(57)【要約】【課題】ボイドを抑制し、高い信頼性を実現することのできる半導体装置の製造方法を提供する。【解決手段】突起電極形成面にフィルム状接着剤が貼り合わされた半導体チップと、フィルム状接着剤が貼り合わされた基板とを、フィルム状接着剤同士が対向するようにして熱圧着する工程を有する半導体装置の製造方法。【選択図】なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
突起電極形成面にフィルム状接着剤が貼り合わされた半導体チップと、フィルム状接着剤が貼り合わされた基板とを、フィルム状接着剤同士が対向するようにして熱圧着する工程を有することを特徴とする半導体装置の製造方法。
【請求項２】
半導体チップに貼り合わされたフィルム状接着剤の厚みが、突起電極高さに対して８５％以上であり、基板に貼り合わされたフィルム状接着剤の厚みが、突起電極高さに対して１５％以上である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】
半導体チップに貼り合わされたフィルム状接着剤、及び、基板に貼り合わされたフィルム状接着剤の最低溶融粘度が、１００〜１００００Ｐａ・ｓであることを特徴とする請求項１又は２記載の半導体装置の製造方法。
【請求項４】
半導体チップに貼り合わされたフィルム状接着剤、及び、基板に貼り合わされたフィルム状接着剤が、熱硬化性樹脂、熱硬化剤、硬化促進剤、及び、無機フィラーを含有することを特徴とする請求項１、２又は３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、ボイドを抑制し、高い信頼性を実現することのできる半導体装置の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
半導体装置の小型化及び高密度化に伴い、半導体チップを基板に実装する方法として、表面に多数の突起電極が形成された半導体チップを用いたフリップチップ実装が注目され、急速に広まってきている。
フリップチップ実装においては、接合部分の接続信頼性を確保するための方法として、半導体チップの突起電極と基板の電極部とを接合した後に、半導体チップと基板との隙間に液状封止接着剤（アンダーフィル）を注入し、硬化させることが一般的な方法として採られている。しかしながら、アンダーフィルを用いたフリップチップ実装は、製造コストが高い、アンダーフィル充填に時間がかかる、電極間の距離及び半導体チップと基板との距離を狭めるのに限界がある等の問題を抱えている。
【０００３】
そこで、近年、ペースト状又はフィルム状の接着剤を半導体チップと基板との間に予め供給しておく、先塗布型のフリップチップ実装が提案されている。しかしながら、先塗布型のフリップチップ実装では、半導体チップの突起電極と基板の電極部とを接触させる際に、半導体チップの突起電極間、基板の回路パターンの隙間等に空気を巻き込んでボイドを生じたり、半導体チップを基板上に搭載する際の熱圧着工程において、接着剤からの揮発成分によってボイドが生じたりすることがある。このようなボイドは、電極間の短絡を招いたり、接着剤中にクラックを発生させる要因となったりする。また、先塗布型のフリップチップ実装では、熱圧着工程において突起電極の接合と接着剤の熱硬化とを同時に行うことから、精度の高い突起電極の接合とボイドの抑制とを同時に行うことは困難である。
【０００４】
ボイドを抑制するために、ペースト状又はフィルム状の接着剤の物性（例えば、粘度、濡れ性等）を制御することが行われているが、基板の回路パターンは一般的に実装体ごとに変化することから、このような方法では、実装体ごとに接着剤の物性を適正化する必要がある。このため、接着剤の物性だけではなく、半導体装置の製造方法を工夫することによりボイドを抑制することが求められている。
