JP2008103468A - Manufacturing method of semiconductor device - Google Patents
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Abstract
【課題】半導体チップの上面に設けられた電気接続端子にボンディングワイヤーを容易に接続することができ、ボンディングワイヤーの接続信頼性を高めることができる半導体装置の製造方法を提供する。
【解決手段】半導体チップ2の下面2bもしくは支持部材3の上面3aに光後硬化性接着剤からなる接着剤層4を形成する工程と、接着剤層4に光を照射し、接着剤層4の硬化を進行させる工程と、接着剤層4を介して、半導体チップ2を支持部材3の上面3aに積層する工程と、接着剤層4のゲル分率が20%以上であるように、接着剤層4の硬化が進行したときに、半導体チップ2の上面2aに設けられた電気接続端子5a、5bにボンディングワイヤー6a、6bを接続する工程とを備える、半導体装置1の製造方法。
【選択図】図1A method of manufacturing a semiconductor device is provided, in which a bonding wire can be easily connected to an electrical connection terminal provided on an upper surface of a semiconductor chip, and the connection reliability of the bonding wire can be improved.
A step of forming an adhesive layer 4 made of a light post-curing adhesive on a lower surface 2b of a semiconductor chip 2 or an upper surface 3a of a support member 3, and irradiating the adhesive layer 4 with light to thereby bond the adhesive layer 4 The step of proceeding the curing of the adhesive, the step of laminating the semiconductor chip 2 on the upper surface 3a of the support member 3 via the adhesive layer 4, and the adhesive fraction so that the gel fraction of the adhesive layer 4 is 20% or more A method of manufacturing the semiconductor device 1, comprising: connecting bonding wires 6 a and 6 b to electrical connection terminals 5 a and 5 b provided on the upper surface 2 a of the semiconductor chip 2 when the curing of the agent layer 4 proceeds.
[Selection] Figure 1
Description
本発明は、接着剤層を介して半導体チップを支持部材上に接着してなる半導体装置の製造方法に関し、より詳細には、比較的長い可使時間を有する光後硬化性接着剤を用いて、半導体チップを基板などの支持部材上に接着してなる半導体装置の製造方法に関する。 The present invention relates to a method for manufacturing a semiconductor device in which a semiconductor chip is bonded onto a support member via an adhesive layer, and more specifically, using a light post-curing adhesive having a relatively long pot life. The present invention relates to a method for manufacturing a semiconductor device in which a semiconductor chip is bonded onto a support member such as a substrate.
複数の半導体チップが、接着剤層を介して基板上に積層された半導体装置が広く知られている。この種の半導体装置では、半導体チップの上面に設けられた電気接続端子が、基板上の電極パッドなどにボンディングワイヤーによって接続されている。 A semiconductor device in which a plurality of semiconductor chips are stacked on a substrate via an adhesive layer is widely known. In this type of semiconductor device, electrical connection terminals provided on the upper surface of the semiconductor chip are connected to electrode pads on the substrate by bonding wires.
上記半導体装置の製造方法の一例として、下記の特許文献1には、光後硬化粘着剤からなるダイボンディンフィルム付き半導体チップを用いる方法が開示されている。光後硬化粘着剤は、光硬化する前は粘着性を示すが、光硬化した後は粘着性を示さない性質を有する。
As an example of the method for manufacturing the semiconductor device,
特許文献1では、ダイボンディングフィルム付き半導体チップは、予めダイサー等を用いて、多数の回路が形成された半導体ウェーハを個片化して半導体チップとし、得られた半導体チップにそれぞれダイボンディングフィルムを貼り付けることにより作製されている。半導体装置の製造に際しては、先ず、得られたダイボンディングフィルム付き半導体チップに、ダイボンディングフィルム側から光を照射する。光を照射した後、ダイボンディングフィルムの可使時間内に、ダイボンディングフィルム付き半導体チップを、基板もしくは半導体チップ上に積層する。ダイボンディングフィルムの可使時間が経過した後に、半導体チップ上に設けられた入出力端子と基板上の配線とを、ボンディングワイヤーによって接続し、半導体装置を得ている。
特許文献1では、光後硬化粘着剤からなるダイボンディンフィルムが用いられている。よって、例えば加熱により硬化する樹脂を用いて構成されたダイボンディングフィルムよりも、ダイボンディングフィルムの硬化収縮は生じ難い。しかしながら、光後硬化粘着剤からなるダイボンディングフィルムを用いた場合であっても、わずかに硬化収縮しがちであった。ダイボンディングフィルムが硬化収縮した場合、基板や半導体チップはほとんど収縮することがないので、この収縮率の違いにより、基板や半導体チップが湾曲することがあった。
In
近年、半導体チップの厚みはより一層薄くされてきている。例えば厚み75μm程度の非常に薄い半導体チップが用いられた場合には、半導体チップの反りも大きくなりがちであった。 In recent years, the thickness of semiconductor chips has been further reduced. For example, when a very thin semiconductor chip having a thickness of about 75 μm is used, the warpage of the semiconductor chip tends to increase.
半導体チップが湾曲していると、ワイヤーボンディング法により外部との接続を果たす場合などにおいて、ボンディングワイヤーの位置決めが困難なことがあった。さらに、半導体チップが湾曲していると、ボンディングワイヤーの接続が確実に行えず、接続不良が生じることがあった。 If the semiconductor chip is curved, it may be difficult to position the bonding wire in cases such as when connecting to the outside by wire bonding. Furthermore, if the semiconductor chip is curved, the bonding wire cannot be reliably connected, and connection failure may occur.
本発明の目的は、上述した従来技術の現状に鑑み、半導体チップの上面に設けられた電気接続端子にボンディングワイヤーを容易に接続することができ、ボンディングワイヤーの接続信頼性を高めることができる半導体装置の製造方法を提供することにある。 An object of the present invention is to provide a semiconductor capable of easily connecting a bonding wire to an electrical connection terminal provided on the upper surface of a semiconductor chip and improving the connection reliability of the bonding wire in view of the above-described state of the prior art. It is to provide a method for manufacturing an apparatus.
本発明は、電気接続端子を上面に有する半導体チップが、光後硬化性接着剤を用いて支持部材の上面に接合されている半導体装置の製造方法であって、半導体チップの下面もしくは支持部材の上面に光後硬化性接着剤からなる接着剤層を形成する工程と、接着剤層に光を照射し、接着剤層の硬化を進行させる工程と、接着剤層を介して、半導体チップを支持部材の上面に積層する工程と、接着剤層のゲル分率が20%以上であるように、接着剤層の硬化が進行したときに、半導体チップの上面に設けられた電気接続端子にボンディングワイヤーを接続する工程とを備えることを特徴とする。 The present invention relates to a method of manufacturing a semiconductor device in which a semiconductor chip having an electrical connection terminal on its upper surface is bonded to the upper surface of a support member using an optical post-curing adhesive, and the lower surface of the semiconductor chip or the support member Supporting the semiconductor chip through the process of forming an adhesive layer consisting of a light post-curing adhesive on the upper surface, the process of irradiating the adhesive layer with light to advance the curing of the adhesive layer, and the adhesive layer The step of laminating on the upper surface of the member and when the adhesive layer hardens so that the gel fraction of the adhesive layer is 20% or more, the bonding wire is connected to the electrical connection terminal provided on the upper surface of the semiconductor chip. And a step of connecting the two.
尚、本明細書においてゲル分率とは、酢酸エチル等の溶媒中にて、室温(23℃)で10時間振とうした後の不溶分の重量%を意味する。 In addition, in this specification, a gel fraction means the weight% of the insoluble part after shaking at room temperature (23 degreeC) for 10 hours in solvents, such as ethyl acetate.
本発明に係る半導体装置の製造方法のある特定の局面では、上記半導体チップを上記支持部材の上面に積層する工程と、上記ボンディングワイヤーを接続する工程との間に、50〜100℃の温度に加熱する工程をさらに備えている。 In a specific aspect of the method for manufacturing a semiconductor device according to the present invention, the temperature is set to 50 to 100 ° C. between the step of laminating the semiconductor chip on the upper surface of the support member and the step of connecting the bonding wires. The method further includes the step of heating.
本発明に係る半導体装置の製造方法のある特定の局面では、上記各工程を繰り返すことにより複数の半導体チップが積層されている。 In a specific aspect of the method for manufacturing a semiconductor device according to the present invention, a plurality of semiconductor chips are stacked by repeating the above steps.
