JP2008159755A - 半導体装置の製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】簡便に、かつ効率的に得ることができ、バンプの接続信頼性を高めることができる半導体装置の製造方法を提供する。
【解決手段】片面１１ａにバンプ４が設けられた第１の半導体装置構成部材１１と、片面に電気接続端子が設けられた第２の半導体装置構成部材とを用意し、第１の半導体装置構成部材１１のバンプ４が設けられている側の表面１１ａに、バンプ４よりも柔らかい第１の接着剤層６を形成し、押圧部材１２を用いて、接着剤層６の表面６ａを押圧し、接着剤層６にバンプ４を押し込んで、接着剤層６の表面６ａからバンプ４を露出させ、露出されたバンプ４と電気接続端子とを対向させて接続しつつ、接着剤層６を介して第１、第２の半導体装置構成部材を接合する、半導体装置の製造方法。
【選択図】図２

Description

本発明は、複数の半導体装置構成部材が接合されている半導体装置の製造方法に関し、より詳細には、複数の半導体装置構成部材が接着剤層を介して接合され、バンプにより接続されている半導体装置の製造方法に関する。

複数の半導体チップ同士または半導体チップと基板とが、接合材を介して接合され、かつバンプにより電気的に接続されている半導体装置が広く知られている。このような半導体装置では、例えば上層の半導体チップの下面にバンプが形成されており、該バンプが下層の半導体チップもしく基板の上面に設けられた電気接続端子と接合され、かつ電気的に接続されている。

上記接合材としては、アンダーフィル、ＮＣＰ、ＮＣＦ、ＡＣＦ、ＡＣＰ等が広く用いられている。具体的には、例えば下層の半導体チップ上に接合材を付与し、上層の半導体チップを積層し、接合する方法、あるいは上層の半導体チップの下面に接合材を塗布しておき、下層の半導体チップに積層し、接合する方法等が行われている。

この種の半導体装置の製造方法の一例が、下記の特許文献１に開示されている。特許文献１では、図８（ａ）に模式的に示すように、先ず半導体ウェーハ１０１の各半導体チップが構成されている各領域にバンプ１０２を形成する。次に、図８（ｂ）に示すように、半導体ウェーハ１０１の上面に、バンプ１０２を完全に覆うように、上記接合材としての保護膜１０３を塗布する。保護膜１０３は、半導体チップの実装時に溶融され、かつ半導体チップを実装基板に固着するとともに封止する機能を有する。

次に、図８（ｃ）に示すように、バンプ１０２が露出するように、保護膜１０３及びバンプ１０２を研削する。これにより、保護膜１０３が薄くなり、かつバンプ１０２が研削されて、保護膜１０３の表面に露出する。しかる後、ダイシングにより、半導体ウェーハ１０１から個々の大きさに半導体チップ１０４を切り出す。切り出された半導体チップ１０４のバンプ１０２Ａと、実装基板１０５の基板電極１０６とを固着して、図８（ｄ）に示す半導体装置を得ることができる。
特開平０９−２３７８０６号公報

特許文献１では、保護膜１０３の表面からバンプ１０２を露出させるために、保護膜１０３及びバンプ１０２が研削されていた。このような研削工程によって、バンプ１０２を露出させた場合には、研削後のバンプ１０２Ａの高さにばらつきが生じ易かった。よって、得られた半導体装置では、上層の半導体チップが傾くことがあった。さらに、研削の際に生じた研削屑が、露出したバンプ１０２Ａの表面に付着し、バンプの接続不良が生じることがあった。

ところで、保護膜の表面からバンプを露出させる方法として、例えば図８（ｂ）に示したように、バンプを含む半導体ウェーハの表面全体に、保護膜を塗布した後に、フォトリソグラフィ法により、保護膜の一部を除去し、バンプを露出させることも考えられる。しかしながら、フォトリソグラフィ法では、工程が煩雑になり、半導体装置を効率よく製造することができなかった。さらに、フォトリソグラフィ法では、保護膜の表面からバンプが充分に露出しないことがあった。よって、得られた半導体装置では、バンプの接続不良が生じることがあった。

本発明の目的は、上述した従来技術の現状に鑑み、簡便に、かつ効率的に得ることができ、バンプの接続信頼性を高めることができる半導体装置の製造方法を提供することにある。

本発明に係る半導体装置の製造方法は、片面にバンプが設けられた第１の半導体装置構成部材と、片面に電気接続端子が設けられた第２の半導体装置構成部材とを用意する工程と、第１の半導体装置構成部材のバンプが設けられている側の表面に、バンプよりも柔らかい接着剤層を形成する工程と、押圧部材を用いて、接着剤層の表面を押圧し、接着剤層にバンプを押し込んで、接着剤層の表面からバンプを露出させる工程と、露出されたバンプと電気接続端子とを対向させて接続しつつ、接着剤層を介して第１、第２の半導体装置構成部材を接合する工程とを備えている。

本発明に係る半導体装置の製造方法のある特定の局面では、バンプを露出させる工程の前に、接着剤層の表面に接着剤層よりも硬く、かつバンプよりも柔らかい表面を有するシート状の押圧部材を積層する工程をさらに備え、バンプを露出させる工程において、シート状の押圧部材を押圧することにより、接着剤層の表面を押圧し、バンプを露出させる工程の後に、シート状の押圧部材を剥離する工程が行われる。

本発明に係る半導体装置の製造方法の他の特定の局面では、シート状の押圧部材は、気体発生剤を含有している。

本発明に係る半導体装置の製造方法の別の特定の局面では、シート状の押圧部材が、基材と、基材の少なくとも一方面に積層されており、接着剤層よりも硬く、かつバンプよりも柔らかい粘着剤層とを有し、シート状の押圧部材は粘着剤層側から、接着剤層の表面に積層される。

本発明に係る半導体装置の製造方法の他の特定の局面では、押圧部材として、接着剤層よりも硬く、かつバンプよりも柔らかい表面を有するローラーを用いている。

本発明に係る半導体装置の製造方法のさらに他の特定の局面では、第１の半導体装置構成部材は、半導体ウェーハまたは半導体チップである。

本発明に係る半導体装置の製造方法の別の特定の局面では、第１の半導体装置構成部材は半導体ウェーハであり、バンプを露出させる工程の後に、半導体ウェーハをダイシングし、個々の半導体チップに分割する工程をさらに備え、個々の半導体チップに分割された第１の半導体装置構成部材を、第２の半導体装置構成部材と接合している。

本発明に係る半導体装置の製造方法では、第１の半導体装置構成部材のバンプが設けられている側の表面に、バンプよりも柔らかい接着剤層を形成する工程と、押圧部材を用いて、接着剤層の表面を押圧し、接着剤層にバンプを押し込んで、接着剤層の表面からバンプを露出させる工程とを備えているので、接着剤層の表面からバンプを露出させるために、押圧部材により接着剤層の表面を押圧するだけでよいため、簡便に、かつ効率的に半導体装置を得ることができる。

さらに、接着剤層はバンプよりも柔らかくされているので、接着剤層の表面からバンプを容易に露出させることができる。よって、バンプの接続信頼性が高められた半導体装置を得ることができる。

バンプを露出させる工程の前に、接着剤層の表面に接着剤層よりも硬く、かつバンプよりも柔らかい表面を有するシート状の押圧部材を積層する工程をさらに備え、バンプを露出させる工程において、シート状の押圧部材を押圧することにより、接着剤層の表面を押圧し、バンプを露出させる工程の後に、シート状の押圧部材を剥離する工程が行われる場合には、シート状の押圧部材が接着剤層よりも硬く、かつバンプよりも柔らかい表面を有するので、接着剤層を容易に押圧することができ、接着剤層の表面からバンプをより一層容易に露出させることができる。よって、バンプの接続信頼性がより一層高められた半導体装置を得ることができる。

シート状の押圧部材が、気体発生剤を含有している場合には、接着剤層の表面からバンプを露出させた後、シート状の押圧部材中に複数の気泡を発生させることにより、シート状の押圧部材を接着剤層から容易に剥離することができる。

シート状の押圧部材が、基材と、基材の少なくとも一方面に積層されており、接着剤層よりも硬く、かつバンプよりも柔らかい粘着剤層とを有し、シート状の押圧部材は粘着剤層側から、接着剤層の表面に積層される場合には、シート状の押圧部材を容易に押圧することができ、接着剤層の表面からバンプをより一層容易に露出させることができる。よって、バンプの接続信頼性がさらに一層高められた半導体装置を得ることができる。

