(57)【要約】【課題】  信頼性の高い半導体装置及び効率のよい半導体装置の製造方法、表示デバイス並びに電子機器を提供する。【解決手段】  半導体装置の製造方法は、熱硬化性のペースト３０を介して配線パターン１２を有する配線基板１０にパッド２２を有する半導体チップ２０を搭載すること、開口４２を有し配線パターン１２とオーバーラップするマスク４０を、開口４２がペースト３０とオーバーラップするように配置すること、及び、マイクロ波加熱によってペースト３０を熱硬化させることを含む。【選択図】      図８
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
熱硬化性のペーストを介して配線パターンを有する配線基板にパッドを有する半導体チップを搭載すること、
開口を有し前記配線パターンとオーバーラップするマスクを、前記開口が前記ペーストとオーバーラップするように配置すること、及び、
マイクロ波加熱によって前記ペーストを硬化させることを含む半導体装置の製造方法。
【請求項２】
請求項１記載の半導体装置の製造方法において、
前記マスクを、前記配線基板の両面に配置する半導体装置の製造方法。
【請求項３】
請求項１又は請求項２記載の半導体装置の製造方法において、
前記マスクは、導電材料によって形成されて前記マイクロ波の透過を妨げる遮断層と、前記遮断層と前記配線基板との間に配置される絶縁層とを含む半導体装置の製造方法。
【請求項４】
請求項１から請求項３のいずれかに記載の半導体装置の製造方法において、
前記マスクは、角を有しない外形をなす半導体装置の製造方法。
【請求項５】
請求項１から請求項３のいずれかに記載の半導体装置の製造方法において、
前記マスクは、鈍角のみで構成された外形をなす半導体装置の製造方法。
【請求項６】
請求項１から請求項５のいずれかに記載の半導体装置の製造方法において、
前記半導体チップを、前記パッドが前記配線パターンと対向するように搭載する半導体装置の製造方法。
【請求項７】
請求項１から請求項６のいずれかに記載の方法で製造された半導体装置。
【請求項８】
請求項７記載の半導体装置が実装された表示デバイス。
【請求項９】
請求項７記載の半導体装置を有する電子機器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、半導体装置及びその製造方法、表示デバイス並びに電子機器に関する。
【背景技術】
【０００２】
熱硬化性の接着剤を利用して、半導体チップとベース基板とを固着することが知られている。このとき、接着剤を効率よく硬化させることができれば、半導体装置の製造効率を高めることができる。
【０００３】
本発明の目的は、信頼性の高い半導体装置及び効率の良い半導体装置の製造方法、表示デバイス並びに電子機器を提供することにある。
【特許文献１】特開２００２−１９０４８５号公報
【発明の開示】
【課題を解決するための手段】
【０００４】
（１）本発明に係る半導体装置の製造方法は、熱硬化性のペーストを介して配線パターンを有する配線基板にパッドを有する半導体チップを搭載すること、
開口を有し前記配線パターンとオーバーラップするマスクを、前記開口が前記ペーストとオーバーラップするように配置すること、及び、
マイクロ波加熱によって前記ペーストを硬化させることを含む。本発明によれば、マスクによって、マイクロ波が配線パターンに照射されることを防止することができる。そのため、ペーストを硬化させるために大きなエネルギーのマイクロ波を使用することが可能となり、効率よく半導体装置を製造することができる。
（２）この半導体装置の製造方法において、
前記マスクを、前記配線基板の両面に配置してもよい。
（３）この半導体装置の製造方法において、
前記マスクは、導電材料によって形成されて前記マイクロ波の透過を妨げる遮断層と、前記遮断層と前記配線基板との間に配置される絶縁層とを含んでもよい。
（４）この半導体装置の製造方法において、
前記マスクは、角を有しない外形をなしてもよい。
（５）この半導体装置の製造方法において、
前記マスクは、鈍角のみで構成された外形をなしていてもよい。
（６）この半導体装置の製造方法において、
前記半導体チップを、前記パッドが前記配線パターンと対向するように搭載してもよい。
（７）本発明に係る半導体装置は、上記方法で製造されてなる。
（８）本発明に係る表示デバイスには、上記半導体装置が実装されてなる。
