(57)【要約】【課題】半導体装置の信頼性を向上させる。【解決手段】ステージＳＴＧ上に配線基板ＣＢを配置してから、配線基板ＣＢ上に膨張性のフィラーを含有する粘度Ｖ１のペースト状の熱硬化性の樹脂ＲＳを供給し、配線基板ＣＢ上に配置された樹脂ＲＳの粘度を粘度Ｖ１よりも高い粘度Ｖ２に上昇させる。その後、樹脂ＲＳが配置されている配線基板ＣＢ上に半導体チップＣＰをフェイスダウンで搭載し、半導体チップＣＰのバンプ電極ＢＰを配線基板ＣＢのボンディングリードＢＬに接続するとともに、樹脂ＲＳを硬化させる。【選択図】図２０
2014022592.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
以下の工程を含む半導体装置の製造方法：
（ａ）上面、前記上面のチップ搭載領域に形成された複数のボンディングリード、および前記上面とは反対側の下面を有する配線基板を、第１の温度に設定されたステージ上に配置する工程；
（ｂ）前記（ａ）工程の後、前記配線基板の前記チップ搭載領域に、第１フィラーおよび膨張性の第２フィラーを含有し、かつ第１の粘度からなるペースト状の樹脂を配置する工程；
（ｃ）前記（ｂ）工程の後、前記樹脂の粘度を前記第１の粘度よりも高い第２の粘度に上昇させる工程；
（ｄ）前記（ｃ）工程の後、主面、前記主面に形成された複数のボンディングパッド、前記複数のボンディングパッドにそれぞれ形成された複数の電極部材、および前記主面とは反対側の裏面を有する半導体チップを、前記半導体チップの前記主面が前記配線基板の前記上面と対向するように、前記樹脂および前記複数の電極部材を介して前記配線基板の前記チップ搭載領域に配置する工程；
（ｅ）前記（ｄ）工程の後、前記半導体チップの前記裏面をツールで押さえることで、前記複数の電極部材と前記複数のボンディングリードとをそれぞれ接触させ、前記複数の電極部材と前記複数のボンディングリードとの接合部を、前記第１の温度よりも高い第２の温度にすることで、前記樹脂を硬化させる工程。
【請求項２】
請求項１に記載の半導体装置の製造方法であって、
前記（ｅ）工程では、架橋反応によって前記樹脂が硬化する、半導体装置の製造方法。
【請求項３】
請求項２に記載の半導体装置の製造方法であって、
前記（ｂ）工程で前記配線基板に供給される直前の前記樹脂の温度は、第３の温度であり、
前記（ｃ）工程では、前記樹脂の温度が前記第３の温度よりも高く、かつ前記第２の温度よりも低い、半導体装置の製造方法。
【請求項４】
請求項３に記載の半導体装置の製造方法であって、
前記（ｃ）工程では、前記樹脂が前記配線基板上に配置された状態で所定の時間経過することにより、前記樹脂の温度が上昇する、半導体装置の製造方法。
【請求項５】
請求項４に記載の半導体装置の製造方法であって、
前記（ｃ）工程では、前記第２フィラーが膨張する、半導体装置の製造方法。
【請求項６】
請求項５に記載の半導体装置の製造方法であって、
前記第１フィラーは、前記（ｃ）工程で膨張しない、半導体装置の製造方法。
【請求項７】
請求項６に記載の半導体装置の製造方法であって、
前記第１フィラーは、無機フィラーであり、
前記第２フィラーは、有機フィラーである、半導体装置の製造方法。
【請求項８】
請求項７に記載の半導体装置の製造方法であって、
前記（ｄ）工程における前記樹脂の粘度は、前記第２の粘度よりも低い粘度である、半導体装置の製造方法。
【請求項９】
請求項８に記載の半導体装置の製造方法であって、
前記（ｅ）工程では、前記第１の温度よりも高い第４の温度に設定された前記ツールで前記半導体チップの前記裏面を押さえる、半導体装置の製造方法。
【請求項１０】
請求項９に記載の半導体装置の製造方法であって、
前記（ｂ）工程では、
前記第１の温度よりも低い温度に設定されたノズルから、前記樹脂を前記配線基板の前記チップ搭載領域に供給する、半導体装置の製造方法。
【請求項１１】
請求項１に記載の半導体装置の製造方法であって、
前記（ｃ）工程は、前記（ａ）から（ｅ）工程の中で最も処理時間が長い、半導体装置の製造方法。
【請求項１２】
請求項１に記載の半導体装置の製造方法であって、
前記（ｂ）工程では、前記配線基板の前記チップ搭載領域において、ノズルから前記樹脂を、互いに交差する複数方向に塗布する、半導体装置の製造方法。
【請求項１３】
請求項１に記載の半導体装置の製造方法であって、
前記配線基板の前記上面には、絶縁膜が形成されており、前記複数のボンディングリードは、前記絶縁膜の開口部から露出しており、前記開口部は、平面視において、環状に形成されている、半導体装置の製造方法。
【請求項１４】
請求項１に記載の半導体装置の製造方法であって、
前記（ｃ）工程は、前記（ｂ）工程および前記（ｄ）工程とは別の装置を用いて行われる、半導体装置の製造方法。
【請求項１５】
請求項１に記載の半導体装置の製造方法であって、
前記（ｅ）工程では、前記ツールで前記半導体チップの前記裏面を押さえて超音波を付与する、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し、例えば、フリップチップ接続を行いかつアンダーフィル樹脂を用いる半導体装置の製造方法に好適に利用できるものである。
【背景技術】
【０００２】
配線基板上に半導体チップをフリップチップ実装することにより、半導体装置が製造される。配線基板と半導体チップとの間は、アンダーフィル樹脂で充填されている。
【０００３】
特開２００２−１５１５５１号公報（特許文献１）には、フリップチップ実装に関する技術が記載されている。
【０００４】
また、特開２００３−０４９０５０号公報（特許文献２）には、プレゲル化剤を含有するエポキシ樹脂組成物に関する技術が記載されている。
【０００５】
また、非特許文献１には、エポキシ樹脂中にコア／シェルアクリル微粒子を分散した接着剤に関する技術が記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００２−１５１５５１号公報
【特許文献２】特開２００３−０４９０５０号公報
【非特許文献】
【０００７】
【非特許文献１】「接着剤と接着技術」、著者：永田宏二、シーエムシー出版、２００７年、ｐ１９〜２０
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
配線基板上に半導体チップをフリップチップ実装して半導体装置を製造する場合についても、できるだけ半導体装置の信頼性を向上させることが望まれる。または、半導体装置の製造歩留まりを向上させることが望まれる。もしくは、その両方を実現することが望まれる。
【０００９】
その他の課題と新規な特徴は、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。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
一実施の形態によれば、ステージ上に配線基板を配置してから、配線基板上に膨張性のフィラーを含有する第１の粘度のペースト状の樹脂を供給し、配線基板上に配置された樹脂の粘度を第１の粘度よりも高い第２の粘度に上昇させる。その後、樹脂が配置されている配線基板上に半導体チップをフェイスダウンで搭載し、樹脂を硬化させる。
【発明の効果】
【００１１】
一実施の形態によれば、半導体装置の信頼性を向上させることができる。
【００１２】
また、一実施の形態によれば、半導体装置の製造歩留まりを向上させることができる。
【００１３】
また、一実施の形態によれば、半導体装置の信頼性を向上させ、かつ、半導体装置の製造歩留まりを向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】一実施の形態である半導体装置の平面図である。
【図２】一実施の形態である半導体装置の断面図である。
【図３】一実施の形態である半導体装置の製造に用いられる配線基板の平面図である。
【図４】一実施の形態である半導体装置の製造に用いられる配線基板の断面図である。
【図５】一実施の形態である半導体装置の製造に用いられる半導体チップの平面図である。
【図６】一実施の形態である半導体装置の製造に用いられる半導体チップの断面図である。
【図７】一実施の形態の半導体装置の製造工程を示す製造プロセスフロー図である。
【図８】一実施の形態の半導体装置の製造工程を示す製造プロセスフロー図である。
【図９】一実施の形態の半導体装置の製造工程の説明図である。
【図１０】一実施の形態の半導体装置の製造工程の説明図である。
【図１１】一実施の形態の半導体装置の製造工程の説明図である。
【図１２】一実施の形態の半導体装置の製造工程の説明図である。
【図１３】一実施の形態の半導体装置の製造工程の説明図である。
【図１４】一実施の形態の半導体装置の製造工程の説明図である。
【図１５】一実施の形態の半導体装置の製造工程の説明図である。
【図１６】一実施の形態の半導体装置の製造工程の説明図である。
【図１７】一実施の形態の半導体装置の製造工程の説明図である。
【図１８】一実施の形態の半導体装置の製造工程の説明図である。
【図１９】一実施の形態の半導体装置の製造工程の説明図である。
【図２０】一実施の形態の半導体装置の製造工程の説明図である。
【図２１】一実施の形態の半導体装置の製造工程の説明図である。
【図２２】一実施の形態の半導体装置の製造工程の説明図である。
【図２３】一実施の形態の半導体装置の製造工程の説明図である。
【図２４】一実施の形態の半導体装置の製造工程の説明図である。
【図２５】熱硬化性樹脂の粘度を模式的に示すグラフである。
【図２６】一実施の形態で使用する樹脂の粘度を模式的に示すグラフである。
【図２７】一実施の形態で用いられる樹脂の説明図である。
【図２８】一実施の形態で用いられる樹脂の説明図である。
【図２９】一実施の形態で用いられる樹脂の説明図である。
【図３０】変形例の半導体装置の製造工程の説明図である。
【図３１】変形例の半導体装置の製造工程の説明図である。
【図３２】変形例の半導体装置の製造工程の説明図である。
【図３３】変形例の半導体装置の製造工程の説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下の実施の形態においては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よい。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。
【００１６】
以下、実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。なお、実施の形態を説明するための全図において、同一の機能を有する部材には同一の符号を付し、その繰り返しの説明は省略する。また、以下の実施の形態では、特に必要なとき以外は同一または同様な部分の説明を原則として繰り返さない。
【００１７】
また、実施の形態で用いる図面においては、断面図であっても図面を見易くするためにハッチングを省略する場合もある。また、平面図であっても図面を見易くするためにハッチングを付す場合もある。
【００１８】
（実施の形態）
＜半導体装置の構造について＞
本実施の形態の半導体装置を図面を参照して説明する。
【００１９】
図１は、本実施の形態の半導体装置ＰＫＧの平面図であり、半導体装置ＰＫＧの上面側の平面図が示されている。図２は、半導体装置ＰＫＧの断面図である。図１のＡ１−Ａ１線における半導体装置ＰＫＧの断面が、図２にほぼ対応している。図３および図４は、半導体装置ＰＫＧの製造に用いられる配線基板ＣＢの平面図および断面図であり、図５および図６は、半導体装置ＰＫＧの製造に用いられる半導体チップＣＰの平面図および断面図である。図３は、配線基板ＣＢの上面ＣＢａ側の平面図が示され、図４は、図３のＡ２−Ａ２線における配線基板ＣＢの断面図に、ほぼ対応している。図５は、半導体チップＣＰの表面ＣＰａ側の平面図が示され、図６は、図５のＡ３−Ａ３線における半導体チップＣＰの断面図に、ほぼ対応している。但し、図４では、配線基板ＣＢの下面ＣＢｂ側を下方に向けた向きで、配線基板ＣＢの断面を示してあるが、図６では、半導体チップＣＰの表面ＣＰａ側を下方に向けた向きで、半導体チップＣＰの断面を示してある。
【００２０】
図１および図２に示される本実施の形態の半導体装置ＰＫＧは、半導体パッケージ形態の半導体装置である。
【００２１】