押圧部材として、接着剤層よりも硬く、かつバンプよりも柔らかい表面を有するローラーを用いる場合には、ローラーが接着剤層よりも硬く、かつバンプよりも柔らかいので、接着剤層を容易に押圧することができ、接着剤層の表面からバンプをより一層容易に露出させることができる。よって、バンプの接続信頼性がより一層高められた半導体装置を得ることができる。

第１の半導体装置構成部材が半導体ウェーハであり、バンプを露出させる工程の後に、半導体ウェーハをダイシングし、個々の半導体チップに分割する工程をさらに備え、個々の半導体チップに分割された第１の半導体装置構成部材を、第２の半導体装置構成部材と接合する場合には、接着剤層からバンプが露出した複数の半導体装置構成部材を一度に製造することができるので、半導体装置の製造効率が高められる。

以下、図面を参照しつつ、本発明の具体的な実施形態を説明することにより、本発明を明らかにする。

図１は、本発明の一実施形態に係る半導体装置の製造方法により得られた半導体装置を略図的に示す正面断面図である。

図１に示す半導体装置１は、第２の半導体装置構成部材としての基板３の上面３ａに、第１の半導体装置構成部材としての半導体チップ２が積層された構造を有する。基板３と、半導体チップ２とは、接着剤層６を介して接合されている。

上記基板３としては、特に限定されないが、ガラス基板、ガラスエポキシ基板、ＢＴ基板、シリコン基板、サファイヤ基板等が挙げられる。半導体装置１では、第２の半導体装置構成部材として基板３を用いているが、基板３に代えて半導体チップを用いてもよい。

半導体チップ２及び基板３は、矩形状の平面形状を有する。半導体チップ２及び基板３はほぼ同じ大きさとされている。半導体チップ２及び基板３は上述の形状及び大きさを有するが、第１、第２の半導体装置構成部材の形状及び大きさは、特に限定されるものではない。例えば、第１、第２の半導体装置構成部材は、正方形の平面形状を有していてもよく、第１、第２の半導体装置構成部材は異なる大きさであってもよい。

基板３の上面３ａには、電気接続端子５が設けられている。他方、半導体チップ２の下面２ａには、バンプ４が設けられている。バンプ４は、電気接続端子５に電気的に接続されている。

次に、図２（ａ）〜（ｅ）を用いて、本発明の一実施形態に係る半導体装置１の製造方法を以下説明する。

図２（ａ）に示すように、先ず第１の半導体装置構成部材としての半導体ウェーハ１１の上面１１ａに、バンプ４を形成し、バンプ４が上面１１ａに設けられた半導体ウェーハ１１を用意する。半導体ウェーハ１１は、後述のように、図２（ａ）に矢印Ｘを付して示す位置で切断され、個々の半導体チップに分割される。

上記バンプ４としては、特に限定されないが、例えば銅、ニッケル、金等を用いて電解メッキ又は無電解メッキにより形成されたバンプが挙げられる。また、バンプ４は、スタッドバンプ、ハンダバンプ等であってもよい。

本実施形態では、第１の半導体装置構成部材として半導体ウェーハ１１を用いているが、半導体ウェーハ１１に代えて、予めダイシングにより個々の半導体チップに分割された半導体チップを用いてもよい。すなわち、第１の半導体装置構成部材として、片面にバンプが設けられた半導体チップを用いてもよい。

次に、図２（ｂ）に示すように、半導体ウェーハ１１のバンプ４が設けられている側の上面１１ａに、バンプ４よりも柔らかい接着剤層６を形成する。

第１の半導体装置構成部材の上面に接着剤層を形成する方法としては、ラミネート法、スピンコート法等が挙げられる。

本実施形態では、接着剤層６は、スピンコート法により形成されている。接着剤層６の厚みは、バンプ４の高さよりも厚くされており、バンプ４は接着剤層６中に埋め込まれている。すなわち、接着剤層６の表面６ａから、バンプ４は露出していない。

なお、接着剤層をラミネート法により形成した場合には、バンプが接着剤層の表面から露出しておらず、接着剤層は、第１の半導体装置構成部材の上面及びバンプの表面形状に追従した形状であって、バンプ形成部分において接着剤層が隆起した形状であってもよい。この場合には、接着剤層の厚みは、バンプの高さよりも必ずしも厚くされている必要はない。

上記接着剤層６は柔らかすぎると、厚みむらが生じ易くなり、硬すぎると、接着剤層６の表面６ａからバンプ４を効果的に露出させることができない場合がある。よって、接着剤層６の周波数１０Ｈｚ、設定歪み０．５％、昇温速度３℃／分の条件で剪断法により測定した動的粘弾性に基づく２３℃における貯蔵弾性率は、１〜１００ＭＰａの範囲にあることが好ましい。もっとも、接着剤層６は、バンプ４よりも柔らかく構成されている必要がある。

上記接着剤層６の厚みとしては、１０〜１００μｍ程度である。接着剤層６の厚みは、バンプ４の高さ等を考慮して適宜設定され得る。

上記接着剤層６を構成する材料としては、エポキシ、アクリル、ポリイミド等の熱可塑型接着剤、熱硬化型接着剤が挙げられる。

上記熱可塑型接着剤の材料としては、ポリイミド等、熱により可塑化する材料であれば特に限定されない。

上記熱硬化型接着剤の材料としては、特に限定されないが、熱硬化性樹脂と熱硬化剤とを含有する熱硬化性組成物が好ましい。接着剤層を用いて製造される半導体装置の信頼性が高められるので、エポキシ樹脂と熱硬化剤とを含有する熱硬化性組成物がより好ましい。

上記エポキシ樹脂としては特に限定されないが、多環式炭化水素骨格を主鎖に有するエポキシ樹脂が好ましい。多環式炭化水素骨格を主鎖に有するエポキシ樹脂を用いると、硬化後の接着剤層では、剛直で分子の運動が阻害されるので、機械的強度や耐熱性に優れるとともに、耐湿性も高められる。

上記多環式炭化水素骨格を主鎖に有するエポキシ樹脂としては、特に限定されないが、例えば、ジシクロペンタジエンジオキシド、ジシクロペンタジエン骨格を有するフェノールノボラックエポキシ樹脂等のジシクロペンタジエン骨格を有するエポキシ樹脂（以下、「ジシクロペンタジエン型エポキシ樹脂」と記す）、１−グリシジルナフタレン、２−グリシジルナフタレン、１，２−ジグリジジルナフタレン、１，５−ジグリシジルナフタレン、１，６−ジグリシジルナフタレン、１，７−ジグリシジルナフタレン、２，７−ジグリシジルナフタレン、トリグリシジルナフタレン、１，２，５，６−テトラグリシジルナフタレン等のナフタレン骨格を有するエポキシ樹脂（以下、「ナフタレン型エポキシ樹脂」と記す）、テトラヒドロキシフェニルエタン型エポキシ樹脂、テトラキス（グリシジルオキシフェニル）エタン、３，４−エポキシ−６−メチルシクロヘキシルメチル−３，４−エポキシ−６−メチルシクロヘキサンカルボネート等が挙げられる。なかでも、ジシクロペンタジエン型エポキシ樹脂やナフタレン型エポキシ樹脂が好適に用いられる。

これらの多環式炭化水素骨格を主鎖に有するエポキシ樹脂は、単独で用いられても良いし、２種類以上が併用されても良い。また、上記ジシクロペンタジエン型エポキシ樹脂及びナフタレン型エポキシ樹脂は、それぞれ単独で用いられても良いし、両者が併用されても良い。

上記多環式炭化水素骨格を主鎖に有するエポキシ樹脂は、特に限定されるものではないが、重量平均分子量の好ましい下限は５００であり、好ましい上限は１０００である。多環式炭化水素骨格を主鎖に有するエポキシ樹脂の重量平均分子量が５００未満であると、硬化後の接着剤層の機械的強度、耐熱性、耐湿性等に劣ることがあり、重量平均分子量が１０００を超えると、硬化後の接着剤層が剛直になりすぎて、脆くなることがある。

上記熱硬化剤としては特に限定はされないが、例えば、トリアルキルテトラヒドロ無水フタル酸等の加熱硬化型酸無水物系硬化剤、フェノール系硬化剤、アミン系硬化剤、ジシアンジアミド等の潜在性硬化剤、カチオン系触媒型硬化剤等が挙げられる。これらのエポキシ樹脂用硬化剤は、単独で用いられても良いし、２種類以上が併用されても良い。

上記熱硬化剤のなかでも、常温で液状の加熱硬化型硬化剤や、多官能であり、当量的に添加量が少量で良いジシアンジアミド等の潜在性硬化剤が好適に用いられる。このような硬化剤を用いることにより、硬化前には常温で柔軟であってハンドリング性が良好な接着剤層を構成することができる。