（９）本発明に係る電子機器は、上記半導体装置を有する。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００５】
以下、本発明を適用した実施の形態について図面を参照して説明する。ただし、本発明は、以下の実施の形態に限定されるものではない。図１〜図９は、本発明を適用した実施の形態に係る半導体装置の製造方法を説明するための図である。本実施の形態に係る半導体装置の製造方法は、図１に示す、配線基板１０を用意することを含んでいてもよい。配線基板１０の材料や構造は特に限定されず、既に公知となっているいずれかの基板を利用してもよい。配線基板１０は、フレキシブル基板であってもよく、リジッド基板であってもよい。あるいは、配線基板１０は、テープ基板であってもよい。配線基板１０は、積層型の基板であってもよく、あるいは、単層の基板であってもよい。また、配線基板１０の外形も特に限定されるものではない。配線基板１０は、図１に示すように、配線パターン１２を有する。配線パターン１２は、配線基板１０の表面に設けられていてもよい。配線基板１０が多層基板である場合、配線パターン１２は、配線基板１０の層間に形成されていてもよい（図示せず）。配線パターン１２の構造や材料は、特に限定されず、既に公知となっているいずれかの配線を利用してもよい。例えば、配線パターン１２は、銅（Ｃｕ）、クローム（Ｃｒ）、チタン（Ｔｉ）、ニッケル（Ｎｉ）、チタンタングステン（Ｔｉ−Ｗ）、金（Ａｕ）、アルミニウム（Ａｌ）、ニッケルバナジウム（ＮｉＶ）、タングステン（Ｗ）のうちのいずれかを積層して、あるいはいずれかの一層で形成されていてもよい。配線基板１０は、図示しない保護膜をさらに有してもよい。保護膜は、配線パターン１２の一部を覆うように形成されていてもよい。
【０００６】
本実施の形態に係る半導体装置の製造方法は、半導体チップ２０を用意することを含んでいてもよい（図２及び図３参照）。半導体チップ２０は、パッド２２を有する（図３参照）。パッド２２は、半導体チップ２０の内部と電気的に接続されていてもよい。あるいは、半導体チップ２０の内部と電気的に接続されていないパッドを含めて、パッド２２と称してもよい。パッド２２は、半導体チップ２０の端部のみに形成されていてもよい。例えば、パッド２２は、半導体チップ２０の４辺に沿って配列されていてもよいし、２辺に沿って配列されていてもよい。あるいは、パッド２２は、エリアアレイ状に配置されていてもよい。パッド２２は、例えばＡｕ又はＡｌによって、薄く平らに形成されていてもよい。パッド２２の平面形状は、矩形をなしていてもよく、あるいは円形をなしていてもよい。パッド２２には、バンプ２４が形成されていてもよい（図３参照）。半導体チップ２０には、集積回路２１が形成されていてもよい（図３参照）。集積回路２１の構成は特に限定されないが、例えば、トランジスタ等の能動素子や、抵抗、コイル、コンデンサ等の受動素子を含んでいてもよい。
【０００７】
本実施の形態に係る半導体装置の製造方法は、熱硬化性のペースト３０を介して配線基板１０に半導体チップ２０を搭載することを含む。このとき、図２及び図３に示すように、半導体チップ２０を、配線パターン１２とパッド２２とが対向するように搭載してもよい。配線パターン１２とパッド２２とを対向させて、両者を電気的に接続してもよい。図３に示すように、バンプ２４を介して、配線パターン１２とパッド２２とを電気的に接続してもよい。なお、図２は、配線基板１０に半導体チップ２０を搭載した状態を上方から示した図である。また、図３は、図２のIII−III線断面の一部拡大図である。例えば、配線基板１０に半導体チップ２０を搭載した後に、配線基板１０と半導体チップ２０との間にペースト３０を注入することによって、配線基板１０と半導体チップ２０との間にペースト３０を介在させてもよい。あるいは、予め配線基板１０上にペーストを設けておき、その上方から半導体チップ２０を搭載してもよい。このとき、ペーストとして、ＡＣＰあるいはＮＣＰを利用してもよい。あるいは、配線基板１０上にフィルムを設けておき、その上方から、該フィルムを加熱しながら半導体チップ２０を搭載することによって、該フィルムをペースト状に変化させてもよい。このとき、フィルムとしてＡＣＦを利用してもよい。ただし、本発明の実施の形態に係る半導体装置の製造方法では、半導体チップ２０を、パッド２２が形成された面とは反対側の面が配線基板１０と対向するように、配線基板１０に搭載してもよい（図示せず）。
【０００８】
