JP2015220237A - Sheet-like resin composition and method for manufacturing semiconductor device - Google Patents

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a sheet-like resin composition which makes it possible to perform the alignment for mounting a semiconductor device in a simple manner without changing an existing process; and a method for manufacturing a semiconductor device by use of such a sheet-like resin composition.SOLUTION: A sheet-like resin composition for filling a space between an adherend and a semiconductor device electrically connected with the adherend has a parallel transmittance of 10% or more. The sheet-like resin composition preferably has a haze of 80% or less. It is preferable that the sheet-like resin composition exhibits a transmittance of 15% or more for a wavelength 580 nm.

Description

本発明は、シート状樹脂組成物及び半導体装置の製造方法に関する。   The present invention relates to a sheet-shaped resin composition and a method for manufacturing a semiconductor device.

近年、半導体装置及びそのパッケージの薄型化、小型化がより一層求められている。そのための方策として、半導体チップ等の半導体素子が基板上にフリップチップボンディングにより実装された(フリップチップ接続された)フリップチップ型の半導体装置が広く利用されている。フリップチップ接続は、半導体チップの回路面を被着体の電極形成面と対向した状態とし(フェイスダウン)、半導体チップの回路面に形成された突起電極と被着体の電極とを接合することで固定する実装法である。   In recent years, there has been a further demand for thinner and smaller semiconductor devices and their packages. For this purpose, flip chip type semiconductor devices in which a semiconductor element such as a semiconductor chip is mounted on a substrate by flip chip bonding (flip chip connection) are widely used. In flip-chip connection, the circuit surface of the semiconductor chip is opposed to the electrode forming surface of the adherend (face down), and the protruding electrode formed on the circuit surface of the semiconductor chip and the electrode of the adherend are joined. It is an implementation method fixed by.

フリップチップ接続後には、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(いわゆるアンダーフィルシート)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が提案されている(特許文献1)。   After flip chip connection, 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 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 (so-called underfill sheet) has been proposed (Patent Document 1).

一般的に、アンダーフィルシートとしてシート状樹脂組成物を用いるプロセスでは、半導体素子に貼りつけられているシート状樹脂組成物にて基板等の被着体と半導体素子の間の空間を充填しながら半導体素子を被着体に接続して実装するという手順が採用されている。   In general, in a process using a sheet-shaped resin composition as an underfill sheet, a sheet-shaped resin composition attached to a semiconductor element is filled with a space between an adherend such as a substrate and the semiconductor element. A procedure of connecting a semiconductor element to an adherend and mounting is adopted.

上記のようなプロセスでは被着体と半導体素子との間の空間の充填が容易となる。他方、半導体素子における回路幅や端子間距離の狭小化に伴い、実装時の接続位置への整合の際にズレがわずかでも生じると、半導体素子の損傷や実装時の接合の不具合等につながり、ひいては半導体装置製造の歩留まりの低下につながるおそれがある。   In the process as described above, the space between the adherend and the semiconductor element can be easily filled. On the other hand, with the narrowing of the circuit width and the distance between terminals in the semiconductor element, if even a slight deviation occurs when matching to the connection position at the time of mounting, it leads to damage of the semiconductor element or bonding failure at the time of mounting, As a result, the yield of semiconductor device manufacturing may be reduced.

実装時の位置決めに関し、シート状樹脂組成物は半導体素子にあらかじめ積層されているため、半導体素子実装時の半導体素子と基板との位置合わせ時に半導体素子に付与されたアライメント用のマークをシート状樹脂組成物を通して認識する必要がある。しかしながら、シート状樹脂組成物は被着体と半導体素子との間の空間に配置されることを前提としていることから、アライメント用マークの視認性は十分に考慮されておらず、これにより半導体素子の実装時に半導体素子と基板との位置合わせを精度良く行うことが困難になることがある。   Regarding positioning at the time of mounting, since the sheet-shaped resin composition is previously laminated on the semiconductor element, the alignment mark given to the semiconductor element at the time of alignment of the semiconductor element and the substrate at the time of mounting the semiconductor element is the sheet-shaped resin. Need to be recognized through the composition. However, since it is assumed that the sheet-shaped resin composition is disposed in the space between the adherend and the semiconductor element, the visibility of the alignment mark is not sufficiently taken into consideration, and thus the semiconductor element When mounting the semiconductor device, it may be difficult to accurately align the semiconductor element and the substrate.

これに対し、位置合わせの際にシート状樹脂組成物に対して斜光を照射し、アライメント用マークの視認性を高める技術が提案されている(特許文献2)。   On the other hand, a technique for improving the visibility of the alignment mark by irradiating the sheet-shaped resin composition with oblique light at the time of alignment has been proposed (Patent Document 2).

特許第4438973号Patent No. 4438973 特開2014−3274号公報JP 2014-3274 A

しかしながら、上記技術ではアライメント用マークの視認性は改善されるものの、斜光照射用の機器を別途準備する必要があり、半導体装置の生産のコストアップにつながってしまう。   However, although the above technique improves the visibility of the alignment mark, it is necessary to separately prepare an apparatus for oblique light irradiation, leading to an increase in the cost of production of the semiconductor device.

本発明は、既存のプロセスを変更することなく、半導体素子の実装のための位置合わせを簡便に行うことができるシート状樹脂組成物及びこれを用いる半導体装置の製造方法を提供することを目的とする。   An object of the present invention is to provide a sheet-shaped resin composition capable of easily performing alignment for mounting a semiconductor element without changing an existing process, and a method for manufacturing a semiconductor device using the same. To do.

本願発明者ら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の間の空間を充填するためのシート状樹脂組成物であって、
平行透過率が10%以上であるシート状樹脂組成物に関する。
That is, the present invention is a sheet-shaped resin composition for filling a space between an adherend and a semiconductor element electrically connected to the adherend,
The present invention relates to a sheet-shaped resin composition having a parallel transmittance of 10% or more.

当該シート状樹脂組成物では、平行透過率を10%以上としているので、従来のプロセスにて多用されている垂直入射光及びその反射光の当該シート状樹脂組成物における通過率が高まり、斜光を用いずともアライメント用マークを良好に視認することができる。これにより既存プロセスを変更することなく実装のための位置合わせを高精度で行うことができ、効率良く半導体装置を製造することができる。   In the sheet-shaped resin composition, the parallel transmittance is set to 10% or more. Therefore, the transmittance of the normal incident light and the reflected light frequently used in the conventional process is increased in the sheet-shaped resin composition, and oblique light is reduced. The alignment mark can be visually recognized without using it. Thereby, alignment for mounting can be performed with high accuracy without changing an existing process, and a semiconductor device can be manufactured efficiently.

当該シート状樹脂組成物のヘイズは80%以下であることが好ましい。また、当該シート状樹脂組成物では、波長580nmにおける透過率が15%以上であることが好ましい。これらの特性の一方又は両方を満たすことにより、垂直入射光及びその反射光のシート状樹脂組成物における通過率をより高めることができ、アライメント用マークの視認性のさらなる向上を図ることができる。   The haze of the sheet-shaped resin composition is preferably 80% or less. Moreover, it is preferable that the transmittance | permeability in wavelength 580nm is 15% or more in the said sheet-like resin composition. By satisfying one or both of these characteristics, it is possible to further increase the passing rate of vertically incident light and its reflected light in the sheet-shaped resin composition, and to further improve the visibility of the alignment mark.