上記常温で液状の加熱硬化型硬化剤の代表的なものとしては、例えば、メチルテトラヒドロ無水フタル酸、メチルヘキサヒドロ無水フタル酸、メチルナジック酸無水物、トリアルキルテトラヒドロ無水フタル酸等の酸無水物系硬化剤が挙げられる。なかでも、疎水化されていることから、メチルナジック酸無水物やトリアルキルテトラヒドロ無水フタル酸が好適に用いられる。これらの酸無水物系硬化剤は、単独で用いられても良いし、２種類以上が併用されても良い。

上記熱硬化性組成物においては、硬化速度や硬化物の物性等を調整するために、上記熱硬化剤とともに、硬化促進剤を併用しても良い。

上記硬化促進剤としては、特に限定されないが、例えば、イミダゾール系硬化促進剤、３級アミン系硬化促進剤等が挙げられる。なかでも、硬化速度や硬化後の接着剤層の物性等の調整をするための反応系の制御をしやすいことから、イミダゾール系硬化促進剤が好適に用いられる。これらの硬化促進剤は、単独で用いられても良いし、２種類以上が併用されても良い。

上記イミダゾール系硬化促進剤としては、特に限定されないが、例えば、イミダゾールの１位をシアノエチル基で保護した１−シアノエチル−２−フェニルイミダゾールや、イソシアヌル酸で塩基性を保護した商品名「２ＭＡＯＫ−ＰＷ」（四国化成工業社製）等が挙げられる。これらのイミダゾール系硬化促進剤は、単独で用いられても良いし、２種類以上が併用されても良い。

酸無水物系硬化剤と例えばイミダゾール系硬化促進剤等の硬化促進剤とを併用する場合は、酸無水物系硬化剤の添加量をエポキシ基に対して理論的に必要な当量以下とすることが好ましい。酸無水物系硬化剤の添加量が必要以上に過剰であると、硬化後の接着剤層から水分により塩素イオンが溶出しやすくなるおそれがある。例えば、硬化後の接着剤層から熱水で溶出成分を抽出した際に、抽出水のｐＨが４〜５程度まで低くなり、エポキシ樹脂から引き抜かれた塩素イオンが多量に溶出してしまうことがある。

また、アミン系硬化剤と例えばイミダゾール系硬化促進剤等の硬化促進剤とを併用する場合には、アミン系硬化剤の添加量をエポキシ基に対して理論的に必要な当量以下とすることが好ましい。アミン物系硬化剤の添加量が必要以上に過剰であると、硬化後の接着剤層から水分により塩素イオンが溶出しやすくなるおそれがある。例えば、硬化後の接着剤層から熱水で溶出成分を抽出した際に、抽出水のｐＨが高く塩基性となり、エポキシ樹脂から引き抜かれた塩素イオンが多量に溶出してしまうことがある。

また、上記熱硬化性組成物は、更に、エポキシ樹脂と反応する官能基を有する固形ポリマーを含有することが好ましい。エポキシ樹脂と反応する官能基を有する固形ポリマーを含有することにより、硬化後の接着剤層の熱信頼性が高められる。上記エポキシ基と反応する官能基を有する固形ポリマーとしては特に限定されないが、例えば、アミノ基、ウレタン基、イミド基、水酸基、カルボキシル基、エポキシ基等を有する樹脂が挙げられる。なかでも、エポキシ基を有する高分子ポリマーが好ましい。エポキシ基を有する高分子ポリマーを用いると、硬化後の接着剤層の可撓性を高めることができる。

また、多環式炭化水素骨格を主鎖に有するエポキシ樹脂とエポキシ基を有する高分子ポリマーとを用いると、この硬化後の接着剤層では、上記多環式炭化水素骨格を主鎖に有するエポキシ樹脂に由来して機械的強度、耐熱性、及び耐湿性が高められるとともに、上記エポキシ基を有する高分子ポリマーに由来して可撓性も高められる。

上記エポキシ基を有する高分子ポリマーとしては、末端及び／又は側鎖（ペンダント位）にエポキシ基を有する高分子ポリマーであれば良く、特に限定されないが、例えば、エポキシ基含有アクリルゴム、エポキシ基含有ブタジエンゴム、ビスフェノール型高分子量エポキシ樹脂、エポキシ基含有フェノキシ樹脂、エポキシ基含有アクリル樹脂、エポキシ基含有ウレタン樹脂、エポキシ基含有ポリエステル樹脂等が挙げられる。なかでも、硬化後の接着剤層の機械的強度や耐熱性を高め得ることから、エポキシ基含有アクリル樹脂が好適に用いられる。これらのエポキシ基を有する高分子ポリマーは、単独で用いられても良いし、２種類以上が併用されても良い。

上記熱硬化性接着剤、もしくは熱可塑接着剤を例えば基材フィルム上に、ホットメルト塗工、溶剤塗工等好適な塗工方法により塗工することで、接着剤層を構成することができる。

上記熱硬化型接着剤は、５０℃、５分の熱処理条件による、熱硬化性樹脂の反応率が１０％以下、かつ、その後の２４時間後の反応率が２０％以下であることが好ましい。反応率が高すぎると、貼り合わせ時にボイドが発生したり、接着強度が低下する等の不具合が発生する場合がある。

次に、図２（ｃ）に示すように、接着剤層６の半導体ウェーハ１１が接合されている面とは反対側の表面６ａに、接着剤層６よりも硬く、かつバンプ４よりも柔らかいシート状の押圧部材１２を積層する。

接着剤層６の表面６ａにシート状の押圧部材１２を積層する方法としては、ラミネート、プレス等が挙げられる。

シート状の押圧部材１２を積層した後、図２（ｃ）に矢印を付して示すように、シート状の押圧部材１２の接着剤層６が接合されている側とは反対側の表面１２ａを押圧する。シート状の押圧部材１２の表面１２ａを押圧することにより、接着剤層６の表面６ａが押圧される。

接着剤層６はバンプ４よりも柔らかく、さらにシート状の押圧部材１２は接着剤層６よりも硬く、かつバンプ４よりも柔らかいので、接着剤層６の表面６ａが押圧されると、接着剤層６にバンプ４が押し込まれる。その結果、図２（ｄ）に示すように、接着剤層６の表面６ａからバンプ４の先端が露出する。

接着剤層６の表面６ａを押圧する際には、接着剤層６の表面６ａに対して略直行する方向に力を付与することが好ましい。略直行する方向に力を付与すると、押圧された接着剤層６の厚みばらつきを小さくすることができる。

シート状の押圧部材１２は柔らかすぎると、接着剤層６の表面６ａからバンプ４を効果的に露出させることができない場合があり、硬すぎると、バンプ４が損傷することがある。よって、シート状の押圧部材１２の周波数１０Ｈｚ、設定歪み０．５％、昇温速度３℃／分の条件で剪断法により測定した動的粘弾性に基づく２３℃における貯蔵弾性率は、１０ＭＰａ〜５ＧＰａの範囲にあることが好ましい。もっとも、シート状の押圧部材１２は、接着剤層６よりも硬く、かつバンプ４よりも柔らかく構成されている必要がある。

上記シート状の押圧部材１２の厚みとしては、特に限定されないが、１０μｍ〜１０ｍｍ程度である。

上記シート状の押圧部材１２を構成する材料としては、フッ素樹脂、ポリイミド、オレフィン、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）等が挙げられる。シート状の押圧部材１２として、離型処理されたＰＥＴシート等を用いてもよい。

接着剤層６の表面６ａからバンプ４を露出させた後、シート状の押圧部材１２を接着剤層６から剥離する。シート状の押圧部材１２を剥離することで、図２（ｅ）に示すように、接着剤層６の表面６ａからバンプ４が露出した半導体ウェーハ１１を得ることができる。

シート状の押圧部材１２を接着剤層６から容易に剥離し得るように、接着剤層６とシート状の押圧部材１２との剥離力Ａは、第１の半導体チップ構成部材と接着剤層６との剥離力Ｂよりも小さくされていることが好ましい。剥離力を調整するために、シート状の押圧部材は接着剤層６が接合される側の表面もしくは両側の表面に、熱、ＵＶ照射等により剥離力を低減可能な粘着層を有していてもよい。

バンプ４が露出した半導体ウェーハ１１を得た後、半導体ウェーハ１１をダイシングし、すなわち矢印Ｘを付して示す位置で切断し、個々の半導体チップに分割する。これにより、図３に示す、接着剤層６の表面６ａからバンプ４が露出した第１の半導体装置構成部材としての半導体チップ２を得ることができる。

