウェハとインターポーザの均一
な接合が可能となる。また、ウェハ上の個々の半導体素
子の外周あるいはインターポーザ側の半導体素子を圧着
する外周部に設ける溝の体積V1(cm/mm)と、
インターポーザとウェハを圧着した後にできるウェハ周
辺の単位長さ当たりの絶縁性樹脂はみ出し体積V2(c
/mm)との関係は、V2≦V1となるように溝を
形成すれば、絶縁性樹脂の逃げ体積を十分に確保するこ
とができ、より確実に、ウェハレベルでのウェハとイン
ターポーザの均一な圧着接合が可能となる。
【0183】また、本発明によれば、以下のような効果
を奏することができる。すなわち、一般に、ウェハには
片面のみに半導体素子を形成するので反りが生じてい
る。この反りのため、スタッドバンプ形成時において
は、ウェハ内に均一に安定した形状にスタッドバンプを
形成することができない可能性がある。これに対して、
本発明において、ウェハに溝を形成するようにする場合
には、ウェハの片面のみの半導体素子の形成により発生
する応力を溝で解放させることができ、ウェハがステー
ジ上で平坦化し、安定した形状でスタッドバンプを形成
することができる。よって、形状のバラツキを少なくす
ることができて、接合の信頼性をより一層高めることが
できる。
【0184】第2に、ウェハレベルでのスタッドバンプ
の形成はウェハへの加熱を伴うが、1番目の半導体素子
形成領域でのバンプ形成と最終の半導体素子形成領域で
のバンプ形成とでは熱履歴が大きく異なり、特に初期の
順番の半導体素子形成領域でのバンプにおいては、加熱
時間が長く、半導体素子とAuバンプ間に合金層の形成
が促進され、半導体素子の電極上のバンプの接合強度が
低下するといった問題が従来あった。
【0185】これに対して、本発明によれば、バンプ形
成のためにウェハへ加熱するとき、バンプを形成する半
導体素子形成領域毎に加熱するようにし、加熱されてい
る半導体素子形成領域でのバンプ形成が終了すると、次
にバンプ形成する半導体素子形成領域を加熱するという
ように、バンプ形成動作と加熱動作とが同一の半導体素
子形成領域に対して行われるように同期させ、少なくと
もバンプ形成領域のみを加熱する場合には、加熱時間が
一定で短時間となり、合金層の形成を減少させることが
できて、そのバラツキも少なくすることができ、品質の
安定化を図ることができ、安定した接合の信頼性を得る
ことができる。
【0186】第3に、半導体素子上のスタッドバンプ形
成においては、半導体素子の電極、例えばAlなどが露
出してしまい、半導体装置組立後の吸湿による、半導体
素子電極の腐食が発生することがある問題に対しては、
ウェハの電極上へのスタッドバンプ形成後に、ウェハ上
に絶縁性樹脂層を配置する場合には、半導体素子上の電
極の露出を防止することができる。このときの絶縁性樹
脂層形成方法はペーストによるスピンコート、シートに
よる貼り付けなどいずれでも上記効果が得られる。この
とき、ウェハ上の絶縁性樹脂層は、完全硬化又は半硬化
でもよく、完全硬化の場合は、半導体素子の電極露出部
の保護を強化でき、半硬化のときには、後工程での半導
体素子実装時における絶縁性封止樹脂との密着を上げる
ことができ、半導体装置自体の信頼性品質を向上するこ
とができる。
【0187】第4に、現在では半導体装置の個片毎に半
導体素子の半導体素子面の反対面に1番ピンなどのマー
キングを行っているため、生産性向上に問題がある。ま
た、第5に、ウェハレベルでのマーキングにおいては、
半導体素子面と、半導体素子反対面の位置関係が分から
ない。このときに、半導体素子にエッチング等におい
て、貫通孔を設けて、表裏面の位置関係を示すことが可
能であるが、コストアップの要因になる。
【0188】本発明では、ウェハへのバンプ形成前にお
