(57)【要約】      （修正有）【課題】薄い半導体チップを用いた場合であっても高い信頼性を実現することができる半導体装置の製造方法を提供する。【解決手段】突起電極が形成された半導体ウエハの突起電極形成面に、接着フィルムを供給する工程１、前記半導体ウエハを個片化して、接着フィルム付き半導体チップ１を得る工程２、前記接着フィルム付き半導体チップ１を、基板３上に熱圧着する工程３、前記基板３上の前記半導体チップ１のコーナー部４周辺に、フィレット形成用接着剤５を塗布する工程４、及び、前記接着フィルムと前記フィレット形成用接着剤５とを硬化させる工程５を有する半導体装置の製造方法。【選択図】図２
2014068004.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
突起電極が形成された半導体ウエハの突起電極形成面に、接着フィルムを供給する工程１、
前記半導体ウエハを個片化して、接着フィルム付き半導体チップを得る工程２、
前記接着フィルム付き半導体チップを、基板上に熱圧着する工程３、
前記基板上の前記半導体チップのコーナー部周辺に、フィレット形成用接着剤を塗布する工程４、及び、
前記接着フィルムと前記フィレット形成用接着剤とを硬化させる工程５を有する
ことを特徴と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、薄い半導体チップを用いた場合であっても高い信頼性を実現することができる半導体装置の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、半導体装置の小型化、高集積化が進展し、表面に複数の突起電極（バンプ）が形成されたフリップチップや、複数の薄研削した半導体チップを積層したスタックドチップ等の小型の半導体チップが生産されるようになっている。
【０００３】
このような小型の半導体チップは、例えば、以下のような方法により実装される。
まず、表面に複数の突起電極（バンプ）が形成された半導体ウエハ原板のおもて面に、バックグラインドテープと呼ばれる粘着テープを貼り合わせ、この状態で半導体ウエハ原板の裏面を所定の厚さにまで研削する。研削終了後、バックグラインドテープを剥離する。次いで、研削後の半導体ウエハをダイシングして個々の半導体チップとし、得られた半導体チップを基板上にフリップチップ実装によりボンディングする。その後、アンダーフィル剤をボンディング箇所に充填してアンダーフィル剤を硬化させる。
【０００４】
しかしながら、市場の高性能化の要求に応え、突起電極（バンプ）のピッチが狭ピッチ化したり、半導体チップと基板とのギャップが狭ギャップ化したりしてきており、そのために毛細管現象によりアンダーフィル剤を充填する上記の方法では、アンダーフィル剤が未充填になって半導体装置を作製できなくなることがあった。また、薄い半導体チップを用いた場合においては、ハンダリフロー時に、半導体チップ又は基板の反りが原因でアンダーフィル剤が未充填になってしまうという問題があった。
【０００５】
狭ピッチ化、狭ギャップ化、又は、薄化した半導体チップを用いた場合でも半導体チップを実装できる方法として、バックグラインドテープを剥離する代わりに、バックグラインドテープの接着剤層を半導体ウエハ上に残したままバックグラインドテープの基材だけを剥離し、ダイシングにより得られた接着剤層付き半導体チップを、接着剤層を介して基板上にフリップチップ実装により熱圧着する方法が提案されている。
【０００６】
例えば、特許文献１には、突起電極付ウエハの裏面を研削する工程において、該ウエハの回路面に貼られる積層シートであって、少なくとも、回路面と接する層（Ａ層）が熱硬化性樹脂層であり、Ａ層の上に直接積層された層（Ｂ層）が４０℃〜８０℃で１〜３００ＭＰａの引張り弾性率を有する熱可塑性樹脂層であり、かつ最外層（Ｃ層）が少なくとも２５℃で非可塑性の熱可塑性樹脂層である積層シートが記載されている。しかしながら、このような方法であっても、半導体チップが薄くなるのに伴い、充分に高い信頼性で半導体チップを実装することが困難になってきている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２００５−２８７３４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
本発明は、薄い半導体チップを用いた場合であっても高い信頼性を実現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を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明は、突起電極が形成された半導体ウエハの突起電極形成面に、接着フィルムを供給する工程１、前記半導体ウエハを個片化して、接着フィルム付き半導体チップを得る工程２、前記接着フィルム付き半導体チップを、基板上に熱圧着する工程３、前記基板上の前記半導体チップのコーナー部周辺に、フィレット形成用接着剤を塗布する工程４、及び、前記接着フィルムと前記フィレット形成用接着剤とを硬化させる工程５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。
