JP5270191B2 - 半導体装置の製造方法 - Google Patents

Description

本発明は、半導体装置の製造方法に関する。より詳しくは、本発明は、チップと配線基板とからなる半導体装置を製造する方法に関する。

半導体装置の製造工程の一つに、基材１０８ａ上に熱硬化性の接着剤層１０８ｂが設けられたダイアタッチフィルム１０８に所定の性能を有する回路が形成されたウェハ１０４を貼付し、該ウェハ１０４を接着剤層１０８ｂとともに複数個のチップ１０６に切断分離するダイシング工程がある（本願図３−１、特許文献１）。続いて、裏面に接着剤層１０８ｂを有するチップ１０６をピックアップし、チップ１０６と配線基板１１０とをダイボンドするダイボンディング工程（図３−２）、該接着剤層１０８ｂを硬化させる加熱硬化工程（図３−３）、ワイヤーボンディング工程、モールディング工程などを経て半導体装置が製造される。
国際公開第２００５／００４２１６号パンフレット

ところで、ウェハ上には不良回路が形成されることがあり、ウェハの種類によっては１／４程度に所定の性能を有さない不良回路が形成される場合もある。ダイシング工程において、上記不良回路部分をダイシングして得られたチップは不良品となる。したがって、高価なダイアタッチフィルムについて、このような不良チップの裏面に貼付された部分は無駄になるという問題がある。

そこで、本発明の目的は、ダイアタッチフィルムの無駄をなくし、低い製造コストで半導体装置を製造する方法を提供することにある。

本発明者らは鋭意研究した結果、特定のチップを選別する工程を行うことによって、上記課題を解決できることを見出した。
すなわち、本発明に係る半導体装置の製造方法は、チップと配線基板とからなる半導体装置を製造する方法であって、ウェハを個片化してチップを得る工程［Ａ］と、上記工程［Ａ］で個片化されたチップ中、個片化前または個片化後に検査をして選ばれたチップのみを、基材と接着剤層とからなるダイアタッチフィルムの接着剤層上に固定する工程［Ｂ］と、上記チップが固定された接着剤層に、常圧よりも０．０５ＭＰａ以上大きい静圧を印加する工程［Ｆ］とを含むことを特徴とする。

また、本発明に係る半導体装置の製造方法は、チップと配線基板とからなる半導体装置を製造する方法であって、ウェハを個片化してチップを得る工程［ａ１］と、上記工程［ａ１］で個片化されたチップ中、個片化前または個片化後に検査をして選ばれたチップのみを、基材と未硬化の接着剤層とからなるダイアタッチフィルムの接着剤層上に並べて固定する工程［ｂ１］と、上記チップ間に表出した未硬化の接着剤層を切断し、裏面に未硬化の接着剤層を有するチップをピックアップする工程［ｃ１］と、上記工程［ｃ１］でピックアップされたチップを未硬化の接着剤層を介して配線基板にダイボンドする工程［ｄ１］と、上記工程［ｄ１］で得られた配線基板を加熱して未硬化の接着剤層を硬化させる工程［ｅ１］と、上記硬化が完了する前に、上記チップがダイボンドされた配線基板に、常圧よりも０．０５ＭＰａ以上大きい静圧を印加する工程［ｆ１］とを含むことが好ましい。

また、上記工程［ｆ１］後、上記工程［ｅ１］を行うことが好ましく、あるいは、上記工程［ｅ１］および上記工程［ｆ１］を同時に行うことが好ましい。
また、本発明に係る半導体装置の製造方法は、チップと配線基板とからなる半導体装置を製造する方法であって、ウェハを個片化してチップを得る工程［ａ２］と、上記工程［ａ２］で個片化されたチップ中、個片化前または個片化後に検査をして選ばれたチップのみを、基材と加熱硬化不要の接着剤層とからなるダイアタッチフィルムの接着剤層上に並べて固定する工程［ｂ２］と、上記チップ間に表出した加熱硬化不要の接着剤層を切断し、裏面に接着剤層を有するチップをピックアップする工程［ｃ２］と、上記工程［ｃ２］でピックアップされたチップを加熱硬化不要の接着剤層を介して配線基板にダイボンドする工程［ｄ２］と、上記チップがダイボンドされた配線基板に、常圧よりも０．０５ＭＰａ以上大きい静圧を印加する工程［ｆ２］とを含むことが好ましい。

本発明によれば、ダイアタッチフィルムの無駄をなくし、低い製造コストで効率良く半導体装置を製造することができる。

以下、本発明について具体的に説明する。
上述したように半導体装置の製造工程においては、ウェハ上には不良回路が形成される場合がある。上記不良回路部分を個片化して得られたチップは不良品となる。したがって、高価なダイアタッチフィルムについて、このような不良チップの裏面に貼付された部分は無駄になるという問題がある。

このため、本発明においては、ウェハを個片化してチップを得る工程［Ａ］および上記工程［Ａ］で個片化されたチップ中、個片化前または個片化後に検査をして選ばれたチップのみを、基材と接着剤層とからなるダイアタッチフィルムの接着剤層上に固定する工程［Ｂ］を行って、上記問題を解決する。

