KR20180128958A - 반도체 장치의 제조 방법 - Google Patents

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KR20180128958A
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코이치 차바나
마코토 사토우
아키라 나가이
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히타치가세이가부시끼가이샤
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    • H01L2224/814—Material with a principal constituent of the material being a metal or a metalloid, e.g. boron [B], silicon [Si], germanium [Ge], arsenic [As], antimony [Sb], tellurium [Te] and polonium [Po], and alloys thereof
    • H01L2224/81401—Material with a principal constituent of the material being a metal or a metalloid, e.g. boron [B], silicon [Si], germanium [Ge], arsenic [As], antimony [Sb], tellurium [Te] and polonium [Po], and alloys thereof the principal constituent melting at a temperature of less than 400°C
    • H01L2224/81411—Tin [Sn] as principal constituent
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    • H01L2224/81401—Material with a principal constituent of the material being a metal or a metalloid, e.g. boron [B], silicon [Si], germanium [Ge], arsenic [As], antimony [Sb], tellurium [Te] and polonium [Po], and alloys thereof the principal constituent melting at a temperature of less than 400°C
    • H01L2224/81413—Bismuth [Bi] as principal constituent
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    • H01L2224/81401—Material with a principal constituent of the material being a metal or a metalloid, e.g. boron [B], silicon [Si], germanium [Ge], arsenic [As], antimony [Sb], tellurium [Te] and polonium [Po], and alloys thereof the principal constituent melting at a temperature of less than 400°C
    • H01L2224/81416—Lead [Pb] as principal constituent
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    • H01L2224/81438—Material with a principal constituent of the material being a metal or a metalloid, e.g. boron [B], silicon [Si], germanium [Ge], arsenic [As], antimony [Sb], tellurium [Te] and polonium [Po], and alloys thereof the principal constituent melting at a temperature of greater than or equal to 950°C and less than 1550°C
    • H01L2224/81439—Silver [Ag] as principal constituent
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    • H01L2224/81438—Material with a principal constituent of the material being a metal or a metalloid, e.g. boron [B], silicon [Si], germanium [Ge], arsenic [As], antimony [Sb], tellurium [Te] and polonium [Po], and alloys thereof the principal constituent melting at a temperature of greater than or equal to 950°C and less than 1550°C
    • H01L2224/81444—Gold [Au] as principal constituent
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    • H01L2224/81438—Material with a principal constituent of the material being a metal or a metalloid, e.g. boron [B], silicon [Si], germanium [Ge], arsenic [As], antimony [Sb], tellurium [Te] and polonium [Po], and alloys thereof the principal constituent melting at a temperature of greater than or equal to 950°C and less than 1550°C
    • H01L2224/81447—Copper [Cu] as principal constituent
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    • H01L2224/81438—Material with a principal constituent of the material being a metal or a metalloid, e.g. boron [B], silicon [Si], germanium [Ge], arsenic [As], antimony [Sb], tellurium [Te] and polonium [Po], and alloys thereof the principal constituent melting at a temperature of greater than or equal to 950°C and less than 1550°C
    • H01L2224/81455—Nickel [Ni] as principal constituent
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    • H01L2224/81986—Specific sequence of steps, e.g. repetition of manufacturing steps, time sequence
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    • H01L2224/838—Bonding techniques
    • H01L2224/8385—Bonding techniques using a polymer adhesive, e.g. an adhesive based on silicone, epoxy, polyimide, polyester
    • H01L2224/83855—Hardening the adhesive by curing, i.e. thermosetting
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    • H01L2225/00—Details relating to assemblies covered by the group H01L25/00 but not provided for in its subgroups
    • H01L2225/03—All the devices being of a type provided for in the same subgroup of groups H01L27/00 - H01L33/648 and H10K99/00
    • H01L2225/04—All the devices being of a type provided for in the same subgroup of groups H01L27/00 - H01L33/648 and H10K99/00 the devices not having separate containers
    • H01L2225/065—All the devices being of a type provided for in the same subgroup of groups H01L27/00 - H01L33/648 and H10K99/00 the devices not having separate containers the devices being of a type provided for in group H01L27/00
    • H01L2225/06503—Stacked arrangements of devices
    • H01L2225/06513—Bump or bump-like direct electrical connections between devices, e.g. flip-chip connection, solder bumps
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    • H01L23/00—Details of semiconductor or other solid state devices
    • H01L23/28—Encapsulations, e.g. encapsulating layers, coatings, e.g. for protection
    • H01L23/31—Encapsulations, e.g. encapsulating layers, coatings, e.g. for protection characterised by the arrangement or shape
    • H01L23/3107—Encapsulations, e.g. encapsulating layers, coatings, e.g. for protection characterised by the arrangement or shape the device being completely enclosed
    • H01L23/3121—Encapsulations, e.g. encapsulating layers, coatings, e.g. for protection characterised by the arrangement or shape the device being completely enclosed a substrate forming part of the encapsulation
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    • H01L24/26—Layer connectors, e.g. plate connectors, solder or adhesive layers; Manufacturing methods related thereto
    • H01L24/31—Structure, shape, material or disposition of the layer connectors after the connecting process
    • H01L24/32—Structure, shape, material or disposition of the layer connectors after the connecting process of an individual layer connector
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    • H01L24/74—Apparatus for manufacturing arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies
    • H01L24/75—Apparatus for connecting with bump connectors or layer connectors
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Abstract

접속부를 가지는 반도체 칩 및 접속부를 가지는 배선 회로 기판을 구비하고, 각각의 접속부가 서로 전기적으로 접속된 반도체 장치, 또는, 접속부를 가지는 복수의 반도체 칩을 구비하고, 각각의 접속부가 서로 전기적으로 접속된 반도체 장치의 제조 방법이 개시된다. 접속부는 금속으로 이루어진다. 상기 방법은, (a) 반도체 칩 및 배선 회로 기판, 또는 반도체 칩끼리를, 사이에 반도체용 접착제를 개재한 상태에서, 접속부의 금속의 융점보다 낮은 온도에서, 각각의 접속부가 서로 접촉하도록 압착하여, 가접속체를 얻는 제1 공정과, (b) 가접속체의 적어도 일부를 봉지용 수지를 사용해서 봉지하여, 봉지 가접속체를 얻는 제2 공정과, (c) 봉지 가접속체를 접속부의 금속의 융점 이상의 온도에서 가열하여, 봉지 접속체를 얻는 제3 공정을 구비한다.

Description

반도체 장치의 제조 방법
본 발명은, 반도체 장치의 제조 방법에 관한 것이다.
지금까지, 반도체 칩과 기판을 접속하기 위해서는, 금 와이어 등의 금속 세선(細線)을 사용하는 와이어 본딩 방식이 널리 적용되어 왔다. 그러나, 반도체 장치에 대한 고기능·고집적·고속화 등의 요구에 대응하기 위해, 반도체 칩 또는 기판에 범프(bump)라고 불리는 도전성 돌기를 형성하여, 반도체 칩과 기판을 직접 접속하는 플립 칩(flip chip) 접속 방식(FC접속 방식)이 확산되고 있다.
FC접속 방식으로서는, 땜납, 주석, 금, 은, 구리 등을 사용하여 금속 접합시키는 방법, 초음파 진동을 인가하여 금속 접합시키는 방법, 수지의 수축력에 의해 기계적 접촉을 유지하는 방법 등이 알려져 있지만, 접속부의 신뢰성의 관점에서, 땜납, 주석, 금, 은, 구리 등을 사용하여 금속 접합시키는 방법이 일반적이다.
예를 들면, 반도체 칩과 기판 사이의 접속에 있어서는, BGA(Ball　Grid　Array), CSP(Chip　Size　Package) 등에 빈번히 사용되고 있는 COB(Chip　On　Board)형(型)의 접속 방식도 FC접속 방식이다.
FC접속 방식은 반도체 칩 상에 범프 또는 배선을 형성하여, 반도체 칩 사이에 접속하는 COC(Chip　On　Chip)형 접속 방식에도 널리 사용되고 있다.
특허문헌 1 : 일본 특허공개 특개 2008-294382호 공보
한층 더 소형화, 박형화, 고기능화가 강하게 요구되는 패키지에서는, 상술한 접속 방식을 적층·다단화(多段化)한 칩 스택(chip stack)형 패키지, POP(Package On　Package), TSV(Through-Silicon　Via) 등도 널리 보급되기 시작하고 있다.
평면상(平面狀)이 아니라 입체상(立體狀)으로 배치함으로써 패키지를 작게 할 수 있는 점에서, 상기의 기술은 많이 사용되고, 반도체의 성능 향상 및 노이즈 저감, 실장 면적의 삭감, 전력 절약화에도 유효하고, 차세대의 반도체 배선 기술로서 주목받고 있다.
생산성 향상의 관점에서, 웨이퍼 상에 반도체 칩을 압착(접속)하고 후에 개편화(個片化)하여 반도체 패키지를 제작하는 COW(Chip　On　Wafer), 웨이퍼끼리를 압착(접속)하고 후에 개편화하여 반도체 패키지를 제작하는 WOW(Wafer　On　Wafer)도 주목받고 있다.
상술한 플립 칩 패키지의 조립에서는, 우선, 다이싱(dicing)한 웨이퍼로부터 반도체 칩, 또는, 반도체용 접착제가 공급된 반도체 칩을 콜렉트(collect)로 픽업 하고, 콜렉트를 통하여 압착 툴(tool)에 공급한다.
다음으로, 칩-칩, 또는, 칩-기판의 위치 맞춤을 실시하고, 압착한다.
금속 결합이 형성되도록, 상하, 또는, 상하 어느 한쪽 이상의 접속부의 금속이 융점 이상에 이르도록 압착 툴의 온도를 상승시킨다.
적층·다단화하는 칩 스택 패키지에서는, 칩 픽업, 위치 맞춤, 압착을 반복한다.
그 후, 반도체 패키지의 보호를 실시하기 위해, 봉지(封止)용의 수지로 칩 상면(上面)을 봉지함으로써, 봉지체(封止體)를 형성한다.
