JP4879073B2 - 半導体装置の製造方法 - Google Patents

Description

本発明は、半導体装置の製造方法に関する。

従来、半導体装置を製造するにあたり、半導体素子とリードフレーム等の支持部材との接合には銀ペーストが主に使用されていた。しかしながら、近年の半導体素子の小型化・高性能化に伴い、使用されるリードフレームも小型化・細密化が要求されるようになり、銀ペーストでは、ワイヤボンディング時においてハミ出しや半導体素子の傾きに起因する不具合が発生したり、或いは接着剤層の厚みの制御が困難であったり、接着剤層にボイドが発生する等の理由で、上記要求に対処しきれなくなってきた。

そこで、近年は、銀ペーストに代えてフィルム状接着剤を用い、半導体素子にフィルム状接着剤が接着されている接着剤付半導体素子を用いて半導体装置を製造する方法が採用されており、例えば、特開平７−４５５５７号公報（特許文献１）や特開平３−２６８３４５号公報（特許文献２）には、このような接着剤付半導体素子を製造する方法が開示されている。

また、近年の半導体装置の高密度化に伴い、例えば、複数の半導体素子を積層して用いるというチップ積層実装が行われるようになってきた。そのため、半導体素子や支持部材といった半導体装置に用いられる部材の厚みだけでなく、半導体素子と支持部材との間の接着剤層の厚みを薄くすることも要求されている。しかしながら、上記特許文献等に記載のような接着剤付半導体素子を用いる場合には、接着剤付半導体素子のフィルム状接着剤の厚みがほぼ接着剤層の厚みとなり、またフィルム状接着剤の厚みを薄くすることは平滑性や接着性といった観点から限界があるため、接着剤層の厚みを十分に薄くすることが困難であるという問題があった。
特開平７−４５５５７号公報 特開平３−２６８３４５号公報

本発明は、上記従来技術の有する課題に鑑みてなされたものであり、半導体素子と支持部材との間の接着剤層の厚みを十分に薄くすることができ、しかも接着剤層中のボイドを十分に抑制して歩留を向上することが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。

本発明者らは、上記目的を達成すべく鋭意研究を重ねた結果、支持部材上に接着剤層を介して半導体素子が接着された半導体装置を製造する方法において、半導体素子の表面の一部にフィルム状接着剤が接着されている接着剤付半導体素子を用い、このような接着剤付半導体素子と支持部材とを特定の条件で加熱圧着することにより、半導体素子と支持部材との間の接着剤層の厚みを十分に薄くすることができ、しかも接着剤層中のボイドを十分に抑制し、歩留を向上させることが可能となることを見出し、本発明を完成するに至った。

すなわち、本発明の半導体装置の製造方法は、支持部材上に接着剤層を介して半導体素子が接着された半導体装置を製造する方法であって、
半導体素子と、前記半導体素子の一方の表面の中心部に接着されたフィルム状接着剤とを備える接着剤付半導体素子を準備する工程と、
前記接着剤付半導体素子を、前記フィルム状接着剤が前記支持部材と接するように、前記支持部材上に配置し、前記フィルム状接着剤の溶融粘度が３０〜３００Ｐａ・ｓの範囲となるような温度で、前記フィルム状接着剤の厚みが１／１０〜１／２の範囲となるように加熱圧着することにより、前記半導体素子を前記支持部材上に前記接着剤層を介して接着せしめる工程と、
を含むことを特徴とする方法である。

また、本発明の半導体装置の製造方法においては、前記加熱圧着後の接着剤層の厚みが１〜１０μｍの範囲であることが好ましい。

さらに、本発明の半導体装置の製造方法においては、前記加熱圧着後の接着剤層の面積が前記半導体素子の０．８〜１．２倍の面積であることが好ましい。

また、本発明の半導体装置の製造方法においては、前記フィルム状接着剤が、温度１００℃における溶融粘度が３０〜３００Ｐａ・ｓの範囲であるものであることが好ましい。

さらに、本発明の半導体装置の製造方法においては、前記接着剤付半導体素子と前記支持部材とを加熱圧着するにあたり、加熱圧着温度が４０〜２００℃の範囲であることが好ましい。

