(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
支持基板の一方の面に仮固定材層を配した仮固定基板を用いる半導体装置の製造方法であって、
該支持基板が、ガラスクロスと熱硬化性樹脂組成物とを含有する複合材を硬化してなる基板であり、かつ該支持基板の平面方向の熱膨張係数が１×１０−６〜８×１０−６／℃であり、
該仮固定材層が紫外線の照射によって被着体との接着力が低下する層であり、下記工程１〜３を有する、半導体装置の製造方法。
工程１：前記仮固定基板に配線板を仮固定する工程
工程２：工程１で仮固定した配線板に半導体チップをリフロー実装する工程
工程３：前記仮固定基板に対して、配線板を仮固定した面とは反対側の面から、紫外線を照射して、仮固定基板と配線板とを分離する工程
【請求項２】
前記支持基板が、強度２５０ｍＪ／ｓ、波長３５０ｎｍの紫外線を３０％以上透過するものである、請求項１に記載の半導体装置の製造方法。
【請求項３】
前記支持基板の厚さが、６０〜４００μｍ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】
前記熱硬化性樹脂組成物が、（Ａ）エポキシ樹脂と、（ａ）１分子中に少なくとも２個のＮ−置換マレイミド基を有するマレイミド化合物、（ｂ）分子構造中に芳香族アゾメチン基を有するアミノ変性シロキサン化合物、及び（ｃ）酸性置換基を有するアミン化合物を反応させてなる（Ｂ）酸性置換基及び芳香族アゾメチン基を有するイミド樹脂とを含有する、請求項１〜３のいずれか１項に記載の半導体装置の製造方法。
【請求項５】
前記熱硬化性樹脂組成物が、さらに無機充填材を含有する、請求項４に記載の半導体装置の製造方法。
【請求項６】
前記リフロー温度が、２２０〜２８０℃である、請求項１〜５のいずれか１項に記載の半導体装置の製造方法。
【請求項７】
支持基板の一方の面に仮固定材層を配した仮固定基板であって、該支持基板が、ガラスクロスと熱硬化性樹脂組成物とを含有する複合材を硬化してなる基板であり、かつ該支持基板の平面方向の熱膨張係数が１×１０−６〜８×１０−６／℃であり、該仮固定材層が紫外線の照射によって被着体との接着力が低下する層である、請求項１〜６のいずれか１項に記載の半導体装置の製造方法に用いられる仮固定基板。
【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、及びその製造方法に用いる仮固定基板に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、携帯型情報通信機器端末をはじめ、電子機器の小型化及び高機能化が急速に進んでおり、薄型かつ高機能な半導体装置が要求されている。半導体装置に用いる配線板を薄くすれば、半導体装置の薄型化に直結し、また配線板内の導体経路長を短縮できることから、高機能化にも有利である。そのため、配線板を極力薄型化することが求められている。
【０００３】
例えば、配線基板の高密度化及び薄型化に対応する基板として汎用されつつある、ビルドアップ法により形成された多層配線基板は、従来は、コア基板上に絶縁層及び配線パターン層を繰り返し積層する方法により製造されてきたが、上記のような薄型化の要求に応じて、コア基板を除去した多層配線基板が検討されている。
【０００４】
しかしながら、配線板を薄型化すると、その分、剛性が小さくなることから、配線板の製造工程において発生する反りが大きくなる問題が生じる。これにより、配線板の製造時における配線加工、種々の穴あけ加工等の位置精度が悪化する場合があり、歩留まり良く配線板を製造することが困難となる。また、配線板の反りが大きいと、半導体チップのフリップチップ実装が困難になり、半導体装置の生産性にも悪影響を及ぼす。さらに、薄型化により配線板の機械的強度が低くなり、配線板の搬送時に破損する等の問題が生じる。
【０００５】
この課題を解決するため、厚手の支持基板上で薄型の配線板を作製した後、支持基板を除去する方法が知られている。
例えば、特許文献１には、多層回路基板を剥離可能な固定用材料を介してガラスに固定してなることを特徴とする多層回路基板用部材が開示されている。特許文献１の技術によると、補強板であるガラスに絶縁樹脂基板を仮固定した状態で絶縁樹脂基板にパターンを形成できるため、高精細なパターンの形成が可能であるとされる。
特許文献２には、Ｃｕ等の導電材料よりなる支持基板上に、ソルダーレジスト層、絶縁層、配線パターン等を形成した後、支持基板を除去する、配線基板の製造方法が開示されている。特許文献２の技術によると、薄型化が可能であって、高密度配線に対応可能な半導体装置の製造が可能であるとされる。
更に、特許文献１及び２の方法では支持基板を除去することなく、配線板上に半導体チップをリフロー実装できるため、配線板の反りが生じにくく、半導体チップの実装が容易であるとされる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００４−１４０２５４号公報