本発明に係る半導体装置の製造方法の他の特定の局面では、複数の半導体チップの上面に設けられた各電気接続端子にボンディングワイヤーをそれぞれ接続した後に、支持部材及び複数の半導体チップ間の各接着剤層をさらに硬化させている。 In another specific aspect of the method for manufacturing a semiconductor device according to the present invention, after connecting the bonding wires to the respective electrical connection terminals provided on the upper surfaces of the plurality of semiconductor chips, the respective members between the support member and the plurality of semiconductor chips. The adhesive layer is further cured.
本発明に係る半導体装置の製造方法のさらに他の特定の局面では、支持部材として、基板または半導体チップが用いられている。 In still another specific aspect of the method for manufacturing a semiconductor device according to the present invention, a substrate or a semiconductor chip is used as the support member.
本発明に係る半導体装置の製造方法の別の特定の局面では、光後硬化性接着剤からなる接着剤層を形成する工程は、半導体ウェーハの下面に光後硬化性接着剤からなる接着剤層を形成した後、半導体ウェーハを接着剤層ごとダイシングして個々の半導体チップに分割し、半導体チップの下面に光後硬化性接着剤からなる接着剤層を形成することにより行われる。 In another specific aspect of the method for manufacturing a semiconductor device according to the present invention, the step of forming an adhesive layer made of a light post-curing adhesive comprises the step of forming an adhesive layer made of a light post-curing adhesive on the lower surface of the semiconductor wafer. Then, the semiconductor wafer is diced together with the adhesive layer and divided into individual semiconductor chips, and an adhesive layer made of a light post-curing adhesive is formed on the lower surface of the semiconductor chip.
本発明に係る半導体装置の製造方法のさらに別の特定の局面では、光後硬化性接着剤として、光重合性化合物と、光重合開始剤と、硬化遅延剤とを含む接着剤が用いられる。 In still another specific aspect of the method for manufacturing a semiconductor device according to the present invention, an adhesive containing a photopolymerizable compound, a photopolymerization initiator, and a curing retarder is used as the post-photocurable adhesive.
本発明に係る半導体装置の製造方法では、半導体チップの下面もしくは支持部材の上面に設けられた接着剤層のゲル分率が20%以上であるように、接着剤層の硬化が進行したときに、半導体チップの上面に設けられた電気接続端子にボンディングワイヤーを接続する工程を備えているので、半導体チップの反りが比較的小さい状態で電気接続端子の接続を行うことができる。よって、半導体チップの上面に設けられた電気接続端子にボンディングワイヤーを容易に接続することができる。従って、半導体チップの上面に設けられた電気接続端子に対するボンディングワイヤーの接続信頼性を高めることができる。 In the method for manufacturing a semiconductor device according to the present invention, when the curing of the adhesive layer proceeds so that the gel fraction of the adhesive layer provided on the lower surface of the semiconductor chip or the upper surface of the support member is 20% or more. Since the step of connecting the bonding wire to the electrical connection terminal provided on the upper surface of the semiconductor chip is provided, the electrical connection terminal can be connected in a state where the warp of the semiconductor chip is relatively small. Therefore, the bonding wire can be easily connected to the electrical connection terminal provided on the upper surface of the semiconductor chip. Therefore, the connection reliability of the bonding wire with respect to the electrical connection terminal provided on the upper surface of the semiconductor chip can be improved.
また、本発明では、半導体チップと支持部材とを接着する接着剤として光後硬化性接着剤が用いられているため、加熱により硬化する樹脂を含む接着剤を用いた場合に比べて、半導体チップの反りを抑制することができる。 Further, in the present invention, since a light post-curing adhesive is used as an adhesive for adhering the semiconductor chip and the support member, the semiconductor chip is compared with a case where an adhesive containing a resin that is cured by heating is used. Can be suppressed.
また、上記半導体チップを上記支持部材の上面に積層する工程と、上記ボンディングワイヤーを接続する工程との間に、50〜100℃の温度に加熱する工程をさらに備える場合には、短時間で所望のゲル分率を達成することができ、タクトタイム短縮が可能となる。また、後述のように多数の半導体チップを積層する場合には、特に上記加熱工程によるタクトタイム短縮が有効である。 Moreover, when it further includes the process of heating to the temperature of 50-100 degreeC between the process of laminating | stacking the said semiconductor chip on the upper surface of the said supporting member, and the process of connecting the said bonding wire, it is desired in a short time. The gel fraction can be achieved, and the tact time can be shortened. Further, when a large number of semiconductor chips are stacked as will be described later, it is particularly effective to shorten the tact time by the heating step.
各工程を繰り返すことにより複数の半導体チップを積層する場合には、複数の半導体チップが積層された半導体装置を得ることができる。特に、このような複数の半導体チップが積層された構造とした場合に、半導体チップの反りを抑制することができるので、半導体チップの上面に設けられた電気接続端子に対するボンディングワイヤーの接続信頼性を高めることができる。 When a plurality of semiconductor chips are stacked by repeating each process, a semiconductor device in which a plurality of semiconductor chips are stacked can be obtained. In particular, when such a structure in which a plurality of semiconductor chips are stacked is used, warping of the semiconductor chip can be suppressed, so that the connection reliability of the bonding wire to the electrical connection terminal provided on the upper surface of the semiconductor chip is improved. Can be increased.
複数の半導体チップの上面に設けられた各電気接続端子にボンディングワイヤーをそれぞれ接続した後に、支持部材及び複数の半導体チップ間の各接着剤層をさらに硬化させる場合には、複数の半導体チップが積層された半導体装置をより一層効率よく製造することができる。 When the bonding wires are connected to the respective electrical connection terminals provided on the upper surfaces of the plurality of semiconductor chips and then the adhesive layers between the support member and the plurality of semiconductor chips are further cured, the plurality of semiconductor chips are stacked. The manufactured semiconductor device can be manufactured more efficiently.
光後硬化性接着剤からなる接着剤層を形成する工程が、半導体ウェーハの下面に光後硬化性接着剤からなる接着剤層を形成した後、半導体ウェーハを接着剤層ごとダイシングして個々の半導体チップに分割し、半導体チップの下面に光後硬化性接着剤からなる接着剤層を形成することにより行われる場合には、接着剤層が下面に形成された複数の半導体チップを一度に得ることができるので、半導体装置の製造効率が高められる。 The step of forming an adhesive layer made of a light post-curing adhesive forms an adhesive layer made of a light post-curing adhesive on the lower surface of the semiconductor wafer, and then the semiconductor wafer is diced together with the adhesive layer to form individual layers. When the process is performed by dividing into semiconductor chips and forming an adhesive layer made of a photo-curing adhesive on the lower surface of the semiconductor chip, a plurality of semiconductor chips having the adhesive layer formed on the lower surface are obtained at a time. Therefore, the manufacturing efficiency of the semiconductor device is increased.
光後硬化性接着剤として、光重合性化合物と、光重合開始剤と、硬化遅延剤とを含む接着剤を用いる場合には、接着剤層に光を照射した後に、接着剤層の可使時間を十分に長くできるので、ボンディングワイヤー接続時における接着剤層のゲル分率を容易に20%以上にすることができる。よって、半導体チップの上面に設けられた電気接続端子にボンディングワイヤーをより一層容易に接続することができる。 When an adhesive containing a photopolymerizable compound, a photopolymerization initiator, and a curing retarder is used as the post-photocurable adhesive, the adhesive layer can be used after irradiating the adhesive layer with light. Since the time can be sufficiently long, the gel fraction of the adhesive layer at the time of bonding wire connection can be easily increased to 20% or more. Therefore, the bonding wire can be more easily connected to the electrical connection terminal provided on the upper surface of the semiconductor chip.
以下、図面を参照しつつ、本発明の具体的な実施形態を説明することにより、本発明を明らかにする。 Hereinafter, the present invention will be clarified by describing specific embodiments of the present invention with reference to the drawings.
図1は、本発明の一実施形態に係る半導体装置の製造方法により得られた半導体装置を示す略図的正面断面図である。 FIG. 1 is a schematic front sectional view showing a semiconductor device obtained by a method for manufacturing a semiconductor device according to an embodiment of the present invention.
