JP2014239154A - 半導体装置の製造方法 - Google Patents

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英志 豊田
亀山　工次郎
Kojiro Kameyama
工次郎 亀山
松村　健
Takeshi Matsumura
健 松村
小田　高司
Takashi Oda
高司 小田
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Abstract

【課題】 配線シートと半導体チップとの接続不良を抑制することができ、且つ、封止用シートと配線シートとの接着性を高くすることができる半導体装置の製造方法を提供すること。
【解決手段】 仮止め用シートと再配線層が形成された配線シートとが少なくとも積層された積層体を準備する工程Ａ、積層体の配線シート上に、半導体チップをフリップチップ実装する工程Ｂ、エポキシ樹脂と、硬化剤と、無機充填剤とを混練して得られる混練物を、塑性加工して得た封止用シートを準備する工程Ｃ、半導体チップが表出している側の面上に封止用シートを配置し、半導体チップを封止用シートに埋め込む工程Ｄ、封止用シートを熱硬化させる工程Ｅ、及び、仮止め用シートを配線シートから剥離する工程Ｆを具備する半導体装置の製造方法。
【選択図】 図１

Description

本発明は、半導体装置の製造方法に関する。
従来、シリコン半導体を用いたＩＣや、有機半導体を用いた有機ＥＬ素子など、種々の半導体材料にて構成される半導体素子（以下、単に「素子」とも言う）は、通常、ウェハ基板面に素子をマトリクス状に多数繰り返して形成した後、ダイシングによって個々の素子である半導体チップ（ベアチップとも呼ばれる）へと分断することによって製造されている。
近年、半導体チップの裏面側（回路面とは反対側）から樹脂封止した後、チップの回路面上に再配線層を形成し、さらに、再配線層に外部端子を形成したファンアウトウエハレベルパッケージ（Ｆａｎ−Ｏｕｔ Ｗａｆｅｒ−Ｌｅｖｅｌ Ｐａｃｋａｇｅ）が知られている（例えば、特許文献１、２参照）。
特許文献１や特許文献２に記載されている半導体装置の製造方法では、まず、間隔をあけて複数の半導体チップを配置した後、これら複数の半導体チップを一括で樹脂封止する。この際、半導体チップの裏面は、樹脂で覆われない態様で封止する。その後、半導体チップの表面（素子面）に再配線層を形成し、金属バンプ等の外部接続端子を形成した後、個々の半導体チップごと又は１のパッケージとなる複数の半導体チップごとに分断している。
米国特許第７，２０２，１０７号 特開２００１−３０８１１６号公報
しかしながら、特許文献１や特許文献２に記載されている半導体装置の製造方法では、樹脂封止時の樹脂の流動による力、あるいは封止樹脂の熱硬化により樹脂が収縮する力等により半導体チップ間の距離が熱硬化前から変動する。そのため、再配線層を形成する際に、半導体チップの電極位置と再配線層の導体部分とがうまく対応せず、接続不良が発生する場合がある。また、封止樹脂に関しても、再配線層との接着性の高いことが求められる。
本願発明者等は、下記の構成を採用することにより、前記の課題を解決できることを見出して本発明を完成させるに至った。
すなわち、本発明に係る半導体装置の製造方法は、
仮止め用シートと再配線層が形成された配線シートとが少なくとも積層された積層体を準備する工程Ａ、
前記積層体の前記配線シート上に、半導体チップをフリップチップ実装する工程Ｂ、
エポキシ樹脂と、硬化剤と、無機充填剤とを混練して得られる混練物を、塑性加工して得た封止用シートを準備する工程Ｃ、
前記半導体チップが表出している側の面上に前記封止用シートを配置し、前記半導体チップを前記封止用シートに埋め込む工程Ｄ、
前記封止用シートを熱硬化させる工程Ｅ、及び、
前記仮止め用シートを前記配線シートから剥離する工程Ｆ
を具備することを特徴とする。
前記構成によれば、配線シート上に、半導体チップをフリップチップ実装する。次に、半導体チップが表出している側の面上に封止用シートを配置し、前記半導体チップを前記封止用シートに埋め込む。その後、前記封止用シートを熱硬化させる。従って、封止用シートの熱硬化の前に、半導体チップと配線シートとは電気的な接合（フリップチップ実装）が完了している。そのため、封止シートの熱硬化に起因する配線シートと半導体チップとの位置ズレは起り得ない。その結果、配線シートと半導体チップとの接続不良を抑制することができる。
また、前記構成によれば、エポキシ樹脂と、硬化剤と、無機充填剤とを混練して得られる混練物を、塑性加工して得た封止用シートを用いて半導体チップを封止用シートに埋め込み、続いて、前記封止用シートを熱硬化させる。前記封止用シートは、エポキシ樹脂を含んでいるため、配線シートや半導体チップとの接着性に優れる。さらに、前記封止用シートは、前記混練物を、塑性加工して得ているため、無機充填剤の配合割合を多くしても良好な膜質の封止用シートを得ることができる。そのため、無機充填剤の配合割合を多くし、封止用シートの熱硬化後の線膨張係数を低くすることができる。その結果、例えば、熱硬化後の封止用シートの線膨張係数に起因する半導体装置の反りを抑制することができる。
前記構成において、前記封止用シート中の前記無機充填剤の配合割合が、前記封止用シートを構成する全組成物中の７０−９０体積％であることが好ましい。前記無機充填剤の配合割合を前記数値範囲内とすることにより、低反り性、樹脂はみ出しの抑制、及び、高信頼性を実現し易くなる。
前記構成において、前記封止用シートが、スチレン骨格、及び、ブタジエン骨格のいずれかを含有する重量平均分子量1万以上のポリマーからなる熱可塑性エラストマーを含有することが好ましい。前記封止用シートが、スチレン骨格、及び、ブタジエン骨格のいずれかを含有する分子量1万以上のポリマーからなる熱可塑性エラストマーを含有すると、低反り性に優れる。
前記構成において、前記エポキシ樹脂が、下記式（１）で示されるエポキシ樹脂であることが好ましい。
Figure 2014239154
 （式中、Ｒ１〜Ｒ４は、同一または相異なって、メチル基または水素原子を示し、Ｘは、−ＣＨ２−、−Ｏ−、または、−Ｓ−を示す。）
また、前記構成によれば、上記一般式（１）で示されるエポキシ樹脂を含んでいるため、柔軟性を有している。そのため、配線シートや半導体チップとの接着性にさらに優れる。
前記構成において、前記工程Ａで準備する積層体は、支持体と仮止め用シートと配線シートとがこの順で積層された積層体であり、
前記工程Ｆは、前記仮止め用シートと前記支持体とを前記配線シートから剥離する工程であってもよい。
前記構成によれば、支持体と仮止め用シートと配線シートとがこの順で積層されているため、配線シートは、支持体上に仮止め用シートを介して固定されている。配線シートは、通常、フレキシブルであるため、支持体を用いると、半導体チップを配線シートにフリップチップ実装し易い。