【００１０】
本発明者は、高い信頼性を実現することが困難な理由として、半導体チップの周囲に形成される接着剤層のはみ出し部分（フィレットと呼ばれる）が不足することに着目した。ダイシングにより得られた接着剤層付き半導体チップにおいて、接着剤層は、半導体チップと同じサイズ（面積）である。そのため、フィレットが不足し、特に半導体チップのコーナー部にはほとんどフィレットが形成されず、信頼性の低下につながると考えられる。一方、フィレットの量を増やすために接着剤層を厚くすると、特に薄い半導体チップを用いた場合には、半導体チップを熱圧着する際に半導体チップの上面にまでフィレットが這い上がり、ボンディング装置の汚染等が問題となる。
本発明者は、突起電極が形成された半導体ウエハの突起電極形成面に、接着フィルムを供給する工程１、前記半導体ウエハを個片化して、接着フィルム付き半導体チップを得る工程２、及び、前記接着フィルム付き半導体チップを、基板上に熱圧着する工程３を行った後、前記基板上の前記半導体チップのコーナー部周辺に、フィレット形成用接着剤を塗布する工程４、及び、前記接着フィルムと前記フィレット形成用接着剤とを硬化させる工程５を行うことにより、薄い半導体チップを用いた場合であっても高い信頼性を実現することができることを見出し、本発明を完成させるに至った。
【００１１】
本発明の半導体装置の製造方法では、まず、突起電極が形成された半導体ウエハの突起電極形成面に、接着フィルムを供給する工程１を行う。
上記半導体ウエハとして、例えば、シリコン、ガリウム砒素等の半導体からなり、先端部が半田からなる突起電極が表面に形成された半導体ウエハが挙げられる。上記先端部が半田からなる突起電極は、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。
【００１２】
上記半導体ウエハの突起電極形成面に接着フィルムを供給する方法は特に限定されず、例えば、常圧下でのラミネート、真空ラミネート等により、上記半導体ウエハの突起電極形成面に接着フィルムを貼り合せる方法等が挙げられる。常圧下でのラミネートでは空気が巻き込まれる場合があるが、工程１の後、加圧キュアオーブン（例えば、ＰＣＯ−０８３ＴＡ（ＮＴＴアトバンステクノロジ社製））等を用いて接着フィルム及び半導体ウエハを加圧雰囲気下で加熱して、ボイドを除去してもよい。
【００１３】
上記接着フィルムは、熱硬化性樹脂、熱硬化剤及び高分子量化合物を含有することが好ましい。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、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。
上記接着フィルムにおける上記常温（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、接着フィルムの製膜性、可撓性等の観点から、好ましい下限は１重量％である。
【００１４】
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、接着フィルム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。
【００１５】
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。
【００１６】
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。
【００１７】
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。
【００１８】
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。
【００１９】
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。
【００２０】
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、接着フィルム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、接着フィルム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、特に接着フィルム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。
【００２１】
上記接着フィルムは、硬化速度、硬化物の物性等を調整する目的で、更に、硬化促進剤を含有してもよい。
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。
【００２２】
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。
【００２３】