いて、ウェハに設けられたオリフラを用いて当て基準と
して位置合わせを行い、ウェハの半導体素子形成面の反
対面に、半導体素子毎の一括マーキングを行う場合に
は、安価にかつ効率よく一括マーキングすることができ
る。
【0189】第6に、ACFのように、インターポーザ
にACFを貼り付けて、その後に半導体素子を実装する
というように、半導体素子の絶縁性封止樹脂の供給は個
片の半導体素子毎に行われ、生産性が低い。かつ、イン
ターポーザの所定の場所に、任意に、ACFを貼り付け
るのは、量産設備上複雑となる。また、複数の半導体素
子を一つのインターポーザ上に実装する場合、工程上、
複数のサイズのACFを用意する必要があり、コストア
ップの要因、また、量産管理上複雑となる。
【0190】本発明では、半導体素子を形成したウェハ
の電極上にバンプを形成し、上記ウェハ上にシート状の
絶縁性樹脂層を貼り付けて加圧加熱により形成し、半導
体素子毎に切り離し、その後に半導体素子のバンプとイ
ンターポーザの電極を合せて位置合わせし、加熱、加圧
して半導体素子をインターポーザに実装する場合、すな
わち、各半導体素子毎の絶縁性封止樹脂の供給ではな
く、ウェハ状態で多数の半導体素子に対して絶縁性封止
樹脂を一括して供給する場合には、生産性が高くなると
ともに、実装前に半導体素子に絶縁性樹脂層が形成され
ているので、インターポーザの所定の場所に、任意に、
ACFを貼り付ける必要も無く、複数のサイズのACF
を用意する必要も無くなる。よって、マルチチップモジ
ュールを容易に製造することができる。また、上記絶縁
性樹脂は、熱硬化、あるいは絶縁性熱可塑性樹脂とする
ことができ、特に、絶縁性熱硬化性樹脂のときには、絶
縁性樹脂形成での絶縁性熱硬化樹脂は未硬化又は半硬化
とすることができる。
【0191】第7に、ウェハレベルにおいて、複数の半
導体素子を積層した半導体装置において、積層工法に、
ACFなどの加圧加熱による圧接工法を用いたとき、加
圧時に下層側のウェハが撓んで、下層と上層のウェハの
電気的接合が不十分となる。
【0192】これに対して、本発明によれば、ウェハレ
ベルにおいて、複数のウェハ従って複数の半導体素子を
1つのインターポーザ上に積層して構成される半導体装
置を製造するとき、1枚目のウェハとインターポーザ
と、1枚目のウェハと2枚目のウェハとをそれぞれ別々
に電極とバンプとを直接的に接続する場合には、1枚目
のウェハとインターポーザとを接合したのち1枚目のウ
ェハと2枚目のウェハとを接合するとき、1枚目のウェ
ハがたとえ撓んでも、1枚目のウェハと2枚目のウェハ
との接合を十分に行うことができる。
【0193】第8に、複数の半導体素子を積層した半導
体装置において、ウェハ積層した後に個片切断を行う
と、上層と下層の半導体結晶面の方向違いにより、半導
体素子に欠けを生じることがある。
【0194】これに対して、本発明によれば、オリフラ
を互いに合わせることにより1枚目のウェハと2枚目の
ウェハのウェハ結晶面を揃えて積層する場合には、個片
切断時に欠けを生じることを防ぐことができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】 (a)〜(c)はそれぞれ本発明の第1実施
形態にかかる半導体素子の実装方法を示す説明図であ
る。
【図2】 (a),(b)はそれぞれ、図1に続く、本
発明の第1実施形態にかかる半導体素子の実装方法を示
す説明図である。
【図3】 (a),(b)はそれぞれ、従来の半導体素
子の実装方法を示す説明図、及び、図1に続く、本発明
の第1実施形態にかかる半導体素子の実装方法を示す説
明図である。
【図4】 (a)〜(c)はそれぞれ本発明の第2実施
形態にかかる半導体素子の実装方法を示す説明図であ
る。
