半导体装置的制造方法与流程

文档序号:26010347发布日期:2021-07-23 21:30阅读:115来源:国知局
半导体装置的制造方法与流程

本发明涉及半导体装置的制造方法。



背景技术:

近年来,随着电子设备的小型化及薄型化,对于半导体封装的薄型化及小型化的要求也日益提高。因此,作为半导体元件的安装方式,提出了在芯片的电极上形成被称为凸块的突起电极、并经由凸块将基板的电极与芯片的电极直接连接的倒装芯片连接方式的安装方法来代替使用金属线进行连接的现有的打线(wirebonding)方式。

在这样的倒装芯片连接方式的安装方法中,根据各种目的,以覆盖带凸块晶片及带凸块芯片等的凸块的方式设置树脂层。作为这样的树脂层,例如,可以举出:用于粘接带凸块芯片与基板的粘接剂层、用于增强带凸块芯片与基板的连接的底部填充层、用于保护带凸块晶片或带凸块芯片的保护层等。

但是,在树脂层覆盖了凸块的情况下,必须机械性地排除凸块上的树脂层,确保凸块与基板的电极的电连接。因此,在带凸块芯片与基板的连接可靠性方面存在问题。另外,在通过回流焊处理来连接带凸块芯片和基板的情况下,由于来自凸块的熔融焊料被树脂层覆盖,因此存在无法获得自对准效果(即使芯片及基板的电极彼此的对位精度差而产生偏差,也会在回流焊时自动修正为正常位置的现象)的问题。

为了解决上述问题,例如,提出了一种方法,该方法具备:在形成有多个凸块的带凸块构件的凸块形成面形成树脂层的工序;对上述树脂层施加等离子体处理而除去覆盖上述凸块表面的上述树脂层的工序(参照专利文献1)。

另外,为了解决上述问题,例如,还提出了一种方法,该方法具备:在形成有多个凸块的带凸块构件的凸块形成面形成树脂层的工序;通过磨削除去覆盖上述凸块表面的上述树脂层的工序(参照专利文献2)。

现有技术文献

专利文献

专利文献1:国际公开第2016/194431号

专利文献2:日本特开2017-84903号公报



技术实现要素:

发明所要解决的课题

在专利文献1记载的方法中,不仅对希望除去的树脂层的部位,而且对照射面内整个区域也照射等离子体。即,不仅对覆盖凸块顶部的树脂层,而且对覆盖原本希望保护的部分的树脂层也照射等离子体。因此,对原本希望保护的部分也会造成等离子体照射的影响,存在发生劣化及损伤的隐患。

另外,由于专利文献2记载的方法是通过磨削而除去树脂层的方法,因此,切割机、磨床或平面刨床与覆盖凸块的树脂层接触,会对凸块施加机械负荷。因此,发生凸块位置偏移、凸块脱落,存在连接可靠性降低的隐患。

因此,本发明的目的在于提供防止带凸块构件的原本希望保护的部分的劣化及损伤、可以效率良好地制造连接可靠性优异的半导体装置的半导体装置的制造方法。

用于解决课题的方法

本发明的一个方式的半导体装置的制造方法具备:在形成有多个凸块的带凸块构件的凸块形成面形成树脂层的工序;以及,对所述树脂层实施抛光而除去覆盖了所述凸块表面的所述树脂层的工序。

根据该构成,可以根据各种目的在带凸块构件的凸块形成面设置树脂层。作为该树脂层,例如,可以举出:用于粘接带凸块芯片与基板的粘接剂层、用于增强带凸块芯片与基板的连接的底部填充层、用于保护带凸块晶片或带凸块芯片的保护层等。

因此,可以通过抛光而简便且效率良好地除去覆盖了凸块表面的树脂层。在抛光法中,由于与抛光轮接触的部分被抛光,因此能够选择性地除去与抛光轮接触的覆盖凸块的树脂层,因此能够防止带凸块构件的原本希望保护的部分的劣化及损伤。

另外,在利用磨削法除去树脂层的情况下,切割机、磨削机或平面刨床等与覆盖凸块的树脂层接触,因此对凸块施加很大的机械负荷。但是,根据抛光法,与树脂层接触的是相对较柔软的抛光轮,因此能够充分地减小对凸块所施加的机械负荷,可以防止凸块的位置偏移及脱落。