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、接着フィルム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、接着フィルム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。
【００２４】
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、接着フィルムに製膜性、可撓性等を付与するとともに、接着フィルム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。
【００２５】
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、接着フィルムの硬化物は、優れた可撓性を発現する。即ち、上記接着フィルムの硬化物は、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。
【００２６】
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。
【００２７】
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、接着フィルムの製膜性が不充分となったり、接着フィルム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。
【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、接着フィルム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、接着フィルム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。
【００２９】
上記接着フィルム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、上記接着フィルム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、接着フィルムの耐熱性が低下することがある。
【００３０】
上記接着フィルムは、更に、無機フィラーを含有することが好ましい。なかでも、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、接着フィルムの製膜性が不充分となることがある。
上記接着フィルム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接着フィルム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。
【００３１】
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、接着フィルムの製膜性を高めることができる。
【００３２】
上記無機フィラーの平均粒子径は特に限定されないが、接着フィルムの透明性、流動性、接合信頼性等の観点から、０．０１〜１μｍ程度が好ましい。
【００３３】
上記接着フィルムは、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。
【００３４】
上記接着フィルムの厚みは特に限定されないが、好ましい下限は１０μｍ、好ましい上限は７０μｍである。厚みが１０μｍ未満であると、工程４においてフィレット形成用接着剤を塗布したとしてもフィレットが不足し、信頼性の低下につながることがある。厚みが７０μｍを超えると、工程３において半導体チップを熱圧着する際に半導体チップの上面にまでフィレットが這い上がり、ボンディング装置の汚染等が問題となることがある。厚みのより好ましい下限は１５μｍ、より好ましい上限は５０μｍである。
【００３５】
上記接着フィルムを製造する方法は特に限定されず、例えば、熱硬化性樹脂、熱硬化剤及び高分子量化合物に、必要に応じて硬化促進剤、無機フィラー及びその他の添加剤を溶媒に添加して接着剤溶液を調製し、得られた接着剤溶液を離型ＰＥＴフィルム上等に塗工し、乾燥する方法が挙げられる。上記接着剤溶液を調製する方法は特に限定されず、例えば、ホモディスパー、万能ミキサー、バンバリーミキサー、ニーダー等を使用する方法が挙げられる。
【００３６】
本発明の半導体装置の製造方法では、工程１の前に、予め上記半導体ウエハの裏面を所定の厚さにまで研削する工程を行ってもよいし、工程１と工程２との間に、上記半導体ウエハの裏面を所定の厚さにまで研削する工程を行ってもよい。研削は、例えば、従来公知の研磨装置、研削装置等を用いて行うことができる。
上記半導体ウエハの研削後の厚みは特に限定されないが、好ましい下限は３０μｍ、好ましい上限は５００μｍである。厚みが３０μｍ未満であると、半導体ウエハが薄すぎて破損したり取り扱い性が低下したりすることがある。厚みが５００μｍを超えると、半導体装置の小型化、高集積化が図れないことがある。厚みのより好ましい下限は４０μｍ、より好ましい上限は２００μｍである。