【図5】 本発明の第3実施形態にかかる半導体素子の
実装方法を示す説明図である。
【図6】 (a)〜(c)はそれぞれ本発明の第4実施
形態にかかる半導体素子の実装方法を示す説明図であ
る。
【図7】 (a)〜(c)はそれぞれ、図6(c)に続
く、本発明の第4実施形態にかかる半導体素子の実装方
法を示す説明図である。
【図8】 (a),(b)はそれぞれ、図7(c)に続
く、本発明の第4実施形態にかかる半導体素子の実装方
法を示す説明図である。
【図9】 (a)〜(c)はそれぞれ本発明の第5実施
形態にかかる半導体素子の実装方法を示す説明図であ
る。
【図10】 (a),(b)はそれぞれ本発明の第5実
施形態にかかる半導体素子の実装方法を示す説明図であ
る。
【図11】 (a)〜(c)はそれぞれ本発明の第6実
施形態にかかる半導体素子の実装方法を示す説明図であ
る。
【図12】 (a),(b)はそれぞれ、図11(c)
に続く、本発明の第6実施形態にかかる半導体素子の実
装方法を示す説明図である。
【図13】 (a)〜(c)は本発明の第7実施形態に
かかる半導体素子の実装方法を示す説明図である。
【図14】 (a),(b)はそれぞれ本発明の第8実
施形態にかかる半導体素子の実装方法を示す説明図であ
る。
【図15】 (a)〜(c)はそれぞれ、図14(b)
に続く、本発明の第8実施形態にかかる半導体素子の実
装方法を示す説明図である。
【図16】 本発明の第9実施形態にかかる半導体素子
の実装方法を示すフロー図である。
【図17】 (a)〜(e)はそれぞれ本発明の第9実
施形態にかかる半導体素子の実装方法で使用するウェハ
を示す説明図である。
【図18】 本発明の第9実施形態を第6実施形態に適
用する場合の半導体素子の実装方法を示す説明図であ
る。
【図19】 本発明の第10実施形態にかかる半導体素
子の実装方法を示す説明図である。
【図20】 (a)〜(c)はそれぞれ従来のインター
ポーザへの半導体素子の実装方法を示す説明図である。
【図21】 (a)〜(c)は、図20に続く、従来の
インターポーザへの半導体素子の実装方法を示す説明図
である。
【図22】 図21に続く、従来のインターポーザへの
半導体素子の実装方法を示す説明図である。
【符号の説明】
1,1−1,1−2…ウェハ、1A…半導体素子、1H
…分割体、1a…パッド電極、2,2A…溝、3…スタ
ッドバンプ、4…キャピラリ、5…インターポーザ、
6,6−1,6−2,6H…絶縁性樹脂層、6B…絶縁
性樹脂シート、6C…絶縁性樹脂シート、7…貼り付け
ツール、8,8a…カートリッジヒーター、9…インタ
ーポーザの電極、10…圧着ツール、11…ステージ、
11A…第1ステージ、12…第2ステージ、13,1
3B…貫通孔、14…パッド、15…絶縁性樹脂ペース
ト、16…絶縁性樹脂層、17…スクリーン版、18…
スキージ、19…ステージ、19a…貫通孔、20…オ
リフラ、21…位置合わせピン、26…半導体装置、2
7…マーク、28…インク、30…接合体、31…ディ
スペンサ、40…真空室、41…ヒータ、42…仮圧着
及び本圧着兼用実装ヘッド、43…内部。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 FI テーマコート゛(参考) H01L 25/07 25/18 (72)発明者 清水 一路 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電器 産業株式会社内 (72)発明者 大谷 博之 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電器 産業株式会社内 Fターム(参考) 5F044 KK01 LL13 LL15 PP15 PP17 QQ09

