(57)【要約】      （修正有）【課題】半導体チップ間又は半導体チップと基板間の良好な接続信頼性を得る半導体装置の製造方法の提供。【解決手段】バンプを有する半導体チップ３を、前記バンプに対応した電極８を有する基板５に、熱硬化性接着剤フィルム４を介して電気的接続する方法であって、（Ａ１）前記半導体チップのバンプを有する面に、予め熱硬化性接着剤フィルムをラミネートする工程、（Ｂ１）前記電極を有する基板に予め熱硬化性接着剤フィルムをラミネートする工程、（Ｃ１）前記（Ａ１）及び（Ｂ１）工程の後、ヒートツール１を用いて、熱硬化性接着剤フィルムがラミネートされた半導体チップの熱硬化性接着剤フィルム側の面と熱硬化性接着剤フィルムがラミネートされた基板の熱硬化性接着剤フィルム側の面とを圧着し、半導体チップのバンプと基板の電極を電気的に接続させ熱硬化性接着剤フィルムを硬化させる工程、を有することを特徴とする半導体装置の製造方法。【選択図】図２
2015095499.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
バンプを有する半導体チップを、前記バンプに対応した電極を有する基板に、熱硬化性接着剤フィルムを介して電気的接続する半導体装置の製造方法であって、
（Ａ１）前記半導体チップのバンプを有する面に、あらかじめ熱硬化性接着剤フィルムをラミネートする工程、
（Ｂ１）前記電極を有する基板にあらかじめ熱硬化性接着剤フィルムをラミネートする工程、
（Ｃ１）前記（Ａ１）および（Ｂ１）工程の後、ヒートツールを用いて、熱硬化性接着剤フィルムがラミネートされた半導体チップの熱硬化性接着剤フィルム側の面と熱硬化性接着剤フィルムがラミネートされた基板の熱硬化性接着剤フィルム側の面とを合わせて圧着し、半導体チップのバンプと基板の電極を電気的に接続させ熱硬化性接着剤フィルムを硬化させる工程、
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】
バンプを有する半導体チップを、前記バンプに対応した電極を有する基板に、熱硬化性接着剤フィルムを介して電気的接続する半導体装置の製造方法であって、
（Ａ２）同一のウェハに形成された複数の半導体チップのバンプを有する面に、あらかじめ熱硬化性接着剤フィルムをラミネートし、これをダイシングして１つずつに分離した半導体チップを得る工程、
（Ｂ２）前記電極を有する基板にあらかじめ熱硬化性接着剤フィルムをラミネートする工程、
（Ｃ２）前記（Ａ２）および（Ｂ２）工程の後、ヒートツールを用いて、熱硬化性接着剤フィルムがラミネートされた半導体チップの熱硬化性接着剤フィルム側の面と熱硬化性接着剤フィルムがラミネートされた基板の熱硬化性接着剤フィルム側の面とを合わせて圧着し、半導体チップのバンプと基板の電極を電気的に接続させ熱硬化性接着剤フィルムを硬化させる工程、
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３】
バンプおよび貫通電極を有する複数の半導体チップならびに該バンプに対応した電極を有する基板を、熱硬化性接着剤フィルムを介して電気的接続する半導体装置の製造方法であって、
（Ａ３）半導体チップのバンプを有する面に、あらかじめ熱硬化性接着剤フィルムをラミネートして、バンプを有する面のみに熱硬化性接着剤フィルムがラミネートされた半導体チップを得る工程、
（Ｂ３）複数の半導体チップそれぞれの両面に、あらかじめ熱硬化性接着剤フィルムをラミネートして、熱硬化性接着剤フィルムが両面にラミネートされた半導体チップを複数得る工程、
（Ｃ３）前記基板の電極を有する面に、あらかじめ熱硬化性接着剤フィルムをラミネートして、熱硬化性接着剤フィルムがラミネートされた基板を得る工程、
（Ｄ３）前記（Ａ３）、（Ｂ３）および（Ｃ３）工程の後、熱硬化性接着剤フィルムが両面にラミネートされた１つの半導体チップのバンプを有する側の面と基板の電極を有する面を合わせ、熱硬化性接着剤フィルムが両面にラミネートされた１つの半導体チップのバンプを有さない側の面と熱硬化性接着剤フィルムが両面にラミネートされた他の半導体チップのバンプを有する側の面を合わせることが繰り返され、さらに熱硬化性接着剤フィルムが両面にラミネートされた他の半導体チップのバンプを有さない側の面とバンプを有する面のみに熱硬化性接着剤フィルムがラミネートされた半導体チップのバンプを有する側の面を合わせたものを、ヒートツールを用いて仮圧着積層体とする工程、
（Ｅ３）前記（Ｄ３）工程の後、前記仮圧着積層体を、ヒートツールを用いて、複数の半導体チップの間および半導体チップと基板との間を電気的に接続させ熱硬化性接着剤フィルムを硬化させる工程、
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４】
バンプおよび貫通電極を有する複数の半導体チップならびに該バンプに対応した電極を有する基板を、熱硬化性接着剤フィルムを介して電気的接続する半導体装置の製造方法であって、
（Ａ４）同一のウェハに形成された複数の半導体チップのバンプを有する面に、あらかじめ熱硬化性接着剤フィルムをラミネートし、これをダイシングして半導体チップを１つずつに分離し、バンプを有する面のみに熱硬化性接着剤フィルムがラミネートされた半導体チップを得る工程、
（Ｂ４）同一のウェハに形成された複数の半導体チップそれぞれの両面に、あらかじめ熱硬化性接着剤フィルムをラミネートし、これをダイシングして半導体チップを１つずつに分離し、熱硬化性接着剤フィルムが両面にラミネートされた半導体チップを複数得る工程、
（Ｃ４）前記基板の電極を有する面に、あらかじめ熱硬化性接着剤フィルムをラミネートして、熱硬化性接着剤フィルムがラミネートされた基板を得る工程、
（Ｄ４）前記（Ａ４）、（Ｂ４）および（Ｃ４）工程の後、熱硬化性接着剤フィルムが両面にラミネートされた１つの半導体チップのバンプを有する側の面と基板の電極を有する面を合わせ、熱硬化性接着剤フィルムが両面にラミネートされた１つの半導体チップのバンプを有さない側の面と熱硬化性接着剤フィルムが両面にラミネートされた他の半導体チップのバンプを有する側の面を合わせることが繰り返され、さらに熱硬化性接着剤フィルムが両面にラミネートされた他の半導体チップのバンプを有さない側の面とバンプを有する面のみに熱硬化性接着剤フィルムがラミネートされた半導体チップのバンプを有する側の面を合わせたものを、ヒートツールを用いて仮圧着積層体とする工程、
（Ｅ４）前記（Ｄ４）工程の後、前記仮圧着積層体を、ヒートツールを用いて、複数の半導体チップの間および半導体チップと基板との間を電気的に接続させ熱硬化性接着剤フィルムを硬化させる工程、
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５】
前記電気的接続がはんだ接続であることを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載の半導体装置の製造方法。
【請求項６】
前記熱硬化性接着剤フィルムが、絶縁性無機フィラーを含有することを特徴とする請求項１〜５のいずれかに記載の半導体装置の製造方法。
【請求項７】
基板および半導体チップにラミネートされた全ての熱硬化性接着剤フィルムの厚さの合計と、全てのバンプおよび全ての電極の高さの合計の差が、０〜１０μｍであることを特徴とする請求項１〜６のいずれかに記載の半導体装置の製造方法。
【請求項８】
あらかじめ熱硬化性接着剤フィルムをラミネートされたそれぞれの半導体チップのバンプの高さとそれぞれの半導体チップにラミネートされた熱硬化性接着剤フィルムの厚さの差がいずれも０〜５μｍであり、かつあらかじめ熱硬化性接着剤フィルムをラミネートされた電極を有する基板の電極の高さと電極を有する基板にラミネートされた熱硬化性接着剤フィルムの厚さの差が０〜５μｍであることを特徴とする請求項１〜７のいずれかに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、パソコンや携帯端末に使用される半導体装置の製造方法に関する。より詳しくは、本発明は、ＩＣ、ＬＳＩ等半導体チップをフレキシブル基板、ガラスエポキシ基板、ガラス基板、セラミックス基板、シリコンインターポーザー、シリコン基板などの回路基板に接着あるいは直接電気的接合したもの、半導体チップ同士を接合したもの、３次元実装などの半導体チップ積層体などの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と高密度化に伴い、半導体チップを回路基板に実装する方法としてフリップチップ実装、さらにはチップを貫通する貫通電極によって３次元的に積層する３次元積層実装が急速に広まってきている。半導体チップの接合部分の接続信頼性を確保するための方法としては、半導体チップ上に形成されたバンプと回路基板の電極を接合した後に、半導体チップと回路基板との隙間に液状封止接着剤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た。
【０００３】
最近ではバンプ付き半導体ウェハに樹脂フィルムを仮接着した後、ダイシングにより半導体ウェハを個別半導体チップとし、次に、半導体チップを回路基板にフリップチップ接続し、電気的接合と樹脂封止を同時に行う方法およびそれに使用する接着剤フィルムが提案されている（例えば、特許文献１〜３参照）。この方法によれば、接着剤フィルムと半導体チップの接着面積をほぼ同じにすることができ、液状封止接着剤を用いた場合に比べ、半導体チップに対する接着剤のはみ出しが非常に少ない。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００１−２３７２６８号公報（請求項１、３〜４頁）
【特許文献２】特開２００４−３１５６８８号公報（特許請求の範囲）
【特許文献３】特開２００４−３１９８２３号公報（特許請求の範囲）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、接着剤フィルムを介してはんだ接続を行った場合、半導体チップ間に空気が挟まってボイドが発生する等の課題があった。ボイドが発生するとボイド内の気体の膨張、収縮によりはんだ接続が破壊したり、吸湿のよる水分で絶縁破壊が起こる可能性が高くなる。
【０００６】
本発明では、ボイドが半導体チップ間に挟まることなく、またヒートツールを汚染することなく良好なはんだ接続が得られ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】