当該シート状樹脂組成物は無機充填剤を含み、該無機充填剤の平均粒径が300nm以下であることが好ましい。これにより垂直入射光に含まれる波長帯に幅広く対応可能となり、当該シート状樹脂組成物の透明性を高めて、半導体素子と被着体との間での正確な位置合わせに必要な平行透過率をより好適に確保することができる。   The sheet-shaped resin composition contains an inorganic filler, and the average particle size of the inorganic filler is preferably 300 nm or less. This makes it possible to deal with a wide range of wavelength bands contained in normal incident light, increasing the transparency of the sheet-like resin composition, and the parallel transmittance required for accurate alignment between the semiconductor element and the adherend. Can be secured more suitably.

当該シート状樹脂組成物では、前記無機充填剤の含有量が70重量%以下であることが好ましい。これにより当該シート状樹脂組成物の平行透過率をより高めることができる。   In the said sheet-like resin composition, it is preferable that content of the said inorganic filler is 70 weight% or less. Thereby, the parallel transmittance | permeability of the said sheet-like resin composition can be raised more.

当該シート状樹脂組成物の厚みは70μm以下であることが好ましい。これにより当該シート状樹脂組成物中で光線が通過すべき行程長を短縮することができ、垂直入射光及びその反射光の利用効率が高まってアライメント用マークの視認性をより向上させることができる。   The thickness of the sheet-shaped resin composition is preferably 70 μm or less. As a result, it is possible to reduce the length of the path through which the light beam should pass in the sheet-shaped resin composition, and it is possible to increase the utilization efficiency of the normal incident light and the reflected light to further improve the visibility of the alignment mark. .

本発明はまた、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シート状樹脂組成物を備える半導体装置の製造方法であって、
半導体素子又は被着体の一方に貼り合わされた当該シート状樹脂組成物の露出面及び半導体素子又は被着体の他方に対して垂直入射光をそれぞれ照射し、前記半導体素子と前記被着体との相対位置を互いの接続予定位置に整合させる位置整合工程、及び
上記被着体と上記半導体素子の間の空間をシート状樹脂組成物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工程
を含む半導体装置の製造方法に関する。
The present invention also provides a semiconductor device comprising an adherend, a semiconductor element electrically connected to the adherend, and a sheet-shaped resin composition that fills a space between the adherend and the semiconductor element. A manufacturing method of
The semiconductor element and the adherend are irradiated with normal incident light on the exposed surface of the sheet-shaped resin composition bonded to one of the semiconductor element or the adherend and the other of the semiconductor element or the adherend, respectively. A position alignment step for aligning the relative positions of the semiconductor element and the semiconductor element, and the space between the adherend and the semiconductor element with the sheet-shaped resin composition while filling the space between the adherend and the semiconductor element with the connection member. The present invention relates to a method for manufacturing a semiconductor device including a step of electrically connecting an adherend.

当該製造方法では、平行透過率が10%以上のシート状樹脂組成物を用いているので、特段の照明機器を準備することなく、シート状樹脂組成物の露出面に対して垂直入射光を照射するだけで半導体素子の位置を正確に検出することができる。これにより、半導体素子と被着体との接続予定位置への位置整合を容易に行うことができ、その結果、既存プロセスに特段の変更を伴うことなく効率的に半導体装置を製造することができる。   In the manufacturing method, since a sheet-shaped resin composition having a parallel transmittance of 10% or more is used, normal incident light is irradiated to the exposed surface of the sheet-shaped resin composition without preparing a special lighting device. Only by doing so, the position of the semiconductor element can be accurately detected. As a result, the alignment of the semiconductor element and the adherend to the planned connection position can be easily performed, and as a result, the semiconductor device can be efficiently manufactured without any special change in the existing process. .

本発明の一実施形態に係るシート状樹脂組成物を示す断面模式図である。It is a cross-sectional schematic diagram which shows the sheet-like resin composition 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.

本発明の実施形態について、図面を参照しながら以下に説明する。ただし、図の一部又は全部において、説明に不要な部分は省略し、また説明を容易にするために拡大または縮小等して図示した部分がある。また、上下等の位置関係を示す用語は、特段の言及がない限り、単に説明を容易にするために用いられており、本発明の構成を限定する意図は一切ない。   Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. However, in some or all of the drawings, parts unnecessary for the description are omitted, and there are parts shown enlarged or reduced for easy explanation. Further, terms indicating the positional relationship such as up and down are used merely for ease of explanation unless otherwise specified, and there is no intention to limit the configuration of the present invention.

《第1実施形態》
<シート状樹脂組成物>
本実施形態におけるシート状樹脂組成物は、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。図1に示すように、本実施形態のシート状樹脂組成物2は、基材1上に積層された状態で提供される。
<< First Embodiment >>
<Sheet-shaped resin composition>
The sheet-shaped resin composition 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 shown in FIG. 1, the sheet-shaped resin composition 2 of this embodiment is provided in the state laminated | stacked on the base material 1. As shown in FIG.

シート状樹脂組成物2の平行透過率は10%以上であればよい。さらに、該平行透過率は30%以上であることが好ましく、50%以上がより好ましい。従来のプロセスにて多用されている垂直入射光及びその反射光のシート状樹脂組成物2における通過率が高まり、他の照明機器を用いずともアライメント用マークを良好に視認することができる。これにより既存プロセスを変更することなく実装のための位置合わせを高精度で行うことができ、効率良く半導体装置を製造することができる。シート状樹脂組成物2の平行透過率が10%未満であると、垂直入射光及びその反射光の透過率が低下してアライメント用マークの視認性が損なわれ、その結果、実装精度の低下を惹起するおそれがある。   The parallel transmittance of the sheet-like resin composition 2 may be 10% or more. Furthermore, the parallel transmittance is preferably 30% or more, and more preferably 50% or more. The passing rate of the normal incident light and the reflected light frequently used in the conventional process in the sheet-like resin composition 2 is increased, and the alignment mark can be seen well without using other illumination devices. Thereby, alignment for mounting can be performed with high accuracy without changing an existing process, and a semiconductor device can be manufactured efficiently. If the parallel transmittance of the sheet-like resin composition 2 is less than 10%, the transmittance of the normal incident light and the reflected light thereof is lowered, and the visibility of the alignment mark is impaired, resulting in a decrease in mounting accuracy. May cause.

シート状樹脂組成物2のヘイズは80%以下であることが好ましく、60%以下であることがより好ましく、40%以下であることがさらに好ましい。また、シート状樹脂組成物2では、波長580nmにおける透過率が15%以上であることが好ましく、30%以上であることがより好ましく、45%以上であることがさらに好ましい。これらの特性の一方又は両方を満たすことにより、垂直入射光及びその反射光のシート状樹脂組成物における通過率をより高めることができ、アライメント用マークの視認性のさらなる向上を図ることができる。   The haze of the sheet-shaped resin composition 2 is preferably 80% or less, more preferably 60% or less, and further preferably 40% or less. Moreover, in the sheet-like resin composition 2, the transmittance at a wavelength of 580 nm is preferably 15% or more, more preferably 30% or more, and further preferably 45% or more. By satisfying one or both of these characteristics, it is possible to further increase the passing rate of vertically incident light and its reflected light in the sheet-shaped resin composition, and to further improve the visibility of the alignment mark.

シート状樹脂組成物2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。   Examples of the constituent material of the sheet-shaped resin composition 2 include a combination of a thermoplastic resin and a thermosetting resin. 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, a phenol resin is preferable as the curing agent for the epoxy resin.