因此,通过除去覆盖凸块表面的树脂层,并将露出了表面的凸块与基板的电极电连接,可以效率良好地制造连接可靠性优异的半导体装置。

在本发明的一个方式的半导体装置的制造方法中,优选进一步具备:在所述凸块形成面的相反侧一面贴合切割胶带的工序。

根据该构成,由于带凸块构件被粘贴于切割胶带,因此能够在抛光时抑制凸块的位置偏移。

在本发明的一个方式的半导体装置的制造方法中,优选进一步具备:除去所述树脂层,将露出了表面的所述凸块与基板的电极电连接的工序。

根据该构成,通过除去覆盖凸块表面的树脂层,并将露出了表面的凸块与基板的电极电连接,可以得到连接可靠性优异的半导体装置。

在本发明的一个方式的半导体装置的制造方法中,所述凸块的平均高度优选为500μm以下。

凸块的平均高度越低,在抛光时凸块越容易脱落,具有带凸块构件越容易受损的倾向。然而,根据抛光法,即使凸块的平均高度为500μm以下,也能够在防止带凸块构件的损伤的同时效率良好地除去树脂层。

在本发明的一个方式的半导体装置的制造方法中,所述凸块的材质优选为选自铜、银、金、铝及焊料合金中的至少一种。

由此,在凸块的材质为选自铜、银、金、铝及焊料合金中的至少一种时,能够利用抛光法在防止带凸块构件的损伤的同时效率良好地除去树脂层。

附图说明

图1是示出了用于形成本发明第一实施方式的树脂层的粘接片的示意剖面图。

图2是示出了本发明第一实施方式的带凸块构件(带凸块晶片)的示意剖面图。

图3a是用于说明本发明第一实施方式的半导体装置的制造方法的说明图。

图3b是用于说明本发明第一实施方式的半导体装置的制造方法的说明图。

图3c是用于说明本发明第一实施方式的半导体装置的制造方法的说明图。

图3d是用于说明本发明第一实施方式的半导体装置的制造方法的说明图。

图3e是用于说明本发明第一实施方式的半导体装置的制造方法的说明图。

图3f是用于说明本发明第一实施方式的半导体装置的制造方法的说明图。

图4是示出在本发明第一实施方式的带凸块构件(带凸块晶片)的凸块形成面形成了树脂层的状态的示意图。

图5是示出在本发明第一实施方式的树脂抛光工序中从凸块形成面的下方观察到的抛光装置的盘和抛光轮以及带凸块晶片的示意图。

图6是示出图5的vi-vi截面的剖面图。

图7a是用于说明本发明第二实施方式的半导体装置的制造方法的说明图。

图7b是用于说明本发明第二实施方式的半导体装置的制造方法的说明图。

图7c是用于说明本发明第二实施方式的半导体装置的制造方法的说明图。

图7d是用于说明本发明第二实施方式的半导体装置的制造方法的说明图。

图8是将显示实施例1中得到的形成了树脂层的带凸块芯片的sem照片的一部分放大后的照片。

图9是将显示比较例1中得到的形成了树脂层的带凸块芯片的sem照片的一部分放大后的照片。

符号说明

13…树脂层、2…带凸块晶片(带凸块构件)、22…凸块、2a…带凸块芯片(带凸块构件)、4…基板、42…电极、100…半导体装置。

具体实施方式

[第一实施方式]

以下,列举实施方式为例,根据附图对本发明进行说明。本发明并不限于实施方式的内容。需要说明的是,在附图中,为了容易进行说明,存在放大或缩小进行图示的部分。

首先,对在本实施方式中使用的粘接片及带凸块晶片进行说明。

(粘接片)