また、本発明の半導体装置の製造方法においては、前記接着剤付半導体素子と前記支持部材とを加熱圧着するにあたり、加熱圧着圧力が０．１〜１０ＭＰａの範囲であることが好ましい。

なお、本発明の半導体装置の製造方法によれば、半導体素子と支持部材との間の接着剤層の厚みを十分に薄くすることができ、しかも接着剤層中のボイドを十分に抑制して歩留を向上することが可能となる。すなわち、フィルム状接着剤の厚みを十分に薄くする（例えば１０μｍ未満とする）ことは、フィルム状接着剤の平滑性や接着性の観点から困難であるため、従来の接着剤付半導体素子を用いて半導体装置を製造した場合には、半導体素子と支持部材との間の接着剤層の厚みを十分に薄くすることができなかった。これに対し、本発明の半導体装置の製造方法においては、半導体素子の表面の一部にフィルム状接着剤が接着されている接着剤付半導体素子を用い、このような接着剤付半導体素子と支持部材とを特定の条件で加熱圧着することにより、加熱圧着後の接着剤層の厚みを制御することができる。そのため、本発明の半導体装置の製造方法によれば、半導体素子と支持部材との間の接着剤層の厚みを十分に薄くすることが可能となる。

また、本発明の半導体装置の製造方法においては、接着剤付半導体素子を用いているため、ペースト状の接着剤を用いた場合と異なり、接着剤量のバラツキが少ない。そのため、本発明の半導体装置の製造方法によれば、半導体素子と支持部材との間の接着剤層の厚みのバラツキを十分に抑制することもできる。

さらに、本発明の半導体装置の製造方法においては、上記のように接着剤付半導体素子と支持部材とを特定の条件で加熱圧着しているため、接着剤付半導体素子と支持部材との間の空気を押し出すことができ、半導体素子と支持部材とを接着せしめる際にボイドが生じにくい。そのため、本発明の半導体装置の製造方法によれば、接着剤層中のボイドを十分に抑制して歩留を向上することも可能となる。

本発明によれば、半導体素子と支持部材との間の接着剤層の厚みを十分に薄くすることができ、しかも接着剤層中のボイドを十分に抑制して歩留を向上することが可能な半導体装置の製造方法を提供することが可能となる。

以下、本発明をその好適な実施形態に即して詳細に説明する。

本発明の半導体装置の製造方法は、支持部材上に接着剤層を介して半導体素子が接着された半導体装置を製造する方法であって、
半導体素子と、前記半導体素子の少なくとも一方の表面の一部に接着されたフィルム状接着剤とを備える接着剤付半導体素子を準備する工程（第１の工程）と、
前記接着剤付半導体素子を、前記フィルム状接着剤が前記支持部材と接するように、前記支持部材上に配置し、前記フィルム状接着剤の溶融粘度が３０〜３００Ｐａ・ｓの範囲となるような温度で、前記フィルム状接着剤の厚みが１／１０〜１／２の範囲となるように加熱圧着することにより、前記半導体素子を前記支持部材上に前記接着剤層を介して接着せしめる工程（第２の工程）と、
を含むことを特徴とする方法である。

先ず、本発明の半導体装置の製造方法に用いるフィルム状接着剤の原料組成物について説明する。このようなフィルム状接着剤の原料組成物としては、適宜公知の接着剤用組成物を用いることができるが、本発明においては、後述するように加熱圧着する際にフィルム状接着剤を変形させることから、以下説明するような接着剤用組成物を用いることが好ましい。

このような接着剤用組成物としては、（Ａ）シリカ、（Ｂ）フェノキシ樹脂、（Ｃ）グリシジルエーテル型エポキシ樹脂及び（Ｄ）エポキシ樹脂硬化剤を含有するもの挙げられる。また、半導体素子と支持部材との接着性（仮圧着性）、ボイドの発生の抑制、並びに異種物品間の接合時に発生する応力の抑制という観点からも、このような接着剤用組成物を用いることが好ましい。

