(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
電極が形成された第１の半導体チップの表面に、前記電極上に開口部を有する第１の絶縁樹脂硬化膜を形成する工程（ａ）と、前記第１の絶縁樹脂硬化膜が形成された第１の半導体チップ上に、第２の半導体チップをバンプを介してフリップチップ接続する工程（ｂ）と、フリップチップ接続された前記第１の半導体チップと前記第２の半導体チップとの間隙にアンダーフィル材を充填する工程（ｃ）と、を含む半導体装置の製造方法であって、
前記工程（ａ）では、前記絶縁樹脂を（Ａ−２５）℃以上（Ａ＋２５）℃以下の温度（ここで、Ａは前記バンプの凝固点である）で硬化させることを特徴とする半導体装置の製造方法。
【請求項２】
前記工程（ａ）と前記工程（ｂ）との間に、前記電極と電気的に接続する配線を形成する工程（ｄ）と、前記配線上に開口部を有する第２の絶縁樹脂硬化膜を形成する工程（ｅ）と、をさらに含むことを特徴とする請求項１記載の半導体装置の製造方法。
【請求項３】
前記工程（ｂ）は、前記バンプをリフローする工程を含むことを特徴とする請求項１または２記載の半導体装置の製造方法。
【請求項４】
前記バンプは、凝固点Ａが２２０℃以上２４０℃以下の金属材料からなることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項記載の半導体装置の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、半導体装置の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
モバイル機器等の電子機器の高性能化、多機能化、小型化を実現する技術として、メモリー、ロジック等の複数の半導体チップを三次元に積層するいわゆるチップオンチップ（ＣＯＣ：Ｃｈｉｐ  Ｏｎ  Ｃｈｉｐ）技術が知られている。このＣＯＣ技術を利用した半導体装置のなかでも、２枚の半導体チップをフリップチップ接続した半導体装置は、小型化、チップ間のデータ転送速度の高速化等に有利であり、各種電子機器に多用されつつある。
【０００３】
従来、このフリップチップ接続を用いたＣＯＣ構造の半導体装置は、２枚の半導体チップのそれぞれの表面（回路形成面）の端子同士をはんだバンプを介して接合した後、それらの間にアンダーフィル材を充填することにより製造される。はんだバンプは、２枚の半導体チップの少なくとも一方の端子上に形成され、リフロー処理によりはんだバンプを溶融させ接合する。はんだバンプには、環境保全の観点からＰｂを含まない無鉛はんだ（例えば、Ｓｎ−Ｃｕ、Ｓｎ−Ａｇ等）が一般に使用され、リフロー処理は、これらの無鉛はんだの溶融温度より２０〜３０℃程度高い温度、例えば２４０〜２６０℃で行われている。
【０００４】
しかし、このような従来の方法で製造された半導体装置においては、半導体チップの表面に保護膜として形成されている絶縁膜等の影響で、２枚の半導体チップに反りを生じ、バンプの接続部分が圧縮または引っ張られる結果、接続不良（ショートまたはオープン）が発生することがあった。特に、従来、絶縁膜として硬化温度が３５０〜３８０℃程度の有機膜（例えば、ポリイミド膜）が、Ｓｉ等のダストに対するトラップ機能に優れていることから多用されているが、この場合、反り量は硬化温度で最少となり、温度が下がるにつれ増大し、はんだバンプが凝固する温度（例えば、Ｓｎ−Ａｇはんだの凝固点は約２２１℃）では３０μｍにも達することがあり、上記のようなバンプ接続部分における接続不良が発生しやすかった。このため、半導体チップの反りの発生を抑える技術が求められている。
【０００５】
