JP2014074181A - 半導体装置の製造方法及びこれを用いて製造されてなる半導体装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】 回路部材接続用接着剤を、半導体ウェハに貼り付け、積層体を得る工程と、上記積層体をダイシングテープ上に固定して個片に切断する工程と、上記ダイシングテープから、ピックアップすることによって、個片化した回路部材接続用接着剤付半導体チップを得る工程と、を有するフリップチップされた半導体装置の製造方法であって、上記回路部材接続用接着剤が、フェノール性水酸基を有するフェノール系化合物、熱硬化性樹脂、熱可塑性樹脂、及び熱硬化性樹脂用硬化剤を含む、半導体装置の製造方法。
【選択図】なし
Description
このような組み合わせの相対向する回路基板を本発明の回路部材接続用接着剤により接続した場合には、半導体チップの突出した接続端子と基板の端子とが電気的に接続されるとともに半導体チップと基板とが接着される。
突出した接続端子は単一の金属で構成されている必要はなく、金、銀、銅、ニッケル、インジウム、パラジウム、スズ、ビスマス等複数の金属成分を含んでいてもよいし、これらの金属層が積層された形をしていてもよい。また、(I)突出した接続端子を有する半導体チップは、突出した接続端子を有する半導体ウェハの状態でも構わない。
半導体チップの突出した接続端子と基板の配線パターンとの位置を合わせるために、半導体チップは突出した接続端子と同一面に位置合わせマークを有する。
また、配線パターンは単一の金属で形成されている必要はなく、金、銀、銅、ニッケル、インジウム、パラジウム、スズ、ビスマス等複数の金属成分を含んでいてもよいし、これらの金属層が積層された形をしていてもよい。また、基板が半導体チップの場合、配線パターンは通常アルミニウムで構成されているが、その表面に、金、銀、銅、ニッケル、インジウム、パラジウム、スズ、ビスマス等の金属層を形成してもよい。
(1)図1に示すように基材フィルム4上に形成された回路部材接続用接着剤3を、突出した接続端子1を有する半導体ウェハ2に貼り付け、図2に示す積層体を得る(フィルム貼付工程)。
(2)該積層体における半導体ウェハ2の接続端子1が設けられている側とは反対側を研削し、半導体ウェハ2を薄膜化して、図3に示す積層体、すなわち突出した接続端子1を有する半導体ウェハ2、半導体ウェハ2と同等の面積の回路部材接続用接着剤3及び基材フィルム4がこの順で積層された積層体を得る(ウェハ研削工程)。
(3)この図3に示す積層体の基材フィルム4を剥がし、半導体ウェハ2及び回路部材接続用接着剤3よりも大面積でありダイシングフレーム6の内寸よりも大きく外寸よりも小さい面積のダイシングテープ5上に固定する。これを図4に示すとおり、ダイシングブレード7を用いてダイシングの溝8に沿って個片に切断する(ダイシング工程)。
(4)図5に示すとおり、ダイシングテープ5から、例えばピックアップツールを用いてピックアップ(剥離)することによって、個片化した回路部材接続用接着剤付半導体チップを得ることができる(チップピックアップ工程)。
フェノール性水酸基を有するフェノール系化合物としてフェノールノボラック樹脂XLC−LL(三井化学株式会社製、商品名)20質量部、熱硬化性樹脂としてエポキシ樹脂HP−5000(DIC株式会社製、商品名)20質量部、熱硬化性樹脂と反応可能な官能基を側鎖に少なくとも1ヵ所含む熱可塑性樹脂としてエポキシ基含有アクリルゴムHTR−860−P−3(ナガセケムテックス株式会社製、商品名、重量平均分子量80万)20質量部、熱硬化性樹脂用硬化剤(マイクロカプセル型硬化剤)HX−3941−HP(旭化成株式会社製、商品名)40質量部(熱硬化性樹脂硬化剤20質量部とエポキシ樹脂20質量部の混合物)、シランカップリング剤SH6040((東レ・ダウコーニング社製、商品名)1質量部、導電粒子AU−203A(積水化学工業株式会社製、商品名)3質量部をトルエンと酢酸エチルの混合溶媒中に溶解し、接着剤樹脂組成物のワニスを得た。
フェノール性水酸基を有するフェノール系化合物としてビスフェノールノボラック樹脂VH−4170(DIC株式会社製、商品名)20質量部を用いた他は実施例1と同様にして、厚み25μmの回路部材接続用接着剤のフィルムを得た。
フェノール性水酸基を有するフェノール系化合物としてクレゾールノボラック樹脂KA1165(DIC株式会社製、商品名)20質量部を用いた他は実施例1と同様にして、厚み25μmの回路部材接続用接着剤のフィルムを得た。
フェノール性水酸基を有するフェノール系化合物としてクレゾールノボラック樹脂KA1165(DIC株式会社製、商品名)20質量部、熱硬化性樹脂としてエポキシ樹脂N−670−EXP−S(DIC株式会社製、商品名)20質量部を用いた他は実施例1と同様にして、厚み25μmの回路部材接続用接着剤のフィルムを得た。