半導体装置1は、光後硬化性接着剤からなる接着剤層4を介して、半導体チップ2が支持部材としての基板3の上面3aに接合された構造を有する。基板3は、例えば回路パターンが上面に3a形成された回路基板等からなる。
The
上記半導体チップ2は、通常シリコン系半導体などの適宜の半導体材料により構成されている。半導体チップ2の上面2aの外周縁近傍には、外部と電気的に接続するための電気接続端子5a、5bが設けられている。半導体チップ2の上面2aに設けられた電気接続端子5a、5bに、ボンディングワイヤー6a、6bが接続されている。ボンディングワイヤー6a、6bの電気接続端子5a、5bが接続されている側とは反対側の端部は、基板3の上面3aに設けられている電極パッド7a、7bに接続されている。半導体装置1では、半導体チップ2を覆うように、基板3上に樹脂モールド層8が形成されている。
The
上記半導体装置1を構成する際には、特に限定されないが、半導体チップ2の厚みを50〜150μmの範囲とすることが好ましく、基板3の厚みを0.15〜0.4mmの範囲とすることが好ましく、接着剤層4の厚みを20〜40μmの範囲とすることが好ましい。半導体装置1の構成例としては、半導体チップ2の厚みが75μm、基板3の厚みが200μm、接着剤層4の厚みが30μmである半導体装置が挙げられる。
When the
次に、図2(a)〜(c)を用いて、上述した半導体装置1の製造方法を説明する。
Next, the manufacturing method of the
上記半導体装置1を得る際には、先ず、半導体チップ2の下面2bに光後硬化性接着剤からなる接着剤層4を形成する工程が行われる。これにより、図2(a)に示すダイボンディングフィルムとしての接着剤層4が下面2bに形成された半導体チップ2を得ることができる。
In obtaining the
半導体チップ2の下面2bに光後硬化性接着剤からなる接着剤層4を形成する場合には、接着剤層4として例えばダイボンディングフィルムを用いることができる。この場合、ダイボンディングフィルムとしての接着剤層4付き半導体チップ2を得ることができる。
When the
上記接着剤層4付き半導体チップ2は、例えば図3に示すダイシング・ダイボンディングテープ51を用いて構成することができる。
The
図3に示すように、ダイシング・ダイボンディングテープ51は、離型フィルム52上に、ダイボンディングフィルム4Aと、リリースフィルム53と、ダイシングフィルム54とが、この順で積層されて構成されている。ダイボンディングフィルム4Aの離型フィルム52が貼付されている側の表面は、半導体ウェーハが接合される面である。
As shown in FIG. 3, the dicing die bonding tape 51 is configured by laminating a
ダイシングフィルム54は、基材54aと基材54aの片面に粘着剤が塗布されて形成された粘着剤層54bとを有する。ダイシング・ダイボンディングテープ51では、ダイシングフィルム54は、粘着剤層54b側からリリースフィルム53に貼付されている。
The dicing
上記ダイボンディングフィルム4Aは、切断されて接着剤層4を構成するフィルムであり、光後硬化性接着剤を用いて構成されている。
The die bonding film 4A is a film that is cut to form the
接着剤層4付き半導体チップ2を得る際には、先ずダイシング・ダイボンディングテープ51の離型フィルム52を剥離し、ダイボンディングフィルム4Aを露出させ、露出したダイボンディングフィルム4Aに半導体ウェーハを貼付する。しかる後、半導体ウェーハをダイボンディングフィルム4Aごとダイシングすることにより、個々の半導体チップに分割する。切断された半導体チップ2をダイボンディングフィルム4Aごとリリースフィルム53から剥離し、取り出すことにより、ダイボンディングフィルムとしての接着剤層4付き半導体チップ2を得ることができる。
When the
上記ダイボンディングフィルム4Aは、光後硬化性接着剤を溶剤に溶解したりして混合組成物を調製し、該混合組成物を離型フィルム52の上面にホットメルト塗工やキャスト塗工等の公知の塗工方法により塗工することで作製することができる。
The die bonding film 4A is prepared by dissolving a light post-curing adhesive in a solvent to prepare a mixed composition, and applying the mixed composition to the upper surface of the
上記ダイボンディングフィルム4Aを構成する光後硬化性接着剤としては、光硬化する前は粘着性を有するが、光硬化した後は粘着性を有しないものであり、光が照射されてから室温で硬化が完了するまでの時間(可使時間)が1分以上のものが好ましく用いられる。より好ましい可使時間は3分以上、さらに好ましくは5分以上である。 The light post-curing adhesive constituting the die bonding film 4A has tackiness before photocuring, but does not have tackiness after photocuring, and at room temperature after being irradiated with light. Those having a time (potential life) of at least 1 minute until curing is completed are preferably used. A more preferable pot life is 3 minutes or more, more preferably 5 minutes or more.
上記光後硬化性接着剤の態様としてはシート状でもよく、ペースト状であってもよい。 The photo post-curing adhesive may be in the form of a sheet or a paste.
光後硬化性接着剤としては、上記可使時間を達成できるものであれば特に限定はされないが、光重合性化合物と、光重合開始剤と、粘着性ポリマー及び/又は硬化遅延剤とを含有するものを好ましく用いることができる。 The photo post-curing adhesive is not particularly limited as long as it can achieve the above-mentioned pot life, but contains a photopolymerizable compound, a photopolymerization initiator, an adhesive polymer and / or a curing retarder. What can be used can be preferably used.
上記光重合性化合物として、光カチオン重合性化合物が好ましく用いられる。 As the photopolymerizable compound, a photocationic polymerizable compound is preferably used.
上記光カチオン重合性化合物としては、分子内に少なくとも1個の光カチオン重合性官能基を有する化合物であれば特に限定されないが、例えば分子内に少なくとも1個のエポキシ基、オキセタニル基、水酸基、ビニルエーテル基、エピスルフィド基、エチレンイミン基等の光カチオン重合性官能基を有する化合物等が挙げられる。なかでも、光カチオン重合性が高く、少ない光量でも光硬化が効率的に進行することから、分子内に少なくとも1個のエポキシ基を有する化合物(以下、エポキシ系化合物ともいう)が好適に用いられる。これらの光カチオン重合性化合物は、モノマー、オリゴマー、ポリマーのいずれであってもよい。光カチオン重合性化合物は単独で用いてもよく、2種類以上を併用してもよい。 The photocationically polymerizable compound is not particularly limited as long as it is a compound having at least one photocationically polymerizable functional group in the molecule. For example, at least one epoxy group, oxetanyl group, hydroxyl group, vinyl ether in the molecule. And compounds having a photocationically polymerizable functional group such as a group, an episulfide group, and an ethyleneimine group. Among them, a compound having at least one epoxy group in the molecule (hereinafter, also referred to as an epoxy compound) is preferably used since photocuring property is high and photocuring efficiently proceeds even with a small amount of light. . These photocationically polymerizable compounds may be monomers, oligomers or polymers. A photocationic polymerizable compound may be used independently and may use 2 or more types together.
上記エポキシ系化合物としては、特に限定されず、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型エポキシ樹脂等のビスフェノール型エポキシ樹脂、フェノールノボラック型エポキシ樹脂、クレゾールノボラック型エポキシ樹脂等のノボラック型エポキシ樹脂、脂肪族エポキシ樹脂、脂環式エポキシ樹脂、異節環状型エポキシ樹脂、多官能性エポキシ樹脂、ビフェニル型エポキシ樹脂、グリシジルエーテル型エポキシ樹脂、グリシジルエステル型エポキシ樹脂、グリシジルアミン型エポキシ樹脂、例えば水添ビスフェノールA型エポキシ樹脂等のアルコール型エポキシ樹脂、例えば臭素化エポキシ樹脂等のハロゲン化エポキシ樹脂、ゴム変性エポキシ樹脂、ウレタン変性エポキシ樹脂、エポキシ化ポリブタジエン、エポキシ化スチレン−ブタジエン−スチレンブロック共重合体、エポキシ基含有ポリエステル樹脂、エポキシ基含有ポリウレタン樹脂、エポキシ基含有アクリル樹脂等が挙げられる。これらのエポキシ系化合物は単独で用いてもよく、2種類以上を併用してもよい。 The epoxy compound is not particularly limited. For example, bisphenol type epoxy resins such as bisphenol A type epoxy resin and bisphenol F type epoxy resin, novolak type epoxy resins such as phenol novolac type epoxy resin and cresol novolac type epoxy resin, fat Group epoxy resin, alicyclic epoxy resin, heterocyclic epoxy resin, polyfunctional epoxy resin, biphenyl type epoxy resin, glycidyl ether type epoxy resin, glycidyl ester type epoxy resin, glycidyl amine type epoxy resin, for example, hydrogenated bisphenol Alcohol type epoxy resin such as A type epoxy resin, halogenated epoxy resin such as brominated epoxy resin, rubber modified epoxy resin, urethane modified epoxy resin, epoxidized polybutadiene, epoxidized Styrene - butadiene - styrene block copolymer, epoxy group-containing polyester resin, epoxy group-containing polyurethane resins, epoxy group-containing acrylic resins. These epoxy compounds may be used alone or in combination of two or more.