さらに、図３に示すように、電気接続端子５が上面３ａに設けられた第２の半導体装置構成部材としての基板３を別途用意する。この基板３の電気接続端子５に、接着剤層６の表面６ａから露出したバンプ４を対向させ、接続する。本実施形態では、フリップチップボンダーを用いて、フリップチップ実装により、バンプ４と電気接続端子５とを接続している。

さらに、バンプ４と電気接続端子５とを接続しつつ、接着剤層６を介して、第１、第２の半導体装置構成部材としての半導体チップ２と基板３とを接合することにより、半導体装置１を得ることができる。

次に、図４（ａ）〜（ｄ）を用いて、本発明の他の実施形態に係る半導体装置の製造方法を以下説明する。

図４（ａ）に示すように、シート状の押圧部材２０を用意する。シート状の押圧部材２０は、基材２２と、基材２２の一方面に積層された粘着剤層２１とを有する。粘着剤層２１の硬さは、接着剤層６よりも硬く、かつバンプ４よりも柔らかくされている。

次に、図２（ｂ）に示すバンプ４と接着剤層６とが上面１１ａに設けられた半導体ウェーハ１１を用意する。そして、図４（ｂ）に示すように、接着剤層６の表面６ａに、シート状の押圧部材２０を、粘着剤層２１側から積層する。

シート状の押圧部材２０を積層した後、図４（ｂ）に矢印を付して示すように、基材２２の粘着剤層２１が接合されている側とは反対側の表面２２ａを押圧する。これにより、粘着剤層２１の表面２１ａが押圧され、接着剤層６の表面６ａが押圧される。

接着剤層６はバンプ４よりも柔らかく、さらに粘着剤層２１は接着剤層６よりも硬く、かつバンプ４よりも柔らかいので、接着剤層６の表面６ａが押圧されると、接着剤層６にバンプ４が押し込まれる。その結果、図４（ｄ）に示すように、接着剤層６の表面６ａからバンプ４の先端が露出する。

このように、基材２２と、基材２２の一方面に積層されており、接着剤層６よりも硬く、かつバンプ４よりも柔らかい粘着剤層２１とを有するシート状の押圧部材２０も好ましく用いることができる。この場合、基材２２の表面２２ａを押圧すればよいので、粘着剤層２１の表面２１ａを直接押圧しなくてもよいので、容易に押圧することができる。また、基材２２として、粘着剤層２１よりも硬い、例えばガラスなどを用いることによって、接着剤層６の表面６ａに対して均等な力を容易に付与することができる。さらに、シート状の押圧部材２０を用いることによって、接着剤層６の表面６ａに対して略直交する方向に力を容易に付与することができ、押圧された接着剤層６の厚みばらつきを小さくすることができる。

ところで、シート状の押圧部材２０では、粘着剤層２１が刺激を与えるとガスを発生する気体発生剤を含有している。従って、図４（ｄ）に示すように、粘着剤層２１に刺激を与えると、気体発生剤からガスが発生し、粘着剤層２１中に複数の独立気泡２３が含有される。粘着剤層２１中に複数の独立気泡２３が含有されると、粘着剤層２１の接着力は低下する。

すなわち、刺激を与える前の粘着剤層２１の接着力が比較的高くされていても、気体発生剤からガスを発生させ、粘着剤層２１中に独立気泡２３を含有させることによって、粘着剤層２１の接着力を低くすることができる。よって、粘着剤層２１中に無数の独立気泡２３を含有させた後には、接着剤層６と粘着剤層２１との剥離力Ａを、半導体ウェーハ１１と接着剤層６との剥離力Ｂよりも小さくすることができる。従って、接着剤層６の表面６ａからシート状の押圧部材２０を容易に剥離することができる。

次に、接着剤層６の表面６ａからシート状の押圧部材２０を剥離する。シート状の押圧部材２０を剥離することで、図２（ｅ）に示す接着剤層６の表面６ａからバンプ４が露出した半導体ウェーハ１１を得ることができる。これを用いて、上記半導体装置１の製造方法と同様にして半導体装置を構成することができる。

上記粘着剤層２１の周波数１０Ｈｚ、設定歪み０．５％、昇温速度３℃／分の条件で剪断法により測定した動的粘弾性に基づく２３℃における貯蔵弾性率は、１０ＭＰａ〜５ＧＰａの範囲にあることが好ましい。貯蔵弾性率が１０ＭＰａ未満であると、粘着剤層２１が厚い場合に、バンプ４の露出が十分でない場合があり、５ＧＰａを超えると、バンプ４が損傷することがある。

上記粘着剤層２１を構成する材料としては、例えば、アクリルポリマーが挙げられる。アクリルポリマーを構成するモノマーとしては特に限定されず、例えば、２−エチルヘキシルアクリレート、エチルアクリレート、ブチルアクリレート等が挙げられる。

上記粘着剤層２１を構成する材料としては、特に、イソボロニルアクリレート（ＩＢＡ）セグメントと、炭素数が１〜１２のアルキル基を有する（メタ）アクリル酸アルキルエステルに由来するセグメントとを主成分とし、かつ、分子内にラジカル重合性の不飽和結合を有するアクリル共重合体、並びに、ラジカル重合性の多官能オリゴマー及び／又はラジカル重合性の多官能モノマーを含有する粘着剤からなるものが好適である。

上記粘着剤層２１において、架橋剤の濃度を調整したり、気体発生剤等の低分子量物質の配合量を調整したりすることにより、上記粘着剤層２１の貯蔵弾性率を上記範囲に調整することができる。また、粘着剤層２１に光の照射や加熱等の刺激を与えることにより、全体が均一にかつ速やかに重合架橋して一体化するため、架橋硬化による貯蔵弾性率が著しく上昇し、粘着力が大きく低下するので、接着剤層６に貼り付けた粘着剤層２１の剥離が容易となる。

上記炭素数が１〜１２のアルキル基を有する（メタ）アクリル酸アルキルエステルに由来するセグメントとしては特に限定されないが、耐薬品性が高められるので、２−エチルヘキシルアクリレートセグメント及び／又はブチルアクリレートセグメントが好適である。

上記アクリル系共重合体は、例えば、イソボロニルアクリレートセグメントと、炭素数が１〜１２のアルキル基を有する（メタ）アクリル酸アルキルエステルに由来するセグメントとを主成分とし、かつ、分子内に官能基を有するアクリル系ポリマー（以下、官能基含有アクリル系ポリマーともいう）を予め合成し、分子内に上記官能基と反応する官能基とラジカル重合性の不飽和結合とを有する化合物（以下、官能基含有不飽和化合物ともいう）と反応させることにより得ることができる。

上記官能基含有アクリル系ポリマーは、イソボロニルアクリレートと、炭素数が１〜１２のアルキル基を有する（メタ）アクリル酸アルキル酸エステルとを主モノマーとし、これと官能基含有モノマーと、更に必要に応じてこれらと共重合可能な他の改質用モノマーとを常法により共重合させることにより得られる。上記官能基含有アクリル系ポリマーの重量平均分子量は通常２０万〜２００万程度である。

上記官能基含有モノマーとしては特に限定されず、例えば、アクリル酸、メタクリル酸等のカルボキシル基含有モノマー；アクリル酸ヒドロキシエチル、メタクリル酸ヒドロキシエチル等のヒドロキシル基含有モノマー；アクリル酸グリシジル、メタクリル酸グリシジル等のエポキシ基含有モノマー；アクリル酸イソシアネートエチル、メタクリル酸イソシアネートエチル等のイソシアネート基含有モノマー；アクリル酸アミノエチル、メタクリル酸アミノエチル等のアミノ基含有モノマー等が挙げられる。

上記共重合可能な他の改質用モノマーとしては特に限定されず、例えば、酢酸ビニル、アクリロニトリル、スチレン等の一般の（メタ）アクリル系ポリマーに用いられている各種モノマーが挙げられる。

上記官能基含有アクリル系ポリマーに反応させる官能基含有不飽和化合物としては、例えば、上記官能基含有アクリル系ポリマーの官能基に応じて上述した官能基含有モノマーと同様のものを使用できる。例えば、上記官能基含有アクリル系ポリマーの官能基がカルボキシル基の場合は、エポキシ基含有モノマーやイソシアネート基含有モノマーが用いられ、上記官能基含有アクリル系ポリマーの官能基がヒドロキシル基の場合は、イソシアネート基含有モノマーが用いられ、上記官能基含有アクリル系ポリマーの官能基がエポキシ基の場合は、カルボキシル基含有モノマーやアクリルアミド等のアミド基含有モノマーが用いられ、上記官能基含有アクリル系ポリマーの官能基がアミノ基の場合は、エポキシ基含有モノマーが用いられる。