Claims (15)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 複数の半導体素子(1A)を形成したウ
    ェハ(1)の電極上にスタッドバンプ(3)をワイヤボ
    ンディングにより形成し、 上記ウェハの上記複数の半導体素子とインターポーザ
    (5)間に絶縁性樹脂(6)を介して接するように仮圧
    着し、 上記仮圧着よりも高い温度で加熱し、かつ、上記仮圧着
    よりも大きな圧力で加圧することにより、上記絶縁性樹
    脂を硬化して上記ウェハと上記インターポーザを本圧着
    して上記ウェハ上の上記複数の半導体素子の各電極と上
    記インターポーザの各電極(9)とを接合させて接合体
    (30)を形成し、 その後、上記ウェハの上記半導体素子毎に上記接合体を
    ダイシングにより切り離して個片の半導体装置(26)
    を製造する半導体装置の製造方法。
  2. 【請求項2】 上記本圧着時において、上記ウェハのダ
    イシングラインと一致して配置された溝(2)内に、上
    記ウェハと上記インターポーザとの間からはみ出した上
    記絶縁性樹脂が流れ込むことにより上記絶縁性樹脂の流
    動を均一化させる請求項1に記載の半導体素子の実装方
    法。
  3. 【請求項3】 上記本圧着時において、上記ウェハのダ
    イシングラインと一致して配置され、かつ、上記インタ
    ーポーザと上記ウェハを本圧着後にできるウェハ周辺の
    単位長さ当たりの絶縁性樹脂はみ出し体積V2(cm
    /mm)以上の体積V1(cm/mm)を有する溝
    (2)内に、上記ウェハと上記インターポーザとの間か
    らはみ出した上記絶縁性樹脂が流れ込むことにより上記
    絶縁性樹脂の流動を均一化させる請求項1に記載の半導
    体素子の実装方法。
  4. 【請求項4】 上記スタッドバンプ形成時に加熱すると
    き、上記ウェハ上の半導体素子形成領域毎に加熱する請
    求項1〜3のいずれか1つに記載の半導体素子の実装方
    法。
  5. 【請求項5】 上記本圧着時で加熱するとき、上記ウェ
    ハ上の半導体素子形成領域毎に加熱する請求項1〜3の
    いずれか1つに記載の半導体素子の実装方法。
  6. 【請求項6】 上記ウェハの電極上への上記スタッドバ
    ンプの形成後に、上記ウェハ上に上記絶縁性樹脂層
    (6)を形成する請求項1〜5のいずれか1つに記載の
    半導体素子の実装方法。
  7. 【請求項7】 上記ウェハの電極上への上記スタッドバ
    ンプの形成後、絶縁性樹脂ペースト(15)をスピンコ
    ート方式で形成し、上記ペーストを硬化することによ
    り、上記ウェハ上に絶縁性樹脂層(16)を形成する請
    求項6に記載の半導体素子の実装方法。
  8. 【請求項8】 上記ウェハの電極上への上記スタッドバ
    ンプの形成後、絶縁性樹脂ペースト(15)をスピンコ
    ート方式で形成し、上記ペーストを半硬化することによ
    り、上記ウェハ上に絶縁性樹脂層(16)を形成する請
    求項6に記載の半導体素子の実装方法。
  9. 【請求項9】 上記ウェハの電極上への上記スタッドバ
    ンプの形成後、絶縁性樹脂フィルムを上記ウェハ上に貼
    り付けたのち、加熱、加圧を行うことにより、上記ウェ
    ハ上に絶縁性樹脂層(6)を形成する請求項6に記載の
    半導体素子の実装方法。
  10. 【請求項10】 上記バンプ形成前に、上記ウェハの半
    導体素子形成面の反対面に予め半導体素子毎の一括マー
    キングを行う請求項1〜9のいずれか1つに記載の半導
    体素子の実装方法。
  11. 【請求項11】 上記ウェハの上記半導体素子形成面の
    反対面に予め半導体素子毎の一括マーキングは、上記ウ
    ェハに設けられたオリフラ(20)を用いて当て基準と
    して位置合わせを行う請求項10に記載の半導体素子の
    実装方法。
  12. 【請求項12】 上記スタッドバンプ形成時に加熱する
    とき、上記ウェハを吸着保持する第1ステージ(11
    A)とは異なる第2ステージ(12)により、上記スタ
    ッドバンプを形成する半導体素子形成領域のスタッドバ
    ンプ形成面とは反対面を吸着保持しかつ加熱する請求項
    5に記載の半導体素子の実装方法。
  13. 【請求項13】 上記スタッドバンプ形成時に加熱する
    とき、上記第2ステージ(12)は、上記スタッドバン
    プを形成する半導体素子形成領域の移動とともに同期し
    て移動して、常に、上記スタッドバンプを形成する半導
    体素子形成領域のスタッドバンプ形成面とは反対面を吸
    着保持しかつ加熱する請求項14に記載の半導体素子の
    実装方法。
  14. 【請求項14】 上記接合体を形成したのち、上記接合
    体の上記ウェハの上にさらに別のウェハ(1−2)を積
    み重ねるように第2の絶縁性樹脂(6−2)を介して圧
    着させ、かつ、上下に積層されたウェハ(1−1,1−
    2)の上記バンプの位置と別のウェハ(1−2)のバン
    プの位置を揃えかつ上記上下に積層されたウェハ(1−
    1,1−2)の電極間は上記第2の絶縁性樹脂を貫通し
    て接合したのち、上記ウェハの上記半導体素子毎に上記
    接合体をダイシングにより切り離して個片の半導体装置
    (26)を製造する請求項1に記載の半導体素子の実装
    方法。
  15. 【請求項15】 上記上下に積層されたウェハ(1−
    1,1−2)は2枚のウェハ(1−1,1−2)の結晶
    構造面を揃えて積層される請求項14に記載の半導体素
    子の実装方法。
JP2001293686A 2001-09-26 2001-09-26 半導体装置の製造方法 Expired - Fee Related JP4663184B2 (ja)

