WO2015098829A1 - 半導体パッケージの製造方法 - Google Patents

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WO2015098829A1
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resin sheet
semiconductor
thermosetting resin
separator
semiconductor package
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PCT/JP2014/083899
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浩介 盛田
石坂　剛
石井　淳
豪士 志賀
智絵 飯野
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日東電工株式会社
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    • H01L2924/351—Thermal stress
    • H01L2924/3511—Warping

Definitions

  • the present invention relates to a method for manufacturing a semiconductor package.
  • thermosetting resin sheet When sealing a semiconductor chip, a thermosetting resin sheet may be used (for example, refer to Patent Document 1).
  • a semiconductor chip is covered with a sealing resin to form a sealing resin body, then the resin portion of the sealing resin body is cured, and then the surface of the sealing resin body made of the sealing resin is formed. Grinding may be performed to improve surface smoothness. If the step of grinding the sealing resin body can be omitted, the semiconductor package can be manufactured efficiently.
  • the present invention solves the above-described problems and can provide a sealing resin body (specifically, a sealing body and a sealing structure described later) excellent in surface smoothness, and a resin portion of the sealing resin body
  • An object of the present invention is to provide a method of manufacturing a semiconductor package that can omit the step of grinding the metal.
  • a first aspect of the present invention is a chip temporary fixing body including a support plate, a temporary fixing material laminated on the support plate, and a semiconductor chip temporarily fixed on the temporary fixing material, and is disposed on the chip temporary fixing body.
  • the semiconductor chip and the semiconductor chip are pressed by pressurizing the thermosetting resin sheet, and the laminate having a tensile storage modulus at 90 ° C. of 200 MPa or more and comprising a separator disposed on the thermosetting resin sheet.
  • the present invention relates to a method for manufacturing a semiconductor package including a step of forming a sealing body including the thermosetting resin sheet to be covered.
  • a separator having a high tensile storage elastic modulus is used at 90 ° C., which is around a general temperature when a semiconductor chip is coated with a thermosetting resin sheet. And a thermosetting resin sheet etc. are pressurized through a separator and a sealing body is obtained. For this reason, the deformation
  • thermosetting resin sheet or the like is pressed through the separator, it is possible to prevent the thermosetting resin sheet from adhering to the press machine when pressing in the parallel plate method.
  • the thickness of the separator is preferably 35 ⁇ m to 200 ⁇ m.
  • the surface roughness (Ra) of the separator is preferably 300 nm or less.
  • a mark excellent in visibility can be formed by laser marking as it is 300 nm or less.
  • the laminated body is preferably pressurized at 0.5 MPa to 10 MPa.
  • the sealing body In the step of forming the sealing body, it is preferable to pressurize the laminated body under heating. Thereby, a sealing body can be formed easily.
  • the sealing body In the step of forming the sealing body, it is preferable to pressurize the laminated body at 70 ° C. to 100 ° C. Thereby, a sealing body can be formed easily.
  • the manufacturing method of the semiconductor package of the first aspect of the present invention further includes a step of cooling the sealing body until the temperature becomes 60 ° C. or less and a step of peeling the separator from the sealing body after cooling. By peeling the separator after cooling, a decrease in surface smoothness can be prevented.
  • the manufacturing method of the semiconductor package of 1st this invention heats the said sealing body, forms the hardening body which the said thermosetting resin sheet hardened
  • the manufacturing method of the semiconductor package of the first aspect of the present invention further includes a step of forming a rewiring body by forming a rewiring layer on the surface of the cured body that has been in contact with the temporary fixing material.
  • the method further includes a step of obtaining the semiconductor package by dividing the rewiring body into pieces.
  • a semiconductor wafer and a chip-mounted wafer including a semiconductor chip mounted on the semiconductor wafer, a thermosetting resin sheet disposed on the chip-mounted wafer, and a tensile storage elastic modulus at 90 ° C.
  • the thermosetting which is 200 MPa or more and pressurizes the laminated structure including the separator disposed on the thermosetting resin sheet to cover the semiconductor wafer, the semiconductor chip mounted on the semiconductor wafer, and the semiconductor chip
  • the present invention relates to a method for manufacturing a semiconductor package including a step of forming a sealing structure including a conductive resin sheet.
  • the semiconductor package manufacturing methods of the first and second aspects of the present invention it is possible to obtain a sealing resin body excellent in surface smoothness, and the step of grinding the resin portion of the sealing resin body can be omitted.
  • a fan-out type wafer level package (WLP) can be manufactured.
  • the laminate 1 includes a chip temporary fixing body 11, a thermosetting resin sheet 12 disposed on the chip temporary fixing body 11, and a separator 13 disposed on the thermosetting resin sheet 12. .
  • the laminate 1 is disposed between the lower heating plate 41 and the upper heating plate 42.
  • the chip temporary fixing body 11 includes a support plate 11a, a temporary fixing material 11b stacked on the support plate 11a, and a semiconductor chip 14 temporarily fixed on the temporary fixing material 11b.
  • the material of the support plate 11a is not particularly limited, and examples thereof include metal materials such as SUS, and plastic materials such as polyimide, polyamideimide, polyetheretherketone, and polyethersulfone.
  • the temporary fixing material 11b is not particularly limited, a heat-peelable pressure-sensitive adhesive such as a heat-foamable pressure-sensitive adhesive is usually used because it can be easily peeled off.
  • the semiconductor chip 14 includes a circuit formation surface on which electrode pads 14a are formed.
  • the circuit forming surface of the semiconductor chip 14 is in contact with the temporary fixing material 11b.
  • thermosetting resin sheet 12 will be described in detail later.
  • the 90 degreeC tensile storage elastic modulus of the separator 13 is 200 Mpa or more, Preferably it is 300 Mpa or more. Since it is 200 MPa or more, it is possible to suppress the deformation of the separator 13 when covering the semiconductor chip 14.
  • the upper limit of the 90 degreeC tensile storage elastic modulus of the separator 13 is not specifically limited.
  • the 90 degreeC tensile storage elastic modulus of the separator 13 is 5000 MPa or less, for example.
  • the 90 degreeC tensile storage elastic modulus can be measured by the method as described in an Example.
  • the surface roughness (Ra) of the separator 13 is preferably 300 nm or less, and more preferably 200 nm or less. A mark excellent in visibility can be formed by laser marking as it is 300 nm or less.
  • the lower limit of the surface roughness (Ra) of the separator 13 is not particularly limited.
  • the surface roughness (Ra) of the separator 13 is, for example, 20 nm or more.
  • surface roughness (Ra) can be measured by the method as described in an Example.
  • polyethylene terephthalate (PET), polyethylene naphthalate, or the like can be suitably used as the separator 13.
  • the thickness of the separator 13 is not particularly limited, but is preferably 35 ⁇ m or more, more preferably 50 ⁇ m or more. When it is 35 ⁇ m or more, it is possible to prevent deformation due to the bending of the separator 13, and a good molded product can be obtained. Further, the thickness of the separator 13 is preferably 200 ⁇ m or less, more preferably 100 ⁇ m or less. When it is 200 ⁇ m or less, cutting workability is easy, so that it is excellent in practicality.
  • the laminated body 1 is hot-pressed by a parallel plate method using the lower side heating plate 41 and the upper side heating plate 42, and the sealing body 51 is formed.
  • the temperature of the hot press is preferably 70 ° C. or higher, more preferably 80 ° C. or higher, and still more preferably 85 ° C. or higher. When the temperature is 70 ° C. or higher, the thermosetting resin sheet 12 is melted and can be sealed without voids.
  • the temperature of the hot press is preferably 100 ° C. or lower, more preferably 95 ° C. or lower. The curvature of a molded product can be suppressed as it is 100 degrees C or less.
  • the pressure at which the laminate 1 is hot-pressed is preferably 0.5 MPa or more, more preferably 1 MPa or more. It can seal without a void as it is 0.5 Mpa or more. Moreover, the pressure which heat-presses the laminated body 1 becomes like this. Preferably it is 10 MPa or less, More preferably, it is 8 MPa or less. When the pressure is 10 MPa or less, the semiconductor chip 14 can be sealed without damaging it.
  • the time for hot pressing is preferably 0.3 minutes or more, more preferably 0.5 minutes or more.
  • the time for hot pressing is preferably 10 minutes or less, more preferably 5 minutes or less.
  • Hot pressing is preferably performed in a reduced pressure atmosphere.
  • voids can be reduced and irregularities can be filled well.
  • the pressure is, for example, 0.1 to 5 kPa, preferably 0.1 to 100 Pa.
  • the sealing body 51 obtained by hot pressing the laminated body 1 includes the semiconductor chip 14 and the thermosetting resin sheet 12 covering the semiconductor chip 14.
  • the sealing body 51 is in contact with the temporary fixing material 11 b and the separator 13.
  • the sealing body 51 is cooled until it becomes 60 ° C. or lower.
  • the cooling method is not particularly limited, and for example, there is a method of leaving the sealing body 51 at room temperature. It is preferable to cool the sealing body 51 until it becomes 40 degrees C or less.
  • the separator 13 is peeled off from the sealing body 51 after cooling. By peeling the separator 13 after cooling, a decrease in surface smoothness can be prevented.
  • thermosetting resin sheet 12 is cured by heating the sealing body 51 to form the cured body 52.
  • the heating temperature is preferably 100 ° C or higher, more preferably 120 ° C or higher.
  • the upper limit of the heating temperature is preferably 200 ° C. or lower, more preferably 180 ° C. or lower.
  • the heating time is preferably 10 minutes or more, more preferably 30 minutes or more.
  • the upper limit of the heating time is preferably 180 minutes or less, more preferably 120 minutes or less.
  • the pressure is preferably 0.1 MPa or more, more preferably 0.5 MPa or more.
  • the upper limit is preferably 10 MPa or less, more preferably 5 MPa or less.
  • a buffer coat film 61 is formed on the surface of the cured body 52 that has been in contact with the temporarily fixing material 11b.
  • the buffer coat film 61 photosensitive polyimide, photosensitive polybenzoxazole (PBO), or the like can be used.
  • the mask 62 is removed.
  • a seed layer is formed on the buffer coat film 61 and the electrode pad 14a.
  • a resist 63 is formed on the seed layer.
  • a plating pattern 64 is formed on the seed layer by a plating method such as electrolytic copper plating.
  • the seed layer is etched to complete the rewiring 65.
  • a protective film 66 is formed on the rewiring 65.
  • photosensitive polyimide photosensitive polybenzoxazole (PBO), or the like can be used.
  • an opening is formed in the protective film 66 to expose the rewiring 65 below the protective film 66.
  • the rewiring layer 69 including the rewiring 65 is completed on the cured body 52, and the rewiring body 53 including the cured body 52 and the rewiring layer 69 formed on the cured body 52 is obtained.
  • an electrode (UBM: Under Bump Metal) 67 is formed on the exposed rewiring 65.
  • bumps 68 are formed on the electrodes 67.
  • the pump 68 is electrically connected to the electrode pad 14 a via the electrode 67 and the rewiring 65.
  • the rewiring body 53 is separated (diced) to obtain a semiconductor package 54.
  • the semiconductor package 54 in which the wiring is drawn outside the chip area can be obtained.
  • thermosetting resin sheet 12 The thermosetting resin sheet 12 will be described.
  • the viscosity at 90 ° C. of the thermosetting resin sheet 12 is preferably 100000 Pa ⁇ s or less, more preferably 50000 Pa ⁇ s or less. When it is 100000 Pa ⁇ s or less, the unevenness can be satisfactorily filled.