このような接着剤用組成物に用いる（Ａ）シリカとしては、特に限定されるものではないが、破砕状や球状の溶融シリカ粉末が挙げられる。その中でも平均粒径が５〜４０μｍの球状シリカと平均粒径が０．１〜５μｍの微粒子球状シリカの混合物であることが好ましい。この場合、全球状シリカ中に占める微粒子球状シリカの割合は、５０質量％以下であることが好ましく、５〜５０質量％の範囲であることがより好ましい。微粒子球状シリカの割合が５０質量％を超えると、組成物の溶融粘度が増大し、仮圧着特性を低下させる傾向があり、また、微粒子球状シリカの割合が５質量％未満では、フィルム状接着剤としたときの表面状態が悪くなったり、フィルム状接着剤自体がやや脆いものとなる傾向がある。微粒子球状シリカ比率が５〜５０質量％の範囲内となる場合には、幅広い粒度分布となり、安定した表面性状、フィルム流動性を示す。

このような接着剤用組成物中のシリカの総使用量は線膨張率低減のためにはできるだけ多いほうがよいが、組成物全体中５０〜８０質量％の範囲であることが好ましい。シリカ含有量が８０質量％を超えると、バインダーとして働く樹脂成分の不足による組成物の粘度上昇で脆いフィルム状接着剤となり仮圧着性を著しく低下させる傾向にある。シリカ含有量が５０質量％未満では、線膨張率が十分に低減できないため、半導体チップとリードフレーム及び回路基板間の応力を抑制する働きが小さいため好ましくない。例えば、パッケージに組み立てられた後の温度サイクル試験（−６５〜１５０℃）等の際に発生する応力に耐えられない場合がある。

このような接着剤用組成物に用いる（Ｂ）フェノキシ樹脂としては、公知のフェノキシ樹脂を用いることができる。フェノキシ樹脂は、例えば、ビスフェノールＡのようなビスフェノールとエピクロロヒドリンとから得られるものであって、通常、分子量が１０，０００以上の熱可塑性樹脂である。このようなフェノキシ樹脂としては、エポキシ樹脂と構造が類似していることから相溶性がよく、また、接着性もよいという特徴を示すものが好ましい。また、このようなフェノキシ樹脂としては、主骨格がビスフェノールＡ型のもの他に、ビスフェノールＡ／Ｆ混合型フェノキシ樹脂や臭素化フェノキシ樹脂等市販のフェノキシ樹脂を挙げることができる。

このような接着剤用組成物に用いる（Ｃ）グリシジルエーテル型エポキシ樹脂としては、例えば、フェノールノボラックグリシジルエーテル型、オルソクレゾールノボラックグリシジルエーテル型、フルオレンビスフェノールグリシジルエーテル型、トリアジングリシジルエーテル型、ナフトールグリシジルエーテル型、ナフタレンジオールグリシジルエーテル型、トリフェニルグリシジルエーテル型、テトラフェニルグリシジルエーテル型、ビスフェノールＡグリシジルエーテル型、ビスフェノールＦグリシジルエーテル型、ビスフェノールＡＤグリシジルエーテル型、ビスフェノールＳグリシジルエーテル型、トリメチロールメタングリシジルエーテル型等のエポキシ樹脂が挙げられる。これらの中でも、分子内に２個以上のグルシジルエーテル基を持つものが好ましい。これらのグリシジルエーテル型エポキシ樹脂は、１種を単独で又は２種以上を組み合わせて使用することができる。

また、このような（Ｃ）エポキシ樹脂と（Ｂ）フェノキシ樹脂との混合比率は、用いる樹脂の組み合わせによって適宜選択することができるが、仮圧着性の観点から、樹脂成分の混合物の軟化点が、好ましくは１００℃以下、更に好ましくは５０〜１００℃、最も好ましくは６５〜９０℃の範囲となるような混合比率とすることが好ましい。樹脂成分の軟化点が前記上限を超えると、フィルム状接着剤が硬く、脆くなるとともにマイルドな条件での仮圧着が困難になる傾向にある。他方、軟化点が前記下限未満では、フィルム状接着剤の表面にタック性が強く発現してハンドリング性が著しく悪化するとともに、常温保存時にフィルム状接着剤が流動するという不具合が発生する傾向にある。ここで、樹脂成分とは、（Ｃ）エポキシ樹脂と（Ｂ）フェノキシ樹脂とその他必要により加えられる樹脂（但し、（Ｄ）エポキシ樹脂硬化剤を除く）をいい、樹脂成分の軟化点とはこれらを均一な組成物としたときの軟化点をいう。そして、（Ｂ）フェノキシ樹脂／（Ｃ）エポキシ樹脂で計算される質量比は０．０２〜１、好ましくは０．１〜０．７の範囲である。

