(57)【要約】【課題】バックグラインドテープを使用することなく、半導体装置の回路基板への取り付け精度を良好に維持しつつ効率的に実施可能な半導体装置の実装方法および半導体装置実装品を提供する。【解決手段】本発明にかかる半導体装置の実装方法は、その片面に電極パターンが複数形成されてなるシリコンウエハー基板の前記電極パターンが形成されている片面に、熱可塑性樹脂組成物からなる樹脂層を形成する樹脂層形成工程と、前記樹脂層を形成した面とは反対面のシリコンウエハー基板表面を研磨するウエハー研磨工程と、前記研磨後のシリコンウエハー基板をその片面に形成されている複数の電極パターン毎にダイシングして複数の半導体装置を得るダイシング工程と、前記ダイシングにより得られた半導体装置の前記樹脂層が形成されている面を回路基板上に接着させることにより前記回路基板に半導体装置を実装する半導体装置実装工程と、を含むことを特徴とする。【選択図】        なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
その片面に電極パターンが複数形成されてなる半導体基板の前記電極パターンが形成されている片面に、熱可塑性樹脂組成物からなる樹脂層を形成する樹脂層形成工程と、
前記樹脂層を形成した面とは反対面の半導体基板表面を研磨する基板研磨工程と、
前記研磨後の半導体基板をその片面に形成されている複数の電極パターン毎にダイシングして複数の半導体装置を得るダイシング工程と、
前記ダイシングにより得られた半導体装置の前記樹脂層が形成されている面を回路基板上に接着させることにより前記回路基板に半導体装置を実装する半導体装置実装工程と、
を含むことを特徴とする半導体装置の実装方法。
【請求項２】
前記回路基板がフレキシブルプリント配線基板であることを特徴とする請求項１記載の半導体装置の実装方法。
【請求項３】
前記熱可塑性樹脂組成物が、下記一般式（１）：
【化１】
2008288455.tif 000015
（式（１）中、Ａｒ１は４価の有機基を示し、Ａｒ２は２価の有機基を示す。ｌは１以上の整数である。）で表されるポリイミドを含むことを特徴とする請求項１又は２に記載の半導体装置の実装方法。
【請求項４】
前記一般式（１）中のＡｒ１で示される有機基及び／又はＡｒ２で示される有機基が、炭素数５〜２０のアルキレン基を含むことを特徴とする請求項３に記載の半導体装置の実装方法。
【請求項５】
請求項１〜４のいずれか一つに記載の半導体装置の実装方法を用いて得られたことを特徴とする半導体装置実装品。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、半導体装置の実装方法及び該実装方法を用いて得られた半導体装置実装品に関する。
【背景技術】
【０００２】
各種電子部品の小型化、軽量化、また集積化に伴い、用いられる半導体部品も薄膜化が進んでいる。従来、半導体部品集合体（その片面上に電極パターンを複数を形成したシリコンウエハー基板）の薄膜化は、シリコンウエハー上に回路やバンプ（電極パターン）を複数形成した後、前記複数の電極パターンが形成された面の反対面を切削することにより行われている（バックグラインド）。このバックグラインドにより薄膜化されたシリコンウエハー基板は、ダイシングテープに貼り付けられた後、ダイシングにより、各電極パターン毎に個片化して複数の半導体チップとする。得られた半導体チップは回路基板にフリップチップ接続し、接続部分に封止材料を充填する。これら工程により、電子部品が得られる。
【０００３】
前記バックグラインド時には、半導体部品集合体の電極形成面への切削液や切削屑の付着防止のため、バックグラインドテープを貼るのが一般的であり、バックグラインドテープを半導体部品集合体表面に貼り付けて半導体部品集合体切削（ダイシング）した後、バックグラインドテープは剥がされて廃棄される。
【０００４】
前述の半導体装置の実装方法においては、バックグラインドテープを廃棄処理しなければならないために、環境汚染の原因となるとの懸念があり、さらにはバックグラインドテープの使用に際して剥離用テープを用いる必要があったり、バックグラインドテープに紫外線硬化性樹脂を用いているために紫外線照射工程が必要であり、そのために、多くの工程を要するなどの問題点がある。
【０００５】
また、前述の電子部品の製造においては、表面に複数の配線パターが形成されたシリコンウエハー（半導体部品集合体）の背面をバックグラインドして薄膜化した後、半導体部品集合体をダイシングし、個別化された半導体装置を回路基板にフリップチップ実装する。この際、実装後の接続信頼性及び配線間の絶縁性を確保するために、半導体装置と回路基板との間隙に液状の樹脂組成物を充填し、封止するのが一般的である。しかし、近年、部品の集積化に伴い配線の細線化が進み、それに伴って封止充填用の樹脂組成物の充填が困難になってきており、予め封止充填材組成物を基板上に塗布しておく方法が検討されている。
【０００６】
上記問題に対して、従来、前記バックグラインド時の保護及び接続封止剤の二つの目的を同時に満たすとの観点から、半導体部品集合体に予め封止材料の特性を兼ね備えさせたフィルムを貼り付けて用いる方法が提案されている（特許文献１参照）。
【０００７】