  • the viscosity at 90 ° C. of the thermosetting resin sheet 12 is preferably 100 Pa ⁇ s or more, more preferably 500 Pa ⁇ s or more, and further preferably 1000 Pa ⁇ s or more. Generation
  • the viscosity at 90 ° C. can be measured by the method described in the examples.
  • thermosetting resin sheet 12 is thermosetting.
  • the thermosetting resin sheet 12 preferably contains a thermosetting resin such as an epoxy resin or a phenol resin.
  • the epoxy resin is not particularly limited.
  • triphenylmethane type epoxy resin, cresol novolac type epoxy resin, biphenyl type epoxy resin, modified bisphenol A type epoxy resin, bisphenol A type epoxy resin, bisphenol F type epoxy resin, modified bisphenol F type epoxy resin, dicyclopentadiene type Various epoxy resins such as an epoxy resin, a phenol novolac type epoxy resin, and a phenoxy resin can be used. These epoxy resins may be used alone or in combination of two or more.
  • the epoxy resin is solid at room temperature having an epoxy equivalent of 150 to 250 and a softening point or melting point of 50 to 130 ° C.
  • the epoxy resin is solid at room temperature having an epoxy equivalent of 150 to 250 and a softening point or melting point of 50 to 130 ° C.
  • triphenylmethane type epoxy resin, cresol novolac type epoxy resin, and biphenyl type epoxy resin are more preferable from the viewpoint of reliability.
  • bisphenol F type epoxy resin is preferable.
  • the phenol resin is not particularly limited as long as it causes a curing reaction with the epoxy resin.
  • a phenol novolac resin, a phenol aralkyl resin, a biphenyl aralkyl resin, a dicyclopentadiene type phenol resin, a cresol novolak resin, a resole resin, or the like is used.
  • These phenolic resins may be used alone or in combination of two or more.
  • the phenol resin it is preferable to use one having a hydroxyl group equivalent of 70 to 250 and a softening point of 50 to 110 ° C. from the viewpoint of reactivity with the epoxy resin. From the viewpoint of high curing reactivity, a phenol novolac resin can be suitably used. From the viewpoint of reliability, low hygroscopic materials such as phenol aralkyl resins and biphenyl aralkyl resins can also be suitably used.
  • the total content of epoxy resin and phenol resin in the thermosetting resin sheet 12 is preferably 5% by weight or more. When it is 5% by weight or more, good adhesion to the semiconductor chip 14 or the like can be obtained.
  • the total content of the epoxy resin and the phenol resin in the thermosetting resin sheet 12 is preferably 40% by weight or less, and more preferably 20% by weight or less. If it is 40% by weight or less, the hygroscopicity can be kept low.
  • the blending ratio of the epoxy resin and the phenol resin is blended so that the total of hydroxyl groups in the phenol resin is 0.7 to 1.5 equivalents with respect to 1 equivalent of the epoxy group in the epoxy resin from the viewpoint of curing reactivity. It is preferable to use 0.9 to 1.2 equivalents.
  • thermosetting resin sheet 12 preferably contains a curing accelerator.
  • the curing accelerator is not particularly limited as long as it can cure the epoxy resin and the phenol resin.
  • 2-methylimidazole (trade name; 2MZ), 2-undecylimidazole (trade name; C11-Z) ), 2-heptadecylimidazole (trade name; C17Z), 1,2-dimethylimidazole (trade name; 1.2 DMZ), 2-ethyl-4-methylimidazole (trade name; 2E4MZ), 2-phenylimidazole (product) Name; 2PZ), 2-phenyl-4-methylimidazole (trade name; 2P4MZ), 1-benzyl-2-methylimidazole (trade name; 1B2MZ), 1-benzyl-2-phenylimidazole (trade name; 1B2PZ), 1-cyanoethyl-2-methylimidazole (trade name; 2MZ-CN), 1-cyanoethyl 2-Undecylimidazole (trade name; C11Z-CN),
  • imidazole-based curing accelerators are preferable because the curing reaction at the kneading temperature can be suppressed, and 2-phenyl-4,5-dihydroxymethylimidazole, 2,4-diamino-6- [2′-ethyl-4 '-Methylimidazolyl- (1')]-ethyl-s-triazine is more preferred, and 2-phenyl-4,5-dihydroxymethylimidazole is more preferred.
  • the content of the curing accelerator is preferably 0.2 parts by weight or more, more preferably 0.5 parts by weight or more, further preferably 0.8 parts by weight or more with respect to 100 parts by weight of the total of the epoxy resin and the phenol resin. It is.
  • the content of the curing accelerator is preferably 5 parts by weight or less, more preferably 2 parts by weight or less with respect to 100 parts by weight of the total of the epoxy resin and the phenol resin.
  • thermosetting resin sheet 12 preferably contains a thermoplastic resin (elastomer).
  • Thermoplastic resins 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, thermoplasticity.
  • MBS resin methyl methacrylate-butadiene-styrene copolymer
  • the content of the thermoplastic resin in the thermosetting resin sheet 12 is preferably 1% by weight or more. A softness
  • the content of the thermoplastic resin in the thermosetting resin sheet 12 is preferably 30% by weight or less, more preferably 10% by weight or less, and further preferably 5% by weight or less. Adhesive strength with respect to the semiconductor chip 14 or the like can be obtained satisfactorily when it is 30% by weight or less.
  • thermosetting resin sheet 12 preferably contains an inorganic filler. By blending the inorganic filler, the thermal expansion coefficient ⁇ can be reduced.
  • the inorganic filler examples include quartz glass, talc, silica (such as fused silica and crystalline silica), alumina, aluminum nitride, silicon nitride, and boron nitride.
  • silica and alumina are preferable and silica is more preferable because the thermal expansion coefficient can be satisfactorily reduced.
  • Silica is preferably fused silica and more preferably spherical fused silica because it is excellent in fluidity.
  • the average particle diameter of the inorganic filler is preferably 5 ⁇ m or more. When it is 5 ⁇ m or more, it is easy to obtain flexibility and flexibility of the thermosetting resin sheet 12.
  • the average particle diameter of the inorganic filler is preferably 50 ⁇ m or less, more preferably 30 ⁇ m or less. When it is 50 ⁇ m or less, it is easy to increase the filling rate of the inorganic filler.
  • the average particle size can be derived by, for example, using a sample arbitrarily extracted from the population and measuring it using a laser diffraction / scattering particle size distribution measuring apparatus.
  • the inorganic filler is preferably treated (pretreated) with a silane coupling agent. Thereby, the wettability with resin can be improved and the dispersibility of an inorganic filler can be improved.
  • the silane coupling agent is a compound having a hydrolyzable group and an organic functional group in the molecule.
  • hydrolyzable group examples include an alkoxy group having 1 to 6 carbon atoms such as a methoxy group and an ethoxy group, an acetoxy group, and a 2-methoxyethoxy group.
  • a methoxy group is preferable because it easily removes volatile components such as alcohol generated by hydrolysis.
  • organic functional group examples include vinyl group, epoxy group, styryl group, methacryl group, acrylic group, amino group, ureido group, mercapto group, sulfide group, and isocyanate group.
  • an epoxy group is preferable because it easily reacts with an epoxy resin or a phenol resin.
  • silane coupling agent examples include vinyl group-containing silane coupling agents such as vinyltrimethoxysilane and vinyltriethoxysilane; 2- (3,4-epoxycyclohexyl) ethyltrimethoxysilane, 3-glycidoxypropylmethyl Epoxy group-containing silane coupling agents such as dimethoxysilane, 3-glycidoxypropyltrimethoxysilane, 3-glycidoxypropylmethyldiethoxysilane, 3-glycidoxypropyltriethoxysilane; p-styryltrimethoxysilane, etc.
  • vinyl group-containing silane coupling agents such as vinyltrimethoxysilane and vinyltriethoxysilane
  • 2- (3,4-epoxycyclohexyl) ethyltrimethoxysilane 3-glycidoxypropylmethyl Epoxy group-containing silane coupling agents such as dimethoxysilane, 3-glycidoxypropyl
  • Styryl group-containing silane coupling agent 3-methacryloxypropylmethyldimethoxysilane, 3-methacryloxypropyltrimethoxysilane, 3-methacryloxypropylmethyldiethoxysilane, 3-methacryloxypropyltri Methacrylic group-containing silane coupling agents such as toxisilane; Acrylic group-containing silane coupling agents such as 3-acryloxypropyltrimethoxysilane; N-2- (aminoethyl) -3-aminopropylmethyldimethoxysilane, N-2- (Aminoethyl) -3-aminopropyltrimethoxysilane, 3-aminopropyltrimethoxysilane, 3-aminopropyltriethoxysilane, 3-triethoxysilyl-N- (1,3-dimethyl-butylidene) propylamine, N Amino group-containing silane coupling agents such as phenyl-3-a
  • the method for treating the inorganic filler with the silane coupling agent is not particularly limited, and is a wet method in which the inorganic filler and the silane coupling agent are mixed in a solvent, and the inorganic filler and the silane coupling agent are treated in a gas phase. And dry method.
  • the treatment amount of the silane coupling agent is not particularly limited, but it is preferable to treat 0.1 to 1 part by weight of the silane coupling agent with respect to 100 parts by weight of the untreated inorganic filler.
  • the content of the inorganic filler in the thermosetting resin sheet 12 is preferably 20% by volume or more, more preferably 70% by volume or more, and further preferably 74% by volume or more.
  • the content of the inorganic filler is preferably 90% by volume or less, and more preferably 85% by volume or less. When it is 90% by volume or less, good unevenness followability can be obtained.
  • the content of the inorganic filler can be explained by using “wt%” as a unit. Typically, the content of silica will be described in units of “% by weight”. Since silica usually has a specific gravity of 2.2 g / cm 3 , the preferred range of silica content (% by weight) is, for example, as follows. That is, the content of silica in the thermosetting resin sheet 12 is preferably 81% by weight or more, and more preferably 84% by weight or more. The content of silica in the thermosetting resin sheet 12 is preferably 94% by weight or less, and more preferably 91% by weight or less.
  • the preferred range of the alumina content is, for example, as follows. That is, the content of alumina in the thermosetting resin sheet 12 is preferably 88% by weight or more, and more preferably 90% by weight or more. The content of alumina in the thermosetting resin sheet 12 is preferably 97% by weight or less, and more preferably 95% by weight or less.
  • thermosetting resin sheet 12 may appropriately contain, in addition to the above components, a compounding agent generally used in the production of a sealing resin, for example, a flame retardant component, a pigment, a silane coupling agent, and the like.
  • a compounding agent generally used in the production of a sealing resin for example, a flame retardant component, a pigment, a silane coupling agent, and the like.
  • the flame retardant component for example, various metal hydroxides such as aluminum hydroxide, magnesium hydroxide, iron hydroxide, calcium hydroxide, tin hydroxide, complex metal hydroxide, phosphazene compounds, and the like can be used. Of these, phosphazene compounds are preferred because they are excellent in flame retardancy and strength after curing.
  • the pigment is not particularly limited, and examples thereof include carbon black.
  • thermosetting resin sheet 12 is not particularly limited, the kneaded material obtained by kneading the respective components (for example, epoxy resin, phenol resin, inorganic filler, curing accelerator, etc.) is plastically processed into a sheet shape. Is preferred. Thereby, the inorganic filler can be highly filled and the thermal expansion coefficient can be designed low.
  • the respective components for example, epoxy resin, phenol resin, inorganic filler, curing accelerator, etc.