그러나, 종래의 플립 칩 패키지의 조립에서는, 칩과 반도체용 봉지재, 또는, 칩과 기판과의 열팽창율의 차에 의해, 압착 후에 반도체 패키지에 휨이 발생되는 경우가 있다. 이 휨에 의해, 오버 몰드를 실시할 수 없다는 것, 및, 패키지의 접속 불량이 발생된다고 하는 문제가 발생된다.
본 발명은 상기 사정을 감안하여 이루어진 것이고, 반도체 부재끼리를 접속할 때의 휨을 억제할 수 있는, 반도체 장치의 제조 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명은, 상술한 과제를 해결하기 위한 것이며, 반도체 장치의 휨을 억제할 수 있는 반도체 장치의 제조 방법을 제공한다.
(1) 접속부를 가지는 반도체 칩 및 접속부를 가지는 배선 회로 기판을 구비하고, 각각의 접속부가 서로 전기적으로 접속된 반도체 장치, 또는, 접속부를 가지는 복수의 반도체 칩을 구비하고, 각각의 접속부가 서로 전기적으로 접속된 반도체 장치의 제조 방법으로서, 접속부는 금속으로 이루어지고,
(a) 반도체 칩 및 배선 회로 기판, 또는, 반도체 칩끼리를, 사이에 반도체용 접착제를 개재한 상태에서, 접속부의 금속의 융점보다 낮은 온도에서, 각각의 접속부가 서로 접촉하도록 압착하여, 가 (假)접속체를 얻는 제1 공정과,
(b) 가접속체의 적어도 일부를 봉지용 수지를 사용해서 봉지하여, 봉지 가접속체를 얻는 제2 공정과,
(c) 봉지 가접속체를 접속부의 금속의 융점 이상의 온도에서 가열하여, 봉지 접속체를 얻는 제3 공정을 구비하는, 반도체 장치의 제조 방법.
(2) 접속부를 가지는 반도체 칩 및 접속부를 가지는 배선 회로 기판을 구비하고, 각각의 접속부가 접속 범프를 통하여 서로 전기적으로 접속된 반도체 장치, 또는, 접속부를 가지는 복수의 반도체 칩을 구비하고, 각각의 접속부가 접속 범프를 통하여 서로 전기적으로 접속된 반도체 장치의 제조 방법으로서, 접속부 및 접속 범프는 금속으로 이루어지고,
(a) 반도체 칩 및 배선 회로 기판, 또는, 반도체 칩끼리를, 사이에 반도체용 접착제를 개재한 상태에서, 접속 범프의 금속의 융점보다 낮은 온도에서, 각각의 접속부가 접속 범프에 접촉하도록 압착하여, 가접속체를 얻는 제1 공정과,
(b) 가접속체의 적어도 일부를 봉지용 수지를 사용해서 봉지하여, 봉지 가접속체를 얻는 제2 공정과,
(c) 봉지 가접속체를 접속 범프의 금속의 융점 이상의 온도에서 가열하여, 봉지 접속체를 얻는 제3 공정을 구비하는, 반도체 장치의 제조 방법.
(3) 제1 공정에서는, 반도체 칩 및 배선 회로 기판, 또는, 반도체 칩끼리를, 대향하는 한쌍의 가압착용 압압 부재로 끼우는 것에 의해 가열 및 가압함으로써, 압착하는, 상기 반도체 장치의 제조 방법.
(4) 반도체용 접착제가, 중량평균분자량 10000 이하의 화합물 및 경화제를 함유하고, 80∼130℃에 있어서의 용융 점도가 6000Pa·s 이하인, 상기 반도체 장치의 제조 방법.
(5) 반도체용 접착제가, 중량평균분자량 10000 이하의 화합물, 경화제, 및 하기 일반식(1)로 표시되는 실라놀 화합물을 함유하는, 상기 반도체 장치의 제조 방법.
Figure pct00001
[식 중, R1은 알킬기 또는 페닐기를 나타내고, R2는 알킬렌기를 나타낸다.]
(6) R1이 페닐기인, 상기 반도체 장치의 제조 방법.
(7) 실라놀 화합물이 25℃에서 고형(固形)인, 상기 반도체 장치의 제조 방법.
(8) 반도체용 접착제가, 중량평균분자량 10000 초과의 고분자량 성분을 함유하는, 상기 반도체 장치의 제조 방법.
(9) 고분자량 성분이, 중량평균분자량 30000 이상이고 또한 유리전이온도가 100℃ 이하의 성분인, 상기 반도체 장치의 제조 방법.
(10) 반도체 접착제가 필름상(狀)인, 상기 반도체 장치의 제조 방법.
본 발명에 의하면, 반도체 부재끼리를 접속할 때의 휨을 억제할 수 있는, 반도체 장치의 제조 방법을 제공할 수 있다. 즉, 상기와 같이, 접속부 등의 금속의 융점보다 고온에서 가열 처리를 실시하고, 금속 결합을 형성하는 공정의 전에, 반도체 칩을 수지로 봉지하여, 봉지체를 형성함으로써, 패키지의 휨을 억제할 수 있다.
[도 1] 반도체 장치의 일 실시형태를 나타내는 모식 단면도이다.
[도 2] 반도체 장치의 일 실시형태를 나타내는 모식 단면도이다.
[도 3] 반도체 장치의 일 실시형태를 나타내는 모식 단면도이다.
[도 4] 반도체 장치의 일 실시형태를 나타내는 모식 단면도이다.
[도 5] 반도체 장치의 일 실시형태를 나타내는 모식 단면도이다.
[도 6] 반도체 칩에 기판을 가압착하는 공정의 일례를 나타내는 공정도이다.
본 실시형태의 반도체 장치의 제조 방법에서 사용되는 칩, 기판 등에 관하여 이하 설명한다.
＜반도체 장치＞
본 실시형태의 반도체 장치의 제조 방법에 의해 얻어지는 반도체 장치에 관하여, 도 1 및 도 2를 이용하여 이하 설명한다. 도 1은 반도체 칩과 기판 사이에 접속을 하는 경우, 도 2는 반도체 칩 사이에 접속을 하는 경우의 단면 구조를 나타내고 있다.
도 1은, 반도체 장치의 일 실시형태를 나타내는 모식 단면도이다. 도 1(a)에 나타내는 반도체 장치(100)는, 서로 대향하는 반도체 칩(10) 및 기판(회로 배선 기판)(20)과, 반도체 칩(10) 및 기판(20)의 서로 대향하는 면에 각각 배치된 배선(15)과, 반도체 칩(10) 및 기판(20)의 배선(15)을 서로 접속하는 접속 범프(30)와, 반도체 칩(10) 및 기판(20) 사이의 공극(空隙)에 틈새 없이 충전된 접착제층(40)과, 반도체 칩(10) 및 기판(20)의 접속 부분을 봉지하는 봉지용 수지(60)를 가지고 있다. 반도체 칩(10) 및 기판(20)은, 배선(15) 및 접속 범프(30)에 의해 플립 칩 접속되어 있다. 배선(15) 및 접속 범프(30)는, 접착제층(40)에 의해 봉지되고 있고 외부 환경으로부터 차단되어 있다. 동일하게, 반도체 칩(10) 및 접착제층(40)은, 봉지용 수지(60)에 의해 봉지되어 있고 외부 환경으로부터 차단되어 있다.
도 1(b)에 나타내는 반도체 장치(200)는, 서로 대향하는 반도체 칩(10) 및 기판(20)과, 반도체 칩(10) 및 기판(20)의 서로 대향하는 면에 각각 배치된 범프(32)와, 반도체 칩(10) 및 기판(20) 사이의 공극에 틈새 없이 충전된 접착제층(40)을 가지고 있다. 반도체 칩(10) 및 기판(20)은, 대향하는 범프(32)가 서로 접속됨으로써 플립 칩 접속되어 있다. 범프(32)는, 접착제층(40)에 의해 봉지되어 있고, 외부 환경으로부터 차단되어 있다. 동일하게, 반도체 칩(10) 및 접착제층(40)은, 봉지용 수지(60)에 의해 봉지되어 있고, 외부 환경으로부터 차단되어 있다. 접착제층(40)은, 반도체용 접착제의 경화물이다.
도 2는, 반도체 장치의 다른 실시형태를 나타내는 모식 단면도이다. 도 2(a)에 나타내는 반도체 장치(300)는, 2개의 반도체 칩(10)이 배선(15) 및 접속 범프(30)에 의해 플립 칩 접속되어 있는 점을 제외하고, 반도체 장치(100)와 동일하다. 도 2(b)에 나타내는 반도체 장치(400)는, 2개의 반도체 칩(10)이 범프(32)에 의해 플립 칩 접속되어 있는 점을 제외하고, 반도체 장치(200)와 동일하다. 도 2(a)의 보다 구체적인 양태로서는, 도면 중 상측의 반도체 칩(10)이 접속부로서 구리 필러(filler) 및 땜납(땜납 범프)을 가지며, 도면 중 하측의 반도체 칩(10)이 접속부로서 패드(접속부에 금 도금)를 가지는 양태를 들 수 있다.
범프(접속 범프)라고 불리는 도전성 돌기의 재질로서는, 주된 성분으로서, 금, 은, 구리, 땜납(주성분은 예를 들면, 주석-은, 주석-납, 주석-비스머스, 주석-구리, 주석-은-구리 등), 주석, 니켈 등이 사용되고, 단일의 성분만으로 구성되어 있어도, 복수의 성분으로 구성되어 있어도 된다. 또한, 이들 금속이 적층된 구조를 이루도록 형성되어 있어도 된다. 범프는 반도체 칩, 또는, 기판에 형성되어 있어도 된다. 접속부의 금속은, 비교적 염가의 구리, 또는 땜납을 포함하고 있어도 된다. 접속 신뢰성의 향상 및 휨 억제의 관점에서, 접속부의 금속은 땜납을 포함하고 있어도 된다.