しかしながら、工程［Ｂ］において、チップをダイアタッチフィルムの接着剤層上に固定するのみでは、チップと接着剤層との間に空気が入り込み、ボイドが生ずる場合がある。ところで、従来の製造方法において、ダイアタッチフィルムにウェハを貼付するときはローラー付の装置を使用するため、ダイアタッチフィルムの接着剤層とウェハ（切断分離後はチップ）との間には、ボイドは比較的生じにくい。これに対して、本発明の工程［Ｂ］においては、ウェハではなく複数のチップをダイアタッチフィルムの接着剤層に固定するため、ローラーを使用できない場合が多い。すなわち、チップを上方から垂直にダイアタッチフィルムに接触させ押し付けるため、従来の製造方法に比較してボイドが生じやすい。いずれにせよ、上記ボイドは、モールディング工程後の半導体装置にも残存し、パッケージクラックの起点となるという問題がある。

そこで、本発明においては、上記チップが固定された接着剤層に、常圧よりも０．０５ＭＰａ以上大きい静圧を印加する工程［Ｆ］を行う。この工程により、上記ボイドを消滅させることができる。

以上のように、本発明によれば、ダイアタッチフィルムの無駄をなくし、半導体装置の製造全体として生産コストを抑制できる。さらに、パッケージクラックの原因となり得るボイドのない半導体装置を製造できる。

以下、より具体的な実施の形態について説明する。
[実施の形態１]
本発明に係る半導体装置の製造方法（実施の形態１）は、チップと配線基板とからなる半導体装置を製造する方法であって、工程［ａ１］〜［ｆ１］を含む。本実施の形態１では、工程［ｆ１］後、工程［ｅ１］を行う。

＜工程［ａ１］＞
工程［ａ１］では、ウェハを個片化してチップを得る。具体的には、まず、ダイシングシート１０２の粘着剤層１０２ｂ上にウェハ１０４を貼付する（図１−１）。

ダイシングシート１０２としては、公知のダイシング加工用のダイシングシートが用いられる。通常ポリオレフィンなどの基材１０２ａ上に、粘着剤層１０２ｂが剥離不能に形成されている。粘着剤層１０２ｂを形成するためには、低粘着力型の粘着剤やエネルギー線硬化型の粘着剤などが用いられる。

このダイシングシート１０２を通常リングフレームによりダイシング装置上に固定する。次いで、ダイシングシート１０２の粘着剤層１０２ｂ上にウェハ１０４を載置し、たとえばローラーにより押圧してウェハ１０４を貼付する。

工程［ａ１］では、次に、ウェハ１０４をダイシングしてチップ１０６のみを得る。具体的には、ダイシングソーなどの切断手段によりウェハ１０４を個片化するが、このときの切断深さは、ウェハ１０４の厚みおよび粘着剤層１０２ｂの厚みにダイシングソーの磨耗分を加味し、ウェハが個片化される深さとする（図１−１）。上述のように粘着剤層１０２ｂは基材１０２ａから剥離しないため、これによりチップ１０６のみが得られる。

＜工程［ｂ１］＞
工程［ｂ１］では、工程［ａ１］で得られたチップのみを基材１０８ａと未硬化の接着剤層１０８ｂとからなるダイアタッチフィルム１０８の接着剤層１０８ｂ上に並べて固定する（図１−２）。詳細には、検査により選ばれたチップ１０６のみ、すなわち所定の性能を有する回路が形成された良品のチップ１０６のみを、ダイアタッチフィルム１０８の接着剤層１０８ｂ上に並べて固定する。上記検査においては、プローバーなどを用いて所定の性能を有する回路が形成された良品のチップであるか、所定の性能を有する回路が形成されていない不良品のチップであるかを判断し、良品のチップを選別する。検査は、ウェハの個片化前または個片化後のどちらに行ってもよい。検査をウェハの個片化前に行う場合は、ウェハに形成された複数の回路を検査し、良品回路または不良品回路にマークをつけておき、個片化後に選ばれたチップ（良品チップ）のみをダイアタッチフィルムの接着剤層上に並べて固定する。また、検査をウェハの個片化後に行う場合は、ダイシングにより個片化されたチップを検査により選別する。この場合も、選ばれたチップ（良品チップ）のみを、上記ダイアタッチフィルムの接着剤層上に固定する。このように、本実施の形態１の工程［ｂ１］では、選別された良品のチップのみを高価なダイアタッチフィルムに固定するため、ダイアタッチフィルムの無駄をなくすことができ、半導体装置の製造全体として生産コストを抑制できる。なお、この工程［ｂ１］では、チップ１０６を固定する際に、接着剤層１０８ｂとチップ１０６との界面にボイドＡが形成される場合がある。また、ボイドＡは後述する工程［ｆ１］で消滅する。

ダイアタッチフィルム１０８では、通常ポリオレフィンなどの基材１０８ａ上に未硬化の接着剤層１０８ｂが剥離可能に積層されている。
接着剤層１０８ｂを構成する接着剤は、常温または比較的低温の加熱（たとえば５０℃）で粘着性を示し、加熱（たとえば１２０℃）のようなトリガーにより硬化し強固な接着性を示す接着剤であり、熱硬化性樹脂、バインダー樹脂、硬化剤および必要に応じて添加される硬化促進剤などからなる。熱硬化性樹脂としては、たとえばエポキシ、フェノキシ、フェノール、レゾルシノール、ユリア、メラミン、フラン、不飽和ポリエステル、シリ
コーンなどの樹脂が挙げられ、バインダー樹脂としては、たとえばアクリル、ポリエステル、ポリビニルエーテル、ウレタン、ポリアミドなどの樹脂が挙げられる。加熱により硬化し充分に強固な接着性を示すためには、バインダー樹脂よりも熱硬化性樹脂の含有比率が大きいほうが好ましい。