このような接着剤用組成物における樹脂成分は、エポキシ樹脂とフェノキシ樹脂を主成分とするが、本発明の効果を損なわない範囲であれば他の樹脂成分を少量含有させてもよい。組成物中の樹脂成分中に占めるフェノキシ樹脂の割合は、５０質量％以下であることが好ましい。フェノキシ樹脂の割合を５０質量％以下とすることで、フィルム状接着剤としての支持性を持たせることが容易となる。ここで、樹脂成分中フェノキシ樹脂の割合は、１０〜５０質量％の範囲にあるものが好ましい。フェノキシ樹脂の割合が１０質量％未満では、フィルム状接着剤は脆いものになり、樹脂成分の軟化点も低くなるため、フィルム状接着剤単独での支持性が発現しにくくなる傾向にある。他方、フェノキシ樹脂の割合が５０質量％を超えるとフィルム状接着剤が硬くなり、フィルム状接着剤単独では割れやすくなる傾向にある。

このような接着剤用組成物に用いる（Ｄ）エポキシ樹脂硬化剤には、アミン類、酸無水物類、多価フェノール類等の公知の硬化剤を使用することができるが、常温以上の所定の温度、例えば前記樹脂成分が必要な粘着性を示す温度以上で硬化性を発揮し、しかも速硬化性を発揮する潜在性硬化剤を用いることが好ましい。潜在性硬化剤としては、ジシアンジアミド、イミダゾール類、ヒドラジド類、三弗化ホウ素−アミン錯体、アミンイミド、ポリアミン塩及びこれらの変性物、更にはマイクロカプセル型のものも使用可能である。これらの潜在性硬化剤は、１種を単独で又は２種以上を組み合わせて使用することができる。潜在性硬化剤を使用することで室温での長期保存も可能な保存安定性の高いフィルム状接着剤を提供することができる。また、エポキシ樹脂硬化剤の使用量は、エポキシ樹脂に対して０．５〜５０質量％の範囲であることが好ましい。

また、このような接着剤用組成物は、他の添加剤として、例えばカップリング剤、酸化防止剤、難燃剤、着色剤、応力緩和剤としてブタジエン系ゴムやシリコーンゴム等を含有していてもよい。さらに、このような接着剤用組成物は、必要に応じて、溶媒を含んでいてもよい。このような溶媒としては、例えばトルエン、キシレン等の芳香族炭化水素；ＭＩＢＫやＭＥＫ等のケトン系の溶媒；モノグライム、ジグライム等のエーテル系の溶媒を用いることができる。これらの溶媒は、１種を単独で又は２種以上を組み合わせて使用することができる。また、このような接着剤用組成物を乾燥する条件としては、接着剤用組成物の硬化開始温度未満の条件下であればよいが、例えば、乾燥温度が５０〜１５０℃の範囲であり、乾燥時間が１〜３０分間の範囲であることが好ましい。

以上、本発明の半導体装置の製造方法に用いるフィルム状接着剤の原料組成物について説明したが、以下、図１を参照しながら本発明の半導体装置の製造方法について説明する。図１は、本発明の多層プリント配線板の製造方法の好適な一実施形態を説明するための模式側断面図である。そして、図１（ａ）は第１の工程に対応し、図１（ｂ）及び（ｃ）は第２の工程に対応する。

第１の工程においては、図１（ａ）に示すような、半導体素子１と、半導体素子１の少なくとも一方の表面の一部に接着されたフィルム状接着剤２とを備える接着剤付半導体素子１０を準備する。