前記構成において、前記仮止め用シートは、前記支持体と接触する側の面に、熱膨張性粘着剤層を有することが好ましい。仮止め用シートが、前記支持体と接触する側の面に、熱膨張性粘着剤層を有していると、前記工程Ｆにおいて、熱膨張性粘着剤層に含まれる発泡剤を発泡させることにより仮止め用シートと支持体との間の接着力を減少させることができる。その結果、支持体を仮止め用シートから容易に剥離することができる。なお、仮止め用シートから支持体を剥離した後は、ピール剥離等により仮止め用シートを配線シートから剥離することができる。
本発明によれば、配線シートと半導体チップとの接続不良を抑制することができ、且つ、封止用シートと配線シートとの接着性を高くすることができる。
本発明の一実施形態に係る半導体装置の製造方法を説明するための断面模式図である。 仮止め用シート上に複数の配線シートが所定の間隔をおいて積層されている例を示す平面図である。 仮止め用シート上に複数の配線シートが所定の間隔をおいて積層されている他の例を示す平面図である。 本発明の一実施形態に係る半導体装置の製造方法を説明するための断面模式図である。 半導体チップが再配線シートに実装される様子を示す部分拡大図である。 本発明の一実施形態に係る半導体装置の製造方法を説明するための断面模式図である。 本発明の一実施形態に係る半導体装置の製造方法を説明するための断面模式図である。 本発明の一実施形態に係る半導体装置の製造方法を説明するための断面模式図である。 本発明の一実施形態に係る半導体装置の製造方法を説明するための断面模式図である。 本発明の一実施形態に係る半導体装置の製造方法を説明するための断面模式図である。 本発明の一実施形態に係る半導体装置の製造方法を説明するための断面模式図である。
以下、本発明の一実施形態について、図面を参照しつつ説明する。
本実施形態に係る半導体装置の製造方法は、
仮止め用シートと再配線層が形成された配線シートとが少なくとも積層された積層体を準備する工程Ａ、
前記積層体の前記配線シート上に、半導体チップをフリップチップ実装する工程Ｂ、
エポキシ樹脂と、硬化剤と、無機充填剤とを混練して得られる混練物を、塑性加工して得た封止用シートを準備する工程Ｃ、
前記半導体チップが表出している側の面上に前記封止用シートを配置し、前記半導体チップを前記封止用シートに埋め込む工程Ｄ、
前記封止用シートを熱硬化させる工程Ｅ、及び、
前記仮止め用シートを前記配線シートから剥離する工程Ｆ
を具備することを特徴とする。
以下では、積層体が、支持体と仮止め用シートと配線シートとがこの順で積層された積層体である場合について説明する。
図１、図４、図６〜図１１は、本発明の一実施形態に係る半導体装置の製造方法を説明するための断面模式図である。図５は、半導体チップが再配線シートに実装される様子を示す部分拡大図である。
［積層体を準備する工程］
図１に示すように、本実施形態に係る半導体装置の製造方法では、まず、支持体１と仮止め用シート５と配線シート２とがこの順で積層された積層体１０を準備する（工程Ａ）。
（支持体）
支持体１は、一定以上の強度を有することが好ましい。支持体１としては、特に限定されないが、Ｎｉ箔、Ａｌ箔等の金属箔、金属板、ガラス板、シリコンウェハ、ＳｉＣウェハ、ＧａＡｓウェハ等の化合物ウェハ等が挙げられる。また、支持体１として、例えば、低密度ポリエチレン、直鎖状ポリエチレン、中密度ポリエチレン、高密度ポリエチレン、超低密度ポリエチレン、ランダム共重合ポリプロピレン、ブロック共重合ポリプロピレン、ホモポリプロレン、ポリブテン、ポリメチルペンテン等のポリオレフィン、エチレン−酢酸ビニル共重合体、アイオノマー樹脂、エチレン−（メタ）アクリル酸共重合体、エチレン−（メタ）アクリル酸エステル（ランダム、交互）共重合体、エチレン−ブテン共重合体、エチレン−ヘキセン共重合体、ポリウレタン、ポリエチレンテレフタレート、ポリエチレンナフタレート等のポリエステル、ポリカーボネート、ポリイミド、ポリエーテルエーテルケトン、ポリイミド、ポリエーテルイミド、ポリアミド、全芳香族ポリアミド、ポリフェニルスルフイド、アラミド（紙）、ガラス、ガラスクロス、フッ素樹脂、ポリ塩化ビニル、ポリ塩化ビニリデン、セルロース系樹脂、シリコーン樹脂、紙等を用いることもできる。なかでも、寸法変化が少なく、ロール状に巻ける点で金属泊が好ましい。
支持体１は、単独で使用してもよく、２種以上を組み合わせて使用しても良い。支持体の厚みは、特に限定されないが、例えば、通常１０μｍ〜２０ｍｍ程度である。
（仮止め用シート）
仮止め用シート５としては、熱膨張性粘着剤層や放射線硬化型粘着剤層を有する構成を採用することができる。放射線硬化型粘着剤層としては、従来公知の放射線硬化型の粘着剤（例えば、紫外線硬化型の粘着剤）を採用することができる。本実施形態では、仮止め用シート５が熱膨張性粘着剤層を有する場合について説明する。
（熱膨張性粘着剤層）
熱膨張性粘着剤層は、ポリマー成分と、発泡剤とを含む粘着剤組成物により形成することができる。ポリマー成分（特にベースポリマー）としては、アクリル系ポリマー（「アクリルポリマーＡ」と称する場合がある）を好適に用いることができる。アクリルポリマーＡとしては、（メタ）アクリル酸エステルを主モノマー成分として用いたものが挙げられる。前記（メタ）アクリル酸エステルとしては、例えば、（メタ）アクリル酸アルキルエステル（例えば、メチルエステル、エチルエステル、プロピルエステル、イソプロピルエステル、ブチルエステル、イソブチルエステル、ｓｅｃ−ブチルエステル、ｔ−ブチルエステル、ペンチルエステル、イソペンチルエステル、ヘキシルエステル、ヘプチルエステル、オクチルエステル、２−エチルヘキシルエステル、イソオクチルエステル、ノニルエステル、デシルエステル、イソデシルエステル、ウンデシルエステル、ドデシルエステル、トリデシルエステル、テトラデシルエステル、ヘキサデシルエステル、オクタデシルエステル、エイコシルエステル等のアルキル基の炭素数１〜３０、特に炭素数４〜１８の直鎖状又は分岐鎖状のアルキルエステル等）及び（メタ）アクリル酸シクロアルキルエステル（例えば、シクロペンチルエステル、シクロヘキシルエステル等）などが挙げられる。これらの（メタ）アクリル酸エステルは単独で又は２種以上を併用してもよい。
