JP5503322B2 - 半導体装置の製造方法 - Google Patents

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Description

本発明は、半導体装置の製造技術に関し、特に、配線基板の表面に半導体チップを搭載する工程を有する半導体装置の製造方法に適用して有効な技術に関するものである。
例えば特開平１０−４１３３７号公報（特許文献１）には、予めガラスエポキシ基板を高温乾燥雰囲気でバーンインし、耐湿性樹脂をコートした後、ガラスエポキシ樹脂の切断面や穴壁などにも耐湿性樹脂をコートする実装基板の製造方法が開示されている。上記バーンインにおいて、例えばガラスエポキシ基板を１８０℃ドライ窒素雰囲気で１時間放置することにより、ガラスエポキシ基板の内部に存在する水分を除去している。
特開平１０−４１３３７号公報
ＢＧＡ（Ball Grid Array）またはＬＧＡ（Land Grid Array）においては、製造工程中に配線基板を構成する材料の成分の一部がガス化することに起因した品質劣化や生産性低下などの問題が生じている。
品質劣化の現象としては、例えば以下に説明する３つの現象が挙げることができる。
（１）配線基板の表面にダイボンドフィルムを貼り付けるときに、配線基板から発生したガスが、ダイボンドフィルムの内部に気泡となって取り込まれて残存する。その後、その気泡内に水分が溜まり、例えば半導体装置を実装基板上に半田を用いて実装する際に、ダイボンドフィルムに２６０℃程度の熱が加わると、水蒸気爆発が生じる。
（２）配線基板から発生したガスにより半導体チップの表面が汚染されると、ワイヤボンディング工程において、ボンディングワイヤが半導体チップの表面に配列された電極パッドと接続せずに、剥がれる。
（３）配線基板から発生したガスにより半導体チップの表面が汚染されると、モールド工程において、半導体チップと半導体チップを封止する樹脂封止体との密着性が低下する。
また、生産性低下としては、例えばダイボンディング装置やワイヤボンディング装置が汚れて、これら装置の清掃頻度が高くなることが挙げられる。
品質劣化の現象として挙げた上記（２）の現象に対しては、ワイヤボンディング工程の前にプラズマクリーニング工程を追加し、また、品質劣化の現象として挙げた上記（３）の現象に対しては、モールド工程の前にプラズマクリーニング工程を追加することにより、汚染成分を除去することができる。しかしながら、プラズマクリーニング工程を２工程追加する必要があり、半導体装置の生産性の低下に繋がる。
本発明の目的は、配線基板を構成する材料の成分の一部がガス化することに起因する半導体装置の信頼性の劣化を防止することのできる技術を提供することにある。
本発明の前記ならびにその他の目的と新規な特徴は、本明細書の記述および添付図面から明らかになるであろう。
本願において開示される発明のうち、代表的なものの一実施の形態を簡単に説明すれば、次のとおりである。
この実施の形態は、ガラスエポキシ基板と、ガラスエポキシ基板の表面および裏面にそれぞれ形成され、回路パターンを構成する配線層と、配線層の一部を露出して配線層を覆うソルダーレジストとを有する配線基板を準備する工程と、配線基板の上面側にフィルム状の接着層を介して半導体チップを貼り付ける工程と、半導体チップの表面に配置された電極パッドと、配線層の一部からなり、ソルダーレジストに形成された開口部から露出したボンディングリードとを導電性部材により電気的に接続する工程と、半導体チップ、導電性部材、およびフィルム状の接着層を封止する樹脂封止体を形成する工程とを含む半導体装置の製造方法であり、準備された配線基板に対して、ソルダーレジストを形成した後に、脱湿のための１００℃以上１５０℃以下の熱処理に先立って、配線基板を構成する材料に含まれる有機溶剤をガス化して放出する１６０℃以上２３０℃以下の熱処理が施されている。
本願において開示される発明のうち、代表的なものの一実施の形態によって得られる効果を簡単に説明すれば以下のとおりである。
配線基板を構成する材料の成分の一部がガス化することに起因する半導体装置の信頼性の劣化を防止することができる。