【特許文献２】特開２００７−１３０９２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、特許文献１の技術は、支持基板としてガラスを用いるため、支持基板に固定した状態における配線板の加工及び搬送時に、ガラス基板が破損する場合があり、作業性の改善、並びに配線板及び半導体装置の歩留まりの改善が望まれていた。
また、特許文献２の技術では、支持基板として金属板を用いており、支持基板の熱膨張係数と半導体チップの熱膨張係数とが大きく乖離しているため、半導体チップと配線板との接続部にクラック等の故障が生じ易くなることが懸念される。さらに、支持基板を除去する際には、酸等で金属板をエッチングする必要があるため、非常に手間がかかり、作業性の観点から改善が望まれていた。
【０００８】
本発明は、薄型の配線板を歩留まり良く製造することができ、半導体チップを容易に実装可能であり、かつ半導体チップと配線板との接続部に故障が生じにくく、さらに、仮固定基板の除去が容易である、半導体装置の製造方法、及びその製造方法に用いる仮固定基材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】
本発明者等は上記の課題を解決すべく検討を進めた結果、下記の本発明により当該課題を解決できることを見出した。すなわち、本発明は、下記［１］〜［６］を提供する。
［１］支持基板の一方の面に仮固定材層を配した仮固定基板を用いる半導体装置の製造方法であって、
該支持基板が、ガラスクロスと熱硬化性樹脂組成物とを含有する複合材を硬化してなる基板であり、かつ該支持基板の平面方向の熱膨張係数が１×１０-6〜８×１０-6／℃であり、
該仮固定材層が紫外線の照射によって被着体との接着力が低下する層であり、下記工程１〜３を有する、半導体装置の製造方法。
工程１：前記仮固定基板に配線板を仮固定する工程
工程２：工程１で仮固定した配線板に半導体チップを実装する工程
工程３：前記仮固定基板に対して、配線板を仮固定した面とは反対側の面から、紫外線を照射して、仮固定基板と配線板とを分離する工程
［２］前記支持基板が、強度２５０ｍＪ／ｓ、波長３５０ｎｍの紫外線を３０％以上透過するものである、上記［１］に記載の半導体装置の製造方法。
［３］前記支持基板の厚さが、６０〜４００μｍである、上記［１］又は［２］に記載の半導体装置の製造方法。
［４］前記熱硬化性樹脂組成物が、（Ａ）エポキシ樹脂と、（ａ）１分子中に少なくとも２個のＮ−置換マレイミド基を有するマレイミド化合物、（ｂ）分子構造中に芳香族アゾメチン基を有するアミノ変性シロキサン化合物、及び（ｃ）酸性置換基を有するアミン化合物を反応させてなる（Ｂ）酸性置換基及び芳香族アゾメチン基を有するイミド樹脂とを含有する、上記［１］〜［３］のいずれかに記載の半導体装置の製造方法。
［５］前記熱硬化性樹脂組成物が、さらに無機充填材を含有する、上記［４］に記載の半導体装置の製造方法。
［６］支持基板の一方の面に仮固定材層を配した仮固定基板であって、該支持基板が、ガラスクロスと熱硬化性樹脂組成物とを含有する複合材を硬化してなる基板であり、かつ該支持基板の平面方向の熱膨張係数が１×１０-6〜８×１０-6／℃であり、該仮固定材層が紫外線の照射によって被着体との接着力が低下する層である、上記［１］〜［５］のいずれかに記載の半導体装置の製造方法に用いられる仮固定基板。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によると、薄型の配線板を歩留まり良く製造することができ、半導体チップを容易に実装可能であり、かつ半導体チップと配線板との接続部に故障が生じにくく、さらに、仮固定基板の除去が容易である、半導体装置の製造方法、及びその製造方法に用いる仮固定基材を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本発明の製造方法の一例を模式的に示す端面図である。
【図２】図１の続きを示す本発明の半導体装置の製造方法を示す図である。
【図３】図２の続きを示す本発明の半導体装置の製造方法を示す図である。
【図４】図３の続きを示す本発明の半導体装置の製造方法を示す図である。
【図５】図４の続きを示す本発明の半導体装置の製造方法を示す図である。
【図６】図５の続きを示す本発明の半導体装置の製造方法を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
［半導体装置の製造方法］
本発明は、支持基板の一方の面に仮固定材層を配した仮固定基板を用いる半導体装置の製造方法であって、該支持基板が、ガラスクロスと熱硬化性樹脂組成物とを含有する複合材を硬化してなる基板であり、かつ該支持基板の平面方向の熱膨張係数が１×１０-6〜８×１０-6／℃であり、該仮固定材層が紫外線の照射によって被着体との接着力が低下する層であり、下記工程１〜３を有することを特徴とする。