  • a kneaded material was prepared by melting and kneading an epoxy resin, a phenol resin, an inorganic filler, a curing accelerator, and the like with a known kneader such as a mixing roll, a pressure kneader, and an extruder.
  • the kneaded product is plastically processed into a sheet.
  • the upper limit of the temperature is preferably 140 ° C. or less, and more preferably 130 ° C. or less.
  • the lower limit of the temperature is preferably equal to or higher than the softening point of each component described above, for example, 30 ° C or higher, and preferably 50 ° C or higher.
  • the kneading time is preferably 1 to 30 minutes.
  • the kneading is preferably performed under reduced pressure conditions (under reduced pressure atmosphere), and the pressure under reduced pressure conditions is, for example, 1 ⁇ 10 ⁇ 4 to 0.1 kg / cm 2 .
  • the kneaded material after melt-kneading is preferably subjected to plastic working in a high temperature state without cooling.
  • the plastic working method is not particularly limited, and examples thereof include a flat plate pressing method, a T die extrusion method, a screw die extrusion method, a roll rolling method, a roll kneading method, an inflation extrusion method, a coextrusion method, and a calendering method.
  • the plastic working temperature is preferably not less than the softening point of each component described above, and is 40 to 150 ° C., preferably 50 to 140 ° C., more preferably 70 to 120 ° C. in consideration of the thermosetting property and moldability of the epoxy resin. is there.
  • thermosetting resin sheet 12 it is also preferable to manufacture the thermosetting resin sheet 12 by a coating method.
  • a coating method For example, an adhesive composition solution containing each of the components described above is prepared, and the adhesive composition solution is applied on a base separator to a predetermined thickness to form a coating film, and then the coating film is dried.
  • the thermosetting resin sheet 12 can be manufactured.
  • the solvent used in the adhesive composition solution is not particularly limited, but an organic solvent capable of uniformly dissolving, kneading or dispersing the above components is preferable.
  • organic solvent capable of uniformly dissolving, kneading or dispersing the above components.
  • examples thereof include ketone solvents such as dimethylformamide, dimethylacetamide, N-methylpyrrolidone, acetone, methyl ethyl ketone, and cyclohexanone, toluene, xylene, and the like.
  • polyethylene terephthalate (PET), polyethylene, polypropylene, a plastic film or paper surface-coated with a release agent such as a fluorine-type release agent or a long-chain alkyl acrylate release agent can be used.
  • a release agent such as a fluorine-type release agent or a long-chain alkyl acrylate release agent
  • Examples of the method for applying the adhesive composition solution include roll coating, screen coating, and gravure coating.
  • the drying conditions for the coating film are not particularly limited, and for example, the drying can be performed at a drying temperature of 70 to 160 ° C. and a drying time of 1 to 5 minutes.
  • the thickness of the thermosetting resin sheet 12 is not particularly limited, but is preferably 100 ⁇ m or more, more preferably 150 ⁇ m or more.
  • the thickness of the thermosetting resin sheet 12 is preferably 2000 ⁇ m or less, more preferably 1000 ⁇ m or less. Within the above range, the semiconductor chip 14 can be satisfactorily sealed.
  • the manufacturing method of the semiconductor package 54 includes the support plate 11a, the temporary fixing material 11b stacked on the support plate 11a, and the temporary chip provided with the semiconductor chip 14 temporarily fixed on the temporary fixing material 11b.
  • the process includes forming a sealing body 51 including the semiconductor chip 14 and the thermosetting resin sheet 12 covering the semiconductor chip 14 by pressurizing the stacked body 1.
  • the stacked body 1 is pressurized at 70 ° C to 100 ° C.
  • the method of Embodiment 1 further includes the process of cooling the sealing body 51 until it becomes 60 degrees C or less, for example.
  • the method of Embodiment 1 further includes the process of peeling the separator 13 from the sealing body 51 after cooling, for example.
  • the method of Embodiment 1 further includes, for example, a step of heating the sealing body 51 to form a cured body 52 in which the thermosetting resin sheet 12 is cured.
  • the method of Embodiment 1 further includes, for example, a step of peeling the temporarily fixing material 11b from the cured body 52.
  • the method of Embodiment 1 further includes, for example, a step of forming the rewiring body 53 by forming the rewiring layer 69 on the surface of the cured body 52 that has been in contact with the temporarily fixing material 11b.
  • the method of Embodiment 1 further includes, for example, a step of obtaining the semiconductor package 54 by dividing the rewiring body 53 into pieces.
  • a separator 13 having a high tensile storage modulus is used at 90 ° C., which is around a general temperature when the semiconductor chip 14 is coated with the thermosetting resin sheet 12.
  • the sealing body 51 is obtained by pressurizing the thermosetting resin sheet 12 or the like through the separator 13. For this reason, it is possible to suppress the deformation of the separator 13 during pressurization, and it is possible to suppress a decrease in surface smoothness due to the deformation of the separator 13 on the surface of the sealing body 51 that contacts the separator 13. Therefore, the sealing body 51 excellent in surface smoothness can be obtained. Since the sealing body 51 is excellent in surface smoothness, the step of grinding the resin portion can be omitted.
  • thermosetting resin sheet 12 and the like are pressurized through the separator 13, so that the thermosetting resin sheet 12 can be prevented from adhering to the upper heating plate 42.
  • the laminated structure 2 includes a chip mounting wafer 21, a thermosetting resin sheet 12 disposed on the chip mounting wafer 21, and a separator 13 disposed on the thermosetting resin sheet 12.
  • the laminated structure 2 is disposed between the lower heating plate 41 and the upper heating plate 42.
  • the chip mounting wafer 21 includes a semiconductor wafer 21a and a semiconductor chip 14 flip-chip mounted (flip chip bonding) on the semiconductor wafer 21a.
  • the semiconductor chip 14 has a circuit formation surface (active surface). On the circuit forming surface of the semiconductor chip 14, bumps 14b are arranged.
  • the semiconductor wafer 21a has a circuit forming surface.
  • the circuit formation surface of the semiconductor wafer 21a includes an electrode 21b.
  • the semiconductor wafer 21a includes a through electrode 21c extending in the thickness direction of the semiconductor wafer 21a.
  • the through electrode 21c is electrically connected to the electrode 21b.
  • the semiconductor chip 14 and the semiconductor wafer 21a are electrically connected via bumps 14b and electrodes 21b.
  • An underfill material 15 is filled between the semiconductor chip 14 and the semiconductor wafer 21a.
  • the laminated structure 2 is hot-pressed by a parallel plate method using the lower heating plate 41 and the upper heating plate 42 to form the sealing structure 71.
  • Suitable hot press conditions are the same as the hot press conditions described in the first embodiment.
  • Suitable decompression conditions are the same as the decompression conditions described in the first embodiment.
  • a sealing structure 71 obtained by hot pressing the laminated structure 2 includes a semiconductor wafer 21a, a semiconductor chip 14 flip-chip mounted on the semiconductor wafer 21a, and a thermosetting resin sheet 12 covering the semiconductor chip 14.
  • the sealing structure 71 includes a surface (wafer surface) on which the semiconductor wafer 21a is disposed and a surface opposite to the wafer surface (opposite surface). The opposite surface is in contact with the separator 13.
  • the sealing structure 71 is cooled until it becomes 60 ° C. or lower.
  • the cooling method is not particularly limited, and for example, there is a method of leaving the sealing structure 71 at room temperature. It is preferable to cool the sealing structure 71 until it becomes 40 degrees C or less.
  • the separator 13 is peeled from the sealing structure 71. By peeling the separator 13 after cooling, a decrease in surface smoothness can be prevented.
  • thermosetting resin sheet 12 is cured by heating the sealing structure 71 to form the cured structure 72.
  • Suitable heating conditions are the same as the heating conditions described in the first embodiment.
  • the wafer surface of the cured structure 72 is ground to expose the through electrode 21c. That is, the through electrode 21c is exposed on the ground surface 73 obtained by grinding the wafer surface.
  • the rewiring structure 81 is formed by forming the rewiring layer 81 on the grinding surface 73 using a semi-additive method or the like.
  • the rewiring layer 81 has a rewiring 82.
  • bumps 83 are formed on the rewiring layer 81.
  • the bump 83 is electrically connected to the bump 14b of the semiconductor chip 14 through the rewiring 82, the electrode 21b, and the through electrode 21c.
  • the rewiring structure 74 is separated (diced) to obtain a semiconductor package 75.
  • the chip-filled wafer 21 is filled with the underfill material 15 between the semiconductor chip 14 and the semiconductor wafer 21a.
  • the underfill material 15 is placed between the semiconductor chip 14 and the semiconductor wafer 21a. Not filled.
  • the manufacturing method of the semiconductor package 75 includes the semiconductor wafer 21a and the chip mounted wafer 21 including the semiconductor chip 14 mounted on the semiconductor wafer 21a, and the thermosetting disposed on the chip mounted wafer 21.
  • the resin sheet 12 and the laminated structure 2 having a tensile storage modulus at 90 ° C. of 200 MPa or more and including the separator 13 disposed on the thermosetting resin sheet 12 are pressed.
  • the method of Embodiment 2 further includes the process of cooling the sealing structure 71 until it becomes 60 degrees C or less, for example.
  • the method of Embodiment 2 further includes, for example, a step of peeling the separator 13 from the sealing structure 71 after cooling.
  • the method of Embodiment 2 further includes, for example, a step of heating the sealing structure 71 to form a cured structure 72 in which the thermosetting resin sheet 12 is cured.
  • the method of Embodiment 2 further includes, for example, a step of grinding a surface of the cured structure 72 on which the semiconductor wafer 21a is disposed to form a ground surface 73.
  • the method of the second embodiment further includes, for example, a step of forming a rewiring structure 74 by forming a rewiring layer 81 on the grinding surface 73.
  • the method of the second embodiment further includes, for example, a step of obtaining the semiconductor package 75 by dividing the rewiring structure 74 into pieces.
  • the separator 13 having a high tensile storage modulus is used at 90 ° C., which is around a general temperature when the semiconductor chip 14 is coated with the thermosetting resin sheet 12. And the thermosetting resin sheet 12 etc. are pressurized through the separator 13, and the sealing structure 71 is obtained. For this reason, it is possible to suppress the deformation of the separator 13 during pressurization, and it is possible to suppress a decrease in surface smoothness due to the deformation of the separator 13 on the surface of the sealing structure 71 that contacts the separator 13. Therefore, the sealing structure 71 excellent in surface smoothness can be obtained. Since the sealing structure 71 is excellent in surface smoothness, the step of grinding the resin portion can be omitted.
  • thermosetting resin sheet 12 and the like are pressurized through the separator 13, so that the thermosetting resin sheet 12 can be prevented from adhering to the upper heating plate 42.
  • Separator A Diafoil MRA-50 (thickness: 50 ⁇ m) manufactured by Mitsubishi Polyester Film Separator B: Teonex Q51 manufactured by Teijin DuPont Films (thickness: 50 ⁇ m) Separator C: ODZ4 (thickness: 100 ⁇ m) manufactured by Okura Industry Co., Ltd.
  • the surface roughness (Ra) was measured using a non-contact three-dimensional roughness measuring apparatus (NT3300) manufactured by Veeco, based on JIS B 0601. The measurement conditions were 50 times, and the measurement values were obtained by applying a median filter to the measurement data. The measurement was performed 5 times while changing the measurement location, and the average value was defined as the surface roughness (Ra).
  • NT3300 non-contact three-dimensional roughness measuring apparatus manufactured by Veeco, based on JIS B 0601.
  • the measurement conditions were 50 times, and the measurement values were obtained by applying a median filter to the measurement data.
