(57)【要約】【課題】封止時における電子部品の位置ずれを防止できるとともに、封止体の局所的な反りを抑制できる半導体装置の製造方法及び熱硬化性樹脂シートを提供する。【解決手段】無機充填剤を６５〜９３重量％含み、粘弾性スペクトロメーターを用いた昇温測定における最低粘度が３０〜３０００Ｐａ・ｓである熱硬化性樹脂シートに関する。熱硬化性樹脂シートを用いて、支持板上に配置された複数の電子部品を一括封止する工程（Ａ）を含む半導体装置の製造方法に関する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
無機充填剤を６５〜９３重量％含み、粘弾性スペクトロメーターを用いた昇温測定における最低粘度が３０〜３０００Ｐａ・ｓである熱硬化性樹脂シートを用いて、
支持板上に配置された複数の電子部品を一括封止する工程（Ａ）を含む半導体装置の製造方法。
【請求項２】
前記支持板は、少なくとも１辺が３００ｍｍ以上の略矩形状、少なくとも１辺が３００ｍｍ以上の略正方形状、及び直径又は短径が１２インチ以上の略円形状のうちのいずれかの形状である請求項１に記載の半導体装置の製造方法。
【請求項３】
前記電子部品は半導体チップである請求項１又は２に記載の半導体装置の製造方法。
【請求項４】
前記工程（Ａ）は、
前記支持板及び前記支持板上に配置された前記複数の電子部品を備えるチップ搭載板上に、前記熱硬化性樹脂シートを配置して積層体を形成する工程（Ａ−１）と、
前記積層体を減圧下で加圧プレスする工程（Ａ−２）とを含む請求項１〜３のいずれかに記載の半導体装置の製造方法。
【請求項５】
前記工程（Ａ−２）の加圧プレスは、平行平板プレス機を用いて行う請求項４に記載の半導体装置の製造方法。
【請求項６】
無機充填剤を６５〜９３重量％含み、
粘弾性スペクトロメーターを用いた昇温測定における最低粘度が３０〜３０００Ｐａ・ｓであり、
支持板上に配置された複数の電子部品を一括封止する工程（Ａ）を含む半導体装置の製造方法に使用するための熱硬化性樹脂シート。
【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及び熱硬化性樹脂シートに関する。
【背景技術】
【０００２】
半導体を樹脂封止する方法として、液状樹脂やモールディングコンパウンド樹脂を用いる方法が知られている（特許文献１）。これらの方法は、専用の金型や、枠ジグが必要であり、コストが高い。そこで、近年では、熱硬化性樹脂シートを用いて樹脂封止する方法が提案されている。熱硬化性樹脂シートを用いることで、専用の金型や、枠ジグが不要となるため、コストの低減が期待でき、また、半導体装置の製造時間の短縮も期待できる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００１−３０８１１６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、ファンアウト型ウェハレベルチップサイズパッケージの製造において、支持板上に配置された複数の電子部品（例えば半導体チップ）を一括して封止する場合がある。しかしながら、封止時の樹脂の流動に伴う圧力、抵抗などにより電子部品の位置ずれが生じてしまうことがある。
【０００５】
また、液状樹脂や固形のトランスファー封止材を用いる従来の方法では、成型時の樹脂の移動量、流動量が大きいことから、封止対象の形態、例えば、支持板上に実装されている部品の形状、大きさ、及び実装位置等により樹脂配合組成の偏斥が発生し易い。特に無機充填剤は偏析しやすく、成形後の樹脂組成物中の無機充填剤量が場所によって変わってしまうことから極所的に反り量が大きくなることがある。局所的な反り量の増大は、工程での不具合および製造歩留まり低下につながるため問題となる。
【０００６】
本発明は前記問題点に鑑みなされたものであり、封止時における電子部品の位置ずれを防止できるとともに、封止体の局所的な反りを抑制できる半導体装置の製造方法及び熱硬化性樹脂シート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】
本願発明者は、上記従来の問題点を解決すべく検討した結果、特定の組成を有し、特定の最低粘度を有する熱硬化性樹脂シートを用いることにより、封止時における電子部品の位置ずれを防止できるとともに、封止体の局所的な反りを抑制できることを見出し、本発明を完成させた。
【０００８】
すなわち、本発明は、無機充填剤を６５〜９３重量％含み、粘弾性スペクトロメーターを用いた昇温測定における最低粘度が３０〜３０００Ｐａ・ｓである熱硬化性樹脂シートを用いて、支持板上に配置された複数の電子部品を一括封止する工程（Ａ）を含む半導体装置の製造方法に関する。
【０００９】
無機充填剤の含有量が６５重量％以上であり、粘弾性スペクトロメーターを用いた昇温測定における最低粘度が３０Ｐａ・ｓ以上の熱硬化性樹脂シートを用いて電子部品を一括封止するので、封止時における樹脂の流動を抑制でき、電子部品の位置ずれを防止できる。
一方、熱硬化性樹脂シートは、無機充填剤の含有量が９３重量％以下であり、粘弾性スペクトロメーターを用いた昇温測定における最低粘度が３０００Ｐａ・ｓ以下であるので、複数の電子部品を一括封止する際に、電子部品間を隙間なく埋めることができる。