패드라고 불리는 접속부의 금속면에는 주된 성분으로서, 금, 은, 구리, 땜납(주성분은 예를 들면, 주석­은, 주석-납, 주석-비스머스, 주석-구리, 주석-은-구리 등), 주석, 니켈 등이 사용되고, 단일의 성분만으로 구성되어 있어도, 복수의 성분으로 구성되어 있어도 된다. 또한, 이들 금속이 적층된 구조를 이루도록 형성되어 있어도 된다. 패드는, 접속 신뢰성의 관점에서, 금, 또는 땜납을 포함하고 있어도 된다.
배선(배선 패턴)의 표면에는, 주된 성분으로서, 금, 은, 구리, 땜납(주성분은 예를 들면, 주석­은, 주석-납, 주석-비스머스, 주석-구리, 주석-은-구리 등), 주석, 니켈 등으로 이루어지는 금속층이 형성되어 있어도 되고, 이 금속층은 단일의 성분만으로 구성되어 있어도, 복수의 성분으로 구성되어 있어도 된다. 또한, 복수의 금속층이 적층된 구조를 가지고 있어도 된다. 접속부의 금속은, 비교적 염가의 구리, 또는 땜납을 포함하고 있어도 된다. 접속 신뢰성의 향상 및 휨 억제의 관점에서, 접속부의 금속은 땜납을 포함하고 있어도 된다.
반도체 장치는, 예를 들면 상술한 범프-범프 사이에, 범프-패드 사이에, 범프-배선 사이에 접속된다. 이 경우, 후술하는 가열 처리(제3 공정)에서는 어느 한쪽의 접속부의 금속이 융점 이상이 되면 된다.
반도체 칩(10)으로서는, 특별히 한정은 없으며, 실리콘, 게르마늄 등의 원소 반도체, 갈륨 비소, 인듐 인 등의 화합물 반도체 등, 각종 반도체를 사용할 수 있다.
기판(20)(반도체 기판)으로서는, 통상의 회로 기판이면 특별히 제한은 없다. 기판(20)으로서는, 유리 에폭시, 폴리이미드, 폴리에스테르, 세라믹, 에폭시 수지, 비스말레이미드트리아진 등을 주된 성분으로 하는 절연 기판 표면에, 금속막의 불필요한 개소를 에칭 제거하여 형성된 배선(15)(배선 패턴)을 가지는 회로 기판, 상기 절연 기판 표면에 금속 도금 등에 의해 배선(15)이 형성된 회로 기판, 상기 절연 기판 표면에 도전성 물질을 인쇄함으로써 배선(15)이 형성된 회로 기판 등을 사용할 수 있다.
반도체 장치(100∼400)에 나타내는 구조(패키지)가 복수 적층되어 있어도 된다. 이 경우, 반도체 장치(100∼400)는, 금, 은, 구리, 땜납(주성분은, 예를 들면 주석-은, 주석-납, 주석-비스머스, 주석-구리, 주석-은-구리), 주석, 니켈 등을 포함하는 범프 또는 배선으로 서로 전기적으로 접속되어 있어도 된다.
반도체 장치를 복수 적층하는 방법으로서는, 도 3에 나타내는 바와 같이, 예를 들면 TSV(Through-Silicon　Via) 기술을 들 수 있다. TSV 기술에서는, 반도체용 접착제를 반도체 칩 사이에 개재하여 플립 칩 접속 또는 적층한다. 도 3은, 반도체 장치의 다른 실시형태를 나타내는 모식 단면도이며, TSV 기술을 사용한 반도체 장치이다. 도 3에 나타내는 반도체 장치(500)에서는, 인터포저(interposer)(50) 상에 형성된 배선(15)이 반도체 칩(10)의 배선(15)과 접속 범프(30)를 통하여 접속됨으로써, 반도체 칩(10)과 인터포저(50)는 플립 칩 접속되어 있다. 반도체 칩(10)과 인터포저(50) 사이의 공극에는 접착제층(40)이 틈새 없이 충전되어 있다. 상기 반도체 칩(10)에 있어서의 인터포저(50)와 반대측의 표면 상에는, 배선(15), 접속 범프(30) 및 접착제층(40)을 통하여 반도체 칩(10)이 반복하여 적층되어 있다. 반도체 칩(10)(최외층의 것을 제외한다)의 표리(表裏)에 있어서의 패턴면의 배선(15)은, 반도체 칩(10)의 내부를 관통하는 구멍 내에 충전된 관통전극(34)에 의해 서로 접속되어 있다. 관통전극(34)의 재질로서는, 구리, 알루미늄 등을 사용할 수 있다.복수의 반도체 칩(10)으로 이루어지는 적층체는, 봉지용 수지(60)에 의해 봉지되어 있고, 외부 환경으로부터 차단되어 있다.
이와 같은 TSV 기술에 의해, 통상은 사용되지 않는 반도체 칩의 이면으로부터도 신호를 취득하는 것이 가능하게 된다. 또한, 반도체 칩(10) 내에 관통전극(34)을 수직으로 통과시키기 때문에, 대향하는 반도체 칩(10) 사이에, 및, 반도체 칩(10) 및 인터포저(50) 사이의 거리를 짧게 하여, 유연한 접속이 가능하다. 본 실시형태의 반도체 장치의 제조 방법은, 이와 같은 TSV 기술에 있어서, 적층 칩과 인터포저 사이에도 적용할 수 있다.
도 4 및 5는, 반도체 장치의 다른 실시형태를 나타내는 모식 단면도이다. 도 4에 나타내는 반도체 장치(600)는, 복수의 반도체 칩(10)이 배선(15) 및 접속 범프(30)에 의해, 기판(20)에 플립 칩 접속되어 있는 점을 제외하고, 반도체 장치(100)와 동일하다. 도 5에 나타내는 반도체 장치(700)는, 복수의 반도체 칩(10)이 배선(15) 및 접속 범프(30)에 의해, 인터포저(50)에 플립 칩 접속되어 있는 점을 제외하고, 반도체 장치(100)와 동일하다.
＜반도체 장치의 제조 방법＞
제1의 실시형태의 반도체 장치의 제조 방법은, 접속부를 가지는 반도체 칩 및 접속부를 가지는 배선 회로 기판을 구비하고, 각각의 접속부가 접속 범프를 통하여 서로 전기적으로 접속된 반도체 장치, 또는, 접속부를 가지는 복수의 반도체 칩을 구비하고, 각각의 접속부가 접속 범프를 통하여 서로 전기적으로 접속된 반도체 장치의 제조 방법으로서, 접속 범프는 금속으로 이루어지고,
(a) 반도체 칩 및 배선 회로 기판, 또는, 반도체 칩끼리를, 사이에 반도체용 접착제를 개재한 상태에서, 접속 범프의 금속의 융점보다 낮은 온도에서, 각각의 접속부가 접속 범프에 접촉하도록 압착하여, 가접속체를 얻는 제1 공정과,
(b) 가접속체의 적어도 일부를 봉지용 수지를 사용해서 봉지하여, 봉지 가접속체를 얻는 제2 공정과,
(c) 봉지 가접속체를 접속 범프의 금속의 융점 이상의 온도에서 가열하여, 봉지 접속체를 얻는 제3 공정을 구비한다.
이에 의해, 예를 들면 도 1(a) 또는 도 2(a)에 나타나는 반도체 장치를 얻을 수 있다. 이하, 도 2(a)를 예를 들어, 각 공정에 관하여 설명한다.
우선, 반도체 칩(10) 상에, 필름상의 반도체용 접착제(이하, 「필름상 접착제」라고 하는 경우도 있다)를 첩부(貼付)한다. 필름상 접착제의 첩부는, 가열 프레스, 롤 라미네이트, 진공 라미네이트 등에 의해 실시할 수 있다. 필름상 접착제의 공급 면적 및 두께는, 반도체 칩(10) 및 기판(20)의 사이즈, 접속 범프(30)의 높이 등에 의해 적절히 설정된다. 필름상 접착제는 반도체 칩(10)에 첩부해도 되고, 반도체 웨이퍼에 필름상 접착제를 첩부한 후, 다이싱하여, 반도체 칩(10)에 개편화함으로써, 필름상 접착제를 첩부한 반도체 칩(10)을 제작해도 된다.
반도체 칩(10)의 배선(15)끼리를 플립 칩 본더(flip chip bonder) 등의 접속 장치를 사용하여 위치 맞춤한 후, 접속 범프(30)(땜납 범프)의 융점 이하의 온도에서 가압착을 실시하여, 가접속체를 얻는다(제1 공정).
다음으로, 가접속체에 있어서의 한쪽의 반도체 칩(10)의 상면을 봉지하여, 봉지 가접속체를 얻는다(제2 공정). 반도체 칩(10)의 봉지는, 콤프레션 성형기, 트랜스퍼 성형기 등에 의해 실시할 수 있다.
그 후, 봉지 가접속체를, 접속 범프(30)의 융점 이상의 온도가 가해지도록 가열하고, 배선(15)과 접속 범프(30) 사이에 금속 결합을 형성함으로써, 봉지 접속체를 얻는다(제3 공정). 가열 처리는, 열압착기, 리플로우로(爐), 가압 오븐 등에 의해 실시할 수 있다.
제1 공정의 일례를 설명한다. 도 6은, 반도체 칩에 기판을 가압착하는 공정의 일례를 나타내는 공정도이다.
우선, 도 1의 것(a)에 나타내는 바와 같이, 반도체 칩 본체(12), 및, 배선(15) 및 접속 범프(30)를 가지는 반도체 칩(10)을, 기판 본체(22), 및 접속부로서의 배선(15)을 가지는 기판(20)에, 이들 사이에 접착제층(40)을 배치하면서 겹치게 하여, 적층체(3)를 형성시킨다. 반도체 칩(10)은, 반도체 웨이퍼의 다이싱에 의해 형성된 후, 픽업되어 기판(20) 상까지 반송되어, 접속 범프(30)와 기판(20)의 배선(15)이 대향 배치되도록, 위치 맞춤된다. 적층체(3)는, 대향 배치된 한쌍의 가압착용 압압 부재로서의 압착 헤드(41) 및 스테이지(42)를 가지는 압압 장치(43)의 스테이지(42) 상에서 형성된다. 접속 범프(30)는, 반도체 칩 본체(12) 상에 설치된 배선(15) 상에 설치되어 있다. 기판(20)의 배선(15)은, 기판 본체(22) 상의 소정의 위치에 설치되어 있다. 접속 범프(30) 및 배선(15)은, 각각, 금속재료에 의해 형성된 표면을 가진다.