本実施の形態に係る半導体装置の製造方法は、図４及び図５に示すように、開口４２を有し配線パターン１２とオーバーラップするマスク４０を、開口４２がペースト３０とオーバーラップするように配置することを含む。言い換えると、ペースト３０とオーバーラップする開口４２を有するマスク４０によって、配線パターン１２を覆ってもよい。なお、図４は、マスク４０を配置した状態を上方から示す図である。また、図５は、図４のＶ−Ｖ線断面の一部拡大図である。マスク４０は、マイクロ波の透過を防止する構造になっていてもよい。マスク４０は、図５に示すように、マイクロ波の透過を妨げる遮断層４４を有してもよい。このとき、遮断層４４は、銅、ステンレス、アルミなどの導電材料によって形成されていてもよい。つまり、遮断層４４は金属層であってもよい。また、マスク４０は、絶縁層４６を含んでもよい。絶縁層４６は、遮断層４４と配線基板１０との間に配置される。すなわち、図５に示すように、配線基板１０と遮断層４４との間に絶縁層４６が配置されるように、マスク４０を配置する。そして、絶縁層４６によって、遮断層４４と配線パターン１２との絶縁を確保してもよい。なお、マスク４０を、図５に示すように、配線基板１０の上方に、配線基板１０及び配線パターン１２と接触しないように配置してもよい。ただしこれとは別に、マスク４０を、一部が配線基板１０又は配線パターン１２と接触するように配置してもよい（図示せず）。また、図５に示すように、マスク４０を、配線基板１０の一方の面側のみに配置してもよい。このとき、マスク４０を、マイクロ波を照射する面側のみに配置してもよい。例えば図５に示すように、マスク４０を、配線基板１０の半導体チップ２０が搭載された面側に配置してもよい。あるいは、マスク４０を、配線基板１０の半導体チップ２０が搭載された面とは反対側に配置してもよい（図示せず）。ただし、これとは別に、マスク４０を、配線基板１０の両面に配置してもよい。これにより、マイクロ波の反射波が配線パターン１２に照射されることを防止することができる。配線基板１０の両面にマスクを配置する場合、両面に、開口を有するマスクを利用してもよい。ただし、いずれか一方のマスクとして、開口を有しないマスクを利用してもよい。
【０００９】
なお、本実施の形態に係る配線基板の製造方法で利用されるマスクの全体形状は、特に限定されるものではない。例えばマスクとして、図６に示すマスク４１を利用してもよい。マスク４１は、図６に示すように、角を有しない外形をなしていてもよい。言い換えると、マスク４１の外形は、接線が連続する形状をなしていてもよい。このとき、マスク４１の外形は、隣り合う２つの辺が円又は楕円の一部で結ばれた形状をなしていてもよい。あるいは、マスクの外形は、円又は楕円をなしていてもよい（図示せず）。これとは別に、マスクとして、図７に示すマスク４３を利用してもよい。マスク４３は、図７に示すように、鈍角のみで構成された外形をなしていてもよい。このとき、マスク４３の外形は、隣り合う２つの辺のなす角が鈍角である多角形（五角形以上の多角形）をなしていてもよい。なお、図７に示すように、マスク４３の外形は八角形をなしていてもよい。マスクの外形がこれらの形状をなす場合、マイクロ波加熱工程で、マスクの外周から、放電を引き起こすきっかけ（トリガ）になる部分をなくすることができる。そのため、マイクロ波加熱工程で放電が起こることを防止することができる。そのため、放電による損傷を与えることなく、信頼性の高い半導体装置を製造することができる。なお、マスクは、マイクロ波加熱炉に対して十分大きくなっていてもよい。すなわち、マスクは、マイクロ波加熱炉内に角部が配置されないように設計されていてもよい。これによっても、上記と同じ効果を奏することができる。
【００１０】
本実施の形態に係る半導体装置の製造方法は、図８（Ａ）及び図８（Ｂ）に示すように、マイクロ波加熱によってペースト３０を硬化させることを含む。すなわち、図８（Ａ）に示すように、マスク４０を配線パターン１２とオーバーラップさせた状態でマイクロ波１００を照射する。これによりペースト３０を熱硬化させて、図８（Ｂ）に示す、絶縁部５０を形成してもよい。マイクロ波加熱によってペースト３０を内部発熱させて、その熱によってペースト３０を熱硬化させてもよい。また、マイクロ波加熱によって半導体チップ２０を加熱して、その熱によってペースト３０を熱硬化させてもよい。さらに、マイクロ波加熱によって配線基板１０を内部発熱させて、その熱を利用してペースト３０を熱硬化させてもよい。