JP2013115186A - Manufacturing method for semiconductor device - Google Patents

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a manufacturing method for a semiconductor device capable of manufacturing a semiconductor device having high connection reliability by successfully performing electric connection between a semiconductor element and an adherend when the semiconductor element is mounted.SOLUTION: A manufacturing method for a semiconductor device includes the steps of: preparing a sealing sheet provided with an underfill material; sticking a connection member formation surface of a semiconductor wafer to the sealing sheet; forming the semiconductor element by dicing the semiconductor wafer; and electrically connecting the semiconductor element and the adherend via the connection member while filling the space between the adherend and the semiconductor element with the underfill material. The step of electrically connecting the semiconductor element and the adherend includes the steps of: bringing the connection member into contact with the adherend under a temperature α satsifying the following condition (1); and fixing the connection member brought into contact with the adherend to the adherend under a temperature β satisfying the following condition (2): Condition (1): Melting point of connection member -100°C≤α<melting point of connection member Condition (2): Melting point of connection member≤β≤melting point of connection member +100°C.

Description

本発明は、半導体装置の製造方法に関する。   The present invention relates to a method for manufacturing a semiconductor device.

電子機器の小型・薄型化による高密度実装の要求が、近年、急激に増加している。このため、半導体パッケージは、従来のピン挿入型に代わり、高密度実装に適した表面実装型が主流になっている。この表面実装型は、リードをプリント基板等に直接はんだ付けする。加熱方法としては、赤外線リフローやベーパーフェーズリフロー、はんだディップなどにより、パッケージ全体を加熱して実装される。   In recent years, the demand for high-density packaging due to the miniaturization and thinning of electronic devices has increased rapidly. For this reason, the surface mount type suitable for high-density mounting is the mainstream of the semiconductor package instead of the conventional pin insertion type. In this surface mount type, the lead is soldered directly to a printed circuit board or the like. As a heating method, the entire package is heated and mounted by infrared reflow, vapor phase reflow, solder dipping, or the like.

表面実装後には、半導体素子表面の保護や半導体素子と基板との間の接続信頼性を確保するために、半導体素子と基板との間の空間への封止樹脂の充填が行われている。このような封止樹脂としては、液状の封止樹脂が広く用いられているものの、液状の封止樹脂では注入位置や注入量の調節が困難である。そこで、シート状の封止樹脂を用いて半導体素子と基板との間の空間を充填する技術も提案されている(特許文献1)。   After the surface mounting, the space between the semiconductor element and the substrate is filled with a sealing resin in order to protect the surface of the semiconductor element and to ensure the connection reliability between the semiconductor element and the substrate. As such a sealing resin, although a liquid sealing resin is widely used, it is difficult to adjust the injection position and the injection amount with the liquid sealing resin. Therefore, a technique for filling a space between a semiconductor element and a substrate using a sheet-shaped sealing resin has also been proposed (Patent Document 1).

一般的に、シート状の封止樹脂を用いるプロセスとしては、シート状の封止樹脂を半導体ウェハに貼り付けた後、半導体ウェハのダイシングを行って半導体素子を形成し、半導体素子を被着体に接続して実装しながら半導体素子と一体となっているシート状の封止樹脂にて基板等の被着体と半導体素子の間の空間を充填するという手順が採用されている。   In general, as a process using a sheet-shaped sealing resin, after a sheet-shaped sealing resin is attached to a semiconductor wafer, the semiconductor element is diced to form a semiconductor element. A procedure of filling a space between an adherend such as a substrate and the semiconductor element with a sheet-like sealing resin integrated with the semiconductor element while being connected to the semiconductor element is employed.

特許第4438973号Patent No. 4438973

しかしながら、上記特許文献1のプロセスは、液状の封止樹脂における半導体素子と被着体との電気的接続が完了してから両者間の空間を充填する手順とは異なり、半導体素子と被着体との電気的接続と両者間の空間の充填とを平行して行うことになる。その結果、半導体素子の実装条件の調整がシビアとなり、場合によっては半導体素子と被着体との間の接合が良好に行われず、半導体素子と被着体との接続信頼性が不十分となることがある。   However, the process of Patent Document 1 differs from the procedure for filling the space between the semiconductor element and the adherend after the electrical connection between the semiconductor element and the adherend in the liquid sealing resin is completed. The electrical connection between the two and the filling of the space between them is performed in parallel. As a result, adjustment of the mounting conditions of the semiconductor element becomes severe, and in some cases, bonding between the semiconductor element and the adherend is not performed well, and the connection reliability between the semiconductor element and the adherend becomes insufficient. Sometimes.

本発明は、半導体素子の実装時に半導体素子と被着体との電気的接続を良好に行い、接続信頼性の高い半導体装置を製造可能な半導体装置の製造方法を提供することを目的とする。   It is an object of the present invention to provide a method for manufacturing a semiconductor device, which can satisfactorily connect the semiconductor element and the adherend when the semiconductor element is mounted and can manufacture a semiconductor device with high connection reliability.

本願発明者等は鋭意検討したところ、下記構成を採用することにより前記目的を達成できることを見出して、本発明を完成させるに至った。   The inventors of the present application have conducted intensive studies and found that the object can be achieved by adopting the following configuration, and have completed the present invention.

すなわち、本発明は、被着体と、該被着体と電気的に接続された半導体素子と、該被着体と該半導体素子との間の空間を充填するアンダーフィル材を備える半導体装置の製造方法であって、
基材と該基材上に積層されたアンダーフィル材とを備える封止シートを準備する準備工程と、
半導体ウェハの接続部材が形成された面と上記封止シートとを貼り合わせる貼合せ工程と、
上記半導体ウェハをダイシングして上記アンダーフィル材付きの半導体素子を形成するダイシング工程と、
上記被着体と上記半導体素子の間の空間をアンダーフィル材で充填しつつ上記接続部材を介して上記半導体素子と上記被着体とを電気的に接続する接続工程と
を含み、
上記接続工程は、上記接続部材と上記被着体とを下記条件(1)の温度α下で接触させる工程と、
上記接触した接続部材を上記被着体に下記条件(2)の温度β下で固定する工程とを含む。
条件(1):接続部材の融点−100℃≦α<接続部材の融点
条件(2):接続部材の融点≦β≦接続部材の融点+100℃
That is, the present invention relates to a semiconductor device including an adherend, a semiconductor element electrically connected to the adherend, and an underfill material that fills a space between the adherend and the semiconductor element. A manufacturing method comprising:
Preparing a sealing sheet comprising a base material and an underfill material laminated on the base material; and
A bonding step of bonding the surface on which the connection member of the semiconductor wafer is formed and the sealing sheet;
A dicing step of dicing the semiconductor wafer to form the semiconductor element with the underfill material;
A connection step of electrically connecting the semiconductor element and the adherend through the connection member while filling a space between the adherend and the semiconductor element with an underfill material,
The connecting step is a step of bringing the connecting member and the adherend into contact with each other under a temperature α of the following condition (1):
Fixing the contacted contact member to the adherend at a temperature β of the following condition (2).
Condition (1): melting point of connecting member−100 ° C. ≦ α <melting point of connecting member Condition (2): melting point of connecting member ≦ β ≦ melting point of connecting member + 100 ° C.

当該製造方法によると、半導体素子と被着体との電気的接続の際に、まず接続部材の融点未満の所定温度αの加熱下で半導体素子の接続部材と被着体とを接触させる。これにより、アンダーフィル材が軟化し、接続部材のアンダーフィル材への進入を容易に行うことができるとともに、接続部材と被着体との接触を十分なレベルとすることができる。この状態のまま接続部材の融点以上の所定温度βで接続部材と被着体とを互いに固定して電気的接続を得るので、接続信頼性の高い半導体装置を効率良く製造することができる。   According to the manufacturing method, when the semiconductor element and the adherend are electrically connected, the connection member and the adherend of the semiconductor element are first brought into contact with each other under heating at a predetermined temperature α lower than the melting point of the connection member. As a result, the underfill material is softened, the connection member can easily enter the underfill material, and the contact between the connection member and the adherend can be set to a sufficient level. In this state, the connection member and the adherend are fixed to each other at a predetermined temperature β equal to or higher than the melting point of the connection member to obtain an electrical connection. Therefore, a semiconductor device with high connection reliability can be efficiently manufactured.

当該製造方法では、熱硬化前の上記アンダーフィル材の上記条件(1)の温度αの範囲における最低溶融粘度は、100Pa・s以上20000Pa・s以下であることが好ましい。これにより、接続部材のアンダーフィル材への進入を容易にすることができる。また、半導体素子の電気的接続の際のボイドの発生、及び半導体素子と被着体との間の空間からのアンダーフィル材のはみ出しを防止することができる。なお、最低溶融粘度の測定は、実施例に記載の手順による。   In the manufacturing method, the minimum melt viscosity in the range of the temperature α of the condition (1) of the underfill material before thermosetting is preferably 100 Pa · s or more and 20000 Pa · s or less. Thereby, the approach to the underfill material of a connection member can be made easy. In addition, generation of voids during electrical connection of the semiconductor elements and protrusion of the underfill material from the space between the semiconductor elements and the adherend can be prevented. In addition, the measurement of minimum melt viscosity is based on the procedure as described in an Example.

当該製造方法において、熱硬化前の上記アンダーフィル材の23℃における粘度は、0.01MPa・s以上100MPa・s以下であることが好ましい。熱硬化前のアンダーフィル材がこのような粘度を有することで、ダイシングの際の半導体ウェハの保持性や作業の際の取り扱い性を向上させることができる。   In the manufacturing method, the viscosity of the underfill material before thermosetting at 23 ° C. is preferably 0.01 MPa · s or more and 100 MPa · s or less. When the underfill material before thermosetting has such a viscosity, the retention property of the semiconductor wafer during dicing and the handleability during work can be improved.

当該製造方法では、熱硬化前の上記アンダーフィル材の温度23℃、湿度70%の条件下における吸水率は、1重量%以下であることが好ましい。アンダーフィル材がこのような吸水率を有することにより、アンダーフィル材への水分の吸収が抑制され、半導体素子の実装時のボイドの発生を効率的に抑制することができる。   In the manufacturing method, the water absorption rate under the conditions of the temperature of 23 ° C. and the humidity of 70% of the underfill material before thermosetting is preferably 1% by weight or less. When the underfill material has such a water absorption rate, absorption of moisture into the underfill material is suppressed, and generation of voids during mounting of the semiconductor element can be efficiently suppressed.

当該製造方法において、上記半導体ウェハの接続部材の高さX(μm)と上記アンダーフィル材の厚さY(μm)とが下記の関係を満たすことが好ましい。
0.5≦Y/X≦2
In the manufacturing method, it is preferable that the height X (μm) of the connection member of the semiconductor wafer and the thickness Y (μm) of the underfill material satisfy the following relationship.
0.5 ≦ Y / X ≦ 2

上記接続部材の高さX(μm)と上記アンダーフィル材の厚さY(μm)とが上記関係を満たすことにより、半導体素子と被着体との間の空間を十分に充填することができると共に、当該空間からのアンダーフィル材の過剰のはみ出しを防止することができ、アンダーフィル材による半導体素子の汚染等を防止することができる。なお、接続部材の高さXの絶対値がアンダーフィル材の厚さYの絶対値より大きい場合であっても、上記関係を満たす限り、実装の際の接続部材の溶融とともに接続部材Xの高さが低くなることから、半導体素子と被着体との電気的接続を良好に行うことができる。   By satisfying the above relationship between the height X (μm) of the connecting member and the thickness Y (μm) of the underfill material, the space between the semiconductor element and the adherend can be sufficiently filled. At the same time, excessive protrusion of the underfill material from the space can be prevented, and contamination of the semiconductor element by the underfill material can be prevented. Even when the absolute value of the height X of the connecting member is larger than the absolute value of the thickness Y of the underfill material, as long as the above relationship is satisfied, the height of the connecting member X is increased along with the melting of the connecting member during mounting. Therefore, the electrical connection between the semiconductor element and the adherend can be performed satisfactorily.

本発明の一実施形態に係る封止シートを示す断面模式図である。It is a cross-sectional schematic diagram which shows the sealing sheet which concerns on one Embodiment of this invention. 本発明の一実施形態に係る半導体装置の製造工程を示す断面模式図である。It is a cross-sectional schematic diagram which shows the manufacturing process of the semiconductor device which concerns on one Embodiment of this invention. 本発明の他の実施形態に係る封止シートを示す断面模式図である。It is a cross-sectional schematic diagram which shows the sealing sheet which concerns on other embodiment of this invention.

本発明は、被着体と、該被着体と電気的に接続された半導体素子と、該被着体と該半導体素子との間の空間を充填するアンダーフィル材を備える半導体装置の製造方法であって、基材と該基材上に積層されたアンダーフィル材とを備える封止シートを準備する準備工程と、半導体ウェハの接続部材が形成された面と上記封止シートとを貼り合わせる貼合せ工程と、上記半導体ウェハをダイシングして上記アンダーフィル材付きの半導体素子を形成するダイシング工程と、上記被着体と上記半導体素子の間の空間をアンダーフィル材で充填しつつ上記接続部材を介して上記半導体素子と上記被着体とを電気的に接続する接続工程とを含み、上記接続工程は、上記接続部材と上記被着体とを下記条件(1)の温度α下で接触させる工程と、上記接触した接続部材を上記被着体に下記条件(2)の温度β下で固定する工程とを含む。
条件(1):接続部材の融点−100℃≦α<接続部材の融点
条件(2):接続部材の融点≦β≦接続部材の融点+100℃
The present invention relates to a method of manufacturing a semiconductor device comprising an adherend, a semiconductor element electrically connected to the adherend, and an underfill material that fills a space between the adherend and the semiconductor element. A preparatory step of preparing a sealing sheet including a base material and an underfill material laminated on the base material is bonded to the surface on which the connecting member of the semiconductor wafer is formed and the sealing sheet. A bonding step; a dicing step of dicing the semiconductor wafer to form the semiconductor element with the underfill material; and the connecting member while filling a space between the adherend and the semiconductor element with the underfill material. A connection step of electrically connecting the semiconductor element and the adherend via a contact, wherein the connection step contacts the connection member and the adherend at a temperature α of the following condition (1): And the above contact The the connecting member and a step of fixing under temperature β the following conditions (2) to the adherend.
Condition (1): melting point of connecting member−100 ° C. ≦ α <melting point of connecting member Condition (2): melting point of connecting member ≦ β ≦ melting point of connecting member + 100 ° C.

<第1実施形態>
以下、必要に応じて図面を参照しつつ、本発明の一実施形態である第1実施形態について説明する。図1は、本発明の一実施形態に係る封止シートを示す断面模式図であり、図2は、本発明の一実施形態に係る半導体装置の製造工程を示す断面模式図である。
<First Embodiment>
Hereinafter, a first embodiment, which is an embodiment of the present invention, will be described with reference to the drawings as necessary. FIG. 1 is a schematic cross-sectional view illustrating a sealing sheet according to an embodiment of the present invention, and FIG. 2 is a schematic cross-sectional view illustrating a manufacturing process of a semiconductor device according to an embodiment of the present invention.

[封止シート準備工程]
封止シート準備工程では、基材と該基材上に積層されたアンダーフィル材とを備える封止シートを準備する。
[Encapsulation sheet preparation process]
In the sealing sheet preparation step, a sealing sheet including a base material and an underfill material laminated on the base material is prepared.

(封止シート)
図1に示すように、封止シート10は、基材1と、基材1上に積層されたアンダーフィル材2を備える。なお、アンダーフィル材2は基材1の全面に積層されていなくてもよく、半導体ウェハとの貼り合わせに十分なサイズで設けられていればよい。
(Sealing sheet)
As shown in FIG. 1, the sealing sheet 10 includes a base material 1 and an underfill material 2 laminated on the base material 1. Note that the underfill material 2 does not have to be laminated on the entire surface of the base material 1 and only needs to be provided in a size sufficient for bonding with the semiconductor wafer.