계속하여, 도 1의 것(b)에 나타내는 바와 같이, 적층체(3)를, 가압착용 압압 부재로서의 스테이지(42) 및 압착 헤드(41)로 끼우는 것에 의해 가열 및 가압하고, 그것에 의해 반도체 칩(10)에 기판(20)을 가압착한다. 도 6의 실시형태의 경우, 압착 헤드(41)는, 적층체(3)의 반도체 칩(10) 측에 배치되고, 스테이지(42)는, 적층체(3)의 기판(20) 측에 배치되어 있다.
스테이지(42) 및 압착 헤드(41) 중 적어도 한쪽이, 가압착을 위해서 적층체(3)를 가열 및 가압할 때에, 반도체 칩(10)의 접속 범프(30)의 표면을 형성하고 있는 금속재료의 융점, 및 기판(20)의 접속부로서의 배선(15)의 표면을 형성하고 있는 금속재료의 융점보다 낮은 온도로 가열되어도 된다.
제1 공정에 있어서의 가압착 시에, 압착 툴(가압착용 압압 부재)이 (필름상 접착제) 반도체 칩(10)을 픽업할 때의 온도(압압 부재의 온도)는, 압착 툴의 열이 콜렉트, 반도체 칩(10) 등에 전사(轉寫)되지 않도록 저온인 것이 바람직하다. 한편, 가압착 시의 온도(압압 부재의 온도)는, 필름상 접착제의 유동성을 높여, 혼입 시의 보이드(void)를 배제할 수 있도록, 고온으로 가열되어도 되지만, 필름상 접착제의 반응 개시 온도보다 낮은 온도인 것이 바람직하다. 또한, 냉각 시간을 단축하기 위해, 압착 툴이 반도체 칩(10)을 픽업할 때의 온도와 가압착 시의 온도의 차는 작아도 된다. 그 차가, 100℃ 이하, 또는 60℃ 이하이어도 된다. 픽업할 때와 가압착 시에서 온도는 일정해도 된다. 양자의 차가 100℃ 이하인 경우는, 압착 툴의 냉각의 시간이 단축되고, 생산성이 보다 향상되는 경향이 있다. 또한, 반응 개시(開始) 온도란 DSC(퍼킨엘머사제, DSC-Pyirs1)를 사용하여, 샘플량 10mg, 승온 속도 10℃／분, 측정 분위기：공기 또는 질소 분위기의 조건에서 측정했을 때의 On-set 온도를 말한다.
이상의 관점에서, 스테이지(42) 및/또는 압착 헤드(41)의 온도는, 반도체 칩을 픽업하는 동안은 예를 들면 30℃ 이상 130℃ 이하이고, 가압착을 위해 적층체(3)를 가열 및 가압하는 동안은 예를 들면 50℃ 이상 150℃ 이하이어도 된다.
제1 공정에 있어서의 접속 하중은, 범프 수에 의존하지만, 범프의 높이 편차 흡수, 범프 변형량의 제어 등을 고려하여 설정된다. 압착 시에, 보이드를 배제하고, 반도체 칩(10), 또는, 반도체 칩(10)과 기판(20)의 접속부 금속이 접속 범프에 접촉되기 위해, 하중은 크게 해도 된다. 하중이 크면 보이드를 배제하기 쉽고, 접속부의 금속과 접속 범프가 접촉되기 쉽다. 예를 들면, 반도체 칩(10)의 1핀(1범프) 당 0.009N 내지 0.2N이어도 된다.
가압착에 걸리는 압착 시간은, 생산성 향상의 관점에서, 단시간으로 설정해도 된다. 단시간의 압착 시간이란, 접속 형성 중에 접속부가 230℃ 이상으로 가열되는 시간(예를 들면, 땜납 사용 시의 시간)이 5초 이하인 것을 말한다. 접속 시간은, 4초 이하, 또는 3초 이하이어도 된다. 또한, 각 압착 시간이 냉각 시간보다 단시간이라면, 보다 본 발명의 제조 방법의 효과가 발현될 수 있다.
제2 공정시에 있어서는, 봉지 가접속체를 형성하기 위한 금형에, 제1 공정 후의 가접속체(반도체 패키지)를 반입하고, 그 위에 봉지용 수지(60)를 공급한다. 그 후, 봉지용 수지(60)를 밀려나게 하여, 경화시킴으로써, 봉지 가접속체를 형성한다.
제3 공정시의 가열 처리에는, 봉지 가접속체에 있어서의 접속 범프(30)의 금속의 융점 이상의 온도가 필요하다. 예를 들면, 접속 범프(30)가 땜납 범프이면, 230℃ 이상 330℃ 이하이어도 된다. 저온이면 접속 범프(30)의 금속이 용융되지 않아, 충분한 금속 결합이 형성되지 않는 경향이 있다.
제3 공정에 있어서의 접속 시간은 생산성 향상의 관점에서, 단시간으로 설정해도 되고, 접속 범프(30)(땜납 범프)을 용융시켜, 산화막 및 표면의 불순물을 제거하고, 금속 접합을 접속부에 형성할 수 있는 정도의 시간으로 해도 된다. 또한, 단시간에서의 접속이란, 접속 형성 시간(본압착 시간) 중에, 접속 범프(30)가 땜납 범프이면 230℃ 이상 걸리는 시간이 5초 이하인 것을 말한다. 접속 시간은, 4초 이하, 또는 3초 이하이어도 된다. 접속 시간이 단시간일수록 생산성이 향상되기 쉽다.
가열 처리는, 봉지 가접속체의 접속 범프(30)의 금속의 융점 이상의 온도를 가할 수 있으면 특별히 제한되지 않으며, 열압착기, 리플로우로, 가압 오븐 등에서 실시할 수 있다. 열압착기에서는, 국소적으로 열을 가할 수 있기 때문에, 휨 저감을 기대할 수 있다. 그 때문에, 휨 저감의 관점에서는, 열압착기이어도 된다.한편, 생산성 향상의 관점에서는, 한 번에 많은 패키지를 가열 처리할 수 있는 리플로우로 및 가압 오븐이어도 된다.
제1 공정(가압착)에서는 복수의 반도체 칩(10)을 압착해도 된다. 이 경우, 예를 들면, 웨이퍼, 인터포저, 또한, 맵 기판 상에서, 평면적으로 복수의 반도체 칩(10)을 1개씩 가압착(제1 공정)하고, 그 후, 일괄적으로 복수의 칩을 봉지(제2 공정)해도 된다.
또한, TSV 구조의 패키지로 많이 볼 수 있는 스택 압착에서는, 입체적으로 복수의 반도체 칩(10)을 압착한다. 이 경우도 복수의 반도체 칩(10)을 1개씩 겹쳐서 압착(제1 공정)하고, 그 후, 복수의 칩을 봉지(제2 공정)해도 된다.
제2의 실시형태의 반도체 장치의 제조 방법은, 접속부를 가지는 반도체 칩 및 접속부를 가지는 배선 회로 기판을 구비하고, 각각의 접속부가 서로 전기적으로 접속된 반도체 장치, 또는, 접속부를 가지는 복수의 반도체 칩을 구비하고, 각각의 접속부가 서로 전기적으로 접속된 반도체 장치의 제조 방법으로서, 접속부는 금속으로 이루어지고,
(a) 반도체 칩 및 배선 회로 기판, 또는, 반도체 칩끼리를, 사이에 반도체용 접착제를 개재한 상태에서, 접속부의 금속의 융점보다 낮은 온도에서, 각각의 접속부가 서로 접촉하도록 압착하여, 가접속체를 얻는 제1 공정과,
(b) 가접속체의 적어도 일부를 봉지용 수지를 사용해서 봉지하여, 봉지 가접속체를 얻는 제2 공정과,
(c) 봉지 가접속체를 접속부의 금속의 융점 이상의 온도에서 가열하여, 봉지 접속체를 얻는 제3 공정을 구비한다.
이에 의해, 예를 들면 도 1(b) 또는 도 2(b)에 나타나는 반도체 장치를 얻을 수 있다.
제2의 실시형태는, 접속 범프(30)를 통하지 않고 접속부끼리가 접속되는 점을 제외하고, 제1의 실시형태와 동일하다.
＜반도체용 접착제＞
반도체용 접착제는, 중량평균분자량 10000 이하의 화합물 및 경화제를 비롯하여, 하기와 같이 여러 가지의 성분을 함유할 수 있다.
(중량평균분자량 10000 이하의 화합물)
중량평균분자량 10000 이하의 화합물로서는 특별히 제한은 없지만, 모두 함유되는 경화제와 반응하는 것이다. 중량평균분자량이 10000 이하로 작은 성분은 가열 시에 분해 등 되어 보이드의 원인이 될 수 있지만, 경화제와 반응함으로써 높은 내열성이 확보되기 쉽다. 이와 같은 화합물로서는, 예를 들면, 에폭시 수지, (메타)아크릴 화합물 등을 들 수 있다.