在图1中,记载有在本实施方式中使用的粘接片1。

本实施方式中使用的粘接片1具备支撑体层11、粘合剂层12、以及含有粘接剂的树脂层13。需要说明的是,树脂层13的表面在粘贴于晶片之前可以通过剥离膜等进行保护。

作为支撑体层11,可以使用公知的支撑体作为粘接片的支撑体,例如,可以使用塑料膜等。这样的支撑体层11在加工被粘接体的期间对被粘接体进行支撑。

作为塑料膜,例如,可举出:聚乙烯膜、聚丙烯膜、聚丁烯膜、聚丁二烯膜、聚甲基戊烯膜、聚氯乙烯膜、氯乙烯共聚物膜、聚对苯二甲酸乙二醇酯膜、聚萘二甲酸乙二醇酯膜、聚对苯二甲酸丁二醇酯膜、聚氨酯膜、乙烯乙酸乙烯酯共聚物膜、离聚物树脂膜、乙烯-(甲基)丙烯酸共聚物膜、乙烯-(甲基)丙烯酸酯共聚物膜、聚苯乙烯膜、聚碳酸酯膜、聚酰亚胺膜、以及氟树脂膜等。这些膜可以是单层膜,也可以是层叠膜。另外,在层叠膜的情况下,可以层叠一种膜,也可以层叠两种以上的膜。

粘合剂层12可以使用公知的粘合剂作为粘接片的粘合剂而形成。通过这样的粘合剂层12,在加工被粘接体的期间将支撑体层11与树脂层13之间牢固地固定,然后,使树脂层13固定残留在被粘接体上而容易从支撑体层11剥离。需要说明的是,也可以通过对粘合剂层12照射紫外线等能量线而使其固化,从而容易进行与树脂层13的剥离。

作为粘合剂,例如,可以举出丙烯酸类粘合剂、橡胶类粘合剂、有机硅类粘合剂及聚氨酯类粘合剂等。

树脂层13可以使用公知的粘接剂作为粘接片的粘接剂而形成。通过含有这样的粘接剂的树脂层13,可以粘接后面说明的带凸块芯片2a和基板4。

作为粘接剂,例如,可以举出含有环氧树脂等热固性树脂和热固化剂的粘接剂。另外,从调整固化物的热膨胀系数的观点考虑,粘接剂还可以含有无机填充材料。作为无机填充材料,可以举出二氧化硅、氧化铝、滑石、碳酸钙、钛白、氧化铁、碳化硅、以及氮化硼等。这些材料可以单独使用一种,也可以组合使用两种以上。

(带凸块晶片)

图2中记载了本实施方式中使用的带凸块晶片2(带凸块构件)。

本实施方式中使用的带凸块晶片2具备半导体晶片21和凸块22。需要说明的是,凸块22形成在半导体晶片21的具有电路的一侧。本实施方式的带凸块晶片2具备多个凸块22。

带凸块晶片2具有形成了多个凸块22的凸块形成面2a和未形成凸块22的背面2b。

作为半导体晶片21,可以使用公知的半导体晶片,例如,可以使用硅晶片等。

半导体晶片21的厚度通常为10μm以上且1000μm以下,优选为50μm以上且750μm以下。

作为凸块22的材料,可以使用公知的导电材料。作为凸块22的材料,例如,可以举出选自铜、银、金、铝、以及焊料合金中的任意材料。作为焊料合金,可以使用公知的焊料材料,例如,可以使用含有锡、银及铜的无铅焊料。

凸块22的平均高度通常为5μm以上且1000μm以下,优选为50μm以上且500μm以下,更优选为50μm以上且250μm以下。凸块22的平均高度越低,在抛光时凸块22越容易脱落,具有带凸块构件越容易损伤的倾向。但是,根据本实施方式的半导体装置的制造方法,凸块22的平均高度即使为例如500μm以下,也能够在防止带凸块构件的损伤的同时效率良好地除去树脂层。

从凸块22的侧方向观察的剖面形状没有特别限定,可以是半圆形、半椭圆形、圆形、长方形或梯形等。

作为凸块22的种类,没有特别限定,可以举出球状凸块、蘑菇状凸块、钉状凸块、锥状凸块、圆柱状凸块、点状凸块、立方体状凸块及柱状凸块等。这些凸块可以单独使用一种,也可以组合使用两种以上。

(半导体装置的制造方法)

接着,对本实施方式的半导体装置的制造方法进行说明。

图3a~图3f是示出第一实施方式的半导体装置的制造方法的说明图。

在本实施方式的半导体装置的制造方法中,首先,在形成有多个凸块22的带凸块晶片2的凸块形成面2a形成树脂层13。具体而言,如图3a、图3b及图3c所示,通过以下方法在形成有多个凸块22的带凸块晶片2的凸块形成面2a上形成树脂层13,所述方法具备:将粘接片1的树脂层13贴合于带凸块晶片2的凸块形成面2a的工序(粘接片粘贴工序)、将切割胶带3贴合于带凸块晶片2的背面2b的工序(切割胶带粘贴工序)、以及将粘接片1的支撑体层11及粘合剂层12从树脂层13剥离的工序(支撑体剥离工序)。