(基材)
前記基材1は封止シート10の強度母体となるものである。基材1の形成材料としては、例えば、低密度ポリエチレン、直鎖状ポリエチレン、中密度ポリエチレン、高密度ポリエチレン、超低密度ポリエチレン、ランダム共重合ポリプロピレン、ブロック共重合ポリプロピレン、ホモポリプロレン、ポリブテン、ポリメチルペンテン等のポリオレフィン、エチレン−酢酸ビニル共重合体、アイオノマー樹脂、エチレン−(メタ)アクリル酸共重合体、エチレン−(メタ)アクリル酸エステル(ランダム、交互)共重合体、エチレン−ブテン共重合体、エチレン−ヘキセン共重合体、ポリウレタン、ポリエチレンテレフタレート、ポリエチレンナフタレート等のポリエステル、ポリカーボネート、ポリイミド、ポリエーテルエーテルケトン、ポリイミド、ポリエーテルイミド、ポリアミド、全芳香族ポリアミド、ポリフェニルスルフィド、アラミド(紙)、ガラス、ガラスクロス、フッ素樹脂、ポリ塩化ビニル、ポリ塩化ビニリデン、セルロース系樹脂、シリコーン樹脂、金属(箔)、グラシン紙等の紙等が挙げられる。
(Base material)
The base material 1 is a strength matrix of the sealing sheet 10. Examples of the material for forming the substrate 1 include low density polyethylene, linear polyethylene, medium density polyethylene, high density polyethylene, ultra low density polyethylene, random copolymer polypropylene, block copolymer polypropylene, homopolyprolene, polybutene, poly Polyolefins such as methylpentene, ethylene-vinyl acetate copolymer, ionomer resin, ethylene- (meth) acrylic acid copolymer, ethylene- (meth) acrylic acid ester (random, alternating) copolymer, ethylene-butene copolymer Polymers, ethylene-hexene copolymers, polyesters such as polyurethane, polyethylene terephthalate, polyethylene naphthalate, polycarbonate, polyimide, polyetheretherketone, polyimide, polyetherimide, polyamide, wholly aromatic poly Bromide, polyphenyl sulfide, aramid (paper), glass, glass cloth, fluorine resin, polyvinyl chloride, polyvinylidene chloride, cellulose resin, silicone resin, metal (foil), and paper such as glassine paper.

また基材1の材料としては、上記で列挙した樹脂の架橋体等のポリマーが挙げられる。前記プラスチックフィルムは、無延伸で用いてもよく、必要に応じて一軸又は二軸の延伸処理を施したものを用いてもよい。延伸処理等により熱収縮性を付与した封止シートによれば、ダイシング後にその基材1を熱収縮させることにより基材1とアンダーフィル材2との接着面積を低下させて、半導体チップの回収の容易化を図ることができる。   Examples of the material of the base material 1 include polymers such as cross-linked resins of the resins listed above. The plastic film may be used unstretched or may be uniaxially or biaxially stretched as necessary. According to the sealing sheet to which heat shrinkability is imparted by stretching treatment or the like, the adhesive area between the base material 1 and the underfill material 2 is reduced by thermally shrinking the base material 1 after dicing, and the semiconductor chip is recovered. Can be facilitated.

基材1の表面は、隣接する層との密着性、保持性等を高めるため、慣用の表面処理、例えば、クロム酸処理、オゾン暴露、火炎暴露、高圧電撃暴露、イオン化放射線処理等の化学的又は物理的処理、下塗剤(例えば、後述する粘着物質)によるコーティング処理を施すことができる。   The surface of the substrate 1 is chemically treated by conventional surface treatments such as chromic acid treatment, ozone exposure, flame exposure, high piezoelectric impact exposure, ionizing radiation treatment, etc., in order to improve adhesion and retention with adjacent layers. Alternatively, a physical treatment or a coating treatment with a primer (for example, an adhesive substance described later) can be performed.

前記基材1は、同種又は異種のものを適宜に選択して使用することができ、必要に応じて数種をブレンドしたものを用いることができる。また、基材1には、帯電防止能を付与するため、前記の基材1上に金属、合金、これらの酸化物等からなる厚さが30〜500Å程度の導電性物質の蒸着層を設けることができる。基材1は単層あるいは2種以上の複層でもよい。   The base material 1 can be used by appropriately selecting the same kind or different kinds, and a blend of several kinds can be used as necessary. In addition, the base material 1 is provided with a deposited layer of a conductive material having a thickness of about 30 to 500 mm made of a metal, an alloy, an oxide thereof, or the like on the base material 1 in order to impart an antistatic ability. be able to. The substrate 1 may be a single layer or two or more types.

基材1の厚さは、特に制限されず適宜に決定できるが、一般的には5〜200μm程度である。   The thickness of the substrate 1 is not particularly limited and can be appropriately determined, but is generally about 5 to 200 μm.

(アンダーフィル材)
本実施形態におけるアンダーフィル材2は、表面実装された半導体素子と被着体との間の空間を充填する封止用フィルムとして用いることができる。アンダーフィル材の構成材料としては、熱可塑性樹脂と熱硬化性樹脂とを併用したものが挙げられる。又、熱可塑性樹脂や熱硬化性樹脂単独でも使用可能である。
(Underfill material)
The underfill material 2 in the present embodiment can be used as a sealing film that fills a space between a surface-mounted semiconductor element and an adherend. As a constituent material of the underfill material, a combination of a thermoplastic resin and a thermosetting resin can be used. A thermoplastic resin or a thermosetting resin alone can also be used.

前記熱可塑性樹脂としては、天然ゴム、ブチルゴム、イソプレンゴム、クロロプレンゴム、エチレン−酢酸ビニル共重合体、エチレン−アクリル酸共重合体、エチレン−アクリル酸エステル共重合体、ポリブタジエン樹脂、ポリカーボネート樹脂、熱可塑性ポリイミド樹脂、6−ナイロンや6,6−ナイロン等のポリアミド樹脂、フェノキシ樹脂、アクリル樹脂、PETやPBT等の飽和ポリエステル樹脂、ポリアミドイミド樹脂、又はフッ素樹脂等が挙げられる。これらの熱可塑性樹脂は単独で、又は2種以上を併用して用いることができる。これらの熱可塑性樹脂のうち、イオン性不純物が少なく耐熱性が高く、半導体素子の信頼性を確保できるアクリル樹脂が特に好ましい。   Examples of the thermoplastic resin include natural rubber, butyl rubber, isoprene rubber, chloroprene rubber, ethylene-vinyl acetate copolymer, ethylene-acrylic acid copolymer, ethylene-acrylic acid ester copolymer, polybutadiene resin, polycarbonate resin, heat Examples thereof include plastic polyimide resins, polyamide resins such as 6-nylon and 6,6-nylon, phenoxy resins, acrylic resins, saturated polyester resins such as PET and PBT, polyamideimide resins, and fluorine resins. These thermoplastic resins can be used alone or in combination of two or more. Of these thermoplastic resins, an acrylic resin that has few ionic impurities and high heat resistance and can ensure the reliability of the semiconductor element is particularly preferable.

前記アクリル樹脂としては、特に限定されるものではなく、炭素数30以下、特に炭素数4〜18の直鎖若しくは分岐のアルキル基を有するアクリル酸又はメタクリル酸のエステルの1種又は2種以上を成分とする重合体等が挙げられる。前記アルキル基としては、例えばメチル基、エチル基、プロピル基、イソプロピル基、n−ブチル基、t−ブチル基、イソブチル基、アミル基、イソアミル基、へキシル基、へプチル基、シクロヘキシル基、2−エチルヘキシル基、オクチル基、イソオクチル基、ノニル基、イソノニル基、デシル基、イソデシル基、ウンデシル基、ラウリル基、トリデシル基、テトラデシル基、ステアリル基、オクタデシル基、又はドデシル基等が挙げられる。   The acrylic resin is not particularly limited, and includes one or two or more esters of acrylic acid or methacrylic acid having a linear or branched alkyl group having 30 or less carbon atoms, particularly 4 to 18 carbon atoms. Examples include polymers as components. Examples of the alkyl group include a methyl group, ethyl group, propyl group, isopropyl group, n-butyl group, t-butyl group, isobutyl group, amyl group, isoamyl group, hexyl group, heptyl group, cyclohexyl group, 2 -Ethylhexyl group, octyl group, isooctyl group, nonyl group, isononyl group, decyl group, isodecyl group, undecyl group, lauryl group, tridecyl group, tetradecyl group, stearyl group, octadecyl group, dodecyl group and the like.

また、前記重合体を形成する他のモノマーとしては、特に限定されるものではなく、例えばアクリル酸、メタクリル酸、カルボキシエチルアクリレート、カルボキシペンチルアクリレート、イタコン酸、マレイン酸、フマール酸若しくはクロトン酸等の様なカルボキシル基含有モノマー、無水マレイン酸若しくは無水イタコン酸等の様な酸無水物モノマー、(メタ)アクリル酸2−ヒドロキシエチル、(メタ)アクリル酸2−ヒドロキシプロピル、(メタ)アクリル酸4−ヒドロキシブチル、(メタ)アクリル酸6−ヒドロキシヘキシル、(メタ)アクリル酸8−ヒドロキシオクチル、(メタ)アクリル酸10−ヒドロキシデシル、(メタ)アクリル酸12−ヒドロキシラウリル若しくは(4−ヒドロキシメチルシクロヘキシル)−メチルアクリレート等の様なヒドロキシル基含有モノマー、スチレンスルホン酸、アリルスルホン酸、2−(メタ)アクリルアミド−2−メチルプロパンスルホン酸、(メタ)アクリルアミドプロパンスルホン酸、スルホプロピル(メタ)アクリレート若しくは(メタ)アクリロイルオキシナフタレンスルホン酸等の様なスルホン酸基含有モノマー、又は2−ヒドロキシエチルアクリロイルホスフェート等の様な燐酸基含有モノマーが挙げられる。   In addition, the other monomer forming the polymer is not particularly limited, and examples thereof include acrylic acid, methacrylic acid, carboxyethyl acrylate, carboxypentyl acrylate, itaconic acid, maleic acid, fumaric acid, and crotonic acid. Carboxyl group-containing monomers such as acid anhydride monomers such as maleic anhydride or itaconic anhydride, 2-hydroxyethyl (meth) acrylate, 2-hydroxypropyl (meth) acrylate, 4- (meth) acrylic acid 4- Hydroxybutyl, 6-hydroxyhexyl (meth) acrylate, 8-hydroxyoctyl (meth) acrylate, 10-hydroxydecyl (meth) acrylate, 12-hydroxylauryl (meth) acrylate or (4-hydroxymethylcyclohexyl) -Methyla Hydroxyl group-containing monomers such as relate, styrene sulfonic acid, allyl sulfonic acid, 2- (meth) acrylamide-2-methylpropane sulfonic acid, (meth) acrylamide propane sulfonic acid, sulfopropyl (meth) acrylate or (meth) Examples thereof include sulfonic acid group-containing monomers such as acryloyloxynaphthalene sulfonic acid, and phosphoric acid group-containing monomers such as 2-hydroxyethylacryloyl phosphate.

前記熱硬化性樹脂としては、フェノール樹脂、アミノ樹脂、不飽和ポリエステル樹脂、エポキシ樹脂、ポリウレタン樹脂、シリコーン樹脂、又は熱硬化性ポリイミド樹脂等が挙げられる。これらの樹脂は、単独で又は2種以上を併用して用いることができる。特に、半導体素子を腐食させるイオン性不純物等の含有が少ないエポキシ樹脂が好ましい。また、エポキシ樹脂の硬化剤としてはフェノール樹脂が好ましい。   Examples of the thermosetting resin include phenol resin, amino resin, unsaturated polyester resin, epoxy resin, polyurethane resin, silicone resin, and thermosetting polyimide resin. These resins can be used alone or in combination of two or more. In particular, an epoxy resin containing a small amount of ionic impurities or the like that corrode semiconductor elements is preferable. Moreover, as a hardening | curing agent of an epoxy resin, a phenol resin is preferable.

前記エポキシ樹脂は、接着剤組成物として一般に用いられるものであれば特に限定は無く、例えばビスフェノールA型、ビスフェノールF型、ビスフェノールS型、臭素化ビスフェノールA型、水添ビスフェノールA型、ビスフェノールAF型、ビフェニル型、ナフタレン型、フルオンレン型、フェノールノボラック型、オルソクレゾールノボラック型、トリスヒドロキシフェニルメタン型、テトラフェニロールエタン型等の二官能エポキシ樹脂や多官能エポキシ樹脂、又はヒダントイン型、トリスグリシジルイソシアヌレート型若しくはグリシジルアミン型等のエポキシ樹脂が用いられる。これらは単独で、又は2種以上を併用して用いることができる。これらのエポキシ樹脂のうちノボラック型エポキシ樹脂、ビフェニル型エポキシ樹脂、トリスヒドロキシフェニルメタン型樹脂又はテトラフェニロールエタン型エポキシ樹脂が特に好ましい。これらのエポキシ樹脂は、硬化剤としてのフェノール樹脂との反応性に富み、耐熱性等に優れるからである。   The epoxy resin is not particularly limited as long as it is generally used as an adhesive composition, for example, bisphenol A type, bisphenol F type, bisphenol S type, brominated bisphenol A type, hydrogenated bisphenol A type, bisphenol AF type. Biphenyl type, naphthalene type, fluorene type, phenol novolac type, orthocresol novolak type, trishydroxyphenylmethane type, tetraphenylolethane type, etc., bifunctional epoxy resin or polyfunctional epoxy resin, or hydantoin type, trisglycidyl isocyanurate Type or glycidylamine type epoxy resin is used. These can be used alone or in combination of two or more. Of these epoxy resins, novolac type epoxy resins, biphenyl type epoxy resins, trishydroxyphenylmethane type resins or tetraphenylolethane type epoxy resins are particularly preferred. This is because these epoxy resins are rich in reactivity with a phenol resin as a curing agent and are excellent in heat resistance and the like.

さらに、前記フェノール樹脂は、前記エポキシ樹脂の硬化剤として作用するものであり、例えば、フェノールノボラック樹脂、フェノールアラルキル樹脂、クレゾールノボラック樹脂、tert−ブチルフェノールノボラック樹脂、ノニルフェノールノボラック樹脂等のノボラック型フェノール樹脂、レゾール型フェノール樹脂、ポリパラオキシスチレン等のポリオキシスチレン等が挙げられる。これらは単独で、又は2種以上を併用して用いることができる。これらのフェノール樹脂のうちフェノールノボラック樹脂、フェノールアラルキル樹脂が特に好ましい。半導体装置の接続信頼性を向上させることができるからである。   Further, the phenol resin acts as a curing agent for the epoxy resin, for example, a novolac type phenol resin such as a phenol novolac resin, a phenol aralkyl resin, a cresol novolac resin, a tert-butylphenol novolac resin, a nonylphenol novolac resin, Examples include resol-type phenolic resins and polyoxystyrenes such as polyparaoxystyrene. These can be used alone or in combination of two or more. Of these phenol resins, phenol novolac resins and phenol aralkyl resins are particularly preferred. This is because the connection reliability of the semiconductor device can be improved.

前記エポキシ樹脂とフェノール樹脂の配合割合は、例えば、前記エポキシ樹脂成分中のエポキシ基1当量当たりフェノール樹脂中の水酸基が0.5〜2.0当量になるように配合することが好適である。より好適なのは、0.8〜1.2当量である。すなわち、両者の配合割合が前記範囲を外れると、十分な硬化反応が進まず、エポキシ樹脂硬化物の特性が劣化し易くなるからである。   The mixing ratio of the epoxy resin and the phenol resin is preferably such that, for example, the hydroxyl group in the phenol resin is 0.5 to 2.0 equivalents per equivalent of epoxy group in the epoxy resin component. More preferred is 0.8 to 1.2 equivalents. That is, if the blending ratio of both is out of the above range, sufficient curing reaction does not proceed and the properties of the cured epoxy resin are likely to deteriorate.

なお、本発明においては、エポキシ樹脂、フェノール樹脂及びアクリル樹脂を用いたアンダーフィル材が特に好ましい。これらの樹脂は、イオン性不純物が少なく耐熱性が高いので、半導体素子の信頼性を確保できる。この場合の配合比は、アクリル樹脂成分100重量部に対して、エポキシ樹脂とフェノール樹脂の混合量が10〜200重量部である。   In the present invention, an underfill material using an epoxy resin, a phenol resin and an acrylic resin is particularly preferable. Since these resins have few ionic impurities and high heat resistance, the reliability of the semiconductor element can be ensured. In this case, the mixing ratio of the epoxy resin and the phenol resin is 10 to 200 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the acrylic resin component.