なお、接着剤層１０８ｂを構成する接着剤は、ウレタン系アクリレートオリゴマーなどのエネルギー線硬化性樹脂をさらに含んでいてもよい。この場合、接着剤層１０８ｂは、紫外線などエネルギー線照射により基材１０８ａから剥離しやすくなるため、適当な段階でエネルギー線を照射すると、裏面に未硬化の接着剤層を有するチップのピックアップが容易になる。

また、ダイアタッチフィルム１０８は、外周部にドーナツ状のリングフレーム固定用粘着シートが積層されていてもよい。
複数の良品のチップ１０６を固定する際、チップ間の間隔は、工程［ｃ１］で未硬化の接着剤層１０８ｂを切断することを考慮して、たとえばダイシングブレードなど切断手段の幅と同程度とすることが好ましい。通常１０〜１００μｍである。

＜工程［ｃ１］＞
工程［ｃ１］では、まず、上記チップ間に表出した未硬化の接着剤層１０８ｂを切断する（図１−３）。具体的には、ダイシングソーなどの切断手段により未硬化の接着剤層１０８ｂを切断するが、このときの切断深さは、接着剤層１０８ｂの厚みにダイシングソーの磨耗分を加味した深さとする（図１−３）。このようにして、裏面に未硬化の接着剤層１０８ｂを有するチップ１０６が得られる。

また、切断手段としては、レーザーなどを用いてもよい。レーザーを用いた場合、切断幅が狭いためチップ間の間隔を狭くすることができる。また、ダイアタッチフィルムをエキスパンドして未硬化の接着剤層を物理的に割断してもよい。

工程［ｃ１］では、次に、基材１０８ａと未硬化の接着剤層１０８ｂとの界面で剥離し、裏面に未硬化の接着剤層１０８ｂを有するチップ１０６をピックアップする（図１−３）。ここで、工程［ｂ１］で生じたボイドＡは残存している。

なお、接着剤層１０８ｂを構成する接着剤にエネルギー線硬化性樹脂が含まれているときは、未硬化の接着剤層の切断前または切断後にエネルギー線を照射することにより、裏面に未硬化の接着剤層１０８ｂを有するチップ１０６のピックアップ性を向上できる。

＜工程［ｄ１］＞
工程［ｄ１］では、工程［ｃ１］でピックアップされたチップ１０６を未硬化の接着剤層１０８ｂを介して配線基板１１０にダイボンドする（図１−４）。この工程［ｄ１］では、チップ１０６をダイボンドする際に、接着剤層１０８ｂと配線基板１１０との界面にボイドＢが形成される場合がある。また、ボイドＢは後述する工程［ｆ１］で消滅する。

配線基板１１０としては、たとえば金属からなるリードフレーム、有機材料または無機材料からなる基板、金属と有機材料または無機材料とからなる積層基板などが挙げられる。

ダイボンドは、通常圧力０．０１〜１０ＭＰａ、温度１００〜１５０℃、時間０．１〜３秒で行われる。これにより、チップ１０６がダイボンドされた配線基板１１０が得られる。

＜工程［ｆ１］＞
工程［ｆ１］では、未硬化の接着剤層１０８ｂの硬化が完了する前（本実施の形態１では、未硬化の接着剤層１０８ｂを加熱して硬化する前）に、工程［ｄ１］で得られたチップ１０６がダイボンドされた配線基板１１０に、常圧よりも０．０５ＭＰａ以上大きい静圧、好ましくは０．１〜１．０ＭＰａ大きい静圧を印加する（図１−５）。

これにより、工程［ｂ１］で生じたボイドＡが消滅できるため、本実施の形態１によれば、ダイアタッチフィルムの無駄を防げるのみでなく、ボイドのない信頼性の高い半導体装置を製造できる。

さらに、工程［ｄ１］で生じたボイドＢも消滅できるため、本実施の形態１によれば、ボイドのないより信頼性の高い半導体装置を製造できる。ここで、一般の半導体装置の製造方法と本実施の形態１とをより詳細に比較する。

一般の半導体装置の製造方法では、ダイボンディング工程において、未硬化の接着剤層１０８ｂと配線基板１１０との界面にボイドＢが生じやすい（図３−２）。このボイドＢは、接着剤層１０８ｂを硬化させる加熱硬化工程（図３−３）、ワイヤーボンディング工程およびモールディング工程の後にも消滅せずに存在し、製造された半導体装置において信頼性の低下をもたらす。このように、一般の半導体装置の製造方法では、ダイアタッチフィルムが無駄になること以外にも問題がある。

これに対して、弾性率が低い接着剤からなる接着剤層を有するダイアタッチフィルムにより、ダイボンディング工程でのボイドＢの形成を抑えようとする試みがされている（特許文献１）。しかしながら、上記ダイアタッチフィルムの製造にはさらにコストがかかり、半導体装置の製造コストも高くなる。したがって、ボイドのない信頼性の高い半導体装置を低コストで簡便に製造することが求められている。

一方、本実施の形態１では、工程［ｆ１］により、工程［ｂ１］で生じたボイドＡのみでなく工程［ｄ１］で生じたボイドＢも消滅できる。すなわち、本実施の形態１によれば、ボイドのない信頼性の高い半導体装置を低コストで簡便に製造できる。

圧力を印加する時間は、好ましくは１〜１２０分、より好ましくは５〜９０分である。
静圧を印加する加圧装置としては、チップ１０６がダイボンドされた配線基板１１０に静圧が印加できれば特に制限されないが、好ましくは、オートクレーブ（コンプレッサー付き耐圧容器）などが使用できる。