工程１：前記仮固定基板に配線板を仮固定する工程
工程２：工程１で仮固定した配線板に半導体チップを実装する工程
工程３：前記仮固定基板に対して、配線板を仮固定した面とは反対側の面から、紫外線を照射して、仮固定基板と配線板とを分離する工程
【００１３】
以下、図面を参照しながら本発明の好適な実施形態について詳細に説明する。以下の説明では、同一又は相当部分には同一符号を付し、重複する説明は省略する。また、上下左右等の位置関係は、特に断らない限り、図面に示す位置関係に基づくものとする。更に、図面の寸法比率は図示の比率に限られるものではない。
【００１４】
＜仮固定基板３＞
本発明に用いる仮固定基板３は、図１に示すように、支持基板１の一方の面に仮固定材層２を配したものである。
【００１５】
（支持基板１）
支持基板１はガラスクロスと熱硬化性樹脂組成物とを含有する複合材を硬化してなる基板である。
該支持基板１は、耐熱性に優れるため、仮固定基板を除去することなく、配線板上に半導体チップをリフロー実装することができる。また、機械的強度にも優れるため、配線板の製造及び搬送時における仮固定基板の破損を抑制することができ、配線板及び半導体装置の歩留まりを向上させることができる。
また、仮固定基板は透明性を有する部材から構成されているため、後述する紫外線の照射によって被着体との接着力が低下する層を使用することができ、配線板及び半導体装置製造時における作業性にも優れる。
【００１６】
前記支持基板１の平面方向の熱膨張係数は、１×１０-6〜８×１０-6／℃であり、好ましくは１．５×１０-6〜６×１０-6／℃、より好ましくは２×１０-6〜５×１０-6／℃、さらに好ましくは２．５×１０-6〜４×１０-6／℃である。
支持基板１の熱膨張係数が８×１０-6／℃を超えると、半導体チップの接続部にクラック等の故障を生じ易くなる場合があり、１×１０-6／℃未満であると、支持基板の剛性が低下する場合がある。
なお、平面方向の熱膨張係数は、下記の方法により求めた値である。
支持基板１から４ｍｍ（横方向）×３０ｍｍ（長手方向）の試験片を切り出し、熱機械分析装置（ＴＡインスツルメント社製、商品名：Ｑ４００）を用いて引張荷重法測定を行った。試験片を前記装置に長手方向に装着後、荷重５ｇ、昇温速度５℃／ｍｉｎ、チャック間１０ｍｍの測定条件にて連続して２回測定した。１回目の測定範囲は２０〜２６０℃、２回目の測定範囲は−１０〜３２０℃とし、２回目の測定における３０〜１００℃までの平均熱膨張係数を算出し、これを平面方向の熱膨張係数の値とした。
【００１７】
支持基板１の厚さは、６０〜４００μｍであることが好ましく、１００〜２００μｍであることがより好ましい。支持基板１の厚さが６０μｍ以上であると、仮固定基板３の強度を高めることができ、４００μｍ以下であると、充分な紫外線の透過性を得ることができる。
【００１８】
支持基板１は、強度２５０ｍＪ／ｓ、波長３５０ｎｍの紫外線を、好ましくは３０％以上、より好ましくは４０％以上、さらに好ましくは５０％以上透過させるものである。支持基板１が、前記紫外線を３０％以上透過することにより、仮固定基板３と配線板４とを分離する工程において、仮固定材層２の接着力を短時間で低下させることができ、生産性を向上することができる。
なお、強度２５０ｍＪ／ｓ、波長３５０ｎｍの紫外線の透過率は、分光光度計（株式会社島津製作所製）を用いて測定することができる。
【００１９】
〔熱硬化性樹脂組成物〕
支持基板１に用いる熱硬化性樹脂組成物は、特に限定されないが、耐熱性、機械的強度、汎用性、及び熱膨張係数の観点から、好ましくは（Ａ）エポキシ樹脂と硬化剤とを含有する混合物である。
【００２０】
≪（Ａ）エポキシ樹脂≫
（Ａ）エポキシ樹脂としては、例えば、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、フェノールノボラック型エポキシ樹脂、ビフェノール型エポキシ樹脂、ナフタ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、ビフェニルアラルキル型エポキシ樹脂等を用いることができる。これらの中でも、耐熱性、機械的強度、汎用性、及び熱膨張係数の観点から、ナフタレン型エポキシ樹脂が好ましい。
【００２１】
≪硬化剤≫
上記の（Ａ）エポキシ樹脂は単独で用いることができるが、硬化剤を併用することが好ましい。
硬化剤としては、例えば、アミン系硬化剤、グアニジン系硬化剤、フェノール系硬化剤、酸無水物系硬化剤等を用いることができる。また、エポキシ樹脂との反応基を有するポリイミド樹脂、ポリアミドイミド樹脂等も好ましく用いられる。
これらの中でも、耐熱性、機械的強度、汎用性、及び熱膨張係数の観点から、ポリイミド樹脂が好ましく、（Ｂ）酸性置換基及び芳香族アゾメチン基を有するイミド樹脂（以下、単に「（Ｂ）変性イミド樹脂」ともいう）がより好ましい。