図１および図２に示されるように、本実施の形態の半導体装置ＰＫＧは、配線基板ＣＢと、配線基板ＣＢの上面ＣＢａ上に搭載（配置）された半導体チップＣＰと、半導体チップＣＰと配線基板ＣＢとの間を満たす樹脂部（アンダーフィル樹脂部）ＵＦＲと、配線基板ＣＢの下面ＣＢｂに設けられた複数の半田ボール（外部端子、バンプ電極、半田バンプ）ＢＡとを有している。
【００２２】
半導体チップＣＰは、その厚さと交差する平面形状が矩形（四角形）であり、例えば、単結晶シリコンなどからなる半導体基板（半導体ウエハ）の主面に種々の半導体素子または半導体集積回路などを形成した後、ダイシングなどにより半導体基板を各半導体チップに分離して製造したものである。
【００２３】
半導体チップＣＰは、半導体素子形成側の主面である表面ＣＰａと、表面ＣＰａとは反対側の主面である裏面ＣＰｂとを有しており、半導体チップＣＰの表面ＣＰａには、複数のボンディングパッド（パッド電極、電極パッド）ＰＤが形成されており、これら複数のボンディングパッドＰＤ上に突起状の電極である複数のバンプ電極（突起電極、突起状電極）ＢＰがそれぞれ形成されている。従って、半導体チップＣＰにおいて、ボンディングパッドＰＤ（およびその上のバンプ電極ＢＰ）が形成された側の主面が、半導体チップＣＰの表面ＣＰａとなり、それとは反対側の主面が、半導体チップＣＰの裏面ＣＰｂとなる。
【００２４】
半導体チップＣＰの各ボンディングパッドＰＤおよびその上のバンプ電極ＢＰは、半導体チップＣＰの内部または表層部分に形成された半導体素子または半導体集積回路に、半導体チップＣＰの内部配線層などを介して電気的に接続されている。バンプ電極ＢＰは、突起状電極であり、半導体チップＣＰを配線基板ＣＢ上にフリップチップ接続するための実装用電極として機能する。バンプ電極ＢＰは、例えば金バンプ（金からなるバンプ電極）である。
【００２５】
また、ボンディングパッドＰＤおよびその上のバンプ電極ＢＰは、半導体チップＣＰの表面ＣＰａの周辺部（周縁部）に設けられている。
【００２６】
半導体装置ＰＫＧにおいて、半導体チップＣＰは、配線基板ＣＢの上面ＣＢａにフリップチップ実装されている。すなわち、半導体チップＣＰは、半導体チップＣＰの裏面ＣＰｂ側が上方を向き、半導体チップＣＰの表面ＣＰａが配線基板ＣＢの上面ＣＢａに対向する向きで、複数のバンプ電極ＢＰを介して、配線基板ＣＢの上面ＣＢａ上に搭載（実装）されている。従って、半導体チップＣＰは配線基板ＣＢの上面ＣＢａにフェイスダウンボンディングされている。
【００２７】
半導体チップＣＰの表面ＣＰａの複数のバンプ電極ＢＰは、配線基板ＣＢの上面ＣＢａの複数のボンディングリード（ボンディングフィンガ、ランド、導電性ランド、基板側端子、電極）ＢＬに、それぞれ接合されている。このため、半導体チップＣＰの表面ＣＰａの複数のバンプ電極ＢＰは、配線基板ＣＢの上面ＣＢａの複数のボンディングリードＢＬに、それぞれ電気的かつ機械的に接続されている。従って、半導体チップＣＰの表面ＣＰａの複数のボンディングパッドＰＤは、配線基板ＣＢの上面ＣＢａの複数のボンディングリードＢＬに、バンプ電極ＢＰを介してそれぞれ接合されて電気的に接続されている。これにより、半導体チップＣＰに形成された半導体集積回路は、ボンディングパッドＰＤおよびバンプ電極ＢＰを介して配線基板ＣＢの上面ＣＢａのボンディングリードＢＬに電気的に接続されている。
【００２８】
半導体装置ＰＫＧにおいて、半導体チップＣＰと配線基板ＣＢの上面ＣＢａとの間に、アンダーフィル樹脂としての樹脂部ＵＦＲが充填されている。樹脂部ＵＦＲにより、バンプ電極ＢＰとボンディングリードＢＬとの接続部を封止して保護することができる。また、樹脂部ＵＦＲにより、半導体チップＣＰと配線基板ＣＢとの熱膨張率の差によるバンプ電極ＢＰへの負担を緩衝することができる。これにより、半導体装置ＰＫＧの信頼性を向上させることができる。樹脂部ＵＦＲは、エポキシ樹脂などの樹脂材料（熱硬化型樹脂材料）からなり、フィラー（シリカなど）を含有している。
【００２９】
配線基板（パッケージ基板）ＣＢは、その厚さと交差する平面形状が矩形（四角形）であり、一方の主面である上面（表面）ＣＢａと、上面ＣＢａとは反対側の主面である下面（裏面）ＣＢｂとを有している。配線基板ＣＢの上面ＣＢａのうち、チップ搭載領域（半導体チップＣＰを搭載する領域）には、半導体チップＣＰの表面ＣＰａにおけるボンディングパッドＰＤ（およびその上のバンプ電極ＢＰ）の配列に対応した配列で、複数のボンディングリードＢＬが配列している。すなわち、配線基板ＣＢの上面ＣＢａのチップ搭載領域に半導体チップＣＰを搭載したときに、半導体チップＣＰの複数のバンプ電極ＢＰと配線基板ＣＢの複数のボンディングリードＢＬとがそれぞれ対向するように、配線基板ＣＢの上面ＣＢａのチップ搭載領域に複数のボンディングリードＢＬが配列している。
【００３０】
なお、配線基板ＣＢの上面ＣＢａのチップ搭載領域とは、配線基板ＣＢの上面ＣＢａ上に半導体チップＣＰを搭載した後の段階では、配線基板ＣＢの上面ＣＢａのうち半導体チップＣＰを搭載した領域、すなわち、配線基板ＣＢの上面ＣＢａのうち半導体チップＣＰと平面視で重なる領域に対応する。また、配線基板ＣＢの上面ＣＢａのチップ搭載領域とは、配線基板ＣＢの上面ＣＢａ上に半導体チップＣＰを搭載する前の段階では、配線基板ＣＢの上面ＣＢａのうち、後で半導体チップＣＰを搭載する予定の領域に対応する。従って、配線基板ＣＢの上面ＣＢａにおけるチップ搭載領域とは、半導体チップＣＰの搭載前と搭載後とで、同じ領域を指す。すなわち、配線基板ＣＢの上面ＣＢａのうち、半導体チップＣＰを搭載したときに半導体チップＣＰと平面視で重なる領域が、半導体チップＣＰの搭載前か搭載後かにかかわらず、チップ搭載領域である。ここで、平面視とは、配線基板ＣＢの上面ＣＢａに平行な平面で見た場合を言う。
【００３１】
また、図４には、半導体装置ＰＫＧの製造に用いられる配線基板ＣＢが示されており、図４の配線基板ＣＢにおいては、配線基板ＣＢの上面ＣＢａのボンディングリードＢＬ上に半田層ＳＤ１が形成されているが、図２に示される製造後の半導体装置ＰＫＧでは、この半田層ＳＤ１が溶融・再固化して半田ＳＤ２となっている。半導体装置ＰＫＧにおいては、バンプ電極ＢＰはボンディングリードＢＬに接続（熱圧着あるいは熱および超音波により接続）されるとともに、半田ＳＤ２を介して接合されて固定されている。
【００３２】
また、半導体装置ＰＫＧにおいて、配線基板ＣＢの下面ＣＢｂには、半田ボールＢＡを接続するための導電性のランド（電極、パッド、端子）ＬＡが複数形成されている。
【００３３】
配線基板ＣＢは、例えば、複数の絶縁体層（誘電体層）と、複数の導体層（配線層、導体パターン層）とを積層して一体化した多層配線基板（多層基板）である。配線基板ＣＢの上面ＣＢａのボンディングリードＢＬは、配線基板ＣＢの配線や配線基板ＣＢのビアの内部に形成されたビア配線などを介して、配線基板ＣＢの下面ＣＢｂのランドＬＡに電気的に接続されている。
【００３４】
また、配線基板ＣＢの上面ＣＢａ側の最上層には、絶縁膜（絶縁層）であるレジスト層（ソルダレジスト層、半田レジスト層）ＳＲ１が形成されており、ボンディングリードＢＬは、レジスト層ＳＲ１の開口部ＯＰから露出されている。また、配線基板ＣＢの下面ＣＢｂ側の最上層には、絶縁膜（絶縁層）であるレジスト層（ソルダレジスト層、半田レジスト層）ＳＲ２が形成されており、ランドＬＡは、レジスト層ＳＲ２の開口部から露出されている。
【００３５】
配線基板ＣＢにおいて、レジスト層ＳＲ１の開口部ＯＰは、チップ搭載領域の四辺に沿って配列する複数のボンディングリードＢＬを露出するように、平面視において環状（リング状）に形成されている。すなわち、レジスト層ＳＲ１に環状に設けられた１つの開口部ＯＰから、複数のボンディングリードＢＬが露出されている。
【００３６】
なお、図５では、半導体チップＣＰの表面ＣＰａにおいて、外周の四辺に沿いかつ一辺当たりに５個のボンディングパッドＰＤおよびその上のバンプ電極ＢＰが配列し、それに対応して、図３では、配線基板ＣＢの上面ＣＢａのチップ搭載部内において、チップ搭載部の外周の四辺に沿いかつ一辺当たりに５個のボンディングリードＢＬが配列しているが、これは一例を示したものである。配列する数（図３および図５の場合は５個）などは、種々変更可能である。例えば、本実施の形態では、図５に示すように、複数のボンディングパッドＰＤおよびその上のバンプ電極ＢＰが半導体チップＣＰの表面ＣＰａの周辺部（周縁部）に設けられる、所謂、ペリフェラル構造について説明したが、半導体チップＣＰの表面ＣＰａにおける中央部（図５に示す複数のボンディングパッドＰＤで囲まれる領域）にも複数のボンディングパッドＰＤおよびその上のバンプ電極ＢＰが設けられる、所謂、エリアアレイ構造であってもよい。この場合は、配線基板ＣＢの上面ＣＢａのチップ搭載部内に設けられる複数のボンディングリードＢＬの配列を、この半導体チップＣＰの配列に対応させる。すなわち、図３に示すチップ搭載領域における中央部（図３に示す複数のボンディングリードＢＬで囲まれる領域）にも、ボンディングリードＢＬを配置する。
【００３７】
また、図面の簡略化のために、図２および図４では、配線基板ＣＢの上面ＣＢａのボンディングリードＢＬと配線基板ＣＢの下面ＣＢｂのランドＬＡと、配線基板ＣＢの上面ＣＢａ側のレジスト層ＳＲ１と、配線基板ＣＢの下面ＣＢｂ側のレジスト層ＳＲ２とを除き、配線基板ＣＢを構成する複数の絶縁体層および配線層を個別の層に分けずに一体化して示してある。なお、図３は、平面図であるが、理解を簡単にするために、配線基板ＣＢの上面ＣＢａにおいて、ボンディングリードＢＬに細い線のハッチングを付し、また、レジスト層ＳＲ１が形成されている領域に、太い線のハッチングを付してある。
【００３８】
配線基板ＣＢの下面ＣＢｂにおいて、ランドＬＡは、配線基板ＣＢの下面ＣＢｂの外周に沿って、単数または複数列で配置（配列）されている。各ランドＬＡには、半田ボールＢＡが接続（形成）されている。このため、半導体装置ＰＫＧにおいては、配線基板ＣＢの下面ＣＢｂに複数の半田ボールＢＡが配置された状態となっており、半田ボールＢＡは、半導体装置ＰＫＧの外部端子（外部接続用端子）として機能することができる。
【００３９】
半導体チップＣＰの各ボンディングパッドＰＤは、バンプ電極ＢＰを介して配線基板ＣＢの上面ＣＢａの各ボンディングリードＢＬに電気的に接続され、更に、配線基板ＣＢの配線やビア配線を介して、配線基板ＣＢの下面ＣＢｂのランドＬＡおよびランドＬＡに接続された半田ボールＢＡに電気的に接続されている。また、配線基板ＣＢの下面ＣＢｂに配置された複数の半田ボールＢＡが、半導体チップＣＰのボンディングパッドＰＤに電気的に接続していない半田ボールを含むこともでき、これを放熱用に用いることもできる。
【００４０】
＜半導体装置の製造工程＞
次に、本実施の形態の半導体装置の製造方法（製造工程）について説明する。
【００４１】
図７および図８は、本実施の形態の半導体装置の製造工程を示す製造プロセスフロー図である。図８には、図７のプロセスフローのうち、ステップＳ２を詳細化したプロセスフローが示されている。すなわち、図７のステップＳ２は、図８のステップＳ２ａ〜Ｓ２ｆにより構成されている。
【００４２】
図９〜図２４は、本実施の形態の半導体装置の製造工程の説明図であり、平面図または断面図が示されている。図９〜図２４のうち、図９と図１１と図１７と図１８と図２０と図２２〜図２４とは、断面図であり、上記図１に対応する断面が示されている。図９〜図２４のうち、図１０と図１２〜図１６と図１９と図２１とは、平面図である。
【００４３】
半導体装置ＰＫＧを製造するには、まず、配線基板ＣＢと半導体チップＣＰを準備（用意）する（図７のステップＳ１）。
【００４４】
半導体チップＣＰは、上記図５および図６に示されており、上述のように、半導体チップＣＰは、表面ＣＰａと、半導体チップＣＰの表面に形成された複数のボンディングパッドＰＤと、複数のボンディングパッドＰＤ上にそれぞれ形成された複数のバンプ電極ＢＰと、表面ＣＰａとは反対側の裏面ＣＰｂとを有している。バンプ電極ＢＰは、ボンディングパッドＰＤ上に形成された電極部材とみなすことができる。後述のＣｕポスト（銅の柱状電極）ＰＳも、ボンディングパッドＰＤ上に形成された電極部材とみなすことができる。
【００４５】
また、配線基板ＣＢは、上記図３および図４に示されており、上述のように、配線基板ＣＢは、上面ＣＢａと、上面ＣＢａのチップ搭載領域に形成された複数のボンディングリードＢＬと、上面ＣＢａとは反対側の下面ＣＢｂと、下面ＣＢｂに形成された複数のランドＬＡとを有している。
【００４６】