【特許文献１】特開２００１−３３２５２０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかしながら、前記特許文献１に開示の方法に用いられている樹脂組成物は、熱硬化性樹脂組成物であるため、安定性に劣り、また弾性率が高いため、周囲の部材に応力を与えてしまう問題がある。また、熱硬化性樹脂組成物を先に配置させたフリップチップ実装では、接合時に封止充填材組成物を硬化させボイド発生抑制を図るために熱硬化性樹脂の反応性を向上させる必要性があるが、一方では、バックグラインド時の安定性を保持するために封止充填材組成物の反応性を下げなければならず、接合に長時間を要する等の問題がある。また、上記特許文献１によれば、熱硬化性樹脂組成物の一般的な材料としてエポキシ樹脂組成物が用いられているが、そのために用いられているエポキシ樹脂粉末とさらに粘度調整に用いられているフィラーとによって、樹脂組成物の透明性が低くなるという問題がある。封止材組成物の透明性が低くなると、ダイシング時や、フリップチップ実装時のアライメントマーク認識性が妨げられるという問題が生じ、この視認精度は、特殊な装置を用いなければ、不十分となる。
【０００９】
本発明は上記従来の問題点を鑑みてなされたもので、その課題は、半導体装置の実装において、廃棄処分を必要とするバックグラインドテープを使用することなく、かつ半導体装置の回路基板への取り付け精度を良好に維持しつつ効率的に実施することのできる半導体装置の実装方法および半導体装置実装品を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
前記課題を解決するために鋭意検討した結果、バックグラインド時の半導体電子部品集合体（ウエハー）の保護機能と、半導体電子部品（半導体チップ）の基板へのフリップチップ実装時の封止充填材機能とを併せ持った熱可塑性樹脂組成物を用いることにより、ウエハーのバックグラインドが良好に行え、且つチップの基板への実装時の工程が簡略化可能であることを見出した。本発明はかかる知見に基づいてなされたものである。
【００１１】
すなわち、本発明にかかる半導体装置の実装方法は、その片面に電極パターンが複数形成されてなるシリコンウエハー基板の前記電極パターンが形成されている片面に、熱可塑性樹脂組成物からなる樹脂層を形成する樹脂層形成工程と、前記樹脂層を形成した面とは反対面のシリコンウエハー基板表面を研磨するウエハー研磨工程と、前記研磨後のシリコンウエハー基板をその片面に形成されている複数の電極パターン毎にダイシングして複数の半導体装置を得るダイシング工程と、前記ダイシングにより得られた半導体装置の前記樹脂層が形成されている面を回路基板上に接着させることにより前記回路基板に半導体装置を実装する半導体装置実装工程と、を含むことを特徴とする。
【００１２】
前記構成の本発明にかかる半導体装置の実装方法は、回路基板がフレキシブル配線板である場合に好適である。
【００１３】
本発明にかかる半導体の実装品は、前記本発明の半導体装置の実装方法を用いて得られたものであることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によれば、半導体装置の製造工程において、バックグラインドテープ貼付け、剥離工程の削減、バックグラインドテープ材料の削減ができ、半導体装置実装品の製造工程を大幅に簡略化できる。また、半導体装置実装用の封止充填材に適した熱可塑性樹脂組成物を用いることにより、フリップチップ接合時間を大幅に短縮でき、半導体装置実装品の製造工程を大幅に短縮できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
以下、本発明をその好適な実施形態に即して詳細に説明する。
本発明に用いられる、半導体装置実装用の封止充填材に適した熱可塑性樹脂組成物は、半導体電子部品集合体に塗布、または貼付け可能な形態であれば、その形態は問わない。
また、かかる熱可塑性樹脂組成物としては、少なくとも１種の熱可塑性樹脂を含むものである。前記熱可塑性樹脂としては、例えば、ポリオレフィン、ポリフッ化ビニリデン、ポリエステル、ポリアクリロニトリル、ポリスチレン、ポリアミド、ポリイミド、ポリフェニレン等が挙げられるが、フリップチップ実装を可能とするため、半導体装置の耐熱温度以下で溶融する樹脂であれば、その種類を問わない。これらの熱可塑性樹脂は、使用条件、例えば、使用温度に合わせ一種を単独で又は二種以上を組み合わせて用いることができる。
【００１６】
前記熱可塑性樹脂を半導体基板に形成させる際に、熱可塑性樹脂を予めフィルム形態として形成しても良く、溶解可能な溶剤に溶かした溶液を塗布・乾燥させて形成しても良い。
【００１７】
また、前記熱可塑性樹脂の中でも特に、低温硬化（〜２００ ℃）、硬化薄膜を形成した回路基板の低反り性、硬化被膜の耐熱性（５％重量減少温度）、絶縁性及び低吸水性に優れる観点から、下記一般式（１）で表されるポリイミドが好ましい。
【００１８】
【化１】
2008288455.tif 000002
（式（１）中、Ａｒ１は４価の有機基を示し、Ａｒ２は２価の有機基を示す。ｌは１以上の整数である。）
【００１９】
前記熱可塑性樹脂を溶液状態のものを用いて半導体基板に形成する場合、ポリイミドは溶剤に溶けにくいため、まずは溶解可能な下記一般式（２）で表されるポリイミドの前駆体であるポリアミック酸として塗布・乾燥し、その後、加熱により閉環反応させてポリイミドを形成させることが好ましい。
【００２０】
【化２】
2008288455.tif 000003
（式（２）中、Ａｒ３は４価の有機基を示し、Ａｒ４は２価の有機基を示す。ｌは１以上の整数である。）
【００２１】
上記一般式（２）で表されるポリアミック酸は、（Ａ）テトラカルボン酸二無水物成分と（Ｂ）ジアミン成分を反応させて得ることができる。
【００２２】