【００１０】
また、特定粘度の熱硬化性樹脂シートを用いるので、樹脂配合組成の偏斥を防止でき、封止体の局所的な反りを抑制できる。結果として、安定した品質の半導体装置を提供できる。
【００１１】
支持板は、少なくとも１辺が３００ｍｍ以上の略矩形状、少なくとも１辺が３００ｍｍ以上の略正方形状、及び直径又は短径が１２インチ以上の略円形状のうちのいずれかの形状であることが好ましい。本発明の半導体装置の製造方法は、特定の熱硬化性樹脂シートを用いるため、これらの大面積の支持体に配置された電子部品を良好に一括封止できる。
【００１２】
電子部品は半導体チップであることが好ましい。
【００１３】
例えば、工程（Ａ）は、チップ搭載板上に、熱硬化性樹脂シートを配置して積層体を形成する工程（Ａ−１）と、積層体を減圧下で加圧プレスする工程（Ａ−２）とを含む。これにより、ボイドを減らすことができる。
【００１４】
工程（Ａ−２）の加圧プレスは、平行平板プレス機を用いて行うことが好ましい。これにより、圧縮成型機、トランスファー成型機を用いる場合に必要とされる専用の金型や枠ジグが不要となり、製造コストを低減できる。また、樹脂配合組成の偏斥を防止でき、安定した品質の半導体装置を提供できる。
【００１５】
本発明はまた、支持板上に配置された複数の電子部品を一括封止する工程（Ａ）を含む半導体装置の製造方法に使用するための熱硬化性樹脂シートに関する。
【発明の効果】
【００１６】
本発明によれば、封止時における電子部品の位置ずれを防止できるとともに、封止体の局所的な反りを抑制できる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】本発明の半導体装置の製造方法の一工程を模式的に示す断面図である。
【図２】本発明の半導体装置の製造方法の一工程を模式的に示す断面図である。
【図３】本発明の半導体装置の製造方法の一工程を模式的に示す断面図である。
【図４】本発明の半導体装置の製造方法の一工程を模式的に示す断面図である。
【図５】本発明の半導体装置の製造方法の一工程を模式的に示す断面図である。
【図６】本発明の半導体装置の製造方法の一工程を模式的に示す断面図である。
【図７】本発明の半導体装置の製造方法の一工程を模式的に示す断面図である。
【図８】実施例で得られた封止体２の平面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
［熱硬化性樹脂シート］
本発明の熱硬化性樹脂シートについて説明する。
【００１９】
熱硬化性樹脂シートは、粘弾性スペクトロメーターを用いた昇温測定における最低粘度が３０Ｐａ・ｓ以上であり、好ましくは１００Ｐａ・ｓ以上である。３０Ｐａ・ｓ以上であるので、封止時における樹脂の流動を抑制でき、封止エリア外部への樹脂のはみ出しを防止できる。
また、最低粘度が３０００Ｐａ・ｓ以下であり、好ましくは２０００Ｐａ・ｓ以下である。３０００Ｐａ・ｓ以下であるので、良好な埋め込み性が得られ、支持板上に配置された複数の電子部品間の隙間を良好に埋めることができると同時に、封止時のチップの位置ずれを防止できる。
粘弾性スペクトロメーターを用いた昇温測定における最低粘度は実施例に記載の方法で測定できる。
【００２０】
粘弾性スペクトロメーターを用いた昇温測定における最低粘度は、シリカフィラーの含有量によりコントロールできる。例えば、シリカフィラーの含有量を増大させることにより、最低粘度を高められる。
【００２１】
最低粘度を示す温度は、好ましくは８０℃以上、より好ましくは９０℃以上である。８０℃以上であると、熱硬化性樹脂シートのハンドリング性が良好であり、また成型時のエアーの抱き込みを防ぐことができる。最低粘度を示す温度は、好ましくは１４０℃以下、より好ましくは１３０℃以下である。１４０℃以下であると、成形時の凹凸への追従性が良好である。
【００２２】
最低粘度を示す温度は、硬化促進剤の種類によりコントロールできる。例えば、反応活性温度が８０℃以上１４０℃以下の硬化促進剤を配合することにより、最低粘度を上述の範囲に設定できる。
【００２３】
熱硬化性樹脂シートは、熱硬化性樹脂を含むことが好ましい。熱硬化性樹脂としては、エポキシ樹脂、フェノール樹脂が好ましい。
【００２４】
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、フェノキシ樹脂等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。
【００２５】
エポキシ樹脂の硬化後の靭性及び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１００〜２５０、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く、なかでも、信頼性の観点から、ビスフェノール型エポキシ樹脂、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などが好ましい。柔軟性に優れるという点から、ビスフェノールＦ型エポキシ樹脂が好ましい。軟化点もしくは融点は６０〜１００℃がより好ましい。