上記アクリル系共重合体における各セグメントの含有量としては特に限定されないが、イソボロニルアクリレートセグメントと、炭素数が１〜１２のアルキル基を有する（メタ）アクリル酸のアルキルエステルに由来するセグメントとの合計に占めるイソボロニルアクリレートセグメントの比の好ましい下限が１０重量％である。１０重量％未満であると、充分なブリードアウト低減効果が得られないことがある。より好ましい下限は２０重量％である。イソボロニルアクリレートの比の上限については特に限定されないが、得られるアクリル系共重合体のガラス転移温度が常温（２３℃）以下となるようにすることが好ましい。アクリル系共重合体のガラス転移温度が常温（２３℃）を超えると、粘着剤層２１は常温下において粘着性に劣ることがある。

例えば、２−エチルヘキシルアクリレートセグメントとの組み合わせにおいては、イソボロニルアクリレートの比の上限は７０重量％であり、ブチルアクリレートセグメントとの組み合わせにおいては、イソボロニルアクリレートの比の上限は７０重量％である。

上記ラジカル重合性の多官能オリゴマー又はラジカル重合性の多官能モノマーの１分子あたりの官能基数は５以上であることが好ましい。５未満であると、粘着剤層２１の硬化（架橋）が不充分となり接着力の低下が充分でないことがある。

また、上記ラジカル重合性の多官能オリゴマー又はラジカル重合性の多官能モノマーとしては、分子量が１万以下であるものが好ましく、より好ましくは加熱又は光の照射による粘着剤層の三次元網状化が効率よくなされるように、その分子量が５０００以下であり、かつ分子内のラジカル重合性の不飽和結合の数が２〜２０個のものである。

このようなラジカル重合性の多官能オリゴマー又はラジカル重合性の多官能モノマーとしては特に限定されず、例えば、トリメチロールプロパントリ（メタ）アクリレート、テトラメチロールメタンテトラ（メタ）アクリレート、ペンタエリスリトールトリ（メタ）アクリレート、ペンタエリスリトールテトラ（メタ）アクリレート、ジペンタエリスリトールモノヒドロキシペンタ（メタ）アクリレート、ジペンタエリスリトールヘキサ（メタ）アクリレート等が挙げられる。その他、１，４−ブチレングリコールジ（メタ）アクリレート、１，６−ヘキサンジオールジ（メタ）アクリレート、ポリエチレングリコールジ（メタ）アクリレート、市販のオリゴマー状のエステル（メタ）アクリレート、エポキシ（メタ）アクリレート、ウレタン（メタ）アクリレート等が挙げられる。

これらのラジカル重合性の多官能オリゴマー又はラジカル重合性の多官能モノマーは、単独で用いられてもよく、２種以上が併用されてもよい。

上記粘着剤層２１は、必要に応じて、光重合開始剤又は熱重合開始剤を含有することが好ましい。光重合開始剤を含有する場合には光硬化性を付与することができ、熱重合開始剤を含有する場合には熱硬化性を付与することができる。

上記光重合開始剤としては、例えば、２５０〜８００ｎｍの波長の光を照射することにより活性化されるものが挙げられる。このような光重合開始剤としては、例えば、メトキシアセトフェノン等のアセトフェノン誘導体化合物；ベンゾインプロピルエーテル、ベンゾインイソブチルエーテル等のベンゾインエーテル系化合物；ベンジルジメチルケタール、アセトフェノンジエチルケタール等のケタール誘導体化合物；フォスフィンオキシド誘導体化合物；ビス（η５−シクロペンタジエニル）チタノセン誘導体化合物、ベンゾフェノン、ミヒラーケトン、クロロチオキサントン、トデシルチオキサントン、ジメチルチオキサントン、ジエチルチオキサントン、α−ヒドロキシシクロヘキシルフェニルケトン、２−ヒドロキシメチルフェニルプロパン等の光ラジカル重合開始剤が挙げられる。これらの光重合開始剤は、単独で用いられてもよく、２種以上が併用されてもよい。

上記熱重合開始剤としては、熱により分解し、重合硬化を開始する活性ラジカルを発生するものであれば特に限定されず、例えば、ジクミルパーオキサイド、ジ−ｔ−ブチルパーオキサイド、ｔ−ブチルパーオキシベンゾエート、ｔ−ブチルハイドロパーオキサイド、ベンゾイルパーオキサイド、クメンハイドロパーオキサイド、ジイソプロピルベンゼンハイドロパーオキサイド、パラメンタンハイドロパーオキサイド、ジ−ｔ−ブチルパーオキサイド等が挙げられる。なかでも、熱分解温度が高いことから、クメンハイドロパーオキサイド、パラメンタンハイドロパーオキサイド、ジ−ｔ−ブチルパーオキサイド等が好適である。

これらの熱重合開始剤のうち市販されているものとしては特に限定されないが、例えば、パーブチルＤ、パーブチルＨ、パーブチルＰ、パーメンタＨ（以上いずれも日本油脂社製）等が好適である。これらの熱重合開始剤は、単独で用いられてもよく、２種以上が併用されてもよい。

上記粘着剤層２１を構成する材料としては、その他にポリエステル、ゴム等のエラストマー、シリコーン樹脂、ナイロン、ポリイミド等が挙げられる。

シート状の押圧部材２０では、粘着剤層２１が気体発生剤を含有している。シート状の押圧部材２０と接着剤層６との剥離が容易になるため、シート状の押圧部材２０は気体発生剤を含有していることが好ましい。

上記粘着剤層２１は気体発生剤を含有しているで、硬い硬化物中で気体発生剤から気体を発生させると、発生した気体の大半は外部に放出され、接着面の少なくとも一部を剥離して接着性を低下させることができる。また、上記アクリル系共重合体がイソボロニルアクリレートセグメントを有することにより、粘着剤層２１からの気体発生剤のブリードアウトを効果的に制御し、粘着剤の保存安定性を向上することができる。

上記気体発生剤としては、刺激を与えるとガスを発生するものが用いられ、具体的には、揮発性物質、ＵＶ照射によりガスを発生する化合物、加熱により発泡する粒子等を用いることができる。

上記刺激としては、例えば、光、熱、超音波、衝撃等による刺激が挙げられる。なかでも光又は熱による刺激が好ましい。上記光としては、例えば、紫外線や可視光線等が挙げられる。上記刺激として光による刺激を用いる場合には、気体発生剤を含有する粘着剤層２１及び基材２２は、光が透過又は通過できるものであることが好ましい。

上記揮発性物質を用いると、例えば加熱などにより揮発性物質をガス化させ、粘着剤層２１中に無数の独立気泡を含有させることができる。これにより、押圧部材の接着力を低下させることができる。

上記揮発性物質としては、低沸点の揮発性物質と塩化ビニリデン、アクリル等のポリマーとからなるマイクロカプセルを用いることができ、例えば、マツモトマイクロスフェアーＦシリーズ（松本油脂社製）などが挙げられる。

また、ＵＶ照射によりガスを発生する化合物を用いると、粘着剤層２１にＵＶを照射するとガスが発生し、粘着剤層２１と接着剤層６との間、もしくは、基材２２と粘着剤層２１との間にガスを含む層が形成される。これにより、シート状の押圧部材２０を接着剤層６から剥離することが容易となる。