本発明の第１の半導体装置の製造方法は、バンプを有する半導体チップを、前記バンプに対応した電極を有する基板に、熱硬化性接着剤フィルムを介して電気的接続する半導体装置の製造方法であって、
（Ａ１）前記半導体チップのバンプを有する面に、あらかじめ熱硬化性接着剤フィルムをラミネートする工程、
（Ｂ１）前記電極を有する基板にあらかじめ熱硬化性接着剤フィルムをラミネートする工程、
（Ｃ１）前記（Ａ１）および（Ｂ１）工程の後、ヒートツールを用いて、熱硬化性接着剤フィルムがラミネートされた半導体チップの熱硬化性接着剤フィルム側の面と熱硬化性接着剤フィルムがラミネートされた基板の熱硬化性接着剤フィルム側の面とを合わせて圧着し、半導体チップのバンプと基板の電極を電気的に接続させ熱硬化性接着剤フィルムを硬化させる工程、
を有することを特徴とする半導体装置の製造方法、である。
【０００８】
本発明の第２の半導体装置の製造方法は、バンプを有する半導体チップを、前記バンプに対応した電極を有する基板に、熱硬化性接着剤フィルムを介して電気的接続する半導体装置の製造方法であって、
（Ａ２）同一のウェハに形成された複数の半導体チップのバンプを有する面に、あらかじめ熱硬化性接着剤フィルムをラミネートし、これをダイシングして１つずつに分離した半導体チップを得る工程、
（Ｂ２）前記電極を有する基板にあらかじめ熱硬化性接着剤フィルムをラミネートする工程、
（Ｃ２）前記（Ａ２）および（Ｂ２）工程の後、ヒートツールを用いて、熱硬化性接着剤フィルムがラミネートされた半導体チップの熱硬化性接着剤フィルム側の面と熱硬化性接着剤フィルムがラミネートされた基板の熱硬化性接着剤フィルム側の面とを合わせて圧着し、半導体チップのバンプと基板の電極を電気的に接続させ熱硬化性接着剤フィルムを硬化させる工程、
を有することを特徴とする半導体装置の製造方法、である。
【０００９】
本発明の第３の半導体装置の製造方法は、バンプおよび貫通電極を有する複数の半導体チップならびに該バンプに対応した電極を有する基板を、熱硬化性接着剤フィルムを介して電気的接続する半導体装置の製造方法であって、
（Ａ３）半導体チップのバンプを有する面に、あらかじめ熱硬化性接着剤フィルムをラミネートして、バンプを有する面のみに熱硬化性接着剤フィルムがラミネートされた半導体チップを得る工程、
（Ｂ３）複数の半導体チップそれぞれの両面に、あらかじめ熱硬化性接着剤フィルムをラミネートして、熱硬化性接着剤フィルムが両面にラミネートされた半導体チップを複数得る工程、
（Ｃ３）前記基板の電極を有する面に、あらかじめ熱硬化性接着剤フィルムをラミネートして、熱硬化性接着剤フィルムがラミネートされた基板を得る工程、
（Ｄ３）前記（Ａ３）、（Ｂ３）および（Ｃ３）工程の後、熱硬化性接着剤フィルムが両面にラミネートされた１つの半導体チップのバンプを有する側の面と基板の電極を有する面を合わせ、熱硬化性接着剤フィルムが両面にラミネートされた１つの半導体チップのバンプを有さない側の面と熱硬化性接着剤フィルムが両面にラミネートされた他の半導体チップのバンプを有する側の面を合わせることが繰り返され、さらに熱硬化性接着剤フィルムが両面にラミネートされた他の半導体チップのバンプを有さない側の面とバンプを有する面のみに熱硬化性接着剤フィルムがラミネートされた半導体チップのバンプを有する側の面を合わせたものを、ヒートツールを用いて仮圧着積層体とする工程、
（Ｅ３）前記（Ｄ３）工程の後、前記仮圧着積層体を、ヒートツールを用いて、複数の半導体チップの間および半導体チップと基板との間を電気的に接続させ熱硬化性接着剤フィルムを硬化させる工程、
を有することを特徴とする半導体装置の製造方法、である。
【００１０】
本発明の第４の半導体装置の製造方法は、バンプおよび貫通電極を有する複数の半導体チップならびに該バンプに対応した電極を有する基板を、熱硬化性接着剤フィルムを介して電気的接続する半導体装置の製造方法であって、
（Ａ４）同一のウェハに形成された複数の半導体チップのバンプを有する面に、あらかじめ熱硬化性接着剤フィルムをラミネートし、これをダイシングして半導体チップを１つずつに分離し、バンプを有する面のみに熱硬化性接着剤フィルムがラミネートされた半導体チップを得る工程、
（Ｂ４）同一のウェハに形成された複数の半導体チップそれぞれの両面に、あらかじめ熱硬化性接着剤フィルムをラミネートし、これをダイシングして半導体チップを１つずつに分離し、熱硬化性接着剤フィルムが両面にラミネートされた半導体チップを複数得る工程、
（Ｃ４）前記基板の電極を有する面に、あらかじめ熱硬化性接着剤フィルムをラミネートして、熱硬化性接着剤フィルムがラミネートされた基板を得る工程、
（Ｄ４）前記（Ａ４）、（Ｂ４）および（Ｃ４）工程の後、熱硬化性接着剤フィルムが両面にラミネートされた１つの半導体チップのバンプを有する側の面と基板の電極を有する面を合わせ、熱硬化性接着剤フィルムが両面にラミネートされた１つの半導体チップのバンプを有さない側の面と熱硬化性接着剤フィルムが両面にラミネートされた他の半導体チップのバンプを有する側の面を合わせることが繰り返され、さらに熱硬化性接着剤フィルムが両面にラミネートされた他の半導体チップのバンプを有さない側の面とバンプを有する面のみに熱硬化性接着剤フィルムがラミネートされた半導体チップのバンプを有する側の面を合わせたものを、ヒートツールを用いて仮圧着積層体とする工程、
（Ｅ４）前記（Ｄ４）工程の後、前記仮圧着積層体を、ヒートツールを用いて、複数の半導体チップの間および半導体チップと基板との間を電気的に接続させ熱硬化性接着剤フィルムを硬化させる工程、
を有することを特徴とする半導体装置の製造方法、である。
【発明の効果】
【００１１】
本発明の製造方法によれば、接着剤フィルムを介してバンプと電極とを容易に接続でき、高い歩留りで半導体装置を製造することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本発明による半導体装置の実装工程を示す断面図である。
【図２】本発明による半導体装置の製造方法の説明図である。
【図３】本発明による半導体装置の製造方法の説明図である。
【図４】本発明による３次元積層実装を行う半導体装置の製造方法の説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
本発明の第１の半導体装置の製造方法は、バンプを有する半導体チップを、前記バンプに対応した電極を有する基板に、熱硬化性接着剤フィルムを介して電気的接続する半導体装置の製造方法であって、
（Ａ１）前記半導体チップのバンプを有する面に、あらかじめ熱硬化性接着剤フィルムをラミネートする工程、
（Ｂ１）前記電極を有する基板にあらかじめ熱硬化性接着剤フィルムをラミネートする工程、
（Ｃ１）前記（Ａ１）および（Ｂ１）工程の後、ヒートツールを用いて、熱硬化性接着剤フィルムがラミネートされた半導体チップの熱硬化性接着剤フィルム側の面と熱硬化性接着剤フィルムがラミネートされた基板の熱硬化性接着剤フィルム側の面とを合わせて圧着し、半導体チップのバンプと基板の電極を電気的に接続させ熱硬化性接着剤フィルムを硬化させる工程、
を有することを特徴とする半導体装置の製造方法、である。
【００１４】
本発明の第２の半導体装置の製造方法は、バンプを有する半導体チップを、前記バンプに対応した電極を有する基板に、熱硬化性接着剤フィルムを介して電気的接続する半導体装置の製造方法であって、
（Ａ２）同一のウェハに形成された複数の半導体チップのバンプを有する面に、あらかじめ熱硬化性接着剤フィルムをラミネートし、これをダイシングして１つずつに分離した半導体チップを得る工程、
（Ｂ２）前記電極を有する基板にあらかじめ熱硬化性接着剤フィルムをラミネートする工程、
（Ｃ２）前記（Ａ２）および（Ｂ２）工程の後、ヒートツールを用いて、熱硬化性接着剤フィルムがラミネートされた半導体チップの熱硬化性接着剤フィルム側の面と熱硬化性接着剤フィルムがラミネートされた基板の熱硬化性接着剤フィルム側の面とを合わせて圧着し、半導体チップのバンプと基板の電極を電気的に接続させ熱硬化性接着剤フィルムを硬化させる工程、
を有することを特徴とする半導体装置の製造方法、である。
【００１５】
本発明の第３の半導体装置の製造方法は、バンプおよび貫通電極を有する複数の半導体チップならびに該バンプに対応した電極を有する基板を、熱硬化性接着剤フィルムを介して電気的接続する半導体装置の製造方法であって、
（Ａ３）半導体チップのバンプを有する面に、あらかじめ熱硬化性接着剤フィルムをラミネートして、バンプを有する面のみに熱硬化性接着剤フィルムがラミネートされた半導体チップを得る工程、
（Ｂ３）複数の半導体チップそれぞれの両面に、あらかじめ熱硬化性接着剤フィルムをラミネートして、熱硬化性接着剤フィルムが両面にラミネートされた半導体チップを複数得る工程、
（Ｃ３）前記基板の電極を有する面に、あらかじめ熱硬化性接着剤フィルムをラミネートして、熱硬化性接着剤フィルムがラミネートされた基板を得る工程、
（Ｄ３）前記（Ａ３）、（Ｂ３）および（Ｃ３）工程の後、熱硬化性接着剤フィルムが両面にラミネートされた１つの半導体チップのバンプを有する側の面と基板の電極を有する面を合わせ、熱硬化性接着剤フィルムが両面にラミネートされた１つの半導体チップのバンプを有さない側の面と熱硬化性接着剤フィルムが両面にラミネートされた他の半導体チップのバンプを有する側の面を合わせることが繰り返され、さらに熱硬化性接着剤フィルムが両面にラミネートされた他の半導体チップのバンプを有さない側の面とバンプを有する面のみに熱硬化性接着剤フィルムがラミネートされた半導体チップのバンプを有する側の面を合わせたものを、ヒートツールを用いて仮圧着積層体とする工程、
（Ｅ３）前記（Ｄ３）工程の後、前記仮圧着積層体を、ヒートツールを用いて、複数の半導体チップの間および半導体チップと基板との間を電気的に接続させ熱硬化性接着剤フィルムを硬化させる工程、
を有することを特徴とする半導体装置の製造方法、である。
【００１６】
本発明の第４の半導体装置の製造方法は、バンプおよび貫通電極を有する複数の半導体チップならびに該バンプに対応した電極を有する基板を、熱硬化性接着剤フィルムを介して電気的接続する半導体装置の製造方法であって、
（Ａ４）同一のウェハに形成された複数の半導体チップのバンプを有する面に、あらかじめ熱硬化性接着剤フィルムをラミネートし、これをダイシングして半導体チップを１つずつに分離し、バンプを有する面のみに熱硬化性接着剤フィルムがラミネートされた半導体チップを得る工程、