(i) 에폭시 수지
에폭시 수지로서는, 분자 내에 2개 이상의 에폭시기를 가지는 것이면 특별히 제한은 없다. 에폭시 수지로서는, 예를 들면, 비스페놀 A형, 비스페놀 F형, 나프탈렌형, 페놀 노볼락형, 크레졸 노볼락형, 페놀아랄킬형, 비페닐형, 트리페닐메탄형, 디시클로펜타디엔형, 각종 다관능 에폭시 수지 등을 사용할 수 있다. 이들은 단독 또는 2종 이상의 혼합체로서 사용할 수 있다. 내열성, 취급성의 관점에서, 비스페놀 F형, 페놀 노볼락형, 크레졸 노볼락형, 비페닐형, 트리페닐메탄형으로부터 선택해도 된다. 에폭시 수지의 배합량은, 반도체용 접착제의 전체 100질량부에 대하여, 예를 들면 10∼50질량부로 할 수 있다. 10질량부 이상인 경우, 경화 성분이 충분히 존재하기 때문에, 경화 후도 수지의 유동을 충분히 제어하기 쉽고, 50질량부 이하에서는, 경화물이 너무 딱딱해지지 않아, 패키지의 휨을 보다 억제할 수 있는 경향이 있다.
(ii)(메타)아크릴 화합물
(메타)아크릴 화합물로서는, 분자 내에 1개 이상의 (메타)아크릴로일기를 가지는 것이면 특별히 제한은 없다. (메타)아크릴 화합물로서는, 예를 들면, 비스페놀 A형, 비스페놀 F형, 나프탈렌형, 페놀 노볼락형, 크레졸 노볼락형, 페놀아랄킬형, 비페닐형, 트리페닐메탄형, 디시클로펜타디엔형, 플루오렌형, 아다만탄형, 각종 다관능 아크릴 화합물 등을 사용할 수 있다. 이들은 단독 또는 2종 이상의 혼합체로서 사용할 수 있다. (메타)아크릴 화합물의 배합량은, 반도체용 접착제의 전체 100질량부에 대하여, 10∼50질량부, 또는 15∼40질량부이어도 된다. 10질량부 이상인 경우, 경화 성분이 충분히 존재하기 때문에, 경화 후도 수지의 유동을 충분히 제어하기 쉬워진다. 50질량부 이하에서는, 경화물이 너무 딱딱해지지 않아, 패키지의 휨을 더욱 억제할 수 있다.
(메타)아크릴 화합물은 실온(25℃)에서 고형(固形)이어도 된다. 액상에 비해 고형이, 보이드가 발생되기 어렵고, 또한, 경화 전(B스테이지)의 반도체용 접착제의 점성(택(tack))이 작아 취급이 뛰어나다.
(메타)아크릴 화합물의 관능기수는 3 이하이어도 된다. 관능기 수가 3 이하이면, 단시간에서의 경화가 충분히 진행되어, 경화 반응율의 저하(경화의 네트워크가 급속히 진행되어, 미반응기가 잔존하는 경우가 있다)를 보다 억제하기 쉽기 때문에, 경화물 특성이 보다 향상되기 쉽다.
중량평균분자량 10000 이하의 화합물의 중량평균분자량은, 내열성, 유동성의 관점에서, 100∼9000, 또는 300∼7000이어도 된다. 중량평균분자량의 측정 방법은, 후술하는 중량평균분자량 10000 초과의 고분자량 성분의 중량평균분자량의 측정 방법과 동일하다.
(경화제)
경화제로서는, 예를 들면, 페놀 수지계 경화제, 산무수물계 경화제, 아민계 경화제, 이미다졸계 경화제 및 포스핀계 경화제, 아조 화합물, 유기 과산화물 등을 들 수 있다.
(i) 페놀 수지계 경화제
페놀 수지계 경화제로서는, 분자 내에 2개 이상의 페놀성 수산기를 가지는 것이면 특별히 제한은 없다. 페놀 수지계 경화제로서는, 예를 들면, 페놀 노볼락, 크레졸 노볼락, 페놀아랄킬 수지, 크레졸나프톨폼알데히드 중축합물, 트리페닐메탄형 다관능 페놀 및 각종 다관능 페놀 수지를 사용할 수 있다. 이들은 단독으로 또는 2종 이상의 혼합물로서 사용할 수 있다.
상기 에폭시 수지에 대한 페놀 수지계 경화제의 당량비(페놀성 수산기/에폭시기, 몰비)는, 양호한 경화성, 접착성 및 보존 안정성의 관점에서, 0.3∼1.5, 0.4∼1.0, 또는 0.5∼1.0이어도 된다. 당량비가 0.3 이상이면, 경화성이 향상되고 접착력이 보다 향상되는 경향이 있고, 1.5 이하이면 미반응의 페놀성 수산기가 과잉으로 잔존하는 일이 없이, 흡수율이 낮게 억제되어, 절연 신뢰성이 보다 향상되는 경향이 있다.
(ii) 산무수물계 경화제
산무수물계 경화제로서는, 예를 들면, 메틸시클로헥산테트라카복실산 이무수물, 무수트리멜리트산, 무수피로멜리트산, 벤조페논테트라카복실산 이무수물 및 에틸렌글리콜비스안하이드로트리멜리테이트를 사용할 수 있다. 이들은 단독으로 또는 2종 이상의 혼합물로서 사용할 수 있다.
상기 에폭시 수지에 대한 산무수물계 경화제의 당량비(산무수물기/에폭시기, 몰비)는, 양호한 경화성, 접착성 및 보존 안정성의 관점에서, 0.3∼1.5, 0.4∼1.0, 또는 0.5∼1.0이어도 된다. 당량비가 0.3 이상이면, 경화성이 향상되어해 접착력이 보다 향상되는 경향이 있고, 1.5 이하이면 미반응의 산무수물이 과잉으로 잔존하는 일이 없이, 흡수율이 낮게 억제되어, 절연 신뢰성이 보다 향상되는 경향이 있다.
(iii) 아민계 경화제
아민계 경화제로서는, 예를 들면 디시안디아미드를 사용할 수 있다.
상기 에폭시 수지에 대한 아민계 경화제의 당량비(아민/에폭시기, 몰비)는, 양호한 경화성, 접착성 및 보존 안정성의 관점에서 0.3∼1.5, 0.4∼1.0, 또는 0.5∼1.0이어도 된다. 당량비가 0.3 이상이면, 경화성이 향상되고 접착력이 보다 향상되는 경향이 있고, 1.5 이하이면 미반응의 아민이 과잉으로 잔존하는 일이 없이, 절연 신뢰성이 보다 향상되는 경향이 있다.
(iv)이미다졸계 경화제
이미다졸계 경화제로서는, 예를 들면, 2-페닐이미다졸, 2-페닐-4-메틸이미다졸, 1-벤질-2-메틸이미다졸, 1-벤질-2-페닐이미다졸, 1-시아노에틸-2-운데실이미다졸, 1-시아노-2-페닐이미다졸, 1-시아노에틸-2-운데실이미다졸트리멜리테이트, 1-시아노에틸-2-페닐이미다졸륨트리멜리테이트, 2,4-디아미노-6-[2'-메틸이미다졸릴-(1')]-에틸-s-트리아진, 2,4-디아미노-6-[2'-운데실이미다졸릴-(1')]-에틸-s-트리아진, 2,4-디아미노-6-[2'-에틸-4'-메틸이미다졸릴-(1')]-에틸-s-트리아진, 2,4-디아미노-6-[2'-메틸이미다졸릴-(1')]-에틸-s-트리아진이소시아눌산 부가체, 2-페닐이미다졸이소시아눌산 부가체, 2-페닐-4,5-디하이드록시메틸이미다졸, 2-페닐-4-메틸-5-하이드록시메틸이미다졸, 및, 에폭시 수지와 이미다졸류의 부가체를 들 수 있다. 이들 중에서도, 뛰어난 경화성, 보존 안정성 및 접속 신뢰성의 관점에서, 1-시아노에틸-2-운데실이미다졸, 1-시아노-2-페닐이미다졸, 1-시아노에틸-2-운데실이미다졸트리멜리테이트, 1-시아노에틸-2-페닐이미다졸륨트리멜리테이트, 2,4-디아미노-6-[2'-메틸이미다졸릴-(1')]-에틸-s-트리아진, 2,4-디아미노-6-[2'-에틸-4'-메틸이미다졸릴-(1')]-에틸-s-트리아진, 2,4-디아미노-6-[2'-메틸이미다졸릴-(1')]-에틸-s-트리아진이소시아눌산 부가체, 2-페닐이미다졸이소시아눌산 부가체, 2-페닐-4,5-디하이드록시메틸이미다졸 및 2-페닐-4-메틸-5-하이드록시메틸이미다졸로부터 선택해도 된다. 이들은 단독으로 또는 2종 이상을 병용하여 사용할 수 있다. 또한, 이들을 마이크로 캡슐화한 잠재성 경화제로 해도 된다.
이미다졸계 경화제의 함유량은, 에폭시 수지 100질량부에 대하여, 0.1∼20질량부, 또는 0.1∼10질량부이어도 된다. 이미다졸계 경화제의 함유량이 0.1질량부 이상이면 경화성이 향상되는 경향이 있고, 20질량부 이하이면 금속 접합이 형성되기 전에 반도체용 접착제가 경화되기 어렵기 때문에, 접속 불량이 발생되기 어려운 경향이 있다.
(v) 포스핀계 경화제
포스핀계 경화제로서는, 예를 들면, 트리페닐포스핀, 테트라페닐포스포늄테트라페닐보레이트, 테트라페닐포스포늄테트라(4-메틸페닐)보레이트 및 테트라페닐포스포늄(4-플루오로페닐)보레이트를 들 수 있다.
포스핀계 경화제의 함유량은, 에폭시 수지 100질량부에 대하여, 0.1∼10질량부, 또는 0.1∼5질량부이어도 된다. 포스핀계 경화제의 함유량이 0.1질량부 이상이면 경화성이 향상되는 경향이 있고, 10질량부 이하이면 금속 접합이 형성되기 전에 반도체용 접착제가 경화되기 어렵기 때문에, 접속 불량이 발생되기 어려운 경향이 있다.
페놀 수지계 경화제, 산무수물계 경화제 및 아민계 경화제는, 각각 1종을 단독으로 또는 2종 이상의 혼합물로서 사용할 수 있다. 이미다졸계 경화제 및 포스핀계 경화제는 각각 단독으로 사용해도 되지만, 페놀 수지계 경화제, 산무수물계 경화제 또는 아민계 경화제와 함께 사용해도 된다.
