半导体装置制造方法与流程

文档序号:21400693发布日期:2020-07-07 14:33阅读:130来源:国知局
半导体装置制造方法与流程

本发明涉及制造具备所谓微型led等半导体元件的半导体装置的方法。



背景技术:

半导体装置的制造中,作为用于使半导体芯片得以与支撑基板侧电连接的同时芯片接合于引线框、绝缘电路基板等支撑基板的手法,已知有如下手法:在支撑基板与芯片之间形成au-si共晶合金层而实现接合状态的手法;利用软钎料、含导电性颗粒的树脂作为接合材料的手法。

另一方面,近年来承担电力的供给控制的功率半导体装置的普及显著。功率半导体装置中,大多数情况下因工作时的通电量大而放热量较大。因此,功率半导体装置的制造中,对于使半导体芯片得以与支撑基板侧电连接的同时芯片接合于支撑基板的手法,要求在高温工作时也能实现可靠性高的接合状态。采用sic、gan作为半导体材料而实现了高温工作化的功率半导体装置中,这样的要求特别强烈。而且,为了应对这样的要求,作为伴有电连接的芯片接合手法,提出了使用含有烧结性颗粒和溶剂等的含烧结性颗粒的糊剂材料的技术。

使用含烧结性颗粒的糊剂材料而进行的、半导体装置制造过程中的接合工艺中,首先,对于支撑基板中的芯片接合预定部位、或要接合于其的半导体芯片的接合预定面,涂布含烧结性颗粒的糊剂材料。接着,对于支撑基板的芯片接合预定部位,借助含烧结性颗粒的糊剂材料,在规定的温度·载荷条件下载置半导体芯片。之后,以在支撑基板与其上的半导体芯片之间、产生含烧结性颗粒的糊剂材料中的溶剂的挥发等、且在烧结性颗粒间进行接合的方式,进行在规定的温度·加压条件下的加热工序。由此,在支撑基板与半导体芯片之间形成接合层,将半导体芯片电连接于支撑基板,且以机械的方式进行接合。这样的技术记载于例如下述的专利文献1、2。

现有技术文献

专利文献

专利文献1:日本特开2013-039580号公报

专利文献2:日本特开2014-111800号公报



技术实现要素:

发明要解决的问题

使用含烧结性颗粒的糊剂材料而进行的上述的接合工艺中,逐个在接合预定部位上涂布含烧结性颗粒的糊剂材料。然而,这样的手法效率不高。

另外,使用含烧结性颗粒的糊剂材料而进行的上述的接合工艺中,有时对于接合预定部位无法准确地涂布含烧结性颗粒的糊剂材料,其结果,有时产生糊剂材料从接合对象物间的渗出、渗出的糊剂材料的所谓漫延(日文:回り込み。即,应当仅存在于接合对象物间的糊剂材料因夹在两个接合对象物中的压力而向横侧渗出时,该渗出的糊剂材料粘接于一个接合对象物的不应存在糊剂材料的面)。从接合对象物间渗出的含烧结性颗粒的糊剂材料在渗出的部位被干燥后,在工艺中从该部位脱离,碰撞于作为制造目标物的半导体装置的其他部位,有时使该装置的品质受损。产生了漫延的含烧结性颗粒的糊剂材料的烧结可能成为作为制造目标物的半导体装置中的短路的原因。伴随使用含烧结性颗粒的糊剂材料接合的部位的半导体装置的制造过程中,接合预定部位越变小,即,对于接合预定部位越难以准确地涂布含烧结性颗粒的糊剂材料,则有这些问题变得越显著的倾向。

本发明是基于涉及含有烧结性颗粒的接合用材料的以上的情况而想到的,其目的在于,提供:具有使用含有烧结性颗粒的接合用材料接合的部位的半导体装置的制造方法中,适于对于微小区域也效率良好地准确地进行接合用材料的供给的手法。