なお、前記アクリルポリマーＡは、凝集力、耐熱性、架橋性などの改質を目的として、必要に応じて、前記（メタ）アクリル酸エステルと共重合可能な他の単量体成分に対応する単位を含んでいてもよい。このような単量体成分として、例えば、アクリル酸、メタクリル酸、イタコン酸、マレイン酸、フマル酸、クロトン酸、カルボキシエチルアクリレートなどのカルボキシル基含有モノマー；無水マレイン酸、無水イコタン酸などの酸無水物基含有モノマー；（メタ）アクリル酸ヒドロキシエチル、（メタ）アクリル酸ヒドロキシプロピル、（メタ）アクリル酸ヒドロキシブチルなどのヒドロキシル基含有モノマー；（メタ）アクリルアミド、Ｎ，Ｎ−ジメチル（メタ）アクリルアミド、Ｎ−ブチル（メタ）アクリルアミド、Ｎ−メチロール（メタ）アクリルアミド、Ｎ−メチロールプロパン（メタ）アクリルアミドなどの（Ｎ−置換又は無置換）アミド系モノマー；酢酸ビニル、プロピオン酸ビニルなどのビニルエステル系モノマー；スチレン、α−メチルスチレンなどのスチレン系モノマー；ビニルメチルエーテル、ビニルエチルエーテルなどのビニルエーテル系モノマー；アクリロニトリル、メタクリロニトリルなどのシアノアクリレート系モノマー；（メタ）アクリル酸グリシジルなどのエポキシ基含有アクリル系モノマー；エチレン、プロピレン、イソプレン、ブタジエン、イソブチレンなどのオレフィン又はジエン系モノマー；（メタ）アクリル酸アミノエチル、（メタ）アクリル酸Ｎ，Ｎ−ジメチルアミノエチル、（メタ）アクリル酸ｔ−ブチルアミノエチルなどの（置換又は無置換）アミノ基含有モノマー；（メタ）アクリル酸メトキシエチル、（メタ）アクリル酸エトキシエチルなどの（メタ）アクリル酸アルコキシアルキル系モノマー；Ｎ−ビニルピロリドン、Ｎ−メチルビニルピロリドン、Ｎ−ビニルピリジン、Ｎ−ビニルピペリドン、Ｎ−ビニルピリミジン、Ｎ−ビニルピペラジン、Ｎ−ビニルピラジン、Ｎ−ビニルピロール、Ｎ−ビニルイミダゾール、Ｎ−ビニルオキサゾール、Ｎ−ビニルモルホリン、Ｎ−ビニルカプロラクタムなどの窒素原子含有環を有するモノマー；Ｎ−ビニルカルボン酸アミド類；スチレンスルホン酸、アリルスルホン酸、（メタ）アクリルアミドプロパンスルホン酸、スルホプロピル（メタ）アクリレートなどのスルホン酸基含有モノマー；２−ヒドロキシエチルアクリロイルホスフェートなどのリン酸基含有モノマー；Ｎ−シクロヘキシルマレイミド、Ｎ−イソプロピルマレイミド、Ｎ−ラウリルマレイミド、Ｎ−フェニルマレイミドなどのマレイミド系モノマー；Ｎ−メチルイタコンイミド、Ｎ−エチルイタコンイミド、Ｎ−ブチルイタコンイミド、Ｎ−オクチルイタコンイミド、Ｎ−２−エチルヘキシルイタコンイミド、Ｎ−シクロヘキシルイタコンイミド、Ｎ−ラウリルイタコンイミドなどのイタコンイミド系モノマー；Ｎ−（メタ）アクリロイルオキシメチレンスクシンイミド、Ｎ−（メタ）アクルロイル−６−オキシヘキサメチレンスクシンイミド、Ｎ−（メタ）アクリロイル−８−オキシオクタメチレンスクシンイミドなどのスクシンイミド系モノマー；（メタ）アクリル酸ポリエチレングリコール、（メタ）アクリル酸ポリプロピレングリコールなどのグリコール系アクリルエステルモノマー；（メタ）アクリル酸テトラヒドロフルフリルなどの酸素原子含有複素環を有するモノマー；フッ素系（メタ）アクリレートなどのフッ素原子を含有するアクリル酸エステル系モノマー；シリコーン系（メタ）アクリレートなどのケイ素原子を含有するアクリル酸エステル系モノマー；ヘキサンジオールジ（メタ）アクリレート、（ポリ）エチレングリコールジ（メタ）アクリレート、（ポリ）プロピレングリコールジ（メタ）アクリレート、ネオペンチルグリコールジ（メタ）アクリレート、ペンタエリスリトールジ（メタ）アクリレート、トリメチロールプロパントリ（メタ）アクリレート、ペンタエリスリトールトリ（メタ）アクリレート、ジペンタエリスリトールヘキサ（メタ）アクリレート、エポキシアクリレート、ポリエステルアクリレート、ウレタンアクリレート、ジビニルベンゼン、ブチルジ（メタ）アクリレート、ヘキシルジ（メタ）アクリレートなどの多官能モノマー等が挙げられる。
前記アクリルポリマーＡは、単一モノマー又は２種以上のモノマー混合物を重合に付すことにより得られる。重合は、溶液重合（例えば、ラジカル重合、アニオン重合、カチオン重合など）、乳化重合、塊状重合、懸濁重合、光重合（例えば、紫外線（ＵＶ）重合など）等の何れの方式で行うこともできる。
アクリルポリマーＡの重量平均分子量は、特に制限されないが、好ましくは３５万〜１００万、更に好ましくは４５万〜８０万程度である。
また、熱膨張性粘着剤には、粘着力を調整するため、外部架橋剤を適宜に用いることもできる。外部架橋方法の具体的手段としては、ポリイソシアネート化合物、エポキシ化合物、アジリジン化合物、メラミン系架橋剤等のいわゆる架橋剤を添加し反応させる方法が挙げられる。外部架橋剤を使用する場合、その使用量は、架橋すべきベースポリマーとのバランスにより、さらには、粘着剤としての使用用途によって適宜決定される。外部架橋剤の使用量は、一般的には、前記ベースポリマー１００重量部に対して、２０重量部以下（好ましくは０．１重量部〜１０重量部）である。
熱膨張性粘着剤層は、前述のように、熱膨張性を付与するための発泡剤を含有している。そのため、仮止め用シート５から支持体１を剥離する際には、熱膨張性粘着剤層を少なくとも部分的に加熱して、該加熱された熱膨張性粘着剤層の部分に含有されている発泡剤を発泡及び／又は膨張させることにより、熱膨張性粘着剤層が少なくとも部分的に膨張し、この熱膨張性粘着剤層の少なくとも部分的な膨張により、該膨張した部分に対応した粘着面（支持体１との界面）が凹凸状に変形して、該熱膨張性粘着剤層と支持体１との接着面積が減少し、これにより、両者間の接着力が減少し、仮止め用シート５から支持体１を剥離させることができる。なお、仮止め用シート５は支持体１を剥離させた後は、ピール剥離により配線シート２から剥離することができる。
（発泡剤）
熱膨張性粘着剤層において用いられている発泡剤としては、特に制限されず、公知の発泡剤から適宜選択することができる。発泡剤は単独で又は２種以上組み合わせて使用することができる。発泡剤としては、熱膨張性微小球を好適に用いることができる。
（熱膨張性微小球）
熱膨張性微小球としては、特に制限されず、公知の熱膨張性微小球（種々の無機系熱膨張性微小球や、有機系熱膨張性微小球など）から適宜選択することができる。熱膨張性微小球としては、混合操作が容易である観点などより、マイクロカプセル化されている発泡剤を好適に用いることができる。このような熱膨張性微小球としては、例えば、イソブタン、プロパン、ペンタンなどの加熱により容易にガス化して膨張する物質を、弾性を有する殻内に内包させた微小球などが挙げられる。前記殻は、熱溶融性物質や熱膨張により破壊する物質で形成される場合が多い。前記殻を形成する物質として、例えば、塩化ビニリデン−アクリロニトリル共重合体、ポリビニルアルコール、ポリビニルブチラール、ポリメチルメタクリレート、ポリアクリロニトリル、ポリ塩化ビニリデン、ポリスルホンなどが挙げられる。
熱膨張性微小球は、慣用の方法、例えば、コアセルベーション法や、界面重合法などにより製造できる。なお、熱膨張性微小球には、例えば、松本油脂製薬株式会社製の商品名「マツモトマイクロスフェアー」のシリーズ（例えば、商品名「マツモトマイクロスフェアーＦ３０」、同「マツモトマイクロスフェアーＦ３０１Ｄ」、同「マツモトマイクロスフェアーＦ５０Ｄ」、同「マツモトマイクロスフェアーＦ５０１Ｄ」、同「マツモトマイクロスフェアーＦ８０ＳＤ」、同「マツモトマイクロスフェアーＦ８０ＶＳＤ」など）の他、エクスパンセル社製の商品名「０５１ＤＵ」、同「０５３ＤＵ」、同「５５１ＤＵ」、同「５５１−２０ＤＵ」、同「５５１−８０ＤＵ」などの市販品を使用することができる。
なお、発泡剤として熱膨張性微小球を用いた場合、該熱膨張性微小球の粒径（平均粒子径）としては、熱膨張性粘着剤層の厚みなどに応じて適宜選択することができる。熱膨張性微小球の平均粒子径としては、例えば、１００μｍ以下（好ましくは８０μｍ以下、さらに好ましくは１μｍ〜５０μｍ、特に１μｍ〜３０μｍ）の範囲から選択することができる。なお、熱膨張性微小球の粒径の調整は、熱膨張性微小球の生成過程で行われていてもよく、生成後、分級などの手段により行われてもよい。熱膨張性微小球としては、粒径が揃えられていることが好ましい。