（Ｂ４）同一のウェハに形成された複数の半導体チップそれぞれの両面に、あらかじめ熱硬化性接着剤フィルムをラミネートし、これをダイシングして半導体チップを１つずつに分離し、熱硬化性接着剤フィルムが両面にラミネートされた半導体チップを複数得る工程、
（Ｃ４）前記基板の電極を有する面に、あらかじめ熱硬化性接着剤フィルムをラミネートして、熱硬化性接着剤フィルムがラミネートされた基板を得る工程、
（Ｄ４）前記（Ａ４）、（Ｂ４）および（Ｃ４）工程の後、熱硬化性接着剤フィルムが両面にラミネートされた１つの半導体チップのバンプを有する側の面と基板の電極を有する面を合わせ、熱硬化性接着剤フィルムが両面にラミネートされた１つの半導体チップのバンプを有さない側の面と熱硬化性接着剤フィルムが両面にラミネートされた他の半導体チップのバンプを有する側の面を合わせることが繰り返され、さらに熱硬化性接着剤フィルムが両面にラミネートされた他の半導体チップのバンプを有さない側の面とバンプを有する面のみに熱硬化性接着剤フィルムがラミネートされた半導体チップのバンプを有する側の面を合わせたものを、ヒートツールを用いて仮圧着積層体とする工程、
（Ｅ４）前記（Ｄ４）工程の後、前記仮圧着積層体を、ヒートツールを用いて、複数の半導体チップの間および半導体チップと基板との間を電気的に接続させ熱硬化性接着剤フィルムを硬化させる工程、
を有することを特徴とする半導体装置の製造方法、である。
【００１７】
本発明でいう半導体装置とは、半導体素子の特性を利用することで機能し得る装置全般を指し、半導体チップを基板に接続した電気光学装置、半導体回路基板及びこれらを含む電子部品は全て半導体装置に含まれる。また、貫通電極ＴＳＶ（スルーシリコンビア）を有するシリコンの両面に電極やバンプ等の接続端子を形成した半導体チップを用い、３次元積層されたものも半導体装置に含まれる。
【００１８】
本発明の半導体装置の製造方法において用いられる半導体チップとしては、例えば、集積回路、大規模集積回路、トランジスタ、サイリスタ、ダイオード等が挙げられ、特に限定されるものではない。シリコン（Ｓｉ）、ゲルマニウム（Ｇｅ）といった半導体や、ガリウム砒素（ＧａＡｓ）、ガリウム燐（ＧａＰ）、インジウム燐（ＩｎＰ）、炭化珪素（ＳｉＣ）等の化合物半導体チップを用いることもできる。半導体チップの接続方式としては、フリップチップもしくはＴＳＶ構造を有する半導体チップが用いられる。また、本発明の半導体チップにはバンプが形成されており、接続信頼性等の観点からはんだバンプが形成されていることが望ましいが、これに限定されない。はんだの材質としては、特に限定されないが、人体や環境への影響の観点から、ＳｎＡｇＣｕ系、ＳｎＣｕ系、ＳｎＡｇ系、ＳｎＡｇＣｕＢｉ系、ＳｎＺｎＢｉ系、ＳｎＡｇＩｎＢｉ系などの鉛フリー半田を用いることが好ましい。さらには、狭ピッチのバンプに対応するため、はんだバンプは金属のピラー、特に銅ピラー上に形成されていることが好ましい。はんだと金属ピラーとの間に金属の拡散を抑制するためのバリアメタル層を設けることもできる。また、樹脂やフィラーがバンプと電極の間に噛み難いという観点から、はんだの形状は半球状であることが好ましい。その他のバンプとしては例えば金スタッドバンプなどが挙げられる。
【００１９】
半導体チップにあるバンプの高さはすべて均等に揃っていることが好ましく、バンプ高さのバラツキは０．５μｍ以下であることが好ましい。バラツキが０．５μｍ以下であれば、バンプの圧着の際に接続不良なく半導体チップを搭載することができる。より好ましくは０．２μｍ以下である。バンプ高さのバラツキを小さくするため、研削加工を施すことも可能である。
【００２０】
本発明の半導体装置の製造方法において用いられる基板としては、シリコン基板、ＴＳＶ構造を有する半導体チップや半導体ウェハ、セラミックス類、化合物半導体、有機系回路基板、無機系回路基板、およびこれらの基板に回路の構成材料が配置されたものが挙げられる。有機系回路基板の例としては、ガラス布・エポキシ銅張積層板などのガラス基材銅張積層板、ガラス不織布・エポキシ銅張積層板などのコンポジット銅張積層板、ポリエーテルイミド樹脂基板、ポリエーテルケトン樹脂基板、ポリサルフォン系樹脂基板などの耐熱・熱可塑性基板、ポリエステル銅張フィルム基板、ポリイミド銅張フィルム基板などのフレキシブル基板が挙げられる。無機系回路基板としては、アルミナ基板、窒化アルミニウム基板、炭化ケイ素基板などのセラミック基板、アルミニウムベース基板、鉄ベース基板などの金属系基板が例として挙げられる。
【００２１】
回路の構成材料の例は、銀、金、銅、アルミニウムなどの金属を含有する導体、無機系酸化物などを含有する抵抗体、ガラス系材料および／または樹脂などを含有する低誘電体、樹脂や高誘電率無機粒子などを含有する高誘電体、ガラス系材料などを含有する絶縁体などが挙げられる。
【００２２】
本発明の半導体装置の製造方法において用いられる基板には、半導体チップのバンプの位置に対応した電極を有する。電極は、平坦な形状でもよいし、いわゆるピラー形状（柱状）の突起であってもよい。また、円形、四角形、八角形などの多角形のいずれでもよい。電極の材質に特に制限は無く、アルミニウム、銅、チタン、タングステン、クロム、ニッケル、金、はんだ、それらを用いた合金など、半導体装置において一般的に用い得る金属を使用することができ、複数の金属を積層することもできる。電極もバンプと同様、高さのバラツキは０．５μｍ以下であることが好ましく、研削加工を施すことも可能である。
【００２３】
本発明で用いられる熱硬化性接着剤フィルムは、絶縁性樹脂のみからなるものであってもよいし、絶縁性樹脂に他の成分が含まれているものであってもよい。また、複数の種類の絶縁性樹脂を混合してもよい。絶縁性樹脂としては、ポリイミド樹脂、エポキシ樹脂、アクリル樹脂、フェノキシ樹脂、ポリエーテルスルホン樹脂などを用いることができるが、これらに限らない。硬化剤、硬化促進剤などをさらに含有していてもよい。硬化剤、硬化促進剤としては公知のものを用いることができる。
【００２４】
熱硬化性接着剤フィルムは、絶縁信頼性や温度サイクルに対する信頼性の観点から絶縁性無機フィラーを含むものが好ましい。ここでいう絶縁性無機フィラーとしては、シリカ、窒化ケイ素、アルミナ、窒化アルミ、酸化チタン、窒化チタン、チタン酸バリウムなどを用いることができる。
【００２５】
また、必要に応じ架橋剤、界面活性剤、分散剤などが熱硬化性接着剤フィルムに含まれていてもよい。熱硬化性接着剤フィルムは感光性を有していてもよい。感光性を有する場合は、被膜の形成後またはシートの貼り付け後に露光、現像によりパターン加工を行い、バンプ形成部等の必要な部分を開口させることができる。
【００２６】
本発明で用いられる熱硬化性接着剤フィルムは、例えば特開２００４−３１９８２３号公報、特開２００８−９４８７０号公報、特許３９９５０２２号公報、特開２００９−２６２２２７号公報などに開示されている樹脂組成物を用いることができ、プラスチックフィルムとの二層構造であると取り扱い性が良く好ましい。
【００２７】
本発明の半導体装置の製造方法においては、基板および半導体チップにラミネートされた全ての熱硬化性接着剤フィルムの厚さの合計と、全てのバンプおよび全ての電極の高さの合計の差が、０〜１０μｍであることが好ましい。また基板および半導体チップにラミネートされた全ての熱硬化性接着剤フィルムの厚さの合計の方が、全てのバンプおよび全ての電極の高さの合計よりも大きいことが好ましい。なお、バンプの高さや電極の高さは、それぞれ半導体チップや基板の表面の形状を測定し、その一番低い高さを基準（０μｍ）として高さのピーク値を測定することにより得ることができる。バンプの平均高さおよび電極平均高さは、それぞれ半導体チップの全てのバンプや基板上の全ての電極の高さの平均値であり、例えばコンフォーカル顕微鏡（レーザーテック（株）製、Ｈ１２００）で測定することができる。熱硬化性接着剤フィルムの厚さは、半導体チップや基板の一番低い位置からフィルム表面までの距離である。
【００２８】
基板および半導体チップにラミネートされた全ての熱硬化性接着剤フィルムの厚さの合計と、全てのバンプおよび全ての電極の高さの合計の差が、０〜１０μｍであれば、経済性に優れるだけでなく、熱硬化性接着剤フィルムのはみ出し量が少なくなるため実装面積が少なくなり、またはみ出した熱硬化性接着剤フィルムが半導体チップ上部にまで回り込みボンディング装置のヒートツールを汚染し、ヒートツールと半導体チップが接着してしまうことが少なくなる。
【００２９】
また基板および半導体チップにラミネートされた全ての熱硬化性接着剤フィルムの厚さの合計の方が、全てのバンプおよび全ての電極の高さの合計よりも大きいことにより、ボンディング時に押し出される熱硬化性接着剤フィルムの流れによりボイドが排出されやすくなる。
【００３０】
本発明の半導体装置の製造方法においては、あらかじめ熱硬化性接着剤フィルムをラミネートされたそれぞれの半導体チップのバンプの高さとそれぞれの半導体チップにラミネートされた熱硬化性接着剤フィルムの厚さの差がいずれも０〜５μｍであり、かつあらかじめ熱硬化性接着剤フィルムをラミネートされた電極を有する基板の電極の高さと電極を有する基板にラミネートされた熱硬化性接着剤フィルムの厚さの差が０〜５μｍであることが好ましい。これによりボンディングの際に、露出した半導体チップのバンプや基板の電極が、対向する半導体チップまたは基板にラミネートされた熱硬化性接着剤フィルムに突き刺ささることが無くなるため、合わせる際に空気の巻き込みが少なくなる。そのためボイドの発生を抑制することができる。
【００３１】
また、それぞれの半導体チップにラミネートされた熱硬化性接着剤フィルムの厚さの方が、あらかじめ熱硬化性接着剤フィルムをラミネートされたそれぞれの半導体チップのバンプの高さより大きいことが好ましく、電極を有する基板にラミネートされた熱硬化性接着剤フィルムの厚さの方が、かつあらかじめ熱硬化性接着剤フィルムをラミネートされた電極を有する基板の電極の高さより大きいことが好ましい。
【００３２】
それぞれの半導体チップにラミネートされた熱硬化性接着剤フィルムの厚さの方が、あらかじめ熱硬化性接着剤フィルムをラミネートされたそれぞれの半導体チップのバンプの高さより大きいと、ボンディング後の熱硬化性接着剤フィルムと基板との間にボイドが発生しにくく、接着力が低下したりする場合や信頼性に影響する場合が少なくなる。また電極を有する基板にラミネートされた熱硬化性接着剤フィルムの厚さの方が、あらかじめ熱硬化性接着剤フィルムをラミネートされた電極を有する基板の電極の高さより大きい場合も同様である。