用于解决问题的方案

由本发明提供的半导体装置制造方法包括以下的转印工序、临时固定工序和接合工序,适于制造具备微型led等微小的半导体元件的半导体装置。

转印工序中,首先,使具有包含接合用片材和基材的层叠结构的片材体中的接合用片材(接合用材料)一侧粘贴在具有隔离的至少二个接合对象部的半导体元件或半导体元件组件中的至少二个接合对象部上,所述接合用片材含有烧结性颗粒。接合用片材可以为至少包含含有导电性金属的烧结性颗粒和粘结剂成分的片材状的烧结接合用组合物(烧结接合用片材),也可以为至少含有导电性颗粒和树脂成分的片材状的粘接剂(粘接片材),所述导电性颗粒在至少一部分中包含含有导电性金属的烧结性颗粒。半导体元件组件是指,微型led显示器用的微型led组件等多个半导体元件一体化而成的装置。半导体元件或半导体元件组件中的相邻的接合对象部的隔离距离例如为1~500μm。相邻的接合对象部中的隔离方向的长度例如为150μm以下。在相邻的接合对象部的隔离方向上,各接合对象部的长度相对于接合对象部的排列间距的比率例如为0.01~1。转印工序中,接着,将在接合用片材中压接在接合对象部上的部位作为接合用材料层残留于该接合对象部上且使其他部位伴随于片材体基材的同时,进行基材的剥离。

临时固定工序中,将带有接合用材料层的接合对象部借助该接合用材料层压接在基板上进行临时固定。

接合工序中,由夹设于临时固定的接合对象部与基板之间的接合用材料层经过加热过程形成接合层,将该接合对象部接合在基板上。例如,上述转印工序中使用烧结接合用片材的情况下,该接合工序中作为接合层形成烧结层。

本半导体装置制造方法中的转印工序中,如上述,进行如下操作:对于半导体元件或半导体元件组件中的至少二个接合对象部,在片材体的接合用片材(接合用材料)一侧进行粘贴;和,使在接合用片材中压接于接合对象部的部位残留于该接合对象部上、且使其他部位伴随于基材的同时,进行片材体基材的剥离。这样的构成适于效率良好地同时进行接合用材料向多个接合对象部中的每一个接合对象部的供给。

此外,本半导体装置制造方法中的转印工序中,在接合用片材(接合用材料)中压接于接合对象部的部位残留于该接合对象部上而被转印。利用接合用材料对接合对象部的压接作用的这样的供给手法适于向接合对象部准确地供给接合用材料。对于这样的手法,即使接合对象部为微小的区域,也容易向该接合对象部准确地供给接合用材料。

如以上,本发明的半导体装置制造方法适于对于微小区域也效率良好地准确地进行接合用材料的供给。适于对于接合对象部准确地供给接合用材料的本方法适于防止·抑制接合用材料从接合对象物间的渗出、渗出的接合用材料的漫延。因此,本方法适于成品率良好地制造具有接合部位的半导体装置。

附图说明

图1示出本发明的一实施方式的半导体装置制造方法中的一部分的工序。

图2示出图1所示的工序后接下来的工序。

附图标记说明

x片材体

b基材

10接合用片材

11接合用材料层

12接合层

20半导体元件组件

21接合对象部

p排列间距

l长度(与排列间距为同一方向的长度)

d隔离距离(与排列间距为同一方向的距离)

s基板

具体实施方式

图1和图2示出本发明的一实施方式的半导体装置制造方法。本实施方式的半导体装置制造方法为经规定的接合工艺制造具备微型led等微小半导体元件的半导体装置的方法,且包括以下的准备工序、转印工序、临时固定工序、和接合工序。