（その他の発泡剤）
本実施形態では、発泡剤としては、熱膨張性微小球以外の発泡剤も用いることもできる。このような発泡剤としては、種々の無機系発泡剤や有機系発泡剤などの各種発泡剤を適宜選択して使用することができる。無機系発泡剤の代表的な例としては、例えば、炭酸アンモニウム、炭酸水素アンモニウム、炭酸水素ナトリウム、亜硝酸アンモニウム、水酸化ホウ素ナトリウム、各種アジド類などが挙げられる。
また、有機系発泡剤の代表的な例としては、例えば、水；トリクロロモノフルオロメタン、ジクロロモノフルオロメタンなどの塩フッ化アルカン系化合物；アゾビスイソブチロニトリル、アゾジカルボンアミド、バリウムアゾジカルボキシレートなどのアゾ系化合物；パラトルエンスルホニルヒドラジド、ジフェニルスルホン−３，３´−ジスルホニルヒドラジド、４，４´−オキシビス（ベンゼンスルホニルヒドラジド）、アリルビス（スルホニルヒドラジド）などのヒドラジン系化合物；ｐ−トルイレンスルホニルセミカルバジド、４，４´−オキシビス（ベンゼンスルホニルセミカルバジド）などのセミカルバジド系化合物；５−モルホリル−１，２，３，４−チアトリアゾールなどのトリアゾール系化合物；Ｎ，Ｎ´−ジニトロソペンタメチレンテロラミン、Ｎ，Ｎ´−ジメチル−Ｎ，Ｎ´−ジニトロソテレフタルアミドなどのＮ−ニトロソ系化合物などが挙げられる。
本実施形態では、加熱処理により、熱膨張性粘着剤層の接着力を効率よく且つ安定して低下させるため、体積膨張率が５倍以上、なかでも７倍以上、特に１０倍以上となるまで破裂しない適度な強度を有する発泡剤が好ましい。
発泡剤（熱膨張性微小球など）の配合量は、熱膨張性粘着剤層の膨張倍率や接着力の低下性などに応じて適宜設定しうるが、一般には熱膨張性粘着剤層を形成するベースポリマー１００重量部に対して、例えば１重量部〜１５０重量部（好ましくは１０重量部〜１３０重量部、さらに好ましくは２５重量部〜１００重量部）である。
本実施形態では、発泡剤としては、発泡開始温度（熱膨張開始温度）（Ｔ０）が１２０℃〜２２０℃の範囲のものを好適に用いることができ、より好ましい発泡開始温度は、１３０℃〜２００℃の範囲である。発泡剤の発泡開始温度を１２０℃以上とすることにより、剥離させたくない段階で発泡剤が発泡してしまうことを抑制することができ、取り扱い性や生産性を確保することができる。一方、発泡剤の発泡開始温度を２２０℃以下とすることにより、剥離する工程（工程Ｆ）において、容易に支持体１を剥離することができる。なお、発泡剤の発泡開始温度（Ｔ０）は、熱膨張性粘着剤層の発泡開始温度（Ｔ０）に相当する。
なお、発泡剤を発泡させる方法（すなわち、熱膨張性粘着剤層を熱膨張させる方法）としては、公知の加熱発泡方法から適宜選択して採用することができる。
本実施形態では、熱膨張性粘着剤層は、加熱処理前の適度な接着力と加熱処理後の接着力の低下性のバランスの点から、発泡剤を含有しない形態での弾性率が２３℃〜１５０℃において５×１０４Ｐａ〜１×１０６Ｐａであることが好ましく、さらに好ましくは５×１０４Ｐａ〜８×１０５Ｐａであり、特に５×１０４Ｐａ〜５×１０５Ｐａであることが好適である。熱膨張性粘着剤層の発泡剤を含有しない形態での弾性率（温度：２３℃〜１５０℃）を５×１０４Ｐａ以上とすることにより、熱膨張性が劣り、剥離性が低下することを抑制できる。また、熱膨張性粘着剤層の発泡剤を含有しない形態での弾性率（温度：２３℃〜１５０℃）を１×１０６Ｐａ以下とすることにより、初期接着性を良好とすることができる。
なお、発泡剤を含有しない形態の熱膨張性粘着剤層は、粘着剤（発泡剤は含まれていない）により形成された粘着剤層に相当する。従って、熱膨張性粘着剤層の発泡剤を含有していない形態での弾性率は、粘着剤（発泡剤は含まれていない）を用いて測定することができる。なお、熱膨張性粘着剤層は、２３℃〜１５０℃における弾性率が５×１０４Ｐａ〜１×１０６Ｐａである粘着剤層を形成可能な粘着剤と、発泡剤とを含む熱膨張性粘着剤により形成することができる。
熱膨張性粘着剤層の発泡剤を含有しない形態での弾性率は、発泡剤が添加されていない形態の熱膨張性粘着剤層（すなわち、発泡剤が含まれていない粘着剤による粘着剤層）（サンプル）を作製し、レオメトリック社製動的粘弾性測定装置「ＡＲＥＳ」を用いて、サンプル厚さ：約１．５ｍｍで、φ７．９ｍｍパラレルプレートの治具を用い、剪断モードにて、周波数：１Ｈｚ、昇温速度：５℃／分、歪み：０．１％（２３℃）、０．３％（１５０℃）にて測定し、２３℃および１５０℃で得られた剪断貯蔵弾性率Ｇ´の値とした。
熱膨張性粘着剤層の弾性率は、粘着剤のベースポリマーの種類、架橋剤、添加剤などを調節することによりコントロールすることができる。
熱膨張性粘着剤層の厚さは、特に制限されず、接着力の低減性などにより適宜に選択することができ、例えば、５μｍ〜３００μｍ（好ましくは２０μｍ〜１５０μｍ）程度である。ただし、発泡剤として熱膨張性微小球が用いられている場合、熱膨張性粘着剤層の厚さは、含まれている熱膨張性微小球の最大粒径よりも厚いことが好ましい。熱膨張性粘着剤層の厚さが薄すぎると、熱膨張性微小球の凹凸により表面平滑性が損なわれ、加熱前（未発泡状態）の接着性が低下する。また、加熱処理による熱膨張性粘着剤層の変形度が小さく、接着力が円滑に低下しにくくなる。一方、熱膨張性粘着剤層の厚さが厚すぎると、加熱処理による膨張乃至発泡後に、熱膨張性粘着剤層に凝集破壊が生じやすくなり、糊残りが発生する場合がある。
なお、熱膨張性粘着剤層は単層、複層の何れであってもよい。
本実施形態では、熱膨張性粘着剤層には、各種添加剤（例えば、着色剤、増粘剤、増量剤、充填剤、粘着付与剤、可塑剤、老化防止剤、酸化防止剤、界面活性剤、架橋剤など）が含まれていても良い。
本実施形態では、仮止め用シート５は、少なくとも熱膨張性粘着剤層と感圧性接着剤層とを有するものであることが好ましい。この場合、熱膨張性粘着剤層が支持体１側、感圧性接着剤層が配線シート２側となるように積層するのが好ましい。このように積層することにより、剥離する工程（工程Ｆ）では、まず、熱発泡により支持体１を仮止め用シート５から剥離し、その後、ピール剥離により仮止め用シート５を配線シート２から剥離することができる。これにより、支持体１と仮止め用シート５とを配線シート２から剥離することができる。
仮止め用シート５は例えば、粘着剤（感圧接着剤）と、発泡剤（熱膨張性微小球など）と、必要に応じて溶媒やその他の添加剤などとを混合して、シート状の層に形成する慣用の方法を利用し形成することができる。具体的には、例えば、粘着剤、発泡剤（熱膨張性微小球など）、および必要に応じて溶媒やその他の添加剤を含む混合物を、適当なセパレータ（剥離紙など）上に塗布して塗布膜を形成した後、該塗布膜を所定条件下で乾燥させ、これを支持体１上に転写（移着）することにより得ることができる。また、前記混合物を直接、支持体１に塗布して塗布膜を形成した後、該塗布膜を所定条件下で乾燥させてもよい。