上記エポキシ系化合物の市販品としては、例えば、ジャパンエポキシレジン社製の商品名「エピコート806」、「エピコート828」、「エピコート1001」、エピコート1002」等の「エピコート」シリーズや、ダイセル化学工業社製の商品名「セロキサイド2021」等の「セロキサイド」シリーズ等が挙げられる。 Examples of commercially available epoxy compounds include “Epicoat” series such as “Epicoat 806”, “Epicoat 828”, “Epicoat 1001”, and “Epicoat 1002” manufactured by Japan Epoxy Resin Co., Ltd., and Daicel Chemical Industries, Ltd. “Ceroxide side” series such as “Celoxide 2021” manufactured by the manufacturer is listed.
上記エポキシ系化合物以外の光カチオン重合性化合物を用いてもよい。 Photo cationic polymerizable compounds other than the above epoxy compounds may be used.
上記エポキシ系化合物以外の光カチオン重合性化合物としては、特に限定されないが、例えばエポキシド類、環状エーテル類、ビニルエーテル類、ビニルアミン類、不飽和炭化水素類、ラクトン類及び他の環状エステル類、ラクタム類、環状カーボネート類、環状アセタール類、アルデヒド類、環状アミン類、環状スルフィド類、シクロシロキサン類、シクロトリホスファゼン類及び他の光カチオン重合可能な基やモノマー等の少なくとも1個の光カチオン重合可能な基を有するものが挙げられる。なかでも、エポキシドモノマー等の環状エーテルモノマーやビニル有機モノマーが好適に用いられる。これらの他の光カチオン重合性化合物は、単独で用いてもよく、2種類以上を併用してもよい。 The photo-cationic polymerizable compound other than the epoxy compound is not particularly limited. For example, epoxides, cyclic ethers, vinyl ethers, vinylamines, unsaturated hydrocarbons, lactones and other cyclic esters, lactams. At least one photocationically polymerizable group such as cyclic carbonates, cyclic acetals, aldehydes, cyclic amines, cyclic sulfides, cyclosiloxanes, cyclotriphosphazenes, and other photocationically polymerizable groups and monomers The thing which has group is mentioned. Of these, cyclic ether monomers such as epoxide monomers and vinyl organic monomers are preferably used. These other photocationically polymerizable compounds may be used alone or in combination of two or more.
上記光重合開始剤として、光カチオン重合開始剤が好ましく用いられる。 As the photopolymerization initiator, a cationic photopolymerization initiator is preferably used.
上記光カチオン重合開始剤としては、特に限定されないが、イオン性光酸発生タイプであってもよいし、非イオン性光酸発生タイプであってもよい。なかでも、重合効率が高いことから、一般式[B(C6F5)4]−で表されるようなボロン酸を対アニオンとするボロン酸塩からなる光カチオン重合開始剤が好適に用いられる。ボロン酸塩からなる光カチオン重合開始剤の市販品としては、ローディア社製の商品名「Photoinitiator 2074」等が挙げられる。 Although it does not specifically limit as said photocationic polymerization initiator, An ionic photoacid generation type may be sufficient and a nonionic photoacid generation type may be sufficient. Among these, since the polymerization efficiency is high, a photocationic polymerization initiator composed of a boronate having a boronic acid as a counter anion as represented by the general formula [B (C 6 F 5 ) 4 ] − is preferably used. It is done. As a commercial product of a photocationic polymerization initiator made of a boronate, a trade name “Photoinitiator 2074” manufactured by Rhodia Co., Ltd. may be mentioned.
上記イオン性光酸発生タイプの光カチオン重合開始剤としては特に限定されないが、例えば芳香族ジアゾニウム塩、芳香族ハロニウム塩、芳香族スルホニウム塩等のオニウム塩類や、鉄−アレン錯体、チタノセン錯体、アリールシラノール−アルミニウム錯体等の有機金属錯体類等が挙げられる。これらの光カチオン重合開始剤は単独で用いてもよく、2種類以上を併用してもよい。 The cationic photopolymerization initiator of the ionic photoacid generation type is not particularly limited. For example, onium salts such as aromatic diazonium salts, aromatic halonium salts, aromatic sulfonium salts, iron-allene complexes, titanocene complexes, aryls And organometallic complexes such as silanol-aluminum complex. These cationic photopolymerization initiators may be used alone or in combination of two or more.
上記イオン性光酸発生タイプの光カチオン重合開始剤の市販品としては、ADEKA社製の商品名「アデカオプトマーSP150」、「アデカオプトマーSP170」や、ゼネラルエレクトロニクス社製の商品名「UVE−1014」、サートマー社製の商品名「CD−1012」、ローディア社製の商品名「RD−2074」等が挙げられる。 Commercially available products of the above-mentioned ionic photoacid-generating photocationic polymerization initiator include trade names “ADEKA OPTMER SP150” and “ADEKA OPTMER SP170” manufactured by ADEKA, and “UVE-”, a product name manufactured by General Electronics. 1014 ", trade name" CD-1012 "manufactured by Sartomer, and trade name" RD-2074 "manufactured by Rhodia.
上記光後硬化性接着剤をシート状として用いる場合は、上記光後硬化性接着剤は、粘着性ポリマーを含有することが好ましい。粘着性ポリマーを含有することにより、常温で優れた粘着性と、優れたシート凝集力とを与えることができる。 When using the said light post-curing adhesive as a sheet form, it is preferable that the said light post-curing adhesive contains an adhesive polymer. By containing an adhesive polymer, it is possible to give excellent adhesiveness at room temperature and excellent sheet cohesion.
上記粘着性ポリマーとしては特に限定はされないが、アクリル系ポリマー、ポリエステル類、ポリウレタン類、シリコーン類、ポリエーテル類、ポリカーボネート類、ポリビニルエーテル類、ポリ塩化ビニル類、ポリ酢酸ビニル類、ポリイソブチレン類等が挙げられる。また、上記粘着性ポリマーは、上記ポリマーの主成分としてのモノマーを含む共重合体であってもよい。上記粘着性ポリマーの中でも、アクリル系ポリマー又はポリエステルを用いると、粘着物性の制御が容易であり、充分な可使時間が得られるため好ましい。 Although it does not specifically limit as said adhesive polymer, Acrylic polymer, polyesters, polyurethanes, silicones, polyethers, polycarbonates, polyvinyl ethers, polyvinyl chlorides, polyvinyl acetates, polyisobutylenes, etc. Is mentioned. The adhesive polymer may be a copolymer including a monomer as a main component of the polymer. Among the above-mentioned adhesive polymers, it is preferable to use an acrylic polymer or polyester because the physical properties of the adhesive can be easily controlled and a sufficient pot life can be obtained.
上記光後硬化性接着剤をペースト状接着剤として用いる場合は、上記光後硬化性接着剤は、硬化制御剤を含有することが好ましい。硬化制御剤を含有することにより、十分な可使時間が得られる。また、上記光後硬化性接着剤をシート状として用いる場合にも、硬化制御剤を含有することにより、十分な可使時間を得ることができるため、好ましい。 When using the said post-light-curing adhesive as a paste adhesive, it is preferable that the said post-photo-curable adhesive contains a curing control agent. By containing the curing control agent, sufficient pot life can be obtained. Moreover, when using the said optical post-curing adhesive as a sheet form, since sufficient pot life can be obtained by containing a hardening control agent, it is preferable.
上記硬化遅延剤としては特に限定されないが、例えばポリエチレングリコール、ポリプロピレングリコール、ポリオキシテトラメチレングリコール等のポリアルキレンオキサイド;クラウンエーテル等のエーテル結合を有する化合物が挙げられ、好適に用いられる。また、脂肪族水酸基含有化合物及び/又はフッ素系化合物も好適に用いられる。 Although it does not specifically limit as said hardening retarder, For example, the compound which has ether bonds, such as polyalkylene oxides, such as polyethyleneglycol, polypropylene glycol, and polyoxytetramethylene glycol; Crown ether, is used suitably. In addition, an aliphatic hydroxyl group-containing compound and / or a fluorine-based compound is also preferably used.
上記硬化遅延剤のなかでも、クラウンエーテルがより好ましく用いられる。クラウンエーテルを用いることにより、光後硬化性接着剤の可使時間を十分に長くすることができる。 Among the curing retarders, crown ether is more preferably used. By using the crown ether, the pot life of the light post-curing adhesive can be made sufficiently long.
また、光カチオン重合開始剤として上記一般式[B(C6F5)4]−で表されるアニオン部分を有する化合物を用いる場合に、硬化遅延剤としてクラウンエーテルを用いることが好ましい。 Similarly, the general formula as a photo cationic polymerization initiator [B (C 6 F 5) 4] - in the case of using a compound having an anion moiety represented by, it is preferable to use a crown ether as a curing retarder.