准备工序中,如图1的(a)所示那样,准备片材体x和半导体元件组件20。片材体x具有包含基材b和接合用片材10的层叠结构。基材b例如为塑料薄膜。接合用片材10为至少包含含有导电性金属的烧结性颗粒和粘结剂成分的片材状的烧结接合用组合物(烧结接合用片材);或为至少含有导电性颗粒和树脂成分的片材状的粘接剂(粘接片材),所述导电性颗粒在至少一部分中包含含有导电性金属的烧结性颗粒。本实施方式中,半导体元件组件20为作为半导体元件的多个微型led以阵列状排列并一体化的组件,例如,为微型led显示器用的微型led组件。半导体元件组件20中所含的各半导体元件具有作为接合预定部位的1个或2个以上的接合对象部21。微型led中,接合对象部21为外部电极或包含其的凸部。相邻的接合对象部21的隔离距离d例如为1~500μm,优选1~300μm、更优选1~200μm。相邻的接合对象部21中的其隔离方向的长度l例如为150μm以下,优选100μm以下、更优选50μm以下、更优选30μm以下。长度l例如为1μm以上。在相邻的接合对象部21的隔离方向上,各接合对象部21的长度l相对于接合对象部21的排列间距p的比率(l/p)例如为0.01~1。对于形成接合用片材10的接合用材料,从降低后述的转印工序中的损耗(未转印至接合对象部21上的部分)的观点出发,长度l相对于排列间距p(=d+l)的比率(l/p)优选0.05以上、更优选0.1以上。从相对于接合对象部21的长度l确保相应的隔离距离d、对于形成接合用片材10的接合用材料确保后述的转印工序中的转印的容易性的观点出发,长度l相对于排列间距p(=d+l)的比率(l/p)优选0.7以下、更优选0.5以下。

转印工序中,首先,如图1的(b)所示那样,对半导体元件组件20或该半导体元件中的接合对象部21粘贴片材体x。具体而言,使片材体x的接合用片材10一侧压接在多个接合对象部21上并粘贴。作为用于粘贴的按压手段,例如可以举出压接辊。粘贴温度例如处于室温至200℃的范围,用于粘贴的载荷例如为0.01~10mpa。

转印工序中,接着,如图1的(c)所示那样,将在接合用片材10中压接在接合对象部21上的部位作为接合用材料层11残留于该接合对象部21上且使其他部位伴随于基材b的同时,进行基材b的剥离。本工序中,可以对各接合对象部21同时供给接合用材料。

接合用片材10为烧结接合用片材的情况下,接合用片材10如上述,为至少包含含有导电性金属的烧结性颗粒和粘结剂成分的片材状的烧结接合用组合物。

用于形成接合用片材10的烧结接合用片材的烧结性颗粒为含有导电性金属元素、且能烧结的颗粒。作为导电性金属元素,例如可以举出金、银、铜、钯、锡和镍。作为这样的烧结性颗粒的构成材料,例如可以举出金、银、铜、钯、锡、镍、和选自它们的组中的二种以上金属的合金。作为烧结性颗粒的构成材料,还可以举出银氧化物、铜氧化物、钯氧化物、锡氧化物等金属氧化物。另外,烧结性颗粒可以为具有核壳结构的颗粒。例如,烧结性颗粒可以为核壳结构的颗粒,所述核壳结构的颗粒具有:以铜为主成分的核;和,以金、银等为主成分、且覆盖核的壳。本实施方式中,烧结性颗粒优选包含选自由银颗粒、铜颗粒、银氧化物颗粒、和铜氧化物颗粒组成的组中的至少一种。这样的构成在使用烧结接合用片材进行烧结接合的接合对象物间形成牢固的烧结层的方面优选。另外,从形成的烧结层实现高的导电性和高的导热性的观点出发,作为烧结性颗粒,优选银颗粒和铜颗粒。此外,从耐氧化性的观点出发,银颗粒容易操作而优选。例如,半导体元件组件向带银镀层的铜基板上的烧结接合中,使用包含铜颗粒的烧结材料作为烧结性颗粒的情况下,需要在氮气气氛下等非活性环境下进行烧结工艺,但使用银颗粒形成烧结性颗粒的烧结材料的情况下,即使在空气气氛下也可以适当地执行烧结工艺。以上的烧结性颗粒可以具有球状、扁平状、针状、鳞片状等各种形状。另外,接合用片材10可以含有一种烧结性颗粒,也可以含有二种以上的烧结性颗粒。