エポキシ樹脂とフェノール樹脂の熱硬化促進触媒としては、特に制限されず、公知の熱硬化促進触媒の中から適宜選択して用いることができる。熱硬化促進触媒は単独で又は2種以上を組み合わせて用いることができる。熱硬化促進触媒としては、例えば、アミン系硬化促進剤、リン系硬化促進剤、イミダゾール系硬化促進剤、ホウ素系硬化促進剤、リン−ホウ素系硬化促進剤などを用いることができる。   The thermosetting acceleration catalyst for epoxy resin and phenol resin is not particularly limited, and can be appropriately selected from known thermosetting acceleration catalysts. A thermosetting acceleration | stimulation catalyst can be used individually or in combination of 2 or more types. As the thermosetting acceleration catalyst, for example, an amine curing accelerator, a phosphorus curing accelerator, an imidazole curing accelerator, a boron curing accelerator, a phosphorus-boron curing accelerator, or the like can be used.

アンダーフィル材2には、半田バンプの表面の酸化膜を除去して半導体素子の実装を容易にするために、フラックスを添加してもよい。フラックスとしては特に限定されず、従来公知のフラックス作用を有する化合物を用いることができ、例えば、ジフェノール酸、アジピン酸、アセチルサリチル酸、安息香酸、ベンジル酸、アゼライン酸、ベンジル安息香酸、マロン酸、2,2−ビス(ヒドロキシメチル)プロピオン酸、サリチル酸、o−メトキシ安息香酸、m−ヒドロキシ安息香酸、コハク酸、2,6−ジメトキシメチルパラクレゾール、安息香酸ヒドラジド、カルボヒドラジド、マロン酸ジヒドラジド、コハク酸ジヒドラジド、グルタル酸ジヒドラジド、サリチル酸ヒドラジド、イミノジ酢酸ジヒドラジド、イタコン酸ジヒドラジド、クエン酸トリヒドラジド、チオカルボヒドラジド、ベンゾフェノンヒドラゾン、4,4’−オキシビスベンゼンスルホニルヒドラジド及びアジピン酸ジヒドラジド等が挙げられる。フラックスの添加量は上記フラックス作用が発揮される程度であればよく、通常、アンダーフィル材に含まれる樹脂成分100重量部に対して0.1〜20重量部程度である。
重量部程度
A flux may be added to the underfill material 2 in order to remove the oxide film on the surface of the solder bump and facilitate mounting of the semiconductor element. The flux is not particularly limited, and a conventionally known compound having a flux action can be used.For example, diphenolic acid, adipic acid, acetylsalicylic acid, benzoic acid, benzylic acid, azelaic acid, benzylbenzoic acid, malonic acid, 2,2-bis (hydroxymethyl) propionic acid, salicylic acid, o-methoxybenzoic acid, m-hydroxybenzoic acid, succinic acid, 2,6-dimethoxymethylparacresol, benzoic hydrazide, carbohydrazide, malonic dihydrazide, succinic acid Acid dihydrazide, glutaric acid dihydrazide, salicylic acid hydrazide, iminodiacetic acid dihydrazide, itaconic acid dihydrazide, citric acid trihydrazide, thiocarbohydrazide, benzophenone hydrazone, 4,4′-oxybisbenzenesulfonylhydrazide and And adipic acid dihydrazide. The addition amount of the flux is only required to exhibit the above flux effect, and is usually about 0.1 to 20 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the resin component contained in the underfill material.
About parts by weight

本実施形態では、アンダーフィル材2は、必要に応じて着色しても良い。アンダーフィル材2において、着色により呈している色としては特に制限されないが、例えば、黒色、青色、赤色、緑色などが好ましい。着色に際しては、顔料、染料などの公知の着色剤の中から適宜選択して用いることができる。   In the present embodiment, the underfill material 2 may be colored as necessary. In the underfill material 2, the color exhibited by coloring is not particularly limited. For example, black, blue, red, green, and the like are preferable. In coloring, it can be appropriately selected from known colorants such as pigments and dyes.

本実施形態のアンダーフィル材2を予めある程度架橋をさせておく場合には、作製に際し、重合体の分子鎖末端の官能基等と反応する多官能性化合物を架橋剤として添加させておくのがよい。これにより、高温下での接着特性を向上させ、耐熱性の改善を図ることができる。   When the underfill material 2 of the present embodiment is previously crosslinked to some extent, a polyfunctional compound that reacts with a functional group at the molecular chain end of the polymer is added as a crosslinking agent during the production. Good. Thereby, the adhesive property under high temperature can be improved and heat resistance can be improved.

前記架橋剤としては、特に、トリレンジイソシアネート、ジフェニルメタンジイソシアネート、p−フェニレンジイソシアネート、1,5−ナフタレンジイソシアネート、多価アルコールとジイソシアネートの付加物等のポリイソシアネート化合物がより好ましい。架橋剤の添加量としては、前記の重合体100重量部に対し、通常0.05〜7重量部とするのが好ましい。架橋剤の量が7重量部より多いと、接着力が低下するので好ましくない。その一方、0.05重量部より少ないと、凝集力が不足するので好ましくない。また、この様なポリイソシアネート化合物と共に、必要に応じて、エポキシ樹脂等の他の多官能性化合物を一緒に含ませるようにしてもよい。   As the crosslinking agent, polyisocyanate compounds such as tolylene diisocyanate, diphenylmethane diisocyanate, p-phenylene diisocyanate, 1,5-naphthalene diisocyanate, an adduct of polyhydric alcohol and diisocyanate are more preferable. The addition amount of the crosslinking agent is usually preferably 0.05 to 7 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the polymer. When the amount of the cross-linking agent is more than 7 parts by weight, the adhesive force is lowered, which is not preferable. On the other hand, if it is less than 0.05 parts by weight, the cohesive force is insufficient, which is not preferable. Moreover, you may make it include other polyfunctional compounds, such as an epoxy resin, together with such a polyisocyanate compound as needed.

また、アンダーフィル材2には、無機充填剤を適宜配合することができる。無機充填剤の配合は、導電性の付与や熱伝導性の向上、貯蔵弾性率の調節等を可能にする。   The underfill material 2 can be appropriately mixed with an inorganic filler. The blending of the inorganic filler makes it possible to impart conductivity, improve thermal conductivity, adjust the storage elastic modulus, and the like.

前記無機充填剤としては、例えば、シリカ、クレー、石膏、炭酸カルシウム、硫酸バリウム、酸化アルミナ、酸化ベリリウム、炭化珪素、窒化珪素等のセラミック類、アルミニウム、銅、銀、金、ニッケル、クロム、鉛、錫、亜鉛、パラジウム、半田等の金属、又は合金類、その他カーボン等からなる種々の無機粉末が挙げられる。これらは、単独で又は2種以上を併用して用いることができる。なかでも、シリカ、特に溶融シリカが好適に用いられる。   Examples of the inorganic filler include silica, clay, gypsum, calcium carbonate, barium sulfate, alumina, beryllium oxide, silicon carbide, silicon nitride, and other ceramics, aluminum, copper, silver, gold, nickel, chromium, lead. And various inorganic powders made of metals such as tin, zinc, palladium, solder, or alloys, and other carbons. These can be used alone or in combination of two or more. Among these, silica, particularly fused silica is preferably used.

無機充填剤の平均粒径は特に限定されないものの、0.005〜10μmの範囲内であることが好ましく、0.01〜5μmの範囲内であることがより好ましく、さらに好ましくは0.1〜2.0μmである。無機充填剤の平均粒径が0.005μm未満であると、アンダーフィル材の可とう性が低下する原因となる。その一方、前記平均粒径が10μmを超えると、アンダーフィル材が封止するギャップに対して粒径が大きく封止性が低下する要因となる。なお、本発明においては、平均粒径が相互に異なる無機充填剤同士を組み合わせて使用してもよい。また、平均粒径は、光度式の粒度分布計(HORIBA製、装置名;LA−910)により求めた値である。   Although the average particle diameter of the inorganic filler is not particularly limited, it is preferably in the range of 0.005 to 10 μm, more preferably in the range of 0.01 to 5 μm, and still more preferably 0.1 to 2. 0.0 μm. When the average particle size of the inorganic filler is less than 0.005 μm, the flexibility of the underfill material is reduced. On the other hand, when the average particle size exceeds 10 μm, the particle size is large with respect to the gap sealed by the underfill material, which causes a decrease in sealing performance. In the present invention, inorganic fillers having different average particle sizes may be used in combination. The average particle size is a value determined by a photometric particle size distribution meter (manufactured by HORIBA, apparatus name: LA-910).

前記無機充填剤の配合量は、有機樹脂成分100重量部に対し10〜400重量部であることが好ましく、50〜250重量部がより好ましい。無機充填剤の配合量が10重量部未満であると、貯蔵弾性率が低下しパッケージの応力信頼性が大きく損なわれる場合がある。一方、400重量部を超えると、アンダーフィル材2の流動性が低下し基板や半導体素子の凹凸に十分に埋まり込まずにボイドやクラックの原因となる場合がある。   The blending amount of the inorganic filler is preferably 10 to 400 parts by weight, more preferably 50 to 250 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the organic resin component. If the blending amount of the inorganic filler is less than 10 parts by weight, the storage elastic modulus may be lowered and the stress reliability of the package may be greatly impaired. On the other hand, if it exceeds 400 parts by weight, the fluidity of the underfill material 2 may be reduced, and may not be sufficiently embedded in the irregularities of the substrate or semiconductor element, causing voids or cracks.

なお、アンダーフィル材2には、前記無機充填剤以外に、必要に応じて他の添加剤を適宜に配合することができる。他の添加剤としては、例えば難燃剤、シランカップリング剤又はイオントラップ剤等が挙げられる。前記難燃剤としては、例えば、三酸化アンチモン、五酸化アンチモン、臭素化エポキシ樹脂等が挙げられる。これらは、単独で、又は2種以上を併用して用いることができる。前記シランカップリング剤としては、例えば、β−(3、4−エポキシシクロヘキシル)エチルトリメトキシシラン、γ−グリシドキシプロピルトリメトキシシラン、γ−グリシドキシプロピルメチルジエトキシシラン等が挙げられる。これらの化合物は、単独で又は2種以上を併用して用いることができる。前記イオントラップ剤としては、例えばハイドロタルサイト類、水酸化ビスマス等が挙げられる。これらは、単独で又は2種以上を併用して用いることができる。   In addition to the said inorganic filler, other additives can be suitably mix | blended with the underfill material 2 as needed. Examples of other additives include flame retardants, silane coupling agents, ion trapping agents, and the like. Examples of the flame retardant include antimony trioxide, antimony pentoxide, brominated epoxy resin, and the like. These can be used alone or in combination of two or more. Examples of the silane coupling agent include β- (3,4-epoxycyclohexyl) ethyltrimethoxysilane, γ-glycidoxypropyltrimethoxysilane, γ-glycidoxypropylmethyldiethoxysilane, and the like. These compounds can be used alone or in combination of two or more. Examples of the ion trapping agent include hydrotalcites and bismuth hydroxide. These can be used alone or in combination of two or more.

本実施形態において、熱硬化前の上記アンダーフィル材2の上記条件(1)の温度αの範囲における最低溶融粘度は、100Pa・s以上20000Pa・s以下であることが好ましく、1000Pa・s以上10000Pa・s以下であることがより好ましい。最低溶融粘度を上記範囲とすることにより、接続部材4(図2(a)参照)のアンダーフィル材2への進入を容易にすることができる。また、半導体素子5の電気的接続の際のボイドの発生、及び半導体素子5と被着体6との間の空間からのアンダーフィル材2のはみ出しを防止することができる(図2(d)参照)。   In the present embodiment, the minimum melt viscosity in the range of the temperature α of the condition (1) of the underfill material 2 before thermosetting is preferably 100 Pa · s or more and 20000 Pa · s or less, and 1000 Pa · s or more and 10,000 Pa or less. -More preferably, it is s or less. By setting the minimum melt viscosity within the above range, the connection member 4 (see FIG. 2A) can easily enter the underfill material 2. In addition, generation of voids during electrical connection of the semiconductor element 5 and protrusion of the underfill material 2 from the space between the semiconductor element 5 and the adherend 6 can be prevented (FIG. 2D). reference).

また、熱硬化前の上記アンダーフィル材2の23℃における粘度は、0.01MPa・s以上100MPa・s以下であることが好ましく、0.1MPa・s以上10MPa・s以下であることがより好ましい。熱硬化前のアンダーフィル材が上記範囲の粘度を有することで、ダイシングの際の半導体ウェハ3(図2(b)参照)の保持性や作業の際の取り扱い性を向上させることができる。   Further, the viscosity at 23 ° C. of the underfill material 2 before thermosetting is preferably 0.01 MPa · s or more and 100 MPa · s or less, and more preferably 0.1 MPa · s or more and 10 MPa · s or less. . Since the underfill material before thermosetting has a viscosity in the above range, the holding property of the semiconductor wafer 3 (see FIG. 2B) during dicing and the handleability during work can be improved.

さらに、熱硬化前の上記アンダーフィル材2の温度23℃、湿度70%の条件下における吸水率は、1重量%以下であることが好ましく、0.5重量%以下であることがより好ましい。アンダーフィル材2が上記のような吸水率を有することにより、アンダーフィル材2への水分の吸収が抑制され、半導体素子5の実装時のボイドの発生をより効率的に抑制することができる。なお、上記吸水率の下限は小さいほど好ましく、実質的に0重量%が好ましく、0重量%であることがより好ましい。   Further, the water absorption rate of the underfill material 2 before thermosetting under the conditions of a temperature of 23 ° C. and a humidity of 70% is preferably 1% by weight or less, and more preferably 0.5% by weight or less. When the underfill material 2 has a water absorption rate as described above, absorption of moisture into the underfill material 2 is suppressed, and generation of voids when the semiconductor element 5 is mounted can be more efficiently suppressed. The lower limit of the water absorption rate is preferably as small as possible, substantially 0% by weight is preferable, and 0% by weight is more preferable.

アンダーフィル材2の厚さ(複層の場合は総厚)は特に限定されないものの、アンダーフィル材2の強度や半導体素子5と被着体6との間の空間の充填性を考慮すると10μm以上100μm以下程度であってもよい。なお、アンダーフィル材2の厚さは、半導体素子5と被着体6との間のギャップや接続部材の高さを考慮して適宜設定すればよい。   Although the thickness of the underfill material 2 (total thickness in the case of multiple layers) is not particularly limited, considering the strength of the underfill material 2 and the filling property of the space between the semiconductor element 5 and the adherend 6, it is 10 μm or more. It may be about 100 μm or less. Note that the thickness of the underfill material 2 may be appropriately set in consideration of the gap between the semiconductor element 5 and the adherend 6 and the height of the connection member.

封止シート10のアンダーフィル材2は、セパレータにより保護されていることが好ましい(図示せず)。セパレータは、実用に供するまでアンダーフィル材2を保護する保護材としての機能を有している。セパレータは封止シートのアンダーフィル材2上に半導体ウェハ3を貼着する際に剥がされる。セパレータとしては、ポリエチレンテレフタレート(PET)、ポリエチレン、ポリプロピレンや、フッ素系剥離剤、長鎖アルキルアクリレート系剥離剤等の剥離剤により表面コートされたプラスチックフィルムや紙等も使用可能である。   The underfill material 2 of the sealing sheet 10 is preferably protected by a separator (not shown). The separator has a function as a protective material that protects the underfill material 2 until it is practically used. The separator is peeled off when the semiconductor wafer 3 is stuck on the underfill material 2 of the sealing sheet. As the separator, a plastic film or paper surface-coated with a release agent such as polyethylene terephthalate (PET), polyethylene, polypropylene, a fluorine release agent, or a long-chain alkyl acrylate release agent can be used.