上記硬化遅延剤としてポリアルキレンオキサイドを用いる場合、ポリアルキレンオキサイドの末端構造は特に限定されず、水酸基でもよいし、他の化合物によりエーテル化もしくはエステル化された基であってもよいし、エポキシ基等の官能基であっていてもよい。なかでも、上記光重合性化合物と反応するので、末端構造が水酸基またはエポキシ基であるポリアルキレンオキサイドが好適に用いられる。さらに、上記ポリアルキレンオキサイドとして、ポリアルキレンオキサイド付加ビスフェノール誘導体も好適に用いられ、末端構造が水酸基又はエポキシ基であるポリアルキレンオキサイド付加ビスフェノール誘導体がより好適に用いられる。 When polyalkylene oxide is used as the curing retarder, the terminal structure of the polyalkylene oxide is not particularly limited, and may be a hydroxyl group, a group etherified or esterified with another compound, or an epoxy group. Or a functional group such as Especially, since it reacts with the said photopolymerizable compound, the polyalkylene oxide whose terminal structure is a hydroxyl group or an epoxy group is used suitably. Furthermore, as the polyalkylene oxide, a polyalkylene oxide-added bisphenol derivative is also preferably used, and a polyalkylene oxide-added bisphenol derivative whose terminal structure is a hydroxyl group or an epoxy group is more preferably used.
上記硬化遅延剤は、ポリエチレングリコール骨格及び/又はポリプロピレングリコール骨格を分子内に2つ以上有することが好ましい。 The curing retarder preferably has two or more polyethylene glycol skeletons and / or polypropylene glycol skeletons in the molecule.
上記ポリエチレングリコール骨格を分子内に2つ以上有する硬化遅延剤の市販品としては、新日本理化社製の商品名「リカレジンBEO−60E」、「リカレジンEO−20」等が挙げられる。上記ポリプロピレングリコール骨格を分子内に2つ以上有する硬化遅延剤の市販品としては、例えば新日本理化社製の商品名「リカレジンBPO−20E」、「リカレジンPO−20」等が挙げられる。 Examples of commercially available curing retarders having two or more polyethylene glycol skeletons in the molecule include “Rikaresin BEO-60E” and “Rikaresin EO-20” manufactured by Shin Nippon Chemical Co., Ltd. As a commercial item of the hardening retarder which has two or more said polypropylene glycol frame | skeletons in a molecule | numerator, the brand name "Rikaresin BPO-20E", "Rikaresin PO-20" by Shin-Nihon Rika Co., Ltd. etc. are mentioned, for example.
上記クラウンエーテルとしては特に限定されず、例えば12−クラウン−4,15−クラウン−5、18−クラウン−6等が挙げられる。 The crown ether is not particularly limited, and examples thereof include 12-crown-4,15-crown-5, 18-crown-6 and the like.
上記離型フィルム52は、ダイボンディングフィルム4Aの半導体チップが接合される面を保護する目的で用いられている。
The
上記離型フィルム52としては、特に限定されないが、ポリエチレンテレフタレートフィルム等のポリエステル系フィルム、ポリテトラフルオロエチレンフィルム、ポリエチレンフィルム、ポリプロピレンフィルム、ポリメチルペンテンフィルム、ポリビニルアセテートフィルム等のポリオレフィン系フィルム、ポリ塩化ビニルフィルム、ポリイミドフィルムなどのプラスチックフィルム等の片面をシリコンなどで離型処理したものが挙げられる。なかでも、平滑性、厚み精度などに優れているため、ポリエチレンテレフタレートフィルムなどの合成樹脂フィルムが好適に用いられる。
The
上記リリースフィルム53は、ダイシングが行われた後に、接着剤層4付き半導体チップ2のピックアップ性を高めるために用いられている。
The
上記リリースフィルム53としては、特に限定されないが、ポリエチレンテレフタレートフィルム等のポリエステル系フィルム、ポリテトラフルオロエチレンフィルム、ポリエチレンフィルム、ポリプロピレンフィルム、ポリメチルペンテンフィルム、ポリビニルアセテートフィルム等のポリオレフィン系フィルム、ポリ塩化ビニルフィルム、ポリイミドフィルムなどのプラスチックフィルムや、LDPEフィルム、LDPE+LLフィルム、LDPE+HDPEフィルム、LDPE+HDPE+LLフィルム、LLDPEフィルム等が挙げられる。
The
上記ダイシングフィルム54は、ダイシングが行われた後に、エキスパンド性を高めるために、あるいは接着剤層4付き半導体チップ2のピックアップ性を高めるために用いられている。上記ダイシングフィルム54は、上述のように基材54aと基材54aの片面に粘着剤が塗布されて形成された粘着剤層54bとを有する。
The dicing
上記基材54aとしては、特に限定されないが、ポリエチレンテレフタレートフィルム等のポリエステル系フィルム、ポリテトラフルオロエチレンフィルム、ポリエチレンフィルム、ポリプロピレンフィルム、ポリメチルペンテンフィルム、ポリビニルアセテートフィルム等のポリオレフィン系フィルム、ポリ塩化ビニルフィルム、ポリイミドフィルムなどのプラスチックフィルム等が挙げられる。なかでも、エキスパンド性に優れ、環境負荷が小さいため、ポリオレフィン系フィルムが好適に用いられる。 The substrate 54a is not particularly limited, but is a polyester film such as a polyethylene terephthalate film, a polytetrafluoroethylene film, a polyethylene film, a polypropylene film, a polymethylpentene film, a polyolefin film such as a polyvinyl acetate film, or polyvinyl chloride. Examples thereof include plastic films such as films and polyimide films. Especially, since it is excellent in expandability and environmental impact is small, a polyolefin-type film is used suitably.
上記粘着剤層54bは、特に限定されないが、アクリル系、特殊合成ゴム系、合成樹脂系、ゴム系などの粘着剤を用いて構成される。なかでも、感圧タイプとしてアクリル系の粘着剤が再剥離性、コスト面に優れているため好適に用いられる。 Although the said adhesive layer 54b is not specifically limited, It is comprised using adhesives, such as an acrylic type, a special synthetic rubber type | system | group, a synthetic resin type | system | group, and a rubber type. Among these, acrylic pressure-sensitive adhesives are preferably used because they are excellent in removability and cost.
上述のようにして光後硬化性接着剤からなる接着剤層4付き半導体チップ2を得た後に、接着剤層4に光を照射し、接着剤層4の硬化を進行させる工程が行われる。
After obtaining the
上記接着剤層4に照射される光の波長としては、接着剤層の硬化が進行する波長であれば特に限定されないが、例えば光後硬化性接着剤が光重合性化合物と、光重合開始剤と、硬化遅延剤とを含む場合には、光重合開始剤の感度波長等によって適宜選択される。光の照射量としては特に限定されないが、上記光重合開始剤の種類や接着剤層4の厚みによって適宜選択される。
The wavelength of the light applied to the
上記波長及び照射量の光を照射する照射光源としては特に限定されないが、例えば蛍光ランプ、高圧水銀灯、キセノン灯等が挙げられる。また、上記光は、接着剤層4に直接照射してもよく、石英ファイバーや反射鏡等を利用して接着剤層4に光線を導いてもよい。
Although it does not specifically limit as an irradiation light source which irradiates the light of the said wavelength and irradiation amount, For example, a fluorescent lamp, a high pressure mercury lamp, a xenon lamp etc. are mentioned. Further, the light may be directly applied to the
上記接着剤層4は、光の照射により次第に硬化が進行する光後硬化性粘着剤を用いて構成されているので、加熱により硬化が進行する接着剤を用いた場合よりも、接着剤層4の硬化収縮を抑制することができる。さらに、光を照射することで接着剤層4の硬化を進行させることができるので、接着剤層4付き半導体チップを加熱する必要がなく、半導体チップの熱劣化を防止することもできる。
Since the
次に、図2(b)に示すように、接着剤層4を介して、半導体チップ2を基板3の上面3aに積層する工程が行われる。すなわち、基板3の上面に、半導体チップ2が接着剤層4側から積層される。この積層工程は、接着剤層4の可使時間内に行われる。なお、ここでは支持部材として基板3が用いられているが、基板3に代えて半導体チップを用いて、接着剤層4を介して、半導体チップ2を半導体チップの上面に積層してもよい。
Next, as shown in FIG. 2B, a step of laminating the
接着剤層4の可使時間、すなわち光を照射してから接着剤層4の粘着性が低下し、接合を行い得なくなるまでの時間は、1分以上であることが好ましい。より好ましくは3分以上、さらに好ましくは5分以上である。可使時間が短すぎると、接着剤層4に光を照射した後に、硬化がすぐに進行してしまうため、ワイヤーボンディング時に接着剤層4の貯蔵弾性率が高くなりすぎることがある。
It is preferable that the usable time of the
次に、必ずしも行われる必要はないが、半導体チップ2を基板3の上面3aに積層する工程と、後述するボンディングワイヤーを接続する工程との間に、50〜100℃の温度に加熱する工程が行われることが好ましい。
Next, although not necessarily performed, there is a step of heating to a temperature of 50 to 100 ° C. between the step of laminating the
50〜100℃の温度に加熱する工程が行われる場合には、短時間で所望のゲル分率を達成することができ、タクトタイム短縮が可能となる。また、後述のように多数の半導体チップを積層する場合には、特に上記加熱工程によるタクトタイム短縮が有効である。 When the step of heating to a temperature of 50 to 100 ° C. is performed, a desired gel fraction can be achieved in a short time, and the tact time can be shortened. Further, when a large number of semiconductor chips are stacked as will be described later, it is particularly effective to shorten the tact time by the heating step.