【００２６】
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、レゾール樹脂等が用いられる。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。
【００２７】
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く、なかでも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、信頼性および低反り性の観点から、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。
【００２８】
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。
【００２９】
熱硬化性樹脂シート中のエポキシ樹脂及びフェノール樹脂の合計含有量は、好ましくは４重量％以上である。４重量％以上であると、信頼性に優れた硬化物が得られる。熱硬化性樹脂シート中のエポキシ樹脂及びフェノール樹脂の合計含有量は、好ましくは１８重量％以下である。１８重量％以下であると、反りの小さい硬化物が得られる。
【００３０】
熱硬化性樹脂シートは硬化促進剤を含むことが好ましい。
【００３１】
硬化促進剤は、硬化を進行させるものであれば特に限定されるものではないが、硬化性と保存性の観点から、トリフェニルホスフィンやテトラフェニルホスホニウムテトラフェニルボレート等の有機リン系化合物や、イミダゾール系化合物が好適に用いられる。これら硬化促進剤は、単独で用いても良いし、他の硬化促進剤と併用しても構わない。なかでも、２−フェニル−４，５−ジヒドロキシメチルイミダゾール、２−フェニルイミダゾール、１−シアノエチル−２−フェニルイミダゾール、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、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、２−フェニル−４−メチル−５−ヒドロキシメチルイミダゾールが好ましい。
【００３２】
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含有量１００重量部に対して、好ましくは０．５重量部以上、より好ましくは１重量部以上である。０．５重量部以上であると、十分に硬化が促進される。また、硬化促進剤の含有量は、好ましくは１０重量部以下、より好ましくは５重量部以下である。１０重量部以下であると、冷蔵等の保管時において良好な保存性を得ることが出来る。
【００３３】
熱硬化性樹脂シートはエラストマーを含むことが好ましい。
【００３４】
エラストマーは、電子部品の封止に必要な可撓性を熱硬化性樹脂シートに付与するものであり、このような作用を奏するものであれば特にその構造を限定するものではない。例えば、ポリアクリル酸エステル等の各種アクリル系共重合体、スチレンアクリレート系共重合体、ブタジエンゴム、スチレン−ブタジエンゴム（ＳＢＲ）、エチレン−酢酸ビニルコポリマー（ＥＶＡ）、イソプレンゴム、アクリロニトリルゴム等のゴム質重合体を用いることができる。なかでも、エポキシ樹脂へ分散させやすく、また得られる熱硬化性樹脂シートの耐熱性や強度を向上させることができるという観点から、アクリル系、スチレン系もしくはブタジエン系ゴムを用いることが好ましい。これらは単独で用いてもよいし、２種以上併せて用いてもよい。
【００３５】
エラストマーの含有量は、エポキシ樹脂及びフェノール樹脂の合計含有量１００重量部に対して、好ましくは１５重量部以上、より好ましくは２０重量部以上である。１５重量部以上であると、成型時の樹脂粘度低下による巻き込みボイドを低減、抑制でき、硬化後の反りも低減、抑制できる。
また、エラストマーの含有量は、好ましくは２００重量部以下、より好ましくは１００重量部以下である。２００重量部以下であると、硬化後の樹脂強度の低下を防ぐ事ができ、半導体装置としての信頼性を確保することができる。
【００３６】
熱硬化性樹脂シートは無機充填剤を含む。
【００３７】
無機充填剤は、特に限定されるものではなく、従来公知の各種充填剤を用いることができ、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等）、アルミナ、窒化アルミニウム、窒化珪素、窒化ホウ素の粉末が挙げられる。これらは単独で用いてもよいし、２種以上併用してもよい。
【００３８】
なかでも、熱硬化性樹脂シートの硬化体の熱線膨張係数を低減し、封止後の反りを抑制できるという点から、シリカ粉末を用いることが好ましく、シリカ粉末のなかでも溶融シリカ粉末を用いることがより好ましい。溶融シリカ粉末としては、球状溶融シリカ粉末、破砕溶融シリカ粉末が挙げられるが、流動性という観点から、球状溶融シリカ粉末を用いることが特に好ましい。なかでも、平均粒径が０．１〜５０μｍの範囲のものを用いることが好ましく、０．５〜２５μｍの範囲のものを用いることが特に好ましい。