本発明の一実施の形態による半導体装置の製造方法を説明する工程図である。 本発明の一実施の形態による半導体装置の製造方法を説明する半導体装置の要部断面図である。 図２に続く半導体装置の製造工程中の半導体装置の要部断面図である。 図３に続く半導体装置の製造工程中の半導体装置の要部断面図である。 図４に続く半導体装置の製造工程中の半導体装置の要部断面図である。 図５に続く半導体装置の製造工程中の半導体装置の要部断面図である。 図６に続く半導体装置の製造工程中の半導体装置の要部断面図である。 図７に続く半導体装置の製造工程中の半導体装置の要部断面図である。 図８に続く半導体装置の製造工程中の半導体装置の要部断面図である。 図９に続く半導体装置の製造工程中の半導体装置の要部断面図である。 図１０に続く半導体装置の製造工程中の半導体装置の要部断面図である。 図１１に続く半導体装置の製造工程中の半導体装置の要部断面図である。 図１２に続く半導体装置の製造工程中の半導体装置の要部断面図である。 図１３に続く半導体装置の製造工程中の半導体装置の要部断面図である。 図１４に続く半導体装置の製造工程中の半導体装置の要部断面図である。 図１５に続く半導体装置の製造工程中の半導体装置の要部断面図である。 図１６に続く半導体装置の製造工程中の半導体装置の要部断面図である。 図１７に続く半導体装置の製造工程中の半導体装置の要部斜視図である。 図１８に続く半導体装置の製造工程中の半導体装置の要部斜視図である。
以下の実施の形態において、便宜上その必要があるときは、複数のセクションまたは実施の形態に分割して説明するが、特に明示した場合を除き、それらはお互いに無関係なものではなく、一方は他方の一部または全部の変形例、詳細、補足説明等の関係にある。
また、以下の実施の形態において、要素の数等（個数、数値、量、範囲等を含む）に言及する場合、特に明示した場合および原理的に明らかに特定の数に限定される場合等を除き、その特定の数に限定されるものではなく、特定の数以上でも以下でも良い。さらに、以下の実施の形態において、その構成要素（要素ステップ等も含む）は、特に明示した場合および原理的に明らかに必須であると考えられる場合等を除き、必ずしも必須のものではないことは言うまでもない。同様に、以下の実施の形態において、構成要素等の形状、位置関係等に言及するときは、特に明示した場合および原理的に明らかにそうでないと考えられる場合等を除き、実質的にその形状等に近似または類似するもの等を含むものとする。このことは、上記数値および範囲についても同様である。
また、以下の実施の形態を説明するための全図において、同一機能を有するものは原則として同一の符号を付し、その繰り返しの説明は省略する。以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。
本実施の形態による半導体装置の製造方法を図１〜図１９を用いて工程順に説明する。図１は本実施の形態による半導体装置の製造方法を説明する工程図、図２〜図１７は本実施の形態による半導体装置の製造方法を説明する半導体装置の要部断面図、図１８および図１９は本実施の形態による半導体装置の製造方法を説明する半導体装置の要部斜視図である。
配線基板の製造工程を図２〜図１２を用いて説明する。
まず、図２に示すように、ガラスエポキシ基板（基材）１を用意する。ガラスエポキシ基板１は、細いガラス繊維を布状に編み、有機溶剤を含むエポキシ樹脂を用いて何層にも重ねて板状にした絶縁体である。続いて、ガラスエポキシ基板１の表面および裏面にそれぞれ銅箔２を圧着する（図１の工程Ｐ１）。銅箔２の厚さは、例えば１２μｍ程度である。
次に、図３に示すように、ガラスエポキシ基板１の表面から裏面へ貫通する複数の貫通孔（ビア）３を、例えばドリル加工により形成する（図１の工程Ｐ２）。
次に、図４に示すように、ガラスエポキシ基板１の表面および裏面にそれぞれ形成された銅箔２上、ならびに貫通孔３の内壁に銅のシード層４を形成する。続いて、図５に示すように、電解メッキ法により、ガラスエポキシ基板１の表面および裏面にそれぞれ形成された銅箔２上、ならびに貫通孔３の内壁に銅膜５を形成する（図１の工程Ｐ３）。銅膜５の厚さは、例えば５〜２０μｍ程度である。