半導体素子１は、半導体ウェハを所望の大きさに切断して得られるものである。また、フィルム状接着剤２は、半導体素子１の少なくとも一方の表面の一部に接着されたものであって、前述した接着剤用組成物から形成されるものである。本発明においては、得られる半導体装置において接着剤のハミ出しを抑制するという観点から、フィルム状接着剤２が、半導体素子１の表面のうちの中心部に接着されていることが好ましい。

また、このようなフィルム状接着剤２は、温度１００℃における溶融粘度が３０〜３００Ｐａ・ｓの範囲であるものであることが好ましく、５０〜１００Ｐａ・ｓの範囲であるものであることがより好ましい。溶融粘度が前記下限未満では、後述する第２の工程において高い温度又は圧力で加熱圧着することが必要となるために、得られる半導体装置における接着剤層の厚みを制御することが困難となる傾向にあり、他方、前記上限を超えると、得られる半導体装置において接着剤のハミ出しや半導体素子の傾き等の不具合が発生しやすくなる傾向にある。

また、フィルム状接着剤２の厚みは、１０〜２００μｍの範囲であることが好ましく、２０〜１００μｍの範囲であることがより好ましい。厚みが前記下限未満のものを作製することは、フィルム状接着剤の平滑性や接着性の観点から困難である傾向にある。他方、厚みが前記上限を超えると、得られる半導体装置における接着剤層の厚みを十分に薄くすることができない傾向にある。さらに、フィルム状接着剤２の面積は、半導体素子１の０．２〜０．６倍の面積であることが好ましい。面積が前記下限未満では、接着性が不十分となる傾向にあり、他方、前記上限を超えると、得られる半導体装置において接着剤のハミ出し等の不具合が発生しやすくなる傾向にある。

接着剤付半導体素子１０は、半導体素子１と、半導体素子１の少なくとも一方の表面の一部に接着されたフィルム状接着剤２とを備えるものである。

このような接着剤付半導体素子１０を製造する方法としては特に限定されないが、例えば、以下のような方法を挙げることができる。すなわち、（i）先ず、ダイシング支持フィルムの表面上に粘着層を介して積層された半導体ウェハと、前記接着剤用組成物とを準備し、次に、前記半導体ウェハの表面上に、フィルム状接着剤２が半導体素子１の少なくとも一方の表面の一部に接着されるようにして、フィルム状接着剤２を形成し、その後、前記半導体ウェハを切断し個片化して接着剤付半導体素子１０を得る方法、（ii）先ず、ダイシング支持フィルムの表面上に粘着層を介して積層された半導体ウェハと、前記接着剤用組成物とを準備し、次に、前記半導体ウェハを切断し個片化して複数個の半導体素子１とした後に、複数個の半導体素子１の表面上に、フィルム状接着剤２が半導体素子１の少なくとも一方の表面の一部に接着されるようにして、フィルム状接着剤２を形成して接着剤付半導体素子１０を得る方法、を挙げることができる。

このような接着剤付半導体素子１０を製造する方法のうちの前記（i）の方法に採用する場合においては、フィルム状接着剤が半導体素子の少なくとも一方の表面の一部（好ましくは中心部）に接着されたものであるために、半導体ウェハを切断する際に生ずる切断部（ダイシングストリート）が半導体ウェハの表面上にフィルム状接着剤が形成されていない箇所となるようにして、半導体ウェハを切断することができる。そのため、ダイシング時に半導体ウェハだけでなくフィルム状接着剤も切断する場合に生じやすい半導体素子の割れや欠けが抑制され歩留が向上する傾向にある。また、前記（ii）の方法によれば、半導体ウェハを切断する際にフィルム状接着剤を切断する必要がないために、ダイシング時の半導体素子の割れや欠けが抑制され歩留が向上する傾向にある。

また、フィルム状接着剤２を形成する方法としては、例えば、（i）スクリーン印刷による方法、（ii）転写による方法、（iii）フォトレジスト法等の公知のパターン形成法による方法を採用することができる。さらに、半導体ウェハを切断する方法としては、公知のダイシングブレードを用いて半導体ウェハを切断する方法の他に、いわゆるステルスダイシング方法、先ダイシング方法等の様々な方法を採用することができる。