以下、本発明に好適に用いられる（Ｂ）変性イミド樹脂について説明する。
【００２２】
≪（Ｂ）酸性置換基及び芳香族アゾメチン基を有するイミド樹脂≫
（Ｂ）変性イミド樹脂は、例えば、（ａ）１分子中に少なくとも２個のＮ−置換マレイミド基を有するマレイミド化合物（以下、「（ａ）マレイミド化合物」又は「（ａ）成分」ともいう）、（ｂ）分子構造中に芳香族アゾメチン基を有するアミノ変性シロキサン化合物（以下、「（ｂ）変性シロキサン化合物」又は「（ｂ）成分」ともいう）、及び（ｃ）酸性置換基を有するアミン化合物（以下、「（ｃ）アミン化合物」又は「（ｃ）成分」ともいう）を反応させる方法により製造することができる。
【００２３】
（ａ）マレイミド化合物としては、例えば、ビス（４−マレイミドフェニル）メタン、ポリフェニルメタンマレイミド、ビス（４−マレイミドフェニル）エーテル、ビス（４−マレイミドフェニル）スルホン、３，３−ジメチル−５，５−ジエチル−４，４−ジフェニルメタンビスマレイミド、４−メチル−１，３−フェニレンビスマレイミド、ｍ−フェニレンビスマレイミド、２，２−ビス（４−（４−マレイミドフェノキシ）フェニル）プロパン等が挙げられる。
【００２４】
（ｂ）変性シロキサン化合物としては、（ｄ）芳香族アゾメチン化合物（以下、「（ｄ）成分」ともいう）と、（ｅ）シロキサン化合物（以下、「（ｅ）成分」ともいう）とを有機溶媒中で脱水縮合反応させることにより得ることができる。
【００２５】
（ｄ）芳香族アゾメチン化合物は、１分子中に少なくとも２個の一級アミノ基を有するジアミン化合物（ｉ）（以下、「（ｉ）成分」ともいう）と、１分子中に少なくとも２個のアルデヒド基を有する芳香族アルデヒド化合物（ｉｉ）（以下、「（ｉｉ）成分」ともいう）とを有機溶媒中で脱水縮合反応させることにより得られる。
（ｉ）成分としては、例えば、ｐ−フェニレンジアミン、ｍ−フェニレンジアミン、ｏ−フェニレンジアミン、３−メチル−１，４−ジアミノベンゼン、２，５−ジメチル−１，４−ジアミノベンゼン、４，４’−ジアミノジフェニルメタン、４，４’−ジアミノ−３，３’−ジメチルジフェニルメタン、４，４’−ジアミノ−３，３’−ジエチルジフェニルメタン、４，４’−ジアミノジフェニルエーテル、４，４’−ジアミノジフェニルスルホン、３，３’−ジアミノジフェニルスルホン、４，４’−ジアミノジフェニルケトン、ベンジジン、３，３’−ジメチル−４，４’−ジアミノビフェニル、２，２’−ジメチル−４，４’−ジアミノビフェニル、３，３’−ジヒドロキシベンジジン、２，２−ビス（３−アミノ−４−ヒドロキシフェニル）プロパン、３，３−ジメチル−５，５−ジエチル−４，４−ジフェニルメタンジアミン、２，２−ビス（４−アミノフェニル）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（３−アミノフェノキシ）ベンゼン、１，３−ビス（４−アミノフェノキシ）ベンゼン、１，４−ビス（４−アミノフェノキシ）ベンゼン、４，４’−ビス（４−アミノフェノキシ）ビフェニル、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、９，９−ビス（４−アミノフェニル）フルオレン等が挙げられる。
（ｉｉ）成分としては、例えば、テレフタルアルデヒド、イソフタルアルデヒド、ｏ−フタルアルデヒド、２，２’−ビピリジン−４，４’−ジカルボキシアルデヒド等が挙げられる。
（ｉ）成分及び（ｉｉ）成分の使用量は、溶解性、及び芳香族アゾメチン化合物の分子量を制御する観点から、（ｉ）成分の一級アミノ基数［（ｉ）成分の使用量／（ｉ）成分の一級アミノ基当量］が、（ｉｉ）成分のアルデヒド基数［（ｉｉ）成分の使用量／（ｉｉ）成分のアルデヒド基当量］の０．１〜５．０倍の範囲になる量が好ましい。
（ｉ）成分と（ｉｉ）成分との反応温度は、反応速度及び高沸点の溶媒を要しない観点から、７０〜１５０℃が好ましい。
【００２６】
（ｅ）シロキサン化合物としては、市販品を用いることができ、例えば、両末端にアミノ基を有する「ＰＡＭ−Ｅ」（官能基当量：１３０）、「ＫＦ−８０１０」（官能基当量：４３０）、「Ｘ−２２−１６１Ａ」（官能基当量：８００）、「Ｘ−２２−１６１Ｂ」（官能基当量：１５００）、「ＫＦ−８０１２」（官能基当量：２２００）、「ＫＦ−８００８」（官能基当量：５７００）、「Ｘ−２２−９４０９」（官能基当量：７００）、「Ｘ−２２−１６６０Ｂ−３」（官能基当量：２２００）［以上、信越化学工業株式会社製］、「ＢＹ１６−８７１」（官能基当量：１３０）、「ＢＹ−１６−８５３」（官能基当量：６５０）、「ＢＹ−１６−８５３Ｂ」（官能基当量：２２００）、「ＢＹ１６−８５３Ｕ」（官能基当量：４６０）（以上、東レ・ダウコーニング株式会社製）等が挙げられる。
【００２７】