在本实施方式的半导体装置的制造方法中,接着,如图3d所示,对树脂层13实施抛光,除去覆盖了凸块22的表面的树脂层13(树脂除去工序)。需要说明的是,在本实施方式中,与树脂层13一起除去了凸块22的一部分,但也可以仅除去树脂层13。

然后,如图3e及图3f所示,通过以下方法除去树脂层13并将露出了表面的凸块22与基板4的电极42电连接,所述方法具备:通过切割刀切割胶带凸块晶片2的工序(切割工序)、以及拾取通过切割而单片化的带凸块芯片2a并粘接固定于作为被粘接体的基板4的工序(接合工序)。

以下,对粘接片粘贴工序、切割胶带粘贴工序、支撑体剥离工序、树脂除去工序、切割工序、以及接合工序更详细地进行说明。

(粘接片粘贴工序)

在粘接片粘贴工序中,如图3a所示,将粘接片1的树脂层13贴合在带凸块晶片2的形成有凸块22的面(凸块形成面2a)。在粘贴粘接片1后,凸块22被树脂层13覆盖。

这里,作为粘贴方法,可采用公知的方法,没有特别限定,优选为基于压接的方法。通常,通过压接辊等一边按压粘接片1一边进行压接。压接的条件没有特别限定,压接温度优选为40℃以上且120℃以下。辊压力优选为0.1mpa以上且20mpa以下。压接速度优选为1mm/sec以上且20mm/sec以下。

另外,粘接片1的树脂层13的厚度优选比凸块22的高度尺寸小,更优选为凸块22的高度尺寸的0.8倍以下,特别优选为凸块22的高度尺寸的0.1倍以上且0.7倍以下。如果树脂层13的厚度为上述上限以下,则可以使覆盖凸块22表面的树脂层13更薄,能够在后面说明的树脂除去工序中容易地除去。

(切割胶带粘贴工序)

在切割胶带粘贴工序中,如图3b所示,将切割胶带3贴合在带凸块晶片2的未形成凸块22的一面(背面2b)。

这里,作为粘贴方法,可采用公知的方法,没有特别限定,优选为基于压接的方法。通常,通过压接辊等一边按压切割胶带3一边进行压接。压接条件没有特别限定,可以适当设定。另外,关于切割胶带3,也可以使用公知的切割胶带。

(支撑体剥离工序)

在支撑体剥离工序中,如图3c所示,将粘接片1的支撑体层11及粘合剂层12从树脂层13剥离。需要说明的是,图4示出了通过该支撑体剥离工序得到的在凸块形成面2a形成有树脂层13的带凸块晶片2。另外,优选以跟随凸块22的形状的方式形成树脂层13。这样,可以减少在后面说明的树脂除去工序中除去的树脂层13,能够提高操作效率。

在粘合剂层12具有紫外线固化性的情况下,根据需要,从支撑体层11一侧照射紫外线。由此,粘合剂层12固化,粘合剂层12与树脂层13的界面的粘接力降低,容易从树脂层13剥离粘合剂层12。

(树脂除去工序)

在树脂除去工序中,如图3d所示,通过抛光除去覆盖了凸块22表面的树脂层13及凸块22的一部分。

在本说明书中,抛光是指,使含有磨粒及介质的抛光剂浸入或附着于抛光轮,利用上述抛光轮对被处理物的表面进行打磨的抛光。更具体而言,抛光是指,使用图5及图6所示的抛光装置5对被处理物的表面进行打磨的抛光。抛光装置5具备能够旋转的盘51和安装于盘51的抛光轮52。

树脂层13可以根据其目的而除去。例如,如果以将露出了表面的凸块22与基板4的电极42进行电连接作为目的,则除去至可电连接的程度即可。具体而言,从连接可靠性与确保树脂层13的功能的平衡的观点考虑,可以调整树脂层13的除去量。另外,凸块22的一部分是指凸块22的顶端部分。这样,通过抛光将凸块22的顶端部分除去时,使凸块22的表面可靠地露出。因此,从将凸块22的高度调整至任意高度的观点出发,可以调整凸块22的除去量。