配線基板ＣＢは、種々の製法により作製することができる。例えば、ビルドアップ法、サブトラクティブ法、印刷法、シート積層法、セミアディティブ法、またはアディティブ法などを用いて配線基板ＣＢを作製することができる。
【００４７】
先に配線基板ＣＢを準備してから半導体チップＣＰを準備しても、先に半導体チップＣＰを準備してから配線基板ＣＢを準備しても、あるいは配線基板ＣＢと半導体チップＣＰとを同時に準備してもよい。また、半導体チップＣＰは、ステップＳ１で準備していない場合は、後述のステップＳ２ｄで配線基板ＣＢ上に半導体チップＣＰを配置する工程を行うまでに、準備すればよい。
【００４８】
また、配線基板ＣＢの上面ＣＢａのボンディングリードＢＬ上には、半田（半田材）からなる半田層ＳＤ１が形成されている。すなわち、ボンディングリードＢＬ上に半田層ＳＤ１が形成された配線基板ＣＢをステップＳ１で準備（製造）する。他の形態として、ステップＳ１で、ボンディングリードＢＬ上に半田層ＳＤ１が形成されていない配線基板ＣＢを準備してから、後述のステップＳ２を行う前に、配線基板ＣＢのボンディングリードＢＬ上に半田層ＳＤ１を形成することもできる。
【００４９】
また、配線基板ＣＢの下面ＣＢｂのランドＬＡの表面には、Ａｕ／Ｎｉメッキ層（上層側のＡｕメッキ層と下層側のＮｉメッキ層との積層メッキ層）などのメッキ層が形成されているが、ここではその図示は省略している。
【００５０】
次に、樹脂供給およびフリップチップ接続工程を行う（図７のステップＳ２）。このステップＳ２の樹脂供給およびフリップチップ接続工程は、いくつかのサブステップ（図８のＳ２ａ〜Ｓ２ｆに対応）を有している。すなわち、以下のステップＳ２ａ〜Ｓ２ｆを行うことにより、ステップＳ２の樹脂供給およびフリップチップ接続工程が行われる。
【００５１】
まず、図９（断面図）に示されるように、温度Ｔ２に加熱（設定）されているステージ（加熱用ステージ、ヒートステージ、載置台）ＳＴＧ上に、配線基板ＣＢを配置（載置）する（図８のステップＳ２ａ）。この際、配線基板ＣＢの下面ＣＢｂがステージＳＴＧの上面に対向する、言い換えると、配線基板ＣＢの上面ＣＢａが上方を向くように、配線基板ＣＢがステージＳＴＧ上に配置される。
【００５２】
ステージＳＴＧは、ヒータなどの加熱機構を内蔵しており、所望の温度に加熱（設定）され、その温度を維持できるようになっている。ステップＳ２ａでは、温度Ｔ２に加熱（設定）されて保持された状態のステージＳＴＧ上に、配線基板ＣＢを配置する。これにより、ステージＳＴＧ上に配置された配線基板ＣＢも加熱されて、ほぼ温度Ｔ２になる。温度Ｔ２は、好ましくは５０〜１００℃であり、例えば７５℃程度に設定されている。
【００５３】
次に、ステージＳＴＧ上に配置されることで加熱された配線基板ＣＢにおいて、図１０（平面図）および図１１（断面図）に示されるように、配線基板ＣＢの上面ＣＢａのチップ搭載予定領域に、ペースト状の（流動性のある）樹脂ＲＳを配置（供給、塗布）する（図８のステップＳ２ｂ）。
【００５４】
この樹脂ＲＳは、後で上記樹脂部（アンダーフィル樹脂）ＵＦＲになるものである。樹脂ＲＳは、熱硬化性の樹脂であるが、膨張性のフィラー（後述のフィラーＦＬ１）と、他のフィラー（後述のフィラーＦＬ２）とを含有している。樹脂ＲＳの材料については、後で更に説明する。
【００５５】
ステップＳ２ｂでは、図１１に示されるように、樹脂供給用のノズル（樹脂塗布装置のノズル、樹脂供給装置のノズル）ＮＺＬから樹脂ＲＳを、配線基板ＣＢの上面ＣＢａのチップ搭載予定領域に供給する。ノズルＮＺＬの温度は、温度Ｔ１に設定されており、この温度Ｔ１は、ステージＳＴＧの温度Ｔ２よりも低い温度である（すなわちＴ１＜Ｔ２）。ノズルＮＺＬの温度を温度Ｔ１に設定したことで、ノズルＮＺＬ内で樹脂ＲＳの温度は、ほぼ温度Ｔ１となっている。従って、ノズルＮＺＬから配線基板ＣＢ上に樹脂ＲＳが供給される直前、供給された瞬間、および供給された直後において、樹脂ＲＳの温度（ほぼ温度Ｔ１に等しい）は、配線基板ＣＢの温度（ほぼ温度Ｔ２に等しい）よりも低くなっている。温度Ｔ１は、例えば３０〜５０℃程度に設定されている。
【００５６】
ステップＳ２ｂでは、配線基板ＣＢの上面ＣＢａのチップ搭載領域において、ノズルＮＺＬから樹脂ＲＳを、互いに交差する複数方向に塗布することが好ましい。この一例を、図１２〜図１５を参照して説明する。
【００５７】
ステップＳ２ｂにおいて、まず、図１２に示されるように、配線基板ＣＢの上面ＣＢａのチップ搭載領域において、矢印で示される方向ＤＲ１に樹脂ＲＳを塗布し、この方向ＤＲ１に沿って塗布された樹脂ＲＳを樹脂ＲＳ１として図１２に示している。それから、図１３に示されるように、配線基板ＣＢの上面ＣＢａのチップ搭載領域において、矢印で示される方向ＤＲ２に樹脂ＲＳを塗布し、この方向ＤＲ２に沿って塗布された樹脂ＲＳを樹脂ＲＳ２として図１３に示している。それから、図１４に示されるように、配線基板ＣＢの上面ＣＢａのチップ搭載領域において、矢印で示される方向ＤＲ３に樹脂ＲＳを塗布し、この方向ＤＲ３に沿って塗布された樹脂ＲＳを樹脂ＲＳ３として図１４に示している。それから、図１５に示されるように、配線基板ＣＢの上面ＣＢａのチップ搭載領域において、矢印で示される方向ＤＲ４に樹脂ＲＳを塗布し、この方向ＤＲ４に沿って塗布された樹脂ＲＳを樹脂ＲＳ４として図１５に示している。方向ＤＲ１，ＤＲ２，ＤＲ３，ＤＲ４は、互いに交差する方向である。このようにして、配線基板ＣＢの上面ＣＢａのチップ搭載領域において、ノズルＮＺＬから樹脂ＲＳを、互いに交差する複数方向（図１２〜図１５の場合はＤＲ１，ＤＲ２，ＤＲ３、ＤＲ４）に塗布することができる。これにより、配線基板ＣＢの上面ＣＢａのチップ搭載領域に均等に樹脂ＲＳを配置しやすくなり、後で半導体チップＣＰを配線基板ＣＢ上に搭載したときに、配線基板ＣＢと半導体チップＣＰとの間の領域全体に樹脂ＲＳをまんべんなく行き渡らせやすくなる。
【００５８】
なお、本実施の形態では、ノズルＮＺＬが１つ、すなわち、樹脂ＲＳが１つの供給路を介して配線基板ＣＢ上に供給される例について説明したが、複数の供給路を有する、所謂、マルチノズルを用いた場合には、複数回に亘る作業を1回に省略することが可能である。さらには、平面形状がクロス形状のノズル（Ｘ字または＋字）のノズルを用いることで、上記の図１２〜図１５の工程数を削減できる。
【００５９】
次に、図１６（平面図）および図１７（断面図）に示されるように、樹脂ＲＳの粘度を高める処理を行う（図８のステップＳ２ｃ）。すなわち、ステップＳ２ｃでは、樹脂ＲＳの粘度を、粘度Ｖ１よりも高い粘度Ｖ２に上昇させる。ステップＳ２ｃにおける樹脂ＲＳの粘度の上昇は、樹脂ＲＳに含有される膨張性のフィラーを膨張させることにより、実現できる。
【００６０】
ステップＳ２ｃでは、樹脂ＲＳにおいて架橋反応を生じさせるのではなく、樹脂ＲＳに含まれるフィラー（後述の膨張性のフィラーＦＬ１に対応）を膨張させることにより、樹脂ＲＳの粘度を増大（増加、上昇）させる。具体的には、温度Ｔ２に設定（加熱）されたステージＳＴＧにより温度Ｔ２に加熱された配線基板ＣＢ上に樹脂ＲＳが配置されている状態を、所定の時間維持し、樹脂ＲＳの温度上昇に伴って樹脂ＲＳに含まれる膨張性のフィラー（後述の膨張性のフィラーＦＬ１に対応）が膨張することにより、樹脂ＲＳの粘度を上昇（増大）させる。
【００６１】
すなわち、ステップＳ２ｃでは、ステージＳＴＧは温度Ｔ２に加熱（設定）されており、ステージＳＴＧによって配線基板ＣＢはほぼ温度Ｔ２に加熱されているため、配線基板ＣＢ上に配置された樹脂ＲＳも加熱されて樹脂ＲＳの温度が上昇し（温度Ｔ２に上昇し）、それによって、樹脂ＲＳ中の膨張性フィラーが膨張して樹脂ＲＳの粘度が上昇する。このため、温度Ｔ２は、樹脂ＲＳに含まれる膨張性のフィラー（後述の膨張性のフィラーＦＬ１に対応）が膨張して樹脂ＲＳの粘度が的確に上昇するが、樹脂ＲＳにおいて架橋反応があまり生じないような温度に設定する。温度Ｔ２は、好ましくは５０〜１００℃であり、例えば７５℃程度に設定されている。
【００６２】
ステップＳ２ｂで配線基板ＣＢ上に樹脂ＲＳを配置（供給）したときの樹脂ＲＳの粘度を粘度Ｖ１とすると、ステップＳ２ｃで、樹脂ＲＳの粘度は、粘度Ｖ１よりも大きい粘度Ｖ２に増大（増加、上昇）する（すなわちＶ２＞Ｖ１）。このステップＳ２ｃの粘度上昇（粘度増大）工程については、後で更に説明する。
【００６３】
次に、図１８（断面図）、図１９（平面図）および図２０（断面図）に示されるように、配線基板ＣＢの上面ＣＢａのチップ搭載予定領域に半導体チップＣＰを配置する（図８のステップＳ２ｄ）。
【００６４】
なお、図１８は、ツールＴＬで保持した半導体チップＣＰを配線基板ＣＢに近づけている途中を模式的に示す断面図であり、図２０の断面図は、図１８の状態から半導体チップＣＰを配線基板ＣＢに更に近づけ、半導体チップＣＰのバンプ電極ＢＰの先端が配線基板ＣＢの上面ＣＢａのボンディングリードＢＬ（上の半田層ＳＤ１）に接した状態が示されている。図１９は、図２０の状態の平面図であるが、図１９では、ツールＴＬの図示は省略してある。
【００６５】
ステップＳ２ｄでは、半導体チップＣＰの表面ＣＰａが配線基板ＣＢの上面ＣＢａと対向するように、半導体チップＣＰを、樹脂ＲＳおよび複数のバンプ電極ＢＰを介して配線基板ＣＢの上面ＣＢａのチップ搭載予定領域に配置する。配線基板ＣＢのチップ搭載予定領域には、ステップＳ２ｂで樹脂ＲＳが配置されていたため、ステップＳ２ｄでは、半導体チップＣＰは、樹脂ＲＳが配置されているチップ搭載予定領域に、配置されることになる。
【００６６】
具体的には、ツール（ボンディングツール、ボンディングヘッド）ＴＬで半導体チップＣＰの裏面ＣＰｂを保持（吸着）し、ツールＴＬに保持（吸着）された半導体チップＣＰを、図１８に示されるように配線基板ＣＢに近づけ、図１９および図２０に示されるように、配線基板ＣＢの上面ＣＢａのチップ搭載予定領域に配置する。半導体チップＣＰは、半導体チップＣＰの裏面ＣＰｂ側が上方を向き、半導体チップＣＰの表面ＣＰａ側が下方（すなわち配線基板ＣＢの上面ＣＢａ側）を向くように、フェイスダウンで配線基板ＣＢの上面ＣＢａ上に配置され、半導体チップＣＰの表面ＣＰａの複数のバンプ電極ＢＰが配線基板ＣＢの上面ＣＢａの複数のボンディングリードＢＬにそれぞれ対向するように位置合わせされる。ボンディングリードＢＬ上には半田層ＳＤ１が形成されていたため、バンプ電極ＢＰは、ボンディングリードＢＬ上の半田層ＳＤ１に対向して接した状態になる。
【００６７】
ステップＳ２ｄにおいては、配線基板ＣＢの上面ＣＢａのチップ搭載予定領域にペースト状の（すなわち流動性のある）樹脂ＲＳを配置した状態で（すなわち樹脂ＲＳが硬化していない状態で）、半導体チップＣＰを配線基板ＣＢの上面ＣＢａのチップ搭載予定領域に配置する。このため、半導体チップＣＰ（の表面ＣＰａ）によって樹脂ＲＳが押し拡げられ、半導体チップＣＰ（の表面ＣＰａ）と配線基板ＣＢ（の上面ＣＢａ）との間の領域全体に樹脂ＲＳが拡がることになる。これにより、配線基板ＣＢ（の上面ＣＢａ）と半導体チップＣＰ（の表面ＣＰａ）との間に、樹脂ＲＳが充填された状態となる。
【００６８】
ステップＳ２ｄでは、ツールＴＬは温度Ｔ３に加熱（設定）されている。このため、ステップＳ２ｄでは、ツールＴＬに保持された半導体チップＣＰも、ほぼ温度Ｔ３に加熱されている。
【００６９】
ステップＳ２ｄにおいては、ツールＴＬの温度Ｔ３は、半田融点（半田層ＳＤ１を構成する半田の融点）よりも低い温度に設定することが好ましい。
【００７０】
また、ステップＳ２ｄにおいては、ツールＴＬの温度Ｔ３を、半導体チップＣＰに接した樹脂ＲＳ中で架橋反応があまり進行しない（従って樹脂ＲＳが熱硬化しない）温度に設定することが好ましい。これにより、ステップＳ２ｄでは、樹脂ＲＳの熱硬化を防いで、半導体チップＣＰ（の表面ＣＰａ）と配線基板ＣＢ（の上面ＣＢａ）との間の領域全体に樹脂ＲＳを的確に拡がらせることができる。
【００７１】
但し、ツールＴＬの温度Ｔ３が低すぎると、ステップＳ２ｄおよびステップＳ２ｅに要する合計時間が長くなる虞があるため、ツールＴＬの温度Ｔ３は、ある程度高い温度にすることが好ましい。
【００７２】
従って、ステップＳ２ｄでは、半田層ＳＤが溶融せず、かつ、樹脂ＲＳの熱硬化（架橋反応による硬化）があまり進行しない範囲で、高い温度にツールＴＬの温度Ｔ３を設定することが好ましい。
【００７３】