上記気体発生剤としては特に限定されないが、例えば、アゾ化合物及び／又はアジド化合物も好ましく用いることができる。

上記アゾ化合物としては特に限定されず、例えば、２，２’−アゾビス−（Ｎ−ブチル−２−メチルプロピオンアミド）、２，２’−アゾビス｛２−メチル−Ｎ−［１，１−ビス（ヒドロキシメチル）−２−ヒドロキシエチル］プロピオンアミド｝、２，２’−アゾビス｛２−メチル−Ｎ−［２−（１−ヒドロキシブチル）］プロピオンアミド｝、２，２’−アゾビス［２−メチル−Ｎ−（２−ヒドロキシエチル）プロピオンアミド］、２，２’−アゾビス［Ｎ−（２−プロペニル）−２−メチルプロピオンアミド］、２，２’−アゾビス（Ｎ−ブチル−２−メチルプロピオンアミド）、２，２’−アゾビス（Ｎ−シクロヘキシル−２−メチルプロピオンアミド）、２，２’−アゾビス［２−（５−メチル−２−イミダゾイリン−２−イル）プロパン］ジハイドロクロライド、２，２’−アゾビス［２−（２−イミダゾイリン−２−イル）プロパン］ジハイドロクロライド、２，２’−アゾビス［２−（２−イミダゾイリン−２−イル）プロパン］ジサルフェイトジハイドロレート、２，２’−アゾビス［２−（３，４，５，６−テトラハイドロピリミジン−２−イル）プロパン］ジハイドロクロライド、２，２’−アゾビス｛２−［１−（２−ヒドロキシエチル）−２−イミダゾイリン−２−イル］プロパン｝ジハイドロクロライド、２，２’−アゾビス［２−（２−イミダゾイリン−２−イル）プロパン］、２，２’−アゾビス（２−メチルプロピオンアミダイン）ハイドロクロライド、２，２’−アゾビス（２−アミノプロパン）ジハイドロクロライド、２，２’−アゾビス［Ｎ−（２−カルボキシアシル）−２−メチル−プロピオンアミダイン］、２，２’−アゾビス｛２−［Ｎ−（２−カルボキシエチル）アミダイン］プロパン｝、２，２’−アゾビス（２−メチルプロオンアミドオキシム）、ジメチル２，２’−アゾビス（２−メチルプロピオネート）、ジメチル２，２’−アゾビスイソブチレート、４，４’−アゾビス（４−シアンカルボニックアシッド）、４，４’−アゾビス（４−シアノペンタノイックアシッド）、２，２’−アゾビス（２，４，４−トリメチルペンタン）等が挙げられる。

必要に応じて高温処理が行われことがあることから、これらのなかでも熱分解温度の高い２，２’−アゾビス−（Ｎ−ブチル−２−メチルプロピオンアミド）、２，２’−アゾビス（Ｎ−ブチル−２−メチルプロピオンアミド）、２，２’−アゾビス（Ｎ−シクロヘキシル−２−メチルプロピオンアミド）が好適である。

これらのアゾ化合物は、光、熱等による刺激により窒素ガスを発生する。

上記アジド化合物としては特に限定されず、例えば、３−アジドメチル−３−メチルオキセタン、テレフタルアジド、ｐ−ｔｅｒｔ−ブチルベンズアジド；３−アジドメチル−３−メチルオキセタンを開環重合することにより得られるグリシジルアジドポリマーなどのアジド基を有するポリマー等が挙げられる。

これらのアジド化合物は、光、熱、超音波及び衝撃等の刺激を与えることによりにより窒素ガスを発生する。

これらの気体発生剤のうち、上記アジド化合物は衝撃を与えることによっても容易に分解して窒素ガスを放出することから、取り扱いが困難であるという問題がある。更に、上記アジド化合物は、いったん分解が始まると連鎖反応を起こして爆発的に窒素ガスを放出しその制御ができないことから、爆発的に発生した窒素ガスによって接着剤層６が損傷することがあるという問題もある。このような問題から上記アジド化合物の使用量は限定されるが、限定された使用量では充分な効果が得られないことがある。

一方、上記アゾ化合物は、アジド化合物とは異なり衝撃によっては気体を発生しないことから取り扱いが極めて容易である。また、連鎖反応を起こして爆発的に気体を発生することもないため接着剤層６を損傷することもなく、光の照射を中断すれば気体の発生も中断できることから、用途に合わせた接着性の制御が可能であるという利点もある。したがって、上記気体発生剤としては、アゾ化合物を用いることがより好ましい。

上記気体発生剤は、上記粘着剤層２１中に溶解していることが好ましい。上記気体発生剤が粘着剤層２１中に溶解していることにより、刺激を与えたときに気体発生剤から発生した気体が効率よく粘着剤層２１の外に放出される。また、上記気体発生剤が粘着剤層２１中に粒子として存在すると、気体を発生させる刺激として光を照射したときに粒子の界面で光が散乱して気体発生効率が低くなってしまったり、粘着剤層２１の表面平滑性が悪くなったりすることがある。なお、上記気体発生剤が粘着剤層２１中に溶解していることは、電子顕微鏡により粘着剤層２１を観察したときに気体発生剤の粒子が見あたらないことにより確認することができる。

上記気体発生剤を粘着剤層２１中に溶解させるためには、上記粘着剤層２１を構成する他の材料に溶解する気体発生剤を選択すればよい。なお、粘着剤層２１中に溶解しない気体発生剤を用いる場合には、例えば、分散機を用いたり、分散剤を併用したりすることにより粘着剤層２１中に気体発生剤をできるかぎり微分散させることが好ましい。粘着剤層２１中に気体発生剤を微分散させるためには、気体発生剤は、微小な粒子であることが好ましく、更に、この微小な粒子は、例えば、分散機や混練装置等を用いて必要に応じてより細かい微粒子とし、用いることが好ましい。即ち、電子顕微鏡により上記粘着剤層２１を観察したときに気体発生剤を確認することができない状態となるように、粘着剤層２１中に粒子を分散させることがより好ましい。

上記気体発生剤の含有量としては、気体発生剤の種類により適宜選択すればよいが、例えば、気体発生剤としてアゾ化合物を用いる場合には、粘着剤層２１を構成する全材料の合計１００重量部に対して好ましい下限は５重量部、好ましい上限は５０重量部である。５重量部未満であると、充分に剥離力を低下させることができないことがあり、５０重量部を超えると、気体発生剤の溶解性が悪化し、ブリード等の不具合が発生することがある。より好ましい下限は１５重量部、より好ましい上限は３０重量部である。

上記粘着剤層２１が、上記気体発生剤としてアジド化合物又はアゾ化合物等の光による刺激により気体を発生する気体発生剤を含有している場合には、更に光増感剤を含有することが好ましい。

上記光増感剤は、上記気体発生剤への光による刺激を増幅する効果を有することから、より少ない光の照射により気体を放出させることができる。また、より広い波長領域の光により気体を放出させることができるので、例えば基材２２等がポリイミド等のアジド化合物又はアゾ化合物から気体を発生させる波長の光を透過しないものであっても、基材２２越しに光を照射して気体を発生させることができ基材２２の選択の幅が広がる。上記光増感剤としては特に限定されないが、例えば、チオキサントン増感剤等が好適である。なお、チオキサントン増感剤は、光重合開始剤としても用いることができる。

上記粘着剤層２１には、以上の成分のほか、粘着剤としての凝集力の調節を図る目的で、所望によりイソシアネート化合物、メラミン化合物、エポキシ化合物等の一般の粘着剤に配合される各種の多官能性化合物を適宜配合してもよい。また、可塑剤、樹脂、界面活性剤、ワックス、微粒子充填剤等の公知の添加剤を加えることもできる。

上記基材２２を構成する材料としては特に限定されず、例えば、ポリアクリル、ポリオレフィン、ポリカーボネート、塩化ビニル、ＡＢＳ、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ナイロン、ポリウレタン、ポリイミド等の透明な樹脂からなるシート、網目状の構造を有するシート、孔が開けられたシート等が挙げられる。

バンプ４を接着剤層６の表面６ａから容易に露出させることができるので、上記基材２２は粘着剤層２１よりも硬い材料を用いて構成されていることが好ましく、基材２２を構成する材料として、ガラスも好ましく用いることができる。

シート状の押圧部材２０では、上記基材２２の厚さとしては特に限定されないが、好ましい上限は１００μｍである。１００μｍを超えると、シート状の押圧部材２０を剥離する際に大きな力を要する。

次に、図５、６に、上述したシート状の押圧部材２０の変形例を部分切欠正面断面図で示す。

図４に示すシート状の押圧部材２０は、基材２２と、基材２２の一方面に積層されており、接着剤層６よりも硬く、かつバンプ４よりも柔らかい粘着剤層２１とを有するが、図５に示すシート状の押圧部材４１は、基材４４と、基材４４の両面にそれぞれ積層された粘着剤層４２，４３とを有する。シート状の押圧部材４１では、粘着剤層４２，４３が接着剤層６よりも硬く、かつバンプ４よりも柔らかくされている。シート状の押圧部材の４１では、接着剤層６に積層される側の粘着剤層４２のみが接着剤層６よりも硬く、かつバンプ４よりも柔らかく構成されていてもよい。

このように、基材４４と、基材４４の両面に積層されており、接着剤層６よりも硬く、かつバンプよりも柔らかい粘着剤層４２，４３とを有するシート状の押圧部材４１も好ましく用いることができる。

他方、図６に示すシート状の押圧部材５１は、基材４４と、基材４４の両面にそれぞれ積層された粘着剤層４２，４３と、接着剤層６に積層される側の粘着剤層４２とは反対側の粘着剤層４３の表面４３ａに積層された基材５２とを有する。すなわち、粘着剤層４３の基材４４が接合されている側とは反対側の表面４３ａに基材５２が積層されている。