  • the measurement was performed 5 times while changing the measurement location, and the average value was defined as the surface roughness (Ra).
  • Epoxy resin YSLV-80XY manufactured by Nippon Steel Chemical Co., Ltd. (bisphenol F type epoxy resin, epkin equivalent 200 g / eq. Softening point 80 ° C.)
  • Phenol resin MEH-7851-SS manufactured by Meiwa Kasei Co., Ltd. (phenol novolac resin having a biphenylaralkyl skeleton, hydroxyl group equivalent 203 g / eq.
  • Curing accelerator 2PHZ-PW (2-phenyl-4,5-dihydroxymethylimidazole) manufactured by Shikoku Kasei Kogyo Co., Ltd.
  • Elastomer SIBSTAR 072T (styrene-isobutylene-styrene triblock copolymer) manufactured by Kaneka Corporation
  • Inorganic filler FB-9454 manufactured by Denki Kagaku Kogyo Co., Ltd. (spherical fused silica powder, average particle size 20 ⁇ m)
  • Silane coupling agent KBM-403 (3-glycidoxypropyltrimethoxysilane) manufactured by Shin-Etsu Chemical Co., Ltd. Carbon black: # 20 manufactured by Mitsubishi Chemical
  • Epoxy resin KI-3000 (ortho-cresol novolak type epoxy resin, Epokin equivalent 200 g / eq) manufactured by Toto Kasei Co., Ltd.
  • Epoxy resin Epicoat 828 manufactured by Mitsubishi Chemical Corporation (bisphenol A type epoxy resin, epoxy equivalent 200 g / eq)
  • Phenol resin MEH-7851-SS manufactured by Meiwa Kasei Co., Ltd. (phenol novolac resin having a biphenylaralkyl skeleton, hydroxyl group equivalent 203 g / eq.
  • Curing accelerator 2PHZ-PW (2-phenyl-4,5-dihydroxymethylimidazole) manufactured by Shikoku Kasei Kogyo Co., Ltd.
  • Inorganic filler FB-9454 manufactured by Denki Kagaku Kogyo Co., Ltd. (spherical fused silica powder, average particle size 20 ⁇ m) Carbon black: # 20 manufactured by Mitsubishi Chemical
  • Resin sheet A and resin sheet B were evaluated as follows. The results are shown in Table 2.
  • Viscosity at 90 ° C A circular sample having a diameter of 20 mm and a thickness of 1.0 mm is cut out from the resin sheet A and the resin sheet B, and the temperature is increased by 10 ° C./minute using a viscoelasticity measuring device ARES (manufactured by TA Instruments). The viscosity at 60 ° C. to 150 ° C. was measured under the conditions of 0.1 Hz and 20% strain, and the value at 90 ° C. was measured.
  • Examples 1-4 and Comparative Examples 1-2 (Production of cured body) A temporarily fixed adhesive sheet (Nitto Denko No. 3195V) was laminated on a 300 mm ⁇ 400 mm ⁇ 1.4 mm thick glass plate (Tempax glass). Next, a plurality of semiconductor elements having a size of 6 mm ⁇ 6 mm ⁇ thickness 200 ⁇ m were arranged on the temporarily fixed adhesive sheet so as to be spaced by 9 mm. Next, a resin sheet was disposed on the semiconductor element. Next, a separator was disposed on the resin sheet to obtain a laminate. The laminated body was pressed by a parallel plate method at 90 ° C.
  • a high-precision vacuum pressurizing apparatus manufactured by Mikado Technos Co., Ltd.
  • a high-precision vacuum pressurizing apparatus manufactured by Mikado Technos Co., Ltd.
  • the sealed body with the temporarily fixed adhesive sheet was heated at 150 ° C. for 1 hour to cure the resin portion of the sealed body to obtain a cured body with the temporarily fixed adhesive sheet.
  • the cured body with the temporarily fixed adhesive sheet was heated at 185 ° C. for 5 minutes, and the temporarily fixed adhesive sheet was peeled off from the cured body.
  • Characters formed by laser marking can be visually confirmed (visual distance: about 40 cm), and a two-dimensional code reader (manufactured by Keyence Corporation, product name “SR-600”, two-dimensional code and two-dimensional code at the time of reading) Those that can be read at a distance from the reader: 10 cm or less were determined to be good (good). Further, a letter formed by laser marking that cannot be visually recognized or cannot be read by a two-dimensional code reader was determined as x (defect). This evaluation was performed on 10 cured bodies, and the reading success rate was determined.

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Abstract

　表面平滑性に優れた封止体を得ることが可能で、封止体の樹脂部分を研削する工程を省略できる半導体パッケージの製造方法を提供する。　支持板、上記支持板上に積層された仮固定材及び上記仮固定材上に仮固定された半導体チップを備えるチップ仮固定体、上記チップ仮固定体上に配置された熱硬化性樹脂シート、並びに９０℃の引張貯蔵弾性率が２００ＭＰａ以上であり、上記熱硬化性樹脂シート上に配置されたセパレーターを備える積層体を加圧して、上記半導体チップ及び上記半導体チップを覆う上記熱硬化性樹脂シートを備える封止体を形成する工程を含む半導体パッケージの製造方法に関する。

Description

半導体パッケージの製造方法
　本発明は、半導体パッケージの製造方法に関する。
　半導体チップを封止する際に、熱硬化性樹脂シートを使用することがある（例えば、特許文献１参照）。
特開２０１３－７０２８号公報
　半導体パッケージを製造する場合、半導体チップを封止樹脂で覆って封止樹脂体を形成し、次いで封止樹脂体の樹脂部分を硬化させ、その後、封止樹脂体の封止樹脂からなる面を研削して、表面平滑性を向上させる工程を行うことがある。封止樹脂体を研削する工程を省略できれば、効率よく半導体パッケージを製造できる。
　本発明は前記課題を解決し、表面平滑性に優れた封止樹脂体（具体的には、後述の封止体、封止構造体）を得ることが可能で、封止樹脂体の樹脂部分を研削する工程を省略できる半導体パッケージの製造方法を提供することを目的とする。
　第１の本発明は、支持板、上記支持板上に積層された仮固定材及び上記仮固定材上に仮固定された半導体チップを備えるチップ仮固定体、上記チップ仮固定体上に配置された熱硬化性樹脂シート、並びに９０℃の引張貯蔵弾性率が２００ＭＰａ以上であり、上記熱硬化性樹脂シート上に配置されたセパレーターを備える積層体を加圧して、上記半導体チップ及び上記半導体チップを覆う上記熱硬化性樹脂シートを備える封止体を形成する工程を含む半導体パッケージの製造方法に関する。
　第１の本発明では、熱硬化性樹脂シートで半導体チップを被覆する際の一般的な温度付近である９０℃において引張貯蔵弾性率が高いセパレーターを使用する。そして、セパレーターを介して、熱硬化性樹脂シートなどを加圧して封止体を得る。このため、加圧時のセパレーターの変形を抑制することが可能で、封止体のセパレーターと接する面について、セパレーターの変形に起因する表面平滑性の低下を抑制できる。したがって、表面平滑性に優れた封止体を得ることができる。封止体は表面平滑性に優れているので、樹脂部分を研削する工程を省略することが可能である。