前記（Ａ）テトラカルボン酸二無水物成分としては、例えば、ピロメリット酸二無水物、１，２，３，４-ベンゼンテトラカルボン酸無水物、１，２，３，４−シクロブタンテトラカルボン酸無水物、１，２，４，５−シクロペンタンテトラカルボン酸無水物、１，２，４，５−シクロヘキサンテトラカルボン酸無水物、２，３，５−トリカルボキシシクロペンチル酢酸二無水物、３，３’，４，４’−ビシクロヘキシルテトラカルボン酸無水物、３，３’，４，４’−ビフェニルテトラカルボン酸無水物、２，３，３’，４’−ビフェニルテトラカルボン酸二無水物、３，３’，４，４’−ビフェニルテトラカルボン酸二無水物、３，３’，４，４’−ベンゾフェノンテトラカルボン酸無水物、３，３’，４，４’−ベンゾフェノンテトラカルボン酸二無水物、３，３’，４，４’−ビフェニルエーテルテトラカルボン酸無水物（４，４’−オキシジフタル酸二無水物）、２，３’，４，４’−ジフェニルエーテルテトラカルボン酸二無水物、３，３’，４，４’−ジフェニルスルホンテトラカルボン酸二無水物、２，３，３’，４’−ジフェニルスルホンテトラカルボン酸無水物、２，３，６，７−ナフタレンテトラカルボン酸二無水物、１，２，５，６−ナフタレンテトラカルボン酸二無水物、１，４，５，８−ナフタレンテトラカルボン酸二無水物、２，３，６，７−アントラセンテトラカルボン酸二無水物、１，２，７，８−フェナンスレンテトラカルボン酸二無水物、３，４，９，１０−ペリレンテトラカルボン酸二無水物、２，２−ビス［４−（３，４−ジカルボキシベンゾイルオキシ）フェニル］ノナン二無水物、２，２−ビス［４−（３，４−ジカルボキシベンゾイルオキシ）フェニル］デカン二無水物、２，２−ビス［４−（３，４−ジカルボキシベンゾイルオキシ）フェニル］トリデカン二無水物、２，２−ビス［４−（３，４−ジカルボキシベンゾイルオキシ）フェニル］テトラデカン二無水物、２，２−ビス［４−（３，４−ジカルボキシベンゾイルオキシ）フェニル］ペンタデカン二無水物、１，１−ビス［４−（３，４−ジカルボキシベンゾイルオキシ）フェニル］−２−メチルデカン二無水物、１，１−ビス［４−（３，４−ジカルボキシベンゾイルオキシ）フェニル］−２−メチルオクタン二無水物、１，１−ビス［４−（３，４−ジカルボキシベンゾイルオキシ）フェニル］−２−エチルペンタデカン二無水物、２，２−ビス［３，５−ジメチル−４−（３，４−ジカルボキシベンゾイルオキシ）フェニル］ドデカン二無水物、２，２−ビス［３，５−ジメチル−４−（３，４−ジカルボキシベンゾイルオキシ）フェニル］デカン二無水物、２，２−ビス［３，５−ジメチル−４−（３，４−ジカルボキシベンゾイルオキシ）フェニル］トリデカン二無水物、２，２−ビス［３，５−ジエチル−４−（３，４−ジカルボキシベンゾイルオキシ）フェニル］ペンタデカン二無水物、１，１−ビス［４−（３，４−ジカルボキシベンゾイルオキシ）フェニル］シクロヘキサン二無水物、１，１−ビス［４−（３，４−ジカルボキシベンゾイルオキシ）フェニル］プロピルシクロヘキサン二無水物、１，１−ビス［４−（３，４−ジカルボキシベンゾイルオキシ）フェニル］ヘプチルシクロヘキサン二��水物、２，２−ビス（３，４−ジカルボキシフェニル）テトラフルオロプロパン二無水物、４，４−ビス（２，３−ジカルボキシフェノキシ）ジフェニルメタン二無水物等が挙げられる。これらは単独又は２種以上併用して使用される。
【００２３】
前記（Ｂ）ジアミン成分としては、例えば、４，４’−ジアミノジフェニルメタン、３，３’−ジメチル−４，４’−ジアミノジフェニルメタン、３，３’，５，５’−テトラメチル−４，４’−ジアミノジフェニルメタン、３，３’，５，５’−テトラエチル−４，４’−ジアミノジフェニルメタン、３，３’−ジメチル-５,５’−ジエチル−４，４’−ジアミノジフェニルメタン、４，４’−チレンビス（シクロヘキシルアミン）、３，３’−ジメチル−４，４’−ジアミノジシクロヘキシルメタン、３，３’−ジメトキシ−４，４’−ジアミノジフェニルメタン、３，３’ジエトキシ−４，４’−ジアミノジフェニルメタン、ビス（３−アミノフェニル）エーテル、ビス（４−アミノフェニル）エーテル、３，４’−ジアミノジフェニルエーテル、３，３’−ジエチル−４，４’−ジアミノジフェニルエーテル、３，３’−ジメトキシ−４，４’−ジアミノジフェニルエーテル、ビス［４−（４−アミノフェノキシ）フェニル］エーテル、３，３’−ジメチル−４，４’−ジアミノジフェニルスルホン、３，３’−ジエチル−４，４’−ジアミノジフェニルスルホン、３，３’−ジメトキシ−４，４’−ジアミノジフェニルスルホン、３，３’−ジエトキシ−４，４’−ジアミノジフェニルスルホン、３，３’−ジメチル−４，４’−ジアミノジフェニルプロパン、３，３’−ジエチル−４，４’−ジアミノジフェニルプロパン、３，３’−ジメトキシ−４，４’−ジアミノジフェニルプロパン、３，３’−ジエトキシ−４，４’−ジアミノジフェニルプロパン、２，２−ビス［４−（４−アミノフェノキシ）フェニル］プロパン、１，３−ビス（４−アミノフェニル）プロパン、２，２−ビス（４−アミノフェニル）プロパン、４，４’−ジアミノジフェニルスルフィド、３，３’−ジメチル-４，４’−ジアミノジフェニルスルフィド、３，３’−ジエチル−４，４’−ジアミノジフェニルスルフィド、３，３’−ジメトキシ−４，４’−ジアミノジフェニルスルフィド、３，３’−ジエトキシ-４，４’−ジアミノジフェニルスルフィド、２，２’−ジアミノジエチルスルフィド、２，４’−ジアミノジフェニルスルフィド、ｍ−フェニレンジアミン、ｐ−フェニレンジアミン、１，３−ビス（４−アミノフェノキシ）ベンゼン、１，２-ビス（４−アミノフェニル）エタン、１，２-ビス（４−アミノフェニル）エタン、ビス（３−アミノフェニル）スルホン、ビス（４−アミノフェニル）スルホン、o−トルイジンスルホン、ビス［４−（４−アミノフェノキシ）フェニル］スルホン、ビス［４-（３-アミノフェノキシ）フェニル］スルホン、４，４’−ジアミノジベンジルスルホキシド、ビス（４−アミノフェニル）ジエチルシラン、ビス（４−アミノフェニル）ジフェニルシラン、ビス（４−アミノフェニル）エチルホスフィンオキシド、ビス（４−アミノフェニル）フェニルホスフィンオキシド、ビス（４−アミノフェニル）−Ｎ−フェニルアミン、ビス（４−アミノフェニル）−Ｎ−メチルアミン、１，２−ジアミノナフタレン、１，４−ジアミノナフタレン、１，５−ジアミノナフタレン、１，６−ジアミノナフタレン、１，７−ジアミノナフタレン、１，８−ジアミノナフタレン、２，３−ジアミノナフタレン、２，６−ジアミノナフタレン、１，４−ジアミノ−２−メチルナフタレン、１，５−ジアミノ−２−メチルナフタレン、１，３-ジアミノ−２−フェニルナフタレン、９，９−ビス（４−アミノフェニル）フルオレン、 ４，４’−ジアミノビフェニル、３，３’−ジアミノビフェニル、３，３’−ジヒドロキシ−４，４’−ジアミノビフェニル、３，３’−ジクロロ−４，４’−ジアミノビフェニル、３，３’−ジメチル−４，４’−ジアミノビフェニル、３，４’−ジメチル−４，４’−ジアミノビフェニル、３，３’−ジメトキシ−４，４’−ジアミノビフェニル、４，４’−ビス（４−アミノフェノキシ）ビフェニル、２，４−ジアミノトルエン、２，５−ジアミノトルエン、２，６−ジアミノトルエン、３，５−ジアミノトルエン、１−メトキシ−２，４−ジアミノベンゼン、１，３−ジアミノ−４，６−ジメチルベンゼン、１，４−ジアミノ−２，５−ジメチルベンゼン、１，４−ジアミノ−２−メトキシ−５−メチルベンゼン、１，４−ジアミノ−２，３，５，６−テトラメチルベンゼン、１，４−ビス（２−メトキシ−４−アミノペンチル）ベンゼン、１，４−ビス（１，１−ジメチル−５−アミノペンチル）ベンゼン、１，４−ビス（４−アミノフェノキシ）ベンゼン、o−キシレンジアミン、ｍ−キシレンジアミン、ｐ−キシレンジアミン、９，１０−ビス（４−アミノフェニル）アントラセン、３，３’−ジアミノベンゾフェノン、４，４’−ジアミノベンゾフェノン、４−アミノフェニル−３−アミノベンゾエート、２，２−ビス（４−アミノフェニル）ヘキサフルオロプロパン、２，２−ビス（３−アミノフェニル）ヘキサフルオロプロパン、２−（３−アミノフェニル）−２−（４−アミノフェニル）ヘキサフルオロプロパン、２，２−ビス［４−（４−アミノフェノキシ）フェニル］ヘキサフルオロプロパン、２，２−ビス[４−（４−アミノフェノキシ）フェニル]プロパン、１，１−ビス（４−アミノフェニル）−１−フェニル−２，２，２−トリフルオロエタン、１，１−ビス［４−（４−アミノフェノキシ）フェニル］−１−フェニル-２，２，２−トリフルオロエタン、１，３−ビス（３−アミノフェニル）ヘキサフルオロプロパン、１，３−ビス（３−アミノフェニル）デカフルオロプロパン、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、２，２−ビス（３−アミノ−４−メチルフェニル）ヘキサフルオロプロパン、２，２−ビス（５−アミノ−４−メチルフェニル）ヘキサフルオロプロパン、１，４−ビス（３−アミノフェニル）ブタ−１−エン−３−イン等が挙げられる。これらは単独又は２種以上併用して使用される。
【００２４】
ここで、（Ａ）テトラカルボン酸二無水物成分及び（Ｂ）ジアミン成分のどちらか若しくは両方の主鎖に炭素数５〜２０のアルキレン鎖を含有させれば、樹脂組成物の低温硬化性、硬化被膜の可撓性、低吸水率及び硬化膜を形成した回路基板の低反り性を実現することができる。吸水率が高い場合、耐マイグレーション性が低下する要因となるので、熱硬化後の樹脂組成物は吸水率が低いことが好ましい。
【００２５】
また、（Ａ）テトラカルボン酸二無水物成分及び（Ｂ）ジアミン成分のどちらか若しくは両方の主鎖に脂環式の炭化水素基及び／又は芳香族基を含有させれば、耐熱性を向上できる。
【００２６】
また、本発明方法に用いるポリアミック酸は、ポリアルキレンオキシ基等のエーテル結合を含まないことが好ましい。エーテル結合は、高温で結合が壊れやすく、そのため樹脂の耐熱性（５％重量減少温度）が低下する要因となる。さらに、エーテル結合を有すると、吸水し易く、絶縁特性（ＨＡＳＴ）等に悪影響を及ぼす要因ともなる。このようなエーテル結合を含まないポリアミック酸としては、下記一般式（２Ａ）で表される化合物が挙げられる。
【００２７】
【化３】
2008288455.tif 000004
（式（１Ａ）中、Ａｒ３が下記一般式（３）で表わされる４価の有機基及び／又はＡｒ４が下記一般式（４）で表わされる２価の有機基であり、ｌは１以上の整数である。）
【００２８】
【化４】
2008288455.tif 000005
（式（３）中、Ｘは炭素数５〜２０のアルキレン基を示し、Ｒ1及びＲ２は各々独立に水素原子、炭素数１〜６のアルキル基又は炭素数１〜３のアルコキシ基を示し、ｍ及びｎは各々独立に１〜３の整数である。）
【００２９】
【化５】
2008288455.tif 000006
（式（４）中、Ｚは単結合又は２価の有機を示し、Ｙ１及びＹ２それぞれ独立に炭素数５〜２０のアルキレン基を示す。）
【００３０】
また、前記一般式（４）において、Ｚが下記一般式（５）、一般式（６）及び／又は一般式（７）で表されるポリアミック酸を用いることにより、さらに低温硬化（〜２００℃）、低反り性、耐熱性（５％重量減少温度）、絶縁性及び低吸水性を向上させることができる。
【００３１】
【化６】
2008288455.tif 000007