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シート状樹脂組成物が特に好ましい。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 addition, in this invention, the sheet-like resin composition using an epoxy resin, a phenol resin, and an acrylic resin is especially 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.

シート状樹脂組成物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、シート状樹脂組成物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。   A flux may be added to the sheet-like resin composition 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 Adipic acid dihydrazide, and the like. 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 sheet-like resin composition.

本実施形態では、シート状樹脂組成物2は、10%以上の平行透過率が得られる限り着色しても良い。シート状樹脂組成物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 sheet-shaped resin composition 2 may be colored as long as a parallel transmittance of 10% or more is obtained. In the sheet-like resin composition 2, the color exhibited by coloring is not particularly limited, but 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.

本実施形態のシート状樹脂組成物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 sheet-like resin composition 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 production. It is 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、シート状樹脂組成物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。   Moreover, an inorganic filler can be suitably mix | blended with the sheet-like resin composition 2. FIG. 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300nm以下であることが好ましく、250nm以下であることがより好ましく、200nm以下であることがさらに好ましい。また、該平均粒径は10nm以上であることが好ましく、30nm以上であることがより好ましい。これにより垂直入射光に含まれる波長帯に幅広く対応可能となり、当該シート状樹脂組成物の透明性を高めて、半導体素子と被着体との間での正確な位置合わせに必要な平行透過率をより好適に確保することができる。上記上限を超えると透明性が低下する傾向にあり、下限を下回ると粒子の凝集が発生しやすくなり、シート状樹脂組成物の形成が困難となる場合がある。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。   The average particle size of the inorganic filler is preferably 300 nm or less, more preferably 250 nm or less, and even more preferably 200 nm or less. The average particle size is preferably 10 nm or more, and more preferably 30 nm or more. This makes it possible to deal with a wide range of wavelength bands contained in normal incident light, increasing the transparency of the sheet-like resin composition, and the parallel transmittance required for accurate alignment between the semiconductor element and the adherend. Can be secured more suitably. When the upper limit is exceeded, the transparency tends to decrease. When the lower limit is not reached, particle aggregation tends to occur, and it may be difficult to form a sheet-shaped resin composition. The average particle diameter is a value determined by a photometric particle size distribution meter (manufactured by HORIBA, apparatus name: LA-910).

シート状樹脂組成物における無機充填剤の含有量の上限は70重量%以下が好ましく、65重量%以下がより好ましく、60重量%以下がさらに好ましい。また、無機充填剤の含有量の下限は20重量%以上が好ましく、30重量%以上がより好ましく、40重量%以上がさらに好ましい。無機充填剤の含有量を上記範囲とすることで、シート状樹脂組成物の低熱線膨張係数と良好な透明性を維持することができ、半導体素子と被着体との位置合わせを正確に行うことができる。   The upper limit of the content of the inorganic filler in the sheet-shaped resin composition is preferably 70% by weight or less, more preferably 65% by weight or less, and further preferably 60% by weight or less. Further, the lower limit of the content of the inorganic filler is preferably 20% by weight or more, more preferably 30% by weight or more, and further preferably 40% by weight or more. By setting the content of the inorganic filler in the above range, the low thermal expansion coefficient and good transparency of the sheet-shaped resin composition can be maintained, and the alignment between the semiconductor element and the adherend is accurately performed. be able to.

なお、シート状樹脂組成物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 sheet-like resin composition 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、熱硬化前の上記シート状樹脂組成物2の100〜200℃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2A参照)のシート状樹脂組成物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シート状樹脂組成物2のはみ出しを防止することができる(図2E参照)。   In this embodiment, it is preferable that the minimum melt viscosity in 100-200 degreeC of the said sheet-like resin composition 2 before thermosetting is 100 Pa.s or more and 20000 Pa.s or less, and is 1000 Pa.s or more and 10000 Pa.s or less. More preferably. By making minimum melt viscosity into the said range, the approach to the sheet-like resin composition 2 of the connection member 4 (refer FIG. 2A) can be made easy. Moreover, generation | occurrence | production of the void in the case of the electrical connection of the semiconductor element 5 and the protrusion of the sheet-like resin composition 2 from the space between the semiconductor element 5 and the to-be-adhered body 6 can be prevented (refer FIG. 2E). ).

溶融粘度の測定は、シート状樹脂組成物を加熱処理を経ずにサンプルとし、レオメーター(HAAKE社製、RS−1)を用いるパラレルプレート法により行うことができる。詳細には、ギャップ100μm、回転プレート直径20mm、回転速度5s−1、昇温速度10℃/分の条件とし、80℃から昇温させ、シート状樹脂組成物の硬化反応により粘度が上昇して、最終的に回転プレートが回転できなくなる温度(一般的に200℃以上)まで測定を行う。その際の目的とする温度での溶融粘度を読み取ればよい。 The melt viscosity can be measured by a parallel plate method using a sheet-shaped resin composition as a sample without heat treatment and using a rheometer (manufactured by HAAKE, RS-1). Specifically, the gap is 100 μm, the diameter of the rotating plate is 20 mm, the rotating speed is 5 s −1 , the temperature rising rate is 10 ° C./min, the temperature is increased from 80 ° C., and the viscosity increases due to the curing reaction of the sheet-shaped resin composition. Finally, the measurement is performed up to a temperature (generally 200 ° C. or higher) at which the rotating plate can no longer rotate. What is necessary is just to read the melt viscosity at the target temperature in that case.

さらに、熱硬化前の上記シート状樹脂組成物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。シート状樹脂組成物2が上記のような吸水率を有することにより、シート状樹脂組成物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。   Furthermore, the water absorption rate under the conditions of a temperature of 23 ° C. and a humidity of 70% of the sheet-shaped resin composition 2 before thermosetting is preferably 1% by weight or less, more preferably 0.5% by weight or less. preferable. When the sheet-like resin composition 2 has the water absorption rate as described above, absorption of moisture into the sheet-like resin composition 2 is suppressed, and generation of voids when the semiconductor element 5 is mounted is more efficiently suppressed. be able to. 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.

シート状樹脂組成物2の厚さ(複層の場合は総厚)は特に限定されないものの、シート状樹脂組成物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、シート状樹脂組成物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 (total thickness in the case of a multilayer) of the sheet-like resin composition 2 is not particularly limited, the strength of the sheet-like resin composition 2 and the filling property of the space between the semiconductor element 5 and the adherend 6 are not limited. In consideration, it may be about 10 μm to 100 μm. In addition, what is necessary is just to set the thickness of the sheet-like resin composition 2 considering the gap between the semiconductor element 5 and the to-be-adhered body 6, and the height of a connection member suitably.

シート状樹脂組成物2は、基材1により保護されていることが好ましい。基材1は、シート状樹脂組成物2の補強材であるともに、実用に供するまでシート状樹脂組成物2を保護する保護材としての機能を有している。基材1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 sheet-shaped resin composition 2 is preferably protected by the base material 1. The substrate 1 is a reinforcing material for the sheet-shaped resin composition 2 and has a function as a protective material for protecting the sheet-shaped resin composition 2 until it is put into practical use. As the substrate 1, a plastic film or paper surface-coated with a release agent such as polyethylene terephthalate (PET), polyethylene, polypropylene, a fluorine release agent, a long-chain alkyl acrylate release agent, or the like can be used.