この種の技術に関連するものとして、例えば、特許文献１に、封止材とパッケージ基板との熱膨張差に起因する半導体パッケージの変形を抑制する技術が開示されている。しかし、この技術はマザーボードに搭載する際の半導体パッケージの変形を抑制するものであり、ＣＯＣ構造の半導体装置における上記問題を解決する方法は未だ見出されていない。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００９−１５８７０６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明の目的は、半導体チップの反りの発生を抑え、バンプ接続部における接続不良の発生を抑制することができる半導体装置の製造方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明の一態様によれば、電極が形成された第１の半導体チップの表面に、前記電極上に開口部を有する第１の絶縁樹脂硬化膜を形成する工程（ａ）と、前記第１の絶縁樹脂硬化膜が形成された第１の半導体チップ上に、第２の半導体チップをバンプを介してフリップチップ接続する工程（ｂ）と、フリップチップ接続された前記第１の半導体チップと前記第２の半導体チップとの間隙にアンダーフィル材を充填する工程（ｃ）と、を含む半導体装置の製造方法であって、前記工程（ａ）では、前記絶縁樹脂を（Ａ−２５）℃以上（Ａ＋２５）℃以下の温度（ここで、Ａは前記バンプの凝固点である）で硬化させることを特徴とする半導体装置の製造方法が提供される。
【発明の効果】
【０００９】
本発明の一態様によれば、２枚の半導体チップをフリップチップ接続したＣＯＣ構造の半導体装置を製造するにあたり、半導体チップの反りの発生を抑え、バンプ接続部における接続不良の発生を抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本発明の第１の実施の形態に係る半導体装置の概略構成を示す断面図である。
【図２】半導体チップの反りにより発生した半導体装置の接続不良を示す断面図である。
【図３】図１に示す半導体装置を用いた半導体パッケージの概略構成を示す断面図である。
【図４】本発明の第２の実施の形態に係る半導体装置の概略構成を示す断面図である。
【図５】本発明の第２の実施の形態に係る半導体装置の製造工程を示す断面図である。
【図６】図５に続く半導体装置の製造工程を示す断面図である。
【図７】図４に示す半導体装置を用いた半導体パッケージの概略構成を示す断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下、本発明の実施の形態について説明する。なお、以下では本発明の実施の形態を図面に基づいて説明するが、それらの図面は図解のために提供されるものであり、本発明はそれらの図面に何ら限定されるものではない。
【００１２】
（第１の実施の形態）
第１の実施の形態について説明する。図１は本実施形態を適用して製造された半導体装置の概略構成を示す断面図である。この半導体装置１０は、第１の半導体チップ１１上に第２の半導体チップ１２がフリップチップ接続されたＣＯＣ構造を有している。第１の半導体チップ１１は、ロジックチップであり、第２の半導体チップ１２は、メモリーチップである。
【００１３】
第１の半導体チップ１１は、電極パッド（電極）１３と、電極パッド１３の表面が露出するように設けられた開口部１４ａを有する絶縁樹脂硬化膜（第１の絶縁樹脂硬化膜）１４を備える。一方、第２の半導体チップ１２は、表面（端子面）に絶縁樹脂硬化膜１５を備える。
【００１４】