次に、図６に示すように、ガラスエポキシ基板１の表面および裏面にそれぞれ形成された銅膜５上にレジスト膜６を塗布する（図１の工程Ｐ４）。続いて、図７に示すように、レジスト膜６に対して露光処理および現像処理を施すことにより、レジスト膜６をパターニングする（図１の工程Ｐ５）。続いて、図８に示すように、このパターニングされたレジスト膜６をマスクとして、銅膜５および銅箔２をエッチングし、レジスト膜６で覆われていない銅膜５および銅箔２を除去する（図１の工程Ｐ６）。これにより、ガラスエポキシ基板１の表面および裏面にそれぞれ、銅膜５および銅箔２からなり、回路パターンを構成する配線層７を形成する。その後、図９に示すように、レジスト膜６を除去する（図１の工程Ｐ７）。
次に、図１０に示すように、ガラスエポキシ基板１の表面および裏面にそれぞれ形成された配線層７を覆うようにソルダーレジスト８を形成する（図１の工程Ｐ８）。ソルダーレジスト８は、例えば有機溶剤を含む絶縁樹脂を主成分とし、完成した配線基板に鉛フリー半田を用いて部品を半田付けする際に配線基板に加えられる温度（例えば２２０〜２６０℃程度）に耐えることができる絶縁膜である。ソルダーレジスト８を形成することにより、完成した配線基板に部品を半田付けする際に半田が不必要な部分へ付着するのを防ぐことができ、また、埃、熱、または湿気などの外部環境から配線層７を保護することができる。さらに、ソルダーレジスト８は、配線層７により構成される回路パターンを保護し、回路パターンの絶縁性を維持する機能を有している。
ソルダーレジスト８に含まれる有機溶剤として、ジエチレングリコールモノエチルエーテルアセテート（沸点２１７℃）、ジプロピレングリコールモノメチルエーテル（沸点１９０℃）、３−メトキシ−３−メチルブチルアセテート（沸点１８８℃）等があり、いずれも、１５０℃以上の高い沸点を有している。
ソルダーレジスト８にはパターンが形成されている。例えばガラスエポキシ基板１の表面側の全面にソルダーレジスト８を塗布した後、ソルダーレジスト８に対して露光処理および現像処理を施すことにより、ガラスエポキシ基板１の表面側にソルダーレジスト８のパターンを形成することができる。同様に、ガラスエポキシ基板１の裏面側の全面にソルダーレジスト８を塗布した後、ソルダーレジスト８に対して露光処理および現像処理を施すことにより、ガラスエポキシ基板１の裏面側にソルダーレジスト８のパターンを形成することができる。ガラスエポキシ基板１の表面に形成された配線層７の一部からなる複数のボンディングリード（電極パッド）７ａがソルダーレジスト８の開口部から露出し、ガラスエポキシ基板１の裏面に形成された配線層７の一部からなる複数のバンプランド（電極パッド）７ｂがソルダーレジスト８の開口部から露出している。
次に、ガラスエポキシ基板１およびソルダーレジスト８に含まれる有機溶剤をガス化させ、そのガス化した有機溶剤をガラスエポキシ基板１およびソルダーレジスト８の内部から外部へ放出させるため、ソルダーレジスト８により覆われたガラスエポキシ基板１に対して、不活性ガス雰囲気で熱処理（第２熱処理）を施す（図１の工程Ｐ９）。この熱処理は、ガラスエポキシ基板１およびソルダーレジスト８に含まれる有機溶剤の沸点以上の温度で行われる。熱処理の温度は、例えば１６０℃以上２３０℃以下が適切な範囲と考えられ（他の条件によってはこの範囲に限定されないことはもとよりである）、２００℃を中心値とする周辺範囲が最も好適と考えられる。また、熱処理の時間は、例えば１時間以下であることが好ましい。熱処理の条件の一例として、窒素雰囲気で２００℃、３０分を挙げることができる。
本願発明者らの検討によれば、例えば１５０℃の熱処理を行った後の光重合開始剤に含まれるガスの残存分を１００％とした場合、１７０℃の熱処理を行った後の光重合開始剤に含まれるガスの残存分は４５％、２００℃の熱処理を行った後の光重合開始剤に含まれるガスの残存分は１２％であった。従って、本願発明に係る上記熱処理（第２熱処理）の一例である、窒素雰囲気で２００℃、３０分の熱処理を施すことによって、通常の脱湿のための熱処理における高温側（１５０℃）の熱処理のみしか施されない場合に比較して、ガスの残存量を８０％以上減らすことが可能である。