【００３３】
本発明の第１の半導体装置の製造方法は、バンプを有する半導体チップを、前記バンプに対応した電極を有する基板に、熱硬化性接着剤フィルムを介して電気的接続する半導体装置の製造方法であって、
（Ａ１）前記半導体チップのバンプを有する面に、あらかじめ熱硬化性接着剤フィルムをラミネートする工程、
（Ｂ１）前記電極を有する基板にあらかじめ熱硬化性接着剤フィルムをラミネートする工程、
（Ｃ１）前記（Ａ１）および（Ｂ１）工程の後、ヒートツールを用いて、熱硬化性接着剤フィルムがラミネートされた半導体チップの熱硬化性接着剤フィルム側の面と熱硬化性接着剤フィルムがラミネートされた基板の熱硬化性接着剤フィルム側の面とを合わせて圧着し、半導体チップのバンプと基板の電極を電気的に接続させ熱硬化性接着剤フィルムを硬化させる工程、を有する。
【００３４】
まず、工程（Ａ１）では半導体チップのバンプを有する面にあらかじめ熱硬化性接着剤フィルムがラミネートされる。特に、プラスチックフィルム上に形成した熱硬化性接着剤フィルムの面をバンプ付き半導体チップに加圧しながら加熱ラミネートまたは真空加熱ラミネートすることにより好ましく形成することができる。貼り合わせ温度は、貼り合わせ面の凹凸への追従性の点から６０℃以上が好ましい。また、貼り付け時の接着剤フィルムの硬化を防ぐために、貼り付け温度は１００℃以下とすることが好ましい。この温度範囲において熱硬化性接着剤フィルムの動的粘度は、５０〜５０００Ｐａ・ｓであることが好ましい。熱硬化性接着剤フィルムの動的粘度が５０Ｐａ・ｓ以上であると取り扱いが容易であり、５０００Ｐａ・ｓ以下であるとバンプが熱硬化性接着剤フィルム中に埋まりやすく、低圧力でのラミネートが可能となる。
【００３５】
熱硬化性接着剤フィルムの動的粘度は、動的粘弾性法により例えばレオメータ（セイコーインスツルメンツ製、ＤＭＳ６１００）を用いて測定することができる。
【００３６】
次に（Ｂ１）の工程でも（Ａ１）と同様に基板の電極を有する面に熱硬化性接着剤フィルムがラミネートされる。
【００３７】
（Ｃ１）の工程では、前記（Ａ１）および（Ｂ１）工程の後、ヒートツールを用いて、熱硬化性接着剤フィルムがラミネートされた半導体チップの熱硬化性接着剤フィルム側の面と熱硬化性接着剤フィルムがラミネートされた基板の熱硬化性接着剤フィルム側の面とを合わせて圧着する。その際、半導体チップのバンプと基板の電極の接続位置が一致するよう、半導体チップに形成されたアライメントマークと基板上のアライメントマークを確認した後、機械的に搭載位置を補正し、圧着を行うことが好ましい。搭載位置は、チップ外形やバンプ位置によって認識することもできるが、位置精度の観点から、熱硬化性接着剤フィルムは、アライメントマークが認識できるよう透明であることが好ましい。
【００３８】
圧着工程では、半導体チップのバンプと基板の電極を電気的に接続させ熱硬化性接着剤フィルムを硬化させる。この加熱処理は温度を選び、段階的に昇温するか、ある温度範囲を選び連続的に昇温しながら１秒から数分実施する。段階的に昇温する場合、圧着時の温度は、まず熱硬化性接着剤フィルムの粘度を下げて粘着性を上げ、所定の位置に半導体チップが固定されるよう、また熱硬化性接着剤の硬化が進まないよう６０〜１９０℃の温度範囲が好ましい。この段階を仮圧着とする。また仮圧着時の圧力は０．０１〜０．５ＭＰａの範囲が好ましい。０．０１ＭＰａ以上であれば十分に仮圧着の目的を達成することができ、０．５ＭＰａ以下であれば、バンプが大きく変形することなく圧着できる。なお、ここでの温度とは、熱硬化性接着剤フィルム中の温度であり、例えば、温度レコーダ（（株）キーエンス製、ＮＲ１００）に熱電対を接続して求めることができる。ここで半導体チップからヒートツールを離しても良く、また離さず連続で本圧着工程に進んでも良い。仮圧着工程の時間は好ましくは５秒以内、さらに好ましくは１秒以内である。また仮圧着工程は、バンプと電極の接続に支障がなければ無くても良い。仮圧着は、常圧下で行っても良いし、気泡の噛み込みなどを防ぐため真空中で実施しても良い。仮圧着の段階では、バンプと電極は接触していなくても良い。
【００３９】
さらに仮圧着後ヒートツールの温度を上げ、熱硬化性接着剤フィルムを硬化させながらバンプと電極を電気的に接続させる。この段階を本圧着工程とする。このときの温度は熱硬化性接着剤フィルムをすばやく硬化させるため２００℃以上が好ましい。また本圧着時の圧力は、はんだ押し込み量の観点から０．０１〜１ＭＰａの範囲が好ましい。この時の圧力も時間的に変化させることができる。はんだが溶融するタイミングでヒートツールの位置を固定する高さ制御を行うこともできる。該加熱処理は、常圧下で行ってもよいし、真空中で実施してもよい。また、空気による酸化劣化を防ぐため、窒素雰囲気下で実施してもよい。本圧着工程は、複数の仮圧着積層体にまとめて熱をかけて硬化させることもできる。圧着の際、保護フィルムをヒートツールの半導体チップと接する面に貼り付けておくこともできる。また、保護フィルムは、ステージを汚さないよう基板を設置するステージ上に貼り付けておくこともできる。
【００４０】
一例としては、はんだ付き銅ピラーバンプを搭載した半導体チップと銅電極搭載した基板を圧着するとき、バンプと電極を位置合わせした後、ヒートツールで圧着する。まず熱硬化性接着剤フィルムを軟化させるため１２０℃で５秒間保持した後、２５０℃で２０秒間熱処理する。そのときの温度の立ち上がり時間は、接着剤の流動性と電気的接続のタイミングの観点から１秒以下であることが好ましい。立ち上がり時間とは、現在のヒートツールの表面温度から設定温度へ向けて９０％以上変化する時間のことである。
【００４１】
本発明の半導体装置の製造方法では、上記の工程の後、追加キュアを行ってもよい。追加キュアの条件は、用いる熱硬化性接着剤フィルムの特性に応じて任意に設定することができる。
【００４２】
本発明の第２の半導体装置の製造方法は、バンプを有する半導体チップを、前記バンプに対応した電極を有する基板に、熱硬化性接着剤フィルムを介して電気的接続する半導体装置の製造方法であって、
（Ａ２）同一のウェハに形成された複数の半導体チップのバンプを有する面に、あらかじめ熱硬化性接着剤フィルムをラミネートし、これをダイシングして１つずつに分離した半導体チップを得る工程、
（Ｂ２）前記電極を有する基板にあらかじめ熱硬化性接着剤フィルムをラミネートする工程、
（Ｃ２）前記（Ａ２）および（Ｂ２）工程の後、ヒートツールを用いて、熱硬化性接着剤フィルムがラミネートされた半導体チップの熱硬化性接着剤フィルム側の面と熱硬化性接着剤フィルムがラミネートされた基板の熱硬化性接着剤フィルム側の面とを合わせて圧着し、半導体チップのバンプと基板の電極を電気的に接続させ熱硬化性接着剤フィルムを硬化させる工程、を有する。
【００４３】
まず、工程（Ａ２）では同一のウェハに形成された複数の半導体チップのバンプを有する面にあらかじめ熱硬化性接着剤フィルムがラミネートされる。ラミネート条件は、ボイドなく熱硬化性接着剤フィルムがラミネートされるよう、第１の製造方法と同様に設定することができる。半導体チップが多数形成された半導体ウェハに熱硬化性接着剤フィルムをラミネートし、プラスチックフィルムを剥離した後、熱硬化性接着剤フィルムと同時に半導体ウェハをダイシングし、熱硬化性接着剤フィルム付き半導体チップを作る。この場合、熱硬化性接着剤フィルムと半導体チップを同じに形成することができ、ボンディング中の熱硬化性接着剤フィルムのはみ出しを極小にすることができるため、好ましい。ダイシング方法としては、熱により熱硬化性接着剤フィルムが変成、硬化しない方法が望ましい。ダイシングブレードを用いて冷却水を流しながらダイシングしても良いし、レーザーを用いたステルスダイシングでも良い。
【００４４】
次に（Ｂ２）の工程でも第１の製造方法と同様に基板の電極を有する面に熱硬化性接着剤フィルムがラミネートされる。
【００４５】
（Ｃ２）の工程でも第１の製造方法と同様にボンディング装置のヒートツールを用いて、熱硬化性接着剤フィルムがラミネートされた半導体チップの熱硬化性接着剤フィルム側の面と熱硬化性接着剤フィルムがラミネートされた基板の熱硬化性接着剤フィルム側の面とを合わせて圧着する。
【００４６】
本発明の第３の半導体装置の製造方法は、バンプおよび貫通電極を有する複数の半導体チップならびに該バンプに対応した電極を有する基板を、熱硬化性接着剤フィルムを介して電気的接続する半導体装置の製造方法であって、
（Ａ３）半導体チップのバンプを有する面に、あらかじめ熱硬化性接着剤フィルムをラミネートして、バンプを有する面のみに熱硬化性接着剤フィルムがラミネートされた半導体チップを得る工程、
（Ｂ３）複数の半導体チップそれぞれの両面に、あらかじめ熱硬化性接着剤フィルムをラミネートして、熱硬化性接着剤フィルムが両面にラミネートされた半導体チップを複数得る工程、
（Ｃ３）前記基板の電極を有する面に、あらかじめ熱硬化性接着剤フィルムをラミネートして、熱硬化性接着剤フィルムがラミネートされた基板を得る工程、
（Ｄ３）前記（Ａ３）、（Ｂ３）および（Ｃ３）工程の後、熱硬化性接着剤フィルムが両面にラミネートされた１つの半導体チップのバンプを有する側の面と基板の電極を有する面を合わせ、熱硬化性接着剤フィルムが両面にラミネートされた１つの半導体チップのバンプを有さない側の面と熱硬化性接着剤フィルムが両面にラミネートされた他の半導体チップのバンプを有する側の面を合わせることが繰り返され、さらに熱硬化性接着剤フィルムが両面にラミネートされた他の半導体チップのバンプを有さない側の面とバンプを有する面のみに熱硬化性接着剤フィルムがラミネートされた半導体チップのバンプを有する側の面を合わせたものを、ヒートツールを用いて仮圧着積層体とする工程、
（Ｅ３）前記（Ｄ３）工程の後、前記仮圧着積層体を、ヒートツールを用いて、複数の半導体チップの間および半導体チップと基板との間を電気的に接続させ熱硬化性接着剤フィルムを硬化させる工程、を有する。
【００４７】
まず、工程（Ａ３）では半導体チップのバンプを有する面にあらかじめ熱硬化性接着剤フィルムがラミネートされる。ラミネート条件は、ボイドなく熱硬化性接着剤フィルムがラミネートされるよう、第１の製造方法と同様に設定することができる。この半導体チップは上記の貫通電極を有する半導体チップでも、貫通電極を持たない半導体チップでも良い。