なお、オートクレーブなど一定容積内で圧力が加えられる場合は、雰囲気温度の上昇が起こる。半導体装置の安定に生産するためには温度を一定に保つことが好ましいため、雰囲気温度を未硬化の接着剤層１０８ｂが硬化しない程度の温度に制御してもよい。また、温度を上げると、接着剤層が流動化して発生したボイドが動きやすくなり、消滅しやすくなることも期待できる。このような温度としては、接着剤層１０８ｂを構成する接着剤の組成によって適宜設定されるが、通常３０〜１２０℃程度である。

＜工程［ｅ１］＞
工程［ｅ１］では、工程［ｆ１］を経た配線基板１１０を加熱して未硬化の接着剤層１０８ｂを硬化させる（図１−６）。

ここでは、チップ１０６がダイボンドされた配線基板１１０の接着剤層１０８ｂを加熱して未硬化の状態から充分な硬化状態にする。なお、本明細書において、未硬化状態とは、接着剤の硬化反応が進行していない状態にあることをいう。充分な硬化状態すなわち硬
化が完了した状態とは、反応が進行し、接着剤が変形できない状態にあることをいう。これにより、半導体装置のダイボンド用接着剤として必要な接着性能が与えられる。いいかえると、工程［ｅ１］を経た配線基板１１０では、接着剤層１０８ｂとチップ１０６との界面、接着剤層１０８ｂと配線基板１１０との界面にボイドは見られず、工程［ｆ１］後の状態を維持しており、チップ１０６と配線基板１１０とが強固に接着されている。

具体的には、工程［ｆ１］でボイドが消滅した配線基板１１０を加圧装置から開放し、大気圧下で加熱装置に投入する。
加熱温度および加熱時間は、接着剤層が充分に硬化できれば特に制限されず、接着剤組成に依存する。加熱温度は、好ましくは１００〜２００℃、より好ましくは１２０〜１６０℃であり、加熱時間は、好ましくは１５〜３００分、より好ましくは３０〜１８０分である。

加熱装置としては、公知の熱硬化装置（オーブン）が使用できる。
なお、工程［ｅ１］で得られた配線基板１１０は、ワイヤーボンディング工程、モールディング工程などを経ることにより、最終的な半導体装置となる。本実施の形態１によって得られた半導体装置は、接着剤層１０８ｂとチップ１０６との間、接着剤層１０８ｂと配線基板１１０との界面にボイドが存在しないため、パッケージクラックが生ずることがなく、高い信頼性を有する。

さらに、上記のように、工程［ｅ１］では、工程［ｆ１］を経た配線基板１１０を加熱して未硬化の接着剤層１０８ｂを硬化させると説明したが、工程［ｆ１］で雰囲気温度を上昇させることにより、接着剤層１０８ｂが途中まで硬化されていてもよい。

なお、工程［ａ１］において、上述のように、ダイシングシートの粘着剤層上にウェハを貼付し、該ウェハをダイシングしてチップを得てもよいが、ウェハの表面（回路面）にウェハの厚みよりも小さい溝を形成した後、ウェハの表面に保護テープを貼付し、ウェハの裏面について所定の量を研削してチップを得てもよい。すなわち、先ダイシング法によってチップを得てもよい。

［実施の形態２］
本発明に係る半導体装置の製造方法（実施の形態２）は、チップと配線基板とからなる半導体装置を製造する方法であって、工程［ａ１］〜［ｆ１］を含む。本実施の形態２では、工程［ｅ１］および工程［ｆ１］を同時に行う。いいかえると、工程［ｆ１］における静圧の印加と、工程［ｅ１］における未硬化の接着剤層１０８ｂの加熱硬化を同時に行う。

この実施の形態２では、熱硬化が行われる高温で発生し得る接着剤層中のボイドも、発生すると同時に静圧加圧により消滅できる利点があると考えられる。工程［ｅ１］および工程［ｆ１］を経た配線基板では、接着剤層とチップとの界面に生じたボイド（工程［ｂ１］で生じたボイド）、接着剤層と配線基板との界面に生じたボイド（工程［ｄ１］で生じたボイド）は消滅されている。また、接着剤層は充分に硬化した状態となっており、チップと配線基板とが強固に接着されている。

本実施の形態２における工程［ｅ１］および工程［ｆ１］では、常圧に対して０．０５ＭＰａ以上、好ましくは０．１〜１．０ＭＰａ大きい静圧を印加するとともに、接着剤層が充分に硬化できる温度、好ましくは１００〜２００℃、より好ましくは１２０〜１６０℃に加熱する。

また、加圧および加熱時間は、ボイドが消滅でき、接着剤層が充分に硬化できれば特に
制限されないが、好ましくは１５〜３００分、より好ましくは３０〜１８０分である。
なお、工程［ｅ１］および工程［ｆ１］は、同時に開始して同時に終了するのが好ましい。また、工程［ｅ１］および工程［ｆ１］の開始および終了は、それぞれ同時でなくてもよく、一方の工程の終了前に他方の工程が開始されていればよい。

［実施の形態３］
本発明に係る半導体装置の製造方法（実施の形態３）は、チップと配線基板とからなる半導体装置を製造する方法であって、工程［ａ２］〜工程［ｆ２］を含む。