次に、図１１に示すように、ガラスエポキシ基板１の表面側および裏面側を洗浄した後、ソルダーレジスト８の開口部から露出する複数のボンディングリード７ａの表面および複数のバンプランド７ｂの表面に、メッキ膜９を形成する（図１の工程Ｐ１０）。メッキ膜９は、例えば金膜またはニッケルと金との積層膜からなる。その後、外観検査を行う（図１の工程Ｐ１１）。
次に、脱湿のため、ソルダーレジスト８により覆われたガラスエポキシ基板１に対して、大気雰囲気で熱処理（第１熱処理）を施す（図１の工程Ｐ１２）。この熱処理は、水の沸点以上の温度で行われる。熱処理の温度は、例えば１２０℃以上１５０℃以下が適切な範囲と考えられる（他の条件によってはこの範囲に限定されないことはもとよりである）。また、熱処理の時間は、例えば３時間以上５時間以下であることが好ましい。熱処理の条件の一例として、大気雰囲気で１２５℃、４時間を挙げることができる。
以上説明した製造工程により、配線基板１Ａが完成する。
次に、配線基板１Ａの上面に半導体チップを搭載する半導体装置の製造工程を図１２〜図１９を用いて説明する。図１２〜図１７では、１つの半導体チップが搭載される領域のみを示している。
まず、図１２に示すように、前述した製造工程により形成された配線基板１Ａを用意する。配線基板１Ａは、例えば１つの半導体チップが搭載される領域（チップ搭載領域、単位フレーム）がマトリックス状に区画形成された多数個取り基板である。
次に、図１３に示すように、配線基板１Ａの上面（第１面、表面）側のソルダーレジスト８上に接着層（ダイボンド材）１０を載せる。続いて、例えば１６０〜２４０℃の熱処理を施すことにより、配線基板１Ａの上面側のソルダーレジスト８上に接着層１０を貼り付ける。接着層１０はフィルム状の接着剤であり、絶縁性の信頼性が高い、気泡が生じない、厚みが均一であることから半導体チップに傾きが生じないなどの利点を有している。
次に、図１４に示すように、配線基板１Ａの上面側のソルダーレジスト８上に接着層１０を介して半導体チップ１１を載せる。続いて、例えば２００〜２４０℃の熱処理を施すことにより、配線基板１Ａの上面側のソルダーレジスト８上に接着層１０を介して半導体チップ１１を貼り付ける（図１の工程Ｓ１）。
半導体チップ１１は、これに限定されないが、主に、シリコンから成る半導体基板と、この半導体基板の主面に形成された複数の半導体素子（コア電源回路を含む内部回路、入出力回路）と、半導体基板の主面において絶縁層と配線層とをそれぞれ複数段積み重ねた多層配線層と、この多層配線層を覆うようにして形成された表面保護膜とを有する構成になっている。上記絶縁層は、例えば酸化シリコン膜で形成されている。上記配線層は、例えばアルミニウム、タングステンまたは銅などの金属膜で形成されている。上記表面保護膜は、例えば酸化シリコン膜または窒化シリコン膜等の無機絶縁膜および有機絶縁膜を積み重ねた多層膜で形成されている。
半導体チップ１１の表面には、前述した半導体素子と電気的に接続された複数の電極パッド１２が半導体チップ１１の各辺に沿って配置されている。図１４には、複数の電極パッド１２のうちの一部を記載している。これら電極パッド１２は、半導体チップ１１の多層配線層のうちの最上層の配線からなり、半導体チップ１１の表面保護膜にそれぞれの電極パッド１２に対応して形成された開口部により露出している。
ここで、配線基板１Ａの上面側のソルダーレジスト８上に接着層１０を貼り付ける工程では、前述したように１６０〜２４０℃の熱処理を施し、配線基板１Ａの上面のソルダーレジスト８上に接着層１０を介して半導体チップ１１を貼り付ける工程では、前述したように２００〜２４０℃の熱処理を施している。しかしながら、ガラスエポキシ基板１の表面側および裏面側にそれぞれソルダーレジスト８を形成した後に、例えば１６０℃以上２３０℃以下の温度で熱処理を施して、すでに配線基板１Ａを構成する材料に含まれる有機溶剤をガス化し、そのガス化した有機溶剤を配線基板１Ａの内部から外部へ放出させている。従って、接着層１０および半導体チップ１１を貼り付けるための上記熱処理では、配線基板１Ａの内部からのガス化した有機溶剤の放出が生じないので、接着層１０の内部に気泡がトラップされ、残存することはない。