【００３９】
なお、平均粒径は、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。
【００４０】
熱硬化性樹脂シート中の無機充填剤の含有量は、６５重量％以上であり、好ましくは８０重量％以上である。６５重量％以上であるので、硬化物の吸水性を低減でき、信頼性の良好な半導体パッケージを得ることができる。また、熱硬化性樹脂シート中の無機充填剤の含有量は、９３重量％以下であり、好ましくは９１重量％以下である。９３重量％以下であるので、熱硬化性樹脂シートとして可とう性を維持し、取扱い時の割れ欠けを防止できる。
【００４１】
熱硬化性樹脂シートは、着色剤を含むことが好ましい。着色剤を含有することにより、封止後の半導体装置を識別する為のマーキング性を確保できる。なお、マーキング方法としては特に限定しないが、ＣＯ２レーザー、ＹＡＧレーザー、グリーンレーザーなどの各種レーザーマーキングによる方法が好ましく用いられる。
【００４２】
着色剤としては特に限定されず、例えば、顔料もしくは染料を用いることができる。なかでも、コストおよびマーキング時に良好な視認性が得やすいとの観点から顔料を用いることが好ましい。顔料としては特に限定されず、無機系顔料であってもよいし、有機系顔料であってもよい。
【００４３】
無機系顔料としては、例えば、ガラス微粉末、ガラスバルーン、セラミックビーズ等のセラミック系顔料；アルミニウム、鉄、ジルコニウム、コバルト等の金属細片系顔料；酸化チタン、酸化マグネシウム、酸化バリウム、酸化カルシウム、酸化亜鉛、酸化ジルコニウム、酸化イットリウム、酸化インジウム、チタン酸ナトリウム、酸化ケイ素、酸化ニッケル、酸化マンガン、酸化クロム、酸化鉄、酸化銅、酸化セリウム、酸化アルミニウム等の金属酸化物系顔料；酸化鉄−酸化マンガン、酸化鉄−酸化クロム、酸化銅−酸化マグネシウム等の複合酸化物顔料；ＳｉとＡｌやＦｅ、マグネシウム、マンガン、ニッケル、チタン、クロム、カルシウム等の金属系顔料；鉄−クロム、ビスマス−マンガン、鉄−マンガン、マンガン−イットリウム等の合金系顔料；マイカ、窒化ケイ素、光輝顔料、硫酸バリウム等が挙げられる。
【００４４】
有機系顔料としては、例えば、アゾ系顔料、アゾメチン系顔料、レーキ系顔料、チオインジゴ系顔料、アントラキノン系顔料、ぺリレン系顔料、ぺリノン系顔料、ジケトピロロピロール系顔料、ジオキサジン系顔料、フタロシアニン系顔料、キニフタロン系顔料、キナクリドン系顔料、イソインドリン系顔料、イソインドリノン系顔料、カーボン系顔料等が挙げられる。
【００４５】
顔料の含有量は、エポキシ樹脂及びフェノール樹脂の合計含有量１００重量部に対して、好ましくは０．５重量部以上、より好ましくは１重量部以上である。０．５重量部以上であると、封止後の半導体装置を識別する為のマーキング性を確保できる。
また、顔料の含有量は、好ましくは１０重量部以下、より好ましくは５重量部以下である。１０重量部以下であると、硬化後に必要な樹脂強度を確保できる。
【００４６】
熱硬化性樹脂シートは難燃剤を含むことが好ましい。
【００４７】
難燃剤としては特に限定されないが、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、水酸化スズ等の金属水酸化物；ホスファゼン化合物；等が挙げられる。なかでも、成型時の樹脂粘度および硬化後の強度を特定範囲に良好に調整できるという理由から、ホスファゼン化合物が好ましい。ホスファゼン化合物としては、例えば、ＦＰ−１００（伏見製薬所製）等が挙げられる。
【００４８】
難燃剤の含有量は、エポキシ樹脂及びフェノール樹脂の合計含有量１００重量部に対して、好ましくは５重量部以上、より好ましくは１５重量部以上である。５重量部以上であると、必要な難燃性を得ることができる。また、難燃剤の含有量は、好ましくは５０重量部以下、より好ましくは３０重量部以下である。５０重量部以下であると、硬化後の樹脂強度低下やガラス転移温度の低下などを最小限に留め、半導体パッケージとしての信頼性を確保できる。
【００４９】
なお、熱硬化性樹脂シートは、上記の各成分以外に必要に応じて、シランカップリング剤等他の添加剤を適宜配合できる。
【００５０】
熱硬化性樹脂シートは、例えば、つぎのようにして製造することができる。
すなわち、まず、先に述べた熱硬化性樹脂シート用の各材料を均一に分散混合し、樹脂組成物を調製する。そして、調製された樹脂組成物を、シート状に形成する。この形成方法としては、例えば、調製された樹脂組成物を押出成形してシート状に形成する方法（混練押出）や、調製された樹脂組成物を有機溶剤等に溶解または分散してワニスを調製し、このワニスを、ポリエステル等の基材上に塗工し乾燥させることにより熱硬化性樹脂シートを製造する方法（溶剤塗工）等があげられる。溶剤塗工では、通常、得られた熱硬化性樹脂シートを必要に応じて複数積層して、厚みを調整する。なお、熱硬化性樹脂シートには、必要に応じ、熱硬化性樹脂シートの表面を保護するためにポリエステルフィルム等の剥離シートを貼り合わせ、封止時に剥離するようにしてもよい。