(vi) 유기 과산화물
유기 과산화물로서는, 예를 들면, 케톤퍼옥사이드, 퍼옥시케탈, 하이드로퍼옥사이드, 디알킬퍼옥사이드, 디아실퍼옥사이드, 퍼옥시디카보네이트, 퍼옥시에스테르 등을 들 수 있다. 보존 안정성의 관점에서, 하이드로퍼옥사이드, 디알킬퍼옥사이드, 퍼옥시에스테르로부터 선택해도 된다. 또한, 내열성의 관점에서, 하이드로퍼옥사이드, 디알킬퍼옥사이드로부터 선택해도 된다.
유기 과산화물의 함유량은(메타)아크릴 화합물의 전(全) 중량에 대하여 0.5∼10중량%, 또는 1∼5중량%이어도 된다. 0.5중량% 이상인 경우, 충분히 경화가 진행되기 쉽고, 10중량% 이하인 경우, 경화가 급격하게 진행되어 반응점이 많아지기 때문에 분자쇄가 짧아지거나, 미반응기가 잔존되거나 하여 신뢰성이 저하되는 것을 억제할 수 있는 경향이 있다.
상기 유기 과산화물은 단독 또는 2종 이상의 혼합체로 사용할 수 있다.
에폭시 수지 및 (메타)아크릴 화합물과, 경화제(i)∼(vi)와의 조합은, 경화가 진행되면 특별히 제한은 없다. 에폭시 수지와 조합하는 경화제는, 취급성, 보존 안정성, 경화성의 관점에서, 페놀과 이미다졸, 산무수물과 이미다졸, 아민과 이미다졸, 또는 이미다졸 단독으로부터 선택해도 된다. 단시간에 접속되면 생산성이 향상되는 점에서, 속(速)경화성이 뛰어난 이미다졸을 단독으로 사용해도 된다. 단시간에 경화되면 저분자 성분 등의 휘발분을 억제할 수 있는 점에서, 보이드 발생 억제도 가능하다. (메타)아크릴 화합물과 조합하는 경화제는, 취급성, 보존 안정성의 관점에서, 유기 과산화물이어도 된다.
경화 반응율은 80% 이상, 또는 90% 이상이어도 된다. 200℃(땜납 용융 온도 이하)/5s의 경화 반응율이 80% 이상이면, 접속 시(땜납 용융 온도 이상)에서 땜납이 유동·비산이 일어나기 어렵고, 접속 불량 및 절연 신뢰성 불량이 발생되기 어려운 경향이 있다.
경화계는 라디칼 중합계이어도 된다. 예를 들면, 중량평균분자량 10000 이하의 화합물로서는, 음이온 중합의 에폭시 수지(에폭시-경화제의 경화계)와 비교하여 라디칼 중합의 (메타)아크릴 화합물(아크릴-과산화물의 경화계)이 바람직하다. 아크릴 경화계 쪽이 경화 반응율이 높기 때문에, 보이드를 보다 억제하기 쉽고, 접속부 금속의 유동·비산이 보다 억제하기 쉽다. 음이온 중합의 에폭시 수지 등을 함유하면, 경화 반응율이 80% 이상이 되는 것이 어려운 경우가 있다. 에폭시 수지를 병용 하는 경우에는, (메타)아크릴 화합물 80질량부에 대하여 에폭시 수지는 20질량부 이하이어도 된다. 아크릴 경화계를 단독으로 사용해도 된다.
(실라놀 화합물)
실라놀 화합물은, 하기 일반식(1)로 표시되는 것이다.
Figure pct00002
[식 중, R1은 알킬기 또는 페닐기를 나타내고, R2는 알킬렌기를 나타낸다.]
실라놀 화합물은, 내열성의 관점에서, 25℃에서 고형이어도 된다. R1은 내열성, 유동성의 관점에서 알킬기 또는 페닐기이어도 된다. 알킬기와 페닐기의 혼합이어도 된다. R1로 표시되는 기로서는, 예를 들면, 페닐계, 프로필계, 페닐프로필계, 페닐메틸계 등을 들 수 있다. R2는 특별히 제한은 없다. 내열성의 관점에서 중량평균분자량 100∼5000의 알킬렌기이어도 된다. 고반응성(경화물 강도)의 관점에서 3 관능 실라놀이어도 된다.
반도체용 접착제에 실라놀 화합물을 첨가함으로써, 유동성이 향상되고 보이드 억제성과 고접속성이 향상된다. 유동성이 향상되면(점도가 내려가면) 칩 컨택트 시에 혼입된 보이드를 배제하기 쉬워진다. 내열성이 높은(열중량 감소량이 작은) 실라놀 화합물을 사용함으로써 보이드 발생을 보다 억제할 수 있다. 열중량 감소량이 작으면 휘발분이 적기 때문에 보이드가 감소되고, 신뢰성(내리플로우성)도 보다 향상된다.
실라놀 화합물의 함유량은, 반도체용 접착제 총량을 기준으로 하여 2∼20질량%이어도 되고, 고유동화와 경화물 강도(접착력 등)의 관점에서, 2∼10질량%, 또는 2∼9질량%이어도 된다. 함유량이 2질량% 이상이면 효과 (고유동화)가 발현되기 쉽고, 20질량% 이하이면 경화 강도가 증가되어 높은 접착력이 발현되는 경향이 있다. 함유량이 어느 정도 적으면, 에폭시 수지 또는 아크릴 수지의 경화물의 비율이 커지기 때문에, 보다 높은 접착력이 발현된다고 추측된다.
(중량평균분자량 10000 초과의 고분자량 성분)
중량평균분자량 10000 초과의 고분자량 성분은, 에폭시 수지, 페녹시 수지, 폴리이미드 수지, 폴리아미드 수지, 폴리카르보디이미드 수지, 시아네이트에스테르 수지, 아크릴 수지, 폴리에스테르 수지, 폴리에틸렌 수지, 폴리에테르설폰 수지, 폴리에테르이미드 수지, 폴리비닐아세탈 수지, 우레탄 수지, 아크릴 고무 등을 들 수 있다. 그 중에서도 내열성 및 필름 형성성이 뛰어난 에폭시 수지, 페녹시 수지, 폴리이미드 수지, 아크릴 수지, 아크릴 고무, 시아네이트에스테르 수지, 폴리카르보디이미드 수지 등으로부터 선택해도 된다. 또한 내열성, 필름 형성성이 뛰어난 에폭시 수지, 페녹시 수지, 폴리이미드 수지, 아크릴 수지, 아크릴 고무로부터 선택해도 된다. 이들 고분자량 성분은 단독 또는 2종 이상의 혼합체 또는 공중합체로서 사용할 수도 있다.
반도체용 접착제가 에폭시 수지를 포함하는 경우, 중량평균분자량 10000 초과의 고분자량 성분과 에폭시 수지의 중량비는, 특별히 제한되지 않는다. 필름상을 유지하기 쉬운 점에서, 중량평균분자량 10000 초과의 고분자량 성분 1중량부에 대하여, 에폭시 수지가 0.01∼5중량부, 0.05∼4중량부, 또는 0.1∼3중량부이어도 된다. 이 중량비가 0.01중량부 이상이면, 경화성이 향상되어 접착력이 더욱 향상되는 경향이 있다. 이 중량비가 5중량부 이하이면, 필름 형성성(形成性) 및 막형성성이 특별히 뛰어난 경향이 있다.
반도체용 접착제가 (메타)아크릴 화합물을 포함하는 경우, 중량평균분자량 10000 초과의 고분자량 성분과 (메타)아크릴 화합물의 중량비는, 특별히 제한되지 않는다. 중량평균분자량 10000 초과의 고분자량 성분 1중량부에 대하여, (메타)아크릴 화합물은 0.01∼10중량부, 0.05∼5중량부, 또는 0.1∼5중량부이어도 된다. 이 중량비가 0.01중량부 이상이면, 경화성이 향상되어 접착력이 더욱 향상되는 경향이 있다. 이 중량비가 10중량부보다 크면 필름 형성성이 특별히 뛰어난 경향이 있다.
중량평균분자량 10000 초과의 고분자량 성분의 유리전이온도(Tg)는, 반도체용 접착제의 기판 및 칩에의 첩부성이 뛰어난 관점에서, 120℃ 이하, 100℃ 이하, 또는 85℃ 이하이어도 된다. Tg가 120℃ 이하이면, 반도체 칩에 형성된 범프, 기판에 형성된 전극 또는 배선 패턴 등의 요철을 접착제 조성물에 의해 매립하기 쉬워지기 때문에, 기포가 잔존하기 어려워져 보이드가 발생되기 어려워지는 경향이 있다. 또한, 상기 Tg란, DSC(퍼킨엘머사제 DSC-7형)를 사용하여, 샘플량 10mg, 승온 속도 10℃／분, 측정 분위기：공기의 조건에서 측정했을 때의 Tg이다.
중량평균분자량 10000 초과의 고분자량 성분의 중량평균분자량은, 폴리스티렌 환산으로 10000 초과이지만, 단독으로보다 양호한 필름 형성성을 나타내기 위해, 30000 이상, 40000 이상, 또는 50000 이상이어도 된다. 중량평균분자량이 10000을 초과하는 경우에는 필름 형성성이 특별히 뛰어난 경향이 있다. 또한, 본 명세서에 있어서, 중량평균분자량이란, 고속 액체 크로마토그래피(시마즈세이사쿠쇼제 C-R4A)를 사용하여, 폴리스티렌 환산으로 측정했을 때의 중량평균분자량을 의미한다.
반도체용 접착제에는 플럭스 성분, 즉, 플럭스 활성(산화물 및 불순물을 제거하는 활성)을 나타내는 화합물인 플럭스 활성제를 함유할 수 있다. 플럭스 활성제로서는, 이미다졸류 및 아민류와 같이 비공유 전자쌍을 가지는 함(含)질소 화합물, 카복실산류, 페놀류, 및 알코올류를 들 수 있다. 알코올 등에 비해 유기산 쪽이 플럭스 활성을 강하게 발현하여, 접속성이 보다 향상되는 경향이 있다. 카복실산은, 접속성 및 안정성을 보다 향상시킬 수 있다.