（ｄ）成分及び（ｅ）成分の使用量は、溶媒への溶解性、及び硬化物の弾性率の観点から、（ｅ）成分の一級アミノ基数［（ｅ）成分の使用量／（ｅ）成分の一級アミノ基当量］が、（ｄ）成分のアルデヒド基数［（ｄ）成分の使用量／（ｄ）成分のアルデヒド基当量］の１．０〜１０．０倍の範囲になる量が好ましい。
（ｄ）成分と（ｅ）成分との反応温度は、反応速度及び高沸点の溶媒を要しない観点から、７０〜１５０℃が好ましい。
（ｄ）成分と（ｅ）成分との脱水縮合反応に使用される有機溶媒としては、特に限定されないが、揮発性の観点から、プロピレングリコールモノメチルエーテル、トルエン等が好ましく用いられる。脱水縮合反応には、必要により反応触媒を使用してもよい。
得られる（ｂ）変性シロキサン化合物の重量平均分子量（Ｍｗ）は、溶解性、及び硬化物の熱膨張係数の観点から、好ましくは１０００〜３０００００、より好ましくは６０００〜１５００００である。
【００２８】
（ｃ）アミン化合物としては、例えば、ｏ−アミノフェノール、ｍ−アミノフェノール、ｐ−アミノフェノール、ｏ−アミノ安息香酸、ｍ−アミノ安息香酸、ｐ−アミノ安息香酸、ｏ−アミノベンゼンスルホン酸、ｍ−アミノベンゼンスルホン酸、ｐ−アミノベンゼンスルホン酸、３，５−ジヒドロキシアニリン、３，５−ジカルボキシアニリン等が挙げられる。
【００２９】
（ａ）〜（ｃ）成分を反応させる際の反応温度は、好ましくは７０〜１５０℃、より好ましくは１００〜１３０℃である。また、反応時間は、好ましくは０．１〜１０時間、より好ましくは１〜６時間である。
（ａ）〜（ｃ）成分を反応させる際の各成分の使用量は、硬化物の耐熱性及び有機溶剤への溶解性の観点から、（ａ）成分のマレイミド基数〔（ａ）成分の使用量／（ａ）成分のマレイミド基当量〕が、（ｂ）成分と（ｃ）成分の一級アミノ基数の和〔（（ｂ）成分の使用量／（ｂ）成分の一級アミノ基当量）＋（（ｃ）成分の使用量／（ｃ）成分の一級アミノ基当量）〕の２．０〜１０．０倍の範囲になる量が好ましい。
また、（ａ）成分の使用量は、（ｂ）成分１００質量部に対して、好ましくは５０〜３０００質量部、より好ましくは１００〜１５００質量部である。（ａ）成分の使用量が（ｂ）成分１００質量部に対して、５０質量部以上であると、耐熱性の低下を抑制することができ、３０００質量部以下であると、低熱膨張性を良好に保つことができる。
また、（ｃ）成分の使用量は、（ｂ）成分１００質量部に対して、好ましくは１〜１０００質量部、より好ましくは５〜５００質量部である。（ｃ）成分の使用量が（ｂ）成分１００質量部に対して１質量部以上であると、耐熱性の低下を抑制することができ、１０００質量部以下であると、低熱膨張性を良好に保つことができる。
（ａ）〜（ｃ）成分の反応は、有機溶媒中で行うことが好ましい。有機溶媒としては、例えば、低毒性であり、揮発性が高く残溶剤として残りにくい点から、シクロヘキサノン、プロピレングリコールモノメチルエーテル、ジメチルアセトアミド等が好ましく挙げられる。また、（ａ）〜（ｃ）成分の反応には、必要に応じて、硬化剤及びラジカル開始剤を併用してもよい。
【００３０】
熱硬化性樹脂組成物中の硬化剤の配合量は、特に限定されず、使用する熱硬化性樹脂及び硬化剤の種類に応じて適宜決定すればよい。
例えば、熱硬化性樹脂としてエポキシ樹脂を用いる場合、硬化剤中のエポキシ樹脂と反応性を有する官能基の活性水素の当量が、エポキシ樹脂中のエポキシ基１当量に対して、好ましくは０．５０〜１．５０当量、より好ましくは０．７５〜１．２５当量、さらに好ましくは０．９０〜１．１０当量である。硬化剤の配合量が上記範囲であると、得られる硬化物の耐熱性及び機械的特性が優れたものとなる。
なお、上記エポキシ樹脂と反応性を有する官能基とは、例えば、フェノール性水酸基、一級アミノ基、二級アミノ基、カルボキシ基等である。
【００３１】
熱硬化性樹脂組成物は、上記の成分の他、必要に応じて硬化促進剤、熱可塑性エラストマー、無機充填材、及びその他の成分を含有していてもよい。
【００３２】
≪硬化促進剤≫
硬化促進剤としては、特に限定されず、熱硬化性樹脂としてエポキシ樹脂を用いる場合は、イミダゾール等の複素環式化合物；第２級アミン化合物；第３級アミン化合物；トリフェニルホスフィン等の有機フォスフィン化合物；第４級アンモニウム塩、テトラフェニルホスフォニウム塩、テトラフェニルボレート塩等のオニウム塩化合物などを好ましく用いることができる。
【００３３】
≪熱可塑性エラストマー≫
熱可塑性エラストマーとしては、例えば、スチレン系エラストマー、オレフィン系エラストマー、ウレタン系エラストマー、ポリエステル系エラストマー、ポリアミド系エラストマー、アクリル系エラストマー、シリコーン系エラストマー、及びその誘導体等が挙げられる。これらは、ハードセグメント成分とソフトセグメント成分とを有しており、一般に前者が耐熱性及び強度に、後者が柔軟性及び強靭性に寄与している。これらは、１種又は２種以上を混合して使用できる。