【００５１】
ワニスを調製する際に用いる有機溶剤としては、例えば、メチルエチルケトン、アセトン、シクロヘキサノン、ジオキサン、ジエチルケトン、トルエン、酢酸エチル等を用いることができる。これらは単独でもしくは二種以上併せて用いられる。また、通常、ワニスの固形分濃度が６０〜９０重量％の範囲となるように有機溶剤を用いることが好ましい。
【００５２】
熱硬化性樹脂シートを混練押出により製造することにより、シート状に容易に成形でき、ボイド（気泡）などの少ない均一なシートとすることができる。混練押出により製造する方法としては、例えば、上述の各成分をニーダーなどで混練することにより混練物を調製し、得られた混練物をプレス法又は押し出し法によりシート状に加工する方法が好ましい。必要に応じて、熱硬化性樹脂シートの表面を保護するためにポリエステルフィルム等の剥離シートを貼り合わせてもよい。
【００５３】
熱硬化性樹脂シートの厚みは、特に制限されるものではないが、厚みの均一性の観点から、通常、５０〜２０００μｍに設定することが好ましく、より好ましくは１００〜１０００μｍである。
【００５４】
［半導体装置の製造方法の要旨］
本発明の半導体装置の製造方法は、熱硬化性樹脂シートを用いて、支持板上に配置された複数の電子部品を一括封止する工程（Ａ）を含む限り、特に限定されない。例えば、チップ搭載板上に、熱硬化性樹脂シートを配置して積層体を形成する工程（Ａ−１）と、積層体を減圧下で加圧プレスする工程（Ａ−２）とを含む方法が挙げられる。これにより、電子部品を良好に一括封止できるとともに、ボイドを減らすことができる。
【００５５】
工程（Ａ−１）
工程（Ａ−１）では、熱硬化性樹脂シートをチップ搭載板上に配置する。チップ搭載板は、支持板と支持板上に配置された複数の電子部品とを備える。
【００５６】
電子部品としては特に限定されず、半導体、コンデンサ、センサデバイス、発光素子、振動素子等が挙げられる。なかでも、熱硬化性樹脂シートによる大判成型による高効率生産のメリットを得やすいことから、半導体チップが好ましい。
【００５７】
支持板上に配置する電子部品数は、２個以上であれば特に限定されない。例えば、１００個以上である。また、電子部品数の上限は特に限定されないが、通常、１００００個以下である。電子部品のレイアウトは特に限定されない。
【００５８】
支持板としては特に限定されず、略多角形状、略円形状のものなどを使用できる。なお、略多角形状、略円形状とは、支持板を平面視したときの形状である。
【００５９】
略多角形状には、多角形状のみならず、多角形類似形状も含まれる。具体的には、略多角形状には、多角形状の他、少なくとも一部の角が丸みを帯びた多角形類似形状、少なくとも一部の辺又はその辺の一部が曲線の多角形類似形状などが含まれる。略多角形状としては、略矩形状、略正方形状が好ましい。
【００６０】
このような略多角形状の支持板としては、少なくとも１辺の長さが３００ｍｍ以上であることが好ましい。１辺の長さの上限は特に限定されないが、例えば、７００ｍｍ以下である。
【００６１】
略円形状には、円形状のみならず、円形類似形状も含まれる。具体的には、略円形状には、真円形状の他、楕円形状、周の少なくとも一部に凹凸部が形成された円形類似形状、周の少なくとも一部に線状部（直線状部）が形成された円形類似形状、周の少なくとも一部に波線状部が形成された円形類似形状などが含まれる。
【００６２】
このような略円形状の支持板としては、直径又は短径が１２インチ以上であることが好ましい。直径又は短径の上限は特に限定されないが、例えば、１６インチ以下である。
【００６３】
このような支持板としては、例えば、仮固定材、ガラスプレート、透明プラスティックプレート、プリント配線基板、シリコンウェハ等が挙げられる。仮固定材は、後で詳細に説明するが、支持体と、支持体上に積層された粘着剤層とを備えるものである。
【００６４】
工程（Ａ−１）により得られた積層体は、チップ搭載板と、チップ搭載板上に配置された熱硬化性樹脂シートとを備える。
【００６５】
工程（Ａ−２）
工程（Ａ−２）では、工程（Ａ−１）により得られた積層体を減圧下で、加圧プレスする。減圧は従来公知の方法で行うことができる。
【００６６】
減圧後の圧力、すなわち減圧下の雰囲気圧力は、好ましくは０．１ｋｇ／ｃｍ２以下、より好ましくは０．０１ｋｇ／ｃｍ２以下である。０．１ｋｇ／ｃｍ２以下であると、成形時のボイドを良好に減らすことができる。減圧後の圧力の下限は特に限定されないが、例えば、０．０００１ｋｇ／ｃｍ２以上である。
【００６７】
プレス温度は、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９０℃以上である。また、プレス温度は、好ましくは１３０℃以下、より好ましくは１２０℃以下、さらに好ましくは１１０℃以下である。
【００６８】
加圧プレスは、平行平板プレス機を用いることが好ましい。平行平板プレス機としては、従来公知のものを使用できる。
【００６９】
プレス圧力は、好ましくは５ｋｇ／ｃｍ２以上である。５ｋｇ／ｃｍ２以上であると、支持板上に配置された複数の電子部品間の隙間を良好に埋めることができる。