このような観点から、ステップＳ２ｄにおけるツールＴＬの温度Ｔ３は、１００〜２２０℃が好ましい。これにより、ステップＳ２ｄにおいて、半田層ＳＤ１の溶融を防止し、かつ、樹脂ＲＳの熱硬化（架橋反応による硬化）を抑制しながら、ステップＳ２ｄおよびステップＳ２ｅに要する合計時間を短くすることができる。半田融点（半田層ＳＤ１を構成する半田の融点）は、概ね２２０℃以上である。
【００７４】
また、ステップＳ２ｄにおけるステージＳＴＧの温度（加熱温度）は、ツールＴＬにより保持されかつ加熱された半導体チップＣＰが樹脂ＲＳに接する前の段階で、配線基板ＣＢ上の樹脂ＲＳにおいて架橋反応があまり生じない（進まない）温度に設定することが好ましい。この観点で、ステップＳ２ｄにおけるステージＳＴＧの温度（加熱温度）は、７０〜１００℃程度が好ましい。これにより、ツールＴＬにより保持されかつ加熱された半導体チップＣＰが樹脂ＲＳに接するまで、樹脂ＲＳにおける架橋反応を抑制または防止することができるため、ステップＳ２ｄにおける樹脂の粘度を、好適な粘度範囲に制御しやすくなる。また、ステップＳ２ｄおよびステップＳ２ｅに要する合計時間を短くすることもできる。
【００７５】
ステップＳ２ｄで配線基板ＣＢの上面ＣＢａ上に半導体チップＣＰを配置した後、図２１および図２２に示されるように、ツールＴＬの温度を温度Ｔ４に速やかに上昇させるとともに、ツールＴＬにより半導体チップＣＰの裏面ＣＰｂに所定の荷重を印加することで、ツールＴＬによって半導体チップＣＰを配線基板ＣＢ側に押圧（加圧）する（図８のステップＳ２ｅ）。ステップＳ２ｅでは、ツールＴＬは、温度Ｔ４に加熱（設定）され、この温度Ｔ４は温度Ｔ３（ステップＳ２ｄでのツールの温度Ｔ３）よりも高温である（すなわちＴ４＞Ｔ３）。すなわち、ステップＳ２ｄでは、ツールＴＬの温度は、温度Ｔ３であったが、ステップＳ２ｅでは、ツールＴＬの温度は、温度Ｔ３から温度Ｔ４に上昇される。このため、ステップＳ２ｅでは、ツールＴＬで押さえられた半導体チップＣＰも、ほぼ温度Ｔ４に加熱される（すなわち半導体チップＣＰの温度がほぼ温度Ｔ３からほぼ温度Ｔ４に上昇する）ことになる。
【００７６】
ステップＳ２ｅでは、加熱されたツールＴＬが所定の荷重（圧力）で半導体チップＣＰを配線基板ＣＢ側に押すことで、ツールＴＬによって半導体チップＣＰが加熱されながら配線基板ＣＢ側に押圧（加圧）され、従って、バンプ電極ＢＰが加熱されながらボンディングリードＢＬに押し付けられて接続されることになる。
【００７７】
また、ステップＳ２ｅでは、半導体チップＣＰの裏面ＣＰｂをツールＴＬで押さえ、それによって半導体チップＣＰを配線基板ＣＢ側に押圧するが、このステップＳ２ｅでは、ツールＴＬで半導体チップＣＰの裏面ＣＰｂを押さえながら、ツールＴＬから半導体チップＣＰに超音波を付与すれば、より好ましい。ツールＴＬで半導体チップＣＰの裏面ＣＰｂを押さえて超音波を付与することにより、バンプ電極ＢＰとボンディングリードＢＬとの接続部（接触部）に超音波を付与することができ、バンプ電極ＢＰとボンディングリードＢＬとを、より確実に接続（接合）することができる。
【００７８】
従って、ステップＳ２ｅでは、バンプ電極ＢＰがボンディングリードＢＬに押し付けられながら、バンプ電極ＢＰとボンディングリードＢＬとの接続部に熱（より好ましくは熱および超音波）が加えられることになる。
【００７９】
ツールＴＬの温度は、例えば、ツールＴＬに内蔵された加熱機構（ヒータなど）によってツールＴＬを加熱することにより、上昇させることができる。ツールＴＬが加熱されると、ツールＴＬによって押圧される半導体チップＣＰも加熱され、半導体チップＣＰのボンディングパッドＰＤに接合されているバンプ電極ＢＰも加熱され、加熱されたバンプ電極ＢＰがボンディングリードＢＬに押し付けられるため、ボンディングリードＢＬやボンディングリードＢＬの表面の半田層ＳＤ１も加熱されることになる。
【００８０】
ボンディングリードＢＬ上には半田層ＳＤ１が形成されているが、ステップＳ２ｅでは、この半田層ＳＤ１が溶融するように、ツールＴＬの温度Ｔ４を設定することが好ましい。すなわち、少なくとも、ツールＴＬの温度Ｔ４が、半田融点よりも高い温度になるようにし、好ましくは、ツールＴＬの温度Ｔ４が、半田層ＳＤ１を溶融させるのに十分な温度になるようにする。なお、半田融点とは、半導体チップＣＰの電極部材（ここではバンプ電極ＢＰ）と配線基板ＣＢのボンディングリードＢＬとの接続に寄与する半田の融点のことであり、ここでは半田層ＳＤ１を構成する半田の融点に対応し、後述の図３０〜図３３の変形例の場合は、半田層ＳＤ１，ＳＤ３を構成する半田の融点に対応する。
【００８１】
これにより、ステップＳ２ｅにおいて、半導体チップＣＰおよびバンプ電極ＢＰの温度が半田融点よりも高い温度になり、バンプ電極ＢＰに接する半田層ＳＤ１の温度が、半田融点よりも高い温度になり、半田層ＳＤ１が溶融して半田ＳＤ２（溶融状態の半田ＳＤ２）となる。このため、ステップＳ２ｅでは、半田層ＳＤ１が溶融して半導体チップＣＰの複数のバンプ電極ＢＰと配線基板ＣＢの複数のボンディングリードＢＬとがそれぞれ接触する。この際、ボンディングリードＢＬに接触して押し付けられたバンプ電極ＢＰが、熱あるいは熱および超音波によりボンディングリードＢＬに接続（圧着）されれば、より好ましい。そして、溶融した半田層ＳＤ１からなる半田ＳＤ２（溶融状態の半田ＳＤ２）が、バンプ電極ＢＰとボンディングリードＢＬとの接続部の周囲を囲み、また、バンプ電極ＢＰの周囲に濡れ上がった状態となる。ステップＳ２ｅでは、半田ＳＤ２は溶融状態であるが、ステップＳ２ｅの終了後には、温度の低下に伴い半田ＳＤ２が固化し、バンプ電極ＢＰがボンディングリードＢＬに半田ＳＤ２（固化状態の半田ＳＤ２）を介して接合されることになる。従って、バンプ電極ＢＰが加熱されながらボンディングリードＢＬに押し付けられることで、バンプ電極ＢＰはボンディングリードＢＬに圧着されるとともに、半田ＳＤ２を介して接合されることになる。
【００８２】
ステップＳ２ｅにおいて、ツールＴＬによって半導体チップＣＰを加熱しながら配線基板ＣＢ側に押圧した状態（従ってバンプ電極ＢＰが加熱されながらボンディングリードＢＬに押し付けられた状態）は、所定の時間、維持される。
【００８３】
ステップＳ２ｅにおいては、配線基板ＣＢ（の上面ＣＢａ）と半導体チップＣＰ（の表面ＣＰａ）との間に樹脂ＲＳが充填された状態で、ツールＴＬによって半導体チップＣＰを加熱しながら配線基板ＣＢ側に押圧するため、樹脂ＲＳ（配線基板ＣＢと半導体チップＣＰとの間の樹脂ＲＳ）も加熱されることになる。樹脂ＲＳは、熱硬化性の樹脂であるため、ステップＳ２ｅで樹脂ＲＳが加熱されることで、樹脂ＲＳが硬化される。すなわち、ステップＳ２ｅでは、架橋反応によって樹脂ＲＳが硬化する。つまり、ステップＳ２ｅでは、樹脂ＲＳの架橋反応が生じる（進行する）温度に、樹脂ＲＳが加熱され、それによって、樹脂ＲＳは、架橋反応が進行して硬化する。
【００８４】
このため、ステップＳ２ｅでは、半田層ＳＤ１が溶融しかつ樹脂ＲＳの熱硬化（架橋反応による硬化）が進行するように、ツールＴＬの温度Ｔ４を設定することで、半田を介したバンプ電極ＢＰとボンディングリードＢＬとの接合と、樹脂ＲＳの熱硬化とが行われることになる。
【００８５】
このような観点から、ステップＳ２ｅにおけるツールＴＬの温度Ｔ４は、２２０〜４００℃が好ましい。これにより、ステップＳ２ｅにおいて、半田層ＳＤ１を溶融させ、かつ、樹脂ＲＳを硬化させる（架橋反応により硬化させる）ことができる。
【００８６】
また、ステップＳ２ｅにおいてツールＴＬにより半導体チップＣＰの裏面ＣＰｂに印加される荷重は、樹脂ＲＳの粘度や半導体チップＣＰの面積に依存するが、半導体チップＣＰと配線基板ＣＢとの間の間隔（距離）が、バンプ電極ＢＰとボンディングリードＢＬとの接合が可能な間隔（距離）に到達できるような荷重に設定される。
【００８７】
このように、ステップＳ２ｅでは、半導体チップＣＰの裏面ＣＰｂをツールＴＬで押さえることで、半導体チップＣＰの複数のバンプ電極ＢＰと配線基板ＣＢの複数のボンディングリードＢＬとをそれぞれ接触させ、複数のバンプ電極ＢＰと複数のボンディングリードＢＬとの接合部を温度Ｔ５にすることで、樹脂ＲＳを硬化させる。この温度Ｔ５は、上記温度Ｔ１，Ｔ２よりも高い温度であるが（Ｔ５＞Ｔ１、Ｔ５＞Ｔ２）、好ましくは、半田融点（半田層ＳＤ１を構成する半田の融点）よりも高い温度であり、また、樹脂ＲＳの架橋反応を促進して樹脂ＲＳを硬化させることができる温度である。ツールＴＬにより半導体チップＣＰが加熱されて、バンプ電極ＢＰとボンディングリードＢＬとの接合部も加熱されるため、ステップＳ２ｅにおいて、バンプ電極ＢＰとボンディングリードＢＬとの接合部の温度（Ｔ５）は、ツールＴＬの温度（Ｔ４）に概ね一致している。
【００８８】
また、ステップＳ２ｅにおけるステージＳＴＧの温度（加熱温度）は、ステップＳ２ｄにおけるステージＳＴＧの温度（加熱温度）と同程度が好ましい。ステップＳ２ｄにおけるステージＳＴＧの温度（加熱温度）と、ステップＳ２ｅにおけるステージＳＴＧの温度（加熱温度）とが同じであれば、複数の半導体装置を順次製造する際に、ステージＳＴＧの温度制御が容易になり、半導体装置のスループットを向上させることができる。このため、ステップＳ２ｅにおけるステージＳＴＧの温度（加熱温度）は、ステップＳ２ｄと同様に、７０〜１００℃程度が好ましい。
【００８９】
ステップＳ２ｅで、ツールＴＬによって半導体チップＣＰを加熱しながら（より好ましくは超音波も付与しながら）半導体チップＣＰを配線基板ＣＢ側に所定の時間、押圧した後、ツールＴＬによる半導体チップＣＰの押圧を終了して、図２３に示されるように、ツールＴＬを半導体チップＣＰから離れさせる（図８のステップＳ２ｆ）。これにより、半導体チップＣＰは配線基板ＣＢ側に押し付けられなくなるが、樹脂ＲＳは既に硬化しており、また、半導体チップＣＰのバンプ電極ＢＰが配線基板ＣＢのボンディングリードＢＬに接合されているため、半導体チップＣＰは配線基板ＣＢに固定（固着）された状態となる。
【００９０】
ステップＳ２ｆでツールＴＬを半導体チップＣＰから離れさせると、ツールＴＬによる半導体チップＣＰの加熱が行われなくなるため、半導体チップＣＰの温度は低下し、バンプ電極ＢＰとボンディングリードＢＬとの接続部の周囲に存在していた半田ＳＤ２が固化し、バンプ電極ＢＰとボンディングリードＢＬとが固化した半田ＳＤ２で強固に接合（接続）された状態となる。また、配線基板ＣＢ（の上面ＣＢａ）と半導体チップＣＰ（の表面ＣＰａ）との間には、硬化した樹脂ＲＳが充填された状態となっているが、この硬化した樹脂ＲＳが、アンダーフィル樹脂である樹脂部ＵＦＲとなる。すなわち、硬化した樹脂ＲＳにより、半導体チップＣＰと配線基板ＣＢとの間を満たす樹脂部ＵＦＲが形成される。
【００９１】
このようなステップＳ２ａ，Ｓ２ｂ，Ｓ２ｃ，Ｓ２ｄ，Ｓ２ｅ，Ｓ２ｆを有するステップＳ２の樹脂供給およびフリップチップ接続工程を行うことにより、半導体チップＣＰが配線基板ＣＢの上面ＣＢａ上に搭載（実装）され、配線基板ＣＢと半導体チップＣＰとの間に樹脂部ＵＦＲが充填された構造を得ることができる。
【００９２】
半導体チップＣＰの表面ＣＰａの複数のバンプ電極ＢＰは、配線基板ＣＢの上面ＣＢａの複数のボンディングリードＢＬに、それぞれ接合されて電気的に接続される。従って、半導体チップＣＰの表面ＣＰａの複数のボンディングパッドＰＤは、配線基板ＣＢの上面ＣＢａの複数のボンディングリードＢＬに、バンプ電極ＢＰを介してそれぞれ接合されて電気的に接続される。また、半導体チップＣＰと配線基板ＣＢの上面ＣＢａとの間に、アンダーフィル樹脂としての樹脂部ＵＦＲが充填された状態となる。
【００９３】
次に、図２４に示されるように、配線基板ＣＢの下面ＣＢｂのランドＬＡに半田ボールＢＡを接続（接合、形成）する（図７のステップＳ３）。
【００９４】
ステップＳ３の半田ボールＢＡ接続工程では、例えば、配線基板ＣＢの下面ＣＢｂを上方に向け、配線基板ＣＢの下面ＣＢｂの複数のランドＬＡ上にそれぞれ半田ボールＢＡを配置（搭載）してフラックスなどで仮固定し、リフロー処理（半田リフロー処理、熱処理）を行って半田を溶融し、半田ボールＢＡと配線基板ＣＢの下面ＣＢｂのランドＬＡとを接合することができる。その後、必要に応じて洗浄工程を行い、半田ボールＢＡの表面に付着したフラックスなどを取り除くこともできる。このようにして、半導体装置ＰＫＧの外部端子（外部接続用端子）としての半田ボールＢＡが接合（形成）される。
【００９５】