【００４８】
次に（Ｂ３）の工程では複数の半導体チップそれぞれの両面に、あらかじめ熱硬化性接着剤フィルムをラミネートされる。同じくラミネート条件は、ボイドなく熱硬化性接着剤フィルムがラミネートされるよう、第１の製造方法と同様に設定することができる。本製造方法では、多段にチップの積層体を形成する。
【００４９】
（Ｃ３）の工程でも第１の製造方法と同様に前記基板の電極を有する面に、熱硬化性接着剤フィルムがラミネートされる。
【００５０】
（Ｄ３）の工程では、熱硬化性接着剤フィルムが両面にラミネートされた１つの半導体チップのバンプを有する側の面と基板の電極を有する面を合わせ、熱硬化性接着剤フィルムが両面にラミネートされた１つの半導体チップのバンプを有さない側の面と熱硬化性接着剤フィルムが両面にラミネートされた他の半導体チップのバンプを有する側の面を合わせることが繰り返され、さらに熱硬化性接着剤フィルムが両面にラミネートされた他の半導体チップのバンプを有さない側の面とバンプを有する面のみに熱硬化性接着剤フィルムがラミネートされた半導体チップのバンプを有する側の面を合わせたものを、ヒートツールを用いて仮圧着積層体を形成する。
【００５１】
仮圧着の際、テフロン（登録商標）等の保護フィルムをヒートツールの半導体チップと接する面に貼り付けておくこともできる。テフロン（登録商標）等、離型効果のあるフィルムを介在させると、半導体チップにラミネートされた熱硬化性接着剤とヒートツールが粘着することが防げるので好ましい。
【００５２】
また仮圧着積層体が位置ずれすることなく固定されるには、熱硬化性接着剤が一時的に粘着性を有する必要がある。そのためヒートツールに吸着した半導体チップの熱硬化性接着剤は流動させずに、ステージに設置した基板や基板に積層した半導体チップにラミネートした熱硬化性接着剤は流動させるよう制御することが好ましい。そのためにはヒートツールの温度は第１の半導体装置の製造方法よりも低い温度が好ましい。具体的には６０℃以下であることが好ましく、５０℃以下であることがより好ましい。またステージ温度は６０℃以上であることが好ましく、８０℃以上１００℃以下であることがより好ましい。またステージ側の熱がヒートツールに粘着した熱硬化性接着剤に伝わって、ヒートツールに粘着した熱硬化性接着剤が流動することを防ぐため、仮圧着の時間は短いことが好ましく、具体的には１秒以下であることが好ましい。また、積層の段数が増えるとヒートツールやステージからの熱伝達が変化するため、積層の段数ごとに温度を変化させることもできる。
【００５３】
本圧着工程（Ｅ３）でも、第１の製造方法の本圧着工程と同様に、前記仮圧着積層体を、ヒートツールを用いて、複数の半導体チップの間および半導体チップと基板との間を電気的に接続させ熱硬化性接着剤フィルムを硬化させる。
【００５４】
本発明の第４の半導体装置の製造方法は、バンプおよび貫通電極を有する複数の半導体チップならびに該バンプに対応した電極を有する基板を、熱硬化性接着剤フィルムを介して電気的接続する半導体装置の製造方法であって、
（Ａ４）同一のウェハに形成された複数の半導体チップのバンプを有する面に、あらかじめ熱硬化性接着剤フィルムをラミネートし、これをダイシングして半導体チップを１つずつに分離し、バンプを有する面のみに熱硬化性接着剤フィルムがラミネートされた半導体チップを得る工程、
（Ｂ４）同一のウェハに形成された複数の半導体チップそれぞれの両面に、あらかじめ熱硬化性接着剤フィルムをラミネートし、これをダイシングして半導体チップを１つずつに分離し、熱硬化性接着剤フィルムが両面にラミネートされた半導体チップを複数得る工程、
（Ｃ４）前記基板の電極を有する面に、あらかじめ熱硬化性接着剤フィルムをラミネートして、熱硬化性接着剤フィルムがラミネートされた基板を得る工程、
（Ｄ４）前記（Ａ４）、（Ｂ４）および（Ｃ４）工程の後、熱硬化性接着剤フィルムが両面にラミネートされた１つの半導体チップのバンプを有する側の面と基板の電極を有する面を合わせ、熱硬化性接着剤フィルムが両面にラミネートされた１つの半導体チップのバンプを有さない側の面と熱硬化性接着剤フィルムが両面にラミネートされた他の半導体チップのバンプを有する側の面を合わせることが繰り返され、さらに熱硬化性接着剤フィルムが両面にラミネートされた他の半導体チップのバンプを有さない側の面とバンプを有する面のみに熱硬化性接着剤フィルムがラミネートされた半導体チップのバンプを有する側の面を合わせたものを、ヒートツールを用いて仮圧着積層体とする工程、
（Ｅ４）前記（Ｄ４）工程の後、前記仮圧着積層体を、ヒートツールを用いて、複数の半導体チップの間および半導体チップと基板との間を電気的に接続させ熱硬化性接着剤フィルムを硬化させる工程、を有する。
【００５５】
まず、工程（Ａ４）では同一のウェハに形成された複数の半導体チップのバンプを有する面にあらかじめ熱硬化性接着剤フィルムがラミネートされる。ラミネート条件は、ボイドなく熱硬化性接着剤フィルムがラミネートされるよう、第１の製造方法と同様に設定することができる。さらに第２の製造方法と同様に熱硬化性接着剤フィルムと同時に半導体ウェハをダイシングし、熱硬化性接着剤フィルム付き半導体チップを作る。この場合も、第２の製造方法と同様に熱硬化性接着剤フィルムと半導体チップを同じに形成することができ、ボンディング中の熱硬化性接着剤フィルムのはみ出しを極小にすることができるため、好ましい。ダイシング方法としては、熱により熱硬化性接着剤フィルムが変成、硬化しないよう第２の製造方法と同様にすることができる。この半導体チップは第３の製造方法と同様に上記の貫通電極を有する半導体チップでも、貫通電極を持たない半導体チップでも良い。
【００５６】
次に（Ｂ４）の工程では同一のウェハに形成された複数の半導体チップそれぞれの両面に、あらかじめ熱硬化性接着剤フィルムをラミネートする。同じくラミネート条件は、ボイドなく熱硬化性接着剤フィルムがラミネートされるよう、第１の製造方法と同様に設定することができる。両面へのラミネートはバンプ形成面と電極形成面のどちらを先にラミネートしても良く、また両面同時でも良い。
【００５７】
次に（Ｃ４）の工程でも第１の製造方法と同様に基板の電極を有する面に熱硬化性接着剤フィルムがラミネートされる。
【００５８】
次に（Ｄ４）の工程でも、第３の製造方法と同様に、ヒートツールを用いて仮圧着積層体を形成する。
【００５９】
本圧着工程（Ｅ４）でも、第１の製造方法の本圧着工程と同様に、前記仮圧着積層体を、ヒートツールを用いて、複数の半導体チップの間および半導体チップと基板との間を電気的に接続させ熱硬化性接着剤フィルムを硬化させる。
【００６０】
以下に、本発明の半導体装置の製造方法の各工程について例を挙げて説明する。
【００６１】
まず、図２（ａ）、（ｃ）に示す通り、半導体チップ３の銅ピラー７とはんだ８からなるはんだバンプが形成されている面および基板５の電極９を有する面にプラスチックフィルム１０上に形成された熱硬化性接着剤フィルム４をラミネートする。この際、熱硬化性接着剤フィルム４と半導体チップ３または基板５の間にボイドがないようラミネートされることが好ましく、真空中でラミネートすることが好ましい。真空中でラミネートできる装置としては、例えば、真空加圧ラミネーター（（株）名機製作所製、ＭＶＬＰ５００／６００）がある。このとき、加熱する方法は半導体チップ３側または基板５側からでもプラスチックフィルム１０側からでも両側からでもかまわない。貼り付け時の圧力は、バンプの凹凸に追従でき、はんだバンプが潰れないよう０．１ＭＰａ以上１ＭＰａ以下で行うことが好ましい。次に、プラスチックフィルム１０を剥がして熱硬化性接着剤フィルム４がラミネートされた半導体チップ３および基板５を得ることができる（図２（ｂ）、（ｄ））。
【００６２】
はんだバンプが形成されている半導体ウェハ上に熱硬化性接着剤フィルム４をラミネートし、その後でプラスチックフィルム１０を剥がしてからダイシングを行い、熱硬化性接着剤フィルム４がラミネートされた半導体チップ３を得ることもできる。ダイシング装置としては例えばダイシングソー（（株）ディスコ製ＤＡＤ３３５０）がある。
【００６３】
次に、フリップチップボンダーを用いて熱硬化性接着剤フィルム４がラミネートされた半導体チップ３の熱硬化性接着剤フィルム４側の面と熱硬化性接着剤フィルム４がラミネートされた基板５を合わせて仮圧着積層体を形成する。その際、フリップチップボンダーのヒートツールに予め保護フィルムが形成されていても良い。フリップチップボンダーとしては、例えば、ボンディング装置（東レエンジニアリング（株）製、ＦＣ３０００ＷＳ）がある。
【００６４】
仮圧着では、装置のステージ６上に基板５を配置し、ヒートツール１で半導体チップ３を基板５上方向に搬送する（図２（ｅ））。ステージ６は、周囲の温度環境条件に左右されないよう、また、樹脂の硬化が進行しないようあらかじめ４０℃以上１００℃以下の一定の温度に保っておくことが望ましい。次に半導体チップ３および基板５それぞれのアライメントマークを検出して位置決めを行う。ヒートツール１には半導体チップ３を加熱・加圧する機構が設けられており、半導体チップ３を加熱しながら基板５に押し付ける。このとき、熱は半導体チップ３を伝達し、熱硬化性接着剤フィルム４に伝わる。したがって熱硬化性接着剤フィルム４は温度が高くなり、流動性（粘性）が高まるため、半導体チップ３と基板５の接着が可能になる。
【００６５】
次に半導体チップ３と基板５との間のはんだを溶融させ熱硬化性接着剤フィルム４を硬化させる本圧着工程を行う（図２（ｆ））。仮圧着の場合と同様、半導体チップ３を加熱しながら基板５に押し付けるが、熱硬化性接着剤フィルム４の流動性が増すとともにはんだが溶融するよう温度がコントロールされる。はんだの溶融時に熱硬化性接着剤フィルム４が硬化することなく流動性を保ったままバンプと電極９との接合を行うことができるように、ヒートツール１の昇温速度をコントロールする。仮圧着と本圧着は続けて行っても良いし、一度ヒートツール１を離して、２段階に分けても良い。熱硬化性接着剤フィルム４の硬化を進めるため、本圧着工程の後にさらに加熱を行ってもよい。これにより本発明の製造方法による半導体装置を得ることができる。
【００６６】