そして、これらの第１の半導体チップ１１と第２の半導体チップ１２とは、端子面同士がはんだバンプ１６を介して接合され、その隙間にはアンダーフィル材１７が充填されている。はんだバンプ１６は、第１の半導体チップ１１および第２の半導体チップ１２の各端子部（図示なし）上に形成され、リフロー処理によって一体に接合される。
【００１５】
はんだバンプ１６は、凝固点Ａが２２０℃以上２４０℃以下の金属材料、例えばＳｎＡｇ（凝固点２２１℃）、ＳｎＣｕ（凝固点２２７℃）、Ｓｎ（凝固点２３２℃）等で形成されている。バンプ径およびバンプピッチは、それぞれ、例えば１０〜５０μｍ程度および２０〜１００μｍ程度である。
【００１６】
また、絶縁樹脂硬化膜１４，１５は、例えば、ＪＳＲ（株）製のＥＬＰＡＣ  ＷＰＲ−１０２０、ＥＬＰＡＣ  ＷＰＲ−５１００（以上、感光性絶縁樹脂の商品名）等の絶縁樹脂が使用され、これらの絶縁樹脂を（Ａ−５０）℃以上（Ａ＋５０）℃以下の温度（ここで、Ａはハンダバンプ１６の形成材料の凝固点である）で、例えば１時間程度硬化させることにより形成されている。絶縁樹脂の硬化温度は、好ましくは（Ａ−２５）℃以上（Ａ＋２５）℃以下であり、より好ましくはＡ℃付近、つまりハンダバンプ１６の形成材料の凝固点付近の温度である。
【００１７】
なお、第１の半導体チップ１１の周縁部は第２の半導体チップ１２の外周より外側に露出しており、その露出した周縁部の表面に、電極パッド１３が形成されている。
【００１８】
次に、上記半導体装置１０の製造方法について説明する。
【００１９】
まず、電極パッド１３が形成された第１の半導体チップ１１の表面に、ＥＬＰＡＣ  ＷＰＲ−１０２０、ＥＬＰＡＣ  ＷＰＲ−５１００等の絶縁樹脂をスピンコーティング技術により塗布し、（Ａ−５０）℃以上（Ａ＋５０）℃以下の温度（ここで、Ａはバンプ形成材料の凝固点である）、好ましくは（Ａ−２５）℃以上（Ａ＋２５）℃以下の温度、より好ましくはＡ℃付近の温度で、例えば１時間程度硬化させて絶縁樹脂硬化膜１４を形成した後、リソグラフィ技術を用いて、端子部上および電極パッド１３上を開口させ、端子部上にはんだバンプ１６を形成する。なお、絶縁樹脂の硬化には、前記範囲の温度を含む異なる温度によるステップ硬化（例えば、１５０℃×３０分＋２５０℃×３０分等）を用いることも可能である。したがって、本明細書中「硬化」というときは、このような「ステップ硬化」を含むものとする。
【００２０】
また、第２の半導体チップ１２の表面に、上記絶縁樹脂硬化膜１４の場合と同様、ＥＬＰＡＣ  ＷＰＲ−１０２０、ＥＬＰＡＣ  ＷＰＲ−５１００等の絶縁樹脂をスピンコーティング技術により塗布し、（Ａ−５０）℃以上（Ａ＋５０）℃以下の温度（ここで、Ａはバンプ形成材料の凝固点である）、好ましくは（Ａ−２５）℃以上（Ａ＋２５）℃以下の温度、より好ましくはＡ℃付近の温度で、例えば１時間程度硬化させて絶縁樹脂硬化膜１５を形成した後、リソグラフィ技術を用いて、端子部上を開口させ、端子部上にはんだバンプ１６を形成する。
【００２１】
次に、第１の半導体チップ１１上に、第２の半導体チップ１２をフリップチップ接続（仮固定）した後、例えば水素や蟻酸等を含有する還元性雰囲気下、例えば２４０℃以上２６０℃以下の温度ではんだバンプ１６をリフローし、はんだバンプ１６の酸化膜を除去して溶融し、温度を下げてはんだバンプ１６を凝固させる。このとき、第１の半導体チップ１１および第２の半導体チップ１２の表面に形成された絶縁樹脂硬化膜１４，１５の硬化温度は、はんだバンプ１６の凝固点Ａの±５０℃の範囲内であるため、より高温で硬化させた場合のような大きな硬化収縮が生じることはない。このため、絶縁樹脂硬化膜１４，１５が形成されている第１の半導体チップ１１および第２の半導体チップ１２の表面側が裏面側より大きく収縮して、第１の半導体チップ１１および第２の半導体チップ１２に大きな反りが発生することはない。したがって、はんだバンプ１６の接続部分における圧縮または引張応力が低減され、ショートまたはオープン等の接続不良の発生が抑制される。