次に、図2(c)に示すように、接着剤層4のゲル分率が20%以上であるように、接着剤層4の硬化が進行したときに、半導体チップ2の上面2aに設けられた電気接続端子5a、5bにボンディングワイヤー6a、6bを接続する工程が行われる。すなわち、ボンディングワイヤー接続時における接着剤層4のゲル分率は、20%以上とされている。ゲル分率は20%以上であれば特に限定されないが、上限は100%である。
Next, as shown in FIG. 2C, the
上記接着剤層4のゲル分率が20%未満であると、半導体チップ2が基板3に十分に接着していないことがあり、ボンディングワイヤー6a、6bの接続時に半導体チップ2が位置ずれすることがある。
If the gel fraction of the
上記接着剤層4のボンディングワイヤー接続時の温度における貯蔵弾性率は、1000KPa以下であることが好ましい。上記貯蔵弾性率が1000KPaを超えると、硬化が進行しすぎて接着剤層4が硬化収縮していることがあり、それによって半導体チップ2に反りが生じ、ボンディングワイヤー6a、6bの接続が困難なことがある。また、半導体チップ2の反りが生じていることによって、半導体チップ2の上面2aに設けられた電気接続端子5a、5bを光学認識できず、ワイヤーボンディングを行い得ないことがある。
It is preferable that the storage elastic modulus at the temperature at the time of bonding wire connection of the
本明細書において、ボンディングワイヤー接続時の温度における貯蔵弾性率とは、接着剤層について上記温度にて測定した貯蔵弾性率の値を意味する。 In this specification, the storage elastic modulus at the temperature at the time of bonding wire connection means the value of the storage elastic modulus measured at the above temperature for the adhesive layer.
所望のゲル分率であるように接着剤層の硬化が進行したときに、ボンディングワイヤーを接続する方法としては、上記光後硬化性接着剤を用いて作製しようとする半導体装置の接着剤層の厚みと同厚の接着剤層サンプルを作製して光を照射し、接着剤層サンプルに光照射を終えた直後の時間を0分0秒として、所定時間経過した後の接着剤層サンプルのゲル分率を測定し、得られたゲル分率から、ワイヤーボンディング開始時においてゲル分率が20%以上である条件を満たすようにボンディングワイヤーを接続する方法が挙げられる。
As the method of connecting the bonding wire when the curing of the adhesive layer proceeds so as to have a desired gel fraction, the adhesive layer of the semiconductor device to be manufactured using the above-mentioned photo-curing adhesive is used. An adhesive layer sample having the same thickness as that of the adhesive layer sample was irradiated with light, and the time immediately after the light irradiation on the adhesive layer sample was 0
なお、電気接続端子5a、5bは、ボンディングワイヤー6a、6bにより、基板3の上面3aに設けられた電極パッド7a、7bと接続される。半導体チップ2の電気接続端子5a、5bは、基板3以外の別部材の被接続部分に接続されてもよく、例えば半導体チップ2とは別の半導体チップに接続されてもよい。
The
半導体チップ2の上面2aに設けられた電気接続端子5a、5bにボンディングワイヤー6a、6bを接続する工程が行われた後に、接着剤層4の硬化がさらに進行することが好ましい。さらに、硬化が終了した後に、接着剤層4の240℃における貯蔵弾性率は10000KPa以上であることが好ましい。接着剤層4の240℃における貯蔵弾性率が10000KPa未満であると、半導体チップ2と基板3との接合強度に劣り、半導体チップ2と基板3とが剥離し易くなる。
After the step of connecting the
接着剤層4の硬化が終了した後に、必ずしも行う必要はないが、半導体チップ2を樹脂モールド層8により被覆する工程が行われる。樹脂モールド層8を構成する材料としては、特に限定されないが、例えば加熱硬化型エポキシ系熱硬化性樹脂と無機フィラーとを主成分とする成形材料が挙げられる。このように、樹脂モールド層8により半導体チップ2を被覆することで、図1に示す半導体装置1を得ることができる。
Although not necessarily performed after the curing of the
図4に、本発明の他の実施形態に係る半導体装置の製造方法により得られた半導体装置を略図的正面断面図で示す。 FIG. 4 is a schematic front sectional view of a semiconductor device obtained by a method for manufacturing a semiconductor device according to another embodiment of the present invention.
図4に示す半導体装置11は、図1に示す半導体装置1と接着剤層が異なること以外は同様に構成されている。半導体装置11では、接着剤層12を介して、半導体チップ2が基板3の上面3aに接合されている。半導体装置1と同様に構成されているところは同一の符号を付してその説明を省略する。
The semiconductor device 11 shown in FIG. 4 has the same configuration as the
半導体装置1では、半導体チップ2の下面2bに光後硬化性接着剤からなる接着剤層4を形成したが、半導体装置11では、図5(a)に示すように、支持部材としての基板3の上面3aに光後硬化性接着剤からなる接着剤層12を形成している。接着剤層12を構成する光後硬化性接着剤としては、上述したものが用いられる。基板3の上面3aに光後硬化性接着剤からなる接着剤層12を形成する場合には、シート状の光後硬化性接着剤を用いてもよく、ペースト状の光後硬化性接着剤を用いてもよい。
In the
基板3の上面3aに接着剤層12を形成した後に、接着剤層12に光を照射し、接着剤層12の硬化を進行させる工程が行われる。
After the
次に、図5(b)に示すように、接着剤層12を介して、半導体チップ2を基板3の上面3aに積層する工程が行われる。すなわち、基板3の上面3aに形成された接着剤層12の上面に、半導体チップ2が積層される。この積層工程は、接着剤層12の可使時間内に行われる。
Next, as shown in FIG. 5B, a step of laminating the
半導体チップ2を基板3の上面3aに積層した後、図5(c)に示すように、半導体装置1と同様に、接着剤層12のゲル分率が20%以上であるように、接着剤層12の硬化が進行したときに、半導体チップ2の上面2aに設けられた電気接続端子5a、5bにボンディングワイヤー6a、6bを接続する工程が行われる。
After the
なお、電気接続端子5a、5bにボンディングワイヤー6a、6bを接続する工程が行われた後に、接着剤層12の硬化がさらに進行することが好ましい。さらに、硬化が終了した後に、接着剤層12の240℃における貯蔵弾性率は10000KPa以上であることが好ましい。
In addition, it is preferable that hardening of the
接着剤層12の硬化が終了した後に、半導体チップ2を樹脂モールド層8で被覆することにより、図4に示す半導体装置11を得ることができる。
After the curing of the
次に、図6に、本発明の別の実施形態に係る半導体装置の製造方法により得られた半導体装置を略図的正面断面図で示す。 Next, FIG. 6 shows a schematic front cross-sectional view of a semiconductor device obtained by a method for manufacturing a semiconductor device according to another embodiment of the present invention.