フェノール系化合物を添加せず、熱硬化性樹脂としてエポキシ樹脂HP−5000(DIC株式会社製、商品名)40質量部を用いた他は実施例1と同様にして、厚み25μmの回路部材接続用接着剤のフィルムを得た。
フェノール系化合物を添加せず、熱硬化性樹脂としてエポキシ樹脂N−670−EXP−S(DIC株式会社製、商品名)40質量部を用いた他は実施例1と同様にして、厚み25μmの回路部材接続用接着剤のフィルムを得た。
実施例1〜4及び比較例1〜4で得られた回路部材接続用接着剤のフィルムについて、分光測色計(コニカミノルタ製CM−508d)を用いて、可視光並行透過率の測定を行った。なお、この測定は室温下1ヶ月の保管処理後にも再度行った。
金ワイヤーバンプ(レベリング済み)付チップ(10mm角、厚み280μm)をバンプ面を上に向けて仮圧着装置のステージ上に置き、セパレータごと12mm角に切断した回路部材接続用接着剤(25μm)を、接着剤層をバンプ面に向けてチップに被せ、さらに、シリコーン製熱伝導性カバーフィルムを載せて80℃1MPaで回路部材接続用接着剤をチップに貼り付けた。
ジェイシーエム製のダイアタッチフィルムマウンターの吸着ステージを80℃に加熱後、吸着ステージ上に金メッキバンプが形成された厚さ150μm、直径6インチの半導体ウェハを、バンプ側を上に向けて搭載した。上記の回路部材接続用接着剤をセパレータごと200mm×200mmに切断し、絶縁性接着剤層側を半導体ウェハのバンプ側に向け、エアを巻き込まないよう、半導体ウェハの端からダイアタッチマウンターの貼付ローラにてラミネートを行った。
ラミネート後、ウェハの外形に沿って接着剤のはみ出し部分を切断した。半導体ウェハと回路部材接続用接着剤の積層体を、接着剤の貼り付いた面を下に向けてステージ温度40℃に設定したダイアタッチフィルムマウンターの吸着ステージに搭載し、さらに12インチウェハ用のダイシングフレームをウェハ外周に設置した。UV硬化型ダイシングテープUC−334EP−110(製品名、古河電工製)の粘着面を半導体ウェハ側に向け、エアを巻き込まないよう、半導体ウェハの端からダイアタッチマウンターの貼付ローラにてラミネートを行った。
ラミネート後、ダイシングフレームの外周と内周の中間付近でダイシングテープを切断し、回路部材接続用接着剤のセパレータを剥離し、ダイシングフレームに固定された回路部材接続用接着剤/半導体ウェハ/ダイシングテープ積層体を得た。
ダイシングフレームに固定された回路部材接続用接着剤/半導体ウェハ/ダイシングテープ積層体を、株式会社ディスコ製フルオートマチックダイシングソー(DFD6361)に回路部材接続用接着剤側をダイシングブレード側に向けて搭載した。
ダイサーの可視光カメラを用い、接着剤を透過してチップダイシングラインを認識、それに沿って切断作業を行った後、洗浄、吹きつけでの水分除去、ダイシングテープ側からのUV照射を行った。その後、ダイシングテープ側から半導体ウェハ側に突き上げ、回路部材接続用接着剤がバンプ側に形成された1mm×10mmの回路部材接続用接着剤付半導体チップを得た。
上記ウェハより得られた1mm×10mmの回路部材接続用接着剤付半導体チップをCu/NiAu配線ポリイミド基板に位置合わせを行った後、接続して半導体装置を得た。
得られた半導体装置の4端子接続抵抗を測定した。
得られた半導体装置を260℃リフロー処理後、85℃、相対湿度85%の槽内に100時間放置した後に、4端子接続抵抗を測定した。
得られた半導体装置を260℃リフロー処理後、温度サイクル試験機(−40℃〜100℃)内に500時間放置した後に、4端子接続抵抗を測定した。
また、該半導体装置の接続信頼性、接着性の点においても優れていることが確認できた。
Claims (5)
- 回路部材接続用接着剤を、半導体ウェハに貼り付け、積層体を得る工程と、
前記積層体をダイシングテープ上に固定して個片に切断する工程と、
前記ダイシングテープから、ピックアップすることによって、個片化した回路部材接続用接着剤付半導体チップを得る工程と、
を有するフリップチップされた半導体装置の製造方法であって、
前記回路部材接続用接着剤が、フェノール性水酸基を有するフェノール系化合物、熱硬化性樹脂、熱可塑性樹脂、及び熱硬化性樹脂用硬化剤を含む、半導体装置の製造方法。 - 前記熱可塑性樹脂がアクリルゴムである、請求項1記載の半導体装置の製造方法。
- 前記フェノール性水酸基を有するフェノール系化合物がノボラック型フェノール樹脂である、請求項1又は2記載の半導体装置の製造方法。
- 未硬化時の可視光並行透過率が20〜90%である、請求項1〜3のいずれか一項に記載の半導体装置の製造方法。
- 請求項1〜4のいずれか一項に記載の半導体装置の製造方法を用いて製造されてなる半導体装置。
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