【００２２】
なお、図２は、絶縁樹脂硬化膜１４，１５の硬化温度がはんだバンプ１６の形成材料の凝固点Ａより５０℃を超えて高かったため、はんだバンプ１６凝固時に、第１の半導体チップ１１および第２の半導体チップ１１にそれぞれ凹状および凸状の大きな反りが発生した結果、外側に位置するはんだバンプ１６に大きな圧縮応力が作用してショート２１が発生し、一方、内側に位置するはんだバンプ１６には引張応力が作用してオープン２２が発生した状態を示した断面図である。
【００２３】
こうして、第１の半導体チップ１１と第２の半導体チップ１２とをはんだバンプ１６を介して接合した後、第１の半導体チップ１１と第２の半導体チップ１２との間隙にアンダーフィル材１７を充填し、所定の温度で加熱し硬化させる。これにより、図１に示す半導体装置１０が完成する。
【００２４】
なお、この半導体装置１０は、図３に示すように、第１の半導体チップ１１の下面がインターポーザ基板等の実装基板２３上にダイアタッチ材２４を用いて接着されるとともに、第１の半導体チップ１１上の電極パッド１３がインターポーザ基板等の実装基板２３上の端子２８にボンディングワイヤ２５を介して電気的に接合され、さらに、実装基板２３上の第１の半導体チップ１１および第２の半導体チップ１２が、モールド樹脂２６により封止される。図３において、符号２７は、実装基板２３の下面に形成された外部接続用端子を示している。
【００２５】
本実施形態によれば、第１の半導体チップ１１および第２の半導体チップ１２の各表面の絶縁樹脂硬化膜１４，１５を、はんだバンプ１６の形成材料の凝固点Ａの±５０℃の範囲内の温度で硬化させているので、はんだバンプ１６凝固時における第１の半導体チップ１１および第２の半導体チップ１２の反りの発生を抑えることができ、これにより、はんだバンプ１６接続部分におけるショートまたはオープン等の接続不良の発生を抑制することができる。
【００２６】
なお、本実施形態では、第１の半導体チップ１１および第２の半導体チップ１２の表面にいずれも絶縁樹脂からなる硬化膜が形成されているが、第１の半導体チップ１１および第２の半導体チップ１２のいずれか一方の表面にのみ絶縁樹脂からなる硬化膜が形成され、他方の表面には無機材料からなる絶縁膜が形成されていてもよい。このように構成される半導体装置においても、絶縁樹脂からなる硬化膜に起因する半導体チップの反りを抑制し、はんだバンプ１６接続部分におけるショートまたはオープン等の接続不良の発生を抑制することができる。
【００２７】
（第２の実施形態）
次に、第２の実施の形態について説明する。図４は本実施形態を適用して製造された半導体装置の概略構成を示す断面図である。この半導体装置３０は、第１の半導体チップ３１上に第２の半導体チップ３２がフリップチップ接続されたＣＯＣ構造を有している。第１の半導体チップ３１は、メモリーチップであり、第２の半導体チップ３２は、ロジックチップである。
【００２８】
第１の半導体チップ３１は、電極パッド３３と、電極パッド３３上に開口部３４ａを有する絶縁樹脂硬化膜（第１の絶縁樹脂硬化膜）３４と、電極パッド３３と電気的に接続する再配線（配線）３５と、再配線３５上に開口部（バンプ形成部）を有する絶縁樹脂硬化膜（第２の絶縁樹脂硬化膜）３６を備える。一方、第２の半導体チップ３２は、表面（端子面）に絶縁樹脂硬化膜３７を備える。
【００２９】
そして、これらの第１の半導体チップ１１と第２の半導体チップ１２とは、端子面同士がはんだバンプ３８を介して接合され、その隙間にはアンダーフィル材３９が充填されている。はんだバンプ３８は、第１の半導体チップ３１の再配線３５および端子部上、第２の半導体チップ３２の端子部上に形成され、リフロー処理によって一体に接合される。