工程［ａ２］では、上記工程［ａ１］と同様にして、ウェハを個片化してチップを得る。
工程［ｂ２］では、まず、上記工程［ｂ１］と同様にして、工程［ａ２］で得られたチップのみ、詳細には、検査により選ばれた所定の性能を有する回路が形成された良品のチップのみを、基材と加熱硬化不要の接着剤層とからなるダイアタッチフィルムの接着剤層上に並べて固定する。このように、本実施の形態３の工程［ｂ２］では、選別された良品のチップのみを高価なダイアタッチフィルムに固定するため、ダイアタッチフィルムの無駄をなくすことができ、半導体装置の製造全体として生産コストを抑制できる。なお、この工程［ｂ２］では、チップを固定する際に、接着剤層とチップとの界面にボイドが形成される場合がある。また、上記ボイドは後述する工程［ｆ２］で消滅する。

実施の形態３で用いられるダイアタッチフィルムでは、通常ポリオレフィンなどの基材上に加熱硬化不要の接着剤層が剥離可能に積層されている。本明細書において、加熱硬化不要とは、そのままワイヤーボンディングが行える程度の硬さを有していることを意味する。すなわち、ワイヤーボンディングする場合に、その前に接着剤層の加熱硬化が不要という意味である。

加熱硬化不要の接着剤層を構成する接着剤は、実施の形態１に挙げたものと同様のものが用いられる。本実施の形態２においては、接着剤層の加熱硬化を不要とするため、また接着剤層にある程度の硬さを付与するために、熱硬化性樹脂よりもバインダー樹脂の含有比率が大きいほうが好ましい。

また、ダイアタッチフィルムは、外周部にドーナツ状のリングフレーム固定用粘着シートが積層されていてもよい。
複数の良品のチップを固定する際、チップ間の間隔については、上記工程［ｂ１］と同様である。

工程［ｃ２］では、上記工程［ｃ１］と同様にして、チップ間に表出した加熱硬化不要の接着剤層をダイシングし、裏面に加熱硬化不要の接着剤層を有するチップをピックアップする。

工程［ｄ２］は、上記工程［ｄ１］と同様にして、工程［ｃ２］でピックアップされたチップを接着剤層を介して配線基板にダイボンドする。この工程［ｄ２］では、チップをダイボンドする際に、接着剤層と配線基板との界面にボイドが形成される場合がある。

工程［ｆ２］では、チップがダイボンドされた配線基板に、常圧よりも０．０５ＭＰａ以上大きい静圧を印加する。工程［ｆ２］によれば、工程［ｂ２］で生じたボイドおよび工程［ｄ２］で生じたボイドが消滅できる。したがって、ダイアタッチフィルムの無駄を防げるとともに、ボイドのない信頼性の高い半導体装置を低コストで簡便に製造できる。

工程［ｆ２］での加圧条件は上記工程［ｆ１］と同様である。
なお、本実施の形態３では、工程［ｂ２］で、基材と加熱硬化不要の接着剤層とからなるダイアタッチフィルムを用いため、実施の形態１のように工程［ｅ１］を行う必要はない。したがって、工程［ｆ２］を経た配線基板１１０は、ワイヤーボンディング工程、モールディング工程などを経ることにより、最終的な半導体装置となる。このモールディング工程での加熱により、上記ダイアタッチフィルムの接着剤層が完全に硬化して、チップと配線基板とが強固に接着される。

また、本実施の形態３においては、ワイヤーボンディング工程の後でありかつモールディング工程の前に、工程［ｆ２］を行ってもよい。
［実施の形態４］
本発明に係る半導体装置の製造方法（実施の形態４）は、チップと配線基板とからなる半導体装置を製造する方法であって、下記工程［ａ３］〜［ｅ３］および工程［ｆ３］を含む。

工程［ａ３］および工程［ｂ３］では、上記工程［ａ１］および工程［ｂ１］と同様にして、ウェハを個片化してチップを得る。次いで、工程［ａ３］で得られたチップのみ、詳細には、検査により選ばれた所定の性能を有する回路が形成された良品のチップのみを、基材と接着剤層とからなるダイアタッチフィルムの接着剤層上に固定する。この工程［ｂ３］では、チップを固定する際に、接着剤層とチップとの界面にボイドが形成される場合がある。

工程［ｆ３］では、工程［ｂ３］でチップが固定されたダイアタッチフィルムに、常圧よりも０．０５ＭＰａ以上大きい静圧を印加する。この工程［ｆ３］のように、ダイアタッチフィルム上に良品のチップを並べて固定した状態で加圧することによっても、工程［ｂ３］で生じた接着剤層とチップとの界面のボイドが消滅できる。

工程［ｆ３］での加圧条件は上記工程［ｆ１］と同様である。
工程［ｃ３］では、工程［ｆ３］の後に、工程［ｃ１］と同様にして、チップ間に表出した未硬化の接着剤層をダイシングし、裏面に未硬化の接着剤層を有するチップをピックアップする。

工程［ｄ３］および工程［ｅ３］では、上記工程［ｄ１］および工程［ｅ１］と同様にして、工程［ｃ３］でピックアップされたチップを未硬化の接着剤層を介して配線基板にダイボンドする。次いで、工程［ｄ３］で得られた配線基板を加熱して未硬化の接着剤層を硬化させる。特に、工程［ｄ３］のダイボンド条件を制御することなどによって、接着剤層と配線基板との界面のボイドの発生が問題とならないときは、本実施の形態４が好適である。そして、この実施の形態４によれば、ダイアタッチフィルムの無駄を防げるのみでなく、ボイドのない信頼性の高い半導体装置を製造できる。