第２の工程においては、先ず、接着剤付半導体素子１０を、フィルム状接着剤２が支持部材１１と接するように、支持部材１１上に配置する（図１（ｂ）参照）。

支持部材１１としては、例えば、回路基板、リードフレーム、半導体素子、セラミックス基板、ガラス基板が挙げられる。また、支持部材１１は、例えば、図１（ｂ）に示すように、回路基板１２上に固定されていてもよく、更にはボンディングワイヤ１３等で電気的に接続されていてもよい。また、ボンディングワイヤ１３としては、金、アルミニウム等の金属が挙げられる。

第２の工程においては、次に、接着剤付半導体素子１０と支持部材１１とを、フィルム状接着剤２の溶融粘度が３０〜３００Ｐａ・ｓの範囲となるような温度で、フィルム状接着剤２の厚みが１／１０〜１／２の範囲となるように加熱圧着することにより、半導体素子１を支持部材１１上に接着剤層２’を介して接着せしめる（図１（ｃ）参照）。

このように接着剤付半導体素子１０と支持部材１１とを加熱圧着する際には、加熱圧着温度をフィルム状接着剤２の溶融粘度が３０〜３００Ｐａ・ｓの範囲となるような温度とすることが必要である。前記フィルム状接着剤の溶融粘度が３０Ｐａ・ｓ未満では、得られる半導体装置において接着剤のハミ出しや半導体素子の傾き等の不具合が発生しやすくなり、他方、３００Ｐａ・ｓを超えると、フィルム状接着剤を十分に変形させることができず、得られる半導体装置において接着剤層の厚みを十分に薄くすることができない。また、接着剤のハミ出しや半導体素子の傾き等の不具合を十分に抑制しつつ、接着剤を十分に変形させるという観点から、加熱圧着温度をフィルム状接着剤２の溶融粘度が５０〜１５０Ｐａ・ｓの範囲となるような温度とすることが好ましい。また、このような加熱圧着温度は、４０〜２００℃の範囲であることが好ましく、５０〜１５０℃の範囲であることがより好ましい。

さらに、このように接着剤付半導体素子１０と支持部材１１とを加熱圧着する際には、フィルム状接着剤２の厚みが１／１０〜１／２の範囲となるように加熱圧着することが必要である。前記フィルム状接着剤の厚みが１／１０未満となるように加熱圧着する場合には、得られる半導体装置において接着剤のハミ出しや半導体素子の傾き等の不具合が発生しやすくなり、他方、厚みが１／２を超える場合には、得られる半導体装置において接着剤層の厚みを十分に薄くするという本発明の目的を達成することができない。また、フィルム状接着剤を上記の範囲の厚みとなるように変形させるためには、前記加熱圧着温度だけでなく加熱圧着圧力を制御することが必要である。このような加熱圧着圧力は０．１〜１０ＭＰａの範囲であることが好ましく、０．１〜１ＭＰａの範囲であることがより好ましい。加熱圧着圧力が前記下限未満では、加熱圧着後の接着剤層を所望の厚みに出来なくなる傾向にあり、他方前記上限を超えると、得られる半導体装置において接着剤のハミ出し等の不具合が発生しやすくなる傾向にある。

また、このような第２の工程においては、加熱圧着後の接着剤層２’の面積が半導体素子１の０．８〜１．２倍の面積であることが好ましい。面積が前記下限未満では、接着性が不十分となる傾向にあり、他方、前記上限を超えると、得られる半導体装置において、接着剤のハミ出しによってボンディングワイヤが接着剤に覆われる可能性があり、接着剤と封止用の樹脂との界面におけるボンディングワイヤの断線してしまうという不具合が発生しやすくなる傾向にある。

さらに、このような第２の工程においては、加熱圧着後の接着剤層の厚みが１〜３０μｍの範囲であることが好ましく、１〜２０μｍの範囲であることがより好ましく、５〜１０μｍの範囲であることが特に好ましい。厚みが前記下限未満では、接着性が不十分となる傾向にあり、他方、前記上限を超えると、ボイドが十分に排出できない傾向にある。