【００３７】
本発明の半導体装置の製造方法では、次いで、上記半導体ウエハを個片化して、接着フィルム付き半導体チップを得る工程２を行う。
上記半導体ウエハを個片化する方法は特に限定されず、例えば、上記半導体ウエハをダイシングテープにマウントした後、従来公知のブレードダイシング、レーザーダイシング等の方法を用いて個片化する方法等が挙げられる。
【００３８】
本発明の半導体装置の製造方法では、次いで、上記接着フィルム付き半導体チップを、基板上に熱圧着する工程３を行う。熱圧着は、例えば、従来公知のボンディング装置を用いて行うことができる。
【００３９】
上記接着フィルム付き半導体チップを基板上に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、半田が充分に溶融せず、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、接着フィルム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。
【００４０】
上記接着フィルム付き半導体チップを基板上に熱圧着する際の時間（保持時間）は、好ましい下限が１秒、好ましい上限が３秒である。保持時間が１秒未満であると、半田が充分に溶融せず、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。保持時間が３秒を超えると、接着フィルム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。
【００４１】
上記接着フィルム付き半導体チップを基板上に熱圧着する際には、上記接着フィルム付き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。
【００４２】
本発明の半導体装置の製造方法では、次いで、上記基板上の上記半導体チップのコーナー部周辺に、フィレット形成用接着剤を塗布する工程４を行う。なお、半導体チップのコーナー部周辺とは、半導体チップの４箇所のコーナー部周辺のうち、少なくとも１箇所のコーナー部周辺を含んでいればよい。
上記フィレット形成用接着剤の塗布は、例えば、従来公知のディスペンス装置を用いて行うことができる。上記フィレット形成用接着剤は、上述した接着フィルムと同様の組成であることが好ましいが、接着フィルムと全く同一の組成であってもよいし、異なる組成であってもよい。
【００４３】
図１及び２に、本発明の半導体装置の製造方法における工程３及び工程４の後の状態の一例を模式的に示す。
図１は、工程３の後の状態であり、半導体チップ１が、接着フィルムを介して基板３上にフリップチップ実装により熱圧着されている。半導体チップの辺の中央部にはフィレット２が形成されているが、半導体チップのコーナー部４にはほとんどフィレットは形成されていない。図２は、工程４の後の状態であり、基板３上の半導体チップのコーナー部４の周辺に、フィレット形成用接着剤５が塗布されている。なお、半導体チップのコーナー部４の周辺から外側に広がるフィレットの長さは、半導体チップの辺（中央部を含む）から外側に広がるフィレットの長さとほぼ同じ長さである。
【００４４】
上記フィレット形成用接着剤の塗布量（１コーナー部当たり）は、好ましい下限が０．１μＬ、好ましい上限が３μＬである。塗布量が０．１μＬ未満であると、特に半導体チップのコーナー部でフィレットが不足し、信頼性の低下につながることがある。塗布量が３μＬを超えると、半導体チップの上にまでフィレットが這い上がり、後の工程等に影響を及ぼすことがある。塗布量のより好ましい下限は０．２μＬ、より好ましい上限は１μＬ重量部である。
【００４５】
本発明の半導体装置の製造方法では、次いで、上記接着フィルムと上記フィレット形成用接着剤とを硬化させる工程５を行う。
上記接着フィルムと上記フィレット形成用接着剤とを硬化させる際の加熱温度は特に限定されないが、１５０〜２００℃程度が好ましい。ただし、上記接着フィルムは、工程３において半導体チップを熱圧着する際に完全に硬化していてもよい。
【００４６】
本発明の半導体装置の製造方法では、フィレットの這い上がりによるボンディング装置の汚染等を生じることなく、半導体チップのコーナー部にも充分にフィレットを形成させることができる。そのため、薄い半導体チップを用いた場合であっても高い信頼性を実現することができる。
【発明の効果】
【００４７】
本発明によれば、薄い半導体チップを用いた場合であっても高い信頼性を実現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ができる。
【図面の簡単な説明】
【００４８】
【図１】本発明の半導体装置の製造方法における工程３の後の状態の一例を示す模式図である。
【図２】本発明の半導体装置の製造方法における工程４の後の状態の一例を示す模式図である。
【発明を実施するための形態】
【００４９】
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。
【００５０】
（実施例１）
（１）接着フィルム及びフィレット形成用接着剤の製造