（式（５）中、Ｒ３は水素原子、炭素数１〜１０のアルキル基、炭素数１〜１０のアルケニル基又は炭素数１〜３のアルコキシ基を示し、ｍは１〜４の整数を示す。なお、ｍが２以上の場合、複数存在するＲ３は同一でも異なっていてもよい。）
【００３２】
【化７】
2008288455.tif 000008
（式（６）中、Ｒ４は水素原子、炭素数１〜１０のアルキル基、炭素数１〜１０のアルケニル基又は炭素数１〜３のアルコキシ基を示し、ｎは１〜４の整数を示す。なお、ｎが２以上の場合、複数存在するＲ３は同一でも異なっていてもよい。）
【００３３】
【化８】
2008288455.tif 000009
（式（７）中、Ｒ５は水素原子、炭素数１〜１０のアルキル基、炭素数１〜１０のアルケニル基又は炭素数１〜３のアルコキシ基を示し、ｐは１〜４の整数を示す。なお、ｐが２以上の場合、複数存在するＲ５は同一でも異なっていてもよい。）
【００３４】
前記主鎖に炭素数５〜２０のアルキレン鎖を有する（Ａ）テトラカルボン酸二無水物成分としては、下記一般式（８）で表される化合物が挙げられる。
【００３５】
【化９】
2008288455.tif 000010
（式（８）中、Ｘは炭素数５〜２０アルキレン基を示す。）
【００３６】
前記式（８）で表される化合物としては、例えば、ペンタメチレンビストリメリテート二無水物、ヘキサメチレンビストリメリテート二無水物、ヘプタメチレンビストリメリテート二無水物、オクタメチレンビストリメリテート二無水物、ノナメチレンビストリメリテート二無水物、デカメチレンビストリメリテート二無水物、ドデカメチレンビストリメリテート二無水物等が挙げられる。
これらは、単独で又は２種を組み合わせて使用される。
【００３７】
前記主鎖に炭素数５〜２０のアルキレン鎖を有する（Ｂ）ジアミン成分としては、例えば、ヘキサメチレンジアミン、ヘプタメチレンジアミン、オクタメチレンジアミン、ノナメチレンジアミン、デカメチレンジアミン、２，１１−ジアミノドデカン、１，１２−ジアミノオクタデカン、２，５−ジメチルヘキサメチレンジアミン、３−メチルヘプタメチレンジアミン、２，５−ジメチルヘプタメチレンジアミン、４，４−ジメチルヘプタメチレンジアミン、５−メチルノナメチレンジアミン、３−メトキシヘキサメチレンジアミン等の脂肪族ジアミン、下記一般式（９）、（１０）及び／又は（１１）で表される化合物などが挙げられる。
【００３８】
【化１０】
2008288455.tif 000011
（式（９）中、Ｙ１及びＹ２それぞれ独立に炭素数５〜２０のアルキレン基を示し、Ｒ６は水素原子、炭素数１〜１０のアルキル基、炭素数１〜１０のアルケニル基又は炭素数１〜３のアルコキシ基を示し、ｑは１〜４の整数を示す。なお、ｑが２以上の場合、複数存在するＲ６は同一でも異なっていてもよい。）
【００３９】
【化１１】
2008288455.tif 000012
（式（１０）中、Ｙ１及びＹ２それぞれ独立に炭素数５〜２０のアルキレン基を示し、Ｒ７は水素原子、炭素数１〜１０のアルキル基、炭素数１〜１０のアルケニル基又は炭素数１〜３のアルコキシ基を示し、ｒは１〜４の整数を示す。なお、ｒが２以上の場合、複数存在するＲ７は同一でも異なっていてもよい。）
【００４０】
【化１２】
2008288455.tif 000013
（式（１１）中、Ｙ１及びＹ２それぞれ独立に炭素数５〜２０のアルキレン基を示し、Ｒ８は水素原子、炭素数１〜１０のアルキル基、炭素数１〜１０のアルケニル基又は炭素数１〜３のアルコキシ基を示し、ｓは１〜４の整数を示す。なお、ｓが２以上の場合、複数存在するＲ８は同一でも異なっていてもよい。）
【００４１】
前記一般式（１０）で表される化合物としては、［３，４−ビス（１−アミノヘプチル）−６−ヘキシルー５−（１−オクテニル）］シクロヘキセン（商品名「Versamine551」、コグニスジャパン（株）社製）が市販品として入手可能である。これらは、単独で又は２種を組み合わせて使用される。
【００４２】
本発明に用いるポリアミック酸は、前述のように、（Ａ）テトラカルボン酸二無水物成分と（Ｂ）ジアミン成分の反応によって得られる、主鎖に炭素数５〜２０のアルキレン鎖を有することを特徴とするが、中でも、炭素数６〜１６のアルキレン鎖であることが好ましく、炭素数７〜１４のアルキレン鎖であることがより好ましい。炭素数が５未満のアルキレン基を有する場合では、樹脂の吸水率、弾性率が上昇の傾向となり、炭素数が２０を超えるアルキレン基を有する場合では、樹脂の吸水率、弾性率が低下の傾向となる。
【００４３】
本発明方法に用いるポリアミック酸は、ほぼ当モルの（Ａ）酸成分と（Ｂ）ジアミン成分とを有機溶媒中で８０℃以下、好ましくは５０℃以下の反応温度下で１〜１２時間付加重合反応させて得られる。
【００４４】
前記（Ａ）テトラカルボン酸二無水物と、前記（Ｂ）ジアミン成分とを反応させる際の溶媒としては、例えば、含窒素系溶剤類（Ｎ，Ｎ’−ジメチルスルホキシド、Ｎ，Ｎ’−ジメチルホルムアミド、Ｎ，Ｎ’−ジエチルホルムアミド、Ｎ，Ｎ’−ジメチルアセトアミド、Ｎ，Ｎ’−ジエチルアセトアミド、Ｎ−メチル−２−ピロリドン、ヘキサメチレンホスホアミドＮ−メチルピロリドン等）、ラクトン類（γ−ブチロラクトン、γ−バレロラクトン、γ−カプロラクトン、ε−カプロラクトン、α−アセチル−γ−ブチロラクトン等）、脂環式ケトン類（シクロヘキサノン、４−メチルシクロヘキサノン等）、エーテル類（３−メチル−３−メトキシブチルアセテート、ジエチレングリコールジメチルエーテルアセテート等）などが挙げられる。これらの中から、含窒素系溶剤類、脂環式ケトン類等がより好ましく、Ｎ−メチル−２−ピロリドン、シクロヘキサノンが特に好ましいものとして挙げられる。これらは単独又は２種以上混合して使用することができる。
【００４５】