図6に示す半導体装置21では、図1に示す半導体装置1の半導体チップ2の上面2aに、半導体チップ22がさらに積層された構造を有する。すなわち、半導体チップ2の上面2aに、接着剤層23を介して半導体チップ22が積層されている。
A
半導体チップ22の上面22aの外周縁近傍には、外部と電気的に接続するための電気接続端子24a、24bが設けられている。半導体チップ22の上面22aに設けられた電気接続端子24a、24bに、ボンディングワイヤー25a、25bが接続されている。ボンディングワイヤー25a、25bの電気接続端子24a、24bが接続されている側とは反対側の端部は、基板3の上面3aに設けられた電極パッド26a、26bに接続されている。半導体チップ2及び半導体チップ22を覆うように、基板3上に樹脂モールド層27が形成されている。
In the vicinity of the outer peripheral edge of the
上記半導体装置21は、上述した半導体装置1の各製造工程を繰り返すことにより得ることができる。具体的には、上述した接着剤層4付き半導体チップ2と同様に、例えば接着剤層23が下面22bに形成された半導体チップ22を用い、この接着剤層23に光を照射し、接着剤層23の硬化を進行させる。次に、接着剤層23の可使時間内に、接着剤層23を介して、半導体チップ22を半導体チップ2の上面2aに積層する。しかる後、接着剤層23のゲル分率が20%以上であるように、接着剤層23の硬化が進行したときに、半導体チップ22の上面22aに設けられた電気接続端子24a、24bにボンディングワイヤー25a、25bを接続する。
The
このように、各工程を繰り返すことにより複数の半導体チップが積層された半導体装置を得ることができる。なお、例えば半導体チップ22の上面22aに複数の半導体チップをさらに積層してもよい。
In this manner, a semiconductor device in which a plurality of semiconductor chips are stacked can be obtained by repeating each process. For example, a plurality of semiconductor chips may be further stacked on the
積層する複数の半導体チップの大小関係としては特に限定はされないが、本発明の半導体装置の製造方法では、特に積層する半導体チップの形状が略同一である場合に、ボンディングワイヤーの接続信頼性がより一層高められる。すなわち、図7に半導体装置21の変形例としての半導体装置31を示すように、半導体チップ22に代えて、半導体チップ2と同一の形状を有する半導体チップ32を用いた場合に、ボンディングワイヤーの接続信頼性がより一層高められる。
Although there is no particular limitation on the size relationship between a plurality of semiconductor chips to be stacked, in the method for manufacturing a semiconductor device of the present invention, particularly when the shape of the semiconductor chips to be stacked is substantially the same, the connection reliability of the bonding wire is higher. Increased further. That is, when a
なお、半導体装置の製造効率が高められるので、複数の半導体チップの上面に設けられた各電気接続端子にボンディングワイヤーをそれぞれ接続した後に、支持部材及び複数の半導体チップ間の各接着剤層をさらに硬化させることが好ましい。 In addition, since the manufacturing efficiency of the semiconductor device is increased, after connecting the bonding wires to the respective electrical connection terminals provided on the upper surfaces of the plurality of semiconductor chips, the adhesive layer between the support member and the plurality of semiconductor chips is further provided. It is preferable to cure.
具体的には、半導体チップ2の上面2aに設けられた電気接続端子5a、5bにボンディングワイヤー6a、6bを接続した後、接着剤層4の硬化が終了する前に、半導体チップ2の上面2aに半導体チップ22を積層する。さらに、半導体チップ22の上面2aに設けられた電気接続端子24a、24bにボンディングワイヤー25a、25bを接続し、この接続を行った後に、接着剤層4と接着剤層23とをさらに硬化させ、硬化を終了させることが好ましい。
Specifically, after the
以下実施例を掲げて本発明を更に詳しく説明するが、本発明はこれら実施例のみに限定されるものではない。 EXAMPLES Hereinafter, although an Example is hung up and this invention is demonstrated in more detail, this invention is not limited only to these Examples.
(光後硬化性接着剤の調製)
ダイボンディングフィルムを構成する材料として、ポリエステルエリーテルUE3400(分子量3.0万、ガラス転移温度Tg−20℃、ユニチカ社製)80重量部と、エピコート828(エポキシ系化合物、ジャパンエポキシレジン社製)20重量部と、アデカオプトマーSP170(光重合開始剤、ADEKA社製)1重量部とをメチルエチルケトン(MEK)100重量部に溶解させ、光後硬化性接着剤を調製した。
(Preparation of light post-curing adhesive)
As materials constituting the die-bonding film, 80 parts by weight of polyester elitel UE3400 (
得られた光後硬化性接着剤を離型フィルム上に塗布し、110℃で3分間オーブン中で加熱乾燥し、離型フィルム上に光後硬化性接着剤からなる光後硬化シート(厚み50μm)を構成した。
The obtained light post-curing adhesive was coated on a release film, dried by heating in an oven at 110 ° C. for 3 minutes, and a light post-curing sheet (
次に、高圧水銀灯を用いて、365nmの光を照射強度40mWで15秒間、トタール600mWの紫外線を光後硬化シートに照射した。しかる後、室温(23℃)、60℃、85℃、110℃の各温度条件でシートを所定時間養生させた後のゲル分率を測定した。 Next, using a high-pressure mercury lamp, 365 nm light was irradiated at an irradiation intensity of 40 mW for 15 seconds, and total light of 600 mW was irradiated to the light post-cured sheet. Thereafter, the gel fraction after the sheet was cured for a predetermined time at room temperature (23 ° C.), 60 ° C., 85 ° C., and 110 ° C. was measured.
ゲル分率の測定は、光後硬化シートを酢酸エチル中にて、室温(23℃)で10時間振とうした後、200メッシュの金網にあげて、100℃で1時間乾燥した後の不溶分の割合を測定することにより行った。測定された不溶分(重量%)をゲル分率(%)とした。 The gel fraction was measured by shaking the light post-cured sheet in ethyl acetate at room temperature (23 ° C.) for 10 hours, then lifting it over a 200 mesh wire net and drying at 100 ° C. for 1 hour. This was done by measuring the ratio. The measured insoluble content (% by weight) was defined as the gel fraction (%).
結果を図8に示す。 The results are shown in FIG.
(実施例1)
実施例1では、上述した半導体装置1の製造と同様に、ダイシング・ダイボンディングテープを用いて半導体装置を製造した。
(Example 1)
In Example 1, a semiconductor device was manufactured using a dicing die bonding tape in the same manner as the
(1)ダイシング・ダイボンディングテープの作製
得られた光後硬化性接着剤を離型フィルム上に塗布し、110℃で3分間オーブン中で加熱乾燥し、離型フィルム上にダイボンディングフィルム(厚み50μm)を構成した。
(1) Preparation of dicing die-bonding tape The obtained optical post-curing adhesive was applied on a release film and dried in an oven at 110 ° C. for 3 minutes to form a die bonding film (thickness) on the release film. 50 μm).
次に、離型フィルムが貼付された面とは反対側のダイボンディングフィルムの表面に、リリースフィルムを貼付した。これを円形に切り抜いた後、ダイボンディングフィルムが貼付されている側とは反対側のリリースフィルムの表面に、ダイシングフィルムとしてのPEテープ#6318−B(積水化学社製、ポリエチレン基材:厚み70μm、ゴム系粘着剤層:厚み10μm)を粘着剤層側から貼付した。このようにして、離型フィルム/ダイボンディングフィルム/リリースフィルム/ダイシングフィルムがこの順で積層されたダイシング・ダイボンディングテープを作製した。
Next, a release film was attached to the surface of the die bonding film opposite to the surface to which the release film was attached. After this was cut out in a circular shape, PE tape # 6318-B (manufactured by Sekisui Chemical Co., Ltd., polyethylene substrate:
(2)半導体装置の作製
ダイシング・ダイボンディングテープの離型フィルムを剥離し、露出したダイボンディングフィルムを8inchのシリコンウェーハ(厚み80μm)の一方の面に60℃の温度でラミネートした。
(2) Fabrication of Semiconductor Device The release film of the dicing die bonding tape was peeled off, and the exposed die bonding film was laminated on one surface of an 8-inch silicon wafer (
次に、ダイシング装置DFD651(ディスコ社製)を用いて、送り速度50mm/秒で、10mm×10mmのサイズに、シリコンウェーハをダイボンディングフィルムごとダイシングし、個々の半導体チップに分割した。ダイボンディングフィルムからなる接着剤層ごと半導体チップをピックップし、接着剤層が下面に形成された半導体チップ(ワイヤーボンディングパット172個)を得た。 Next, using a dicing apparatus DFD651 (manufactured by Disco Corporation), the silicon wafer was diced together with the die bonding film into a size of 10 mm × 10 mm at a feed rate of 50 mm / sec and divided into individual semiconductor chips. The semiconductor chip was picked together with the adhesive layer made of the die bonding film to obtain a semiconductor chip (172 wire bonding pads) having the adhesive layer formed on the lower surface.
次に、高圧水銀灯を用いて、365nmの光を照射強度40mWで15秒間、トタール600mWの紫外線を接着剤層に照射した後、直ちに、5N、1秒及び60℃の各条件で配線基板の上面に接着剤層付き半導体チップを接着剤層側から積層した。 Next, using a high-pressure mercury lamp, the adhesive layer was irradiated with 365 nm light at an irradiation intensity of 40 mW for 15 seconds and a total 600 mW ultraviolet light, and then immediately on the top surface of the wiring board under the conditions of 5 N, 1 second, and 60 ° C. A semiconductor chip with an adhesive layer was laminated on the adhesive layer side.