从确保接合用片材10的表面的平坦性的观点出发,使用的烧结性颗粒的平均粒径优选3000nm以下、更优选1000nm以下、更优选500nm以下。从对于上述烧结接合用片材乃至用于形成其的组合物中的烧结性颗粒,实现良好的分散性的观点出发,烧结性颗粒的平均粒径优选1nm以上、更优选10nm以上、更优选50nm以上。烧结性颗粒的平均粒径可以通过使用扫描型电子显微镜(sem)进行的观察而测量。

从实现可靠性高的烧结接合的观点出发,烧结接合用片材中的烧结性颗粒的含有比率优选60~99质量%、更优选65~98质量%、更优选70~97质量%。

本实施方式中,用于形成接合用片材10的烧结接合用片材中的粘结剂成分至少包含高分子粘结剂和低分子粘结剂,可以还包含增塑剂等其他成分。

烧结接合用片材中的高分子粘结剂优选热分解性高分子粘结剂。热分解性高分子粘结剂为在烧结接合用的高温加热过程中能被热分解的粘结剂成分,是直至该加热过程前为止,有助于保持烧结接合用片材的片材形状的要素。本实施方式中,从担保片材形状保持功能的观点出发,热分解性高分子粘结剂为在常温(23℃)下为固体的材料。作为这样的热分解性高分子粘结剂,例如可以举出聚碳酸酯树脂和丙烯酸类树脂。烧结接合用片材优选包含聚碳酸酯树脂和/或丙烯酸类树脂作为高分子粘结剂乃至热分解性高分子粘结剂。

作为上述聚碳酸酯树脂,例如可以举出:在主链的碳酸酯基(-o-co-o-)间不含苯环等芳香族化合物、且包含脂肪族链的脂肪族聚碳酸酯;和,在主链的碳酸酯基(-o-co-o-)间包含芳香族化合物的芳香族聚碳酸酯。作为脂肪族聚碳酸酯,例如可以举出聚碳酸亚乙酯和聚碳酸亚丙酯。作为芳香族聚碳酸酯,可以举出主链中包含双酚a结构的聚碳酸酯。

作为上述丙烯酸类树脂,例如可以举出具有碳数4~18的直链状或支链状的烷基的丙烯酸酯和/或甲基丙烯酸酯的聚合物。以下中,“(甲基)丙烯酸”表示“丙烯酸”和/或“甲基丙烯酸”,“(甲基)丙烯酸酯”表示“丙烯酸酯”和/或“甲基丙烯酸酯”。对于用于形成作为热分解性高分子粘结剂的丙烯酸类树脂的(甲基)丙烯酸酯的烷基,例如可以举出甲基、乙基、丙基、异丙基、正丁基、叔丁基、异丁基、戊基、异戊基、己基、庚基、环己基、2-乙基己基、辛基、异辛基、壬基、异壬基、癸基、异癸基、十一烷基、月桂基、十三烷基、十四烷基、硬脂基、和十八烷基。