另外,在树脂除去工序中,通过抛光,能够简便且效率良好地除去覆盖了凸块22的表面的树脂层13。在抛光时,由于与抛光轮52接触的部分被抛光,因此能够选择性地除去与抛光轮52接触的覆盖凸块22的顶部的树脂层13,因此可以防止带凸块构件的原本希望保护的部分的劣化及损伤。作为带凸块构件的原本希望保护的部分,例如可列举出凸块22的根部、凸块形成面2a及半导体晶片21的背面2b。

另外,在利用磨削法除去树脂层13的情况下,由于切割机、磨削机或平面刨床等与覆盖凸块22的树脂层13接触,因此对凸块22施加很大的机械负荷,但在本实施方式的树脂除去工序中,与树脂层13接触的是相对较柔软的抛光轮52,因此能够充分减小对凸块22施加的机械负荷,能够在防止凸块的位置偏移及脱落的同时除去树脂层13。

在树脂除去工序中,如图5和图6所示,一边旋转抛光装置5的盘51及抛光轮52,一边使带凸块晶片2的凸块形成面2a侧与抛光轮52接触,对覆盖了凸块22的表面的树脂层13及凸块22的一部分进行抛光。这里,图5是示出从凸块形成面2a的下方观察到的抛光装置5的盘51和抛光轮52以及带凸块晶片2的示意图。图6是示出图5的vi-vi截面的剖面图。

这样,可以通过抛光来除去覆盖了凸块22表面的树脂层13及凸块22的一部分。

抛光轮52没有特别限定,可以使用公知的抛光轮。作为抛光轮52,优选为选自布、皮革、橡胶及刷子中的任意一种。其中,从容易浸入抛光剂的观点出发,更优选为布或皮革。

使含有磨粒和介质的抛光剂浸入或附着于抛光轮52。

磨粒没有特别限定,可以使用公知的磨粒。作为磨粒,优选为选自氧化铝、二氧化硅、金刚石、碳化硅、氧化锆及氮化硼中的任意磨粒。其中,从易于调整抛光量的观点出发,更优选为氧化铝或二氧化硅。

介质没有特别限定,可以使用公知的磨粒。作为介质,优选为选自水、油及有机溶剂中的任意介质。其中,从对树脂层13的影响少的观点出发,优选为水。另外,从抑制发生迁移的观点出发,介质优选不含有卤化物等离子性物质。

另外,抛光装置5的条件没有特别限定,例如可以采用以下的条件。

从防止凸块的位置偏移及脱落的观点出发,盘51的转速优选为50rpm以上且1000rpm以下,更优选为100rpm以上且500rpm以下。

从防止凸块的位置偏移及脱落的观点出发,使带凸块晶片2与抛光轮52接触时的负荷优选为0.1n以上且10n以下,更优选为0.5n以上且5n以下。

需要说明的是,在树脂除去工序之后,如图3d所示,优选在由凸块22及树脂层13形成的平面残留凹凸。由此,在后述的接合工序中,在将带凸块芯片2a连接于基板4的电极42时,凸块22、树脂层13具有在上述的间隙内移动的余量,因此可以在压扁凸块22的同时进行连接。因此,在本实施方式中,与将由凸块22及树脂层13形成的平面平滑的带凸块芯片2a进行接合的情况相比,能够提高连接可靠性。

(切割工序)

在切割工序中,如图3e所示,通过切割刀对带凸块晶片2进行切割。这样,可以将带凸块晶片2单片化为带凸块芯片2a。

切割装置没有特别限定,可以使用公知的切割装置。另外,对于切割条件,也没有特别限定。需要说明的是,可以使用激光切割法及隐形切割法等来代替使用切割刀的切割法。

(接合(bonding)工序)

在接合工序中,如图3f所示,拾取通过切割而单片化的带凸块芯片2a,并粘接固定于具备基材41和电极42的基板4。对于带凸块芯片2a的凸块22而言,由于树脂层13被除去而露出了表面,因此可以将凸块22与基板4的电极42电连接。

作为基板4,没有特别限定,可以使用引线框、布线基板、以及在表面形成有电路的硅晶片及硅芯片等。作为基材41的材质,没有特别限定,可以举出陶瓷及塑料等。另外,作为塑料,可以举出环氧、双马来酰亚胺三嗪、以及聚酰亚胺等。