【００３０】
はんだバンプ３８は、凝固点Ａが２２０℃以上２４０℃以下の金属材料、例えばＳｎＡｇ（凝固点２２１℃）、ＳｎＣｕ（凝固点２２７℃）、Ｓｎ（凝固点２３２℃）等で形成されている。バンプ径およびバンプピッチは、それぞれ、例えば１０〜５０μｍ程度および２０〜１００μｍ程度である。
【００３１】
また、絶縁樹脂硬化膜３４，３６，３７は、例えば、ＥＬＰＡＣ  ＷＰＲ−１０２０、ＥＬＰＡＣ  ＷＰＲ−５１００等の絶縁樹脂が使用され、これらの絶縁樹脂を（Ａ−５０）℃以上（Ａ＋５０）℃以下の温度（ここで、Ａはハンダバンプ１６の形成材料の凝固点である）で、例えば１時間程度硬化させることにより形成されている。絶縁樹脂の硬化温度は、好ましくは（Ａ−２５）℃以上（Ａ＋２５）℃以下であり、より好ましくはＡ℃付近、つまりハンダバンプ１６の形成材料の凝固点付近の温度である。
【００３２】
第１の半導体チップ１１に設けられた再配線（配線）３５は、第２の半導体チップ３２であるロジックチップからの入出力信号を外部に導出するために設けられたものである。すなわち、第２の半導体チップ３２であるロジックチップからの入出力信号は、再配線（配線）３５に電気的に接続された、第１の半導体チップ３１の周縁部に設けられた電極パッド３３を介して外部に導出される。
【００３３】
次に、上記半導体装置３０の製造方法について説明する。なお、ここでは、電極パッド３３の材料としてＡｌを用い、再配線３５の材料としてＣｕを用いる場合を例に説明する。
【００３４】
まず、図５（ａ）に示すように、Ａｌ電極パッド３３が形成された第１の半導体チップ３１の表面に、ＥＬＰＡＣ  ＷＰＲ−１０２０、ＥＬＰＡＣ  ＷＰＲ−５１００（以上、感光性絶縁樹脂の商品名）等の絶縁樹脂をスピンコーティング技術により塗布し、（Ａ−５０）℃以上（Ａ＋５０）℃以下の温度（ここで、Ａはバンプ形成材料の凝固点である）、好ましくは（Ａ−２５）℃以上（Ａ＋２５）℃以下の温度、より好ましくはＡ℃付近、つまりパンプ形成材料の凝固点付近の温度で、例えば１時間程度硬化させて絶縁樹脂硬化膜３４を形成した後、リソグラフィ技術を用いて、端子部上およびＡｌ電極パッド３３上を開口させる。
【００３５】
次に、図５（ｂ）に示すように、その上に、スパッタリング技術によりＴｉ膜４１およびＣｕ膜４２を順に形成する。
【００３６】
次に、図５（ｃ）に示すように、スピンコート技術を用いてレジストを塗布した後、リソグラフィ技術を用いて、バンプ形成部および再配線形成部を開口させたレジスト膜４３を形成する。
【００３７】
次に、図５（ｄ）に示すように、バンプ形成部および再配線形成部にＣｕメッキ４４を施す。
【００３８】
次に、図５（ｅ）に示すように、レジスト膜４３を除去した後、エッチング技術およびアッシング技術を用いて不要なＴｉ膜４１およびＣｕ膜４２を除去する。
【００３９】
次に、図６（ｆ）に示すように、ＥＬＰＡＣ  ＷＰＲ−１０２０、ＥＬＰＡＣ  ＷＰＲ−５１００等の絶縁樹脂をスピンコーティング技術により塗布し、（Ａ−５０）℃以上（Ａ＋５０）℃以下の温度（ここで、Ａはバンプ形成材料の凝固点である）、好ましくは（Ａ−２５）℃以上（Ａ＋２５）℃以下の温度、より好ましくはＡ℃付近の温度で、例えば１時間程度硬化させて絶縁樹脂硬化膜３６を形成した後、リソグラフィ技術を用いて、バンプ形成部およびワイヤボンディング用Ａｌ電極パッド３３を開口させる。
【００４０】
次に、図６（ｇ）に示すように、その上に、スパッタリング技術によりＴｉ膜４５およびＣｕ膜４６を順に形成する。
【００４１】