上述丙烯酸类树脂可以为包含源自除上述(甲基)丙烯酸酯以外的其他单体的单体单元的聚合物。作为这样的其他单体,例如可以举出含羧基的单体、酸酐单体、含羟基的单体、含磺酸基的单体、和含磷酸基的单体。具体而言,作为含羧基的单体,例如可以举出丙烯酸、甲基丙烯酸、丙烯酸羧基乙酯、丙烯酸羧基戊酯、衣康酸、马来酸、富马酸、和巴豆酸。作为酸酐单体,例如可以举出马来酸酐、衣康酸酐。作为含羟基的单体,例如可以举出(甲基)丙烯酸2-羟基乙酯、(甲基)丙烯酸2-羟基丙酯、(甲基)丙烯酸4-羟基丁酯、(甲基)丙烯酸6-羟基己酯、(甲基)丙烯酸8-羟基辛酯、(甲基)丙烯酸10-羟基癸酯、(甲基)丙烯酸12-羟基月桂酯、和(甲基)丙烯酸4-(羟基甲基)环己基甲酯。作为含磺酸基的单体,例如可以举出苯乙烯磺酸、烯丙基磺酸、2-(甲基)丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸、(甲基)丙烯酰胺丙磺酸、(甲基)丙烯酸磺基丙酯、和(甲基)丙烯酰氧基萘磺酸。作为含磷酸基的单体,例如可以举出2-羟基乙基丙烯酰基磷酸酯。

烧结接合用片材中所含的高分子粘结剂乃至热分解性高分子粘结剂的重均分子量优选10000以上。热分解性高分子粘结剂的重均分子量设为通过凝胶渗透色谱法(gpc)测定并根据聚苯乙烯换算而算出的值。

从适当发挥上述片材形状保持功能的观点出发烧结接合用片材中所含的高分子粘结剂乃至热分解性高分子粘结剂的含有比率优选0.1~20质量%、更优选0.5~18质量%、更优选1~15质量%。

烧结接合用片材中的低分子粘结剂优选为低沸点粘结剂。低沸点粘结剂为沸点低于热分解性高分子粘结剂等高分子粘结剂的热分解起始温度的粘结剂成分。本实施方式中,低沸点粘结剂设为使用动态粘弹性测定装置(商品名“haakemarsiii”,thermofisherscientific公司制)测定的23℃下的粘度示出1×105pa·s以下的液态或半液态的粘结剂。本粘度测定中,使用的平行板作为夹具,使板间间隙为100μm,使旋转剪切中的剪切速度为1s-1

作为上述低沸点粘结剂,例如可以举出萜烯醇类、除萜烯醇类之外的醇类、亚烷基二醇烷基醚类、和除亚烷基二醇烷基醚类之外的醚类。作为萜烯醇类,例如可以举出异冰片基环己醇、香茅醇、香叶醇、橙花醇、香苇醇(carveol)、和α-松油醇。作为除萜烯醇类之外的醇类,例如可以举出戊醇、己醇、庚醇、辛醇、1-癸醇、乙二醇、二乙二醇、丙二醇、丁二醇、和2,4-二乙基-1,5戊二醇。作为亚烷基二醇烷基醚类,例如可以举出乙二醇丁基醚、二乙二醇甲基醚、二乙二醇乙基醚、二乙二醇丁基醚、二乙二醇异丁基醚、二乙二醇己基醚、二乙二醇二甲基醚、二乙二醇二乙基醚、二乙二醇二丁基醚、二乙二醇丁基甲基醚、二乙二醇异丙基甲基醚、三乙二醇甲基醚、三乙二醇二甲基醚、三乙二醇丁基甲基醚、丙二醇丙基醚、二丙二醇甲基醚、二丙二醇乙基醚、二丙二醇丙基醚、二丙二醇丁基醚、二丙二醇二甲基醚、三丙二醇甲基醚、和三丙二醇二甲基醚。作为除亚烷基二醇烷基醚类之外的醚类,例如可以举出乙二醇乙基醚乙酸酯、乙二醇丁基醚乙酸酯、二乙二醇乙基醚乙酸酯、二乙二醇丁基醚乙酸酯、和二丙二醇甲基醚乙酸酯。作为接合用片材10中的成分,可以使用一种低沸点粘结剂,也可以使用二种以上的低沸点粘结剂。从常温下的稳定性的观点出发,接合用片材10中的低沸点粘结剂优选萜烯醇类,更优选异冰片基环己醇。