반도체용 접착제에는, 점도 및 경화물의 물성을 제어하기 위해, 및, 반도체 칩끼리 또는 반도체 칩과 기판을 접속했을 때의 보이드의 발생 및 흡습율의 억제를 위해, 필러를 배합해도 된다. 절연성 무기 필러로서는, 예를 들면, 유리, 실리카, 알루미나, 산화티탄, 카본 블랙, 마이카, 질화붕소 등을 들 수 있고, 그 중에서도, 취급성의 관점에서, 실리카, 알루미나, 산화티탄, 질화붕소 등으로부터 선택해도 되고, 형상 통일성(취급성)의 관점에서, 실리카, 알루미나, 질화붕소로부터 선택해도 된다. 위스커로서는 붕산알루미늄, 티탄산알루미늄, 산화아연, 규산칼슘, 황산마그네슘, 질화붕소 등을 들 수 있다. 수지 필러로서는, 폴리우레탄, 폴리이미드, 메타크릴산메틸 수지, 메타크릴산메틸-부타디엔-스티렌 공중합 수지(MBS) 등을 사용할 수 있다. 이들 필러 및 위스커는 단독 또는 2종 이상의 혼합체로서 사용할 수도 있다. 필러의 형상, 입경, 및 배합량에 관해서는, 특별히 제한되지 않는다.
분산성 및 접착력 향상의 관점에서, 표면 처리 필러이어도 된다. 표면 처리로서는, 글리시딜계(에폭시계), 아민계, 페닐계, 페닐아미노계, 아크릴계, 비닐계 등을 들 수 있다.
이들 필러 및 위스커는 단독 또는 2종 이상의 혼합체로서 사용할 수도 있다.필러의 형상, 입경, 및 배합량에 관해서는, 특별히 제한되지 않는다. 또한, 표면 처리에 의해 물성을 적절히 조정해도 된다.
입경에 관해서는, 플립 칩 접속시의 맞물림 방지의 관점에서, 평균 입경이 1.5μm 이하이어도 되고, 시인성(투명성)의 관점에서, 평균 입경이 1.0μm 이하이어도 된다.
표면 처리로서는, 표면 처리가 쉬운 점에서, 에폭시실란계, 아미노실란계, 아크릴실란계 등의 실란 화합물에 의한 실란 처리이어도 된다.
표면 처리제는, 분산성 및 유동성이 뛰어나고, 접착력을 더욱 향상시키는 관점에서, 글리시딜계, 페닐아미노계, 아크릴계, 메타크릴계의 화합물로부터 선택되는 화합물이어도 된다. 표면 처리제는, 보존 안정성의 관점에서, 페닐계, 아크릴계, 메타크릴계의 화합물로부터 선택되는 화합물이어도 된다.
수지 필러는 무기 필러에 비해, 260℃ 등의 고온에서 유연성을 부여할 수 있기 때문에, 내리플로우성 향상에 적합하다. 또한, 유연성 부여 때문에, 필름 형성성 향상에도 효과가 있다.
절연 신뢰성의 관점에서, 필러는 절연성이어도 된다. 은 필러, 땜납 필러 등 도전성의 금속 필러를 함유하지 않는 반도체용 접착제이어도 된다.
필러의 배합량은, 반도체용 접착제의 고형분 전체를 기준으로 하여, 30∼90질량%, 또는 40∼80질량%이어도 된다. 이 배합량이 30질량% 이상이면, 방열성이 높아지기 쉽고, 또한, 보이드 발생 및 흡습율을 더욱 억제할 수 있는 경향이 있다. 90질량% 이하이면, 점도가 높아져 접착제 조성물의 유동성의 저하 및 접속부에의 필러의 끼임(트래핑(trapping))이 발생되는 것을 억제하기 쉽기 때문에, 접속 신뢰성이 보다 향상되는 경향이 있다.
또한, 반도체용 접착제에는, 이온 트랩퍼(ion trapper), 산화방지제, 실란 커플링제, 티탄 커플링제, 레벨링제 등을 배합해도 된다. 이들은 1종을 단독으로 사용해도 되고, 2종 이상 조합해 사용해도 된다. 이들 배합량에 관해서는, 각 첨가제의 효과가 발현하도록 적절히 조정하면 된다.
반도체용 접착제는 200℃ 이상의 고온에서의 압착이 가능하다. 또한, 땜납 등 금속을 용융시켜 접속을 형성하는 플립 칩 패키지에서는 보다 효과를 발현한다.
반도체용 접착제는 필름상이어도 된다. 필름상이면 생산성이 향상되는 경향이 있다.
반도체용 접착제(필름상)의 제작 방법의 일례는 다음과 같다. 중량평균분자량 10000 초과의 고분자량 성분, 중량평균분자량 10000 이하의 화합물, 경화제, 필러, 그 밖의 첨가제 등을 유기용매 중에 첨가하고, 교반 혼합, 혼련 등에 의해, 용융 또는 분산시켜, 수지 니스를 조제한다. 그 후, 이형(離型) 처리를 행한 기재 필름상에, 수지 니스(varnish)를 나이프 코터, 롤 코터, 어플리케터(applicatior), 다이 코터, 또는 콤마 코터 등을 사용하여 도포한 후, 가열에 의해 유기용매를 감소시키고, 기재 필름 상에 필름상 접착제를 형성한다. 또한, 가열에 의해 유기용매를 감소시키기 전에, 수지 니스를 웨이퍼 등에 스핀 코트하여 막을 형성하고, 그 후, 용매 건조를 실시하는 방법으로, 웨이퍼 상에 반도체용 접착제를 형성해도 된다.
기재 필름으로서는, 유기용매를 휘발시킬 때의 가열 조건에 견딜 수 있는 내열성을 가지는 것이면 특별히 제한은 없다. 기재 필름으로서는, 폴리에스테르 필름, 폴리프로필렌 필름, 폴리에틸렌테레프탈레이트 필름, 폴리이미드 필름, 폴리에테르이미드 필름, 폴리에테르나프탈레이트 필름, 메틸펜텐 필름 등을 예시할 수 있다. 기재 필름은, 이들 필름으로 이루어지는 단층의 것에 한정되지 않으며, 2종 이상의 재료로 이루어지는 다층 필름이어도 된다.
도포 후의 수지 니스로부터 유기용매를 휘발시킬 때의 조건은, 예를 들면, 50∼200℃, 0.1∼90분간의 가열을 실시하는 것이어도 된다. 실장 후의 보이드 및 점도 조정에 영향이 없으면, 유기용매가 1.5질량% 이하까지 휘발하는 조건으로 해도 된다.
반도체용 접착제는, 접속 범프(30) 또는 범프(32)의 융점보다 낮은 온도(80∼130℃)로 압착하는 제1 공정(가압착) 시의 용융 점도가, 유동성을 높여, 혼입된 보이드를 보다 배제할 수 있도록, 6000Pa·s 이하, 5500Pa·s 이하, 5000Pa·s 이하, 또는 4000Pa·s 이하이어도 된다. 다만, 용융 점도가 너무 낮으면 수지가 칩 측면을 벗어나, 압착 툴(tool)에 부착되어, 생산성을 저하시키는 경향이 있다. 그 때문에, 가압착 시의 용융 점도는 1000Pa·s 이상이어도 된다. 용융 점도는, 예를 들면 레오미터(안톤펄재팬사제, MCR301)를 사용하여 측정할 수 있다.
＜봉지용 수지＞
봉지용 수지로서는, 반도체 장치의 봉지용에 사용되는 수지이면 특별히 제한되지 않는다. 그와 같은 수지로서는, 예를 들면 비스페놀 A형 에폭시 수지, 비스페놀 F형 에폭시 수지, 비스페놀 AD형 에폭시 수지, 비스페놀 S형 에폭시 수지, 나프탈렌디올형 에폭시 수지, 수소 첨가 비스페놀 A형 에폭시 수지, 글리시딜아민형 에폭시 수지 등을 들 수 있다.
실시예
이하, 실시예를 사용하여 본 발명을 설명하지만, 본 발명은 이들에 의해 제한되는 것은 아니다.
＜필름상 접착제의 제작＞
사용한 화합물을 이하에 나타낸다.
(i) 중량평균분자량 10000 초과의 고분자량 성분
아크릴 고무(히타치가세이 주식회사제, KH-C865, Tg：0∼12℃, Mw：450000∼650000)
페녹시 수지(토토가세이 주식회사, ZX-1356-2, Tg：약 71℃, Mw：약 63000)
(ii) 중량평균분자량 10000 이하의 화합물：(메타)아크릴 화합물 플루오렌 골격 아크릴레이트(오사카가스케미컬 주식회사, EA0200, 2 관능기)
(iii) 중량평균분자량 10000 이하의 화합물：에폭시 수지
트리페놀메탄 골격 함유 다관능 고형 에폭시(미쓰비시가가쿠 주식회사, EP1032H60)
비스페놀 F형 액상 에폭시(미쓰비시가가쿠 주식회사, YL983U)
(iv) 경화제
디쿠밀 과산화물(니치유 주식회사, 퍼쿠밀D)
2,4-디아민-6[2'-메틸이미다졸릴-(1')-에틸-s-트리아진이소시아눌산 부가체(시코쿠가세이 주식회사, 2MAOK-PW))
(v) 무기 필러
실리카 필러(주식회사 아드마텍스, SE2050, 평균 입경 0.5μm)
에폭시실란 표면 처리 실리카 필러(주식회사 아드마텍스, SE2050SEJ, 평균 입경 0.5μm)
메타크릴 표면 처리 나노 실리카 필러(주식회사 아드마텍스, YA050C-SM, 이하 SM나노 실리카로 하는, 평균 입경 약 50 nm)
(vi) 수지 필러
유기 필러(롬안드하스재팬 주식회사제, EXL-2655：코어쉘 타입 유기 미립자)
(vii) 플럭스제
　2-메틸글루타르산(알드리치, 융점：약 77℃)
(필름상 접착제의 제작 방법)
표 1에 나타내는 질량 비율의 (메타)아크릴 화합물 또는 에폭시 수지, 무기 필러, 수지 필러 및 플럭스제에 대하여, NV 60%(용매 40질량%에 대하여, 액상 성분, 고형 성분, 필러 등의 접착제를 구성하는 성분 모두가 60질량%)가 되도록 유기용매(메틸에틸케톤)를 첨가했다. 그 후, Φ1.0mm 및 Φ2.0mm의 비드를 고형분과 동일 중량 첨가하고, 비드밀(프리츠·재팬 주식회사, 유성형 미분쇄기 P-7)로 30분 교반했다. 그 후, 고분자량 성분을 첨가하고, 재차, 비드밀로 30분 교반했다. 교반 후, 경화제를 첨가하여 교반하고, 그 후에 사용한 비드를 여과에 의해 제거하여, 2종류의 수지 니스를 얻었다.