なお、本実施の態様４においても、実施の形態１および２における工程［ｆ１］を行ってもよい。
［実施の形態５］
本発明によって得られる半導体装置の構成は、実施の形態１などで説明した構成に限られない。たとえば、マルチスタック型やセイムサイズスタック型の半導体装置の製造に適用してもよい。これらの場合は、たとえば、配線基板１１０の変わりに、既にチップが積層された配線基板２０２ａが用いられる（図２−１、図２−２）。いいかえると、二段目のチップ１０６を接着剤層１０８ｂを介して積層する場合であるため、一段目のチップ２０２ｃが接着剤層２０２ｂを介して積層された配線基板２０２ａが用いられる。もちろん、三段目以上のチップを積層する場合には、配線基板１１０の変わりに、既に複数のチップが積層された配線基板を用いてもよい。

なお、セイムサイズスタック型の場合は、チップ１０６を接着剤層１０８ｂを介してチップ２０２ｃにダイボンドする前に、ワイヤー２０４がチップ２０２ｃに結線されている（図２−２）。この実施の形態では、静圧の印加により、ワイヤー周辺に存在するボイドも消滅できる利点がある。

以下、実施例に基づいて本発明をさらに具体的に説明するが、本発明はこれらの実施例に限定されるものではない。
［実施例］
＜評価方法＞
試験 １； ボイドの有無
ガラスウェハを用いた実施例および比較例について、デジタルマイクロスコープ（倍率２０倍）によりボイドの有無をガラスチップ側から観察して評価した。

実施例１では、ダイアタッチフィルムへのガラスチップの固定（工程［ｂ１］）後、ダイボンド（工程［ｄ１］）後、加圧（工程［ｆ１］）後、および加熱硬化（工程［ｅ１］）後に評価し、実施例２、３では、ダイアタッチフィルムへのガラスチップの固定（工程［ｂ１］）後、ダイボンド（工程［ｄ１］）後、加圧・加熱硬化（工程［ｆ１］および工程［ｅ１］）後に評価した。また、比較例１では、ダイアタッチフィルムへのガラスチップの固定（工程［ｂ１］）後、ダイボンド（工程［ｄ１］）後、および加熱硬化（工程［ｅ１］）後に評価した。

なお、工程［ｂ１］後では、接着剤層とチップとの界面のボイドの有無が評価でき、工程［ｄ１］、工程［ｆ１］および工程［ｅ１］後では、接着剤層とチップとの界面のボイドおよび接着剤層と配線基板との界面のボイドの有無が評価できる。

結果を表２に示す。表２において、実施例１、比較例１は加圧後および加熱硬化後のボイドの有無を、実施例２、３は加圧・加熱硬化のボイドの有無を表す。
試験 ２； 半導体パッケージの信頼性
シリコンウェハを用いた実施例および比較例について評価した。

得られた半導体パッケージを８５℃、６０％ＲＨ条件下に１６８時間放置し、吸湿させた後、最高温度２６０℃加熱時間1分間のＩＲリフロー(リフロー炉：相模理工製、ＷＬ-
１５-２０ＤＮＸ型)を３回行った。この際、チップおよび配線基板間の接合部の浮き・剥がれの有無を走査型超音波探傷装置(日立建機ファインテック株式会社製、Ｈｙｅ-Ｆｏｃｕｓ)および断面観察により評価した。上記接合部に０．２５ｍｍ²以上の浮き・剥がれを観察した場合を「剥離した」と判断した。半導体パッケージ２５個について上記試験を行い、「剥離しなかった」個数を数えた。

結果を表３に示す。
＜接着剤＞
実施例、比較例において用いた接着剤（塗布液１および塗布液２）は、以下の成分を表1に記載の割合で配合した後、有機溶剤（メチルエチルケトン）を添加して５０質量％に
調整して得た。なお、表1の配合部数は全て固形分（質量部）を示す。

A)アクリル共重合体
コーポニールN-2359-6（日本合成化学工業（株）社製）
B)エポキシ樹脂成分
（B1）ビスフェノールＡ型骨格を有する柔軟性液状エポキシ樹脂（大日本インキ化学工業社製、EXA-4850-150）
（B2）固形ビスフェノールＡ型エポキシ樹脂（ジャパンエポキシレジン（株）社製、エピコート1055）
(B3)ビスフェノールA型液状エポキシ樹脂（日本触媒製 BPA328）
(B4)ジシクロペンタジエン骨格含有固形エポキシ樹脂（大日本インキ化学工業製、EXA7200HH）
(B5)ジシクロペンタジエン骨格含有固形エポキシ樹脂（日本化薬製、1000-L）
C)熱活性型潜在性硬化剤
(C1)硬化剤（旭電化製、アデカハードナー3636AS）
(C2)硬化促進剤（四国化成工業製、キュアゾール2PHZ）
D)シランカップリング剤
三菱化学製、MKCシリケートMSEP2
E)架橋剤
芳香族ポリイソシアナート（日本ポリウレタン工業株式会社製、コロネートL）
F)放射線（エネルギー線）硬化性樹脂
ジシクロペンタジエン骨格含有アクリレート（日本化薬社製、Ｒ６８４）
G)光開始剤
イルガキュア184（チバスペシャリティケミカルズ社製）
H)熱可塑性樹脂
バイロン220（東洋紡社製）

以下の実施例１、４は、上記実施の形態１に対応し、実施例２、３、５、６は、上記実施の形態２に対応する。

［実施例１］
〔ダイアタッチフィルムの製造〕
剥離フィルム（リンテック製、厚さ38μｍ、SP-PET3811）の剥離処理面に、ロールナイフコーターを用いて、乾燥膜厚が30μｍとなるように塗布液１を塗布した後、100℃、2分の条件で乾燥して、塗布液１からなる接着剤層を得た。その後、厚み100μｍの基材（ポ
リエチレンフィルム、表面張力31mN/m）に接着剤層（粘接着剤層）を積層し、ダイアタッチフィルムを作製した。