次に、光照射を終えた直後の時間を0秒として、110℃で1秒間経過した後に半導体チップの上面に設けられた電気接続端子と、基板の上面に設けられた電極パッドとをボンディングワイヤーで接続し、半導体装置を得た。 Next, the time immediately after the completion of the light irradiation is set to 0 second, and after 1 second at 110 ° C., the electrical connection terminal provided on the upper surface of the semiconductor chip and the electrode pad provided on the upper surface of the substrate are bonded to the bonding wire. To obtain a semiconductor device.
なお、25μmのAuワイヤーを用いて、250℃、2.5m秒、荷量60g、超音波パワー0.75Wの各条件で、半導体チップに対して172パッド分ワイヤーボンディングを行った。 In addition, wire bonding was performed for 172 pads on the semiconductor chip under the conditions of 250 ° C., 2.5 milliseconds, a load of 60 g, and an ultrasonic power of 0.75 W using a 25 μm Au wire.
(実施例2)
光照射を終えた直後の時間を0秒として、85℃で3秒間経過した後に半導体チップの上面に設けられた電気接続端子と、基板の上面に設けられた電極パッドとをボンディングワイヤーで接続したこと以外は実施例1と同様にして、半導体装置を得た。
(Example 2)
The electrical connection terminal provided on the upper surface of the semiconductor chip and the electrode pad provided on the upper surface of the substrate were connected with a bonding wire after 3 seconds had passed at 85 ° C., with the time immediately after finishing the light irradiation being 0 second. Except for this, a semiconductor device was obtained in the same manner as in Example 1.
(実施例3)
光照射を終えた直後の時間を0秒として、60℃で30秒間経過した後に半導体チップの上面に設けられた電気接続端子と、基板の上面に設けられた電極パッドとをボンディングワイヤーで接続したこと以外は実施例1と同様にして、半導体装置を得た。
(Example 3)
The electrical connection terminal provided on the upper surface of the semiconductor chip and the electrode pad provided on the upper surface of the substrate were connected with a bonding wire after 30 seconds had passed at 60 ° C., with the time immediately after finishing the light irradiation being 0 second. Except for this, a semiconductor device was obtained in the same manner as in Example 1.
(実施例4)
光照射を終えた直後の時間を0秒として、室温(23℃)で60分間経過した後に半導体チップの上面に設けられた電気接続端子と、基板の上面に設けられた電極パッドとをボンディングワイヤーで接続したこと以外は実施例1と同様にして、半導体装置を得た。
Example 4
The bonding wire is formed by connecting the electrical connection terminal provided on the upper surface of the semiconductor chip and the electrode pad provided on the upper surface of the substrate after 60 minutes have passed at room temperature (23 ° C.), with the time immediately after finishing the light irradiation being 0 second. A semiconductor device was obtained in the same manner as in Example 1 except that the connection was made.
(実施例5)
光照射を終えた直後の時間を0秒として、室温(23℃)で120分間経過した後に半導体チップの上面に設けられた電気接続端子と、基板の上面に設けられた電極パッドとをボンディングワイヤーで接続したこと以外は実施例1と同様にして、半導体装置を得た。
(Example 5)
The bonding wire is formed by connecting the electrical connection terminal provided on the upper surface of the semiconductor chip and the electrode pad provided on the upper surface of the substrate after 120 minutes have passed at room temperature (23 ° C.), with the time immediately after the light irradiation being finished being 0 seconds. A semiconductor device was obtained in the same manner as in Example 1 except that the connection was made.
(比較例1)
光照射を終えた直後の時間を0秒として、室温(23℃)で10分間経過した後に半導体チップの上面に設けられた電気接続端子と、基板の上面に設けられた電極パッドとをボンディングワイヤーで接続しようとしたこと以外は実施例1と同様にして、半導体装置の製造を試みた。
(Comparative Example 1)
A bonding wire is formed by connecting an electrical connection terminal provided on the upper surface of the semiconductor chip and an electrode pad provided on the upper surface of the substrate after 10 minutes have passed at room temperature (23 ° C.), with the time immediately after finishing the light irradiation being 0 second. An attempt was made to manufacture a semiconductor device in the same manner as in Example 1 except that the connection was attempted.
その結果、ボンディングワイヤーの接続を行うことができなかった。 As a result, the bonding wire could not be connected.
(比較例2)
光照射を終えた直後の時間を0秒として、室温(23℃)で30分間経過した後に半導体チップの上面に設けられた電気接続端子と、基板の上面に設けられた電極パッドとをボンディングワイヤーで接続したこと以外は実施例1と同様にして、半導体装置を得た。
(Comparative Example 2)
The bonding wire is formed by connecting the electrical connection terminal provided on the upper surface of the semiconductor chip and the electrode pad provided on the upper surface of the substrate after 30 minutes have passed at room temperature (23 ° C.), with the time immediately after the completion of the light irradiation being 0 second. A semiconductor device was obtained in the same manner as in Example 1 except that the connection was made.
(半導体装置の評価)
得られた半導体装置において、半導体チップの上面に設けられた電気接続端子に対するボンディングワイヤーの接続状態を評価した。接続状態が良好である場合を「○」とした。
(Evaluation of semiconductor devices)
In the obtained semiconductor device, the connection state of the bonding wire to the electrical connection terminal provided on the upper surface of the semiconductor chip was evaluated. The case where the connection state was good was marked as “◯”.
さらに、得られた半導体装置において、半導体チップが位置ずれしているか否かを評価した。半導体チップの位置ずれがない場合を「○」とした。 Furthermore, in the obtained semiconductor device, it was evaluated whether or not the semiconductor chip was displaced. The case where there was no misalignment of the semiconductor chip was marked “◯”.
結果を下記表1に示す。 The results are shown in Table 1 below.
1…半導体装置
2…半導体チップ
2a…上面
2b…下面
3…基板
3a…上面
4…接着剤層
4A…ダイボンディングフィルム
5a、5b…電気接続端子
6a、6b…ボンディングワイヤー
7a、7b…電極パッド
8…樹脂モールド層
11…半導体装置
12…接着剤層
21…半導体装置
22…半導体チップ
22a…上面
22b…下面
23…接着剤層
24a、24b…電気接続端子
25a、25b…ボンディングワイヤー
26a、26b…電極パッド
27…樹脂モールド層
31…半導体装置
32…半導体チップ
51…ダイシング・ダイボンディングテープ
52…離型フィルム
53…リリースフィルム
54…ダイシングフィルム
54a…基材
54b…粘着剤層
DESCRIPTION OF
Claims (7)
前記半導体チップの下面もしくは前記支持部材の上面に前記光後硬化性接着剤からなる接着剤層を形成する工程と、
前記接着剤層に光を照射し、前記接着剤層の硬化を進行させる工程と、
前記接着剤層を介して、前記半導体チップを前記支持部材の上面に積層する工程と、
前記接着剤層のゲル分率が20%以上であるように、前記接着剤層の硬化が進行したときに、前記半導体チップの上面に設けられた前記電気接続端子にボンディングワイヤーを接続する工程とを備えることを特徴とする、半導体装置の製造方法。 A semiconductor chip having an electrical connection terminal on its upper surface is a method for manufacturing a semiconductor device, which is bonded to the upper surface of a support member using an optical post-curing adhesive,
Forming an adhesive layer made of the light post-curing adhesive on the lower surface of the semiconductor chip or the upper surface of the support member;
Irradiating the adhesive layer with light to advance curing of the adhesive layer;
Laminating the semiconductor chip on the upper surface of the support member via the adhesive layer;
Connecting a bonding wire to the electrical connection terminal provided on the upper surface of the semiconductor chip when the adhesive layer is cured so that the gel fraction of the adhesive layer is 20% or more; A method for manufacturing a semiconductor device, comprising:
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2006283602A JP2008103468A (en) | 2006-10-18 | 2006-10-18 | Manufacturing method of semiconductor device |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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| JP2006283602A JP2008103468A (en) | 2006-10-18 | 2006-10-18 | Manufacturing method of semiconductor device |
Publications (1)
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| JP2008103468A true JP2008103468A (en) | 2008-05-01 |
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Family Applications (1)
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| JP2006283602A Pending JP2008103468A (en) | 2006-10-18 | 2006-10-18 | Manufacturing method of semiconductor device |
Country Status (1)
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| JP (1) | JP2008103468A (en) |
-
2006
- 2006-10-18 JP JP2006283602A patent/JP2008103468A/en active Pending
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