このように、接着剤層６に積層される粘着剤層４２とは反対側の粘着剤層４３の表面４３ａには、基材５２が積層されていることが好ましい。

上記粘着剤層４２，４３は、粘着剤層２１と同様の材料を用いて構成することができる。粘着剤層４２と粘着剤層４３とは同じ材料を用いて構成されていてもよく、異なる材料を用いて構成されていてもよい。

シート状の押圧部材４１，５１を接着剤層６から容易に剥離し得るように、粘着剤層４２，４３は気体発生剤を含有していることが好ましい。また、接着剤層６に積層される側の粘着剤層４２のみが気体発生剤を含有していてもよく、また粘着剤層４２と粘着剤層４３とで異なる気体発生剤を含有していてもよい。

上記基材４４、５２は、基材２１と同様の材料を用いて構成することができる。バンプ４を接着剤層６の表面６ａから容易に露出させることができるので、基材５２は、粘着剤層４２，４３よりも硬い材料を用いて構成されていることが好ましく、ガラスを用いて構成されていることがより好ましい。

また、バンプ４の露出性が高められるので、基材４４の厚みの好ましい下限は５０μｍである。

シート状の押圧部材４１、５１の接着剤層６に積層される側の粘着剤層４２は、周波数１０Ｈｚ、設定歪み０．５％、昇温速度３℃／分の条件で剪断法により測定した動的粘弾性に基づく２３℃における貯蔵弾性率が、１０ＭＰａ〜５ＧＰａの範囲にあることが好ましい。貯蔵弾性率が１０ＭＰａ未満であると、粘着剤層４２が厚い場合に、バンプ４の露出が十分でない場合があり、５ＧＰａを超えると、バンプ４が損傷することがある。

シート状の押圧部材４１、５１を製造する方法としては特に限定されず、例えば、基材４４の表面に、粘着剤層４２，４３を構成する材料をドクターナイフやスピンコーター等を用いて塗工する等の従来公知の方法を用いることができる。

図７を用いて、本発明の別の実施形態に係る半導体装置の製造方法を以下説明する。

図７では、押圧部材として、ロール３１を用いている。ロール３１の硬さは、接着剤層６よりも硬く、かつバンプ４よりも柔らかくされている。なお、ロール３１の表面３１ａが、接着剤層６よりも硬く、かつバンプ４よりも柔らかくされていればよく、ロール３１全体がこの硬さとされている必要はない。

図２（ｂ）に示すバンプ４と接着剤層６とが上面１１ａに設けられた半導体ウェーハ１１を用意した後、図７に示すように、ロール３１を用いて、接着剤層６の表面６ａを押圧する。これにより、接着剤層６の表面６ａからバンプ４を露出させる。しかる後、上記半導体装置１の製造方法と同様にして半導体装置を構成することができる。

本発明を更に詳しく説明するため以下に実施例を挙げるが、本発明はこれらの実施例のみに限定されるものではない。

（実施例１）
（１）接着剤層の作製
Ｇ−２０５０Ｍ（日本油脂社製、エポキシ含有アクリルポリマー、重量平均分子量：Ｍｗ２０万）１５重量部と、ＥＸＡ−７２００ＨＨ（大日本インキ社製、ジシクロペンタジエン型エポキシ）８０重量部と、ＨＰ−４０３２Ｄ（大日本インキ社製、ナフタレン型エポキシ）５重量部と、ＹＨ−３０９（ジャパンエポキシレジン社製、酸無水物系硬化剤）３５重量部と、２ＭＡＯＫ−ＰＷ（四国化成社製、イミダゾール）８重量部と、Ｓ３２０（チッソ社製、アミノシラン）２重量部とを配合し、該配合物を溶剤としてのメチルエチルケトン（ＭＥＫ）に固形分６０％となるように添加し、攪拌して塗液を得た。

これを離型フィルムに塗布し、１１０℃、３分間オーブン中で加熱乾燥し、離型フィルム上にフィルム状の接着剤層Ｌ１（厚み３０μｍ）を形成した。

ＤＶＡ−２００（アイティー計測制御社製）を用いて、周波数１０Ｈｚ、設定歪み０．５％、昇温速度３℃／分の条件で剪断法にて動的粘弾性に基づく２３℃における接着剤層Ｌ１の貯蔵弾性率を測定した結果、７０ＭＰａであった。

（２）粘着剤の作製
イソボロニルアクリレート４０重量部と、２−エチルヘキシルアクリレート６０重量部と、アクリル酸１重量部と、２−ヒドロキシエチルアクリレート５重量部と、光重合開始剤としてのイルガキュア６５１の５０％酢酸エチル溶液０．２重量部と、ラウリルメルカプタン０．０１重量部とを酢酸エチルに溶解させ、紫外線を照射して重合を行い、重量平均分子量３０万のアクリル共重合体を含む酢酸エチル溶液を得た。

得られたアクリル共重合体を含む酢酸エチル溶液の樹脂固形分１００重量部に対して、２−イソシアナトエチルメタクリレート３５重量部を加えて反応させ、更に、反応後の酢酸エチル溶液の樹脂固形分１００重量部に対して、ウレタンアクリレート（１０官能、新中村化学工業社製、ＮＫオリゴＵ３２４Ａ）３０重量部、ポリイソシアネート０．２５重量部、光重合開始剤（イルガキュア６５１）０．１重量部を混合し、粘着剤Ａ１の酢酸エチル溶液を調製した。

粘着剤Ａ１の酢酸エチル溶液の樹脂固形分１００重量部に対して、２，２’−アゾビス（Ｎ−ブチル−２−メチルプロピオンアミド）１０重量部、２，４−ジエチルチオキサントン３．６重量部、イルガキュア４重量部及びポリイソシアネート０．５重量部を混合して、気体発生剤を含有する粘着剤Ｂ１の酢酸エチル溶液を調製した。

（３）シート状の押圧部材の作製
粘着剤Ａ１の酢酸エチル溶液を、厚さ５０μｍの透明なＰＥＴフィルム１の片面に乾燥後の膜の厚さが約２０μｍとなるようにドクターナイフで塗工し、１１０℃で５分間加熱して塗工溶液を乾燥させ、粘着剤Ａ１層を形成した。次いで、粘着剤Ａ１層の表面に両面コロナ処理が施されたＰＥＴフィルム２を貼り付けた。その後、４０℃で３日間静置し、養生を行った。

粘着剤Ｂ１の酢酸エチル溶液を、表面に離型処理が施されたＰＥＴフィルム３の上に、乾燥皮膜の厚さが約２０μｍとなるようにドクターナイフで塗工し、１１０℃で５分間加熱して溶剤を揮発させ、塗工溶液を乾燥させ、粘着剤Ｂ１層を形成した。次いで、粘着剤Ｂ１層の表面に離型処理が施されたＰＥＴフィルム４を貼り付けた。その後、４０℃で３日間静置し、養生を行った。

次いで、ＰＥＴフィルム２の粘着剤Ａ１層が設けられている側とは反対側の表面に、ＰＥＴフィルム４を剥離して露出された粘着剤Ｂ１層を貼り合わせた。これにより、ＰＥＴフィルム１／粘着剤Ａ１層／ＰＥＴフィルム２／粘着剤Ｂ１層／ＰＥＴフィルム３の構成からなるシート状の押圧部材を得た。シート状の押圧部材の粘着剤Ａ１層及び粘着剤Ｂ１層はいずれも透明であった。粘着剤Ｂ１層の周波数１０Ｈｚ、設定歪み０．５％、昇温速度３℃／分の条件で剪断法により測定した動的粘弾性に基づく２３℃における貯蔵弾性率は、０．０６ＭＰａであり、粘着剤Ｂ１層は、接着剤層Ｌ１よりも硬かった。

（４）半導体ウェーハの作製
８ｉｎｃｈベアウェハ上に、ＳｉＯ膜（５００ｎｍ）、Ｔｉ膜（７０ｎｍ）、Ａｌ膜（１μｍ）をこの順で積層した。ｉ線レジストを用いたフォトリソ、およびウェットエッチングにより、チップ周辺部に１００μｍ角のＡｌパッドを１５５μｍピッチで形成した。チップサイズは１０ｍｍとし、チップ外周から０．５ｍｍの位置にパッド１を配置した。