また、ＴＳＶを有する半導体チップ３を多段に積層し、多段仮圧着積層体をつくる場合も同様に、半導体装置を製造することができる。すなわち、まず、銅ピラー７とはんだ８からなるはんだバンプおよび貫通電極１１を有する半導体チップ３のバンプを有する面に、上記図２において記載した方法と同様の方法で、バンプを有する面のみに熱硬化性接着剤フィルム４がラミネートされた半導体チップ３を得る。
【００６７】
またバンプおよび貫通電極１１を有する複数の半導体チップ３それぞれのバンプを有する面に、図３（ａ）に示すようにあらかじめ熱硬化性接着剤フィルム４をラミネートして、熱硬化性接着剤フィルム４がラミネートされた半導体チップを複数得る（図３（ｂ））。なおここで、プラスチックフィルム１０を剥がすことにより、半導体チップ３のバンプを有する面のみに熱硬化性接着剤フィルム４がラミネートされた半導体チップ３を得ることができ、これを図２において記載した方法と同様の方法で、バンプを有する面のみに熱硬化性接着剤フィルム４がラミネートされた半導体チップ３の代わりに用いることもできる（図３（ｅ））。
【００６８】
次に、図３（ｂ）の半導体チップ３の、まだ熱硬化性接着剤フィルム４をラミネートされていない面に、図３（ｃ）に示すように熱硬化性接着剤フィルム４をラミネートし、プラスチックフィルム１０がついた状態の熱硬化性接着剤フィルム４が両面ラミネートされた半導体チップ３を複数得る（図３（ｄ））。最後に、両面のプラスチックフィルム１０を剥がして熱硬化性接着剤フィルム４が両面にラミネートされた半導体チップ３を得ることができる（図３（ｆ））
次に、上記図２において記載した方法と同様の方法で、熱硬化性接着剤フィルム４がラミネートされた基板５を得る。
【００６９】
また前記と同様に装置のステージ６上に基板５を配置し、ヒートツール１で熱硬化性接着剤フィルム４が両面にラミネートされた半導体チップ３を基板５上方向に搬送する。熱硬化性接着剤フィルム４が両面にラミネートされた１つの半導体チップ３のバンプを有する側の面と基板５の電極９を有する面を合わせ、熱硬化性接着剤フィルム４を５０℃で圧着する。このときヒートツール１と半導体チップ３の間に、保護フィルム、例えば厚さ３０ミクロン程度のテフロン（登録商標）フィルムを挟むことが好ましい。
【００７０】
次に熱硬化性接着剤フィルムが両面にラミネートされた１つの半導体チップのバンプを有さない側の面と、熱硬化性接着剤フィルムが両面にラミネートされた他の半導体チップのバンプを有する側の面を合わせることを繰り返す（図４（ｇ））。さらに熱硬化性接着剤フィルムが両面にラミネートされた他の半導体チップのバンプを有さない側の面と、バンプを有する面のみに熱硬化性接着剤フィルムがラミネートされた半導体チップのバンプを有する側の面を合わせたものを、ヒートツールを用いて仮圧着積層体とする（図４（ｈ））。
【００７１】
最後に、ヒートツール１と前記仮圧着積層体（図４（ｈ））における半導体チップ３側の面との間に、熱伝導率１００Ｗ／ｍＫ以上の保護フィルム２を介在させ、複数の半導体チップ３の間および半導体チップ３と基板５との間のはんだを溶融させ、熱硬化性接着剤フィルム４を硬化させる（図４（ｉ））。これにより本発明の製造方法による半導体装置を得ることができる。
【実施例】
【００７２】
以下、実施例等をあげて本発明を説明するが、本発明はこれらの例によって限定されるものではない。実施例１〜１４、比較例１〜１０に用いた材料と評価方法を下記に示す。
【００７３】
＜半導体チップ１の構造＞
シリコン基板上の酸化膜上に、厚さ１μｍのアルミニウム配線が形成され、その上に形成された厚さ１μｍの窒化シリコン絶縁膜の開口部にクロムが形成され、銅の高さ２０μｍのポストと５μｍのはんだ（ＳｎＡｇ）が形成された半導体チップを作製した。バンプ径は、２５、３０、３５、４０μｍ、バンプピッチは、それぞれのバンプ径に対して６０、６５、７０、７５μｍのものが形成されている。また、バンプ数は、各ピッチに対して、１７４個、１６２個、１５０個、１３８個形成されている。チップサイズは、７ｍｍ×７ｍｍ、チップ厚は１００μｍである。アライメントマークはチップの対角にアルミニウムで外径３００μｍ、線の太さ７５μｍのドーナツ型マーク大と１辺の長さ６０μｍの線の太さ３０μｍのカギ括弧型マーク小を形成した。
【００７４】
＜基板１の構造＞
シリコン基板（膜厚２００μｍ）の酸化膜上に厚さ１μｍのアルミニウム配線が形成され、その上に形成された厚さ１μｍの窒化シリコン絶縁膜の開口部にクロムが形成され、その上に形成された銅（膜厚１４μｍ）にニッケルと金（膜厚１μｍ）を形成した電極を有する基板を作製した。電極は全て半導体チップ１のバンプに対応するよう形成されており、電極の径も等しく形成されている。基板１のサイズは、１２ｍｍ×１２ｍｍ、基板厚は１００μｍである。アライメントマークは基板の対角にアルミニウムで外径３００μｍ、線の太さ７５μｍの丸型マーク大と１辺の長さ６０μｍの線の太さ３０μｍのカギ括弧型マーク小を形成した。
【００７５】
＜貫通電極付半導体チップ１の構造＞
２００μｍピッチで直径５０μｍの銅のＴＳＶが形成されたシリコン基板を作製した。貫通電極は、７ｍｍ角のチップの１辺とその１辺に対向する１辺と中央部にそれぞれ３列×２７個、合計２４３個形成されている。半導体チップの一方の面の貫通電極上に１μｍの厚さのポリイミドパッシベーション膜を介して厚さ１μｍの銅配線が形成され、その上に形成された厚さ１μｍのポリイミド絶縁膜にＴＳＶと電気的に接続されるよう設けられた開口部にクロムが形成され、銅の高さ１０μｍのポストと５μｍのはんだ（ＳｎＡｇ）が形成されている。バンプ径は３０μｍである。チップ厚は１００μｍである。また半導体チップ１のもう一方の面には、１μｍの厚さのポリイミド絶縁膜に、貫通電極と電気的に接続されるよう設けられた開口部にクロムが形成され、その上に形成された銅（膜厚４μｍ）にニッケルと金（膜厚１μｍ）を形成した電極を有する。アライメントマークは半導体チップ１と同様に、チップの対角にアルミニウムで外径３００μｍ、線の太さ７５μｍのドーナツ型マーク大と１辺の長さ６０μｍの線の太さ３０μｍのカギ括弧型マーク小を半導体チップ両面に形成した。
【００７６】
＜基板２の構造＞
シリコン基板（膜厚２００μｍ）の酸化膜上に厚さ１μｍのアルミニウム配線が形成され、その上に形成された厚さ１μｍの窒化シリコン絶縁膜の開口部にクロムが形成され、その上に形成された銅（膜厚５μｍ）にニッケルと金（膜厚１μｍ）を施した電極を有する基板２を作製した。電極は全て貫通電極付半導体チップ１のバンプに対応するよう形成されており、電極の径も等しく形成されている。基板サイズは、１２ｍｍ×１２ｍｍである。アライメントマークは基板１と同様に、基板の対角にアルミニウムで外径３００μｍ、線の太さ７５μｍのドーナツ型マーク大と１辺の長さ６０μｍの線の太さ３０μｍのカギ括弧型マーク小を形成した。
【００７７】
＜保護フィルム＞
保護フィルムとして、フッ素樹脂を使用した。フッ素樹脂の膜厚は３０μｍのものを用いた。
【００７８】
（ａ）ポリイミド
下記プロセスで合成した有機溶剤可溶性ポリイミドを用いた。
【００７９】
まず、乾燥窒素気流下、２，２−ビス（３−アミノ−４−ヒドロキシフェニル）ヘキサフルオロプロパン２４．５４ｇ（０．０６７モル）、１，３−ビス（３−アミノプロピル）テトラメチルジシロキサン４．９７ｇ（０．０２モル）、末端封止剤として、３−アミノフェノール２．１８ｇ（０．０２モル）をＮ−メチル−２−ピロリドン（以下、ＮＭＰ）８０ｇに溶解させた。ここにビス（３，４−ジカルボキシフェニル）エーテル二無水物３１．０２ｇ（０．１モル）をＮＭＰ２０ｇとともに加えて、２０℃で１時間反応させ、次いで５０℃で４時間撹拌した。その後、キシレンを１５ｇ添加し、水をキシレンとともに共沸させながら、１８０℃で５時間攪拌した。攪拌終了後、溶液を水３Ｌに投入して白色沈殿したポリマーを得た。この沈殿をろ過して回収し、水で３回洗浄した後、真空乾燥機を用いて８０℃、２０時間乾燥した。
【００８０】
（ｂ）エポキシ樹脂
固形のエポキシ化合物（ジャパンエポキシレジン（株）製、エピコート１５７Ｓ７０）を使用した。
【００８１】
（ｃ）硬化促進剤
マイクロカプセル型硬化促進剤（旭化成ケミカルズ（株）製、ノバキュアＨＸ−３９４１ＨＰ）を使用した。
【００８２】
（ｄ）溶剤
メチルエチルケトン／トルエン＝４／１（重量比）を使用した。
【００８３】
（ｅ）絶縁性無機フィラー
ＳＯ−Ｅ２（商品名、アドマテックス（株）製、球形シリカ粒子、平均粒子径０．５μｍ）を用いた。
【００８４】
また各評価については、以下の方法で評価した。
【００８５】
＜アライメントマーク認識評価＞
半導体チップ１または貫通電極付半導体チップ１のアライメントマークはあらかじめ熱硬化性接着剤をラミネートする前の状態でボンディング装置の補正動作情報にマーク情報として登録しておいた。熱硬化性接着剤フィルムラミネート後、ボンディング装置のヒートツールに吸着させた状態でアライメントマークを認識できるかテストした。照明は斜光照明を用い、光量を９５％とし、マークを認識できるか確認評価した。アライメントマークは大小２種類あり、２種類とも認識できたときは◎、マーク大は認識できたが、マーク小は認識できなかったときは○、マーク大、マーク小とも認識できないとき×とした。
【００８６】
＜ボイド評価＞
実装後チップ基板間またはチップ間のボイドの有無は、超音波探傷検査装置（日立ハイテク製、ＦＳ３００）により検査し、評価を行った。１４０ＭＨｚ、焦点距離２．９ｍｍのプローブを用い半導体チップと基板間または半導体チップ間の熱硬化性接着剤フィルム層のボイド有無を検査した。３サンプルについて実装を行ったうち、３サンプルとも、ボイドのないものを◎、１サンプルまたは２サンプルについてボイドがなく、残りのサンプルはボイドがみられるもののボイドの面積がチップ面積の５％未満のものを○、３サンプルともボイドがみられるものの、いずれもボイドの面積がチップ面積の５％未満のものを△、１サンプルでもボイドの面積がチップ面積の５％以上のものがあり、かつ３０％以上のものがない場合を×、１サンプルでも３０％以上のものがある場合を××とした。
【００８７】
＜接着剤這い上がり評価＞
実装後のチップを１００倍で顕微鏡観察し評価した。３サンプルについて実装を行ったうち、３サンプルとも、半導体チップ−基板間、または半導体チップ間からはみ出した熱硬化性接着剤フィルムが半導体チップ最上面に乗っていなければ◎、２サンプルについて熱硬化性接着剤フィルムが半導体チップ最上面に乗っていなければ○、１サンプルについて熱硬化性接着剤フィルムが半導体チップ最上面に乗っていなければ△、３サンプルとも、半導体チップ最上面に乗り上げていたら×とした。