Priority Applications (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2001293686A JP4663184B2 (ja) 2001-09-26 2001-09-26 半導体装置の製造方法
US10/253,604 US7060528B2 (en) 2001-09-26 2002-09-25 Method for mounting a semiconductor element to an interposer by compression bonding
CNB021433704A CN1241244C (zh) 2001-09-26 2002-09-26 半导体元件的安装方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2001293686A JP4663184B2 (ja) 2001-09-26 2001-09-26 半導体装置の製造方法

Publications (3)

Publication Number Publication Date
JP2003100943A true JP2003100943A (ja) 2003-04-04
JP2003100943A5 JP2003100943A5 (ja) 2008-05-15
JP4663184B2 JP4663184B2 (ja) 2011-03-30

Family

ID=19115429

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2001293686A Expired - Fee Related JP4663184B2 (ja) 2001-09-26 2001-09-26 半導体装置の製造方法

Country Status (3)

Country Link
US (1) US7060528B2 (ja)
JP (1) JP4663184B2 (ja)
CN (1) CN1241244C (ja)

Cited By (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2008507844A (ja) * 2004-07-21 2008-03-13 インテル・コーポレーション 複数の電子アセンブリの製造方法
KR100941656B1 (ko) 2008-05-20 2010-02-11 앰코 테크놀로지 코리아 주식회사 반도체 장치 및 그 제조 방법
US8129201B2 (en) 2004-01-07 2012-03-06 Nikon Corporation Stacking apparatus and method for stacking integrated circuit elements
JPWO2011136363A1 (ja) * 2010-04-28 2013-07-22 三洋電機株式会社 回路装置の製造方法
JP2013211474A (ja) * 2012-03-30 2013-10-10 Olympus Corp 基板および半導体装置
JP2014504014A (ja) * 2010-12-16 2014-02-13 テッセラ,インコーポレイテッド チャネルを用いたボイドフリーウェハ接合
JPWO2013179766A1 (ja) * 2012-05-30 2016-01-18 オリンパス株式会社 撮像装置、半導体装置および撮像ユニット
JPWO2013179764A1 (ja) * 2012-05-30 2016-01-18 オリンパス株式会社 撮像装置の製造方法および半導体装置の製造方法
JPWO2013179765A1 (ja) * 2012-05-30 2016-01-18 オリンパス株式会社 撮像装置の製造方法および半導体装置の製造方法
JPWO2013179767A1 (ja) * 2012-05-30 2016-01-18 オリンパス株式会社 撮像装置の製造方法および半導体装置の製造方法

Families Citing this family (18)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100510518B1 (ko) * 2003-01-30 2005-08-26 삼성전자주식회사 반도체 장치 및 반도체 장치의 패키지 방법
JP4372605B2 (ja) * 2004-04-15 2009-11-25 パナソニック株式会社 電子部品搭載装置および電子部品搭載方法
JPWO2005114730A1 (ja) * 2004-05-20 2008-03-27 スパンション エルエルシー 半導体装置の製造方法および半導体装置
JP3812677B2 (ja) * 2004-09-14 2006-08-23 セイコーエプソン株式会社 半導体装置の製造装置及び半導体装置の製造方法
CN101405752B (zh) * 2006-04-21 2012-05-09 松下电器产业株式会社 存储卡
JP5091600B2 (ja) 2006-09-29 2012-12-05 三洋電機株式会社 半導体モジュール、半導体モジュールの製造方法および携帯機器
JP5214347B2 (ja) * 2008-06-24 2013-06-19 株式会社東芝 半導体装置の製造方法および半導体装置の製造装置
US10251273B2 (en) * 2008-09-08 2019-04-02 Intel Corporation Mainboard assembly including a package overlying a die directly attached to the mainboard
US9099480B2 (en) 2009-09-30 2015-08-04 Stmicroelectronics S.R.L. Indexing of electronic devices distributed on different chips
EP2306517B1 (en) 2009-09-30 2016-11-02 STMicroelectronics Srl Indexing of electronic devices using marks distributed on two coupled chips
US8796075B2 (en) 2011-01-11 2014-08-05 Nordson Corporation Methods for vacuum assisted underfilling
US8381967B1 (en) * 2012-01-05 2013-02-26 Texas Instruments Incorporated Bonding a solder bump to a lead using compression and retraction forces
JP2015065322A (ja) * 2013-09-25 2015-04-09 日東電工株式会社 半導体装置の製造方法
JP6257291B2 (ja) * 2013-12-04 2018-01-10 株式会社ディスコ パッケージ基板の加工方法
JP6400938B2 (ja) * 2014-04-30 2018-10-03 ファスフォードテクノロジ株式会社 ダイボンダ及びボンディング方法
US9799625B2 (en) 2015-06-12 2017-10-24 Taiwan Semiconductor Manufacturing Company Ltd. Semiconductor structure and manufacturing method thereof
US10962571B2 (en) * 2017-12-30 2021-03-30 Texas Instruments Incorporated Interposers having cuts through an insulating substrate
CN117737686B (zh) * 2024-01-31 2024-07-12 湖南德智新材料有限公司 石墨产品的膜层制备方法