また、ガス化した有機溶剤が、半導体チップ１１の表面、配線基板１Ａの上面に形成された複数のボンディングリード７ａを覆うメッキ膜９の表面、および配線基板１Ａの下面に形成された複数のバンプランド７ｂを覆うメッキ膜９の表面に付着しないので、これら表面はガス化した有機溶剤によって汚染されることがない。また、ガス化した有機溶剤によって、ダイボンディング装置が汚れることがないので、例えばプラズマクリーニングによる装置の清掃頻度を少なくすることができて、生産性を向上することができる。
次に、図１５に示すように、半導体チップ１１の表面の縁辺に配置された電極パッド１２と、配線基板１Ａの上面側に露出し、メッキ膜９に覆われたボンディングリード７ａとを、例えば熱圧着に超音波振動を併用したネイルヘッドボンディング（ボールボンディング）法により、導電性部材１３を用いて接続する（図１の工程Ｓ２）。図１５には、複数の導電性部材１３のうちの一部を記載している。導電性部材１３には、例えば金ワイヤを用いる。
前述したように、配線基板１Ａを構成する材料に含まれる有機溶剤がガス化し、ガス化した有機溶剤が、配線基板１Ａの上面に形成された複数のボンディングリード７ａを覆うメッキ膜９の表面に付着して、その表面を汚染することがないので、ボンディングリード７ａを覆うメッキ膜９と導電性部材１３との接続強度が低下することがない。また、ガス化した有機溶剤によって、ワイヤボンディング装置が汚れることがないので、例えばプラズマクリーニングによる装置の清掃頻度を少なくすることができて、生産性を向上することができる。
次に、図１６に示すように、複数の半導体チップ１１が実装された配線基板１Ａを金型成型機にセットし、温度を上げて液状化した封止樹脂を圧送して流し込み、配線基板１Ａの上面側を封止樹脂で封入して、１つの樹脂封止体（封止体）１４をモールド成形する（図１の工程Ｓ３）。続いて、例えば１７０℃の温度で熱処理を施す。これにより、半導体チップ１１、導電性部材１３、および接着層１０などが、配線基板１Ａの上面側を被覆する樹脂封止体１４によって封止される。樹脂封止体１４は、低応力化を図る目的として、例えばフェノール系硬化剤、シリコーンゴムおよび多数のフィラー（例えばシリカ）等が添加されたエポキシ系の熱硬化性絶縁樹脂で形成されている。
前述したように、配線基板１Ａを構成する材料に含まれる有機溶剤がガス化し、ガス化した有機溶剤が、配線基板１Ａの上面に形成された半導体チップ１１の表面に付着して、その表面を汚染することがないので、半導体チップ１１と樹脂封止体１４との接続強度が低下することがない。
その後、樹脂封止体１４の表面に、例えばレーザにより、チップ搭載領域ごとに、製品名およびトレースコード等のマーキングを行なう。樹脂封止体１４を個片化する前にマーキングを行なうことにより、マーキング工程のスループットを向上させることが可能である。
次に、図１７に示すように、配線基板１Ａの下面（第２面、裏面）側に露出し、複数のバンプランド７ｂを覆うメッキ膜９の表面に半田ペーストを、例えば印刷法により形成する。続いて、配線基板１Ａの下面側に露出する複数のバンプランド７ｂの表面にメッキ膜９および上記半田ペーストを介してそれぞれ半田ボール１５を配置した後、熱処理を施す（図１の工程Ｓ４）。半田ボール１５としては、鉛を実質的に含まない鉛フリー半田組成の半田バンプ、例えばＳｎ−３［ｗｔ％］Ａｇ−０．５［ｗｔ％］Ｃｕ組成の半田バンプが用いられる。熱処理の温度は、例えば２２０〜２６０℃である。この熱処理により、半田ボール１５と上記半田ペーストとメッキ膜９とが溶融し一体化して、バンプランド７ｂの表面と電気的に、かつ機械的に接続する半田ボール１５が形成される。半田ボール１５は、半導体装置と実装基板との間で電気的な信号の入出力を行うための伝導経路となる。