一方、プレス圧力は、好ましくは６０ｋｇ／ｃｍ２以下である。６０ｋｇ／ｃｍ２以下であると、基板上の部品やウエハ基板等が破損することを防ぐことができる。
【００７０】
プレス時間は特に限定されないが、通常０．５〜３０分である。なお、平行平板プレス機を用いる場合、温度分布、圧力分布が重要である。また、プレス板の平行精度を調整することも重要である。これらは適宜設定すればよい。
【００７１】
工程（Ａ−２）により得られた封止体は、電子部品と電子部品を覆う熱硬化性樹脂シートとを備える。
【００７２】
その他の工程
封止体を加熱して、熱硬化性樹脂シートを硬化させる。封止体を加熱する温度は、好ましくは９０℃以上、より好ましくは１００℃以上、さらに好ましくは１１０℃以上である。また、封止体を加熱する温度は、好ましくは２００℃以下、より好ましくは１８０℃以下、さらに好ましくは１４０℃以下である。
【００７３】
封止体を加熱する時間は特に限定されず、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、加熱する時間の上限は、好ましくは１８０分以下、より好ましくは１２０分以下である。
【００７４】
以上説明した半導体装置の製造方法によれば、封止時における電子部品の位置ずれを防止できるとともに、封止体の局所的な反りを抑制できる。
【００７５】
［半導体装置の製造方法の具体例］
以下、本発明の半導体装置の製造方法の一例を詳細に説明する。以下の例では、図１〜２に示すように、仮固定材３上に配置された複数の半導体チップ３３を、熱硬化性樹脂シート３１を用いて一括封止する。
【００７６】
仮固定材準備工程
仮固定材準備工程では、仮固定材３を準備する（図１参照）。仮固定材３は、支持体３ｂと、支持体３ｂ上に積層された粘着剤層３ａとを備える。
【００７７】
粘着剤層３ａとしては特に限定されないが、後述の粘着剤層剥離工程で容易に剥離できるという理由から、熱剥離性粘着剤層、放射線硬化型粘着剤層等を使用する。
支持体３ｂの材料としては特に限定されない。例えば、ＳＵＳ等の金属材料、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等のプラスチック材料等である。
【００７８】
半導体チップ配置工程
半導体チップ配置工程では、仮固定材３上に複数の半導体チップ３３を配置する（図１参照）。これにより、チップ搭載仮固定材３４を得る。チップ搭載仮固定材３４は、仮固定材３と、仮固定材３上に配置された複数の半導体チップ３３とを備える。半導体チップ３３の配置には、フリップチップボンダーやダイボンダー等を用いる。
【００７９】
封止工程
封止工程では、熱硬化性樹脂シート３１をチップ搭載仮固定材３４上に配置して積層体を形成する（図示せず）。次いで、積層体を平行平板方式でプレスして、封止体３５を得る（図２参照）。封止体３５は、半導体チップ３３と、半導体チップ３３を覆う熱硬化性樹脂シート３１とを備える。封止体３５は、仮固定材３と接している。プレス条件は、前述の工程（Ａ−２）の条件を採用する。
【００８０】
熱硬化工程
封止体３５を加熱して、熱硬化性樹脂シート３１を硬化させる。
【００８１】
仮固定材剥離工程
仮固定材剥離工程では、粘着剤層３ａと封止体３５との間で剥離を行う（図３参照）。粘着剤層３ａの粘着力を低下させた後に剥離を行うことが好ましい。例えば、粘着剤層３ａが熱剥離性粘着剤層である場合、粘着剤層３ａを加熱し、粘着剤層３ａの粘着力を低下させた後に剥離する。剥離により、封止体３５の半導体チップ３３が露出する。
【００８２】
研削工程
研削工程では、封止体３５を研削して研削体３６を形成する（図４参照）。
【００８３】
研削後、プラズマ処理等により研削体３６の粘着剤層３ａが形成されていた側の表面をクリーニングする。
【００８４】
再配線形成工程
再配線形成工程では、研削体３６上に、半導体チップ３３と接続する再配線３９を形成し、次いで再配線３９及び研削体３６上に絶縁層を形成する（図５参照）。
【００８５】
具体的には、露出している半導体チップ３３上へ真空成膜法等の公知の方法を利用して金属シード層を形成し、セミアディティブ法等により、再配線３９を形成する。その後、再配線３９及び研削体３６上にポリイミドやポリベンゾオキサゾール（ＰＢＯ）等の絶縁層を形成する。
【００８６】
バンプ形成工程
再配線３９上にバンプ３７を形成するバンピング加工を行う（図６参照）。バンピング加工は、半田ボールや半田メッキ等公知の方法で行う。バンプ３７の材質は特に限定されないが、例えば、錫−鉛系金属材、錫−銀系金属材、錫−銀−銅系金属材、錫−亜鉛系金属材、錫−亜鉛−ビスマス系金属材等の半田類（合金）や、金系金属材、銅系金属材等である。
【００８７】
ダイシング工程
半導体チップ３３、熱硬化性樹脂シート３１及び再配線３９等の要素からなる積層体のダイシングを行う（図７参照）。これにより、個片化された半導体装置３８を得る。
【実施例】
【００８８】
以下、本発明に関し実施例を用いて詳細に説明するが、本発明はその要旨を超えない限り、以下の実施例に限定されるものではない。また、各例中、部は特記がない限りいずれも重量基準である。
【００８９】