从在该片材的表面确保良好的粘性的观点出发,烧结接合用片材中的低沸点粘结剂等低分子粘结剂的含有比率例如为1~50质量%。

烧结接合用片材乃至形成其的烧结接合用组合物的70℃下的粘度例如为5×103~1×107pa·s,优选1×104~1×106pa·s。

烧结接合用片材例如可以如下制造:将上述各成分混合在溶剂中制备清漆,在基材b上涂布该清漆形成涂膜,使该涂膜干燥,从而制作。作为清漆制备用的溶剂,可以使用有机溶剂、醇溶剂。

接合用片材10为粘接片材的情况下,接合用片材10如上述,为至少含有导电性颗粒和树脂成分的片材状的粘接剂,所述导电性颗粒在至少一部分中包含含有导电性金属的烧结性颗粒。

作为粘接片材中的烧结性颗粒,例如可以使用:作为烧结接合用片材中的烧结性颗粒而在上文中说明过的烧结性颗粒。作为粘接片材中的导电性颗粒,在该烧结性颗粒的基础上,还可以举出炭黑和碳纳米管。粘接片材中的导电性颗粒的含有比率例如为50~95质量%。

本实施方式中,用于形成接合用片材10的粘接片材中的树脂成分至少包含热固性树脂和热塑性树脂,可以还包含增塑剂等其他成分。

作为前述热固性树脂,可以举出环氧树脂、酚醛树脂、氨基树脂、不饱和聚酯树脂、聚氨酯树脂、有机硅树脂、和热固性聚酰亚胺树脂。粘接片材可以包含一种热固性树脂,也可以包含二种以上的热固性树脂。

作为上述环氧树脂,例如可以举出双酚a型环氧树脂、双酚f型环氧树脂、双酚s型环氧树脂、溴化双酚a型环氧树脂、氢化双酚a型环氧树脂、双酚af型环氧树脂、联苯型环氧树脂、萘型环氧树脂、芴型环氧树脂、苯酚酚醛清漆型环氧树脂、邻甲酚酚醛清漆型环氧树脂、三羟基苯基甲烷型环氧树脂、和四羟苯基乙烷型环氧树脂等二官能环氧树脂、多官能环氧树脂。粘接片材可以含有一种环氧树脂,也可以含有二种以上的环氧树脂。

从在粘接片材中适当体现作为热固化型粘接剂的功能的观点出发,用于形成接合用片材10的粘接片材中的热固性树脂的含有比率例如为1~50质量%。

使用环氧树脂作为用于粘接片材的热固性树脂的情况下,作为用于使该环氧树脂体现热固性的固化剂,优选酚醛树脂。

对于能作为环氧树脂的固化剂发挥作用的酚醛树脂,例如可以举出酚醛清漆型酚醛树脂、甲酚型酚醛树脂、和聚对氧苯乙烯等聚氧苯乙烯。作为酚醛清漆型酚醛树脂,例如可以举出苯酚酚醛清漆树脂、苯酚芳烷基树脂、甲酚酚醛清漆树脂、叔丁基苯酚酚醛清漆树脂、和壬基苯酚酚醛清漆树脂。粘接片材可以含有一种酚醛树脂,也可以含有二种以上的酚醛树脂。

粘接片材中的热塑性树脂例如承担粘结剂功能,作为粘接片材中的热塑性树脂,例如可以举出丙烯酸类树脂、天然橡胶、丁基橡胶、异戊二烯橡胶、氯丁橡胶、乙烯-乙酸乙烯酯共聚物、乙烯-丙烯酸共聚物、乙烯-丙烯酸酯共聚物、聚丁二烯树脂、聚碳酸酯树脂、热塑性聚酰亚胺树脂、6-尼龙、6,6-尼龙等聚酰胺树脂、苯氧基树脂、聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚对苯二甲酸丁二酯等饱和聚酯树脂、聚酰胺酰亚胺树脂、和氟树脂。粘接片材可以包含一种热塑性树脂,也可以包含二种以上的热塑性树脂。从离子性杂质少、且耐热性高的方面出发,作为粘接片材中的热塑性树脂优选丙烯酸类树脂。粘接片材中的热塑性树脂的含有比率例如为1~50质量%。