以上説明したような本発明の半導体装置の製造方法によれば、加熱圧着後の接着剤層の厚みを十分に薄くすることが可能となる。すなわち、本発明の半導体装置の製造方法においては、前記接着剤付半導体素子と前記支持部材とを加熱圧着するにあたり、加熱圧着温度を特定の温度とすることにより、前記接着剤付半導体素子のフィルム状接着剤が適度に変形するようにしている。さらに、本発明の半導体装置の製造方法においては、加熱圧着圧力を特定の圧力とすることにより、前記フィルム状接着剤の変形の度合いを制御し、加熱圧着後の接着剤層の厚みを制御している。したがって、加熱圧着前のフィルム状接着剤の厚みが厚い場合においても、加熱圧着後の接着剤層の厚みを所望の厚みとすることが可能となる。また、本発明の半導体装置の製造方法においては、半導体素子の表面の一部にフィルム状接着剤が接着されている接着剤付半導体素子を用いているため、フィルム状接着剤を変形させた場合でも、接着剤のハミ出し等の不具合が生じにくい。

また、本発明の半導体装置の製造方法においては、上記のように接着剤付半導体素子と支持部材とを特定の条件で加熱圧着しているため、接着剤付半導体素子と支持部材との間の空気を押し出すことができ、半導体素子と支持部材とを接着せしめる際にボイドが生じにくい。そのため、本発明の半導体装置の製造方法によれば、接着剤層中のボイドを十分に抑制して歩留を向上することも可能となる。

以上、本発明の半導体装置の製造方法の好適な実施形態について説明したが、本発明の半導体装置の製造方法は上記実施形態に限定されるものではない。例えば、本発明の半導体装置の製造方法によって接着された半導体素子を支持部材として、この支持部材上に更に本発明の半導体装置の製造方法によって半導体素子を接着せしめることにより、いわゆるチップ積層実装を好適に行うことができる。

以下、実施例及び比較例に基づいて本発明をより具体的に説明するが、本発明は以下の実施例に限定されるものではない。

（実施例１）
先ず、ダイシング支持フィルムの表面上に粘着層が形成されているダイシングテープ（リンテック（株）製、商品名「Ｇ−１１」）を準備し、そのダイシングテープに６インチの半導体ウェハを貼り合わせた。

次に、接着剤用組成物（新日鐵化学製、「ＭＢ３０１」）を準備した。そして、スクリーン印刷機（ニューロング精密工業（株）製、製品名「ＬＳ−１５ＧＸ」）を用い、スキージー角度８０度、印圧２ｋｇ、送り速度３０ｍｍ／ｓの条件で、接着剤用組成物が切断後の半導体素子の少なくとも一方の表面の中心部に印刷されるように、半導体ウェハ上に接着剤用組成物を印刷した。その後、温度８０℃で１０分間乾燥し、さらに温度１５０℃で１分間乾燥して接着剤付半導体ウェハを得た。得られた接着剤付半導体ウェハにおいては、４ｍｍ×４ｍｍサイズの複数個の個片化されたフィルム状接着剤が、隣接する個片化されたフィルム状接着剤同士の間隔が１２ｍｍとなるように、半導体ウェハ上に形成されていた。

次に、ダイヤモンドブレードを用い、ダイシングストリートを０．１ｍｍとし、ダイシングストリートが隣接する個片化されたフィルム状接着剤同士の中心となるようにして、半導体ウェハを切断して１０ｍｍ×１０ｍｍサイズの複数個の接着剤付半導体素子１０を得た（図１（ａ）参照）。なお、得られた接着剤付半導体素子１０におけるフィルム状接着剤２の厚みは３０μｍであり、フィルム状接着剤２の１５０℃における溶融粘度は５０Ｐａ・ｓであった。