その上に、ＳｉＮ膜（５００ｎｍ）を積層し、Ａｌパッド上のＳｉＮ膜を、８０μｍ角で開口したウェハを作製した。Ａｌパッドは、１対ずつ電気的に導通させた。

このＡｌパッド上に無電解メッキにより、Ｎｉを２０μｍ厚、さらに金を５μｍ厚でメッキし、２５μｍ高さバンプを形成した。なお、バンプは、接着剤層Ｌ１及び粘着剤Ｂ１層よりも硬かった。

（５）チップの作製
半導体ウェーハのバンプが設けられている側の表面に、ＤＡＭ−８１２Ｍ（タカトリ社製）を用いて、５０℃にて、ラミネート速度３０ｍｍ／秒にて、離型フィルムを剥離しつつ、フィルム状の接着剤層Ｌ１を貼り合わせ、半導体ウェーハの表面に接着剤層Ｌ１を形成した。

光学顕微鏡にて観察した結果、バンプ表面は、接着剤層Ｌ１で覆われていた。

その後、シート状の押圧部材のＰＥＴフィルム３を剥離し、粘着剤Ｂ１層と接着剤層Ｌ１とが接するように、ＷＳＭ−１００（タカトリ社製）を用いて、シート状の押圧部材を接着剤層Ｌ１に貼り合わせた。さらに、ＰＥＴフィルム１を剥離し、粘着剤Ａ１層に１ｍｍ厚のガラス基板を貼り合わせた。しかる後、ＤＦＧ８５６０（ディスコ社製）を用い、裏面研削を行い、半導体ウェーハを８０μｍ厚に研削した。

しかる後、接着剤層Ｌ１の表面に対して略直交する方向に、ガラス基板の表面を押圧することにより、接着剤層Ｌ１の表面を押圧し、接着剤層Ｌ１にバンプを押し込んだ。

次に、ＷＳＭ−２００（タカトリ社製）を用い、ＵＶ照射を強度：４０ｍＷ／ｃｍ^２、１２０秒 行うことにより、粘着剤Ｂ１層中において気体発生剤から気体を発生させ、接着剤層Ｌ１と粘着剤Ｂ１層との剥離力を低下させた。その後、接着剤層Ｌ１からシート状の押圧部材を剥離した。

その後、ＤＦＤ６５１（ディスコ社製）にてダイシングを行い、チップを個片化した。

光学顕微鏡にて、ウェーハ全面を観察した結果、全てのバンプの先端が、接着剤層Ｌ１の表面から、１〜２μｍ露出していた。

（６）半導体装置の作製
ダイボンダー（ＮＥＣマシナリー社製、ＢＥＳＴＥＭ−Ｄ０２）を用いて、個片化したチップをピックアップし、フリップチップボンダー：ＤＢ−１００（澁谷工業社製）を用いて、チップのバンプに対応する電極を持つ基板上に、チップを接着剤層Ｌ１側からダイボンディングした。

ボンディング条件は、温度：２５０℃、荷重：３５ｇ／バンプ、０．５秒、５０ｋＨｚ、振幅３μｍとした。しかる後、１７０℃で３０分間接着剤層Ｌ１を硬化させ、半導体装置を得た。

（比較例１）
（１）チップの作製
実施例１で得られた半導体ウェーハを予め８０μｍ厚に研削した。次に、半導体ウェーハのバンプが設けられている側の表面に、ＤＡＭ−８１２Ｍ（タカトリ社製）を用いて、５０℃にて、ラミネート速度３０ｍｍ／ｓｅｃにて実施例１で得られた接着剤層Ｌ１を貼り合わせ、半導体ウェーハの表面に接着剤層Ｌ１を形成した。

しかる後、接着剤層Ｌ１を押圧せずに、ＤＦＤ６５１（ディスコ社製）にてダイシングを行い、チップを個片化した。

光学顕微鏡にて、ウェーハ全面を観察した結果、全てのバンプの先端が、接着剤層Ｌ１の表面から、露出していなかった。

（２）半導体装置の作製
実施例１と同様にして半導体装置を得た。

（半導体装置の評価）
得られた実施例及び比較例の半導体装置において、チップと基板間に接続されたバンプ数が１０個となるように、基板の電極から引き出した測定パッドを選択し、導通しているか確認を行った。

その結果、実施例１の半導体装置では、２５個中不良が発生した個数は０個であった。他方、比較例１の半導体装置では、２５個中不良が発生した個数は５個であった。

本発明の一実施形態に係る半導体装置の製造方法により得られた半導体装置を略図的に示す正面断面図。 （ａ）〜（ｅ）は、本発明の一実施形態に係る半導体装置の製造方法を説明するための図であり、接着剤層の表面からバンプが露出した第１の半導体装置構成部材を得るための各工程の状態を示す部分切欠正面断面図。 本発明の一実施形態に係る半導体装置の製造方法を説明するための図であり、第１、第２の半導体装置構成部材を接合するときの状態を示す部分切欠正面断面図。 （ａ）〜（ｄ）は、本発明の他の実施形態に係る半導体装置の製造方法を説明するための図であり、接着剤層の表面からバンプが露出した第１の半導体装置構成部材を得るための各工程の状態を示す部分切欠正面断面図。 本発明の他の実施形態に係る半導体装置で用いられるシート状の押圧部材の変形例を示す部分切欠正面断面図。 本発明の他の実施形態に係る半導体装置で用いられるシート状の押圧部材の他の変形例を示す部分切欠正面断面図。 本発明の別の実施形態に係る半導体装置の製造方法を説明するため図であり、接着剤層の表面からバンプを露出させている途中の状態を示す部分切欠正面断面図。 従来の半導体装置の製造方法を説明するための正面断面図。

符号の説明

１…半導体装置
２…半導体チップ
２ａ…下面
３…基板
３ａ…上面
４…バンプ
５…電気接続端子
６…接着剤層
６ａ…表面
１１…半導体ウェーハ
１１ａ…上面
１２…シート状の押圧部材
１２ａ…表面
２０…シート状の押圧部材
２１…粘着剤層
２１ａ…表面
２２…基材
２２ａ…表面
２３…独立気泡
３１…ロール
３１ａ…表面
４１…シート状の押圧部材
４２、４３…粘着剤層
４３ａ…表面
４４…基材
５１…シート状の押圧部材
５２…基材

Claims (7)

1. 片面にバンプが設けられた第１の半導体装置構成部材と、片面に電気接続端子が設けられた第２の半導体装置構成部材とを用意する工程と、
   第１の半導体装置構成部材の前記バンプが設けられている側の表面に、前記バンプよりも柔らかい接着剤層を形成する工程と、
   押圧部材を用いて、前記接着剤層の表面を押圧し、前記接着剤層に前記バンプを押し込んで、前記接着剤層の表面から前記バンプを露出させる工程と、
   露出された前記バンプと前記電気接続端子とを対向させて接続しつつ、前記接着剤層を介して前記第１、第２の半導体装置構成部材を接合する工程とを備えることを特徴とする、半導体装置の製造方法。
2. 前記バンプを露出させる工程の前に、前記接着剤層の表面に前記接着剤層よりも硬く、かつ前記バンプよりも柔らかい表面を有するシート状の押圧部材を積層する工程をさらに備え、
   前記バンプを露出させる工程において、前記シート状の押圧部材を押圧することにより、前記接着剤層の表面を押圧し、
   前記バンプを露出させる工程の後に、前記シート状の押圧部材を剥離する工程が行われることを特徴とする、請求項１に記載の半導体装置の製造方法。
3. 前記シート状の押圧部材が、気体発生剤を含有していることを特徴とする、請求項２に記載の半導体装置の製造方法。
4. 前記シート状の押圧部材が、基材と、前記基材の少なくとも一方面に積層されており、前記接着剤層よりも硬く、かつ前記バンプよりも柔らかい粘着剤層とを有し、
   前記シート状の押圧部材は前記粘着剤層側から、前記接着剤層の表面に積層されることを特徴とする、請求項２または３に記載の半導体装置の製造方法。
5. 前記押圧部材として、前記接着剤層よりも硬く、かつ前記バンプよりも柔らかい表面を有するローラーを用いることを特徴とする、請求項１に記載の半導体装置の製造方法。
6. 前記第１の半導体装置構成部材が、半導体ウェーハまたは半導体チップである、請求項１〜５のいずれか１項に記載の半導体装置の製造方法。
7. 前記第１の半導体装置構成部材が半導体ウェーハであり、
   前記バンプを露出させる工程の後に、前記半導体ウェーハをダイシングし、個々の半導体チップに分割する工程をさらに備え、
   個々の半導体チップに分割された前記第１の半導体装置構成部材を、前記第２の半導体装置構成部材と接合することを特徴とする、請求項１〜６のいずれか１項に記載の半導体装置の製造方法。

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