(封止シートの製造方法)
本実施形態に係る封止シートの製造方法は、基材1上にアンダーフィル材2を形成する工程を有する。
(Method for producing sealing sheet)
The method for manufacturing a sealing sheet according to the present embodiment includes a step of forming the underfill material 2 on the substrate 1.

前記基材1の製膜方法としては、例えばカレンダー製膜法、有機溶媒中でのキャスティング法、密閉系でのインフレーション押出法、Tダイ押出法、共押出し法、ドライラミネート法等が例示できる。基材1の材料は上記で示した材料を用いればよい。   Examples of the method for forming the substrate 1 include a calendar film forming method, a casting method in an organic solvent, an inflation extrusion method in a closed system, a T-die extrusion method, a co-extrusion method, and a dry lamination method. The material shown above may be used as the material of the substrate 1.

前記基材を離型フィルム(セパレータ)として用いる場合、その作製方法は特に限定されず、例えば、上記基材におけるアンダーフィル材との貼り合わせ面に、シリコーン層等の離型コート層を形成して離型フィルムとすることができる。   When the substrate is used as a release film (separator), the production method is not particularly limited. For example, a release coat layer such as a silicone layer is formed on the bonding surface of the substrate with the underfill material. Thus, a release film can be obtained.

前記アンダーフィル材3を形成する工程としては、例えば、基材1としての離型フィルム上にアンダーフィル材の構成材料である接着剤組成物溶液を塗工して塗布層を形成する工程を行い、その後、前記塗布層を乾燥させる工程を行う方法が挙げられる。   As the step of forming the underfill material 3, for example, a step of forming an application layer by applying an adhesive composition solution that is a constituent material of the underfill material on a release film as the substrate 1 is performed. Then, the method of performing the process of drying the said application layer is mentioned.

前記接着剤組成物溶液の塗工方法としては特に限定されず、例えば、コンマコート法、ファウンテン法、グラビア法などを用いて塗工する方法が挙げられる。塗工厚みとしては、塗布層を乾燥して最終的に得られるアンダーフィル材の厚さが上記に示した範囲内となる様に適宜設定すればよい。さらに、接着剤組成物溶液の粘度としては特に限定されず、25℃において400〜2500mPa・sが好ましく、800〜2000mPa・sがより好ましい。   The method for applying the adhesive composition solution is not particularly limited, and examples thereof include a method using a comma coating method, a fountain method, a gravure method, and the like. The coating thickness may be appropriately set so that the thickness of the underfill material finally obtained by drying the coating layer is within the range shown above. Furthermore, it does not specifically limit as a viscosity of an adhesive composition solution, 400-2500 mPa * s is preferable in 25 degreeC, 800-2000 mPa * s is more preferable.

前記塗布層の乾燥は、一般的な加熱炉等へ投入することで行えばよく、その際、塗布層に乾燥風を吹き付けてもよい。   What is necessary is just to perform drying of the said coating layer by throwing into a common heating furnace etc. In that case, you may spray a drying wind on a coating layer.

乾燥時間は接着剤組成物溶液の塗工厚みに応じて適宜設定され、通常は1〜5min、好ましくは2〜4minの範囲内である。乾燥時間が1min未満であると、硬化反応が十分に進行せず、未反応の硬化成分や残存する溶媒量が多く、これにより、後工程にてアウトガスやボイドの問題が発生する場合がある。その一方、5minを超えると、硬化反応が進行しすぎる結果、流動性や半導体ウェハのバンプの埋まり込み性が低下する場合がある。   The drying time is appropriately set according to the coating thickness of the adhesive composition solution, and is usually in the range of 1 to 5 minutes, preferably 2 to 4 minutes. When the drying time is less than 1 min, the curing reaction does not proceed sufficiently, and there are a large amount of unreacted curing components and remaining solvent, which may cause problems of outgas and voids in the subsequent process. On the other hand, if it exceeds 5 minutes, the curing reaction proceeds too much, and the fluidity and embedding property of the bumps of the semiconductor wafer may be reduced.

乾燥温度は特に限定されず、通常は70〜160℃の範囲内で設定される。但し、本発明においては、乾燥時間の経過と共に、乾燥温度を段階的に上昇させて行うことが好ましい。具体的には、例えば乾燥初期(乾燥直後から1min以下)では70℃〜100℃の範囲内で設定され、乾燥後期(1minを超えて5min以下)では100〜160℃の範囲内で設定される。これにより、塗工直後に乾燥温度を急激に上昇させた場合に生じる塗布層表面のピンホールの発生を防止することができる。   A drying temperature is not specifically limited, Usually, it sets within the range of 70-160 degreeC. However, in the present invention, it is preferable that the drying temperature is increased stepwise as the drying time elapses. Specifically, for example, it is set within a range of 70 ° C. to 100 ° C. in the initial stage of drying (1 min or less immediately after drying), and is set within a range of 100 to 160 ° C. in the late stage of drying (over 1 min and 5 min or less). . Thereby, generation | occurrence | production of the pinhole on the surface of an application layer which arises when a drying temperature is raised rapidly immediately after coating can be prevented.

さらに上記離型フィルムをアンダーフィル材のもう一方の面に貼り合わせ、これを封止シートの保護フィルムとして使用し、半導体ウェハ等との貼り合わせの際に剥離してもよい。   Furthermore, the release film may be bonded to the other surface of the underfill material, and this may be used as a protective film for a sealing sheet, and peeled off when bonded to a semiconductor wafer or the like.

[貼り合わせ工程]
貼り合わせ工程では、半導体ウェハの接続部材が形成された面と上記封止シートとを貼り合わせる(図2(a)参照)。
[Lamination process]
In the bonding step, the surface of the semiconductor wafer on which the connection member is formed is bonded to the sealing sheet (see FIG. 2A).

(半導体ウェハ)
半導体ウェハ3としては、一方の面3aに複数の接続部材4が形成されていてもよく(図2(a)参照)、半導体ウェハ3の両面3a、3bに接続部材が形成されていてもよい(図示せず)。バンプや導電材等の接続部材の材質としては、特に限定されず、例えば、錫−鉛系金属材、錫−銀系金属材、錫−銀−銅系金属材、錫−亜鉛系金属材、錫−亜鉛−ビスマス系金属材等の半田類(合金)や、金系金属材、銅系金属材などが挙げられる。接続部材の高さも用途に応じて定められ、一般的には15〜100μm程度である。もちろん、半導体ウェハ3における個々の接続部材の高さは同一でも異なっていてもよい。
(Semiconductor wafer)
As the semiconductor wafer 3, a plurality of connection members 4 may be formed on one surface 3a (see FIG. 2A), and connection members may be formed on both surfaces 3a and 3b of the semiconductor wafer 3. (Not shown). The material of the connection member such as a bump or a conductive material is not particularly limited. For example, a tin-lead metal material, a tin-silver metal material, a tin-silver-copper metal material, a tin-zinc metal material, Examples thereof include solders (alloys) such as a tin-zinc-bismuth metal material, a gold metal material, and a copper metal material. The height of the connecting member is also determined according to the application, and is generally about 15 to 100 μm. Of course, the height of each connection member in the semiconductor wafer 3 may be the same or different.

半導体ウェハの両面に接続部材が形成されている場合、接続部材同士は電気的に接続されていてもよく、接続されていなくてもよい。接続部材同士の電気的接続には、TSV形式と呼ばれるビアを介しての接続等が挙げられる。   When connection members are formed on both surfaces of the semiconductor wafer, the connection members may or may not be electrically connected to each other. Examples of the electrical connection between the connection members include a connection through a via called a TSV format.

本実施形態において、上記半導体ウェハの接続部材の高さX(μm)と上記アンダーフィル材の厚さY(μm)とが下記の関係を満たすことが好ましい。
0.5≦Y/X≦2
In the present embodiment, it is preferable that the height X (μm) of the connecting member of the semiconductor wafer and the thickness Y (μm) of the underfill material satisfy the following relationship.
0.5 ≦ Y / X ≦ 2

上記接続部材の高さX(μm)と上記アンダーフィル材の厚さY(μm)とが上記関係を満たすことにより、半導体素子と被着体との間の空間を十分に充填することができる。また、当該空間からのアンダーフィル材の過剰のはみ出しを防止することができ、これにより、アンダーフィル材による半導体素子の汚染等を防止することができる。なお、各接続部材の高さが異なる場合は、最も高い接続部材の高さを基準とする。   By satisfying the above relationship between the height X (μm) of the connecting member and the thickness Y (μm) of the underfill material, the space between the semiconductor element and the adherend can be sufficiently filled. . In addition, excessive protrusion of the underfill material from the space can be prevented, thereby preventing contamination of the semiconductor element by the underfill material. In addition, when the height of each connection member differs, the height of the highest connection member is used as a reference.

(貼り合わせ)
図2(a)に示すように、まず、封止シート10のアンダーフィル材2上に任意に設けられたセパレータを適宜に剥離し、前記半導体ウェハ3の接続部材4が形成された面(接続部材形成面)3aとアンダーフィル材2とを対向させ、前記アンダーフィル材2と前記半導体ウェハ3とを貼り合わせる(マウント工程)。
(Lamination)
As shown in FIG. 2A, first, a separator arbitrarily provided on the underfill material 2 of the sealing sheet 10 is appropriately peeled off, and the surface (connection) of the semiconductor wafer 3 on which the connection member 4 is formed. The member forming surface) 3a and the underfill material 2 are opposed to each other, and the underfill material 2 and the semiconductor wafer 3 are bonded together (mounting step).

貼り合わせの方法は特に限定されないが、圧着による方法が好ましい。圧着は通常、圧着ロール等の公知の押圧手段により、好ましくは0.1〜1MPa、より好ましくは0.3〜0.7MPaの圧力を負荷して押圧しながら行われる。この際、40〜100℃程度に加熱しながら圧着させてもよい。また、密着性を高めるために、減圧下(1〜1000Pa)で圧着することも好ましい。   The method of bonding is not particularly limited, but a method by pressure bonding is preferable. The crimping is usually performed by a known pressing means such as a crimping roll while applying a pressure of 0.1 to 1 MPa, more preferably 0.3 to 0.7 MPa. Under the present circumstances, you may make it press-fit, heating at about 40-100 degreeC. Moreover, in order to improve adhesiveness, it is also preferable to press-fit under reduced pressure (1-1000 Pa).

[ダイシング工程」
ダイシング工程では、図2(b)に示すように半導体ウェハをダイシングしてアンダーフィル材付きの半導体素子を形成する。ダイシング工程を経ることで、半導体ウェハ3を所定のサイズに切断して個片化(小片化)し、半導体チップ(半導体素子)5を製造する。ここで得られる半導体チップ5は同形状に切断されたアンダーフィル材2と一体になっている。ダイシングは、半導体ウェハ3のアンダーフィル材2を貼り合わせた面3aと反対側の面3bから常法に従い行われる。切断箇所の位置合わせは直射光もしくは間接光また赤外線(IR)を用いた画像認識により行うことができる。
[Dicing process]
In the dicing process, as shown in FIG. 2B, the semiconductor wafer is diced to form a semiconductor element with an underfill material. By passing through a dicing process, the semiconductor wafer 3 is cut into a predetermined size and divided into pieces (small pieces), and a semiconductor chip (semiconductor element) 5 is manufactured. The semiconductor chip 5 obtained here is integrated with the underfill material 2 cut into the same shape. Dicing is performed according to a conventional method from the surface 3b opposite to the surface 3a to which the underfill material 2 of the semiconductor wafer 3 is bonded. The position of the cut portion can be aligned by image recognition using direct light, indirect light, or infrared light (IR).

本工程では、例えば、封止シートまで切込みを行うフルカットと呼ばれる切断方式等を採用できる。本工程で用いるダイシング装置としては特に限定されず、従来公知のものを用いることができる。また、半導体ウェハは、アンダーフィル材を有する封止シートにより優れた密着性で接着固定されているので、チップ欠けやチップ飛びを抑制できると共に、半導体ウェハの破損も抑制できる。なお、アンダーフィル材がエポキシ樹脂を含む樹脂組成物により形成されていると、ダイシングにより切断されても、その切断面においてアンダーフィル材のアンダーフィル材の糊はみ出しが生じるのを抑制又は防止することができる。その結果、切断面同士が再付着(ブロッキング)することを抑制又は防止することができ、後述のピックアップを一層良好に行うことができる。   In this step, for example, a cutting method called full cut for cutting up to the sealing sheet can be adopted. It does not specifically limit as a dicing apparatus used at this process, A conventionally well-known thing can be used. Moreover, since the semiconductor wafer is bonded and fixed with excellent adhesion by a sealing sheet having an underfill material, chip chipping and chip jump can be suppressed, and damage to the semiconductor wafer can also be suppressed. In addition, when the underfill material is formed of a resin composition containing an epoxy resin, even if the underfill material is cut by dicing, the underfill material of the underfill material is prevented or prevented from protruding on the cut surface. Can do. As a result, it is possible to suppress or prevent the cut surfaces from reattaching (blocking), and the pickup described later can be performed more satisfactorily.

なお、ダイシング工程に続いて封止シートのエキスパンドを行う場合、該エキスパンドは従来公知のエキスパンド装置を用いて行うことができる。エキスパンド装置は、ダイシングリングを介して積層フィルムを下方へ押し下げることが可能なドーナッツ状の外リングと、外リングよりも径が小さく積層フィルムを支持する内リングとを有している。このエキスパンド工程により、後述のピックアップ工程において、隣り合う半導体チップ同士が接触して破損するのを防ぐことが出来る。   In addition, when expanding a sealing sheet following a dicing process, this expansion can be performed using a conventionally well-known expanding apparatus. The expanding apparatus includes a donut-shaped outer ring that can push down the laminated film through a dicing ring, and an inner ring that has a smaller diameter than the outer ring and supports the laminated film. By this expanding process, it is possible to prevent adjacent semiconductor chips from coming into contact with each other and being damaged in a pickup process described later.

[ピックアップ工程]
封止シートに接着固定された半導体チップ5を回収するために、図2(c)に示すように、アンダーフィル材2付きの半導体チップ5のピックアップを行って、半導体チップ5とアンダーフィル材3との積層体Aを基材1より剥離する。
[Pickup process]
In order to collect the semiconductor chip 5 adhered and fixed to the sealing sheet, as shown in FIG. 2C, the semiconductor chip 5 with the underfill material 2 is picked up, and the semiconductor chip 5 and the underfill material 3 are picked up. The laminate A is peeled from the substrate 1.

ピックアップの方法としては特に限定されず、従来公知の種々の方法を採用できる。例えば、個々の半導体チップを積層フィルムの基材側からニードルによって突き上げ、突き上げられた半導体チップをピックアップ装置によってピックアップする方法等が挙げられる。なお、ピックアップされた半導体チップ5は、面3aに貼り合わされたアンダーフィル材2と一体となって積層体Aを構成している。   The pickup method is not particularly limited, and various conventionally known methods can be employed. For example, the method of pushing up each semiconductor chip from the base material side of a laminated film with a needle, and picking up the pushed-up semiconductor chip with a pickup device, etc. are mentioned. The picked-up semiconductor chip 5 constitutes a laminate A integrally with the underfill material 2 bonded to the surface 3a.

[接続工程]
接続工程では、被着体と半導体素子の間の空間をアンダーフィル材で充填しつつ接続部材を介して半導体素子と被着体とを電気的に接続する(いわゆる実装工程。図2(d)参照)。具体的には、積層体Aの半導体チップ5を、半導体チップ5の接続部材形成面3aが被着体6と対向する形態で、被着体6に常法に従い固定させる。例えば、半導体チップ5に形成されているバンプ(接続部材)4を、被着体6の接続パッドに被着された接合用の導電材7(半田など)に接触させて押圧しながら導電材を溶融させることにより、半導体チップ5と被着体6との電気的接続を確保し、半導体チップ5を被着体6に固定させることができる。半導体チップ5の接続部材形成面3aにはアンダーフィル材2が貼り付けられているので、半導体チップ5と被着体6との電気的接続と同時に、半導体チップ5と被着体6との間の空間がアンダーフィル材2により充填されることになる。
[Connection process]
In the connecting step, the semiconductor element and the adherend are electrically connected via the connecting member while filling the space between the adherend and the semiconductor element with an underfill material (a so-called mounting step; FIG. 2D). reference). Specifically, the semiconductor chip 5 of the stacked body A is fixed to the adherend 6 according to a conventional method with the connection member forming surface 3a of the semiconductor chip 5 facing the adherend 6. For example, bumps (connection members) 4 formed on the semiconductor chip 5 are brought into contact with a bonding conductive material 7 (solder or the like) attached to the connection pads of the adherend 6 while pressing the conductive material. By melting, the electrical connection between the semiconductor chip 5 and the adherend 6 can be secured, and the semiconductor chip 5 can be fixed to the adherend 6. Since the underfill material 2 is affixed to the connection member forming surface 3 a of the semiconductor chip 5, the electrical connection between the semiconductor chip 5 and the adherend 6 and at the same time between the semiconductor chip 5 and the adherend 6 are performed. Are filled with the underfill material 2.