前述したように、配線基板１Ａを構成する材料に含まれる有機溶剤がガス化し、ガス化した有機溶剤が、配線基板１Ａの下面に形成された複数のバンプランド７ｂを覆うメッキ膜９の表面に付着して、その表面を汚染することがないので、バンプランド７ｂと半田ボール１５との接続強度が低下することがない。
次に、図１８に示すように、ダイシングライン１７に沿ってダイシングブレード１６を第１方向および第１方向と直交する第２方向に走行させて、配線基板１Ａおよび樹脂封止体１４を切断する（図１の工程Ｓ５）。これにより、図１９に示すように、１個１個の半導体装置２０に個片化して、複数の半導体装置２０を形成する（図１の工程Ｓ６）。
その後、個片化された半導体装置２０を製品規格に沿って選別し、さらに最終外観検査を経て製品が完成する。
このように、本実施の形態によれば、ガラスエポキシ基板１の表面側および裏面側に、それぞれ配線層７を保護するソルダーレジスト８を形成する工程の後、配線層７の一部からなる複数のボンディングリード７ａの表面および複数のバンプランド７ｂの表面にメッキ膜９を形成する工程の前に、ソルダーレジスト８により覆われたガラスエポキシ基板１に対して、不活性ガス雰囲気で１６０℃以上２３０℃以下の熱処理を施すことによって、配線基板１Ａを構成する材料に含まれる有機溶剤をガス化させ、そのガス化した有機溶剤を配線基板１Ａの内部から外部へ放出させている。
これにより、以下の効果を得ることができる。
（１）ソルダーレジスト８上に接着層１０を介して半導体チップ１１を貼り付ける際に、配線基板１Ａを構成する材料に含まれる有機溶剤がガス化し、ガス化した有機溶剤が気泡となって接着層１０の内部にトラップされ、残存することがないので、接着層１０の内部に水分が溜まらなくなる。従って、その後の工程、例えば半導体装置を実装基板上に半田を用いて実装する工程において２６０℃程度の熱が加わっても、水蒸気爆発等の危険性はない。
（２）また、半導体チップ１１の表面が、ガス化された有機溶剤によって汚染されないので、導電性部材１３と半導体チップ１１の表面に配列された電極パッド１２との接続強度の低下を防止することができる。
（３）また、半導体チップ１１の表面が、ガス化された有機溶剤によって汚染されないので、半導体チップ１１と封止樹脂体１４との密着性の低下を防止することができる。
（４）また、例えばダイボンディング装置やワイヤボンディング装置が、ガス化された有機溶剤によって汚れないので、例えばプラズマクリーニングによるこれら装置の清掃頻度が低くなるので、生産性を向上することができる。
（５）また、脱湿のための熱処理と、有機溶剤に起因するガスを放出するための熱処理とを別々に行なうことにより、熱処理時間および温度を任意に設定できるので、配線基板にかかる熱履歴によるダメージを低減することができる。つまり、脱湿のための熱処理は、水が有機溶剤に起因するガス成分より比較的蒸発しにくいので、長時間かつ低温度を選択する。一方、有機溶剤に起因するガスを放出するための熱処理は、ガス成分が水に比べて蒸発し易いが沸点は高いので、短時間かつ高温を選択する。
以上、本発明者によってなされた発明を実施の形態に基づき具体的に説明したが、本発明は前記実施の形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々変更可能であることはいうまでもない。
本発明は、有機溶剤を含む絶縁樹脂を主成分とする絶縁膜で保護された配線基板に電子部品を搭載した半導体装置の製造方法に適用することができる。
１ ガラスエポキシ基板（基材）
１Ａ 配線基板
２ 銅箔
３ 貫通孔（ビア）
４ シード層
５ 銅膜
６ レジスト膜
７ 配線層
７ａ ボンディングリード（電極パッド）
７ｂ バンプランド（電極パッド）
８ ソルダーレジスト
９ メッキ膜
１０ 接着層（ダイボンド材）
１１ 半導体チップ
１２ 電極パッド
１３ 導電性部材
１４ 樹脂封止体（封止体）
１５ 半田ボール
１６ ダイシングブレード
１７ ダイシングライン
２０ 半導体装置

Claims (18)

  1. 以下の工程を含む、半導体装置の製造方法：