実施例で使用した成分について説明する。
エポキシ樹脂１：新日鐵化学社製のＹＳＬＶ−８０ＸＹ（ビスフェノールＦ型エポキシ樹脂、エポキシ当量１８０〜２１０ｇ／ｅｑ．融点７５〜８５℃）
エポキシ樹脂２：大日本インキ化学工業（株）製のＥＸＡ−４８５０−１５０（液状エポキシ樹脂）
エポキシ樹脂３：日本化薬（株）製のＥＰＰＮ−５０１−ＨＹ（固形エポキシ樹脂）
フェノール樹脂：明和化成社製のＭＥＨ−７８５１ＳＳ（ビフェニルアラルキル骨格を有するフェノール樹脂、水酸基当量２０３ｇ／ｅｑ．軟化点６７℃）
エラストマー１：カネカ社製のＳＩＢＳＴＡＲ  １０２Ｔ（スチレン−イソブチレン−スチレンブロック共重合体）
エラストマー２：下記製造例１で得られたアクリル共重合体
硬化促進剤１：四国化成社製のキュアゾール２ＰＨＺ−ＰＷ（２−フェニル−４，５−ジヒドロキシメチルイミダゾール）
硬化促進剤２：四国化成社製のキュアゾール２Ｐ４ＭＨＺ−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）
顔料１：三菱化学社製のカーボンブラック＃２０
顔料２：三菱化学社製のカーボンブラックＭＡ６００
難燃剤：伏見製薬社製のラピトルＦＰ−１００
無機充填剤：電気化学工業社製のＦＢ−９４５４ＦＣ（溶融球状シリカ、平均粒子径２０μｍ）
【００９０】
製造例１
ブチルアクリレート、アクリロニトリル、グリシジルメタクリレートを８５：８：７の仕込み重量比率にて、２，２’−アゾビスイソブチロニトリルを重合開始剤に用い、メチルエチルケトン中で窒素気流下、７０℃で５時間と８０℃で１時間のラジカル重合を行うことにより、重量平均分子量８０万のアクリル共重合体を得た。
【００９１】
［実施例１］
熱硬化性樹脂シートの作製
表１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の熱硬化性樹脂シートを作製した。
【００９２】
得られた熱硬化性樹脂シートを用いて、以下の評価を行った。
【００９３】
（粘弾性スペクトロメーターを用いた昇温測定における最低粘度）
熱硬化性樹脂シートから厚さ５００μｍ、直径８ｍｍのサンプルを切り出した。サンプルについて、ティーエーインスツルメント社製粘弾性測定装置ＡＲＥＳを用いて、昇温速度１０℃、測定周波数１Ｈｚにて最低粘度を測定した。
その結果、最低粘度は１２００Ｐａ・ｓであった。この時の温度（最低粘度１２００Ｐａ・ｓを示した温度）は１１０℃であった。結果は表１にも示す。
【００９４】
（チップシフト）
直径３００ｍｍの円形ＳＵＳ板上に配置された感圧粘着剤層（日東電工（株）製のリバアルファ）の上に、ダイボンダーＳＰＡ−３００（（株）新川製）を用い、１００個の半導体チップ（半導体チップサイズ：５ｍｍ□（厚さ３００μｍ））を等間隔に配置した。配置後、感圧粘着剤層上に配置された各半導体チップの位置（成型前半導体チップ位置）を、ＯＧＰ社製のスマートスコープ  ＣＮＣ５００を用いて測定した。
次いで、半導体チップ配置面に熱硬化性樹脂シートを重ね、次いで平行平板プレス機を用いて、減圧下（０．００６ｋｇ／ｃｍ２）、１００℃、１５ｋｇ／ｃｍ２、２分間の条件でプレスして、封止体１を得た。封止体１は、円形ＳＵＳ板と、円形ＳＵＳ板上に配置された感圧粘着剤層と、感圧粘着剤層上に配置された半導体チップと、半導体チップを覆う熱硬化性樹脂シートとを備えるものである。封止体１は、平面視で直径３００ｍｍの円形であった。
封止体１を１２０℃、３時間で加熱し、熱硬化性樹脂シートを硬化させた。その後、封止体１を１８０℃、２分間加熱することで、感圧粘着剤層の粘着力を低下させ、円形ＳＵＳ板を剥離した。その後、常温にてピールによって感圧粘着剤層を引き剥がした。これにより、半導体チップと半導体チップを覆う封止樹脂とを備える封止体２を得た。なお、封止樹脂は、熱硬化性樹脂シートに由来するものである。
封止体２について、半導体チップ位置（成型後半導体チップ位置）を測定した。
成型後半導体チップ位置と成型前半導体チップ位置を比較することにより、半導体チップのシフト（ずれ幅）を求めた。結果を表２に示す。
【００９５】
なお、図８に示すように、Ｘ方向とは、第４測定点５４と第５測定点５５を結ぶ直線の方向である。Ｙ方向とは、第１測定点５１と第８測定点５８を結ぶ直線の方向である。
【００９６】
（樹脂厚）
Ｖｅｅｃｏ社製の表面形状測定装置（Ｄｅｋｔａｋ８Ｍ）を用いて、図８に示す８つの測定点（第１測定点５１、第２測定点５２、第３測定点５３、第４測定点５４、第５測定点５５、第６測定点５６、第７測定点５７、及び第８測定点５８）の厚さを測定した。結果を表２に示す。
【００９７】
（表面段差）
封止体２の半導体チップが露出した側の面において、図８に示す９つの測定点における半導体チップと熱硬化性樹脂シートの段差を測定した。測定には、Ｖｅｅｃｏ社製表面形状測定装置（Ｄｅｋｔａｋ８Ｍ）を用いた。結果を表２に示す。
【００９８】
（反り）
サーマトロニクス貿易社製の反り測定装置（サーモレイ  ＰＳ４００）を用いて、図８に示す４つの測定点（第１測定点５１、第４測定点５４、第５測定点５５、及び第８測定点５８）の反り量を測定した。結果を表２に示す。