（配線シート）
配線シート２は、仮止め用シート５上に形成することにより得られる。仮止め用シート５上に配線シート２を形成する方法としては、セミアディティブ法や、サブトラクティブ法など、従来公知の回路基板やインターポーザの製造技術を用いることができる。これにより、再配線層が形成された配線シート２が得られる。具体的には、例えば、特開２０１０−１４１１２６号公報に記載の方法を採用することができる。本実施形態では、支持体１上に形成された仮止め用シート５上に配線シート２を形成する。そのため、製造工程中、寸法安定性が良好となり、また、薄い配線回路基板の取り扱い性が良好となる点でより優れる。
以上により、支持体１と仮止め用シート５と配線シート２とがこの順で積層された積層体１０が得られる。
積層体１０は、ロール状に巻かれた状態であってもよく、ロール状に巻かれていない短冊状であってもよい。ロール状に巻く場合、支持体１は、巻くことが可能な金属箔等を使用する。また、仮止め用シート５、及び、配線シート２は通常、巻くことが可能な程度にフレキシブルな状態で形成されている。
配線シート２は、仮止め用シート５上に連続的に積層されていてもよく、仮止め用シート５上に、複数の配線シート２が所定の間隔をおいて積層されていてもよい。
図２は、仮止め用シート上に複数の配線シートが所定の間隔をおいて積層されている例を示す平面図である。図３は、仮止め用シート上に複数の配線シートが所定の間隔をおいて積層されている他の例を示す平面図である。図２に示す例では、複数の平面視で円形状の配線シート２が所定の間隔をおいて仮止め用シート５上に積層されている。図３に示す例では、複数の平面視で矩形状の配線シート２が所定の間隔をおいて仮止め用シート５上に積層されている。
［半導体チップをフリップチップ実装する工程］
積層体１０を準備する工程の後（工程Ａの後）、図４に示すように、積層体１０の配線シート２上に、半導体チップ３をフリップチップ実装する（工程Ｂ）。具体的には、図５に示すように、配線シート２に形成されている接続用導体部２１と半導体チップ３に形成されている電極３１とを接続して、配線シート２上に半導体チップ３をフリップチップ実装する。フリップチップ実装には、例えば、従来公知のフリップチップボンダーを用いることができる。
［封止用シートを準備する工程］
次に、エポキシ樹脂と、硬化剤と、無機充填剤とを混練して得られる混練物を、塑性加工して得た封止用シート２０を準備する（工程Ｃ）。
前記エポキシ樹脂としては、特に限定されるものではなく、例えば、ジシクロペンタジエン型エポキシ樹脂、クレゾールノボラック型エポキシ樹脂、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、ビフェニル型エポキシ樹脂、トリスヒドロキシフェニルメタン型エポキシ樹脂等の各種エポキシ樹脂を用いることができる。これらエポキシ樹脂は単独で用いてもよいし２種以上併用してもよい。中でも、下記一般式（１）で示されるエポキシ樹脂が好ましい。下記一般式（１）で示されるエポキシ樹脂を含んでいると、柔軟性に優れる。そのため、配線シートや半導体チップとの接着性にさらに優れる。
Figure 2014239154
 （式中、Ｒ１〜Ｒ４は、同一または相異なって、メチル基または水素原子を示し、Ｘは、−ＣＨ２−、−Ｏ−、または、−Ｓ−を示す。）
上記一般式（１）におけるＲ１〜Ｒ４は、ベンゼン環に置換されるメチル基または水素原子を示し、好ましくは、Ｒ１〜Ｒ４のすべてが、メチル基または水素原子である。
前記エポキシ樹脂としては、例えば、下記化学式（２）〜（４）で示されるビスフェノールＦ型エポキシ樹脂、例えば、下記化学式（５）〜（７）で示される４，４’−チオビスフェノール型エポキシ樹脂、例えば、下記化学式（８）〜（１０）で示される４，４’−オキシビスフェノール型エポキシ樹脂などが挙げられる。
前記エポキシ樹脂のなかでは、柔軟性を考慮すると、好ましくは、下記化学式（２）で示されるビスフェノールＦ型エポキシ樹脂、下記化学式（５）で示される４，４’−チオビスフェノール型エポキシ樹脂、下記化学式（８）で示される４，４’−オキシビスフェノール型エポキシ樹脂が挙げられ、タックレスの観点を考慮すると、さらに好ましくは、下記化学式（２）で示されるビスフェノールＦ型エポキシ樹脂が挙げられる。
化学式（２）：
Figure 2014239154
化学式（３）：
Figure 2014239154
化学式（４）：
Figure 2014239154
化学式（５）：
Figure 2014239154
化学式（６）：
Figure 2014239154
化学式（７）：
Figure 2014239154
化学式（８）：
Figure 2014239154
化学式（９）：
Figure 2014239154
化学式（１０）：
Figure 2014239154
前記エポキシ樹脂は、単独で使用してもよく、あるいは、併用することもできる。
また、前記エポキシ樹脂のエポキシ当量は、例えば、９０〜８００ｇ／ｅｑ、好ましくは、１００〜５００ｇ／ｅｑである。
また、前記エポキシ樹脂の軟化点は、例えば、３０〜１００℃、好ましくは、４０〜９０℃である。
前記エポキシ樹脂の含有割合は、混練物１００重量部に対して、例えば、１〜５０重量部、封止用シートの可撓性を考慮すると、好ましくは、３〜２０重量部、さらに好ましくは、４〜８重量部である。
前記硬化剤は、前記エポキシ樹脂の硬化剤であって、特に制限されず、例えば、フェノール樹脂、酸無水物系化合物、アミン系化合物などが挙げられる。
前記フェノール樹脂としては、例えば、フェノールノボラック樹脂、フェノールアラルキル樹脂、ビフェニルアラルキル樹脂（ビフェニルアラルキル骨格を有するフェノール樹脂）、ジシクロペンタジエン型フェノール樹脂、クレゾールノボラック樹脂、レゾール樹脂などが挙げられる。
前記酸無水物系化合物としては、例えば、無水フタル酸、無水マレイン酸、テトラヒドロフタル酸無水物、ヘキサヒドロフタル酸無水物、メチルナジック酸無水物、ピロメリット酸無水物、ドデセニルコハク酸無水物、ジクロロコハク酸無水物、ベンゾフェノンテトラカルボン酸無水物、クロレンディック酸無水物などが挙げられる。
前記アミン系化合物としては、例えば、エチレンジアミン、プロピレンジアミン、ジエチレントリアミン、トリエチレンテトラミン、それらのアミンアダクト、メタフェニレンジアミン、ジアミノジフェニルメタン、ジアミノジフェニルスルホンなどが挙げられる。
前記硬化剤は、単独で使用してもよく、あるいは、併用することもできる。
また、前記硬化剤のなかでは、硬化反応性（信頼性）を考慮すると、好ましくは、フェノール樹脂が挙げられ、硬化後の封止用シートの強度と硬化反応性とのバランスを考慮すると、さらに好ましくは、ビフェニルアラルキル樹脂が挙げられる。
また、前記硬化剤の配合割合は、混練物１００重量部に対して、例えば、１〜２０重量部、好ましくは、２〜１０重量部であり、エポキシ樹脂１００重量部に対して、例えば、３０〜１３０重量部、好ましくは、４０〜１２０重量部である。