なお、本実施の形態では、半導体装置ＰＫＧの外部端子として半田ボールＢＡを接合する場合について説明したが、これに限定されるものではなく、例えば半田ボールＢＡの代わりに印刷法などによりランドＬＡ上に半田を供給して半導体装置ＰＫＧの半田からなる外部端子（バンプ電極、半田バンプ）を形成することもできる。この場合、配線基板ＣＢの下面ＣＢｂの複数のランドＬＡ上にそれぞれ半田を供給してから、半田リフロー処理を行って、複数のランドＬＡ上にそれぞれ半田からなる外部端子（バンプ電極、半田バンプ）を形成することができる。また、メッキ処理を施すなどして、各ランドＬＡ上に外部端子（バンプ電極）を形成することもできる。
【００９６】
このように、ステップＳ３では、配線基板ＣＢの下面ＣＢｂの複数のランドＬＡに、それぞれ外部接続用端子（ここでは半田ボールＢＡ）を形成する。
【００９７】
このようにして、半導体装置ＰＫＧが製造される。
【００９８】
また、他の形態として、配線基板として多数個取りの配線基板を用いることもできる。この場合、上記ステップＳ１で準備された配線基板は複数の半導体装置領域を有した多数個取りの配線基板であり、上記ステップＳ２では、配線基板の複数の半導体装置領域に対して樹脂供給およびフリップチップ接続工程を行い、上記ステップＳ３では、配線基板の複数の半導体装置領域に対して半田ボールの接続工程を行う。その後、配線基板を切断して、各半導体装置に分割することで、個々の半導体装置領域から半導体装置を製造することができる。
【００９９】
＜樹脂の供給方式について＞
フリップチップ実装（ＦＣＢ：Flip Chip Bonding）により製造された半導体装置では、半導体チップのボンディングパッドに形成された電極部材（バンプ電極、柱状電極など）と配線基板のボンディングリードとの接合部を樹脂（アンダーフィル樹脂）で保護（封止）することが、半導体装置の信頼性を向上する上で有効である。
【０１００】
この樹脂（アンダーフィル樹脂）の形成（供給）方法として、例えば、半導体チップを配線基板上に配置した後に、この半導体チップと配線基板との間に流動性を有する樹脂（ペースト状樹脂材）を供給する後注入方式がある。また、半導体チップを配線基板上に配置する前に、予め配線基板におけるチップ搭載予定領域に流動性を有する樹脂を配置しておく先塗布方式がある。
【０１０１】
近年では、半導体装置の小型化や高機能化などの影響により、半導体チップにおけるボンディングパッドのピッチ（パッドピッチ）も小さくなる傾向にある。これにより、このボンディングパッドに形成される電極部材（バンプ電極、柱状電極など）の間隔も狭くなってきている。このため、半導体チップの搭載後に樹脂を供給する後注入方式の場合、半導体チップと配線基板との間に樹脂が充填され難くなる（樹脂が濡れ広がり難くなる）ことから、樹脂の充填性を考慮した場合には、後注入方式よりも先塗布方式を採用することが好ましい。
【０１０２】
＜先塗布方式の検討＞
そこで、先塗布方式について、種々の検討を行ったところ、使用する樹脂の粘度によって、以下の課題が発生することが本発明者の検討により分かった。
【０１０３】
まず、樹脂の粘度が低すぎると、配線基板上における樹脂の濡れ性（濡れ広がり易さ）は良いものの、必要以上に樹脂が濡れ広がってしまうため、フリップチップ実装工程において、半導体チップを配線基板上に配置した際、電極部材（バンプ電極、柱状電極など）とボンディングリードとの接合部付近に樹脂が残り難くなる。すなわち、ボイド（アンダーフィル樹脂内に形成されたボイド）が発生する。
【０１０４】
一方、樹脂の粘度を高くすると、上記のボイドは発生し難くなるものの、配線基板上における樹脂の濡れ性（濡れ広がり易さ）が低下する、あるいは、樹脂供給用のノズルから樹脂が供給され難くなる。
【０１０５】
このため、使用する樹脂の粘度は、低すぎず、かつ、高すぎないものが好ましく、所望の範囲内に設定することが望ましい。
【０１０６】
そこで、本発明者は、上記の所望の範囲内の粘度からなる樹脂を用いてフリップチップ工程を行ったところ、新たに以下の課題を見出した。
【０１０７】
すなわち、使用する樹脂が熱硬化性の樹脂の場合、図２５に示すように、ある温度Ｔ６に達すると架橋反応（樹脂が硬化する反応）が始まるが、このある温度Ｔ６に到達する手前の温度では、樹脂の粘度が常温時に比べて低くなることが分かった。
【０１０８】
ここで、図２５は、熱硬化性樹脂の粘度を模式的に示すグラフであり、図２５のグラフの横軸は樹脂の温度に対応し、図２５のグラフの縦軸は樹脂の粘度（単位は任意単位（arbitrary unit））に対応している。
【０１０９】
図２５のグラフに示されるように、樹脂の温度を上昇させた場合、温度Ｔ６よりも低温では、架橋反応はほとんど発生しないが、温度Ｔ６以上になると、架橋反応が発生して樹脂が硬化し、樹脂の粘度は急速に増大する。架橋反応が発生しない温度範囲（温度Ｔ６よりも低温の範囲）では、樹脂の温度が高くなるほど、樹脂の粘度は低下する。
【０１１０】
架橋反応による硬化は不可逆変化であり、いったん架橋反応が生じて粘度が高くなる（硬化状態になる）と、温度を下げても硬化前の低粘度状態には戻らず、硬化したままとなる。しかしながら、架橋反応が発生しない温度範囲内（温度Ｔ６よりも低温の範囲）であれば、温度が高くなると粘度は低下し、そこから温度が低下して元の温度に戻ると、粘度は増大して元の粘度に戻ることになる。
【０１１１】
このため、先塗布方式で配線基板上に樹脂を供給するときの樹脂と、フリップチップ実装工程において半導体チップを配線基板上に配置するときの樹脂とを比べた時に、後者の方が高温であれば、後者の方が低粘度となる。
【０１１２】
先塗布方式で配線基板上に樹脂を供給する際には、樹脂においてできるだけ架橋反応が生じないようにする必要がある。もしも樹脂供給用のノズル内の樹脂中で架橋反応が発生してしまうと、樹脂の粘度が増加してノズルから配線基板上に樹脂を供給（塗布、吐出）しにくくなってしまう虞がある。このため、先塗布方式で配線基板上に樹脂を供給する際には、樹脂の架橋反応が確実に発生しないようにするために、樹脂の温度をある程度低く設定することが好ましい。一方、フリップチップ実装工程において半導体チップを配線基板上に配置する際には、配線基板上に配置されている樹脂の温度が低すぎると、その後の樹脂硬化に要する時間が長くなり、スループットが低下する虞がある。このため、フリップチップ実装工程において半導体チップを配線基板上に配置する際には、樹脂の温度をある程度高く設定することが好ましい。従って、先塗布方式で配線基板上に樹脂を供給するときの樹脂と、フリップチップ実装工程において半導体チップを配線基板上に配置するときの樹脂とを比べたときに、後者の樹脂の温度を前者の樹脂の温度よりも高温にすることが好ましい。
【０１１３】
この結果、先塗布方式で配線基板上に樹脂を供給するときの樹脂の温度よりも、フリップチップ実装工程において半導体チップを配線基板上に配置するときの樹脂の温度が高くなり、従って、先塗布方式で配線基板上に樹脂を供給するときの樹脂の粘度よりも、フリップチップ実装工程において半導体チップを配線基板上に配置するときの樹脂の粘度が低くなってしまう。これにより、フリップチップ実装工程において半導体チップを配線基板上に配置する際に、樹脂の粘度が低いことで、配線基板上で必要以上に樹脂が濡れ広がってしまい、電極部材（バンプ電極、柱状電極など）とボンディングリードとの接合部付近に樹脂が残り難くなり、ボイド（アンダーフィル樹脂内に形成されたボイド）が発生してしまう。ボイドの発生は、製造された半導体装置の信頼性を低下させてしまう。
【０１１４】
また、本発明者は、配線基板が配置されるステージの温度を常温よりも高い温度に設定することを検討している。配線基板が配置されるステージの温度を常温よりも高い温度に設定することで、フリップチップ実装工程をできるだけ短時間で行うことができるようになる。そのため、ステージ上に配置された配線基板、さらには、この配線基板上に配置された樹脂は、共に加熱される。この結果、配線基板上に配置されたときの樹脂の温度よりもステージの温度が高い場合には、後のフリップチップ実装工程において半導体チップを配線基板上に配置する際、配線基板上に配置された樹脂の粘度は、樹脂を配線基板上に配置した際の粘度よりも低くなってしまい、上記のボイドが発生してしまう。
【０１１５】
また、先塗布方式で配線基板上に樹脂を供給するときよりも、フリップチップ実装工程において半導体チップを配線基板上に配置するときの方が、樹脂温度が高くなる分、樹脂粘度が低下することを考慮して、図２５のグラフに点線で示すように、先塗布方式の塗布時の粘度が、上記の所望の粘度（所望の範囲における上限値）よりも高くなるような樹脂を使用する手法も考えられる。しかしながら、この手法は、先塗布方式の塗布時に樹脂供給用のノズルから配線基板上に樹脂が供給（排出）され難くなるという上記の理由から、有効ではない。
【０１１６】
つまり、図２５のグラフにおいて実線で示される粘度曲線の場合は、先塗布方式で配線基板上に樹脂を供給する際の樹脂の粘度は丁度良くても、フリップチップ実装工程において半導体チップを配線基板上に配置するときは、樹脂の粘度が低すぎるため、ボイド（アンダーフィル樹脂内に形成されたボイド）が発生してしまう虞がある。一方、図２５のグラフにおいて点線で示される粘度曲線の場合は、フリップチップ実装工程において半導体チップを配線基板上に配置する際の樹脂の粘度は丁度良くても、先塗布方式で配線基板上に樹脂を供給するときは、樹脂の粘度が高すぎるため、樹脂供給用のノズルから配線基板上に樹脂を供給（塗布、吐出）しにくくなってしまう虞がある。従って、図２５に示されるような粘度曲線の場合は、先塗布方式で配線基板上に樹脂を供給する際と、フリップチップ実装工程において半導体チップを配線基板上に配置する際の両方で、樹脂の粘度を最適にすることは難しい。
【０１１７】
＜主要な特徴について＞
それに対して、本実施の形態では、先塗布方式を採用しているが、配線基板ＣＢ上に樹脂ＲＳを配置するステップＳ２ｂと、配線基板ＣＢ上に半導体チップＣＰを配置するステップＳ２ｄとの間に、樹脂ＲＳの粘度を高める処理であるステップＳ２ｃを行っている。
【０１１８】
図２６は、本実施の形態で使用する樹脂（ＲＳ）の粘度を模式的に示すグラフであり、図２６のグラフの横軸は樹脂の温度に対応し、図２６のグラフの縦軸は樹脂の粘度（単位は任意単位（arbitrary unit））に対応している。
【０１１９】
本実施の形態では、ステップＳ２ｂで配線基板ＣＢ上に樹脂ＲＳを配置（供給）するが、このときの樹脂ＲＳの粘度を粘度Ｖ１とする。すなわち、ステップＳ２ｂでは、粘度Ｖ１の樹脂ＲＳを配線基板ＣＢ上に配置（供給）する。また、ステップＳ２ｄで配線基板ＣＢ上に半導体チップＣＰを配置するが、このときの樹脂ＲＳの粘度を粘度Ｖ３とする。すなわち、ステップＳ２ｄでは、半導体チップＣＰを、粘度Ｖ３の樹脂ＲＳを介して、配線基板ＣＢ上に配置する。そして、ステップＳ２ｃ（ステップＳ２ｃは、ステップＳ２ｂの後で、かつステップＳ２ｄの前に行われる）で、樹脂ＲＳの粘度を、粘度Ｖ１よりも高い粘度Ｖ２に上昇させる（Ｖ２＞Ｖ１）。すなわち、ステップＳ２ｃにより樹脂ＲＳの粘度は、粘度Ｖ２となるが、この粘度Ｖ２は、ステップＳ２ｂにおける樹脂ＲＳの粘度Ｖ１よりも高粘度である。
【０１２０】
なお、ステップＳ２ｂにおいて、粘度Ｖ１の樹脂ＲＳを配線基板ＣＢ上に配置（供給）することは、樹脂供給用のノズルＮＺＬの温度を調整することで、実現できる。具体的には、樹脂ＲＳについて、粘度が粘度Ｖ１となる樹脂温度が温度Ｔ１である場合に、その温度Ｔ１に樹脂供給用のノズルＮＺＬの温度を設定しておくことで、ステップＳ２ｂにおいて、ノズルＮＺＬから粘度Ｖ１の樹脂ＲＳを配線基板ＣＢ上に配置（供給）することができる。
【０１２１】
本実施の形態の主要な特徴の一つは、ステップＳ２ｃの粘度上昇工程を行うことである。本実施の形態とは異なり、ステップＳ２ｃの粘度上昇工程を行わない場合は、上記図２５のグラフを参照して説明したように、ステップＳ２ｄにおける樹脂ＲＳの粘度Ｖ３は、ステップＳ２ｂにおける樹脂ＲＳの粘度Ｖ１よりも、かなり低くなってしまう。
【０１２２】
それに対して、本実施の形態では、ステップＳ２ｃの粘度上昇工程を行っている。このため、ステップＳ２ｂにおける樹脂ＲＳの粘度Ｖ１が同じと仮定して、ステップＳ２ｃの粘度上昇工程を行わない場合と、ステップＳ２ｃの粘度上昇工程を行う場合（本実施の形態に対応）とを比べると、ステップＳ２ｄにおける樹脂ＲＳの粘度Ｖ３は、ステップＳ２ｃの粘度上昇工程を行う場合（本実施の形態に対応）の方が高粘度とすることができる。
【０１２３】