このこき、上記接続工程は、上記接続部材と上記被着体とを下記条件(1)の温度α下で接触させる工程(以下、「接触工程」と称する場合がある。)と、上記接触した接続部材を上記被着体に下記条件(2)の温度β下で固定する工程(以下、「固定工程」と称する場合がある。)とを含む。
条件(1):接続部材の融点−100℃≦α<接続部材の融点
条件(2):接続部材の融点≦β≦接続部材の融点+100℃
In this step, the connecting step is in contact with the connecting member and the adherend in contact with each other under the temperature α of the following condition (1) (hereinafter sometimes referred to as “contacting step”). And a step of fixing the connecting member to the adherend under the temperature β of the following condition (2) (hereinafter sometimes referred to as “fixing step”).
Condition (1): melting point of connecting member−100 ° C. ≦ α <melting point of connecting member Condition (2): melting point of connecting member ≦ β ≦ melting point of connecting member + 100 ° C.

本実施形態によると、半導体素子と被着体との電気的接続の際に、まず接触工程において、接続部材の融点未満の所定温度αの加熱下で半導体素子の接続部材と被着体とを接触させる。これにより、アンダーフィル材が軟化し、接続部材のアンダーフィル材への進入を容易に行うことができるとともに、接続部材と被着体との接触を十分なレベルとすることができる。次いで固定工程において、接触状態を維持したまま接続部材の融点以上の所定温度βで接続部材と被着体とを互いに固定して電気的接続を得るので、接続信頼性の高い半導体装置を効率良く製造することができる。   According to this embodiment, when electrically connecting the semiconductor element and the adherend, first, in the contact step, the connection member and the adherend of the semiconductor element are heated under a predetermined temperature α less than the melting point of the connection member. Make contact. As a result, the underfill material is softened, the connection member can easily enter the underfill material, and the contact between the connection member and the adherend can be set to a sufficient level. Next, in the fixing step, the connection member and the adherend are fixed to each other at a predetermined temperature β equal to or higher than the melting point of the connection member while maintaining the contact state, thereby obtaining an electrical connection. Thus, a highly reliable semiconductor device can be efficiently produced. Can be manufactured.

本実施形態において、接触工程における条件(1)及び固定工程における条件(2)は上記範囲であるが、アンダーフィル材の軟化容易性と接続部材への意図しない熱履歴の防止の観点から、それぞれ下記範囲(1’)及び(2’)であることが好ましい。
条件(1’):接続部材の融点−80℃≦α≦接続部材の融点−10℃
条件(2’):接続部材の融点+10℃≦β≦接続部材の融点+80℃
In the present embodiment, the condition (1) in the contact step and the condition (2) in the fixing step are in the above ranges, respectively, from the viewpoint of easy softening of the underfill material and prevention of unintentional thermal history to the connecting member, respectively. The following ranges (1 ′) and (2 ′) are preferable.
Condition (1 ′): melting point of connecting member−80 ° C. ≦ α ≦ melting point of connecting member−10 ° C.
Condition (2 ′): melting point of connecting member + 10 ° C. ≦ β ≦ melting point of connecting member + 80 ° C.

接触工程の条件(1)及び固定工程の条件(2)を保持する時間は、半導体素子の接続部材と被着体との接触、及び半導体素子の接続部材を介した被着体への固定を達成し得る限り特に限定されず、それぞれ独立して、好ましくは2〜20秒であり、より好ましくは3〜15秒である。また、接触工程及び固定工程での処理の確実性を高めるために、各工程を加圧下で行ってもよい。加圧条件としては、各工程独立して10〜200Nが好ましく、20〜160Nがより好ましい。   The time for maintaining the condition (1) of the contact process and the condition (2) of the fixing process is the contact between the connecting member of the semiconductor element and the adherend and the fixing to the adherend via the connecting member of the semiconductor element. There is no particular limitation as long as it can be achieved, and each is independently preferably 2 to 20 seconds, more preferably 3 to 15 seconds. Moreover, in order to improve the certainty of the process in a contact process and a fixing process, you may perform each process under pressure. As pressurization conditions, 10-200N is preferable independently of each process, and 20-160N is more preferable.

被着体6としては、リードフレームや回路基板(配線回路基板など)等の各種基板に加え、他の半導体素子を用いることができる。このような基板の材質としては、特に限定されるものではないが、セラミック基板や、プラスチック基板が挙げられる。プラスチック基板としては、例えば、エポキシ基板、ビスマレイミドトリアジン基板、ポリイミド基板、ガラスエポキシ基板等が挙げられる。   As the adherend 6, other semiconductor elements can be used in addition to various substrates such as a lead frame and a circuit substrate (such as a wiring circuit substrate). The material of such a substrate is not particularly limited, and examples thereof include a ceramic substrate and a plastic substrate. Examples of the plastic substrate include an epoxy substrate, a bismaleimide triazine substrate, a polyimide substrate, and a glass epoxy substrate.

なお、接続工程では、接続部材及び導電材の一方又は両方を溶融させて、半導体チップ5の接続部材形成面3aのバンプ4と、被着体6の表面の導電材7とを接続させているが、このバンプ4及び導電材7の溶融時の温度としては、通常、220℃程度(例えば、160℃〜300℃)となっている。本実施形態に係る封止シートは、アンダーフィル材2をエポキシ樹脂等により形成することにより、この実装工程における高温にも耐えられる耐熱性を有するものとすることができる。なお、バンプの融点の測定は、DSC(Differential Scanning Calorimeter)を用いて、バンプと同じ組成の金属10mgを5℃/minの加温過程で測定することにより行うことができる。   In the connection step, one or both of the connection member and the conductive material are melted to connect the bumps 4 on the connection member forming surface 3a of the semiconductor chip 5 and the conductive material 7 on the surface of the adherend 6. However, the temperature at the time of melting of the bump 4 and the conductive material 7 is usually about 220 ° C. (for example, 160 ° C. to 300 ° C.). The sealing sheet according to the present embodiment can have heat resistance that can withstand high temperatures in the mounting process by forming the underfill material 2 with an epoxy resin or the like. The melting point of the bump can be measured by measuring 10 mg of a metal having the same composition as the bump in a heating process at 5 ° C./min using DSC (Differential Scanning Colorimeter).

[アンダーフィル材硬化工程]
半導体素子5と被着体6との電気的接続を行った後は、アンダーフィル材2を加熱により硬化させる。これにより、半導体素子5の表面を保護することができるとともに、半導体素子5と被着体6との間の接続信頼性を確保することができる。アンダーフィル材の硬化のための加熱温度としては特に限定されず、150〜250℃程度であればよい。
[Underfill material curing process]
After the electrical connection between the semiconductor element 5 and the adherend 6 is performed, the underfill material 2 is cured by heating. Thereby, the surface of the semiconductor element 5 can be protected, and the connection reliability between the semiconductor element 5 and the adherend 6 can be ensured. It does not specifically limit as heating temperature for hardening of an underfill material, What is necessary is just about 150-250 degreeC.

[封止工程]
次に、実装された半導体チップ5を備える半導体装置20全体を保護するために封止工程を行ってもよい。封止工程は、封止樹脂を用いて行われる。このときの封止条件としては特に限定されないが、通常、175℃で60秒間〜90秒間の加熱を行うことにより、封止樹脂の熱硬化が行われるが、本発明はこれに限定されず、例えば165℃〜185℃で、数分間キュアすることができる。
[Sealing process]
Next, a sealing step may be performed in order to protect the entire semiconductor device 20 including the mounted semiconductor chip 5. The sealing step is performed using a sealing resin. Although it does not specifically limit as sealing conditions at this time, Usually, the thermosetting of the sealing resin is performed by heating at 175 ° C. for 60 seconds to 90 seconds, but the present invention is not limited thereto, For example, it can be cured at 165 ° C. to 185 ° C. for several minutes.

前記封止樹脂としては、絶縁性を有する樹脂(絶縁樹脂)であれば特に制限されず、公知の封止樹脂等の封止材から適宜選択して用いることができるが、弾性を有する絶縁樹脂がより好ましい。封止樹脂としては、例えば、エポキシ樹脂を含む樹脂組成物等が挙げられる。エポキシ樹脂としては、前記に例示のエポキシ樹脂等が挙げられる。また、エポキシ樹脂を含む樹脂組成物による封止樹脂としては、樹脂成分として、エポキシ樹脂以外に、エポキシ樹脂以外の熱硬化性樹脂(フェノール樹脂など)や、熱可塑性樹脂などが含まれていてもよい。なお、フェノール樹脂としては、エポキシ樹脂の硬化剤としても利用することができ、このようなフェノール樹脂としては、前記に例示のフェノール樹脂などが挙げられる。   The sealing resin is not particularly limited as long as it is an insulating resin (insulating resin), and can be appropriately selected from sealing materials such as known sealing resins. Is more preferable. As sealing resin, the resin composition containing an epoxy resin etc. are mentioned, for example. Examples of the epoxy resin include the epoxy resins exemplified above. Moreover, as a sealing resin by the resin composition containing an epoxy resin, in addition to an epoxy resin, a thermosetting resin other than an epoxy resin (such as a phenol resin) or a thermoplastic resin may be included as a resin component. Good. In addition, as a phenol resin, it can utilize also as a hardening | curing agent of an epoxy resin, As such a phenol resin, the phenol resin illustrated above etc. are mentioned.

[半導体装置]
次に、当該封止シートを用いて得られる半導体装置について図面を参照しつつ説明する(図2(d)参照)。本実施形態に係る半導体装置20では、半導体素子5と被着体6とが、半導体素子5上に形成されたバンプ(接続部材)4及び被着体6上に設けられた導電材7を介して電気的に接続されている。また、半導体素子5と被着体6との間には、その空間を充填するようにアンダーフィル材2が配置されている。半導体装置20は、封止シート10を用いる上記製造方法にて得られるので、アンダーフィル材2と被着体6との間においてボイドの発生が抑制されている。従って、半導体素子5表面保護、及び半導体素子5と被着体6との間の空間の充填が十分なレベルとなり、半導体装置20として高い信頼性を発揮することができる。
[Semiconductor device]
Next, a semiconductor device obtained using the sealing sheet will be described with reference to the drawing (see FIG. 2D). In the semiconductor device 20 according to the present embodiment, the semiconductor element 5 and the adherend 6 are connected via the bump (connection member) 4 formed on the semiconductor element 5 and the conductive material 7 provided on the adherend 6. Are electrically connected. An underfill material 2 is disposed between the semiconductor element 5 and the adherend 6 so as to fill the space. Since the semiconductor device 20 is obtained by the above manufacturing method using the sealing sheet 10, generation of voids between the underfill material 2 and the adherend 6 is suppressed. Therefore, the surface protection of the semiconductor element 5 and the filling of the space between the semiconductor element 5 and the adherend 6 are at a sufficient level, and the semiconductor device 20 can exhibit high reliability.

<第2実施形態>
第1実施形態では、基材上に直接アンダーフィル材が積層されている封止シートについて説明したが、第2実施形態では、基材とアンダーフィル材との間に粘着剤層を設けた封止シートについて説明する。図3は、本発明の他の実施形態に係る封止シートを示す断面模式図である。
Second Embodiment
In the first embodiment, the sealing sheet in which the underfill material is directly laminated on the base material has been described. However, in the second embodiment, the sealing in which an adhesive layer is provided between the base material and the underfill material. The stop sheet will be described. FIG. 3 is a schematic cross-sectional view showing a sealing sheet according to another embodiment of the present invention.

図3に示すように、第2実施形態に係る封止シートは、基材1と、基材1上に積層された粘着剤層8と、粘着剤層8上に積層されたアンダーフィル材とを備える。基材1及びアンダーフィル材2は第1実施形態と同様であるので、ここでは粘着剤層8について説明する。   As shown in FIG. 3, the sealing sheet according to the second embodiment includes a base material 1, a pressure-sensitive adhesive layer 8 laminated on the base material 1, and an underfill material laminated on the pressure-sensitive adhesive layer 8. Is provided. Since the base material 1 and the underfill material 2 are the same as those in the first embodiment, the pressure-sensitive adhesive layer 8 will be described here.

(粘着剤層)
粘着剤層8は従来公知の感圧性粘着剤により形成されてもよく、紫外線硬化型粘着剤により形成されてもよい。紫外線硬化型粘着剤は、紫外線の照射により架橋度を増大させてアンダーフィル材2に対する粘着力を低下させることができ、アンダーフィル材付き半導体素子のピックアップを容易に行うことができる点で好ましい。
(Adhesive layer)
The pressure-sensitive adhesive layer 8 may be formed of a conventionally known pressure-sensitive pressure-sensitive adhesive or may be formed of an ultraviolet curable pressure-sensitive adhesive. The ultraviolet curable pressure-sensitive adhesive is preferable in that the degree of crosslinking can be increased by irradiation with ultraviolet rays to reduce the adhesive force to the underfill material 2 and the semiconductor element with the underfill material can be easily picked up.

前記紫外線硬化型粘着剤は、炭素−炭素二重結合等の紫外線硬化性の官能基を有し、かつ粘着性を示すものを特に制限なく使用することができる。紫外線硬化型粘着剤としては、例えば、アクリル系粘着剤、ゴム系粘着剤等の一般的な感圧性粘着剤に、紫外線硬化性のモノマー成分やオリゴマー成分を配合した添加型の紫外線硬化型粘着剤を例示できる。   As the ultraviolet curable pressure-sensitive adhesive, those having an ultraviolet curable functional group such as a carbon-carbon double bond and exhibiting adhesiveness can be used without particular limitation. Examples of the ultraviolet curable pressure-sensitive adhesive include an additive-type ultraviolet curable pressure-sensitive adhesive in which an ultraviolet curable monomer component or an oligomer component is blended with a general pressure-sensitive adhesive such as an acrylic pressure-sensitive adhesive or a rubber-based pressure-sensitive adhesive. Can be illustrated.

前記感圧性粘着剤としては、半導体ウェハやガラス等の汚染をきらう電子部品の超純水やアルコール等の有機溶剤による清浄洗浄性等の点から、アクリル系ポリマーをベースポリマーとするアクリル系粘着剤が好ましい。   The pressure-sensitive adhesive is an acrylic pressure-sensitive adhesive based on an acrylic polymer from the standpoint of cleanability with an organic solvent such as ultrapure water or alcohol for electronic components that are difficult to contaminate semiconductor wafers and glass. Is preferred.