<シート状樹脂組成物の製造方法>
本実施形態に係るシート状樹脂組成物の製造方法は、基材1上にシート状樹脂組成物2を形成する工程を有する。
<Method for producing sheet-shaped resin composition>
The method for producing a sheet-shaped resin composition according to the present embodiment includes a step of forming the sheet-shaped resin composition 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、上記基材におけるシート状樹脂組成物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, the production method is not particularly limited. For example, a release coat layer such as a silicone layer is formed on the surface of the substrate bonded to the sheet-shaped resin composition. It can be set as a release film.

前記シート状樹脂組成物2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シート状樹脂組成物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 sheet-shaped resin composition 2, for example, an adhesive composition solution, which is a constituent material of the sheet-shaped resin composition, is coated on a release film as the base material 1 to form a coating layer The method of performing the process to perform and the process of drying the said coating layer after that 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シート状樹脂組成物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. What is necessary is just to set suitably as thickness of coating so that the thickness of the sheet-like resin composition finally obtained by drying an application layer may become in 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、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. If the drying time is less than 1 minute, the amount of the remaining solvent is large, and this 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シート状樹脂組成物のもう一方の面に貼り合わせ、これをシート状樹脂組成物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。これにより、本実施形態に係るシート状樹脂組成物を製造することができる。   Further, the release film may be bonded to the other surface of the sheet-shaped resin composition, and this may be used as a protective film for the sheet-shaped resin composition, and peeled off when bonded to a semiconductor wafer or the like. Thereby, the sheet-like resin composition concerning this embodiment can be manufactured.

<半導体装置の製造方法>
本実施形態の半導体装置の製造方法は、半導体素子又は被着体の一方に貼り合わされた上記シート状樹脂組成物の露出面及び半導体素子又は被着体の他方に対して垂直入射光をそれぞれ照射し、前記半導体素子と前記被着体との相対位置を互いの接続予定位置に整合させる位置整合工程、及び上記被着体と上記半導体素子の間の空間をシート状樹脂組成物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工程を含む。また、位置整合工程の代表的な前工程として、基材上に積層されたシート状樹脂組成物を準備する工程、半導体ウェハの接続部材が形成された回路面と上記シート状樹脂組成物とを貼り合わせる貼り合わせ工程、上記シート状樹脂組成物とともに上記半導体ウェハをダイシングして上記シート状樹脂組成物付きの半導体素子を形成するダイシング工程、及び上記シート状樹脂組成物付きの半導体素子を基材から剥離するピックアップ工程が挙げられる。従って、本実施形態の位置整合工程では、半導体素子に貼り合わされた上記シート状樹脂組成物の露出面及び被着体に対して垂直入射光をそれぞれ照射することになる。以下、これらの前工程及び位置整合工程以降の工程を説明する。
<Method for Manufacturing Semiconductor Device>
In the method of manufacturing a semiconductor device according to the present embodiment, the exposed surface of the sheet-shaped resin composition bonded to one of the semiconductor element and the adherend and the other of the semiconductor element or the adherend are irradiated with perpendicular incident light, respectively. And a position aligning step for aligning the relative positions of the semiconductor element and the adherend to each other's planned connection positions, and filling a space between the adherend and the semiconductor element with a sheet-shaped resin composition. A step of electrically connecting the semiconductor element and the adherend via the connection member. Further, as a typical pre-step of the position alignment step, a step of preparing a sheet-like resin composition laminated on a substrate, a circuit surface on which a semiconductor wafer connecting member is formed, and the above-mentioned sheet-like resin composition Bonding step of bonding, dicing step of dicing the semiconductor wafer together with the sheet-shaped resin composition to form a semiconductor element with the sheet-shaped resin composition, and a semiconductor element with the sheet-shaped resin composition as a base material The pick-up process which peels from is mentioned. Therefore, in the position alignment process of this embodiment, normal incident light is irradiated to the exposed surface of the sheet-shaped resin composition bonded to the semiconductor element and the adherend, respectively. Hereinafter, these pre-processes and processes after the position alignment process will be described.

[貼り合わせ工程]
貼り合わせ工程では、半導体ウェハ3の接続部材4が形成された面3aと上記シート状樹脂組成物2とを貼り合わせる(図2A参照)。
[Lamination process]
In the bonding step, the surface 3a of the semiconductor wafer 3 on which the connection member 4 is formed is bonded to the sheet-shaped resin composition 2 (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2A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.

本実施形態に係る半導体装置の製造方法において、シート状樹脂組成物の厚さとしては、半導体ウェハ表面に形成された接続部材の高さX(μm)と前記シート状樹脂組成物の厚さ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 method for manufacturing a semiconductor device according to the present embodiment, the thickness of the sheet-shaped resin composition includes the height X (μm) of the connecting member formed on the surface of the semiconductor wafer and the thickness Y of the sheet-shaped resin composition. (Μm) preferably satisfies the following relationship.
0.5 ≦ Y / X ≦ 2

前記接続部材の高さX(μm)と前記シート状樹脂組成物の厚さ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、当該空間からのシート状樹脂組成物の過剰のはみ出しを防止することができ、シート状樹脂組成物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。   When the height X (μm) of the connecting member and the thickness Y (μm) of the sheet-shaped resin composition satisfy the above relationship, the space between the semiconductor element and the adherend is sufficiently filled. In addition, the sheet-like resin composition can be prevented from excessively protruding from the space, and contamination of the semiconductor element by the sheet-like resin composition can be prevented. 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)
まず、シート状樹脂組成物2上に任意に設けられたセパレータを適宜に剥離し、図2Aに示すように、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とシート状樹脂組成物2とを対向させ、前記シート状樹脂組成物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)
First, a separator arbitrarily provided on the sheet-shaped resin composition 2 is appropriately peeled, and as shown in FIG. 2A, a surface (connection member forming surface) 3a on which the connection member 4 of the semiconductor wafer 3 is formed; The sheet-shaped resin composition 2 is opposed to the sheet-shaped resin composition 2 and the semiconductor wafer 3 is bonded (mounting process).

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2Bに示すように半導体ウェハ3をダイシングしてシート状樹脂組成物付きの半導体素子5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、半導体素子(本実施形態では半導体チップ)5を製造する。ここで得られる半導体素子5は同形状に切断されたシート状樹脂組成物2と一体になっている。ダイシングは、半導体ウェハ3のシート状樹脂組成物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は赤外線(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 3 is diced to form the semiconductor element 5 with the sheet-shaped resin composition. By passing through a dicing process, the semiconductor wafer 3 is cut into a predetermined size to be singulated (divided into small pieces), and a semiconductor element (in this embodiment, a semiconductor chip) 5 is manufactured. The semiconductor element 5 obtained here is integrated with the sheet-shaped resin composition 2 cut into the same shape. Dicing is performed according to a conventional method from the surface 3b opposite to the surface 3a on which the sheet-shaped resin composition 2 of the semiconductor wafer 3 is bonded. The alignment of the cut portion can be performed by image recognition using direct light, indirect light, or infrared (IR).