すなわち、本実施の形態では、ステップＳ２ｂとステップＳ２ｄとの間で、ステップＳ２ｃにより樹脂ＲＳの粘度を上昇させることにより、ステップＳ２ｂでの樹脂ＲＳの粘度Ｖ１を大きくしなくとも、ステップＳ２ｄでの樹脂ＲＳの粘度Ｖ３を大きくすることができる。
【０１２４】
本実施の形態とは異なり、ステップＳ２ｃの粘度上昇工程を行わない場合は、ステップＳ２ｄでの樹脂ＲＳの粘度Ｖ３を高めるには、ステップＳ２ｂでの樹脂ＲＳの粘度Ｖ１を高めなければならないが、ステップＳ２ｂでの樹脂ＲＳの粘度Ｖ１を高くし過ぎると、ステップＳ２ｂで樹脂供給用のノズルＮＺＬから樹脂ＲＳを配線基板ＣＢ上に供給し難くなる懸念がある。また、本実施の形態とは異なり、ステップＳ２ｃの粘度上昇工程を行わない場合は、ステップＳ２ｂでの樹脂の粘度Ｖ１を、ステップＳ２ｂを行うのに適した粘度に設定すると、ステップＳ２ｄにおいて、樹脂ＲＳの粘度Ｖ３が低くなり過ぎて樹脂ＲＳが必要以上に濡れ広がり、バンプ電極ＢＰとボンディングリードＢＬとの接合部付近に樹脂ＲＳが残り難くなって、ボイドが発生する懸念がある。つまり、本実施の形態とは異なり、ステップＳ２ｃの粘度上昇工程を行わない場合は、ステップＳ２ｂでの樹脂ＲＳの粘度Ｖ１と、ステップＳ２ｄでの樹脂ＲＳの粘度Ｖ３との、両方を最適化することは困難である。
【０１２５】
このため、本実施の形態のように、配線基板ＣＢ上に樹脂ＲＳを配置するステップＳ２ｂの後で、かつ、配線基板ＣＢ上に半導体チップＣＰを配置するステップＳ２ｄの前に、ステップＳ２ｃの粘度上昇工程を行うことが重要である。本実施の形態では、架橋反応が生じないような温度領域では、温度の上昇とともに樹脂の粘度が低下することを考慮し、ステップＳ２ｃの粘度上昇工程を行うことにより、ステップＳ２ｂでの樹脂ＲＳの粘度Ｖ１を変えなくとも、ステップＳ２ｄでの樹脂ＲＳの粘度Ｖ３を大きくすることができる。これにより、本実施の形態では、ステップＳ２ｃの粘度上昇工程を行うことで、ステップＳ２ｂでの樹脂ＲＳの粘度Ｖ１と、ステップＳ２ｄでの樹脂ＲＳの粘度Ｖ３との、両方を最適化することができる。
【０１２６】
すなわち、本実施の形態では、ステップＳ２ｃの粘度上昇工程を行うことで、ステップＳ２ｂでの樹脂ＲＳの粘度Ｖ１を高めなくとも、ステップＳ２ｄでの樹脂ＲＳの粘度Ｖ３を高めることができるため、ステップＳ２ｄでの樹脂ＲＳの粘度を気にせずに、ステップＳ２ｂでの樹脂ＲＳの粘度Ｖ１をステップＳ２ｂに適した粘度に設定することができる。このため、ステップＳ２ｂで樹脂供給用のノズルＮＺＬから樹脂ＲＳを配線基板ＣＢ上に的確に供給することができる。また、ステップＳ２ｂにおいて、配線基板ＣＢ上における樹脂ＲＳの濡れ性（濡れ広がり易さ）を最適化することができる。
【０１２７】
また、本実施の形態では、ステップＳ２ｃの粘度上昇工程を行うことで、ステップＳ２ｂでの樹脂の粘度Ｖ１を、ステップＳ２ｂを行うのに適した粘度に設定しながら、ステップＳ２ｄでの樹脂ＲＳの粘度Ｖ３を高めることができるため、ステップＳ２ｄでの樹脂ＲＳの粘度がステップＳ２ｄに適した粘度よりも低くなるのを防止することができる。すなわち、ステップＳ２ｂでの樹脂の粘度Ｖ１を、ステップＳ２ｂを行うのに適した粘度に設定しながら、ステップＳ２ｄでの樹脂の粘度Ｖ３も、ステップＳ２ｄを行うのに適した粘度に設定することができる。このため、ステップＳ２ｄにおいて、樹脂ＲＳの粘度が低くなり過ぎて樹脂部ＵＦＲ中にボイドが生じるのを防止することができる。
【０１２８】
また、ステップＳ２ｂでの樹脂ＲＳの粘度Ｖ１は、１０〜２００Ｐａ・ｓの範囲内であれば（すなわち１０Ｐａ・ｓ≦Ｖ１≦２００Ｐａ・ｓであれば）、より好ましい。これにより、ステップＳ２ｂを的確に行うことができるようになる。
【０１２９】
また、ステップＳ２ｄでの樹脂ＲＳの粘度Ｖ３は、１０〜２００Ｐａ・ｓの範囲内であれば（すなわち１０Ｐａ・ｓ≦Ｖ３≦２００Ｐａ・ｓであれば）、より好ましい。これにより、ステップＳ２ｄを的確に行うことができるようになる。
【０１３０】
また、ステップＳ２ｃで上昇した樹脂ＲＳの粘度Ｖ２は、１０００〜７０００Ｐａ・ｓの範囲内であれば（すなわち１０００Ｐａ・ｓ≦Ｖ２≦７０００Ｐａ・ｓであれば）、より好ましい。これにより、ステップＳ２ｄにおける樹脂ＲＳの粘度Ｖ３を、ステップＳ２ｄに適した粘度（すなわち１０Ｐａ・ｓ≦Ｖ３≦２００Ｐａ・ｓ）に設定しやすくなる。
【０１３１】
このように、本実施の形態では、ステップＳ２ｂの樹脂塗布工程とステップＳ２ｄのチップ配置工程との両方を、最適化することができる。従って、製造された半導体装置の信頼性を向上させることができる。また、半導体装置の製造を行いやすくすることができる。
【０１３２】
また、ステップＳ２ｃの粘度上昇工程では、樹脂ＲＳの粘度を、粘度Ｖ１よりも高い粘度Ｖ２に上昇させているが、これは、ステップＳ２ｂで配線基板ＣＢ上に供給される樹脂ＲＳが、膨張性のフィラーを含有することにより、実現することができる。
【０１３３】
図２７〜図２９は、本実施の形態で用いられる樹脂ＲＳの説明図であり、樹脂ＲＳに含まれる膨張性のフィラーＦＬ１として、コア／シェル構造のフィラーを用いた場合が示されている。図２７〜図２９のうち、図２７には、ステップＳ２ｂで樹脂ＲＳを配線基板ＣＢ上に供給する前の段階の樹脂ＲＳを拡大して示し、図２８には、ステップＳ２ｃの粘度上昇工程を行った後の段階の樹脂ＲＳを拡大して示し、図２９には、ステップＳ２ｃのチップ配置工程を行った後の段階の樹脂ＲＳを拡大して示している。なお、図２７〜図２９は、模式的な断面図であるが、図面を見やすくするために、ハッチングは省略してある。
【０１３４】
ステップＳ２ｂで配線基板ＣＢ上に供給される樹脂ＲＳは、エポキシ樹脂などからなる樹脂材料（マトリクス樹脂、母材樹脂、ベース樹脂）ＭＴＲと、膨張性のフィラーＦＬ１と、膨張性のフィラーＦＬ１以外のフィラーＦＬ２とを含んでいる。すなわち、ステップＳ２ｂで配線基板ＣＢ上に供給される樹脂ＲＳは、樹脂材料ＭＴＲにフィラーＦＬ１およびフィラーＦＬ２が分散されたものである。フィラーＦＬ２は、非膨張性のフィラーである。また、膨張性のフィラーＦＬ１は、有機フィラー（有機粒子）であり、フィラーＦＬ２は、無機フィラー（無機粒子）である。
【０１３５】
樹脂材料ＭＴＲは、熱硬化型の樹脂材料であり、エポキシ樹脂（エポキシ系樹脂）からなるが、アクリル樹脂（アクリル系樹脂）を用いることもできる。樹脂材料ＭＴＲが架橋反応により硬化することで、樹脂ＲＳを硬化させる（硬化した樹脂部ＵＦＲにする）ことができる。
【０１３６】
フィラーＦＬ２としては、シリカなどを好適に用いることができる。フィラーＦＬ２は、樹脂ＲＳの硬化後の硬度（すなわち樹脂部ＵＦＲの硬度）を確保するために、樹脂ＲＳ中に混ぜられている。従って、フィラーＦＬ２は、好ましくは無機フィラーであり、シリカは特に好ましい。フィラーＦＬ２は、樹脂ＲＳ中において、ほとんど膨張せず、粒径がほとんど変化しない（すなわち体積がほとんど変化しない）。すなわち、フィラーＦＬ２は、非膨張性のフィラーである。
【０１３７】
膨張性のフィラーＦＬ１は、樹脂ＲＳ中において、膨張して粒径が増大する（すなわち体積が増大する）ことができるものである。樹脂ＲＳ中において、膨張性のフィラーＦＬ１が膨張してそのフィラーＦＬ１の粒径が増大する（すなわちフィラーＦＬ１の体積が増大する）と、樹脂ＲＳ全体の粘度が増加する。従って、樹脂ＲＳは、膨張性のフィラーＦＬ１を含有しており、ステップＳ２ｃでは、この膨張性のフィラーＦＬ１が膨張することで、樹脂ＲＳの粘度が増加する。膨張性のフィラーＦＬ１は、プレゲル化剤とみなすこともできる。
【０１３８】
従って、ステップＳ２ｃでは、樹脂ＲＳにおいて、フィラーＦＬ１が膨張してそのフィラーＦＬ１の粒径が増大する（すなわちフィラーＦＬ１の体積が増大する）が、フィラーＦＬ２は、ほとんど膨張せず、粒径がほとんど変化しない（すなわち体積がほとんど変化しない）。
【０１３９】
膨張性のフィラーＦＬ１としては、図２７に示されるような、コア／シェル構造を有するフィラーを用いることができる。コア／シェル構造とは、コア部（コア材）ＣＲをシェル部（シェル材）ＳＬが覆うような構造である。コア／シェル構造を有するフィラーＦＬ１の外周部（表層部）がシェル部ＳＬであり、内部（芯部）がコア部ＣＲである。コア部ＣＲは、例えばアクリル樹脂（アクリル系樹脂）からなる。シェル部ＳＬは、例えばアクリル樹脂（アクリル系樹脂）からなる。
【０１４０】
コア／シェル構造を有するフィラーＦＬ１におけるシェル部ＳＬは、樹脂ＲＳの温度が所定の温度以上になると、周囲の樹脂材料ＭＴＲを吸収して膨張（膨潤）する性質を有している。ステップＳ２ｂでは、樹脂ＲＳの温度が、この所定の温度（シェル部ＳＬが膨張する温度）よりも低い温度になっており、ステップＳ２ｃでは、この所定の温度（シェル部ＳＬが膨張する温度）以上の温度に、樹脂ＲＳが加熱される。
【０１４１】
図２８では、シェル部ＳＬは、樹脂材料ＭＴＲを吸収して膨張（膨潤）した状態となっている。すなわち、シェル部ＳＬが樹脂材料ＭＴＲに湿潤した状態になっている。図２８に示されるようにシェル部ＳＬが膨張（膨潤）すると、コア／シェル構造を有するフィラーＦＬ１の実効的な粒径が増大し（すなわち体積が増大し）、樹脂ＲＳ全体の粘度が増加することになる。すなわち、図２７の状態と図２８の状態とを比べると、図２８の状態ではフィラーＦＬ１におけるシェル部ＳＬが樹脂材料ＭＴＲを吸収して膨張（膨潤）していることで、図２７の状態でのフィラーＦＬ１の粒径（体積）よりも図２８の状態でのフィラーＦＬ１の粒径（体積）が大きくなり、従って、図２７の状態での樹脂ＲＳの粘度よりも、図２８の状態での樹脂ＲＳの粘度が大きくなる。
【０１４２】
このようなコア／シェル構造の微粒子（フィラー）を分散した熱硬化性エポキシ樹脂の例は、例えば上記非特許文献１に記載されている。
【０１４３】
樹脂ＲＳ内に含まれるコア／シェル構造のフィラーＦＬ１は、樹脂ＲＳ内でシェル部ＳＬが膨張（膨潤）することにより、そのフィラーＦＬ１の粒径が増大して、そのフィラーＦＬ１の体積を増大させることができる。この現象は、樹脂ＲＳの温度が所定の温度以上になることで発生し、促進される。すなわち、ステップＳ２ｂで配線基板ＣＢ上に供給される樹脂ＲＳは、所定の温度以上で加熱されると、膨張性のフィラーＦＬ１が膨張して、樹脂ＲＳの粘度が増加するようになっている。
【０１４４】
なお、図２７に示されるように樹脂ＲＳ中に分散されているコア／シェル構造の膨張性のフィラーＦＬ１は、ステップＳ２ｃで図２８に示されるように膨張して樹脂ＲＳの粘度を増加させた後、ステップＳ２ｄおよびステップＳ２ｅで図２９に示されるように不定形に変形し、樹脂ＲＳの樹脂材料ＭＴＲ中に浸潤してほぼ均一に分散してしまう。このため、硬化後の樹脂ＲＳ中（すなわち樹脂部ＵＦＲ中）では、フィラーＦＬ１は、樹脂材料ＭＴＲとは見分けがつかなくなる。一方、フィラーＦＬ２は、シリカなどの無機材料からなるため、硬化後の樹脂ＲＳ中（すなわち樹脂部ＵＦＲ中）でも、樹脂材料ＭＴＲと見分けることができる。
【０１４５】
架橋反応による樹脂ＲＳの硬化は、不可逆変化である。また、膨張性のフィラーＦＬ１の膨張は、不可逆変化である。また、架橋反応が発生しない温度範囲内において、フィラーＦＬ１の膨張ではなく、熱エネルギーによる分子の動き（振動）に起因した樹脂ＲＳの粘度変化は、可逆変化である。このため、ステップＳ２ｂで配線基板ＣＢ上に樹脂ＲＳを供給した後、図２６のグラフに示されるように、温度上昇に伴い、いったん粘度が減少してから（この粘度現象は熱エネルギーの増大による分子の動き（振動）の増大に起因した粘度減少である）、膨張性のフィラーＦＬ１の膨張により、樹脂ＲＳの粘度が増大する（ステップＳ２ｃに対応し、樹脂ＲＳの粘度が粘度Ｖ２に上昇する）。このため、ステップＳ２ｃでは、樹脂ＲＳにおいてフィラーＦＬ１の膨張が十分に行われるような温度および時間で、樹脂ＲＳを加熱することが好ましい。但し、ステップＳ２ｃでは、樹脂ＲＳにおいて架橋反応はできるだけ生じないようにする。つまり、ステップＳ２ｃでは、樹脂ＲＳに含まれる膨張性のフィラーＦＬ１が膨張するが、樹脂ＲＳにおいて架橋反応が起きない（あるいは架橋反応を起こさせたくない）ような温度に、樹脂ＲＳを加熱し、その状態を維持することで、架橋反応を抑えながら、膨張性のフィラーＦＬ１を膨張させて、樹脂ＲＳの粘度を増大させる。なお、ステップＳ２ｃでは、樹脂ＲＳの加熱温度は、ステップＳ２ｂの樹脂供給時の樹脂ＲＳの温度（温度Ｔ１に対応）よりも高温であるが、半田層ＳＤ１（後述の変形例の場合は後述の半田層ＳＤ３も）が溶融しないような温度（半田層ＳＤ１，ＳＤ３の融点未満の温度）である。