在接合工序中,也可以根据需要施加加热处理,使树脂层13的粘接剂固化。

加热处理的条件可以根据粘接剂的种类等而适当设定。

在接合工序中,可以根据需要施加回流焊处理,使带凸块芯片2a的凸块22熔融,将带凸块芯片2a与基板4进行焊接。

回流焊处理的条件可以根据焊料的种类等而适当设定。

如上所述,可以制造半导体装置100。

(第一实施方式的作用效果)

根据本实施方式,可以得到如下的作用效果。

(1)通过抛光,可以简便、效率良好地除去覆盖了凸块22表面的树脂层13。而且,在从凸块22的侧方向观察的剖面形状为半圆形、半椭圆形、圆形、长方形或梯形的情况下,也可以除去覆盖了凸块22表面的树脂层13。

(2)根据抛光法,使与抛光轮52接触的部分被抛光,因此能够选择性地除去与抛光轮52接触的覆盖凸块22的顶部的树脂层13,可以防止带凸块晶片2的原本希望保护的部分的劣化及损伤。

(3)在利用磨削法除去树脂层13的情况下,由于切割机、磨削机或平面刨床等与覆盖凸块22的树脂层13接触,因此对凸块22施加很大的机械负荷,但根据抛光法,与树脂层13接触的是相对较柔软的抛光轮52,因此能够充分地减小对凸块22施加的机械负荷,可以在防止凸块的位置偏移及脱落的同时除去树脂层13。

(4)通过除去覆盖凸块22表面的树脂层13,并将露出了表面的凸块22与基板4的电极42电连接,得到连接可靠性优异的半导体装置100。

(5)通过抛光,不仅除去了树脂层13,而且还除去了凸块22的一部分。因此,能够将多个凸块22的高度调整至任意的高度。另外,可以将多个凸块22的高度统一成均匀的高度。此外,由于凸块22的一部分被抛光,因此能够使凸块22的表面可靠地露出,而且能够增大凸块22的表面露出的面积。因此,可以通过露出了表面的凸块22利用焊接将带凸块芯片2a与基板4的电极彼此连接。进一步,在将凸块22的高度统一为任意均匀的高度时,能够防止由于凸块22的高度及其偏差而可能导致的连接不良。由此,可以得到连接可靠性优异的半导体装置100。

(6)在树脂除去工序中,在带凸块晶片2被贴合于切割胶带3的状态下实施抛光,因此能够在抛光时抑制凸块22的位置偏移。

(7)可以在带凸块芯片2a的凸块形成面2a设置用于粘接带凸块芯片2a和基板4的粘接剂层(树脂层13)。

(8)由于在带凸块晶片2上设置树脂层13,除去覆盖了凸块22表面的树脂层13之后,再单片化为带凸块芯片2a,因此,能够在多个带凸块芯片2a上集中设置树脂层13。

[第二实施方式]

接下来,基于附图对本发明的第二实施方式进行说明。

需要说明的是,本实施方式的粘接片1及基板4分别与上述第一实施方式中的粘接片1及基板4实质上相同,因此省略或简化其详细的说明。

图7a、图7b、图7c及图7d是示出第二实施方式的半导体装置的制造方法的说明图。

在上述第一实施方式中,在带凸块晶片2上形成了树脂层13后,实施抛光而除去树脂层13,然后,通过切割而单片化成带凸块芯片2a。与此相对,在第二实施方式中,在预先单片化后的带凸块芯片2a上形成了树脂层13,然后对树脂层13实施抛光。

在本实施方式的半导体装置的制造方法中,首先,在形成有多个凸块22的带凸块芯片2a的凸块形成面2a形成树脂层13。具体而言,如图7a及图7b所示,通过具备将粘接片1的树脂层13贴合于带凸块芯片2a的凸块形成面2a的工序(粘接片粘贴工序)、和将粘接片1的支撑体层11及粘合剂层12从树脂层13剥离的工序(支撑体剥离工序)的方法,在形成有多个凸块22的带凸块芯片2a的凸块形成面2a形成树脂层13。