本工程では、例えば、基材1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、シート状樹脂組成物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、シート状樹脂組成物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シート状樹脂組成物のシート状樹脂組成物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 base material 1 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 the sheet-like resin composition, chip chipping and chip jump can be suppressed, and damage to the semiconductor wafer can also be suppressed. In addition, when the sheet-shaped resin composition is formed of a resin composition containing an epoxy resin, even if the sheet-shaped resin composition is cut by dicing, the paste of the sheet-shaped resin composition of the sheet-shaped resin composition protrudes on the cut surface. Can be suppressed or prevented. 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基材1とシート状樹脂組成物2との積層体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体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体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 performing the expansion of the laminated body of the base material 1 and the sheet-like resin composition 2 following a dicing process, this expansion can be performed using a conventionally well-known expansion apparatus. The expanding device includes a donut-shaped outer ring that can push down the laminated body downward via a dicing ring, and an inner ring that has a smaller diameter than the outer ring and supports the laminated body. 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]
シート状樹脂組成物に接着固定された半導体素子5を回収するために、図2Cに示すように、シート状樹脂組成物2付きの半導体素子5のピックアップを行って、半導体素子5とシート状樹脂組成物2との積層体Aを基材1より剥離する。
[Pickup process]
In order to collect the semiconductor element 5 bonded and fixed to the sheet-like resin composition, as shown in FIG. 2C, the semiconductor element 5 with the sheet-like resin composition 2 is picked up, and the semiconductor element 5 and the sheet-like resin are picked up. The laminate A with the composition 2 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、個々の半導体素子を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素子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素子5は、面3aに貼り合わされたシート状樹脂組成物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, a method of pushing up individual semiconductor elements with a needle from the base material side and picking up the pushed-up semiconductor elements with a pickup device can be mentioned. In addition, the picked-up semiconductor element 5 comprises the laminated body A integrally with the sheet-like resin composition 2 bonded by the surface 3a.

[位置整合工程]
次に、位置整合工程では、図2Dに示すように、上記シート状樹脂組成物付きの半導体素子5のシート状樹脂組成物2の露出面2aに対して垂直入射光L1inを照射するとともに、被着体6に対して垂直入射光L2inを照射して、上記半導体素子5と上記被着体6との相対位置を互いの接続予定位置に整合させる。これにより、半導体素子5及び被着体6の相対位置を高精度で検出することができ、半導体素子5と被着体6との接続予定位置への整合を簡便かつ効率的に行うことができる。
[Position alignment process]
Next, in the position alignment step, as shown in FIG. 2D, the exposed surface 2a of the sheet-shaped resin composition 2 of the semiconductor element 5 with the sheet-shaped resin composition is irradiated with the normal incident light L1 in , By irradiating the adherend 6 with normal incident light L2 in , the relative positions of the semiconductor element 5 and the adherend 6 are aligned with the planned connection positions. Thereby, the relative position of the semiconductor element 5 and the adherend 6 can be detected with high accuracy, and the alignment of the semiconductor element 5 and the adherend 6 to the planned connection position can be performed simply and efficiently. .

具体的には、半導体素子5の接続部材4が形成された面(半導体ウェハ3の回路面3aに対応)が被着体6と対向するように、ピックアップした積層体Aを被着体6の上方に配置する。次いで、撮像装置13、撮像装置13の半導体素子5側に配置された照明11及び撮像装置13の被着体6側に配置された照明12を積層体Aと被着体6との間に配置する。その後、照明11から積層体Aに向かってシート状樹脂組成物2の露出面2aに対して垂直入射光L1inを照射する。また、照明12から被着体6に対して垂直入射光L2inを照射する。シート状樹脂組成物2に進入し、半導体素子5で反射した反射光L1outを撮像装置13で反射像として受け取るとともに、被着体6で反射した反射光L2outを撮像装置13で反射像として受け取る。次に、受け取ったそれぞれの反射像を画像認識装置で解析し、予め決定されている接続予定位置とのズレを求め、最後に、求めたズレ量だけ積層体A及び被着体の少なくとも一方を移動させて半導体素子5と被着体6との相対位置を接続予定位置に整合させる(図示せず)。 Specifically, the picked up laminate A is attached to the adherend 6 so that the surface of the semiconductor element 5 on which the connection member 4 is formed (corresponding to the circuit surface 3 a of the semiconductor wafer 3) faces the adherend 6. Place above. Next, the imaging device 13, the illumination 11 arranged on the semiconductor element 5 side of the imaging device 13 and the illumination 12 arranged on the adherend 6 side of the imaging device 13 are arranged between the stacked body A and the adherend 6. To do. Thereafter, the vertically incident light L1 in is irradiated from the illumination 11 toward the laminate A toward the exposed surface 2a of the sheet-shaped resin composition 2. Further, the vertically incident light L2 in is irradiated from the illumination 12 to the adherend 6. While entering the sheet-shaped resin composition 2, the reflected light L 1 out reflected by the semiconductor element 5 is received as a reflected image by the imaging device 13, and the reflected light L 2 out reflected by the adherend 6 is received as a reflected image by the imaging device 13. receive. Next, each received reflection image is analyzed by an image recognition device, and a deviation from a predetermined connection scheduled position is obtained. Finally, at least one of the laminate A and the adherend is obtained by the obtained deviation amount. The relative position between the semiconductor element 5 and the adherend 6 is adjusted to the expected connection position (not shown).

垂直入射光L1in及びL2in(合わせて、「垂直入射光Lin」ともいう。)、シート状樹脂組成物2の露出面2a及び被着体6の表面に対して実質的に垂直に入射される。本明細書において「実質的に垂直に入射される」とは、露出面2a及び被着体6の表面の法線と垂直入射光Linの進行方向に平行な軸とがなす角度がいずれも10°以下であることをいう。なお、垂直入射光Linが放射光線(非平行光線)であると、垂直入射光Linの照射の起点とシート状樹脂組成物2の露出面2a及び被着体6の表面での到達点との関係によっては入射角にある程度の幅が生じる場合がある。その場合は、垂直入射光Linの光量が最大となる方向に平行な軸が露出面2a及び被着体6の表面に対して実質的に垂直に入射されればよい。 Normal incident light L1 in and L2 in (also referred to as “normally incident light L in ”), incident substantially perpendicular to the exposed surface 2a of the sheet-shaped resin composition 2 and the surface of the adherend 6 Is done. As used herein, "substantially perpendicular to the incident", both normal and angle between an axis parallel to the traveling direction of normally incident light L in the exposed surface 2a and the surface of the adherend 6 It means 10 degrees or less. The vertical incident light L in the radiation beam when is (non-parallel rays), arrival point at the origin and the sheet-like resin composition 2 exposed surface 2a and the surface of the adherend 6 of the irradiation of the vertical incident light L in Depending on the relationship, a certain amount of width may occur in the incident angle. In that case, the axis parallel to the direction in which the amount of the normal incident light Lin is maximum may be incident substantially perpendicularly to the exposed surface 2a and the surface of the adherend 6.

照明の光源としては特に限定されず、ハロゲンランプ、LED、蛍光灯、タングステンランプ、メタルハライドランプ、キセノンランプ、ブラックライト等が挙げられる。また、光源から照射される垂直入射光Linは、平行光線又は放射光線(非平行光線)のいずれであってもよいが、照射効率を考慮すると、平行光線が好ましい。ただし、垂直入射光Linを平行光線として照射するには物理的な限界があることから、実質的な平行光線(半値角が30°以内)であればよい。また、垂直入射光Linは偏光であってもよい。 The light source for illumination is not particularly limited, and examples thereof include halogen lamps, LEDs, fluorescent lamps, tungsten lamps, metal halide lamps, xenon lamps, and black lights. The vertical incident light L in emitted from the light source may be either collimated light or radiation beam (non-parallel rays) but, considering the irradiation efficiency, parallel rays are preferred. However, since there is a physical limit to irradiate the vertical incident light L in a collimated beam may be substantially parallel rays (within half angle of 30 °). The vertical incident light L in may be polarized.