半導体装置の製造方法において、フィルム状接着剤を用いる場合には、半導体チップ側にフィルム状接着剤を貼り合わせることが一般的な方法として採られている（例えば、特許文献１）。しかしながら、半導体チップ側にフィルム状接着剤を貼り合わせた場合、半導体チップの突起電極間に生じるボイドはある程度抑制できるものの、基板の回路パターンの隙間にボイドが生じることは充分には抑制できていなかった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００９−２６０２７９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明は、ボイドを抑制し、高い信頼性を実現することのできる半導体装置の製造方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明は、突起電極形成面にフィルム状接着剤が貼り合わされた半導体チップと、フィルム状接着剤が貼り合わされた基板とを、フィルム状接着剤同士が対向するようにして熱圧着する工程を有する半導体装置の製造方法である。
以下、本発明を詳述する。
【０００８】
半導体装置の製造方法において、フィルム状接着剤を用いる場合には、半導体チップ側にフィルム状接着剤を貼り合わせることが一般的な方法として採られている。一方、基板側にフィルム状接着剤を貼り合わせることも検討されているが、この場合には、半導体チップの突起電極間に生じるボイドを抑制することが困難となる。このような問題に対し、本発明者は、突起電極形成面にフィルム状接着剤が貼り合わされた半導体チップと、フィルム状接着剤が貼り合わされた基板とを、フィルム状接着剤同士が対向するようにして熱圧着する工程を有する半導体装置の製造方法によれば、半導体チップの突起電極間に生じるボイドも基板の回路パターンの隙間に生じるボイドも抑制することができ、高い信頼性を実現できることを見出し、本発明を完成させるに至った。
【０００９】
本発明の半導体装置の製造方法では、突起電極形成面にフィルム状接着剤が貼り合わされた半導体チップと、フィルム状接着剤が貼り合わされた基板とを、フィルム状接着剤同士が対向するようにして熱圧着する工程を行う。
【００１０】
上記突起電極形成面にフィルム状接着剤が貼り合わされた半導体チップを準備する方法は特に限定されないが、予めウエハの突起電極形成面にフィルム状接着剤を常圧ラミネート、真空ラミネート等により貼り合わせた後、ブレードダイシング、レーザーダイシング等により半導体チップに個片化する方法が好ましい。常圧ラミネートでは空気が巻き込まれる場合があるが、加圧オーブン（例えば、ＰＣＯ−０８３ＴＡ（ＮＴＴアトバンステクノロジ社製））等を用いてフィルム状接着剤を加圧雰囲気下で加熱して、ボイドを除去してもよい。また、半導体チップの突起電極形成面にフィルム状接着剤を常圧ラミネート、真空ラミネート等により貼り合わせてもよい。
上記ウエハとして、例えば、シリコン、ガリウム砒素等の半導体からなり、半田からなる先端部を有する突起電極が表面に形成されたウエハが挙げられる。なお、半田からなる先端部を有する突起電極は、先端部が半田からなっていれば、突起電極の一部が半田からなっていても、突起電極全体が半田からなってもよい。
【００１１】
上記フィルム状接着剤が貼り合わされた基板を準備する方法は特に限定されないが、基板にフィルム状接着剤を常圧ラミネート、真空ラミネート等により貼り合わせる方法が好ましい。
【００１２】
上記半導体チップに貼り合わされたフィルム状接着剤の厚みは、突起電極高さに対して７０％以上であることが好ましい。厚みが突起電極高さの７０％未満であると、フィルム欠陥等の影響により、半導体チップ全面を充填できないことがある。
上記基板に貼り合わされたフィルム状接着剤の厚みは、突起電極高さに対して１５％以上であることが好ましい。厚みが突起電極高さの１５％未満であると、フィルム状接着剤が半導体チップと基板との間に必要な量に満たないことがある。
また、良好なフィレットを形成するためには、上記半導体チップに貼り合わされたフィルム状接着剤の厚みが突起電極高さに対して８５％以上であることがより好ましい。
【００１３】
本明細書中、半導体チップに貼り合わされたフィルム状接着剤、及び、基板に貼り合わされたフィルム状接着剤の両方に当てはまる事項について述べるときは、単に、フィルム状接着剤という。
上記フィルム状接着剤の最低溶融粘度は、好ましい下限が１００Ｐａ・ｓ、好ましい上限が１００００Ｐａ・ｓである。最低溶融粘度が１００Ｐａ・ｓ未満であると、フィレットが広がりすぎるため、基板上の隣接する回路パターン等を汚染することがある。最低溶融粘度が１００００Ｐａ・ｓを超えると、熱圧着時に電極間にフィルム状接着剤を噛み込むことがある。最低溶融粘度のより好ましい下限は１０００Ｐａ・ｓ、より好ましい上限は８０００Ｐａ・ｓである。なお、最低溶融粘度は、レオメーターを用いて測定することができる。
【００１４】
上記フィルム状接着剤は、熱硬化性樹脂、熱硬化剤、硬化促進剤、及び、無機フィラーを含有することが好ましく、高分子量化合物を含有することがより好ましい。なかでも、常温（２５℃）で液状の成分とガラス転移温度（Ｔｇ）が０℃以下の高分子量化合物とを合わせた含有量が５重量％以下であることがより好ましい。なお、常温（２５℃）で液状の成分は、熱硬化性樹脂であっても、熱硬化剤であっても、硬化促進剤であっても、高分子量化合物であってもよく、これら以外の成分（例えば、希釈剤、カップリング剤、密着性付与剤等の添加剤等）であってもよい。
上記フィルム状接着剤における上記常温（２５℃）で液状の成分とガラス転移温度（Ｔｇ）が０℃以下の高分子量化合物とを合わせた含有量の下限は特に限定されないが、フィルム状接着剤の製膜性、可撓性等の観点から、好ましい下限は１重量％である。
【００１５】
上記熱硬化性樹脂は特に限定されず、例えば、付加重合、重縮合、重付加、付加縮合、開環重合等の反応により硬化する化合物が挙げられる。上記熱硬化性樹脂として、具体的には例えば、ユリア樹脂、メラミン樹脂、フェノール樹脂、レゾルシノール樹脂、エポキシ樹脂、アクリル樹脂、ポリエステル樹脂、ポリアミド樹脂、ポリベンズイミダゾール樹脂、ジアリルフタレート樹脂、キシレン樹脂、アルキル−ベンゼン樹脂、エポキシアクリレート樹脂、珪素樹脂、ウレタン樹脂等が挙げられる。なかでも、フィルム状接着剤の硬化物の強度及び接合信頼性を確保する観点から、エポキシ樹脂、アクリル樹脂が好ましい。
【００１６】
上記エポキシ樹脂は特に限定されず、例えば、ビスフェノールＡ型、ビスフェノールＦ型、ビスフェノールＡＤ型、ビスフェノールＳ型等のビスフェノール型エポキシ樹脂、フェノールノボラック型、クレゾールノボラック型等のノボラック型エポキシ樹脂、レゾルシノール型エポキシ樹脂、トリスフェノールメタントリグリシジルエーテル等の芳香族エポキシ樹脂、ナフタレン型エポキシ樹脂、フルオレン型エポキシ樹脂、ジシクロペンタジエン型エポキシ樹脂、ポリエーテル変性エポキシ樹脂、ＮＢＲ変性エポキシ樹脂、ＣＴＢＮ変性エポキシ樹脂、及び、これらの水添化物等が挙げられる。これらのエポキシ樹脂は、単独で用いてもよく、２種以上を併用してもよい。
【００１７】
上記エポキシ樹脂は、常温で液状のエポキシ樹脂であっても、常温で固体のエポキシ樹脂であってもよく、これらを適宜組み合わせて用いてもよい。