在本实施方式的半导体装置的制造方法中,接着,如图7c所示,对树脂层13实施抛光,除去覆盖了凸块22表面的树脂层13(树脂除去工序)。然后,如图7d所示,拾取带凸块芯片2a,并粘接固定于作为被粘接体的基板4(接合工序)。通过具备树脂除去工序和接合工序的方法,除去树脂层13,并将露出了表面的凸块22与基板4的电极42电连接。

对于本实施方式中的粘接片粘贴工序、支撑体剥离工序、树脂除去工序及接合工序,可以采用与上述第一实施方式中的粘接片粘贴工序、支撑体剥离工序、等离子体处理工序及接合工序相同的方法。

根据本实施方式,能够实现与上述第一实施方式中的作用效果(1)~(7)相同的作用效果。

[实施方式的变形]

本发明不限于上述的实施方式,在能够实现本发明目的的范围内的变形、改良等包含于本发明。

例如,在上述的实施方式中,举例说明了在树脂除去工序中通过抛光而将凸块22的一部分和树脂层13一起除去的方式,但本发明并不限定于这样的方式。即,在本发明的另外的方式中,在树脂除去工序中,也可以通过抛光仅除去树脂层13。

在上述的实施方式中,树脂层13作为用于粘接带凸块芯片2a与基板4的粘接剂层而设置,但并不限定于此。即,在本发明中,可以根据各种目的设置树脂层。例如,树脂层13也可以作为用于增强带凸块芯片2a与基板4的连接的底部填充层而设置。另外,树脂层13也可以作为用于保护带凸块晶片2或带凸块芯片2a的保护层而设置。需要说明的是,在这样的情况下,作为树脂层13的材料,可以使用公知的材料作为底部填充层或保护层的材料。

在上述的实施方式中,树脂层13与带凸块芯片2a及基板4这两者相接,但并不限定于此。例如,在树脂层13作为用于保护带凸块芯片2a的保护层而设置的情况下,树脂层13只要与带凸块芯片2a相接即可,可以不与基板4相接。

在上述的实施方式中,使用了带凸块晶片2作为带凸块构件,但并不限定于此。例如,带凸块构件可以是具有凸块的封装(例如,bga(ballgridarray)、csp(chipsizepackage)等)。

在上述的实施方式中,使用粘接片1将树脂层13形成在凸块形成面2a上,覆盖了凸块22,但并不限定于此。例如,也可以通过将树脂组成物涂布于凸块形成面2a并使其固化,从而形成树脂层13,覆盖凸块22。

在上述的实施方式中,使用了具备支撑体层11、粘合剂层12及树脂层13的粘接片1,但并不限定于此。例如,粘接片1也可以是具备支撑体层11及树脂层13而不具备粘合剂层12的粘接片。在该情况下,在支撑体剥离工序中,从树脂层13剥离支撑体层11即可。

在上述的第二实施方式的树脂除去工序中,也可以在固定于用于固定带凸块芯片2a的固定构件(例如,吸附台、粘合片等)的状态下,对树脂层13实施抛光。也可以在除去了树脂层13后,从固定构件拾取带凸块芯片2a,实施接合工序。

实施例

以下,举出实施例对本发明更详细地进行说明。本发明并不限定于这些任意的实施例。

[保护膜形成用片]

如下所述制作了作为树脂层的保护膜形成用片。

首先,按照下述配合比(固体成分换算)混合下述(a)、(b)、(c)、(d)及(e)成分,得到了混合物。利用甲乙酮稀释该混合物,制备了固体成分浓度为55质量%的保护膜形成膜用涂布剂。涂布该保护膜形成膜用涂布剂,进行干燥,得到了厚度为30μm的保护膜形成用片。

[粘贴有保护膜的带凸块芯片的制作]

使具备粘合剂层的作为支撑体层的粘贴胶带和作为树脂层的保护膜形成用片(厚度:30μm)层叠,制作了粘接片。作为粘贴胶带,使用了琳得科株式会社制的e-8510hr(产品名)。

按照下述的粘贴条件将该粘接片粘贴于作为带凸块构件的下述带凸块芯片。

·粘贴条件

装置:辊式层压机

(琳得科株式会社制、产品名:rad-3510f/12)