また、熱可塑性エラストマーとしては、分子末端又は分子鎖中に反応性官能基を有するものを用いることができる。反応性官能基としては、例えば、エポキシ基、水酸基、カルボキシ基、アミノ基、アミド基、イソシアナト基、アクリル基、メタクリル基、ビニル基等が挙げられる。熱可塑性エラストマーは、これらの反応性官能基を分子末端又は分子鎖中に有することにより、樹脂への相溶性が向上し、熱硬化性樹脂組成物の硬化時に発生する内部応力をより効果的に低減することができる。
熱可塑性エラストマーの配合量は、熱硬化性樹脂組成物中の固形分換算樹脂成分の総和１００質量部に対して、好ましくは０．１〜５０質量部、より好ましくは２〜３０質量部である。熱可塑性エラストマーの配合量が上記範囲であると、樹脂との相溶性に優れ、硬化物の低硬化収縮性及び低熱膨張性を効果的に発現できる。
【００３４】
≪無機充填材≫
本発明に用いる熱硬化性樹脂組成物は、本発明の効果を阻害しない範囲内において、アルミナ、シリカ、アルミノケイ酸塩、水酸化アルミニウム、無機水和物等の無機充填剤を含有していてもよい。これらの中でも、耐熱性及び低熱膨張性の観点から、シリカが好ましく、溶融球状シリカがより好ましい。
熱硬化性樹脂組成物中の無機充填剤の配合量は、熱硬化性樹脂組成物中の固形分換算樹脂成分の総和１００質量部に対して、好ましくは２０〜３００質量部、より好ましくは５０〜２５０質量部、さらに好ましくは１００〜２００質量部である。無機充填材の配合量が、熱硬化性樹脂組成物中の固形分換算樹脂成分の総和１００質量部に対して、２０質量部以上であると、優れた耐熱性、機械的強度、及び熱膨張係数が得られ、３００質量部以下であると、優れた成形性、及び紫外線の透過率が得られる。
無機充填材として溶融球状シリカを用いる場合、その平均粒子径は、好ましくは０．１〜１０μｍ、より好ましくは０．３〜８．０μｍである。溶融球状シリカの平均粒子径が０．１μｍ以上であると、樹脂に高充填した際の流動性を良好に保つことができ、１０μｍ以下であると、粗大粒子の混入確率を低減し、粗大粒子起因の不良の発生を抑えることができる。
ここで、平均粒子径とは、粒子の全体積を１００％として粒子径による累積度数分布曲線を求めた時、体積５０％に相当する点の粒子径を意味し、レーザ回折散乱法を用いた粒度分布測定装置等で測定できる。
【００３５】
≪その他の成分≫
熱硬化性樹脂組成物は、難燃剤を含んでいてもよい。難燃剤としては、従来公知の難燃剤を用いることができ、ハロゲン含有樹脂、リン含有樹脂、窒素含有樹脂等を併用してもよい。
なお、紫外線の透過性を確保する観点から、ＵＶ遮蔽剤は用いないことが好ましい。
【００３６】
熱硬化性樹脂組成物は、ガラスクロスに含浸又は塗布する観点から、熱硬化性樹脂組成物を含むワニスとして得ることが好ましい。
熱硬化性樹脂組成物を含むワニスは、前記各成分を有機溶媒に分散又は溶解する方法により得ることができる。前記各成分は、有機溶媒に投入した後、公知の分散機等を用いて混合してもよく、有機溶媒に投入する前に、必要に応じて固形又は溶融状態で混合してもよい。
ワニスに用いる有機溶媒としては、特に制限されないが、例えば、アセトン、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトン、シクロヘキサノン等のケトン系溶媒；メチルセロソルブ等のアルコール系溶媒；テトラヒドロフラン等のエーテル系溶媒；トルエン、キシレン、メシチレン等の芳香族系溶媒などが挙げられる。これらは１種又は２種以上を混合して使用できる。
熱硬化性樹脂組成物を含むワニス中の熱硬化性樹脂組成物の含有量は、ワニス全体の４０〜９０質量％であることが好ましく、５０〜８０質量％であることがより好ましい。ワニス中の熱硬化性樹脂組成物の含有量が上記範囲であると、塗工性を良好に保ち、適切な樹脂組成物付着量の複合材を得ることができる。
【００３７】
〔ガラスクロス〕
本発明に用いる支持基板１は、ガラスクロスを含むものである。
本発明の製造方法は、支持基板１として、ガラスクロスと熱硬化性樹脂組成物とを含有する複合材を硬化してなる基板を用いることにより、一般的に用いられる金属板のように紫外線の透過を大きく阻害することがないため、仮固定基板３の仮固定材層２として紫外線剥離型の粘着剤を用いることができる。これにより、本発明に用いる仮固定基板３は、紫外線の照射により容易に除去することが可能である。さらに、ガラス基板より機械的強度に優れるため、配線板の搬送工程で破損しにくく、アクリル板等のように、リフロー加熱時に溶融することがないため、配線板の歩留まり及びハンドリング性にも優れる。
【００３８】
ガラスクロスの材質としては、特に限定されるものではないが、例えば、その成分の比率の違いにより、Ｅガラス、Ｄガラス、Ｓガラス、及びＱガラス等が挙げられる。これらの中でも、一般的に広く繊維強化プラスチック（ＦＲＰ：Ｆｉｂｅｒ  Ｒｅｉｎｆｏｒｃｅｄ  Ｐｌａｓｔｉｃｓ）用ガラスクロスに用いられるアルミノケイ酸ガラスが好ましく、効果的にプリプレグの硬化物の熱膨張係数を低減できる点から、シリカ成分を増量して熱膨張係数を低下させたＳガラスがより好ましい。