垂直入射光Linの波長としては、半導体素子5及び被着体6からの反射像が得られ、半導体素子5及び被着体6にダメージを与えない限り特に限定されないが、好ましくは300〜900nmであり、より好ましくは400〜800nmである。斜光の波長を上記範囲にすると、無機充填剤を含む一般的な材料で形成されたシート状樹脂組成物に対しても良好な透過性を示すので、位置検出をより容易に行うことができる。 The wavelength of normally incident light L in, reflection images from the semiconductor element 5 and the adherend 6 is obtained, it is not particularly limited as long as it does not damage the semiconductor element 5 and the adherend 6, preferably 300~900nm More preferably, it is 400 to 800 nm. When the wavelength of the oblique light is set in the above range, the sheet-shaped resin composition formed of a general material containing an inorganic filler exhibits good transparency, so that position detection can be performed more easily.

また、垂直入射光照射による位置検出のための半導体素子及び被着体6における認識対象としては、図2Dでは半導体素子5に形成された接続部材(例えば、バンプ)4及び被着体6に形成された導電材7となっているが、これに限定されず、印字ないし刻印されたアライメント用マーク、端子、回路パターン等、任意のマーク又は構造物を認識対象とすることができる。   Further, as a recognition target in the semiconductor element and the adherend 6 for position detection by vertical incident light irradiation, the connection member (for example, bump) 4 formed in the semiconductor element 5 and the adherend 6 are formed in FIG. 2D. However, the present invention is not limited to this, and any mark or structure such as a printed or engraved alignment mark, terminal, or circuit pattern can be recognized.

本実施形態では、垂直入射光のみならず斜入射光(斜光)を併用してもよい。照明11及び12の周囲にリング照明等の斜入射光照明を配置し、シート状樹脂組成物2の露出面2aの法線に対して傾斜して光を照射することで斜入射光を照射することができる。   In the present embodiment, not only vertically incident light but also obliquely incident light (oblique light) may be used in combination. The oblique incident light illumination such as ring illumination is arranged around the illuminations 11 and 12, and the oblique incident light is irradiated by irradiating the light with an inclination with respect to the normal line of the exposed surface 2a of the sheet-shaped resin composition 2. be able to.

[実装工程]
実装工程では、被着体と半導体素子の間の空間をシート状樹脂組成物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(図2E参照)。具体的には、積層体Aの半導体素子5を、半導体素子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、半導体素子5に形成されている接続部材(本実施形態ではバンプ)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、半導体素子5と被着体6との電気的接続を確保し、半導体素子5を被着体6に固定させることができる。半導体素子5の接続部材形成面3aにはシート状樹脂組成物2が貼り付けられているので、半導体素子5と被着体6との電気的接続と同時に、半導体素子5と被着体6との間の空間がシート状樹脂組成物2により充填されることになる。
[Mounting process]
In the mounting step, the semiconductor element and the adherend are electrically connected through the connecting member while filling the space between the adherend and the semiconductor element with the sheet-shaped resin composition (see FIG. 2E). Specifically, the semiconductor element 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 element 5 facing the adherend 6. For example, the connection members (bumps in this embodiment) 4 formed on the semiconductor element 5 are brought into contact with the bonding conductive material 7 (solder or the like) attached to the connection pads of the adherend 6 and pressed. However, by melting the conductive material, the electrical connection between the semiconductor element 5 and the adherend 6 can be secured, and the semiconductor element 5 can be fixed to the adherend 6. Since the sheet-shaped resin composition 2 is affixed to the connecting member forming surface 3a of the semiconductor element 5, the semiconductor element 5 and the adherend 6 are simultaneously connected to the semiconductor element 5 and the adherend 6 at the same time. The space between is filled with the sheet-shaped resin composition 2.

一般的に、実装工程における加熱条件としては100〜300℃であり、加圧条件としては0.5〜500Nである。また、実装工程での熱圧着処理を多段階で行ってもよい。例えば、150℃、100Nで10秒間処理した後、300℃、100〜200Nで10秒間処理するという手順を採用することができる。多段階で熱圧着処理を行うことにより、接続部材とパッド間の樹脂を効率よく除去し、より良好な金属間接合を得ることが出来る。   Generally, the heating condition in the mounting process is 100 to 300 ° C., and the pressurizing condition is 0.5 to 500 N. Moreover, you may perform the thermocompression-bonding process in a mounting process in multistep. For example, it is possible to adopt a procedure in which treatment is performed at 150 ° C. and 100 N for 10 seconds and then treatment is performed at 300 ° C. and 100 to 200 N for 10 seconds. By performing thermocompression bonding in multiple stages, the resin between the connection member and the pad can be efficiently removed, and a better metal-to-metal bond can be obtained.

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、他の半導体素子を用いることができる。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, various substrates such as a lead frame and a circuit board (such as a wiring circuit board), and other semiconductor elements can be used. The material of the 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、実装工程では、接続部材及び導電材の一方又は両方を溶融させて、半導体素子5の接続部材形成面3aの接続部材4と、被着体6の表面の導電材7とを接続させているが、この接続部材4及び導電材7の溶融時の温度としては、通常、260℃程度(例えば、250℃〜300℃)となっている。本実施形態では、シート状樹脂組成物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、バンプ等の接続部材の融点の測定は、DSC(Differential Scanning Calorimeter)を用いて、接続部材と同じ組成の金属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 mounting process, one or both of the connection member and the conductive material are melted to connect the connection member 4 on the connection member forming surface 3a of the semiconductor element 5 and the conductive material 7 on the surface of the adherend 6. However, the temperature when the connecting member 4 and the conductive material 7 are melted is usually about 260 ° C. (for example, 250 ° C. to 300 ° C.). In the present embodiment, by forming the sheet-shaped resin composition 2 from an epoxy resin or the like, it is possible to have heat resistance that can withstand high temperatures in this mounting process. Note that the melting point of the connection member such as a bump can be measured by measuring 10 mg of a metal having the same composition as the connection member in a heating process at 5 ° C./min using DSC (Differential Scanning Calorimeter).

[シート状樹脂組成物硬化工程]
半導体素子5と被着体6との電気的接続を行った後は、シート状樹脂組成物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。シート状樹脂組成物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。なお、実装工程における加熱処理によりシート状樹脂組成物が硬化する場合、本工程は省略することができる。
[Sheet-shaped resin composition curing step]
After the electrical connection between the semiconductor element 5 and the adherend 6 is made, the sheet-shaped resin composition 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 a sheet-like resin composition, What is necessary is just about 150-250 degreeC. In addition, this process can be abbreviate | omitted when a sheet-like resin composition hardens | cures by the heat processing in a mounting process.

[封止工程]
次に、実装された半導体素子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 to protect the entire semiconductor device 20 including the mounted semiconductor element 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.