温度:90℃

压力:0.5mpa

速度:2mm/sec

·带凸块芯片

凸块的种类:球状凸块

凸块高度:200μm

凸块直径:250μm

凸块间距:600μm

在将粘接片粘贴于带凸块芯片之后,使用琳得科株式会社制的rad-2700(产品名),从粘接片侧照射uv,仅剥离粘贴胶带,得到了粘贴有保护膜形成用片的带凸块芯片。然后,以130℃、0.5mpa、2小时的条件处理粘贴有保护膜形成用片的带凸块芯片,得到了粘贴有保护膜的带凸块芯片。

[实施例1]

使用下述的装置在下述条件下对粘贴有保护膜的带凸块芯片的凸块顶部实施抛光,除去了凸块的保护膜(相当于树脂层)。

·抛光的条件

装置:抛光装置

(refinetec公司制造,产品名称:refine-polisherhv)

抛光轮:refinetec公司制造,抛光、绒面布料(suedecloth)抛光剂:musashiholt公司制造,氧化铝颗粒分散液mh159抛光轮转速:200rpm

对抛光轮的负荷:1n

通过扫描电子显微镜(sem)观察抛光后的粘贴有保护膜的带凸块芯片的凸块的表面,按照下述基准评价了保护膜的除去性。将得到的结果示于表1。另外,将使sem照片的一部分放大后的照片示于图8。

a:除去覆盖凸块顶部的保护膜,可确认到顶部的露出。

b:覆盖凸块顶部的保护膜未除去而残留。

c:不仅除去了覆盖凸块顶部的保护膜,而且也除去了原本希望保护的部分的保护膜。

d:芯片上的凸块的位置发生偏移、脱落。

[实施例2及3]

按照表1所示的条件,除了变更了抛光的条件(抛光转速及对抛光轮的负荷)以外,与实施例1同样地除去了凸块顶部的保护膜。

通过扫描电子显微镜(sem)观察抛光后的粘贴有保护膜的带凸块芯片的凸块的表面,按照与实施例1同样的基准评价了保护膜的除去性。将得到的结果示于表1。

[比较例1]

除了未实施抛光以外,与实施例1同样地得到了粘贴有保护膜的带凸块芯片。

通过扫描电子显微镜(sem)观察粘贴有保护膜的带凸块芯片的凸块的表面,按照与实施例1相同的基准评价了保护膜的除去性。将得到的结果示于表1。另外,将使sem照片的一部分放大后的照片示于图9。

[比较例2]

未进行抛光,而在下述条件下进行等离子体照射,除此以外,与实施例1同样地得到了粘贴有保护膜的带凸块芯片。

通过扫描电子显微镜(sem)观察离子体照射后的粘贴有保护膜的带凸块芯片的凸块的表面,按照与实施例1同样的基准评价了保护膜的除去性。将得到的结果示于表1。

·等离子体照射的条件

处理气体:sf6

处理气体的流量:40cm3/min

处理压力:100pa

输出功率:250w

处理时间:15分钟

清洗:1次

[比较例3]

未进行抛光,而将粘贴有保护膜的带凸块芯片用双面胶带固定于夹具,按照下述条件通过磨削机磨削除去了覆盖凸块的保护膜,除此以外,与实施例1同样地得到了粘贴有保护膜的带凸块芯片。

通过扫描电子显微镜(sem)观察磨削机磨削后的粘贴有保护膜的带凸块芯片的凸块表面,按照与实施例1同样的基准评价了保护膜的除去性。将得到的结果示于表1。

·磨削机磨削的条件

装置:refinetec公司制造,refine-polisherhv

抛光纸:#120(refinetec公司制造,耐水抛光纸)

转速:200rpm

负荷:2n

[表1]

根据实施例1~3,可以防止作为带凸块构件的带凸块芯片的原本希望保护的部分的劣化及损伤,选择性地除去凸块顶部的保护膜。另外,根据实施例1~3,未发生芯片上的凸块的位置偏移及脱落。因此,通过利用实施例1~3的方法除去树脂层,并将露出了表面的凸块与基板的电极电连接,可以制造连接可靠性优异的半导体装置。

关于比较例1,无法除去保护膜。

关于比较例2,不仅除去了覆盖凸块顶部的保护膜,而且也除去了原本希望保护的部分的保护膜。

关于比较例3,由于对凸块施加了磨削机的机械负荷,因此凸块从芯片脱落。

工业实用性

本发明可用于半导体装置的制造方法。

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