　第１の本発明では、セパレーターを介して熱硬化性樹脂シートなどを加圧するため、平行平板方式で加圧する際に、プレス機に熱硬化性樹脂シートが付着することを防止できる。
　上記セパレーターの厚みが３５μｍ～２００μｍであることが好ましい。
　上記セパレーターの表面粗さ（Ｒａ）が３００ｎｍ以下であることが好ましい。３００ｎｍ以下であると、レーザーマーキングによって視認性に優れたマークを形成できる。
　上記封止体を形成する工程では、上記積層体を０．５ＭＰａ～１０ＭＰａで加圧することが好ましい。
　上記封止体を形成する工程では、上記積層体を加熱下で加圧することが好ましい。これにより、容易に封止体を形成できる。
　上記封止体を形成する工程では、上記積層体を７０℃～１００℃で加圧することが好ましい。これにより、容易に封止体を形成できる。
　第１の本発明の半導体パッケージの製造方法は、６０℃以下になるまで上記封止体を冷却する工程と、冷却後に上記封止体から上記セパレーターを剥離する工程とをさらに含むことが好ましい。冷却後にセパレーターを剥離することで、表面平滑性の低下を防止できる。
　第１の本発明の半導体パッケージの製造方法は、上記封止体を加熱して、上記熱硬化性樹脂シートが硬化した硬化体を形成する工程と、上記硬化体から上記仮固定材を剥離する工程とをさらに含むことが好ましい。
　第１の本発明の半導体パッケージの製造方法は、上記硬化体の上記仮固定材と接していた面上に再配線層を形成して、再配線体を形成する工程をさらに含むことが好ましい。
　上記再配線体を個片化して半導体パッケージを得る工程をさらに含むことが好ましい。
　第２の本発明は、半導体ウェハ及び上記半導体ウェハ上に実装された半導体チップを備えるチップ実装ウェハ、上記チップ実装ウェハ上に配置された熱硬化性樹脂シート、並びに９０℃の引張貯蔵弾性率が２００ＭＰａ以上であり、上記熱硬化性樹脂シート上に配置されたセパレーターを備える積層構造体を加圧して、上記半導体ウェハ、上記半導体ウェハ上に実装された半導体チップ及び上記半導体チップを覆う上記熱硬化性樹脂シートを備える封止構造体を形成する工程を含む半導体パッケージの製造方法に関する。
　第１及び第２の本発明の半導体パッケージの製造方法によれば、表面平滑性に優れた封止樹脂体を得ることが可能で、封止樹脂体の樹脂部分を研削する工程を省略できる。
積層体を下側加熱板と上側加熱板の間に配置した状態の概略を示す断面図である。 平行平板方式で積層体を熱プレスする様子の概略を示す断面図である。 熱プレスで得られた封止体からセパレーターを剥離した様子の概略を示す断面図である。 仮固定材を剥離した後の封止体の概略断面図である。 硬化体上にバッファーコート膜を形成した様子の概略を示す断面図である。 バッファーコート膜上にマスクを配置した状態で、バッファーコート膜に開口を形成する様子の概略を示す断面図である。 マスク除去後の様子の概略を示す断面図である。 シード層上に、レジストを形成した様子の概略を示す断面図である。 シード層上にめっきパターンを形成した様子の概略を示す断面図である。 再配線を完成した様子の概略を示す断面図である。 再配線上に保護膜を形成した様子の概略を示す断面図である。 保護膜に開口を形成した様子の概略を示す断面図である。 再配線上に電極を形成した様子の概略を示す断面図である。 電極上にバンプを形成した様子の概略を示す断面図である 再配線体を個片化して得られた半導体パッケージの概略断面図である。 積層構造体を下側加熱板と上側加熱板の間に配置した状態の概略を示す断面図である。 平行平板方式で積層構造体を熱プレスする様子の概略を示す断面図である。 熱プレスで得られた封止構造体からセパレーターを剥離した様子の概略を示す断面図である。 ウェハ面を研削することで研削面を形成した様子の概略を示す断面図である。 研削面上に再配線層を形成することで得られた再配線構造体の概略断面図である。 再配線構造体を個片化して得られた半導体パッケージの概略断面図である。
　以下に実施形態を掲げ、本発明を詳細に説明するが、本発明はこれらの実施形態のみに限定されるものではない。
　［実施形態１］
　実施形態１の方法では、Ｆａｎ－ｏｕｔ（ファンアウト）型ウェハレベルパッケージ（ＷＬＰ）を製造できる。
　図１に示すように、積層体１は、チップ仮固定体１１、チップ仮固定体１１上に配置された熱硬化性樹脂シート１２及び熱硬化性樹脂シート１２上に配置されたセパレーター１３を備える。積層体１は下側加熱板４１と上側加熱板４２の間に配置されている。
　チップ仮固定体１１は、支持板１１ａ、支持板１１ａ上に積層された仮固定材１１ｂ、仮固定材１１ｂ上に仮固定された半導体チップ１４を備える。
　支持板１１ａの材料としては特に限定されず、例えば、ＳＵＳなどの金属材料、ポリイミド、ポリアミドイミド、ポリエーテルエーテルケトン、ポリエーテルサルフォンなどのプラスチック材料などである。
　仮固定材１１ｂとしては特に限定されないが、容易に剥離できるという理由から、通常は、熱発泡性粘着剤などの熱剥離性粘着剤などを使用する。
　半導体チップ１４は、電極パッド１４ａが形成された回路形成面を備える。チップ仮固定体１１では、半導体チップ１４の回路形成面が仮固定材１１ｂと接触した状態である。
　熱硬化性樹脂シート１２は、後で詳細に説明する。
　セパレーター１３の９０℃の引張貯蔵弾性率は、２００ＭＰａ以上であり、好ましくは３００ＭＰａ以上である。２００ＭＰａ以上であるので、半導体チップ１４を被覆する際のセパレーター１３の変形を抑制することが可能である。セパレーター１３の９０℃の引張貯蔵弾性率の上限は特に限定されない。セパレーター１３の９０℃の引張貯蔵弾性率は、例えば５０００ＭＰａ以下である。
　なお、９０℃の引張貯蔵弾性率は実施例に記載の方法で測定できる。
　セパレーター１３の表面粗さ（Ｒａ）は、好ましくは３００ｎｍ以下であり、より好ましくは２００ｎｍ以下である。３００ｎｍ以下であると、レーザーマーキングによって視認性に優れたマークを形成できる。セパレーター１３の表面粗さ（Ｒａ）の下限は特に限定されない。セパレーター１３の表面粗さ（Ｒａ）は、例えば、２０ｎｍ以上である。
　なお、表面粗さ（Ｒａ）は、実施例に記載の方法により測定できる。
　セパレーター１３としては、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ポリエチレンナフタレートなどを好適に使用できる。
　セパレーター１３の厚みは特に限定されないが、好ましくは３５μｍ以上、より好ましくは５０μｍ以上である。３５μｍ以上であると、セパレーター１３の撓みによる変形を防止することが可能で、良好な成形物を得ることができる。また、セパレーター１３の厚みは、好ましくは２００μｍ以下、より好ましくは１００μｍ以下である。２００μｍ以下であると切断加工性が容易であることから実用性に優れる。
　図２に示すように、下側加熱板４１及び上側加熱板４２を用いて平行平板方式で積層体１を熱プレスして、封止体５１を形成する。
　熱プレスの温度は好ましくは７０℃以上、より好ましくは８０℃以上、さらに好ましくは８５℃以上である。７０℃以上であると、熱硬化性樹脂シート１２が溶融し、ボイド無く封止することができる。熱プレスの温度は好ましくは１００℃以下、より好ましくは９５℃以下である。１００℃以下であると、成形物の反りを抑制することができる。
　積層体１を熱プレスする圧力は、好ましくは０．５ＭＰａ以上、より好ましくは１ＭＰａ以上である。０．５ＭＰａ以上であると、ボイドなく封止することができる。また、積層体１を熱プレスする圧力は、好ましくは１０ＭＰａ以下、より好ましくは８ＭＰａ以下である。１０ＭＰａ以下であると、半導体チップ１４に大きな損傷を与えることなく封止することができる。
　熱プレスする時間は、好ましくは０．３分以上、より好ましくは０．５分以上である。また、熱プレスする時間は、好ましくは１０分以下、より好ましくは５分以下である。
　熱プレスは減圧雰囲気下で行うことが好ましい。減圧雰囲気下で熱プレスすることにより、ボイドを低減することが可能で、凹凸を良好に埋めることができる。減圧条件としては、圧力が、例えば、０．１～５ｋＰａ、好ましくは、０．１～１００Ｐａである。
　積層体１を熱プレスすることで得られた封止体５１は、半導体チップ１４及び半導体チップ１４を覆う熱硬化性樹脂シート１２を備える。封止体５１は仮固定材１１ｂ及びセパレーター１３と接している。
　次いで、６０℃以下になるまで封止体５１を冷却する。冷却方法は特に限定されず、例えば、常温下で封止体５１を放置する方法などがある。４０℃以下になるまで封止体５１を冷却することが好ましい。
　図３に示すように、冷却後に封止体５１からセパレーター１３を剥離する。冷却後にセパレーター１３を剥離することで、表面平滑性の低下を防止できる。
　次いで、封止体５１を加熱することで熱硬化性樹脂シート１２を硬化させて、硬化体５２を形成する。
　加熱温度は、好ましくは１００℃以上、より好ましくは１２０℃以上である。一方、加熱温度の上限は、好ましくは２００℃以下、より好ましくは１８０℃以下である。加熱時間は、好ましくは１０分以上、より好ましくは３０分以上である。一方、加熱時間の上限は、好ましくは１８０分以下、より好ましくは１２０分以下である。封止体５１を加熱する際、加圧することが好ましく、圧力は好ましくは０．１ＭＰａ以上、より好ましくは０．５ＭＰａ以上である。一方、上限は好ましくは１０ＭＰａ以下、より好ましくは５ＭＰａ以下である。
　図４に示すように、仮固定材１１ｂを加熱して仮固定材１１ｂの粘着力を低下させた後、硬化体５２から仮固定材１１ｂを剥離する。これにより、電極パッド１４ａが露出する。
　図５に示すように、硬化体５２の仮固定材１１ｂと接していた面上にバッファーコート膜６１を形成する。バッファーコート膜６１としては、感光性のポリイミド、感光性のポリベンゾオキサゾール（ＰＢＯ）などを使用できる。
　図６に示すように、バッファーコート膜６１上にマスク６２を配置した状態で、露光，現像、エッチングすることで、バッファーコート膜６１に開口を形成し、電極パッド１４ａを露出させる。
　次いで、図７に示すように、マスク６２を除去する。
　次いで、バッファーコート膜６１及び電極パッド１４ａ上に、シード層を形成する。
　図８に示すように、シード層上にレジスト６３を形成する。
　図９に示すように、電解銅めっきなどのめっき法で、シード層上にめっきパターン６４を形成する。
　図１０に示すように、レジスト６３を除去した後、シード層をエッチングして、再配線６５を完成する。
　図１１に示すように、再配線６５上に保護膜６６を形成する。保護膜６６としては、感光性のポリイミド、感光性のポリベンゾオキサゾール（ＰＢＯ）などを使用できる。
　図１２に示すように、保護膜６６に開口を形成し、保護膜６６の下方にある再配線６５を露出させる。これにより、硬化体５２上に再配線６５を含む再配線層６９が完成し、硬化体５２と、硬化体５２上に形成された再配線層６９を備える再配線体５３を得る。
　図１３に示すように、露出した再配線６５上に電極（ＵＢＭ：Ｕｎｄｅｒ　Ｂｕｍｐ　Ｍｅｔａｌ）６７を形成する。
　図１４に示すように、電極６７上にバンプ６８を形成する。パンプ６８は、電極６７及び再配線６５を介して電極パッド１４ａと電気的に接続されている。
　図１５に示すように、再配線体５３を個片化（ダイシング）して半導体パッケージ５４を得る。
　以上により、チップ領域の外側に配線を引き出した半導体パッケージ５４を得ることができる。
　（熱硬化性樹脂シート１２）
　熱硬化性樹脂シート１２について説明する。