上記常温で液状のエポキシ樹脂のうち、市販品として、例えば、ＥＰＩＣＬＯＮ  ８４０、８４０−Ｓ、８５０、８５０−Ｓ、ＥＸＡ−８５０ＣＲＰ（以上、ＤＩＣ社製）等のビスフェノールＡ型エポキシ樹脂、ＥＰＩＣＬＯＮ  ８３０、８３０−Ｓ、ＥＸＡ−８３０ＣＲＰ（以上、ＤＩＣ社製）等のビスフェノールＦ型エポキシ樹脂、ＥＰＩＣＬＯＮ  ＨＰ−４０３２、ＨＰ−４０３２Ｄ（以上、ＤＩＣ社製）等のナフタレン型エポキシ樹脂、ＥＰＩＣＬＯＮ  ＥＸＡ−７０１５（ＤＩＣ社製）、ＥＸ−２５２（ナガセケムテックス社製）等の水添ビスフェノールＡ型エポキシ樹脂、ＥＸ−２０１（ナガセケムテックス社製）等のレゾルシノール型エポキシ樹脂等が挙げられる。
【００１８】
上記常温で固体のエポキシ樹脂のうち、市販品として、例えば、ＥＰＩＣＬＯＮ  ８６０、１０５５０、１０５５（以上、ＤＩＣ社製）等のビスフェノールＡ型エポキシ樹脂、ＥＰＩＣＬＯＮ  ＥＸＡ−１５１４（ＤＩＣ社製）等のビスフェノールＳ型エポキシ樹脂、ＥＰＩＣＬＯＮ  ＨＰ−４７００、ＨＰ−４７１０、ＨＰ−４７７０（以上、ＤＩＣ社製）等のナフタレン型エポキシ樹脂、ＥＰＩＣＬＯＮ  ＨＰ−７２００シリーズ（ＤＩＣ社製）等のジシクロペンタジエン型エポキシ樹脂、ＥＰＩＣＬＯＮ  ＨＰ−５０００、ＥＸＡ−９９００（以上、ＤＩＣ社製）等のクレゾールノボラック型エポキシ樹脂等が挙げられる。
【００１９】
上記熱硬化剤は特に限定されず、従来公知の熱硬化剤を上記熱硬化性樹脂に合わせて適宜選択することができる。上記熱硬化性樹脂としてエポキシ樹脂を用いる場合、上記熱硬化剤として、例えば、酸無水物系硬化剤、フェノール系硬化剤、アミン系硬化剤、ジシアンジアミド等の潜在性硬化剤、カチオン系触媒型硬化剤等が挙げられる。これらの熱硬化剤は、単独で用いてもよく、２種以上を併用してもよい。なかでも、硬化速度、硬化物の物性等に優れることから、酸無水物系硬化剤が好ましい。
【００２０】
上記酸無水物系硬化剤のうち、市販品として、例えば、ＹＨ−３０６、ＹＨ−３０７（以上、三菱化学社製、常温（２５℃）で液状）、ＹＨ−３０９（三菱化学社製、酸無水物系硬化剤、常温（２５℃）で固体）等が挙げられる。
【００２１】
上記熱硬化剤の含有量は特に限定されず、常温（２５℃）で液状の成分とガラス転移温度（Ｔｇ）が０℃以下の高分子量化合物とを合わせた含有量を上記範囲内とすることが好ましい。上記熱硬化性樹脂としてエポキシ樹脂を用い、エポキシ基と等量反応する熱硬化剤を用いる場合、上記熱硬化剤の含有量は、フィルム状接着剤中に含まれるエポキシ基の総量に対する好ましい下限が６０当量、好ましい上限が１１０当量である。含有量が６０当量未満であると、フィルム状接着剤を充分に硬化させることができないことがある。含有量が１１０当量を超えても、特にフィルム状接着剤の硬化性には寄与せず、過剰な熱硬化剤が揮発することによってボイドの原因となることがある。含有量のより好ましい下限は７０当量、より好ましい上限は１００当量である。
【００２２】
上記硬化促進剤は特に限定されず、例えば、イミダゾール系硬化促進剤、３級アミン系硬化促進剤等が挙げられる。なかでも、硬化速度、硬化物の物性等の調整をするための反応系の制御をしやすいことから、イミダゾール系硬化促進剤が好ましい。
【００２３】
上記イミダゾール系硬化促進剤は特に限定されず、例えば、フジキュア７０００（Ｔ＆Ｋ  ＴＯＫＡ社製、常温（２５℃）で液状）、イミダゾールの１位をシアノエチル基で保護した１−シアノエチル−２−フェニルイミダゾール、イソシアヌル酸で塩基性を保護したイミダゾール系硬化促進剤（商品名「２ＭＡ−ＯＫ」、四国化成工業社製、常温（２５℃）で固体）、２ＭＺ、２ＭＺ−Ｐ、２ＰＺ、２ＰＺ−ＰＷ、２Ｐ４ＭＺ、Ｃ１１Ｚ−ＣＮＳ、２ＰＺ−ＣＮＳ、２ＰＺＣＮＳ−ＰＷ、２ＭＺ−Ａ、２ＭＺＡ−ＰＷ、Ｃ１１Ｚ−Ａ、２Ｅ４ＭＺ−Ａ、２ＭＡＯＫ−ＰＷ、２ＰＺ−ＯＫ、２ＭＺ−ＯＫ、２ＰＨＺ、２ＰＨＺ−ＰＷ、２Ｐ４ＭＨＺ、２Ｐ４ＭＨＺ−ＰＷ、２Ｅ４ＭＺ・ＢＩＳ、ＶＴ、ＶＴ−ＯＫ、ＭＡＶＴ、ＭＡＶＴ−ＯＫ（以上、四国化成工業社製）等が挙げられる。これらのイミダゾール系硬化促進剤は、単独で用いてもよく、２種以上を併用してもよい。