一方、リングフレーム固定用粘着シートとしてポリ塩化ビニルフィルム（厚さ80μｍ）に再剥離型アクリル粘着剤層（厚さ10μｍ）が形成された粘着シート（内径220mmの円形
が切断除去された形状）を用意した。

次いで、上記ダイアタッチフィルムの剥離フィルムを剥がし、接着剤面に、上記リングフレーム固定用粘着シートのポリ塩化ビニル面を積層した。続いて、上記リングフレーム固定用粘着シートの切断除去された円形と同心円となるように、リングフレーム固定用粘着シートが積層されたダイアタッチフィルムを外径270mmの円形に切断した。このように
して、外周部にドーナツ状のリングフレーム固定用粘着シートを有するダイアタッチフィ
ルムを得た。

〔ガラスチップの作製（工程［ａ１］）〕
透明の円板ガラス（エヌ・エスジー・プレシジョン社製、直径200mm、厚さ100μm）に
、UV硬化型ダイシングテープ（リンテック社製、D-628）をテープマウンター（リンテッ
ク社製、Adwill RAD2500m/8）を用いて貼付し、同時にリングフレームに固定した。次に、ダイシング装置（株式会社ディスコ製、DFD651）を使用し8mm×8mmのサイズにダイシングした。その後、UV照射装置（リンテック社製、Adwill RAD2000m/8）を用いて、ダイシングシートの基材面から紫外線を照射した。このようにして、個片化したガラスウェハ（ガラスチップ）を得た（図１−１）。ダイシングの際の切り込み量は、ダイシングシートの基材に対して15μｍ切り込むようにした。

〔ダイアタッチフィルムへのガラスチップの固定、接着剤層のダイシングおよび裏面に接着剤層を有するチップのピックアップ（工程［ｂ１］および工程［ｃ１］）〕
テープマウンター（リンテック社製、Adwill RAD2500m/8）を用いて上記ダイアタッチフィルムをリングフレームに固定した。次いで、ダイソーターを用いてガラスチップを上記リングフレームに固定されたダイアタッチフィルムに固定した。このとき、各チップの間隔を60μｍとして、ガラスチップを格子状に並べて固定した（図１−２）。

その後、UV照射装置（リンテック社製、Adwill RAD2000m/8）を用いて、ダイアタッチフィルムの基材面から紫外線を照射した。次に、ダイシング装置（株式会社ディスコ製、DFD651）を使用し、ガラスチップ間に表出した接着剤層をダイシングした。ダイシングの際の切り込み量は、ダイアタッチフィルムの基材に対して20μｍ切り込むようにした。

次いで、裏面に接着剤層を有するチップをピックアップした（図１−３）。
〔ダイボンド（工程［ｄ１］）〕
配線基板として銅箔張り積層板（三菱ガス化学株式会社製、CCL−HL830）の銅箔に回路パターンが形成され、パターン上にソルダーレジスト（太陽インキ製、PSR-4000 AUS303
）を有している基板を用いた(株式会社ちの技研製)。この基板について120℃、5時間で基板ベークを行った。この基板上に、ピックアップされたチップを接着剤層を介して100℃
、0.04MPa、1秒間の条件で圧着（ダイボンド）した（図１−４）。

〔加圧・加熱硬化（工程［ｆ１］および工程［ｅ１］）〕
ガラスチップがダイボンドされた配線基板を加熱加圧装置（リンテック（株）社製、RAD9100）を用い、ゲージ厚0.5MPaの圧力下で（常圧よりも0.5MPa大きい静圧下で）、100℃で30分加熱した（図１−５）。

配線基板を加熱加圧装置から取り出した後、常圧下で、オーブンにて120℃で1時間、続いて140℃で1時間加熱し、接着剤層を硬化した（図１−６）。
［実施例２］
実施例１の〔加圧・加熱硬化（工程［ｆ１］および工程［ｅ１］）〕を下記の条件で行った以外は、実施例１と同様に行った。

〔加圧・加熱硬化（工程［ｆ１］および工程［ｅ１］）〕
ガラスチップがダイボンドされた配線基板を加熱加圧装置（リンテック（株）社製、RAD9100）を用い、ゲージ厚0.5MPaの圧力下で（常圧よりも0.5MPa大きい静圧下で）、120℃、1時間、続いて140℃、1時間の条件で加熱し、接着剤層を硬化した。

［実施例３］
実施例２の塗布液１の変わりに塗布液２を用いた以外は実施例２と同様に行った。
［実施例４］
円板ガラスの代わりにシリコンウェハ(直径200mm、厚さ150μm)を用いた以外は、実施
例１の〔ダイアタッチフィルムの製造〕〜〔加圧・加熱硬化（工程［ｆ１］および工程［ｅ１］）〕まで実施例１と同様に行った。

〔半導体パッケージの製造〕
シリコンチップがダイボンドされ硬化を終了した配線基板（工程［ｆ１］および工程［ｅ１］が終了した基板）を、モールド樹脂(京セラケミカル株式会社製、KE-1100AS3)で封止厚400μmになるように封止装置(アピックヤマダ株式会社製、MPC-06M Trial Press)を
用いて封止した。次いで、175℃、5時間で封止樹脂を硬化させた。次いで、封止された配線基板をダイシングテープ(リンテック株式会社製、Adwill D-510T)に貼付して、ダイシ
ング装置(株式会社ディスコ製、DFD651)を使用して、12mm×12mmサイズにダイシングし、信頼性評価用の半導体パッケージを得た。