半導体装置の製造効率を高めるためには、ペースト３０を短時間で硬化させることが望ましい。ここで、ペースト３０の温度を短時間で上昇させることができれば、短時間でペースト３０を硬化させることができる。そして、エネルギーの高いマイクロ波を利用すれば、ペースト３０の温度を短時間で上昇させることができる。すなわち、エネルギーの高いマイクロ波を利用すれば、半導体装置の製造効率を高めることができる。図８（Ａ）に示すように、本実施の形態では、マイクロ波を照射する工程を、マスク４０が配線パターン１２とオーバーラップした状態で行う。マスク４０はマイクロ波１００を遮断するため、配線パターン１２に向かうマイクロ波１００の大部分をカットすることができる。すなわち、マイクロ波１００が配線パターン１２に与える影響を小さくすることができる。そのため、ペースト３０を硬化させるためにエネルギーの高いマイクロ波を利用することが可能となり、半導体装置を効率よく製造することができる。また、配線基板１０の広い領域がマイクロ波によって内部加熱されることを防止することができるため、配線基板１０の熱膨張を防止することができ、信頼性の高い半導体装置を製造することができる。
【００１１】
そして、配線基板１０を切断する工程や、検査工程を経て、図９に示す、半導体装置１を形成してもよい。また、図１０には、半導体装置１を有する表示デバイス１０００を示す。表示デバイス１０００は、例えば液晶表示デバイスやＥＬ（Electrical Luminescence）表示デバイスであってもよい。さらに、半導体装置１を有する電子機器として、図１１にノート型パーソナルコンピュータ２０００を、図１２に携帯電話３０００を、それぞれ示す。
【００１２】
なお、本発明は、上述した実施の形態に限定されるものではなく、種々の変形が可能である。例えば、本発明は、実施の形態で説明した構成と実質的に同一の構成（例えば、機能、方法及び結果が同一の構成、あるいは目的及び効果が同一の構成）を含む。また、本発明は、実施の形態で説明した構成の本質的でない部分を置き換えた構成を含む。また、本発明は、実施の形態で説明した構成と同一の作用効果を奏する構成又は同一の目的を達成することができる構成を含む。また、本発明は、実施の形態で説明した構成に公知技術を付加した構成を含む。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】図１は、本発明を適用した実施の形態に係る半導体装置の製造方法を説明するための図である。
【図２】図２は、本発明を適用した実施の形態に係る半導体装置の製造方法を説明するための図である。
【図３】図３は、本発明を適用した実施の形態に係る半導体装置の製造方法を説明するための図である。
【図４】図４は、本発明を適用した実施の形態に係る半導体装置の製造方法を説明するための図である。
【図５】図５は、本発明を適用した実施の形態に係る半導体装置の製造方法を説明するための図である。
【図６】図６は、本発明を適用した実施の形態に係る半導体装置の製造方法を説明するための図である。
【図７】図７は、本発明を適用した実施の形態に係る半導体装置の製造方法を説明するための図である。
【図８】図８（Ａ）及び図８（Ｂ）は、本発明を適用した実施の形態に係る半導体装置の製造方法を説明するための図である。
【図９】図９は、本発明を適用した実施の形態に係る半導体装置を示す図である。
【図１０】図１０は、本発明を適用した実施の形態に係る表示デバイスを示す図である。
【図１１】図１１は、本発明を適用した実施の形態に係る電子機器を示す図である。
【図１２】図１２は、本発明を適用した実施の形態に係る電子機器を示す図である。
【符号の説明】
【００１４】
１０  配線基板、  １２  配線パターン、  ２０  半導体チップ、  ２２  パッド、  ３０  ペースト、  ４０  マスク、  ４１  マスク、  ４２  開口、  ４３  マスク、  １００  マイクロ波
【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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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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