【００２４】
上記硬化促進剤の含有量は特に限定されず、常温（２５℃）で液状の成分とガラス転移温度（Ｔｇ）が０℃以下の高分子量化合物とを合わせた含有量を上記範囲内とすることが好ましいが、熱硬化剤１００重量部に対する好ましい下限が５重量部、好ましい上限が５０重量部である。含有量が５重量部未満であると、フィルム状接着剤の熱硬化のために高温で長時間の加熱を必要とすることがある。含有量が５０重量部を超えると、フィルム状接着剤の貯蔵安定性が不充分となったり、過剰な硬化促進剤が揮発することによってボイドの原因となったりすることがある。含有量のより好ましい下限は１０重量部、より好ましい上限は３０重量部である。
【００２５】
上記高分子量化合物は、ガラス転移温度（Ｔｇ）が０℃以下の高分子量化合物であっても、ガラス転移温度（Ｔｇ）が０℃を超える高分子量化合物であっても、これらの混合物であってもよい。上記高分子量化合物を用いることで、フィルム状接着剤に製膜性、可撓性等を付与するとともに、フィルム状接着剤の硬化物に強靭性を持たせ、高い接合信頼性を確保することができる。
上記高分子量化合物は特に限定されず、例えば、ユリア樹脂、メラミン樹脂、フェノール樹脂、レゾルシノール樹脂、エポキシ樹脂、アクリル樹脂、ポリエステル樹脂、ポリアミド樹脂、ポリベンズイミダゾール樹脂、ジアリルフタレート樹脂、キシレン樹脂、アルキル−ベンゼン樹脂、エポキシアクリレート樹脂、珪素樹脂、ウレタン樹脂等の公知の高分子量化合物が挙げられる。なかでも、エポキシ基を有する高分子量化合物が好ましい。
【００２６】
上記エポキシ基を有する高分子量化合物を添加することで、フィルム状接着剤の硬化物は、優れた可撓性を発現する。即ち、上記フィルム状接着剤の硬化物は、上記熱硬化性樹脂としてのエポキシ樹脂に由来する優れた機械的強度、耐熱性及び耐湿性と、上記エポキシ基を有する高分子量化合物に由来する優れた可撓性とを兼備することとなるので、耐冷熱サイクル性、耐ハンダリフロー性、寸法安定性等に優れるものとなり、高い接合信頼性及び高い導通信頼性を発現することとなる。
【００２７】
上記エポキシ基を有する高分子量化合物は、末端及び／又は側鎖（ペンダント位）にエポキシ基を有する高分子量化合物であれば特に限定されず、例えば、エポキシ基含有アクリルゴム、エポキシ基含有ブタジエンゴム、ビスフェノール型高分子量エポキシ樹脂、エポキシ基含有フェノキシ樹脂、エポキシ基含有アクリル樹脂、エポキシ基含有ウレタン樹脂、エポキシ基含有ポリエステル樹脂等が挙げられる。なかでも、エポキシ基を多く含む高分子化合物を得ることができ、硬化物の機械的強度及び耐熱性がより優れたものとなることから、エポキシ基含有アクリル樹脂が好ましい。これらのエポキシ基を有する高分子量化合物は、単独で用いてもよく、２種以上を併用してもよい。
【００２８】
上記高分子量化合物として、上記エポキシ基を有する高分子量化合物、特に、エポキシ基含有アクリル樹脂を用いる場合、上記エポキシ基を有する高分子量化合物の重量平均分子量の好ましい下限は１万、好ましい上限は１００万である。重量平均分子量が１万未満であると、フィルム状接着剤の製膜性が不充分となったり、フィルム状接着剤の硬化物の可撓性が充分に向上しなかったりすることがある。重量平均分子量が１００万を超えると、高分子量化合物は、溶媒への溶解性が低下して取扱い性が低下することがある。