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH09213739A (ja) * 1996-01-31 1997-08-15 Matsushita Electric Ind Co Ltd 部品実装用フィルム、その導電ペースト充填方法および部品実装方法
JPH09219421A (ja) * 1996-02-14 1997-08-19 Hitachi Ltd 半導体電子部品の製造方法およびウエハ
JPH10178048A (ja) * 1996-12-16 1998-06-30 Ricoh Co Ltd 配線基板

Family Cites Families (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2767425B2 (ja) * 1988-05-14 1998-06-18 株式会社リコー 交換素子チップの実装方法
US6981317B1 (en) * 1996-12-27 2006-01-03 Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. Method and device for mounting electronic component on circuit board
JPH10256306A (ja) * 1997-03-12 1998-09-25 Hitachi Chem Co Ltd 回路板の製造法
US6075280A (en) * 1997-12-31 2000-06-13 Winbond Electronics Corporation Precision breaking of semiconductor wafer into chips by applying an etch process
JP3423897B2 (ja) * 1999-04-01 2003-07-07 宮崎沖電気株式会社 半導体装置の製造方法
US6338980B1 (en) * 1999-08-13 2002-01-15 Citizen Watch Co., Ltd. Method for manufacturing chip-scale package and manufacturing IC chip
JP3625268B2 (ja) * 2000-02-23 2005-03-02 富士通株式会社 半導体装置の実装方法
TW522531B (en) * 2000-10-20 2003-03-01 Matsushita Electric Ind Co Ltd Semiconductor device, method of manufacturing the device and mehtod of mounting the device
JP4544755B2 (ja) * 2001-01-17 2010-09-15 パナソニック株式会社 ボンディングヘッド及び部品装着装置

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH09213739A (ja) * 1996-01-31 1997-08-15 Matsushita Electric Ind Co Ltd 部品実装用フィルム、その導電ペースト充填方法および部品実装方法
JPH09219421A (ja) * 1996-02-14 1997-08-19 Hitachi Ltd 半導体電子部品の製造方法およびウエハ
JPH10178048A (ja) * 1996-12-16 1998-06-30 Ricoh Co Ltd 配線基板