前記（Ａ）テトラカルボン酸二無水物成分と（Ｂ）ジアミン成分との組合せは、最終硬化後のポリイミド樹脂膜の耐熱性、機械的特性、電気的特性を考慮して選択することが好ましい。
【００４６】
前記ポリアミック酸を含む熱可塑性樹脂組成物は、半導体チップとフレキシブル配線回路基板との間隙に充填後、耐熱性を良好にする目的で、イミド化率が８０％以上となるように熱硬化させることが好ましい。熱硬化するための温度は、半導体に対する負荷軽減、半導体装置の反り軽減の観点から２５０℃以下が好ましく、２２０℃以下がより好ましく、２００℃以下が特に好ましい。
【００４７】
尚、このイミド化率の測定は、赤外線吸収スペクトルを透過法で測定できる。
このイミド化率の値は、３００℃で１時間硬化した硬化膜（樹脂膜厚：５μｍ）を理論的に１００％イミド化された場合（リファレンス）とし、以下の式により算出することができる。
イミド化率＝｛(Ｋ／Ｌ)−（Ｍ／Ｎ）｝／｛（Ｏ／Ｐ）−（Ｍ／Ｎ）｝
Ｋ：樹脂組成物硬化後（任意の温度）の１３７５ｃｍ−１付近の極大ピークの吸光度
Ｌ：樹脂組成物硬化後（任意の温度）の１５００ｃｍ−１付近の極大ピークの吸光度
Ｍ：樹脂組成物硬化前の１３７５ｃｍ−１付近の極大ピークの吸光度
Ｎ：樹脂組成物硬化前の１５００ｃｍ−１付近の極大ピークの吸光度
Ｏ：樹脂組成物を３００℃で１時間硬化後の１３７５ｃｍ−１付近の極大ピークの吸光度
Ｐ：樹脂組成物を３００℃で１時間硬化後の１５００ｃｍ−１付近の極大ピークの吸光度
【００４８】
加熱接合時のポリアミック酸を含む熱可塑性樹脂組成物の流れ性、分解や発泡の抑制、適度な融解、固化時間の設定、また、接合後のパッケージの耐熱性は、用いる（Ａ）テトラカルボン酸二無水物成分と（Ｂ）ジアミン成分を変えることで自由に調整可能である。
【００４９】
また、前記熱可塑性樹脂組成物から形成した硬化膜は、フレキシブル配線回路基板、ソルダレジストなどの変形に追随できるよう、耐折り曲げ性に優れていることが好ましい。
【００５０】
また、本発明方法に用いる熱可塑性樹脂組成物には、ポリオレフィン系熱可塑性樹脂を用いても、ポリアミック酸系熱可塑性樹脂組成物と同等の効果が得られる。また、ポリアミック酸系熱可塑性樹脂又はポリオレフィン系熱可塑性樹脂以外の熱可塑性樹脂を併用することもできる。ポリアミック酸系熱可塑性樹脂又はポリオレフィン系熱可塑性樹脂以外の熱可塑性樹脂としては、例えば、ポリフッ化ビニリデン、ポリエステル、ポリアクリロニトリル、ポリスチレン、ポリアミド、ポリイミド、ポリフェニレン等が挙げられる。これらの熱可塑性樹脂は、一種を単独で又は二種以上を組み合わせて用いることができるが、使用条件、例えば、使用温度に合わせることが重要である。
【００５１】
また、本発明方法に用いる熱可塑性樹脂組成物には、接着性又は耐熱性等を向上させる観点から、多種の添加剤を配合することができる。このような添加剤としては、例えば、消泡剤、シランカップリング剤、無機あるいは有機フィラー、顔料等が挙げられる。
【００５２】
また、本発明方法に用いる熱可塑性樹脂組成物は、耐マイグレーション性を向上できる観点から、イオン性不純物の含有量が少ないことが好ましい。イオン性不純物としては塩素イオン等が挙げられる。この塩素イオン濃度は、熱可塑性樹脂組成物に対し、５ｐｐｍ以下である必要があり、３ｐｐｍ未満であることが好ましく、１ｐｐｍ未満であることがより好ましい。
【００５３】
また、本発明方法に用いる熱可塑性樹脂組成物の熱硬化後の弾性率は、５０以上３５００ＭＰａ以下であることが好ましく、５０以上３０００ＭＰａ以下であることがより好ましく、５０以上２８００ＭＰａ以下であることが特に好ましく、５０以上１５００ＭＰａ以下であることが更に好ましく、１００以上１０００ＭＰａ以下であることが最も好ましい。
【００５４】
更に、本発明方法に用いる熱可塑性樹脂組成物の熱硬化後の線膨張係数が３００ｐｐｍ／℃以下であることが好ましく、２００ｐｐｍ／℃以下であることがより好ましく、１５０ｐｐｍ／℃以下であることが特に好ましく、１００ｐｐｍ／℃以下であることが最も好ましい。
【００５５】
前記弾性率が３５００ＭＰａを超え、線膨張係数が３００ｐｐｍ／℃を超えると、フリップチップ実装品を構成する材料間に応力が発生し、クラックや剥離の原因となり、耐マイグレーション性を低下させる傾向がある。また、弾性率が高い場合、半導体チップに与える応力が増大し、半導体装置に不具合が生じたり、反りが生じて変形する傾向がある。
【００５６】
また、前記熱可塑性樹脂組成物の熱硬化膜の吸水率は、熱硬化膜の膜厚２０μｍとし、２５℃において２４時間、水に浸漬した場合で示すと、絶縁特性向上の観点から、０以上２％未満であることが好ましく、０以上１．５％未満であることがより好ましく、０以上０．５％未満が特に好ましい。
【００５７】
尚、この吸水率は、以下の式に基づいて算出することができる。
λ(%)＝｛(w−w0)／w｝×１００
λ：吸水率(％)
w0：脱イオン水に浸漬前の樹脂組成物硬化膜の質量
w：脱イオン水に浸漬後の樹脂組成物硬化膜の質量
【００５８】
また、本発明方法に用いる熱可塑性樹脂組成物の熱硬化膜は、フレキシブル配線基板や、ソルダレジストに追随する耐折り曲げ性を有することが好ましい。折り曲げ性を有しない場合、フレキシブル配線基板を装置に組み込む際に折り曲げた時に樹脂端部から剥離したり、クラックが生じたりし、耐マイグレーション性を低下させる傾向がある。
【００５９】