【００２９】
上記高分子量化合物として、上記エポキシ基を有する高分子量化合物、特に、エポキシ基含有アクリル樹脂を用いる場合、上記エポキシ基を有する高分子量化合物のエポキシ当量の好ましい下限が２００、好ましい上限が１０００である。エポキシ当量が２００未満であると、フィルム状接着剤の硬化物の可撓性が充分に向上しないことがある。エポキシ当量が１０００を超えると、フィルム状接着剤の硬化物の機械的強度又は耐熱性が不充分となることがある。
【００３０】
上記フィルム状接着剤における上記高分子量化合物の含有量は特に限定されず、常温（２５℃）で液状の成分とガラス転移温度（Ｔｇ）が０℃以下の高分子量化合物とを合わせた含有量を上記範囲内とすることが好ましいが、上記フィルム状接着剤における好ましい下限は３重量％、好ましい上限は３０重量％である。含有量が３重量％未満であると、熱ひずみに対する充分な信頼性が得られないことがある。含有量が３０重量％を超えると、フィルム状接着剤の耐熱性が低下することがある。
【００３１】
上記フィルム状接着剤においては、上記無機フィラーの含有量が４０重量％以下であることが好ましい。含有量が４０重量％を超えると、フィルム状接着剤の製膜性が不充分となったり、最低溶融粘度を上記範囲内とすることが困難となったりすることがある。
上記フィルム状接着剤における上記無機フィラーの含有量の下限は特に限定されないが、フィルム状接着剤の硬化物の強度及び接合信頼性を確保する観点から、好ましい下限は１０重量％である。
【００３２】
上記無機フィラーは特に限定されず、例えば、シリカ、アルミナ、窒化アルミニウム、窒化ホウ素、窒化珪素、炭化珪素、酸化マグネシウム、酸化亜鉛等が挙げられる。なかでも、流動性に優れることから球状シリカが好ましく、メチルシランカップリング剤、フェニルシランカップリング剤等で表面処理された球状シリカがより好ましい。表面処理された球状シリカを用いることで、フィルム状接着剤の製膜性を高めることができる。
【００３３】
上記無機フィラーの平均粒子径は特に限定されないが、フィルム状接着剤の透明性、流動性、接合信頼性等の観点から、０．０１〜１μｍ程度が好ましい。
【００３４】
上記フィルム状接着剤は、必要に応じて、更に、希釈剤、チキソトロピー付与剤、溶媒、無機イオン交換体、ブリード防止剤、イミダゾールシランカップリング剤等の接着性付与剤、密着性付与剤、ゴム粒子等の応力緩和剤等のその他の添加剤を含有してもよい。
【００３５】
上記突起電極形成面にフィルム状接着剤が貼り合わされた半導体チップと、上記フィルム状接着剤が貼り合わされた基板とを、フィルム状接着剤同士が対向するようにして熱圧着する方法は特に限定されず、例えば、従来公知のボンディング装置を用いる方法等が挙げられる。
【００３６】
熱圧着する際の温度の好ましい下限は２４０℃、好ましい上限は３００℃である。温度が２４０℃未満であると、半導体チップと基板との間の電極接合が形成されないことがある。温度が３００℃を超えると、フィルム状接着剤から揮発成分が発生してボイドを増加させることがある。熱圧着する際の時間（保持時間）は特に限定されないが、好ましい下限が１秒、好ましい上限が３秒である。また、熱圧着する際には、上記突起電極形成面にフィルム状接着剤が貼り合わされた半導体チップに対して圧力をかけることが好ましい。圧力は、半導体チップと基板との間の電極接合が形成される圧力であれば特に限定されないが、０．３〜３ＭＰａが好ましい。
【００３７】
本発明の半導体装置の製造方法では、更に、上記フィルム状接着剤を完全に硬化させる工程を行ってもよい。
【発明の効果】
【００３８】
本発明によれば、ボイドを抑制し、高い信頼性を実現することのできる半導体装置の製造方法を提供することができる。