［実施例５］
実施例４の〔加圧・加熱硬化（工程［ｆ１］および工程［ｅ１］）〕を下記の条件で行った以外は、実施例４と同様に行った。

〔加圧・加熱硬化（工程［ｆ１］および工程［ｅ１］）〕
ガラスチップがダイボンドされた配線基板を加熱加圧装置（リンテック（株）社製、RAD9100）を用い、ゲージ厚0.5MPaの圧力下で（常圧よりも0.5MPa大きい静圧下で）、120℃、1時間、続いて140℃、1時間の条件で加熱し、接着剤層を硬化した。

［実施例６］
実施例５の塗布液１の変わりに塗布液２を用いた以外は実施例５と同様に行った。
［比較例１］
実施例１の〔加圧（工程［ｆ１］）〕を行わなかった以外は、実施例１と同様に行った。

［比較例２］
実施例４の〔加圧（工程［ｆ１］）〕を行わなかった以外は、実施例４と同様に行った。

なお、上記実施例では、回路の検査工程を記載しなかったが、ダイアタッチフィルムの固定の際に、本明細書で説明したような検査により選ばれた良品のチップのみを固定することにより、ダイアタッチフィルムの無駄を防止できる。

図１−１は、本発明の半導体装置の製造方法を説明するための図である。 図１−２は、本発明の半導体装置の製造方法を説明するための図である。 図１−３は、本発明の半導体装置の製造方法を説明するための図である。 図１−４は、本発明の半導体装置の製造方法を説明するための図である。 図１−５は、本発明の半導体装置の製造方法を説明するための図である。 図１−６は、本発明の半導体装置の製造方法を説明するための図である。 図２−１は、本発明の半導体装置の製造方法を説明するための図である。 図２−２は、本発明の半導体装置の製造方法を説明するための図である。 図３−１は、従来の半導体装置の製造方法を説明するための図である。 図３−２は、従来の半導体装置の製造方法を説明するための図である。 図３−３は、従来の半導体装置の製造方法を説明するための図である。

符号の説明

１０２： ダイシングシート
１０２ａ： 基材
１０２ｂ： 粘着剤層
１０４： ウェハ
１０６： チップ
１０８： ダイアタッチフィルム
１０８ａ： 基材
１０８ｂ： 接着剤層
１１０： 配線基板
２０２ａ： 配線基板
２０２ｂ： 接着剤層
２０２ｃ： チップ
２０４： ワイヤー

Claims (5)

1. チップと配線基板とからなる半導体装置を製造する方法であって、
   ウェハを個片化してチップを得る工程［Ａ］と、
   前記工程［Ａ］で個片化されたチップ中、個片化前または個片化後に検査をして選ばれたチップのみを、基材と接着剤層とからなるダイアタッチフィルムの接着剤層上に固定する工程［Ｂ］と、
   前記チップが固定された接着剤層に、オートクレーブ内で常圧よりも０．０５ＭＰａ以上大きい静圧を、１〜１２０分間印加する工程［Ｆ］と
   を含むことを特徴とする半導体装置の製造方法。
2. チップと配線基板とからなる半導体装置を製造する方法であって、
   ウェハを個片化してチップを得る工程［ａ１］と、
   前記工程［ａ１］で個片化されたチップ中、個片化前または個片化後に検査をして選ばれたチップのみを、基材と未硬化の接着剤層とからなるダイアタッチフィルムの接着剤層上に並べて固定する工程［ｂ１］と、
   前記チップ間に表出した未硬化の接着剤層を切断し、裏面に未硬化の接着剤層を有するチップをピックアップする工程［ｃ１］と、
   前記工程［ｃ１］でピックアップされたチップを未硬化の接着剤層を介して配線基板にダイボンドする工程［ｄ１］と、
   前記工程［ｄ１］で得られた配線基板を加熱して未硬化の接着剤層を硬化させる工程［ｅ１］と、
   前記硬化が完了する前に、オートクレーブ内で、前記チップがダイボンドされた配線基板に、常圧よりも０．０５ＭＰａ以上大きい静圧を１〜１２０分間印加する工程［ｆ１］と
   を含むことを特徴とする半導体装置の製造方法。
3. 前記工程［ｆ１］後、前記工程［ｅ１］を行うことを特徴とする請求項２に記載の半導体装置の製造方法。
4. 前記工程［ｅ１］および前記工程［ｆ１］を同時に行うことを特徴とする請求項２に記載の半導体装置の製造方法。
5. チップと配線基板とからなる半導体装置を製造する方法であって、
   ウェハを個片化してチップを得る工程［ａ２］と、
   前記工程［ａ２］で個片化されたチップ中、個片化前または個片化後に検査をして選ばれたチップのみを、基材と加熱硬化不要の接着剤層とからなるダイアタッチフィルムの接着剤層上に並べて固定する工程［ｂ２］と、
   前記チップ間に表出した加熱硬化不要の接着剤層を切断し、裏面に接着剤層を有するチップをピックアップする工程［ｃ２］と、
   前記工程［ｃ２］でピックアップされたチップを加熱硬化不要の接着剤層を介して配線基板にダイボンドする工程［ｄ２］と、
   前記チップがダイボンドされた配線基板に、オートクレーブ内で、常圧よりも０．０５ＭＰａ以上大きい静圧を１〜１２０分間印加する工程［ｆ２］と
   を含むことを特徴とする半導体装置の製造方法。

Images