【００８８】
実施例１
＜熱硬化性接着剤フィルム２＞
上記（ａ）ポリイミド、（ｂ）エポキシ樹脂、（ｃ）硬化促進剤、（ｅ）絶縁性無機フィラーを（ａ）、（ｂ）、（ｃ）、（ｅ）それぞれ重量比で２５：１０：２５：５０となるように混合し、さらに（ｄ）溶剤を塗布膜厚が均一になるよう適宜調整しながら加えて離型のプラスチックフィルム（ポリエチレンテレフタレートフィルム）上に塗布および乾燥することにより、乾燥後の厚さが２８μｍとなる熱硬化性接着剤フィルム２（厚さ２８μｍ）とポリエチレンテレフタレートフィルムの積層体、乾燥後の厚さが１７μｍとなる熱硬化性接着剤フィルム２（厚さ１７μｍ）とポリエチレンテレフタレートフィルムの積層体を作製した。
【００８９】
なお、（ｃ）はマイクロカプセル型硬化促進剤がエポキシ樹脂に分散されたものであり、その重量比はマイクロカプセル型硬化促進剤／エポキシ樹脂＝３３／６７であるが、上記の割合については（ｃ）の割合は（ｃ）全体の量を基準に算出しており、また、（ｂ）の割合には（ｃ）中のエポキシ樹脂は含めていない。
【００９０】
＜熱硬化性接着剤フィルム付半導体チップの作製＞
上記半導体チップ１が複数形成された８インチサイズの半導体ウェハのバンプ形成面に、上記熱硬化性接着剤フィルム２（厚さ２８μｍ）とポリエチレンテレフタレートフィルムの積層体の熱硬化性接着剤フィルム２（厚さ２８μｍ）側の面を押し付け、その状態で真空加圧ラミネーター（（株）名機製作所製、ＭＶＬＰ５００／６００）を用いて、真空中で８０℃、２０秒間、加圧０．７ＭＰａの条件でラミネートした。次に半導体ウェハ周囲の余分な熱硬化性接着剤フィルムをカッターにて切断し、熱硬化性接着剤フィルム付半導体ウェハを作製した。
【００９１】
次に、バンプとは反対側の半導体ウェハ基板面にダイシングテープ（リンテック（株）製、Ｄ−６５０）を貼り合わせ、ウェハマウンター装置（テクノビジョン（株）製、ＦＭ−１１４６−ＤＦ）を用いて、テープフレームおよびダイシングテープへの固定を行った。
【００９２】
次に熱硬化性接着剤フィルム２（厚さ２８μｍ）とポリエチレンテレフタレートフィルムの積層体のポリエチレンテレフタレートフィルムを除去し、ダイシング装置（ＤＩＳＣＯ（株）製、ＤＦＤ−６２４０）の切削ステージ上に、熱硬化性接着剤フィルム面が上になるようテープフレームを固定した。次いで、以下のような切削条件でダイシングを行った。
ブレード：ＮＢＣ−ＺＨ  １２７Ｆ−ＳＥ  ２７ＨＣＣＣ
スピンドル回転数：２５０００ｒｐｍ
切削速度：５０ｍｍ／ｓ
切削深さ：ダイシングテープの深さ２０μｍまで切り込む
カット：ワンパスフルカット
カットモード：ダウンカット
切削水量：３．７Ｌ／分
切削水および冷却水：温度２３℃、電気伝導度０．５ＭΩ・ｃｍ（超純水に炭酸ガスを注入）。
【００９３】
ダイシング後、ダイシングテープ側から紫外線照射装置（（株）タカトリ製ＴＵＶ−Ｍ１２）で紫外線照射し、ダイシングテープの接着力を下げて取り出すことにより、熱硬化性接着剤フィルム付半導体チップを得た。
【００９４】
ダイシングにより個片チップ化した熱硬化性接着剤フィルム付半導体チップについて、熱硬化性接着剤フィルム表面の切削粉の付着、熱硬化性接着剤フィルム表面の割れや欠け、半導体ウェハから熱硬化性接着剤フィルムの剥がれは見られなかった。
【００９５】
得られた熱硬化性接着剤フィルム付半導体チップを用いてアライメントマーク認識評価を行った。結果を表１に示す。
【００９６】
＜熱硬化性接着剤フィルム付基板の作製＞
上記熱硬化性接着剤フィルム２（厚さ１７μｍ）とポリエチレンテレフタレートフィルムの積層体をチップサイズ（１２ｍｍ×１２ｍｍ）にカットし、これの熱硬化性接着剤側の面を、基板１の電極形成面のチップが搭載される位置に載せた。これを真空加圧ラミネーター（（株）名機製作所製、ＭＶＬＰ５００／６００）を用いて、真空中で８０℃、２０秒間、加圧０．７ＭＰａの条件でラミネートした。次に熱硬化性接着剤フィルム２（厚さ１７μｍ）とポリエチレンテレフタレートフィルムの積層体のポリエチレンテレフタレートフィルムに粘着テープを貼り付け、粘着テープごとポリエチレンテレフタレートフィルムを除去し、熱硬化性接着剤フィルム付基板を作製した。
【００９７】
＜ボンディング＞
ボンディング装置として、東レエンジニアリング（株）製、ＦＣ３０００ＷＳを用いた。まず、熱硬化性接着剤フィルムが形成された面を上側にしてチップトレイに収納された半導体チップをピックアップツールで取り上げチップの面を反転させた。次に、３０℃に設定されたヒートツールが半導体チップの熱硬化性接着剤フィルムがラミネートされた半導体チップの半導体チップ側の面を真空吸着し、６０℃に保たれたステージ上に置かれた基板の上方まで搬送した。次に半導体チップのバンプと基板上の電極が所定の位置に重なるようにアライメント認識カメラが半導体チップと基板の間に入り、それぞれのアライメントマークの検出を行った。
【００９８】
アライメントマークの検出後、仮圧着を行って仮圧着積層体を作製した。仮圧着の条件としては、ヒートツール温度を１００℃まで急速に昇温させ、チップを基板に押しつけ、５Ｎの圧力がかかった時点から０．３秒で１５Ｎまで昇圧し、１０秒間保持させる条件で行った。
【００９９】
実装に用いたヒートツールのアタッチメントの表面温度（ヒートツール温度）は、あらかじめ温度レコーダ（（株）キーエンス製、ＮＲ１００）とＫ熱電対を用いて校正を行った。
【０１００】
次に、１００℃に加熱したヒートツールと仮圧着積層体における半導体チップ側の面との間に保護フィルムを介在させ、本圧着を行って半導体チップと基板との間のはんだを溶融させるとともに熱硬化性接着剤フィルムを硬化させた。本圧着の条件としては、ヒートツールを１００℃に加熱した状態で仮圧着積層体に押しつけ、５Ｎの圧力がかかった時点から０．３秒で４０Ｎまで昇圧し、そのまま１０秒間保持し、次に急速加熱して約１秒で２６０℃まで昇温させ、そのまま３０秒保持させる条件で行った。
【０１０１】
得られた半導体装置を用いてボイド評価、接着剤這い上がり評価を行った。結果を表１に示す。
【０１０２】
実施例２〜７
熱硬化性接着剤フィルムの厚さを表１のとおりとした以外は実施例１と同様にして、熱硬化性接着剤フィルム付半導体チップおよび半導体装置を製造し、アライメントマーク認識評価、ボイド評価、接着剤這い上がり評価を行った。結果を表１に示す。
【０１０３】
比較例１〜３
熱硬化性接着剤フィルム付半導体チップにおける熱硬化性接着剤フィルムの厚さを表２のとおりとし、基板には熱硬化性接着剤フィルムをラミネートしなかった以外は実施例１と同様にして、熱硬化性接着剤フィルム付半導体チップおよび半導体装置を製造し、アライメントマーク認識評価、ボイド評価、接着剤這い上がり評価を行った。結果を表２に示す。
【０１０４】
実施例８
＜熱硬化性接着剤フィルム＞
厚さを表１のとおりとした以外は実施例１と同様にして、熱硬化性接着剤フィルム２（厚さ１５μｍ）とポリエチレンテレフタレートフィルムの積層体および熱硬化性接着剤フィルム２（厚さ５μｍ）とポリエチレンテレフタレートフィルムの積層体を作製した。
【０１０５】
＜熱硬化性接着剤フィルム付貫通電極付半導体チップの作製＞
上記貫通電極付き半導体チップ１が複数形成された８インチサイズの半導体ウェハのバンプ形成面および電極形成面に、それぞれ熱硬化性接着剤フィルム２（厚さ１５μｍ）とポリエチレンテレフタレートフィルムの積層体の熱硬化性接着剤フィルム２（厚さ１５μｍ）側の面、熱硬化性接着剤フィルム２（厚さ５μｍ）とポリエチレンテレフタレートフィルムの積層体の熱硬化性接着剤フィルム２（厚さ５μｍ）側の面を押し付け、その状態で上記熱硬化性接着剤フィルム付半導体チップの作製時と同様に、真空加圧ラミネーター（（株）名機製作所製、ＭＶＬＰ５００／６００）を用いて、真空中で８０℃、２０秒間、加圧０．７ＭＰａの条件でラミネートした。次に半導体ウェハ周囲の余分な熱硬化性接着剤フィルムをカッターにて切断し、両面熱硬化性接着剤フィルム付貫通電極付半導体ウェハを作製した。
【０１０６】
次に、上記両面熱硬化性接着剤フィルム付貫通電極付半導体ウェハの電極形成面側のポリエチレンテレフタレートフィルムを除去し、熱硬化性接着剤フィルム面にダイシングテープ（リンテック（株）製、Ｄ−６５０）を貼り合わせ、ウェハマウンター装置（テクノビジョン（株）製、ＦＭ−１１４６−ＤＦ）を用いて、テープフレームおよびダイシングテープへの固定を行った。
【０１０７】
次にバンプ側のポリエチレンテレフタレートフィルムを除去してから、ダイシング装置（ＤＩＳＣＯ（株）製、ＤＦＤ−６２４０）の切削ステージ上に、バンプ側の熱硬化性接着剤フィルム面が上になるようテープフレームを固定した。次いで、実施例１において熱硬化性接着剤フィルム付半導体チップの作製を行った際の切削条件と同じ条件でダイシングおよび紫外線照射を行うことにより、熱硬化性接着剤フィルム付貫通電極付半導体チップを得た。
【０１０８】
ダイシングにより個片チップ化した熱硬化性接着剤フィルム付貫通電極付半導体チップについて、熱硬化性接着剤フィルム表面の切削粉の付着、熱硬化性接着剤フィルム表面の割れや欠け、半導体ウェハから熱硬化性接着剤剤フィルムの剥がれは見られなかった。
【０１０９】
得られた熱硬化性接着剤フィルム付貫通電極付半導体チップを用いてアライメントマーク認識評価を行った。結果を表１に示す。
【０１１０】
また上記貫通電極付き半導体チップ１が複数形成された８インチサイズの半導体ウェハのバンプ形成面に、熱硬化性接着剤フィルム２（厚さ１５μｍ）とポリエチレンテレフタレートフィルムの積層体の熱硬化性接着剤フィルム２（厚さ１５μｍ）側の面を押し付け、その状態で上記熱硬化性接着剤フィルム付半導体チップの作製時と同様に、真空加圧ラミネーター（（株）名機製作所製、ＭＶＬＰ５００／６００）を用いて、真空中で８０℃、２０秒間、加圧０．７ＭＰａの条件でラミネートした。次に半導体ウェハ周囲の余分な熱硬化性接着剤フィルムをカッターにて切断し、バンプ形成面のみに熱硬化性接着剤フィルムがついた貫通電極付半導体ウェハを作製した。
【０１１１】
次に、上記バンプ形成面のみに熱硬化性接着剤フィルムがついた貫通電極付半導体ウェハの電極面に、ダイシングテープ（リンテック（株）製、Ｄ−６５０）を貼り合わせ、ウェハマウンター装置（テクノビジョン（株）製、ＦＭ−１１４６−ＤＦ）を用いて、テープフレームおよびダイシングテープへの固定を行った。
【０１１２】