【０１４６】
ステップＳ２ｃでは、樹脂ＲＳおいて架橋反応はほとんど生じておらず、粘度上昇は架橋反応によるものではなく、フィラーＦＬ１の膨張によるものである。このため、ステップＳ２ｄで樹脂ＲＳの温度が、ステップＳ２ｃでの樹脂ＲＳの加熱温度（温度Ｔ２に対応）よりも高い温度になることで、熱エネルギーの増大による分子の動き（振動）の増大に起因してステップＳ２ｄでの樹脂ＲＳの粘度は粘度Ｖ２（ステップＳ２ｃで上昇させたときの粘度Ｖ２）よりも低い粘度になる（図２６参照）。その後、ステップＳ２ｅで架橋反応が生じて（促進されて）、樹脂ＲＳは硬化する（粘度は著しく増大する）。なお、ステップＳ２ｅでは、樹脂ＲＳの加熱温度は、樹脂ＲＳにおける架橋反応が促進されて樹脂ＲＳが硬化する温度であり、また、半田層ＳＤ１（後述の変形例の場合は後述の半田層ＳＤ３も）が溶融するような温度（半田層ＳＤ１，ＳＤ３の融点以上の温度）でもある。
【０１４７】
樹脂ＲＳのフィラーの含有量の例を挙げると、フィラーＦＬ２として、シリカフィラーを用いる場合は、樹脂ＲＳ中に、例えば５０〜７０重量％程度のシリカフィラーを含有させることができる。また、膨張性のフィラーＦＬ１として、アクリル樹脂系のコア／シェル構造のフィラーを用いる場合は、樹脂ＲＳ中に、例えば１〜１５重量％程度のコア／シェル構造のフィラーを含有させることができる。樹脂ＲＳにおいて、無機フィラー（フィラーＦＬ２）よりも有機フィラー（フィラーＦＬ１）の方が、含有率（含有量）が小さいことが好ましい。換言すれば、樹脂ＲＳにおいて、有機フィラー（フィラーＦＬ１）よりも無機フィラー（フィラーＦＬ２）の方が、含有率（含有量）が大きいことが好ましい。樹脂ＲＳにおいて、有機フィラー（フィラーＦＬ１）よりも無機フィラー（フィラーＦＬ２）の方が、含有率（含有量）が大きければ、樹脂ＲＳの硬化後の硬度（すなわち樹脂部ＵＦＲの硬度）を、無機フィラー（フィラーＦＬ２）により的確に確保できるようになる。なお、ここで述べた樹脂ＲＳにおけるフィラーの含有量は、ステップＳ２ｃの粘度上昇工程を行う前の状態（フィラーＦＬ１が膨張する前の状態）での含有量、すなわち、ステップＳ２ｂで配線基板ＣＢ上に樹脂ＲＳを供給する段階での含有量、に対応している。
【０１４８】
本実施の形態では、ステップＳ２ｂで、樹脂供給用のノズルＮＺＬから、樹脂ＲＳを配線基板ＣＢの上面ＣＢａのチップ搭載予定領域に供給する。この際、ノズルＮＺＬの温度は、温度Ｔ１（例えば３０〜５０℃程度）に設定されているため、ノズルＮＺＬ内に樹脂ＲＳが充填されているとき、およびノズルＮＺＬから配線基板ＣＢ上に樹脂ＲＳが供給された直後で、樹脂ＲＳの温度は、ほぼ温度Ｔ１となっている。この温度Ｔ１では、樹脂ＲＳ内の膨張性のフィラーＦＬ１は、ほとんど膨張（膨潤）せず、また、樹脂ＲＳ内で架橋反応はほとんど発生しない。つまり、温度Ｔ１は、樹脂ＲＳ内の膨張性のフィラーＦＬ１がほとんど膨張（膨潤）せず、かつ、樹脂ＲＳ内で架橋反応はほとんど発生しないような温度に設定することが好ましい。このため、温度Ｔ１は、ある程度低い温度に設定する必要があるが、低すぎると外気温度によって温度が変動しやすくなるため、室温よりも若干高い温度、例えば３０〜５０℃程度に設定することが好ましい。
【０１４９】
ステージＳＴＧは、温度Ｔ１よりも高い温度Ｔ２に加熱（設定）されており、ステージＳＴＧ上に配置されている配線基板ＣＢも温度Ｔ２に加熱されている状態で、ステップＳ２ｂで配線基板ＣＢ上に樹脂ＲＳが配置され、この状態が、所定の時間保持される。この保持の間が、ステップＳ２ｃの粘度上昇工程に対応している。
【０１５０】
ステージＳＴＧとともに配線基板ＣＢが温度Ｔ２に加熱されている状態で、ステップＳ２ｂで配線基板ＣＢ上に樹脂ＲＳが配置され、この状態をステップＳ２ｃで所定の時間保持すると、この保持の間、配線基板ＣＢ上に配置された樹脂ＲＳも加熱されて、樹脂ＲＳの温度は、配線基板ＣＢの温度（すなわち温度Ｔ２）に向かって徐々に上昇する。そして、配線基板ＣＢ上の樹脂ＲＳの温度が、配線基板ＣＢの温度（すなわち温度Ｔ２）とほぼ同じ温度になると、樹脂ＲＳの温度も、その温度Ｔ２で保持される。
【０１５１】
配線基板ＣＢ上の樹脂ＲＳは、配線基板ＣＢを通じて加熱される（温度Ｔ２に向かって加熱される）ことで、樹脂ＲＳ内の膨張性のフィラーＦＬ１が膨張し（コア／シェル構造の場合はシェル部ＳＬが膨張し）、フィラーＦＬ１の膨張によって樹脂ＲＳの粘度が増加する。ステップＳ２ｃでは、ステージＳＴＧ（内の加熱機構）により配線基板ＣＢを通じて樹脂ＲＳを加熱するが、樹脂ＲＳ内の膨張性のフィラーＦＬ１が膨張して樹脂ＲＳの粘度が的確に増加できるように、温度Ｔ２とステップＳ２ｃの保持時間とを設定する。但し、温度Ｔ２は、樹脂ＲＳ内で架橋反応が生じず、かつ、上記半田層ＳＤ１が溶融しない温度に設定する。温度Ｔ２は、好ましくは５０〜１００℃の範囲内、例えば７５℃程度に設定し、ステップＳ２ｃの保持時間は、例えば１０分かそれ以上に設定する。
【０１５２】
ステップＳ２ｃでは、樹脂ＲＳ内で膨張性のフィラーＦＬ１が膨張することにより、樹脂ＲＳの粘度を高め、それによって、樹脂ＲＳの粘度を、粘度Ｖ１よりも高い粘度Ｖ２に上昇させることができる（Ｖ２＞Ｖ１）。
【０１５３】
また、ステップＳ２ｃは、ノズルＮＺＬから供給される樹脂ＲＳの温度（温度Ｔ１に対応）よりも高い温度（温度Ｔ２）に加熱されている配線基板ＣＢ上に、ステップＳ２ｂで樹脂ＲＳを配置し、ステップＳ２ｃの間、配線基板ＣＢを通じて樹脂ＲＳも加熱することにより、膨張性のフィラーＦＬ１を膨張させて樹脂ＲＳの粘度を増加させている。このため、ステップＳ２ｃは、温度Ｔ２に加熱された配線基板ＣＢ上に樹脂ＲＳを配置した状態を所定の時間、継続させることで行われるが、この所定の時間は、樹脂ＲＳの温度が高くなって膨張性のフィラーＦＬ１が膨張して樹脂ＲＳの粘度が上昇できるのに十分な時間に設定することが好ましい。このため、ステップＳ２ｃに要する時間は、ある程度長くする必要があり、ステップＳ２ａ、ステップＳ２ｂ、ステップＳ２ｄおよびステップＳ２ｅにそれぞれ要する処理時間よりも、長い処理時間（例えば１０分かそれ以上）を必要とする。すなわち、ステップＳ２ａ，Ｓ２ｂ，Ｓ２ｃ，Ｓ２ｄ，Ｓ２ｅのうち、最も処理時間が長いのは、ステップＳ２ｃとなる。ステップＳ２ｃは、比較的長時間とすることにより、ステップＳ２ｃで樹脂ＲＳの粘度を的確に増大させることができ、ステップＳ２ａ，Ｓ２ｂ，Ｓ２ｄ，Ｓ２ｅは、比較的短い処理時間とすることで、半導体装置のスループットを向上することができる。
【０１５４】
また、ステップＳ２ｃは、ステップＳ２ｂで用いる装置（樹脂塗布装置）およびステップＳ２ｄ，Ｓ２ｅで用いる装置（フリップチップボンディング装置）とは異なる装置を用いて行われることが好ましい。これにより、ステップＳ２ｃに長い処理時間がかかっても、ステップＳ２ｂ（樹脂供給工程）やステップＳ２ｄ，Ｓ２ｅ（チップ搭載工程および樹脂硬化工程）に影響しないため、スループットを向上させることができる。
【０１５５】
また、ステップＳ２ｂで配線基板ＣＢ上に供給される直前の樹脂ＲＳの温度は、ステージＳＴＧの温度Ｔ２（従って配線基板ＣＢの温度Ｔ２）よりも低い温度（すなわち温度Ｔ１）であり、ステップＳ２ｃでは、樹脂ＲＳの温度がその温度（すなわち温度Ｔ１）よりも高くなる。この樹脂ＲＳの温度上昇により、樹脂ＲＳ内の膨張性のフィラーＦＬ１が膨張することで、樹脂ＲＳの粘度を上昇（増大）させることができる。このため、簡易な工程で、樹脂ＲＳの粘度を制御することができるため、半導体装置の製造工程の簡略化と、製造された半導体装置の信頼性の向上とを、両立することができる。
【０１５６】
また、本実施の形態では、ステップＳ２ｂの段階で、予めステージＳＴＧおよびそこに載置された配線基板ＣＢを温度Ｔ２に加熱しておく場合について説明した。他の形態として、ステップＳ２ａ，Ｓ２ｂでステージＳＴＧの温度を比較的低い温度（ステップＳ２ｃでの樹脂ＲＳの温度よりも低い温度、例えば３０〜５０℃程度）に設定しておき、このステージＳＴＧの温度とほぼ同じ温度になっている配線基板ＣＢ上にステップＳ２ｂで樹脂ＲＳを供給し、その後でステージＳＴＧの温度を上昇させて（上記温度Ｔ２まで上昇させて）、樹脂ＲＳの粘度を（Ｖ１からＶ２に）上昇させることも可能である。この場合、ステップＳ２ｂの樹脂供給時の配線基板ＣＢの温度は、膨張性のフィラーＦＬ１が膨張して樹脂ＲＳの粘度が増大するのに必要な温度よりも低いため、ステップＳ２ｂで配線基板ＣＢ上に樹脂ＲＳを供給しても、その後でステージＳＴＧの温度上昇（つまり配線基板ＣＢの温度上昇）を行わなければ、ステップＳ２ｃの粘度上昇工程には移行しない。つまり、この場合、ステップＳ２ｂの樹脂供給工程の後、ステップＳ２ｃの粘度上昇工程に移行するには、ステージＳＴＧを加熱すること（つまり配線基板ＣＢを加熱すること）による樹脂ＲＳの温度上昇（樹脂ＲＳの温度を、フィラーＦＬ１が膨張して樹脂ＲＳの粘度が増大するのに必要な温度以上にする）が必要となる。このため、ステップＳ２ｂの樹脂供給工程とステップＳ２ｃの粘度上昇工程とを、連続せずに分けて行うことが可能になる。これにより、ステップＳ２ｂの樹脂供給工程とステップＳ２ｃの粘度上昇工程の管理が行いやすくなる。
【０１５７】
一方、予めステージＳＴＧおよびそこに載置された配線基板ＣＢを温度Ｔ２に加熱しておき、ほぼ温度Ｔ２に加熱されている配線基板ＣＢ上にステップＳ２ｂで樹脂ＲＳ（温度Ｔ２よりも低い温度Ｔ１にほぼなっている樹脂ＲＳ）を供給すれば、ステップＳ２ｂで樹脂ＲＳを配線基板ＣＢ上に供給してから、ステップＳ２ｃの粘度上昇工程に移行するまでの時間を短縮することができる。更に、予めステージＳＴＧを加熱している温度Ｔ２を、ステップＳ２ｃで樹脂ＲＳの粘度を増加させるのに必要な温度（膨張性のフィラーＦＬ１が膨張できる温度）に設定しておけば、ステージＳＴＧの温度を変えることなく、ステップＳ２ｂの樹脂供給工程から、ステップＳ２ｃの粘度上昇工程に移行することができる。このため、ステップＳ２ｂの樹脂供給工程からステップＳ２ｃの粘度上昇工程に移行するのに要する時間を、更に短縮することができ、スループットを向上させることができる。つまり、ステップＳ２ａ，Ｓ２ｂ，Ｓ２ｃでステージＳＴＧの温度は、同程度とすることができるため、ステージＳＴＧの温度制御が容易となり、また、スループットを向上させることができる。
【０１５８】
また、ステップＳ２ｂでは、ステージＳＴＧの温度Ｔ２（従って配線基板ＣＢの温度Ｔ２）よりも低い温度Ｔ１に加熱（設定）されたノズルＮＺＬから、樹脂ＲＳを配線基板ＣＢのチップ搭載領域に供給する。このため、先塗布方式の樹脂供給時（すなわちステップＳ２ｂ）での最適な樹脂粘度および樹脂温度に、樹脂ＲＳの粘度Ｖ１および温度を設定できるとともに、ステップＳ２ｂで配線基板ＣＢ上に樹脂ＲＳを供給すると、配線基板ＣＢ上に配置された樹脂ＲＳの温度を上昇させる（温度Ｔ２となるように上昇させる）ことができる。これにより、ステップＳ２ｂにおける樹脂ＲＳの粘度Ｖ１および温度を最適化できるとともに、ステップＳ２ｂからステップＳ２ｃへ速やかに移行することができ、ステップＳ２ｂを行ってからステップＳ２ｃを終了するまでに要する時間を短縮することができる。このため、半導体装置のスループットを向上することができる。
【０１５９】
また、ステップＳ２ｃでは、樹脂ＲＳが配線基板ＣＢ上に配置された状態で所定の時間経過することにより、樹脂ＲＳの温度が上昇する。この温度上昇により、樹脂ＲＳ内の膨張性のフィラーＦＬ１が膨張することで、樹脂ＲＳの粘度を上昇（増大）させることができる。このため、簡易な工程で、樹脂ＲＳの粘度を制御することができるため、半導体装置の製造工程の簡略化と、製造された半導体装置の信頼性の向上とを、両立することができる。
【０１６０】
また、配線基板ＣＢの上面ＣＢａには、絶縁膜（絶縁層）であるレジスト層（ソルダレジスト層、半田レジスト層）ＳＲ１が形成されており、レジスト層ＳＲ１に環状（平面視において環状）に設けられた開口部ＯＰから複数のボンディングリードＢＬが露出している。他の形態として、配線基板ＣＢにおいて、開口部ＯＰが環状に繋がっておらず、開口部ＯＰが各辺毎に分離していてもよい。また、ボンディングリードＢＬ毎に個別に開口部（レジスト層ＳＲ１に設けられた開口部）を設けることもできる。また、配線基板ＣＢの上面ＣＢａのチップ搭載領域の外周だけでなく、内側（中央部）にもボンディングリードＢＬを設けることもできる。
【０１６１】