    （ａ）基材と、前記基材の第１面側に形成された複数のボンディングリードと、前記第１面とは反対側の前記基材の第２面側に形成された複数のバンプランドと、有機溶剤を含む絶縁性樹脂を主成分とし、かつ、前記複数のボンディングリードのそれぞれが露出するように前記基材の前記第１面側に形成された第１面側絶縁膜と、有機溶剤を含む絶縁性樹脂を主成分とし、かつ、前記複数のバンプランドのそれぞれが露出するように前記基材の前記第２面側に形成された第２面側絶縁膜と、前記第１面側絶縁膜から露出する前記複数のボンディングリードのそれぞれの表面に形成された第１メッキ膜と、を備えた配線基板を準備する工程；
    （ｂ）前記（ａ）工程の後、前記配線基板の第１面側絶縁膜上に、接着層を介して半導体チップを搭載する工程；
    （ｃ）前記（ｂ）工程の後、前記半導体チップの複数の電極パッドと、前記配線基板の前記複数のボンディングリードとを、複数の導電性部材を介して、それぞれ電気的に接続する工程；
    ここで、
    前記（ａ）工程において準備される前記配線基板は、以下の工程（ａ１）〜（ａ４）により製造され、
    （ａ１）前記基材の前記第１面側に前記第１面側絶縁膜を、前記基材の前記第２面側に前記第２面側絶縁膜を、それぞれ形成する工程；
    （ａ２）前記（ａ１）工程の後、前記第１面側絶縁膜および前記第２面側絶縁膜のそれぞれが形成された前記基材に対して、第１の熱処理を施す工程；
    （ａ３）前記（ａ２）工程の後、前記第１面側絶縁膜から露出する前記複数のボンディングリードのそれぞれの前記表面に前記第１メッキ膜を形成する工程；
    （ａ４）前記（ａ３）工程の後、前記第１面側絶縁膜および前記第２面側絶縁膜のそれぞれが形成された前記基材に対して、第２の熱処理を施す工程；
    前記第１の熱処理における温度は、前記第２の熱処理における温度よりも高く、
    前記第１の熱処理における時間は、前記第２の熱処理における時間よりも短い。
  2. 請求項１記載の半導体装置の製造方法において、
    前記基材は、有機溶剤を含むエポキシ樹脂を主成分とすることを特徴とする半導体装置の製造方法。
  3. 請求項１記載の半導体装置の製造方法において、
    前記（ａ）工程で準備する前記配線基板は、さらに、前記第２面側絶縁膜から露出する前記複数のバンプランドのそれぞれの表面に形成された第２メッキ膜を備えており、
    前記（ａ３）工程では、前記第１面側絶縁膜から露出する前記複数のボンディングリードのそれぞれの前記表面に前記第１メッキ膜を、前記第２面側絶縁膜から露出する前記複数のバンプランドのそれぞれの前記表面に前記第２メッキ膜を、それぞれ形成することを特徴とする半導体装置の製造方法。
  4. 請求項１記載の半導体装置の製造方法において、
    前記接着層は、フィルム状の接着剤であることを特徴とする半導体装置の製造方法。
  5. 請求項１記載の半導体装置の製造方法において、
    前記第１の熱処理における温度は、２００℃以上であり、
    前記第２の熱処理における温度は、１５０℃以下であることを特徴とする半導体装置の製造方法。
  6. 請求項１記載の半導体装置の製造方法において、
    前記第１の熱処理における時間は、１時間以下であり、
    前記第２の熱処理における時間は、３時間以上であることを特徴とする半導体装置の製造方法。
  7. 請求項１記載の半導体装置の製造方法において、
    前記（ｂ）工程では、第３の熱処理を施すことで、前記配線基板の前記第１面側絶縁膜上に前記半導体チップを搭載し、
    前記第３の熱処理における温度は、前記第２の熱処理における温度よりも高いことを特徴とする半導体装置の製造方法。
  8. 請求項７記載の半導体装置の製造方法において、
    前記第３の熱処理における温度は、２００℃以上であることを特徴とする半導体装置の製造方法。
  9. 請求項１記載の半導体装置の製造方法において、
    前記（ｃ）工程の後、前記半導体チップ、前記複数の導電性部材および前記接着層を封止樹脂で封止することを特徴とする半導体装置の製造方法。
  10. 以下の工程を含む、半導体装置の製造方法：