次に、図６（ｈ）に示すように、スピンコーティング技術を用いてレジストを塗布した後、リソグラフィ技術を用いて、バンプ形成部を開口させたレジスト膜４７を形成し、その後、バンプ形成部に、Ｎｉ４８、Ｃｕ４９およびＳｎ５０を順次メッキする。
【００４２】
次に、図６（ｉ）に示すように、レジスト膜４７を除去した後、エッチング技術およびアッシング技術を用いて不要なＴｉ膜４５およびＣｕ膜４６を除去する。
【００４３】
次に、図６（ｊ）に示すように、メッキしたＳｎ５０の表面にフラックスを塗布してリフローし、Ｃｕ４９およびＳｎ５０を溶融させてＣｕＳｎはんだバンプ３８を形成する。
【００４４】
一方、第２の半導体チップ３２の表面に、上記絶縁樹脂硬化膜３４，３６の場合と同様、ＥＬＰＡＣ  ＷＰＲ−１０２０、ＥＬＰＡＣ  ＷＰＲ−５１００）等の絶縁樹脂をスピンコーティング技術により塗布し、（Ａ−５０）℃以上（Ａ＋５０）℃以下の温度（ここで、Ａはバンプ形成材料の凝固点である）、好ましくは（Ａ−２５）℃以上（Ａ＋２５）℃以下の温度、より好ましくはＡ℃付近の温度で、例えば１時間程度硬化させて絶縁樹脂硬化膜３７を形成した後、リソグラフィ技術を用いて、端子部上を開口させ、端子部上にはんだバンプ３８を形成する。
【００４５】
次いで、第１の半導体チップ３１上に、第２の半導体チップ３２をフリップチップ接続（仮固定）した後、例えば水素や蟻酸等を含有する還元性雰囲気下、例えば２４０℃以上２６０℃以下の温度ではんだバンプ３８をリフローし、はんだバンプ３８の酸化膜を除去して溶融し、温度を下げてはんだバンプ３８を凝固させる。このとき、第１の半導体チップ３１および第２の半導体チップ３２の表面に形成された絶縁樹脂硬化膜３４，３６，３７の硬化温度は、はんだバンプ３８の凝固点Ａの±５０℃の範囲内であるため、第１の半導体チップ１１および第２の半導体チップ１２に大きな反りが発生することはなく、したがってはんだバンプ３８接続部分における圧縮または引張応力が低減され、ショートまたはオープン等の接続不良の発生が抑制される。
【００４６】
特に、本実施形態では、第１の半導体チップ３１に再配線３５が形成されており、このような再配線３５が形成された半導体チップでは、絶縁樹脂硬化膜３４，３６の影響が大きく、半導体チップに反りが発生しやすいが、かかる再配線３５が形成された半導体チップであっても、絶縁樹脂硬化膜３４，３６の硬化温度が、はんだバンプ３８の凝固点Ａの±５０℃の範囲内であるため。反りの発生が抑えられ、はんだバンプ３８接続部分におけるショートまたはオープン等の接続不良の発生が抑制される。
【００４７】
こうして、第１の半導体チップ３１と第２の半導体チップ３２とをはんだバンプ３８を介して接合した後、第１の半導体チップ３１と第２の半導体チップ３２との間隙にアンダーフィル材３９を充填し、所定の温度で加熱し硬化させる。これにより、図４に示す半導体装置３０が完成する。
【００４８】
なお、この半導体装置３０も、第１の実施の形態で製造された半導体装置１０と同様、図７に示すように、第１の半導体チップ３１の下面がインターポーザ基板等の実装基板２３上にダイアタッチ材２４を用いて接着されるとともに、第１の半導体チップ３１上の電極パッド３３がインターポーザ基板等の実装基板２３上の端子２８にボンディングワイヤ２５を介して電気的に接合され、さらに、実装基板２３上の第１の半導体チップ３１および第２の半導体チップ３２が、モールド樹脂２６により封止される。図７において、符号２７は、実装基板２３の下面に形成された外部接続用端子を示している。
【００４９】
本実施形態によれば、第１の半導体チップ３１および第２の半導体チップ３２の各表面の絶縁樹脂硬化膜３４，３６，３７を、はんだバンプ３９の形成材料の凝固点Ａの±５０℃の範囲内の温度で硬化させているので、はんだバンプ３８凝固時における第１の半導体チップ３１および第２の半導体チップ３２の反りの発生を抑えることができ、これにより、はんだバンプ３６接続部分におけるショートまたはオープン等の接続不良の発生を抑制することができる。