ガラスクロス中のシリカの含有量としては、好ましくは６０〜７０質量％、より好ましくは６４〜６６質量％である。ガラスクロス中のシリカの含有量が６０質量％以上であると、熱膨張係数の低減効果が向上し、７０質量％以下であるとガラスクロスが割れ難くなり、支持基板１の機械的強度を向上させることができる。
【００３９】
ガラスクロスの厚さは、必要とする支持基板１の厚さに応じて適宜決定すればよいが、４０〜３８０μｍであることが好ましく、８０〜１８０μｍであることがより好ましい。ガラスクロスの厚さが４０μｍ以上であると、仮固定基板３の強度を高めることができ、３８０μｍ以下であると、充分な紫外線の透過性を得ることができ、生産性を高めることができる。
【００４０】
〔支持基板１の製造方法〕
支持基板１の製造方法は、特に限定されないが、例えば、前記熱硬化性樹脂組成物のワニスを、前記ガラスクロスに含浸又は塗布させた後、乾燥及び硬化処理する方法により製造することができる。
ガラスクロスに対する熱硬化性樹脂組成物の付着量は、特に限定されないが、例えば、乾燥後の支持基板１の固形分換算で、２０〜９０質量％となる量である。
また、熱硬化性樹脂組成物のワニスを、ガラスクロスに含浸又は塗布した後、例えば、１００〜２００℃の温度で１〜３０分加熱乾燥し、半硬化（Ｂステージ化）させることにより、ガラスクロスと熱硬化性樹脂組成物とを含有する複合材を得ることができる。
前記複合材の硬化処理方法は、特に限定されないが、例えば、真空プレス、真空ラミネーター等を用いる方法が挙げられる。真空プレスを用いて支持基板１を製造する場合、例えば、成形温度１００〜２５０℃、成形圧力０．２〜１０ＭＰａ、加熱時間０．１〜５時間の範囲で成形することが好ましい。また、真空ラミネーターを用いて支持基板１を製造する場合、例えば、圧着温度（ラミネート温度）を好ましくは７０〜１４０℃、圧着圧力を好ましくは０．１〜１．１ＭＰａとし、空気圧２０ｍｍＨｇ（２６．７ｈＰａ）以下の減圧下でラミネートするのが好ましい。ラミネートの方法は、バッチ式であってもロールでの連続式であってもよい。
【００４１】
（仮固定材層２）
仮固定材層２は、紫外線の照射によって被着体との接着力が低下する層である。
本発明に用いる仮固定基板３は、透明性を有する支持基材１を用いることにより、粘着剤層として、紫外線の照射によって被着体との接着力が低下する仮固定材層２を用いることができる。これにより、加熱によって被着体から分離する熱剥離シート等のように、リフロー時に剥離してしまうことがなく、また、溶剤浸漬によって被着体から分離する仮固定材のように、配線板の製造工程中に剥離してしまうことがない。
仮固定材層２の厚さは、特に限定されないが、充分な粘着力を得る観点から、好ましくは２〜３０μｍ、より好ましくは４〜２０μｍである。
【００４２】
次に、本発明の製造方法の各工程について説明する。
【００４３】
＜工程１〜３＞
本発明の製造方法は、下記工程１〜３を有する。
工程１：前記仮固定基板３に配線板４を仮固定する工程
工程２：工程１で仮固定した配線板４に半導体チップ７を実装する工程
工程３：前記仮固定基板３に対して、配線板４を仮固定した面とは反対側の面から、紫外線を照射して、仮固定基板３と配線板４とを分離する工程
【００４４】
（工程１）
工程１は、図２に示すように、前記仮固定基板３に配線板４を仮固定する工程である。
配線板４は、特に限定されず、目的に応じたものを使用すればよい。例えば、図２に示されるような、予め銅等の金属部材からなる配線層５と、絶縁層６とを交互に積層してなる配線板４を仮固定基板３に貼着してもよく、絶縁層６のみを仮固定基板３に貼着した後、配線層５及び絶縁層６を繰り返し形成し、仮固定基板３上で多層配線板を形成してもよい。
絶縁層６としては、従来公知の絶縁材料を用いることができ、例えば、ビルドアップフィルム、ガラスクロスに熱硬化性樹脂を含浸させたプリプレグ、又はソルダレジスト等を適用することができる。
絶縁層６の形成方法としては、特に制限はなく、ラミネート、プレス等を用いることができる。さらに、絶縁層６には、レーザー等を用いてビアホール、スルーホール等を形成してもよい。ビアホールの形成後、必要に応じて、デスミア用の溶液、現像液等の薬液を用いて処理してもよい。
配線層５の形成工程としては公知のサブトラクティブ法、セミアディティブ法及びアディティブ法等を適用することができる。
絶縁層６及び配線層５の積層数及び積層順には特に制限がない。
【００４５】
（工程２）
工程２は、図３に示すように、工程１で仮固定した配線板４に半導体チップ７を実装する工程である。
【００４６】
〔半導体チップ７〕
半導体チップ７としては、特に限定されず、従来公知の半導体チップを用いることができる。