【発明を実施するための形態】
【００３９】
以下に実施例を掲げて本発明の態様を更に詳しく説明するが、本発明はこれら実施例のみに限定されない。
【００４０】
（実施例１〜５及び比較例１〜２）
（１）フィルム状接着剤の製造
表１に記載のフィルム状接着剤組成Ａ〜Ｄに従って、各材料を溶媒としてのＭＥＫに添加し、ホモディスパーを用いて攪拌混合することにより接着剤溶液を製造した。得られた接着剤溶液を、アプリケーターを用いて離型ＰＥＴフィルム上に乾燥後の厚みが表２に記載の厚みとなるように塗工し、乾燥することにより、半導体チップ側、及び、基板側のフィルム状接着剤をそれぞれ製造した。使用時まで、得られた接着剤層の表面を離型ＰＥＴフィルム（保護フィルム）で保護した。得られた接着剤層の最低溶融粘度を、レオメーターを用いて測定した。測定結果を表２に示した。
【００４１】
（２）半導体装置の製造
半田からなる先端部を有する突起電極が形成された半導体チップ（ＷＡＬＴＳ  ＭＢ５０−０１０１ＪＹ、突起電極高さ３０μｍ、半田溶融点２３５℃、厚さ１００μｍ、ウォルツ社製）と、Ｎｉ／Ａｕ電極を有する基板（ＷＡＬＴＳ−ＫＩＴ  ＭＢ５０−０１０１ＪＹ、ウォルツ社製）とを用意した。半導体チップ側に使用するフィルム状接着剤の片面の保護フィルムを剥がし、真空ラミネーター（ＡＴＭ−８１２Ｍ、タカトリ社製）を用いて、ステージ温度８０℃、真空度８０Ｐａで半導体チップ上に貼り合わせた。また、基板側に使用するフィルム状接着剤を８ｍｍ×８ｍｍにカットして片面の保護フィルムを剥がし、真空ラミネーター（ＡＴＭ−８１２Ｍ、タカトリ社製）を用いて、ステージ温度８０℃、真空度８０Ｐａで基板上に貼り合わせた。
フリップチップボンダ（ＦＣ−３０００Ｓ、東レエンジニアリング社製）を用いて、半導体チップと基板とを、ボンディングステージ温度１２０℃の条件下で、１６０℃接触で２８０℃まで昇温し、０．８ＭＰａで８秒間荷重をかけ、フィルム状接着剤同士が対向するようにして熱圧着させた。その後、１７０℃で０．５時間加熱することによりフィルム状接着剤を完全に硬化させて、半導体装置を得た。
【００４２】
＜評価＞
実施例及び比較例で得られた半導体装置について、以下の評価を行った。結果を表２に示した。
【００４３】
（１）ボイド評価（ＳＡＴ）
超音波探査映像装置（ＳＡＴ）（Ｃ−ＳＡＭ  Ｄ９５００、日本バーンズ社製）を用いて半導体装置のボイドを観察した。フィルム状接着剤により半導体チップ面積の９５％以上を充填できていた場合を○、９５％未満しか充填できていなかった場合を×とした。
【００４４】
（２）フィレット評価
マイクロスコープ（ＶＨＸ−５００Ｆ、キーエンス社製）を用いて半導体装置のフィレットを観察した。フィレットが半導体チップのコーナー部から２００μｍ以上広がっていた場合を○、半導体チップのコーナー部から１００μｍ以上２００μｍ未満広がっていた場合を△、半導体チップのコーナー部から１００μｍ未満の広がりであった場合を×とした。
【００４５】
（３）リフロー試験
半導体装置を６０℃、６０％ＲＨで４０時間吸湿させ、その後、リフロー（Ｍａｘ２６０℃）に３回通した（リフロー試験）。超音波探査映像装置（ＳＡＴ）（Ｃ−ＳＡＭ  Ｄ９５００、日本バーンズ社製）を用いて半導体装置における剥離を観察した。リフロー試験前後で変化がなかった場合を○、リフロー試験後に剥離が発生していた場合を×とした。
【００４６】
【表１】
2014116503.tif 000002
【００４７】
【表２】
2014116503.tif 000003
【産業上の利用可能性】
【００４８】
本発明によれば、ボイドを抑制し、高い信頼性を実現することのできる半導体装置の製造方法を提供することができる。