但し、本実施の形態の製造工程は、図３のように環状に設けられた開口部ＯＰから複数のボンディングリードＢＬが露出している場合に適用すれば、より効果が大きい。これは、環状に設けられた開口部ＯＰから複数のボンディングリードＢＬが露出している場合、環状の開口部ＯＰに囲まれた部分のレジスト層ＳＲ１上にステップＳ２ｂで樹脂ＲＳを供給することになり、ステップＳ２ｄで半導体チップＣＰを配線基板ＣＢ上に配置すると、樹脂ＲＳは環状の開口部ＯＰを越えて広がることになるが、環状のＯＰを越える際にボイドが形成されやすいためである。本実施の形態では、ステップＳ２ｂとステップＳ２ｄとで樹脂ＲＳの粘度を最適化することができるため、たとえ図３のように環状に設けられた開口部ＯＰから複数のボンディングリードＢＬが露出している場合であっても、ステップＳ２ｄ，Ｓ２ｅで樹脂ＲＳ中にボイドが形成されるのを防止でき、製造された半導体装置において、樹脂部ＵＦＲにボイドが形成されるのを防止することができる。従って、半導体装置の信頼性を、的確に向上させることができる。
【０１６２】
また、ステップＳ２ｃで樹脂ＲＳの粘度を粘度Ｖ２に上昇させるが、ステップＳ２ｄ（半導体チップＣＰ配置工程）における樹脂ＲＳの粘度Ｖ３は、この粘度Ｖ２よりも低い粘度（すなわちＶ３＜Ｖ２）とすることができる。そうするのは、ステップＳ２ｄ（半導体チップＣＰ配置工程）における樹脂ＲＳの温度が低いと、その後の樹脂硬化（ステップＳ２ｅにおける樹脂ＲＳの硬化）に要する時間が長くなり、スループットが低下する虞があるためである。このため、ステップＳ２ｄにおいて半導体チップＣＰを配線基板ＣＢ上に配置する際には、ツールＴＬの温度Ｔ３をステップＳ２ｃにおける上昇後の温度Ｔ２よりも高い温度（Ｔ３＞Ｔ２）とし、ステップＳ２ｄ（半導体チップＣＰ配置工程）における樹脂ＲＳの温度をある程度高く（温度Ｔ２よりも高く）することが好ましい。そうした場合には、ステップＳ２ｄ（半導体チップＣＰ配置工程）における樹脂ＲＳの粘度Ｖ３は、粘度Ｖ２よりも低い粘度となる。
【０１６３】
また、ステップＳ２ｅでは、温度Ｔ１よりも高い温度Ｔ４に加熱（設定）されたツールＴＬで半導体チップＣＰの裏面ＣＰｂを押さえる。換言すれば、温度Ｔ２は温度Ｔ１よりも低いため、ステップＳ２ｅでは、温度Ｔ１，Ｔ２よりも高い温度Ｔ４に加熱（設定）されたツールＴＬで半導体チップＣＰの裏面ＣＰｂを押さえる。すなわち、ステップＳ２ｅでは、ツールＴＬの温度を温度Ｔ４に上昇させ、温度Ｔ４に加熱（設定）されたツールＴＬで半導体チップＣＰの裏面ＣＰｂを配線基板ＣＢ側に押圧するが、この温度Ｔ４は、温度Ｔ１，Ｔ２よりも高い温度である。これにより、ステップＳ２ｂ，Ｓ２ｃでは樹脂ＲＳの温度を抑えて樹脂ＲＳにおける架橋反応を抑制することができ、ステップＳ２ｅでは樹脂ＲＳの温度を高めて樹脂ＲＳにおける架橋反応を促進し、樹脂ＲＳを硬化させることができる。
【０１６４】
＜変形例について＞
上記バンプ電極ＢＰとして、銅（Ｃｕ）の柱状電極であるＣｕポストＰＳを用いた場合（以下、変形例と称す）について、図３０〜図３３を参照して説明する。図３０〜図３３は、本実施の形態の変形例の半導体装置の製造工程の説明図であり、ここでは断面図が示されている。
【０１６５】
図３０は、上記図６に対応するものであり、半導体チップＣＰ２の断面図が示されている。
【０１６６】
変形例の半導体装置の製造工程の場合、ステップＳ１で準備された図３０の半導体チップＣＰ２においては、各ボンディングパッドＰＤ上に、バンプ電極ＢＰとして、銅（Ｃｕ）の柱状電極であるＣｕポストＰＳが形成されている。また、各ＣｕポストＰＳの先端面（ＣｕポストＰＳにおいて、ボンディングパッドＰＤに接続する側とは反対側が先端面である）には、半田層ＳＤ３が形成されている。半導体チップＣＰ２の他の構成は、上記図６の半導体チップＣＰと同様であるので、ここではその説明は省略する。また、変形例の場合も、ステップＳ１で準備される配線基板ＣＢについては、上記図３および図４の配線基板ＣＢと同様である。
【０１６７】
変形例の場合も、ステップＳ２のうち、ステップＳ２ａ，Ｓ２ｂ，Ｓ２ｃは、上述の通りであるので、ここではその繰り返しの説明は省略する。
【０１６８】
変形例の場合、ステップＳ２ｄでは、図３１および図３２に示されるように、配線基板ＣＢの上面ＣＢａのチップ搭載予定領域に半導体チップＣＰ２を配置する。
【０１６９】
なお、図３１は、上記図１８に対応するものであり、ツールＴＬで保持した半導体チップＣＰ２を配線基板ＣＢに近づけている途中を模式的に示す断面図が示されている。また、図３２は、上記図２０に対応するものであり、図３１の状態から半導体チップＣＰ２を配線基板ＣＢに更に近づけ、半導体チップＣＰ２のＣｕポストＰＳの先端（の半田層ＳＤ３）が配線基板ＣＢの上面ＣＢａのボンディングリードＢＬ（上の半田層ＳＤ１）に接した状態が示されている。
【０１７０】
図３１および図３２の変形例の場合のステップＳ２ｄが、上記図１８〜図２０の場合のステップＳ２ｄと相違しているのは、以下の点である。すなわち、上記図１８〜図２０の場合のステップＳ２ｄでは、バンプ電極ＢＰの先端がボンディングリードＢＬの表面の半田層ＳＤ１に接するのに対して、図３１および図３２の変形例の場合のステップＳ２ｄでは、ＣｕポストＰＳの先端面の半田層ＳＤ３がボンディングリードＢＬの表面の半田層ＳＤ１に接する。ステップＳ２ｄでは、半田層ＳＤ１，ＳＤ３は溶融しない。それ以外は、図３１および図３２の変形例の場合のステップＳ２ｄは、上記図１８〜図２０の場合のステップＳ２ｄと同様であるので、ここではその繰り返しの説明は省略する。
【０１７１】
変形例の場合、ステップＳ２ｅでは、図３３に示されるように、ツールＴＬの温度を速やかに上昇させるとともに、ツールＴＬによって半導体チップＣＰ２を配線基板ＣＢ側に押圧（加圧）する。
【０１７２】
図３３の変形例の場合のステップＳ２ｅが、上記図２１および図２２の場合のステップＳ２ｅと相違しているのは、以下の点である。すなわち、上記図２１および図２２の場合のステップＳ２ｅでは、半田層ＳＤ１が溶融するため、バンプ電極ＢＰがボンディングリードＢＬに接続されるとともに、溶融した半田層ＳＤ１からなる半田ＳＤ２が、バンプ電極ＢＰとボンディングリードＢＬとの接続部の周囲を囲み、また、バンプ電極ＢＰの周囲に濡れ上がる。一方、図３３の変形例の場合のステップＳ２ｅでは、半田層ＳＤ１，ＳＤ３が溶融し、溶融した半田層ＳＤ１，ＳＤ３からなる半田ＳＤ２が、ＣｕポストＰＳの先端面とボンディングリードＢＬとの間に介在する。このため、後で（ステップＳ２ｆで）半田ＳＤ２が固化すると、ＣｕポストＰＳはボンディングリードＢＬと、固化した半田ＳＤ２で接続されることになる。それ以外は、図３３の変形例の場合のステップＳ２ｅは、上記図２１および図２２の場合のステップＳ２ｅと同様であるので、ここではその繰り返しの説明は省略する。なお、半田ＳＤ２は、図３３の変形例の場合も、上記図２１および図２２の場合も、ステップＳ２ｅの後のステップＳ２ｆで固化する。
【０１７３】
ステップＳ２ｆおよびステップＳ３は、変形例の場合も、上記図２３および図２４の場合と同様であるので、ここではその繰り返しの説明は省略する。
【０１７４】
このようにして、上記バンプ電極ＢＰとしてＣｕポストＰＳを用いた半導体装置を製造することができる。
【０１７５】
また、本実施の形態の他の変形例として、複数の配線基板ＣＢが一列にまたはアレイ状に繋がって形成された多数個取りの配線基板（配線基板母体）を用いて、個々の半導体装置を製造することもできる。この場合、ステップＳ１で準備される配線基板は、複数の配線基板ＣＢが一列にまたはアレイ状に繋がって形成された多数個取りの配線基板（配線基板母体）である。そして、ステップＳ２ａでは、ステージＳＴＧ上にこの多数個取りの配線基板が配置され、ステップＳ２ｂでは、多数個取りの配線基板の各半導体装置領域（単位基板領域）におけるチップ搭載予定領域に、ペースト状の樹脂ＲＳが配置され、ステップＳ２ｃで、樹脂ＲＳの粘度が高められる。ここで、多数個取りの配線基板における各半導体装置領域は、そこから１つの半導体装置が形成される領域であり、一列にまたはアレイ状に繋がった複数の配線基板ＣＢのそれぞれが、半導体装置領域に対応している。そして、多数個取りの配線基板の各半導体装置領域に対して、ステップＳ２ｄ，Ｓ２ｅ，Ｓ２ｆを行って半導体チップＣＰをフリップチップ接続する。それから、ステップＳ３で、多数個取りの配線基板の複数の半導体装置領域の下面側に半田ボールＢＡを接続する。その後、多数個取りの配線基板を切断して、各半導体装置領域に分割することで、個々の半導体装置領域から半導体装置を製造することができる。
【０１７６】
また、本実施の形態の更に他の変形例として、配線基板ＣＢ上に搭載した半導体チップＣＰ（１段目の半導体チップ）上に、更に他の半導体チップ（２段目の半導体チップ）をフリップチップ接続することもできる。すなわち、複数の半導体チップを積層したＣＯＣ（Chip On Chip）構造の半導体装置に、本実施の形態を適用することもできる。この場合、配線基板ＣＢ上にフリップチップ接続された１段目の半導体チップＣＢは、裏面側に複数の電極（例えば貫通電極）を有している。そして、上述のようにステップＳ２ａ〜Ｓ２ｆを行って配線基板ＣＢ上に樹脂ＲＳを介して半導体チップＣＰをフリップチップ接続した後、半導体チップＣＰの裏面上に樹脂ＲＳを介して２段目の半導体チップをフリップチップ接続する。半導体チップＣＰの裏面上に樹脂ＲＳを介して２段目の半導体チップをフリップチップ接続する手法は、上述した配線基板ＣＢ上に樹脂ＲＳを介して半導体チップＣＰをフリップチップ接続する手法（すなわち上記ステップＳ２ｂ〜Ｓ２ｆ）と基本的には同じである。但し、半導体チップＣＰの裏面上に樹脂ＲＳを介して２段目の半導体チップをフリップチップ接続する際は、ステップＳ２ｂで樹脂ＲＳを配置するのは、半導体チップＣＰの裏面であり、ステップＳ２ｃで粘度上昇させるのは、半導体チップＣＰの裏面上の樹脂ＲＳであり、ステップＳ２ｄ〜Ｓ２ｆで２段目の半導体チップを実装するのは、半導体チップＣＰの裏面である。２段目の半導体チップが１段目の半導体チップＣＰの裏面上にフリップチップ接続されると、２段目の半導体チップの複数のバンプ電極が１段目の半導体チップＣＰの裏面側の複数の電極にそれぞれ接続される。同様の手法で、２段目の半導体チップの裏面上に樹脂ＲＳを介して３段目の半導体チップをフリップチップ接続することもでき、これを繰り返すことで、半導体チップの積層数を増加させることもできる。その後、ステップＳ３の半田ボールＢＡ接続工程を行えばよい。
【０１７７】
以上、本発明者によってなされた発明をその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言うまでもない。
【符号の説明】
【０１７８】
ＢＡ  半田ボール
ＢＬ  ボンディングリード
ＣＢ  配線基板
ＣＢａ  上面
ＣＢｂ  下面
ＣＰ，ＣＰ２  半導体チップ
ＣＰａ  表面
ＣＰｂ  裏面
ＣＲ  コア部
ＦＬ１，ＦＬ２  フィラー
ＬＡ  ランド
ＭＴＲ  樹脂材料
ＰＫＧ  半導体装置
ＯＰ  開口部
ＰＤ  ボンディングパッド
ＰＳ  Ｃｕポスト
ＲＳ，ＲＳ１，ＲＳ２，ＲＳ３，ＲＳ４  樹脂
ＳＤ１，ＳＤ３  半田層
ＳＤ２  半田
ＳＬ  シェル部
ＳＲ１，ＳＲ２  レジスト層
ＳＴＧ  ステージ
ＴＬ  ツール
ＵＦＲ  樹脂部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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【図２７】
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【図２８】
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【図２９】
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【図３０】
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【図３１】
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【図３２】
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【図３３】
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