また、前記硬化剤としてフェノール樹脂を用いた場合、フェノール樹脂は、上記したエポキシ樹脂のエポキシ基１当量に対して、フェノール樹脂の水酸基の当量数が、例えば、０．５〜２当量、好ましくは、０．８〜１．２当量となるように添加される。
また、必要により、混練物は、前記硬化剤とともに硬化促進剤を含有する。
前記硬化促進剤としては、例えば、トリフェニルホスフィン、テトラフェニルホスホニウム・テトラフェニルボレートなどの有機リン系化合物、イミダゾール系化合物などが挙げられる。
前記硬化促進剤は、単独で使用してもよく、あるいは、併用することもできる。
また、前記硬化促進剤のなかでは、イミダゾール系化合物が挙げられ、さらに好ましくは、２−フェニル−４，５−ジヒドロキシメチルイミダゾールが挙げられる。
前記硬化促進剤の含有割合は、混練物１００重量部に対して、例えば、０．０１〜５重量部、好ましくは、０．０５〜３重量部である。
また、前記硬化促進剤の含有割合は、硬化剤１００重量部に対して、例えば、０．５〜１０重量部、好ましくは、１〜５重量部である。
前記無機充填剤としては、特に制限されず、公知の充填剤などが挙げられる。
具体的には、石英ガラス、タルク、シリカ（例えば、溶融シリカ、結晶性シリカなど）、アルミナ、窒化アルミニウム、窒化ケイ素、炭酸カルシウム（例えば、重質炭酸カルシウム、軽質炭酸カルシウム、白艶華など）、酸化チタンなどの粉末が挙げられる。
前記充填剤は、単独で使用してもよく、あるいは、併用することもできる。
また、前記充填剤のなかでは、硬化後の封止用シート２０の線膨張係数の低減を考慮すると、好ましくは、シリカ粉末が挙げられ、さらに好ましくは、溶融シリカ粉末が挙げられる。
また、前記溶融シリカ粉末としては、例えば、球状溶融シリカ粉末、粉砕溶融シリカ粉末が挙げられ、混練物の流動性を考慮すると、好ましくは、球状溶融シリカ粉末が挙げられる。
前記球状溶融シリカ粉末の平均粒子径は、例えば、０．１〜４０μｍ、好ましくは、０．１〜３０μｍ、さらに好ましくは、０．３〜１５μｍである。
なお、平均粒子径は、例えば、レーザー回折錯乱式粒度分布測定装置により、測定することができる。
封止用シート２０中の前記無機充填剤の配合割合は、封止用シート２０を構成する全組成物中の７０−９０体積％であることが好ましく、７５−８５体積％であることがより好ましい。前記無機充填剤の配合割合を前記数値範囲内とすることにより、低反り性、樹脂はみ出しの抑制、及び、高信頼性を実現し易くなる。
また、前記充填剤の配合割合は、エポキシ樹脂１００重量部に対して、例えば、１０００〜３０００重量部、好ましくは、１３００〜２５００重量部である。
また、混練物には、封止用シート２０の可撓性の向上を考慮すると、可撓性付与剤を添加することもできる。
前記可撓性付与剤は、封止用シート２０に可撓性を付与するものであれば、特に制限されないが、例えば、ポリアクリル酸エステルなどの各種アクリル系共重合体、例えば、ポリスチレン−ポリイソブチレン系共重合体、スチレンアクリレート系共重合体などのスチレン骨格を有する熱可塑性エラストマー、例えば、ブタジエンゴム、スチレン−ブタジエンゴム（ＳＢＲ）などのブタジエン骨格を有する熱可塑性エラストマー、エチレン−酢酸ビニルコポリマー（ＥＶＡ）、イソプレンゴム、アクリロニトリルゴムなどのゴム質重合体などが挙げられる。なかでも、低反り性の観点から、スチレン骨格、及び、ブタジエン骨格のいずれかを含有する重量平均分子量1万以上のポリマーからなる熱可塑性エラストマーが好ましい。なお、重量平均分子量は、ＧＰＣ（ゲル・パーミエーション・クロマトグラフィー）により測定し、ポリスチレン換算により算出された値をいう。
前記可撓性付与剤は、単独で使用してもよく、あるいは、併用することもできる。
また、前記可撓性付与剤のなかでは、混練物の耐熱性および強度を考慮すると、好ましくは、スチレン骨格を有するエラストマーが挙げられ、さらに好ましくは、ポリスチレン−ポリイソブチレン系共重合体が挙げられる。
前記可撓性付与剤の含有割合は、混練物１００重量部に対して、例えば、３０重量部未満、接着性および耐熱性を考慮すると、好ましくは、１０重量部未満、さらに好ましくは、５重量部未満である。
また、混練物には、上記成分に加えて、上記したエポキシ樹脂以外のエポキシ樹脂（以下、その他のエポキシ樹脂とする。）、さらに、必要に応じて、難燃剤、カーボンブラックなどの顔料などの公知の添加剤を適宜の割合で添加することもできる。
なお、その他のエポキシ樹脂を添加する場合、その他のエポキシ樹脂の含有割合は、上記のエポキシ樹脂およびその他のエポキシ樹脂の総量１００重量部に対して、例えば、３０重量部未満、封止用シート２０の可撓性を考慮すると、好ましくは、２０重量部未満である。
このような混練物を調製するには、上記した各成分を、上記した配合割合において配合し、溶融混練する。
溶融混練する方法としては、特に限定されないが、例えば、ミキシングロール、加圧式ニーダー、押出機などの公知の混練機により、溶融混練する方法などが挙げられる。
混練条件としては、温度が、上記した各成分の軟化点以上であれば特に制限されず、例えば、３０〜１５０℃、エポキシ樹脂の熱硬化性を考慮すると、好ましくは、４０〜１４０℃、さらに好ましくは、６０〜１２０℃であり、時間が、例えば、１〜３０分間、好ましくは、５〜１５分間である。
これによって、混練物が調製される。
このような混練物は、塑性加工されることにより封止用シート２０として調製される。具体的には、溶融混練後の混練物を冷却することなく高温状態のままで、塑性加工することで、封止用シート２０が調製される。
このような塑性加工方法としては、特に制限されず、平板プレス法、Ｔダイ押出法、ロール圧延法、ロール混練法、インフレーション押出法、共押出法、カレンダー成形法などが挙げられる。
塑性加工温度としては、上記した各成分の軟化点以上であれば、特に制限されないが、エポキシ樹脂の熱硬化性および加工性を考慮すると、例えば、４０〜１５０℃、好ましくは、５０〜１４０℃、さらに好ましくは、６０〜１２０℃である。
以上によって、封止用シート２０が調製される。
封止用シート２０の厚みは、例えば、１００〜１５００μｍ、好ましくは、３００〜１２００μｍである。
封止用シート２０は、エポキシ樹脂や無機充填剤を含有するワニスをフィルム上などに塗布することなく、混練物が塑性加工されることにより形成される。
そのため、無機充填剤の配合割合を増加させることができ、封止用シートの性能の向上を十分に図ることができる。
また、封止用シート２０は、耐熱性の妨げになる可撓性付与剤を多量に配合しなくとも、十分な可撓性を有するので、その接着性および耐熱性の向上を図ることができる。
したがって、封止用シート２０は、無機充填剤の配合割合を増加させることができ、かつ、その接着性および耐熱性の向上を図ることができる。
また、封止用シート２０は、前記混練物を、塑性加工して得ているため、無機充填剤の配合割合を多くしても良好な膜質の封止用シートを得ることができる。そのため、無機充填剤の配合割合を多くし、封止用シートの熱硬化後の線膨張係数を低くすることができる。その結果、例えば、熱硬化後の封止シートの線膨張係数に起因する半導体装置の反りを抑制することができる。
［埋め込み工程］