本発明の製造方法に用いる半導体チップ７の材質としては、従来公知の半導体チップ用ウェハを用いることができ、例えば、シリコン、ゲルマニウム等の同一種類の元素から構成される元素半導体、ガリウムヒ素、ガリウムリン、インジウムリン、炭化珪素等の化合物半導体などを用いることができる。
半導体チップ７は、接続部８を有する。接続部８としては、はんだボール、銅ポストの先にはんだを配したバンプ等が用いられる。はんだとしては、錫銀銅合金系、錫ビスマス系等の鉛フリーはんだが環境面から好ましく用いられるが、特に材質及び形状を限定するものではない。
【００４７】
半導体チップ７を配線板４に実装する方法としては、公知の方法を用いることができ、例えば、リフロー、ローカルリフロー等を用いたフリップチップ実装が好適である。
例えば、半導体チップ７と配線板４とを位置合わせした後、仮固定して、はんだの溶融温度以上に加熱してリフローする方法により実装することができる。リフロー温度は、はんだの溶融温度以上であれば特に制限はないが、好ましくは２２０〜２８０℃、より好ましくは２３０〜２７０℃、さらに好ましくは２４０〜２６０℃である。
また、必要に応じて、ダイボンド材、異方性導電フィルム（ＡＣＦ：Ａｎｉｓｏｔｒｏｐｉｃ  Ｃｏｎｄｕｃｔｉｖｅ  Ｆｉｌｍ）等の接続フィルム、又は非導電性ペースト（ＮＣＰ：Ｎｏｎ−Ｃｏｎｄｕｃｔｉｖｅ  Ｐａｓｔｅ）等の接続ペーストなどを用いて、半導体チップ７を貼り付けてもよい。
【００４８】
半導体チップ７は、配線板４に接合された後、必要に応じて、図４に示すように、封止材９により封止してもよい。封止は、全面封止であってもよく、一部が露出していてもよい。
また、半導体チップ７と配線板４との間隙は、必要に応じて、アンダーフィル等の封止材を充填して封止してもよい。
封止材９としては、従来公知の半導体封止材を用いることができ、例えば、エポキシ樹脂、エポキシ樹脂用硬化剤、及び無機充填材を含有する熱硬化性樹脂組成物を好ましく用いることができる。
【００４９】
（工程３）
工程３は、前記仮固定基板３に対して、配線板４を仮固定した面とは反対側の面から、紫外線を照射して、仮固定基板３と配線板４とを分離する工程である。
紫外線としては、波長３５０ｎｍの紫外線を１００〜１５００ｍＪの照射量で照射することが好ましく、２００〜１０００ｍＪの照射量で照射することがより好ましい。照射量が上記の範囲であると、被着体との接着力を充分低下させることができ、分離に長時間を要することなく生産性を向上することができる。
また、紫外線は、仮固定基板３全体に紫外線を照射して一度に全体を剥がしてもよいし、仮固定基板３の一部を遮光し、特定の部位の仮固定基材層２のみ接着力を残し、後から再度紫外線を照射する等、複数回に分けて分離してもよい。
また、支持基板１を分離した後、図６に示すように、必要に応じて、所定の大きさにダイシングしてもよい。
【００５０】
［仮固定基板］
本発明の仮固定基板は、本発明の半導体装置の製造方法に用いられるものであり、支持基板の一方の面に仮固定材層を配した仮固定基板であって、該支持基板が、ガラスクロスと熱硬化性樹脂組成物とを含有する複合材を硬化してなる基板であり、かつ該支持基板の平面方向の熱膨張係数が１×１０-6〜８×１０-6／℃であり、該仮固定材層が紫外線の照射によって被着体との接着力が低下する層である。
本発明の仮固定基板の態様としては、本発明の半導体装置の製造方法で挙げられた仮固定基板と同様であり、好ましい態様も同様である。
【００５１】
本発明の仮固定基板は、支持基板として、ガラスクロスと熱硬化性樹脂とを含有する複合材を硬化してなる基板を有するため、該仮固定基板を用いる半導体装置の製造方法によると、支持基板を除去することなく、仮固定した配線板上に半導体チップをリフロー実装することができる。
また、本発明の仮固定基板は、前記支持基板を有することにより、その熱膨張係数が半導体チップの熱膨張係数と近い。したがって、該仮固定基板を用いる半導体装置の製造方法によると、半導体チップの実装時に、半導体チップと配線板との接続部にクラック等の故障が生じ難いものと考えられる。
また、上記支持基板は紫外線を透過することができるため、粘着層として、紫外線の照射により接着力が低下する仮固定材層を使用することができる。したがって、該仮固定基板を用いる半導体装置の製造方法によると、半導体装置の製造後に簡便に仮固定基板を分離することが可能であり、金属のエッチング等の煩雑な作業を行う必要がなく、半導体装置の生産性にも優れる。
【符号の説明】
【００５２】
１  支持基板
２  仮固定材層
３  仮固定基板
４  配線板
５  配線層
６  絶縁層
７  半導体チップ
８  接続部
９  封止材
【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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