《第2実施形態》
第1実施形態では、基材上に積層されたシート状樹脂組成物をダイシングテープとして用いているのに対し、本実施形態では、シート状樹脂組成物と半導体ウェハとの貼り合わせ後、ダイシングテープを別途用意してダイシングを行う。具体的には、図2Aに示すように、シート状樹脂組成物2と半導体ウェハ3の接続部材形成面3aとを貼り合わせた後、半導体ウェハ3の接続部材形成面3aとは反対側の面3bにダイシングテープ(図示せず)を貼り合わせ、次いで基材1を剥離し、露出したシート状樹脂組成物2側からダイシングを行うという手順である。ダイシングテープとしては市販品を好適に用いることができる。その後、位置整合工程以降の工程を行うことで、半導体装置を製造することができる。
<< Second Embodiment >>
In the first embodiment, the sheet-shaped resin composition laminated on the base material is used as a dicing tape. In the present embodiment, after the sheet-shaped resin composition and the semiconductor wafer are bonded together, the dicing tape is used. Separately prepare the dicing. Specifically, as shown in FIG. 2A, after bonding the sheet-shaped resin composition 2 and the connection member formation surface 3a of the semiconductor wafer 3, the surface opposite to the connection member formation surface 3a of the semiconductor wafer 3 In this procedure, a dicing tape (not shown) is bonded to 3b, the substrate 1 is then peeled off, and dicing is performed from the exposed sheet-shaped resin composition 2 side. A commercially available product can be suitably used as the dicing tape. Then, a semiconductor device can be manufactured by performing the process after the position alignment process.

《第3実施形態》
第1実施形態の位置整合工程では、半導体素子に貼り合わされたシート状樹脂組成物の露出面及び被着体に対して垂直入射光をそれぞれ照射するのに対し、本実施形態では、被着体に貼り合わされた上記シート状樹脂組成物の露出面及び半導体素子に対して垂直入射光をそれぞれ照射する。従って、本実施形態では、シート状樹脂組成物を貼り合わせた被着体を予め準備しておき、これに別途半導体ウェハのダイシングにより作製した半導体素子を実装することになる。この場合でも、所定の特性を備えるシート状樹脂組成物を用いているので、シート状樹脂組成物が貼り合わされた被着体と半導体素子との位置整合を垂直入射光の照射により精度良く行うことができる。
<< Third Embodiment >>
In the position alignment process of the first embodiment, the vertical incident light is irradiated to the exposed surface of the sheet-shaped resin composition bonded to the semiconductor element and the adherend, whereas in the present embodiment, the adherend The normal incident light is irradiated to the exposed surface of the sheet-shaped resin composition and the semiconductor element bonded to each other. Therefore, in this embodiment, an adherend to which a sheet-shaped resin composition is bonded is prepared in advance, and a semiconductor element separately manufactured by dicing a semiconductor wafer is mounted thereon. Even in this case, since the sheet-shaped resin composition having the predetermined characteristics is used, the alignment between the adherend on which the sheet-shaped resin composition is bonded and the semiconductor element should be performed with high accuracy by the irradiation of perpendicular incident light. Can do.

《その他の実施形態》
第1実施形態では、補強材としての基材にシート状樹脂組成物が積層された積層構造を採用しているのに対し、本実施形態では、ダイシングテープ又は裏面研削用テープにシート状樹脂組成物が積層された積層構造を採用している。ダイシングテープ又は裏面研削用テープは、基材とこの基材上に設けられた粘着剤層とを備えている。シート状樹脂組成物は、ダイシングテープ又は裏面研削用テープの粘着剤層上に積層される。これにより、半導体ウェハへのシート状樹脂組成物の貼り合わせと、半導体ウェハの裏面研削やダイシングを一連の流れの中で行うことができ、製造プロセスの効率化を図ることができる。ダイシングテープや裏面研削用テープは市販品を好適に用いることができる。
<< Other Embodiments >>
In the first embodiment, a laminated structure in which a sheet-shaped resin composition is laminated on a base material as a reinforcing material is adopted, whereas in the present embodiment, a sheet-shaped resin composition is applied to a dicing tape or a back surface grinding tape. A laminated structure in which objects are laminated is adopted. The dicing tape or the back surface grinding tape includes a base material and an adhesive layer provided on the base material. A sheet-like resin composition is laminated | stacked on the adhesive layer of a dicing tape or the tape for back surface grinding. Thereby, bonding of the sheet-shaped resin composition to the semiconductor wafer, back grinding and dicing of the semiconductor wafer can be performed in a series of flows, and the efficiency of the manufacturing process can be improved. Commercially available products can be suitably used for the dicing tape and the back surface grinding tape.

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1〜3及び比較例1〜3>
(シート状樹脂組成物の作製)
以下の成分を表1に示す割合でメチルエチルケトンに溶解して、固形分濃度が23.6〜60.6重量%となる接着剤組成物の溶液を調製した。
<Examples 1-3 and Comparative Examples 1-3>
(Preparation of sheet-shaped resin composition)
The following components were dissolved in methyl ethyl ketone in the proportions shown in Table 1 to prepare an adhesive composition solution having a solid content concentration of 23.6 to 60.6% by weight.

フィラー1:球状シリカ(商品名「YA050C−MJI」、株式会社アドマテックス製、平均粒径0.05μm(50nm))
フィラー2:球状シリカ(商品名「YV180C−MJJ」、株式会社アドマテックス製、平均粒径0.18μm(180nm))
フィラー3:球状シリカ(商品名「SC1050−MB」、株式会社アドマテックス製、平均粒径0.3μm(300nm))
フィラー4:球状シリカ(商品名「SO−25R」、株式会社アドマテックス製、平均粒径0.5μm(500nm))
エラストマー:アクリル酸ブチルーアクリロニトリルを主成分とするアクリル酸エステル系ポリマー(商品名「SG−P3」、長瀬ケムテックス株式会社製)
エポキシ樹脂1:商品名「エピコート828」、JER株式会社製
エポキシ樹脂2:商品名「エピコート1004」、JER株式会社製
フェノール樹脂:商品名「MEH−7851H」、明和化成株式会社製
硬化剤:イミダゾール触媒(商品名「2PHZ−PW」、四国化成株式会社製)
Filler 1: spherical silica (trade name “YA050C-MJI”, manufactured by Admatechs Co., Ltd., average particle size 0.05 μm (50 nm))
Filler 2: Spherical silica (trade name “YV180C-MJJ”, manufactured by Admatechs Co., Ltd., average particle size 0.18 μm (180 nm))
Filler 3: Spherical silica (trade name “SC1050-MB”, manufactured by Admatechs Co., Ltd., average particle size 0.3 μm (300 nm))
Filler 4: Spherical silica (trade name “SO-25R”, manufactured by Admatechs Co., Ltd., average particle size 0.5 μm (500 nm))
Elastomer: Acrylic acid ester polymer based on butyl acrylate-acrylonitrile (trade name “SG-P3”, manufactured by Nagase ChemteX Corporation)
Epoxy resin 1: Trade name “Epicoat 828”, manufactured by JER Corporation Epoxy resin 2: Trade name “Epicoat 1004”, manufactured by JER Corporation Phenolic resin: Trade name “MEH-7851H”, Meiwa Kasei Co., Ltd. Curing agent: Imidazole Catalyst (trade name “2PHZ-PW”, manufactured by Shikoku Kasei Co., Ltd.)

Figure 2015220237
Figure 2015220237

調製した接着剤組成物の溶液を、剥離ライナ(セパレータ)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のシート状樹脂組成物をそれぞれ作製した。   The prepared adhesive composition solution was applied as a release liner (separator) on a release film made of a polyethylene terephthalate film having a thickness of 50 μm and then dried at 130 ° C. for 2 minutes. A sheet-shaped resin composition having a thickness of 45 μm was prepared.