表１に記載の配合組成に従って、各材料を溶媒としてのメチルエチルケトン（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３０μｍとなるように塗工し、乾燥することにより、接着フィルムを製造した。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。
表１に記載の配合組成に従って、各材料を添加し、ホモディスパーを用いて攪拌混合することによりフィレット形成用接着剤を製造した。
【００５１】
（２）半導体装置の製造
（２−１）工程１、工程２
先端部が半田からなる突起電極が５０μｍピッチでペリフェラル状に形成された半導体ウエハ（ＷＡＬＴＳ−ＴＥＧ  ＭＢ５０−０１０１ＪＹ、半田溶融点２３５℃、ウォルツ社製）を用意した。接着フィルム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で半導体ウエハの突起電極形成面に接着フィルムを貼り合わせた（工程１）。
離型ＰＥＴフィルムを剥がし、露出した接着剤面に、通常の研削用保護テープ（エレップホルダーＢＴ３１００Ｐ、日東電工社製）をラミネートした。次いで、研削装置（ＤＦＧ８５６０、ディスコ社製）を用いて、厚みが４００μｍとなるまで半導体ウエハの裏面を研削した。半導体ウエハの研削した面にダイシングテープを貼り付け、研削用保護テープを剥離した。
その後、ダイシング装置（ＤＦＤ６５１、ディスコ社製）を用いて、送り速度２０ｍｍ／秒で半導体ウエハを個片化して、厚みが３０μｍの接着フィルムが付着した接着フィルム付き半導体チップ（７．６ｍｍ□）を得た（工程２）。
【００５２】
（２−２）工程３
Ｎｉ／Ａｕ電極を有する基板（ＷＡＬＴＳ−ＫＩＴ  ＭＢ５０−０１０１ＪＹ、ウォルツ社製）を用意した。
フリップチップボンダ（ＦＣ−３０００、東レエンジニアリング社製）を用いて、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２秒間荷重をかけ、得られた接着フィルム付き半導体チップを基板上に熱圧着した（工程３）。
【００５３】
（２−３）工程４、工程５
ディスペンス装置（ＳＨＯＴ  ＭＡＳＴＥＲ３００、武蔵エンジニアリング社製）を用いて、基板上の半導体チップの４箇所のコーナー部周辺に、フィレット形成用接着剤を１箇所につき（１コーナー部当たり）表１に記載の塗布量で塗布した（工程４）。
次いで、常圧１７０℃オーブンで３０分間保持することにより接着フィルムとフィレット形成用接着剤とを完全に硬化させて（工程５）、半導体装置を得た。
【００５４】
（実施例２）
フィレット形成用接着剤を１箇所につき（１コーナー部当たり）表１に記載の塗布量で塗布したこと以外は実施例１と同様にして、半導体装置を得た。
【００５５】
（実施例３〜５）
接着フィルム又はフィレット形成用接着剤を表１に記載の厚み又は配合組成に変更したこと以外は実施例１と同様にして、半導体装置を得た。
【００５６】
（比較例１）
接着フィルムを表１に記載のように厚み８０μｍに変更したこと以外は実施例１と同様にして、工程１から順に作業した。しかし、工程３においてフィレットは充分形成されたが、ボンディングツールの汚染が生じて次工程（工程３より後の工程）に進めなかった。
【００５７】
（比較例２）
フィレット形成用接着剤を塗布しなかったこと以外は実施例１と同様にして、半導体装置を得た。
【００５８】
＜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１に示した。
【００５９】
（実装時のフィレット這い上がり）
工程３におけるフィレット這い上がりの有無を評価した。
【００６０】
（信頼性評価（ＴＣＴ試験））
半導体装置について−５５℃〜１２５℃（３０分／サイクル）の冷熱サイクル試験を行い、１００サイクルごとに導通抵抗値を測定した。導通抵抗値が、冷熱サイクル試験前の初期導通抵抗値に比べ５％以上変化した時点をＮＧ判定とし、５％未満の導通抵抗値が保たれていたサイクル数を評価した。サイクル数が１０００サイクル以上であった場合を○、３００サイクル以上１０００サイクル未満であった場合を△、３００サイクル未満であった場合を×とした。
【００６１】
【表１】
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【産業上の利用可能性】
【００６２】
本発明によれば、薄い半導体チップを用いた場合であっても高い信頼性を実現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ができる。
【符号の説明】
【００６３】
１  半導体チップ
２  フィレット（接着フィルムのはみ出し部分）
３  基板
４  半導体チップのコーナー部
５  フィレット形成用接着剤
【図１】
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【図２】
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