    （ａ）基材と、前記基材の第１面側に形成された複数のボンディングリードと、前記第１面とは反対側の前記基材の第２面側に形成された複数のバンプランドと、有機溶剤を含む絶縁性樹脂を主成分とし、かつ、前記複数のボンディングリードのそれぞれが露出するように前記基材の前記第１面側に形成された第１面側絶縁膜と、有機溶剤を含む絶縁性樹脂を主成分とし、かつ、前記複数のバンプランドのそれぞれが露出するように前記基材の前記第２面側に形成された第２面側絶縁膜と、前記第１面側絶縁膜から露出する前記複数のボンディングリードのそれぞれの表面に形成された第１メッキ膜と、を備えた配線基板を準備する工程；
    （ｂ）前記（ａ）工程の後、前記配線基板の前記第１面側絶縁膜上に、接着層を介して半導体チップを搭載する工程；
    （ｃ）前記（ｂ）工程の後、前記半導体チップの複数の電極パッドと前記配線基板の前記複数のボンディングリードとを、複数の導電性部材を介して、それぞれ電気的に接続する工程；
    ここで、
    前記（ａ）工程において準備される前記配線基板は、以下の工程（ａ１）〜（ａ４）により製造され、
    （ａ１）前記基材の前記第１面側に前記第１面側絶縁膜を、前記基材の前記第２面側に前記第２面側絶縁膜を、それぞれ形成する工程；
    （ａ２）前記（ａ１）工程の後、前記第１面側絶縁膜および前記第２面側絶縁膜のそれぞれが形成された前記基材に対して、第１の熱処理を施す工程；
    （ａ３）前記（ａ２）工程の後、前記第１面側絶縁膜および前記第２面側絶縁膜のそれぞれが形成された前記基材の外観検査を行う工程；
    （ａ４）前記（ａ３）工程の後、前記第１面側絶縁膜および前記第２面側絶縁膜のそれぞれが形成された前記基材に対して、第２の熱処理を施す工程；
    前記第１の熱処理における温度は、前記第２の熱処理における温度よりも高く、
    前記第１の熱処理における時間は、前記第２の熱処理における時間よりも短い。
  11. 請求項１０記載の半導体装置の製造方法において、
    前記基材は、有機溶剤を含むエポキシ樹脂を主成分とすることを特徴とする半導体装置の製造方法。
  12. 請求項１０記載の半導体装置の製造方法において、
    前記（ａ）工程で準備する前記配線基板は、さらに、前記第２面側絶縁膜から露出する前記複数のバンプランドのそれぞれの表面に形成された第２メッキ膜を備えており、
    前記（ａ３）工程では、前記第１面側絶縁膜から露出する前記複数のボンディングリードのそれぞれの前記表面に前記第１メッキ膜を、前記第２面側絶縁膜から露出する前記複数のバンプランドのそれぞれの前記表面に前記第２メッキ膜を、それぞれ形成することを特徴とする半導体装置の製造方法。
  13. 請求項１０記載の半導体装置の製造方法において、
    前記接着層は、フィルム状の接着剤であることを特徴とする半導体装置の製造方法。
  14. 請求項１０記載の半導体装置の製造方法において、
    前記第１の熱処理における温度は、２００℃以上であり、
    前記第２の熱処理における温度は、１５０℃以下であることを特徴とする半導体装置の製造方法。
  15. 請求項１０記載の半導体装置の製造方法において、
    前記第１の熱処理における時間は、１時間以下であり、
    前記第２の熱処理における時間は、３時間以上であることを特徴とする半導体装置の製造方法。
  16. 請求項１０記載の半導体装置の製造方法において、
    前記（ｂ）工程では、第３の熱処理を施すことで、前記配線基板の前記第１面側絶縁膜上に前記半導体チップを搭載し、
    前記第３の熱処理における温度は、前記第２の熱処理における温度よりも高いことを特徴とする半導体装置の製造方法。
  17. 請求項１６記載の半導体装置の製造方法において、
    前記第３の熱処理における温度は、２００℃以上であることを特徴とする半導体装置の製造方法。
  18. 請求項１０記載の半導体装置の製造方法において、
    前記（ｃ）工程の後、前記半導体チップ、前記複数の導電性部材および前記接着層を封止樹脂で封止することを特徴とする半導体装置の製造方法。
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