【００９９】
（ボイド）
封止体２の断面（観察面積１００ｃｍ２）を実体顕微鏡（倍率１００倍）で観察した。直径２０ｕｍ以上のボイドが観察されなかった場合を＋と判定し、観察された場合を−と判定した。結果を表１に示す。
【０１００】
（糊残り）
封止体２の感圧粘着剤層が剥離された側の面を１００倍の実体顕微鏡で観察し、粘着剤残渣物の有無を確認した（観察面積１００ｃｍ２）。粘着剤残渣物が確認されなかった場合を＋と判定し、確認された場合を−と判定した。結果を表１に示す。
【０１０１】
［実施例２］
表１に記載の配合比に従い、実施例１と同様の方法で、厚さ５００μｍの熱硬化性樹脂シートを作製した。
得られた熱硬化性樹脂シートを用いて、実施例１と同様の評価を行った。
チップシフトの最大値は５μｍであった。反りの最大値は２．８ｍｍであった。
表面段差の最大値は６．５μｍであった。他の評価結果は表１に示す。
【０１０２】
［実施例３］
表１に記載の配合比に従い、実施例１と同様の方法で、厚さ５００μｍの熱硬化性樹脂シートを作製した。
得られた熱硬化性樹脂シートを用いて、実施例１と同様の評価を行った。
チップシフトの最大値は１３μｍであった。反りの最大値は１．４ｍｍであった。
表面段差の最大値は４．２μｍであった。他の評価結果は表１に示す。
【０１０３】
［比較例１］
熱硬化性樹脂シートの作製
表１に記載の配合比に従い、各成分をメチルエチルケトンに溶解ないし分散し、固形分４０重量％のワニスを作製した。離型処理を施したＰＥＴフィルム上に、溶剤乾燥後の塗膜の厚さが５０μｍになるようにワニスを塗工し、次いで乾燥条件を１２０℃、３分として塗膜を乾燥させて、厚さ５０μｍの樹脂シートを得た。得られた樹脂シートを、ラミネータを用いて厚み５００μｍになるまで積層し、厚さ５００μｍの熱硬化性樹脂シートを作製した。
【０１０４】
得られた熱硬化性樹脂シートを用いて、実施例１と同様の評価を行った。
チップシフトの最大値は１２０μｍであった。反りの最大値は４．５ｍｍであった。
表面段差の最大値は２５μｍであった。他の評価結果は表１に示す。
【０１０５】
［比較例２］
表１に記載の配合比に従い、実施例１と同様の方法で、厚さ５００μｍの熱硬化性樹脂シートを作製した。
得られた熱硬化性樹脂シートを用いて、実施例１と同様の評価を行った。
チップシフトの最大値は２５μｍであった。反りの最大値は３．１ｍｍであった。
表面段差の最大値は１０．５μｍであった。他の評価結果は表１に示す。
【０１０６】
［比較例３］
表１に記載の配合比に従い、実施例１と同様の方法で、厚さ５００μｍの熱硬化性樹脂シートを作製した。
得られた熱硬化性樹脂シートを用いて、実施例１と同様の評価を行った。
チップシフトの最大値は１９μｍであった。反りの最大値は１．３ｍｍであった。
表面段差の最大値は４．１μｍであった。他の評価結果は表１に示す。
【０１０７】
［実施例４］
表１に記載の配合比に従い、各成分をメチルエチルケトンとトルエンを５：５で含む混合液と混合し、成分濃度９０重量％の混合物を作製した。混合物を自転公転式ミキサー（シンキ―社製、あわとり練太郎）を用いて、２０００ｒｐｍで１０分間撹拌することで、塗工用ワニスを得た。塗工用ワニスを厚み５０μｍのシリコーン処理ＰＥＴ（三菱化学製：ＭＲＦ５０）上に塗工し、次いで熱風乾燥機で１１０℃１０分間乾燥させることにより、厚さ５０μｍの樹脂シートを得た。得られた樹脂シートを、ラミネータを用いて厚み５００μｍになるまで積層し、厚さ５００μｍの熱硬化性樹脂シートを作製した。なお、メチルエチルケトンとトルエンを含む混合液を使用したのは、エラストマーであるＳＩＢＳＴＡＲ  ０７２Ｔがメチルエチルケトンに溶解しにくいためである。
得られた熱硬化性樹脂シートを用いて、実施例１と同様の評価を行った。
チップシフトの最大値は９μｍであった。反りの最大値は１．９ｍｍであった。
表面段差の最大値は５．０μｍであった。他の評価結果は表１に示す。
【０１０８】
【表１】
2014197670.tif 000003
【０１０９】
【表２】
2014197670.tif 000004
【符号の説明】
【０１１０】
３      仮固定材
３ａ    粘着剤層
３ｂ    支持体
３１    熱硬化性樹脂シート
３３    半導体チップ
３４    チップ搭載仮固定材
３５    封止体
３６    研削体
３７    バンプ
３８    半導体装置
３９    再配線
５０    第０測定点
５１    第１測定点
５２    第２測定点
５３    第３測定点
５４    第４測定点
５５    第５測定点
５６    第６測定点
５７    第７測定点
５８    第８測定点
【図１】
2014197670.tif 000005
【図２】
2014197670.tif 000006
【図３】
2014197670.tif 000007
【図４】
2014197670.tif 000008
【図５】
2014197670.tif 000009
【図６】
2014197670.tif 000010
【図７】
2014197670.tif 000011
【図８】
2014197670.tif 000012