本発明方法に用いる熱可塑性樹脂組成物による樹脂層は、チップと配線回路基板の距離、半導体チップの大きさに応じて熱可塑性樹脂組成物を所望の厚さ、形状に塗布することにより半導体チップ上に形成可能であり、これらの塗布方法や条件は特に限定されない。厚さは、一般的に配線の高さ等に依存するが、５０〜７０μｍであることが好ましい。一般的な塗布法としてはスピンコートや印刷が挙げられ、熱可塑性樹脂組成物を塗布し乾燥、硬化せしめることにより熱可塑性樹脂組成物層を形成させることができる。乾燥、硬化温度は、用いる溶剤にも依存するが、約１００℃程度から３００℃程度まで徐々に上昇させる方法が一般的である。また、樹脂層の形成のその他の方法として、半導体チップにフィルム状に形成した熱可塑性樹脂組成物層をラミネートして熱可塑性樹脂組成物層を形成する方法が挙げられる。
【００６０】
本発明方法に用いる熱可塑性樹脂は、安定性に優れるため、半導体チップまたは配線回路基板にあらかじめ熱可塑性樹脂組成物を塗布、乾燥、硬化後の加熱接合までの放置時間には制限はない。本発明方法に用いる熱可塑性樹脂組成物を用いた場合には、熱可塑性樹脂組成物層を形成させた後の接合工程との放置時間の制約がなくなるため、接合工程を取ることができる。また、一般的な熱硬化性樹脂に必要な接合後の後硬化が必要ないため、工程を短縮することができる。
【００６１】
樹脂硬化膜の電気絶縁性は交流絶縁の場合、樹脂の誘電率との相関があり、熱可塑性樹脂組成物には極性の低い樹脂を用いることが好ましい。
【００６２】
また、高温高湿下での連続電圧印加試験における配線回路基板の電極腐食は、熱可塑性樹脂組成物の吸水性、等湿度との相関があるため、水分との親和性が低い極性基の少ない樹脂を用いることが好ましい。
【００６３】
熱可塑性樹脂組成物層は、半導体部品と配線回路基板の距離、半導体電子部品の大きさに応じて熱可塑性樹脂組成物を所望の厚さ、形状に塗布、滴下または貼り付けることにより形成可能であり、これらの塗布、滴下、貼り付けの方法や条件は特に限定されない。厚さは、前述のように、一般的に配線の高さ等に依存するが、約５０〜１５０μｍである。
【００６４】
半導体電子部品集合体（ウエハー）への半導体装置実装用の封止充填剤に好適な熱可塑性樹脂組成物の配置は、液状ではスピンコートを代表とする塗布、フィルムであればラミネータによる貼付けで可能である。
【００６５】
本発明方法に用いる熱可塑性樹脂は、安定性に優れるため、半導体電子部品にあらかじめ熱可塑性樹脂組成物を塗布、滴下、貼り付けした後の、バックグラインド、ダイシング、フリップチップ加熱接合までの放置時間にも制限はない。
【００６６】
バックグラインドを行う研磨装置としては、研磨ステージを有するものであれば、特に制限は無く、ディスコ社製の商品名「ＤＦＧ−８５４０」など公知の装置を用いることができる。また、研磨条件としても特に限定は無い。
【００６７】
本発明方法が適用可能なデバイスとしては、特には限定されないが、例えばシリコンウエハー、ＧａＡｓウエハーなどの半導体基板が挙げられる。また、その厚みについても特には限定されないが例えば２００μｍ〜１０００μｍである。さらに、その表面にバンプが形成されていても、居なくても良く、バンプ高さについても特に限定されないが、例えば１０〜２００μｍである。バックグラインドした半導体電子部品集合体（ウエハー）の厚みとしても、特には限定されないが、例えば５０〜６００μｍである。また、ダイシング方法、半導体電子部品の大きさは特に限定されない。
【００６８】
ダイシングにより得られた熱可塑性樹脂組成物層付き半導体装置（チップ）を回路基板に実装する際には、通常のフリップチップボンダーが用いられる。実装条件はチップと基板との電気接続が良好に得られる範囲で特に限定されるものではなく、バンプや基板の電極の材質に応じて適宜に決められる。
【００６９】
熱可塑性樹脂組成物を予め配置しておくフリップチップ実装法においては、加熱接合時にかかる圧力が、樹脂が溶融した状態で開放されることにより、半導体装置と回路基板の間にスプリングバックによるボイドが生じる。発生したボイドは、外部より侵入した空気等を原因とするものではなく、内部より発生する真空のボイドであり、半導体装置と回路基板を接合した後に本発明の工程を挿入し、半導体装置中の熱可塑性樹脂組成物を溶融させることによりボイドを消失させることが可能となる。従来技術におけるように熱硬化性樹脂組成物を用いた場合には、再加熱で溶融することが無いため、フリップチップ実装時に発生するボイド抑制のため、実装時の過熱時間を長くして樹脂を硬化し、固化させることが必要であり、個々の接合時間が長くなり、生産効率が悪い。一方、本発明方法でのように熱可塑性樹脂組成物を利用した場合では、フリップチップ実装において生じたボイドを消失させることができるので、回路基板に多数の半導体装置を実装する場合、それらの実装を一括して行えるため、フリップチップ接合にかかる時間を短縮でき、半導体装置実装品の製造工程の短縮に効果的である。
【実施例】
【００７０】
以下に、本発明を実施例に基づいてより具体的に説明する。ただし、本発明はこれにより何ら限定されるものではない。
【００７１】
（熱可塑性樹脂組成物の合成例）
攪拌機、温度計および窒素導入管を備えた３００ｍＬの４つ口セパラブルフラスコに、４，４’−オキシジフタル酸二無水物（ＢＴＤＡ）２９．００ｇ（０．０９ｍｏｌ）、Ｎ−メチル−２−ピロリドン７１．７ｇを加えて６０℃ で１５分間攪拌した。次に、攪拌しながら、［３，４−ビス（１−アミノヘプチル）−６−ヘキシルー５−（１−オクテニル）］シクロヘキセン（コグニスジャパン（株）社製、商品名「Ｖｅｒｓａｍｉｎｅ５５１」）４９．９６ｇ（０．０９ｍｏｌ）を１５分かけて添加した。添加終了後、４０℃まで昇温し、５時間攪拌を行い、ポリアミド酸のＮ−メチル−２−ピロリドン溶液を得た。得られた溶液中の固形分は質量５２％であり、熱可塑性樹脂の数平均分子量は１７０００であった。