粘接片材包含丙烯酸类树脂作为热塑性树脂时的该丙烯酸类树脂优选以质量比率计包含最多的源自(甲基)丙烯酸酯的单体单元的树脂。“(甲基)丙烯酸”是指,“丙烯酸”和/或“甲基丙烯酸”。

作为用于形成上述丙烯酸类聚合物的单体单元的(甲基)丙烯酸酯、即、作为丙烯酸类聚合物的构成单体的(甲基)丙烯酸酯,例如可以举出(甲基)丙烯酸烷基酯、(甲基)丙烯酸环烷基酯、和(甲基)丙烯酸芳基酯。作为(甲基)丙烯酸烷基酯,例如可以举出(甲基)丙烯酸的甲基酯、乙基酯、丙基酯、异丙基酯、丁基酯、异丁基酯、仲丁基酯、叔丁基酯、戊基酯、异戊基酯、己基酯、庚基酯、辛基酯、2-乙基己基酯、异辛基酯、壬基酯、癸基酯、异癸基酯、十一烷基酯、十二烷基酯、十三烷基酯、十四烷基酯、十六烷基酯、十八烷基酯、和二十烷基酯。作为(甲基)丙烯酸环烷基酯,例如可以举出(甲基)丙烯酸的环戊基酯和环己基酯。作为(甲基)丙烯酸芳基酯,例如可以举出(甲基)丙烯酸苯酯和(甲基)丙烯酸苄酯。作为丙烯酸类聚合物的构成单体,可以使用一种(甲基)丙烯酸酯,也可以使用二种以上的(甲基)丙烯酸酯。另外,用于形成丙烯酸类树脂的丙烯酸类聚合物可以通过使用于形成其的原料单体聚合而得到。作为聚合手法,例如可以举出溶液聚合、乳液聚合、本体聚合、和悬浮聚合。

对于上述丙烯酸类聚合物,例如为了改善其内聚力、耐热性,可以包含能跟(甲基)丙烯酸酯共聚的一种或二种以上的其他单体作为构成单体。作为这样的单体,例如可以举出含羧基的单体、酸酐单体、含羟基的单体、含磺酸基的单体、含磷酸基的单体、丙烯酰胺、和丙烯腈。作为含羧基的单体,例如可以举出丙烯酸、甲基丙烯酸、(甲基)丙烯酸羧基乙酯、(甲基)丙烯酸羧基戊酯、衣康酸、马来酸、富马酸、和巴豆酸。作为酸酐单体,例如可以举出马来酸酐和衣康酸酐。作为含羟基的单体,例如可以举出(甲基)丙烯酸2-羟基乙酯、(甲基)丙烯酸2-羟基丙酯、(甲基)丙烯酸4-羟基丁酯、(甲基)丙烯酸6-羟基己酯、(甲基)丙烯酸8-羟基辛酯、(甲基)丙烯酸10-羟基癸酯、(甲基)丙烯酸12-羟基月桂酯、和(甲基)丙烯酸(4-羟基甲基环己基)甲酯。作为含磺酸基的单体,例如可以举出苯乙烯磺酸、烯丙基磺酸、2-(甲基)丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸、(甲基)丙烯酰胺丙磺酸、和(甲基)丙烯酰氧基萘磺酸。作为含磷酸基的单体,例如可以举出2-羟基乙基丙烯酰基磷酸酯。