次いで、得られた接着剤付半導体素子１０を、フィルム状接着剤２が支持部材１１と接するように、支持部材１１上に配置し、温度１５０℃、圧力１ＭＰａの条件下において加熱圧着して半導体装置を得た（図１（ｂ）及び（ｃ）参照）。得られた半導体装置において、加熱圧着後の接着剤層２’の厚みは５μｍであり、その厚みも均一であった。また、得られた半導体装置においては、接着剤のハミ出しもなく、半導体素子１と支持部材１１との接着性も十分なものであった。

＜接着剤層中のボイドの評価＞
半導体装置における接着剤層中のボイドの発生数を以下に示す方法により評価した。

（i）評価用試料の作製
得られた接着剤付半導体素子１０を、透明のガラス基板上に温度１５０℃、圧力１ＭＰａの条件下において加熱圧着して半導体装置を得た。また、得られた接着剤付半導体素子１０を、透明のガラス基板上に通常のボンディング条件下（温度１００℃、圧力０．１Ｐａ）において接着せしめて比較用の半導体装置を得た。

（ii）ボイドの評価
評価用試料のガラス面側からボイドの状態を観察し、ボイドの数を評価した。ボイドの直径が１０μｍ以上のボイドの数をカウントしたところ、得られた接着剤付半導体素子１０を温度１００℃、圧力０．１Ｐａの条件下において接着せしめた場合には、ボイドの数が１０個以上であった。これに対し、得られた接着剤付半導体素子１０を温度１５０℃、圧力１ＭＰａの条件下において加熱圧着した場合（実施例１）には、ボイドの数は０個であった。したがって、本発明によれば、接着剤層中のボイドを十分に抑制できることが確認された。

以上説明したように、本発明によれば、半導体素子と支持部材との間の接着剤層の厚みを十分に薄くすることができ、しかも接着剤層中のボイドを十分に抑制して歩留を向上することが可能な半導体装置の製造方法を提供することが可能となる。

本発明の多層プリント配線板の製造方法の好適な一実施形態を示す模式側断面図である（図１（ａ）は第１の工程に対応し、図１（ｂ）及び（ｃ）は第２の工程に対応する。）。

符号の説明

１…半導体素子、２…フィルム状接着剤、２’…接着剤層、１０…接着剤付半導体素子、１１…支持部材、１２…回路基板、１３…ボンディングワイヤ。

Claims (6)

1. 支持部材上に接着剤層を介して半導体素子が接着された半導体装置を製造する方法であって、
   半導体素子と、前記半導体素子の一方の表面の中心部に接着されたフィルム状接着剤とを備える接着剤付半導体素子を準備する工程と、
   前記接着剤付半導体素子を、前記フィルム状接着剤が前記支持部材と接するように、前記支持部材上に配置し、前記フィルム状接着剤の溶融粘度が３０〜３００Ｐａ・ｓの範囲となるような温度で、前記フィルム状接着剤の厚みが１／１０〜１／２の範囲となるように加熱圧着することにより、前記半導体素子を前記支持部材上に前記接着剤層を介して接着せしめる工程と、
   を含むことを特徴とする半導体装置の製造方法。
2. 前記加熱圧着後の接着剤層の厚みが１〜１０μｍの範囲であることを特徴とする請求項１に記載の半導体装置の製造方法。
3. 前記加熱圧着後の接着剤層の面積が前記半導体素子の０．８〜１．２倍の面積であることを特徴とする請求項１又は２に記載の半導体装置の製造方法。
4. 前記フィルム状接着剤が、温度１００℃における溶融粘度が３０〜３００Ｐａ・ｓの範囲であるものであることを特徴とする請求項１〜３のうちのいずれか一項に記載の半導体装置の製造方法。
5. 前記接着剤付半導体素子と前記支持部材とを加熱圧着するにあたり、加熱圧着温度が４０〜２００℃の範囲であることを特徴とする請求項１〜４のうちのいずれか一項に記載の半導体装置の製造方法。
6. 前記接着剤付半導体素子と前記支持部材とを加熱圧着するにあたり、加熱圧着圧力が０．１〜１０ＭＰａの範囲であることを特徴とする請求項１〜５のうちのいずれか一項に記載の半導体装置の製造方法。

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