【００７２】
（半導体装置の作製）
前記前記熱可塑性樹脂に添加剤を加えた前記熱可塑性樹脂組成物を、スピンコーターを用いて直径１５０ｍｍ、厚み６２５μｍのシリコンウエハー（電極パターンとして１５μｍの金メッキバンプつき）の表面上に塗布し、１００℃で１時間乾燥後、１８０℃で１時間硬化して、１００μｍ厚の熱可塑性樹脂層を形成させた。
【００７３】
次いで、研磨装置（ディスコ社製、商品名「ＤＦＧ−８５４０」）の研磨ステージ上にセットし、所定の研磨条件でバックグラインドを行い、厚み５５０μｍのシリコンウエハーとした。次いで研磨した裏面をダイシングテープ（日立化成工業社製、商品名ＨＡＥ−１５０３Ｈ）に貼り付けた上で、切断装置（ディスコ社製、商品名ＤＦＤ６５１）を用いて１５．１ｍｍ×１．６ｍｍの大きさのチップ（半導体装置）に切断した。
【００７４】
その後、切断した半導体チップを、熱可塑性樹脂層面を実装対象とした回路基板（３０μｍピッチＣｕ配線すずメッキフレキシブル基板）側に向け、この回路基板に、ステージ温度１００℃、ツール温度３８０℃、ボンディング加重９０Ｎ／チップ、ボンディング時間２秒の条件で接合した。この際、熱可塑性樹脂層は溶融し、半導体装置のバンプと回路基板上の電極とが直接接し、金属が共晶することで電気接続を得た。これらの工程により、半導体装置実装品を得た。
【００７５】
得られた半導体装置実装品には熱可塑性樹脂組成物中にボイドが存在していたが、２００℃/１時間の加熱で全て消失した。
【００７６】
また、熱可塑性樹脂組成物をシリコンウエハー（半導体基板）上に塗布、硬化後、６０℃で３ヶ月放置した熱可塑性樹脂組成物付きシリコンウエハーを用いて同様の半導体装置実装品を作製した。
得られた半導体装置実装品の性能を下記（表１）に示した。
【００７７】
この際、バックグラインド後のバンプ付きシリコンウエハーについて、表面を観察したところ、剥離無く水は浸入していなかった。また、該シリコンウエハーの研磨面を、表面粗さ計（サーフコム）を用いて調べたところ、平滑であった。
【００７８】
（比較例）
常温でビフェニル型エポキシ樹脂（ＪＥＲ社製、商品名ＹＸ−４０００）２２重量部、フェノールノボラック系樹脂１２重量部、シリカ粉末６０重量部、アクリロニトリルブタジエンゴム６重量部、１,８-ジアザビシクロ（５．４．０）ウンデセン０．２重量部、γ-グリシドキシプロピルトリメトキシシラン０．３重量部、メチルエチルケトン２４重量部を混合し、その混合液をバーコーターで塗工し、１１０℃で３０分乾燥して１００μｍ厚の樹脂組成物のシートを得た。
【００７９】
このシートを用いて、上記実施例での半導体装置実装品の製造工程と同様の操作を行ったところ、チップ上に描かれている座標認識用のアライメントマークが認識できず、全自動にてのダイシング、またフリップチップ接合は不可能であったため、手動で半導体装置実装品を作製した。
【００８０】
また、同様の接合時間ではボイドが多数存在していたが、再加熱してもそのボイドが消失することは無かった。
【００８１】
また、６０℃で３ヶ月放置した封止充填材樹脂付きシリコンウエハーを用いて同様の半導体装置実装品を作製したところ、樹脂の硬化が進行しており、樹脂が溶融せず、接続を取ることはできなかった。
【００８２】
各例で得た半導体装置実装品の評価は以下の方法で行った。
〔ボイドの有無〕
ボイドについて観察し、その有無について評価した。再加熱した後のボイドについても観察した。
〔耐マイグレーション性〕
作製した半導体装置実装品について、イオンマイグレーションテスター（ＩＭＶ社製、商品名「ＭＩＧ−８６００」）を用いて、１２０℃/８５％ＲＨ/６０Ｖの条件で１００時間、耐マイグレーション性を評価し、抵抗値１．Ｅ＋８以上であるものは○、抵抗値１．Ｅ＋８未満となったものはＸとした。
〔耐ヒートサイクル性〕
熱衝撃装置を用い、−４０℃で３０分保持後、１２５℃で３０分保持する操作を行った。この操作を１０００回行った後の半導体装置実装品の導通性を評価した。１０個のうち断線したものの個数を示した。
〔耐ＰＣＴ性〕
１２１℃／１００％ＲＨ／２ａｔｍの条件で１６８時間維持し、チップの剥離の有無を観察した。チップ剥離した半導体装置実装品の割合を百分率で示した。さらに、導通試験を行い、１０個のうち断線していたものの個数を示した。
【００８３】
【表１】
2008288455.tif 000014
【００８４】
（表１）に示す結果から明らかなように、本発明の半導体装置の実装方法によれば、バックグラインドテープを用いることなく、半導体装置を回路基板に実装することができ、その実装工程において、用いる充填用の樹脂が熱可塑性であるため、透明度が高く、回路基板上のアライメントマークの視認が容易であり、また、充填樹脂層内に発生するボイドも樹脂層の再加熱により消失し、回路基板への半導体装置の接着性、そして半導体装置の電極と回路基板の配線との接続も良好となることが、確認できる。これに対して、比較例では、アライメントマークの視認が困難であり、自動工程による実装が不可能となり、樹脂層中に発生するボイドの消失も不可能であり、回路基板への半導体装置の接着性、そして半導体装置の電極と回路基板の配線との接続もともに不良となる。
【産業上の利用可能性】
【００８５】
以上説明したように、本発明の半導体装置の実装方法によれば、半導体装置実装品の製造工程において、バックグラインドテープ貼付け、剥離工程の削減、バックグラインドテープ材料の削減ができる。また、半導体装置実装用の封止充填材に適した熱可塑性樹脂組成物を用いることにより、フリップチップ接合時間を大幅に短縮でき、半導体装置実装品の製造工程を大幅に短縮できる。