[評価]
作製したシート状樹脂組成物を用いて、以下の項目について評価した。それぞれの評価結果を表2に示す。
[Evaluation]
The following items were evaluated using the produced sheet-shaped resin composition. The respective evaluation results are shown in Table 2.

(シート状樹脂組成物のヘイズ及び平行透過率の測定)
シート状樹脂組成物のヘイズ及び平行透過率は、濁度計NDH2000(日本電色工業社製)を用いて測定した。測定は、JIS K 7361に従い行った。
(Measurement of haze and parallel transmittance of sheet-shaped resin composition)
The haze and parallel transmittance of the sheet-shaped resin composition were measured using a turbidimeter NDH2000 (manufactured by Nippon Denshoku Industries Co., Ltd.). The measurement was performed according to JIS K 7361.

(シート状樹脂組成物の波長580nmでの透過率の測定)
シート状樹脂組成物の平行透過率は、分光光度計V−670(日本分光社製)を用いて測定した。測定は、JIS K 7361に従い行った。
(Measurement of transmittance at wavelength 580 nm of sheet-shaped resin composition)
The parallel transmittance of the sheet-shaped resin composition was measured using a spectrophotometer V-670 (manufactured by JASCO Corporation). The measurement was performed according to JIS K 7361.

(アライメント評価)
(株)ウォルツのテストビークル(厚さ725μmのウェハに、高さ40μmのバンプが形成されたもの)に、厚さ40μmのシート状樹脂組成物を貼り付け、サンプルAとした。貼付条件は、真空度:100Paの条件下において、温度:80℃、貼り付け圧力:0.5MPaとした。次いで、ダイシングテープによる固定下、サンプルAをダイシングし、シート状樹脂組成物付きの半導体チップを作製してサンプルBとした。
(Alignment evaluation)
A sheet-shaped resin composition having a thickness of 40 μm was attached to a test vehicle (manufactured by Waltz) (a wafer having a thickness of 725 μm on which a bump having a height of 40 μm was formed). The affixing conditions were a temperature of 80 ° C. and an affixing pressure of 0.5 MPa under a vacuum degree of 100 Pa. Next, the sample A was diced under fixing with a dicing tape, and a semiconductor chip with a sheet-shaped resin composition was produced to obtain a sample B.

次に、電極を有する実装用基板(電極の高さ:15μm)にサンプルBを実装した。実装は、東レエンジニアリング社のフリップチップボンダー(FC3000W)を用いて行った。ピックアップしたサンプルBのシート状樹脂組成物の露出面に対して垂直入射光を照射して実装位置のアライメントを行った。実装条件は、荷重:0.5MPaの条件下、200℃で10秒間保持した後、260℃で10秒保持するというものであった。このアライメントの際、上記フリップチップボンダーのスコア(認識対象の認識の度合いを数値化したもの)を7000以上(Max:10000(シート状樹脂組成物を貼り合わせていないreferenceに相当))とし、実装精度(半導体チップのバンプと実装用基板の電極との距離)が10μm以下であった場合を「○」、10μmを超えた場合を「×」として評価した。   Next, Sample B was mounted on a mounting substrate having an electrode (electrode height: 15 μm). Mounting was performed using a flip chip bonder (FC3000W) manufactured by Toray Engineering. The exposed surface of the picked up sample B sheet-shaped resin composition was irradiated with normal incident light to align the mounting position. The mounting condition was to hold at 200 ° C. for 10 seconds under a load of 0.5 MPa and then hold at 260 ° C. for 10 seconds. At the time of this alignment, the score of the flip chip bonder (a numerical value of the degree of recognition of the recognition target) is set to 7000 or more (Max: 10000 (corresponding to a reference where the sheet-shaped resin composition is not bonded)) and mounted. The case where the accuracy (distance between the bump of the semiconductor chip and the electrode of the mounting substrate) was 10 μm or less was evaluated as “◯”, and the case where it exceeded 10 μm was evaluated as “X”.

Figure 2015220237
Figure 2015220237

表2から分かるように、実施例では、シート状樹脂組成物の各光学特性が良好であり、アライメント評価でも問題なかった。一方、比較例ではシート状樹脂組成物の各光学特性が不十分であり、アライメント評価ではいずれも所定の実装精度は得られなかった。   As can be seen from Table 2, in the examples, the optical properties of the sheet-shaped resin composition were good, and there was no problem in alignment evaluation. On the other hand, in the comparative example, each optical characteristic of the sheet-like resin composition is insufficient, and in any of the alignment evaluations, a predetermined mounting accuracy was not obtained.

1 基材
2 シート状樹脂組成物
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 接続部材(バンプ)
5 半導体素子(半導体チップ)
6 被着体
7 導通材
20 半導体装置

DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Base material 2 Sheet-like resin composition 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 Connection member (bump)
5 Semiconductor elements (semiconductor chips)
6 Substrate 7 Conducting material 20 Semiconductor device

Claims (7)

被着体と該被着体と電気的に接続された半導体素子との間の空間を充填するためのシート状樹脂組成物であって、
平行透過率が10%以上であるシート状樹脂組成物。
A sheet-shaped resin composition for filling a space between an adherend and a semiconductor element electrically connected to the adherend,
A sheet-like resin composition having a parallel transmittance of 10% or more.
ヘイズが80%以下である請求項1に記載のシート状樹脂組成物。   The sheet-shaped resin composition according to claim 1, wherein the haze is 80% or less. 波長580nmにおける透過率が15%以上である請求項1又は2に記載のシート状樹脂組成物。   The sheet-shaped resin composition according to claim 1 or 2, wherein the transmittance at a wavelength of 580 nm is 15% or more. 無機充填剤を含み、該無機充填剤の平均粒径が300nm以下である請求項1〜3のいずれか1項に記載のシート状樹脂組成物。   The sheet-shaped resin composition according to any one of claims 1 to 3, comprising an inorganic filler, wherein the inorganic filler has an average particle size of 300 nm or less. 前記無機充填剤の含有量が70重量%以下である請求項4に記載のシート状樹脂組成物。   The sheet-shaped resin composition according to claim 4, wherein the content of the inorganic filler is 70% by weight or less. 厚みが70μm以下である請求項1〜5のいずれか1項に記載のシート状樹脂組成物。   Thickness is 70 micrometers or less, The sheet-like resin composition of any one of Claims 1-5. 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シート状樹脂組成物を備える半導体装置の製造方法であって、
半導体素子又は被着体の一方に貼り合わされた請求項1〜6のいずれか1項に記載のシート状樹脂組成物の露出面及び半導体素子又は被着体の他方に対して垂直入射光をそれぞれ照射し、前記半導体素子と前記被着体との相対位置を互いの接続予定位置に整合させる位置整合工程、及び
上記被着体と上記半導体素子の間の空間をシート状樹脂組成物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工程
を含む半導体装置の製造方法。

A method of manufacturing a semiconductor device comprising: an adherend; a semiconductor element electrically connected to the adherend; and a sheet-shaped resin composition that fills a space between the adherend and the semiconductor element. And
The normal incident light is respectively applied to the exposed surface of the sheet-shaped resin composition according to any one of claims 1 to 6 and the other of the semiconductor element or the adherend bonded to one of the semiconductor element or the adherend. Irradiating and aligning a relative position between the semiconductor element and the adherend to a connection planned position, and filling a space between the adherend and the semiconductor element with a sheet-shaped resin composition. A method for manufacturing a semiconductor device, comprising: a step of electrically connecting the semiconductor element and the adherend through the connection member.

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