次にバンプ側の熱硬化性接着剤フィルム２（厚さ１５μｍ）とポリエチレンテレフタレートフィルムの積層体のポリエチレンテレフタレートフィルムを除去してから、ダイシング装置（ＤＩＳＣＯ（株）製、ＤＦＤ−６２４０）の切削ステージ上に、バンプ側の熱硬化性接着剤フィルム面が上になるようテープフレームを固定した。次いで、実施例１において熱硬化性接着剤フィルム付半導体チップの作製を行った際の切削条件と同じ条件でダイシングおよび紫外線照射を行うことにより、バンプ形成面のみに熱硬化性接着剤フィルムがついた貫通電極付半導体チップを得た。
【０１１３】
＜熱硬化性接着剤フィルム付基板の作製＞
上記熱硬化性接着剤フィルム２（厚さ１７μｍ）の代わりに、熱硬化性接着剤フィルム２（厚さ５μｍ）を用い、基板１の代わりに基板２を用いた以外は実施例１の熱硬化性接着剤フィルム付基板と同様にして、熱硬化性接着剤フィルム付基板を作製した。
【０１１４】
＜ボンディング＞
ボンディング装置として、東レエンジニアリング（株）製、ＦＣ３０００ＷＳを用いた。まず、バンプ側の面を上側にしてチップトレイに収納された１つの熱硬化性接着剤フィルム付貫通電極付半導体チップをピックアップツールで取り上げ、チップの面を反転させた。次に、３０℃に設定されたヒートツールで、上記熱硬化性接着剤フィルム付貫通電極付半導体チップの電極側の面を真空吸着し、６０℃に保たれたステージ上に置かれた基板の上方まで搬送した。次に上記熱硬化性接着剤フィルム付貫通電極付半導体チップのバンプと、基板上の電極が所定の位置に重なるようにアライメント認識カメラが上記熱硬化性接着剤フィルム付貫通電極付半導体チップと基板の間に入り、それぞれのアライメントマークの検出を行った。
【０１１５】
アライメントマークの検出後、仮圧着を行って仮圧着積層体を作製した。仮圧着の条件としては、ヒートツール温度を５０℃まで急速に昇温させ、チップを基板に押しつけ、５Ｎの圧力がかかった時点から０．３秒で１０Ｎまで昇圧し、１秒間保持させる条件で行った。
【０１１６】
実装に用いたヒートツールのアタッチメントの表面温度（ヒートツール温度）は、あらかじめ温度レコーダ（（株）キーエンス製、ＮＲ１００）とＫ熱電対を用いて校正を行った。
【０１１７】
続いて、バンプ形成面のみに熱硬化性接着剤フィルムがついた貫通電極付半導体チップをピックアップツールで取り上げ、チップの面を反転させた。次に、３０℃に設定されたヒートツールで、上記バンプ形成面のみに熱硬化性接着剤フィルムがついた貫通電極付半導体チップの電極側の面を真空吸着し、６０℃に保たれたステージ上に置かれた上記仮圧着積層体の上方まで搬送した。次に上記バンプ形成面のみに熱硬化性接着剤フィルムがついた貫通電極付半導体チップのバンプと、上記仮圧着積層体上の貫通電極が所定の位置に重なるようにアライメント認識カメラが上記バンプ形成面のみに熱硬化性接着剤フィルムがついた貫通電極付半導体チップと上記仮圧着積層体の間に入り、それぞれのアライメントマークの検出を行った。
【０１１８】
アライメントマークの検出後、上記仮圧着積層体を作製した際と同じ条件にて仮圧着を行って３段仮圧着積層体を作製した。
【０１１９】
次に、１００℃に加熱したヒートツールと３段仮圧着積層体における上記バンプ形成面のみに熱硬化性接着剤フィルムがついた貫通電極付半導体チップ側の面との間に保護フィルムを介在させ、本圧着を行って、上記バンプ形成面のみに熱硬化性接着剤フィルムがついた熱硬化性接着剤フィルム付貫通電極付半導体チップと上記熱硬化性接着剤フィルム付貫通電極付半導体チップの間、および上記熱硬化性接着剤フィルム付貫通電極付半導体チップと基板との間のはんだを溶融させるとともに熱硬化性接着剤フィルムを硬化させた。本圧着の条件としては、ヒートツールを１００℃に加熱した状態で３段仮圧着積層体に押しつけ、５Ｎの圧力がかかった時点から０．３秒で４０Ｎまで昇圧し、そのまま１０秒間保持し、次に急速加熱して約１秒で２６０℃まで昇温させ、そのまま３０秒保持させる条件で行った。
【０１２０】
得られた半導体装置を用いてボイド評価、接着剤這い上がり評価を行った。結果を表１に示す。
【０１２１】
実施例９
熱硬化性接着剤フィルムの厚さを表１のとおりとした以外は実施例８と同様にして、熱硬化性接着剤フィルム付貫通電極付半導体チップおよび半導体装置を製造し、アライメントマーク認識評価、ボイド評価、接着剤這い上がり評価を行った。結果を表１に示す。
【０１２２】
比較例４、５
熱硬化性接着剤フィルム付貫通電極付半導体チップの作製において、バンプ形成面の熱硬化性接着剤フィルムの厚さを表２のとおりとし、貫通電極付き半導体チップを２枚ともバンプ形成面にのみ熱硬化性接着剤フィルムがついた貫通電極付き半導体チップにしたことと、基板には熱硬化性接着剤フィルムをラミネートしなかった以外は実施例８と同様にして、熱硬化性接着剤フィルム付貫通電極付半導体チップおよび半導体装置を製造し、アライメントマーク認識評価、ボイド評価、接着剤這い上がり評価を行った。結果を表２に示す。
【０１２３】
実施例１０
＜熱硬化性接着剤フィルム１＞
上記（ａ）ポリイミド、（ｂ）エポキシ樹脂、（ｃ）硬化促進剤を（ａ）、（ｂ）、（ｃ）それぞれ重量比で５０：２０：５０となるように混合し、さらに（ｄ）溶剤を塗布膜厚が均一になるよう適宜調整しながら加えて離型のプラスチックフィルム（ポリエチレンテレフタレートフィルム）上に塗布および乾燥することにより、乾燥後の厚さが２８μｍとなる熱硬化性接着剤フィルム１（厚さ２８μｍ）とポリエチレンテレフタレートフィルムの積層体と、乾燥後の厚さが１７μｍとなる熱硬化性接着剤フィルム１（厚さ１７μｍ）とポリエチレンテレフタレートフィルムの積層体を作製した。
【０１２４】
なお、（ｃ）はマイクロカプセル型硬化促進剤がエポキシ樹脂に分散されたものであり、その重量比はマイクロカプセル型硬化促進剤／エポキシ樹脂＝３３／６７であるが、上記の割合については（ｃ）の割合は（ｃ）全体の量を基準に算出しており、また、（ｂ）の割合には（ｃ）中のエポキシ樹脂は含めていない。
【０１２５】
＜熱硬化性接着剤フィルム付半導体チップの作製＞
熱硬化性接着剤フィルム２（厚さ２８μｍ）の代わりに熱硬化性接着剤フィルム１（厚さ２８μｍ）を用いた以外は実施例１と同様にして熱硬化性接着剤フィルム付半導体チップを作製した。
【０１２６】
得られた熱硬化性接着剤フィルム付半導体チップを用いてアライメントマーク認識評価を行った。結果を表１に示す。
【０１２７】
＜熱硬化性接着剤フィルム付基板の作製＞
熱硬化性接着剤フィルム２（厚さ１７μｍ）の代わりに熱硬化性接着剤フィルム１（厚さ１７μｍ）を用いた以外は実施例１と同様にして熱硬化性接着剤フィルム付基板を作製した。
【０１２８】
＜ボンディング＞
実施例１と同様にしてボンディングを行った。得られた半導体装置を用いてボイド評価、接着剤這い上がり評価を行った。結果を表１に示す。
【０１２９】
実施例１１、１２
熱硬化性接着剤フィルムの厚さを表１のとおりとした以外は実施例１０と同様にして、熱硬化性接着剤フィルム付半導体チップおよび半導体装置を製造し、アライメントマーク認識評価、ボイド評価、接着剤這い上がり評価を行った。結果を表１に示す。
【０１３０】
比較例６〜８
熱硬化性接着剤フィルム付半導体チップにおける熱硬化性接着剤フィルムの厚さを表２のとおりとし、基板には熱硬化性接着剤フィルムをラミネートしなかった以外は実施例１０と同様にして、熱硬化性接着剤フィルム付半導体チップおよび半導体装置を製造し、アライメントマーク認識評価、ボイド評価、接着剤這い上がり評価を行った。結果を表２に示す。
【０１３１】
実施例１３
＜熱硬化性接着剤フィルム＞
厚さを表１のとおりとした以外は実施例１０と同様にして、熱硬化性接着剤フィルムを作製した。
【０１３２】
＜熱硬化性接着剤フィルム付貫通電極付半導体チップの作製＞
熱硬化性接着剤フィルム２（厚さ１５μｍ）の代わりに熱硬化性接着剤フィルム１（厚さ１５μｍ）を、熱硬化性接着剤フィルム２（厚さ５μｍ）の代わりに熱硬化性接着剤フィルム１（厚さ５μｍ）を用いた以外は実施例８と同様にして、熱硬化性接着剤フィルム付貫通電極付半導体チップを作製した。
【０１３３】
得られた熱硬化性接着剤フィルム付貫通電極付半導体チップを用いてアライメントマーク認識評価を行った。結果を表１に示す。
【０１３４】
また熱硬化性接着剤フィルム２（厚さ１５μｍ）の代わりに熱硬化性接着剤フィルム１（厚さ１５μｍ）を用いた以外は実施例８と同様にして、バンプ形成面のみに熱硬化性接着剤フィルムがついた貫通電極付半導体チップを作製した。
【０１３５】
＜熱硬化性接着剤フィルム付基板の作製＞
熱硬化性接着剤フィルム２（厚さ５μｍ）の代わりに熱硬化性接着剤フィルム１（厚さ５μｍ）を用いた以外は実施例８と同様にして、熱硬化性接着剤フィルム付基板を作製した。
【０１３６】
＜ボンディング＞
実施例８と同様にしてボンディングを行った。得られた半導体装置を用いてボイド評価、接着剤這い上がり評価を行った。結果を表１に示す。
【０１３７】
実施例１４
熱硬化性接着剤フィルムの厚さを表１のとおりとした以外は実施例１３と同様にして、熱硬化性接着剤フィルム付貫通電極付半導体チップおよび半導体装置を製造し、アライメントマーク認識評価、ボイド評価、接着剤這い上がり評価を行った。結果を表１に示す。
【０１３８】
比較例９、１０
熱硬化性接着剤フィルム付貫通電極付半導体チップの作製において、バンプ形成面の熱硬化性接着剤フィルムの厚さを表２のとおりとし、貫通電極付き半導体チップを２枚ともバンプ形成面にのみ熱硬化性接着剤フィルムがついた貫通電極付き半導体チップにしたことと、基板には熱硬化性接着剤フィルムをラミネートしなかった以外は実施例１３と同様にして、熱硬化性接着剤フィルム付貫通電極付半導体チップおよび半導体装置を製造し、アライメントマーク認識評価、ボイド評価、接着剤這い上がり評価を行った。結果を表２に示す。
【０１３９】
【表１】
2015095499.tif 000003
【０１４０】
【表２】
2015095499.tif 000004
【符号の説明】
【０１４１】
１  ヒートツール
２  保護フィルム
３  半導体チップ
４  熱硬化性接着剤フィルム
５  基板
６  ステージ
７  銅ピラー
８  はんだ
９  電極
１０  プラスチックフィルム
１１  貫通電極（ＴＳＶ）
【図１】
2015095499.tif 000005
【図２】
2015095499.tif 000006
【図３】
2015095499.tif 000007
【図４】
2015095499.tif 000008