前記アクリル系ポリマーとしては、例えば、(メタ)アクリル酸アルキルエステル(例えば、メチルエステル、エチルエステル、プロピルエステル、イソプロピルエステル、ブチルエステル、イソブチルエステル、s−ブチルエステル、t−ブチルエステル、ペンチルエステル、イソペンチルエステル、ヘキシルエステル、ヘプチルエステル、オクチルエステル、2−エチルヘキシルエステル、イソオクチルエステル、ノニルエステル、デシルエステル、イソデシルエステル、ウンデシルエステル、ドデシルエステル、トリデシルエステル、テトラデシルエステル、ヘキサデシルエステル、オクタデシルエステル、エイコシルエステル等のアルキル基の炭素数1〜30、特に炭素数4〜18の直鎖状又は分岐鎖状のアルキルエステル等)及び(メタ)アクリル酸シクロアルキルエステル(例えば、シクロペンチルエステル、シクロヘキシルエステル等)の1種又は2種以上を単量体成分として用いたアクリル系ポリマー等が挙げられる。なお、(メタ)アクリル酸エステルとはアクリル酸エステル及び/又はメタクリル酸エステルをいい、本発明の(メタ)とは全て同様の意味である。   Examples of the acrylic polymer include (meth) acrylic acid alkyl esters (for example, methyl ester, ethyl ester, propyl ester, isopropyl ester, butyl ester, isobutyl ester, s-butyl ester, t-butyl ester, pentyl ester, Isopentyl ester, hexyl ester, heptyl ester, octyl ester, 2-ethylhexyl ester, isooctyl ester, nonyl ester, decyl ester, isodecyl ester, undecyl ester, dodecyl ester, tridecyl ester, tetradecyl ester, hexadecyl ester , Octadecyl esters, eicosyl esters, etc., alkyl groups having 1 to 30 carbon atoms, especially 4 to 18 carbon linear or branched alkyl esters, etc.) and Meth) acrylic acid cycloalkyl esters (e.g., cyclopentyl ester, acrylic polymers such as one or more was used as a monomer component of the cyclohexyl ester etc.). In addition, (meth) acrylic acid ester means acrylic acid ester and / or methacrylic acid ester, and (meth) of the present invention has the same meaning.

前記アクリル系ポリマーは、凝集力、耐熱性等の改質を目的として、必要に応じ、前記(メタ)アクリル酸アルキルエステル又はシクロアルキルエステルと共重合可能な他のモノマー成分に対応する単位を含んでいてもよい。この様なモノマー成分として、例えば、アクリル酸、メタクリル酸、カルボキシエチル(メタ)アクリレート、カルボキシペンチル(メタ)アクリレート、イタコン酸、マレイン酸、フマル酸、クロトン酸等のカルボキシル基含有モノマー;無水マレイン酸、無水イタコン酸等の酸無水物モノマー;(メタ)アクリル酸2−ヒドロキシエチル、(メタ)アクリル酸2−ヒドロキシプロピル、(メタ)アクリル酸4−ヒドロキシブチル、(メタ)アクリル酸6−ヒドロキシヘキシル、(メタ)アクリル酸8−ヒドロキシオクチル、(メタ)アクリル酸10−ヒドロキシデシル、(メタ)アクリル酸12−ヒドロキシラウリル、(4−ヒドロキシメチルシクロヘキシル)メチル(メタ)アクリレート等のヒドロキシル基含有モノマー;スチレンスルホン酸、アリルスルホン酸、2−(メタ)アクリルアミド−2−メチルプロパンスルホン酸、(メタ)アクリルアミドプロパンスルホン酸、スルホプロピル(メタ)アクリレート、(メタ)アクリロイルオキシナフタレンスルホン酸等のスルホン酸基含有モノマー;2−ヒドロキシエチルアクリロイルホスフェート等のリン酸基含有モノマー;アクリルアミド、アクリロニトリル等が挙げられる。これら共重合可能なモノマー成分は、1種又は2種以上使用できる。これら共重合可能なモノマーの使用量は、全モノマー成分の40重量%以下が好ましい。   The acrylic polymer contains units corresponding to other monomer components copolymerizable with the (meth) acrylic acid alkyl ester or cycloalkyl ester, if necessary, for the purpose of modifying cohesive force, heat resistance and the like. You may go out. Examples of such monomer components include, for example, carboxyl group-containing monomers such as acrylic acid, methacrylic acid, carboxyethyl (meth) acrylate, carboxypentyl (meth) acrylate, itaconic acid, maleic acid, fumaric acid, and crotonic acid; maleic anhydride Acid anhydride monomers such as itaconic anhydride; 2-hydroxyethyl (meth) acrylate, 2-hydroxypropyl (meth) acrylate, 4-hydroxybutyl (meth) acrylate, 6-hydroxyhexyl (meth) acrylate Hydroxyl group-containing monomers such as 8-hydroxyoctyl (meth) acrylate, 10-hydroxydecyl (meth) acrylate, 12-hydroxylauryl (meth) acrylate, (4-hydroxymethylcyclohexyl) methyl (meth) acrylate; Styrene Contains sulfonic acid groups such as phonic acid, allylsulfonic acid, 2- (meth) acrylamide-2-methylpropanesulfonic acid, (meth) acrylamidepropanesulfonic acid, sulfopropyl (meth) acrylate, (meth) acryloyloxynaphthalenesulfonic acid Monomers; Phosphoric acid group-containing monomers such as 2-hydroxyethyl acryloyl phosphate; acrylamide, acrylonitrile and the like. One or more of these copolymerizable monomer components can be used. The amount of these copolymerizable monomers used is preferably 40% by weight or less based on the total monomer components.

更に、前記アクリル系ポリマーは、架橋させる為、多官能性モノマー等も、必要に応じて共重合用モノマー成分として含むことができる。この様な多官能性モノマーとして、例えば、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、(ポリ)プロピレングリコールジ(メタ)アクリレート、ネオペンチルグリコールジ(メタ)アクリレート、ペンタエリスリトールジ(メタ)アクリレート、トリメチロールプロパントリ(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、ジペンタエリスリトールヘキサ(メタ)アクリレート、エポキシ(メタ)アクリレート、ポリエステル(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。これらの多官能性モノマーも1種又は2種以上用いることができる。多官能性モノマーの使用量は、粘着特性等の点から、全モノマー成分の30重量%以下が好ましい。   Furthermore, since the acrylic polymer is crosslinked, a polyfunctional monomer or the like can be included as a monomer component for copolymerization, if necessary. Examples of such polyfunctional monomers include hexanediol di (meth) acrylate, (poly) ethylene glycol di (meth) acrylate, (poly) propylene glycol di (meth) acrylate, neopentyl glycol di (meth) acrylate, Pentaerythritol di (meth) acrylate, trimethylolpropane tri (meth) acrylate, pentaerythritol tri (meth) acrylate, dipentaerythritol hexa (meth) acrylate, epoxy (meth) acrylate, polyester (meth) acrylate, urethane (meth) An acrylate etc. are mentioned. These polyfunctional monomers can also be used alone or in combination of two or more. The amount of the polyfunctional monomer used is preferably 30% by weight or less of the total monomer components from the viewpoint of adhesive properties and the like.

前記アクリル系ポリマーは、単一モノマー又は2種以上のモノマー混合物を重合に付すことにより得られる。重合は、溶液重合、乳化重合、塊状重合、懸濁重合等の何れの方式で行うこともできる。清浄な被着体への汚染防止等の点から、低分子量物質の含有量が小さいのが好ましい。この点から、アクリル系ポリマーの数平均分子量は、好ましくは30万以上、更に好ましくは40万〜300万程度である。   The acrylic polymer can be obtained by subjecting a single monomer or a mixture of two or more monomers to polymerization. The polymerization can be performed by any method such as solution polymerization, emulsion polymerization, bulk polymerization, suspension polymerization and the like. From the viewpoint of preventing contamination of a clean adherend, the content of the low molecular weight substance is preferably small. From this point, the number average molecular weight of the acrylic polymer is preferably 300,000 or more, more preferably about 400,000 to 3,000,000.

また、前記粘着剤には、ベースポリマーであるアクリル系ポリマー等の数平均分子量を高める為、外部架橋剤を適宜に採用することもできる。外部架橋方法の具体的手段としては、ポリイソシアネート化合物、エポキシ化合物、アジリジン化合物、メラミン系架橋剤等のいわゆる架橋剤を添加し反応させる方法が挙げられる。外部架橋剤を使用する場合、その使用量は、架橋すべきベースポリマーとのバランスにより、更には、粘着剤としての使用用途によって適宜決定される。一般的には、前記ベースポリマー100重量部に対して、5重量部程度以下、更には0.1〜5重量部配合するのが好ましい。更に、粘着剤には、必要により、前記成分のほかに、従来公知の各種の粘着付与剤、老化防止剤等の添加剤を用いてもよい。   In addition, an external cross-linking agent can be appropriately employed for the pressure-sensitive adhesive in order to increase the number average molecular weight of an acrylic polymer as a base polymer. Specific examples of the external crosslinking method include a method of adding a so-called crosslinking agent such as a polyisocyanate compound, an epoxy compound, an aziridine compound, a melamine crosslinking agent, and reacting them. When using an external cross-linking agent, the amount used is appropriately determined depending on the balance with the base polymer to be cross-linked and further depending on the intended use as an adhesive. Generally, it is preferable to add about 5 parts by weight or less, and further 0.1 to 5 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the base polymer. Furthermore, you may use additives, such as conventionally well-known various tackifier and anti-aging agent, other than the said component as needed to an adhesive.

配合する前記紫外線硬化性のモノマー成分としては、例えば、ウレタンオリゴマー、ウレタン(メタ)アクリレート、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、ペンタエリストールテトラ(メタ)アクリレート、ジペンタエリス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、1,4−ブタンジオールジ(メタ)アクリレート等が挙げられる。また紫外線硬化性のオリゴマー成分はウレタン系、ポリエーテル系、ポリエステル系、ポリカーボネート系、ポリブタジエン系等種々のオリゴマーがあげられ、その分子量が100〜30000程度の範囲のものが適当である。紫外線硬化性のモノマー成分やオリゴマー成分の配合量は、前記粘着剤層の種類に応じて、粘着剤層の粘着力を低下できる量を、適宜に決定することができる。一般的には、粘着剤を構成するアクリル系ポリマー等のベースポリマー100重量部に対して、例えば5〜500重量部、好ましくは40〜150重量部程度である。   Examples of the ultraviolet curable monomer component to be blended include urethane oligomer, urethane (meth) acrylate, trimethylolpropane tri (meth) acrylate, tetramethylolmethanetetra (meth) acrylate, pentaerythritol tri (meth) acrylate, and penta. Examples include erythritol tetra (meth) acrylate, dipentaerythritol monohydroxypenta (meth) acrylate, dipentaerythritol hexa (meth) acrylate, 1,4-butanediol di (meth) acrylate, and the like. Examples of the ultraviolet curable oligomer component include urethane, polyether, polyester, polycarbonate, and polybutadiene oligomers, and those having a molecular weight in the range of about 100 to 30000 are suitable. The blending amount of the ultraviolet curable monomer component and oligomer component can be appropriately determined in accordance with the type of the pressure-sensitive adhesive layer, and the amount capable of reducing the pressure-sensitive adhesive strength of the pressure-sensitive adhesive layer. Generally, the amount is, for example, about 5 to 500 parts by weight, preferably about 40 to 150 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the base polymer such as an acrylic polymer constituting the pressure-sensitive adhesive.

また、紫外線硬化型粘着剤としては、前記説明した添加型の紫外線硬化型粘着剤のほかに、ベースポリマーとして、炭素−炭素二重結合をポリマー側鎖又は主鎖中もしくは主鎖末端に有するものを用いた内在型の紫外線硬化型粘着剤が挙げられる。内在型の紫外線硬化型粘着剤は、低分子量成分であるオリゴマー成分等を含有する必要がなく、又は多くは含まない為、経時的にオリゴマー成分等が粘着剤中を移動することなく、安定した層構造の粘着剤層を形成することができる為好ましい。   In addition to the additive-type UV-curable pressure-sensitive adhesive described above, the UV-curable pressure-sensitive adhesive has a carbon-carbon double bond in the polymer side chain, main chain, or main chain terminal as a base polymer. Intrinsic ultraviolet curable pressure sensitive adhesives using Intrinsic UV curable pressure-sensitive adhesive does not need to contain an oligomer component or the like, which is a low molecular weight component, or does not contain much, so that the oligomer component or the like does not move through the pressure-sensitive adhesive over time and is stable. It is preferable because an adhesive layer having a layer structure can be formed.

前記炭素−炭素二重結合を有するベースポリマーは、炭素−炭素二重結合を有し、かつ粘着性を有するものを特に制限なく使用できる。この様なベースポリマーとしては、アクリル系ポリマーを基本骨格とするものが好ましい。アクリル系ポリマーの基本骨格としては、前記例示したアクリル系ポリマーが挙げられる。   As the base polymer having a carbon-carbon double bond, those having a carbon-carbon double bond and having adhesiveness can be used without particular limitation. As such a base polymer, those having an acrylic polymer as a basic skeleton are preferable. Examples of the basic skeleton of the acrylic polymer include the acrylic polymers exemplified above.

前記アクリル系ポリマーへの炭素−炭素二重結合の導入法は特に制限されず、様々な方法を採用できるが、炭素−炭素二重結合はポリマー側鎖に導入するのが分子設計において容易である。例えば、予め、アクリル系ポリマーに官能基を有するモノマーを共重合した後、この官能基と反応しうる官能基及び炭素−炭素二重結合を有する化合物を、炭素−炭素二重結合の紫外線硬化性を維持したまま縮合又は付加反応させる方法が挙げられる。   The method for introducing a carbon-carbon double bond into the acrylic polymer is not particularly limited, and various methods can be adopted. However, it is easy in molecular design to introduce a carbon-carbon double bond into a polymer side chain. . For example, after a monomer having a functional group is previously copolymerized with an acrylic polymer, a compound having a functional group capable of reacting with the functional group and a carbon-carbon double bond is converted into an ultraviolet curable carbon-carbon double bond. A method of performing condensation or addition reaction while maintaining the above.

これら官能基の組合せの例としては、カルボン酸基とエポキシ基、カルボン酸基とアジリジル基、ヒドロキシル基とイソシアネート基等が挙げられる。これら官能基の組合せのなかでも反応追跡の容易さから、ヒドロキシル基とイソシアネート基との組合せが好適である。また、これら官能基の組み合わせにより、前記炭素−炭素二重結合を有するアクリル系ポリマーを生成するような組合せであれば、官能基はアクリル系ポリマーと前記化合物のいずれの側にあってもよいが、前記の好ましい組み合わせでは、アクリル系ポリマーがヒドロキシル基を有し、前記化合物がイソシアネート基を有する場合が好適である。この場合、炭素−炭素二重結合を有するイソシアネート化合物としては、例えば、メタクリロイルイソシアネート、2−メタクリロイルオキシエチルイソシアネート、m−イソプロペニル−α,α−ジメチルベンジルイソシアネート等が挙げられる。また、アクリル系ポリマーとしては、前記例示のヒドロキシ基含有モノマーや2−ヒドロキシエチルビニルエーテル、4−ヒドロキシブチルビニルエーテル、ジエチレングルコールモノビニルエーテルのエーテル系化合物等を共重合したものが用いられる。   Examples of combinations of these functional groups include carboxylic acid groups and epoxy groups, carboxylic acid groups and aziridyl groups, hydroxyl groups and isocyanate groups, and the like. Among these combinations of functional groups, a combination of a hydroxyl group and an isocyanate group is preferable because of easy tracking of the reaction. Moreover, the functional group may be on either side of the acrylic polymer and the compound as long as the acrylic polymer having the carbon-carbon double bond is generated by a combination of these functional groups. In the preferable combination, it is preferable that the acrylic polymer has a hydroxyl group and the compound has an isocyanate group. In this case, examples of the isocyanate compound having a carbon-carbon double bond include methacryloyl isocyanate, 2-methacryloyloxyethyl isocyanate, m-isopropenyl-α, α-dimethylbenzyl isocyanate, and the like. Further, as the acrylic polymer, those obtained by copolymerizing the above-exemplified hydroxy group-containing monomers, ether compounds of 2-hydroxyethyl vinyl ether, 4-hydroxybutyl vinyl ether, diethylene glycol monovinyl ether, or the like are used.

前記内在型の紫外線硬化型粘着剤は、前記炭素−炭素二重結合を有するベースポリマー(特にアクリル系ポリマー)を単独で使用することができるが、特性を悪化させない程度に前記紫外線硬化性のモノマー成分やオリゴマー成分を配合することもできる。紫外線硬化性のオリゴマー成分等は、通常ベースポリマー100重量部に対して30重量部の範囲内であり、好ましくは0〜10重量部の範囲である。   As the intrinsic ultraviolet curable pressure-sensitive adhesive, the base polymer (particularly acrylic polymer) having the carbon-carbon double bond can be used alone, but the ultraviolet curable monomer does not deteriorate the characteristics. Components and oligomer components can also be blended. The UV-curable oligomer component or the like is usually in the range of 30 parts by weight, preferably in the range of 0 to 10 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the base polymer.