次に、図６に示すように、半導体チップ３が表出している側の面上に封止用シート２０を配置し、図７に示すように、半導体チップ３を封止用シート２０に埋め込む（工程Ｄ）。
半導体チップ３を封止用シート２０に埋め込む方法としては、特に限定されず、熱プレスやラミネータなど公知の方法により行うことができる。熱プレス条件としては、温度が、例えば、４０〜１００℃、好ましくは５０〜９０℃であり、圧力が、例えば、０．１〜１０ＭＰａ、好ましくは０．５〜８ＭＰａであり、時間が、例えば０．３〜１０分間、好ましくは０．５〜５分間である。また、封止用シート２０の半導体チップ３及び配線シート２への密着性および追従性の向上を考慮すると、減圧条件下（例えば０．１〜５ｋＰａ）においてプレスすることが好ましい。
［熱硬化工程］
次に、封止用シート２０を熱硬化させる（工程Ｅ）。
熱硬化処理の条件は、熱硬化処理の熱により仮止め用シート５が剥離しないように設定する。好ましくは、封止用シート２０の熱硬化時の加熱温度が、後述する仮止め用シート５の剥離時の加熱温度よりも１０℃以上低くなるように設定する。これにより、熱硬化時に仮止め用シート５が剥離することをより確実に防止することができる。前記熱硬化処理の条件として、加熱温度が好ましくは１００℃以上、より好ましくは１２０℃以上である。一方、加熱温度の上限が、好ましくは２００℃以下、より好ましくは１８０℃以下である。加熱時間が、好ましくは１０分以上、より好ましくは３０分以上である。一方、加熱時間の上限が、好ましくは１８０分以下、より好ましくは１２０分以下である。また、必要に応じて加圧してもよく、好ましくは０．１ＭＰａ以上、より好ましくは０．５ＭＰａ以上である。一方、上限は好ましくは１０ＭＰａ以下、より好ましくは５ＭＰａ以下である。
［剥離工程］
次に、支持体１と仮止め用シート５とを配線シート２から剥離する（工程Ｆ）。具体的には、まず、図８に示すように、支持体１を仮止め用シート５から剥離する。支持体１の仮止め用シート５からの剥離は、仮止め用シート５の熱膨張性粘着剤層を加熱して、支持体１と仮止め用シート５との接着力が減少させて剥離する。
剥離処理の条件としては、熱硬化時の加熱温度よりも高く設定する。前記剥離処理の条件として、加熱温度が好ましくは１１０℃以上、より好ましくは１３０℃以上である。一方、加熱温度の上限が、好ましくは２２０℃以下、より好ましくは２００℃以下である。加熱時間が、好ましくは０．２分以上、より好ましくは０．５分以上である。一方、加熱時間の上限が、好ましくは５分以下、より好ましくは３分以下である。
支持体１を仮止め用シート５から剥離した後、図９に示すように、配線シート２から仮止め用シート５をピール剥離する。ピール剥離は、例えば、常温で行なうことができる。なお、配線シート２から支持体１と仮止め用シート５とを剥離した後は、必要に応じて、配線シート２の面をウエット洗浄やプラズマ洗浄等により洗浄してもよい。
［バンプ形成工程］
次に、必要に応じて、配線シート２上の所定箇所にバンプ４を形成する（図１０参照）。
［ダイシング工程］
次に、必要に応じて、ダイシングを行う（図１１参照）。これにより、個々の半導体チップ３ごと又は１のパッケージとなる複数の半導体チップ３ごとに分断された半導体装置３０を得ることができる。
以上、本実施形態に係る半導体装置の製造方法について説明した。
上述の実施形態では、仮止め用シート５から支持体１を剥離した後、仮止め用シート５を配線シート２から剥離する場合について説明した。しかしながら、本発明はこの例に限定されず、配線シート２から支持体１と仮止め用シート５との積層物を剥離してもよい。この場合、仮止め用シート５は、配線シート２との接着面に熱膨張性粘着剤層を有する構成とし、加熱により配線シート２と仮止め用シート５との接着力を減少させて、剥離すればよい。
上述の実施形態では、支持体１と仮止め用シート５と配線シート２とがこの順で積層された積層体１０を用いる場合について説明した。しかしながら、本発明の積層体は、仮止め用シートと配線シートとが少なくとも積層されていれば、この例に限定されず、例えば、支持体に支持されていない単体の仮止め用シート上に配線シートが形成されたものであってもよい。本発明では、配線シート上に半導体チップをフリップチップ実装した後に、半導体チップを封止用シートに埋め込んでいるため、支持体がなくとも配線シートと半導体チップとの接続不良を抑制するという効果は得られるからである。また、本発明の積層体は、支持体、仮止め用シート、配線シート以外の他の層を有していてもよい。
以上、本実施形態に係る半導体装置の製造方法の一例について説明したが、本発明における半導体装置の製造方法は、上述した例に限定されず、本発明の要旨の範囲内で適宜変更可能である。
以下に、この発明の好適な実施例を例示的に詳しく説明する。但し、この実施例に記載されている材料や配合量等は、特に限定的な記載がない限りは、この発明の要旨をそれらのみに限定する趣旨のものではない。また、部とあるのは、重量部を意味する。
（実施例１）
＜封止用シートの作成＞
表１に示す処方（単位：重量％）において、各成分を配合し、２軸混練機により１００℃で１０分間溶融混練し混練物を調製した。
次いで、得られた混練物を、平板プレスによりシート状に形成して、サイズ２０ｃｍ角、厚み４００μｍの封止用シートを得た。
実施例で使用した成分について説明する。
エポキシ樹脂１：新日鐵化学（株）製のＹＳＬＶ−８０ＸＹ（ビスフェノールＦ型エポキシ樹脂、エポキン当量２００ｇ／ｅｑ．軟化点８０℃）
フェノール樹脂１：明和化成社製のＭＥＨ−７８５１−ＳＳ（ビフェニルアラルキル骨格を有するフェノール樹脂、水酸基当量２０３ｇ／ｅｑ．、軟化点６７℃）
熱可塑性樹脂１：カネカ社製のＳＩＢＳＴＥＲ ０７２Ｔ（スチレン-イソブチレン-スチレンブロック共重合体、重量平均分子量：７万３０００）
無機充填剤１：電気化学工業社製のＦＢ−９４５４ＦＣ（溶融球状シリカ、平均粒子径２０μｍ）
シランカップリング剤１：信越化学社製のＫＢＭ−４０３（３−グリシドキシプロピルトリメトキシシラン）
カーボンブラック１：三菱化学社製の＃２０
難燃剤１：伏見製薬所製のＦＰ−１００（ホスファゼン系難燃剤：式（１１）で表される化合物）
Figure 2014239154
 硬化促進剤１：四国化成工業社製のイミダゾール触媒 ２ＰＨＺ−ＰＷ
Figure 2014239154
なお、実施例１における無機充填剤１の配合量は、封止用シートを構成する全組成物中の８０体積％に相当する。
（半導体装置の製造評価）
＜仮止め用シートの準備＞
仮止め用シートとして日東電工製の熱剥離シート（リバアルファＮＯ．３１９５０Ｅ（厚み９６μｍ、熱剥離温度２００℃）を準備した。なお、リバアルファＮＯ．３１９５０Ｅは、片面に熱膨張性粘着剤層を有し、他方の面に感圧性接着剤層を有する層構成を有している。
＜配線シートの準備＞
ベース絶縁層として厚み１３μｍのポリイミドフィルムを用い、外部接続用導体として銅を用いた配線シート（配線回路基板）を準備した。
＜積層体の準備＞