　熱硬化性樹脂シート１２の９０℃における粘度は、好ましくは１０００００Ｐａ・ｓ以下、より好ましくは５００００Ｐａ・ｓ以下である。１０００００Ｐａ・ｓ以下であると、凹凸を良好に埋めることができる。熱硬化性樹脂シート１２の９０℃における粘度は、好ましくは１００Ｐａ・ｓ以上、より好ましくは５００Ｐａ・ｓ以上、さらに好ましくは１０００Ｐａ・ｓ以上である。１００Ｐａ・ｓ以上であると、アウトガスなどのボイドの発生を抑制することができる。
　なお、９０℃の粘度は実施例に記載の方法で測定できる。
　熱硬化性樹脂シート１２は熱硬化性である。熱硬化性樹脂シート１２は、エポキシ樹脂、フェノール樹脂などの熱硬化性樹脂を含むことが好ましい。
　エポキシ樹脂としては、特に限定されるものではない。例えば、トリフェニルメタン型エポキシ樹脂、クレゾールノボラック型エポキシ樹脂、ビフェニル型エポキシ樹脂、変性ビスフェノールＡ型エポキシ樹脂、ビスフェノールＡ型エポキシ樹脂、ビスフェノールＦ型エポキシ樹脂、変性ビスフェノールＦ型エポキシ樹脂、ジシクロペンタジエン型エポキシ樹脂、フェノールノボラック型エポキシ樹脂、フェノキシ樹脂などの各種のエポキシ樹脂を用いることができる。これらエポキシ樹脂は単独で用いてもよいし２種以上併用してもよい。
　エポキシ樹脂の反応性を確保する観点からは、エポキシ当量１５０～２５０、軟化点もしくは融点が５０～１３０℃の常温で固形のものが好ましい。なかでも、信頼性の観点から、トリフェニルメタン型エポキシ樹脂、クレゾールノボラック型エポキシ樹脂、ビフェニル型エポキシ樹脂がより好ましい。また、ビスフェノールＦ型エポキシ樹脂が好ましい。
　フェノール樹脂は、エポキシ樹脂との間で硬化反応を生起するものであれば特に限定されるものではない。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、ビフェニルアラルキル樹脂、ジシクロペンタジエン型フェノール樹脂、クレゾールノボラック樹脂、レゾール樹脂などが用いられる。これらフェノール樹脂は単独で用いてもよいし、２種以上併用してもよい。
　フェノール樹脂としては、エポキシ樹脂との反応性の観点から、水酸基当量が７０～２５０、軟化点が５０～１１０℃のものを用いることが好ましい。硬化反応性が高いという観点から、フェノールノボラック樹脂を好適に用いることができる。また、信頼性の観点から、フェノールアラルキル樹脂やビフェニルアラルキル樹脂のような低吸湿性のものも好適に用いることができる。
　熱硬化性樹脂シート１２中のエポキシ樹脂及びフェノール樹脂の合計含有量は、５重量％以上が好ましい。５重量％以上であると、半導体チップ１４などに対する接着力が良好に得られる。熱硬化性樹脂シート１２中のエポキシ樹脂及びフェノール樹脂の合計含有量は、４０重量％以下が好ましく、２０重量％以下がより好ましい。４０重量％以下であると、吸湿性を低く抑えることができる。
　エポキシ樹脂とフェノール樹脂の配合割合は、硬化反応性という観点から、エポキシ樹脂中のエポキシ基１当量に対して、フェノール樹脂中の水酸基の合計が０．７～１．５当量となるように配合することが好ましく、より好ましくは０．９～１．２当量である。
　熱硬化性樹脂シート１２は、硬化促進剤を含むことが好ましい。
　硬化促進剤としては、エポキシ樹脂とフェノール樹脂の硬化を進行させるものであれば特に限定されず、例えば、２－メチルイミダゾール（商品名；２ＭＺ）、２－ウンデシルイミダゾール（商品名；Ｃ１１－Ｚ）、２－ヘプタデシルイミダゾール（商品名；Ｃ１７Ｚ）、１，２－ジメチルイミダゾール（商品名；１．２ＤＭＺ）、２－エチル－４－メチルイミダゾール（商品名；２Ｅ４ＭＺ）、２－フェニルイミダゾール（商品名；２ＰＺ）、２－フェニル－４－メチルイミダゾール（商品名；２Ｐ４ＭＺ）、１－ベンジル－２－メチルイミダゾール（商品名；１Ｂ２ＭＺ）、１－ベンジル－２－フェニルイミダゾール（商品名；１Ｂ２ＰＺ）、１－シアノエチル－２－メチルイミダゾール（商品名；２ＭＺ－ＣＮ）、１－シアノエチル－２－ウンデシルイミダゾール（商品名；Ｃ１１Ｚ－ＣＮ）、１－シアノエチル－２－フェニルイミダゾリウムトリメリテイト（商品名；２ＰＺＣＮＳ－ＰＷ）、２，４－ジアミノ－６－［２’－メチルイミダゾリル－（１’）］－エチル－ｓ－トリアジン（商品名；２ＭＺ－Ａ）、２，４－ジアミノ－６－［２’－ウンデシルイミダゾリル－（１’）］－エチル－ｓ－トリアジン（商品名；Ｃ１１Ｚ－Ａ）、２，４－ジアミノ－６－［２’－エチル－４’－メチルイミダゾリル－（１’）］－エチル－ｓ－トリアジン（商品名；２Ｅ４ＭＺ－Ａ）、２，４－ジアミノ－６－［２’－メチルイミダゾリル－（１’）］－エチル－ｓ－トリアジンイソシアヌル酸付加物（商品名；２ＭＡ－ＯＫ）、２－フェニル－４，５－ジヒドロキシメチルイミダゾール（商品名；２ＰＨＺ－ＰＷ）、２－フェニル－４－メチル－５－ヒドロキシメチルイミダゾール（商品名；２Ｐ４ＭＨＺ－ＰＷ）などのイミダゾール系硬化促進剤が挙げられる（いずれも四国化成工業（株）製）。
　なかでも、混練温度での硬化反応を抑えられるという理由からイミダゾール系硬化促進剤が好ましく、２－フェニル－４，５－ジヒドロキシメチルイミダゾール、２，４－ジアミノ－６－［２’－エチル－４’－メチルイミダゾリル－（１’）］－エチル－ｓ－トリアジンがより好ましく、２－フェニル－４，５－ジヒドロキシメチルイミダゾールがさらに好ましい。
　硬化促進剤の含有量は、エポキシ樹脂及びフェノール樹脂の合計１００重量部に対して、好ましくは０．２重量部以上、より好ましくは０．５重量部以上、さらに好ましくは０．８重量部以上である。硬化促進剤の含有量は、エポキシ樹脂及びフェノール樹脂の合計１００重量部に対して、好ましくは５重量部以下、より好ましくは２重量部以下である。
　熱硬化性樹脂シート１２は、熱可塑性樹脂（エラストマー）を含むことが好ましい。
　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－ナイロンなどのポリアミド樹脂、フェノキシ樹脂、アクリル樹脂、ＰＥＴやＰＢＴなどの飽和ポリエステル樹脂、ポリアミドイミド樹脂、フッ素樹脂、スチレン－イソブチレン－スチレントリブロック共重合体、メチルメタクリレート－ブタジエン－スチレン共重合体（ＭＢＳ樹脂）などが挙げられる。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。
　熱硬化性樹脂シート１２中の熱可塑性樹脂の含有量は、１重量％以上が好ましい。１重量％以上であると、柔軟性、可撓性を付与できる。熱硬化性樹脂シート１２中の熱可塑性樹脂の含有量は、好ましくは３０重量％以下、より好ましくは１０重量％以下、さらに好ましくは５重量％以下である。３０重量％以下であると、半導体チップ１４などに対する接着力が良好に得られる。
　熱硬化性樹脂シート１２は、無機充填材を含むことが好ましい。無機充填材を配合することにより、熱膨張係数αを小さくできる。
　無機充填材としては、例えば、石英ガラス、タルク、シリカ（溶融シリカや結晶性シリカなど）、アルミナ、窒化アルミニウム、窒化珪素、窒化ホウ素などが挙げられる。なかでも、熱膨張係数を良好に低減できるという理由から、シリカ、アルミナが好ましく、シリカがより好ましい。シリカとしては、流動性に優れるという理由から、溶融シリカが好ましく、球状溶融シリカがより好ましい。
　無機充填材の平均粒子径は、好ましくは５μｍ以上である。５μｍ以上であると、熱硬化性樹脂シート１２の可撓性、柔軟性を得易い。無機充填材の平均粒子径は、好ましくは５０μｍ以下、より好ましくは３０μｍ以下である。５０μｍ以下であると、無機充填材を高充填率化し易い。
　なお、平均粒子径は、例えば、母集団から任意に抽出される試料を用い、レーザー回折散乱式粒度分布測定装置を用いて測定することにより導き出すことができる。
　無機充填材は、シランカップリング剤により処理（前処理）されたものが好ましい。これにより、樹脂との濡れ性を向上でき、無機充填材の分散性を高めることができる。
　シランカップリング剤は、分子中に加水分解性基及び有機官能基を有する化合物である。
　加水分解性基としては、例えば、メトキシ基、エトキシ基などの炭素数１～６のアルコキシ基、アセトキシ基、２－メトキシエトキシ基などが挙げられる。なかでも、加水分解によって生じるアルコールなどの揮発成分を除去し易いという理由から、メトキシ基が好ましい。
　有機官能基としては、ビニル基、エポキシ基、スチリル基、メタクリル基、アクリル基、アミノ基、ウレイド基、メルカプト基、スルフィド基、イソシアネート基などが挙げられる。なかでも、エポキシ樹脂、フェノール樹脂と反応し易いという理由から、エポキシ基が好ましい。
　シランカップリング剤としては、例えば、ビニルトリメトキシシラン、ビニルトリエトキシシランなどのビニル基含有シランカップリング剤；２－（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、３－グリシドキシプロピルメチルジメトキシシラン、３－グリシドキシプロピルトリメトキシシラン、３－グリシドキシプロピルメチルジエトキシシラン、３－グリシドキシプロピルトリエトキシシランなどのエポキシ基含有シランカップリング剤；ｐ－スチリルトリメトキシシランなどのスチリル基含有シランカップリング剤；３－メタクリロキシプロピルメチルジメトキシシラン、３－メタクリロキシプロピルトリメトキシシラン、３－メタクリロキシプロピルメチルジエトキシシラン、３－メタクリロキシプロピルトリエトキシシランなどのメタクリル基含有シランカップリング剤；３－アクリロキシプロピルトリメトキシシランなどのアクリル基含有シランカップリング剤；Ｎ－２－（アミノエチル）－３－アミノプロピルメチルジメトキシシラン、Ｎ－２－（アミノエチル）－３－アミノプロピルトリメトキシシラン、３－アミノプロピルトリメトキシシラン、３－アミノプロピルトリエトキシシラン、３－トリエトキシシリル－Ｎ－（１，３－ジメチル－ブチリデン）プロピルアミン、Ｎ－フェニル－３－アミノプロピルトリメトキシシラン、Ｎ－（ビニルベンジル）－２－アミノエチル－３－アミノプロピルトリメトキシシランなどのアミノ基含有シランカップリング剤；３－ウレイドプロピルトリエトキシシランなどのウレイド基含有シランカップリング剤；３－メルカプトプロピルメチルジメトキシシラン、３－メルカプトプロピルトリメトキシシランなどのメルカプト基含有シランカップリング剤；ビス（トリエトキシシリルプロピル）テトラスルフィドなどのスルフィド基含有シランカップリング剤；３－イソシアネートプロピルトリエトキシシランなどのイソシアネート基含有シランカップリング剤などが挙げられる。
　シランカップリング剤により無機充填材を処理する方法としては特に限定されず、溶媒中で無機充填材とシランカップリング剤を混合する湿式法、気相中で無機充填材とシランカップリング剤を処理させる乾式法などが挙げられる。
　シランカップリング剤の処理量は特に限定されないが、未処理の無機充填材１００重量部に対して、シランカップリング剤を０．１～１重量部処理することが好ましい。
　熱硬化性樹脂シート１２中の無機充填材の含有量は、好ましくは２０体積％以上であり、より好ましくは７０体積％以上であり、さらに好ましくは７４体積％以上である。一方、無機充填材の含有量は、好ましくは９０体積％以下であり、より好ましくは８５体積％以下である。９０体積％以下であると、良好な凹凸追従性が得られる。
　無機充填材の含有量は、「重量％」を単位としても説明できる。代表的にシリカの含有量について、「重量％」を単位として説明する。
　シリカは通常、比重２．２ｇ／ｃｍ３であるので、シリカの含有量（重量％）の好適範囲は例えば以下のとおりである。
　すなわち、熱硬化性樹脂シート１２中のシリカの含有量は、８１重量％以上が好ましく、８４重量％以上がより好ましい。熱硬化性樹脂シート１２中のシリカの含有量は、９４重量％以下が好ましく、９１重量％以下がより好ましい。