Cited By (22)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US8735180B2 (en) 2004-01-07 2014-05-27 Nikon Corporation Multiple-points measurement
US8129201B2 (en) 2004-01-07 2012-03-06 Nikon Corporation Stacking apparatus and method for stacking integrated circuit elements
JP4935074B2 (ja) * 2004-01-07 2012-05-23 株式会社ニコン 積層装置及び集積回路素子の積層方法
US8440472B2 (en) 2004-01-07 2013-05-14 Nikon Corporation Stacking apparatus and method for stacking integrated circuit elements
JP2014003342A (ja) * 2004-01-07 2014-01-09 Nikon Corp 積層装置
US9105675B2 (en) 2004-01-07 2015-08-11 Nikon Corporation WH (wafer-holder) process
JP4696115B2 (ja) * 2004-07-21 2011-06-08 インテル・コーポレーション 複数の電子アセンブリの製造方法
JP2008507844A (ja) * 2004-07-21 2008-03-13 インテル・コーポレーション 複数の電子アセンブリの製造方法
KR100941656B1 (ko) 2008-05-20 2010-02-11 앰코 테크놀로지 코리아 주식회사 반도체 장치 및 그 제조 방법
JPWO2011136363A1 (ja) * 2010-04-28 2013-07-22 三洋電機株式会社 回路装置の製造方法
JP5830702B2 (ja) * 2010-04-28 2015-12-09 パナソニックIpマネジメント株式会社 回路装置の製造方法
KR20140031183A (ko) * 2010-12-16 2014-03-12 테세라, 인코포레이티드 채널을 사용한 보이드 없는 웨이퍼 결합
JP2014504014A (ja) * 2010-12-16 2014-02-13 テッセラ,インコーポレイテッド チャネルを用いたボイドフリーウェハ接合
JP2013211474A (ja) * 2012-03-30 2013-10-10 Olympus Corp 基板および半導体装置
JPWO2013179766A1 (ja) * 2012-05-30 2016-01-18 オリンパス株式会社 撮像装置、半導体装置および撮像ユニット
JPWO2013179764A1 (ja) * 2012-05-30 2016-01-18 オリンパス株式会社 撮像装置の製造方法および半導体装置の製造方法
JPWO2013179765A1 (ja) * 2012-05-30 2016-01-18 オリンパス株式会社 撮像装置の製造方法および半導体装置の製造方法
JPWO2013179767A1 (ja) * 2012-05-30 2016-01-18 オリンパス株式会社 撮像装置の製造方法および半導体装置の製造方法
US9282261B2 (en) 2012-05-30 2016-03-08 Olympus Corporation Method for producing image pickup apparatus and method for producing semiconductor apparatus
JP2017103478A (ja) * 2012-05-30 2017-06-08 オリンパス株式会社 撮像装置、半導体装置および撮像ユニット
US9698195B2 (en) 2012-05-30 2017-07-04 Olympus Corporation Method for producing image pickup apparatus and method for producing semiconductor apparatus
US10249672B2 (en) 2012-05-30 2019-04-02 Olympus Corporation Image pickup apparatus, semiconductor apparatus, and image pickup unit

Also Published As

Publication number Publication date
JP4663184B2 (ja) 2011-03-30
US7060528B2 (en) 2006-06-13
CN1241244C (zh) 2006-02-08
CN1411043A (zh) 2003-04-16
US20030166313A1 (en) 2003-09-04

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP2003100943A (ja) 半導体素子の実装方法及びその半導体装置
US6541872B1 (en) Multi-layered adhesive for attaching a semiconductor die to a substrate
US20100159643A1 (en) Bonding ic die to tsv wafers
JP5064288B2 (ja) 半導体装置の製造方法
JP2003332521A (ja) 半導体装置及びその製造方法
JP2004356529A (ja) 半導体装置および半導体装置の製造方法
US8377745B2 (en) Method of forming a semiconductor device
US20130228915A1 (en) Semiconductor package and fabrication method thereof
JP2002319647A (ja) 半導体装置の製造方法
JP2002368190A (ja) 半導体装置およびその製造方法
TWI381459B (zh) Semiconductor device and manufacturing method thereof
JPH11274241A (ja) 半導体装置の製造方法
JP6608640B2 (ja) 実装構造体の製造方法
JP2012221989A (ja) 半導体装置製造装置、及び半導体装置の製造方法
JP3914431B2 (ja) 半導体装置の製造方法
JP6727111B2 (ja) 半導体装置及びその製造方法
JP5333056B2 (ja) 半導体装置の製造方法
JP2002118147A (ja) 半導体チップをプリント配線基板に装着する方法及びその方法の実施に用いる装着用シート
JP2000286302A (ja) 半導体チップ組立方法及び組立装置
JP2013171916A (ja) 半導体装置の製造方法
JP4195541B2 (ja) 半導体チップをプリント配線基板に装着する方法及びその方法の実施に用いる装着用シート
JP4441090B2 (ja) プリント配線基板に半導体チップを装着する方法
US20070194457A1 (en) Semiconductor package featuring thin semiconductor substrate and liquid crystal polymer sheet, and method for manufacturing such semiconductor package
JP2013016577A (ja) 半導体装置の製造方法
JP2003031725A (ja) 半導体装置の製造方法

Legal Events

Date Code Title Description
A521 Written amendment

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20080402

A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20080402

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20090917

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20100202

A521 Written amendment

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20100318

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20100420

A521 Written amendment

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20100616

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20100720

A521 Written amendment

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20100913

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20101221

A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20110105

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20140114

Year of fee payment: 3

LAPS Cancellation because of no payment of annual fees