支持体として金属板（材質：ＳＵＳ３０４、厚さ０．５mm、サイズ２５ｃｍ角）を準備した。次に、準備した支持体と仮止めシートとを熱ラミネーターを用いて大気圧下、４０℃、圧力０．２MPaの条件にて貼り合わせた。この際、仮止めシートの熱膨張性粘着剤層と支持体とが接触するように貼り合わせた。さらに、支持体上の仮止め用シートと配線シートとを、真空ラミネーターを用いて１００℃、０．３ＭＰａ、真空度５０ｔｏｒｒの条件にて貼り合せることにより、仮止め用シートと配線シートとが積層された積層体を得た。
上記積層体上の全ての実装領域に、フリップチップボンダーを用いてチップを実装した。チップは、縦５ｍｍ×横５ｍｍ×厚さ２００μｍのものを用いた。また、実装は、３ｍｍの間隔（１のチップの端部と隣のチップの端部との距離）をあけて、縦２０個×２０横個に行なった。また、実装条件は、下記の通りとした。
（実装条件）
真空度：３Ｐａ
温度：３００℃
圧力：１．５ｇ／バンプ
次に、上記に配線シートにチップを実装したものを真空プレス機に配置し、その上に、上記で得た封止用シートを載せた。その後、チャンバー内を真空引きした。次いで、１００℃、１ＭＰａ、真空度２０ｔｏｒｒ、加圧時間１分の条件にて成型を行った。その後、大気開放し、型を開いて成型物を取り出した。さらに、大気圧下において、１３０℃、２時間の加熱条件にて、封止用シートを硬化させた。
次に、硬化後の成型物を２００℃の熱板上で３０秒加熱した。これにより、仮止め用シートの支持体側の熱膨張性粘着剤層が熱膨張し、支持体から剥離された。次に、仮止め用シートを配線シートからピール剥離した。
その後ベース絶縁層に露出した外部接続用導体部の端面である金層の表面に、半田ボールを形成した。最後に個々の半導体装置へとダイシングした。
（半導体装置の製造評価の結果）
実施例１では、簡便な作業内容にて、半導体装置が得られることが確認できた。また、実施例１では、封止前に配線シートとチップが接合されている為、封止シートの成型および熱硬化に起因する配線シートと半導体チップとの位置ズレは起り得ない。その結果、配線シートと半導体チップとの接続不良を抑制することが可能なことがわかる。
（反り量の測定）
実施例１の組成の封止用シートについて、２０ｃｍ角、厚さが４００μｍの形状のものを準備した。
また、上記の半導体装置の製造評価において準備した、配線シートにチップを実装したものを準備した。
配線シートにチップを実装したものを真空プレス機に配置し、その上に、封止用シートを載せた。その後、半導体装置の製造評価と同様の条件にて成型、及び、封止用シートの硬化を行なった。その後、封止用シートの反り量を測定した。反り量は、
チップが封止されている封止用シート（ダイシングする前の２０ｃｍ角、厚さが４００μｍの封止用シート）を平坦な台の上に置き、接触式ダイヤルゲージにて厚み測定を行った。厚み測定は、台面から一番遠い部分までの厚さとして測定した。次に、得られた測定厚みから封止用シートの厚み、すなわち、４００μｍを差し引いた値を反り量とした。結果、反り量は、２ｍｍとなった。
比較例１として、以下の組成の封止用シートを用い、２０ｃｍ角、厚さが４００μｍの形状のものを準備した。
（比較例１）
＜封止用シートの作成＞
表２に示す各成分を表中に示す割合でＭＥＫ（メチルエチルケトン）中に分散混合し、シート塗工用ワニスを得た。つぎに、このワニスを厚さ５０μｍのポリエステルフィルムＡ（三菱化学ポリエステル製、ＭＲＦ−５０）上にコンマコーターにて塗工、乾燥し、ポリエステルフィルムＢ（三菱化学ポリエステル製、ＭＲＸ−３８）に貼り合わせることで、熱硬化性接着シートを得た。その後、ロールラミネーターによりこの熱硬化性接着シートを積層することにより、厚さ４００μｍの封止用シートを得た。
エポキシ樹脂２：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製、エピコート８２８）
エポキシ樹脂３：トリスヒドロキシフェニルメタン型エポキシ樹脂（日本化薬製、ＥＰＰＮ−５０１ＨＹ）
熱可塑性樹脂２：アクリル共重合体（ナガセケムテックス製、テイサンレジン ＳＧ−Ｐ３、重量平均分子量：８５万）
フェノール樹脂２：ノボラック型フェノール樹脂（明和化成製、ＤＬ−６５）
硬化促進剤２：２Ｐ４ＭＨＺ−ＰＷ（四国化成工業製）
カーボンブラック２：三菱化学社製 ＃２０
無機充填剤２：平均粒径５．５μｍの球状溶融シリカ粉末（電気化学工業社製、ＦＢ−７ＳＤＣ）
Figure 2014239154
なお、比較例１における無機充填剤２の配合量は、封止用シートを構成する全組成物中の４１体積％に相当する。
上記比較例１に係る封止用シートを用いて、上記実施例１の場合と同様に反り量を測定したところ、１０ｍｍとなった。
（反り量測定の結果）
実施例に係る封止用シートは反りが抑制されていることが確認できた。特に、実施例１の封止用シートは、比較例１の封止用シートと比較して、反りが１／３以上低減されることがわかった。
１ 支持体
２ 配線シート
３ 半導体チップ
４ 半導体装置
５ 仮止め用シート
１０ 積層体
２０ 封止用シート

Claims (6)

  1. 仮止め用シートと再配線層が形成された配線シートとが少なくとも積層された積層体を準備する工程Ａ、
    前記積層体の前記配線シート上に、半導体チップをフリップチップ実装する工程Ｂ、
    エポキシ樹脂と、硬化剤と、無機充填剤とを混練して得られる混練物を、塑性加工して得た封止用シートを準備する工程Ｃ、
    前記半導体チップが表出している側の面上に前記封止用シートを配置し、前記半導体チップを前記封止用シートに埋め込む工程Ｄ、
    前記封止用シートを熱硬化させる工程Ｅ、及び、
    前記仮止め用シートを前記配線シートから剥離する工程Ｆ
    を具備することを特徴とする半導体装置の製造方法。
  2. 前記封止用シート中の前記無機充填剤の配合割合が、前記封止用シートを構成する全組成物中の７０−９０体積％であることを特徴とする請求項１記載の半導体装置の製造方法。
  3. 前記封止用シートが、スチレン骨格、及び、ブタジエン骨格のいずれかを含有する重量平均分子量1万以上のポリマーからなる熱可塑性エラストマーを含有することを特徴とする請求項１又は２に記載の半導体装置の製造方法。
  4. 前記エポキシ樹脂が、下記式（１）で示されるエポキシ樹脂であることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１に記載の半導体装置の製造方法。
    Figure 2014239154
     （式中、Ｒ１〜Ｒ４は、同一または相異なって、メチル基または水素原子を示し、Ｘは、−ＣＨ２−、−Ｏ−、または、−Ｓ−を示す。）
  5. 前記工程Ａで準備する積層体は、支持体と仮止め用シートと配線シートとがこの順で積層された積層体であり、
    前記工程Ｆは、前記仮止めシートと前記支持体とを前記配線シートから剥離する工程であることを特徴とする請求項１〜４のいずれか１に記載の半導体装置の製造方法。
  6. 前記仮止めシートは、前記支持体と接触する側の面に、熱膨張性粘着剤層を有することを特徴とする請求項５に記載の半導体装置の製造方法。
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