【００５０】
なお、本実施形態においても、第１の実施形態の場合と同様、第１の半導体チップ３１および第２の半導体チップ３２の表面にいずれも絶縁樹脂からなる硬化膜が形成されているが、第１の半導体チップ３１および第２の半導体チップ３２のいずれか一方の表面にのみ絶縁樹脂からなる硬化膜が形成され、他方の表面には無機材料からなる絶縁膜が形成されていてもよい。このように構成される半導体装置においても、絶縁樹脂からなる硬化膜に起因する半導体チップの反りを抑制し、はんだバンプ３８接続部分におけるショートまたはオープン等の接続不良の発生を抑制することができる。
【００５１】
ここで、半導体チップの反りあるいは半導体装置の接続不良の発生に及ぼす絶縁樹脂の硬化温度の影響を調べるため行った実験およびその結果について記載する。
【００５２】
実験は絶縁樹脂の硬化温度を変えた以外はいずれも第２の実施形態の場合と同様にして製造した半導体装置について、第１の半導体チップに発生した反り量（はんだバンプの凝固時）およびその反り方向（半導体素子面を上に向けたときの反りの形状）、さらには、半導体装置の接続不良の発生率（不良数／試料総数）を調べた。なお、はんだバンプには、ＳｎＣｕ（凝固点２２７℃）を用い、絶縁樹脂には、Ｎｏ．１〜７ではＪＳＲ（株）製のＥＬＰＡＣ  ＷＰＲ−５１００を用い、Ｎｏ．８のみ、東レ（株）製のＰＷ−１５００（ポリイミド樹脂の商品名）を用いた。結果を表１に示す。
【表１】
0005508802.tif 000002
【００５３】
表１から明らかなように、はんだバンプ１６の形成材料の凝固点Ａの±５０℃の範囲内の温度で、絶縁樹脂を硬化させた半導体装置（Ｎｏ．２〜６）では、半導体チップの反り量が小さく、接続不良の発生率も非常に小さかった。特に、はんだバンプ１６の形成材料の凝固点Ａの±２５℃の範囲内の温度で、絶縁樹脂を硬化させた半導体装置（Ｎｏ．３〜５）では、半導体チップの反り量がより小さく、接続不良の発生は皆無であった。これにより、半導体チップの反りの発生を抑え、接続不良の発生は抑制するためには、絶縁樹脂の硬化温度をはんだバンプ１６の形成材料の凝固点Ａの±５０℃の範囲内の温度とすることが好ましく、はんだバンプ１６の形成材料の凝固点Ａの±２５℃の範囲とすることがより好ましいことが確認された。
【００５４】
なお、本発明の実施の形態は本発明の技術的思想の範囲内で拡張もしくは変更することができ、この拡張、変更した実施の形態も本発明の技術的範囲に含まれるものである。
【符号の説明】
【００５５】
１０，３０…半導体装置、１１…第１の半導体チップ（ロジックチップ）、１２…第２の半導体チップ（メモリーチップ）、１３，３３…電極パッド、１４，１５，３４，３６，３７…絶縁樹脂硬化膜、１４ａ…開口部、１６，３８…はんだバンプ、３１…第１の半導体チップ（メモリーチップ）、３２…第２の半導体チップ（ロジックチップ）、３５…再配線。
【図１】
0005508802.tif 000003
【図２】
0005508802.tif 000004
【図３】
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【図４】
0005508802.tif 000006
【図５】
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【図６】
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【図７】
0005508802.tif 000009