前記紫外線硬化型粘着剤には、紫外線等により硬化させる場合には光重合開始剤を含有させる。光重合開始剤としては、例えば、4−(2−ヒドロキシエトキシ)フェニル(2−ヒドロキシ−2−プロピル)ケトン、α−ヒドロキシ−α,α’−ジメチルアセトフェノン、2−メチル−2−ヒドロキシプロピオフェノン、1−ヒドロキシシクロヘキシルフェニルケトン等のα−ケトール系化合物;メトキシアセトフェノン、2,2−ジメトキシ−2−フェニルアセトフェノン、2,2−ジエトキシアセトフェノン、2−メチル−1−[4−(メチルチオ)−フェニル]−2−モルホリノプロパン−1等のアセトフェノン系化合物;ベンゾインエチルエーテル、ベンゾインイソプロピルエーテル、アニソインメ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等のケタール系化合物;2−ナフタレンスルホニルクロリド等の芳香族スルホニルクロリド系化合物;1−フェノン−1,1―プロパンジオン−2−(o−エトキシカルボニル)オキシム等の光活性オキシム系化合物;ベンゾフェノン、ベンゾイル安息香酸、3,3’−ジメチル−4−メトキシベンゾフェノン等のベンゾフェノン系化合物;チオキサンソン、2−クロロチオキサンソン、2−メチルチオキサンソン、2,4−ジメチルチオキサンソン、イソプロピルチオキサンソン、2,4−ジクロロチオキサンソン、2,4−ジエチルチオキサンソン、2,4−ジイソプロピルチオキサンソン等のチオキサンソン系化合物;カンファーキノン;ハロゲン化ケトン;アシルホスフィノキシド;アシルホスフォナート等が挙げられる。光重合開始剤の配合量は、粘着剤を構成するアクリル系ポリマー等のベースポリマー100重量部に対して、例えば0.05〜20重量部程度である。   The ultraviolet curable pressure-sensitive adhesive contains a photopolymerization initiator when cured by ultraviolet rays or the like. Examples of the photopolymerization initiator include 4- (2-hydroxyethoxy) phenyl (2-hydroxy-2-propyl) ketone, α-hydroxy-α, α′-dimethylacetophenone, 2-methyl-2-hydroxypropio Α-ketol compounds such as phenone and 1-hydroxycyclohexyl phenyl ketone; methoxyacetophenone, 2,2-dimethoxy-2-phenylacetophenone, 2,2-diethoxyacetophenone, 2-methyl-1- [4- (methylthio) Acetophenone compounds such as -phenyl] -2-morpholinopropane-1; benzoin ether compounds such as benzoin ethyl ether, benzoin isopropyl ether and anisoin methyl ether; ketal compounds such as benzyldimethyl ketal; 2-naphthalenesulfonyl chloride Aromatic sulfonyl chloride compounds such as 1; photoactive oxime compounds such as 1-phenone-1,1-propanedione-2- (o-ethoxycarbonyl) oxime; benzophenone, benzoylbenzoic acid, 3,3′-dimethyl Benzophenone compounds such as -4-methoxybenzophenone; thioxanthone, 2-chlorothioxanthone, 2-methylthioxanthone, 2,4-dimethylthioxanthone, isopropylthioxanthone, 2,4-dichlorothioxanthone, 2 Thioxanthone compounds such as 1,4-diethylthioxanthone and 2,4-diisopropylthioxanthone; camphorquinone; halogenated ketone; acyl phosphinoxide; acyl phosphonate. The compounding quantity of a photoinitiator is about 0.05-20 weight part with respect to 100 weight part of base polymers, such as an acryl-type polymer which comprises an adhesive.

また紫外線硬化型粘着剤としては、例えば、特開昭60−196956号公報に開示されている、不飽和結合を2個以上有する付加重合性化合物、エポキシ基を有するアルコキシシラン等の光重合性化合物と、カルボニル化合物、有機硫黄化合物、過酸化物、アミン、オニウム塩系化合物等の光重合開始剤とを含有するゴム系粘着剤やアクリル系粘着剤等が挙げられる。   Examples of the ultraviolet curable pressure-sensitive adhesive include photopolymerizable compounds such as addition polymerizable compounds having two or more unsaturated bonds and alkoxysilanes having an epoxy group disclosed in JP-A-60-196956. And a rubber-based pressure-sensitive adhesive and an acrylic pressure-sensitive adhesive containing a photopolymerization initiator such as a carbonyl compound, an organic sulfur compound, a peroxide, an amine, and an onium salt-based compound.

なお、紫外線照射の際に、酸素による硬化阻害が起こる場合は、紫外線硬化型の粘着剤層8の表面から酸素(空気)を遮断するのが望ましい。その方法としては、例えば粘着剤層8の表面をセパレータで被覆する方法や、窒素ガス雰囲気中で紫外線等の紫外線の照射を行う方法等が挙げられる。   In addition, when curing inhibition due to oxygen occurs during ultraviolet irradiation, it is desirable to block oxygen (air) from the surface of the ultraviolet curable pressure-sensitive adhesive layer 8. Examples of the method include a method of covering the surface of the pressure-sensitive adhesive layer 8 with a separator and a method of irradiating ultraviolet rays such as ultraviolet rays in a nitrogen gas atmosphere.

粘着剤層8の厚さは、特に限定されないが、チップ切断面の欠け防止や接着層の固定保持の両立性等の点より1〜50μm程度であるのが好ましい。好ましくは2〜30μm、更には5〜25μmが好ましい。   The thickness of the pressure-sensitive adhesive layer 8 is not particularly limited, but is preferably about 1 to 50 μm from the viewpoint of preventing chipping of the chip cut surface and compatibility of fixing and holding the adhesive layer. Preferably it is 2-30 micrometers, Furthermore, 5-25 micrometers is preferable.

(封止シートの製造方法)
第1実施形態における封止シートの製造方法との相違点について以下に説明する。まず、基材1の作製方法は第1実施形態と同様であるので、ここでの説明は省略する。
(Method for producing sealing sheet)
Differences from the manufacturing method of the sealing sheet in the first embodiment will be described below. First, since the manufacturing method of the base material 1 is the same as that of 1st Embodiment, description here is abbreviate | omitted.

次に、粘着剤層形成用の粘着剤組成物を調製する。粘着剤組成物には、粘着剤層の項で説明したような樹脂や添加物等が配合されている。調製した粘着剤組成物を基材1上に塗布して塗布膜を形成した後、該塗布膜を所定条件下で乾燥させ(必要に応じて加熱架橋させて)、粘着剤層8を形成する。塗布方法としては特に限定されず、例えば、ロール塗工、スクリーン塗工、グラビア塗工等が挙げられる。また、乾燥条件としては、例えば乾燥温度80〜150℃、乾燥時間0.5〜5分間の範囲内で行われる。また、セパレータ上に粘着剤組成物を塗布して塗布膜を形成した後、前記乾燥条件で塗布膜を乾燥させて粘着剤層8を形成してもよい。その後、基材1上に粘着剤層8をセパレータと共に貼り合わせる。なお、以上のような基材に粘着剤層が形成された部材として、市販のダイシング用フィルムを用いてもよい。   Next, a pressure-sensitive adhesive composition for forming a pressure-sensitive adhesive layer is prepared. Resin, additive, etc. which were demonstrated by the term of the adhesive layer are mix | blended with the adhesive composition. After the prepared pressure-sensitive adhesive composition is applied onto the substrate 1 to form a coating film, the coating film is dried under predetermined conditions (heat-crosslinked as necessary) to form the pressure-sensitive adhesive layer 8. . It does not specifically limit as a coating method, For example, roll coating, screen coating, gravure coating, etc. are mentioned. As drying conditions, for example, the drying temperature is 80 to 150 ° C. and the drying time is 0.5 to 5 minutes. Moreover, after apply | coating an adhesive composition on a separator and forming a coating film, the coating film may be dried on the said drying conditions, and the adhesive layer 8 may be formed. Then, the adhesive layer 8 is bonded together with the separator on the base material 1. A commercially available dicing film may be used as a member in which the pressure-sensitive adhesive layer is formed on the base material as described above.

別途、第1実施形態と同様にして、離型フィルム(セパレータ)上に形成したアンダーフィル材を作製する。次いで、アンダーフィル材と粘着剤層とが貼り合わせ面となる様にして両者を貼り合わせる。貼り合わせは、例えば圧着により行うことができる。このとき、ラミネート温度は特に限定されず、例えば30〜80℃が好ましく、40〜60℃がより好ましい。また、線圧は特に限定されず、例えば0.1〜20kgf/cm(0.98〜196N/cm)が好ましく、1〜10kgf/cm(9.8〜98N/cm)がより好ましい。以上により、第2実施形態に係る封止シートを作製することができる。   Separately, an underfill material formed on a release film (separator) is produced in the same manner as in the first embodiment. Next, the underfill material and the pressure-sensitive adhesive layer are bonded together so that they are bonded surfaces. Bonding can be performed by, for example, pressure bonding. At this time, the laminating temperature is not particularly limited, and for example, 30 to 80 ° C is preferable, and 40 to 60 ° C is more preferable. Moreover, linear pressure is not specifically limited, For example, 0.1-20 kgf / cm (0.98-196 N / cm) is preferable, and 1-10 kgf / cm (9.8-98 N / cm) is more preferable. By the above, the sealing sheet which concerns on 2nd Embodiment can be produced.

第2実施形態に係る封止シートであっても、基本的に第1実施形態と同様にして半導体装置を製造することができる。ただし、ピックアップ工程は、粘着剤層8が紫外線硬化型である場合、該粘着剤層8に紫外線を照射した後に行う。これにより、粘着剤層8のアンダーフィル材2に対する粘着力が低下し、アンダーフィル材2付きの半導体チップ5の剥離が容易になる。その結果、半導体チップ5を損傷させることなくピックアップが可能となる。紫外線照射の際の照射強度、照射時間等の条件は特に限定されず、適宜必要に応じて設定すればよい。なお、粘着剤層8に予め紫外線照射し硬化させておき、この硬化した粘着剤層8とアンダーフィル材2とを貼り合わせている場合は、ここでの紫外線照射は不要である。   Even if it is the sealing sheet which concerns on 2nd Embodiment, a semiconductor device can be manufactured like a 1st embodiment fundamentally. However, when the pressure-sensitive adhesive layer 8 is of an ultraviolet curable type, the pickup process is performed after the pressure-sensitive adhesive layer 8 is irradiated with ultraviolet rays. Thereby, the adhesive force with respect to the underfill material 2 of the adhesive layer 8 falls, and peeling of the semiconductor chip 5 with the underfill material 2 becomes easy. As a result, the pickup can be performed without damaging the semiconductor chip 5. Conditions such as irradiation intensity and irradiation time at the time of ultraviolet irradiation are not particularly limited, and may be set as necessary. In addition, when the adhesive layer 8 is preliminarily irradiated and cured, and the cured adhesive layer 8 and the underfill material 2 are bonded together, the ultraviolet irradiation here is unnecessary.

以下に、この発明の好適な実施例を例示的に詳しく説明する。但し、この実施例に記載されている材料や配合量等は、特に限定的な記載がない限りは、この発明の範囲をそれらのみに限定する趣旨のものではない。また、部とあるのは、重量部を意味する。   Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail by way of example. However, the materials, blending amounts, and the like described in the examples are not intended to limit the scope of the present invention only to those unless otherwise specified. The term “parts” means parts by weight.

[実施例1]
(封止シートの作製)
アクリル酸エチル−メチルメタクリレートを主成分とするアクリル酸エステル系ポリマー(商品名「パラクロンW−197CM」根上工業株式会社製):100部に対して、エポキシ樹脂1(商品名「エピコート1004」JER株式会社製):56部、エポキシ樹脂2(商品名「エピコート828」JER株式会社製):19部、フェノール樹脂(商品名「ミレックスXLC−4L」三井化学株式会社製):75部、球状シリカ(商品名「SO−25R」株式会社アドマテックス製):167部、有機酸(商品名「オルトアニス酸」東京化成株式会社製):1.3部、イミダゾール触媒(商品名「2PHZ−PW」四国化成株式会社製):1.3部をメチルエチルケトンに溶解して、固形分濃度が23.6重量%となる接着剤組成物の溶液を調製した。
[Example 1]
(Preparation of sealing sheet)
Acrylic ester polymer based on ethyl acrylate-methyl methacrylate (trade name “Paracron W-197CM” manufactured by Negami Kogyo Co., Ltd.): 100 parts, epoxy resin 1 (trade name “Epicoat 1004” JER stock 56 parts, epoxy resin 2 (trade name “Epicoat 828” manufactured by JER Corporation): 19 parts, phenol resin (trade name “Millex XLC-4L” manufactured by Mitsui Chemicals): 75 parts, spherical silica ( Product name “SO-25R” manufactured by Admatechs Co., Ltd.): 167 parts, organic acid (trade name “Orthoanisic acid” manufactured by Tokyo Chemical Industry Co., Ltd.): 1.3 parts, imidazole catalyst (trade name “2PHZ-PW” Shikoku Chemicals) (Manufactured by Co., Ltd.): A solution of an adhesive composition in which 1.3 parts are dissolved in methyl ethyl ketone and the solid content concentration becomes 23.6% by weight. It was prepared.

この接着剤組成物の溶液を、基材としてシリコーン離型処理した厚さが50μmのポリエチレンテレフタレートフィルムからなる離型処理フィルム上に塗布した後、130℃で2分間乾燥させることにより、厚さ45μmのアンダーフィル材が基材上に形成された封止シートを作製した。   The adhesive composition solution was applied onto a release film made of a polyethylene terephthalate film having a thickness of 50 μm and subjected to silicone release treatment as a substrate, and then dried at 130 ° C. for 2 minutes to obtain a thickness of 45 μm. A sealing sheet in which an underfill material was formed on a substrate was produced.

(半導体装置の作製)
片面にバンプが形成されている片面バンプ付きシリコンウェハを用意し、この片面バンプ付きシリコンウェハのバンプが形成されている側の面に、作製した封止シートを、アンダーフィル材を貼り合わせ面として貼り合わせた。片面バンプ付きシリコンウェハとしては、以下のものを用いた。また、貼り合わせ条件は以下の通りである。アンダーフィル材の厚さY(=45μm)の接続部材の高さX(=45μm)に対する比(Y/X)は、1であった。
(Fabrication of semiconductor devices)
Prepare a silicon wafer with single-sided bumps with bumps formed on one side, and bond the prepared sealing sheet to the surface on which the bumps of the silicon wafer with single-sided bumps are formed, with an underfill material as the bonding surface Pasted together. As a silicon wafer with a single-sided bump, the following was used. The bonding conditions are as follows. The ratio (Y / X) of the thickness Y (= 45 μm) of the underfill material to the height X (= 45 μm) of the connecting member was 1.

<片面バンプ付きシリコンウェハ>
シリコンウェハの直径:8インチ
シリコンウェハの厚さ:0.2mm(200μm)
バンプの高さ:45μm
バンプのピッチ:50μm
バンプの材質:上半田(Sn−Ag)、融点221℃
<Silicon wafer with single-sided bump>
Silicon wafer diameter: 8 inches Silicon wafer thickness: 0.2 mm (200 μm)
Bump height: 45μm
Bump pitch: 50 μm
Bump material: Upper solder (Sn-Ag), melting point 221 ° C.

<貼り合わせ条件>
貼り付け装置:商品名「DSA840−WS」日東精機株式会社製
貼り付け速度:5mm/min
貼り付け圧力:0.25MPa
貼り付け時のステージ温度:80℃
貼り付け時の真空度:150Pa
<Bonding conditions>
Pasting device: Product name “DSA840-WS” manufactured by Nitto Seiki Co., Ltd. Pasting speed: 5 mm / min
Pasting pressure: 0.25 MPa
Stage temperature at the time of pasting: 80 ° C
Degree of vacuum when pasting: 150 Pa

上記手順に従って片面バンプ付きシリコンウェハと封止シートとを貼り合わせた後、下記条件にてダイシングを行った。ダイシングは7.3mm角のチップサイズとなる様にフルカットした。   After bonding the silicon wafer with a single-sided bump and the sealing sheet according to the above procedure, dicing was performed under the following conditions. Dicing was fully cut so as to obtain a chip size of 7.3 mm square.