제작한 각 수지 니스를, 표면이 이형(離型)처리된 기재 필름 상에 소형 정밀 도공 장치(주식회사 야스이세이키제)로 각각 도공하고, 도공된 수지 니스를 클린 오븐(에스펙 주식회사제)으로 건조(70℃／10 min)함으로써, 2종류의 필름상 접착제 A 및 B를 얻었다.
Figure pct00003
＜반도체 장치의 제조＞
(실시예 1)
공정 1：상기에서 제작한 필름상 접착제를 오려내어(8mm×8mm×0.045mmt), 기판(20mm×27mm, 0.41mm 두께, 접속부 금속：Cu(OSP 처리), 제품명：HCTEG-P1180-02, 히타치가세이일렉트로닉스 주식회사제) 상에 첩부했다. 그 위에, 땜납 범프 부착 반도체 칩(칩 사이즈：7.3mm×7.3mm×0.15mmt, 범프 높이：구리 필러＋땜납 합계 약 45μm, 범프수 328 핀, 피치 80μm, 제품명：SM487A-HC-PLT, 스미토모쇼지큐슈 주식회사제)를, 열압착기(FCB3, 파나소닉 주식회사제)를 사용하여, 스테이지 온도 80℃, 가압착 온도 130℃, 가압착 시간 2초간의 조건으로 가압착했다.
공정 2：가압착을 실시한 반도체 패키지(가접속체)에 대하여, 몰드 장치(주식회사 테크노멀티시제)를 사용하고, 칩 상면의 봉지를 실시하여, 봉지체(봉지 가접속체)를 형성했다.
공정 3：얻어진 봉지체에 대하여, 상기 열압착기(FCB3, 파나소닉 주식회사제)를 사용하고 스테이지 온도 80℃, 압착 온도 280℃으로 가열 처리를 실시하여, 반도체 장치(봉지 접속체)를 제작했다.
(그 밖의 실시예)
표 2에 나타내는 바와 같이, 가열 처리를 열압착기(FCB3, 파나소닉 주식회사제) 또는 리플로우 장치(주식회사 타무라세이사쿠쇼제)를 사용하여 실시한 것, 필름상 접착제로서 필름상 접착제 A 또는 B를 사용한 것, 그리고 가압착 온도를 130℃(필름상 접착제 A를 사용했을 경우) 또는 80℃(필름상 접착제 B를 사용했을 경우)로 한 것 이외는, 실시예 1과 동일하게 하여 반도체 장치를 제작했다.
(비교예)
표 2에 나타내는 바와 같이, 가열 처리를 열압착기(FCB3, 파나소닉 주식회사제) 또는 리플로우 장치(주식회사 타무라세이사쿠쇼제)를 사용하여 실시한 것, 필름상 접착제로서 필름상 접착제 A 또는 B를 사용한 것, 공정 2와 공정 3을 바꾼 것, 그리고 가압착 온도를 130℃(필름상 접착제 A를 사용한 경우) 또는 80℃(필름상 접착제 B를 사용한 경우)로 한 것 이외는, 실시예 1과 동일하게 하여 반도체 장치를 제작했다. 또한, 공정 2와 공정 3을 바꾼다는 것은, 기판과 반도체 칩과의 접속이 완료한 후에, 몰드 장치를 사용하여 봉지 처리를 실시했다고 하는 것이다.
＜평가＞
·용융 점도 평가
상기에서 제작한 필름상 접착제에 대하여, 레오미터(안톤펄재팬사제, MCR301) 및 지그(jig)(디스포저블 플레이트(직경 8mm)와 디스포저블 샘플 디쉬)를 사용하고, 샘플 두께 400μm, 승온 속도 10℃／분, 주파수 1 Hz의 조건에서, 공정 1(가압착 온도：80∼130℃)에 있어서의 용융 점도를 측정했다. 결과를 표 2에 나타낸다.
·휨 평가
상기에서 제작한 각 반도체 장치에 대하여, 비접촉식 형상 측정 장치(SONY제)를 사용하여, 칩의 대각(對角)방향의 2변의 형상을 계측했다. EXCEL를 사용하여, 계측 데이터의 기울기를 보정하고, 1변의 요철의 최대값과 최소값의 차를 휨 양(μm)으로 했다. 결과를 표 2에 나타낸다.
Figure pct00004
10…반도체 칩, 12…반도체 칩 본체, 15…배선(접속부), 20…기판(배선 회로 기판), 22…기판 본체, 30…접속 범프, 32…범프(접속부), 34…관통 전극, 40…접착제층, 50…인터포저, 60…봉지용 수지, 100, 200, 300, 400, 500, 600, 700…반도체 장치.

Claims (10)

  1. 접속부를 가지는 반도체 칩 및 접속부를 가지는 배선 회로 기판을 구비하고, 각각의 상기 접속부가 서로 전기적으로 접속된 반도체 장치, 또는, 접속부를 가지는 복수의 반도체 칩을 구비하고, 각각의 상기 접속부가 서로 전기적으로 접속된 반도체 장치의 제조 방법으로서,
    상기 접속부는 금속으로 이루어지고,
    (a) 상기 반도체 칩 및 상기 배선 회로 기판, 또는, 상기 반도체 칩끼리를, 사이에 반도체용 접착제를 개재한 상태에서, 상기 접속부의 금속의 융점보다 낮은 온도에서, 각각의 상기 접속부가 서로 접촉하도록 압착하여, 가 (假)접속체를 얻는 제1 공정과,
    (b) 상기 가접속체의 적어도 일부를 봉지(封止)용 수지를 사용해서 봉지하여, 봉지 가접속체를 얻는 제2 공정과,
    (c) 상기 봉지 가접속체를 상기 접속부의 금속의 융점 이상의 온도에서 가열하여, 봉지 접속체를 얻는 제3 공정을 구비하는, 반도체 장치의 제조 방법.
  2. 접속부를 가지는 반도체 칩 및 접속부를 가지는 배선 회로 기판을 구비하고, 각각의 상기 접속부가 접속 범프를 통하여 서로 전기적으로 접속된 반도체 장치, 또는, 접속부를 가지는 복수의 반도체 칩을 구비하고, 각각의 상기 접속부가 접속 범프를 통하여 서로 전기적으로 접속된 반도체 장치의 제조 방법으로서,
    상기 접속부 및 상기 접속 범프는 금속으로 이루어지고,
    (a) 상기 반도체 칩 및 상기 배선 회로 기판, 또는, 상기 반도체 칩끼리를, 사이에 반도체용 접착제를 개재한 상태에서, 상기 접속 범프의 금속의 융점보다 낮은 온도에서, 각각의 상기 접속부가 상기 접속 범프에 접촉하도록 압착하여, 가접속체를 얻는 제1 공정과,
    (b) 상기 가접속체의 적어도 일부를 봉지용 수지를 사용해서 봉지하여, 봉지 가접속체를 얻는 제2 공정과,
    (c) 상기 봉지 가접속체를 상기 접속 범프의 금속의 융점 이상의 온도에서 가열하여, 봉지 접속체를 얻는 제3 공정을 구비하는, 반도체 장치의 제조 방법.
  3. 청구항 1 또는 2에 있어서,
    상기 제1 공정에서는, 상기 반도체 칩 및 상기 배선 회로 기판, 또는, 상기 반도체 칩끼리를, 대향하는 한쌍의 압압 부재로 끼우는 것에 의해 가열 및 가압함으로써, 압착하는, 반도체 장치의 제조 방법.
  4. 청구항 1 내지 3 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 반도체용 접착제가, 중량평균분자량 10000 이하의 화합물 및 경화제를 함유하고, 80∼130℃에 있어서의 용융 점도가 6000Pa·s 이하인, 반도체 장치의 제조 방법.
  5. 청구항 1 내지 4 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 반도체용 접착제가, 중량평균분자량 10000 이하의 화합물, 경화제, 및 하기 일반식(1)로 표시되는 실라놀 화합물을 함유하는, 반도체 장치의 제조 방법.
    Figure pct00005

    [식 중, R1은 알킬기 또는 페닐기를 나타내고, R2는 알킬렌기를 나타낸다.]
  6. 청구항 5에 있어서,
    상기 R1이 페닐기인, 반도체 장치의 제조 방법.
  7. 청구항 5 또는 6에 있어서,
    상기 실라놀 화합물이 25℃에서 고형(固形)인, 반도체 장치의 제조 방법
  8. 청구항 1 내지 7 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 반도체용 접착제가, 중량평균분자량 10000 초과의 고분자량 성분을 함유하는, 반도체 장치의 제조 방법.
  9. 청구항 8에 있어서,
    상기 고분자량 성분이, 중량평균분자량 30000 이상이고 또한 유리전이온도가 100℃ 이하의 성분인, 반도체 장치의 제조 방법.
  10. 청구항 1 내지 9 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 반도체용 접착제가 필름상(狀)인, 반도체 장치의 제조 방법.

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