本实施方式中,接合用片材10的23℃下的厚度优选1μm以上、更优选5μm以上、且优选100μm以下、更优选50μm以下。

本半导体装置制造方法中,接着,如图2的(a)和图2的(b)所示那样,将带有接合用材料层11的接合对象部21借助该接合用材料层11压接在基板s上进行临时固定(临时固定工序)。本实施方式中,基板s为在表面伴随有包含电极焊盘部的布线(省略图示)的微型led组件用的电路基板。本工序中,将半导体元件组件20侧的接合对象部21与基板s乃至该电极焊盘部借助接合用材料层11进行临时固定。本工序中,临时固定用的温度条件例如处于室温至300℃的范围,按压的载荷例如为0.01~50mpa,接合时间例如为0.01~300秒。

接着,如图2的(c)所示那样,由夹设于临时固定的接合对象部21与基板s之间的接合用材料层11经过加热过程形成接合层12,将接合对象部21接合在基板s上(接合工序)。

接合用片材10为上述烧结接合用片材的情况下,接合工序中,具体而言,经过规定的高温加热过程,从而在基板s与接合对象部21之间,使接合用材料层11(烧结接合用材料层)中的低分子粘结剂挥发,使高分子粘结剂热分解而挥散,然后,使烧结性颗粒的导电性金属烧结。由此,在基板s与各接合对象部21之间形成作为接合层12的烧结层,接合对象部21得以与基板s侧电连接且接合在基板s上。

接合用片材10为上述粘接片材的情况下,接合工序中,经过规定的加热过程,从而在基板s与接合对象部21之间,形成作为接合层12的导电性粘接剂层。接合用片材10为粘接片材的情况下,形成的接合层12中,可以通过导电性颗粒间的烧结接合而形成有导电通路,也可以通过导电性颗粒间的单纯接触而形成有导电通路,还可以导电性颗粒彼此以能基于隧道效应实现通电的程度位于较近距离,从而形成有导电通路。在基板s与各接合对象部21之间形成作为接合层12的导电性粘接剂层,接合对象部21得以与基板s侧电连接且接合在基板s上。

本工序中,接合的温度条件例如处于150~400℃的范围,优选处于250~350℃的范围。用于接合的压力例如为60mpa以下、优选40mpa以下。另外,接合时间例如为0.3~300分钟、优选0.5~240分钟。例如在这些条件的范围内,可以适宜设定用于实施接合工序的温度曲线、压力曲线。以上的接合工序可以使用能同时进行加热和加压的装置而进行。作为这样的装置,例如可以举出倒装芯片焊接机和平行平板加压机。另外,从防止参与接合的金属的氧化的观点出发,本工序优选在氮气气氛下、减压下、或还原气体气氛下进行。

如以上那样,作为具有使用含有烧结性颗粒的接合用材料进行接合的部位的半导体装置,可以制造半导体元件组件20与基板s的组件。

参照图1的(b)和图1的(c),上述转印工序中,进行如下操作:对于半导体元件组件20或其中所含的半导体元件中的接合对象部21在片材体x的接合用片材10(接合用材料)侧进行粘贴;和,使在接合用片材10中压接在接合对象部21上的部位残留于该接合对象部21上、且使其他部位伴随于基材b上,同时进行基材b的剥离。这样的构成适于效率良好地同时进行接合用材料向多个接合对象部21中的每一个接合对象部21的供给。

此外,参照图1的(b)和图1的(c),上述转印工序中,在接合用片材10(接合用材料)中压接于接合对象部21的部位残留于该接合对象部21上而被转印。利用接合用材料对接合对象部21的压接作用的这样的供给手法适于对接合对象部21准确地供给接合用材料。对于这样的手法,即使接合对象部21为微小的区域,也容易准确地将接合用材料供给至该接合对象部21。

如以上,本实施方式的半导体装置制造方法适于对微小的接合对象部21也效率良好地准确地进行接合用材料的供给。适于对接合对象部21准确地供给接合用材料的本方法适于防止·抑制接合用材料从接合对象物间的渗出、渗出的接合用材料的漫延。因此,本方法适于成品率良好地制造具有接合部位的半导体装置。

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