<ダイシング条件>
ダイシング装置:商品名「DFD−6361」ディスコ社製
ダイシングリング:「2−8−1」(ディスコ社製)
ダイシング速度:30mm/sec
ダイシングブレード:
Z1;ディスコ社製「203O−SE 27HCDD」
Z2;ディスコ社製「203O−SE 27HCBB」
ダイシングブレード回転数:
Z1;40,000rpm
Z2;45,000rpm
カット方式:ステップカット
ウェハチップサイズ:7.3mm角
<Dicing conditions>
Dicing machine: Trade name “DFD-6361” manufactured by Disco Corporation Dicing ring: “2-8-1” (manufactured by Disco Corporation)
Dicing speed: 30mm / sec
Dicing blade:
Z1; "203O-SE 27HCDD" manufactured by DISCO
Z2: “203O-SE 27HCBB” manufactured by Disco Corporation
Dicing blade rotation speed:
Z1; 40,000 rpm
Z2; 45,000 rpm
Cut method: Step cut Wafer chip size: 7.3mm square

次に、各封止シートの基材側からニードルによる突き上げ方式で、アンダーフィル材と片面バンプ付き半導体チップとの積層体をピックアップした。ピックアップ条件は下記のとおりである。   Next, the laminated body of the underfill material and the semiconductor chip with single-sided bumps was picked up by a push-up method using a needle from the base material side of each sealing sheet. The pickup conditions are as follows.

<ピックアップ条件>
ピックアップ装置:商品名「SPA−300」株式会社新川社製
ニードル本数:9本
ニードル突き上げ量:500μm(0.5mm)
ニードル突き上げ速度:20mm/秒
ピックアップ時間:1秒
エキスパンド量:3mm
<Pickup conditions>
Pickup device: Brand name “SPA-300” manufactured by Shinkawa Co., Ltd. Number of needles: 9 Needle push-up amount: 500 μm (0.5 mm)
Needle push-up speed: 20 mm / second Pickup time: 1 second Expanding amount: 3 mm

最後に、下記の熱圧着条件1及び2により接続工程の接触工程及び固定工程をそれぞれ行い、半導体チップのバンプ形成面とBGA基板とを対向させた状態で半導体チップをBGA基板に熱圧着して両者の電気的接続を行った。これにより、半導体チップがBGA基板に実装された半導体装置を得た。   Finally, the contact process and the fixing process of the connection process are performed under the following thermocompression bonding conditions 1 and 2, respectively, and the semiconductor chip is thermocompression bonded to the BGA substrate with the bump formation surface of the semiconductor chip facing the BGA substrate. Both were electrically connected. Thus, a semiconductor device in which the semiconductor chip was mounted on the BGA substrate was obtained.

<熱圧着条件1>
ピックアップ装置:商品名「FCB−3」パナソニック製
加熱温度:150℃
荷重:98N
保持時間:10秒
<Thermocompression condition 1>
Pickup device: Product name “FCB-3” manufactured by Panasonic Heating temperature: 150 ° C.
Load: 98N
Holding time: 10 seconds

<熱圧着条件2>
ピックアップ装置:商品名「FCB−3」パナソニック製
加熱温度:260℃
荷重:98N
保持時間:10秒
<Thermocompression condition 2>
Pickup device: Product name “FCB-3” manufactured by Panasonic Heating temperature: 260 ° C.
Load: 98N
Holding time: 10 seconds

[実施例2]
下記の熱圧着条件で接続工程を行ったこと以外は、実施例1と同様に半導体装置を作製した。
[Example 2]
A semiconductor device was fabricated in the same manner as in Example 1 except that the connection process was performed under the following thermocompression bonding conditions.

<熱圧着条件1>
ピックアップ装置:商品名「FCB−3」パナソニック製
加熱温度:121℃
荷重:98N
保持時間:10秒
<Thermocompression condition 1>
Pickup device: Product name “FCB-3” manufactured by Panasonic Heating temperature: 121 ° C.
Load: 98N
Holding time: 10 seconds

<熱圧着条件2>
ピックアップ装置:商品名「FCB−3」パナソニック製
加熱温度:260℃
荷重:98N
保持時間:10秒
<Thermocompression condition 2>
Pickup device: Product name “FCB-3” manufactured by Panasonic Heating temperature: 260 ° C.
Load: 98N
Holding time: 10 seconds

[実施例3]
下記の熱圧着条件で接続工程を行ったこと以外は、実施例1と同様に半導体装置を作製した。
[Example 3]
A semiconductor device was fabricated in the same manner as in Example 1 except that the connection process was performed under the following thermocompression bonding conditions.

<熱圧着条件1>
ピックアップ装置:商品名「FCB−3」パナソニック製
加熱温度:150℃
荷重:98N
保持時間:10秒
<Thermocompression condition 1>
Pickup device: Product name “FCB-3” manufactured by Panasonic Heating temperature: 150 ° C.
Load: 98N
Holding time: 10 seconds

<熱圧着条件2>
ピックアップ装置:商品名「FCB−3」パナソニック製
加熱温度:321℃
荷重:98N
保持時間:10秒
<Thermocompression condition 2>
Pickup device: Product name “FCB-3” manufactured by Panasonic Heating temperature: 321 ° C.
Load: 98N
Holding time: 10 seconds

[比較例1]
下記の熱圧着条件で接続工程を行ったこと以外は、実施例1と同様に半導体装置を作製した。
[Comparative Example 1]
A semiconductor device was fabricated in the same manner as in Example 1 except that the connection process was performed under the following thermocompression bonding conditions.

<熱圧着条件1>
ピックアップ装置:商品名「FCB−3」パナソニック製
加熱温度:50℃
荷重:98N
保持時間:10秒
<Thermocompression condition 1>
Pickup device: Product name “FCB-3” manufactured by Panasonic Heating temperature: 50 ° C.
Load: 98N
Holding time: 10 seconds

<熱圧着条件2>
ピックアップ装置:商品名「FCB−3」パナソニック製
加熱温度:260℃
荷重:98N
保持時間:10秒
<Thermocompression condition 2>
Pickup device: Product name “FCB-3” manufactured by Panasonic Heating temperature: 260 ° C.
Load: 98N
Holding time: 10 seconds

[比較例2]
下記の熱圧着条件で接続工程を行ったこと以外は、実施例1と同様に半導体装置を作製した。
[Comparative Example 2]
A semiconductor device was fabricated in the same manner as in Example 1 except that the connection process was performed under the following thermocompression bonding conditions.

<熱圧着条件1>
ピックアップ装置:商品名「FCB−3」パナソニック製
加熱温度:240℃
荷重:98N
保持時間:10秒
<Thermocompression condition 1>
Pickup device: Product name “FCB-3” manufactured by Panasonic Heating temperature: 240 ° C.
Load: 98N
Holding time: 10 seconds

<熱圧着条件2>
ピックアップ装置:商品名「FCB−3」パナソニック製
加熱温度:260℃
荷重:98N
保持時間:10秒
<Thermocompression condition 2>
Pickup device: Product name “FCB-3” manufactured by Panasonic Heating temperature: 260 ° C.
Load: 98N
Holding time: 10 seconds

[比較例3]
接続工程を接触工程及び固定工程に分けることなく、下記の熱圧着条件にて接続工程を一括で行ったこと以外は、実施例1と同様に半導体装置を作製した。
[Comparative Example 3]
A semiconductor device was fabricated in the same manner as in Example 1 except that the connection process was performed collectively under the following thermocompression bonding conditions without dividing the connection process into a contact process and a fixing process.

<熱圧着条件>
ピックアップ装置:商品名「FCB−3」パナソニック製
加熱温度:260℃
荷重:98N
保持時間:30秒
<Thermocompression conditions>
Pickup device: Product name “FCB-3” manufactured by Panasonic Heating temperature: 260 ° C.
Load: 98N
Holding time: 30 seconds

(最低溶融粘度の測定)
アンダーフィル材(熱硬化前)の最低溶融粘度を測定した。最低溶融粘度の測定は、レオメーター(HAAKE社製、RS−1)を用いて、パラレルプレート法により測定した値である。より詳細には、ギャップ100μm、回転コーン直径20mm、回転速度10s−1、昇温速度10℃/分の条件にて、100℃から230℃の範囲で溶融粘度を測定し、その際に得られる溶融粘度の最低値を最低溶融粘度とした。結果を表1に示す。
(Measurement of minimum melt viscosity)
The minimum melt viscosity of the underfill material (before thermosetting) was measured. The measurement of the minimum melt viscosity is a value measured by a parallel plate method using a rheometer (manufactured by HAAKE, RS-1). More specifically, the melt viscosity is measured in the range of 100 ° C. to 230 ° C. under the conditions of a gap of 100 μm, a rotation cone diameter of 20 mm, a rotation speed of 10 s −1 , and a temperature increase rate of 10 ° C./min. The lowest melt viscosity was taken as the minimum melt viscosity. The results are shown in Table 1.

(接続性の評価)
半導体素子とBGA基板との電気的接続の評価は、実施例及び比較例で作製した半導体装置10サンプルに対しデジタルマルチメーター TR6847(アドバンテスト ジャパン社製)を用いて導通確認を行い、導通が確認されたサンプルの割合が90%以上の場合を「○」、90%未満の場合を「×」として評価した。結果を表1に示す。
(Evaluation of connectivity)
The electrical connection between the semiconductor element and the BGA substrate was evaluated using a digital multimeter TR6847 (manufactured by Advantest Japan Co., Ltd.) for the 10 semiconductor device samples prepared in the examples and comparative examples, and the continuity was confirmed The case where the ratio of the sample was 90% or more was evaluated as “◯”, and the case of less than 90% was evaluated as “X”. The results are shown in Table 1.

Figure 2013115186
Figure 2013115186

表1から分かるように、実施例に係る半導体装置では良好な導通が確認された。一方、比較例1〜3では導通状態を確認できないサンプルが多く、接続信頼性は低かった。比較例1では接触工程(熱圧着条件1)の加熱温度が(バンプの融点−100℃)より低い温度であったことから、アンダーフィル材が十分に軟化せず、バンプと基板との接触が不十分であったと考えられる。比較例2及び比較例3では、接触工程の加熱温度がバンプの融点を超えていることから基板とバンプ間のアンダーフィル材を十分に押しのける前に金属溶融が始まってしまい、バンプと基板間にアンダーフィル材が残存し、不十分な接触となってしまったと考えられる。以上より、半導体装置の製造工程として、所定条件(1)を満たす接触工程及び所定条件(2)を満たす固定工程を有する接続工程を設けることにより、高信頼性の半導体装置を製造することができることが分かる。   As can be seen from Table 1, good conduction was confirmed in the semiconductor device according to the example. On the other hand, in Comparative Examples 1 to 3, there were many samples whose conduction state could not be confirmed, and the connection reliability was low. In Comparative Example 1, since the heating temperature in the contact step (thermocompression condition 1) was lower than (the melting point of the bump−100 ° C.), the underfill material was not sufficiently softened, and the contact between the bump and the substrate was It seems that it was insufficient. In Comparative Example 2 and Comparative Example 3, since the heating temperature of the contact process exceeds the melting point of the bump, metal melting starts before the underfill material between the substrate and the bump is sufficiently pushed, It is thought that the underfill material remained and contact was insufficient. As described above, it is possible to manufacture a highly reliable semiconductor device by providing a connecting step having a contact process that satisfies the predetermined condition (1) and a fixing process that satisfies the predetermined condition (2) as a manufacturing process of the semiconductor device. I understand.

1 基材
2 アンダーフィル材
3 半導体ウェハ
3a 半導体ウェハの接続部材が形成された面
3b 半導体ウェハの接続部材が形成された面とは反対側の面
4 バンプ(接続部材)
5 半導体チップ(半導体素子)
6 被着体
7 導通材
8 粘着剤層
10 封止シート
20 半導体装置
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Base material 2 Underfill material 3 Semiconductor wafer 3a The surface in which the connection member of the semiconductor wafer was formed 3b The surface on the opposite side to the surface in which the connection member of the semiconductor wafer was formed 4 Bump (connection member)
5 Semiconductor chip (semiconductor element)
6 adherend 7 conducting material 8 adhesive layer 10 sealing sheet 20 semiconductor device

Claims (5)

被着体と、該被着体と電気的に接続された半導体素子と、該被着体と該半導体素子との間の空間を充填するアンダーフィル材を備える半導体装置の製造方法であって、
基材と該基材上に積層されたアンダーフィル材とを備える封止シートを準備する準備工程と、
半導体ウェハの接続部材が形成された面と上記封止シートとを貼り合わせる貼合せ工程と、
上記半導体ウェハをダイシングして上記アンダーフィル材付きの半導体素子を形成するダイシング工程と、
上記被着体と上記半導体素子の間の空間をアンダーフィル材で充填しつつ上記接続部材を介して上記半導体素子と上記被着体とを電気的に接続する接続工程と
を含み、
上記接続工程は、上記接続部材と上記被着体とを下記条件(1)の温度α下で接触させる工程と、
上記接触した接続部材を上記被着体に下記条件(2)の温度β下で固定する工程とを含む
半導体装置の製造方法。
条件(1):接続部材の融点−100℃≦α<接続部材の融点
条件(2):接続部材の融点≦β≦接続部材の融点+100℃
A method for manufacturing a semiconductor device comprising an adherend, a semiconductor element electrically connected to the adherend, and an underfill material that fills a space between the adherend and the semiconductor element,
Preparing a sealing sheet comprising a base material and an underfill material laminated on the base material; and
A bonding step of bonding the surface on which the connection member of the semiconductor wafer is formed and the sealing sheet;
A dicing step of dicing the semiconductor wafer to form the semiconductor element with the underfill material;
A connection step of electrically connecting the semiconductor element and the adherend through the connection member while filling a space between the adherend and the semiconductor element with an underfill material,
The connecting step is a step of bringing the connecting member and the adherend into contact with each other under a temperature α of the following condition (1):
Fixing the contacted contact member to the adherend at a temperature β of the following condition (2): A method for manufacturing a semiconductor device.
Condition (1): melting point of connecting member−100 ° C. ≦ α <melting point of connecting member Condition (2): melting point of connecting member ≦ β ≦ melting point of connecting member + 100 ° C.
熱硬化前の上記アンダーフィル材の上記条件(1)の温度αの範囲における最低溶融粘度は、100Pa・s以上20000Pa・s以下である請求項1に記載の半導体装置の製造方法。   2. The method of manufacturing a semiconductor device according to claim 1, wherein a minimum melt viscosity of the underfill material before thermosetting in the range of the temperature α in the condition (1) is 100 Pa · s or more and 20000 Pa · s or less. 熱硬化前の上記アンダーフィル材の23℃における粘度は、0.01MPa・s以上100MPa・s以下である請求項1又は2に記載の半導体装置の製造方法。   The method for manufacturing a semiconductor device according to claim 1, wherein the underfill material before thermosetting has a viscosity at 23 ° C. of 0.01 MPa · s to 100 MPa · s. 熱硬化前の上記アンダーフィル材の温度23℃、湿度70%の条件下における吸水率は、1重量%以下である請求項1〜3のいずれか1項に記載の半導体装置の製造方法。   The method for manufacturing a semiconductor device according to any one of claims 1 to 3, wherein the underfill material before thermosetting has a water absorption of 1% by weight or less under conditions of a temperature of 23 ° C and a humidity of 70%. 上記半導体ウェハの接続部材の高さX(μm)と上記アンダーフィル材の厚さY(μm)とが下記の関係を満たす請求項1〜4のいずれか1項に記載の半導体装置の製造方法。
0.5≦Y/X≦2
5. The method of manufacturing a semiconductor device according to claim 1, wherein a height X (μm) of a connection member of the semiconductor wafer and a thickness Y (μm) of the underfill material satisfy the following relationship. .
0.5 ≦ Y / X ≦ 2
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