　アルミナは通常、比重３．９ｇ／ｃｍ３であるので、アルミナの含有量（重量％）の好適範囲は例えば以下のとおりである。
　すなわち、熱硬化性樹脂シート１２中のアルミナの含有量は、８８重量％以上が好ましく、９０重量％以上がより好ましい。熱硬化性樹脂シート１２中のアルミナの含有量は、９７重量％以下が好ましく、９５重量％以下がより好ましい。
　熱硬化性樹脂シート１２は、前記成分以外にも、封止樹脂の製造に一般に使用される配合剤、例えば、難燃剤成分、顔料、シランカップリング剤などを適宜含有してよい。
　難燃剤成分としては、例えば水酸化アルミニウム、水酸化マグネシウム、水酸化鉄、水酸化カルシウム、水酸化スズ、複合化金属水酸化物などの各種金属水酸化物；ホスファゼン化合物などを用いることができる。なかでも、難燃性、硬化後の強度に優れるという理由から、ホスファゼン化合物が好ましい。
　顔料としては特に限定されず、カーボンブラックなどが挙げられる。
　熱硬化性樹脂シート１２の製造方法は特に限定されないが、前記各成分（例えば、エポキシ樹脂、フェノール樹脂、無機充填材及び硬化促進剤など）を混練して得られる混練物をシート状に塑性加工する方法が好ましい。これにより、無機充填材を高充填でき、熱膨張係数を低く設計できる。
　具体的には、エポキシ樹脂、フェノール樹脂、無機充填材及び硬化促進剤などをミキシングロール、加圧式ニーダー、押出機などの公知の混練機で溶融混練することにより混練物を調製し、得られた混練物をシート状に塑性加工する。混練条件として、温度の上限は、１４０℃以下が好ましく、１３０℃以下がより好ましい。温度の下限は、上述の各成分の軟化点以上であることが好ましく、例えば３０℃以上、好ましくは５０℃以上である。混練の時間は、好ましくは１～３０分である。また、混練は、減圧条件下（減圧雰囲気下）で行うことが好ましく、減圧条件下の圧力は、例えば、１×１０－４～０．１ｋｇ／ｃｍ２である。
　溶融混練後の混練物は、冷却することなく高温状態のままで塑性加工することが好ましい。塑性加工方法としては特に制限されず、平板プレス法、Ｔダイ押出法、スクリューダイ押出法、ロール圧延法、ロール混練法、インフレーション押出法、共押出法、カレンダー成形法などが挙げられる。塑性加工温度としては上述の各成分の軟化点以上が好ましく、エポキシ樹脂の熱硬化性および成形性を考慮すると、例えば４０～１５０℃、好ましくは５０～１４０℃、さらに好ましくは７０～１２０℃である。
　熱硬化性樹脂シート１２を塗工方式で製造することも好ましい。例えば、前記各成分を含有する接着剤組成物溶液を作製し、接着剤組成物溶液を基材セパレータ上に所定厚みとなる様に塗布して塗布膜を形成した後、塗布膜を乾燥させることで、熱硬化性樹脂シート１２を製造できる。
　接着剤組成物溶液に用いる溶媒としては特に限定されないが、前記各成分を均一に溶解、混練又は分散できる有機溶媒が好ましい。例えば、ジメチルホルムアミド、ジメチルアセトアミド、Ｎ-メチルピロリドン、アセトン、メチルエチルケトン、シクロヘキサノンなどのケトン系溶媒、トルエン、キシレンなどが挙げられる。
　基材セパレータとしては、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ポリエチレン、ポリプロピレンや、フッ素系剥離剤、長鎖アルキルアクリレート系剥離剤など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などが使用可能である。接着剤組成物溶液の塗布方法としては、例えば、ロール塗工、スクリーン塗工、グラビア塗工などが挙げられる。また、塗布膜の乾燥条件は特に限定されず、例えば、乾燥温度７０～１６０℃、乾燥時間１～５分間で行うことができる。
　熱硬化性樹脂シート１２の厚みは特に限定されないが、好ましくは１００μｍ以上、より好ましくは１５０μｍ以上である。また、熱硬化性樹脂シート１２の厚みは、好ましくは２０００μｍ以下、より好ましくは１０００μｍ以下である。上記範囲内であると、半導体チップ１４を良好に封止できる。
　以上のとおり、実施形態１の半導体パッケージ５４の製造方法は、支持板１１ａ、支持板１１ａ上に積層された仮固定材１１ｂ及び仮固定材１１ｂ上に仮固定された半導体チップ１４を備えるチップ仮固定体１１、チップ仮固定体１１上に配置された熱硬化性樹脂シート１２、並びに９０℃の引張貯蔵弾性率が２００ＭＰａ以上であり、熱硬化性樹脂シート１２上に配置されたセパレーター１３を備える積層体１を加圧して、半導体チップ１４及び半導体チップ１４を覆う熱硬化性樹脂シート１２を備える封止体５１を形成する工程を含む。
　封止体５１を形成する工程では、例えば、積層体１を７０℃～１００℃で加圧する。
　実施形態１の方法は、例えば、６０℃以下になるまで封止体５１を冷却する工程をさらに含む。
　実施形態１の方法は、例えば、冷却後に封止体５１からセパレーター１３を剥離する工程をさらに含む。
　実施形態１の方法は、例えば、封止体５１を加熱して、熱硬化性樹脂シート１２が硬化した硬化体５２を形成する工程をさらに含む。
　実施形態１の方法は、例えば、硬化体５２から仮固定材１１ｂを剥離する工程をさらに含む。
　実施形態１の方法は、例えば、硬化体５２の仮固定材１１ｂと接していた面上に再配線層６９を形成して、再配線体５３を形成する工程をさらに含む。
　実施形態１の方法は、例えば、再配線体５３を個片化して半導体パッケージ５４を得る工程をさらに含む。
　実施形態１の方法では、熱硬化性樹脂シート１２で半導体チップ１４を被覆する際の一般的な温度付近である９０℃において引張貯蔵弾性率が高いセパレーター１３を使用する。そして、セパレーター１３を介して、熱硬化性樹脂シート１２などを加圧して封止体５１を得る。このため、加圧時のセパレーター１３の変形を抑制することが可能で、封止体５１のセパレーター１３と接する面について、セパレーター１３の変形に起因する表面平滑性の低下を抑制できる。したがって、表面平滑性に優れた封止体５１を得ることができる。封止体５１は表面平滑性に優れているので、樹脂部分を研削する工程を省略することが可能である。
　実施形態１の方法では、セパレーター１３を介して熱硬化性樹脂シート１２などを加圧するので、上側加熱板４２に熱硬化性樹脂シート１２が付着することを防止できる。
　［実施形態２］
　図１６に示すように、積層構造体２は、チップ実装ウェハ２１、チップ実装ウェハ２１上に配置された熱硬化性樹脂シート１２及び熱硬化性樹脂シート１２上に配置されたセパレーター１３を備える。積層構造体２は下側加熱板４１と上側加熱板４２の間に配置されている。
　チップ実装ウェハ２１は、半導体ウェハ２１ａ及び半導体ウェハ２１ａ上にフリップチップ実装（フリップチップボンディング）された半導体チップ１４を備える。
　半導体チップ１４は回路形成面（活性面）を備える。半導体チップ１４の回路形成面上には、バンプ１４ｂが配置されている。
　半導体ウェハ２１ａは、回路形成面を備える。半導体ウェハ２１ａの回路形成面は、電極２１ｂを含む。また、半導体ウェハ２１ａは、半導体ウェハ２１ａの厚み方向に延びる貫通電極２１ｃを備える。貫通電極２１ｃは、電極２１ｂと電気的に接続されている。
　半導体チップ１４と半導体ウェハ２１ａは、バンプ１４ｂと電極２１ｂを介して電気的に接続されている。また、半導体チップ１４と半導体ウェハ２１ａの間にアンダーフィル材１５が充填されている。
　図１７に示すように、下側加熱板４１及び上側加熱板４２を用いて平行平板方式で積層構造体２を熱プレスして、封止構造体７１を形成する。好適な熱プレス条件は、実施形態１で説明した熱プレス条件と同様である。また、熱プレスは減圧雰囲気下で行うことが好ましい。好適な減圧条件は、実施形態１で説明した減圧条件と同様である。
　積層構造体２を熱プレスすることで得られた封止構造体７１は、半導体ウェハ２１ａ、半導体ウェハ２１ａ上にフリップチップ実装された半導体チップ１４及び半導体チップ１４を覆う熱硬化性樹脂シート１２を備える。また、封止構造体７１は、半導体ウェハ２１ａが配置された面（ウェハ面）及びウェハ面の反対側の面（反対面）を備える。反対面はセパレーター１３と接している。
　次いで、６０℃以下になるまで封止構造体７１を冷却する。冷却方法は特に限定されず、例えば、常温下で封止構造体７１を放置する方法などがある。４０℃以下になるまで封止構造体７１を冷却することが好ましい。
　図１８に示すように、封止構造体７１からセパレーター１３を剥離する。冷却後にセパレーター１３を剥離することで、表面平滑性の低下を防止できる。
　次いで、封止構造体７１を加熱することで熱硬化性樹脂シート１２を硬化させて、硬化構造体７２を形成する。好適な加熱条件は、実施形態１で説明した加熱条件と同様である。
　図１９に示すように、硬化構造体７２のウェハ面を研削して、貫通電極２１ｃを露出させる。すなわち、ウェハ面を研削して得られた研削面７３では、貫通電極２１ｃが露出している。
　図２０に示すように、セミアディティブ法などを利用して、研削面７３上に再配線層８１を形成して、再配線構造体７４を形成する。再配線層８１は、再配線８２を有する。次いで、再配線層８１上にバンプ８３を形成する。バンプ８３は再配線８２、電極２１ｂ及び貫通電極２１ｃを介して半導体チップ１４のバンプ１４ｂと電気的に接続している。
　図２１に示すように、再配線構造体７４を個片化（ダイシング）して、半導体パッケージ７５を得る。
　（変形例１）
　実施形態２では、チップ実装ウェハ２１について半導体チップ１４と半導体ウェハ２１ａの間にアンダーフィル材１５が充填されているが、変形例１では半導体チップ１４と半導体ウェハ２１ａの間にアンダーフィル材１５が充填されていない。
　以上のとおり、実施形態２の半導体パッケージ７５の製造方法は、半導体ウェハ２１ａ及び半導体ウェハ２１ａ上に実装された半導体チップ１４を備えるチップ実装ウェハ２１、チップ実装ウェハ２１上に配置された熱硬化性樹脂シート１２、並びに９０℃の引張貯蔵弾性率が２００ＭＰａ以上であり、熱硬化性樹脂シート１２上に配置されたセパレーター１３を備える積層構造体２を加圧して、半導体ウェハ２１ａ、半導体ウェハ２１ａ上に実装された半導体チップ１４及び半導体チップ１４を覆う熱硬化性樹脂シート１２を備える封止構造体７１を形成する工程を含む。
　実施形態２の方法は、例えば、６０℃以下になるまで封止構造体７１を冷却する工程をさらに含む。
　実施形態２の方法は、例えば、冷却後に封止構造体７１からセパレーター１３を剥離する工程をさらに含む。
　実施形態２の方法は、例えば、封止構造体７１を加熱して、熱硬化性樹脂シート１２が硬化した硬化構造体７２を形成する工程をさらに含む。
　実施形態２の方法は、例えば、硬化構造体７２の半導体ウェハ２１ａが配置された面を研削して、研削面７３を形成する工程をさらに含む。
　実施形態２の方法は、例えば、研削面７３上に再配線層８１を形成して、再配線構造体７４を形成する工程をさらに含む。
　実施形態２の方法は、例えば、再配線構造体７４を個片化して半導体パッケージ７５を得る工程をさらに含む。
　実施形態２の方法では、熱硬化性樹脂シート１２で半導体チップ１４を被覆する際の一般的な温度付近である９０℃において引張貯蔵弾性率が高いセパレーター１３を使用する。そして、セパレーター１３を介して、熱硬化性樹脂シート１２などを加圧して封止構造体７１を得る。このため、加圧時のセパレーター１３の変形を抑制することが可能で、封止構造体７１のセパレーター１３と接する面について、セパレーター１３の変形に起因する表面平滑性の低下を抑制できる。したがって、表面平滑性に優れた封止構造体７１を得ることができる。封止構造体７１は表面平滑性に優れているので、樹脂部分を研削する工程を省略することが可能である。
　実施形態２の方法では、セパレーター１３を介して熱硬化性樹脂シート１２などを加圧するので、上側加熱板４２に熱硬化性樹脂シート１２が付着することを防止できる。
　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。ただし、この実施例に記載されている材料や配合量などは、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。
　［セパレーター］
　セパレーターについて説明する。
　セパレーターＡ：三菱ポリエステルフィルム社製のダイヤホイルＭＲＡ―５０（厚み：５０μｍ）
　セパレーターＢ：帝人デュポンフィルム社製のテオネックスＱ５１（厚み：５０μｍ）
　セパレーターＣ：大倉工業社製のＯＤＺ４（厚み：１００μｍ）
　セパレーターについて下記の評価を行った。結果を表１に示す。
　（９０℃の引張貯蔵弾性率）
　セパレーターから、短冊状のサンプル（縦３０ｍｍ×横５ｍｍ）を切り出した。このサンプルについて、動的粘弾性測定装置(レオメトリクスサイエンティフィク社製のＲＳＡＩＩＩ)を用いて、引張測定モードにてチャック間距離２３ｍｍ、昇温速度１０℃／分、２５℃～２００℃の引張貯蔵弾性率を測定した。測定結果から、９０℃の引張貯蔵弾性率を求めた。
　（表面粗さ（Ｒａ））
　表面粗さ（Ｒａ）は、ＪＩＳ　Ｂ　０６０１に基づき、Ｖｅｅｃｏ社製の非接触三次元粗さ測定装置（ＮＴ３３００）を用いて測定した。測定条件は、５０倍とし、測定値は、測定データにＭｅｄｉａｎ　ｆｉｌｔｅｒをかけて求めた。測定は、測定箇所を変更しながら５回行い、その平均値を表面粗さ（Ｒａ）とした。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000001
　［樹脂シート］
　樹脂シートＡ、樹脂シートＢについて説明する。
　（樹脂シートＡを作製するために使用した成分）
　樹脂シートＡを作製するために使用した成分について説明する。
　エポキシ樹脂：新日鐵化学（株）製のＹＳＬＶ－８０ＸＹ（ビスフェノールＦ型エポキシ樹脂、エポキン当量２００ｇ／ｅｑ．軟化点８０℃）
　フェノール樹脂：明和化成社製のＭＥＨ－７８５１－ＳＳ（ビフェニルアラルキル骨格を有するフェノールノボラック樹脂、水酸基当量２０３ｇ／ｅｑ．軟化点６７℃）
　硬化促進剤：四国化成工業社製の２ＰＨＺ－ＰＷ（２－フェニル－４，５－ジヒドロキシメチルイミダゾール）
　エラストマー：カネカ社製のＳＩＢＳＴＡＲ　０７２Ｔ（スチレン－イソブチレン－スチレントリブロック共重合体）
　無機充填材：電気化学工業社製のＦＢ－９４５４（球状溶融シリカ粉末、平均粒子径２０μｍ）
　シランカップリング剤：信越化学社製のＫＢＭ－４０３（３－グリシドキシプロピルトリメトキシシラン）
　カーボンブラック：三菱化学社製の＃２０
　（樹脂シートＡの作製）
　表２に記載の配合比に従い、各成分をミキサーにてブレンドし、２軸混練機により１２０℃で２分間溶融混練し、続いてＴダイから押出しすることにより、厚さ５００μｍの樹脂シートＡを作製した。
　（樹脂シートＢを作製するために使用した成分）
　樹脂シートＢを作製するために使用した成分について説明する。
　エポキシ樹脂：東都化成（株）製のＫＩ－３０００（オルトクレゾールノボラック型エポキシ樹脂、エポキン当量２００ｇ／ｅｑ）
　エポキシ樹脂：三菱化学（株）製のエピコート８２８（ビスフェノールＡ型エポキシ樹脂、エポキシ当量２００ｇ／eq）
　フェノール樹脂：明和化成社製のＭＥＨ－７８５１－ＳＳ（ビフェニルアラルキル骨格を有するフェノールノボラック樹脂、水酸基当量２０３ｇ／ｅｑ．軟化点６７℃）
　硬化促進剤：四国化成工業社製の２ＰＨＺ－ＰＷ（２－フェニル－４，５－ジヒドロキシメチルイミダゾール）
　無機充填材：電気化学工業社製のＦＢ－９４５４（球状溶融シリカ粉末、平均粒子径２０μｍ）
　カーボンブラック：三菱化学社製の＃２０
　（樹脂シートＢの作製）
　表２に記載の配合比に従い、固形分濃度が９５％となるようにエポキシ樹脂、フェノール樹脂、メチルエチルケトン（ＭＥＫ）及び無機充填材を容器に配合し、自転公転ミキサー（株式会社シンキー製）を用いて８００ｒｐｍにて、５分間撹拌した。その後、硬化促進剤及びカーボンブラックを添加し、次いで固形分濃度が９０％となるようにＭＥＫを添加し、８００ｒｐｍにて３分間撹拌して、塗工液を得た。塗工液をシリコン離型処理済みのポリエチレンテレフタレートフィルム（厚み５０μｍ）上に塗布し、１２０℃、３分間で塗工液を乾燥させることにより厚み１００μｍのシートを作成した。シートをロールラミネーターにて、９０℃で貼り合わせをすることによって、厚さ５００μｍの樹脂シートＢを得た。
　樹脂シートＡ、樹脂シートＢについて下記の評価を行った。結果を表２に示す。
　（９０℃の粘度）
　樹脂シートＡ、樹脂シートＢから、直径２０ｍｍ×厚み１．０ｍｍの大きさの円形状のサンプルをくり抜き、粘弾性測定装置ＡＲＥＳ（ＴＡインスツルメント社製）を用いて、１０℃／分昇温、０．１Ｈｚ、歪み２０％の条件で、６０℃～１５０℃の粘度を測定し、９０℃における値を測定した。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000002
　［実施例１～４及び比較例１～２］
　（硬化体の作製）
　３００ｍｍ×４００ｍｍ×厚み１．４ｍｍのガラス板（テンパックスガラス）上に仮固定粘着シート（日東電工社製のＮｏ．３１９５Ｖ）を積層した。次いで、仮固定粘着シート上に６ｍｍ×６ｍｍ×厚み２００μｍの半導体素子を９ｍｍ間隔となるように複数配置した。次いで、半導体素子上に樹脂シートを配置した。次いで、樹脂シート上にセパレーターを配置して、積層体を得た。高精度真空加圧装置（ミカドテクノス社製）を用いて、積層体を９０℃、２．５ＭＰａで平行平板方式でプレスして、仮固定粘着シート付きかつセパレーター付きの封止体を形成した。封止体を４０℃まで冷却した後、セパレーターを封止体から剥離した。
　仮固定粘着シート付きの封止体を１５０℃で１時間加熱し、封止体の樹脂部分を硬化させて仮固定粘着シート付きの硬化体を得た。仮固定粘着シートの粘着力を低下させるために仮固定粘着シート付きの硬化体を１８５℃で５分間加熱し、仮固定粘着シートを硬化体から剥離した。
　［評価］
　硬化体について下記の評価を行った。結果を表３に示す。
　（レーザーマークで付与した文字の視認性）
　硬化体のセパレーターと接していた面のうち樹脂部分に、レーザーマーキングにより文字及び二次元コードを付与した。
　レーザーマーキング条件は以下のとおりであった。
　　レーザーマーキング装置：商品名「ＭＤ－Ｓ９９００」、キーエンス社製
　　波長：５３２ｎｍ
　　強度：１．０Ｗ
　　スキャンスピード：７００ｍｍ／ｓｅｃ
　　Ｑスイッチ周波数：６４ｋＨｚ
　　全体のサイズとして約４ｍｍ×約４ｍｍで、各セルのサイズが０．０８ｍｍ×０．２４ｍｍの二次元コードを加工した。
　レーザーマーキングにより形成された文字が目視（目視距離：約４０ｃｍ）にて視認でき、且つ、二次元コードリーダ（キーエンス社製、製品名「ＳＲ－６００」、読み取り時の二次元コードと二次元コードリーダとの距離：１０ｃｍ以下）にて読み取り可能なものを○（良好）と判定した。また、レーザーマーキングにより形成された文字が目視にて視認できない、又は、二次元コードリーダにて読み取り不可能なものを×（不良）と判定した。１０個の硬化体についてこの評価を行い、読み取り成功率を求めた。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000003
　　　　１　　　　積層体
　　　　１１　　　　チップ仮固定体
　　　　１２　　　　熱硬化性樹脂シート
　　　　１３　　　　セパレーター
　　　　４１　　　　下側加熱板
　　　　４２　　　　上側加熱板
　　　　１１ａ　　　　支持板
　　　　１１ｂ　　　　仮固定材
　　　　１４　　　　半導体チップ
　　　　１４ａ　　　　電極パッド
　　　　５１　　　　封止体
　　　　５２　　　　硬化体
　　　　６１　　　　バッファーコート膜
　　　　６２　　　　マスク
　　　　６３　　　　レジスト
　　　　６４　　　　めっきパターン
　　　　６５　　　　再配線
　　　　６６　　　　保護膜
　　　　６７　　　　電極
　　　　６８　　　　バンプ
　　　　６９　　　　再配線層
　　　　５３　　　　再配線体
　　　　５４　　　　半導体パッケージ
　　　　２　　　　積層構造体
　　　　１４ｂ　　　　バンプ
　　　　２１　　　　チップ実装ウェハ
　　　　２１ａ　　　　半導体ウェハ
　　　　２１ｂ　　　　電極
　　　　２１ｃ　　　　貫通電極
　　　　１５　　　　アンダーフィル材
　　　　７１　　　　封止構造体
　　　　７２　　　　硬化構造体
　　　　７３　　　　研削面
　　　　８１　　　　再配線層
　　　　８２　　　　再配線
　　　　８３　　　　バンプ
　　　　７４　　　　再配線構造体
　　　　７５　　　　半導体パッケージ
 
 

Claims (11)

  1. 　支持板、前記支持板上に積層された仮固定材及び前記仮固定材上に仮固定された半導体チップを備えるチップ仮固定体、前記チップ仮固定体上に配置された熱硬化性樹脂シート、並びに９０℃の引張貯蔵弾性率が２００ＭＰａ以上であり、前記熱硬化性樹脂シート上に配置されたセパレーターを備える積層体を加圧して、前記半導体チップ及び前記半導体チップを覆う前記熱硬化性樹脂シートを備える封止体を形成する工程を含む半導体パッケージの製造方法。
  2. 　前記セパレーターの厚みが３５μｍ～２００μｍである請求項１に記載の半導体パッケージの製造方法。
  3. 　前記セパレーターの表面粗さ（Ｒａ）が３００ｎｍ以下である請求項１又は２に記載の半導体パッケージの製造方法。
  4. 　前記封止体を形成する工程では、前記積層体を０．５ＭＰａ～１０ＭＰａで加圧する請求項１～３のいずれかに記載の半導体パッケージの製造方法。
  5. 　前記封止体を形成する工程では、前記積層体を加熱下で加圧する請求項１～４のいずれかに記載の半導体パッケージの製造方法。
  6. 　前記封止体を形成する工程では、前記積層体を７０℃～１００℃で加圧する請求項１～５のいずれかに記載の半導体パッケージの製造方法。
  7. 　６０℃以下になるまで前記封止体を冷却する工程と、
    　冷却後に前記封止体から前記セパレーターを剥離する工程とをさらに含む請求項６に記載の半導体パッケージの製造方法。
  8. 　前記封止体を加熱して、前記熱硬化性樹脂シートが硬化した硬化体を形成する工程と、
    　前記硬化体から前記仮固定材を剥離する工程とをさらに含む請求項１～７のいずれかに記載の半導体パッケージの製造方法。
  9. 　前記硬化体の前記仮固定材と接していた面上に再配線層を形成して、再配線体を形成する工程をさらに含む請求項８に記載の半導体パッケージの製造方法。
  10. 　前記再配線体を個片化して半導体パッケージを得る工程をさらに含む請求項９に記載の半導体パッケージの製造方法。
  11. 　半導体ウェハ及び前記半導体ウェハ上に実装された半導体チップを備えるチップ実装ウェハ、前記チップ実装ウェハ上に配置された熱硬化性樹脂シート、並びに９０℃の引張貯蔵弾性率が２００ＭＰａ以上であり、前記熱硬化性樹脂シート上に配置されたセパレーターを備える積層構造体を加圧して、前記半導体ウェハ、前記半導体ウェハ上に実装された半導体チップ及び前記半導体チップを覆う前記熱硬化性樹脂シートを備える封止構造体を形成する工程を含む半導体パッケージの製造方法。
     
PCT/JP2014/083899 2013-12-26 2014-12-22 半導体パッケージの製造方法 WO2015098829A1 (ja)

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